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2024高二數學期末考試題
在日復一日的學習、工作生活中,我們很多時候都不得不用到試題,試題有助于被考核者了解自己的真實水平。什么樣的試題才能有效幫助到我們呢?下面是小編為大家收集的2024高二數學期末考試題,歡迎閱讀,希望大家能夠喜歡。
高二數學期末考試題 1
一、選擇題:本大題共12小題,每小題3分,共36分,在每個小題給出的四個選項中,只有一個符合題目要求的
1.命題“a=0,則ab=0”的逆否命題是( )
A.若ab=0,則a=0 B.若a≠0,則ab≠0 C.若ab=0,則a≠0 D.若ab≠0,則a≠0
2.橢圓 + =1的長軸長是( )
A.2 B.3 C.4 D.6
3.已知函數f(x)=x2+sinx,則f′(0)=( )
A.0 B.﹣1 C.1 D.3
4.“a>1”是“a2<1”的( )
A.充分不必要條件 B.必要不充分條件
C.充要條件 D.既不充分也不必要條件
5.雙曲線 =1的漸近線方程是( )
A.y=±2x B.y=±4x C.y=± x D.y=± x
6.已知y=f(x)的導函數f′(x)的圖象如圖所示,則下列結論正確的是( )
A.f(x)在(﹣3,﹣1)上先增后減 B.x=﹣2是函數f(x)極小值點
C.f(x)在(﹣1,1)上是增函數 D.x=1是函數f(x)的極大值點
7.已知雙曲線的離心率e= ,點(0,5)為其一個焦點,則該雙曲線的標準方程為( )
A. ﹣ =1 B. ﹣ =1
C. ﹣ =1 D. ﹣ =1
8.函數f(x)=xlnx的單調遞減區間為( )
A.(﹣∞, ) B.(0, ) C.(﹣∞,e) D.(e,+∞)
9.若方程 + =1表示焦點在y軸上的橢圓,則實數m的取值范圍為( )
A.(﹣∞,1) B.(1,2) C.(2,3) D.(3,+∞)
10.已知命題p:x∈(0,+∞),2x>3x,命題q:x0∈(0,+∞),x >x ,則下列命題中的真命題是( )
A.p∧q B.p∨(¬q) C.(¬p)∧(¬q) D.(¬p)∧q
11.f(x),g(x)分別是定義在R上的奇函數和偶函數,當x<0時,f′(x)g(x)+f(x)g′(x)>0,且g(﹣3)=0,則不等式f(x)g(x)<0的解集是( )
A.(﹣∞,﹣3)∪(0,3) B.(﹣∞,﹣3)∪(3,+∞) C.(﹣3,0)∪(3,+∞) D.(﹣3,0)∪(0,3)
12.過點M(2,﹣1)作斜率為 的直線與橢圓 + =1(a>b>0)相交于A,B兩個不同點,若M是AB的中點,則該橢圓的離心率e=( )
A. B. C. D.
二、填空題:本大題共4個小題,每小題4分.、共16分.
13.拋物線x2=4y的焦點坐標為 .
14.已知命題p:x0∈R,3 =5,則¬p為 .
15.已知曲線f(x)=xex在點P(x0,f(x0))處的切線與直線y=x+1平行,則點P的坐標為 .
16.已知f(x)=ax3+3x2﹣1存在唯一的零點x0,且x0<0,則實數a的取值范圍是 .
三、解答題:本大題共7小題,共48分,解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟.
17.已知命題p:函數y=kx是增函數,q:方程 +y2=1表示焦點在x軸上的橢圓,若p∧(¬q)為真命題,求實數k的取值范圍.
18.已知函數f(x)=2x3﹣6x2+m在[﹣2,2]上的最大值為3,求f(x)在[﹣2,2]上的最小值.
19.已知點P(1,﹣2)在拋物線C:y2=2px(p>0)上.
(1)求拋物線C的方程及其準線方程;
(2)若過拋物線C焦點F的直線l與拋物線C相交于A,B兩個不同點,求|AB|的最小值.
20.已知函數f(x)=x﹣ ﹣2alnx(a∈R).
(1)若函數f(x)在x= 處取得極值,求實數a的值;
(2)求證:當a≤1時,不等式f(x)≥0在[1,+∞)恒成立.
21.已知函數f(x)=x﹣ ﹣2alnx(a∈R).
(1)若函數f(x)在x= 處取得極值,求實數a的值;
(2)若不等式f(x)≥0在[1,+∞)恒成立,求實數a的取值范圍.
