2017版考前三个月高考数学(全国甲卷通用理科)知识 方法篇 专题8 概率与统计 第38练 Word版含答案
2017版考前三个月高考数学全国甲卷通用理科知识 方法
第12练 导数几何意义的必会题型[题型分析·高考展望] 本部分题目考查导数的几何意义：函数f (x )在x ＝x 0处的导数即为函数图象在该点处的切线的斜率，考查形式主要为选择题和填空题或者在解答题的某一步中出现(难度为低中档)，内容就是求导，注意审题是过点(x 0，y 0)的切线还是在点(x 0，y 0)处的切线.体验高考1.(2016·四川)设直线l 1，l 2分别是函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧－ln x ，0<x <1，ln x ，x >1图象上点P 1，P 2处的切线，l 1与l 2垂直相交于点P ，且l 1，l 2分别与y 轴相交于点A ，B ，则△P AB 的面积的取值范围是( )A.(0，1)B.(0，2)C.(0，＋∞)D.(1，＋∞) 答案 A解析 ∵f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧－ln x ，0<x <1，ln x ，x >1，∴f ′(x )＝⎩⎨⎧－1x，0<x <1，1x ，x >1.若k 1·k 2＝－1，则两个切点一个在x ∈(0，1)的图象上为P 1，一个在x ∈(1，＋∞)的图象上为P 2.设P 1(x 1，y 1)，P 2(x 2，y 2)， 则k 1＝－1x 1，k 2＝1x 2.∵k 1k 2＝－1，∴x 1x 2＝1. 令x 1＝x 0(0<x 0<1)，则x 2＝1x 0.∴P 1(x 0，－ln x 0)，P 2⎝⎛⎭⎫1x 0，－ln x 0.∴l 1：y ＋ln x 0＝－1x 0(x －x 0)⇒y ＝－1x 0x ＋1－ln x 0，∴A (0，1－ln x 0).l 2：y ＋ln x 0＝x 0(x －1x 0)⇒y ＝x 0x －1－ln x 0，∴B (0，－1－ln x 0)，∴|AB |＝1－ln x 0－(－1－ln x 0)＝2.联立⎩⎪⎨⎪⎧y ＝－1x 0x ＋1－ln x 0，y ＝x 0x －1－ln x 0，得P ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x 0x 20＋1，x 20－1x 20＋1－ln x 0.∴S △P AB ＝12·2|x 0|x 20＋1·|AB |＝12·2x 0x 20＋1·2＝2x 0x 20＋1＝2x 0＋1x 0.∵x 0∈(0，1)，∴0＜2x 0＋1x 0＜1，故S △P AB ∈(0，1).2.(2016·课标全国丙)已知f (x )为偶函数，当x ≤0时，f (x )＝e －x －1－x ，则曲线y ＝f (x )在点(1，2)处的切线方程是________. 答案 y ＝2x解析 设x >0，则－x <0，f (－x )＝e x －1＋x ，因为f (x )为偶函数，所以f (－x )＝f (x )， 所以f (x )＝e x －1＋x .因为当x ＞0时，f ′(x )＝e x －1＋1，所以f ′(1)＝2，所以曲线y ＝f (x )在点(1，2)处的切线方程为 y －2＝2(x －1)，即y ＝2x .3.(2016·课标全国甲)若直线y ＝kx ＋b 是曲线y ＝ln x ＋2的切线，也是曲线y ＝ln(x ＋1)的切线，则b ＝________. 答案 1－ln 2解析 y ＝ln x ＋2的切线为：y ＝1x 1·x ＋ln x 1＋1(设切点横坐标为x 1)，y ＝ln(x ＋1)的切线为：y ＝1x 2＋1x ＋ln(x 2＋1)－x 2x 2＋1(设切点横坐标为x 2)，∴⎩⎨⎧1x 1＝1x 2＋1，ln x 1＋1＝ln (x 2＋1)－x2x 2＋1，解得⎩⎨⎧x 1＝12，x 2＝－12，，∴b ＝ln x 1＋1＝1－ln 2.4.(2015·天津)已知函数f (x )＝4x －x 4，x ∈R . (1)求f (x )的单调区间；(2)设曲线y ＝f (x )与x 轴正半轴的交点为P ，曲线在点P 处的切线方程为y ＝g (x )，求证：对于任意的实数x ，都有f (x )≤g (x )；(3)若方程f (x )＝a (a 为实数)有两个实数根x 1，x 2，且x 1＜x 2，求证：x 2－x 1≤－a3＋431.(1)解 由f (x )＝4x －x 4，可得f ′(x )＝4－4x 3. 当f ′(x )＞0，即x ＜1时，函数f (x )单调递增； 当f ′(x )＜0，即x ＞1时，函数f (x )单调递减. 所以f (x )的单调递增区间为(－∞，1)， 单调递减区间为(1，＋∞). (2)证明 设点P 的坐标为(x 0，0)， 则x 0＝431，f ′(x 0)＝－12.曲线y ＝f (x )在点P 处的切线方程为y ＝f ′(x 0)·(x －x 0)， 即g (x )＝f ′(x 0)(x －x 0). 令函数F (x )＝f (x )－g (x )， 即F (x )＝f (x )－f ′(x 0)(x －x 0)， 则F ′(x )＝f ′(x )－f ′(x 0).由于f ′(x )＝－4x 3＋4在(－∞，＋∞)上单调递减， 故F ′(x )在(－∞，＋∞)上单调递减. 又因为F ′(x 0)＝0，所以当x ∈(－∞，x 0)时，F ′(x )＞0； 当x ∈(x 0，＋∞)时，F ′(x )＜0， 所以F (x )在(－∞，x 0)上单调递增， 在(x 0，＋∞)上单调递减，所以对于任意的实数x ，F (x )≤F (x 0)＝0， 即对于任意的实数x ，都有f (x )≤g (x ). (3)证明 由(2)知g (x )＝－12⎝⎛⎭⎫x －431.设方程g (x )＝a 的根为x 2′，可得x 2′＝－a12＋431.因为g (x )在(－∞，＋∞)上单调递减， 又由(2)知g (x 2)≥f (x 2)＝a ＝g (x 2′)， 因此x 2≤x 2′.类似地，设曲线y ＝f (x )在原点处的切线方程为y ＝h (x )， 可得h (x )＝4x .对于任意的x ∈(－∞，＋∞)，有f (x )－h (x )＝－x 4≤0，即f (x )≤h (x ). 设方程h (x )＝a 的根为x 1′，可得x 1′＝a4.因为h (x )＝4x 在(－∞，＋∞)上单调递增， 且h (x 1′)＝a ＝f (x 1)≤h (x 1)，因此x 1′≤x 1， 由此可得x 2－x 1≤x 2′－x 1′＝－a3＋431.5.(2016·课标全国甲)已知函数f (x )＝(x ＋1)ln x －a (x －1). (1)当a ＝4时，求曲线y ＝f (x )在(1，f (1))处的切线方程； (2)若当x ∈(1，＋∞)时，f (x )>0，求a 的取值范围. 解 (1)f (x )的定义域为(0，＋∞). 当a ＝4时，f (x )＝(x ＋1)ln x －4(x －1)， f ′(x )＝ln x ＋1x －3，f ′(1)＝－2，f (1)＝0，曲线y ＝f (x )在(1，f (1))处的切线方程为2x ＋y －2＝0.(2)当x ∈(1，＋∞)时，f (x )>0等价于ln x －a (x －1)x ＋1>0，设g (x )＝ln x －a (x －1)x ＋1，则g ′(x )＝1x －2a(x ＋1)2＝x 2＋2(1－a )x ＋1x (x ＋1)2，g (1)＝0.①当a ≤2，x ∈(1，＋∞)时， x 2＋2(1－a )x ＋1≥x 2－2x ＋1>0，故g ′(x )>0，g (x )在(1，＋∞)上单调递增， 因此g (x )>0；②当a >2时，令g ′(x )＝0得，x 1＝a －1－(a －1)2－1，x 2＝a －1＋(a －1)2－1. 由x 2>1和x 1x 2＝1得x 1<1， 故当x ∈(1，x 2)时，g ′(x )<0，g (x )在(1，x 2)上单调递减， 因此g (x )<0.综上，a 的取值范围是(－∞，2].高考必会题型题型一 直接求切线或切线斜率问题例1 (1)(2015·课标全国Ⅰ)已知函数f (x )＝ax 3＋x ＋1的图象在点(1，f (1))处的切线过点(2，7)，则a ＝______. (2)曲线y ＝x e x－1在点(1，1)处切线的斜率等于( )A.2eB.eC.2D.1 答案 (1)1 (2)C解析 (1)f ′(x )＝3ax 2＋1，f ′(1)＝1＋3a ，f (1)＝a ＋2. 在点(1，f (1))处的切线方程为y －(a ＋2)＝(1＋3a )(x －1). 将(2，7)代入切线方程，得7－(a ＋2)＝(1＋3a )，解得a ＝1. (2)∵y ＝x ex －1＝x e x e， ∴y ′＝1e (e x ＋x ·e x )＝1e·e x·(x ＋1)，故曲线在点(1，1)处的切线斜率为y ′|x ＝1＝2. 点评 导数几何意义的应用，需注意以下两点：(1)当曲线y ＝f (x )在点(x 0，f (x 0))处的切线垂直于x 轴时，函数在该点处的导数不存在，切线方程是x ＝x 0.(2)注意区分曲线在某点处的切线和曲线过某点的切线.曲线y ＝f (x )在点P (x 0，f (x 0))处的切线方程是y －f (x 0)＝f ′(x 0)(x －x 0)；求过某点的切线方程，需先设出切点坐标，再依据已知点在切线上求解.变式训练1 (2016·课标全国丙)已知f (x )为偶函数，当x ＜0时，f (x )＝ln(－x )＋3x ，则曲线y ＝f (x )在点(1，－3)处的切线方程是________. 答案 2x ＋y ＋1＝0解析 设x ＞0，则－x ＜0，f (－x )＝ln x －3x ，又f (x )为偶函数，f (x )＝ln x －3x ，f ′(x )＝1x －3，f ′(1)＝－2，切线方程为y ＝－2x －1. 题型二 导数几何意义的综合应用例2 (2015·山东)设函数f (x )＝(x ＋a )ln x ，g (x )＝x 2e x . 已知曲线y ＝f (x ) 在点(1，f (1))处的切线与直线2x －y ＝0平行. (1)求a 的值；(2)是否存在自然数k ，使得方程f (x )＝g (x )在(k ，k ＋1)内存在唯一的根？如果存在，求出k ；如果不存在，请说明理由；(3)设函数m (x )＝min{f (x )，g (x )}(min{p ，q }表示p ，q 中的较小值)，求m (x )的最大值. 解 (1)由题意知，曲线y ＝f (x )在点(1，f (1))处的切线斜率为2，所以f ′(1)＝2， 又f ′(x )＝ln x ＋ax ＋1，即f ′(1)＝a ＋1＝2，所以a ＝1.(2)当k ＝1时，方程f (x )＝g (x )在(1，2)内存在唯一的根.设h (x )＝f (x )－g (x )＝(x ＋1)ln x －x 2e x ，当x ∈(0，1]时，h (x )＜0.又h (2)＝3ln 2－4e 2＝ln 8－4e 2＞1－1＝0，所以存在x 0∈(1，2)，使得h (x 0)＝0. 因为h ′(x )＝ln x ＋1x ＋1＋x (x －2)e x ，所以当x ∈(1，2)时，h ′(x )＞1－1e ＞0，当x ∈(2，＋∞)时，h ′(x )＞0， 所以当x ∈(1，＋∞)时，h (x )单调递增，所以k ＝1时，方程f (x )＝g (x )在(k ，k ＋1)内存在唯一的根. (3)由(2)知方程f (x )＝g (x )在(1，2)内存在唯一的根x 0. 且x ∈(0，x 0)时，f (x )＜g (x )， x ∈(x 0，＋∞)时，f (x )＞g (x )，所以m (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧(x ＋1)ln x ，x ∈(0，x 0]，x 2e x ，x ∈(x 0，＋∞).当x ∈(0，x 0)时，若x ∈(0，1]，m (x )≤0； 若x ∈(1，x 0)，由m ′(x )＝ln x ＋1x ＋1＞0，可知0＜m (x )≤m (x 0)； 故m (x )≤m (x 0).当x ∈(x 0，＋∞)时，由m ′(x )＝x (2－x )e x ，可得x ∈(x 0，2)时，m ′(x )＞0，m (x )单调递增； x ∈(2，＋∞)时，m ′(x )＜0，m (x )单调递减； 可知m (x )≤m (2)＝4e 2，且m (x 0)＜m (2).综上可得，函数m (x )的最大值为4e2.点评 已知切线求参数问题，主要利用导数几何意义，通过切点坐标、切线斜率之间的关系来构造方程组求解.变式训练2 (2015·广东)设a >1，函数f (x )＝(1＋x 2)e x －a . (1)求f (x )的单调区间；(2)证明：f (x )在(－∞，＋∞)上仅有一个零点；(3)若曲线y ＝f (x )在点P 处的切线与x 轴平行，且在点M (m ，n )处的切线与直线OP 平行(O是坐标原点)，证明：m ≤3a －2e－1.(1)解 f ′(x )＝2x e x ＋(1＋x 2)e x ＝(x 2＋2x ＋1)e x ＝(x ＋1)2e x ，∀x ∈R ，f ′(x )≥0恒成立.∴f (x )的单调增区间为(－∞，＋∞)，无单调减区间. (2)证明 ∵f (0)＝1－a ，f (a )＝(1＋a 2)e a －a ， ∵a >1，∴f (0)<0，f (a )>2a e a －a >2a －a ＝a >0， ∴f (0)·f (a )<0，∴f (x )在(0，a )上有一零点， 又∵f (x )在(－∞，＋∞)上单调递增， ∴f (x )在(0，a )上仅有一个零点， ∴f (x )在(－∞，＋∞)上仅有一个零点. (3)证明 f ′(x )＝(x ＋1)2e x ，设P (x 0，y 0)， 则f ′(x 0)＝ex (x 0＋1)2＝0，∴x 0＝－1，把x 0＝－1代入y ＝f (x )得y 0＝2e －a ，∴k OP ＝a －2e .f ′(m )＝e m (m ＋1)2＝a －2e，令g (m )＝e m －(m ＋1)，g ′(m )＝e m －1.令g ′(x )>0，则m >0，∴g (m )在(0，＋∞)上单调递增， 令g ′(x )<0，则m <0，∴g (m )在(－∞，0)上单调递减， ∴g (m )min ＝g (0)＝0.∴e m －(m ＋1)≥0，即e m ≥m ＋1. ∴e m (m ＋1)2≥(m ＋1)3，即a －2e ≥(m ＋1)3.∴m ＋1≤3a －2e ，即m ≤ 3a －2e－1.高考题型精练1.已知函数f (x )＝x ln x ，若直线l 过点(0，－1)，并且与曲线y ＝f (x )相切，则直线l 的方程为( )A.x ＋y －1＝0B.x －y －1＝0C.x ＋y ＋1＝0D.x －y ＋1＝0答案 B解析 ∵点(0，－1)不在曲线f (x )＝x ln x 上， ∴设切点为(x 0，y 0). 又∵f ′(x )＝1＋ln x ，∴⎩⎪⎨⎪⎧y 0＝x 0ln x 0，y 0＋1＝(1＋ln x 0)x 0， 解得x 0＝1，y 0＝0. ∴切点为(1，0)， ∴f ′(1)＝1＋ln 1＝1.∴直线l 的方程为y ＝x －1，即x －y －1＝0.故选B.2.已知f (x )＝ln x ，g (x )＝12x 2＋mx ＋72(m <0)，直线l 与函数f (x )，g (x )的图象都相切，且与f (x )图象的切点为(1，f (1))，则m 等于( ) A.－1 B.－3 C.－4 D.－2 答案 D解析 ∵f ′(x )＝1x，∴直线l 的斜率为k ＝f ′(1)＝1. 又f (1)＝0，∴切线l 的方程为y ＝x －1. g ′(x )＝x ＋m ，设直线l 与g (x )的图象的切点为(x 0，y 0)， 则有x 0＋m ＝1，y 0＝x 0－1， y 0＝12x 20＋mx 0＋72(m <0)， 于是解得m ＝－2.故选D.3.已知直线l 与曲线f (x )＝x 2－3x ＋2＋2ln x 相切，则直线l 倾斜角的最小值为( ) A.π6 B.π4 C.π3 D.π2 答案 B解析 函数的定义域为(0，＋∞).由导数的几何意义可知，曲线上任意一点P (x ，y )处的切线的斜率为f ′(x )＝2x －3＋2x ，因为x ＞0，故2x ＋2x≥22x ×2x ＝4(当且仅当2x ＝2x，即x ＝1时取等号)，所以f ′(x )＝2x －3＋2x ≥4－3＝1，即直线l 的斜率的最小值为1，此时直线的倾斜角取得最小值π4.故选B.4.设a ∈R ，函数f (x )＝x 3＋ax 2＋(a －3)x 的导函数是f ′(x )，若f ′(x )是偶函数，则曲线y ＝f (x )在原点处的切线方程为( ) A.y ＝3x B.y ＝－2x C.y ＝－3x D.y ＝2x答案 C解析 ∵f ′(x )＝3x 2＋2ax ＋(a －3)，又f ′(x )是偶函数，∴a ＝0，即f ′(x )＝3x 2－3. ∴k ＝f ′(0)＝－3，∴曲线y ＝f (x )在原点处的切线方程为y ＝－3x ， 故选C. 5.曲线y ＝e－2x＋1在点(0，2)处的切线与直线y ＝0和y ＝x 围成的三角形的面积为( )A.13B.12C.23 D.1 答案 A解析 因为y ′＝－2e－2x，∴曲线在点(0，2)处的切线斜率k ＝－2，∴切线方程为y ＝－2x＋2，该直线与直线y ＝0和y ＝x 围成的三角形如图所示，其中直线y ＝－2x ＋2与y ＝x 的交点为A ⎝⎛⎭⎫23，23，所以三角形的面积S ＝12×1×23＝13.6.若曲线f (x )＝13ax 3＋12bx 2＋cx ＋d (a ，b ，c >0)上不存在斜率为0的切线，则f ′(1)b －1的取值范围是( ) A.(1，＋∞) B.[1，＋∞) C.(2，＋∞) D.[2，＋∞)答案 A解析 因为函数f ′(x )＝ax 2＋bx ＋c ， 所以f ′(1)b －1＝a ＋b ＋c b －1＝a ＋cb .函数f (x )图象上不存在斜率为0的切线，也就是f ′(x )＝0无解，故Δ＝b 2－4ac <0，即ac >b 24，所以a ＋c b ≥2ac b >2b 24b＝1，即f ′(1)b －1＝a ＋c b的取值范围是(1，＋∞).7.(2015·陕西)设曲线y ＝e x 在点(0，1)处的切线与曲线y ＝1x(x ＞0)上点P 处的切线垂直，则P的坐标为________. 答案 (1，1)解析 y ′＝e x ，曲线y ＝e x 在点(0，1)处的切线的斜率k 1＝e 0＝1，设P (m ，n )，y ＝1x (x >0)的导数为y ′＝－1x 2(x >0)，曲线y ＝1x (x >0)在点P 处的切线斜率k 2＝－1m 2 (m >0)，因为两切线垂直，所以k 1k 2＝－1，所以m ＝1，n ＝1，则点P 的坐标为(1，1).8.已知f (x )＝x 3＋f ′(23)x 2－x ，则f (x )的图象在点(23，f (23))处的切线斜率是________.答案 －1解析 f ′(x )＝3x 2＋2f ′(23)x －1，令x ＝23，可得f ′(23)＝3×(23)2＋2f ′(23)×23－1，解得f ′(23)＝－1，所以f (x )的图象在点(23，f (23))处的切线斜率是－1.9.已知曲线C ：f (x )＝x 3－ax ＋a ，若过曲线C 外一点A (1，0)引曲线C 的两条切线，它们的倾斜角互补，则a 的值为________. 答案278解析 设切点坐标为(t ，t 3－at ＋a ). 由题意知，f ′(x )＝3x 2－a ， 切线的斜率为k ＝y ′|x ＝t ＝3t 2－a ，① 所以切线方程为y －(t 3－at ＋a )＝(3t 2－a )(x －t ).②将点(1，0)代入②式得，－(t 3－at ＋a )＝(3t 2－a )(1－t )，解得t ＝0或t ＝32.分别将t ＝0和t ＝32代入①式，得k ＝－a 和k ＝274－a ，由题意它们互为相反数，得a ＝278.10.已知函数y ＝f (x )及其导函数y ＝f ′(x )的图象如图所示，则曲线y ＝f (x )在点P 处的切线方程是________.答案 x －y －2＝0解析 根据导数的几何意义及图象可知，曲线y ＝f (x )在点P 处的切线的斜率k ＝f ′(2)＝1，又过点P (2，0)，所以切线方程为x －y －2＝0.11.(2015·课标全国Ⅰ)已知函数f (x )＝x 3＋ax ＋14，g (x )＝－ln x . (1)当a 为何值时，x 轴为曲线y ＝f (x )的切线；(2)用min{m ，n }表示m ，n 中的最小值，设函数h (x )＝min {}f (x )，g (x )(x >0)，讨论h (x )零点的个数.解 (1)设曲线y ＝f (x )与x 轴相切于点(x 0，0)，则f (x 0)＝0，f ′(x 0)＝0.即⎩⎪⎨⎪⎧x 30＋ax 0＋14＝0，3x 20＋a ＝0， 解得⎩⎨⎧ x 0＝12，a ＝－34.因此，当a ＝－34时，x 轴为曲线y ＝f (x )的切线. (2)当x ∈(1，＋∞)时，g (x )＝－ln x <0，从而h (x )＝min{f (x )，g (x )}≤g (x )<0，故h (x )在(1，＋∞)内无零点.当x ＝1时，若a ≥－54，则f (1)＝a ＋54≥0， h (1)＝min{f (1)，g (1)}＝g (1)＝0，故x ＝1是h (x )的零点；若a <－54， 则f (1)<0，h (1)＝min{f (1)，g (1)}＝f (1)<0，故x ＝1不是h (x )的零点.当x ∈(0，1)时，g (x )＝－ln x >0.所以只需考虑f (x )在(0，1)上的零点个数.(ⅰ)若a ≤－3或a ≥0，则f ′(x )＝3x 2＋a 在(0，1)内无零点，故f (x )在(0，1)上单调.而f (0)＝14，f (1)＝a ＋54，所以当a ≤－3时，f (x )在(0，1)有一个零点；当a ≥0时，f (x )在(0，1)内没有零点.(ⅱ)若－3<a <0，则f (x )在⎝⎛⎭⎫0， －a 3上单调递减，在⎝⎛⎭⎫ －a 3，1上单调递增，故在(0，1)中，当x ＝－a 3时，f (x )取得最小值，最小值为f ⎝⎛⎭⎫ －a 3＝2a 3 －a 3＋14.①若f ⎝⎛⎭⎫ －a 3>0，即－34<a <0，f (x )在(0，1)内无零点； ②若f ⎝⎛⎭⎫ －a 3＝0，即a ＝－34，则f (x )在(0，1)内有唯一零点； ③若f ⎝⎛⎭⎫－a 3<0，即－3<a <－34，由于f (0)＝14，f (1)＝a ＋54，所以当－54<a <－34时，f (x )在(0，1)内有两个零点；当－3<a ≤－54时，f (x )在(0，1)内有一个零点. 综上，当a >－34或a <－54时，h (x )有一个零点；当a ＝－34或a ＝－54时，h (x )有两个零点；当－54<a <－34时，h (x )有三个零点. 12.(2016·北京)设函数f (x )＝x e a －x ＋bx ，曲线y ＝f (x )在点(2，f (2))处的切线方程为y ＝(e －1)x ＋4.(1)求a ，b 的值；(2)求f (x )的单调区间.解 (1)f (x )的定义域为R .∵f ′(x )＝e a －x －x e a －x ＋b ＝(1－x )e a －x ＋b . 依题设，⎩⎪⎨⎪⎧ f (2)＝2e ＋2，f ′(2)＝e －1，即⎩⎪⎨⎪⎧2e a －2＋2b ＝2e ＋2，－e a －2＋b ＝e －1. 解得a ＝2，b ＝e.(2)由(1)知f (x )＝x e 2－x ＋e x ， 由f ′(x )＝e 2－x (1－x ＋e x －1)及e 2－x ＞0知， f ′(x )与1－x ＋e x －1同号. 令g (x )＝1－x ＋e x －1，则g ′(x )＝－1＋e x －1.所以，当x ∈(－∞，1)时，g ′(x )＜0，g (x )在区间(－∞，1)上单调递减；当x ∈(1，＋∞)时，g ′(x )＞0，g (x )在区间(1，＋∞)上单调递增.故g (1)＝1是g (x )在区间(－∞，＋∞)上的最小值，从而g (x )＞0，x ∈(－∞，＋∞).综上可知，f ′(x )＞0，x ∈(－∞，＋∞)，故f (x )的单调递增区间为(－∞，＋∞).。
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回扣8计数原理1.分类加法计数原理完成一件事，可以有n类办法，在第一类办法中有m1种方法，在第二类办法中有m2种方法，……，在第n类办法中有m n种方法，那么完成这件事共有N＝m1＋m2＋…＋m n种方法(也称加法原理).2.分步乘法计数原理完成一件事需要经过n个步骤，缺一不可，做第一步有m1种方法，做第二步有m2种方法，……，做第n步有m n种方法，那么完成这件事共有N＝m1×m2×…×m n种方法(也称乘法原理).3.排列(1)排列的定义：从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素，按照一定的顺序排成一列，叫做从n 个不同元素中取出m个元素的一个排列.(2)排列数的定义：从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有不同排列的个数叫做从n个不同元素中取出m个元素的排列数，用A m n表示.(3)排列数公式：A m n＝n(n－1)(n－2)…(n－m＋1).(4)全排列：n个不同元素全部取出的一个排列，叫做n个元素的一个全排列，A n n＝n·(n－1)·(n－2)·…·2·1＝n！.排列数公式写成阶乘的形式为A m n＝n！(n－m)！，这里规定0！＝1.4.组合(1)组合的定义：从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素合成一组，叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个组合.(2)组合数的定义：从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有不同组合的个数，叫做从n 个不同元素中取出m个元素的组合数，用C m n表示.(3)组合数的计算公式：C m n＝A m nA m m＝n！m！(n－m)！＝n(n－1)(n－2)…(n－m＋1)m！，由于0！＝1，所以C0n＝1.(4)组合数的性质：①C m n＝C n－mn ；②C m n＋1＝C m n＋C m－1n.5.二项式定理(a＋b)n＝C0n a n＋C1n a n－1b1＋…＋C k n a n－k b k＋…＋C n n b n(n∈N*).这个公式叫做二项式定理，右边的多项式叫做(a＋b)n的二项展开式，其中的系数C k n(k＝0，1，2，…，n)叫做二项式系数.式中的C k n a n－k b k叫做二项展开式的通项，用T k＋1表示，即展开式的第k ＋1项：T k ＋1＝C k n an －k b k. 6.二项展开式形式上的特点 (1)项数为n ＋1.(2)各项的次数都等于二项式的幂指数n ，即a 与b 的指数的和为n .(3)字母a 按降幂排列，从第一项开始，次数由n 逐项减1直到零；字母b 按升幂排列，从第一项起，次数由零逐项增1直到n .(4)二项式的系数从C 0n ，C 1n ，一直到C n －1n ，C n n .7.二项式系数的性质(1)对称性：与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等，即C m n ＝C n －m n. (2)增减性与最大值：二项式系数C k n，当k <n ＋12时，二项式系数是递增的；当k >n ＋12时，二项式系数是递减的.当n 是偶数时，那么其展开式中间一项12+n T 的二项式系数最大.当n 是奇数时，那么其展开式中间两项112-+n T 和112++n T 的二项式系数相等且最大.(3)各二项式系数的和(a ＋b )n 的展开式的各个二项式系数的和等于2n ，即C 0n ＋C 1n ＋C 2n ＋…＋C k n ＋…＋C n n ＝2n. 二项展开式中，偶数项的二项式系数的和等于奇数项的二项式系数的和，即C 1n ＋C 3n ＋C 5n ＋…＝C 0n ＋C 2n ＋C 4n ＋…＝2n －1.1.关于两个计数原理应用的注意事项(1)分类加法和分步乘法计数原理，都是关于做一件事的不同方法的种数的问题，区别在于：分类加法计数原理针对“分类”问题，其中各种方法相互独立，用其中任何一种方法都可以做完这件事；分步乘法计数原理针对“分步”问题，各个步骤相互依存，只有各个步骤都完成了才算完成这件事.(2)混合问题一般是先分类再分步. (3)分类时标准要明确，做到不重复不遗漏.(4)要恰当画出示意图或树状图，使问题的分析更直观、清楚，便于探索规律. 2.对于有附加条件的排列、组合应用题，通常从三个途径考虑： (1)以元素为主考虑，即先满足特殊元素的要求，再考虑其他元素； (2)以位置为主考虑，即先满足特殊位置的要求，再考虑其他位置；(3)先不考虑附加条件，计算出排列数或组合数，再减去不合要求的排列数或组合数. 3.排列、组合问题的求解方法与技巧(1)特殊元素优先安排；(2)合理分类与准确分步；(3)排列、组合混合问题先选后排；(4)相邻问题捆绑处理；(5)不相邻问题插空处理；(6)定序问题排除法处理；(7)分排问题直排处理；(8)“小集团”排列问题先整体后局部；(9)构造模型；(10)正难则反，等价条件. 4.对于二项式定理应用时要注意：(1)区别“项的系数”与“二项式系数”，审题时要仔细.项的系数与a ，b 有关，可正可负，二项式系数只与n 有关，恒为正.(2)运用通项求展开的一些特殊项，通常都是由题意列方程求出k ，再求所需的某项；有时需先求n ，计算时要注意n 和k 的取值范围及它们之间的大小关系. (3)赋值法求展开式中的系数和或部分系数和，常赋的值为0，±1. (4)在化简求值时，注意二项式定理的逆用，要用整体思想看待a 、b .1.