文档内容
教材习题答案
第1章 平面向量及其应用 c→AC b c. ◆习题1.3(第20页)
+ , = -
1.解析 略.
5.解析 原式 →CA. (1)
=
1.1 向量
6.解析
(1)
→AD.
(2)
B
1
→C
1=
1→BC
,
B
2
→C
2=-
3→BC.
练习(第 页) 0. 3 2
4 (2) 2.解析 M为线段AB的中点.
1.解析 略. (1)
→CA. N为线段AB上的一点 不包括端点 .
2.D (3) (2) ( )
7.证明 当a b不共线时 由三角形两边 3.解析 A B C三点共线.原因略.
∵① , , , ,
3.解析 →EF D→O →CB. 之和大于第三边可得 a b a b a
(1) , , | |-| |<| + |<| |+ 4.证明 →BC →AC →AB M→N →AN A→M 1→AC
(2)
→BO
,
→OE
,
→CD
,
→AF.
|
b
|
. ∵ = - , = - =
3
-
共 个 具体略. 当a b共线且同向时 a b a b
◆ ( 习 3) 题 2 1 3 .1( , 第5页) ② | a |+| b , | . ,| |-| |<| + |= 3 1→AB = 3 1 ( →AC - →AB )= 3 1→BC ,
当a b共线且反向时 a b a b
1.解析 略. ③ , ,| + |=|| |-| || M→N →BC 且M→N 1→BC.
2.解析 与→PQ相等的向量有→AR →RC.与→PQ相反 <| a |+| b | . ∴ ∥ , = 3
, 对任意向量 a b a b a b 和 5.解析 →AB →BC →CA .
∴ , ,| + |≤| |+| | =6, =7, =-13
的向量有→RA , →CR. | a + b |≥| a |-| b | 成立. 6.证明 ∵ →AB = →OB - →OA , →AC =2 →CB ,
3.解析 →BE →CD. 8.解析 当 a b c 均不共线时 能构成三
(2)
→E A
,
(
→D
1
B
)
.
,
角形.
, , ,
∴
→AC
=
3
2→AB
=
3
2 →OB
-
3
2→OA.
→DA →CF →FC.
9.解析
(1)
设s
=
→OA
+
→OB
+
→OC
+
O→D
+
→OE.
→OC →OA →AC →OA 2 →OB 2 →OA
(3) , , ∴ = + = + -
4.解析 A→M M→D →BN →NC中任取两个 共 ∵ O为正五边形ABCDE的中心 ,∴ | →OA |= 3 3
(1) , , , , 6 →OA →OB
对 M→A D→M →NB →CN中任取两个 共 对 |
→OB
|=|
→OC
|=|
O→D
|=|
→OE
|,∠
AOB
=∠
BOC
=
+2 .
; , , , , 6 ; 3
→AB
,
M→N
,
→DC中任取两个
,
共
3
对
;
→BA
,
N→M
,
→CD
=∠
COD
=∠
DOE
=∠
EOA
=
360°
=72°,∴
s
7.解析 A→M 1 →AB 1 b →AN 1 b
中任取两个 共 对. 5 (1) = = , = +
, 3 旋转 仍等于s. 2 2 2
所以在模为 的向量中 相等的向量有 72°
对. 1 , ∴ →OA + →OB + →OC + O→D + →OE = 0. 2 1 c , →AP = 2 1 c + 2 1 d , M→N = 2 1 c , →QP = 2 1 c.
18
N ( → 2 D ) 相 M→B 等 和 的 D→ 向 N. 量是→AN和M→C , →NA和C→M , B→M和 ∵ (2 O )
设
为正
t
=
→O
n
A
边 1+ 形
→OA
A 2 1 + A … 2… +
→O
A
A
n n 的
.
中心 , (2 Q ) P ∵ →Q M P N = M→ 且 N = QP 2 1→A M C N , .
所以
,
在模为 的向量中 相等的向量有 ∴ |
→OA
1| = |
→OA
2| =…= |
→OA
n|,∠
A
1
OA
2=
∴
四边
∥
形M
,
NPQ为
=
平行四边形.
2 , ∴
对. A OA A OA 360° 8.解析 如图 过点E作EM CA交AB于M
4 ∠ 2 3=…=∠ n 1= n , , ∥ ,
5.解析 与向量→OA相等的向量有D→O →EF →CB NE ∥ AB交AC于N.
, , , t旋转k 360° k N 仍为其自身
∴
m
=3
. ∴ · n ( ∈ +) ,
与→OA方向相同或相反
,
模相等的向量有
7 ∴
→OA
1+
→OA
2+…+
→OA
n=
0.
个.与→OA不共线
,
模相等的向量有
16
个. 10.解析
(1)
证明
:
取BC中点M
,
连接OM.
所以
,
与向量→OA的模相等的向量的个数n
= ∵2
O→M
=
→OB
+
→OC
=
O→H
-
→OA
=
→AH
,
16+7=23
.
∴
O→M
∥
→AH.
1.2 向量的加法
又O→M
⊥
→BC
,∴
→AH
⊥
→BC.
∵
ME
∥
AN
,
AM
∥
NE
,
ANEM为平行四边形.
同理可得→CH →AB →BH →AC. ∴
练习(第 页) ⊥ , ⊥ MAE EAN AEN AEM
10 H是 ABC的垂心. ∴∠ =∠ =∠ =∠ ,
1.解析 略. ∴ △ AEM AEN AM AN.
中结论仍成立. ∴△ ≌△ (ASA),∴ =
2.答案 ①③ (2)(1) æ →AB →AC ö
3.C 1.3 向量的数乘 又 ∵ A→M + →AN = →AE ,∴ →AE = λ è ç →AB + →AC ø ÷ =
练习(第 页) | | | |
11 练习(第 页) ( →AB →AC)
1.解析 略. 16 λ λ R.
1.答案 c + b , ∈
2.解析 →AC →AB →BC a c (1)1 (2)3 (3)-2
→DC = → AC - →A
=
D = a
+
+ c - b
=
.
+ , 2
3
.
.
解
解
析
析
略
→
.
AB 1 →DC →AB →DC 四边形
9.证明 设→BA
=
a
,
→BC
=
b
,
则B→M
= 2
1→BA
= 2
1 a
,
3.解析
(1)
→CA. ∵ =
2
,∴ ∥ ,∴ →BD
=
→BA
+
→BC
=
a
+
b
,
ABCD为梯形.
(2)
→DC.
练习(第20页) ∴
→BN
=
1 →BD
=
1 a
+
1 b
,∴
M→N
=
→BN
-
B→M
=
(3)
→AB.
1.解析 a b e a b e e a b
3 3 3
◆习题1.2(第12页)
e
+
e .
=4 1, - =-2 1+4 2,3 -2 = 1 b
-
1 a
,
M→C
=
b
-
1 a
=3
M→N.
∴
M
,
N
,
C三
1.答案 (1) c (2)- f (3)- f (4) e - f 2.解 -3 析 1 +1 ( 0 1) 2 5 a + b. 点 3 共线 6 . 2
(5) 0 (2) a. 10.证明 作直径BD , 连接DA , DC.
2.解析 →BC
+
→DC
+
→BA
+
→DA
=
0.
(3)-
a
-2
b. 则→OB
=-
O→D
,
DA
⊥
AB
,
AH
⊥
BC
,
CH
⊥
AB
,
3.解析 略. 3.证明 略. CD BC
(1) ⊥ ,
(2) a ⊥ b. 4.解析 →OC =- a , O→D =- b , →DC = b - a , →BC =- a ∴ CH ∥ DA , AH ∥ DC ,∴ 四边形AHCD是平
4.解析 →AE a b →CE a c→AB c →BE a b b. 行四边形 →AH →DC.
= + , = + , =- , = + - ,∴ =
1
关注精品公众号【偷着学】,免费获取更多高中精品资源、最新网课、讲义等又→DC = →OC - O→D = →OC + →OB , 7 λ +1) . 或→AB · →BC =0⇒ k =- 2 或k = 11.
∴ O→H = →OA + →AH = →OA + →DC = →OA + →OB + →OC. ∴ →OP = →OA + →AP =(2,3)+(5 λ +3,7 λ +1)= 经检验 上面的k值均 3 能使 A 3 BC成为直角
λ λ . , △
11.解析 设D为BC的中点 则→GB →GC (5 +5,7 +4) 三角形.
(1) , + = P点坐标为 λ λ
(1) (5 +5,7 +4),
2 →GD =- →GA. P点在直线 y = x 上 ⇔5 λ +5=7 λ +4⇔ λ →AB · →AC = 0 时 , S △ ABC = 1 | →AB | | →AC | =
所以 2 →GD = →AG = →AD - →GD ⇒ →GD = 1→AD. = 1 . 2
所 分 以 点 , . 点 G 为线段 AD 靠近 D 3 点的三等 (2) 2 P点在第四象限内 ⇔ { 5
7
λ λ +
+
5
4
>
<
0
0
, ⇔-1< →A 2 1 B
·
1 →B 3 C ×
=0
1 9 3 时 =
,
S 1 6
△
3
A
.
BC =
1
|
→AB
| |
→BC
| =
的 (2) 中
证
线
明
上 :
由
.同
→GD
理 = , 3
1
G
→A
点
D可
在
知
边 ,
G
AB
点
,
在
AC
B
的
C
中
边
11. λ 解 < 析 - 7 4 以 . O为原点 正东和正北分别为x y 2 1 13× 1 9 3 = 1 6 3.
2
线上. , ,
轴正方向 建立平面直角坐标系.过点B作 所以当k的值为 2 或11时 S 13.
所以 , G点为 △ ABC三条中线的交点 , 即为 BB x轴 , 于点B 过点A作AB BB 于 - 3 3 , △ ABC= 6
ABC的重心. 0⊥ 0, 1⊥ 0 ◆习题1.5(第39页)
△ 点B .过 A 点作 x 轴的垂线 交 x 轴于
1 ,
B 点. 1.解析 →AE →BF .
1.4 向量的分解与坐标表示 2 · =0
则→OB O→B B→B. 2.解析 .
练习(第 页) = 0+ 0 (1)2 3
1.解析
2
a
5
=2 i +3 j , b =-2 i +3 j , c =-2 i -3 j , d =2 i |
O→B
0|=|
O→B
2|+|
B
2
→B
0 . |=|
O→B
2|+|
A→B
1|= (2)4 . 19
.
j. 100cos15°+160sin60° (3)12
-3 3.解析 .
它们的坐标分别为a b B→B B→B B→B 60°
c =(-2,-3), d =(2,- = 3) ( . 2,3), =(-2,3), · | s 0 in | 1 = 5° | . 1|-| 0 1|=160·cos60°-100 4.解析 →AB在x轴 、 y轴正方向上的投影分别
2 1 练 . . ( 解 解 习 2 析 析 ) ( ( 第 6, 2 ( 3 ( 8 4 k 1 , ) 页 ) 4 . k ) ) = . -1 . 而 所 =2 以 O 0 →B 从 0⊥ 出 89 B 发 → + B 4 0 点 0 , 故 2 O ( | 到 →O km B 港 ) | . = 口B | 的 O→B 直 0| 线 2 + 距 | B→ 离 0 B 为 | 2 5 6 . . 为 ( 解 解 2 析 析 - ) 2 - , 1 2 . ( ( 1 1 3 ) ) . 8 - . 7 .
( ) . .
2.解析 1 . 20 89+40 2 km (2)-7
(1) ,2 .
2 (3)0
. 1.5 向量的数量积 .
(2)(-1,-3) (4)49
7.解析 k .
3.解析 16. 练习(第 页) =-5
35 8.解析 λ .
3 1.解析 . =-3
4
◆
.证
习
明
题
略
1.
.
4(第29页) (2)0
. (1)-10 9.证明 →AB = →OB - →OA =(-3,-7), →BC = →OC - →OB
. →AC →AB →BC →AC
(3)10 =(5,2), = + =(2,-5)⇒| | =
1. c 解 它 - = 3 们 析 j ( . - 的 2 坐 , a - = 标 3 2 ) i 分 + , d 3 别 j = , ( 为 b 2 = , a - - 2 = 3 i ) ( + . 2 3 , j , ( 3 c ) = , - b 2 = i - ( 3 - j , 2 ) , d 3 = ) 2 , i 2.解 ( ( ( 4 2 3 析 ) ) ) 2 1 1 0 2 8 0 0 或 ( ° ° 1 . . - ) 2 6 0 0 . ° . 而 故 故 → → A A 2 C C 2 A + · ⊥ B 5 → → C B B 2 C C = 为 且 = | → 等 B 1 | C 0 →A 腰 - | C . 1 直 | 0 = = 角 | 0 →B 三 , C 角 | . 形.
2.解析 a b 3 3 3 c (4)30° . △
=( 2, 2), = - , , = 10.解析 OA OB AB
2 2 3.解析 9 . (1)| | =5,| | = 37,| |
. (1) .
(2 3,-2) 5 = 34
3.解析 . .
(1)(-2,3) (2)-4 14 37.
(2)(-5,-2) . 4.证明 (1) →AB = →AC + →CB ⇒| →AB | 2 = →AB · →AB = (2) 185
4.解析 D .
5.解析 x (1, . 5) ( →AC + →CB ) 2 =| →AC | 2 +| →CB | 2 +2| →AC || →CB |· (3)sin∠ AOB = 1-cos 2 ∠ AOB = 27 ⇒
6.解析 λ =3 μ . cos90°=| AC | 2 +| →CB | 2. 5 37
=1 ( , =-2 ) 所以CA2 + CB2 = AB2. | BD | = | OB | sin∠ AOB = 27 ⇒ S △ OAB =
7.解析 1 . 5
(1) - ,2 →AC →AD →DC →AC 2 →AD →DC 2
2 (2) = + ⇒| | =( + ) = 1 OA BD 1 27 27.
( ) ( ) | |·| |= ×5× =
(2) -1, 5 或 0, 7 . | →AD | 2 +| →DC | 2 +2| →AD || →DC |cos90°=| →AD | 2 2 2 5 2
8.解析 由中 3 心对称知A→ 3 M = M→A′ , B→M = M→B′. 同 +| 理 →DC → | B 2 D . 2 →BC 2 →CD 2 →AD 2 →DC 2 11.解析 (1) k = 5 9 .
A A → → M M = = ( ( 3 4 , , - -1 2 ) ) , , B→M =(-2,-4)⇒ O→A′ = O→M + 练 = 习 | → ( A 第 C | | 2 3 ⇒ 9 | 页 A = C ) | = BD | . +| | =| | +| | 12. ( 解 2 析 ) k =- a · 1 2 4 9 b . =(2 m + n )·(-3 m +2 n )
所 O→B 以 ′ = 点 O→M A′ + 的 B→M 坐 = 标 ( 为 -1 ( , 4 - , 3 - ) 1 . ), 1.解析 (1)| a + b |=3,| a - b |= 41 . =-6| m | 2 +2| n | 2 + m · n =- 2 7 ,
点B′的坐标为 (-1,-3), (2)- 5 4 . | a |= (2 m + n ) 2
A→′B′
=(-5,-2)=-(5,2)=-
→AB. 2.解析
(1)
k
=19
.