22.已知橢圓C: + =1(a>b>0)的離心率e= ,點P(﹣ ,1)在該橢圓上.
(1)求橢圓C的方程;
(2)若點A,B是橢圓C上關于直線y=kx+1對稱的兩點,求實數k的取值范圍.
23.已知橢圓C: + =1(a>b>0)的離心率e= ,原點到直線 + =1的距離為 .
(1)求橢圓C的方程;
(2)若點A,B是橢圓C上關于直線y=kx+1對稱的兩點,求實數k的取值范圍.
參考答案與試題解析
一、選擇題:本大題共12小題,每小題3分,共36分,在每個小題給出的四個選項中,只有一個符合題目要求的
1.命題“a=0,則ab=0”的逆否命題是( )
A.若ab=0,則a=0 B.若a≠0,則ab≠0 C.若ab=0,則a≠0 D.若ab≠0,則a≠0
【考點】四種命題間的逆否關系.
【分析】根據互為逆否的兩命題是條件和結論先逆后否來解答.
【解答】解:因為原命題是“a=0,則ab=0”,
所以其逆否命題為“若ab≠0,則a≠0”,
故選D.
2.橢圓 + =1的長軸長是( )
A.2 B.3 C.4 D.6
【考點】橢圓的簡單性質.
【分析】直接利用橢圓的標準方程求解實軸長即可.
【解答】解:橢圓 + =1的實軸長是:2a=6.
故選:D.
3.已知函數f(x)=x2+sinx,則f′(0)=( )
A.0 B.﹣1 C.1 D.3
【考點】導數的運算.
【分析】求函數的導數,利用代入法進行求解即可.
【解答】解:函數的導數f′(x)=2x+cosx,
則f′(0)=cos0=1,
故選:C.
4.“a>1”是“a2<1”的( )
A.充分不必要條件 B.必要不充分條件
C.充要條件 D.既不充分也不必要條件
【考點】必要條件、充分條件與充要條件的判斷.
【分析】由a2<1解得﹣1
【解答】解:由a2<1解得﹣1
∴“a>1”是“a2<1”的既不充分也不必要條件.
故選:D.
5.雙曲線 =1的漸近線方程是( )
A.y=±2x B.y=±4x C.y=± x D.y=± x
【考點】雙曲線的標準方程.
【分析】利用雙曲線的'簡單性質直接求解.
【解答】解:雙曲線 =1的漸近線方為 ,
整理,得y= .
故選:C.
6.已知y=f(x)的導函數f′(x)的圖象如圖所示,則下列結論正確的是( )
A.f(x)在(﹣3,﹣1)上先增后減 B.x=﹣2是函數f(x)極小值點
C.f(x)在(﹣1,1)上是增函數 D.x=1是函數f(x)的極大值點
【考點】利用導數研究函數的單調性.
【分析】本小題考查導數的運用;根據導數值與0的關系判斷各個選項即可.
【解答】解:由圖象得:﹣30,﹣2
∴f(x)在(﹣3,﹣2)遞增,在(﹣2,﹣1)遞減,
故選:A.
7.已知雙曲線的離心率e= ,點(0,5)為其一個焦點,則該雙曲線的標準方程為( )
A. ﹣ =1 B. ﹣ =1
C. ﹣ =1 D. ﹣ =1
【考點】雙曲線的簡單性質.
【分析】設雙曲線的方程為 ﹣ =1(a,b>0),運用離心率公式和a,b,c的關系,解方程可得a=3,b=4,進而得到所求雙曲線的方程.
【解答】解:設雙曲線的方程為 ﹣ =1(a,b>0),
由題意可得e= = ,c=5,
可得a=3,b= =4,
即有雙曲線的標準方程為 ﹣ =1.
故選:D.
8.函數f(x)=xlnx的單調遞減區間為( )
A.(﹣∞, ) B.(0, ) C.(﹣∞,e) D.(e,+∞)
【考點】利用導數研究函數的單調性.
【分析】求出函數的定義域,求出函數的導函數,令導函數小于等于0求出x的范圍,寫出區間形式即得到函數y=xlnx的單調遞減區間.
【解答】解:函數的定義域為x>0
∵y′=lnx+1
令lnx+1<0得0
∴函數y=xlnx的單調遞減區間是( 0, ),
故選:B.
9.若方程 + =1表示焦點在y軸上的橢圓,則實數m的取值范圍為( )
A.(﹣∞,1) B.(1,2) C.(2,3) D.(3,+∞)
【考點】橢圓的簡單性質.
