第29期 学业水平测评(三)-【数理报】2024-2025学年高二数学选择性必修第二册同步学案(人教A版2019)

2025-03-12
| 2份
| 14页
| 60人阅读
| 3人下载
教辅
《数理报》社有限公司
进店逛逛

内容正文:

书 答案详解   2024~2025学年 高中数学人教A版选择性必修第二、三册 第29~32期(2025年2月)  第29期3,4版 学业水平测评(三) 一、单项选择题 1~4 DBCC 5~8 BCAB 提示: 1.由题可得a2 =2a1+ 6 1 =2×1+6=8, a3 =2a2+ 6 2 =2×8+3=19. 2.依题意{an}是等差数列,且公差为d, a1 =12,S5 =5a1+10d=60+10d=48,d=-12, 所以a5 =a1+4d=12-48=72(尺). 3.由题可得log3a2+log3a12 =log3(a2a12) =log3(a7) 2 =log381=4. 4.设曲线 y= e x x+1 (在点 1,e)2 处的切线方程为 y-e2 =k(x-1),y′= ex(x+1)-ex (x+1)2 = xe x (x+1)2 , 所以k=y′(1)= e4,所以y- e 2 = e 4(x-1), 所以所求切线方程为y= e4x+ e 4. 5.因为函数f(x)=x2-ax+3在(0,1)上为减函数, 所以 a 2≥1,即a≥2. g′(x)=2x-ax, 依题意g′(x)≥0在(1,2)上恒成立, 即2x2≥a在(1,2)上恒成立,有a≤2,综上,a=2. 6.函数f(x)=lnx+92x 2+bx+1的定义域为(0,+∞), 求导得f′(x)= 1x+9x+b, 依题意x>0,f′(x)>0, 而 1 x+9x+b≥2 1 x·9槡 x+b=6+b, 当且仅当 1 x =9x,即x= 1 3时取等号, 因此6+b>0,解得b>-6, 所以实数b的取值范围为(-6,+∞). 7.f′(x)=(2x+a)ex-1+(x2+ax-1)ex-1 =[x2+(a+2)x+a-1]ex-1. 因为x=-2是f(x)的极值点,所以f′(-2)=0, 即(4-2a-4+a-1)·e-3 =0,解得a=-1. 所以f(x)=(x2-x-1)ex-1, f′(x)=(x2+x-2)ex-1 =(x-1)(x+2)ex-1. 由f′(x)>0得x<-2或x>1; 由f′(x)<0得-2<x<1. 所以f(x)在(-∞,-2)上单调递增,在(-2,1)上单调 递减,在(1,+∞)上单调递增,所以f(x)的极小值点为1,所 以f(x)的极小值为f(1)=-1. 8.设等差数列{bn}的公差为d,d≠0, 则 Sn = n+ n(n-1) 2 d, Sn S2n = n+n(n-1)2 d 2n+2n(2n-1)2 d = 2+(n-1)d 4+2(2n-1)d= dn+2-d 4dn+4-2d=k(k为常数), 则(4k-1)dn+(2k-1)(2-d)=0, 因为对任意正整数n上式均成立, 所以 4k-1=0, (2k-1)(2-d)=0{ ,所以 k= 14, d=2 { , 则bn =1+2(n-1)=2n-1. 二、多项选择题 9.CD; 10.ABD; 11.AC. 提示: 9.由图可得函数f(x)在(-2,2),(4,+∞)上单调递增                                                        , —1— 高中数学人教A版选择性必修第二、三册 第29~32期 在(-∞,-2),(2,4)上单调递减,故(A)错误,(C)正确; 当x=-2或x=4时,f(x)有极小值,当x=2时,f(x) 有极大值,故(B)错误,(D)正确. 故选(C)(D). 10.f′(x)=(x+1)(ex-m), 因为x∈[1,3], 所以ex∈[e,e3], 当0<m≤e时,x+1>0,ex-m≥0, 所以f′(x)≥0,f(x)在[1,3]上单调递增, f(x)min =f(1)=e- 3 2m,故(A)正确; 当e<m<e3时,x+1>0, 当x∈[1,lnm],f′(x)<0,f(x)单调递减, 当x∈[lnm,3],f′(x)>0,f(x)单调递增, f(x)min =f(lnm)=- m 2(lnm) 2,故(B)正确; 当m≥e3时,x+1>0,ex-m<0,所以f′(x)<0, f(x)在[1,3]上单调递减, f(x)min =f(3)=3e 3-152m,故(D)正确. 故选(A)(B)(D). 11.由S4 =S3- 1 S3 得a4 =- 1 S3 , 则显然等比数列{an}的公比q≠1, 则有a1q 3 =- 1 a1(1-q 3) 1-q ,即a21q 3 =- 1 1+q+q2 , 即a21q 3(1+q+q2)=-1,易知q<0, 当q≤ -1时,q3≤-1,1+q+q2≥1, 因为a1 >1,则a 2 1q 3(1+q+q2)=-1不可能成立, 所以 -1<q<0,则a1-a3 =a1(1-q 2)>0, a2-a4 =a1q(1-q) 2 <0, 所以a1 >a3,a2 <a4. 故选(A)(C). 三、填空题 12.(0,+∞); 13.17; 14.1400. 提示: 12.y′=a(3x2-1),令y′=0,得x=±槡33, 由函数y=a(x3-x) ( 的单调递增区间是 -∞,-槡3)3 (, 槡33,+ )∞ , 得导函数y′=a(3x2-1)的图象是开口向上的抛物线, 所以a>0,即实数a的取值范围是(0,+∞). 13.依题意a1=1,易知a2=7,所以等差数列{an}的公差 为6,an =6n-5,令6n-5≤100,得n≤175,又n∈N+,所 以n=17,所以{an}共有17项. 14.设第n天选择A餐厅就餐的学生比例为an, 由题意得a1 = 1 2,an = 1 4an-1+ 1 2(1-an-1)(n≥2), 所以an =- 1 4an-1+ 1 2(n≥2), 故an- 2 5 =- (14 an-1- )25 (n≥2), {所以 an- }25 是以 110为首项,-14为公比的等比数列, 所以an- 2 5 = 1 (10 - )14 n-1 , 则a100 = 2 5+ 1 10 (× - )14 99 ≈ 25, 估计第100天该学校到A厅就餐的学生人数为3500×a100 ≈3500×25 =1400(人). 四、解答题 15.解:(1)设等差数列{an}的公差为d, 则由S3 =-9a6得3a1+ 3×2 2 d=-9(a1+5d), 解得a1 =-4d, 又a1 =8,解得d=-2, 则数列{an}的通项公式为 an =a1+(n-1)d=-2n+10. (2)由(1)得数列{an}的前n项和 Sn =na1+ n(n-1) 2 d=-n 2+9n, 易得当n=4或n=5时,Sn最大, 即数列{an}的前4项或前5项之和最大, 最大值为 -42+9×4=20. 16.解:(1)f′(x)=1+2 x2 ,g′(x)=-ax, 所以曲线y=f(x)在x=1处的切线的斜率为 f′(1)=3, 曲线y=g(x)在x=1处的切线的斜率为g′(1)=-a                                                                      , —2— 高中数学人教A版选择性必修第二、三册 第29~32期 由已知得f′(1)=g′(1),解得a=-3. (2)由题意得1+2 x2 =-ax(x>0), 则a=-x-2x≤- 槡22, 当且仅当x=槡2时,等号成立, 故实数a的取值范围为(-∞,- 槡22]. 17.(1)证明:因为an+1 =Sn+1-Sn, S2n =a 2 n+1-λSn+1, 所以S2n =(Sn+1-Sn) 2-λSn+1, 则Sn+1(Sn+1-2Sn-λ)=0. 因为an >0,所以Sn+1 >0, 所以Sn+1-2Sn-λ=0,故Sn+1 =2Sn+λ. (2)解:由(1)知Sn+1 =2Sn+λ, 当n≥2时,Sn =2Sn-1+λ, 两式相减得an+1 =2an(n≥2,n∈N+), 所以数列{an}从第二项起成等比数列,且公比q=2. 又S2 =2S1+λ,即a2+a1 =2a1+λ, 所以a2 =a1+λ=1+λ>0,得λ>-1. 因此an = 1, (λ+1)2n-2 { , n=1, n≥2. 若数列{an}是等比数列, 则a2 =1+λ=2a1 =2,所以λ=1, 经验证得λ=1时,数列{an}是等比数列. 18.解:(1)由题意得f′(x)=3ax2-2x+b, 因为函数f(x)在x=3时有极小值 -9, 所以 f′(3)=27a-6+b=0, f(3)=27a-9+3b=-9{ , 解得a= 13,b=-3, 所以f(x)= 13x 3-x2-3x,f′(x)=x2-2x-3, 由f′(x)<0得 -1<x<3, 所以f(x)的单调递减区间为(-1,3). (2)因为f′(x)=x2-2x-3, 所以f′(x)>k(xlnx-1)-6x-4等价于 x2+4x+1>k(xlnx-1),即x+k+1x +4-klnx>0, 记g(x)=x+k+1x +4-klnx, 则g′(x)=1-k+1 x2 -kx = (x+1)(x-k-1) x2 , 由g′(x)=0得x=k+1, 所以g(x)在(0,k+1)上单调递减,在(k+1,+∞)上单 调递增,所以g(x)≥g(k+1)=k+6-kln(k+1). g(x)>0对任意正实数x恒成立, 等价于k+6-kln(k+1)>0, 即1+6k-ln(k+1)>0. 