用1，2，3三个数字组成一个四位数，规定这三个数必须全部使用，且同一数字不能相邻出现，这样的四位数有( ) A.36个 B.18个 C.9个 D.6个 答案 B解析 利用树状图考察四个数位上填充数字的情况，如：1⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧2⎩⎪⎨⎪⎧ 1⎩⎨⎧ 233⎩⎨⎧123⎩⎪⎨⎪⎧1⎩⎨⎧ 232⎩⎨⎧ 13，共可确定8个四位数，但其中不符合要求的有2个，所以所确定的四位数应有18个，故选B.2.某学习小组男女生共8人，现从男生中选2人，女生中选1人，分别去做3种不同的工作，共有90种不同的选法，则男，女生人数为( ) A.2，6 B.3，5 C.5，3 D.6，2 答案 B解析 设男生人数为n ，则女生人数为8－n ，由题意可知C 2n C 18－n A 33＝90，即C 2n C 18－n ＝15，解得n ＝3，所以男，女生人数为3，5，故选B.3.将甲，乙等5位同学分别保送到北京大学，清华大学，浙江大学三所大学就读，则每所大学至少保送一人的不同保送方法有( ) A.150种 B.180种 C.240种 D.540种答案 A解析 先将5个人分成三组，(3，1，1)或(1，2，2)，分组方法有C 35＋C 15C 24C 222＝25(种)，再将三组全排列有A 33＝6(种)，故总的方法数有25×6＝150(种).4.从5位男教师和4位女教师中选出3位教师，派到3个班担任班主任(每班1位班主任)，要求这3位班主任中男、女教师都要有，则不同的选派方案共有( ) A.210种 B.420种 C.630种 D.840种 答案 B解析 因为要求3位班主任中男、女教师都要有，所以共有两种情况，1男2女或2男1女.若选出的3位教师是1男2女则共有C 15C 24A 33＝180(种)不同的选派方法，若选出的3位教师是2男1女则共有C 25C 14A 33＝240(种)不同的选派方法，所以共有180＋240＝420(种)不同的方案，故选B.5.若二项式(2x ＋a x )7的展开式中1x 3的系数是84，则实数a 等于( )A.2B.54 C.1 D.24答案 C解析 二项式(2x ＋a x )7的通项公式为T k ＋1＝C k 7(2x )7－k (a x )k ＝C k 727－k a k x 7－2k，令7－2k ＝－3，得k ＝5.故展开式中1x 3的系数是C 5722a 5＝84，解得a ＝1. 6.(x －1)4－4x (x －1)3＋6x 2(x －1)2－4x 3(x －1)＋x 4等于( ) A.－1 B.1 C.(2x －1)4 D.(1－2x )5 答案 B解析 (x －1)4－4x (x －1)3＋6x 2(x －1)2－4x 3(x －1)＋x 4＝((x －1)－x )4＝1.7.某班准备从甲、乙等七人中选派四人发言，要求甲乙中两人至少有一人参加，那么不同的发言顺序有( )A.30种B.600种C.720种D.840种 答案 C解析 A 47－A 45＝720(种).8.如图，花坛内有5个花池，有5种不同颜色的花卉可供栽种，每个花池内只能种一种颜色的花卉，相邻两池的花色不同，则栽种方案的种数为( )A.180B.240C.360D.420 答案 D解析 若5个花池栽了5种颜色的花卉，方法有A 55种，若5个花池栽了4种颜色的花卉，则2，4两个花池栽同一种颜色的花，或3，5两个花池栽同一种颜色的花，方法有2A 45种；若5个花池栽了3种颜色的花卉，方法有A 35种，所以最多有A 55＋2A 45＋A 35＝420(种).9.(x ＋1ax )5的各项系数和是1 024，则由曲线y ＝x 2和y ＝x a 围成的封闭图形的面积为______.答案512解析 设x ＝1，则各项系数和为(1＋1a )5＝1 024＝45，所以a ＝13，联立⎩⎪⎨⎪⎧y ＝x 2y ＝x 31可得交点坐标分别为(0，0)，(1，1)，所以曲线y ＝x 2和y ＝x 31围成的封闭图形的面积为⎠⎛01(x 31－x 2)d x ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫34x 34－13x 3⎪⎪⎪10＝34－13＝512.10.圆上有10个点，过每三个点画一个圆内接三角形，则一共可以画的三角形个数为______. 答案 120解析 圆上任意三点都不共线， 因此有三角形C 310＝120(个).11.一排共有9个座位，现有3人就坐，若他们每两人都不能相邻，每人左右都有空座，而且至多有两个空座，则不同坐法共有________种. 答案 36解析 可先考虑3人已经就座，共有A 33＝6(种)，再考虑剩余的6个空位怎么排放，根据要求可产生把6个空位分为1，1，2，2，放置在由已经坐定的3人产生的4个空中，共有C 24＝6，所以不同的坐法共有6×6＝36(种).12.我国第一艘航母“辽宁舰”在某次舰载机起降飞行训练中，有5架舰载机(甲、乙、丙、丁、戊)准备着舰，如果甲、乙两机必须相邻着舰，而丙、丁不能相邻着舰，那么不同的着舰方法有________种. 答案 24解析 先把甲、乙捆绑在一起有A 22种情况，然后对甲、乙整体和戊进行排列，有A 22种情况，这样产生了三个空位，插入丙、丁，有A 23种情况，所以着舰方法共有A 22A 22A 23＝2×2×6＝24(种).13.实验员进行一项实验，先后要实施5个程序(A ，B ，C ，D ，E )，其中程序A 只能出现在第一步或最后一步，程序C 或D 在实施时必须相邻，则实验顺序的编排方法共有______种. 答案 24解析依题意，当A在第一步时，共有A22A33＝12(种)；当A在最后一步时，共有A22A33＝12(种).所以实验的编排方法共有24种.14.用1，2，3，4，5，6组成数字不重复的六位数，满足1不在左右两端，2，4，6三个偶数中有且只有两个偶数相邻，则这样的六位数的个数为________.答案288解析从2，4，6三个偶数中任意选出2个看作一个“整体”，方法有A23＝6(种)，先排3个奇数，有A33＝6(种)，形成了4个空，将“整体”和另一个偶数插在3个奇数形成的4个空中，方法有A24＝12(种).根据分步乘法计数原理求得此时满足条件的六位数共有6×6×12＝432(种).若1排在两端，1的排法有A12A22＝4(种)，形成了3个空，将“整体”和另一个偶数插在3个奇数形成的3个空中，方法有A23＝6(种)，根据分步乘法计数原理求得此时满足条件的六位数共有6×4×6＝144(种)，故满足1不在左右两端，2，4，6三个偶数中有且只有两个偶数相邻，则这样的六位数的个数为432－144＝288(种).。
2017版考前三个月高考数学全国甲卷通用理科知识 方法
第16练 定积分问题[题型分析·高考展望] 定积分在理科高考中，也是重点考查内容.主要考查定积分的计算和利用定积分求不规则图形的面积，题目难度不大，多为中低档题目，常以选择题、填空题的形式考查，掌握定积分的计算公式，会求各种类型的曲边图形的面积是本节重点.体验高考1.(2015·湖南)⎠⎛02(x －1)d x ＝________.答案 0解析 ⎠⎛02(x －1)d x ＝⎝⎛⎭⎫12x 2－x ⎪⎪⎪20＝12×22－2＝0. 2.(2015·陕西)如图，一横截面为等腰梯形的水渠，因泥沙沉积，导致水渠截面边界呈抛物线型(图中虚线表示)，则原始的最大流量与当前最大流量的比值为________.答案 1.2解析 由题意可知最大流量的比即为横截面面积的比，建立以抛物线顶点为原点的直角坐标系，如图所示.设抛物线方程为y ＝ax 2，将点(5，2)代入抛物线方程得a ＝225，故抛物线方程为y ＝225x 2，抛物线的横截面面积为S 1＝2⎠⎛05⎝⎛⎭⎫2－225x 2d x ＝2⎝⎛⎭⎫2x －275x 3⎪⎪⎪50＝403(m 2)， 而原梯形下底为10－2tan 45°×2＝6(m)，故原梯形面积为S 2＝12(10＋6)×2＝16(m 2)，S 2S 1＝16403＝1.2.3.(2015·天津)曲线y ＝x 2与直线y ＝x 所围成的封闭图形的面积为________. 答案 16解析 曲线y ＝x 2与直线y ＝x 所围成的封闭图形如图，由⎩⎪⎨⎪⎧y ＝x 2，y ＝x ，得A (1，1)， 面积S ＝⎠⎛01x d x －⎠⎛01x 2d x ＝12x 2⎪⎪⎪10－13x 3⎪⎪⎪10＝12－13＝16.4.(2015·福建)如图，点A 的坐标为(1，0)，点C 的坐标为(2，4)，函数f (x )＝x 2.若在矩形ABCD 内随机取一点，则此点取自阴影部分的概率等于________.答案512解析 由题意知，阴影部分的面积 S ＝⎠⎛12(4－x 2)d x ＝(4x －13x 3)⎪⎪⎪21＝53，∴所求概率P ＝S S 矩形ABCD ＝531×4＝512.高考必会题型题型一 定积分的计算例1 (1)⎠⎜⎜⎛－π2π2 (sin x ＋cos x )d x 的值为( )A.0B.π4C.2D.4(2)若f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧x 3＋sin x ，－1≤x ≤1，2，1＜x ≤2.则⎠⎛－12 f (x )d x 等于( )A.0B.1C.2D.3 答案 (1)C(2)C解析 (1)原式＝(－cos x ＋sin x ) ⎪⎪⎪π2－π2＝1－(－1)＝2，故选C.(2)⎠⎛－12f (x )d x ＝⎠⎛－11(x 3＋sin x )d x ＋⎠⎛122d x＝(14x 4－cos x )⎪⎪⎪1－1＋(2x )⎪⎪⎪21＝0＋2＝2. 点评 (1)计算定积分，要先将被积函数化简，然后利用运算性质分解成几个简单函数的定积分，再利用微积分基本定理求解；(2)对有关函数图象和圆的定积分问题可以利用定积分的几何意义求解.变式训练1 (1)已知复数z ＝a ＋(a －2)i(a ∈R ，i 为虚数单位)为实数，则⎠⎛0a ()4－x 2＋x d x的值为( )A.2＋πB.2＋π2 C.4＋2π D.4＋4π(2)⎠⎛03|x 2－4|d x 等于( )A.213B.223C.233D.253 答案 (1)A (2)C解析 (1)因为z ＝a ＋(a －2)i(a ∈R )为实数，所以a ＝2，⎠⎛0a (4－x 2＋x )d x ＝⎠⎛024－x 2d x＋12x 2⎪⎪⎪20，由定积分的几何意义知，⎠⎛02 4－x 2d x 的值为以原点为圆心，以2为半径的圆的面积的四分之一，即是π，所以⎠⎛024－x 2d x ＋12x 2⎪⎪⎪2的值为2＋π，故选A.(2)画出函数图象如图所示，可知⎠⎛03|x 2－4|d x ＝⎠⎛02(4－x 2)d x ＋⎠⎛23(x 2－4)d x ＝8－83＋(9－12－83＋8)＝233.题型二 利用定积分求曲边梯形的面积例2 (1)由曲线y ＝x 2与y ＝x 的边界所围成区域的面积为( )A.13B.23C.1D.16 (2)y ＝12ex 在点(4，e 2)处的切线与坐标轴所围三角形的面积为( )A.92e 2 B.4e 2 C.2e 2 D.e 2 (3)由曲线y ＝sin x ，y ＝cos x 与直线x ＝0，x ＝π2所围成的平面图形(如图中的阴影部分所示)的面积是( )A.1B.π4C.223 D.22－2答案 (1)A (2)D (3)D解析 (1)由题意可知，曲线y ＝x 2与y ＝x 的边界所围成区域的面积 S ＝⎠⎛01(x －x 2)d x ＝(23x 32－13x 3)⎪⎪⎪10＝23－13＝13.(2)因为y ′＝1212e x ，所以y ′|x ＝4＝12e 2，所以在点(4，e 2)处的切线方程是y －e 2＝12e 2(x －4)，当x ＝0时，y ＝－e 2，当y ＝0时，x ＝2， 所以切线与坐标轴所围成三角形的面积是 S ＝12×|－e 2|×2＝e 2，故选D. (3)方法一 由sin x ＝cos x (x ∈(0，π2))，得x ＝π4.故所求阴影部分的面积S ＝⎠⎜⎛0π4 (cos x －sin x )d x ＋⎠⎜⎜⎛π4π2(sin x －cos x )d x ＝(sin x ＋cos x )⎪⎪⎪⎪π4＋(－cos x －sin x ) ⎪⎪⎪π2π4＝sin π4＋cos π4－sin 0－cos 0＋[(－cos π2－sin π2)－(－cos π4－sin π4)]＝22－2.故选D.方法二 由sin x ＝cos x (x ∈(0，π2))，得x ＝π4.根据图象的对称性，可知所求阴影部分的面积S ＝2⎠⎜⎛0π4(cos x －sin x )d x ＝2(sin x ＋cos x )⎪⎪⎪⎪π40＝2(sin π4＋cos π4－sin 0－cos 0)＝22－2.点评 求曲边多边形面积的步骤(1)画出草图，在直角坐标系中画出曲线或直线的大致图形. (2)借助图形确定被积函数，求出交点坐标，确定积分的上限、下限. (3)将曲边梯形的面积表示为若干个定积分之和. (4)计算定积分.变式训练2 如图所示，由函数f (x )＝sin x 与函数g (x )＝cos x 在区间⎣⎡⎦⎤0，3π2上的图象所围成的封闭图形的面积为( )A.32－1B.42－2C. 2D.2 2 答案 B解析 f (x )＝sin x 和g (x )＝cos x 在⎣⎡⎦⎤0，3π2上的交点坐标为⎝⎛⎭⎫π4，22，⎝⎛⎭⎫5π4，－22， 两函数图象所围成的封闭图形的面积为S ＝⎠⎜⎛0π4(cos x －sin x )d x ＋⎠⎜⎜⎛π45π4(sin x －cos x )d x ＋⎠⎜⎜⎛5π43π2(cos x －sin x )d x ＝(sin x ＋cos x )⎪⎪⎪⎪π4－(sin x ＋cos x )⎪⎪⎪5π4π4＋(sin x ＋cos x )⎪⎪⎪3π25π4＝42－2.故选B.高考题型精练1.已知自由落体运动的速率v ＝gt ，则落体运动从t ＝0到t ＝t 0所走的路程为( ) A.gt 203 B.gt 20 C.gt 202 D.gt 206 答案 C解析 由题意，可知所走路程为⎠⎛0t 0v d t ＝⎠⎛0t 0gt d t ＝12gt 2⎪⎪⎪t 00＝12gt 20.2.定积分⎠⎛01(e x ＋2x )d x 的值为( )A.1B.e －1C.eD.e ＋1 答案 C解析 ⎠⎛01(e x ＋2x )d x ＝⎠⎛01e x d x ＋⎠⎛012x d x＝e x ⎪⎪⎪10＋x 2⎪⎪⎪1＝e ，故选C. 3.若⎠⎜⎛0π2(sin x －a cos x )d x ＝2，则实数a 等于( )A.－1B.1C.－ 3D. 3 答案 A解析 ⎠⎜⎛0π2(sin x －a cos x )d x ＝(－cos x －a sin x )⎪⎪⎪⎪π20＝－a ＋1＝2，a ＝－1.4.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ，且S 10＝⎠⎛03(1＋2x )d x ，S 20＝17，则S 30为( )A.15B.20C.25D.30 答案 A解析 由已知得S 10＝⎠⎛03(1＋2x )d x ＝12，根据等差数列性质可得S 10＝12，S 20－S 10＝5，S 30－S 20＝S 30－17亦成等差数列，故有12＋S 30－17＝10⇒S 30＝15. 5.由曲线y ＝x ，直线y ＝x －2及y 轴所围成的图形的面积为( ) A.4 B.6 C.103 D.163答案 D解析 因为⎩⎨⎧y ＝xy ＝x －2⇒x ＝4，根据定积分的几何意义可得，⎠⎛04(x －x ＋2)d x ＝(23x 32－12x 2＋2x )⎪⎪⎪40＝163，故选D.6.设f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧x 2，x ∈[0，1]，1x ，x ∈[1，e](其中e 为自然对数的底数)，则⎠⎛0e f (x )d x 的值为( )A.43B.54C.65D.76 答案 A解析 根据定积分的运算法则，由题意，可知⎠⎛0e f (x )d x ＝⎠⎛01x 2d x ＋⎠⎛1e 1xd x ＝13x 3⎪⎪⎪10＋ln x ⎪⎪⎪e1＝13＋1＝43.7.如图，矩形OABC 内的阴影部分是由曲线f (x )＝sin x ，x ∈(0，π)及直线x ＝a ，a ∈(0，π)与x 轴围成.向矩形OABC 内随机投掷一点，若此点落在阴影部分的概率为14，则a 的值是( )A.7π12B.2π3C.3π4D.5π6 答案 B解析 由题意可得，是与面积有关的几何概型，构成试验的全部区域是矩形OACB ，面积为a ×6a ＝6.记“向矩形OACB 内随机投掷一点，若落在阴影部分”为事件A ， 则构成事件A 的区域即为阴影部分， 面积为⎠⎛0a sin x d x ＝－cos x ⎪⎪⎪a＝1－cos a ，由几何概型的计算公式可得P (A )＝14＝1－cos a 6，cos a ＝－12，又∵a ∈(0，π)，∴a ＝2π3，故选B.8.已知⎠⎛02(3x 2＋k )d x ＝16，则k 等于( )A.1B.2C.3D.4 答案 D解析 ⎠⎛02(3x 2＋k )d x ＝(x 3＋kx )⎪⎪⎪20＝8＋2k ＝16，所以k ＝4.故选D.9.定积分⎠⎛01(2＋1－x 2)d x ＝________.答案 π4＋2解析 ⎠⎛01(2＋1－x 2)d x ＝⎠⎛012d x ＋⎠⎛011＋x 2d x＝2x ⎪⎪⎪10＋⎠⎛011＋x 2d x ＝2＋⎠⎛011＋x 2d x ， 令y ＝1＋x 2，得x 2＋y 2＝1(y ≥0)， 点(x ，y )的轨迹表示半圆.⎠⎛011＋x 2d x 表示以原点为圆心， 以1为半径的圆的面积的14，故⎠⎛011＋x 2d x ＝14×π×12＝π4，∴⎠⎛01(2＋1－x 2)d x ＝π4＋2.10.已知函数f (x )＝－x 3＋ax 2＋bx (a ，b ∈R )的图象如图所示，它与x 轴在原点处相切，且x 轴与函数图象所围区域(图中阴影部分)的面积为112，则a 的值为________.答案 －1解析 由曲线在原点处与x 轴相切，可得f ′(0)＝0＝b ， 此时f (x )＝－x 3＋ax 2＝x 2(a －x )，据定积分知，阴影部分面积为－⎠⎛a0(－x 3＋ax 2)d x ＝112，解得a ＝－1. 11.已知a ＞0，(ax －x )6的展开式的常数项为15，则⎠⎛－aa (x 2＋x ＋4－x 2)d x ＝______. 答案2＋2π3＋ 3 解析 根据二项展开式的通项公式可知，T k ＋1＝C k 6(－1)k a6－k1(6)2k k x－－＝C k 6(－1)k a 6－k332k x－，∴令k ＝2，∴C 26(－1)2a 4＝15⇒a ＝1(a ＞0)，∴⎠⎛－a a (x 2＋x ＋4－x 2)d x＝⎠⎛－11x 2d x ＋⎠⎛－11x d x ＋⎠⎛－114－x 2d x .作出⎠⎛－114－x 2d x 表示的图象如图，根据定积分的几何意义及定义， 从而可知⎠⎛－11x 2d x ＋⎠⎛－11x d x ＋⎠⎛－114－x 2d x＝23＋0＋12·1·3·2＋16π·4＝2＋2π3＋ 3. 12.计算曲线y ＝x 2－2x ＋3与直线y ＝x ＋3所围图形的面积.解 由⎩⎪⎨⎪⎧y ＝x ＋3，y ＝x 2－2x ＋3，解得x ＝0及x ＝3.从而所求图形的面积 S ＝⎠⎛03[(x ＋3)－(x 2－2x ＋3)]d x＝⎠⎛03(－x 2＋3x )d x ＝⎝⎛⎭⎫－13x 3＋32x 2⎪⎪⎪30＝92.。
2017版考前三个月高考数学全国甲卷通用理科考前抢分必做 考前回扣 回扣5 含答案 精品
回扣5 不等式与线性规划1.一元二次不等式的解法解一元二次不等式的步骤：一化(将二次项系数化为正数)；二判(判断Δ的符号)；三解(解对应的一元二次方程)；四写(大于取两边，小于取中间).解含有参数的一元二次不等式一般要分类讨论，往往从以下几个方面来考虑：①二次项系数，它决定二次函数的开口方向；②判别式Δ，它决定根的情形，一般分Δ>0、Δ＝0、Δ<0三种情况；③在有根的条件下，要比较两根的大小. 2.一元二次不等式的恒成立问题(1)ax 2＋bx ＋c >0(a ≠0)恒成立的条件是⎩⎪⎨⎪⎧ a >0，Δ<0.(2)ax 2＋bx ＋c <0(a ≠0)恒成立的条件是⎩⎪⎨⎪⎧a <0，Δ<0.3.分式不等式f (x )g (x )>0(<0)⇔f (x )g (x )>0(<0)； f (x )g (x )≥0(≤0)⇔⎩⎪⎨⎪⎧f (x )g (x )≥0(≤0)，g (x )≠0. 4.基本不等式(1)①a 2＋b 2≥2ab (a ，b ∈R )当且仅当a ＝b 时取等号. ②a ＋b2≥ab (a ，b ∈(0，＋∞))，当且仅当a ＝b 时取等号. (2)几个重要的不等式：①ab ≤⎝⎛⎭⎫a ＋b 22(a ，b ∈R )；②a 2＋b 22≥a ＋b 2≥ab ≥2aba ＋b(a >0，b >0，当a ＝b 时等号成立). ③a ＋1a≥2(a >0，当a ＝1时等号成立)；④2(a 2＋b 2)≥(a ＋b )2(a ，b ∈R ，当a ＝b 时等号成立). 5.可行域的确定“线定界，点定域”，即先画出与不等式对应的方程所表示的直线，然后代入特殊点的坐标，根据其符号确定不等式所表示的平面区域. 6.线性规划(1)线性目标函数的最大值、最小值一般在可行域的顶点处取得；(2)线性目标函数的最值也可在可行域的边界上取得，这时满足条件的最优解有无数多个.1.不等式两端同时乘以一个数或同时除以一个数，不讨论这个数的正负，从而出错.2.解形如一元二次不等式ax 2＋bx ＋c >0时，易忽视系数a 的讨论导致漏解或错解，要注意分a >0，a <0进行讨论.3.应注意求解分式不等式时正确进行同解变形，不能把f (x )g (x )≤0直接转化为f (x )·g (x )≤0，而忽视g (x )≠0.4.容易忽视使用基本不等式求最值的条件，即“一正、 二定、三相等”导致错解，如求函数f (x )＝x 2＋2＋1x 2＋2的最值，就不能利用基本不等式求解最值；求解函数y ＝x ＋3x (x <0)时应先转化为正数再求解.5.解线性规划问题，要注意边界的虚实；注意目标函数中y 的系数的正负；注意最优整数解.6.求解线性规划问题时，不能准确把握目标函数的几何意义导致错解，如y －2x ＋2是指已知区域内的点(x ，y )与点(－2，2)连线的斜率，而(x －1)2＋(y －1)2是指已知区域内的点(x ，y )到点(1，1)的距离的平方等.1.下列命题中正确的个数是( )①a >b ，c >d ⇔a ＋c >b ＋d ；②a >b ，c >d ⇒a d >b c ；③a 2>b 2⇔|a |>|b |；④a >b ⇔1a <1b .A.4B.3C.2D.1 答案 C解析 ①a >b ，c >d ⇔a ＋c >b ＋d 正确，不等式的同向可加性；②a >b ，c >d ⇒a d >bc 错误，反例：若a ＝3，b ＝2，c ＝1，d ＝－1，则a d >b c 不成立；③a 2>b 2⇔|a |>|b |正确；④a >b ⇔1a <1b 错误，反例：若a ＝2，b ＝－2，则1a <1b不成立.故选C.2.设M ＝2a (a －2)＋4，N ＝(a －1)(a －3)，则M ，N 的大小关系为( ) A.M >N B.M <N C.M ＝N D.不能确定 答案 A解析 M －N ＝2a (a －2)＋4－(a －1)(a －3)＝a 2＋1>0.故选A.3.若不等式2kx 2＋kx －38≥0的解集为空集，则实数k 的取值范围是( )A.(－3，0)B.(－∞，－3)C.(－3，0]D.(－∞，－3)∪(0，＋∞)答案 C解析 由题意可知2kx 2＋kx －38<0恒成立，当k ＝0时成立，当k ≠0时需满足⎩⎪⎨⎪⎧k <0，Δ<0，代入求得－3<k <0，所以实数k 的取值范围是(－3，0].4.(2016·四川)设p ：实数x ，y 满足(x －1)2＋(y －1)2≤2，q ：实数x ，y 满足⎩⎪⎨⎪⎧y ≥x －1，y ≥1－x ，y ≤1，则p是q 的( ) A.必要不充分条件 B.充分不必要条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件答案 A解析 如图，(x －1)2＋(y －1)2≤2，①表示圆心为(1，1)，半径为2的圆内区域的所有点(包括边界)；⎩⎪⎨⎪⎧y ≥x －1，y ≥1－x ，y ≤1，②表示△ABC 内部区域的所有点(包括边界).实数x ，y 满足②则必然满足①，反之不成立.则p 是q 的必要不充分条件.故选A.5.不等式1x －1≥－1的解集为( )A.(－∞，0]∪[1，＋∞)B.[0，＋∞)C.(－∞，0]∪(1，＋∞)D.[0，1)∪(1，＋∞)答案 C解析 由题意得，1x －1≥－1⇒1x －1＋1＝xx －1≥0，解得x ≤0或x >1，所以不等式的解集为(－∞，0]∪(1，＋∞)，故选C.6.设第一象限内的点(x ，y )满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧2x －y －6≤0，x －y ＋2≥0，目标函数z ＝ax ＋by (a >0，b >0)的最大值为40，则5a ＋1b 的最小值为( )A.256B.94 C.1 D.4 答案 B解析 不等式表示的平面区域如图中阴影部分，直线z ＝ax ＋by 过点(8，10)时取最大值，即8a ＋10b ＝40，4a ＋5b ＝20，从而5a ＋1b ＝(5a ＋1b )4a ＋5b 20＝120(25＋4a b ＋25b a )≥120(25＋24a b ×25b a )＝94，当且仅当2a ＝5b 时取等号，因此5a ＋1b 的最小值为94，故选B.7.已知实数x 、y 满足⎩⎪⎨⎪⎧y ≥1，y ≤2x －1，x ＋y ≤m ，如果目标函数z ＝x －y 的最小值为－1，则实数m 等于( )A.6B.5C.4D.3 答案 B解析 作出不等式组对应的平面区域，如图所示，由目标函数z ＝x －y 的最小值为－1，得y ＝x －z ，及当z ＝－1时，函数y ＝x ＋1，此时对应的平面区域在直线y ＝x ＋1的下方，由⎩⎪⎨⎪⎧ y ＝x ＋1y ＝2x －1⇒⎩⎪⎨⎪⎧x ＝2，y ＝3，即A (2，3)，同时A 也在直线x ＋y ＝m 上，所以m ＝5.8.在平面直角坐标系中，若不等式组⎩⎪⎨⎪⎧y ≥0，y ≤x ，y ≤k (x －1)－1表示一个三角形区域，则实数k 的取值范围是( ) A.(－∞，－1) B.(1，＋∞)C.(－1，1)D.(－∞，－1)∪(1，＋∞)答案 A解析 易知直线y ＝k (x －1)－1过定点(1，－1)，画出不等式组表示的可行域示意图，如图所示.当直线y ＝k (x －1)－1位于y ＝－x 和x ＝1两条虚线之间时，表示的是一个三角形区域，所以直线y ＝k (x －1)－1的斜率的范围为(－∞，－1)，即实数k 的取值范围是(－∞，－1). 9.已知实数x ∈[－1，1]，y ∈[0，2]，则点P (x ，y )落在区域⎩⎪⎨⎪⎧2x －y ＋2≥0，x －2y ＋1≤0，x ＋y －2≤0内的概率为( )A.34B.14C.18D.38 答案 D解析 不等式组表示的区域如图所示，阴影部分的面积为12×(2－12)×(1＋1)＝32，则所求的概率为38，故选D.10.函数y ＝log a (x ＋3)－1(a >0且a ≠1)的图象恒过定点A ，若点A 在直线mx ＋ny ＋1＝0上，其中m ，n 均大于0，则1m ＋2n 的最小值为________.答案 8解析 由已知可得定点A (－2，－1)，代入直线方程可得2m ＋n ＝1，从而1m ＋2n ＝(1m ＋2n )(2m ＋n )＝n m ＋4mn＋4≥2n m ·4mn＋4＝8. 当且仅当n ＝2m 时取等号.11.已知ab ＝14，a ，b ∈(0，1)，则11－a ＋21－b 的最小值为________.答案 4＋423解析 因为ab ＝14，所以b ＝14a ，则11－a ＋21－b ＝11－a＋21－14a＝11－a ＋8a 4a －1 ＝11－a ＋2(4a －1)＋24a －1 ＝11－a ＋24a －1＋2 ＝2(14a －1＋24－4a)＋2＝23(14a －1＋24－4a )[(4a －1)＋(4－4a )]＋2 ＝23[3＋4－4a 4a －1＋2(4a －1)4－4a]＋2 ≥23(3＋22)＋2＝4＋423(当且仅当4－4a 4a －1＝2(4a －1)4－4a ，即a ＝32－24时，取等号). 12.变量x ，y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ＋y ≥0，x －2y ＋2≥0，mx －y ≤0，若z ＝2x －y 的最大值为2，则实数m ＝______.答案 1解析 由可行域知，直线2x －y ＝2必过直线x －2y ＋2＝0与mx －y ＝0的交点，即直线mx －y ＝0必过直线x －2y ＋2＝0与2x －y ＝2的交点(2，2)，所以m ＝1. 13.(2016·上海)若x ，y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0，y ≥0，y ≥x ＋1，则x －2y 的最大值为________.答案 －2解析 令z ＝x －2y ，则y ＝12x －z2.当在y 轴上截距最小时，z 最大.即过点(0，1)时，z 取最大值，z ＝0－2×1＝－2.14.已知实数x ，y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x －y ＋5≥0，x ≤3，x ＋y ≥0，则y －6x －5的取值范围是________. 答案 [－1，92]解析 作出可行域，如图△ABC 内部(含边界)，y －6x －5表示可行域内点(x ，y )与P (5，6)连线斜率，k P A ＝8－63－5＝－1，k PC ＝－3－63－5＝92，所以－1≤y －6x －5≤92.。
2017版考前三个月高考数学全国甲卷通用理科知识课件 方法篇 专题1 集合与常用逻辑用语二 第1练 精品
点评
解析答案
变式训练1 A.[0，1)
(1)(2015· 浙江)已知集合P＝{x|x2－2x≥0}，Q＝{x|1＜x≤2}， ) C.(1，2) √ D.[1，2] B.(0，2]
则(∁RP)∩Q等于(
解析 ∵P＝{x|x≥2或x≤0}，
∁RP＝{x|0＜x＜2}，
∴(∁RP)∩Q＝{x|1＜x＜2}，故选C.