= 4|
m
|
2
+|
n
|
2
+4
m
·
n
( )
9.解析 C D E 5 . k 1 . 1
(5,-7), (-10,13), - ,3 (2) =- = 4+1+4×
2 3 2
10.解析 →AB →AC 3.解析 →BC →AC →AB k .由 ABC为
=(3,1), =(5,7), = - =(-1, -3) △ = 7,
→AP →AB λ→AC λ λ λ 直角三角形 C 不为直角知 →AB →AC b m n 2
= + =(3,1)+(5 ,7 )=(5 +3, ,∠ , · =0 | |= (-3 +2 )
2
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= 9| m | 2 +4| n | 2 -12 m · n (2) b =1 . =120° .
2.解析 C 或 . 则由余弦定理得 t 2 2 t 2
∠ =45° 135° (21) =10 +(9) -2×10×
1 3.解析 BAC BOC .而OB ( )
= 9+4-12× ∠ =60°⇒∠ =120° = t 1 t 2 舍去负值 .
2 OC 故 OBC OCB . 9× - ⇒ = ( )
. , ∠ =∠ =30° 2 3
= 7 BC AB BC
在 OBC 中 由正弦定理得 由正弦定理得 AB
7 △ , BOC = ACB= BAC, =
a b - sin∠ sin∠ sin∠
故 a b · 2 1 OB
cos〈 , 〉= a b = =- , BC R. t BC t BAC 3 3.
| || | 7× 7 2 BCO⇒ = 3 21, =9⇒sin∠ =
所以a与b的夹角为 . sin∠ 14
120° OB R 而 BAC 故 BAC . .
13.解析 a b OBC的外接圆半径为 0°<∠ <60°, ∠ =218°
· =-2-6=-8, △ BCO= 所以 舰艇的航向为北偏东 . 靠近渔轮
故 ( a · b ) c =-8 c =(-16,-8) . 2sin∠ 2× 1 需时 , . 668°,
b c 2 40min
故 · a ( = b ( · - c 2 ) ) = - - 2 4 = a - = 4 ( , -8,-12) . 所 = R 以 . ABC的边长为 R OBC的外接 9.解析 AB =32 . 2× 1 =16 . 1(n mile),∠ BSA
从中可以发现 向量的数量积运算不满足 ,△ 3 ,△ 2
, 圆半径为R. =60°-∠ BAS =40° .
14.解 结 析 e 合 律 若 . e 不 1 成 与 立 e 2 . 共线 , 则e 1· e 2=1 或e 1 1 练 .解 习 析 (第 5 由 1 题 页 意 ) 可知 ∠ SAB =120°-60°=60° . 由正弦定理 . 得 sin∠ SB BAS= sin∠ AB ASB⇒ SB ≈
· 2=-1, 86nmile
故e 1 与e 2 不共线 , 即 { e 1, e 2} 可作为平面 由余弦定理得SB = 15 2 +9 2 -2×15×9× 1 故灯塔到B处的距离为 8 . 6nmile .
的一组基.设b λe μe 2 10.解析 ABC为等腰三角形.
= 1+ 2, . △
=3 19(km) 11.解析 由四边形ABCD为平行四边形 可
则b · e 1= λ | e 1| 2 + μe 1· e 2= λ + 2 1 μ =1, 再由余弦定理得 cos∠ BSA 设AO = OC = x , BO = OD = y ,∠ AOD =1 , 80°
b · e 2= λe 1· e 2+ μ | e 2| 2 = 2 1 λ + μ =1 . = (3 2× 1 1 9 5 ) × 2 3 +15 1 2 9 -9 2 = 7 38 19 ≈0 . 803 . 由 - θ. a < b ,cos θ >0, 及余弦定理知 :
解得 ì î í ï ï ïï λ μ = = 3 2 3 2 , , 即b = 3 2 ( e 1+ e 2) . 2. 3 所 故 解 以 这 析 19 ∠ 名 k B 学 m SA , 员 方 = C 从 3 B 向 6 D . 为 B 6° 北 点 . 偏 到 西 S 2 点 3 . 4 A 的 ° D . 位 B 移大 AD 小 C 为 4 故 a x 2 y = S c x ▱ o 2 s A + B θ C y D = 2 = - b 4 2 2 - S x a y △ c 2 A o . OB s = θ 4 , × b2 1 = x x 2 y + si y n 2 θ + = 2 x 2 y x c y o s s in θ θ ⇒
∠ = 180°-∠ -∠ - 2
| b | =
3
2 ( e 1+ e 2) 2 =
3
2 1+1+2×
2
1
∠
∠
C
D
A
C
D
B
=
=
1
6
8
0
0
°
°
,
-∠ ADC -∠ DCB -∠ ACB =30° . 12.解
=
2
b
析 c
2
o
-
s
a2 θ
连
sin
接
θ
B
=
D 2
1
.
( b2 - a2 )tan θ.
= 2 3 3. 由正 弦 定 理 得 sin∠ DC CBD = sin∠ BD DCB, 由余 弦定理知 BD2 = 2 2 + 4 2 - 2× 2×
AD DC 4cos∠ BAD = 6 2 +4 2 -2×6×4cos(180°-
1.6 解三角形 sin∠ ACD= sin∠ CAD⇒ BD = 2 km, AD = ∠ BAD )⇒cos∠ BAD =- 1 .
练习(第 页) . 2
43 3km 故 BAD BCD .
1.解析 a . 由余弦定理得 ∠ =120°,∠ =180°-120°=60°
(1) =7
( ( 2 3 ) ) ∠ ∠ A B = = 1 9 2 0 0 ° ° . . A = B = 5(k B m D ) 2 . + AD2 -2 BD · AD cos∠ ADB S 四边形ABCD= S △ ABD+ S △ BCD= 2 1 ×2×4× 2 3 + 2 1
2.解 由 - b 余 c 析 os 弦 C 定 ⇒ c c o o 理 - s s 2 得 B C a c = c o c - s o 2 s B a B = b + + c c c b ⇒ o c s os 2 B a C + c b o = c s c o · s B C + a . 2 c + co c a 2 s c - B b2 = + 2 1 ◆ . . 解 解 即 习 析 析 A 题 , B ∠ 1 两 . C 6 点 = . ( 之 12 间 第 0° 的 . 5 距 2 离 页 为 ) 5 km . 13. 因 解 ×6 为 析 ×4 ∠ A × D 两 A 2 C 3 D . 个 B = 外 8 =1 接 3 8 . 0 圆 °- 大 ∠ 小 A 相 DC 等 , 故 , 理 s 由 in 如 ∠ 下 AD : B =
2 120° sin∠
b
a2
+
b2
-
c2
a 从而 B 1 .
3.证明 略. 设
△
ABD
,△
ACD 的外接圆半径分别为
· ab = , cos =- R R .
2 2 4.解析 39-3 3. 1, 2
而 B 故 B . (1) AB AC
0°<∠ <180°, ∠ =120° 2 由正弦定理得 R
3. 由 证明 余 弦 设 定 ∠ 理 AM 可 B = 得 α , 则 ∠ α AMC M = B 1 2 8 + 0 A ° M - α 2 - . AB2 (2)4+4 . 3 . =2 R 2, 2 1= sin∠ ADB= sin∠ ADC
cos = 2 MB · AM (3)7 3 C 或 . ∴ R 1= R 2, 故两个外接圆大小相等.
AC2
-
MC2
-
AM2
.
(4)∠ =75° 15°
a c
14.解析
(1)
利用三角形面积的海伦公式
:
S
= AM MC 5.解析 由正弦定理 C 3 p p a p b p c
2 · A= C⇒sin = = ( - )( - )( - ),
sin sin 2 a b c
而MB MC 1 BC 故 1 BC2 AM2 AB2 C 或 . 其中a b c为三角形三边长 p + + 为三
= = , + - = ⇒∠ =60° 120° , , , =
2 4 2
当 C 时 B b a2 c2 角形半周长.
AC2 1 BC2 AM2 1 BC2 AB2 AC2 ∠ = 60° ,∠ = 90°, = + =
- - ⇒- + + = 下证海伦公式.
4 2 S 1 ac 9 3.
9+27=6, △ ABC= = 在 ABC中 设a与b的夹角为θ 则由余
AM2 AM 1 AB2 AC2 BC2. 2 2 △ , ,
2 ⇒ =
2
2( + )- 当
∠
C
=120°
时
,∠
B
=30°=∠
A
,
b
=
a
=3, 弦定理得 θ
a2
+
b2
-
c2
从而 θ
练习(第 页) cos = ab , sin =
47 S 1 ab C 9 3 . 2
1.答案 (1)5 2 (2)10 2 △ ABC= 2 sin = 4 2θ ( a2 + b2 - c2 ) 2 .
2.答案
(1)45°
或
135° (2)45°
6.解析 a
=
c
=3
. 1-cos = 1-
4
a2b2
3.解析 BD
=
9 2. 7.解析
B
(1)∠ A
.
=60° .
∴
S
=
1 ab
sin
θ
=
1 a2b2
-
( a2 + b2 - c2 ) 2
2 (2)∠ = 30° 2 2 4
练习(第 页) 8.解析 设靠近渔轮需时t 舰艇在B处与
48 h, 1 a2b2 a2 b2 c2 2
1.解析 . 渔轮相遇 则 ACB = 4 -( + - )
(1)1 , ∠ = 360°-135°-105° 4
3
关注精品公众号【偷着学】,免费获取更多高中精品资源、最新网课、讲义等F F mgs α α.
= 4 1 (2 ab + a2 + b2 - c2 )(2 ab - a2 - b2 + c2 ) 则 (2) F 1 与 + F 2= 的 ( 合 3+ 力 3, 对 3 质 + 点 3) 所 , 做的功 14.解析 sin cos →OP m→OA →AB →AB →OP
1 2 (1) = + , =(3,3)⇒
=
4
1 [( a + b ) 2 - c2 ][ c2 -( a - b ) 2 ] W =( F 1+ F 2)· →AB =(
P
3
点
+ m
坐
,3
标
+2
为
m ),
m m .
∴ (3+ ,3+2 )
1 a b c a b c a b c c a b =( 3+3, 3+3)·(2,2)
= ( + + )( + - )( - + )( - + ) . m 即m 3 时 P在x轴上.
4 =(4 3+12)J 3+2 =0, =- ,
= 现在 p 用 ( p 长 - a 为 )( p - b )( p - c ) 的 . 细木棒围成一个 4.解析 (1) 由平行四边形法则可得O→H = →OC + 3+ m =0, 即m =-3 时 2 , P在y轴上.
2,3,4,5,6 O→D
=
→OC
+
→OA
+
→OB
=
a
+
b
+
c.
m 且 m 即 m 3 时 P在
三角形 , 则p = 2+3+ 2 4+5+6 =10 . (2) 证明 : →BC = c - b , 3 第 + 四 > 象 0 限. 3+2 <0, -3< <- 2 ,
故
(
p
-
a
)(
p
-
b
)(
p
-
c
)
越大
,
则三角形面积 →AH
=
→AD
+
D→H
=
→OB
+
→OC
=
b
+
c.
m 时 四边形OABP为平行四边形.
越大.列出所有能围成三角形的情形 可 (2) =0 ,
, →AH →BC b c c b c 2 b 2. 15.解析 .
算得 · =( + )( - )= | | -| | (1)1
: D为外心 b c AH BC. .
当三角形三边长分别为 时 所得三 ⇒| |=| |⇒ ⊥ (2)1
角形面积最小且为 . 2,9,9 , 5.解析 (1 v ) 当θ = 游 1 船 20 航 ° 时 行 , 到 | v 北 1| 岸 · 时 cos 的 6 位 0° 置 = 16.解析 (1)2 10,4 2 .
当三角形三边长分别 4 5 为 6,7,7 时 , 所得三 在 5k A m ′左 /h> 侧 | . 2|,∴ (2) t =- 11.
5
角形面积最大且为 . 当 v θ v θ 即 θ 17.解析 证明 略.
6 10 (2) | 1||cos |=| 2|(cos <0), cos (1) :
(2) 规律 1: 当能拼成等边三角形时 , 所得 2 时 游船能到达A′处. (2) 由题意得 ( ka + b ) 2 =( ka - b ) 2 ⇒4 ka · b
等边三角形是所有能拼成的三角形中面积 =- , a b .
5 =0,∴ · =0
最
规律
大的.
拼成的三角形面积不会超过 3
p2
向北方向速度大
d
小 v = | v 1| 2 -| v 2| 2 =
∵0<
β
-
α
<π,∴
β
-
α
=
π
2
.
2: 9 , 2 21(km/h), t = v = 4 2 2 1 (h) . 18.解析 | P→P 1| 2 +| P→P 2| 2 +…+| P→P 6| 2 =12 r2
其中p =
2
1 ( a 1+ a 2+…+ a n) . 6.解
增
析
大 .
(1)| F 2|=| G |tan θ ,| F 2| 随θ增大而 (
广
其
后
中
.
r为 ☉ O半径 ), 为定值 , 理由同推
G 推广 n边形P P P 为 O的内接正n
1.7 平面向量的应用举例 F | | F 随 θ 增 大 而 增 : 1 2… n ☉
| 1 | = θ, | 1 | 边形 P 是 O 上的任一点 下证 S
cos , ☉ , =
练习(第 页) ( [ ))
1.证明 5 略 8 . 大 θ ∈ 0, π 2 . | P→P 1 n | 2 +| P→P 2| 2 +…+| P→P n| 2为定值.
2 3 . . 解 解 析 析 F 以 A 帆 =5 船 3 为 N 原 , F 点 B= 正 5N 北 . 为y轴正半轴 (2)| F 1|≤2| G |⇒cos θ ≥ 1 , 即 0≤ θ ≤60° .
若
∑i= 1
O→P
i≠
0
,
则将各向量顺时针旋转
正东为 x轴正半轴建系
,
.
,
◆复习题一(第62页)
2 36
n
0°
,
O→P
1
变为O→P
2,…,
O→P
n
变为O→P
1,
但其
风速 帆船 v 1 速 =( 度 10 v ,10 v 3 v ), 水速v 2=(20,0), 2 1 . .B C 和向量仍不变 , 因此 ∑i= n 1 O→P i= 0.
∴ | v |=20 3 km = /h 1 . + 2=(30,10 3), 3.解析 →BC =- →AB + →AC =- a + b , S =∑i= n 1 | P→P i| 2 =∑i= n 1 | →PO + O→P i| 2 =∑i= n 1 | →PO | 2
→BE →AB →AE a c n n
◆ 6 方 习 0° 向 方 题 t 向 an 1 . θ .7 = ( 10 30 第 3 = 5 3 8 3 , 页 ∴ ) θ =60°, 即北偏东 → → C C E D = = = → - - A → E AC = + + c →A , E = = - - b + + c , , · +∑i ∑ = i= 1 n 1 | O O → → P P i i = | 2 2 + n 2 r2 ∑i . = 1 →PO · O→P i=2 nr2 +2 →PO
1.证明 以→CB →CA为基向量 →AD →AC →CD
→BD
=
→BC
+
→CD
=-
a
+
b
+
c. 19.解析
3
.
