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1、組合增分練6 解答題組合練B
組合增分練第7頁
1.(2017山西呂梁二模,理17)已知△ABC的內角A,B,C的對邊分別為a,b,c,且3bcos A=ccos A+acos C.
(1)求tan A的值;
(2)若a=42,求△ABC的面積的最大值.
解 (1)∵3bcos A=ccos A+acos C,∴3sin Bcos A=sin Ccos A+sin Acos C=sin(A+C)=3sin Bcos A.
∵sin B≠0,∴cos A=13,∴sin A=1-cos2A=223,
可得tan A=sinAcosA=22 .
(2)32=a2=b2+c2-2
2、bccos A≥2bc-2bc13=43bc,
可得bc≤24,當且僅當b=c=26取等號.
∴S△ABC=12bcsin A≤1224223=82.
∴當且僅當b=c=26時,△ABC的面積的最大值為82.
2.(2017云南高考二模,理17)已知a,b,c分別是△ABC的內角A,B,C的對邊,b=3.
(1)若C=5π6,△ABC的面積為32,求c;
(2)若B=π3,求2a-c的取值范圍.
解 (1)∵C=5π6,△ABC的面積為32,b=3,
∴由三角形的面積公式S=12absin C=12a312=32,得a=2.
由余弦定理得c2=a2+b2-2abcos C=4
3、+3-223-32=13.∴c的值為13.
(2)由正弦定理得asinA=bsinB=csinC=2R.
∴a=bsinAsinB=2sin A,c=bsinCsinB=2sin C,
∴2a-c=4sin A-2sin C=4sin2π3-C-2sin C=4sin2π3cosC-cos2π3sinC-2sin C=23cos C.
∵B=π3,∴0
4、人,測試結果如莖葉圖所示(單位:分).若成績不低于175分者授予“優(yōu)秀警員”稱號,其他隊員則給予“優(yōu)秀陪練員”稱號.
(1)若用分層抽樣的方法先從“優(yōu)秀警員”和“優(yōu)秀陪練員”中共提取10人,再從這10人中選4人,那么至少有1人是“優(yōu)秀警員”的概率是多少?
(2)若從所有“優(yōu)秀警員”中選3名代表,用ξ表示所選女“優(yōu)秀警員”的人數(shù),試求ξ的分布列和數(shù)學期望.
解 (1)根據(jù)莖葉圖,有“優(yōu)秀警員”12人,“優(yōu)秀陪練員”18人,
用分層抽樣的方法,每個人被抽中的概率是1030=13,
所以選中的“優(yōu)秀警員”有4人,“優(yōu)秀陪練員”有6人.
用事件A表示“至少有1人是‘優(yōu)秀警員’”,
則
5、P(A)=1-C64C104=1-15210=1314.
因此,至少有1人是“優(yōu)秀警員”的概率是1314.
(2)依題意,ξ的取值為0,1,2,3.
P(ξ=0)=C83C123=1455,P(ξ=1)=C41C82C123=2855,
P(ξ=2)=C42C81C123=1255,P(ξ=3)=C43C123=155,
因此,ξ的分布列如下:
ξ
0
1
2
3
P
1455
2855
1255
155
∴E(ξ)=01455+12855+21255+3155=1.
4.為了研究學生的數(shù)學核心素養(yǎng)與抽象(能力指標x)、推理(能力指標y)、建模(能力指標z
6、)的相關性,并將它們各自量化為1,2,3三個等級,再用綜合指標w=x+y+z的值評定學生的數(shù)學核心素養(yǎng);若w≥7,則數(shù)學核心素養(yǎng)為一級;若5≤w≤6,則數(shù)學核心素養(yǎng)為二級;若3≤w≤4,則數(shù)學核心素養(yǎng)為三級,為了了解某校學生的數(shù)學核心素養(yǎng),調查人員隨機訪問了某校10名學生,得到如下結果:
學生編號
A1
A2
A3
A4
A5
(x,y,z)
(2,2,3)
(3,2,2)
(3,3,3)
(1,2,2)
(2,3,2)
學生編號
A6
A7
A8
A9
A10
(x,y,z)
(2,3,3)
(2,2,2)
(2,3,3)
(2,1,1)
(2
7、,2,2)
(1)在這10名學生中任取兩人,求這兩人的建模能力指標相同的概率;
(2)從數(shù)學核心素養(yǎng)等級是一級的學生中任取一人,其綜合指標為a,從數(shù)學核心素養(yǎng)等級不是一級的學生中任取一人,其綜合指標為b,記隨機變量X=a-b,求隨機變量X的分布列及其數(shù)學期望.
解 (1)由題可知,建模能力為1的學生是A9;建模能力為2的學生是A2,A4,A5,A7,A10;建模能力為3的學生是A1,A3,A6,A8.
記“所取的兩人的建模能力指標相同”為事件A,則P(A)=C52+C42C102=1645.
(2)由題可知,數(shù)學核心素養(yǎng)是一級的為:A1,A2,A3,A5,A6,A8,
數(shù)學核心
8、素養(yǎng)不是一級的為:A4,A7,A9,A10;
X的可能取值為1,2,3,4,5.
P(X=1)=C31C21C61C41=14;
P(X=2)=C31C11+C21C21C61C41=724;
P(X=3)=C31C11+C21C11+C11C21C61C41=724;
P(X=4)=C21C11+C11C11C61C41=18;
P(X=5)=C11C11C61C41=124.
∴隨機變量X的分布列為:
X
1
2
3
4
5
P
14
724
724
18
124
∴E(X)=114+2724+3724+418+5124=2912. ?導學號16
9、804247?
