内容正文:
集美中学高中105组高二(下)数学练习(第2周)
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 下列等式中不成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据排列数的计算公式计算即可.
【详解】对于A,,A正确;
对于B,,当时,,B错误;
对于C,,C正确;
对于D,,D正确.
故选:B
2. 整数3528有( )个不同的正因数.
A. 10 B. 12 C. 36 D. 40
【答案】C
【解析】
【分析】先把3528因数分解,再根据分步乘法计数原理求其正因数的个数.
【详解】,3528的正因数必为的形式,
,,,
所以3528共有个不同的正因数.
故选:C
3. 甲、乙、丙、丁、戊、己共6个班参加元旦合唱比赛,决出第1名到第6名的名次.甲、乙两个班的学生去询问成绩,评审老师对甲班学生说:“很遗憾,你们班和乙班都不是第1名."对乙班学生说:“你们班当然不会是最后1名,”从这两个回答分析,6个班的名次排列可能的不同情况种数为( )
A. 480 B. 384 C. 360 D. 288
【答案】B
【解析】
【分析】根据分步乘法计数原理,先确定第一名的班级,再确定最后一名的班级,再确定没有要求的班级名次即可.
【详解】分步乘法计数原理,分三步完成.
第1名只能是丙、丁、戊、己这4个班,有种可能;
乙班的名次只可能是第2,3,4,5名,有种可能;
剩余4个班的名次有种可能.
所以6个班的名次排列有种不同情况.
故选:B
4. 某晚会由4个歌舞节目和2个机器人表演节目组成,若要求机器人表演节目不能相邻出演且前3个节目中至少有一个是机器人表演节目,则不同的节目安排方法有( )种.
A. 216 B. 360 C. 432 D. 672
【答案】C
【解析】
【分析】借助插空法解决不相邻要求,用排除法解决前3个节目至少有一个机器人节目要求
【详解】步骤1:先排 4 个歌舞节目:,排好后会产生 5 个空位(包括两端);
步骤2:将 2 个机器人节目插入空位:;
步骤3:排除“前3个节目全是歌舞”的情况:先从4个歌舞节目中选3个排在前3个位置,有种方法,
剩下的1个歌舞节目和2个机器人节目排在后3个位置,且机器人节目不相邻,只能是“机器人-歌舞-机器人”的排列,
有种方法.故不满足条件的情况有.
故总数为:
故选:C
5. 已知1、2、3、4、5、6、7、8八个数字组成一个八位数(各位数字不重复),满足任意相邻数字奇偶性不同,且5、6两个数字相邻,则这样的八位数有( )个.
A. 432 B. 257 C. 282 D. 504
【答案】D
【解析】
【分析】利用捆绑法和插空法来求个数即可.
【详解】第一步:把1、2、3、4、7、8奇偶数相间而排,共有种,
第二步:再把5、6两个数字一起插空,由于每一个空的旁边都是一奇一偶,
所以插入后奇数旁边放6,偶数旁边放5,则这7个空共有种排法,
根据分步计数乘法原理可得:这样的八位数有个,
故选:D.
6. 某次市运会跳水项目的预赛中有名参赛选手,其中校有名,校有名,校有名.现要求校名选手的出场均不能和校选手的出场相邻,则这名选手不同出场顺序的种数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】记校名选手分别为甲、乙,记事件甲与校选手的出场相邻,事件乙与校选手的出场相邻,结合韦恩图法可求出满足题设条件的排法种数.
【详解】记校名选手分别为甲、乙,
记事件甲与校选手的出场相邻,事件乙与校选手的出场相邻,如下图所示:
事件为:校选手的两边为甲和乙,
则满足题意的排法种数为
种.
故选:B.
7. 《中国诗词大会》亮点颇多,十场比赛每场都有一首特别设计的开场诗词在声光舞美的配合下,百人团齐声朗诵,别有韵味.若《登鹳雀楼》、《春江花月夜》、《赋得古原草送别》、《念奴娇》和另外确定的两首诗词排在后六场,且《登鹳雀楼》排在《春江花月夜》的前面,《赋得古原草送别》与《念奴娇》不相邻且均不排在最后,则后六场的排法有( )
A. 720种 B. 360种 C. 288种 D. 144种
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意分步进行分析:①用倍分法分析《登鹳雀楼》、《春江花月夜》和另外两首诗词的排法数目;②用插空法分析《赋得古原草送别》与《念奴娇》的排法数目,由分步计数原理计算可得答案.