记h(x)=1+6x-ln(x+1), 则h′(x)=-6 x2 - 1x+1<0, 所以h(x)在(0,+∞)上单调递减, 又h(6)=2-ln7>0,h(7)=137-ln8<0, 所以k的最大值为6. 19.(1)解:由题可知f(0)=g(0)=0, f′(x)= 1x+1,f″(x)=- 1 (x+1)2 , g′(x)= m (1+nx)2 ,g″(x)=- 2mn (1+nx)3 , 所以f′(0)=g′(0)=m=1, f″(0)=g″(0)=-1=-2mn, 所以m=1,n= 12. (2)证明:由(1)知g(x)= 2xx+2, 令φ(x)=f(x)-g(x)=ln(x+1)- 2xx+2(x≥0), 则φ′(x)= 1x+1- 4 (x+2)2 = x 2 (x+1)(x+2)2 ≥0, 所以φ(x)在[0,+∞)上单调递增, 又φ(0)=f(0)-g(0)=0, 所以φ(x)≥φ(0)=0,即当x≥0时,f(x)≥g(x). (3)解:由题意知 h(x)=f(x)-ax=ln(x+1)-ax(x>-1), 所以h′(x)= 1x+1-a= -ax+1-a x+1 . ①当 -a≥0,即a≤0时, 1x+1>0, 所以h′(x)>0,所以h(x)在(-1,+∞)上单调递增; ②当 -a<0,即a>0时                                                                      , —3— 高中数学人教A版选择性必修第二、三册 第29~32期 令h′(x)=0得x=1-aa = 1 a-1>-1, 所以当x (∈ -1,1a- )1 时,h′(x)>0; 当x (∈ 1a-1,+ )∞ ,h′(x)<0; 所以h(x) (在 -1,1a- )1 上单调递增, (在 1a-1,+ )∞ 上单调递减; 综上,当a≤0时,h(x)在(-1,+∞)上单调递增; 当a>0时,h(x) (在 -1,1a- )1 上单调递增, (在 1a- 1,+ )∞ 上单调递减. 第30期3,4版 学业水平测评(四) 一、单项选择题 1~4 BCDD 5~8 BDBA 提示: 1.因为点A(x0,2)在抛物线上,|AF|=5|OF|, 所以x0+ p 2 = 5p 2,所以x0 =2p, 所以A(2p,2),所以4=2p×2p,解得p=1. 2.利用排除法.由点N在直线x-y+1=0上,排除(A), (B).由kMN =2,排除(D).故选(C). 3.因为a-b与a垂直,所以(a-b)·a=0, 所以a·a-a·b=|a|2-|a||b|·cos〈a,b〉=1-1× 槡2×cos〈a,b〉=0,所以cos〈a,b〉=槡 2 2. 因为0°≤〈a,b〉≤180°,所以〈a,b〉=45°. 4.由题得v′(t)=3-3t et , 所以t∈[1,3]时v′(t)≤0, 所以v(t)在[1,3]上单调递减, 所以v(t)max=v(1)= 3 e+15. 5.因为函数f′(x)=ex+e-x-2≥0, 当且仅当x=0时取等号,所以f(x)单调递增. 又f(0)=2, 所以f(8x+4)≥2等价于8x+4≥0, 解得x≥-12. 6.由题意知e= 1+b 2 a槡 2 =槡5, 所以b=2a,所以M(a,2a), 故直线l的方程为y-2a=-2(x-a). 令y=0得x=2a,所以C(2a,0). 又因为 →MD=λ→MC,所以D(a(1+λ),2a(1-λ)), 代入 x2 a2 -y 2 b2 =1,化简得(1+λ)2-(1-λ)2 =1, 解得λ= 14. 7.由题意可得→ → →BN=AN-AB= 12 → →AC-AB, → → → → → →FM =FD+DM =BA+DM =-AB-12 →AD, 又由正八面体ABCDEF的棱长都是2,且各个面都是等边 三角形,在△ABD中,由AB=AD=2,BD= 槡22,可得AB 2+ AD2 =BD2,所以AB⊥AD, 所以 →FM·→ (BN= -12→ → )AD-AB (· 12→ → )AC-AB =-14 →AD·→AC+12 →AD·→AB-12 →AB·→ →AC+AB2 =-14×2×2× 1 2+0- 1 2×2×2× 1 2+2 2 =-12-1+4= 5 2. ! " # $ % & ' ( ) ! ! 8.取AC的中点O,连接OB,OD.易知 OB,OC,OD两两垂直.如图1,以O为坐标 原点,OB,OC,OD所在直线分别为 x,y,z 轴,建立空间直角坐标系. 由 已 知 得 O(0,0,0),B(2,0,0), A(0,-2,0),C(0,2,0),D(0,0,槡23), 所以 →AD=(0,2,槡23),→DC=(0,2,- 槡23). 设M(a,2-a,0)(0≤a≤2),则→AM =(a,4-a,0). 设平面DAM的法向量为n=(x,y,z). 由 →AD·n=0, →AM·n={ 0得 2y+ 槡23z=0, ax+(4-a)y=0 { , 可取n=(槡3(a-4),槡3a,-a). 设DC与平面DAM所成的角为θ, 则sinθ=|cos〈→DC,n〉|= |槡23a+槡23a| 4 3(a-4)2+3a2+a槡 2 =槡34                                                                      , —4— 高中数学人教A版选择性必修第二、三册 第29~32期 解得a= 43或a=-4(舍去), 所以 → (|AM|= )43 2 (+ )83 2 +0槡 2 = 槡453. 二、多项选择题 9.BCD; 10.ABC; 11.BD. 提示: 9.由题意得d>0,a1 >0,a5 =2,所以a1 =2-4d>0, 解得d< 12,所以d (∈ 0, )12 ,故(A)错误; 2a7-a9 =(a5+a9)-a9 =a5 =2,故(B)正确; 由a8+a4-(a6+a5)=a8-a6-(a5-a4)=2d-d= d>0得a8+a4 >a6+a5,故(C)正确; 由等差数列的性质得a1+a9 =2a5 =4,故(D)正确. 故选(B)(C)(D). 10.由(x+2)2+(y-1)2 =4可知圆心为C(-2,1), 半径为2,故(A)正确; 圆心C(-2,1)到直线3x-4y+7=0的距离 d=|-6-4+7| 9+槡 16 = 35 <2, 所以直线l:3x-4y+7=0与圆C相交,故(B)正确; 圆C1:(x+1) 2+(y-2)2 =9的圆心为C1(-1,2), 半径为3, 因为圆心距|CC1|= (-2+1) 2+(1-2)槡 2 =槡2, 且3-2<槡2<3+2, 所以圆C与圆C1:(x+1) 2+(y-2)2 =9相交, 故(C)正确; kMC = 2-1 3-(-2)= 1 5,所以过点M(3,2)与圆心C的直线 方程为y-1= 15(x+2),即x-5y+7=0,故(D)错误. 故选(A)(B)(C). 11.令x<0,则 -x>0,所以f(-x)=-x-1 e-x =-ex(x +1)=-f(x),得f(x)=ex(x+1),故(A)错误; f(x)的图象如图2所示. ! ! "! "! ! " ! # ! 观察在x<0时的图象,令f′(x)=ex(x+1)+ex =ex(x +2)=0,得x=-2,可知f(x)在(-∞,-2)上单调递减,在 (-2,0)上递增,且在(-∞,-1)上,f(x)<0,在(-1,0)上, f(x)>0,由此可判断在(-∞,0)仅有一个零点,由函数的对 称性可知f(x)在(0,+∞)上也有一个零点,又因为f(0)= 0,故该函数有三个零点,故(B)正确; 由图2可知,若关于x的方程f(x)=m有解,则 -1<m <1,故(C)错误; 由图可知,f(x)的值域为(-1,1),所以对 x1,x2∈ R, |f(x2)-f(x1)|<2恒成立,故(D)正确. 故选(B)(D). 三、填空题 12.12; 13. 1 9; 14 (. -3,- ]34 . 提示: 12.由题意可知 2a+2c=6, a-c=1{ , 解得 a=2, c=1{ , 所以椭圆的离心率e= ca = 1 2. 13.设等比数列{an}的公比为q,则q>0,显然q≠1, 由题知9S4-10a1-90=0, 所以9S4 =10(a1+9)=10(a1+a2)=10S2, 即 a1q=9, 9· a1(1-q 4) 1-q =10· a1(1-q 2) 1-q { , 解得 a1 =27, q= 13 { , 所以a6 =a1q 5 = 19. 14.由f(x)=x3+mx是[-1,1]上的平均值函数知关于 x的方程x3+mx=f(1)-f(-1)1-(-1) 在区间(-1,1)上有解,即 方程x3+mx-m-1=0在区间(-1,1)上有解,就是方程m =-x2-x-1在区间(-1,1)上有解.