, , = + = 4.解析 k .
=-4 20.解析 A 2 5.
1→CB →CA (1)sin =
- , 5.解析 →CE 3 b →DF 1 a 1 b →AF 5
2 =- , =- + , =
5 5 5 c 25.
→CE →CB →BE →CB 1→BA (2) =
= + = + 1 a 1 b. 3
3 + 21.解析 p q a2 b2 c2 S
5 5 ∵ ∥ ,∴ + - =4 ,
=
→CB
+
1
(-
→CB
+
→CA
)=
2→CB
+
1→CA. 6.解析 a
=2
i
+3
j
,
b
=-2
i
+3
j
,
c
=-2
i
-3
j
,
d
=2
i a2
+
b2
-
c2
4
S
.
3 ( ) 3 ( 3 ) -3 j , a + b -2 c +3 d =(10,3) . ∴ 2 ab = 2 ab
→AD · →CE = 2 1→CB - →CA · 2 3 →CB + 3 1→CA = 7.解析 (1) k =-1 . 又S = 1 ab sin C ,
k . 2
1 →CB 2 1 →CA 2 . (2) =-1± 3 C C C .
故 3 A | D | C - E. 3 | | =0 8.解析 (1) 19 . 22. ∴ 解 c 析 os →A = B sin →DC ,∴∠ =45° 四边形ABCD为
⊥ . = =(1,1)⇒
2.解析 BC 方向为南偏西 . (2) 7 平行四边形 且 →AB →DC .
=1000 3 km, 30° , | |= | |= 2
3.解析 F 令 F t t 9.解析 3 2.
(1)| 1|=2, | 2|= ( >0),
2 ∵
1 →BA
+
1 →BC
=
3 →BD
,
则 2+ 1 t = 3t , 得t =2( 3+1) . 10.解析 5 . B | →B D A 平 | 分 | A →B B C C | 且四 | 边 →BD 形 | ABCD为菱形.
2 2 ∴ ∠ ,
∴ F 2=( 3+1, 3+3) . 11.解析 (1) c =5 2+ 5 3 6. ∵ 对角线BD为边长的 3 倍 ,
(2) b =1 或b =2 . BAD 1 2 +1 2 -( 3) 2 1
(3) a = 37 . ∴cos∠ = 2×1×1 =- 2 ,
(4)∠ A =120° . ∴∠ BAD =120° .
12.解析 或 四边形 ABCD 的面积是 →AB →AD
13km/h 35km/h. ∴ | | | |·
13.解析 摩擦力f mg α.
= sin 3 .
W 功= f · s ·cos α = mg sin α · s ·cos α = sin120°= 2× 2× 2 = 3
4
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23.解析 航距最小 小艇应向正北航行.
(1) , 2.解析 2. 1 .
(1) (3)
轮船位移为 t 10 2 2
20×sin30°=10(nmile), = 5.证明 略.
30 1 .
(2)
1 . 2 6.解析 2.
= (h) -
3 2. 10
v = 20×co t s30° =30 3(nmile/h) . (3) 2 7.解析 (1) 3 .
要用时最短 则速度最大 即为 3.解析 4 3-3. 3.
(2) , , (2)
10 3
30nmile/h, 练习(第 页) 8.解析 .
由余弦定理得 OB2
=
AB2
+
OA2
-2
AB
·
71
9.解析
-
.
2
OA A 1.解析 6+ 2. 7
cos , (1)
即 (30 t ) 2 = (30 t ) 2 +20 2 -2×30 t ×20× 4 10.解析 - 5 .
解得t 2 此时 BOD . (2)
6- 2. 7
( )
cos60°, = , ∠ =30° 4 11.解析 由 α π 5π 知 α π
3 ∈ , , - ∈
故可设计航行方案如下 : 2.解析 (1) 3. ( ) ( 3 6 ) 3 (
小艇向北偏东 以 前进可花 2 π 再由 α π 12 得 α
30° 30 n mile/h 0, , cos - = , sin
最短时间. 3. 2 ) 3 [ 13 ( )
(2)-
2 π 5 所以 α α π
- = , sin =sin - +
3.解析 由条件得 →OP 2 2 α 3 13 3
| |= 3 +4 =5,sin = ] ( ) ( )
5 4 ,cos α = 5 3 , 设P′ ( x′ , y′ ), 则x′ =5cos( α + π 3 =sin α - π 3 cos π 3 +cos α - π 3
α α 2 π 5 1 12 3 5+12 3.
45°)=5(cos cos45°-sin sin45°)=- , ·sin = × + × =
2 3 13 2 13 2 26
y′ α α α
=5sin( +45°)=5(sin cos 45°+cos · 12.解析 设 k π α k k Z 则 k
2 π- < <2 π( ∈ ), 4 π
24. b 证明 . 构造向量→OA =( a 1, a 2), →OB =( b 1, sin45°)= 7 2 2. -π<2 α <4 k π( k ∈ 2 Z ), 故 2 α为第三象限或
2) ( )
第四象限的角.因为 α 4 故 α
→OA
·
→OB
=
a
1
b
1+
a
2
b
2=|
→OA
| |
→OB
|cos
θ
≤
所以点P′的坐标是
-
2
,
7 2 . cos2 =-
5
<0, 2
2 2 只能为第三象限角 则
| →OA || →OB |, 练习(第 74 页) ,
∴( →OA · →OB ) 2 ≤| →OA | 2 | →OB | 2 , 即 ( a2 1+ a2 2) 1.解析 16+17 3. sin2 α =- 1-cos 2 2 α =- 3 ,tan 2 α = 3 ,
·(
b2
1+
b2
2)≥(
a
1
b
1+
a
2
b
2)
2. (1)-
47
5
3
4
a 故 当 必 实 2 b ( 且 要 数 1 a = 仅 条 2 1 a + 0 1 件 当 a , 时 2 2 a 是 ) 2 等 c , ( o b b a s 号 1 2 1 1 , + θ b 成 b 2 b = 2 - 2 2 立 ) 成 a 1 ≥ 2 , . b 立 即 1 ( = , a →O 且 0 1 A b . 1 等 ∥ + a 号 →O 2 b B 成 2 , ) 立 即 2 对 的 a 任 充 1 b 2 分 意 - 2 3 . . 解 解 (2 析 ) 析 1 6 - - 1 1 因 3 7 3 3 为 3 . . a + β = π , 所以 1=tan π = 13.解 所 =t 析 以 an ( ta 1 n t 1 a ( 2 n ° π 4 1 3 ′ 1 0 + 2 ′ ° 2 + 3 α 2 0 ) 2 ′ ° + = 3 ta 1 1 0 n - ′ + ) t 2 t a a · 2 n n °3 2 ( 2 0 α α 1 ′ = -t 1 1 a - + n 4 4 3 112 = ° 7 3 . 0 ′
25.证 = 明 2 1 ( ( →O 取 A + O →O 为 B ) 原 , →O 点 E , = 则→ ) 3 O 1 A ( 2 →O = A →O + B →O 2 C = →O + C O→ 2 D , ) O→ = D t t a a n n ( α α + + ta β n )= β , 1 变 ta - n t 形 an α 得 + α t ( t a a n 1 n 4 + β β ta , n 即 α ) 1 ( - 1 t + an tan α t β a ) n 4 = β 2 = . = · t t a a n n 1 2 3 2 5 ° ° ( 3 · 0) ( c 1 o - s c s 2 i o n 2 s ° 1 1 3 1 1 0 2 2 ′ ° ° 3 3 0 0 si ′ ′ n · 2 c s 2 i o ° n s 3 2 2 0 2 2 ′ ° ° ) 3 3 0 0 ′ ′ )
3 1 3 2 →OA + →OC + 2 1 →OB . 4.证明 由条件得 tan∠ DBC = 3 1 ,tan∠ DEC = = = ( ( - - 1 1 ) ) × ×[1 1 - - ( - - si 1 n ) 2 ] 2 = °3 - 0 2 ′ . × cos22°30 ′
从而→CD · →OE =( O→D - →OC )· →OE = 1 (3 →OA2 1 , 所以 tan(∠ DBC +∠ DEC )= 14.解析 (1) 在 △ DEC 中 , 由正弦定理 , 得
12 2 DE EC
+ →OB2 -4 →OC2 -4 →OA · →OC +4 →OA · →OB ) . DBC DEC 1 + 1 sin∠ DCE= sin∠ ADC,
又由AB AC 得→OA →OB →OA →OC tan∠ +tan∠ 3 2
= , · = · , DBC DEC= =1, 3
1-tan∠ ·tan∠ 1 1 DE ADC 1×
所以→CD
·
→OE
=
1
(3
→OA2
+
→OB2
-4
→OC2
)=
1-
3
×
2
故
sin∠
DCE
=
sin
E
∠
C =
2
=
21
,
12 故 DBC DEC . 7 14
故OE CD. ∠ +∠ =45°
0, ⊥ ◆习题2.1(第75页)
第2 章 三角恒等变换 cos∠ DCE = 5 7 , 所以 sin∠ CED =sin(π-
1.证明 略. 14
ADC DCE ADC DCE
∠ -∠ )=sin(∠ +∠ )
2.1 两角和与差的三角函数 2.解析 (1) 1 .
2 3 5 7 1 21 21.
= × - × =
练习(第 页) 2 14 2 14 7
1.证明 69 略. (2) 2. (2) 因为 cos∠ AEB = cos(π-∠ BEC -
(1) 2
(2)cos α =cos [ - ( π 2 - α ) + π 2 ] 3.解析 (1)- 6 1 5 6. ∠ CED )= -cos(∠ BEC +∠ CED )= - 2 1 ×
[( ) ]
=cos π 2 - α - π 2 (2) 5 6 6 5 . 2 7 7 + 2 3 × 7 21 = 14 7.
( ) ( ) AE
=cos π 2 - α cos π 2 +sin π 2 - α sin π 2 4.解析 (1) 2 2. 所以在 Rt△ ABE中 , BE = cos∠ AEB= 2 7 =
( )
π α . 2. 14
=sin - (2) .
2 2 4 7
5
关注精品公众号【偷着学】,免费获取更多高中精品资源、最新网课、讲义等15.解析 在 ACD中 由余弦定理 得 ( ) CDEF 的面积 S OF OE CF
(1) △ , , α π α π = ( - ) · =
cos∠ CAD = AC 2 2 A + C AD · 2 A - D CD2 = ( 7 2× ) 2 + 7 1 × 2 1 -2 2 = 1
2c
+
os
2 2α
+
c
2
os
sin
2 α c
c
o
o
s c
s
os α 4 α +sin2
α
sin 4
α
( cos α -
α
3 3 sin α )
(
sin α =
)
2 1 sin 2 α - 3 3 ×
2 7. = α =2(cos +sin ) 1-cos2 3 α π 3.
= cos = sin 2 + -
7 ( ) 2 3 6 6
3 4
由 BAD 7 知 BAD =2× + 当 α π π 即α π时 S取到最大值.
(2) cos∠ =- , sin∠ = 5 5 2 + = , = ,
14 6 2 6
14. 所以当点C为弧AB的中点时 矩形CDEF
1- C co A s B 2 ∠ BAD = B 3 A 1 D 4 21. CAD 2.证 = 明 5 (1) 左边 =3+2cos 2 2 α -1-4cos 2 α = 7.解 面 析 积最大 , 此 由 时 题 ∠ 意 AO 容 C = 易 30 知 ° . 道 , MOQ
sin∠ =sin(∠ -∠ ) 2(cos2 α -1) 2 =8sin 4α = 右边. (1) ,tan∠ =
BAD CAD BAD CAD
=sin∠ cos∠ -cos∠ sin∠ 左边 MOQ .由 α 1 知 α
(2) 3,∠ =60° sin = , cos =
3. sin
2α
+cos
2α
+2sin
α
cos
α 3
在 = 2 △ ABC 中 , 由 正 弦 定 理 , 得 BC = = 2 si s n in 2α α + c c o o s s 2 α α + + c 2 o s s i 2 n α - α s c i o n s 2α α +sin 2α +cos 2α 2 3 2 , 所以 cos∠ POQ =cos(60°- α )= 2 1 × 2 3 2
16.解 AC si 析 s n i ∠ n ∠ A 由 B C C A 已 B = 知 3 . 条件得 tan α +tan β =-3, = = 2co 2 ( s s s i α i n n ( α α si c + n o c s α os α + + c α o 2 ) s c 2 o α s ) 2α + 2 3 因 × 为 3 1 S = 2 2 6 + 1 3. OM MQ MP 1 α
tan α tan β = c , 则 tan( α + β )= 1 ta - n tan α + α t t a a n n β β = sin α +co α s α = 1 tan α + 1 = 右边. (2) △ OPQ= 2 ( - ( )= 2 ) cos
2cos 2 2 α α 1 α π 3
= -3 c . 3.证明 设 ☉ O的半径为R , 则S ☉ O=π R2 , AC ·( 3cos -sin )=- 2 sin 2 - 3 + 4 ,
1- R ABC BC R ABC S
又 α β α β 即 α β =2 sin∠ , = 2 cos∠ , △ ABC = 当α π时 S 取到最大值 1 3.
-1, c 所 os( 以 1 + - - 3 c ) = = - - 1 s , i 解 n( 得 + c = ) - , 2 . tan( + )= R 2 1 2 BC · A A C BC = . 2 R2 sin∠ ABC cos∠ ABC = 8.解析 = - 设 12 等腰 , 三 △ 角 OPQ 形的顶角为α 2 , 底 + 角 4 为β ,
sin2∠
17.解
φ
析
3π
(1
解
) 由
得
已
φ
知
3
条
π.
件得 - π 4 + φ = π 2 , 3 4 π 由 S S
△
☉
A
O
BC
=R2
sin
π
2
R
∠
2 ABC=
sin2∠
π ABC=2π, 得 则 cos α =
α
1 5 3 ,sin α
α
= 1 1 3 2
5
, 所
即
以 co
2
s
β
2 β =
+ = 2 , = 4 sin2∠ ABC = 1 ,∴∠ ABC =15° . cos(180°- )=-cos =- 13 , 2cos -1=
设OM与x轴负方向所夹的最小正角 2
(2) ◆习题2.2(第80页) 5 β 2 13 β 3 13 β 3 .
为α ON与x轴正方向所夹的最小正角为 - ,cos = ,sin = ,tan =
, 13 13 13 2
β 则α β 进一步得θ 故等腰三角形底角的正弦 余弦 正切值分
, =60°, =30°, =180°- 1.解析 2. 、 、
(1)-
θ 1 θ 3 所 4 别为3 13 2 13 3 .
