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2024高二数学期末考试题
在日复一日的学习、工作生活中,我们很多时候都不得不用到试题,试题有助于被考核者了解自己的真实水平。什么样的试题才能有效帮助到我们呢?下面是小编为大家收集的2024高二数学期末考试题,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。
高二数学期末考试题 1
一、选择题:本大题共12小题,每小题3分,共36分,在每个小题给出的四个选项中,只有一个符合题目要求的
1.命题“a=0,则ab=0”的逆否命题是( )
A.若ab=0,则a=0 B.若a≠0,则ab≠0 C.若ab=0,则a≠0 D.若ab≠0,则a≠0
2.椭圆 + =1的长轴长是( )
A.2 B.3 C.4 D.6
3.已知函数f(x)=x2+sinx,则f′(0)=( )
A.0 B.﹣1 C.1 D.3
4.“a>1”是“a2<1”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
5.双曲线 =1的渐近线方程是( )
A.y=±2x B.y=±4x C.y=± x D.y=± x
6.已知y=f(x)的导函数f′(x)的图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A.f(x)在(﹣3,﹣1)上先增后减 B.x=﹣2是函数f(x)极小值点
C.f(x)在(﹣1,1)上是增函数 D.x=1是函数f(x)的极大值点
7.已知双曲线的离心率e= ,点(0,5)为其一个焦点,则该双曲线的标准方程为( )
A. ﹣ =1 B. ﹣ =1
C. ﹣ =1 D. ﹣ =1
8.函数f(x)=xlnx的单调递减区间为( )
A.(﹣∞, ) B.(0, ) C.(﹣∞,e) D.(e,+∞)
9.若方程 + =1表示焦点在y轴上的椭圆,则实数m的取值范围为( )
A.(﹣∞,1) B.(1,2) C.(2,3) D.(3,+∞)
10.已知命题p:x∈(0,+∞),2x>3x,命题q:x0∈(0,+∞),x >x ,则下列命题中的真命题是( )
A.p∧q B.p∨(¬q) C.(¬p)∧(¬q) D.(¬p)∧q
11.f(x),g(x)分别是定义在R上的奇函数和偶函数,当x<0时,f′(x)g(x)+f(x)g′(x)>0,且g(﹣3)=0,则不等式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.过点M(2,﹣1)作斜率为 的直线与椭圆 + =1(a>b>0)相交于A,B两个不同点,若M是AB的中点,则该椭圆的离心率e=( )
A. B. C. D.
二、填空题:本大题共4个小题,每小题4分.、共16分.
13.抛物线x2=4y的焦点坐标为 .
14.已知命题p:x0∈R,3 =5,则¬p为 .
15.已知曲线f(x)=xex在点P(x0,f(x0))处的切线与直线y=x+1平行,则点P的坐标为 .
16.已知f(x)=ax3+3x2﹣1存在唯一的零点x0,且x0<0,则实数a的取值范围是 .
三、解答题:本大题共7小题,共48分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.已知命题p:函数y=kx是增函数,q:方程 +y2=1表示焦点在x轴上的椭圆,若p∧(¬q)为真命题,求实数k的取值范围.
18.已知函数f(x)=2x3﹣6x2+m在[﹣2,2]上的最大值为3,求f(x)在[﹣2,2]上的最小值.
19.已知点P(1,﹣2)在抛物线C:y2=2px(p>0)上.
(1)求抛物线C的方程及其准线方程;
(2)若过抛物线C焦点F的直线l与抛物线C相交于A,B两个不同点,求|AB|的最小值.
20.已知函数f(x)=x﹣ ﹣2alnx(a∈R).
(1)若函数f(x)在x= 处取得极值,求实数a的值;
(2)求证:当a≤1时,不等式f(x)≥0在[1,+∞)恒成立.
21.已知函数f(x)=x﹣ ﹣2alnx(a∈R).
(1)若函数f(x)在x= 处取得极值,求实数a的值;
(2)若不等式f(x)≥0在[1,+∞)恒成立,求实数a的取值范围.
22.已知椭圆C: + =1(a>b>0)的离心率e= ,点P(﹣ ,1)在该椭圆上.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若点A,B是椭圆C上关于直线y=kx+1对称的两点,求实数k的取值范围.