因为当x∈(-1,1)时, -x2-x-1 (=- x+ )12 2 -34 (∈ -3,- ]34 ,所以实数 m (的取值范围是 -3,- ]34 . 四、解答题 15.解:(1)设与直线l1:2x-3y-1=0                                                                      平行的直线方程为 —5— 高中数学人教A版选择性必修第二、三册 第29~32期 2x-3y+c=0(c≠-1). 将点A(-2,1)的坐标代入得 -4-3+c=0, 解得c=7. 所以所求直线方程为2x-3y+7=0. (2)设线段AB的中点为M. 因为A(-2,1),B(4,3),所以M(1,2). 设直线l1与直线l2的交点为N, 联立 2x-3y-1=0, x-y-1=0{ , 解得 x=2, y=1{ , 所以N(2,1). 所以直线MN的斜率kMN = 2-1 1-2=-1, 所以所求直线的方程为y-2=-(x-1), 即x+y-3=0. 16.解:(1)由题意知 (F p2, )0 , 准线方程为x=-p2. 由抛物线定义可知点P到焦点F的距离即为点 P到准线 的距离,所以3+p2 =5,解得p=4, 所以抛物线C的方程为y2 =8x. (2)由(1)知抛物线C:y2 =8x, 直线AB过点(2,0), 可设直线AB的方程为x=ty+2, ! ! "#" " ! # $ % ! ! $ A(x1,y1),B(x2,y2),不妨设y1 >0, 联立 y2 =8x, x=ty+2{ , 消x得y2-8ty-16=0, 所以y1y2 =-16, 则y2 = -16 y1 , 所以S△AOB = 1 2×2×|y1-y2|= y1- -16 y1 =y1+ 16 y1 ≥ 槡2 16=8, 当且仅当y1 = 16 y1 ,即y1 =4时取等号, 所以S△AOB的最小值为8. 17.(1)证明:在四棱锥S-ABCD中,连接BD交AC于点 F,则F为BD的中点,连接EF. ! " # $ % & ! ! ' ( ) * + 因为E为BS的中点, 所以EF∥SD,又SD平面ACE,EF平面ACE, 所以SD∥平面ACE. (2)解:四边形ABCD是菱形,且∠ABC=120°, 所以△ABD为正三角形,取AB的中点O, 连接OD,OS,则OD⊥AB. 因为平面ABS⊥ 平面 ABCD,平面 ABS∩ 平面 ABCD= AB,所以OD⊥平面ABS. 因为△ABS是正三角形,所以OS⊥AB. 以O为原点,分别以OS,OB,OD所在的直线为x轴、y轴、 z轴建立空间直角坐标系. 因为AB=4,则A(0,-2,0),D(0,0,槡23), S(槡23,0,0),B(0,2,0),E(槡3,1,0), 所以 →AD=(0,2,槡23),→AS=(槡23,2,0). 设平面ASD的法向量为n=(x,y,z), 则 →AD·n=0, →AS·n=0{ ,即 2y+ 槡23z=0, 槡23x+2y=0 { , 令x=槡3,所以y=-3,z=槡3, 所以平面ASD的一个法向量为n=(槡3,-3,槡3). 又 →SE=(-槡3,1,0),设点E到平面ASD的距离为d, 则d=|n· →SE| |n| = |-3+(-3)| 3+9+槡 3 = 槡2 155 , 即点E到平面ASD的距离为 槡2 155 . 18.解:(1)由f(x)=ex(sinx+cosx)+a, 得f′(x)=ex(sinx+cosx)+ex(cosx-sinx) =2excosx, 由曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线过点(1,2                                                                      ), —6— 高中数学人教A版选择性必修第二、三册 第29~32期 得f′(0)=f(0)-20-1 , 即2=1-a,解得a=-1. (2)存在实数x1,x2∈[0,π], 使得g(x2)<f(x1)+13-e π 2成立, 即g(x)min <f(x)max+13-e π 2,x∈[0,π]. 由(1)知f′(x)=2excosx, 所以f′(x)=0在[0,π]上的解为x=π2, 函数f(x) [在 0,π )2 上单调递增, (在 π2, ]π 上单调递减, 所以f(x)max (=f π )2 =eπ2 +a. 又a2-a+10>0恒成立, 所以g(x)=(a2-a+10)ex在[0,π]上单调递增, 所以g(x)min =g(0)=a 2-a+10, 故a2-a+10<e π 2 +a+13-e π 2,即a2-2a-3<0, 解得 -1<a<3, 所以实数a的取值范围是(-1,3). 19.解:(1)由题可得2=1+1,3=1×2+1, 7=1×2×3+1,43=1×2×3×7+1, 所以1,2,3,7,43是“H(1)数列”. (2)数列{cn}不是“H(t)数列”,理由如下: cn =1+ 1 n = n+1 n (n∈N+),则cn+1 = n+2 n+1(n∈N+), 又c1c2c3…cn = 2 1· 3 2· 4 3… n+1 n =n+1(n∈N+), 所以cn+1-c1c2c3…cn = n+2 n+1-(n+1) = 1n+1-n(n∈N+), 因为 1 n+1-n不是常数,所以数列{cn}不是“H(t)数列”. (3)因为数列{an}为“H(t)数列”, 由∑ n i=1 a2i =an+1+log2bn-t(n∈N+), 有∑ n i=1 a2i =a1a2a3…an+log2bn(n∈N+), ① 所以∑ n+1 i=1 a2i =a1a2a3…anan+1+log2bn+1(n∈N+), ② 两式作差得a2n+1=(an+1-1)a1a2a3…an+log2 bn+1 bn (n∈N+), 又因为数列{an}为“H(t)数列”, 所以an+1-t=a1a2a3…an(n∈N+), 设数列{bn}的公比为q, 所以a2n+1 =(an+1-1)(an+1-t)+log2q(n∈N+), 即(t+1)an+1-(t+log2q)=0对n∈N+成立, 则 t+1=0, t+log2q= { 0 t=-1, q=2{ , 又a1 =2,a 2 1 =a1+log2b1,所以b1 =4, 所以bn =4×2 n-1 =2n+1,t=-1. 第31期2版 专项小练一 1.C; 2.B; 3.D. 4.60; 5.8. 专项小练二 1.D; 2.D; 3.A. 4.24; 5.243. 第31期3,4版 计数原理同步核心素养测评 一、单项选择题 1~4 BACD 5~8 BBAD 提示: 1.采用分类加法计数原理,有7+11+9=27(种 )方法. 2.第三语言从4个中任选一个,有4种方法, 第四语言从5个中任选一个,有5种方法, 所以共有4×5=20(种)组合选法. 3.要让电路从A处到B处接通,不同的路径条数为2×1+ 2×3=8. 4.对于(A),共有4×4×4=43=64(种)投法,故(A)错误; 对于(B),共有4×3×2=24(种)可能,故(B)错误; 对于(C),共有4×4×4=43=64(种)种法,故(C)错误; 对于(D),共有3×3×3×3=34 =81(种)买法,故(D) 正确. 5.求不同填法需要4步:①中间一列填2和5有2种方法; ②再填1有3种方法;③与1同列的只能是3或4,有2种方法; ④最后两个区域,填两个数字有2种方法, 所以不同填法种数是2×3×2×2=24                                                                      . —7— 高中数学人教A版选择性必修第二、三册 第29~32期 6.A,B两项实验安排在第一周, 若第二周安排1项实验,有3种方案, 若第二周安排2项实验,有3种方案, 故共有3+3=6(种)方案; A,B两项实验不安排在第一周, 则安排在第二周或第三周,有2种方案; 第一周安排两项实验有3种方案, 故有2×3=6(种)方案. 综上,不同的实验方案有6+6=12(种). 7.分三类: 第一类,千位数字为3时,要使四位数为“渐降数”,则四位 数只有3210,共1个; 第二类,千位数字为 4时,“渐降数”有 4321,4320, 4310,4210,共4个; 第三类,千位数字为5时,“渐降数”有5432,5431,5430, 5421,5420,5410,5321,5320,5310,5210,共10个. 由分类加法计数原理得, 满足题意的“渐降数”共有1+4+10=15(个). 8.如下图,在正六棱柱ABCDEF-A1B1C1D1E1F1中,连接 AC,A1C1,AE,A1E1,易知 AC⊥ 平面 AA1F1F,AE⊥ 平面 AA1B1B,AF⊥平面AA1C1C,AB⊥平面AA1E1E. ! " # $ % & ! ! # ! " ! % ! $ ! & ! 