60°+30°=150°,sin = ,cos =- , , ,
2 2 3. 13 13 2
以 θ φ θ φ θ φ (2)-
(
cos(
)
-
(
)=
)
cos cos +sin sin = 2 9.解析 因为 f
(
x
)=
1
cos
2x
-
1
sin
2x
+1-
3 2 1 2 6+ 2. 3. 2 2
- × - + × = (3)
2 2 2 2 4 2 x x 1 x 3 x
3sin cos = cos 2 +1- sin 2 =
2.2 二倍角的三角函数 (4)- 1 - 2. ( ) 2 2
4 2 x π 所以函数f x 的周期T
练习(第 页) 2.解析 . -sin 2 - +1, ( )
78 (1)cos50° 6
( )
1.解析 1 . 3. 单调递增区间为 k π k 5π k
(1) (2) =π, π+ , π+ (
4 3 3 6
. Z .
3. (3)2cos10° ∈ )
(2)- α. 10.解析 设木棒的长为l 木块的高为a 由杠
2 (4)-cos2 , ,
α. a
(2) 2+ 3. (5)- . tan2 杆原理知mg · 1 l cos θ = θ·| F | .
4 (6)2 2 sin
mgl mgl
(4)- 3 3. 3.解析 sin2 α = 2 2 5 4 ,cos2 α =- 2 7 5 . 解得 | F |= 2 a·sin θ cos θ = 4 a·sin2 θ.
2.解析 (1) 1 . 4.解析 sin 2 α =- 120 ,cos 2 α = 119 ,tan 2 α = 所以 | F | 先增大后减小 , 当θ = π时 ,| F | 取
3 169 169 4
最大值.
7 . 120.
(2) -
24 119
3.证明 左边 1 2 1
5.解析 因为f
(
x
)= 2sin
x
cos
x
+ 2cos
2x
=
2.3 简单的三角恒等变换
(1) = tan θ- 2tan θ = tan θ- ( ) 练习(第 页)
2θ 1-tan
2θ
2
2
sin 2
x
+ 2
2
(1+cos 2
x
)= sin 2
x
+
π
4 + 1.解析
84
α 2 α 14 α
1-tan θ 右边. sin = ,cos =- ,tan
θ =tan = 2 所以当 x π π 即x π时 f x 取 2 4 2 4 2
tan , 2 + = , = ,( )
(2)
左边
=sin
θ
(1+2cos
2θ
-1)=2sin
θ
cos
2θ
=
2 4 2 8
7.
sin2 θ cos θ = 右边. 到最大值 1+ 2 ; 当 2 x + π = 5π , 即x = π =- 7
练习(第 80 页) ( ) 时 f x 取到最 2 小值 . 4 4 2 2.解析 4 .
1.解析 1+ 2cos 2 α - π 4 6.解 , 析 ( ) 设 ∠ AOC = α 0 , 则 CF =sin α , OF = 3.解析 由 3 sin α =3cos α , 得 tan α =3,
( ) CF α 2α
α π α OE 3 α 所以矩形 所以 α 2tan 3 α 1-tan
sin + cos , = = sin , sin2 = 2α= ,cos2 = 2α
2 tan60° 3 1+tan 5 1+tan
6
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α 过房门.
4 α 2tan 3 . 6+ 2.
=- ,tan2 = 2α=- = θ θ
5 1-tan 4 4 9.解析 由2sin +cos 得 θ
练习(第 页) α θ θ=-5, tan =2,
87 2.解析 α 2tan 3 α sin -3cos
1.证明 由两角和与差的正弦公式
,
得
sin(
A
+
sin 2 =
1+tan
2α=-
5
,cos 2 =
所以 θ θ 3(1-tan
2θ
) 4×2tan
θ
B )=sin A cos B +cos A sin B , 1-tan 2α 4 α 2tan α 3 . 3cos2 +4sin2 = 1+tan 2θ + 1+tan 2θ
sin(
A
-
B
)=sin
A
cos
B
-cos
A
sin
B.
1+tan
2α=-
5
,tan2 =
1-tan
2α=
4 7 .
两式相加 得 A B A B =
两 2si 式 n A 相 co 减 s B , , . 得 ① s s i i n n ( ( A + + B ) ) + - s s i i n n ( ( A - - B ) ) = = 3.解析 (1)cos 1 1 . 5°cos 75°= 2 1 [cos 90°+ 10.解 5 析 由 tan ( α + π 4 ) = 4 3 , 得1 1 + - t t a a n n α α=
2cos A sin B. ② cos(-60°)]= 4 3 , 解得 tan α =- 1 .
令A + B = α , A - B = β , 则A = α 2 + β , B = α 2 - β , 分 ( = 2 ( ) s s in in 2 2 0 0 ° ° s s in in 4 4 0 0 ° ° ) s s in in 8 8 0 0 ° ° 由 4 于 sin 2α +cos 2α = 7 1, α为第二象限角 ,
别代入 得
①②, 1 所以 α 7 2 α 2 因此 α
α β α β = (cos20°-cos60°)sin80° cos =- ,sin = , sin +
α β + - . 2 10 10
(1)sin +sin =2sin cos
2 2 1 1 α 3 2.
α β α β = cos20°sin80°- sin80° cos =-
α β + - . 2 4 5
(2)sin -sin =2cos sin
2 2 1 1 11.解析 3 .
2.证明 由两角和与差的正弦公式 得 α = (sin100°+sin60°)- sin80°
, sin( + 4 4 4
β α β α β
si
)
n
=
( α
si
-
n
β )
c
=
os
sin
+
α
c
c
o
o
s
s β
s
-
in
cos
,
α sin β. = 8
3. 12.解析
( (1)
f
) (
x
)= 3sin
x
cos
x
-cos
2x
- 2
1
=
两式相加 得 α β 1 α β x π 故函数f x 的周期T .
(1) , sin cos = [sin( + )+ 4.解析 6. sin 2 - -1, ( ) =π
2 (1) 6
α β . 2
sin( - )] . 由 x π 得 π x π π 所
(2)0 (2) 0≤ ≤ , - ≤2 - ≤ ,
两式相减 得 α β 1 α β 4 6 6 3
(2) , cos sin = [sin( + )- 1 .
α β . 2 (3) 2 以当x = π时 , 函数f ( x ) 取到最大值 3 -
sin( - )] 5.解析 因为f x x x x 4 2
( )=2sin +cos = 5sin( +
3.解析 1 α. 当x 时 函数f x 取到最小值 3 .
. (1) 2 sin φ ), 其中 cos φ = 2 5 ,sin φ = 5.由条件知α 1; =0 , ( ) - 2
(2)0 5 5 ( 13.解析 由已知条件得 x 3
1 练 . φ 解 习 满 析 (第 足 9 ( 0 1) 页 3 φ s ) in 3 x +4cos φ x = 4 5s . in( x + φ ), 其中 + π φ = φ 2 k ) π- π 2 ( ( k ∈ π Z ) φ , ) 所以 sin φ α =si 2 n 5 2 . k π- 所 1- 以 tan 2 2 c x ( o 1 s 2 ) 2 x t - an sin x 2 x 2 = 0 1 . +co t s an 2 x - = s - in 2 2 x , =1+
2. ( 解 2 析 )-sin co x s -c . o = s x 5 = , - sin 2si = n ( 5 x + π 4 ) . 6.解 2 析 - 因 = 为 -sin sin ( 2 α + + π 3 ) =- + c s o in s α = = - - 4 5 5 3 , 即 ( 1+ 2 t ) an 因 2x- 为 1+t f an ( 2 x x= ) 1 = 3 ( sin x +cos x , 1 2 ) ·
.
(1)2
α π α π α 4 3 (cos
x
,-1)= sin
x
cos
x
+cos
2x
-
1
=
(2) 3 sin cos +cos sin +sin =- , 2
3.解析 因为A′B = A′B′ cos α , AA′ = A′D′ sin α , 3 3 ( 5 ) 1 x 1 x 2 ( x π ) 所以
故AB A′B′ α A′D′ α.同理 AD A′B′ 即 3 α 3 α 4 3 即 α π sin2 + cos2 = sin 2 + ,
= cos + sin , = sin + cos =- , sin + 2 2 2 4
α A′D′ α.所以矩形ABCD的周长l 2 2 5 6
·sin + cos ( ) 当x 时 f x 取到最大值 1 .
和矩形A′B′C′D′的周长l′满足l A′B′ α 4 α π 3 =0 ,( )
=2( cos =- ,cos + = , 2
A′D′ α A′B′ α A′D′ α l′ α 5 6 5 ◆复习题二(第96页)
+ sin + sin + cos )= (sin + [( ) ]
α . 所以 α α π π
cos ) cos =cos + -
l l 6 6 1.解析 由题设条件 知 AOB 2 2 5
由此得l′ . ( ) ( ) , sin∠ = = ,
= α α= ( ) α π π α π π 5 5
sin +cos α π =cos + cos +sin + sin
2sin + 4 6 6 6 6 cos∠ AOB = -1 =- 5 ,
当α 时 l′取得最小值 2l. = 3 3-4. 5 5
=45° , 10 ( )
2 所以 AOC AOB π 5
◆习题2.3(第90页) 7.解析 S S S 1 θ cos∠ =cos ∠ - =- ×
(1) = △ COP+ △ COQ= ×2×2sin + 4 5
1.解析 (1)∵270°< θ <360°, ( ) ( 2 ) 2 2 5 2 10.
θ 1 ×2×2sin π - θ =2sin π + θ . 2 + 5 × 2 = 10
∴135°< <180°, 2 3 3
2 2.解析 8 .
当θ π时 S取得最大值 .
θ 1 (2) = , 2 3
∵cos = , 6 a2 b2
3 8.解析 连接AC 设AC与AB所成角为α 则 3.解析 + -2.
, ,
θ 1-cos θ 3 . 2
∴sin 2 = 2 = 3 , tan α = 1 . 5 =0 . 6, 所以α ≈30 . 96° . 4.解析 sin63°-sin33°cos30°
25
θ θ 要使衣柜顺利通过房门 则AC α θ cos33°
1+cos 6. , ·sin( + )
cos 2 =- 2 =- 3 ≤2 . 2, sin63°- 1 (sin63°+sin3°)
(2) cos 15° = 1+co 2 s30° = 1+ 2 2 3 = 即 又 s s i i n n ( 4 θ 8 + 3 5 0 9 . 9 ° 6 ≈ °) 0 ≤ . 75 1 , . 5 所 2 2 . + 2 以 2 . 5 θ 2 ≈ +3 0 0 . 7 . 5 9 . 6°≤ = = sin 2 6 c 3 o ° s - 3 s 3 i 2 n ° co 3 s ° 33°
2 . 即θ . .
2+ 3 8+4 3 ( 6+ 2) 4859°, ≤1763° 2cos33°sin30°
= = 因此 此衣柜倾斜 . 以下 才能顺利通 =
2 4 4 , 1763° , 2cos33°
7
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1 . x π x . x x 7 .
= 2sin + , ∈[0,2π] 2sin cos =
2 6 25
( ) ( )
5.解析 由已知条件得 sin α = 2 3 ,sin( α + β ) 作出函数f ( x )=2sin x + π 6 , x ∈[0,2π] 所以 sin2 x +2sin 2x 2 7 5 +2× - 7 10 2 2
的图象如图所示. x = =
1-tan 1-7
5 3
= ,
14 - 28.
所以 cos β =cos[( α + β )- α ]=cos( α + β )cos α 75 ( )
18.解析 因为f x π x 2x
α β α 11 1 5 3 3 1 . ( )=cos -2 +2 3cos
+sin( + )sin =- × + × = 2
14 2 14 2 7 ( )
x x x π .
6.解析 π. - 3=sin2 + 3cos2 =2sin 2 +
(1) 3
4 [ ] [
. 当 x π 时 x π π
(2)-3 (1) ∈ 0, ,2 + ∈ ,
2 3 3
7.解析 由已知条件得 cos α = 7-1 , 所以 由已知方程 3sin x +cos x = a在 [0,2π] 上 4π ] f x 的值域为 .
4 恰有两个不同的实数解 知函数 f x ,( ) [- 3,2]
α 2α 2α , ( )= 3
cos2 cos -sin ( ) ( )
sin ( α - π 4 ) = sin α cos π 4 -cos α sin π 4 = 2sin x + π 6 , x ∈[0,2π] 的图象与直线y (2) 由f ( B )=2sin 2 B + π 3 =1, 知B = π 4 ,
α α
(
1 α
)
=
a恰有两个不同的交点
,
结合图象
,
易得 b
=
a2
+
c2
-2
ac
cos
B
=1
.
- 2(sin +cos )= - 2 +2cos = a的取值范围为 . 19.解析 由已知条件得 A C
2 (-2,1)∪(1,2) (1) 2sin( + )·
( ) α ( B )
- 2 14. 14.解析 由 tan α + π 4 = 4 3 , 得1 1 + - t t a a n n α= 2cos 2 2 -1 = 3cos2 B , 即 2sin B cos B =
3 即 α 1 α α. B
8.解析 α 3 β 5 . , tan =- ,cos =-7sin 3cos2 ,
(1)cos = 5 ,cos =- 13 4 7 即 sin2 B = 3cos2 B ,tan2 B = 3, 所以 2 B =
由 α 1 得α是第三象限或第四象
(2) 3 6 3 5 . 限的 tan 角. =- 7 , π 3 , B = π 6 .
(3)
5 . 由
cos
α
=-7sin
α两边平方
,
得
1-sin
2α
= (2)
b2
=
a2
+
c2
-2
ac
cos
B
=
a2
+
c2
- 3
ac
=1
2
,
6
9.解析 计算可得 α 3 β α 49sin 2α ,sin α =- 2. ∴ a2 + c2 =1+ 3 ac ≥2 ac , ac ≤ 1 =2+ 3 .
cos = ,cos =cos3 = 10 2- 3
5
4cos 3α -3cos α , 由 cos54°=sin36°, 得 cos(3 所以 sin α +cos α =-6sin α = 3 2. 故S = 1 ac sin B ≤ 1 ×(2+ 3)× 1 =
5 2 2 2
×18°)=sin(2×18°), 15.解析 设 PCB α QCD β BP x DQ
即 3 ∠ = ,∠ = , = , 2+ 3.所以 ABC面积的最大值为2+ 3.
4cos 18°-3cos18°=2sin18°cos18°, α β x y △
即 2 y 则 α β tan +tan + . 4 4
4(1-sin 18°)-3=2sin18°, = , tan( + )= 1-tan α tan β= 1- xy 20.解析 因为→OP =( 3,1), →QP =( 3-cos x ,1
解得 sin18°= -1+ 5. 因为 1- x +1- y + (1- x ) 2 +(1- y ) 2 =2, 所 -sin x ) .
4
以 x 2 y 2 x y. f x →OP →QP x
10.解析 3 . (1- ) +(1- ) = + (1) ( )= · =( 3,1)·( 3-cos ,
4 两边平方 , 化简得x + y =1- xy , 所以 tan( α + 1-sin x )= 3- 3cos x +1-sin x =-sin x -
( )
11.解析 因为 cos α = 5 3 , α是第四象限角 , 所 β )=1, α + β = π 4 b .所以 ∠ a PC ( Q = π 4 . ) 3cos x +4=-2sin x + π 3 +4, 最小正周期
以 sin α =- 4 , 故 16.解析 (1) L = sin θ+ cos θ 0≤0≤ π 2 . T =2π . ( )
5 θ θ 由 f A A π 得 A
α α 记y 2 2 2(sin +cos ) 求 (2) ( )= -2sin + +4=4,
2 (2) = θ+ θ= θ θ , 3
sin 2sin sin cos sin cos
α 1-
2
α 1- α
2
α
棒长的最大值
,
即求该函数的最小值.设
=
2π.