【分析】由題意可得m﹣1>3﹣m>0,解不等式即可得到所求范圍.
【解答】解:方程 + =1表示焦點在y軸上的橢圓,
可得m﹣1>3﹣m>0,
解得2
故選:C.
10.已知命題p:x∈(0,+∞),2x>3x,命題q:x0∈(0,+∞),x >x ,則下列命題中的真命題是( )
A.p∧q B.p∨(¬q) C.(¬p)∧(¬q) D.(¬p)∧q
【考點】復合命題的真假.
【分析】根據x∈(0,+∞),2x<3x,是真命題,再根據復合命題之間的判定方法即可判斷出真假.
【解答】解:命題p:x∈(0,+∞),2x>3x,是假命題,例如取x=2不成立;
命題q:∵x∈(0,+∞),2x<3x,因此命題q是假命題,
∴只有(¬p)∧(¬q)是真命題.
故選:C.
11.f(x),g(x)分別是定義在R上的奇函數和偶函數,當x<0時,f′(x)g(x)+f(x)g′(x)>0,且g(﹣3)=0,則不等式f(x)g(x)<0的解集是( )
A.(﹣∞,﹣3)∪(0,3) B.(﹣∞,﹣3)∪(3,+∞) C.(﹣3,0)∪(3,+∞) D.(﹣3,0)∪(0,3)
【考點】利用導數研究函數的單調性;函數奇偶性的性質.
【分析】構造函數h(x)=f(x)g(x),利用已知可判斷出其奇偶性和單調性,進而即可得出不等式的解集.
【解答】解:令h(x)=f(x)g(x),則h(﹣x)=f(﹣x)g(﹣x)=﹣f(x)g(x)=﹣h(x),因此函數h(x)在R上是奇函數.
、佟弋攛<0時,h′(x)=f′(x)g(x)+f(x)g′(x)>0,∴h(x)在x<0時單調遞增,
故函數h(x)在R上單調遞增.
∵h(﹣3)=f(﹣3)g(﹣3)=0,
∴h(x)=f(x)g(x)<0=h(﹣3),
∴x<﹣3.
、诋攛>0時,函數h(x)在R上是奇函數,可知:h(x)在(0,+∞)上單調遞增,且h(3)=﹣h(﹣3)=0,
∴h(x)<0,的解集為(0,3).
∴不等式f(x)g(x)<0的解集是(﹣∞,﹣3)∪(0,3).
故選:A
12.過點M(2,﹣1)作斜率為 的直線與橢圓 + =1(a>b>0)相交于A,B兩個不同點,若M是AB的中點,則該橢圓的離心率e=( )
A. B. C. D.
【考點】橢圓的簡單性質.
【分析】利用點差法,結合M是線段AB的中點,斜率為 = = ,即可求出橢圓的離心率.
【解答】解:設A(x1,y1),B(x2,y2),則x1+x2=4,y1+y2=﹣2,
A,B兩個不同點代入橢圓方程,可得 + =1, + =1,
作差整理可得 + =0,
∵斜率為 = = ,
∴a=2b,
∴c= = b,
∴e= = .
故選:C.
二、填空題:本大題共4個小題,每小題4分.、共16分.
13.拋物線x2=4y的焦點坐標為 (0,1) .
【考點】拋物線的簡單性質.
【分析】由拋物線x2=4y的焦點在y軸上,開口向上,且2p=4,即可得到拋物線的焦點坐標.
【解答】解:拋物線x2=4y的焦點在y軸上,開口向上,且2p=4,∴
∴拋物線x2=4y的焦點坐標為(0,1)
故答案為:(0,1)
14.已知命題p:x0∈R,3 =5,則¬p為 x∈R,3x≠5 .
【考點】命題的否定.
【分析】由特稱命題的否定方法可得結論.
【解答】解:由特稱命題的否定可知:
¬p:x∈R,3x≠5,
故答案為:x∈R,3x≠5.
15.已知曲線f(x)=xex在點P(x0,f(x0))處的切線與直線y=x+1平行,則點P的坐標為 (0,0) .
【考點】利用導數研究曲線上某點切線方程.
【分析】求出f(x)的導數,求得切線的斜率,由兩直線平行的條件:斜率相等,可得x0為x+1=e﹣x的解,運用單調性可得方程的解,進而得到P的坐標.
【解答】解:f(x)=xex的導數為f′(x)=(x+1)ex,
可得切線的斜率為(x0+1)ex0,
由切線與直線y=x+1平行,可得
(x0+1)ex0=1,
即有x0為x+1=e﹣x的解,
由y=x+1﹣e﹣x,在R上遞增,且x=0時,y=0.
