内容正文:
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31
高二训练题(四)
一、选择题
1. 1
C22C
1
3
+
1
C23C
1
4
+
1
C24C
1
5
++
1
C210C
1
11
的值最接近于( ).
A.0.4989 B.0.4951 C.0.4939 D.0.4909
2.定义复数族:z=a+f(x)i,z=a-f(x )i,若f(x)是复平面上的函数关系,
称z与z为共轭复数族,其中f(x)称为虚部函数.若复数族z1=1+ ex -2( )i,
则其共轭复数族的虚部函数图象大致为( ).
3.科进软件股份有限公司是由甲、乙、丙、丁四个子公司组成的总公司.在总公司的
利润方案下,每个子公司承担的利润份额与每年该子公司员工所占科进软件股
份有限公司总员工数的份额相等.但是去年该公司的财务报告却显示,甲公司在
员工数量增加的同时向总公司上缴利润的比例却下降了.如果上述陈述为真,财
务报告还能够说明( ).
A.在四个子公司中,甲的员工数量最少
B.甲公司员工增长的比例比前一年小
C.乙、丙、丁公司员工增长的比例都超过了甲公司员工增长的比例
D.甲公司员工增长的比例至少比其他三个子公司中的一个小
4.我们用 maxA 表示A 的最大值.已知复数z1 =3- 7i,maxz1+z2 =6,则
z2 =( ).
A.1 B.2 C.3 D.4
5.田忌和齐王赛马是历史上有名的故事.设齐王的3匹马分别为A、B、C,田忌的3
匹马分别为a,b,c,6匹马的奔跑速度由快到慢的顺序依次为:A,a,B,b,C,c.
两人约定:6匹马均需参赛,共赛3场,每场比赛双方各出1匹马,最终至少胜两
场者获胜.颇有心计的田忌赛前派探子到齐王处打探实情,得知齐王第一场必出
A 马,则田忌获胜的概率最大是( ).
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32
A.12 B.
1
3 C.
1
4 D.
1
5
6.三个半径都为r 的球O1,O2,O3 彼此相切地靠紧放在水平桌面上.正四面体
D-ABC 的底面ABC 紧贴桌面,其他三个面与三个球分别相切,则正四面体
的棱长为( ).
A.2r3 B.2r
C.(2+
6-32
2
)r D.(4- 6)r
7.某批袋装大米质量服从正态分布 N(10,0.12)(单位:kg).任选一袋大米,它的质
量在9.8kg~10.2kg内的概率是( ).(参考数据:Φ(2)=0.9772)
A.22.8% B.45.6% C.95.44% D.97.22%
8.函数f(θ)=sinnθ- (eθ+1-1)n ,n∈N∗ ,在(0,
π
2
)上的实根个数为( )个.
A.0 B.1
C.2 D.随n值变动,无法确定
二、填空题
9.如图所示的程序运行后输出的k的值是 .
(第9题图)
10.向量a=(1,sinθ),b=(cosθ,3),θ∈R,则|a-b|的
取值范围是 .
11.我们把平面内两条相交但不垂直的数轴构成的坐标系
(两条数轴的原点重合且单位长度相同)称为斜坐标系.
平面上任意一点 P 的斜坐标定义为:若OP→ =xe1 +
ye2(其中e1、e2 分别为斜坐标系的x 轴、y 轴正方向上
的单位向量,x,y∈R),则点P 的斜坐标为(x,y).在平
面斜 坐 标 系 xOy 中,若 ∠xOy =60°,则 圆 x2 +
(y-1)2=1的斜坐标系方程为 .
12.一个袋中有若干个大小相同的黑球、白球和红球.已知
从袋中任意摸出1个球,得到黑球的概率是25
;设从袋中任意摸出2个球,至少
得到1个黑球的概率为p,则p 的最大值是 .
13.∑
n-1
i=1
∏
i
k=1
ln(k+1)
k+1
与21-
6
3n
æ
è
ç
ö
ø
÷ (n∈N∗ )的大小关系为 .(请在横线
上填上 “≥、≤、<、>”这四个不等号中的一个)
14.已知 △ABC 的三边的长a,b,c均为整数,且a≤b≤c,若b为定值,则满足要
求的 △ABC 的个数是 个.