23.已知椭圆C: + =1(a>b>0)的离心率e= ,原点到直线 + =1的距离为 .
(1)求椭圆C的方程;
(2)若点A,B是椭圆C上关于直线y=kx+1对称的两点,求实数k的取值范围.
参考答案与试题解析
一、选择题:本大题共12小题,每小题3分,共36分,在每个小题给出的四个选项中,只有一个符合题目要求的
1.命题“a=0,则ab=0”的逆否命题是( )
A.若ab=0,则a=0 B.若a≠0,则ab≠0 C.若ab=0,则a≠0 D.若ab≠0,则a≠0
【考点】四种命题间的逆否关系.
【分析】根据互为逆否的两命题是条件和结论先逆后否来解答.
【解答】解:因为原命题是“a=0,则ab=0”,
所以其逆否命题为“若ab≠0,则a≠0”,
故选D.
2.椭圆 + =1的长轴长是( )
A.2 B.3 C.4 D.6
【考点】椭圆的简单性质.
【分析】直接利用椭圆的标准方程求解实轴长即可.
【解答】解:椭圆 + =1的实轴长是:2a=6.
故选:D.
3.已知函数f(x)=x2+sinx,则f′(0)=( )
A.0 B.﹣1 C.1 D.3
【考点】导数的运算.
【分析】求函数的导数,利用代入法进行求解即可.
【解答】解:函数的导数f′(x)=2x+cosx,
则f′(0)=cos0=1,
故选:C.
4.“a>1”是“a2<1”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断.
【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条件.
故选:D.
5.双曲线 =1的渐近线方程是( )
A.y=±2x B.y=±4x C.y=± x D.y=± x
【考点】双曲线的标准方程.
【分析】利用双曲线的'简单性质直接求解.
【解答】解:双曲线 =1的渐近线方为 ,
整理,得y= .
故选:C.
6.已知y=f(x)的导函数f′(x)的图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A.f(x)在(﹣3,﹣1)上先增后减 B.x=﹣2是函数f(x)极小值点
C.f(x)在(﹣1,1)上是增函数 D.x=1是函数f(x)的极大值点
【考点】利用导数研究函数的单调性.
【分析】本小题考查导数的运用;根据导数值与0的关系判断各个选项即可.
【解答】解:由图象得:﹣30,﹣2
∴f(x)在(﹣3,﹣2)递增,在(﹣2,﹣1)递减,
故选:A.
7.已知双曲线的离心率e= ,点(0,5)为其一个焦点,则该双曲线的标准方程为( )
A. ﹣ =1 B. ﹣ =1
C. ﹣ =1 D. ﹣ =1
【考点】双曲线的简单性质.
【分析】设双曲线的方程为 ﹣ =1(a,b>0),运用离心率公式和a,b,c的关系,解方程可得a=3,b=4,进而得到所求双曲线的方程.
【解答】解:设双曲线的方程为 ﹣ =1(a,b>0),
由题意可得e= = ,c=5,
可得a=3,b= =4,
即有双曲线的标准方程为 ﹣ =1.
故选:D.
8.函数f(x)=xlnx的单调递减区间为( )
A.(﹣∞, ) B.(0, ) C.(﹣∞,e) D.(e,+∞)
【考点】利用导数研究函数的单调性.
【分析】求出函数的定义域,求出函数的导函数,令导函数小于等于0求出x的范围,写出区间形式即得到函数y=xlnx的单调递减区间.
【解答】解:函数的定义域为x>0
∵y′=lnx+1
令lnx+1<0得0
∴函数y=xlnx的单调递减区间是( 0, ),
故选:B.
9.若方程 + =1表示焦点在y轴上的椭圆,则实数m的取值范围为( )
A.(﹣∞,1) B.(1,2) C.(2,3) D.(3,+∞)
【考点】椭圆的简单性质.
【分析】由题意可得m﹣1>3﹣m>0,解不等式即可得到所求范围.
【解答】解:方程 + =1表示焦点在y轴上的椭圆,
可得m﹣1>3﹣m>0,
解得2
故选:C.