解析
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高考必会题型
题型一 单独命题独立考查
常用的运算性质及重要结论：
(1)A∪A＝A，A∪∅＝A，A∪B＝B∪A；
(2)A∩A＝A，A∩∅＝∅，A∩B＝B∩A；
(3)A∩(∁UA)＝∅，A∪(∁UA)＝U；
(4)A∩B＝A⇔A⊆B⇔A∪B＝B.
例1 A.∅ √ C.{0} 解析
(1)(2015· 广东)若集合M＝{x|(x＋4)(x＋1)＝0}， N＝{x|(x－4)(x－1)＝0}， ) B.{－1，－4} D.{1，4} 因为M＝{x|(x＋4)(x＋1)＝0}＝{－4， －1}， N＝{x|(x－4)(x－1)＝0}
则M∩N等于(
＝{1，4}， 所以M∩N＝∅，故选A.
解析
(2)已知集合A＝{x|log2x≤2}，B＝(－∞，a)，若A⊆B，则实数a的取值范 4 围是(c，＋∞)，其中c＝______. 解析 由log2x≤2，得0＜x≤4，即A＝{x|0＜x≤4}， 而B＝(－∞，a)，由A⊆B，如图所示， 则a＞4，即c＝4.
故A，B，C均错，D是正确的，选D.
解析
1
2
3
4
5
2.(2015· 福建)若集合A＝{i，i2，i3，i4}(i是虚数单位)，B＝{1，－1}，则 A∩B等于( A.{－1} C.{1，－1} √ 解析 ) B.{1} D.∅
考前三个月高考数学(全国甲卷通用,理科)知识·方法篇 专题8 概率与统计专题8 第39练
15秒才出现绿灯的概率为( )
7 A.10
√B.58
3 C.8
3 D.10
解析 至少需要等待 15 秒才出现绿灯的概率为404－015＝58，故选 B.
解析
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
4.在区间[0，10]内随机取出两个数，则这两个数的平方和在区间[0，10]
内的概率为( )
解析答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
12.如图是一个方形迷宫，甲、乙两人分别位于迷宫的 A、B 两处，两人同
时以每一分钟一格的速度向东、西、南、北四个方向行走，已知甲向东、
西行走的概率都为14，向南、北行走的概率为13和 p，乙向东、西、南、北 四个方向行走的概率均为 q.
点评
解析答案
变式训练1 (2016·北京)从甲，乙等5名学生中随机选出2人，则甲被选 中的概率为( )
1 A.5
√B.25
8 C.25
9 D.25
解析 从甲，乙等5名学生中随机选2人共有10种情况，
甲被选中有4种情况，
则甲被选中的概率为140＝25.
解析
题型二 几何概型问题
例 2 (1)设不等式组00≤ ≤xy≤ ≤22， 表示的平面区域为 D，在区域 D 内随机
1 2
x＋12≤1”
发生的概率为( )
√A.34
2 B.3
1 C.3
1 D.4
解析
由－1≤log
1 2
x＋12≤1，得12≤x＋12≤2，
∴0≤x≤32. ∴由几何概型的概率计算公式得所求概率
P＝232－ －00＝34.
解析
12345
3.(2015·福建)如图，矩形 ABCD 中，点 A 在 x 轴上，点 B 的坐标为(1，0)，
2019考前三个月高考数学(全国甲卷通用理科)知识课件 方法篇 专题8 概率与统计 第40练
题型二 离散型随机变量的均值和方差
例2 (2015· 山东 )若 n是一个三位正整数，且n的个位数字大于十位数字 ，十位数字大于百位数字，则称n为“三位递增数”(如137，359，567等 ).在某次数学趣味活动中，每位参加者需从所有的 “ 三位递增数”中随 机抽取1个数，且只能抽取一次 .得分规则如下：若抽取的 “三位递增数 ” 的三个数字之积不能被 5整除，参加者得 0分；若能被 5整除，但不能 被10整除，得－1分；若能被10整除，得1分. (1)写出所有个位数字是5的“三位递增数” ； 解 个位数是5的“三位递增数”有125，135，145，235，245，345；
解 设“当天小王的该银行卡被锁定”的事件为A，
5 4 3 1 则 P(A)＝6×5×4＝2.
解析答案
1
2
3
(2)设当天小王用该银行卡尝试密码的次数为X，求X的分布列和均值. 解 依题意得，X所有可能的取值是1，2，3.
1 5 1 1 5 4 2 又 P(X＝1)＝6，P(X＝2)＝6×5＝6，P(X＝3)＝6×5×1＝3.
解 由题意，参加集训的男、女生各有6名，
参赛学生全从 B 中学抽取(等价于 A 中学没有学生入选代表队)的概率为
3 C3 C 1 3 4 ， 3 3＝ C6C6 100
1 99 因此，A 中学至少有 1 名学生入选代表队的概率为 1－100＝100.
解析答案
1
2
பைடு நூலகம்
3
(2)某场比赛前，从代表队的6名队员中随机抽取 4人参赛，设X表示参赛 的男生人数，求X的分布列和均值.
所以X的分布列为
X P 1 1 6 2 1 6 3 2 3
1 1 2 5 所以 X 的均值 E(X)＝1×6＋2×6＋3×3＝2.
考前三个月高考数学(全国甲卷通用理科)知识 方法篇 专题8 概率与统计 第40练
第40练 随机变量及其分布列[题型分析·高考展望] 随机变量及其分布列是高考的一个必考热点，主要包括离散型随机变量及其分布列，均值与方差，二项分布及其应用和正态分布.对本部分知识的考查，一是以实际生活为背景求解离散型随机变量的分布列和均值；二是独立事件概率的求解；三是考查二项分布.体验高考1.(2015·四川)某市A ，B 两所中学的学生组队参加辩论赛，A 中学推荐了3名男生、2名女生，B 中学推荐了3名男生、4名女生，两校所推荐的学生一起参加集训.由于集训后队员水平相当，从参加集训的男生中随机抽取3人.女生中随机抽取3人组成代表队. (1)求A 中学至少有1名学生入选代表队的概率.(2)某场比赛前，从代表队的6名队员中随机抽取4人参赛，设X 表示参赛的男生人数，求X 的分布列和均值.解 (1)由题意，参加集训的男、女生各有6名，参赛学生全从B 中学抽取(等价于A 中学没有学生入选代表队)的概率为C 33C 34C 36C 36＝1100，因此，A 中学至少有1名学生入选代表队的概率为 1－1100＝99100. (2)根据题意，X 的可能取值为1，2，3，P (X ＝1)＝C 13C 33C 46＝15，P (X ＝2)＝C 23C 23C 46＝35，P (X ＝3)＝C 33C 13C 46＝15，所以X 的分布列为因此，X 的均值为E (X )＝1×P (X ＝1)＋2×P (X ＝2)＋3×P (X ＝3)＝1×15＋2×35＋3×15＝2.2.(2016·天津)某小组共10人，利用假期参加义工活动.已知参加义工活动次数为1，2，3的人数分别为3，3，4.现从这10人中随机选出2人作为该组代表参加座谈会. (1)设A 为事件“选出的2人参加义工活动次数之和为4”，求事件A 发生的概率；(2)设X 为选出的2人参加义工活动次数之差的绝对值，求随机变量X 的分布列和均值.解 (1)由已知，有P (A )＝C 13C 14＋C 23C 210＝13. 所以事件A 发生的概率为13.(2)随机变量X 的所有可能取值为0，1，2.P (X ＝0)＝C 23＋C 23＋C 24C 210＝415， P (X ＝1)＝C 13C 13＋C 13C 14C 210＝715， P (X ＝2)＝C 13C 14C 210＝415.所以随机变量X 的分布列为随机变量X 的均值E (X )＝0×415＋1×715＋2×415＝1.3.(2015·福建)某银行规定，一张银行卡若在一天内出现3次密码尝试错误，该银行卡将被锁定.小王到该银行取钱时，发现自己忘记了银行卡的密码，但可以确认该银行卡的正确密码是他常用的6个密码之一，小王决定从中不重复地随机选择1个进行尝试.若密码正确，则结束尝试；否则继续尝试，直至该银行卡被锁定. (1)求当天小王的该银行卡被锁定的概率；(2)设当天小王用该银行卡尝试密码的次数为X ，求X 的分布列和均值. 解 (1)设“当天小王的该银行卡被锁定”的事件为A ， 则P (A )＝56×45×34＝12.(2)依题意得，X 所有可能的取值是1，2，3. 又P (X ＝1)＝16，P (X ＝2)＝56×15＝16，P (X ＝3)＝56×45×1＝23.所以X 的分布列为所以X 的均值E (X )＝1×16＋2×16＋3×23＝52.高考必会题型题型一 条件概率与相互独立事件的概率例1 (1)先后掷两次骰子(骰子的六个面上分别有1，2，3，4，5，6个点)，落在水平桌面后，记正面朝上的点数分别为x ，y ，设事件A 为“x ＋y 为偶数”，事件B 为“x ，y 中有偶数且x ≠y ”，则概率P (B |A )等于( ) A.12 B.13 C.14 D.25(2)甲射击命中目标的概率是12，乙命中目标的概率是13，丙命中目标的概率是14.现在三人同时射击目标，则目标被击中的概率为( ) A.34 B.23 C.45 D.710 答案 (1)B (2)A解析 (1)正面朝上的点数(x ，y )的不同结果共有C 16·C 16＝36(种).事件A ：“x ＋y 为偶数”包含事件A 1：“x ，y 都为偶数”与事件A 2：“x ，y 都为奇数”两个互斥事件，其中P (A 1)＝C 13·C 1336＝14，P (A 2)＝C 13·C 1336＝14，所以P (A )＝P (A 1)＋P (A 2)＝14＋14＝12.事件B 为“x ，y 中有偶数且x ≠y ”， 所以事件AB 为“x ，y 都为偶数且x ≠y ”，所以P (AB )＝C 13·C 13－336＝16.P (B |A )＝P (AB )P (A )＝13. (2)设“甲命中目标”为事件A ，“乙命中目标”为事件B ，“丙命中目标”为事件C ，则目标被击中的事件可以表示为A ∪B ∪C ，即击中目标表示事件A 、B 、C 中至少有一个发生. ∴P (A ·B ·C )＝P (A )·P (B )·P (C ) ＝[1－P (A )]·[1－P (B )]·[1－P (C )] ＝⎝⎛⎭⎫1－12⎝⎛⎭⎫1－13⎝⎛⎭⎫1－14＝14. 故目标被击中的概率为1－P (A ·B ·C )＝1－14＝34.点评 (1)利用定义，分别求P (A )和P (AB )，得P (B |A )＝P (AB )P (A ).这是通用的求条件概率的方法. (2)借助古典概型概率公式，先求事件A 包含的基本事件数n (A )，再在事件A 发生的条件下求事件B 包含的基本事件数，即n (AB )，得P (B |A )＝n (AB )n (A ). (3)相互独立事件的概率通常和互斥事件的概率综合在一起考查，这类问题具有一个明显的特征，那就是在题目的条件中已经出现一些概率值，解题时先要判断事件的性质(是互斥还是相互独立)，再选择相应的公式计算求解.变式训练1 (1)某地区空气质量监测资料表明，一天的空气质量为优良的概率是0.75，连续两天为优良的概率是0.6，已知某天的空气质量为优良，则随后一天的空气质量为优良的概率是( )A.0.8B.0.75C.0.6D.0.45(2)某次知识竞赛规则如下：在主办方预设的5个问题中，选手若能连续正确回答出两个问题，即停止答题，晋级下一轮.假设某选手正确回答每个问题的概率都是0.8，且每个问题的回答结果相互独立，则该选手恰好回答了4个问题就晋级下一轮的概率为________. 答案 (1)A (2)0.128解析 (1)已知连续两天为优良的概率是0.6，那么在前一天空气质量为优良的前提下，要求随后一天的空气质量为优良的概率，可根据条件概率公式，得P ＝0.60.75＝0.8.(2)由题设，分两类情况：①第1个正确，第2个错误，第3、4个正确，得P 1＝0.8×0.2×0.8×0.8＝0.102 4；②第1、2个错误，第3、4个正确， 此时概率P 2＝0.2×0.2×0.8×0.8＝0.025 6. 由互斥事件概率公式得P ＝P 1＋P 2＝0.102 4＋0.025 6＝0.128. 题型二 离散型随机变量的均值和方差例2 (2015·山东)若n 是一个三位正整数，且n 的个位数字大于十位数字，十位数字大于百位数字，则称n 为“三位递增数”(如137，359，567等).在某次数学趣味活动中，每位参加者需从所有的“三位递增数”中随机抽取1个数，且只能抽取一次.得分规则如下：若抽取的“三位递增数”的三个数字之积不能被5整除，参加者得0分；若能被5整除，但不能被10整除，得－1分；若能被10整除，得1分. (1)写出所有个位数字是5的“三位递增数” ； (2)若甲参加活动，求甲得分X 的分布列和均值E (X ).解 (1)个位数是5的“三位递增数”有125，135，145，235，245，345； (2)由题意知，全部“三位递增数”的个数为C 39＝84， 随机变量X 的取值为：0，－1，1， 因此P (X ＝0)＝C 38C 39＝23，P (X ＝－1)＝C 24C 39＝114，P (X ＝1)＝1－114－23＝1142，所以X 的分布列为则E (X )＝0×23＋(－1)×114＋1×1142＝421.点评 离散型随机变量的均值和方差的求解，一般分两步：一是定型，即先判断随机变量的分布是特殊类型，还是一般类型，如两点分布、二项分布、超几何分布等属于特殊类型；二是定性，对于特殊类型的均值和方差可以直接代入相应公式求解，而对于一般类型的随机变量，应先求其分布列然后代入相应公式计算，注意离散型随机变量的取值与概率间的对应. 变式训练2 (1)(2016·四川)同时抛掷两枚质地均匀的硬币，当至少有一枚硬币正面向上时，就说这次试验成功，则在2次试验中成功次数X 的均值是________. 答案 32解析 由题可知，在一次试验中，试验成功(即至少有一枚硬币正面向上)的概率为P ＝1－12×12＝34， ∵2次独立试验成功次数X 满足二项分布X ～B ⎝⎛⎭⎫2，34， 则E (X )＝2×34＝32.(2)(2016·山东)甲、乙两人组成“星队”参加猜成语活动，每轮活动由甲、乙各猜一个成语，在一轮活动中，如果两人都猜对，则“星队”得3分；如果只有一个人猜对，则“星队”得1分；如果两人都没猜对，则“星队”得0分.已知甲每轮猜对的概率是34，乙每轮猜对的概率是23；每轮活动中甲、乙猜对与否互不影响，各轮结果亦互不影响.假设“星队”参加两轮活动，求：①“星队”至少猜对3个成语的概率；②“星队”两轮得分之和X 的分布列和均值E (X ).解 ①记事件A ：“甲第一轮猜对”，记事件B ：“乙第一轮猜对”， 记事件C ：“甲第二轮猜对”，记事件D ：“乙第二轮猜对”， 记事件E ：“‘星队’至少猜对3个成语”.由题意，E ＝ABCD ＋A BCD ＋A B CD ＋AB C D ＋ABC D . 由事件的独立性与互斥性，P (E )＝P (ABCD )＋P (A BCD )＋P (A B CD )＋P (AB C D )＋P (ABC D )＝P (A )P (B )P (C )P (D )＋P (A )P (B )·P (C )P (D )＋P (A )P (B )P (C )P (D )＋P (A )P (B )P (C )P (D )＋P (A )P (B )P (C )P (D )＝34×23×34×23＋2×⎝⎛⎭⎫14×23×34×23＋34×13×34×23＝23. 所以“星队”至少猜对3个成语的概率为23.②由题意，随机变量X 可能的取值为0，1，2，3，4，6.由事件的独立性与互斥性，得 P (X ＝0)＝14×13×14×13＝1144，P (X ＝1)＝2×⎝⎛⎭⎫34×13×14×13＋14×23×14×13＝10144＝572，P (X ＝2)＝34×13×34×13＋34×13×14×23＋14×23×34×13＋14×23×14×23＝25144，P (X ＝3)＝34×23×14×13＋14×13×34×23＝12144＝112，P (X ＝4)＝2×⎝⎛⎭⎫34×23×34×13＋34×23×14×23＝60144＝512. P (X ＝6)＝34×23×34×23＝36144＝14.可得随机变量X 的分布列为所以均值E (X )＝0×1144＋1×572＋2×25144＋3×112＋4×512＋6×14＝236.题型三 二项分布例3 某市为丰富市民的业余文化生活，联合市国际象棋协会举办国际象棋大赛，在小组赛中，小王要与其他四名业余棋手进行比赛，已知小王与其他选手比赛获得胜利的概率都为23，并且他与其他选手比赛获胜的事件是相互独立的. (1)求小王首次获胜前已经负了两场的概率；(2)求小王在四场比赛中获胜的场数X 的分布列、均值和方差.解 (1)小王首次获胜前已经负了两场，即前两场输第三场赢，其概率为P ＝(1－23)2×23＝227.(2)因为小王每场比赛获胜的概率均为23，所以小王在四场比赛中获胜的场数X 服从二项分布B (4，23)，故P (X ＝i )＝C i 4(23)i (1－23)4－i (其中i ＝0，1，2，3，4).所以P (X ＝0)＝C 04(23)0(1－23)4＝181， P (X ＝1)＝C 14(23)1(1－23)3＝881， P (X ＝2)＝C 24(23)2(1－23)2＝827， P (X ＝3)＝C 34(23)3(1－23)1＝3281， P (X ＝4)＝C 44(23)4(1－23)0＝1681. 故 X 的分布列为故X 的均值为E (X )＝4×23＝83，方差为D (X )＝4×23×(1－23)＝89.点评 应用公式P n (k )＝C k n p k (1－p )n －k的三个条件： (1)在一次试验中某事件A 发生的概率是一个常数p ；(2)n 次试验不仅是在完全相同的情况下进行的重复试验，而且各次试验的结果是相互独立的； (3)该公式表示n 次试验中事件A 恰好发生了k 次的概率.变式训练3 (2015·湖南)某商场举行有奖促销活动，顾客购买一定金额的商品后即可抽奖，每次抽奖都是从装有4个红球、6个白球的甲箱和装有5个红球、5个白球的乙箱中，各随机摸出1个球，在摸出的2个球中，若都是红球，则获一等奖；若只有1个红球，则获二等奖；若没有红球，则不获奖. (1)求顾客抽奖1次能获奖的概率；(2)若某顾客有3次抽奖机会，记该顾客在3次抽奖中获一等奖的次数为X ，求X 的分布列和均值.解 (1)记事件A 1＝{从甲箱中摸出的1个球是红球}，A 2＝{从乙箱中摸出的1个球是红球}，B 1＝{顾客抽奖1次获一等奖}，B 2＝{顾客抽奖1次获二等奖}，C ＝{顾客抽奖1次能获奖}. 由题意，A 1与A 2相互独立，A 1A 2与A 1A 2互斥，B 1与B 2互斥，且B 1＝A 1A 2，B 2＝A 1A 2∪A1A 2，C ＝B 1∪B 2.因为P (A 1)＝410＝25，P (A 2)＝510＝12，所以P (B 1)＝P (A 1A 2)＝P (A 1)P (A 2)＝25×12＝15，P (B 2)＝P (A 1A 2∪A 1A 2) ＝P (A 1A 2)＋P (A 1A 2) ＝P (A 1)P (A 2)＋P (A 1)P (A 2) ＝P (A 1)[1－P (A 2)]＋[1－P (A 1)]P (A 2) ＝25×⎝⎛⎭⎫1－12＋⎝⎛⎭⎫1－25×12＝12. 故所求概率为P (C )＝P (B 1∪B 2)＝P (B 1)＋P (B 2)＝15＋12＝710.(2)顾客抽奖3次可视为3次独立重复试验，由(1)知，顾客抽奖1次获一等奖的概率为15，所以X ～B ⎝⎛⎭⎫3，15. 于是P (X ＝0)＝C 03⎝⎛⎭⎫150⎝⎛⎭⎫453＝64125， P (X ＝1)＝C 13⎝⎛⎭⎫151⎝⎛⎭⎫452＝48125， P (X ＝2)＝C 23⎝⎛⎭⎫152⎝⎛⎭⎫451＝12125， P (X ＝3)＝C 33⎝⎛⎭⎫153⎝⎛⎭⎫450＝1125. 故X 的分布列为则E (X )＝3×15＝35.高考题型精练1.抛掷一枚质地均匀的骰子两次，记A ＝{两次点数均为奇数}，B ＝{两次点数之和为6}，则P (B |A )等于( ) A.59 B.13 C.536 D.23 答案 B解析 n (A )＝3×3＝9，n (AB )＝3，所以P (B |A )＝n (AB )n (A )＝39＝13.故选B.2.如图所示，在边长为1的正方形OABC 内任取一点P ，用A 表示事件“点P 恰好在由曲线y ＝x 与直线x ＝1及x 轴所围成的曲边梯形内”，B 表示事件“点P 恰好取自阴影部分内”，则P (B |A )等于( )A.14B.15C.16D.17 答案 A解析 根据题意，正方形OABC 的面积为1×1＝1， 而y ＝x 与直线x ＝1及x 轴所围成的曲边梯形的面积为⎠⎛01x d x ＝23x 32⎪⎪⎪10＝23，∴P (A )＝231＝23，而阴影部分的面积为⎠⎛01(x －x )d x ＝(23x 32－12x 2)⎪⎪⎪10＝16，∴正方形OABC 中任取一点P ，点P 取自阴影部分的概率为P (B )＝161＝16，∴P (B |A )＝P (B )P (A )＝1623＝14，故选A.3.某人射击一次击中目标的概率为0.6，经过3次射击，设X 表示击中目标的次数，则P (X ≥2)等于( )A.81125B.54125C.36125D.27125 答案A解析 至少有两次击中目标的对立事件是最多击中一次， 有两类情况：一次都没击中、击中一次. 一次都没击中：概率为(1－0.6)3＝0.064；击中一次：概率为C 13×0.6×(1－0.6)2＝0.288.所以最多击中一次的概率为0.064＋0.288＝0.352， 所以至少有两次击中目标的概率为1－0.352＝0.648 ＝81125. 4.已知某一随机变量X 的概率分布列如下表，E (X )＝6.3，则a 的值为( )A.5B.6C.7D.8 答案 C解析 b ＝1－0.5－0.1＝0.4，∴4×0.5＋a ×0.1＋9×0.4＝6.3， ∴a ＝7，故选C.5.设随机变量X ～B (n ，p )，且E (X )＝1.6，D (X )＝1.28，则( ) A.n ＝5，p ＝0.32 B.n ＝4，p ＝0.4 C.n ＝8，p ＝0.2 D.n ＝7，p ＝0.45答案 C解析 因为随机变量X ～B (n ，p )，且E (X )＝1.6，D (X )＝1.28，所以⎩⎪⎨⎪⎧E (X )＝np ＝1.6，D (X )＝np (1－p )＝1.28⇒p ＝0.2，n ＝8.6.