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33
15.现定义命题演算的合式公式(wff),规定为:
A.单个命题本身是一个合式公式;
B.如果A 是合式公式,那么 A 是合式公式;
C.如果A 和B是合式公式,那么(A ∧B),(A ∨B),(A →B),(A↔B)都是合
式公式;
D.当且仅当能够有限次地运用A,B,C 所得到的命题是合式公式.
下列公式是合式公式的是: .
①((P →Q)→ (Q →P)),②(Q →R ∧S),③(RS →T),
④(P↔(R →S)),⑤((P → (Q →R))→ ((P →Q)→ (P →R))).
16.已知n次多项式Pn(x)=a0xn+a1xn-1++an-1x+an.如果在一种算法中,
计算xk(k=2,3,4,,n)的值需要k-1次乘法,计算P3(x0)的值共需要9次
运算(6次乘法,3次加法).那么,运用上面的算法与不运用上面的算法计算
P2011(x0)的值共需要的运算次数分别为 次.
三、解答题
17.某保险公司新开设了一项保险业务,若在一年内事件E 发生,该公司要赔偿a
元,设在一年内E 发生的概率为p,为使公司收益的期望值等于a的百分之十,
公司应要求顾客交多少保险金?
18.已知椭圆C:x
2
a2 +
y2
b2 =
1(a>b>0),直线l过点A(a,0)和B(0,b).
(1)以AB为直径作圆M,连接MO并延长,与椭圆C在第三象限的部分交于点
N,若直线NB 是圆M 的切线,求椭圆的离心率;
(2)已知三点D(4,0),E(0,3),G(4,3),若圆M 与 △DEG 恰有一个公共点,求
椭圆方程.
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34
19.已知函数f(x)=
x
1+e
1
x
,x ≠0,
0,x=0.
ì
î
í
ï
ï
ï
ï
其中e为自然对数的底数.
(1)判断f(x)的单调性,并说明理由;
(2)∀n∈N∗ ,若
1
nα-1
æ
è
ç
ö
ø
÷
1
n
≤e恒成立,求α 的最小值.
20.求证: e2011 ≤
2012
1 ×
2012
2 ×
2012
3 ×
×
2012
2012≤ e
2011×2012 .
NEW HOPE CUP
60
所以 1
4k2 +
3
4k2 =
1,所以k=1,
椭圆方程为x
2
4 +
y2
3 =1
;
(2)∀t∈R,2OA→OB→ ≤ (x-t)2 -3且
2OA→OB→ ≥sin2(t+1)-4,
所 以OA→ OB→ ≤ min
(x-t)2 -3
2[ ] =
-
3
2
,
OA→ OB→ ≥ max sin
(t+1)2 -4
2[ ] =
-
3
2
,
所以-
3
2 ≤OA
→OB→ ≤- 32
,OA→OB→ =
-
3
2
,若l垂直于x 轴,依题意可知l:x =
±1,不妨考虑x =1的情况,此时 A(1,
3
2
),B(1,-
3
2
),OA→OB→=1-94 = -
5
4
≠-
3
2
,所以直线l的斜率存在.
设l的直线方程为y=kx+m,A(x1,y1),
B(x2,y2),因为原点到l的距离等于1,所
以 m
1+k2
= 1,则 m2 = 1+k2,由
x2
4 +
y2
3 =1
,
y =kx+m
{ 消去y,整理得(3+4k2)x2
+8kmx+4m2 -12=0(∗),
注意到 △ =64k2m2 -4(4k2 +3)(4m2 -
12)=192k2-48m2+144=144k2+96>
0,
所以A,B 必定存在,由(∗)可得
y1y2 = (kx1+m)(kx2+m)=k2x1x2+
km(x1 +x2)+ m2 = k2
4m2 -12
3+4k2
+
km -
8km
3+4k2( ) +m
2 =
3m2 -12k2
3+4k2
,
∴x1x2 +y1y2 =
4m2 -12
3+4k2
+
3m2 -12k2
3+4k2
=
7m2 -12k2 -12
3+4k2
,
∵m2 =1+k2,
∴x1x2 +y1y2 = -
5-5k2
3+4k2
,
∵OA→OB→ = -32
,
∴ -5-5k
2
3+4k2
= -
3
2
,
∴k2 =
1
2
,k= ±
2
2.