【详解】根据题意分步进行分析:
①将《登鹳雀楼》、《春江花月夜》和另外两首诗词的首诗词全排列,则有种顺序,
因为《登鹳雀楼》排在《春江花月夜》的前面,所以这首诗词的排法有种;
②这首诗词排好后,不含最后有个空位,在个空位中任选个,
安排《赋得古原草送别》与《念奴娇》,有种安排方法;
则后六场的排法有种 .
故选:D
8. 从三个班级,每班随机选派两名学生为代表,这六名同学被随机安排在一个圆桌会议室进行“深度学习与复习”座谈,会议室的圆桌正有好有六个座位,则同一班级的两名同学恰好被安排在一起相邻而坐的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】个元素圆桌环形排列的所有情况为,将需要相邻的元素捆绑,环形排列,还要注意捆绑的两个元素内部也有顺序.
【详解】由题意可知,个元素圆桌环形排列的所有情况为,故所有的情况数是种,
同一班级的两名同学恰好排在一起相邻而坐的情况数为:首先三个班的两名同学捆绑,形成新的三个元素,环排共有种,
又每个班两名同学可以排序,则有种,同一班级的两名同学恰好被安排在一起相邻而坐的概率为.
故选:C.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. (多选)已知下列问题,其中是排列问题的有( )
A. 从甲、乙、丙三名同学中选出两名分别参加数学和物理学习小组
B. 从甲、乙、丙三名同学中选出两名同学参加一项活动
C. 从四个字母中取出个字母
D. 从四个数字中取出个数字组成一个两位数
【答案】AD
【解析】
【分析】根据排列的定义,逐个选项判断即可.
【详解】选项A是排列问题,因为两名同学参加的活动与顺序有关;
选项B不是排列问题,因为两名同学参加的活动与顺序无关;
选项C不是排列问题,因为取出的两个字母与顺序无关;
选项D是排列问题,因为取出的两个数字还需要按顺序排成一列.
故选:AD
10. 下列说法正确的有( )
A. 某商场共有5层,每层均有两个楼梯,小明从一楼上到五楼可能的走法有32种
B. 用,,,,,,这七个数字组成没有重复数字的三位数,其中偶数共有105个
C. 现有5个相同的球和5个编号为,,,,的不同的盒子,把球全部放入盒子内,恰有一个空盒的放法有20种
D. 把英文单词sorry的字母顺序写错,可能出现的错误共有59种
【答案】BCD
【解析】
【分析】对于A:根据分步乘法计数原理运算求解;对于B:分类讨论个位数是否为0,结合排列数运算求解;对于C:若恰有一个空盒,则一个盒子有2个球,结合排列数运算求解;对于D:注意到字母中包含2个r,结合排列数运算求解.
【详解】对于选项A:每层均有2种选择,从一楼上到五楼可能的走法有种,故A错误;
对于选项B:若个位为0,偶数共有个;
若个位不为0,偶数共有个;
综上所述:偶数共有个,故B正确;
对于选项C:若恰有一个空盒,则一个盒子有2个球,所以放法有种,故C正确;
对于选项D:由题意知本题是一个排列组合及简单的计数问题
五个字母进行全排列共有种结果,
字母中包含2个r,则五个字母进行全排列的结果要除以2,共有60种结果,
在这60种结果里有一个是正确的,
所以可能出现的错误的种数是,故D正确;
故选:BCD.
11. 用数中0,1,2,3,4,5组成没有重复数字的四位数,则下列说法正确的是( )
A. 可以组成300个四位数
B. 可以组成180个四位偶数
C. 可以组成96个能被3整除的四位数
D. 将组成的四位数按从小到大的顺序排成一列,则第85个数为2310
【答案】AC
【解析】
【分析】A选项,先考虑千位,再考虑剩余3个数位,相乘得到答案;B选项,分个位为0和个位不为0两种情况,相加得到答案;C选项,选出四个数,数字之和能被3整除,再考虑每种情况下能组成的四位数个数,相加后得到答案;D选项,先考虑千位数字为1,再考虑千位数字为2,再考虑百位,从而得到从小到大排列,第85个数为2301.