在4次独立重复试验中事件A 发生的概率相同，若事件A 至少发生1次的概率是6581，则事件A 在一次试验中发生的概率为( ) A.13 B.25 C.56 D.以上全不对 答案 A解析 设事件A 在一次试验中发生的概率为p ，∵事件A 全不发生为事件A 至少发生一次的对立事件，∴1－(1－p )4＝6581，即(1－p )4＝1681.故1－p ＝23或1－p ＝－23(舍去)，即p ＝13.7.小王参加了2015年春季招聘会，分别向A ，B 两个公司投递个人简历.假定小王得到A 公司面试的概率为13，得到B 公司面试的概率为p ，且两个公司是否让其面试是独立的.记ξ为小王得到面试的公司个数.若ξ＝0时的概率P (ξ＝0)＝12，则随机变量ξ的均值E (ξ)＝______.答案712解析 由题意，得P (ξ＝2)＝13p ，P (ξ＝1)＝13(1－p )＋23p ＝1＋p3，ξ的分布列为由12＋1＋p 3＋13p ＝1，得p ＝14. 所以E (ξ)＝0×12＋1×1＋p 3＋2×13p ＝712.8.随机变量ξ的取值为0，1，2.若P (ξ＝0)＝15，E (ξ)＝1，则D (ξ)＝________.答案 25解析 设P (ξ＝1)＝a ，P (ξ＝2)＝b ， 则⎩⎪⎨⎪⎧15＋a ＋b ＝1，a ＋2b ＝1，解得⎩⎨⎧a ＝35，b ＝15，所以D (ξ)＝15＋35×0＋15×1＝25.9.从装有除颜色外完全相同的3个白球和m 个黑球的布袋中随机摸取一球，有放回的摸取5次，设摸得白球数为X ，已知E (X )＝3，则D (X )＝________. 答案 65解析 根据题目条件， 每次摸到白球的概率都是p ＝33＋m， 满足二项分布，则有E (X )＝np ＝5×33＋m ＝3，解得m ＝2，那么D (X )＝np (1－p )＝5×35×(1－35)＝65.10.某商场在儿童节举行回馈顾客活动，凡在商场消费满100元者即可参加射击赢玩具活动，具体规则如下：每人最多可射击3次，一旦击中，则可获奖且不再继续射击，否则一直射击到3次为止.设甲每次击中的概率为p (p ≠0)，射击次数为η，若η的均值E (η)>74，则p 的取值范围是________. 答案 (0，12)解析 由已知得P (η＝1)＝p ， P (η＝2)＝(1－p )p ，P (η＝3)＝(1－p )2，则E (η)＝p ＋2(1－p )p ＋3(1－p )2＝p 2－3p ＋3>74，解得p >52或p <12，又p ∈(0，1)，所以p ∈(0，12).11.(2015·陕西)设某校新、老校区之间开车单程所需时间为T ，T 只与道路畅通状况有关，对其容量为100的样本进行统计，结果如下：(1)求T 的分布列与均值E (T )；(2)刘教授驾车从老校区出发，前往新校区做一个50分钟的讲座，结束后立即返回老校区，求刘教授从离开老校区到返回老校区共用时间不超过120分钟的概率. 解 (1)由统计结果可得T 的频率分布为以频率估计概率得T 的分布列为从而E (T )＝25×0.2＋30×0.3＋35×0.4＋40×0.1＝32.(2)设T 1，T 2分别表示往、返所需时间，T 1，T 2的取值相互独立，且与T 的分布列相同， 设事件A 表示“刘教授共用时间不超过120分钟”，由于讲座时间为50分钟，所以事件A 对应于“刘教授在路途中的时间不超过70分钟”. 方法一 P (A )＝P (T 1＋T 2≤70)＝P(T1＝25，T2≤45)＋P(T1＝30，T2≤40)＋P(T1＝35，T2≤35)＋P(T1＝40，T2≤30)＝0.2×1＋0.3×1＋0.4×0.9＋0.1×0.5＝0.91.方法二P(A)＝P(T1＋T2＞70)＝P(T1＝35，T2＝40)＋P(T1＝40，T2＝35)＋P(T1＝40，T2＝40)＝0.4×0.1＋0.1×0.4＋0.1×0.1＝0.09，故P(A)＝1－P(A)＝0.91.12.(2016·课标全国甲)某险种的基本保费为a(单位：元)，继续购买该险种的投保人称为续保人，续保人的本年度的保费与其上年度出险次数的关联如下：设该险种一续保人一年内出险次数与相应概率如下：(1)求一续保人本年度的保费高于基本保费的概率；(2)若一续保人本年度的保费高于基本保费，求其保费比基本保费高出60%的概率；(3)求续保人本年度的平均保费与基本保费的比值.解(1)设A表示事件：“续保人本年度的保费高于基本保费”，则事件A发生当且仅当一年内出险次数大于1，故P(A)＝0.2＋0.2＋0.1＋0.05＝0.55.(2)设B表示事件：“续保人本年度的保费比基本保费高出60%”，则事件B发生当且仅当一年内出险次数大于3，故P(B)＝0.1＋0.05＝0.15.又P(AB)＝P(B)，故P(B|A)＝P(AB)P(A)＝P(B)P(A)＝0.150.55＝311.因此所求概率为311.(3)记续保人本年度的保费为X，则X的分布列为E(X)＝0.85a×0.30＋a×0.15＋1.25a×0.20＋1.5a×0.20＋1.75a×0.10＋2a×0.05＝1.23a.因此续保人本年度的平均保费与基本保费的比值为1.23.。
2017版考前三个月高考数学全国甲卷通用理科考前抢分必
回扣7 解析几何1.直线方程的五种形式(1)点斜式：y －y 1＝k (x －x 1)(直线过点P 1(x 1，y 1)，且斜率为k ，不包括y 轴和平行于y 轴的直线).(2)斜截式：y ＝kx ＋b (b 为直线l 在y 轴上的截距，且斜率为k ，不包括y 轴和平行于y 轴的直线).(3)两点式：y －y 1y 2－y 1＝x －x 1x 2－x 1(直线过点P 1(x 1，y 1)，P 2(x 2，y 2)，且x 1≠x 2，y 1≠y 2，不包括坐标轴和平行于坐标轴的直线).(4)截距式：x a ＋yb ＝1(a 、b 分别为直线的横、纵截距，且a ≠0，b ≠0，不包括坐标轴、平行于坐标轴和过原点的直线).(5)一般式：Ax ＋By ＋C ＝0(其中A ，B 不同时为0). 2.直线的两种位置关系当不重合的两条直线l 1和l 2的斜率存在时： (1)两直线平行l 1∥l 2⇔k 1＝k 2. (2)两直线垂直l 1⊥l 2⇔k 1·k 2＝－1.提醒：当一条直线的斜率为0，另一条直线的斜率不存在时，两直线也垂直，此种情形易忽略. 3.三种距离公式(1)A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)两点间的距离： |AB |＝(x 2－x 1)2＋(y 2－y 1)2.(2)点到直线的距离：d ＝|Ax 0＋By 0＋C |A 2＋B 2(其中点P (x 0，y 0)，直线方程为Ax ＋By ＋C ＝0).(3)两平行线间的距离：d ＝|C 2－C 1|A 2＋B 2(其中两平行线方程分别为l 1：Ax ＋By ＋C 1＝0，l 2：Ax ＋By ＋C 2＝0).提醒：应用两平行线间距离公式时，注意两平行线方程中x ，y 的系数应对应相等. 4.圆的方程的两种形式(1)圆的标准方程：(x －a )2＋(y －b )2＝r 2.(2)圆的一般方程：x 2＋y 2＋Dx ＋Ey ＋F ＝0(D 2＋E 2－4F >0). 5.直线与圆、圆与圆的位置关系(1)直线与圆的位置关系：相交、相切、相离，代数判断法与几何判断法.(2)圆与圆的位置关系：相交、内切、外切、外离、内含，代数判断法与几何判断法.6.圆锥曲线的定义、标准方程与几何性质|x|≤a，|y|≤b |x|≥a x≥07.直线与圆锥曲线的位置关系判断方法：通过解直线方程与圆锥曲线方程联立得到的方程组进行判断.弦长公式：|AB|＝1＋k2|x1－x2|＝1＋1k2|y1－y2|.8.范围、最值问题的常用解法(1)几何法①直线外一定点P到直线上各点距离的最小值为该点P到直线的垂线段的长度.②圆C外一定点P到圆上各点距离的最大值为|PC|＋R，最小值为|PC|－R(R为圆C的半径).③过圆C内一定点P的圆的最长的弦即为经过点P的直径，最短的弦为过点P且与经过点P 的直径垂直的弦.④圆锥曲线上本身存在最值问题，如(ⅰ)椭圆上两点间最大距离为2a(长轴长)；(ⅱ)双曲线上两点间最小距离为2a(实轴长)；(ⅲ)椭圆上的点到焦点的距离的取值范围为[a－c，a＋c]，a－c与a＋c分别表示椭圆焦点到椭圆上点的最小与最大距离；(ⅳ)在抛物线上的点中，顶点与抛物线的准线距离最近.(2)代数法把要求的最值表示为某个参数的解析式，然后利用函数、最值、基本不等式等进行求解.9.定点、定值问题的思路求解直线或曲线过定点问题的基本思路是把直线或曲线方程中的变量x，y当作常数看待，把方程一端化为零，既然是过定点，那么这个方程就要对任意参数都成立，这时参数的系数就要全部等于零，这样就得到一个关于x，y的方程组，这个方程组的解所确定的点就是直线或曲线所过的定点.求证某几何量为定值，首先要求出这个几何量的代数表达式，然后对表达式进行化简、整理，根据已知条件列出必要的方程(或不等式)，消去参数，最后推出定值.10.解决存在性问题的解题步骤第一步：先假设存在，引入参变量，根据题目条件列出关于参变量的方程(组)或不等式(组)；第二步：解此方程(组)或不等式(组)，若有解则存在，若无解则不存在；第三步：得出结论.1.不能准确区分直线倾斜角的取值范围以及斜率与倾斜角的关系，导致由斜率的取值范围确定倾斜角的范围时出错.2.易忽视直线方程的几种形式的限制条件，如根据直线在两轴上的截距相等设方程时，忽视截距为0的情况，直接设为xa＋ya＝1；再如，过定点P(x0，y0)的直线往往忽视斜率不存在的情况直接设为y－y0＝k(x－x0)等.3.讨论两条直线的位置关系时，易忽视系数等于零时的讨论导致漏解，如两条直线垂直时，一条直线的斜率不存在，另一条直线斜率为0.4.在解析几何中，研究两条直线的位置关系时，要注意有可能这两条直线重合；在立体几何中提到的两条直线，一般可理解为它们不重合.5.求解两条平行线之间的距离时，易忽视两直线系数不相等，而直接代入公式|C1－C2|A2＋B2，导致错解.6.在圆的标准方程中，误把r2当成r；在圆的一般方程中，忽视方程表示圆的条件.7.易误认两圆相切为两圆外切，忽视两圆内切的情况导致漏解.8.利用椭圆、双曲线的定义解题时，要注意两种曲线的定义形式及其限制条件.如在双曲线的定义中，有两点是缺一不可的：其一，绝对值；其二，2a<|F1F2|.如果不满足第一个条件，动点到两定点的距离之差为常数，而不是差的绝对值为常数，那么其轨迹只能是双曲线的一支.9.易混淆椭圆的标准方程与双曲线的标准方程，尤其是方程中a，b，c三者之间的关系，导致计算错误.10.已知双曲线的渐近线方程求双曲线的离心率时，易忽视讨论焦点所在坐标轴导致漏解. 11.直线与圆锥曲线相交的必要条件是它们构成的方程组有实数解，消元后得到的方程中要注意：二次项的系数是否为零，判别式Δ≥0的限制.尤其是在应用根与系数的关系解决问题时，必须先有“判别式Δ≥0”；在求交点、 弦长、中点、斜率、对称或存在性问题时都应在“Δ>0”下进行.1.直线2mx －(m 2＋1)y －m ＝0倾斜角的取值范围为( ) A.[0，π) B.[0，π4]∪[3π4，π)C.[0，π4] D.[0，π4]∪(π2，π)答案 C解析 由已知可得m ≥0.直线的斜率k ＝2m m 2＋1.当m ＝0时，k ＝0，当m >0时，k ＝2m m 2＋1＝2m ＋1m ≤22m ·1m＝1，又因为m >0，所以0<k ≤1.综上可得直线的斜率0≤k ≤1.设直线的倾斜角为θ，则0≤tan θ≤1，因为0≤θ<π，所以0≤θ≤π4.2.若直线l 1：ax ＋2y ＋6＝0与直线l 2：x ＋(a －1)y ＋a 2－1＝0平行，则a 等于( ) A.2或－1 B.2C.－1 D.以上都不对 答案 C解析 由题意a (a －1)＝2，得a ＝2或a ＝－1.当a ＝2时，l 1方程为2x ＋2y ＋6＝0，即x ＋y ＋3＝0，l 2方程为x ＋y ＋3＝0，两直线重合，不合题意，舍去；当a ＝－1时，直线l 1，l 2的方程分别为－x ＋2y ＋6＝0，x －2y ＝0，符合题意.所以a ＝－1.故选C.3.直线x ＋y ＝3a 与圆x 2＋y 2＝a 2＋(a －1)2相交于点A ，B ，点O 是坐标原点，若△AOB 是正三角形，则实数a 等于( ) A.1 B.－1C.12 D.－12答案 C解析 由题意得，圆的圆心坐标为O (0，0)，设圆心到直线的距离为d ， 所以弦长为2r 2－d 2＝r ，得4d 2＝3r 2. 所以6a 2＝3a 2＋3(a －1)2， 解得a ＝12，故选C.4.直线3x ＋4y －5＝0与圆x 2＋y 2＝4相交于A 、B 两点，则弦AB 的长等于( ) A.4 3 B.33C.2 3 D. 3答案 C解析 由于圆x 2＋y 2＝4的圆心为O (0，0)，半径r ＝2，而圆心O (0，0)到直线3x ＋4y －5＝0的距离d ＝|－5|32＋42＝1，∴|AB |＝2r 2－d 2＝24－1＝2 3.5.与圆O 1：x 2＋y 2＋4x －4y ＋7＝0和圆O 2：x 2＋y 2－4x －10y ＋13＝0都相切的直线条数是( ) A.4 B.3C.2 D.1 答案 B解析 圆O 1(－2，2)，r 1＝1，圆O 2(2，5)，r 2＝4， ∴|O 1O 2|＝5＝r 1＋r 2，∴圆O 1和圆O 2相外切， ∴与圆O 1和圆O 2相切的直线有3条.故选B.6.已知点P (a ，b )(ab ≠0)是圆x 2＋y 2＝r 2内的一点，直线m 是以P 为中点的弦所在直线，直线l 的方程为ax ＋by ＝r 2，那么( ) A.m ∥l ，l 与圆相交 B.m ⊥l ，l 与圆相切 C.m ∥l ，l 与圆相离 D.m ⊥l ，l 与圆相离答案 C解析 以点P 为中点的弦所在的直线的斜率是－ab ，直线m ∥l ，点P (a ，b )是圆x 2＋y 2＝r 2内一点，所以a 2＋b 2<r 2，圆心到ax ＋by ＝r 2，距离是r 2a 2＋b 2>r ，故相离.7.我们把焦点相同，且离心率互为倒数的椭圆和双曲线称为一对“相关曲线”.已知F 1、F 2是一对相关曲线的焦点，P 是它们在第一象限的交点，当∠F 1PF 2＝30°时，这一对相关曲线中椭圆的离心率是( )A.7－4 3B.2－3C.3－1D.4－2 3 答案 B解析 由题意设椭圆方程为x 2a 2＋y 2b 2＝1，双曲线方程为x 2a 21－y 2b 21＝1，且c ＝c 1.由题意c a ·ca 1＝1，(*)由∠F 1PF 2＝30°，由余弦定理得：椭圆中4c 2＝4a 2－(2＋3)|PF 1||PF 2|， 双曲线中：4c 2＝4a 21＋(2－3)|PF 1||PF 2|，可得b 21＝(7－43)b 2，代入(*)式，c 4＝a 21a 2＝(c 2－b 21)a 2＝(8－43)c 2a 2－(7－43)a 4，即e 4－(8－43)e 2＋(7－43)＝0， 得e 2＝7－43，即e ＝2－3，故选B.8.若椭圆x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1、F 2，线段F 1F 2被抛物线y 2＝2bx 的焦点分成5∶3两段，则此椭圆的离心率为( ) A.255 B.41717 C.35 D.45答案 A解析 ∵c ＋b2c －b 2＝53，a 2－b 2＝c 2，c ＝2b ，∴5c 2＝4a 2，∴e ＝c a ＝25＝255.9.如图，已知F 1，F 2是双曲线C ：x 2a 2－y 2b 2＝1(a >0，b >0)的左，右焦点，|F 1F 2|＝4，点A 在双曲线的右支上，线段AF 1与双曲线左支相交于点B ，△F 2AB 的内切圆与BF 2相切于点E ，若|AF 2|＝2|BF 1|，|BE |＝22，则双曲线C 的离心率为________.答案2解析 设|AF 2|＝2|BF 1|＝2m ，由题意得|AF 1|＝2m ＋2a ，|BF 2|＝m ＋2a ，因此|AB |＝m ＋2a ，2|BE |＝|AB |＋|BF 2|－|AF 2|＝4a ， 即a ＝2，又|F 1F 2|＝4⇒c ＝2，所以离心率为ca＝ 2.10.已知F 1，F 2是双曲线x 216－y 29＝1的焦点，PQ 是过焦点F 1的弦，且PQ 的倾斜角为60°，那么|PF 2|＋|QF 2|－|PQ |的值为________. 答案 16解析 由双曲线方程x 216－y 29＝1知，2a ＝8，由双曲线的定义得，|PF 2|－|PF 1|＝2a ＝8， ① |QF 2|－|QF 1|＝2a ＝8，②①＋②得|PF 2|＋|QF 2|－(|QF 1|＋|PF 1|)＝16， ∴|PF 2|＋|QF 2|－|PQ |＝16.11.抛物线y 2＝4x 的焦点到双曲线x 2－y 23＝1的渐近线的距离是________.答案32解析 抛物线y 2＝4x 的焦点为(1，0)，双曲线x 2－y 23＝1的渐近线为y ＝±ba x ，即y ＝±3x .由于焦点(1，0)到双曲线的两条渐近线距离相等，所以只考虑焦点到其中一条之间的距离d ＝|3|3＋1＝32. 12.过抛物线y 2＝2x 的焦点F 作直线交抛物线于A ，B 两点，若|AB |＝2512，|AF |<|BF |，则|AF |＝________. 答案 56解析 ∵1|AF |＋1|BF |＝2p ＝2，|AB |＝|AF |＋|BF |＝2512，|AF |<|BF |，∴|AF |＝56，|BF |＝54.13.已知圆F 1：(x ＋1)2＋y 2＝r 2与圆F 2：(x －1)2＋y 2＝(4－r )2 (0<r <4)的公共点的轨迹为曲线E ，且曲线E 与y 轴的正半轴相交于点M .若曲线E 上相异两点A 、B 满足直线MA ，MB 的斜率之积为14.(1)求曲线E 的方程；(2)证明：直线AB 恒过定点，并求定点的坐标； (3)求△ABM 的面积的最大值. 解 (1)设圆F 1，圆F 2的公共点为Q ， 由已知得，|F 1F 2|＝2，|QF 1|＝r ，|QF 2|＝4－r ， 故|QF 1|＋|QF 2|＝4>|F 1F 2|，因此曲线E 是长轴长2a ＝4，焦距2c ＝2的椭圆，且b 2＝a 2－c 2＝3，所以曲线E 的方程为x 24＋y 23＝1. (2)由曲线E 的方程得，上顶点M (0，3)，记A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，由题意知，x 1≠0，x 2≠0，若直线AB 的斜率不存在，则直线AB 的方程为x ＝x 1，故y 1＝－y 2，且y 21＝y 22＝3(1－x 214)，因此k MA ·k MB ＝y 1－3x 1·y 2－3x 2＝－y 21－3x 21＝34，与已知不符，因此直线AB 的斜率存在，设直线AB ：y＝kx ＋m ，代入椭圆E 的方程x 24＋y 23＝1，得(3＋4k 2)x 2＋8kmx ＋4(m 2－3)＝0.①因为直线AB 与曲线E 有公共点A ，B ，所以方程①有两个非零不等实根x 1，x 2， 所以x 1＋x 2＝－8km3＋4k 2，x 1x 2＝4(m 2－3)3＋4k 2，又k AM ＝y 1－3x 1＝kx 1＋m －3x 1，k MB ＝y 2－3x 2＝kx 2＋m －3x 2， 由k AM ·k BM ＝14，得4(kx 1＋m －3)(kx 2＋m －3)＝x 1x 2，即(4k 2－1)x 1x 2＋4k (m －3)(x 1＋x 2)＋4(m －3)2＝0，所以4(m 2－3)(4k 2－1)＋4k (m －3)(－8km )＋4(m －3)2(3＋4k 2)＝0， 化简得m 2－33m ＋6＝0，故m ＝3或m ＝23， 结合x 1x 2≠0知m ＝23，即直线AB 恒过定点N (0，23). (3)由Δ>0且m ＝23得k <－32或k >32，又S △ABM ＝|S △ANM －S △BNM |＝12|MN |·|x 2－x 1|＝32(x 1＋x 2)2－4x 1x 2 ＝32(－8km 3＋4k 2)2－4·4(m 2－3)3＋4k 2＝64k 2－93＋4k 2＝64k 2－9＋124k 2－9≤32， 当且仅当4k 2－9＝12，即k ＝±212时，△ABM 的面积最大，最大值为32.。
考前三个月高考数学(全国甲卷通用理科)知识方法篇专题8概率与统计第38练
(1) 求直方图中 x 的值；
(2) 求月平均用电量的众数和中位数； (3) 在月平均用电量为 [220 ，240)，[240 ，260) ，[260 ，280)，[280 ，300] 的四组用户中，用分 层抽样的方法抽取 11 户居民，则月平均用电量在 [220 ，240)的用户中应抽取多少户？
解 (1) 由(0.002＋ 0.009 5＋ 0.011＋0.012 5 ＋ x＋ 0.005＋0.002 5) × 20＝ 1，得 x＝ 0.007 5 ，
A. 逐年比较， 2008 年减少二氧化硫排放量的效果最显著 B.2007 年我国治理二氧化硫排放显现成效 C.2006 年以来我国二氧化硫年排放量呈减少趋势 D.2006 年以来我国二氧化硫年排放量与年份正相关 答案 D 解析 从 2006 年起， 将每年的二氧化硫排放量与前一年作差比较， 得到 2008 年二氧化硫排 放量与 2007 年排放量的差最大， A 选项正确； 2007 年二氧化硫排放量较 2006 年降低了很多， B 选项正确； 虽然 2011 年二氧化硫排放量较 2010 年多一些，但自 2006 年以来，整体呈递减趋势，即 C 选项正确；
1 可得 0.2× 0.1＋ Fra bibliotek.8× 0.1＋ 1.5× 0.1＋ 2×0.1＋
(2) 消费金额在区间 [0.5， 0.9]内频率为 0.2× 0.1＋ 0.8× 0.1＋ 2× 0.1＋3× 0.1＝0.6，所以消费 金额在区间 [0.5 ，0.9] 内的购物者的人数为 0.6× 10 000＝ 6 000.
200 名学生中每周的自习时
A.56 B.60 C.120 D.140 答案 D
解析 由题图知，组距为 2.5，故每周的自习时间不少于 22.5 小时的频率为 (0.16＋ 0.08＋
考前三个月高考数学(全国甲卷通用理科)知识方法篇专题8概率与统计第37练
故展开式中的常数项为－ C36＝－ 20，
故选 C.
(2) ∵ Tk＋1＝Ck5(ax2)5－k
1 x
x k＝ a5－kCk5 10
5 k
2，
5 ∴10－ 2k＝ 5，解得
k＝2， ∴ a3C25 ＝－ 80，解得
a＝－ 2.