20.证明:注意到
tan
xk
2 =
sin
xk
2
cos
xk
2
=
2cos
xk
2
sin
xk
2
2cos2
xk
2
=
sinxk
2cos2
xk
2 -1( ) +1
=
sinxk
cosxk +1
,
因为0<cosθ=3a<1,
所以tan
xk
2 =
sinxk
cosxk +1>
1
2sinxk
,
构造函数f(x)=sinx-3ax,
则f′(x)=cosx-3a ,
所以当x ∈ [0,θ)时,f′(x)>0,
所以f(x)>f(0)=0,x ∈ (0,θ),
因此当x ∈ (0,θ)时,sinx >3ax ,
所以tan
xk
2 >
1
2sinxk >
3a
2xk
,
因此∑
n
k=1
tan
xk
2 >
3a
2∑
n
k=1
xk =
3a
2θ
,
因此1
θ
∑
n
k=1
tan
xk
2 >
3a
2.
高二训练题(四)答案
一、选择题
1.D 提示:注意到 1
C2nC1n+1
=
2
(n+1)n(n-1)
=
1
n(n-1)-
1
(n+1)n
,所 以 1
C22C13
+
1
C23C14
+
1
C24C15
+ +
1
C210C111
=
1
2 -
1
110≈0.5-0.0091=0.4909
,因此选择 D.
2.D 提示:运用函数图象的变换容易知道答
案为 D.
3.D 提示:这是一道数学推理题.题干说,“每
个子公司承担的利润份额与每年该子公司员
工所占科进软件股份有限公司员工数的份额
相等”,用数学式表达就是:甲公司向总公司
上缴利润份额 = 甲公司员工数/(总公司员
工总数+甲公司员工数增加),但甲公司向总
公司上缴的比例下降了,由数学式可以看出,
要使等式成立,总公司员工总数必然增加,并
且总公司员工总数增长的比例要超过甲公司
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61
员工增长的比例,也就是乙、丙、丁三个子公
司的员工总数增长的比例超过了甲公司员工
增长的比例,但并不能说明“乙、丙、丁公司员
工增长的比例都超过了甲公司员工增长的比
例”,所以,C不正确.只能说明“乙、丙、丁三个
子公司员工增长的比例至少有一个超过了甲
公司员工增长的比例”,即 D为正确答案.
4.B 提示:因为 z1 +z2 ≤ z1 + z2 =
4+ z2 =6,因此 z2 =2,选择B.
5.A 提示:已知齐王第一场必出上等马A,若
田忌第一场出上等马a或中等马b,则剩下二
场,田忌至少输一场,这时田忌必败.为了使
自己获胜的概率最大,田忌第一场应出下等
马c.后两场有两种情形:① 若齐王第二场派
出中等马B,可能的对阵为:(B,a),(C,b)或
(B,b),(C,a).田忌获胜的概率为 12.②
若
齐王第二场派出下等马C,可能的对阵为:
(C,a),(B,b)或(C,b),(B,a).田忌获胜的
概率也为1
2.
所以,田忌按c,a ,b或c,b ,
a的顺序出马,才能使自己获胜的概率达到
最大1
2
,因此选择 A.
6.D 提示:设正四面体D-ABC 的棱长为a,
如图,分别取AB,BC 中点E,F.由图形的对
称性知,球O1,O2 与桌面的切点P1,P2 应在
△ABC的两条中线延长线上,连接CP1,AP2
并相交于 △ABC中心I,且分别与AB,BC相
交于中点E,F.易知球O1 与面ABD 的切点
应在中线DE 上,故EO1 平分 ∠DEP1.在正
四面体D-ABC 中,易得cos∠DEC =
1
3
,
由万能公式,解得tan12∠CED=
2
2.