3
1-tan cos 2sin cos θ θ t t 则 θ θ
2 2 2 2 sin +cos = (1≤ ≤ 2), sin cos = 由于BC 由正弦定理得AC B
α = α = α = t2 t =3, = 2 3sin ,
2 -1 y 2 4 t . AB C.
1+tan sin 2sin , =t2 = (1≤≤ 2) =2 3sin
2 2 2 2 -1 t 1
1+ α 1+ α α - t 所以BC AC AB B C
2 + + =3+2 3sin +2 3sin =
cos 2sin cos ( )
2 2 2 注意到y 4 在区间 上为减函 π B
α = [1, 2] 3+2 3sin + ≤3+2 3,
1-cos t 1 3
1- α α α - t
sin sin +cos -1 . 当且仅当B π时等号成立.
1+ 1-cos α α= sin α -cos α +1 =3 数 , 可知当t = 2 时 , y取得最小值 4 2 m . = 6
sin 所以棒长的最大值L . 故 ABC周长的最大值为 .
( ) max=4 2 m △ 3+2 3
12.解析 因为y =cos x cos π - x =cos x · 17.解析 由17 x 7 得 5 x π 21.解析 (1)sin15°=sin(45°-30°)=sin45°
6 π< < π, π< +
( ) 12 4 3 4 6- 2
cos π cos x +sin π sin x = 1 sin2 x + 3 <2π, ( ) ( ·cos30°-cos45°sin30°= 4 ,
6 6 4 4 所以 x π 4 x x π sin75°=sin(45°+30°)= sin 45°cos 30°+
( ) sin + =- ,cos =cos +
x 3 1 x π 3 所以 4 5 4
·cos2 + 4 = 2 sin 2 + 3 + 4 , ) ( ) cos45°sin30°= 6+ 2.
π 3 2 4 2 2 4
- = × + - × =- , 略.
最大值为2+ 3. 4 5 2 5 2 10 (2)
22.答案 α β α β α β
4 所以 x 7 2 x x sin( + )=sin cos +cos sin
13.解析 因为 x x a 所以 a sin = - ,tan = 7,sin 2 = 解析 图 中 阴影部分面积为菱形面
3sin +cos = , = 10 (1) ,
8
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3.2 复数的四则运算 .
积 1 α β α β . |4i|=4,|- 5i|= 5
:2× ×1×1×sin(π- - )=sin( + )
2 练习(第 页)
图 中 阴影部分面积为 个矩形面积的 108 (3)-1+i=-1-i,-3-4i=-3+4i,4+3i=4-3i,
(2) , 2 1.解析 .
和 α β α β. (1)3+4i .图略.
:sin cos +cos sin . 4i=-4i,- 5i= 5i
两图阴影部分面积相等 所以 α β (2)10 5.解析
, sin( + )= . (-1+2i)+(-2-3i)=-3-i,(-1+2i)
α β α β. (3)-4 .图略.
sin cos +cos sin . -(-2-3i)=1+5i
23.解析 此处只提供两角和的余弦公式的 (4)i 6.解析 x m y m x y 解得
推导 . 2.解析 ∵ 3 -i=i,∴( m + m i) 2 =4i . m . 0= +1, 0= -1, 0+ 0-4=0,
=2
点 P 在 1( 单 , 1 设 α 位 ,0 单 β 圆 ) 位 , 内 P 圆 ( P 作 与 co 角 s x α - 轴 , β s 交 , in β 终 于 α 边 点 ), 交 P Q 1 单 ( , β c 则 o 位 s( 圆 . α 于 + β ) P , 2 3 ◆ . ( 解 ( 习 2 m 析 ) + 题 x m = i) 2 ( 3 ± 2 1 . = i ) . 2 x 2 ( = m - 2 i 第 1 = ± 4 1 i 2 ⇒ 0 i . m 8 = 页 ± ) 2 . 7. 所 解 即 原 以 析 方 x2 程 + x y 2 可 设 2 - y 以 2 3 z y = 化 - x y 3 + 为 x y i i = , x x 2 1 + , + y y 3 ∈ x 2 i - . R 3i , ( 则 x - z y = i) x = - y 1 i + . 3i,
sin( + )), 2(cos(- ),sin(- )) + -3 =1,-3 =3,
因为 P OQ POP α β 且 OP 1.解析 z z z z z z 解得x y 或y .
∠ 1 =∠ 2= + , | 1| = 1+ 2=8+2i, 1- 2=-2-6i, 1 2= =-1, =0 =3
OP OQ OP . 所以z 或 .
| |=| |=| 2|=1, 23+2i =-1 -1+3i
所 又 以 由勾 △ 股 P 1 定 OQ 理 ≌ 可 △ 得 PO P P 2 Q ,| P 1 Q |=| P 2 P | . 2.解 数 析 b (1+ z 3i)· . z =(3-3 b )+( b +9)i 为纯虚 8.证明 设z 1, z 2 分别对应→OA , →OB , 则
| 1 | ⇒ =1, =3+i || →OA |-| →OB ||≤| →OA + →OB |≤| →OA |+| →OB |,
α β 2 α β 2 w 3+i (3+i)(2-i) 7-i. 习题 . 第 题已经证明过.
= [cos( + )-1] +[sin( + )-0] , = = = 12 7
P P 2+i 5 5
| = 2 [ | cos α -cos(- β )] 2 +[sin α -sin(- β )] 2 , 3.解析 1 a =- 1 3 + + 2 i i =- 2 1 - 2 1 i=- 1 2 +i. 9. 应 解析 -3 +i ( . 1) →AB对应 1+i, →AC对应 -2+2i, →BC对
故 化 = 简 [ , [ c 得 c o o s 第 s c ( α o α - s( c + 3 o α β s + ) ( β - 章 - ) 1 β = ] ) ] 2 c + o 2 s + [ [ 复 s α i s n c i o ( n s 数 α α β + - - β s s ) i i n n - ( 0 α - ] β si 2 ) n ] β 2 . . 4.解 a 原 - = 1 析 式 , - i 1 4 = k + + ( 3 注 i, = 1 a + 意 - 2 i i - = . 到 1 - - 2 k i i ∈ ) , + a Z ( 4 = 1 时 + - , i 4 - i . 4 1 k - = i 1 ) , + i … 4 k+1 + = 1+ i, i i = 4 k 1 +2 + = i . →A ( ( B 3 2 ) ) · → S A →A B △ C A = BC = ( = 0 1 ⇒ , 1 1 △ ) | , →A → A A B B C | C = · 为 ( | - →A 直 2 C , 角 | 2 = ) 三 , 2 →B . 角 C 形 =( . -3,1),
2
5.解析 x 1± 7i.
3.1 复数的概念 = 4 * 3.4 复数的三角表示
6.解析 z 2 . 练习(第 页)
练习(第 页) (1) = =1-i 121
102 1+i
1.解析 实部 虚部 .
(1) -1, 1 z 1+7i. 1.解析 3 1 11π
(2) = -3=3cos π, - i=cos +
1+i 2 2 实部 2 虚部 2. 2 2 2 6
(2) 2 = 2 + 2 i, 2 , 2 7.解析 原式 = x (1+i) + y (1+2i) = 5(1+3i) , isin 11π.
实部 虚部 . 2 5 10 6
(3) 2, - 2 x 2.解析 .
则 1 x 1 y 1 2 y 3 解得x (1)8 2+8 2i
2. 得 解 (4 析 ) a 实 = 1 部 当 . 0 a , 2 虚 +2 部 a - - 3 2 1 =0 . 且a +3≠0 时成立 , 解 8.解 -1 析 , 2 y = a + 5 ( b . 1 所 5 )( 以 x a = + x 3 b + 2 i y ) , = ( 4 x a 2 . -3 b + i) 5 . a b = . 2 , = 3.解 (2 析 )2 3 ( + 1 2 - i i . ) 1000 = ( cos 7 4 π+isin 7 4 π ) 1000 ·
(2)( + i)( - i)( + )( - ) 1000 500 500.
3.解析 x 2 y 4 . a b c a b c . ( 2) =(cos1750π+isin1750π)·2 =2
(1) =- , =- (3)( + + i)( + - i) ◆习题3.4(第122页)
3 3
{x {x 9.解析 z -1- 3i z ( )
=3,或 =-8, = ⇒2 +1=- 3i, 1.解析 5 5 .
(2) y y . 2 (1)2 cos π+isin π
=-8 =3 即 z2 z z2 z . 6 6
4.解析 错误 虚数不能比较大小. 4 +4 +1=-3⇒ + +1=0 ( )
(1) , 4 4 .
(2)
正确.
∴
z2
=-
z
-1=-
1
+
3
i,
z3
=-
z2
-
z
=1,
(2)2 cos
3
π+isin
3
π
◆习题3.1(第103页) 2 2 ( )
1.D
z2
+
z
+1=0
.
(3)2 cos
6
5 π+isin
6
5 π
.
( )
2.A 3.3 复数的几何表示 3 3 .
(4)2 cos π+isin π
3.A 10 10
练习(第 页) ( )
4.解析 m 或m . 113 2.解析 原式 π π
(1) =5 =-3 1.解析 这两点关于x轴对称 图略. (1) =32 cos +isin =16
m . , 3 3
5. ( ( 解 2 3 析 ) ) m ≠ =2 5 且 {a m = ≠ 2 - , 3 . 2 3 . . 解 解 复 析 析 平面 内 略 z 1= 对 . 3 应 +4 的 i, 点 z 2 位 =- 于 2 第 -3 一 i, 象 z 1- 限 z 2 . =5+7i, 在 ( + 2 1 ) 6 原 3 式 i . =4× cos24 ° 0 ° +isin240 ° °
(1) b . cos(-210 )+isin(-210 )
{a { = a -1 4.解析 1+2i . =4(cos450 ° +isin450 ° )=4i .
(2) b =1,或 b =-1 . , ◆习题3.3(第113页) 3.解析 (1)| z2 |=| z | 2 =2⇒ z2 =2i .
=3
n
=-3 1.解析 由题意知a2
-2
a
=0,
a2
-
a
-2≠0⇒
又点A在第一象限
,
设z
=
a
+
b
i,
a
>0,
b
>0,
a
,
6.解析 (1)m2 - m 4 =0, n2 +3 n -4≠0, m2 - a =0 . b ∈ R.
解 ( 3 m 2 得 ) - n 4 2 n ≠ + = 3 0 - n , 4 - 解 4 或 得 = - n 0 3 n , = 且 = 1 - 4 , 4 m , m m 2 ≠ - ≠ 4 3 4 m 且 - 且 4 m ≠ m ≠ ≠ 0 - , - 1 . 1 . 2.解 < k 析 <- 2 由 . { - -( 3+ k2 k - 2 < 2) 0, <0 可得 2< k < 3 或 - 3 ∴ { z2 = a 2 2 + i b2 = 2, ⇒ { 2 a a a 2 2 + - b b b = 2 2 2 = = 2 0 , ,⇒ {a b = = 1 1 . ,
7.解析 要满足
{λ
-( 2 < λ 1 2 0 - , 3 λ )= λ2 -4 λ +3, 解得
3
4.
.解
解 圆
析
析 所夹 的
以
圆
原
略 环
点
.
为
, 不
圆
包
心
括 , 圆
以
环 3 的
和
边 4 界
为
.
半径的两
∴ (2
z
A ) = z2 1 = + 2 i
.
i, z B - z2 =1-i . C
λ 1 或λ . (1) ∴ (1,1), (0,2), (1,-1),
= =3 →BA →BC
2 (2)|-1+i|= 2,|-3-4i|=5,|4+3i|=5, ∴ =(1,-1), =(1,-3),
9
关注精品公众号【偷着学】,免费获取更多高中精品资源、最新网课、讲义等∴cos∠
ABC
=
→BA · →BC
=
2 5. (2)-1-8i . | →OZ 1- →OZ 2|
| →BA || →BC | 5 ( ) (3) 7- 2 4 5 9i. = | →OZ 1| 2 +| →OZ 2| 2 -2cos θ | →OZ 1|·| →OZ 2|
4. 解析 1 1 2 2 2 θ.
- i = - i = 1 . = 5-2 6cos
2
(
cos 7π
2
+isin 7
2
π
)
,
2 2 2 6.答 (4 案 ) 2
2i 15.解
∴
析
| →OZ 1
易
- →O
得
Z 2
→O
|=
Z
| z 1
→O
-
Z
z 2|= 2 .
θ
2 4 4 7.解析 z . | 1+ 2|= 13+12cos =4
( ) (1) =1+i
原 式 5π 5π θ 1 θ 15.
∴ = 2 cos +isin × z 1± 7i. ⇒cos = ,sin =
12 12 (2) = 4 4
( ) 2 z z
2 cos 7π +isin 7π 8.解析 2-i . 故 z 1 = | z 1| (cos θ +isin θ )= 1 + 15 i .
= = 2 co 2 s × 13 2 2 π + [ 4 i c s o in s ( 1 5 1 3 π 2 π 4 + 7 4 π ) +isin ( 5 1 π 2 + 7 4 π )] 9.解 (1 析 ) { ( m 2 z ( m = m ( + - 2 1 1 m ) ) ( + > m 1 0 ) - ( 2 m )< - 0 2 , ) ⇒ + m { ( m - m > 2 1 - 1 1 < 或 ) m i . < m 2 < , 0, 16. 为 解 到点 圆 析 或 2 ( 心 者 0 , 由 , 利 | 2 1 2 ) | 用 为 | z 的 | 半 = z 距 2 径 离 可 z 的 . 得 由 圆 点 几 , z | 何 Z z - 图 的 i| 形 表 z 6 集 知 示 合 . 圆 是 | 6 z - 上 以 i| 一 原 max 点 点 =
=cos π 6 6 +isin π 6 6 即 (2) 1 由 < m 题 < 意 2 或 得 - (2 2 1 m < + m 1) < ( 0 . m -2)· m ( m -1)>0, 17.解 z 3 2 ( = 析 ( a2 解 - b 法 2 ) 一 + | 2 : 1 a + 设 b i 2 = z | = ≤ i, a ∴ | + b a 1 i 2 | , + = a | , b2 b 2 , ∈ | 2 ) a R b . =1 .
= 2 3 + 2 1 i . 解得m <- 2 1 或 0< m <1 或m >2 . ∴ a = b =± 2 2.
(2)- 2 1 + 2 3 i=cos 2 3 π +isin 2 3 π , ( 即 3) m 由 2 - 题 2 m 意 - 得 3= ( 0 2 , m 解 2 - 得 3 m m - = 2) 3 - 或 ( m m 2 - = m - ) 1 . -1=0, ∴ z = 2 2 + 2 2 i 或 - 2 2 - 2 2 i .
∴
原
(
式
) [ (
∗10.解析
(1)
不是.