即有x0=0,
則P的坐標為(0,0).
故答案為:(0,0).
16.已知f(x)=ax3+3x2﹣1存在唯一的零點x0,且x0<0,則實數a的取值范圍是 (﹣∞,﹣2) .
【考點】利用導數研究函數的極值;函數零點的判定定理.
【分析】討論a的取值范圍,求函數的導數判斷函數的極值,根據函數極值和單調性之間的關系進行求解即可.
【解答】解:(i)當a=0時,f(x)=﹣3x2+1,令f(x)=0,解得x= ,函數f(x)有兩個零點,舍去.
(ii)當a≠0時,f′(x)=3ax2+6x=3ax(x+ ),令f′(x)=0,解得x=0或﹣ .
①當a<0時,﹣>0,當x>﹣ 或x<0,f′(x)<0,此時函數f(x)單調遞減;當00,此時函數f(x)單調遞增.
∴故x=﹣ 是函數f(x)的極大值點,0是函數f(x)的極小值點.
∵函數f(x)=ax3+3x2﹣1存在唯一的零點x0,且x0<0,則f(﹣ )=﹣ + ﹣1= ﹣1<0,
即a2>4得a>2(舍)或a<﹣2.
、诋攁>0時,﹣<0,當x<﹣ x="">0時,f′(x)>0,此時函數f(x)單調遞增;
當﹣
∴x=﹣ 是函數f(x)的極大值點,0是函數f(x)的極小值點.
∵f(0)=﹣1<0,
∴函數f(x)在(0,+∞)上存在一個零點,此時不滿足條件.
綜上可得:實數a的取值范圍是(﹣∞,﹣2).
故答案為:(﹣∞,﹣2).
三、解答題:本大題共7小題,共48分,解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟.
17.已知命題p:函數y=kx是增函數,q:方程 +y2=1表示焦點在x軸上的橢圓,若p∧(¬q)為真命題,求實數k的取值范圍.
【考點】復合命題的真假.
【分析】命題p:函數y=kx是增函數,利用一次函數的單調性可得k>0.命題q:方程 +y2=1表示焦點在x軸上的橢圓,可得k>1.由于p∧(¬q)為真命題,可得p為真命題,q為假命題.即可得出.
【解答】解:命題p:函數y=kx是增函數,∴k>0.
命題q:方程 +y2=1表示焦點在x軸上的橢圓,∴k>1.
∵p∧(¬q)為真命題,∴p為真命題,q為假命題.
∴ ,解得0
∴實數k的取值范圍是0
18.已知函數f(x)=2x3﹣6x2+m在[﹣2,2]上的最大值為3,求f(x)在[﹣2,2]上的最小值.
【考點】二次函數的性質.
【分析】求導并判斷導數的正負,從而確定單調區間;由最大值建立方程求出m的值,進而求出最小值.
【解答】解:f′(x)=6x2﹣12x,令f′(x)=0,則x=0或x=2,
x (﹣∞,0) 0 (0,2) 2 (2,+∞)
f(x) 正 0 負 0 正
f(x) 遞增 極大值 遞減 極小值 遞增
∴f(x)在[﹣2,0]上單調遞增,在(0,2]上單調遞減,
∴f(x)max=f(0)=m=3,
即f(x)=2x3﹣6x2+3,
又∵f(﹣2)=﹣37,f(2)=﹣5,
∴f(x)min=f(﹣2)=﹣37.
19.已知點P(1,﹣2)在拋物線C:y2=2px(p>0)上.
(1)求拋物線C的方程及其準線方程;
(2)若過拋物線C焦點F的直線l與拋物線C相交于A,B兩個不同點,求|AB|的最小值.
【考點】拋物線的簡單性質.
【分析】(1)根據點P(1,﹣2)在拋物線C:y2=2px(p>0)上,可得p值,即可求拋物線C的方程及其準線方程;
(2)設直線l的方程為:x+my﹣1=0,代入y2=4x,整理得,y2+4my﹣4=0,利用韋達定理和拋物線的定義知|AB|=4(m2+1)≥4,由此能求出|AB|的最小值.