10.已知命题p:x∈(0,+∞),2x>3x,命题q:x0∈(0,+∞),x >x ,则下列命题中的真命题是( )
A.p∧q B.p∨(¬q) C.(¬p)∧(¬q) D.(¬p)∧q
【考点】复合命题的真假.
【分析】根据x∈(0,+∞),2x<3x,是真命题,再根据复合命题之间的判定方法即可判断出真假.
【解答】解:命题p:x∈(0,+∞),2x>3x,是假命题,例如取x=2不成立;
命题q:∵x∈(0,+∞),2x<3x,因此命题q是假命题,
∴只有(¬p)∧(¬q)是真命题.
故选:C.
11.f(x),g(x)分别是定义在R上的奇函数和偶函数,当x<0时,f′(x)g(x)+f(x)g′(x)>0,且g(﹣3)=0,则不等式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)
【考点】利用导数研究函数的单调性;函数奇偶性的性质.
【分析】构造函数h(x)=f(x)g(x),利用已知可判断出其奇偶性和单调性,进而即可得出不等式的解集.
【解答】解:令h(x)=f(x)g(x),则h(﹣x)=f(﹣x)g(﹣x)=﹣f(x)g(x)=﹣h(x),因此函数h(x)在R上是奇函数.
①∵当x<0时,h′(x)=f′(x)g(x)+f(x)g′(x)>0,∴h(x)在x<0时单调递增,
故函数h(x)在R上单调递增.
∵h(﹣3)=f(﹣3)g(﹣3)=0,
∴h(x)=f(x)g(x)<0=h(﹣3),
∴x<﹣3.
②当x>0时,函数h(x)在R上是奇函数,可知:h(x)在(0,+∞)上单调递增,且h(3)=﹣h(﹣3)=0,
∴h(x)<0,的解集为(0,3).
∴不等式f(x)g(x)<0的解集是(﹣∞,﹣3)∪(0,3).
故选:A
12.过点M(2,﹣1)作斜率为 的直线与椭圆 + =1(a>b>0)相交于A,B两个不同点,若M是AB的中点,则该椭圆的离心率e=( )
A. B. C. D.
【考点】椭圆的简单性质.
【分析】利用点差法,结合M是线段AB的中点,斜率为 = = ,即可求出椭圆的离心率.
【解答】解:设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=4,y1+y2=﹣2,
A,B两个不同点代入椭圆方程,可得 + =1, + =1,
作差整理可得 + =0,
∵斜率为 = = ,
∴a=2b,
∴c= = b,
∴e= = .
故选:C.
二、填空题:本大题共4个小题,每小题4分.、共16分.
13.抛物线x2=4y的焦点坐标为 (0,1) .
【考点】抛物线的简单性质.
【分析】由抛物线x2=4y的焦点在y轴上,开口向上,且2p=4,即可得到抛物线的焦点坐标.
【解答】解:抛物线x2=4y的焦点在y轴上,开口向上,且2p=4,∴
∴抛物线x2=4y的焦点坐标为(0,1)
故答案为:(0,1)
14.已知命题p:x0∈R,3 =5,则¬p为 x∈R,3x≠5 .
【考点】命题的否定.
【分析】由特称命题的否定方法可得结论.
【解答】解:由特称命题的否定可知:
¬p:x∈R,3x≠5,
故答案为:x∈R,3x≠5.
15.已知曲线f(x)=xex在点P(x0,f(x0))处的切线与直线y=x+1平行,则点P的坐标为 (0,0) .
【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程.
【分析】求出f(x)的导数,求得切线的斜率,由两直线平行的条件:斜率相等,可得x0为x+1=e﹣x的解,运用单调性可得方程的解,进而得到P的坐标.
【解答】解:f(x)=xex的导数为f′(x)=(x+1)ex,
可得切线的斜率为(x0+1)ex0,
由切线与直线y=x+1平行,可得
(x0+1)ex0=1,
即有x0为x+1=e﹣x的解,
由y=x+1﹣e﹣x,在R上递增,且x=0时,y=0.
即有x0=0,
则P的坐标为(0,0).
故答案为:(0,0).
16.已知f(x)=ax3+3x2﹣1存在唯一的零点x0,且x0<0,则实数a的取值范围是 (﹣∞,﹣2) .