取矩形AA1F1F为阳马的底面, 则阳马的另一个顶点可以为C,D,C1,D1; 取矩形AA1B1B为阳马的底面, 则阳马的另一个顶点可以为D,E,D1,E1; 取矩形AA1C1C为阳马的底面, 则阳马的另一个顶点可以为D,F,D1,F1; 取矩形AA1E1E为阳马的底面, 则阳马的另一个顶点可以为B,D,B1,D1; 所以这样的阳马的个数是16. 二、多项选择题 9.BD; 10.BD; 11.ABC. 提示: 9.因为生物课要求在 B层上,只有第2,3节课,故分两类 进行讨论: 第一类,若生物选第2节,则地理可选第1节或第3节,有2 种选法,政治有2种选法,故有2×2=4(种)选法. 第二类,若生物选第3节,则地理只能选第1节,政治只能 选第4节,自习只能选第2节,故有1种选法. 根据分类加法计数原理得到选课方式共有4+1=5(种), 故(A)错误,(B)正确; 自习可以安排在4节课的任意一节,故(C)错误,(D)正确. 故选(B)(D). 10.因为甲、乙两人共付费5元,则其中一人的乘坐站数不 超过4,另一人的乘坐站数超过4不超过7,若甲乘坐站数不超 过4,有4种下地铁方案,乙乘坐站数超过4不超过7,有3种下 地铁方案,则有4×3=12(种)方案; 同理,若乙乘坐地铁不超过4站,甲乘坐地铁超过4站不超 过7站,也有12种方案, 因此甲和乙两人共付费5元时,共有12+12=24(种)下 地铁的方案,故(A)错误,(B)正确. 若甲、乙两人共付费6元,则共有三类情况:① 甲付2元, 乙付4元;②甲付3元,乙付3元;③甲付4元,乙付2元.易知 ①③两类情况,每类情况有4×3=12(种)方案,②类情况有 3×3=9(种)方案,所以甲、乙两人共付费6元时,共有12+9 +12=33(种)下地铁的方案,故(C)错误,(D)正确. 故选(B)(D). 11.由分类加法计数原理, 共有5+2+7=14(种)不同的选法,故(A)正确; 从国画、油画、水彩画中各选一幅, 分别有5种、2种、7种不同的选法, 根据分步乘法计数原理, 共有5×2×7=70(种)不同的选法,故(B)正确; 若其中一幅选自国画,一幅选自油画, 则有5×2=10(种)不同的选法; 若一幅选自国画,一幅选自水彩画, 则有5×7=35(种)不同的选法; 若一幅选自油画,一幅选自水彩画, 则有2×7=14(种)不同的选法, 故共有10+35+14=59(种)不同的选法,故(C)正确; 从5幅国画中选出2幅分别挂在左、右两边墙上                                                                      , —8— 高中数学人教A版选择性必修第二、三册 第29~32期 可以分两个步骤完成: 第一步,从5幅画中选1幅挂在左边墙上,有5种选法; 第二步,从剩下的4幅画中选1幅挂在右边墙上, 有4种选法,根据分步乘法计数原理,不同挂法的种数是5 ×4=20(种),故(D)错误. 故选(A)(B)(C). 三、填空题 12.9; 13.18; 14.23. 提示: 12.由题意他的父母的血型都是A,B,O三种之一, 由分步乘法计数原理知, 其父母血型的所有可能情况有3×3=9(种). 13.lgb-lga=lgba有多少个不同值,只要看 b a不同值 的个数即可.分两步分别取出a,b.第1步,从五个数中取出一 个数作为b,有5种方法;第2步,从剩下的四个数中取出一个 数作为a,有4种方法.根据分步乘法计数原理,取法种数为5× 4=20.由于 13= 3 9, 3 1= 9 3,故lgb-lga的不同值的个数为 20-2=18. 14.每个水闸有打开或关闭两种情况, 五个水闸的打开或关闭的不同结果有25种, 水闸A打开,水闸B,C至少打开一个, 水闸D,E至少打开一个,下游有水, 水闸B,C至少打开一个的情况有(22-1)种, 水闸D,E至少打开一个的情况有(22-1)种, 由分步乘法计数原理得下游有水的不同结果有 1×(22-1)×(22-1)=9(种), 所以所求五个水闸打开或关闭的情况有 25-9=23(种). 四、解答题 15.解:由题意,从A地到B地每天有汽车5班,故坐汽车有 5种走法,从A地到B地每天有火车2班,故坐火车有2种走法, 从A到B共有5+2=7(种)走法.从B到C有两类,一类有3 种走法,另一类有2种走法,共有3+2=5(种)走法. 综上,从A地到C地不同的走法数为7×5=35(种). 16.解:若选择①②③, 则三人出游的不同方法数N=4×5×5=100. 若选择①②④,则需分两类.第一类,若甲选择4月27日 出游,则三人出游的不同方法数N1=5×6=30;第二类,若甲 不选择4月27日出游,则三人出游的不同方法数N2=3×4× 6=72.故三人出游的不同方法数N=N1+N2 =102. 若选择①③④, 则三人出游的不同方法数N=4×5×5=100. 若选择②③④, 则三人出游的不同方法数N=5×5×5=125. 17.解:不考虑甲试剂不能对C细胞染色时: 若C,E细胞的染色试剂不同, 共有4×3×2×(1+2)=72(种)方法, 若C,E细胞的染色试剂相同, 共有4×3×2×2=48(种)方法, 此时共有72+48=120(种)染色方法. 现考虑甲试剂对C细胞染色: 若C,E细胞的染色试剂不同, 共有3×2×(2+1)=18(种)方法, 若C,E细胞的染色试剂相同, 共有3×2×2=12(种)方法, 此时共有18+12=30(种)染色方法. 所以符合条件的染色方法有120-30=90(种). 18.解:(1)分3类:第1类是负责人从高一产生,有8种不 同的选法;第2类是负责人从高二产生,有10种不同的选法;第 3类是负责人从高三产生,有12种不同的选法. 故共有N=8+10+12=30(种)不同的选法. (2)每种选法可分为3个步骤: 第1步,从高一选一名负责人,共有8种不同的选法; 第2步,从高二选一名负责人,共有10种不同的选法; 第3步,从高三选一名负责人,共有12种不同的选法. 故共有N=8×10×12=960(种)不同的选法. (3)分3类,每类又可分两步.第1类,从高一和高二年级 中各选1人,共有8×10=80(种)不同的选法;第2类,从高一 和高三年级中各选1人,共有8×12=96(种)不同的选法;第 3类,从高二和高三年级中各选1人,共有10×12=120(种)不 同的选法. 故共有N=80+96+120=296(种)不同的选法. 19.解:(1)当百位为6,符合要求的“吉祥数”有600; 当百位为5,符合要求的“吉祥数”有510; 当百位为4,符合要求的“吉祥数”有420,402; 当百位为3,符合要求的“吉祥数”有330,312                                                                      ; —9— 高中数学人教A版选择性必修第二、三册 第29~32期 当百位为2,符合要求的“吉祥数”有240,204,222; 当百位为1,符合要求的“吉祥数”有150,114,132. 综上,三位正整数中共有12个“吉祥数”. (2)(ⅰ)千位有9种不同填法,百位有10种不同填法,十 位、个位对应各有1种填法.由分步乘法计数原理可知,四位回 文数的个数为9×10×1×1=90. (ⅱ)由回文数的对称性知,只需考虑2n+1(n∈N+)位 回文数自左至右的前n+1位数.最高位有9种不同填法,其余 n位分别有10种不同填法,由分步乘法计数原理可知,2n+1(n ∈N+)位回文数的个数为9×10 n. 第32期2版 专项小练一 1.D; 2.C; 3.ACD. 4.72; 5.{8}. 6.解:(1)能组成无重复数字的四位数的个数为 A46 =6×5×4×3=360. (2)四位偶数要求个位数为偶数,先排个位数字,有A13 = 3种选法;再从剩下的5个数中选出3个排成一列,共有 A35 = 60(种)选法.故共能组成无重复数字的四位偶数的个数为 A13A 3 5 =180(个). 专项小练二 1.B; 2.D; 3.BCD. 4.30; 5.98. 6.解:(1)从15人中选3人,共有C315=455(种)不同的选 派方法. (2)分两类:第1类,男生2人,女生1人,有C210C 1 5 =45× 5=225(种)不同的选法;第2类,男生1人,女生2人,有C110C 2 5 =10×10=100(种)不同的选法. 综上,共有225+100=325(种)不同的选派方法. (3)分两类:第1类,男生2人,女生1人(即女生甲),有 C210×1=45(种)不同的选法;第2类,男生1人,女生2人(含 女生甲),有C110C 1 4 =10×4=40(种)不同的选法. 综上,共有45+40=85(种)不同的选派方法. 第32期3,4版 排列与组合同步核心素养测评 一、单项选择题 1~4 ABCD 5~8 BCDC 提示: 1.因为A32n =10A 3 n,所以2n(2n-1)(2n-2)=10n(n- 1)(n-2),解得n=8. 2.C25+C 3 6 = 5×4 2×1+ 6×5×4 3×2×1 =10+20=30. 3.因为C3n+1 =C 3 n+C 4 n =C 4 n+1, 所以n+1=3+4,解得n=6. 4. 