解法二 π π
[ ( ) ( )] :i=cos +isin ,
2π 2π π 1 π π 2 2
= cos +isin ÷ 2 cos + cos - +isin - ( )
) 3 ] 3 3 2 ( 4 4 ) ∴ z =± cos π +isin π .
π 1 7 7 . 4 4
isin = cos π+isin π ( )n
3
[ ( ) ( )]
2 4
(
4
)
∗18.解析 由题意得
cos
π
+isin
π
1 2π π 2π π 不是. 1 4 4 . 3 3
= cos - +isin - (2) cos π+isin π n n
2 3 3 3 3 2 3 3 π π
( ) ( ) =cos π+isin π=cos -isin ,
1 π π 不是. 1 π π . 3 3 3 3
= cos +isin (3) cos +isin ì n
2 3 3 2 4 4 ï π 1
是. ïcos π=cos = ,
1 3 . (4) í 3 3 2
=
4
+
4
i ∗11.解析
(1)
原式 ∴ ïï n
π 3
5.解析 旋转后的向量对应的复数为 ( ) îsin π=-sin =- ,
(3- 5 5 3 3 2
[ ( ) ( )] =16 cos π+isin π n
π π 12 12 解得 π π k k N.
3i) cos - +isin - =(3- 3i) . =- +2 π, ∈
( ) 3 3 =4[ 6- 2+( 6+ 2)i] 故n 3 k 3 k N.
6. · 证明 1 2 - 记 2 3 z 1 i =1 = + - i= 2 3 2 i ( . cos α +isin α ), (2 6 ) 原式 . = 2 3 2 · cos(- co 2 s 40 6 ° 0 ) ° + + i i s s i i n n( 6 - 0 2 ° 40 ° ) = 19. 则 解析 z15 - = z 1 6 15 = = - 0 1 1, = 的 c ∈ os 15 2 k 个 π+ 根 isi 为 n2 w k π k ( = k c ∈ os Z 2 ) k , π +
z β β + 2i 15
2=2+i= 5(cos +isin ), 3 k
z 3=3+i= 10(cos γ +isin γ ), 12.解析 向量O→Z′对应的复数为 (-1+i)· isin 2 15 π (0≤ k ≤14, k ∈ Z ) .
i z s 1 i · n( z α 2· + β z + 3 γ = )] 2 = × (1 5 +i × )(2 1 + 0 i) [ ( c 3 os + ( i) α = + 1 β 0 + i . γ )+ (cos120 ° +isin 120 ° )= (-1+i) ( - 2 1 + z 第 15 -1= 4 ( z - 章 1)( z - w 立 1)( 体 z - w2 1 几 )· 何 …· 初 ( z - 步 w1 1 4 ) .
α β γ α β γ )
∴cos( + + )+isin( + + )=i,
3 1- 3 3+1.
∴∠ α +∠ β +∠ γ = π. 2 i = 2 - 2 i 4.1 空间的几何体
2
◆复习题三(第126页) 13.解析 设z a b a b R 则z 1 a 练习(第 页)
= + i, , ∈ , + z =( + 133
1.解析 真命题. 1.解析 略.
(2) 真 真 命 命 (1 题 题 ) . . b i)+a a 2 - + b b i 2⇒ b =a2 + b b2, 即a2 + b2 =1 或b =0 . 2. 且 解 相 析 邻 两 棱 个 柱形 矩 包 形 装 共 盒 用 ; 一 由 条 几 边 个 的 矩 平 形 面 拼 图 接 形 而 ﹔ 成
(3) z a 2 b2 .
假命题 因为 θ θ . | -2|=2⇒( -2) + =4 棱锥形包装盒 由几个三角形拼接而成且相
2. ( 答 4 案 ) π , |cos +isin |=1 综上可得 ì í ï ï a = 4 1 , 或 {a =4, 邻 棱 两 台 个 形 三 包 角 装 形 盒 共 : 由 用 几 一 个 条 等 边 腰 的 梯 平 形 面 拼 图 接 形 而 ﹔ 成且
3.答案
2
1 î
ïïb
=± 15
b
=0
.
相邻两个等腰梯
:
形共用一条边的平面图形.
- 4 3.解析 五棱柱.可看成一个五边形向上或向
5
4.解析 . z 或z 1 15 . 下平移得到的.
(1)-21+24i ∴ =4 = ± i
. 4 4 4.解析 相同点 它们的底面都是多边形
(2)-3 1 2-i 3 ( 3 1 ) . 14.解析 设 z 1 对应向量→OZ 1, z 2 对应向 不同点 : 棱柱有 : 两个全等的底面 , 棱锥 ; 只有
(3)- - + - i 量→OZ 一个底面 棱台的两个底面相似.
2 2 2 2 2, ,
当底面发生变化时 它们能相互转化.棱台
(4)-
1
-
3
i
. | →OZ 1+ →OZ 2|
由棱锥截取得到 棱
,
台上底面扩大 使上下
5.解析
2 2
11+5i.
= | →OZ 1| 2 +| →OZ 2| 2 +2cos θ ·| →OZ 1|·| →OZ 2| 底面全等
,
就是棱 , 柱
,
棱台上底面缩 , 为一个
(1) θ . 点就是棱锥.
146 = 5+2 6cos =2 2
10
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练习(第 页) 4.2 平面 2.解析 不正确.若b α 则a α.
135 (1) ⊥ , ⊥
1.解析 分别是矩形 扇形 扇形环. 不正确.若b α a b 则a α或a α.
、 、 练习(第 页) (2) ⊂ , ∥ , ⊂ ∥
2.解析 相同点 都是由平面图形旋转得到 145 3.解析 不是.CD可在桌面所在的平面内 也
: ; 1.解析 略. ,
不同点 圆柱 圆台都有两个底面 圆锥只有 可与该平面平行.
: 、 , 2.证明 设c a A c b B.
一个底面.圆柱的两个底面是半径相等的 ∩ = , ∩ = 练习(第 页)
a b 直线a和b确定一个平面 设为α 155
圆 圆台的两个底面是半径不等的圆. ∵ ∥ ,∴ , , 1.证明 已知点A在平面α内 点A在直线a
, AB α 即c α. ,
当底面发生变化时 它们能相互转化 即圆 ∴ ⊂ , ⊂ 上 b α a b.求证 a α.
, , 直线a b c在同一平面内. , ∥ , ∥ : ⊂
台的上底面扩大 使上下底面全等 就是圆 ∴ , , 证明 假设a α. A α A a a α A.
, , 3.解析 : ⊄ ∵ ∈ , ∈ ,∴ ∩ =
柱 圆台的上底面缩为一个点就是圆锥. a b b与α相交 与 b α矛盾 a
, ∵ ∥ ,∴ , ∥ ,∴
3.解析 第一个几何体由一个长方体和一个 α.
⊂
四棱台组成 第二个几何体由三个长方体组 2.证明 连接CD. AC BD A C D B在
; ∵ ∥ ,∴ , , ,
成 第三个几何体是将一个圆柱插在一个圆 同一平面内.
;
锥里 第四个几何体由两个长方体和一个四 平面ACDB 平面α CD AB 平面α
; ∵ ∩ = , ∥ ,
棱锥组成. AB CD 四边形ACDB是平行四边形
◆习题4.2(第146页) ∴ ∥ ,∴ ,
练习(第 页) AC BD.
139 1.解析 不正确.两点确定一条直线 线段 ∴ =
1.解析 略. (1) , 3.证明 a α 在α上必有直线c且a
AB在平面α内 则直线AB必在平面α内. ∵ ∥ ,∴ ∥
2.解析 , c. a b b c. b α b α.
(1) 不正确.如果两个不重合的平面有一个 ∵ ∥ ,∴ ∥ ∵ ⊄ ,∴ ∥
(2) 练习(第 页)
公共点 那么它们有且只有一条过该点的公 157
, 1.解析 折痕与桌面内的两条相交直线垂直.
共直线.
2.证明 AB是圆O的直径
2.解析 一定是.不在同一直线上的三点确定 ∵ ,
BCA ° BC AC.
一个平面 梯形有两条平行边且另外两条边 ∴∠ =90 ,∴ ⊥
, PA 平面ABC PA BC.
与平行边分别相交 可确定一个平面. ∵ ⊥ ,∴ ⊥
, PA AC A BC 平面PAC.
3.解析 个平面. ∵ ∩ = ,∴ ⊥
(1)4 3.证明 VA VC D 是 AC 的中点 VD
个平面. ∵ = , ,∴
(2) (2)3 AC.
个平面或 个平面. ⊥
(3)3 1 AB BC BD AC. VD BD D AC
4.解析 一个公共点.因为该直线与平面相交. ∵ = ,∴ ⊥ ∵ ∩ = ,∴
平面VBD.
5.证明 点A B C在同一直线l上 点D在 ⊥
∵ , , , 练习(第 页)
直线l 外 A B C D 四点共面 直线 160
,∴ , , , ,∴ 1.证明 EA α a α EA a. AB a
AD BD CD在同一平面内. ∵ ⊥ , ⊂ ,∴ ⊥ ∵ ⊥ ,
, , a 平面ABE.
6.解析 不一定 可能为空间四边形. ∴ ⊥
, α β l l α l β. EA α EA l.
◆习题4.1(第140页) 7.解析 用两根绳分别连接对角的两腿 如果 ∵ ∩ = ,∴ ⊂ , ⊂ ∵ ⊥ ,∴ ⊥
, 同理EB l. l 平面ABE.
1.解析 假命题. 两根绳子正好相交 , 则四条腿的底端在同一 a l. ⊥ ∴ ⊥
假 命
(1
题
)
.
平面内.
2.
∴
解析
∥
EF .
(2) =6
假命题. 3.解析 如图 连接BC B C BC B C E
(3) 4.3 直线与直线、直线与 , 1, 1 , 1∩ 1 = ,
真命题. 连接A E.
(4) 1
2.解析 由左侧面平行四边形向右平移得到. 平面的位置关系
3.解析 三棱台.
练习(第 页)
4.解析 有一个侧面是矩形的棱柱不是直棱 149
1.解析 略.
柱 有两个相邻的侧面是矩形的棱柱是直
; 2.解析 平行于同一条直线的两条直线平
棱柱. ∵
行 这些折痕互相平行.
5.解析 将这三个三棱锥中字母相同的顶点 ,∴
3.证明 AA′ BB′ 四边形ABB′A′是平行
6
7
8
.
.
.
重 解
解
解
合 析
析
析
即 可 略
圆
由
得
锥
.
底
到
.
面
三
相
棱
同
柱
的
A
圆
′B
锥
′C
和
′ -
圆
AB
柱
C.
组成的几
面 ∵
四边
A ,
A
∴
A
′B
形 ′
′
A
C
∵ ,
A
′
∴ B
′
.
B A ′ B
, C
= B
C
B A
′
,
′ ′ B
∴
′ , . ∴ C 同
A
C
C
理 ′
,
=
A B
A
A C
′
′
C ,
=
′
B B
,
B ′
∴
C ′
,
′.
△
CC
A
′
B
不
C
共
≌
∵
∴
∴ 面
A A
A
A
1
1
1
B B
B
D
1
1
1 C
⊥
⊥
⊥ B
B 平
B
.
1 面 C
C
1
1
,
.
B A
又
C 1 C B
1 B
1 B ⊥
C
.
1
B
⊥
1 B
B
, B
1
C
1 C
,
1
∴
∩
B
B
C
1 B
1
=
⊥
B
平
1,
9
10
. 何 解
.解
体 析
析
, 挖 略 去 . 一个圆锥构成. 1
2
练 .
.
△ 解
解
习 析
析
(第 1 不
略
51 是
.
页 .直 ) 线AA
1∥
CC
1
. ∴
∠
B A A 1 1 E
1
E 为 为 1 A A 1
1
B B与 在 平 平 面 面 A A
1
D 1 D C C B B
1
1 所 上 成 的 角 射 . 影 ,
BA BE 2 BA E 1 即
3.解析 连接DB D B B A. ∵ 1= 2, = ,∴ sin∠ 1 = ,
, 1 1, 1 2 2
E F分别是BC DC的中点 EF BD BA E °.
∵ , , ,∴ ∥ , ∠ 1 =30
EF B D . 直线A B与平面A DCB 所成角为 °.
∴ ∥ 1 1 ∴ 1 1 1 30
B D D A AB a AB D 是等 ◆习题4.3(第163页)
∵ 1 1= 1 = 1= 2 ,∴ △ 1 1
边三角形 B D A ° 异面直线 1.解析 AA′ 平面 A′D′DA AA′ 平面
,∴∠ 1 1 =60 ,∴ ⊂ , ⊂
11.解析 略. AD 与EF所成角的大小为 °. A′B′BA AA′ 平面A′B′C′D′ A′ AA′ 平面
1 60 ; ∩ = , ∩
12.解析 略. 练习(第 页) ABCD A AA′ 平面 D′C′CD AA′ 平面
153 = ; ∥ , ∥
13.解析 第一个几何体 上部是一个四棱台 1.解析 与直线 AB 平行的平面 平面 B′C′CB.
: :
挖去一个长方体 下部是一个长方体和一 A B C D 平面DCC D 2.解析 CC′ DD′ CD C′D′ B′C′ AD.
, 1 1 1 1, 1 1; (1) , , , , ,
个四棱台.第二个几何体 两个圆柱 一个 与直线 AA 平行的平面 平面 BCC B 平 °.
: 、 1 : 1 1, (2)45
长方体 一个四棱锥. 面DCC D A′B′ B′C′ C′D′ A′D′ AB BC CD AD.
、 1 1; (3) , , , , , , ,
14.解析 能 棱柱底面分割成若干个三角形 与直线 AD 平行的平面 平面 BCC B 平 3.证明 连接 FO. O 为底面平行四边形
, , : 1 1, ∵
跟每一个顶点连接 就是一个三棱锥. 面A B C D . DBCE对角线的交点 O为BE的中点.
, 1 1 1 1 ,∴
11
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△ , , , , ∴ , , 1, ∩ = ,∴ ∥
FO AB. 12.解析 证明 F为平面BCD外一点 练习(第 页)
∴ ∥ (1) :∵ , 170
FO 平面DCF AB 平面DCF. E 平面BCD EF 平面BCD E. 1.解析 EFG的周长为 .
∵ ⊂ ,∴ ∥ ∈ ,∴ ∩ = △ 6
4.证明 连接BD交AC于点O 连接OE. BD 平面BCD E BD 2.解析 平面α 平面β AC BD分别是平
, ∵ ⊂ , ∉ , ∵ ∥ , ,
底面ABCD为正方形 O为BD的中点. 直线EF与BD是异面直线. 面PBD与α β的交线
∵ ,∴ ∴ , ,
在 BDD 中 O E分别为BD DD 的中点 取CD中点G 连接GE GF. PA PC
△ 1 , , , 1 , (2) , , AC BD. .
BD OE. G E分别为CD CB的中点 ∴ ∥ ∴ AB=CD
∴ 1∥ ∵ , , ,
OE 平面AEC BD 平面AEC.