【考点】利用导数研究函数的极值;函数零点的判定定理.
【分析】讨论a的取值范围,求函数的导数判断函数的极值,根据函数极值和单调性之间的关系进行求解即可.
【解答】解:(i)当a=0时,f(x)=﹣3x2+1,令f(x)=0,解得x= ,函数f(x)有两个零点,舍去.
(ii)当a≠0时,f′(x)=3ax2+6x=3ax(x+ ),令f′(x)=0,解得x=0或﹣ .
①当a<0时,﹣>0,当x>﹣ 或x<0,f′(x)<0,此时函数f(x)单调递减;当00,此时函数f(x)单调递增.
∴故x=﹣ 是函数f(x)的极大值点,0是函数f(x)的极小值点.
∵函数f(x)=ax3+3x2﹣1存在唯一的零点x0,且x0<0,则f(﹣ )=﹣ + ﹣1= ﹣1<0,
即a2>4得a>2(舍)或a<﹣2.
②当a>0时,﹣<0,当x<﹣ x="">0时,f′(x)>0,此时函数f(x)单调递增;
当﹣
∴x=﹣ 是函数f(x)的极大值点,0是函数f(x)的极小值点.
∵f(0)=﹣1<0,
∴函数f(x)在(0,+∞)上存在一个零点,此时不满足条件.
综上可得:实数a的取值范围是(﹣∞,﹣2).
故答案为:(﹣∞,﹣2).
三、解答题:本大题共7小题,共48分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.已知命题p:函数y=kx是增函数,q:方程 +y2=1表示焦点在x轴上的椭圆,若p∧(¬q)为真命题,求实数k的取值范围.
【考点】复合命题的真假.
【分析】命题p:函数y=kx是增函数,利用一次函数的单调性可得k>0.命题q:方程 +y2=1表示焦点在x轴上的椭圆,可得k>1.由于p∧(¬q)为真命题,可得p为真命题,q为假命题.即可得出.
【解答】解:命题p:函数y=kx是增函数,∴k>0.
命题q:方程 +y2=1表示焦点在x轴上的椭圆,∴k>1.
∵p∧(¬q)为真命题,∴p为真命题,q为假命题.
∴ ,解得0
∴实数k的取值范围是0
18.已知函数f(x)=2x3﹣6x2+m在[﹣2,2]上的最大值为3,求f(x)在[﹣2,2]上的最小值.
【考点】二次函数的性质.
【分析】求导并判断导数的正负,从而确定单调区间;由最大值建立方程求出m的值,进而求出最小值.
【解答】解:f′(x)=6x2﹣12x,令f′(x)=0,则x=0或x=2,
x (﹣∞,0) 0 (0,2) 2 (2,+∞)
f(x) 正 0 负 0 正
f(x) 递增 极大值 递减 极小值 递增
∴f(x)在[﹣2,0]上单调递增,在(0,2]上单调递减,
∴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.已知点P(1,﹣2)在抛物线C:y2=2px(p>0)上.
(1)求抛物线C的方程及其准线方程;
(2)若过抛物线C焦点F的直线l与抛物线C相交于A,B两个不同点,求|AB|的最小值.
【考点】抛物线的简单性质.
【分析】(1)根据点P(1,﹣2)在抛物线C:y2=2px(p>0)上,可得p值,即可求抛物线C的方程及其准线方程;
(2)设直线l的方程为:x+my﹣1=0,代入y2=4x,整理得,y2+4my﹣4=0,利用韦达定理和抛物线的定义知|AB|=4(m2+1)≥4,由此能求出|AB|的最小值.
【解答】解:∵点P(1,﹣2)在抛物线C:y2=2px(p>0)上,
∴2p=4,解得:p=2,
∴抛物线C的方程为y2=4x,准线方程为x=﹣1;
(2)设直线l的方程为:x+my﹣1=0,
代入y2=4x,整理得,y2+4my﹣4=0
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则y1,y2是上述关于y的方程的两个不同实根,所以y1+y2=﹣4m
根据抛物线的定义知:|AB|=x1+x2+2=(1﹣my1)+(1﹣my2)=4(m2+1)
∴|AB|=4(m2+1)≥4,
当且仅当m=0时|AB|有最小值4.