坐 在 椅 子 上 的 6 个 人 是 走 进 屋 子 的 10个人中的任意6个人,若把人抽象成元素,将6把不同的椅 子当成不同的位置,则原问题抽象为从10个元素中取6个元素 占据6个不同的位置,显然是从10个元素中任取6个元素的排 列问题,从而,不同的坐法种数为A610. 5.取出的兔子只恰有2只测量过该指标,即从3只测过指 标的里面选2只,从未测的里面选1只,所以恰有2只测量过该 指标的所有情况数为C23C 1 2,又从这5只兔子中随机取出3只的 所有情况数为C35,故所求概率为 C23C 1 2 C35 = 35. 6.当个位是0时,十位、百位、千位从1,2,3,4,5,6中取3 个不同的数,共有A36 =120(种)情况; 当个位是5时,首位有5种情况, 十位和百位有A25 =20(种)情况, 共有5×20=100(种)情况. 综上,共有120+100=220(种)情况. 7.根据题意有两种方式: 第一种方式,有一个地方去3名专家, 另外两个地方各去1名专家, 共有 C15·C 1 4·C 3 3 A22 ·A33 =60(种)方法; 第二种方式,有一个地方去1名专家,另外两个地方各去2 名专家,共有 C15·C 2 4·C 2 2 A22 ·A33 =90(种)方法, 所以分派方法的种数为60+90=150. 8.根据题意,可分三种情况讨论: ①若小明的父母只有一人与小明相邻且父母不相邻时, 先在其父母中选一人与小明相邻,有C12 =2(种)情况,将小明 与选出的家长看出一个整体,考虑其顺序有A22=2(种)情况, 当父母不相邻时,需要将爷爷奶奶进行全排列,                                                                      将整体与另一 —01— 高中数学人教A版选择性必修第二、三册 第29~32期 个家长安排在空位中,有A22×A 2 3=12(种)安排方法,此时有2 ×2×12=48(种)不同坐法; ②若小明的父母只有一人与小明相邻且父母相邻时,将 父母及小明看成一个整体,小明在一端,有2种情况,考虑父母 之间的顺序,有2种情况,则这个整体内部有2×2=4(种)情 况,将这个整体与爷爷奶奶进行全排列,有 A33 =6(种)情况, 此时有4×6=24(种)不同坐法; ③小明的父母都与小明相邻,即小明在中间,父母在两 边,将3人看成一个整体,考虑父母的顺序,有 A22 =2(种)情 况,将这个整体与爷爷奶奶进行全排列,有 A33 =6种情况,此 时共有2×6=12(种)不同坐法. 综上,共有48+24+12=84(种)不同的坐法. 二、多项选择题 9.ACD; 10.BCD; 11.BD. 提示: 9.从六名学生中选三名学生参加数学、物理、化学竞赛,共 有多少种选法属于排列问题,故(A)正确; 有十二名学生参加植树活动,要求三人一组,可分为四组, 三人一组无先后顺序,不属于排列问题,故(B)错误; 从3,5,7,9中任选两个数进行指数运算,可以得到多少个 幂属于排列问题,故(C)正确; 从1,2,3,4中任取两个数作为点的坐标,可以得到多少个 点属于排列问题,故(D)正确. 故选(A)(C)(D). 10.A14+A 2 4+A 3 4+A 4 4 =4+4×3+4×3×2+4×3×2 ×1=64,故(A)错误; C33+C 3 4+C 3 5+C 3 6 =1+4+10+20=35,故(B)正确; Cmn = n! m!(n-m)!= n! (n-m)![n-(n-m)]!=C n-m n , 故(C)正确; 左边=m· n!m!(n-m)!= m·n! m(m-1)!(n-m)! = n! (m-1)!(n-m)!, 右边=n· (n-1)! (m-1)![(n-1)-(m-1)]! = n·(n-1)! (m-1)!(n-m)! = n! (m-1)!(n-m)!, 即左边 =右边, 所以mCmn =nC m-1 n-1(m,n∈N+,n≥m,n≥2), 故(D)正确. 故选(B)(C)(D). 11.根据题意,依次分析选项: 在6辆不同的工程车中选出2辆,分给甲地,有C26种分法, 在剩下的4辆工程车中选出2辆,分给乙地,有C24种分法,将最 后的2辆工程车分给丙地,有 C22种分法,则有 C 2 6C 2 4C 2 2 = 90(种)分配方式,故(A)错误; 在6辆不同的工程车中选出2辆,分给甲地,有C26种分法, 在剩下的4辆工程车中选出2辆,分给乙地,有C24种分法,在剩 下的2辆工程车中选出1辆,分给丙地,有C12种分法,将最后的 1辆工程车分给丁地,有1种分法,则有C26C 2 4C 1 2=180(种)分配 方式,故(B)正确; 将6辆工程车分为4,1,1的三组,有C46种分法, 将分好的三组安排到三个工地,有A33种情况, 则有C46A 3 3 =15×6=90(种)分配方式,故(C)错误; 将6辆工程车分为2,2,1,1的四组,有 C26C 2 4C 1 2C 1 1 A22A 2 2 =45(种) 分法,将分好的四组安排到四个工地,有A44=24(种)情况,则 有45×24=1080(种)分配方式, 故(D)正确. 故选(B)(D). 三、填空题 12.30; 13.58; 14.1440. 提示: 12.由C2n = n(n-1) 2 =15得n 2-n-30=0, 即(n-6)(n+5)=0,解得n=6或n=-5(舍去), 故A2n =A 2 6 =30. 13.从正方体的8个顶点中任选4个, 有C48 =70(种)不同的选法. 其中这4个点在同一平面内的情况有侧面6种, 对棱面6种,共12种不同的情况, 所以这4个点不在同一平面内的选法有 70-12=58(种). 14.由于每名同学必须参加且只能参加1                                                                      个社团且每个社 —11— 高中数学人教A版选择性必修第二、三册 第29~32期 团至多两人参加,因此可以将问题看成是将6名同学分配到除 “演讲团”外的四个社团或三个社团,可以分两类: 第一类:先将6人分成四组,分别为1人,1人,2人,2人, 再分配到四个社团, 不同的参加方法数为 C26C 2 4C 1 2C 1 1 A22A 2 2 ·A44 =1080(种); 第二类:将6人平均分成三组, 再分配到除“演讲团”外的四个社团中的任意三个社团, 不同的参加方法数为 C26C 2 4C 2 2 A33 ·A34 =360(种). 所以不同的参加方法数共有1080+360=1440(种). 四、解答题 15.解:若不选多项选择题,可从8道单项选择题中任选6 道题,有C68 =C 2 8 =28(种)选择方法; 若选1道多项选择题,可从8道单项选择题中任选5道题, 再从3道多项选择题中任选 1道题即可,有 C58C 1 3 =3C 3 8 = 168(种)选择方法. 综上,共有168+28=196(种)选择方法. 16.解:(1)根据题意可知同一科目的书相邻, 那么先将同一栏目的书捆绑起来, 然后整体排列得到排法有A22A 2 2A 3 3 =24(种). (2)要求同一科目的书不相邻,那么需要采用间接法, 用所有的情况减去相邻的情况即可, 即排法有A55-2A 2 2A 4 4+A 2 2A 2 2A 3 3 =48(种). 17.解:(1)根据题意,若恰在第5次测试后就找出了所有 次品,则第5次测试的产品恰为最后一件次品,另3件次品在 前4次测试中出现,则前4次测试中有一件正品出现,所以共有 C14·(C 1 6C 3 3)·A 4 4 =576(种)不同的测试方法. (2)根据题意,分3步进行分析:先排第1次测试,只能取 正品,有6种不同的测试方法,再从4件次品中选2件排在第2 次和第7次的位置上测试,有A24=12(种)测试方法,最后排余 下4件被测试产品的测试位置,有C25A 4 4 =240(种)测试方法. 所以共有6×12×240=17280(种)不同的测试方法. 18.解:6个人排有A66种排法,6人排好后包括两端共有7 个“间隔”可以插入空位. (1)空位不相邻相当于将4个空位安插在上述7个“间隔” 中,有C47 =35(种)插法, 故空位不相邻的坐法有A66C 4 7 =25200(种). (2)将相邻的3个空位当作一个元素,另一空位当作另一 个元素,往7个“间隔”里插有A27种插法,故4个空位中只有3 个相邻的坐法有A66A 2 7 =30240(种). (3)4个空位至多有2个相邻的情况有三类: ①4个空位各不相邻有C47种坐法; ②4个空位2个相邻,另有2个不相邻有C17C 2 6种坐法; ③4个空位分两组,每组都有2个相邻,有C27种坐法. 综上,共有A66(C 4 7+C 1 7C 2 6+C 2 7)=115920(种)坐法. 19.解:(1)C3-15 = (-15)×(-16)×(-17) 3! =-680. (2) C3x (C1x) 2 = x(x-1)(x-2) 6x2 = (16 x+2x- )3 . 因为x>0,x+2x≥ 槡22,当且仅当x=槡2时取等号, 所以当x=槡2时, C3x (C1x) 2取得最小值. (3)性质①不能推广. 