点评 应用通项公式要注意四点
(1) Tk＋1 是展开式中的第 k＋1 项，而不是第 k 项；
(2)(2016
山·东 )若
ax2 ＋ 1 x
5 的展开式中
x5 的系数为－ 80，则实数
a＝________.
答案 (1)C (2)－ 2
解析
(1)二项式
(x2＋
1 x2－
2)
3
可化为
(x－
1 x
)6，
展开式的通项公式为 T k＋1＝ Ck6·－（1)k·x6－2 k.
令 x 的幂指数 6－ 2k＝0，解得 k＝3，
答案 (1)A (2)D
解析 (1)由 (2x－ 3)6＝ a0＋ a1x＋ a2x2＋ a3x3＋ a4x4＋ a5x5＋ a6x6 ，两侧求导，得 a1＋ 2a2 x＋3a3x2 ＋4a4x3 ＋5a5x4＋ 6a6x5＝12(2x－ 3)5，
令 x＝ 1，则 a1 ＋2a2＋ 3a3＋ 4a4＋ 5a5＋6a6 ＝12(2 × 1－ 3)5＝－ 12，故选 A.
3x 数项为 ( )
A.252 B. －252 C.84 D.－ 84
1 (2)(1 － 2x)(1＋ 2
x)5 展开式中
x2 的系数为 ________.
答案 (1)C (2)60
你是我心中最美的一朵云你是我心中最美的一朵云你是我心中最美的一朵云你是我心中最美的一朵云
考前三个月高考数学(全国甲卷通用理科)知识方法篇专题8概率与统计第39练
形式出现 .
体验高考
1.(2015 课·标全国 Ⅰ )如果 3 个正整数可作为一个直角三角形三条边的边长， 则称这 3 个数为 一组勾股数，从 1，2，3，4，5 中任取 3 个不同的数，则这 3 个数构成一组勾股数的概率为
()
311
1
A. 10 B.5 C.10 D.20
答案 C
解析 从 1，2，3，4，5 中任取 3 个不同的数共有如下 10 个不同的结果： (1，2，3) ，(1，2，
x，则事件“－
1≤ log 1
1 x＋2
≤ 1”发生的概率
2
为( )
3211 A. 4 B.3 C.3 D.4 答案 A
1
1
1
解析 由－ 1≤ log 1 x＋ 2 ≤ 1，得 2≤x＋ 2≤ 2，
2
∴0≤
x≤
3 2.
∴由几何概型的概率计算公式得所求概率
3
2－ P＝2－
0 0＝
3 4.
3.(2015 福·建 )如图，矩形 ABCD 中，点 A 在 x 轴上，点 B 的坐标为 (1， 0)，且点 C 与点 D
10 分钟的概
率是 ( )
1123 A. 3 B.2 C.3 D.4 答案 B
解析 如图所示，画出时间轴：
小明到达的时间会随机的落在图中线段 AB 中，而当他的到达时间落在线段 AC 或 DB 时，
才能保证他等车的时间不超过
10 分钟，根据几何概型得所求概率
10＋ 10 1 P＝ 40 ＝ 2，故选 B.
5)， (2，6)， (3， 4)， (3， 5)， (3， 6)，(4 ，5)， (4， 6)， (5， 6)，共 15 种 . 从 6 位学生中任取 2 位学生， 所取的 2 位全是男生的方法数， 即从 4 位男生中任取 2 个的方
2017版考前三个月高考数学全国甲卷通用理科知识 方法
第11练 研创新——以函数为背景的创新题型[题型分析·高考展望] 在近几年的高考命题中，以函数为背景的创新题型时有出现.主要以新定义、新运算或新规定等形式给出问题，通过判断、运算解决新问题.这种题难度一般为中档，多出现在选择题、填空题中，考查频率虽然不是很高，但失分率较高.通过研究命题特点及应对策略，可以做到有备无患.体验高考1.(2015·湖北)已知符号函数sgn x ＝⎩⎪⎨⎪⎧1，x >0，0，x ＝0，－1，x <0.f (x )是R 上的增函数，g (x )＝f (x )－f (ax )(a >1)，则( )A.sgn[g (x )]＝sgn xB.sgn[g (x )]＝sgn[f (x )]C.sgn[g (x )]＝－sgn xD.sgn[g (x )]＝－sgn[f (x )]答案 C解析 因为f (x )是R 上的增函数，令f (x )＝x ，所以g (x )＝(1－a )x ，因为a ＞1，所以g (x )是在R 上的减函数.由符号函数sgn x ＝⎩⎪⎨⎪⎧1，x ＞0，0，x ＝0，－1，x ＜0知，sgn[g (x )]＝⎩⎪⎨⎪⎧－1，x ＞0，0，x ＝0，1，x ＜0.所以sgn[g (x )]＝－sgn x .2.(2016·山东)若函数y ＝f (x )的图象上存在两点，使得函数的图象在这两点处的切线互相垂直，则称y ＝f (x )具有T 性质.下列函数中具有T 性质的是( ) A.y ＝sin x B.y ＝ln x C.y ＝e x D.y ＝x 3答案 A解析 对函数y ＝sin x 求导，得y ′＝cos x ，当x ＝0时，该点处切线l 1的斜率k 1＝1，当x ＝π时，该点处切线l 2的斜率k 2＝－1，∴k 1·k 2＝－1，∴l 1⊥l 2；对函数y ＝ln x 求导，得y ′＝1x 恒大于0，斜率之积不可能为－1；对函数y ＝e x 求导，得y ′＝e x 恒大于0，斜率之积不可能为－1；对函数y ＝x 3求导，得y ′＝2x 2恒大于等于0，斜率之积不可能为－1.故选A. 3.(2015·四川)已知函数f (x )＝2x ，g (x )＝x 2＋ax (其中a ∈R ).对于不相等的实数x 1，x 2，设 m＝f (x 1)－f (x 2)x 1－x 2，n ＝g (x 1)－g (x 2)x 1－x 2，现有如下命题：①对于任意不相等的实数x 1，x 2，都有m ＞0；②对于任意的a 及任意不相等的实数x 1，x 2，都有n ＞0； ③对于任意的a ，存在不相等的实数x 1，x 2，使得m ＝n ； ④对于任意的a ，存在不相等的实数x 1，x 2，使得m ＝－n . 其中的真命题有________(写出所有真命题的序号). 答案 ①④解析 设A (x 1，f (x 1))，B (x 2，f (x 2))，C (x 1，g (x 1))，D (x 2，g (x 2)). 对于①，从y ＝2x 的图象可看出，m ＝k AB ＞0恒成立，故①正确； 对于②，直线CD 的斜率可为负，即n ＜0，故②不正确； 对于③，由m ＝n 得f (x 1)－f (x 2)＝g (x 1)－g (x 2)， 即f (x 1)－g (x 1)＝f (x 2)－g (x 2)， 令h (x )＝f (x )－g (x )＝2x －x 2－ax ， 则h ′(x )＝2x ·ln 2－2x －a .由h ′(x )＝0，得2x ·ln 2＝2x ＋a ，(*)结合图象知，当a 很小时，方程(*)无解，∴函数h (x )不一定有极值点，就不一定存在x 1，x 2使f (x 1)－g (x 1)＝f (x 2)－g (x 2)，不一定存在x 1，x 2使得m ＝n ，故③不正确；对于④，由m ＝－n ，得f (x 1)－f (x 2)＝g (x 2)－g (x 1)， 即f (x 1)＋g (x 1)＝f (x 2)＋g (x 2)， 令F (x )＝f (x )＋g (x )＝2x ＋x 2＋ax ， 则F ′(x )＝2x ln 2＋2x ＋a .由F ′(x )＝0，得2x ln 2＝－2x －a ， 结合如图所示图象可知，该方程有解，即F (x )必有极值点，∴存在x 1，x 2，使F (x 1)＝F (x 2)，使m ＝－n ，故④正确.故①④正确.4.(2015·福建)一个二元码是由0和1组成的数字串x 1x 2…x n (n ∈N *)，其中x k (k ＝1，2，…，n )称为第k 位码元.二元码是通信中常用的码，但在通信过程中有时会发生码元错误(即码元由0变为1，或者由1变为0).已知某种二元码x 1x 2…x 7的码元满足如下校验方程组： ⎩⎪⎨⎪⎧x 4x 5x 6x 7＝0，x 2x 3x 6x 7＝0，x 1x 3x 5x 7＝0，其中运算定义为00＝0，01＝1，10＝1，11＝0.现已知一个这种二元码在通信过程中仅在第k 位发生码元错误后变成了1101101，那么利用上述校验方程组可判定k 等于________. 答案 5 解析 (1)x 4x 5x 6x 7＝111＝1，(2)x 2x 3x 6x 7＝11＝0；(3)x 1x 3x 5x 7＝111＝1.由(1)(3)知x 5，x 7有一个错误，(2)中没有错误，∴x 5错误，故k 等于5.5.(2016·四川)在平面直角坐标系中，当P (x ，y )不是原点时，定义P 的“伴随点”为P ′⎝⎛⎭⎪⎫y x 2＋y 2，－x x 2＋y 2；当P 是原点时，定义P 的“伴随点”为它自身，平面曲线C 上所有点的“伴随点”所构成的曲线C ′定义为曲线C 的“伴随曲线”.现有下列命题： ①若点A 的“伴随点”是点A ′，则点A ′的“伴随点”是点A ； ②单位圆的“伴随曲线”是它自身；③若曲线C 关于x 轴对称，则其“伴随曲线”C ′关于y 轴对称； ④一条直线的“伴随曲线”是一条直线.其中的真命题是________(写出所有真命题的序号). 答案 ②③解析 ①设A 的坐标为(x ，y )， 则其“伴随点”为A ′⎝⎛⎭⎪⎫y x 2＋y 2，－x x 2＋y 2，A ′的“伴随点”横坐标为－x x 2＋y 2⎝⎛⎭⎫y x 2＋y 22＋⎝ ⎛⎭⎪⎫－x x 2＋y 22＝－x ，同理可得纵坐标为－y ，故A ″(－x ，－y )，①错误；②设单位圆上的点P 的坐标为(cos θ，sin θ)，则P 的“伴随点”的坐标为P ′(sin θ，－cos θ)，则有sin 2θ＋(－cos θ)2＝1，所以P ′也在单位圆上，即单位圆的“伴随曲线”是它自身，②正确；③设曲线C 上点A 的坐标为(x ，y )，其关于x 轴的对称点A 1(x ，－y )也在曲线C 上，所以点A 的“伴随点”A ′⎝⎛⎭⎪⎫y x 2＋y 2，－x x 2＋y 2，点A 1的“伴随点”A 1′⎝ ⎛⎭⎪⎫－y x 2＋y 2，－x x 2＋y 2，A ′与A 1′关于y 轴对称，③正确；④反例：例如y ＝1这条直线，则A (0，1)，B (1，1)，C (2，1)，这三个点的“伴随点”分别是A ′(1，0)，B ′⎝⎛⎭⎫12，－12，C ′⎝⎛⎭⎫15，－25，而这三个点不在同一直线上，下面给出严格证明：设点P (x ，y )在直线l ：Ax ＋By ＋C ＝0上，P 点的“伴随点”为P ′(x 0，y 0)，则⎩⎪⎨⎪⎧x 0＝yx 2＋y 2，y 0＝－xx 2＋y 2，解得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝－y0x 2＋y 20，y ＝xx 20＋y 20.代入直线方程可知，A－y 0x 20＋y 20＋B x 0x 20＋y 20＋C ＝0， 化简得－Ay 0＋Bx 0＋C (x 20＋y 20)＝0.当C ＝0时，C (x 20＋y 20)是一个常数，点P ′的轨迹是一条直线； 当C ≠0时，C (x 20＋y 20)不是一个常数，点P ′的轨迹不是一条直线.所以，一条直线的“伴随曲线”不一定是一条直线，④错误. 综上，真命题是②③.高考必会题型题型一 与新定义有关的创新题型例1 已知函数y ＝f (x )(x ∈R ).对函数y ＝g (x )(x ∈I )，定义g (x )关于f (x )的“对称函数”为函数y ＝h (x )(x ∈I )，y ＝h (x )满足：对任意x ∈I ，两个点(x ，h (x ))，(x ，g (x ))关于点(x ，f (x ))对称.若h (x )是g (x )＝4－x 2关于f (x )＝3x ＋b 的“对称函数”，且h (x )>g (x )恒成立，则实数b 的取值范围是________. 答案 (210，＋∞)解析 由已知得h (x )＋4－x 22＝3x ＋b ，所以h (x )＝6x ＋2b －4－x 2. h (x )>g (x )恒成立，即6x ＋2b －4－x 2>4－x 2，3x ＋b >4－x 2恒成立.在同一坐标系内，画出直线y ＝3x ＋b 及半圆y ＝4－x 2(如图所示)，可得b10>2，即b >210， 故答案为(210，＋∞).点评 解答这类题目关键在于解读新定义，利用定义的规定去判断和求解是这类题目的主要解法.变式训练1 若函数y ＝f (x )在定义域内给定区间[a ，b ]上存在x 0(a ＜x 0＜b )，满足f (x 0)＝f (b )－f (a )b －a，则称函数y ＝f (x )是[a ，b ]上的“平均值函数”，x 0是它的一个均值点.例如y ＝|x |是[－2，2]上的“平均值函数”，0就是它的均值点.若函数f (x )＝x 2－mx －1是[－1，1]上的“平均值函数”，则实数m 的取值范围是________. 答案 (0，2)解析 因为函数f (x )＝x 2－mx －1是[－1，1]上的“平均值函数”，所以关于x 的方程x 2－mx －1＝f (1)－f (－1)2在区间(－1，1)内有实数根，即x 2－mx －1＝－m 在区间(－1，1)内有实数根，即x 2－mx ＋m －1＝0，解得x ＝m －1或x ＝1.又1不属于(－1，1)，所以x ＝m －1必为均值点，即－1＜m －1＜1，即0＜m ＜2，所以实数m 的取值范围是(0，2). 题型二 综合型函数创新题例2 以A 表示值域为R 的函数组成的集合，B 表示具有如下性质的函数φ(x )组成的集合：对于函数φ(x )，存在一个正数M ，使得函数φ(x )的值域包含于区间[－M ，M ].例如，当φ1(x )＝x 3，φ2(x )＝sin x 时，φ1(x )∈A ，φ2(x )∈B .现有如下命题：①设函数f (x )的定义域为D ，则“f (x )∈A ”的充要条件是“∀b ∈R ，∃a ∈D ，f (a )＝b ”； ②函数f (x )∈B 的充要条件是f (x )有最大值和最小值；③若函数f (x )，g (x )的定义域相同，且f (x )∈A ，g (x )∈B ，则f (x )＋g (x )∉B ； ④若函数f (x )＝a ln(x ＋2)＋xx 2＋1(x >－2，a ∈R )有最大值，则f (x )∈B .其中的真命题是________.(写出所有真命题的序号)答案 ①③④解析 因为f (x )∈A ，所以函数f (x )的值域是R ，所以满足∀b ∈R ，∃a ∈D ，f (a )＝b ，同时若∀b ∈R ，∃a ∈D ，f (a )＝b ，则说明函数f (x )的值域是R ，则f (x )∈A ，所以①正确；令f (x )＝1x，x ∈(1，2]，取M ＝1，则f (x )⊆[－1，1]， 但是f (x )没有最大值，所以②错误；因为f (x )∈A ，g (x )∈B 且它们的定义域相同(设为[m ，n ])，所以存在区间[a ，b ]⊆[m ，n ]，使得f (x )在区间[a ，b ]上的值域与g (x )的值域相同，所以存在x 0∉[a ，b ]，使得f (x 0)的值接近无穷，所以f (x )＋g (x )∉B ，所以③正确；因为当x >－2时，函数y ＝ln(x ＋2)的值域是R ，所以函数f (x )若有最大值，则a ＝0，此时f (x )＝x x 2＋1.因为对∀x ∈R ，x 2＋1≥2|x |，所以－12≤x x 2＋1≤12.即－12≤f (x )≤12，故f (x )∈B ，所以④正确.点评 此类题目包含了与函数有关的较多的概念、性质及对基本问题的处理方法.解答这类题目，一是要细心，读题看清要求；二是要熟练掌握函数的基本性质及其判断应用的方法，掌握基本函数的图象与性质等.变式训练2 如果y ＝f (x )的定义域为R ，对于定义域内的任意x ，存在实数a 使得f (x ＋a )＝f (－x )成立，则称此函数具有“P (a )性质”.给出下列命题： ①函数y ＝sin x 具有“P (a )性质”；②若奇函数y ＝f (x )具有“P (2)性质”，且f (1)＝1，则f (2 015)＝1；③若函数y ＝f (x )具有“P (4)性质”，图象关于点(1，0)成中心对称，且在(－1，0)上单调递减，则y ＝f (x )在(－2，－1)上单调递减，在(1，2)上单调递增；④若不恒为零的函数y ＝f (x )同时具有“P (0)性质”和“P (3)性质”，则函数y ＝f (x )是周期函数.其中正确的是________(写出所有正确命题的编号). 答案 ①③④解析 ①因为sin (x ＋π)＝－sin x ＝sin (－x )， 所以函数y ＝sin x 具有“P (a )性质”， 所以①正确；②因为奇函数y ＝f (x )具有“P (2)性质”， 所以f (x ＋2)＝f (－x )＝－f (x )， 所以f (x ＋4)＝f (x )，周期为4， 因为f (1)＝1，所以f (2 015)＝f (3)＝－f (1)＝－1. 所以②不正确；③因为函数y ＝f (x )具有“P (4)性质”， 所以f (x ＋4)＝f (－x )，所以f (x )的图象关于直线x ＝2对称， 即f (2－x )＝f (2＋x )，因为图象关于点(1，0)成中心对称， 所以f (2－x )＝－f (x )，即f (2＋x )＝－f (－x )， 所以得出f (x )＝f (－x )，f (x )为偶函数， 因为图象关于点(1，0)成中心对称， 且在(－1，0)上单调递减，所以图象也关于点(－1，0)成中心对称， 且在(－2，－1)上单调递减；根据偶函数的对称性得出在(1，2)上单调递增，故③正确； ④因为具有“P (0)性质”和“P (3)性质”， 所以f (x )＝f (－x )，f (x ＋3)＝f (－x )＝f (x )， 所以f (x )为偶函数，且周期为3，故④正确.高考题型精练1.对于函数f (x )，若存在常数a ≠0，使得x 取定义域内的每一个值，都有f (x )＝f (2a －x )，则称f (x )为准偶函数，下列函数中是准偶函数的是( ) A.f (x )＝cos(x ＋1) B.f (x )＝x C.f (x )＝tan x D.f (x )＝x 3答案 A解析 由题意知，若f (x )是准偶函数，则函数的对称轴是直线x ＝a ，a ≠0，选项B ，C ，D 中，函数没有对称轴；函数f (x )＝cos(x ＋1)，有对称轴，且x ＝0不是对称轴，选项A 正确.故选A.2.设f (x )的定义域为D ，若f (x )满足条件：存在[a ，b ]⊆D ，使f (x )在[a ，b ]上的值域是⎣⎡⎦⎤a 2，b 2，则称f (x )为“倍缩函数”.若函数f (x )＝ln(e x ＋t )为“倍缩函数”，则t 的范围是( ) A.⎝⎛⎭⎫14，＋∞ B.(0，1) C.⎝⎛⎦⎤0，12 D.⎝⎛⎭⎫0，14 答案 D解析 因为函数f (x )＝ln(e x ＋t )为“倍缩函数”，所以存在[a ，b ]⊆D ，使f (x )在[a ，b ]上的值域是⎣⎡⎦⎤a 2，b 2，因为函数f (x )＝ln(e x ＋t )为增函数，所以⎩⎨⎧ln (e a ＋t )＝a2，ln (e b ＋t )＝b2，即⎩⎨⎧e a ＋t ＝e 2a ，e b＋t ＝e2b ，即方程e x－e 2x＋t ＝0有两个不等的正根，即⎩⎪⎨⎪⎧(－1)2－4t ＞0，t ＞0，解得t 的范围是⎝⎛⎭⎫0，14. 3.设函数y ＝f (x )的定义域为D ，若对于任意x 1，x 2∈D 且x 1＋x 2＝2a ，恒有f (x 1)＋f (x 2)＝2b ，则称点(a ，b )为函数y ＝f (x )图象的对称中心.研究并利用函数f (x )＝x 3－3x 2－sin πx 的对称中心，可得f (12 016)＋f (22 016)＋…＋f (4 0302 016)＋f (4 0312 016)等于( )A.－16 124B.16 124C.－8 062D.8 062 答案 C解析 如果x 1＋x 2＝2，则f (x 1)＋f (x 2)＝x 31－3x 21－sin πx 1＋x 32－3x 22－sin πx 2＝x 31－3x 21－sin πx 1＋(2－x 1)3－3(2－x 1)2－sin π(2－x 1)＝－4. 令S ＝f (12 016)＋f (22 016)＋…＋f (4 0302 016)＋f (4 0312 016)，又S ＝f (4 0312 016)＋f (4 0302 016)＋…＋f (12 016)，两式相加得2S ＝－4×4 031，所以S ＝－8 062.故选C.4.函数f (x )在[a ，b ]上有定义，若对任意x 1，x 2∈[a ，b ]，有f ⎝⎛⎭⎫x 1＋x 22≤12[f (x 1)＋f (x 2)]，则称f (x )在[a ，b ]上具有性质P .设f (x )在[1，3]上具有性质P ，现给出如下命题： ①f (x )在[1，3]上的图象是连续不断的； ②f (x 2)在[1， 3 ]上具有性质P ；③若f (x )在x ＝2处取得最大值1，则f (x )＝1，x ∈[1，3]； ④对任意x 1，x 2，x 3，x 4∈[1，3]，有f ⎝⎛⎭⎫x 1＋x 2＋x 3＋x 44≤14[f (x 1)＋f (x 2)＋f (x 3)＋f (x 4)].其中真命题的序号是( )A.①②B.①③C.②④D.③④ 答案 D解析 令f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧1，x ＝1，0，1<x <3，1，x ＝3，可知对∀x 1，x 2∈[1，3]，都有f ⎝⎛⎭⎫x 1＋x 22≤12[f (x 1)＋f (x 2)]，但f (x )在[1，3]上的图象不连续，故①不正确； 令f (x )＝－x ，则f (x )在[1，3]上具有性质P ， 但f (x 2)＝－x 2在[1， 3 ]上不具有性质P ， 因为－⎝⎛⎭⎫x 1＋x 222＝－x 21＋x 22＋2x 1x 24≥－2(x 21＋x 22)4＝12(－x 21－x 22)＝12[f (x 21)＋f (x 22)]，故②不正确； 对于③，假设存在x 0∈[1，3]，使得f (x 0)≠1， 因为f (x )max ＝f (2)＝1，x ∈[1，3]，所以f (x 0)<1. 又当1≤x 0≤3时，有1≤4－x 0≤3， 由f (x )在[1，3]上具有性质P ，得 f (2)＝f ⎝⎛⎭⎫x 0＋4－x 02≤12[f (x 0)＋f (4－x 0)]，由于f (x 0)<1，f (4－x 0)≤1，与上式矛盾. 即对∀x ∈[1，3]，有f (x )＝1，故③正确. 对于④，对∀x 1，x 2，x 3，x 4∈[1，3]， f ⎝⎛⎭⎫x 1＋x 2＋x 3＋x 44＝f ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫x 1＋x 22＋x 3＋x 422 ≤12⎣⎡⎦⎤f ⎝⎛⎭⎫x 1＋x 22＋f ⎝⎛⎭⎫x 3＋x 42 ≤12⎩⎨⎧⎭⎬⎫12[f (x 1)＋f (x 2)]＋12[f (x 3)＋f (x 4)] ＝14[f (x 1)＋f (x 2)＋f (x 3)＋f (x 4)]，故④正确. 5.已知函数f (x )＝1－|2x －1|，x ∈[0，1].定义：f 1(x )＝f (x )，f 2(x )＝f [f 1(x )]，…，f n (x )＝f [f n －1(x )]，n ＝2，3，4，…，满足f n (x )＝x 的点x ∈[0，1]称为f (x )的n 阶不动点.则f (x )的n 阶不动点的个数是( )A.nB.2n 2C.2(2n －1)D.2n 答案 D解析 函数f (x )＝1－|2x －1|＝⎩⎨⎧2x ，0≤x ≤12，2－2x ，12＜x ≤1，当x ∈⎣⎡⎦⎤0，12时，f 1(x )＝2x ＝x ⇒x ＝0， 当x ∈⎝⎛⎦⎤12，1时，f 1(x )＝2－2x ＝x ⇒x ＝23， ∴f 1(x )的1阶不动点的个数为2.当x ∈⎣⎡⎦⎤0，14时，f 1(x )＝2x ，f 2(x )＝4x ＝x ⇒x ＝0， 当x ∈⎝⎛⎦⎤14，12时，f 1(x )＝2x ，f 2(x )＝2－4x ＝x ⇒x ＝25， 当x ∈⎝⎛⎦⎤12，34时，f 1(x )＝2－2x ，f 2(x )＝4x －2＝x ⇒x ＝23， 当x ∈⎝⎛⎦⎤34，1时，f 1(x )＝2－2x ，f 2(x )＝4－4x ＝x ⇒x ＝45. ∴f 2(x )的2阶不动点的个数为22，以此类推，f (x )的n 阶不动点的个数是2n .6.若集合A ＝{1，2，3，k }，B ＝{4，7，a 4，a 2＋3a }，其中a ∈N *，k ∈N *，f ：x →y ＝3x ＋1，x ∈A ，y ∈B 是从定义域A 到值域B 的一个函数，则a ＋k ＝________. 答案 7解析 由对应法则知1→4，2→7，3→10，k →3k ＋1，又a ∈N *，∴a 4≠10，∴a 2＋3a ＝10，解得a ＝2(舍去a ＝－5)，所以a 4＝16，于是3k ＋1＝16，∴k ＝5.∴a ＋k ＝7.7.如果定义在R 上的函数f (x )，对任意两个不相等的实数x 1，x 2，都有x 1f (x 1)＋x 2f (x 2)＞x 1f (x 2)＋x 2f (x 1)，则称函数f (x )为“H 函数”.给出下列函数：①y ＝x 2；②y ＝e x ＋1；③y ＝2x －sin x ；④f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧ln|x |，x ≠0，0，x ＝0.以上函数是“H 函数”的所有序号为________. 答案 ②③解析 由已知x 1f (x 1)＋x 2f (x 2)＞x 1f (x 2)＋x 2f (x 1)得(x 1－x 2)·[f (x 1)－f (x 2)]＞0，所以函数f (x )在R 上是增函数.对于①，y ＝x 2在(－∞，0)上为减函数，在(0，＋∞)上为增函数，其不是“H 函数”；对于②，y ＝e x ＋1在R 上为增函数，所以其为“H 函数”；对于③，由于y ′＝2－cos x ＞0恒成立，所以y ＝2x －sin x 是增函数，所以其为“H 函数”；对于④，由于其为偶函数，所以其不可能在R 上是增函数，所以不是“H 函数”.综上知，是“H 函数”的序号为②③.8.已知二次函数f (x )的两个零点分别为b 1－a ，b1＋a(0<b <a ＋1)，f (0)＝b 2.定义card(A )：集合A中的元素个数.若“⎩⎪⎨⎪⎧x ∈A ，card (A ∩Z )＝4”是“f (x )>0”的充要条件，则实数a 的取值范围是____________. 