在正四
面体D-ABC中,易知面CDE⊥ 面ABC,面
ADF ⊥ 面ABC.由题意知O1P1 ⊥ 面ABC,
O2P2 ⊥ 面 ABC,P1E = O1P1
cot∠O1EP1,则O1P1 ⊂ 面CDE,O2P2 ⊂
面ADF,从而P1E=O1P1cot∠O1EP1 =
O1P1,cot
1
2
(π - ∠CED) = r tan
1
2∠CED =
2
2r
,据对称性,有P1P2 ∥AC,
从而 ∠P2P1I = ∠ACE = 30°.作IG ⊥
P1P2 于 点 G,由IP1 =IP2,得 P1G =
1
2P1P2 =
1
2O1O2 =
1
2
2r=r,由平面几
何易知IE =
3
6a
,则IP1 =
P1G
cos∠GP1I =
IE+EP1,即
r
cos30°=
3
6a+
2
2r
,解得a=
(4- 6)r,选 D.
7.C 提示:μ=10,σ=0.1,P{9.8<X<102}
= F(10.2)- F(9.8)= Φ
102-10
0.1( ) -
Φ(9.8-100.1
)=Φ(2)-Φ(-2)=Φ(2)-[1
-Φ(2)]=2Φ(2)-1=95.44%,选择C.
8.A 提示:构造函数g(x)=ex+1-x2-1,0
<x <
π
2
,则g′(x)=ex+1 -2x =eex -
2x,
再次构造函数s(x)=lnx -x,x >0,则
s′(x)=
1-x
x
,因此当0<x <1时,s′(x)
>0,
当x >1时,s′(x)<0,所以s(x)在x =1
时取得最大值,即最大值s(1)= -1,
所以s(x)≤s(1)<0,故lnx<x⇔x<ex ,
又2<e,所以2x <eex ,即g′(x)>0,
所以g(x)在 0,
π
2( ) 上单调递增,有g(x)
>g(0)=e-1>0,所以 ∀x ∈ 0,
π
2( ) ,
ex+1-1>x2,构造函数λ(x)=sinx-x,0
<x <
π
2
,则λ′(x)=cosx-1<0,
因此λ(x)<λ(0)=0,即sinx<x,0<x<
π
2
,故 ∀θ∈ 0,
π
2( ) ,e
θ+1-1>θ2 >sin2θ,
所以sinnθ- eθ+1 -1( ) n <0,0<θ<
π
2.
故f(θ)<0,无实根.选 A.
二、填空题
9.7 提示:因为1+2+22++2k =2k+1-
1,而26-1=63,27-1=127,也就是说,当
k =5时,循环到S=S-25,此时S=100-
(1++25)=37>0,继续循环,k增1,之
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62
后S =37-26 <0,k再增1,然后进入判断
框,退出循环,输出k=5+1+1=7.
10.[1,3] 提示:|a-b|2 = (1-cosθ)2 +
(sinθ- 3)2 =5-4sinθ+
π
6( ) ,最大值是
3,最小值是1.
11.x2 +y2 +xy- 3y =0 提示:首先要确
定圆心在斜坐标系下的坐标表示,如图,根
据几何关系可以得到圆心A(-
1
3
,2
3
),取
圆上一点 P,记为(x,y),则OP→ =xe1 +
ye2,OA→= -1
3
e1+
2
3
e2,所以AP→=OP→-
OA→ = (x+ 1
3
)e1 +(y-
2
3
)e2,圆的定义
为到定点的距离等于定长的点的轨迹,因此
AP→ = (x+
1
3
)e1 +(y-
2
3
)e2é
ë
êê
ù
û
úú
2
=1,化简后有x2 +y2 +xy- 3y =0.
12.710
提示:设袋中共有5n个球,则依题意有
2n个黑球,白球和红球的总数是3n,则可以
得到p=
2n3n+
2n(2n-1)
2
5n(5n-1)
2
=
16n2-2n
25n2-5n
=
2
5
8n
2 -n
5n2 -n
=
2
5
1+
3n2
5n2 -n( ) =
2
5+
2
5
3
5-
1
n
,因为0<
1
n ≤1
,因此p≤
7
10
,
因此答案为7
10.