例如当x=槡2时,C 2 槡2有意义,但C 槡2-2 槡2 无意义; 性质②能推广, 其推广形式是:Cmx +C m-1 x =C m x+1,x∈R,m是正整数. 事实上,当m=1时,有C1x+C 0 x =x+1=C 1 x+1, 当m≥2时,Cmx +C m-1 x =x(x-1)…(x-m+1)m! + x(x-1)…(x-m+2) (m-1)! =x(x-1)…(x-m+2) (m-1 [)! x-m+1m + ]1 =x(x-1)…(x-m+2)(x+1)m! =C m x+1                                                             . —21— 高中数学人教A版选择性必修第二、三册 第29~32期 书书书 17. (15 分 ) 已 知 数 列 {a n } 的 前 n 项 和 为 S n ,a 1 = 1 ,a n > 0 , S 2n = a 2n+1 - λ S n+1 ,其 中 λ 为 常 数 . (1 ) 证 明 :S n+1 = 2S n + λ ; (2 ) 是 否 存 在 实 数 λ , 使 得 数 列 {a n } 为 等 比 数 列 ? 若 存 在 , 求 出 λ ;若 不 存 在 ,请 说 明 理 由 . 18. (17 分 ) 已 知 函 数 f(x) = ax 3 - x 2 + bx(a ,b∈ R ) ,f′(x) 为 其 导 函 数 ,且 x = 3 时 ,f (x) 有 极 小 值 - 9. (1 ) 求 f (x) 的 单 调 递 减 区 间 ; (2 ) 若 不 等 式 f′(x) > k(xln x - 1 ) - 6x - 4 (k 为 正 整 数 ) 对 任 意 正 实 数 x 恒 成 立 ,求 k 的 最 大 值 . ( 参 考 数 据 :ln 7 ≈ 1.95 ,ln 8 ≈ 2.08 ) 19. (17 分 ) 帕 德 近 似 是 法 国 数 学 家 亨 利 · 帕 德 发 明 的 用 有 理 多 项 式 近 似 特 定 函 数 的 方 法 .给 定 两 个 正 整 数 m ,n ,函 数 f(x) 在 x = 0 处 的 [m ,n ] 阶 帕 德 近 似 定 义 为 :R (x) = a 0 + a 1 x + … + a m x m 1 + b 1 x + … + b n x n ,且 满 足 :f (0 ) = R (0 ) ,f′(0 ) = R ′(0 ) ,f″(0 ) = R ″(0 ) ,… ,f m +n(0 ) = R (m +n)(0 ).已 知 f (x) = ln (x + 1 ) 在 x = 0 处 的 [1 ,1 ] 阶 帕 德 近 似 为 g (x) = m x 1 + nx . ( 注 :f ″(x) = [f′(x) ]′,f  (x) = [f ″(x) ] ′,f (4 )(x) = [f (x) ] ′,f (5 )(x) = [f (4 )x] ′,f (n )(x) 为 f (n-1 )(x) 的 导 数 ) (1 ) 求 实 数 m ,n 的 值 ; (2 ) 证 明 :当 x ≥ 0 时 ,f (x) ≥ g (x) ; (3 ) 设 a 为 实 数 ,讨 论 函 数 h (x) = f ( x) - a x 的 单 调 性 . !"#$%&'()*+,-./0 ! 12!"#$%& !"3$4&'(5*+,-678 ! 92!"#$%& : ; < = > ? @ 书 例1某市要在半径为 R的圆形花园中心 竖建一高杆顶灯,若地面各点的亮度与光线 与地面所成角的正弦值成正比,与该点到灯 距离的平方成反比,问高杆顶灯的灯柱设计 多高时,沿花园周边小路上的亮度最大? 解析:设高杆顶灯的柱高为 x(即灯到地面 的距离为x),光线与地面所成的角为α, 依题意,花园周边小路上的亮度为 y=k· sinα x2+R2 (k为正常数),又sinα= x x2+R槡 2 . 所以y=kx·(x2+R2)- 3 2(x>0). 所以 [y′=k(x2+R2)-32+x· -( )32·(x2 +R2)- 5 2·2 ]x =k[(x2+R2)- 5 2·(R2-2x2)] =k(x2+R2)- 5 2·(R+槡2x)(R-槡2x). 由x>0, 所以k(x2+R2)- 5 2·(R+槡2x)>0. 所以当x∈ 0,槡22( )R时,y′>0, 当x∈ 槡2 2R,+( )∞ 时,y′<0. 所以当且仅当x=槡22R时,y取得最大值. 综上可知,在灯型一定的情况下, 该花园中心的灯柱设计为槡 2 2R时, 周边小路上的亮度最大. 例2甲方是一农场,乙方是一工厂,由于乙 方生产需要占用甲方的资源,因此甲方有权向 乙方索赔以弥补经济损失并获得一定的净收 入,在乙方不赔付甲方的情况下,乙方的年利润 x(单位:元)与年产量 t(单位:吨)满足函数关 系x=2000 槡×t,若乙方每生产一吨产品必须赔 付甲方s元(以下称s为赔付价格). (1)将乙方的年利润 w(单位:元)表示为 年产量t(单位:吨)的函数;并求出乙方获得最 大利润的年产量; (2)甲方每年受乙方生产影响的经济损失 金额y=0.002t2(单位:元),在乙方按照获得最 大利润的产量进行生产的前提下,甲方要在索 赔中获得最大净收入,应向乙方要求赔付价格 s 是多少? 解析:(1)由题意得 w=2000槡t-st =-s槡t- 103( )s 2 +10 6 s(t>0). 当槡t= 103 s,即t= 106 s2 (吨)时, w取得最大值为10 6 s(元). 所以乙方获得最大利润的年产量为 t=10 6 s2 吨. (2)设乙方按照获得最大利润的产量进行 生产的前提下, 甲方在索赔中获得最大净收入为v元, 则v=st-0.002t2 =10 6 s- 2×109 s4 . 所以v′=-10 6 s2 +8×10 9 s5 =10 6 s5 (203-s3). 令v′=0,得s=20. 当s>20时,v′<0, 所以v在(20,+∞)上单调递减, 当s<20时,v′>0, 所以v在(0,20)上单调递增. 所以s=20时 v取得极大值,也就是最大 值,所以在乙方按照获得最大利润的产量进行 生产的前提下,甲方要在索赔中获得最大净收 入,应向乙方要求的赔付价格s是20元 /吨. 书 一、函数思想 例1已知等差数列{an}中,首项a1>0,且 S3 =S10.问此数列前几项和最大?最大值是多 少? 解析:由S3 =S10, 得 3(a1+a1+2d) 2 = 10(a1+a1+9d) 2 , 所以d=-16a1, 所以Sn=na1+ 1 2n(n-1)d=na1+ 1 2n(n -1) -16a( )1 =- 1 12a1 n- 13( )2 2 +16948a1. 所以当n=6或n=7时, S6 =S7 = 7 2a1为最大值. 点评:在求解等差数列问题时,要能把问题 转化为函数来研究. 二、方程思想 例2已知等差数列的前 n项和为 Sn,且 S5 =-35,S8 =-8,求S18. 解析:由已知条件得 5a1+ 5(5-1) 2 d=-35, 8a1+ 8(8-1) 2 d=-8 { , 解得a1 =-15,d=4. 所以S18 =18a1+ 18(18-1) 2 d=342. 点评:等差(比)数列的通项公式与前 n项 和公式是反映等差(比)数列中5个量a1,d(q), an,Sn,n的解析式,“知三求二”是等差(比)数 列的基本题型,用方程思想认识这类问题十分 必要. 三、转化与化归思想 例3已知数列{an}满足a1=1,an+1=2an +1(n≥1).求数列{an}的通项公式. 解析:令an+1+λ=2(an+λ), 则an+1 =2an+λ. 比较系数得λ=1, 所以an+1+1=2(an+1). 令bn =an+1,则{bn}是以b1 =a1+1= 2为首项,2为公比的等比数列. 故bn =2·2 n-1 =2n. 从而an =bn-1=2 n-1. 四、分类讨论思想 例4在等比数列{an}中,已知 a3 = 3 2,S3 =92,求公比q. 解析:由已知条件得: (1)当q≠1时, a1q 2 =32, a1(1-q 3) 1-q = 9 2 { , 消去a1得2q 2-q-1=0, 解得q=-12或q=1(舍). (2)当q=1时,a1 =a2 =a3 = 3 2, 此时S3 =a1+a2+a3 = 9 2也成立. 综上,公比q=1或q=-12. 点评:等比数列的公比是否等于1是数列中 常见的分类讨论问题. 五、数形结合思想 例5已知项数为奇数的等差数列,奇数项 的和为44,偶数项的和为33,求这个数列的项数 及中间项. 解析:设这个数列共有2n+1项, 由于f(n)= Sn n是关于n的一次函数,则点 n+1,44n+( )1,n,33( )n,2n+1, 772n+( )1共线, 由斜率相等得 77 2n+1- 33 n 2n+1-n = 77 2n+1- 44 n+1 2n+1-(n+1), 故n=3. 所以该数列共有7项,中间项为11. 点评:数列是特殊函数,它的图象是由一些 有规律的间断点构成的,具有鲜明的几何意义, 由此同学们要学会借形攻数. !"#$ %& ! !"#$%&'( )& !!"!* "#"$+ ", %-./*0 & * !" !"