20.已知函数f(x)=x﹣ ﹣2alnx(a∈R).
(1)若函数f(x)在x= 处取得极值,求实数a的值;
(2)求证:当a≤1时,不等式f(x)≥0在[1,+∞)恒成立.
【考点】利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的极值.
【分析】(1)求出函数的导数,根据f′( )=0,解出验证即可;(2)求出函数的导数,通过a的范围,确定导函数的符号,求出函数f(x)的单调性,从而判断f(x)的范围.
【解答】解:(1)f(x)的定义域是(0,+∞),
f′(x)=1+ ﹣ ,
∴f′( )=1+4(2a﹣1)﹣4a=0,解得:a= ,
∴a= 时,f′(x)= ,
∴f(x)在(0, )递增,在( ,1)递减,
f(x)在x= 处取得极值,
故a= 符合题意;
(2)f′(x)=1+ ﹣ = ,
当a≤1时,则2a﹣1≤1,
∴f′(x)>0在(1,+∞)恒成立,
函数f(x)递增,
∴f(x)≥f(1)=2(1﹣a)≥0.
21.已知函数f(x)=x﹣ ﹣2alnx(a∈R).
(1)若函数f(x)在x= 处取得极值,求实数a的值;
(2)若不等式f(x)≥0在[1,+∞)恒成立,求实数a的取值范围.
【考点】利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值.
【分析】(1)求出函数的导数,根据f′( )=0,解出验证即可;
(2)依题意有:fmin(x,)≥0从而求出f(x)的导数,令f′(x)=0,得:x1=2a﹣1,x2=1,通过讨论①当2a﹣1≤1即a≤1时②当2a﹣1>1即a>1时,进而求出a的范围
【解答】解:(1)f(x)的定义域是(0,+∞),
f′(x)=1+ ﹣ ,
∴f′( )=1+4(2a﹣1)﹣4a=0,解得:a= ,
∴a= 时,f′(x)= ,
∴f(x)在(0, )递增,在( ,1)递减,
f(x)在x= 处取得极值,
故a= 符合题意;
(2)依题意有:fmin(x,)≥0
f′(x)= ,
令f′(x)=0,
得:x1=2a﹣1,x2=1,
①当2a﹣1≤1即a≤1时,
函数f(x)≥0在[1,+∞)恒成立,
则f(x)在[1,+∞)单调递增,
于是fmin(x)=f(1)=2﹣2a≥0,
解得:a≤1;
②当2a﹣1>1即a>1时,
函数f(x)在[1,2a﹣1]单调递减,在[2a﹣1,+∞)单调递增,
于是fmin(x)=f(2a﹣1)
综上所述:实数a的取值范围是a≤1.
22.已知椭圆C: + =1(a>b>0)的离心率e= ,点P(﹣ ,1)在该椭圆上.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若点A,B是椭圆C上关于直线y=kx+1对称的两点,求实数k的取值范围.
【考点】椭圆的简单性质.
【分析】(1)根据离心率公式和点满足椭圆方程,结合b2=a2﹣c2,即可求得椭圆C的方程;
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),y1≠y2,BA的中点(x0,y0),直线y=kx+1且k≠0,恒过(0,1),点B,A在椭圆上,化简可得y0= =﹣1,AB的中点在y=kx+1上,解得x0,利用 ,可得x=± ,推出k的不等式,得到结果.
【解答】解:(1)由已知e= = ,即c2= a2,b2=a2﹣c2= a2,
将P(﹣ ,1)代入椭圆方程,可得 + =1,
∴a=2,b= ,∴a2=4,∴b2=2,
∴椭圆C的方程为: + =1;
(2)椭圆C上存在点B,A关于直线y=kx+1对称,
设A(x1,y1),B(x2,y2),y1≠y2
AB的中点(x0,y0),直线y=kx+1且k≠0,恒过(0,1),
则x12+(y1﹣1)2=x22+(y2﹣1)2,
点B,A在椭圆上,
∴x12=4﹣2y12,x22=4﹣2y22,∴4﹣2y12+(y1﹣1)2=4﹣2y22+(y2﹣1)2,
化简可得:y12﹣y22=﹣2(y1﹣y2),即y1+y2=﹣2,
∴y0= =﹣1,
又因为AB的中点在y=kx+1上,所以y0=kx0+1,x0=﹣ ,
由 ,可得x=± ,
∴0<﹣ < ,或﹣ <﹣<0,
即k<﹣ k=""> .