【详解】对于A,先从1,2,3,4,5五个数字中选出1个放在千位上,有种选择,
再从添上0后的剩余5个数中选出4个,放在百位,十位和个位上,有种选择,
因此可以组成没有重复数字的四位数个数为,A正确;
对于B,分两种情况,当个位为0时,从1,2,3,4,5五个数中,选择3个放在千位,百位和十位上,有中选择,
当个位不为0时,先从2,4中选择1个放在个位上,有种选择,
再考虑千位,从除去0外的剩余4个数中,选择1个放在千位,有种选择,
再从添上0后的4个数中,选择2个,和剩余的百位和十位进行全排列,有种选择,
故可以组成没有重复数字的四位偶数个数为,B错误;
对于C,能被3整除的四位数,数位上的数字之和要能被整除,
先从0,1,2,3,4,5六个数中,选出四个数,数字之和能被3整除的有0,1,2,3;0,2,3,4;0,1,3,5;0,3,4,5和1,2,4,5;
其中0,1,2,3,先考虑千位,从除去0的三个数中,选出1个,有种选择,再考虑剩余的3个数,有种选择,可以组成的没有重复数字的四位数个数为,
同理可得0,2,3,4;0,1,3,5;0,3,4,5,均可以组成的没有重复数字的四位数个数为18,
1,2,4,5,能组成没有重复数字的四位数个数为,
因此可以组成个能被3整除的四位数,C正确;
对于D,若组成的没有重复数字的四位数千位为1,
此时剩余的5个数中,选择3个,分别安排在百位,十位和个位,有个,
若组成的没有重复数字的四位数千位为2,
此时剩余的5个数中,选择3个,分别安排在百位,十位和个位,有个,
,故将组成的四位数按从小到大的顺序排成一列,则第85个四位数千位为2,
若组成的没有重复数字的四位数千位为2,百位为0,此时从剩余的4个数字中选择2个,放在十位和个位,组成的没有重复数字的四位数有个,,
同理可得:若组成的没有重复数字的四位数千位为2,百位为1,组成的没有重复数字的四位数有个,,
因此将组成的四位数按从小到大的顺序排成一列,则第85个数为2301,D错误.
故选:AC
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若,则的个位数字是_____.
【答案】
【解析】
【分析】利用阶乘的公式计算即可得解.
【详解】,,,,,
从开始一直到的个位数字都是0.
要求的个位数字,则只要将前面五个数加起来,
即.
即的个位数字就是.
13. 如图为我国数学家赵爽(约3世纪初)在为《周髀算经》作注时验证勾股定理的示意图,现用4种不同颜色给图中的5个区域涂色,要求相邻的区域不能涂同一种颜色,则不同的涂色方法共有_____种.
【答案】72
【解析】
【分析】根据题意,分4步依次分析区域A、B、C、D、E的涂色方法数目,由分步计数原理计算答案.
【详解】分4步进行分析:
①,对于区域,有4种颜色可选;
②,对于区域,与区域相邻,有3种颜色可选;
③,对于区域,与、区域相邻,有2种颜色可选;
④,对于区域、,若与颜色相同,区域有2种颜色可选,
若与颜色不相同,区域有1种颜色可选,区域有1种颜色可选,
则区域、有种选择,
则不同的涂色方案有种.
14. 从1,2,3,…,20,21这21个整数中任选两个不同的整数,,其中使得的个位上的数字为9的有序数组的个数为_____.
【答案】85
【解析】
【分析】根据,的个位上的数字具有周期性规律,对、的取值分类讨论,结合计数原理求得答案.
【详解】,的个位上的数字具有周期性规律,如表所示,
1
2
3
4
5
6
7
8
的个位上的数字
2
4
8
6
2
4
8
6
的个位上的数字
3
9
7
1
3
9
7
1
由表可得,的个位上的数字周期为4,
因此,①当取1,5,9,13,17,21时,可取3,7,11,15,19,此时满足题意的有序数组有个;
②当取3,7,11,15,19时,可取4,8,12,16,20,此时满足题意的有序数组有个;
③当取4,8,12,16,20时,可取1,5,9,13,17,21,此时满足题意的有序数组有个;
④当取2,6,10,14,18时,的个位数为4,此时要求的个位数为5,而的个位数不可能为5,故此种情况不成立.
综上,满足题意的有序数组的个数为个.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知圆C过点,,且圆心在直线上.
(1)求圆C的标准方程;
(2)求过点且与圆C相切的直线方程.
【答案】(1);
(2)或.
【解析】
【分析】(1)利用几何法作出圆心,结合方程组求解圆心坐标和半径,从而可得圆的标准方程;
(2)利用分斜率是否存在来表示直线,结合圆心到直线的距离等于半径来求切线方程.