5. ∵ 证明 ⊂ 连接AC交 ,∴ BD于 1 点 ∥ O 连接OM. ∴ EG 1 BD. ∴ CD = 15 cm, PD = PC + CD = 27 cm .
, 2 4 4
O是AC中点 M是PC中点 AP OM. 练习(第 页)
∵ , ,∴ ∥ 同理FG 1 AC. EG FG. 173
∵ OM ⊂ 平面BDM ,∴ AP ∥ 平面BDM. 2 ∴ = 1.解析 略.
过AP作平面交平面BDM于HG ,∴ AP ∥ HG. ∵ AC ⊥ BD ,∴ EG ⊥ FG ,∴∠ FEG =45 °. 2.证明 ∵ CB = CD , F是BD的中点 ,
6.证明 在 ▱ EFGH中 , EF ∥ HG. ∵ EG ∥ BD ,∴ EF与BD所成的角为 45 °. ∴ CF ⊥ BD.
∵ HG ⊂ 平面BCD ,∴ EF ∥ 平面BCD. 13.证明 证法一 : 连接AQ , 并延长交BC的延 ∵ E , F分别是AB , BD的中点 ,∴ EF ∥ AD.
∵ EF ⊂ 平面 ACD , 平面 ACD ∩ 平面 BCD 长线于点K , 连接EK. ∵ AD ⊥ BD ,∴ EF ⊥ BD.
= CD , 由已知可得AE = BD , ∵ EF ∩ CF = F ,∴ BD ⊥ 平面EFC.
7. ∴ 证明 EF ∥ CD E , 是 ∴ C B D C ∥ 平 中 面 点 E F FG 是 H. B B中点 四 又AP = DQ ,∴ PE = BQ ,∴ P AP E= D BQ Q . 3. ∵ 证明 BD ⊂ 平 m 面B β CD , β ∴ 上 平 有 面 直 E 线 FC a ⊥ 且 平 m 面B a C . D.
边形 B B C C ∵ F C 1 B B 1 是 BE 正 1 方 1 形 B , , BE B 1 CF. , ∵ AD ∥ BK ,∴ D BQ Q =Q AQ K, ∵ 同理 l ⊥ β m ∵ 上 ,∴ 有 l ∥ ⊥ 直 a 线 , . ∴ b b n l b. ∥
∴△ BCF ≌ B 1 FC ,∴∠ ° 1 = B ∠ BE BFC AP AQ PQ EK. m n不平行 a , b ∥ 相 , 交 ∴ ⊥ l β.
∵∠ ° BE +∠ CF. =90 ,∴ ∠ 1 +∠ = ∴ PE=QK,∴ ∥ ∵ l , a α上 , 存 ∴ 在 , 直线c , c ∴ l. ⊥
90 ,∴ ⊥ 又EK 平面BCE PQ 平面BCE ∵ ∥ ,∴ , ∥
AB 平面 BCC B CF 平面 BCC B ⊂ , ⊄ , c β α β.
∵ AB ⊥ CF. 1 1, ⊂ 1 1, ∴ PQ ∥ 平面BCE. 练 ∴ 习( ⊥ 第 ,∴ 页 ⊥ )
∴ ⊥ 证法二 过P作垂线PP′ BE于P′ 过Q 175
AB BE B CF 平面EAB. : ⊥ , 1.解析 不正确 α β或α β.
∵ ∩ = ,∴ ⊥ 作垂线QQ′ BC于Q′ 连接P′Q′. (1) , ∥ ⊥
8.解析 (1)13 2 . ∵ QQ′ ∥ DC ⊥ , PP′ ∥ AB , , ∴ QQ′ ∥ PP′. (2) 正 正 确 确. . 理 理 由 由 略 略 . .
(2)13 . 由已知可得AE = BD , 2.证 (3 明 ) 在菱形ABCD中 DAB °
(3) 过点A′作垂线A′P ⊥ AB′交AB′于点P. AP DQ PE BQ . A B ( D 1 是 ) 等边三角形. ,∵∠ =60 ,
C′B′ 平面ABB′A′ A′P C′B′ A′P ∴ AE=DB,∴ AE=BD ∴△
∵ ⊥ ,∴ ⊥ ,∴ G为AD中点 BG AD.
平面B′C′DA. 点A′到平面B′C′DA的距 QQ′ BQ ∵ ,∴ ⊥
⊥ ∴ QQ′ DC . 平面 PAD 平面 ABCD 平面 PAD 平
∵ ∥ ,∴ DC=BD ∵ ⊥ , ∩
9.解 离 析 d = A ( ′P 1) = 证 12 1 明 3 ×5 : = ∵ 1 6 D 3 0 C . ⊥ 平面ABC , EB ⊥ 平 同理 P A P B ′ = P AE E , ∴ 面 B A G B ⊥ CD 平 = 面 AD P , AD.
面ABC ,∴ DC ∥ EB. QQ′ PP′ (2)∵ PA = PD , G 为 AD 中点 ,∴ PG ⊥ AD.
又 ∵ DC ⊄ 平面ABE , EB ⊂ 平面ABE , ∴ DC=AB, 又BG ⊥ AD ,∴ AD ⊥ 平面PBG.
∴ DC 由 ∥ 平面 可 A 知 BE D . C 平面ABE DC与平 ∴ 四 QQ 边 ′ = 形 PP P ′ Q , Q ∴ ′P Q ′ Q 为 ′ 平 P 行 P′ 四 , 边形. ◆ ∵ 习 PB 题 ⊂ 4 平 . 面 4( PB 第 G ,∴ 17 AD 6 ⊥ 页 PB ) .
(2) (1) ∥ ,∴ ∴
面ABE的距离即为点C到平面ABE的距离. PQ P′Q′ PQ 平面BCE. 1.解析 不成立 无数条平行直线与β平
∴ ∥ ,∴ ∥ (1) ,
EB 平面ABC EB CB. 14.证明 BC是圆O的直径 行时 α与β可相交.
∵ ⊥ ,∴ ⊥ (1)∵ , ,
ABC ° CB AB 又EB AB B AC AB. 成立 平面α内一定存在两条相交直线
∵∠ =90 ,∴ ⊥ , ∩ = , ∴ ⊥ (2) ,
CB 平面ABE AA 是圆柱OO 的母线 AA 底面 与β平行.
∴ ⊥ , ∵ 1 1 ,∴ 1⊥ ,
点C到平面ABE的距离为CB. AA AC. 2.证明 连接AF交平面β于点M 连接BM
∴ ∴ 1⊥ , ,
又AB =2, AC =5,∴ CB = AC2 - AB2 = 21 . ∵ AB 连 ∩ 接 AA E 1 O = A O , A ∴ . AC ⊥ 平面AA 1 B 1 B. CF , AD. AB AM
DC与平面ABE的距离为 . (2) , β r BM CF .
∴ 21 E O分别是CB BC的中点 ∵ ∥,∴ ∥ ,∴ BC=MF
10.解析 连接 AC. SA O 所在平面 ∵ , 1, ,
∵ ⊥☉ , AM DE
SCA为SC与 O所在平面所成的角. OE 1 BB . 同理可得 .
∴∠ ☉ ∴ 1 MF=EF
AB是 O的直径 AOC ° 2
∵ ☉ ,∠ =120 , 又AD BB AA BB AB DE
∥ 1, 1= 1, .
∴∠ OAC =30 ° ,∴ AC = 2 3AB. ∴ AD = 2 1 BB 1= OE ,∴ AD OE , 3.证 ∴ 明 BC = 在 EF △ A 1 B 1 C 1 中 , E , F是A 1 B 1, A 1 C 1 的
SA 四边形AOED是平行四边形 DE AO. 中点 EF B C EF 平面AB C .
∵ ∴ S S A C = 与 AB ☉ ,∴ O ta 所 n∠ 在 S 平 CA 面 =A 所 C 成 = 2 角 3 3 的 . 正切值 ∴ 又 ∴ D A E O ∥ ⊂ 平 平 面 面 A A B B C C . , DE ⊄ 平面A , B ∴ C , ∥ 同 ∵ 理 DE , D ∩ ∴ E E ∥ F 平 = ∥ E 面 , 1 ∴ AB 1 平 , 1 ∴ C 面 1 . DE ∥ F ∥ 平面A 1 B 1 1 C 1 .
4.证明 a α α上存在直线b使得b a.
为2 3. ∵ ∥ ,∴ ∥
4.4 平面与平面的位置关系 α β b α b β.
3 ∵ ∥ , ⊂ ,∴ ∥
11.证明 (1)∵ C 1, O , M ∈ 平面BDC 1, C 1, O , 练习(第 168 页) ∵ a ∥ b , a ⊄ β ,∴ a ∥ β.
M ∈ 平面ACC 1 A 1, 1.解析 (1) 不正确.两条直线必须相交. 5.证明 已知OA ⊥ OB , OB ⊥ OC , OA ⊥ OC.
∴ C 1, O , M在平面BDC 1 与平面ACC 1 A 1 的 (2) 正确.理由略. 求证 : 平面OAB ⊥ 平面OBC , 平面OBC ⊥ 平
交线上. ∴ C 1, O , M三点共线. 2.证明 在 PAD中 PM PQ MQ AD. 面OAC , 平面OAB ⊥ 平面OAC.
E为AB的中点 F 为 AA 的中点 △ ,MA=QD,∴ ∥ OA OB OA OC OB OC O
(2)∵ , 1 , ∵ ⊥ , ⊥ , ∩ = ,
EF BA . BC AD MQ BC MQ 平面PBC. OA 平面OBC.
∴ ∥ 1 ∵ ∥ ,∴ ∥ ,∴ ∥ ∴ ⊥
BA CD EF CD 同理NQ PB NQ 平面PBC. OA 平面OAB 平面OAB 平面OBC.
∵ 1∥ 1,∴ ∥ 1, ∥ ,∴ ∥ ∵ ⊂ ,∴ ⊥
12
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同理可证平面OAC 平面OBC 平面OAC . . 3 .
⊥ , ⊥ (18+08)=3120(m ) 四棱台的体积 V 1
平面OAB. 设至少派x人. 3= ×(5×10+25×16+
3
6.证明 A′A 平面ABCD A′A BD.
∵ ⊥ ,∴ ⊥ 则3120 解得x .故至少要派 人. 5×10×25×16) × 2 = 300 + 100 2 ≈
在正方形ABCD中 AC BD x ≤30, ≥52 52
, ⊥ , 2 441(cm 3 ),
BD 平面ACC′A′. [ 这个奖杯的体积 V V V V
∴ ∵ BD ⊥ ⊂ 平面A′BD , 2.解析 一个毛坯的体积V = 6× 4 3 ×1 . 2 2 - 1 ∴ 701 . 5(cm 3 ) . = 1 + 2 + 3 ≈
7. ∴ 解析 平面 ∵ A′ α B ⊥ D ⊥ β , 平 BD 面 ⊂ A β C , C α ′ ∩ A′ β . = l , BD ⊥ l , ( 2 1 ) 2 π ] ×1≈2 . 956(cm 3 ) . 11. 外 解 心 析 E , 取 连 B 接 C S 中 E 点 . D , 连接AD , 取 △ ABC的
∴ BD ⊥ α ,∴ BD ⊥ BC. 毛坯个数 =5 . 8×10 3 ÷(7 . 8×2 . 956)≈252 . 由已知得E在AD上且AE 2 AD.
∵ AC ⊥ l , AC =3, AB =4,∴ BC =5 . 故约有毛坯 252 个. = 3
BD BC BC2 BD2 CD2 CD . ( )
8. ∵ 解 在 析 圆 O ⊥ D 中 E , ⊥ , A ∴ B 平 是 面 直 V + B 径 C , , ∴ 理 = A 由 C ⊥ 如 , B 下 ∴ C : . =13 3.解 45 析 56 . 2 ∵ 5π 圆 (m 柱 m 部 3 ) 分 , 体积V 1=π× 4 2 5 2 ×9= ∵ AB = AC = SA =23,∴ AD = 23 2 3 ,
VC 平面ABC VC AC. AE 23 3 SE 23 6.
∵
∵ VC
∩
⊥ BC
=
C
,∴
, A ∴ C
⊥
平 ⊥ 面VBC. 半球部分体积V 2=
2
1 ×
3
4 π×15 3 ∴
由已知
=
得
3
外接
,
球
=
球心
3
必在SE上 设外接球
D E分别是VA VC的中点 DE AC. ,
∵ , , ,∴ ∥ =2250π(mm 3 ), 半径为R.
9.证 A ∴ ∈ 明 D l E , ⊥ l ∥ 已 平 α 知 . 面 求 点 V 证 B A : C ∉ l . ⊂ 平 β 面 . α , A ∈ 平面β , α ∥ β , ◆ ∴ = 习 2 总 1 题 体 37 积 1 4 . 6 . V 5 25 = ( ( V m 1 第 + m V 3 2 ) 1 = ≈ 9 6 2 0 8 1 0 . 页 3 6 7 . 2 ( ) 5 cm π 3 ) . 则R2 = ( 23 3 6 - R ) 2 + ( 23 3 3 ) 2 ,
证明 : 在β上取一点B , AB ∩ l = A. ∵ AB ⊂ β , β 1.解析 2. ∴ R = 23 6.
α AB α. 36cm 12
∥
l
,∴
α AB
∥
l A l AB所成平面γ α.
2.解析
16 2
.
∴
外接球的表面积为
4π
R2
≈276
.
84
.
10 ∵ 又 .证 A ∥ 明 ∈ γ , , ∵ ∴ ∩ A γ A 1 与 = = C β , C 重 ∴ 1= 合 , 2 , , 即 M是 l ⊂ C β C . 1 中点 ∥ , 3.解析 表面积S = 2 1 ×34× 21 2 + ( 3 2 4 ) 2 × 12.解 FM 析 , C M. (1) 证明 : 取 PD 中点 M , 连接
∴ MC = MC 1= BC = B 1 C 1=1 . 4≈1837 . 26(m 3 ) . ∵ F为PA中点 ,∴ FM 1 AD.
∴ ∵ ∠ MC B C ⊥ M M B B B C = , ∠ M C C ° 1 1 M ⊥ 即 B B 1 B 1 = C 4 M 1 5 , °. BM. 4.解析 共需 要 S =4π×5 2 2 × 玻 2 1 璃 = 材 15 料 7( . m 3 ), ∵ E为BC中点 ,∴ EC 1 2 2 AD ,
∴∠ AB 1 平面 =9 B 0 CC , B 1 A ⊥ B B M. 5.解 ∴ 析 他的 15 发 7 现 m 是正确的.设球直径为 R. ∴ FM EC.
∵ ⊥ 1 1,∴ ⊥ 1 2 四边形FMCE是平行四边形
AB BM B B M 平面ABM. ∴ ,
∵ ∵ B 1 M ∩ ⊂ 平 = 面 , A ∴ 1 B 1 M 1 , ⊥ ∵ V 球= 3 4 π R3 , V 圆柱=π R2 ·2 R =2π R3 , ∴ C E M F ∥ C 平 M 面 . PDC EF 平面PDC.