答案 (1，2)解析 由条件可得f (x )＝(1－a 2)(x －b 1－a )(x －b1＋a )，结合⎩⎪⎨⎪⎧x ∈A ，card (A ∩Z )＝4知a >1，所以f (x )开口向下，所以f (x )>0的解集为⎝⎛⎭⎫b 1－a ，b 1＋a ，且0<b 1＋a <1.结合数轴分析，知－4≤b 1－a<－3，即3a －3<b ≤4a －4，又0<b <a ＋1，所以3a －3<b <a ＋1，得1<a <2.9.设f (x )是定义在(0，＋∞)上的函数，且f (x )＞0，对任意a ＞0，b ＞0，若经过点(a ，f (a ))，(b ，－f (b ))的直线与x 轴的交点为(c ，0)，则称c 为a ，b 关于函数f (x )的平均数，记为M f (a ，b ).例如，当f (x )＝1(x ＞0)时，可得M f (a ，b )＝c ＝a ＋b 2，即M f (a ，b )为a ，b 的算术平均数. (1)当f (x )＝________(x ＞0)时，M f (a ，b )为a ，b 的几何平均数；(2)当f (x )＝________(x ＞0)时，M f (a ，b )为a ，b 的调和平均数2ab a ＋b. (以上两空各只需写出一个符合要求的函数即可)答案 (1)x (2)x解析 设A (a ，f (a ))，B (b ，－f (b ))，C (c ，0)，则三点共线.(1)依题意，c ＝ab ，则求得f (a )a ＝f (b )b， 故可以选择f (x )＝x (x ＞0).(2)依题意，c ＝2ab a ＋b，求得f (a )a ＝f (b )b ， 故可以选择f (x )＝x (x ＞0).10.对于函数f (x )，若存在区间M ＝[a ，b ](其中a <b )，使得{y |y ＝f (x )，x ∈M }＝M ，则称区间M 为函数f (x )的一个“稳定区间”.给出下列4个函数：①f (x )＝(x －1)2；②f (x )＝|2x －1|；③f (x )＝cos π2x ；④f (x )＝e x . 其中存在“稳定区间”的函数是________.(填出所有满足条件的函数序号)答案 ①②③解析 据已知定义，所谓的“稳定区间”即函数在区间[a ，b ]内的定义域与值域相等.问题可转化为已知函数y ＝f (x )的图象与直线y ＝x 是否相交，若相交则两交点所在区间即为函数的“稳定区间”.数形结合依次判断，①②③均符合条件，而④不符合条件.综上可知，①②③均为存在“稳定区间”的函数.11.若函数f (x )在定义域D 内的某个区间I 上是增函数，且F (x )＝f (x )x在I 上是减函数，则称y ＝f (x )在I 上是“非完美增函数”.已知f (x )＝ln x ，g (x )＝2x ＋2x＋a ln x (a ∈R ). (1)判断f (x )在(0，1]上是否为“非完美增函数”；(2)若g (x )在[1，＋∞)上是“非完美增函数”，求实数a 的取值范围.解 (1)易知f ′(x )＝1x ＞0在(0，1]上恒成立，所以f (x )＝ln x 在(0，1]上是增函数.F (x )＝f (x )x＝ln x x ，求导得F ′(x )＝1－ln x x 2，因为x ∈(0，1]，所以ln x ≤0，即F ′(x )＞0在(0，1]上恒成立，所以F (x )＝ln x x在(0，1]上是增函数.由题意知，f (x )在(0，1]上不是“非完美增函数”. (2)若g (x )＝2x ＋2x ＋a ln x (a ∈R )在[1，＋∞)上是“非完美增函数”，则g (x )＝2x ＋2x＋a ln x 在[1，＋∞)上单调递增，G (x )＝g (x )x ＝2＋2x 2＋a ln x x在[1，＋∞)上单调递减. ①若g (x )在[1，＋∞)上单调递增，则g ′(x )＝2－2x 2＋a x ≥0在[1，＋∞)上恒成立，即a ≥2x－2x 在[1，＋∞)上恒成立.令h (x )＝2x －2x ，x ∈[1，＋∞)，因为h ′(x )＝－2x 2－2＜0恒成立，所以h (x )在[1，＋∞)上单调递减，h (x )max ＝h (1)＝0，所以a ≥0.②若G (x )在[1，＋∞)上单调递减，则G ′(x )＝－4x 3＋a (1－ln x )x 2≤0在[1，＋∞)上恒成立，即－4＋ax －ax ln x ≤0在[1，＋∞)上恒成立.令t (x )＝－4＋ax －ax ln x ，x ∈[1，＋∞)，因为t ′(x )＝－a ln x ，由①知a ≥0，所以t ′(x )≤0恒成立，所以t (x )＝－4＋ax －ax ln x 在[1，＋∞)上单调递减，则t (x )max ＝t (1)＝a －4.要使t (x )＝－4＋ax －ax ln x ≤0在[1，＋∞)上恒成立，则a－4≤0，即a ≤4，此时G ′(x )＝－4x 3＋a (1－ln x )x 2≤0在[1，＋∞)上恒成立. 综合①②知，实数a 的取值范围为[0，4].12.已知函数f (x )＝ax ＋ln x ，g (x )＝e x .(1)当a ≤0时，求f (x )的单调区间；(2)若不等式g (x )＜x －m x有解，求实数m 的取值范围； (3)定义：对于函数y ＝f (x )和y ＝g (x )在其公共定义域内的任意实数x 0，称|f (x 0)－g (x 0)|的值为两函数在x 0处的差值.证明：当a ＝0时，函数y ＝f (x )和y ＝g (x )在其公共定义域内的所有差值都大于2.(1)解 f (x )的定义域是(0，＋∞)，f ′(x )＝a ＋1x(x ＞0). ①当a ＝0时，f ′(x )＞0，∴f (x )在(0，＋∞)上单调递增；②当a ＜0时，由f ′(x )＝0，解得x ＝－1a， 则当x ∈(0，－1a)时，f ′(x )＞0，∴f (x )单调递增， 当x ∈(－1a，＋∞)时，f ′(x )＜0，∴f (x )单调递减. 综上，当a ＝0时，f (x )在(0，＋∞)上单调递增；当a ＜0时，f (x )在(0，－1a )上单调递增，在(－1a，＋∞)上单调递减. (2)解 由题意：e x ＜x －m x有解，即e x x ＜x －m 有解，因此只需m ＜x －e x x ，x ∈(0，＋∞)有解即可.设h (x )＝x －e x x ，h ′(x )＝1－e xx －e x 2x ＝1－e x (x ＋12x ). ∵x ＋12x ≥212＝2＞1， 且x ∈(0，＋∞)时e x ＞1， ∴1－e x (x ＋12x)＜0，即h ′(x )＜0， 故h (x )在(0，＋∞)上单调递减.∴h (x )＜h (0)＝0，故m ＜0.(3)证明 当a ＝0时，f (x )＝ln x ，f (x )与g (x )的公共定义域为(0，＋∞)，|f (x )－g (x )|＝|ln x －e x |＝e x －ln x ＝e x －x －(ln x －x ).设m (x )＝e x －x ＞0，则m ′(x )＝e x －1＞0，x ∈(0，＋∞)，m (x )在(0，＋∞)上单调递增，m (x )＞m (0)＝1.又设n (x )＝ln x －x ，x ∈(0，＋∞)，n ′(x )＝1x－1， 当x ∈(0，1)时，n ′(x )＞0，n (x )单调递增，当x ∈(1，＋∞)时，n ′(x )＜0，n (x )单调递减，所以x ＝1为n (x )的极大值点，即n (x )≤n (1)＝－1，故|f (x )－g (x )|＝m (x )－n (x )＞1－(－1)＝2.即公共定义域内任一点差值都大于2.。
2017年全国高考考前解答题点理数命题揭秘之概率与统计：高考热点 含解析 精品
纵观2012到2016年全国的高考试题从命题来看都会涉及到概率与统计的相关题目，分值也占据17分左右。
从题目的类型来看，以实际应用为主要出发点。
就考查内容而言, 以小题形式出现的是用概率定义或基本事件求事件概率；以大题形式出现的是统计与概率问题综合，列分布列、求期望方差等等。
考查学生对概念和应用基础性的认识，总体上概率与统计部分的考查基本上集中在以下几个热点问题上： 热点一、求随机事件的概率事件概率的计算，主要是古典概型问题和几何概型，当所求事件情况较复杂时，一般要分类计算，这就要用到互斥事件的概率加法公式或考虑其对立事件．例如以下问题： 1.【2016高考新课标3】小敏打开计算机时，忘记了开机密码的前两位，只记得第一位是错误！未找到引用源。
中的一个字母，第二位是1,2,3,4,5中的一个数字，则小敏输入一次密码能够成功开机的概率是（ ）A.错误！未找到引用源。
B.错误！未找到引用源。
C.错误！未找到引用源。
D.错误！未找到引用源。
【答案】C【考点】古典概型．【名师点睛】对古典概型必须明确判断两点：①对于每个随机试验来说，所有可能出现的试验结果数错误！未找到引用源。
必须是有限个；②出现的各个不同的试验结果数m 其可能性大小必须是相同的．只有在同时满足①、②的条件下，运用的古典概型计算公式错误！未找到引用源。
得出的结果才是正确的．2.【2014·新课标全国Ⅰ】4位同学各自在周六、周日两天中任选一天参加公益活动，则周六、周日都有同学参加公益活动的概率为( )A.18B.58C.38D.78 【答案】D【解析】由题意知，4位同学各自在周六、周日两天中任选一天参加公益活动有24种情况，而4位同学都选周六有1种情况，4位同学都选周日也有1种情况，故周六、周日都有同学参加公益活动的概率为P ＝24－1－124＝1416＝78. 【考点】1、排列和组合；2、古典概型的概率计算公式．【名师点睛】本题主要考查古典概型、排列的应用，以及考查逻辑思维能力、运算求解能力、实际应用能力．求古典概型的概率只要求出基本事件总和与满足条件的基本事件数，则问题易解决．较为复杂的概率问题常常转化为几个互斥事件的和，或采用间接法，通过其对立事件的概率来求解。
2017年全国高考考前解答题点理数命题揭秘之概率与统计：高考命题特点 含解析 精品
概率与统计是高考必考重点内容之一，高考考查的主要内容有：抽样方法、统计图表，统计数据的数字特征，变量间的关系，随机事件的概率、古典概型、几何概型，以及回归分析与独立性检验，条件概率、正态分布、互斥事件、对立事件、相互独立事件的概率以及独立重复试验和离散型随机变量的分布列与期望。
通过研究近几年全国高考试卷，不难发现新课标对概率与统计模块的考查强调知识的综合性,更注重在知识交汇处命题.试卷具体现出“一小一大”，即一道小题，一道大题，占17分，小题通常出现在客观题中单独考查，大题在解答题中与其它知识综合考查，难度不大．试题背景与日常生活贴近，联系也最为紧密，体现应用的观念与意识，考查学生处理数据的能力，对概率事件的识别及概率的计算能力，以及考查学生的阅读与理解能力、分析问题与解决问题的能力．试题朝着“重基础、重能力、探究与创新”的方向发展．【考纲解读】一、考点及要求说明: A.了解 B.理解 C.掌握二、考点说明1.统计（1）随机抽样①理解随机抽样的必要性和重要性。
②会用简单随机抽样方法从总体中抽取样本；了解分层抽样和系统抽样方法。
（2）用样本估计总体①了解分布的意义和作用，会列频率分布表，会画频率分布直方图、频率折线图、茎叶图，理解它们各自的特点。
②理解样本数据标准差的意义和作用，会计算数据标准差。
③能从样本数据中提取基本的数字特征（如平均数、标准差），并给出合理的解释。
④会用样本的频率分布估计总体分布，会用样本的基本数字特征估计总体的基本数字特征，理解用样本估计总体的思想。
⑤会用随机抽样的基本方法和样本估计总体的思想解决一些简单的实际问题。
（3）变量的相关性①会作两个有关联变量的数据的散点图，会利用散点图认识变量间的相关关系。
②了解最小二乘法的思想，能根据给出的线性回归方程系数公式建立线性回归方程。
2.概率(1)事件与概率①了解随机事件发生的不确定性和频率的稳定性，了解概率的意义，了解频率与概率的区别。
2017版考前三个月高考数学全国甲卷通用理科考前抢分必
高考大题纵横练高考大题纵横练(一)1.已知函数f (x )＝2sin ωx (0<ω<1)在[0，π2]上的最大值为2，当把f (x )的图象上的所有点向右平移φ(0<φ<π2)个单位后，得到图象对应函数g (x )的图象关于直线x ＝7π6对称.(1)求函数g (x )的解析式；(2)在△ABC 中，三个内角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，已知g (x )在y 轴右侧的第一个零点为C ，若c ＝4，求△ABC 的面积S 的最大值. 解 (1)由题意知，函数f (x )在区间[0，π2]上单调递增，∴2sin ωπ2＝2， ∴ωπ2＝2k π＋π4，k ∈Z ， 得ω＝4k ＋12，k ∈Z .经验证当k ＝0时满足题意，故求得ω＝12，∴g (x )＝2sin(12x －φ2)，故12×7π6－12φ＝k π＋π2，k ∈Z ， ∴φ＝－2k π＋π6，k ∈Z ，又0<φ<π2，∴φ＝π6.故g (x )＝2sin(x 2－π12).(2)根据题意，得x 2－π12＝k π，k ∈Z ，∴x ＝2k π＋π6，k ∈Z ，∴C ＝π6.又c ＝4，得16＝a 2＋b 2－2ab cos π6，∴a 2＋b 2＝16＋3ab ≥2ab ， ∴ab ≤32＋163，∴S ＝12ab sin C ＝14ab ≤8＋43，∴S的最大值为8＋4 3.2.四棱锥S—ABCD中，底面ABCD为平行四边形，侧面SBC⊥底面ABCD，已知∠ABC＝45°，AB＝2，BC＝22，SB＝SC＝3.(1)设平面SCD与平面SAB的交线为l，求证：l∥AB；(2)求证：SA⊥BC；(3)求直线SD与平面SAB所成角的正弦值.(1)证明∵底面ABCD为平行四边形，∴AB∥CD.∵AB⊄平面SCD，CD⊂平面SCD，∴AB∥平面SCD，又∵平面SCD与平面SAB的交线为l，∴l∥AB.(2)证明连接AC.∵∠ABC＝45°，AB＝2，BC＝22，由余弦定理得AC＝2，∴AC＝AB.取BC中点G，连接SG，AG，则AG⊥BC.∵SB＝SC，∴SG⊥BC，∵SG∩AG＝G，∴BC⊥平面SAG，∴BC⊥SA.(3)解如图，以射线OA为x轴，以射线OB为y轴，以射线OS为z轴，以O为原点，建立空间直角坐标系Oxyz，则A (2，0，0)，B (0，2，0)，S (0，0，1)，D (2，－22，0). ∴SD →＝(2，－22，0)－(0，0，1)＝(2，－22，－1)， SA →＝(2，0，0)－(0，0，1)＝(2，0，－1)， BA →＝(2，0，0)－(0，2，0)＝(2，－2，0). 设平面SAB 法向量为n ＝(x ，y ，z )， 有⎩⎪⎨⎪⎧n ·SA →＝2x －z ＝0，n ·BA →＝2x －2y ＝0，令x ＝1，则y ＝1，z ＝2，n ＝(1，1，2)， cos 〈n ，SD →〉＝n ·SD →|n |·|SD →| ＝2－22－22·11＝－2211.∴直线SD 与平面SAB 所成角的正弦值为2211. 3.已知数列{a n }的前n 项和为S n ，且S n ＝2n 2＋n (n ∈N *)，数列{a n }满足a n ＝4log 2b n ＋3(n ∈N *). (1)求a n ，b n ；(2)求数列{a n ·b n }的前n 项和T n . 解 (1)由S n ＝2n 2＋n ，得a 1＝S 1＝3； 当n ≥2时，a n ＝S n －S n －1＝4n －1. 又a 1＝3也适合上式. 所以a n ＝4n －1，n ∈N *，由4n －1＝a n ＝4log 2b n ＋3，得b n ＝2n －1，n ∈N *.(2)由(1)知a n b n ＝(4n －1)2n －1，n ∈N *.所以T n ＝3＋7×2＋11×22＋…＋(4n －1)2n －1，所以2T n ＝3×2＋7×22＋…＋(4n －5)2n －1＋(4n －1)2n ，所以2T n －T n ＝(4n －1)2n －[3＋4(2＋22＋…＋2n －1)]＝(4n －5)2n ＋5.故T n ＝(4n －5)2n ＋5，n ∈N *.4.一款击鼓小游戏的规则如下：每盘游戏都需击鼓三次，每次击鼓要么出现一次音乐，要么不出现音乐；每盘游戏击鼓三次后，出现一次音乐获得10分，出现两次音乐获得20分，出现三次音乐获得100分，没有出现音乐则扣除200分(即获得－200分).设每次击鼓出现音乐的概率为12，且各次击鼓出现音乐相互独立.(1)设每盘游戏获得的分数为X ，求X 的分布列； (2)玩三盘游戏，至少有一盘出现音乐的概率是多少？(3)玩过这款游戏的许多人都发现，若干盘游戏后，与最初的分数相比.分数没有增加反而减少了.请运用概率与统计的相关知识分析分数减少的原因. 解 (1)X 可能的取值为10，20，100，－200. 根据题意，有P (X ＝10)＝C 13×(12)1×(1－12)2＝38， P (X ＝20)＝C 23×(12)2×(1－12)1＝38， P (X ＝100)＝C 33×(12)3×(1－12)0＝18， P (X ＝－200)＝C 03×(12)0×(1－12)3＝18. 所以X 的分布列为(2)设“第i 盘游戏没有出现音乐”为事件A i (i ＝1，2，3)， 则P (A 1)＝P (A 2)＝P (A 3)＝P (X ＝－200)＝18.所以“三盘游戏中至少有一次出现音乐”的概率为1－P (A 1A 2A 3)＝1－(18)3＝1－1512＝511512.(3)X 的均值为E (X )＝10×38＋20×38＋100×18－200×18＝－54.这表明获得分数X 的均值为负，因此，多次游戏之后分数减少的可能性更大.5.如图，在平面直角坐标系xOy 中，已知A ，B ，C 是椭圆x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)上不同的三点，A (32，322)，B (－3，－3)，C 在第三象限，线段BC 的中点在直线OA 上.(1)求椭圆的标准方程； (2)求点C 的坐标；(3)设动点P 在椭圆上(异于点A ，B ，C )且直线PB ，PC 分别交直线OA 于M ，N 两点，证明OM →·ON →为定值并求出该定值.解 (1)由已知，得⎩⎪⎨⎪⎧18a 2＋92b2＝1，9a 2＋9b 2＝1，解得⎩⎪⎨⎪⎧a 2＝27，b 2＝272.∴椭圆的标准方程为x 227＋y 2272＝1.(2)设点C (m ，n )(m <0，n <0)，则BC 中点为(m －32，n －32).由已知，求得直线OA 的方程为x －2y ＝0， 从而m ＝2n －3.① 又∵点C 在椭圆上，∴m 2＋2n 2＝27.②由①②，解得n ＝3(舍)，n ＝－1，从而m ＝－5. ∴点C 的坐标为(－5，－1).(3)设P (x 0，y 0)，M (2y 1，y 1)，N (2y 2，y 2). ∵P ，B ，M 三点共线，∴y 1＋32y 1＋3＝y 0＋3x 0＋3，整理得y 1＝3(y 0－x 0)x 0－2y 0－3.∵P ，C ，N 三点共线，∴y 2＋12y 2＋5＝y 0＋1x 0＋5，整理得y 2＝5y 0－x 0x 0－2y 0＋3.∵点P 在椭圆上，∴x 20＋2y 20＝27，x 20＝27－2y 20.从而y 1y 2＝3(x 20＋5y 20－6x 0y 0)x 20＋4y 20－4x 0y 0－9＝3(3y 20－6x 0y 0＋27)2y 20－4x 0y 0＋18＝3×32＝92. ∴OM →·ON →＝5y 1y 2＝452，∴OM →·ON →为定值，定值为452.6.已知函数f (x )＝x ＋a ln x 在x ＝1处的切线与直线x ＋2y ＝0垂直，函数g (x )＝f (x )＋12x 2－bx .(1)求实数a 的值；(2)若函数g (x )存在单调递减区间，求实数b 的取值范围；(3)设x 1，x 2 (x 1<x 2)是函数g (x )的两个极值点，若b ≥72，求g (x 1)－g (x 2)的最小值.解 (1)∵f (x )＝x ＋a ln x ，∴f ′(x )＝1＋ax ，∵切线与直线x ＋2y ＝0垂直，∴f ′(1)＝1＋a ＝2，∴a ＝1. (2)∵g (x )＝ln x ＋12x 2－(b －1)x (x >0)，g ′(x )＝1x ＋x －(b －1)＝x 2－(b －1)x ＋1x .设μ(x )＝x 2－(b －1)x ＋1，则μ(0)＝1>0只需 ⎩⎪⎨⎪⎧b －12>0，Δ＝(b －1)2－4>0⇒⎩⎪⎨⎪⎧b >1，b >3或b <－1⇒b >3. ∴b 的取值范围为(3，＋∞).(3)令g ′(x )＝0，则x 2－(b －1)x ＋1＝0， ∴x 1＋x 2＝b －1，x 1x 2＝1. g (x 1)－g (x 2)＝ln x 1x 2＋12(x 21－x 22)－(b －1)(x 1－x 2) ＝lnx 1x 2＋12(x 21－x 22)－(x 1＋x 2)(x 1－x 2) ＝ln x 1x 2－12x 21－x 22x 1x 2＝ln x 1x 2－12(x 1x 2－x 2x 1)，设t ＝x 1x 2，∵0<x 1<x 2， ∴0<t <1，又∵⎩⎪⎨⎪⎧x 1＋x 2＝b －1，x 1x 2＝1⇒(x 1＋x 2)2x 1x 2＝(b －1)2，得t ＋1t ＋2≥(72－1)2＝254，∴4t 2－17t ＋4≥0， ∴0<t ≤14.令h (t )＝ln t －12(t －1t )(0<t ≤14)，h ′(t )＝1t －12(1＋1t 2)＝－(t －1)22t 2<0，∴h (t )在(0，14]上单调递减，h (t )≥h (14)＝158－2ln 2.故g (x 1)－g (x 2)的最小值为158－2ln 2.。
2017版考前三个月高考数学全国甲卷通用理科技巧规范篇
第2讲 四种策略搞定填空题[题型分析·高考展望] 填空题的基本特点是：(1)题目小巧灵活，结构简单；(2)答案简短明确，不反映过程 ，只要结果；(3)填空题根据填写内容，可分为定量型(填写数值，数集或数量关系)和定性型(填写某种性质或是有某种性质的对象).根据填空题的特点，在解答时要做到四个字——“快”“稳”“全”“细”.快——运算要快，力戒小题大做；稳——变形要稳，不可操之过急；全——答案要全，力避残缺不齐；细——审题要细，不能粗心大意.高考必会题型方法一 直接法根据题目中给出的条件，通过数学计算找出正确答案.解决此类问题需要直接从题设条件出发，利用有关性质或结论等，通过巧妙变化，简化计算过程.解题过程要灵活地运用相关的运算规律和技巧，合理转化、巧妙处理已知条件.例1 在△ABC 中，a ，b ，c 分别是角A ，B ，C 的对边，且cos B cos C ＝－b 2a ＋c ，则角B 的值为________. 答案2π3解析 方法一 由正弦定理， 即a sin A ＝b sin B ＝c sin C＝2R ， 得a ＝2R sin A ，b ＝2R sin B ，c ＝2R sin C ， 代入cos B cos C ＝－b 2a ＋c ，得cos B cos C ＝－sin B 2sin A ＋sin C， 即2sin A cos B ＋sin C cos B ＋cos C sin B ＝0， 所以2sin A cos B ＋sin(B ＋C )＝0. 在△ABC 中，sin(B ＋C )＝sin A ， 所以2sin A cos B ＋sin A ＝0， 又sin A ≠0，所以cos B ＝－12.又角B 为△ABC 的内角，所以B ＝2π3.方法二 由余弦定理，即cos B ＝a 2＋c 2－b 22ac，cos C ＝a 2＋b 2－c 22ab ，代入cos B cos C ＝－b2a ＋c ，得a 2＋c 2－b 22ac ·2ab a 2＋b 2－c 2＝－b2a ＋c ，整理，得a 2＋c 2－b 2＝－ac ，所以cos B ＝a 2＋c 2－b 22ac ＝－ac 2ac ＝－12，又角B 为△ABC 的内角，所以B ＝2π3.点评 直接法是解决计算型填空题最常用的方法，在计算过程中，我们要根据题目的要求灵活处理，多角度思考问题，注意一些解题规律和解题技巧的灵活应用，将计算过程简化从而得到结果，这是快速准确地求解填空题的关键.变式训练1 已知数列{a n }满足a 1＝1，a n ＋1·a n ＝2n ，则S 2 016＝____________. 答案 3·21 008－3解析 由题意得a n ·a n ＋1＝2n ，a n ＋2·a n ＋1＝2n ＋1⇒a n ＋2a n＝2，因此a 1，a 3，a 5，…构成一个以1为首项，2为公比的等比数列； a 2，a 4，a 6，…构成一个以2为首项，2为公比的等比数列；从而S 2 016＝(a 1＋a 3＋…＋a 2 015)＋(a 2＋a 4＋…＋a 2 016)＝1－21 0081－2＋2×1－21 0081－2＝3(21 008－1).方法二 特例法当填空题已知条件中含有某些不确定的量，但填空题的结论唯一或题设条件中提供的信息暗示答案是一个定值时，可以从题中变化的不定量中选取符合条件的恰当特殊值(特殊函数，特殊角，特殊数列，特殊位置，特殊点，特殊方程，特殊模型等)进行处理，从而得出探求的结论.为保证答案的正确性，在利用此方法时，一般应多取几个特例.例2 (1)若函数f (x )＝sin 2x ＋a cos 2x 的图象关于直线x ＝－π8对称，则a ＝________.(2)在△ABC 中，内角A ，B ，C 所对的边分别是a ，b ，c .若c 2＝(a －b )2＋6，C ＝π3，则△ABC的面积是________. 答案 (1)－1 (2)323解析 (1)由题意，对任意的x ∈R ， 有f (－π8＋x )＝f (－π8－x )，令x ＝π8，得f (0)＝f (－π4)，得a ＝－1.(2)方法一 △ABC 为等边三角形时满足条件，则S △ABC ＝332. 方法二 ∵c 2＝(a －b )2＋6，∴c 2＝a 2＋b 2－2ab ＋6.① ∵C ＝π3，∴c 2＝a 2＋b 2－2ab cos π3＝a 2＋b 2－ab .②由①②得－ab ＋6＝0，即ab ＝6. ∴S △ABC ＝12ab sin C ＝12×6×32＝332.点评 求值或比较大小等问题的求解均可利用特殊值代入法，但要注意此种方法仅限于求解结论只有一种的填空题，对于开放性的问题或者有多种答案的填空题，则不能使用该种方法求解.变式训练2 (1)若f (x )＝ln(e 3x ＋1)＋ax 是偶函数，则a ＝________.(2)如图，在△ABC 中，点O 是BC 的中点，过点O 的直线分别交直线AB ，AC 于不同的两点M ，N ，若AB →＝mAM →，AC →＝nAN →，则m ＋n 的值为________.