【小问1详解】
由点,,可得中点和斜率,
则的中垂线方程为:,
由圆心既在的中垂线上,又在直线上,
联立可得:,解得:,
所以圆心坐标,半径,
所以圆C的标准方程为;
【小问2详解】
过点垂直于轴的直线为,圆心到直线的距离,故直线为圆的一条切线,
再设过点斜率存在的切线方程为,
由直线与圆相切,可得:,
解得:,则此时切线方程为,
综上,与圆C相切的直线方程为或.
16. 已知是公比大于1的等比数列,,且,,成等差数列,数列的前n项和为.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前n项和.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)根据给定条件,利用等差中项列式求出公比即可.
(2)求出,再利用错位相减法求和即得.
【小问1详解】
设等比数列的公比为,由,且成等差数列,
得,解得,
所以数列的通项公式为.
【小问2详解】
由数列的前n项和为,得当时,,
而满足上式,
因此,,
则,
因此,
两式相减得,
所以.
17. 如图,在四棱锥中,平面,,,,,为的中点,点在上,且,G是线段上一动点.
(1)求证:平面平面;
(2)当A,E,F,G四点共面时,求直线与平面所成角的余弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)要证明面面垂直,需证明一平面内的线段与另一平面垂直,即证明平面.
(2)先建立空间直角坐标系,列出各个点的坐标,根据共面关系求出的坐标,然后求出平面的法向量坐标,最后根据向量夹角的余弦公式求出结果.
【小问1详解】
证明:因为平面,平面,
所以,因为平面,
所以平面,又平面,
所以平面平面.
【小问2详解】
在上取点使得,则以为原点,以所在直线为轴建立空间直角坐标系,如图,
则,设,则,
所以,因为A,E,F,G四点共面,
所以存在实数使得,则.
解得,所以,所以.
设平面的法向量为,则.
所以有,令,则,所以.
所以直线与平面所成角的正弦值为.
所以直线与平面所成角的余弦值为.
18. 在平面直角坐标系中,设,,,直线,相交于点Q,且它们的斜率之积是.
(1)求点的轨迹的方程;
(2)过点的直线与交于M,N两点,
①求面积的最大值;
②若P是线段上异于M,N的一点,且满足,证明:.
【答案】(1);
(2)①;②证明见解析.
【解析】
【分析】(1)设,由题化简可得答案;
(2)①设过直线方程为:,.不妨设在上方,如图所示,可得,将直线与(1)中方程联立结合韦达定理可得
,据此可得最值;
②设在上方,如图所示,设,如图分别过作轴垂线,垂足为,由可得,结合①可得,据此可完成证明.
【小问1详解】
设,由题可得,化简后可得:;
【小问2详解】
①由题可得过的直线方程斜率不为0,
设过直线方程为:,将直线方程与联立,
消去x可得:,判别式为:.
设,由韦达定理.
不妨设在上方,如图所示,
,令,
则,,
当且仅当,即时取等号;
②设在上方,如图所示,设,
如图分别过作轴垂线,垂足为,
则,
从而,
则,又在上,则,
注意到两点中点为,则在连线的中垂线上,
从而.
19. 已知递增数列的前项和为,,数列具有性质P:对任意的,当时,与两数中至少有一个是集合中的项.
(1)若数列单调递增且具有性质,求,;
(2)证明:;
(3)若数列单调递增且具有性质P.已知,求.
【答案】(1); (2)证明见解析;
(3).
【解析】
【分析】(1)设,由题可得中必有一个在A 中,据此可得,再利用可得;
(2)类似于(1)中分析可得,然后由题可得,,据此可得,累加并整理可完成证明;
(3)设,由(2)中分析可得,由,可得,又注意到,,可得是以1为首项,公比为2的等比数列,据此可得答案.
【小问1详解】
设,由题可得中必有一个在A 中,
因,则,,,结合,
则;此时数列为,因为,
则,,即;
【小问2详解】
类似于(1)中分析,中必有一个在中,
因,则,,则.
又注意到,则,.
因,则,
则,
即,
将以上各式累加可得,
即;
【小问3详解】
设.
由(2)分析可得.
则,因,
则.
又,则,注意到,
则,即,
故是以1为首项,公比为2的等比数列,
则.
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集美中学高中105组高二(下)数学练习(第2周)
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 下列等式中不成立的是( )
A. B.
C. D.
2. 整数3528有( )个不同的正因数.