【解答】解:∵點P(1,﹣2)在拋物線C:y2=2px(p>0)上,
∴2p=4,解得:p=2,
∴拋物線C的方程為y2=4x,準線方程為x=﹣1;
(2)設直線l的方程為:x+my﹣1=0,
代入y2=4x,整理得,y2+4my﹣4=0
設A(x1,y1),B(x2,y2),
則y1,y2是上述關于y的方程的兩個不同實根,所以y1+y2=﹣4m
根據拋物線的定義知:|AB|=x1+x2+2=(1﹣my1)+(1﹣my2)=4(m2+1)
∴|AB|=4(m2+1)≥4,
當且僅當m=0時|AB|有最小值4.
20.已知函數f(x)=x﹣ ﹣2alnx(a∈R).
(1)若函數f(x)在x= 處取得極值,求實數a的值;
(2)求證:當a≤1時,不等式f(x)≥0在[1,+∞)恒成立.
【考點】利用導數求閉區間上函數的最值;利用導數研究函數的極值.
【分析】(1)求出函數的導數,根據f′( )=0,解出驗證即可;(2)求出函數的導數,通過a的范圍,確定導函數的符號,求出函數f(x)的單調性,從而判斷f(x)的范圍.
【解答】解:(1)f(x)的定義域是(0,+∞),
f′(x)=1+ ﹣ ,
∴f′( )=1+4(2a﹣1)﹣4a=0,解得:a= ,
∴a= 時,f′(x)= ,
∴f(x)在(0, )遞增,在( ,1)遞減,
f(x)在x= 處取得極值,
故a= 符合題意;
(2)f′(x)=1+ ﹣ = ,
當a≤1時,則2a﹣1≤1,
∴f′(x)>0在(1,+∞)恒成立,
函數f(x)遞增,
∴f(x)≥f(1)=2(1﹣a)≥0.
21.已知函數f(x)=x﹣ ﹣2alnx(a∈R).
(1)若函數f(x)在x= 處取得極值,求實數a的值;
(2)若不等式f(x)≥0在[1,+∞)恒成立,求實數a的取值范圍.
【考點】利用導數求閉區間上函數的最值;利用導數研究函數的單調性;利用導數研究函數的極值.
【分析】(1)求出函數的導數,根據f′( )=0,解出驗證即可;
(2)依題意有:fmin(x,)≥0從而求出f(x)的導數,令f′(x)=0,得:x1=2a﹣1,x2=1,通過討論①當2a﹣1≤1即a≤1時②當2a﹣1>1即a>1時,進而求出a的范圍
【解答】解:(1)f(x)的定義域是(0,+∞),
f′(x)=1+ ﹣ ,
∴f′( )=1+4(2a﹣1)﹣4a=0,解得:a= ,
∴a= 時,f′(x)= ,
∴f(x)在(0, )遞增,在( ,1)遞減,
f(x)在x= 處取得極值,
故a= 符合題意;
(2)依題意有:fmin(x,)≥0
f′(x)= ,
令f′(x)=0,
得:x1=2a﹣1,x2=1,
、佼2a﹣1≤1即a≤1時,
函數f(x)≥0在[1,+∞)恒成立,
則f(x)在[1,+∞)單調遞增,
于是fmin(x)=f(1)=2﹣2a≥0,
解得:a≤1;
、诋2a﹣1>1即a>1時,
函數f(x)在[1,2a﹣1]單調遞減,在[2a﹣1,+∞)單調遞增,
于是fmin(x)=f(2a﹣1)
綜上所述:實數a的取值范圍是a≤1.
22.已知橢圓C: + =1(a>b>0)的離心率e= ,點P(﹣ ,1)在該橢圓上.
(1)求橢圓C的方程;
(2)若點A,B是橢圓C上關于直線y=kx+1對稱的兩點,求實數k的取值范圍.
【考點】橢圓的簡單性質.
【分析】(1)根據離心率公式和點滿足橢圓方程,結合b2=a2﹣c2,即可求得橢圓C的方程;
(2)設A(x1,y1),B(x2,y2),y1≠y2,BA的中點(x0,y0),直線y=kx+1且k≠0,恒過(0,1),點B,A在橢圓上,化簡可得y0= =﹣1,AB的中點在y=kx+1上,解得x0,利用 ,可得x=± ,推出k的不等式,得到結果.