答案 (1)－32(2)2解析 (1)由题意知，函数f (x )的定义域为R ， 又因为函数为偶函数，所以f (－13)－f (13)＝0，即ln(e －1＋1)－a 3－ln(e ＋1)－a 3＝0，ln e －1－23a ＝0，解得a ＝－32，将a ＝－32代入原函数，检验知f (x )是偶函数， 故a ＝－32.(2)用特殊值法， 可设AB ＝AC ＝BM ＝1， 因为AB →＝mAM →，所以m ＝12，过点C 引AM 的平行线，并延长MN ，两线相交于点E ，则AE ＝BC ＝2OC ，易得AN ＝23AC ，因为AC →＝nAN →，所以n ＝32，可知m ＋n ＝12＋32＝2.方法三 数形结合法对于一些含有几何背景的填空题，若能根据题目中的条件，作出符合题意的图形，并通过对图形的直观分析、判断，即可快速得出正确结果.这类问题的几何意义一般较为明显，如一次函数的斜率或截距、向量的夹角、解析几何中两点间距离等，求解的关键是明确几何含义，准确、规范地作出相应的图形.例3 (1)已知点P (x ，y )的坐标x ，y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x －2y ＋1≥0，|x |－y －1≤0，则x 2＋y 2－6x ＋9的取值范围是________________________________________________________________________. (2)已知函数f (x )＝x |x －2|，则不等式f (2－x )≤f (1)的解集为________. 答案 (1)[2，16] (2)[－1，＋∞)解析 (1)画出可行域如图，所求的x 2＋y 2－6x ＋9＝(x －3)2＋y 2是点Q (3，0)到可行域上的点的距离的平方，由图形知最小值为Q 到射线x －y －1＝0(x ≥0)的距离d 的平方，∴d 2min ＝[|3－0－1|12＋(－1)2]2＝(2)2＝2.最大值为点Q 到点A 的距离的平方， ∴d 2max ＝16.∴取值范围是[2，16].(2)函数y ＝f (x )的图象如图，由不等式f (2－x )≤f (1)知，2－x ≤2＋1，从而得到不等式f (2－x )≤f (1)的解集为[－1，＋∞).点评 数形结合在解答填空题中的应用，就是利用图形的直观性并结合所学知识便可直接得到相应的结论，这也是高考命题的热点.准确运用此类方法的关键是正确把握各种式子与几何图形中的变量之间的对应关系，利用几何图形中的相关结论求出结果.变式训练3 已知函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ， x >0，3x ， x ≤0且关于x 的方程f (x )＋x －a ＝0有且只有一个实根，则实数a 的取值范围是________. 答案 (1，＋∞)解析 方程f (x )＋x －a ＝0的实根也就是函数y ＝f (x )与y ＝a －x 的图象交点的横坐标，如图所示，作出两个函数的图象，显然当a ≤1时，两个函数图象有两个交点，当a >1时，两个函数图象的交点只有一个.所以实数a 的取值范围是(1，＋∞). 方法四 构造法构造法是一种创造性思维，是综合运用各种知识和方法，依据问题给出的条件和结论给出的信息，把问题作适当的加工处理，构造与问题相关的数学模型，揭示问题的本质，从而沟通解题思路的方法. 例4 (1)若a ＝ln12 017－12 017，b ＝ln 12 016－12 016，c ＝ln 12 015－12 015，则a ，b ，c 的大小关系为________.(2)如图，在边长为2的正方形ABCD 中，点E 、F 分别是边AB 、BC 的中点，△AED 、△EBF 、△FCD 分别沿着DE 、EF 、FD 折起，使A 、B 、C 三点重合于点A ′，若四面体A ′EFD 的四个顶点在同一个球面上，则该球的半径为________.答案 (1)a <b <c (2)62解析 (1)令f (x )＝ln x －x (0<x <1)， 则f ′(x )＝1x－1，∵0<x <1，∴f ′(x )>0，∴f (x )为增函数.又12 017<12 016<12 015，∴a <b <c . (2)由题意知DF ＝5，A ′E ＝A ′F ＝1，A ′D ＝2， 以A ′E 、A ′F 、A ′D 为棱，建立一个长方体， 则体对角线长为2R ＝12＋12＋22(R 为球的半径)，R ＝62. 点评 构造法实质上是转化与化归思想在解题中的应用，需要根据已知条件和所要解决的问题确定构造的方向，通过构造新的函数、不等式或数列等新的模型，从而转化为自己熟悉的问题.本题巧妙地构造出正方体，而球的直径恰好为正方体的体对角线，问题很容易得到解决.变式训练4 (1)若x ，y ∈[－π4，π4]，a ∈R ，且满足方程x 3＋sin x －2a ＝0和4y 3＋sin y cos y＋a ＝0，则cos(x ＋2y )＝________.(2)如图，已知球O 的面上有四点A ，B ，C ，D ，DA ⊥平面ABC ，AB ⊥BC ，DA ＝AB ＝BC ＝2，则球O 的体积等于________.答案 (1)1 (2)6π解析 (1)对第二个等式进行变形可得：(2y )3＋sin 2y ＋2a ＝0，对照两等式和所求的结论思考， 可以找到x 和2y 的关系， 构造函数f (x )＝x 3＋sin x ，则两个条件分别变为f (x )＝2a 和f (2y )＝－2a ， 即f (x )＝－f (2y )，因为函数f (x )＝x 3＋sin x 是奇函数，所以有f (x )＝f (－2y )，又因为当x ，y ∈[－π4，π4]时，f (x )是单调递增的函数， 所以有x ＝－2y ，即x ＋2y ＝0， 因此cos(x ＋2y )＝1.(2)如图，以DA ，AB ，BC 为棱长构造正方体，设正方体的外接球球O 的半径为R ，则正方体的体对角线长即为球O 的直径， 所以CD ＝(2)2＋(2)2＋(2)2＝2R ， 所以R ＝62， 故球O 的体积V ＝4πR 33＝6π.高考题型精练1.设ln 3＝a ，ln 7＝b ，则e a ＋e b ＝______(其中e 为自然对数的底数). 答案 10解析 ∵e a ＝3，e b ＝7，∴e a ＋e b ＝10.2.如图所示，在平行四边形ABCD 中，AP ⊥BD ，垂足为P ，且AP ＝3，则AP →·AC →＝________.答案 18解析 把平行四边形ABCD 看成正方形，则P 点为对角线的交点，AC ＝6，则AP →·AC →＝18. 3.已知θ∈(0，π)，且sin(θ－π4)＝210，则tan 2θ＝________.答案 －247解析 由sin(θ－π4)＝210得，22(sin θ－cos θ)＝210，sin θ－cos θ＝15，解方程组⎩⎪⎨⎪⎧sin θ－cos θ＝15，sin 2θ＋cos 2θ＝1，得⎩⎨⎧sin θ＝45，cos θ＝35或⎩⎨⎧sin θ＝－35，cos θ＝－45.因为θ∈(0，π)，所以sin θ>0，所以⎩⎨⎧sin θ＝－35，cos θ＝－45不合题意，舍去，所以tan θ＝43，所以tan 2θ＝2tan θ1－tan 2θ＝2×431－(43)2＝－247. 4.一枚质地均匀的正方体骰子，六个面上分别刻着1点至6点，甲、乙二人各掷骰子一次，则甲掷得的向上的点数比乙大的概率为________. 答案512解析 一共有36种情况，其中甲掷得的向上的点数比乙大的有：(6，1)、(6，2)、(6，3)、(6，4)、(6，5)、(5，1)、(5，2)、(5，3)、(5，4)、(4，1)、(4，2)、(4，3)、(3，1)、(3，2)、(2，1)，共15种，所以所求概率为1536＝512.5.已知两个单位向量a ，b 的夹角为60°，c ＝t a ＋(1－t )b ，若b ·c ＝0，则t ＝________. 答案 2解析 方法一 如图所示，在△OAB 中，|OA →|＝|OB →|＝1，∠AOB ＝60°，延长BA 到C 使∠BOC ＝90°，则A 为BC 的中点，c ＝OC →＝OA →＋AC →＝OA →＋BA →＝2a －b ， 则t ＝2.方法二 由已知b ·c ＝0， 即t a ·b ＋(1－t )b 2＝0， 12t ＋(1－t )＝0，因此t ＝2. 6.在△ABC 中，角A ，B ，C 所对的边分别为a ，b ，c ，若a ，b ，c 成等差数列，则cos A ＋cos C1＋cos A cos C ＝________. 答案 45解析 令a ＝3，b ＝4，c ＝5，则△ABC 为直角三角形， 且cos A ＝45，cos C ＝0，代入所求式子，得cos A ＋cos C 1＋cos A cos C＝45＋01＋45×0＝45.7.直线y ＝kx ＋3与圆(x －2)2＋(y －3)2＝4相交于M 、N 两点，若|MN |≥23，则k 的取值范围是________. 答案 ⎣⎡⎦⎤－33，33解析 由题意，得圆心到直线的距离 d ＝|k ·2－3＋3|1＋k 2＝|2k |1＋k 2，若|MN |≥23，则4－d 2≥(3)2， 解得－33≤k ≤33. 8.设函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧x 2＋x ，x <0，－x 2，x ≥0，若f (f (a ))≤2，则实数a 的取值范围是________.答案 [－∞，2]解析 f (x )的图象如图，由图象知，满足f (f (a ))≤2时，得f (a )≥－2，而满足f (a )≥－2时，得a ≤ 2.9.已知平行四边形ABCD ，点P 为四边形内部或者边界上任意一点，向量AP →＝xAB →＋yAD →，则0≤x ≤12，0≤y ≤23的概率是________.答案 13解析 由平面向量基本定理及点P 为ABCD 内部或边界上任意一点，可知0≤x ≤1且0≤y ≤1，又满足条件的x ，y 满足0≤x ≤12，0≤y ≤23，所以P (A )＝23×121×1＝13.10.某程序框图如图所示，若a ＝3，则该程序运行后，输出的x 值为________.答案 31解析 第一次循环，x ＝2×3＋1＝7，n ＝2； 第二次循环，x ＝2×7＋1＝15，n ＝3； 第三次循环，x ＝2×15＋1＝31，n ＝4， 程序结束，故输出x ＝31.11.e 416，e 525，e 636(其中e 为自然对数的底数)的大小关系是________. 答案 e 416<e 525<e 636解析 由于e 416＝e 442，e 525＝e 552，e 636＝e 662，故可构造函数f (x )＝e x x 2，于是f (4)＝e 416，f (5)＝e 525，f (6)＝e 636. 而f ′(x )＝(e xx 2)′＝e x ·x 2－e x ·2x x 4＝e x (x －2)x 3，令f ′(x )>0得x <0或x >2，即函数f (x )在(2，＋∞)上单调递增，因此有f (4)<f (5)<f (6)，即e 416<e 525<e 636. 12.设变量x ，y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧y ≤3x －2，x －2y ＋1≤0，2x ＋y ≤8，则yx －1的最小值是________. 答案 1解析 作出变量x ，y 满足的平面区域， 如图阴影部分所示，y x －1表示的几何意义是平面区域内的一点与点P (1，0)连线的斜率，结合图形可知，P A 的斜率最小，所以y x －1的最小值为23－1＝1. 13.已知椭圆x 24＋y 23＝1的左焦点F ，直线x ＝m 与椭圆相交于点A ，B ，当△F AB 的周长最大时，△F AB 的面积是________.答案 3解析 不妨设A (2cos θ，3sin θ)，θ∈(0，π)，△F AB 的周长为2(|AF |＋3sin θ)＝2(2＋cos θ＋3sin θ)＝4＋4sin(θ＋π6). 当θ＝π3，即A (1，32)时，△F AB 的周长最大. 所以△F AB 的面积为S ＝12×2×3＝3. 14.三棱锥P －ABC 中，D ，E 分别为PB ，PC 的中点，记三棱锥D －ABE 的体积为V 1，P －ABC 的体积为V 2，则V 1V 2＝________. 答案 14解析 如图，设S △ABD ＝S 1，S △P AB ＝S 2，E 到平面ABD 的距离为h 1，C 到平面P AB 的距离为h 2，则S 2＝2S 1，h 2＝2h 1，V 1＝13S 1h 1，V 2＝13S 2h 2， 所以V 1V 2＝S 1h 1S 2h 2＝14. 15.已知函数f (x )＝2x －a ，g (x )＝x e x ，若对任意x 1∈[0，1]，存在x 2∈[－1，1]，使f (x 1)＝g (x 2)成立，则实数a 的取值范围为________.答案 [2－e ，1e] 解析 f (x )＝2x －a 为增函数，∵x 1∈[0，1]，∴f (x 1)的范围是[－a ，2－a ]，易知g (x )也为增函数，当x 2∈[－1，1]时，g (x 2)的范围是[－1e，e]， 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧ －a ≥－1e ，2－a ≤e.∴2－e ≤a ≤1e . 16.若数列{a n }，{b n }的通项公式分别是a n ＝(－1)n ＋2 016a ，b n ＝2＋(－1)n＋2 017n ，且a n <b n ，对任意n ∈N *恒成立，则实数a 的取值范围是________.答案 [－2，32) 解析 由题意，当n 为偶数时，a <2－1n恒成立， 可得a <32；当n 为奇数时， －a <2＋1n恒成立， 可得a ≥－2，故－2≤a ＜32. 17.设f (x )是⎝⎛⎭⎫x 2＋12x 6展开式的中间项，若f (x )≤mx 在区间⎣⎡⎦⎤22，2上恒成立，则实数m 的取值范围是________.答案 [5，＋∞)解析 由于T k ＋1＝C k 6⎝⎛⎭⎫12k x 12－3k ， 故展开式中间的一项为T 3＋1＝C 36·⎝⎛⎭⎫123·x 3＝52x 3， f (x )≤mx ⇔52x 3≤mx 在⎣⎡⎦⎤22，2上恒成立， 即m ≥52x 2，又52x 2≤5， 故实数m 的取值范围是m ≥5.18.设M ，N 分别是曲线f (x )＝－x 3＋x 2(x <e)与g (x )＝a ln x (x ≥e)上一点，△MON 是以O 为直角顶点的直角三角形(其中O 为坐标原点)，且斜边的中点恰好在y 轴上，则实数a 的取值范围是________.答案 (0，2e －2e －1] 解析 ∵△MON 是以O 为直角顶点的直角三角形，且斜边的中点恰好在y 轴上，∴M ，N 两点的横坐标互为相反数，设M (－t ，t 3＋t 2)，N (t ，a ln t )(t ≥e)，由题意知OM →·ON →＝0，有－t 2＋(t 2＋t 3)·a ln t ＝0，整理得1a ＝(t ＋1)ln t (t ≥e)， 令h (x )＝(x ＋1)ln x (x ≥e)，则h ′(x )＝ln x ＋1＋1x＞0， ∴h (x )在[e ，＋∞)上是增函数，∴h (t )≥h (e)＝e ＋12， ∴1a ≥e ＋12， 解得0＜a ≤2e －2e －1.。
高考数学(全国甲卷通用理科)知识 方法篇 专题8 概率与统计 第40练 Word版含答案
第练随机变量及其分布列[题型分析·高考展望]随机变量及其分布列是高考的一个必考热点，主要包括离散型随机变量及其分布列，均值与方差，二项分布及其应用和正态分布.对本部分知识的考查，一是以实际生活为背景求解离散型随机变量的分布列和均值；二是独立事件概率的求解；三是考查二项分布.体验高考.(·四川)某市，两所中学的学生组队参加辩论赛，中学推荐了名男生、名女生，中学推荐了名男生、名女生，两校所推荐的学生一起参加集训.由于集训后队员水平相当，从参加集训的男生中随机抽取人.女生中随机抽取人组成代表队.()求中学至少有名学生入选代表队的概率.()某场比赛前，从代表队的名队员中随机抽取人参赛，设表示参赛的男生人数，求的分布列和均值.解()由题意，参加集训的男、女生各有名，参赛学生全从中学抽取(等价于中学没有学生入选代表队)的概率为＝，因此，中学至少有名学生入选代表队的概率为－＝.()根据题意，的可能取值为，，，(＝)＝＝，(＝)＝＝，(＝)＝＝，所以的分布列为因此，的均值为()＝×(＝)＋×(＝)＋×(＝)＝×＋×＋×＝..(·天津)某小组共人，利用假期参加义工活动.已知参加义工活动次数为，，的人数分别为，，.现从这人中随机选出人作为该组代表参加座谈会.()设为事件“选出的人参加义工活动次数之和为”，求事件发生的概率；()设为选出的人参加义工活动次数之差的绝对值，求随机变量的分布列和均值.解()由已知，有()＝＝.所以事件发生的概率为.()随机变量的所有可能取值为，，.(＝)＝＝，(＝)＝＝，(＝)＝＝.所以随机变量的分布列为随机变量的均值()＝×＋×＋×＝..(·福建)某银行规定，一张银行卡若在一天内出现次密码尝试错误，该银行卡将被锁定.小王到该银行取钱时，发现自己忘记了银行卡的密码，但可以确认该银行卡的正确密码是他常用的个密码之一，小王决定从中不重复地随机选择个进行尝试.若密码正确，则结束尝试；否则继续尝试，直至该银行卡被锁定.()求当天小王的该银行卡被锁定的概率；()设当天小王用该银行卡尝试密码的次数为，求的分布列和均值.解()设“当天小王的该银行卡被锁定”的事件为，则()＝××＝.。
2017版高考数学(理)考前三个月考前抢分必做 考前回扣9 含解析
回扣9 概率与统计牢记概念与公式 (1)概率的计算公式 ①古典概型的概率计算公式 P (A )＝事件A 包含的基本事件数m 基本事件总数n ；②互斥事件的概率计算公式 P (A ∪B )＝P (A )＋P (B )； ③对立事件的概率计算公式 P (A )＝1－P (A )； ④几何概型的概率计算公式P (A )＝构成事件A 的区域长度(面积或体积)试验的全部结果所构成的区域长度(面积或体积).(2)抽样方法简单随机抽样、分层抽样、系统抽样．①从容量为N 的总体中抽取容量为n 的样本，则每个个体被抽到的概率都为nN；②分层抽样实际上就是按比例抽样，即按各层个体数占总体的比确定各层应抽取的样本容量．(3)统计中四个数据特征①众数：在样本数据中，出现次数最多的那个数据．②中位数：在样本数据中，将数据按大小排列，位于最中间的数据．如果数据的个数为偶数，就取中间两个数据的平均数作为中位数． ③平均数：样本数据的算术平均数， 即x ＝1n (x 1＋x 2＋…x n )．④方差与标准差：方差：s 2＝1n [(x 1－x )2＋(x 2－x )2＋…＋(x n －x )2]．标准差： s ＝1n [(x 1－x )2＋(x 2－x )2＋…＋(x n －x )2]. (4)直方图的三个结论 ①小长方形的面积＝组距×频率组距＝频率． ②各小长方形的面积之和等于1.③小长方形的高＝频率组距，所有小长方形高的和为1组距.(4)八组公式①离散型随机变量的概率分布的两个性质 Ⅰ.p i ≥0(i ＝1,2，…，n )；Ⅱ.p 1＋p 2＋…＋p n ＝1. ②均值公式E (X )＝x 1p 1＋x 2p 2＋…＋x n p n . ③均值的性质Ⅰ.E (aX ＋b )＝aE (X )＋b ； Ⅱ.若X ～B (n ，p )，则E (X )＝np ； Ⅲ.若X 服从两点分布，则E (X )＝p . ④方差公式V (X )＝[x 1－E (X )]2·p 1＋[x 2－E (X )]2·p 2＋…＋[x n －E (X )]2·p n ，标准差V (X ). ⑤方差的性质 Ⅰ.V (aX ＋b )＝a 2V (X )；Ⅱ.若X ～B (n ，p )，则V (X )＝np (1－p )； Ⅲ.若X 服从两点分布，则V (X )＝p (1－p )． ⑥独立事件同时发生的概率计算公式 P (AB )＝P (A )P (B )．⑦独立重复试验的概率计算公式P n (r )＝C r n p r (1－p )n －r. ⑧条件概率公式P(B|A)＝P(AB) P(A).1．应用互斥事件的概率加法公式，一定要注意首先确定各事件是否彼此互斥，然后求出各事件分别发生的概率，再求和．2．正确区别互斥事件与对立事件的关系：对立事件是互斥事件，是互斥中的特殊情况，但互斥事件不一定是对立事件，“互斥”是“对立”的必要不充分条件．3．混淆频率分布条形图和频率分布直方图，误把频率分布直方图纵轴的几何意义当成频率，导致样本数据的频率求错．4．要注意概率P(A|B)与P(AB)的区别(1)在P(A|B)中，事件A，B发生有时间上的差异，B先A后；在P(AB)中，事件A，B同时发生．(2)样本空间不同，在P(A|B)中，事件B成为样本空间；在P(AB)中，样本空间仍为Ω，因而有P(A|B)≥P(AB)．5．易忘判定随机变量是否服从二项分布，盲目使用二项分布的均值和方差公式计算致误．1．某学校有男学生400名，女学生600名．为了解男女学生在学习兴趣与业余爱好方面是否存在显著差异，拟从全体学生中抽取男学生40名，女学生60名进行调查，则这种抽样方法是________法．答案分层抽样解析总体由男生和女生组成，比例为400∶600＝2∶3，所抽取的比例也是2∶3，故拟从全体学生中抽取100名学生进行调查，采用的抽样方法是分层抽样法．2．投掷两颗骰子，得到其向上的点数分别为m和n，则复数(m＋n i)(n－m i)为实数的概率是________．答案1 6解析投掷两颗骰子，得到其向上的点数分别为m和n，记作(m，n)，共有6×6＝36(种)结果．(m＋n i)(n－m i)＝2mn＋(n2－m2)i为实数，应满足m＝n，有6种情况，所以所求概率为636＝16.3．一个袋子中有5个大小相同的球，其中3个白球2个黑球，现从袋中任意取出一个球，取出后不放回，然后再从袋中任意取出一个球，则第一次为白球、第二次为黑球的概率为________．答案3 10解析设3个白球分别为a1，a2，a3,2个黑球分别为b1，b2，则先后从中取出2个球的所有可能结果为(a1，a2)，(a1，a3)，(a1，b1)，(a1，b2)，(a2，a3)，(a2，b1)，(a2，b2)，(a3，b1)，(a3，b2)，(b1，b2)，(a2，a1)，(a3，a1)，(b1，a1)，(b2，a1)，(a3，a2)，(b1，a2)，(b2，a2)，(b1，a3)，(b2，a3)，(b2，b1)，共20种．其中满足第一次为白球、第二次为黑球的有(a1，b1)，(a1，b2)，(a2，b1)，(a2，b2)，(a3，b1)，(a3，b2)，共6种，故所求概率为620＝310.4．有一底面半径为1，高为2的圆柱，点O 为这个圆柱底面圆的圆心，在这个圆柱内随机取一点P ，则点P 到点O 的距离大于1的概率为________． 答案 23解析 设点P 到点O 的距离小于等于1的概率为P 1，由几何概型，则P 1＝V 半球V 圆柱＝2π3×13π×12×2＝13，故点P 到点O 的距离大于1的概率P 2＝1－13＝23. 5．花园小区内有一块三边长分别是5 m ，5 m ，6 m 的三角形绿化地，有一只小花猫在其内部玩耍，若不考虑猫的大小，则在任意指定的某时刻，小花猫与三角形三个顶点的距离均超过2 m 的概率是__________． 答案 1－π6解析 如图所示，分别以三角形ABC 的三个顶点为圆心，2为半径作圆，与三角形ABC 的边交于D ，E ，M ，N ，Q ，P .由题意可知，小花猫在三角形的内部玩耍，该三角形是一个腰长为5，底边长为6的等腰三角形． 底边AB 上的高为h ＝52－32＝4， 故△ABC 的面积S ＝12×6×4＝12.而“小花猫与三角形三个顶点的距离均超过 2 m ”对应的区域为图中阴影部分，即三角形ABC 除去以三个顶点为圆心，2为半径的扇形部分． 因为A ＋B ＋C ＝π，所以三个扇形的面积之和为12π×22＝2π.故阴影部分的面积S ′＝S －2π＝12－2π.所以“小花猫与三角形三个顶点的距离均超过2 m ”的概率为P 1＝S ′S ＝12－2π12＝1－π6.6．在区间[－π，π]内随机取出两个数分别记为a ，b ，则函数f (x )＝x 2＋2ax －b 2＋π2有零点的概率为________． 答案 1－π4解析 由函数f (x )＝x 2＋2ax －b 2＋π2有零点， 可得Δ＝(2a )2－4(－b 2＋π2)≥0， 整理得a 2＋b 2≥π2，如图所示，(a ，b )可看成坐标平面上的点， 试验的全部结果构成的区域为 Ω＝{(a ，b )|－π≤a ≤π，－π≤b ≤π}，其面积S Ω＝(2π)2＝4π2， 事件A 表示函数f (x )有零点，所构成的区域为M ＝{(a ，b )|a 2＋b 2≥π2}， 即图中阴影部分，其面积为S M ＝4π2－π3， 故P (A )＝S M S Ω＝4π2－π34π2＝1－π4.7．从1,3,5,7,9这五个数中，每次取出两个不同的数分别记为a ，b ，共可得到lg a －lg b 的不同值的个数是________． 答案 18解析 由于lg a －lg b ＝lg a b (a >0，b >0)，从1,3,5,7,9中任取两个作为a b 有A 25＝20(种)，又13与39相同，31与93相同，∴lg a －lg b 的不同值的个数为A 25－2＝20－2＝18. 8．甲、乙两同学用茎叶图记录高三前5次数学测试的成绩，如图所示，他们在分析对比成绩变化时，发现乙同学成绩的一个数字看不清楚了，若已知乙的平均成绩低于甲的平均成绩，则看不清楚的数字为________．答案 0解析 设看不清的数字为x ，甲的平均成绩为99＋100＋101＋102＋1035＝101，所以93＋94＋97＋110＋(110＋x )5<101，x <1，所以x ＝0.9．在区间[1,5]和[2,4]内分别取一个数，记为a ，b ，则方程x 2a 2＋y 2b 2＝1表示焦点在x 轴上且离心率小于32的椭圆的概率为________．答案1532解析 当方程x 2a 2＋y 2b 2＝1表示焦点在x 轴上且离心率小于32的椭圆时，有⎩⎪⎨⎪⎧a 2>b 2，e ＝c a＝a 2－b 2a <32， 即⎩⎪⎨⎪⎧ a 2>b 2，a 2<4b 2， 化简得⎩⎪⎨⎪⎧a >b ，a <2b . 又a ∈[1,5]，b ∈[2,4]，画出满足不等式的平面区域，如图阴影部分所示 ，求得阴影部分的面积为154，故P ＝S 阴影2×4＝1532.10．将某班参加社会实践编号为1,2,3，…，48的48名学生，采用系统抽样的方法抽取一个容量为6的样本，已知5号，21号，29号，37号，45号学生在样本中，则样本中还有一名学生的编号是________． 答案 13解析 系统抽样法取出的样本编号成等差数列，因此还有一个编号为5＋8＝21－8＝13. 11．某班有学生60人，现将所有学生按1,2,3，…，60随机编号，若采用系统抽样的方法抽取一个容量为5的样本(等距抽样)，已知编号为4，a,28，b,52号学生在样本中，则a ＋b ＝________. 答案 56解析 ∵样本容量为5，∴样本间隔为60÷5＝12， ∵编号为4，a,28，b,52号学生在样本中，∴a＝16，b＝40，∴a＋b＝56.12．给出如下四对事件：①某人射击1次，“射中7环”与“射中8环”；②甲、乙两人各射击1次，“至少有1人射中目标”与“甲射中，但乙未射中目标”；③从装有2个红球和2个黑球的口袋内任取2个球，“至少一个黑球”与“都是红球”；④从装有2个红球和2个黑球的口袋内任取2个球，“没有黑球”与“恰有一个红球”．其中属于互斥事件的是________．(把你认为正确的事件的序号都填上)答案①③④解析①某人射击1次，“射中7环”与“射中8环”两个事件不会同时发生，故为互斥事件；②甲、乙两人各射击1次，“至少有1人射中目标”与“甲射中，但乙未射中目标”，前者包含后者，故②不是互斥事件；③“至少有一个黑球”与“都是红球”不能同时发生，但一定会有一个发生，所以这两个事件是对立事件，故是互斥事件；④“没有黑球”与“恰有一个红球”，不可能同时发生，故他们属于互斥事件．13．某公司通过初试和复试两轮考试确定最终合格人选，当第一轮初试合格后方可进入第二轮复试，两次考核过程相互独立．根据甲、乙、丙三人现有的水平，第一轮考核，甲、乙、丙三人合格的概率分别为0.4、0.6、0.5.第二轮考核，甲、乙、丙三人合格的概率分别为0.5、0.5、0.4.(1)求第一轮考核后甲、乙两人中只有乙合格的概率；(2)设甲、乙、丙三人经过前后两轮考核后合格入选的人数为X，求X的概率分布和均值．解(1)设甲、乙经第一次考核后合格为事件A1、B1，设事件E表示第一轮考核后甲不合格、乙合格，则P(E)＝P(A1·B1)＝0.6×0.6＝0.36.即第一轮考核后甲、乙两人中只有乙合格的概率为0.36.(2)分别设甲、乙、丙三人经过前后两次考核后合格入选为事件A、B、C，则P(A)＝0.5×0.4＝0.2，P(B)＝0.6×0.5＝0.3，P(C)＝0.5×0.4＝0.2，经过前后两轮考核后合格入选的人数为X，则X可能取0,1,2,3.P(X＝0)＝0.8×0.7×0.8＝0.448，P(X＝1)＝0.2×0.7×0.8＋0.8×0.3×0.8＋0.8×0.7×0.2＝0.416，P(X＝3)＝0.2×0.3×0.2＝0.012，P(X＝2)＝1－0.448－0.416－0.012＝0.124.故X的概率分布为E(X)＝0×0.448＋1×0.416＋2×0.124＋3×0.012＝0.7.。