5.(2017江蘇,20)已知函數(shù)f(x)=x3+ax2+bx+1(a>0,b∈R)有極值,且導函數(shù)f(x)的極值點是f(x)的零點.(極值點是指函數(shù)取極值時對應的自變量的值)
(1)求b關于a的函數(shù)關系式,并寫出定義域;
(2)證明:b2>3a;
(3)若f(x),f(x)這兩個函數(shù)的所有極值之和不小于-72,求a的取值范圍.
(1)解 由f(x)=x3+ax2+bx+1,得f(x)=3x2+2ax+b=3x+a32+b-a23.當x=-a3時,f(x)有極小值b-a23.
因為f(x)的極值點是f(x)的零點,所以f-a3=-a327+a39-ab3+1=0,又
10、a>0,故b=2a29+3a.
因為f(x)有極值,故f(x)=0有實根,
從而b-a23=19a(27-a3)≤0,即a≥3.
當a=3時,f(x)>0(x≠-1),故f(x)在R上是增函數(shù),f(x)沒有極值;當a>3時,f(x)=0有兩個相異的實根x1=-a-a2-3b3,x2=-a+a2-3b3.
列表如下:
x
(-∞,x1)
x1
(x1,x2)
x2
(x2,+∞)
f(x)
+
0
-
0
+
f(x)
↗
極大值
↘
極小值
↗
故f(x)的極值點是x1,x2.從而a>3.
因此b=2a29+3a,定義域為(3,+∞).
(
11、2)證明 由(1)知,ba=2aa9+3aa.
設g(t)=2t9+3t,則g(t)=29-3t2=2t2-279t2.
當t∈362,+∞時,g(t)>0,從而g(t)在362,+∞上單調遞增.因為a>3,所以aa>33,故g(aa)>g(33)=3,即ba>3.因此b2>3a.
(3)解 由(1)知,f(x)的極值點是x1,x2,且x1+x2=-23a,x12+x22=4a2-6b9.
從而f(x1)+f(x2)=x13+ax12+bx1+1+x23+ax22+bx2+1=x13(3x12+2ax1+b)+x23(3x22+2ax2+b)+13a(x12+x22)+23b(x1+x
12、2)+2=4a3-6ab27-4ab9+2=0.
記f(x),f(x)所有極值之和為h(a),
因為f(x)的極值為b-a23=-19a2+3a,
所以h(a)=-19a2+3a,a>3.
因為h(a)=-29a-3a2<0,于是h(a)在(3,+∞)上單調遞減.因為h(6)=-72,于是h(a)≥h(6),故a≤6.
因此a的取值范圍為(3,6]. ?導學號16804248?
6.(2017天津,理20)設a∈Z,已知定義在R上的函數(shù)f(x)=2x4+3x3-3x2-6x+a在區(qū)間(1,2)內有一個零點x0,g(x)為f(x)的導函數(shù).
(1)求g(x)的單調區(qū)間;
(2)設
13、m∈[1,x0)∪(x0,2],函數(shù)h(x)=g(x)(m-x0)-f(m),求證:h(m)h(x0)<0;
(3)求證:存在大于0的常數(shù)A,使得對于任意的正整數(shù)p,q,且pq∈[1,x0)∪(x0,2],滿足pq-x0≥1Aq4.
(1)解 由f(x)=2x4+3x3-3x2-6x+a,可得g(x)=f(x)=8x3+9x2-6x-6,進而可得g(x)=24x2+18x-6.
令g(x)=0,解得x=-1或x=14.當x變化時,g(x),g(x)的變化情況如下表:
x
(-∞,-1)
-1,14
14,+∞
g(x)
+
-
+
g(x)
↗
↘
↗
所以
14、,g(x)的單調遞增區(qū)間是(-∞,-1),14,+∞,單調遞減區(qū)間是-1,14.
(2)證明 由h(x)=g(x)(m-x0)-f(m),得h(m)=g(m)(m-x0)-f(m),h(x0)=g(x0)(m-x0)-f(m).
令函數(shù)H1(x)=g(x)(x-x0)-f(x),
則H1(x)=g(x)(x-x0).
由(1)知,當x∈[1,2]時,g(x)>0,
故當x∈[1,x0)時,H1(x)<0,H1(x)單調遞減;
當x∈(x0,2]時,H1(x)>0,H1(x)單調遞增.
因此,當x∈[1,x0)∪(x0,2]時,H1(x)>H1(x0)=-f(x0)=0,可得H1(
15、m)>0,即h(m)>0.
令函數(shù)H2(x)=g(x0)(x-x0)-f(x),
則H2(x)=g(x0)-g(x).
由(1)知g(x)在[1,2]上單調遞增,
故當x∈[1,x0)時,H2(x)>0,H2(x)單調遞增;
當x∈(x0,2]時,H2(x)<0,H2(x)單調遞減.
因此,當x∈[1,x0)∪(x0,2]時,H2(x)
16、x0)時,h(x)在區(qū)間(m,x0)內有零點;
當m∈(x0,2]時,h(x)在區(qū)間(x0,m)內有零點.
所以h(x)在(1,2)內至少有一個零點,不妨設為x1,
則h(x1)=g(x1)pq-x0-fpq=0.
由(1)知g(x)在[1,2]上單調遞增,故00,
故f(x)在[1,2]上單調遞增,所以f(x)在區(qū)間[1,2]上除x0外沒有其他的零點,
而pq≠x0,故fpq≠0.
又因為p,q,a均為整數(shù),所以|2p4+3p3q-3p2q2-6pq3+aq4|是正整數(shù),
從而|2p4+3p3q-3p2q2-6pq3+aq4|≥1.
所以pq-x0≥1g(2)q4.
所以,只要取A=g(2),就有pq-x0≥1Aq4. ?導學號16804249?