13.< 提示:构造f(x)=
lnx
x
,x >0,f′(x)
=
1-lnx
x2
,令f′(x)>0,得0<x <e,
令f′(x)< 0,得 x > e,因 此 数 列
lnn
n{ } (n≥2)当n≥3时单调递减,又
ln2
2
=
ln4
4 <
ln3
3
,因此数列 lnn
n{ } (n≥2)的最
大值为ln3
3
,因此∏
i
k=1
ln(k+1)
k+1 =
ln2
2 ×
ln3
3 ×
×
ln(i+1)
i+1 <
ln3
3( )
i
,又ln3<lne2 =2,
所以 ln3
3( )
i
<
2
3( )
i
,故∑
n-1
i=1
∏
i
k=1
ln(k+1)
k+1
< ∑
n-1
i=1
2
3( )
i
=2-
2n
3n-1 <
21-
6
3n( ) .
14.b
2 +b
2
提示:根据三角形三边的关系:c-
a<b⇒a>c-b从而可以以a为纵轴,c为
横轴建立直角坐标系,画出满足条件的区域
a≤b,
c≥b,
a>c-b.
{ 如图所示,绘制出可行域,
下面只需要看在可行域内的整点个数就可
以了,先算整个正方形有(b+1)2 个整点,
扣除斜线上的(b+1)个整点,那么总共有
(b+1)2 -(b+1)
2 =
b2 +b
2
个.
15.④⑤ 提示:在 ① 中,满足A,B,C,D 所有
条件,但是由于其右边括号的影响(多添加
了一个括号),造成其不是合式公式;② 中没
有对(Q →R ∧S)进行具体划分,两种命题
运算符不知道哪个先,所以 ② 不是合式公
式;③ 中R 与S 之间缺少必要的命题运算
符,所以该式不是合式公式;④、⑤ 符合题目
要求,是合式公式.
16.2025077,4022 提示:(1)根据定义:计算
xn 的值需n-1次运算.故a0xn 的值共需n
次运算,所以计算Pn(x)需要
n(n+1)
2 +n
=
n(n+3)
2
次运算,所以按此种运算计算
P2011(x0)需要2011×1007次.(2)如果不运
用此种定义运算,计算Pn(x)需要an 次运
算, 计 算 Pn+1(x)需 要 an+1 次 运 算,
Pn+1(x)=an+1+xPn(x),则an+1 =an
+2,a1 =2,则计算Pn(x)需要2n次运算,
所以计算P2011(x0)需要4022次.
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63
三、解答题
17.解:设保险公司要求顾客交x元保险金,若以
ξ表示公司每年的收益额,则ξ的分布列为
ξ x x-a
P 1-p p
∵ 公司每年收益ξ的期望值为:Eξ=x(1-
p)+(x-a)p =x-ap,
要使公司收益的期望值等于a的10%,
只需Eξ=0.1a,即x-ap =0.1a,
x = (0.1+p)a,
∴ 应交的保险金为(0.1+p)a.
18.解:(1)直线OM 的方程为y=
b
ax
,设N(t,
b
at
),则2t
2
a2 =
1,从而N(-
a
2
,-
b
2
),
NB→ = (a
2
,b+
b
2
),AB→ = (-a,b),
由NB→AB→ =0得到a2 = (1+ 2)(a2 -
c2),得到e= 2- 2;
(2)当
a>4
b>3{ 时,如图(a),圆 M 与 △DEG
没有公共点,不符合题目要求,舍去;
当
3<a<4
b=3{ 时,如图(b),圆 M 与 △DEG
有三个公共点,不符合题目要求,舍去;
当
a=4
b=3{ 时,如图(c),圆 M 与 △DEG 有三
个公共点,不符合题目要求,舍去;
当
a>4
b=3{ 时,如图(d),圆M 与 △DEG 仅有
一个公共点,符合题目要求;
当
a=4
0<b<3{ 时,如图(e),圆 M 与三角形
有5个公共点,不符合题目要求,舍去 ;
当
a=4
3<b<4{ 时,如图(f),圆M 与三角形仅
有一个公共点,符合题目要求.