2017版高考数学江苏(理)考前三个月配套文档 专题8 概率与统计 第34练 含解析
第34练“排列、组合”常考问题［题型分析·高考展望] 该部分是高考数学中相对独特的一个知识板块，知识点并不多，但解决问题的方法十分灵活,主要内容是分类计数原理和分步计数原理、排列与组合、二项式定理等,在高考中占有特殊的位置．高考试题主要以填空题的方式呈现，考查排列、组合的应用．体验高考1．（2015·四川改编)用数字0，1，2，3,4，5组成没有重复数字的五位数，其中比40 000大的偶数共有________个．答案120解析由题意，首位数字只能是4,5，若万位是5，则有3×A错误!＝72(个）;若万位是4，则有2×A错误!＝48（个)，故比40 000大的偶数共有72＋48＝120（个)．2．（2015·广东）某高三毕业班有40人,同学之间两两彼此给对方仅写一条毕业留言，那么全班共写了________条毕业留言．（用数字作答)答案 1 560解析依题意两两彼此给对方写一条毕业留言相当于从40人中任选两人的排列数，所以全班共写了A错误!＝40×39＝1 560（条）毕业留言．3．(2016·四川改编）用数字1，2，3,4，5组成没有重复数字的五位数，其中奇数的个数为________．答案72解析由题意可知,五位数要为奇数，则个位数只能是1，3,5;分为两步：先从1,3,5三个数中选一个作为个位数有C错误!，再将剩下的4个数字排列得到A错误!，则满足条件的五位数有C错误!·A错误!＝72（个)．4．(2016·课标全国甲改编)如图,小明从街道的E处出发,先到F处与小红会合,再一起到位于G处的老年公寓参加志愿者活动，则小明到老年公寓可以选择的最短路径条数为________．答案18解析从E点到F点的最短路径有6种，从F点到G点的最短路径有3种，所以从E点到G点的最短路径为6×3＝18(种）．高考必会题型题型一排列问题例1 (1）在5×5的棋盘中，放入3颗黑子和2颗白子,它们均不在同一行且不在同一列，则不同的排列方法种数为________．(2）即将毕业的6名同学排成一排照相留念，个子较高的明明同学既不能站最左边，也不能站最右边,则不同的站法种数为________．答案(1）1 200 （2）480解析(1)由已知，第一颗棋子有5×5＝25（种）放法，由于放入3颗黑子和2颗白子，它们均不在同一行且不在同一列，所以第二颗棋子有4×4＝16（种)放法，第三颗棋子有3×3＝9(种)放法，第四颗棋子有2×2＝4(种)放法,第五颗棋子有1种放法，又由于黑子、白子分别相同，所以不同的排列方法种数为错误!＝1 200.（2）方法一（位置分析法)先从其他5人中安排2人分别站在最左边和最右边，再安排余下4人的位置,分为两步:第1步,从除明明外的5人中选2人分别站在最左边和最右边,有A错误!种站法；第2步,余下4人（含明明）站在剩下的4个位置上，有A错误!种站法．由分步计数原理，知共有A错误!A错误!＝480(种）不同的站法．方法二(元素分析法）先安排明明的位置，再安排其他5人的位置，分为两步：第1步，将明明排在除最左边、最右边外的任意位置上，有A14种站法；第2步，余下5人站在剩下5个位置上，有A错误!种站法．由分步计数原理,知共有A错误!A错误!＝480（种）不同的站法．方法三（反面求解法)6人没有限制的排队有A错误!种站法，明明站在最左边或最右边时6人排队有2A错误!种站法，因此符合条件的不同站法共有A错误!－2A错误!＝480(种)．点评求解排列问题的常用方法（1)特殊元素(特殊位置)优先法；（2）相邻问题捆绑法；(3）不相邻问题插空法；（4）定序问题缩倍法；(5)多排问题一排法．变式训练1 (1)6把椅子摆成一排，3人随机就座，任何两人不相邻的坐法种数为________．（2)(2016·宜春奉新一中月考)有甲、乙、丙、丁、戊5位同学，求：①5位同学站成一排，有________种不同的方法；②5位同学站成一排，要求甲乙必须相邻，丙丁不能相邻，有________种不同的方法．答案(1）24 (2)①120②24解析（1）剩余的3个座位共有4个空隙供3人选择就座，因此任何两人不相邻的坐法种数为A错误!＝4×3×2＝24.(2)①A错误!＝120。
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第38练用样本估计总体[题型分析·高考展望]用样本估计总体在高考中也是热点部分，考查形式主要是选择题、填空题或是与概率结合的综合性解答题，重点是频率分布直方图以及数字特征，属于比较简单的题目.体验高考1.(2015·湖南)在一次马拉松比赛中，35名运动员的成绩(单位：分钟)的茎叶图如图所示：13003456688891411122233445556678 15012233 3若将运动员按成绩由好到差编为1～35号，再用系统抽样方法从中抽取7人，则其中成绩在区间[139，151]上的运动员人数是()A.3B.4C.5D.6答案 B解析由题意知，将1～35号分成7组，每组5名运动员，成绩落在区间[139，151]的运动员共有4组，故由系统抽样法知，共抽取4名.选B.2.(2015·课标全国Ⅱ)根据下面给出的2004年至2013年我国二氧化硫年排放量(单位：万吨)柱形图，以下结论中不正确的是()A.逐年比较，2008年减少二氧化硫排放量的效果最显著B.2007年我国治理二氧化硫排放显现成效C.2006年以来我国二氧化硫年排放量呈减少趋势D.2006年以来我国二氧化硫年排放量与年份正相关答案 D解析从2006年起，将每年的二氧化硫排放量与前一年作差比较，得到2008年二氧化硫排放量与2007年排放量的差最大，A选项正确；2007年二氧化硫排放量较2006年降低了很多，B选项正确；虽然2011年二氧化硫排放量较2010年多一些，但自2006年以来，整体呈递减趋势，即C 选项正确；自2006年以来我国二氧化硫年排放量与年份负相关，D选项错误.故选D.3.(2016·课标全国丙)某旅游城市为向游客介绍本地的气温情况，绘制了一年中各月平均最高气温和平均最低气温的雷达图.图中A点表示十月的平均最高气温约为15 ℃，B点表示四月的平均最低气温约为5 ℃.下面叙述不正确的是()A.各月的平均最低气温都在0 ℃以上B.七月的平均温差比一月的平均温差大C.三月和十一月的平均最高气温基本相同D.平均最高气温高于20 ℃的月份有5个答案 D解析由题意知，平均最高气温高于20 ℃的有六月，七月，八月，故选D.4.(2016·山东)某高校调查了200名学生每周的自习时间(单位：小时)，制成了如图所示的频率分布直方图，其中自习时间的范围是[17.5，30]，样本数据分组为[17.5，20)，[20，22.5)，[22.5，25)，[25，27.5)，[27.5，30].根据频率分布直方图知，这200名学生中每周的自习时间不少于22.5小时的人数是()A.56B.60C.120D.140答案 D解析由题图知，组距为2.5，故每周的自习时间不少于22.5小时的频率为(0.16＋0.08＋0.04)×2.5＝0.7，∴这200名学生中每周的自习时间不少于22.5小时的人数是200×0.7＝140，故选D.5.(2015·湖北)某电子商务公司对10 000名网络购物者2014年度的消费情况进行统计，发现消费金额(单位：万元)都在区间[0.3，0.9]内，其频率分布直方图如图所示.(1)直方图中的a＝________；(2)在这些购物者中，消费金额在区间[0.5，0.9]内的购物者的人数为________.答案(1)3(2)6 000解析(1)由频率分布直方图及频率和等于1可得0.2×0.1＋0.8×0.1＋1.5×0.1＋2×0.1＋2.5×0.1＋a×0.1＝1，解得a＝3.(2)消费金额在区间[0.5，0.9]内频率为0.2×0.1＋0.8×0.1＋2×0.1＋3×0.1＝0.6，所以消费金额在区间[0.5，0.9]内的购物者的人数为0.6×10 000＝6 000.高考必会题型题型一频率分布直方图的应用例1(2015·广东)某城市100户居民的月平均用电量(单位：度)，以[160，180)，[180，200)，[200，220)，[220，240)，[240，260)，[260，280)，[280，300]分组的频率分布直方图如图.(1)求直方图中x的值；(2)求月平均用电量的众数和中位数；(3)在月平均用电量为[220，240)，[240，260)，[260，280)，[280，300]的四组用户中，用分层抽样的方法抽取11户居民，则月平均用电量在[220，240)的用户中应抽取多少户？解(1)由(0.002＋0.009 5＋0.011＋0.012 5＋x＋0.005＋0.002 5)×20＝1，得x＝0.007 5，所以直方图中x的值是0.007 5.(2)月平均用电量的众数是220＋2402＝230.因为(0.002＋0.009 5＋0.011)×20＝0.45<0.5，所以月平均用电量的中位数在[220，240)内，设中位数为a ，由(0.002＋0.009 5＋0.011)×20＋0.012 5×(a －220)＝0.5，得a ＝224，所以月平均用电量的中位数是224.(3)月平均用电量为[220，240)的用户有0.012 5×20×100＝25(户)，月平均用电量为[240，260)的用户有0.007 5×20×100＝15(户)，月平均用电量为[260，280)的用户有0.005×20×100＝10(户)，月平均用电量为[280，300]的用户有0.002 5×20×100＝5(户)，抽取比例＝1125＋15＋10＋5＝15，所以月平均用电量在[220，240)的用户中应抽取25×15＝5(户).点评 利用频率分布直方图估计样本的数字特征(1)中位数：在频率分布直方图中，中位数左边和右边的直方图的面积相等，由此可以估计中位数的值.(2)平均数：平均数是频率分布直方图的“重心”，等于图中每个小矩形的面积乘以小矩形底边中点的横坐标之和.(3)众数：在频率分布直方图中，众数是最高的矩形底边的中点的横坐标.变式训练1 (2016·课标全国乙)某公司计划购买1台机器，该种机器使用三年后即被淘汰.机器有一易损零件，在购进机器时，可以额外购买这种零件作为备件，每个200元.在机器使用期间，如果备件不足再购买，则每个500元.现需决策在购买机器时应同时购买几个易损零件，为此搜集并整理了100台这种机器在三年使用期内更换的易损零件数，得下面柱状图.记x 表示1台机器在三年使用期内需更换的易损零件数，y 表示1台机器在购买易损零件上所需的费用(单位：元)，n 表示购机的同时购买的易损零件数. (1)若n ＝19，求y 与x 的函数解析式；(2)若要求“需更换的易损零件数不大于n ”的频率不小于0.5，求n 的最小值；(3)假设这100台机器在购机的同时每台都购买19个易损零件，或每台都购买20个易损零件，分别计算这100台机器在购买易损零件上所需费用的平均数，以此作为决策依据，购买1台机器的同时应购买19个还是20个易损零件？ 解 (1)当x ≤19时，y ＝3 800；当x >19时，y ＝3 800＋500(x －19)＝500x －5 700. 所以y 与x 的函数解析式为y ＝⎩⎪⎨⎪⎧3 800，x ≤19，500x －5 700，x >19(x ∈N ). (2)由柱状图知，需更换的零件数不大于18的频率为0.46，不大于19的频率为0.7，故n 的最小值为19.(3)若每台机器在购机的同时都购买19个易损零件，则这100台机器中有70台在购买易损零件上的费用为3 800，20台的费用为4 300，10台的费用为4 800，因此这100台机器在购买易损零件上所需费用的平均数为1100(3 800×70＋4 300×20＋4 800×10)＝4 000， 若每台机器在购机同时都购买20个易损零件，则这100台机器中有90台在购买易损零件上的费用为4 000，10台的费用为4 500，因此这100台机器在购买易损零件上所需费用的平均数为1100(4 000×90＋4 500×10)＝4 050. 比较两个平均数可知，购买1台机器的同时应购买19个易损零件. 题型二 茎叶图的应用例2 (1)为了检查某高三毕业班学生的体重状况，从该班随机抽取了10位学生进行称重，如图为10位学生体重的茎叶图，其中图中左边是体重的十位数字，右边是个位数字，则这10位学生体重的平均数与中位数之差为( )A.0.1B.0.2C.0.3D.0.4(2)在“某市中学生歌手大赛”比赛现场上七位评委为某选手打出的分数的茎叶图如图，去掉一个最高分和一个最低分后，所剩数据的平均数和方差分别为( )A.5和1.6B.85和1.6C.85和0.4D.5和0.4 答案 (1)C (2)B解析 (1)平均数为x ＝54.8，中位数为12(53＋56)＝54.5，∴这10位学生体重的平均数与中位数之差为： 54.8－54.5＝0.3.故选C.(2)x ＝15(4＋4＋4＋6＋7)＋80＝85，所以s 2＝15[3(84－85)2＋(86－85)2＋(87－85)2]＝1.6，故选B.点评 由于茎叶图完全反映了所有的原始数据，解决由茎叶图给出的统计图表试题时，就要充分使用这个图表提供的数据进行相关的计算或者是对某些问题作出判断，这类试题往往伴随着对数据组的平均值或者是方差的计算等.变式训练2 (1)某公司将职员每月的工作业绩用1～30的自然数表示，甲、乙两职员在2010年1～8月份的工作业绩的茎叶图如图，则下列说法正确的是( )A.两职员的平均业绩相同，甲职员的业绩比乙职员的业绩稳定B.两职员的平均业绩不同，甲职员的业绩比乙职员的业绩稳定C.两职员的平均业绩相同，乙职员的业绩比甲职员的业绩稳定D.两职员的平均业绩不同，乙职员的业绩比甲职员的业绩稳定(2)如图为甲、乙两名篮球运动员每场比赛得分情况的茎叶图，则甲和乙得分的中位数的和是( )A.56B.57C.58D.59 答案 (1)C (2)B解析 (1)由茎叶图可得：x 甲＝18(12＋15＋18＋20＋20＋22＋25＋28)＝20， x乙＝18(14＋15＋17＋19＋21＋23＋25＋26)＝20， s 2甲＝18(82＋52＋22＋0＋0＋22＋52＋82)＝934， s 2甲＝18(62＋52＋32＋1＋1＋32＋52＋62)＝714， 由平均数和方差可知，两职员的平均业绩相同， 乙职员的业绩比甲职员的业绩稳定.(2)由茎叶图知，甲共13个数据，中间的一个是32，乙共11个数据，中间的一个是25，所以甲和乙得分的中位数的和为57，故选B. 题型三 用样本的数字特征估计总体的数字特征例3 (1)一组数据的平均数是2.8，方差是3.6，若将这组数据中的每一个数据都加上60，得到一组新数据，则所得新数据的平均数和方差分别是( ) A.57.2，3.6 B.57.2，56.4 C.62.8，63.6 D.62.8，3.6(2)某篮球队甲、乙两名运动员练习罚球，每人练习10组，每组罚球40个，命中个数的茎叶图如图，则下列结论中错误的是________.(填序号)①甲的极差是29；②乙的众数是21；③甲罚球命中率比乙高；④甲的中位数是24. 答案 (1)D (2)④解析 (1)设这组数据分别为x 1，x 2，…，x n ， 则x ＝1n(x 1＋x 2＋…＋x n )，方差为s 2＝1n[(x 1－x )2＋…＋(x n －x )2]，每一组数据都加60后，x ′＝1n (x 1＋x 2＋…＋x n ＋60n )＝x ＋60＝62.8，方差s ′2＝1n[(x 1＋60－62.8)2＋…＋(x n ＋60－62.8)2]＝s 2＝3.6.(2)由茎叶图知，甲的最大值为37，最小值为8，所以甲的极差为29，故①对；乙的数据中出现次数最多的是21，所以②对；甲的命中个数集中在20，而乙的命中个数集中在10和20，所以甲罚球命中率大，故③对；甲中间的两个数为22，24，所以甲的中位数为22＋242＝23，故④不对. 故答案应填④.点评 平均数与方差都是重要的数字特征，是对总体的一种简明的描述，它们所反映的情况有着重要的实际意义，平均数、中位数、众数描述其集中趋势，方差和标准差描述其波动大小.变式训练3 甲、乙二人参加某体育项目训练，近期的五次测试成绩得分情况如图.(1)分别求出两人得分的平均数与方差；(2)根据图和上面算得的结果，对两人的训练成绩作出评价. 解 (1)由题图象可得甲、乙两人五次测试的成绩分别为 甲：10分，13分，12分，14分，16分； 乙：13分，14分，12分，12分，14分. x 甲＝10＋13＋12＋14＋165＝13，x 乙＝13＋14＋12＋12＋145＝13，s 2甲＝15[(10－13)2＋(13－13)2＋(12－13)2＋(14－13)2＋(16－13)2]＝4， s 2乙＝15[(13－13)2＋(14－13)2＋(12－13)2＋(12－13)2＋(14－13)2]＝0.8. (2)由s 2甲>s 2乙可知乙的成绩较稳定.从折线图看，甲的成绩基本呈上升状态，而乙的成绩上下波动，可知甲的成绩在不断提高，而乙的成绩则无明显提高.高考题型精练1.某学校组织学生参加数学测试，成绩的频率分布直方图如图，数据的分组依次为[20，40)，[40，60)，[60，80)，[80，100]，若低于60分的人数是15人，则该班的学生人数是()A.45B.50C.55D.60答案 B解析低于60分的人数的频率为0.015×20＝0.3，所以该班人数15÷0.3＝50(人).2.某赛季，甲，乙两名篮球运动员都参加了11场比赛，他们每场比赛得分的情况用茎叶图表示，如图，则甲，乙两名运动员得分的中位数分别为()A.20，18B.13，19C.19，13D.18，20答案 C解析中位数为一组数据由小到大排列后位于中间的一个数或两个数的平均数，所以中位数为19，13.3.如图是某社区工会对当地企业工人月收入情况进行一次抽样调查后画出的频率分布直方图，其中月收入在[1.5，2)千元的频数为300，则此次抽样的样本容量为()A.1 000B.2 000C.3 000D.4 000答案 A解析由频率分布直方图，得月收入在[1.5，2)千元的频率为P＝0.6×0.5＝0.3，所以此次抽样的样本容量为3000.3＝1 000，故选A. 4.甲、乙两同学用茎叶图记录高三前5次数学测试的成绩，如图所示，他们在分析对比成绩变化时，发现乙同学成绩的一个数字看不清楚了，若已知乙的平均成绩低于甲的平均成绩，则看不清楚的数字为( )A.0B.3C.6D.9 答案 A解析 设看不清的数字为x ，甲的平均成绩为99＋100＋101＋102＋1035＝101，所以93＋94＋97＋110＋(110＋x )5<101，x <1，所以x ＝0，故选A.5.如图是一容量为100的样本的重量的频率分布直方图，则由图可估计样本重量的中位数为( )A.11B.11.5C.12D.12.5 答案 C解析 由频率分布直方图，可估计样本重量的中位数在第二组， 设中位数比10大x ，由题意可得，0.06×5＋x ×0.1＝0.5，得x ＝2， 所以中位数为12，故选C.6.已知两组样本数据{x 1，x 2，…，x n }的平均数为h ，{y 1，y 2，…，y m }的平均数为k ，则把两组数据合并成一组以后，这组样本的平均数为( ) A.h ＋k 2 B.nh ＋mk m ＋n C.mh ＋nk m ＋n D.h ＋k m ＋n答案 B解析 因为样本数据{x 1，x 2，…，x n }的平均数为h ，{y 1，y 2，…，y m }的平均数为k ，所以第一组数据和为nh ，第二组数据和为mk ，因此把两组数据合并成一组以后，这组样本的平均数为nh ＋mk m ＋n，故选B. 7.从向阳小区抽取100户居民进行月用电量调查，为制定阶梯电价提供数据，发现其用电量都在50到350度之间，制作频率分布直方图的工作人员粗心大意，位置t 处未标明数据，你认为t 等于( )A.0.004 1B.0.004 2C.0.004 3D.0.004 4答案 D解析 由题意得，50×(0.006＋t ＋0.003 6＋0.002 4×2＋0.001 2)＝1，t ＝0.004 4.8.10名工人某天生产同一零件，生产的件数分别为15，17，14，10，15，17，17，16，14，12，设其平均数为a ，中位数为b ，众数为c ，则有( )A.a >b >cB.b >c >aC.c >a >bD.c >b >a答案 D解析 易得a ＝14.7，b ＝15，c ＝17，故选D.9.如图是某青年歌手大奖赛上七位评委为甲，乙两名选手打出的分数的茎叶图(其中m 为数字0～9中的一个)，去掉一个最高分和一个最低分后，甲，乙两名选手得分的平均数分别为a 1，a 2，则a 1，a 2的大小关系是________.(填a 1>a 2，a 2>a 1，a 1＝a 2).答案 a 2>a 1解析 由题意可知，a 1＝81＋85×3＋845＝84，a 2＝84×3＋86＋875＝85， 所以a 2>a 1.10.已知一组正数x 1，x 2，x 3，x 4的方差s 2＝14(x 21＋x 22＋x 23＋x 24－16)，则数据x 1＋2，x 2＋2，x 3＋2，x 4＋2的平均数为________.答案 4解析 由题意4x 2＝16，x ＝2，所以(x 1＋2)＋(x 2＋2)＋(x 3＋2)＋(x 4＋2)4＝x 1＋x 2＋x 3＋x 44＋2＝4. 11.(2016·四川)我国是世界上严重缺水的国家，某市为了制定合理的节水方案，对居民用水情况进行了调查，通过抽样，获得了某年100位居民每人的月均用水量(单位：吨)，将数据按照[0，0.5)，[0.5，1)，…，[4，4.5]分成9组，制成了如图所示的频率分布直方图.(1)求直方图中a 的值；(2)设该市有30万居民，估计全市居民中月均用水量不低于3吨的人数，说明理由；(3)估计居民月均用水量的中位数.解 (1)由频率分布直方图可知：月均用水量在[0，0.5)的频率为0.08×0.5＝0.04.同理，在[0.5，1)，[1.5，2)，[2，2.5)，[3，3.5)，[3.5，4)，[4，4.5]等组的频率分别为0.08，0.21，0.25，0.06，0.04，0.02.由1－(0.04＋0.08＋0.21＋0.25＋0.06＋0.04＋0.02)＝0.5×a ＋0.5×a ，解得a ＝0.30.(2)由(1)知，100位居民月均用水量不低于3吨的频率为0.06＋0.04＋0.02＝0.12.由以上样本的频率分布，可以估计30万居民中月均用水量不低于3吨的人数为300 000×0.12＝36 000.(3)设中位数为x 吨.因为前5组的频率之和为0.04＋0.08＋0.15＋0.21＋0.25＝0.73>0.5.而前4组的频率之和为0.04＋0.08＋0.15＋0.21＝0.48<0.5.所以2≤x<2.5.由0.50×(x－2)＝0.5－0.48，解得x＝2.04.故可估计居民月均用水量的中位数为2.04.12.(2016·北京)某市民用水拟实行阶梯水价，每人月用水量中不超过w立方米的部分按4元/立方米收费，超出w立方米的部分按10元/立方米收费，从该市随机调查了10 000位居民，获得了他们某月的用水量数据，整理得到如下频率分布直方图：(1)如果w为整数，那么根据此次调查，为使80%以上居民在该月的用水价格为4元/立方米，w至少定为多少？(2)假设同组中的每个数据用该组区间的右端点值代替，当w＝3时，估计该市居民该月的人均水费.解(1)如题图所示，用水量在[0.5，2)的频率的和为(0.2＋0.3＋0.4)×0.5＝0.45＜0.8，用水量在[0.5，3)的频率的和为(0.2＋0.3＋0.4＋0.5＋0.3)×0.5＝0.85.∴用水量小于等于3立方米的频率为0.85，又w为整数，∴为使80%以上的居民在该月的用水价格为4元/立方米，w至少定为3.(2)当w＝3时，该市居民该月的人均水费估计为(0.1×1＋0.15×1.5＋0.2×2＋0.25×2.5＋0.15×3)×4＋0.15×3×4＋[0.05×(3.5－3)＋0.05×(4－3)＋0.05×(4.5－3)]×10＝7.2＋1.8＋1.5＝10.5(元).即该市居民该月的人均水费估计为10.5元.。