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=-12,
所以a5 =a1+4d=12-48=72(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≤175,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
*8B
8B
G
G
< ¡Qxq
oB*¢£¤¥¦
§¨Ba©ª«¬
<®G ¯°±+-²
³´µ¶µ·Q¸¹
xºm+roG*»
R¼½¾¿&ÀBÁ
Â'ÃQ
!"+ÄÅBÆ
Ç\ÈÉÊËQ̵
ÍÎÏBÐÑÒB
ÓÔÕÖ<×®+Æ
ØBÙµÚ>-Û
ÜÝÝB aÞß#à
áâ+ãä= *5
ÄÅåæ#çè-²
+éê#ëìíîÍ
+ïðñò=
!"+67a
óôìx*;õ<
ö÷+9øGùú
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
"
.
+
#