则k的取值范围是(﹣∞,﹣ )∪( ,+∞).
23.已知椭圆C: + =1(a>b>0)的离心率e= ,原点到直线 + =1的距离为 .
(1)求椭圆C的方程;
(2)若点A,B是椭圆C上关于直线y=kx+1对称的两点,求实数k的取值范围.
【考点】椭圆的简单性质.
【分析】(1)根据离心率公式和点到直线的距离公式,结合b2=a2﹣c2,即可求得椭圆C的方程;
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),y1≠y2,BA的中点(x0,y0),直线y=kx+1且k≠0,恒过(0,1),点B,A在椭圆上,化简可得y0= =﹣1,AB的中点在y=kx+1上,解得x0,利用 ,可得x=± ,推出k的不等式,得到结果.
【解答】解:(1)由已知e= = ,即c2= a2,b2=a2﹣c2= a2,
原点到直线 + =1的距离为 ,
即有 = ,
∴a=2,b= ,∴a2=4,∴b2=2,
∴椭圆C的方程为: + =1;
(2)椭圆C上存在点B,A关于直线y=kx+1对称,
设A(x1,y1),B(x2,y2),y1≠y2
AB的中点(x0,y0),直线y=kx+1且k≠0,恒过(0,1),
则x12+(y1﹣1)2=x22+(y2﹣1)2,
点B,A在椭圆上,
∴x12=4﹣2y12,x22=4﹣2y22,∴4﹣2y12+(y1﹣1)2=4﹣2y22+(y2﹣1)2,
化简可得:y12﹣y22=﹣2(y1﹣y2),即y1+y2=﹣2,
∴y0= =﹣1,
又因为AB的中点在y=kx+1上,所以y0=kx0+1,x0=﹣ ,
由 ,可得x=± ,
∴0<﹣ < ,或﹣ <﹣<0,
即k<﹣ k=""> .
则k的取值范围是(﹣∞,﹣ )∪( ,+∞)
高二数学期末考试题 2
一、选择题
1.某年级有6个班,分别派3名语文教师任教,每个教师教2个班,则不同的任课方法种数为( )
A.C26C24C22 B.A26A24A22
C.C26C24C22C33 D.A26C24C22A33
[答案] A
2.从单词“equation”中取5个不同的字母排成一排,含有“qu”(其中“qu”相连且顺序不变)的不同排法共有( )
A.120种 B.480种
C.720种 D.840种
[答案] B
[解析] 先选后排,从除qu外的6个字母中任选3个字母有C36种排法,再将qu看成一个整体(相当于一个元素)与选出的3个字母进行全排列有A44种排法,由分步乘法计数原理得不同排法共有C36A44=480(种).
3.从编号为1、2、3、4的四种不同的种子中选出3种,在3块不同的土地上试种,每块土地上试种一种,其中1号种子必须试种,则不同的试种方法有( )
A.24种 B.18种
C.12种 D.96种
[答案] B
[解析] 先选后排C23A33=18,故选B.
4.把0、1、2、3、4、5这六个数,每次取三个不同的数字,把其中最大的数放在百位上排成三位数,这样的三位数有( )
A.40个 B.120个
C.360个 D.720个
[答案] A
[解析] 先选取3个不同的数有C36种方法,然后把其中最大的数放在百位上,另两个不同的数放在十位和个位上,有A22种排法,故共有C36A22=40个三位数.