# $%&'()*+, !"#$%&' ()#*+,-./ 01#234567 89:;<-= !">?@AB CDEFGHIJK LMNOPQ RS# *+TU-V2W XYZ=[\]^_ `abG *cde fQghD+ijk lm+nop qop roGstuv,w xyz*Q {!"g|e }~€Q xnoB *‚ƒ8„B…† ‡ˆ8‰BŠ‹Œ Ž‘’G“” •–—˜™šG ›œ žŸ< ¡Qxq oB*Œ¢£¤¥¦ §¨Ba©ª«¬­ <®G ¯°±+-² ³´µ¶µ·Q¸¹ xºm+roG*» R¼½¾¿&ÀBÁ Â'ÃQ !"+ÄÅBÆ Ç\ÈÉÊËQ̵ ŒÍ΂ÏBÐÑÒB ÓÔÕÖ<×®+Æ ØBÙµŒÚ>-Û ÜÝÝB aÞß#à áâš+ãä= *5 ÄÅåæ#çè-² +éê#ëìíîÍ +ïðñò= !"+67a óôìx*;õ< ö÷+9ø„Gùú ìx*;§û+ü ýK=þÿx!"å #G*$ÒðÒ%å §û&'(Q !"+,-G) Õ*+,+,-G- )67.™+,-Q *+/01234 5x6;789G: ;‰<G=>.™Q 123456789: ;<56=>?@AB7 "#$%&$'(%')* ;<CD=>?@AB7 +,$%&$'(%!"# ABCDE$FG ABHE8IJKLMNOFP 3QRSTUV9 SWXYZ[ \]^_`aV9bcX"#$%&'()()*d+e fghcX,%',-. ! ij klm !AB nop 书 一、单项选择题 1~4 BACA 5~8 CDAA 二、多项选择题 9.ACD; 10.AC; 11.ACD. 三、填空题 12.(0,3); 13 [. π3,π )2 ; 14 [. 32,10)3 . 四、解答题 15.解:(1)a=2,b=1. (2)f(x)极大值 =f(-1)=2, f(x)极小值 (=f - )13 =5027. 16 (. 0,6 )e . 17.解:由题可得f′(x)=6x2-2ax, 令f′(x)=0,解得x=0或x= a3, 当x< a3或x>0时,f′(x)>0; 当 a 3 <x<0时,f′(x)<0, 所以当x= a3时,f(x)取得极大值, 且 (f a)3 =-a 3 27, 又f(x)=2x3-ax2 =-a 3 27, (即 x-a)3 ( 2 2x+a)3 =0, 解得x= a3或x=- a 6, 因为f(x) (在 a2,a+6)3 上有最大值, 所以 a 3 < a+6 3 ≤- a 6, 解得a≤-4,所以a的取值范围是(-∞,-4]. 18.解:(1)当“如意金箍棒”变化到x秒时, 其底面半径为(10-x)cm,长度为(l+40x)cm, 则f(x)=π(10-x)2(l+40x),且4≤10-x≤10, 即0≤x≤6, 所以f′(x)=π[-2(10-x)(l+40x)+40(10-x)2] =2π(x-10)(60x+l-200), 当10-x=8,即x=2(秒)时,f(x)取得极大值, 所以f′(2)=0,即2π(2-10)(60×2+l-200)=0, 解得l=80(cm), 所以f(x)=40π(x-10)2(x+2),且其定义域为[0,6]. (2)由(1)得f′(x)=120π(x-10)(x-2),0≤x≤6, 所以当0≤x<2时,f′(x)>0; 当2<x≤6时,f′(x)<0, 所以f(x)在(0,2)上为增函数,在(2,6)上为减函数, 则f(x)的最小值为f(0)或f(6), 又f(0)=8000π(cm3),f(6)=5120π(cm3), 所以当x=6(秒)时,“如意金箍棒”体积最小, 此时“如意金箍棒”的底面半径为10-6=4(cm). 19.解:(1)函数f(x)=lnx在(0,1)上是增函数. 因为F(x)=f(x)x = lnx x,所以F′(x)= 1-lnx x2 , 所以当x∈(0,1)时,F′(x)>0, 所以F(x)在(0,1)上为增函数, 所以函数f(x)在(0,1)上不是“单反减函数”. (2)因为g(x)=2x+2x+alnx, 所以g′(x)=2x 2+ax-2 x2 . 因为函数g(x)是[1,+∞)上的 “单反减函数”, 所以g(x)在[1,+∞)上是增函 数, 所以g′(x)≥0在[1,+∞)上恒成立, 令h(x)=2x2+ax-2, 则h(x)≥0在[1,+∞)上恒成立, 所以 h(1)≥0, -a4≤1 { ,解得a≥0. 令G(x)=g(x)x ,则G(x)=2+ 2 x2 +alnxx 在[1,+∞) 上是减函数. 又G′(x)=-4 x3 +a(1-lnx) x2 , 所以G′(x)≤0在[1,+∞)上恒成立, 即 -4 x3 +a(1-lnx) x2 ≤0在[1,+∞)上恒成立, 即ax-axlnx-4≤0在[1,+∞)上恒成立. 令P(x)=ax-axlnx-4,则P′(x)=-alnx, 所以有 a≥0, P(1)≤0{ ,解得0≤a≤4, 综上,实数a的取值范围为[0,4]. 一、单项选择题 1~4 BABD 5~8 CBBC 二、多项选择题 9.ABC; 10.ABD; 11.ABD. 三、填空题 12.n=5; 13. 2 n2-n+2 ; 14.ln2-1. 四、解答题 15.解:因为an+1=(λ-3)an+2 n(n∈N+)及a1=2, a2 =-1, 所以a2 =(λ-3)a1+2,解得λ= 3 2. 所以a3 =- 3 2a2+2 2 =112. (2)不存在.因为a1 =2,an+1 =(λ-3)an+2 n,所以 a2 =(λ-3)a1+2=2λ-4,a3=(λ-3)a2+4=2λ 2- 10λ+16.若数列{an}为等差数列,则a1+a3=2a2,即2+ 2λ2-10λ+16=2(2λ-4),所以λ2-7λ+13=0.因为 Δ=49-4×13<0,所以方程无实数解,所以λ不存在.即 不存在λ,使数列{an}为等差数列. 16.解:(1)设需要新建n个桥墩, (n+1)x=m,即n=mx-1, 所以y=f(x)=256n+(n+1)(2 槡+ x)x = (256 mx- )1 +mx(2 槡+ x)x, 即y=256mx 槡+m x+2m-256. (2)由(1)知, f′(x)=-256m x2 +12mx -12 = m 2x2 (x 3 2 -512). 令f′(x)=0,得x 3 2 =512,所以x=64, 当0<x<64时,f′(x)<0,f(x)在(0,64)内为减函 数;当64<x<640时,f′(x)>0,f(x)在(64,640)内为 增函数,所以f(x)在x=64处取得最小值, 此时,n=mx-1= 640 64-1=9. 故需新建9个桥墩才能使y最小. 17.解:(1)当n=k,k∈N+时, Sn =- 1 2n 2+kn取最大值, 即8=Sk =- 1 2k 2+k2 = 12k 2, 故k2 =16,因此k=4, 从而an =Sn-Sn-1 = 9 2-n(n≥2). 又a1 =S1 = 7 2,适合an = 9 2-n, 所以an = 9 2-n. (2)设bn = 9-2an 2n = n 2n-1 , Tn =b1+b2+… +bn =1+22+ 3 22 +… +n-1 2n-2 + n 2n-1 , 2Tn =2+ 2 20 +3 21 +… +n-1 2n-3 + n 2n-2 , 所以Tn =2Tn-Tn =2+1+12+… + 1 2n-2 - n 2n-1 =4- 1 2n-2 - n 2n-1 =4-n+2 2n-1 . 18.解:(1)因为f(x)=[ax2-(4a+1)x+4a+3]ex, 所以f′(x)=[2ax-(4a+1)]ex+[ax2-(4a+1)x +4a+3]ex =[ax2-(2a+1)x+2]ex, f′(1)=(1-a)e. 由题设知f′(1)=0,即(1-a)e=0,解得a=1, 此时f(1)=3e≠0,所以a=1. (2)由(1)得f′(x)=[ax2-(2a+1)x+2]ex =(ax-1)(x-2)ex. 若a> 12,则当x (∈ 1a, )2 ,f′(x)<0; 当x∈(2,+∞)时,f′(x)>0. 所以f(x)在x=2处取得极小值. 若a≤ 12,则当x∈(0,2)时,x-2<0,ax-1≤ 1 2x -1<0,所以f′(x)>0,所以2不是f(x)的极小值点. 综上,a (的取值范围是 12,+ )∞ . 19.解:f′(x)=3x2+2bx-9,f″(x)=6x+2b. 由题意得f″(-1)=0,即 -6+2b=0,解得b=3. 