【解答】解:(1)由已知e= = ,即c2= a2,b2=a2﹣c2= a2,
將P(﹣ ,1)代入橢圓方程,可得 + =1,
∴a=2,b= ,∴a2=4,∴b2=2,
∴橢圓C的方程為: + =1;
(2)橢圓C上存在點B,A關于直線y=kx+1對稱,
設A(x1,y1),B(x2,y2),y1≠y2
AB的中點(x0,y0),直線y=kx+1且k≠0,恒過(0,1),
則x12+(y1﹣1)2=x22+(y2﹣1)2,
點B,A在橢圓上,
∴x12=4﹣2y12,x22=4﹣2y22,∴4﹣2y12+(y1﹣1)2=4﹣2y22+(y2﹣1)2,
化簡可得:y12﹣y22=﹣2(y1﹣y2),即y1+y2=﹣2,
∴y0= =﹣1,
又因為AB的中點在y=kx+1上,所以y0=kx0+1,x0=﹣ ,
由 ,可得x=± ,
∴0<﹣ < ,或﹣ <﹣<0,
即k<﹣ k=""> .
則k的取值范圍是(﹣∞,﹣ )∪( ,+∞).
23.已知橢圓C: + =1(a>b>0)的離心率e= ,原點到直線 + =1的距離為 .
(1)求橢圓C的方程;
(2)若點A,B是橢圓C上關于直線y=kx+1對稱的兩點,求實數k的取值范圍.
【考點】橢圓的簡單性質.
【分析】(1)根據離心率公式和點到直線的距離公式,結合b2=a2﹣c2,即可求得橢圓C的方程;
(2)設A(x1,y1),B(x2,y2),y1≠y2,BA的中點(x0,y0),直線y=kx+1且k≠0,恒過(0,1),點B,A在橢圓上,化簡可得y0= =﹣1,AB的中點在y=kx+1上,解得x0,利用 ,可得x=± ,推出k的不等式,得到結果.
【解答】解:(1)由已知e= = ,即c2= a2,b2=a2﹣c2= a2,
原點到直線 + =1的距離為 ,
即有 = ,
∴a=2,b= ,∴a2=4,∴b2=2,
∴橢圓C的方程為: + =1;
(2)橢圓C上存在點B,A關于直線y=kx+1對稱,
設A(x1,y1),B(x2,y2),y1≠y2
AB的中點(x0,y0),直線y=kx+1且k≠0,恒過(0,1),
則x12+(y1﹣1)2=x22+(y2﹣1)2,
點B,A在橢圓上,
∴x12=4﹣2y12,x22=4﹣2y22,∴4﹣2y12+(y1﹣1)2=4﹣2y22+(y2﹣1)2,
化簡可得:y12﹣y22=﹣2(y1﹣y2),即y1+y2=﹣2,
∴y0= =﹣1,
又因為AB的中點在y=kx+1上,所以y0=kx0+1,x0=﹣ ,
由 ,可得x=± ,
∴0<﹣ < ,或﹣ <﹣<0,
即k<﹣ k=""> .
則k的取值范圍是(﹣∞,﹣ )∪( ,+∞)
高二數學期末考試題 2
一、選擇題
1.某年級有6個班,分別派3名語文教師任教,每個教師教2個班,則不同的任課方法種數為( )
A.C26C24C22 B.A26A24A22
C.C26C24C22C33 D.A26C24C22A33
[答案] A
2.從單詞“equation”中取5個不同的字母排成一排,含有“qu”(其中“qu”相連且順序不變)的不同排法共有( )
A.120種 B.480種
C.720種 D.840種
[答案] B
[解析] 先選后排,從除qu外的6個字母中任選3個字母有C36種排法,再將qu看成一個整體(相當于一個元素)與選出的3個字母進行全排列有A44種排法,由分步乘法計數原理得不同排法共有C36A44=480(種).
3.從編號為1、2、3、4的四種不同的種子中選出3種,在3塊不同的土地上試種,每塊土地上試種一種,其中1號種子必須試種,則不同的試種方法有( )
A.24種 B.18種
C.12種 D.96種
[答案] B
[解析] 先選后排C23A33=18,故選B.
4.把0、1、2、3、4、5這六個數,每次取三個不同的數字,把其中最大的數放在百位上排成三位數,這樣的三位數有( )
A.40個 B.120個
C.360個 D.720個
[答案] A
[解析] 先選取3個不同的數有C36種方法,然后把其中最大的數放在百位上,另兩個不同的數放在十位和個位上,有A22種排法,故共有C36A22=40個三位數.