5.(2010湖南理,7)在某种信息传输过程中,用4个数字的一个排列(数字允许重复)表示一个信息,不同排列表示不同信息,若所用数字只有0和1,则与信息0110至多有两个对应位置上的数字相同的信息个数为( )
A.10 B.11
C.12 D.15
[答案] B
[解析] 与信息0110至多有两个对应位置上的数字相同的信息包括三类:
第一类:与信息0110只有两个对应位置上的数字相同有C24=6(个)
第二类:与信息0110只有一个对应位置上的数字相同有C14=4(个)
第三类:与信息0110没有一个对应位置上的数字相同有C04=1(个)
与信息0110至多有两个对应位置上的数字相同的信息有6+4+1=11(个)
6.北京《财富》全球论坛开幕期间,某高校有14名志愿者参加接待工作.若每天排早,中,晚三班,每班4人,每人每天最多值一班,则开幕式当天不同的排班种数为( )
A.C414C412C48 B.C1214C412C48
C.C1214C412C48A33 D.C1214C412C48A33
[答案] B
[解析] 解法1:由题意知不同的排班种数为:C414C410C46=14×13×12×114!10×9×8×74!6×52!=C1214C412C48.
故选B.
解法2:也可先选出12人再排班为:C1214C412C48C44,即选B.
7.(2009湖南理5)从10名大学毕业生中选3人担任村长助理,则甲、乙至少有1人入选,而丙没有入选的不同选法的种数为( )
A.85 B.56
C.49 D.28
[答案] C
[解析] 考查有限制条件的组合问题.
(1)从甲、乙两人中选1人,有2种选法,从除甲、乙、丙外的7人中选2人,有C27种选法,由分步乘法计数原理知,共有2C27=42种.
(2)甲、乙两人全选,再从除丙外的其余7人中选1人共7种选法.
由分类计数原理知共有不同选法42+7=49种.
8.以一个正三棱柱的顶点为顶点的四面体共有( )
A.6个 B.12个
C.18个 D.30个
[答案] B
[解析] C46-3=12个,故选B.
9.(2009辽宁理,5)从5名男医生、4名女医生中选3名医生组成一个医疗小分队,要求其中男、女医生都有,则不同的组队方案共有( )
A.70种 B.80种
C.100种 D.140种
[答案] A
[解析] 考查排列组合有关知识.
解:可分两类,男医生2名,女医生1名或男医生1名,女医生2名,
∴共有C25C14+C15C24=70,∴选A.
10.设集合Ⅰ={1,2,3,4,5}.选择Ⅰ的两个非空子集A和B,要使B中最小的数大于A中最大的数,则不同的选择方法共有( )
A.50种 B.49种
C.48种 D.47种
[答案] B
[解析] 主要考查集合、排列、组合的基础知识.考查分类讨论的思想方法.
因为集合A中的最大元素小于集合B中的最小元素,A中元素从1、2、3、4中取,B中元素从2、3、4、5中取,由于A、B非空,故至少要有一个元素.
1° 当A={1}时,选B的方案共有24-1=15种,
当A={2}时,选B的方案共有23-1=7种,
当A={3}时,选B的方案共有22-1=3种,
当A={4}时,选B的方案共有21-1=1种.
故A是单元素集时,B有15+7+3+1=26种.
2° A为二元素集时,
A中最大元素是2,有1种,选B的方案有23-1=7种.
A中最大元素是3,有C12种,选B的方案有22-1=3种.故共有2×3=6种.
A中最大元素是4,有C13种.选B的方案有21-1=1种,故共有3×1=3种.
故A中有两个元素时共有7+6+3=16种.
3° A为三元素集时,
A中最大元素是3,有1种,选B的方案有22-1=3种.
A中最大元素是4,有C23=3种,选B的方案有1种,
∴共有3×1=3种.
∴A为三元素时共有3+3=6种.
4° A为四元素时,只能是A={1、2、3、4},故B只能是{5},只有一种.
∴共有26+16+6+1=49种.
二、填空题
11.北京市某中学要把9台型号相同的电脑送给西部地区的三所希望小学,每所小学至少得到2台,共有______种不同送法.
[答案] 10
[解析] 每校先各得一台,再将剩余6台分成3份,用插板法解,共有C25=10种.
12.一排7个座位分给3人坐,要求任何两人都不得相邻,所有不同排法的总数有________种.
[答案] 60
[解析] 对于任一种坐法,可视4个空位为0,3个人为1,2,3则所有不同坐法的种数可看作4个0和1,2,3的一种编码,要求1,2,3不得相邻故从4个0形成的5个空档中选3个插入1,2,3即可.
∴不同排法有A35=60种.