且f(-1)=10,即(-1)3+3×(-1)2+9+a=10, 解得a=-1, 故f(x)=x3+3x2-9x-1, 所以f′(x)=3x2+6x-9=3(x-1)(x+3), 令f′(x)>0得x>1或x<-3, 令f′(x)<0得-3<x<1, 故f(x)在(-∞,-3),(1,+∞)上单调递增, 在(-3,1)上单调递减, 故f(x)在x=-3处取得极大值, 在x=1处取得极小值, 故极大值为f(-3)=-27+27+27-1=26, 极小值为f(1)=1+3-9-1=-6. (2)g(x)=2mx3+[6ln(mx)-15]x2+18mx- 5 m2 +1, 因为m>0,mx>0,故x>0, 即g(x)的定义域为(0,+∞), g′(x)=6mx2+6x+2[6ln(mx)-15]x+18m, g″(x)=12mx+6+12+2[6ln(mx)-15] =12mx+12ln(mx)-12, 令g″(x)=0得mx-1+ln(mx)=0, 令h(x)=x+lnx-1,x>0, 则h′(x)=1+1x >0在(0,+∞)上恒成立, 故h(x)=x+lnx-1在(0,+∞)上单调递增, 又h(1)=0,由零点存在性定理知 h(x)=x+lnx-1有唯一的零点x=1, 故mx=1,即x=1m时,满足mx -1+ln(mx)=0, 当x=1m时, (g 1 )m =2m2-15m2 +18 m2 -5 m2 +1=1, 故g(x) (的拐点为 1m, )1 . ! !"#$% !" !# 书书书 学 业 水 平 测 评 ( 三 ) 测 试 范 围 : 选 择 性 必 修 第 二 册 ◎ 数 理 报 社 试 题 研 究 中 心 第 Ⅰ 卷 选 择 题 ( 共 58 分 ) 一 、 单 项 选 择 题 : 本 大 题 共 8 小 题 , 每 小 题 5 分 , 共 40 分 .                                           1 . 在 数 列 { a n } 中 ,a n+ 1 = 2a n + 6 n ,a 1 = 1, 则 a 3 = (     ) ( A ) 8 ( B) 1 ( C) 18 ( D ) 19 2. 某 景 区 三 绝 之 一 的 铁 旗 杆 铸 于 道 光 元 年 , 两 根 分 别 立 于 入 口 两 侧 ,每 根 重 约 12 00 0 斤 , 旗 杆 分 五 节 , 每 节 分 铸 八 卦 龙 等 图 案 , 每 根 杆 上 还 悬 挂 24 只 玲 珑 的 铁 风 铃 .已 知 每 节 长 度 约 成 等 差 数 列 , 第 一 节 长 约 12 尺 ,总 长 约 48 尺 ,则 第 五 节 长 约 为 (     ) ( A ) 7 尺 ( B) 7. 2 尺 ( C) 7. 6 尺 ( D ) 8 尺 3. 已 知 各 项 均 为 正 数 的 等 比 数 列 { a n } 中 ,若 a 7 = 9, 则 lo g 3 a 2 + lo g 3 a 1 2 = (     ) ( A ) 2 ( B) 3 ( C) 4 ( D ) 9 4. 曲 线 y = ex x + 1 ( 在 点 1, e ) 2 处 的 切 线 方 程 为 (     ) ( A ) y = e 4 x ( B) y = e 2 x ( C) y = e 4 x + e 4 ( D ) y = e 2 x + 3e 4 5. 已 知 函 数 f( x) = x2 - ax + 3 在 ( 0, 1) 上 为 减 函 数 ,函 数 g( x) = x2 - al n x 在 ( 1, 2) 上 为 增 函 数 ,则 a = (     ) ( A ) 1 ( B) 2 ( C) 0 ( D ) 槡 2 6. 若 函 数 f( x) = ln x + 9 2 x2 + bx + 1 的 图 象 上 任 意 一 点 的 切 线 的 斜 率 都 大 于 0, 则 实 数 b 的 取 值 范 围 为 (     ) ( A ) ( - ∞ , - 6) ( B) ( - ∞ ,6 ) ( C ) ( - 6, + ∞ ) ( D ) ( 6, + ∞ ) 7. 若 x = - 2 是 函 数 f( x) = ( x2 + ax - 1) ex -1 的 极 值 点 ,则 f( x) 的 极 小 值 为 (     ) ( A ) - 1 ( B) - 2e -3 ( C) 5e -3 ( D ) 1 8. 设 数 列 { a n } 的 前 n 项 和 为 S n ,若 S n S 2 n 为 常 数 ,则 称 { a n } 为 “ 吉 祥 数 列 ” .已 知 等 差 数 列 { b n } 的 首 项 为 1, 公 差 不 为 0, 若 数 列 { b n } 为 “ 吉 祥 数 列 ” ,则 数 列 { b n } 的 通 项 公 式 为 (     ) ( A ) b n = n - 1 ( B) b n = 2n - 1 ( C) b n = n + 1 ( D ) b n = 2n + 1 二 、 多 项 选 择 题 : 本 题 共 3 小 题 , 每 小 题 6 分 , 共 18 分 . 9 . 如 果 函 数 y = f( x) 的 导 函 数 的 图 象 如 右 图 所 示 ,那 么 下 列 结 论 正 确 的 是 (     ) ( A) 函 数 y = f( x) 在 区 间 (3 ,5 ) 上 单 调 递 增 ( B) 当 x = - 1 2 时 ,函 数 y = f( x) 有 极 大 值 ( C) 函 数 y = f( x) 在 区 间 ( 1, 2) 上 单 调 递 增 ( D ) 当 x = 2 时 ,函 数 y = f( x ) 有 极 大 值 10 .已 知 函 数 f( x) = xe x - m 2 x2 - m x( m > 0) ,则 函 数 f( x) 在 [ 1, 3] 上 的 最 小 值 可 能 为 (     ) ( A ) e - 3 2 m ( B) - m 2 ( ln m ) 2 ( C) 2e 2 - 4m ( D ) 3e 3 - 15 2 m 11 .设 等 比 数 列 { a n } 的 前 n 项 和 为 S n ,且 S 4 = S 3 - 1 S 3 .若 a 1 > 1, 则 (     ) ( A ) a 1 > a 3 ( B) a 1 < a 3 ( C) a 2 < a 4 ( D ) a 2 > a 4 第 Ⅱ 卷 非 选 择 题 ( 共 92 分 ) 三 、 填 空 题 : 本 题 共 3 小 题 , 每 小 题 5 分 , 共 15 分 . 12 .若 函 数 y = a( x3 - x) ( 的 单 调 递 增 区 间 是 - ∞ , - 槡 3 ) 3 ( , 槡 3 3 , + ) ∞ ,则 实 数 a 的 取 值 范 围 是 . 13 .“ 中 国 剩 余 定 理 ” 又 称 “ 孙 子 定 理 ” , 讲 的 是 一 个 关 于 整 除 的 问 题 .现 有 这 样 一 个 整 除 问 题 :将 1 到 10 0 这 10 0 个 数 中 能 被 2 除 余 1 且 被 3 除 余 1 的 数 按 从 小 到 大 的 顺 序 排 成 一 列 ,构 成 首 项 为 1 的 等 差 数 列 { a n } , 则 此 数 列 的 项 数 为 . 14 .某 学 校 有 A, B 两 家 餐 厅 , 通 过 调 查 发 现 : 开 学 第 一 天 的 中 午 ,有 一 半 的 学 生 到 A 餐 厅 就 餐 ,另 一 半 的 学 生 到 B 餐 厅 就 餐 ; 从 第 二 天 起 ,在 前 一 天 选 择 A 餐 厅 就 餐 的 学 生 中 , 次 日 会 有 1 4 的 学 生 继 续 选 择 A 餐 厅 ,在 前 一 天 选 择 B 餐 厅 就 餐 的 学 生 中 ,次 日 会 有 1 2 的 学 生 继 续 选 择 B 餐 厅 . 该 学 校 共 有 学 生 3 50 0 人 ,估 计 第 10 0 天 该 学 校 到 A 餐 厅 就 餐 的 学 生 人 数 为 人 .( 用 整 数 作 答 ) 四 、 解 答 题 : 本 题 共 5 小 题 , 共 77 分 . 15 .( 13 分 ) 已 知 等 差 数 列 { a n } 中 ,S n 为 其 前 n 项 和 ,且 a 1 = 8, S 3 = - 9a 6 . ( 1) 求 数 列 { a n } 的 通 项 公 式 ; ( 2) 数 列 { a n } 的 前 多 少 项 之 和 最 大 ?并 求 出 最 大 值 . 1 6 .( 15 分 ) 已 知 函 数 f( x) = x - 2 x ,g ( x) = a( 2 - ln x) . ( 1) 若 曲 线 y = f( x) 与 曲 线 y = g ( x) 在 x = 1 处 的 切 线 的 斜 率 相 同 ,求 a 的 值 ; ( 2) 若 存 在 一 点 ,使 得 曲 线 y = f( x) 与 曲 线 y = g( x) 在 该 点 处 的 切 线 的 斜 率 相 同 ,求 实 数 a 的 取 值 范 围 . / 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 : ; < = > ! ? @ ! " # $ % & / 0 1 2 # 4 5 6 A 8 9 : ; B = > ! C D ! " # $ % & ! ' - * . / . 0 1 2 " . + #

资源预览图

第29期 学业水平测评(三)-【数理报】2024-2025学年高二数学选择性必修第二册同步学案(人教A版2019)
1
所属专辑
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。