5.(2010湖南理,7)在某種信息傳輸過程中,用4個數字的一個排列(數字允許重復)表示一個信息,不同排列表示不同信息,若所用數字只有0和1,則與信息0110至多有兩個對應位置上的數字相同的信息個數為( )
A.10 B.11
C.12 D.15
[答案] B
[解析] 與信息0110至多有兩個對應位置上的數字相同的信息包括三類:
第一類:與信息0110只有兩個對應位置上的數字相同有C24=6(個)
第二類:與信息0110只有一個對應位置上的數字相同有C14=4(個)
第三類:與信息0110沒有一個對應位置上的數字相同有C04=1(個)
與信息0110至多有兩個對應位置上的數字相同的信息有6+4+1=11(個)
6.北京《財富》全球論壇開幕期間,某高校有14名志愿者參加接待工作.若每天排早,中,晚三班,每班4人,每人每天最多值一班,則開幕式當天不同的排班種數為( )
A.C414C412C48 B.C1214C412C48
C.C1214C412C48A33 D.C1214C412C48A33
[答案] B
[解析] 解法1:由題意知不同的排班種數為:C414C410C46=14×13×12×114!10×9×8×74!6×52。紺1214C412C48.
故選B.
解法2:也可先選出12人再排班為:C1214C412C48C44,即選B.
7.(2009湖南理5)從10名大學畢業生中選3人擔任村長助理,則甲、乙至少有1人入選,而丙沒有入選的不同選法的種數為( )
A.85 B.56
C.49 D.28
[答案] C
[解析] 考查有限制條件的組合問題.
(1)從甲、乙兩人中選1人,有2種選法,從除甲、乙、丙外的7人中選2人,有C27種選法,由分步乘法計數原理知,共有2C27=42種.
(2)甲、乙兩人全選,再從除丙外的其余7人中選1人共7種選法.
由分類計數原理知共有不同選法42+7=49種.
8.以一個正三棱柱的頂點為頂點的四面體共有( )
A.6個 B.12個
C.18個 D.30個
[答案] B
[解析] C46-3=12個,故選B.
9.(2009遼寧理,5)從5名男醫生、4名女醫生中選3名醫生組成一個醫療小分隊,要求其中男、女醫生都有,則不同的組隊方案共有( )
A.70種 B.80種
C.100種 D.140種
[答案] A
[解析] 考查排列組合有關知識.
解:可分兩類,男醫生2名,女醫生1名或男醫生1名,女醫生2名,
∴共有C25C14+C15C24=70,∴選A.
10.設集合Ⅰ={1,2,3,4,5}.選擇Ⅰ的兩個非空子集A和B,要使B中最小的數大于A中最大的數,則不同的選擇方法共有( )
A.50種 B.49種
C.48種 D.47種
[答案] B
[解析] 主要考查集合、排列、組合的基礎知識.考查分類討論的思想方法.
因為集合A中的最大元素小于集合B中的最小元素,A中元素從1、2、3、4中取,B中元素從2、3、4、5中取,由于A、B非空,故至少要有一個元素.
1° 當A={1}時,選B的方案共有24-1=15種,
當A={2}時,選B的方案共有23-1=7種,
當A={3}時,選B的方案共有22-1=3種,
當A={4}時,選B的方案共有21-1=1種.
故A是單元素集時,B有15+7+3+1=26種.
2° A為二元素集時,
A中最大元素是2,有1種,選B的方案有23-1=7種.
A中最大元素是3,有C12種,選B的方案有22-1=3種.故共有2×3=6種.
A中最大元素是4,有C13種.選B的方案有21-1=1種,故共有3×1=3種.
故A中有兩個元素時共有7+6+3=16種.
3° A為三元素集時,
A中最大元素是3,有1種,選B的方案有22-1=3種.
A中最大元素是4,有C23=3種,選B的方案有1種,
∴共有3×1=3種.
∴A為三元素時共有3+3=6種.
4° A為四元素時,只能是A={1、2、3、4},故B只能是{5},只有一種.
∴共有26+16+6+1=49種.
二、填空題
11.北京市某中學要把9臺型號相同的電腦送給西部地區的三所希望小學,每所小學至少得到2臺,共有______種不同送法.
[答案] 10
[解析] 每校先各得一臺,再將剩余6臺分成3份,用插板法解,共有C25=10種.
12.一排7個座位分給3人坐,要求任何兩人都不得相鄰,所有不同排法的總數有________種.
[答案] 60
[解析] 對于任一種坐法,可視4個空位為0,3個人為1,2,3則所有不同坐法的種數可看作4個0和1,2,3的一種編碼,要求1,2,3不得相鄰故從4個0形成的5個空檔中選3個插入1,2,3即可.
∴不同排法有A35=60種.
13.(09海南寧夏理15)7名志愿者中安排6人在周六、周日兩天參加社區公益活動.若每天安排3人,則不同的安排方案共有________種(用數字作答).