A. 10 B. 12 C. 36 D. 40
3. 甲、乙、丙、丁、戊、己共6个班参加元旦合唱比赛,决出第1名到第6名的名次.甲、乙两个班的学生去询问成绩,评审老师对甲班学生说:“很遗憾,你们班和乙班都不是第1名."对乙班学生说:“你们班当然不会是最后1名,”从这两个回答分析,6个班的名次排列可能的不同情况种数为( )
A. 480 B. 384 C. 360 D. 288
4. 某晚会由4个歌舞节目和2个机器人表演节目组成,若要求机器人表演节目不能相邻出演且前3个节目中至少有一个是机器人表演节目,则不同的节目安排方法有( )种.
A. 216 B. 360 C. 432 D. 672
5. 已知1、2、3、4、5、6、7、8八个数字组成一个八位数(各位数字不重复),满足任意相邻数字奇偶性不同,且5、6两个数字相邻,则这样的八位数有( )个.
A. 432 B. 257 C. 282 D. 504
6. 某次市运会跳水项目的预赛中有名参赛选手,其中校有名,校有名,校有名.现要求校名选手的出场均不能和校选手的出场相邻,则这名选手不同出场顺序的种数为( )
A. B. C. D.
7. 《中国诗词大会》亮点颇多,十场比赛每场都有一首特别设计的开场诗词在声光舞美的配合下,百人团齐声朗诵,别有韵味.若《登鹳雀楼》、《春江花月夜》、《赋得古原草送别》、《念奴娇》和另外确定的两首诗词排在后六场,且《登鹳雀楼》排在《春江花月夜》的前面,《赋得古原草送别》与《念奴娇》不相邻且均不排在最后,则后六场的排法有( )
A. 720种 B. 360种 C. 288种 D. 144种
8. 从三个班级,每班随机选派两名学生为代表,这六名同学被随机安排在一个圆桌会议室进行“深度学习与复习”座谈,会议室的圆桌正有好有六个座位,则同一班级的两名同学恰好被安排在一起相邻而坐的概率为( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. (多选)已知下列问题,其中是排列问题的有( )
A. 从甲、乙、丙三名同学中选出两名分别参加数学和物理学习小组
B. 从甲、乙、丙三名同学中选出两名同学参加一项活动
C. 从四个字母中取出个字母
D. 从四个数字中取出个数字组成一个两位数
10. 下列说法正确的有( )
A. 某商场共有5层,每层均有两个楼梯,小明从一楼上到五楼可能的走法有32种
B. 用,,,,,,这七个数字组成没有重复数字的三位数,其中偶数共有105个
C. 现有5个相同的球和5个编号为,,,,的不同的盒子,把球全部放入盒子内,恰有一个空盒的放法有20种
D. 把英文单词sorry的字母顺序写错,可能出现的错误共有59种
11. 用数中0,1,2,3,4,5组成没有重复数字的四位数,则下列说法正确的是( )
A. 可以组成300个四位数
B. 可以组成180个四位偶数
C. 可以组成96个能被3整除的四位数
D. 将组成的四位数按从小到大的顺序排成一列,则第85个数为2310
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若,则的个位数字是_____.
13. 如图为我国数学家赵爽(约3世纪初)在为《周髀算经》作注时验证勾股定理的示意图,现用4种不同颜色给图中的5个区域涂色,要求相邻的区域不能涂同一种颜色,则不同的涂色方法共有_____种.
14. 从1,2,3,…,20,21这21个整数中任选两个不同的整数,,其中使得的个位上的数字为9的有序数组的个数为_____.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知圆C过点,,且圆心在直线上.
(1)求圆C的标准方程;
(2)求过点且与圆C相切的直线方程.
16. 已知是公比大于1的等比数列,,且,,成等差数列,数列的前n项和为.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前n项和.
17. 如图,在四棱锥中,平面,,,,,为的中点,点在上,且,G是线段上一动点.
(1)求证:平面平面;
(2)当A,E,F,G四点共面时,求直线与平面所成角的余弦值.
18. 在平面直角坐标系中,设,,,直线,相交于点Q,且它们的斜率之积是.
(1)求点的轨迹的方程;
(2)过点的直线与交于M,N两点,
①求面积的最大值;
②若P是线段上异于M,N的一点,且满足,证明:.
19. 已知递增数列的前项和为,,数列具有性质P:对任意的,当时,与两数中至少有一个是集合中的项.
(1)若数列单调递增且具有性质,求,;
(2)证明:;
(3)若数列单调递增且具有性质P.已知,求.
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