综上,椭圆方程为x
2
a2 +
y2
9 =1
(a>4)或
x2
4
+
y2
b2 =
1(3<b<4).
19.解:(1)当x ≠0时,f′(x)=
1+e
1
x -(-
1
x2
e
1
x x)
(1+e
1
x )2
=
1+
1
x( )e
1
x +1
(1+e
1
x )2
,
当x>0时,f′(x)>0,下面讨论x<0的
情况:因为 ∀x <0,(1+e
1
x )2 >0,因此只
需考虑 1+
1
x( )e
1
x +1的取值情况便可.
设t=
1
x <0
,g(t)= (1+t)et +1,则
g′(t)= (2+t)et,
因此,当-2<t<0时,g′(t)>0,
当t<-2时,g′(t)<0,
故 ∀t<0,g(t)≥g(-2)=1-e-2 >0,
所以 ∀x <0,1+
1
x( )e
1
x +1>0,即 ∀x
<0,f′(x)>0,又当x >0时,f (x)>
f(0)=0,综上,f(x)在R上单调递增.
(2)∀n∈N∗ ,0<
1
n ≤1
,由(1)知f(x)在
(0,1]上递增,因此f(
1
n
)=
1
n(1+en)
≤
f(1)=
1
1+e
,即 1
n(1+en)
≤
1
1+e
,∀n∈
N∗ , 1nα-1( )
1
n
≤e恒成立,则
1
nα-1≤e
n
恒成立,因此有α≥
1
n(1+en)
恒成立,所以
α ≥
1
1+e
,因此α 的最小值为 11+e
.
NEW HOPE CUP
64
20.证:猜想 en-1 ≤
nn
n! ≤ e
(n-1)n 对n ≥2
必成立,下面进行证明:
注 意 到 1-
k
n( )
n
= 1-
k
n( )
n
k
[ ]
k
=
1
n
n-k( )
n
k
é
ë
ê
ê
ê
ù
û
ú
ú
ú
k
=
1
1+
k
n-k( )
n
k
é
ë
ê
ê
ê
ù
û
ú
ú
ú
k
=
1
1+
k
n-k( )
n-k
k
1+
k
n-k( )
é
ë
ê
ê
ê
ù
û
ú
ú
ú
k
,其中k
=1,2,3,,n-1,
构造函数f(x)=ln(1+x)-x,x >0,则
f′(x)=
1
1+x -
1= -
x
1+x <
0,所 以
f(x)< f(0)= 0,ln(1 + x) < x⇔
(1+x)
1
x < e,从而 1+
k
n-k( )
n-k
k
< e,
1-
k
n( )
n
>
1
ek
1-
k
n( )
k
, 即
1-
k
n( )
n-k
>
1
ek
, 而 1-
k
n( ) ≥
1-
k
n( )
n-k
>
1
ek
,所 以 n-1
n( ) >
1
e
,
n-2
n( ) >
1
e2
,, 1
n( ) >
1
en-1
,相乘可以
得 到
(n-1)!
nn-1 >
1
e
n(n-1)
2
, 所 以 n
n
n! ≤
en(n-1);
另一方面,构造函数g(x)=ex -x,对
g(x)求导可以得到g′(x)=ex -1,故
g(x)在(0,+∞)上递增,在(-∞,0)上递
减,有g(x)=ex -x ≥g(0)=1,
因此e-
k
n ≥1-
k
n ⇒e
-k ≥ 1-
k
n( )
n
,
运用同样的方法就可以得到 en-1 ≤
nn
n!
,
因此 en-1 ≤
nn
n! ≤ e
(n-1)n ,
取n=2012,代入上式,便可以得到结论:
e2011 ≤
2012
1 ×
2012
2 ×
2012
3 ×
×
2012
2012≤
e2011×2012 .