[答案] 140
[解析] 本題主要考查排列組合知識.
由題意知,若每天安排3人,則不同的安排方案有
C37C34=140種.
14.2010年上海世博會期間,將5名志愿者分配到3個不同國家的場館參加接待工作,每個場館至少分配一名志愿者的方案種數是________種.
[答案] 150
[解析] 先分組共有C35+C25C232種,然后進行排列,有A33種,所以共有(C35+C25C232)A33=150種方案.
三、解答題
15.解方程Cx2+3x+216=C5x+516.
[解析] 因為Cx2+3x+216=C5x+516,所以x2+3x+2=5x+5或(x2+3x+2)+(5x+5)=16,即x2-2x-3=0或x2+8x-9=0,所以x=-1或x=3或x=-9或x=1.經檢驗x=3和x=-9不符合題意,舍去,故原方程的解為x1=-1,x2=1.
16.在∠MON的邊OM上有5個異于O點的點,邊ON上有4個異于O點的點,以這10個點(含O點)為頂點,可以得到多少個三角形?
[解析] 解法1:(直接法)分幾種情況考慮:O為頂點的三角形中,必須另外兩個頂點分別在OM、ON上,所以有C15C14個,O不為頂點的.三角形中,兩個頂點在OM上,一個頂點在ON上有C25C14個,一個頂點在OM上,兩個頂點在ON上有C15C24個.因為這是分類問題,所以用分類加法計數原理,共有C15C14+C25C14+C15C24=5×4+10×4+5×6=90(個).
解法2:(間接法)先不考慮共線點的問題,從10個不同元素中任取三點的組合數是C310,但其中OM上的6個點(含O點)中任取三點不能得到三角形,ON上的5個點(含O點)中任取3點也不能得到三角形,所以共可以得到C310-C36-C35個,即C310-C36-C35=10×9×81×2×3-6×5×41×2×3-5×41×2=120-20-10=90(個).
解法3:也可以這樣考慮,把O點看成是OM邊上的點,先從OM上的6個點(含O點)中取2點,ON上的4點(不含O點)中取一點,可得C26C14個三角形,再從OM上的5點(不含O點)中取一點,從ON上的4點(不含O點)中取兩點,可得C15C24個三角形,所以共有C26C14+C15C24=15×4+5×6=90(個).
17.某次足球比賽共12支球隊參加,分三個階段進行.
(1)小組賽:經抽簽分成甲、乙兩組,每組6隊進行單循環比賽,以積分及凈剩球數取前兩名;
(2)半決賽:甲組第一名與乙組第二名,乙組第一名與甲組第二名作主客場交叉淘汰賽(每兩隊主客場各賽一場)決出勝者;
(3)決賽:兩個勝隊參加決賽一場,決出勝負.
問全程賽程共需比賽多少場?
[解析] (1)小組賽中每組6隊進行單循環比賽,就是6支球隊的任兩支球隊都要比賽一次,所需比賽的場次即為從6個元素中任取2個元素的組合數,所以小組賽共要比賽2C26=30(場).
(2)半決賽中甲組第一名與乙組第二名(或乙組第一名與甲組第二名)主客場各賽一場,所需比賽的場次即為從2個元素中任取2個元素的排列數,所以半決賽共要比賽2A22=4(場).
(3)決賽只需比賽1場,即可決出勝負.
所以全部賽程共需比賽30+4+1=35(場).
18.有9本不同的課外書,分給甲、乙、丙三名同學,求在下列條件下,各有多少種分法?
(1)甲得4本,乙得3本,丙得2本;
(2)一人得4本,一人得3本,一人得2本;
(3)甲、乙、丙各得3本.
[分析] 由題目可獲取以下主要信息:
、9本不同的課外書分給甲、乙丙三名同學;
、陬}目中的3個問題的條件不同.
解答本題先判斷是否與順序有關,然后利用相關的知識去解答.
[解析] (1)分三步完成:
第一步:從9本不同的書中,任取4本分給甲,有C49種方法;
第二步:從余下的5本書中,任取3本給乙,有C35種方法;
第三步:把剩下的書給丙有C22種方法,
∴共有不同的分法有C49C35C22=1260(種).
(2)分兩步完成:
第一步:將4本、3本、2本分成三組有C49C35C22種方法;
第二步:將分成的三組書分給甲、乙、丙三個人,有A33種方法,
∴共有C49C35C22A33=7560(種).
(3)用與(1)相同的方法求解,
得C39C36C33=1680(種).
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