13.(09海南宁夏理15)7名志愿者中安排6人在周六、周日两天参加社区公益活动.若每天安排3人,则不同的安排方案共有________种(用数字作答).
[答案] 140
[解析] 本题主要考查排列组合知识.
由题意知,若每天安排3人,则不同的安排方案有
C37C34=140种.
14.2010年上海世博会期间,将5名志愿者分配到3个不同国家的场馆参加接待工作,每个场馆至少分配一名志愿者的方案种数是________种.
[答案] 150
[解析] 先分组共有C35+C25C232种,然后进行排列,有A33种,所以共有(C35+C25C232)A33=150种方案.
三、解答题
15.解方程Cx2+3x+216=C5x+516.
[解析] 因为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.经检验x=3和x=-9不符合题意,舍去,故原方程的解为x1=-1,x2=1.
16.在∠MON的边OM上有5个异于O点的点,边ON上有4个异于O点的点,以这10个点(含O点)为顶点,可以得到多少个三角形?
[解析] 解法1:(直接法)分几种情况考虑:O为顶点的三角形中,必须另外两个顶点分别在OM、ON上,所以有C15C14个,O不为顶点的.三角形中,两个顶点在OM上,一个顶点在ON上有C25C14个,一个顶点在OM上,两个顶点在ON上有C15C24个.因为这是分类问题,所以用分类加法计数原理,共有C15C14+C25C14+C15C24=5×4+10×4+5×6=90(个).
解法2:(间接法)先不考虑共线点的问题,从10个不同元素中任取三点的组合数是C310,但其中OM上的6个点(含O点)中任取三点不能得到三角形,ON上的5个点(含O点)中任取3点也不能得到三角形,所以共可以得到C310-C36-C35个,即C310-C36-C35=10×9×81×2×3-6×5×41×2×3-5×41×2=120-20-10=90(个).
解法3:也可以这样考虑,把O点看成是OM边上的点,先从OM上的6个点(含O点)中取2点,ON上的4点(不含O点)中取一点,可得C26C14个三角形,再从OM上的5点(不含O点)中取一点,从ON上的4点(不含O点)中取两点,可得C15C24个三角形,所以共有C26C14+C15C24=15×4+5×6=90(个).
17.某次足球比赛共12支球队参加,分三个阶段进行.
(1)小组赛:经抽签分成甲、乙两组,每组6队进行单循环比赛,以积分及净剩球数取前两名;
(2)半决赛:甲组第一名与乙组第二名,乙组第一名与甲组第二名作主客场交叉淘汰赛(每两队主客场各赛一场)决出胜者;
(3)决赛:两个胜队参加决赛一场,决出胜负.
问全程赛程共需比赛多少场?
[解析] (1)小组赛中每组6队进行单循环比赛,就是6支球队的任两支球队都要比赛一次,所需比赛的场次即为从6个元素中任取2个元素的组合数,所以小组赛共要比赛2C26=30(场).
(2)半决赛中甲组第一名与乙组第二名(或乙组第一名与甲组第二名)主客场各赛一场,所需比赛的场次即为从2个元素中任取2个元素的排列数,所以半决赛共要比赛2A22=4(场).
(3)决赛只需比赛1场,即可决出胜负.
所以全部赛程共需比赛30+4+1=35(场).
18.有9本不同的课外书,分给甲、乙、丙三名同学,求在下列条件下,各有多少种分法?
(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] 由题目可获取以下主要信息:
①9本不同的课外书分给甲、乙丙三名同学;
②题目中的3个问题的条件不同.
解答本题先判断是否与顺序有关,然后利用相关的知识去解答.
[解析] (1)分三步完成:
第一步:从9本不同的书中,任取4本分给甲,有C49种方法;
第二步:从余下的5本书中,任取3本给乙,有C35种方法;
第三步:把剩下的书给丙有C22种方法,
∴共有不同的分法有C49C35C22=1260(种).
(2)分两步完成:
第一步:将4本、3本、2本分成三组有C49C35C22种方法;
第二步:将分成的三组书分给甲、乙、丙三个人,有A33种方法,
∴共有C49C35C22A33=7560(种).
(3)用与(1)相同的方法求解,
得C39C36C33=1680(种).
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