11.证 ∴ 明 平面 连 AB 接 M ⊥ BC 平 . ∵ 面 AB A 1 是 B 1 圆 M. O的直径 , ∴ V 圆柱= 2 3 V 球 . ∵ ⊂ 包装盒的 ,∴ 高 H ∥ 2 ( x ) 2
∴∠ ACB =90 °. ∵ S 球=4π R2 , S 圆柱=2π R2 +2π R ·2 R =6π R2 , (2)∵ = 20 - 2
∵ ∴∠ O , A D D 是 O = A ∠ B , A A C C B 的 =9 中 0 ° 点 ,∴ ,∴ AC O ⊥ D ∥ OD B . C , ∴ S 圆柱= 2 3 S 球 . ( ) = 160 4 0- x2 ,
又 ∴ 在 PO 圆 ⊥ 锥 AC P . O中 , PO ⊥ 底面ABC , 6.解析 V 米堆= 4 1 × 3 1 ×5×π× 1 π 6 2 ∴ 四棱椎 P - ABCD 的体积 V = 3 1 x2 ·
∵ P
AC
O ∩
平
OD
面
= O
PA
,
C
∴ AC
平
⊥
面
平面
PO
P
D
OD
平
.
面PAC.
= 3
9
20 ( 尺3 ) .共有32
9
0 ÷1 . 62≈22( 斛 ) . 1600- x2
=
x2
1600-
x2
(0<
x
<40)
.
∵ ⊂ ,∴ ⊥ 4 6
12.证明 已知α β a β a α.求证 a α. 7.解析 S 1 . R . R R H
⊥ , ⊥ , ⊄ : ∥ (1) =4× ×0 6 ×(2 5 +3 )+ 又三棱锥F ABE的高h
证明 设α β l 在l上任取一点作直线b 2 - =
∵ ⊥ b l ⊥ 且 : l , b ⊂ α ∩ α ∩ . β = = l , , α ⊥ β ,∴ b ⊥ β. ( ( 2 2 需 ) . 5 ∵ R 涂 ) S 料 2 = + 3 ( 4 3 . R 4 . 1 ) × 2 + 4 4 = π 1 R 37 2 = . 6 3 4 4 ( . c 4 m 1 R 2 ) 2 . . . = 160 1 0 6 - x2 , 2
∵ a ⊄ α , b ⊂ α , a ⊥ β ,∴ a ∥ b ,∴ a ∥ α. ∴ 13764×100÷10000×04 x
. . V V 1 x 1
≈06(kg) ∴ 三棱锥A-BEF= 三棱锥F-ABE= · · ·
4.5 几种简单几何体 8.解析 设AD = a , CD = b , DD′ = c , 3 2 2
x2 x2
的表面积和体积 则 V 棱锥C-A′DD′ = 1 × ac × b × 1 = 1 abc , · 160 1 0 6 - = 48 1600- x2 (0< x <40) .
练习(第 页) V a 2 bc 3 6 ◆复习题四(第197页)
183 长方体ABCD-A′B′C′D′= ,
1.解析 需要 . 2铁板. V V . 1.解析 略.
34m ∴ 棱锥C-A′DD′ ∶ 剩=1∶ 5
9.解析 两底面对应边的比为 2.解析 °.
2.解析 等腰梯形面积S 1 ∵ 5∶ 8, (1)45
∵ 1=(9+15)×4× 两底面面积比为 . °.
2 ∴ 25∶ 64 (2)60
2 3.证明 在 BAE中 F G分别为EB
=48(cm ), 棱台体积V 1 S S′ SS′ h (1) △ ,∵ , ,
小正方形面积S 2 ∵ = ( + + )
2=9×9=81(cm ), 3 AB的中点 FG 1 EA.
大正方形面积S 2 ,∴
3=15×15=225(cm ), 3 h S 25S′ 2
表面积S S S S 2 . =1720(cm ), =20cm, = , EA 平面ABC FG 平面ABC.
∴ =4 1+ 2+ 3=498(cm ) 64 ∵ ⊥ ,∴ ⊥
3.解析 球的表面积S =4π R2 =4π×1 . 5 2 ∴ S′ =128cm 2 , S =50cm 3. (2)∵ CD ⊥ 平面ABC , AE ⊥ 平面ABC ,
2 AE CD.
=9π(m ), 10.解析 球的体积V 4 . 3 10π ∴ ∥
共需锌 . . . . ∵ 1= π×25 = ≈
50×011×9π=495π=15543(kg) 3 3 CD 1 AE FG 1 EA DC FG
练习(第 页) ∵ = , ,∴ ,
189 157 3 四棱柱的体积 V 2 2
(cm ), 2=10×5×25 四边形CDFG是平行四边形
1.解析 渠道的体积V . 3 1 . 15 ∴ ,
=1 5×10 × ×1 6× 3 FD GC. GC 平面ABC
2 =1250(cm ), ∴ ∥ ∵ ⊂ ,
13
关注精品公众号【偷着学】,免费获取更多高中精品资源、最新网课、讲义等FD 平面ABC. EM A E E B D 平面A EM.
∴ ∥ EF 1 CD EF GC . ∵ ∩ 1 = ,∴ 1 1⊥ 1
4.解析 平面 A C B 平面 BB D D 理由 ∴ ,∴ = =1 B D 平面B CD
1 1 ⊥ 1 1 , 2 ∵ 1 1⊂ 1 1,
如下 平面B CD 平面A EM.
在正方 : 形A B C D 中 A C B D . ∴ V 三棱锥P-EFG= V 三棱锥G-PEF= 1 GC × S △ PEF= 1 17. ∴ 解析 过 1 点C 1⊥ 作CD A 1 B于点D.
1 1 1 1 , 1 1⊥ 1 1 3 3 ⊥
BB 平面A B C D A C BB . PO 平面ABC PO CD.
∵
∵
BB 1
1
∩
⊥
B 1 D 1=
1
B 1
1
,∴
1
A
1
1
,
C
∴
1⊥ 平
1
面
1⊥
BB 1
1
D 1 D.
×1×
2
1 =
6
1 . ∵
∵ PO
⊥
∩ AB = O ,∴
,
C
∴
D ⊥ 平
⊥
面PAB.
A C 平面 A C B 平面 A C B 平
∵ 面B 1 B 1 D ⊂ D. 1 1 ,∴ 1 1 ⊥ 12.解析 因为上 、 下底面面积和为 6× 3 ×(9 2 ∴ V 三棱锥P-ABC = V 三棱锥C-PAB = 1 S △ PAB× CD =
1 1 4 3
5.证明 (1) 在 △ APC中 ,∵ D , E分别是AP , +15 2 )=459 3(cm 2 ), 1 CD.
A ∴ C D 的 E ∥ 中 平 点 面 ,∴ B D C E P ∥ . PC.又PC ⊂ 平面BCP , 又等腰梯形的高为 5 2 - ( 15 2 -9 ) 2 = ∵ 3 C是圆O上异于A , B的点 ,∴ CD max=1 .
PC AB DE PC DE AB.
∴ 在 (2 E △ ) F ∵ A ∥ BC AB ⊥ 中 ,∴ ,∵ D , E E , ⊥ F ∥ E 分 F. 别 ,∴ 为AC ⊥ , BC的中点 , 4 28 ( 8 c ( m c ) m , 2 侧 ), 面面积为 6× 2 1 ×(9+15)×4= 18. ∴ 解 ( 析 V 三棱 ∵ 锥P B -A , BC D ) , m A ax 1 = 到 3 1 平 × 面 1= α 3 1 的 . 距离分别为
又DE 1 PC GF 1 PC 所以该几何体全面积为上 、 下底面面积与 6 1,2,4,
, ,
2 2 个侧面面积的和 即为 2. DA 的中点到平面α的距离为 1
DE GF 四边形DEFG为平行四边形. , (459 3+288)cm ∴ 1 ×(2+
∴ ,∴ 13.证明 分别取BB BC的中点N P 连接 2
6. 又 ∵ 证 ∵ 明 B B D C C E ⊥ ⊥ ⊂ ( A E 1 B 平 ) F , ∵ , A 面 ∴ B A ∩ A 四 1 A A ⊥ 边 1 A B 1 平 形 C = , 面 A D ∴ , E ∴ A F B 平 G B C C 为 , 面 ⊥ ∴ 矩 平 A A 形 A 1 面 1 B . ⊥ C A B 1 ⊥ C AB . 平 . 中 在 MN 点 △ , N , A ∴ P 1 B , M B O 1 N P 中 . , 1 2 ∵ A M 1 1 , , B N 1 . 分别是A 1 B , , B , B 1 的 ( 4) 1+ = 4 3 ) , = BA 1 2 5 的 , B 中 D 点 的 到 中 平 点 面 到 α 平 的 面 距 α 离 的 为 距 1 2 离 ×
面A AB. 为 3 .
1 同理OP 1 AB.
连接BC . 2
(2) 1 2 又DA 的中点也是D A的中点 且A在平
M N分别是A C A B的中点 AB A B MN OP. 1 1 ,
∵ , 1 1, 1 , ∵ 1 1,∴ 面α上 点D 到平面α的距离为 .
MN C B. 四边形MNPO是平行四边形 ,∴ 1 6
∴ ∥ 1 ∴ , 同理可得点B C到平面α的距离分别为
又C B 平面BCC B OM PN. 1,
1 ⊂ 1 1, ∴ ∥ .
MN 平面BCC B . PN 平面BB C C 5,3
∴ ∥ 1 1 ∵ ⊂ 1 1 ,
平面MNB 平面BCC B l MN l. OM 平面BB C C. CA 的中点到α的距离为 1
7.解 ∵ 析 CD 1∩ 平面PAD 1 证 1= 明 , 如 ∴ 下 ∥ 14. ∴ 解析 ∥ 证明 1 1 取 PD 的中点 O 连接 ∴ 1 2 ×(3+4)=
(1) ⊥ , : (1) : ,
BCD ° CD BC. ON OA. 7 . 点C 到平面α的距离为 .
∵∠ =90 ,∴ ⊥ , ∴ 1 7
AD BC CD AD. 在 PCD中 O N分别为PD PC的中 2
∵ ∥ ,∴ ⊥ △ ,∵ , , 又P是C C B D 中一点 点P到平
CD PD PD AD D CD 平面PAD. , 1, 1, 1 ,∴
∵ ⊥ , ∩ = ,∴ ⊥ 点 ON 1 DC. 面α的距离可能值为 .
证明 CD 平面PAD CD PA. ,∴ 3,5,6,7
(2) :∵ ⊥ ,∴ ⊥ 2 19.解析 如图 连接AB AC 由题意可设罐
PA AB AB与CD相交 , 1, 1,
∵ ⊥ , , AM 1 DC ON AM 内所剩车油的最大值为几何体 ADE
PA 平面ABCD. ∵ ,∴ , -
∴ ⊥ 2 A B C 的体积.
PA 平面PAB 平面PAB 平面ABCD. 四边形 AMNO是平行四边形 MN 1 1 1
∵ ⊂ ,∴ ⊥ ∴ ,∴ ∥
8.解析 由已知得红蚂蚁的爬行路线为AA AO. AO 平面PAD
1→ ∵ ⊂ ,
A D D C C C CB BA AA MN 平面PAD.
1 1→ 1 1→ 1 → → → 1→… ∴ ∥
黑蚂蚁的爬行路线为 AB BB B C Q为PB的中点 理由如下
→ 1→ 1 1→ (2) , :
C D D D DA AB 连接QN QM.
1 1→ 1 → → →… ,
当红 黑蚂蚁都走完 段时 Q M分别为PB AB的中点
、 2005 ,2005=334 ∵ , , ,
QM PA QM 平面PAD.
×6+1, ∴ ∥ ,∴ ∥
红蚂蚁在A 点 黑蚂蚁在B点 又MN 平面PAD MN QM M
1 , , ∥ , ∩ = ,
9.解 ∴ 析 它们之 如 间 果 的 α 距离 β │ m A 1 B α │ n = β 2 . 那么m n 15. ∴ 证明 平面 ∵ MN PD Q ∥ = P 平 C , 面 DE PA = D E . C ,∴ PE ⊥ CD.
⊥ , ⊥ , ⊥ , ⊥
如果m n m α n β 那么 α β .证 ∵
平面PAC
⊥
平面ABC
,
平面PAC
∩
平面
( ⊥ , ⊥ , ⊥ , ⊥ )
明略. ABC = AC ,∴ PE ⊥ 平面ABC ,∴ PE ⊥ AB. 设V 四棱锥A-DEC 1 B 1 = V 1, V 四棱锥A-BCED= V 2 .
10.解析 S ≈547 . 4m 2 , V ≈522 . 9m 3. ∵∠ ABC = π ,∴ AB ⊥ BC. 则 V 1 S DEC 1 B 1 b + c V V V
11.解析 (1) 取CD中点H , 连接EH. EF CB 2 AB EF. V 2 = S BCED = a - c + a - b, 1 + 2 = -
E H分别为PC CD的中点 ∵ ∥ ,∴ ⊥ b c
∵ EH , 1 PD. , , 16.证 ∵ E 明 F ∩ PE = E , 取 ∴ A B B ⊥ D 平 的 面 中 PF 点 E. F 连接 V 四棱锥A-A 1 B 1 C 1 = 3 2 V , 解得V 1= 3 + a V.
∵ ∴ PD ⊥ 平 2 面ABCD ,∴ EH ⊥ 平面ABCD. A 1 F F , 是 C F B . ( D 1) 的中点 1 1 A F OC. , ∴ V ADE-A 1 B 1 C 1 = V 1+ V 三棱锥A-A 1 B 1 C 1 = b 3 + a c V + 3 1 V =
∵ P V D = AB =2,∴ 1 E E H H =1 . S ∴ ∵ 四边形 1 A 1 1 FCO是平 ,∴ 行四 1 边 形. a + 3 b a + c V.
∴ 四棱锥E-ABCD= 3 · ABCD ∴ A 1 O ∥ FC. 所以所剩车油的最大值为 (a + b + c V ) L.
FC 平面B CD A O 平面B CD . a
= 1 ×1×2 2 = 4 . ∵ 在 ⊂ ADO中 1 1, E ∴ M 1 分 ∥ 别是AD 1 OD 1 的 3
3 PD 平面 3 ABCD PD GC. 中 (2 点 ) △ EM AO , . ∵ , , 20.解析 V =π×10 2 ×50+ 1 ×10π×(10 2 +2 2 +
(2) ⊥ ,∴ ⊥ ,∴ ∥ 3
又CD ⊥ GC , PD ∩ CD = D , ∵ AO ⊥ BD , BD ∥ B 1 D 1,∴ EM ⊥ B 1 D 1 . 10×2)≈16998(cm 3 ), 即约为 17L .
GC 平面PCD. A E 平面ABCD A E BD. 设潜入水下a 过程中的每分钟需氧量为
∴ ⊥ ∵ 1 ⊥ ,∴ 1 ⊥ m
∵
E
,
F分别为PC
,
PD的中点
, ∵
BD
∥
B
1
D
1,∴
A
1
E
⊥
B
1
D
1
. Q
,
则Q
=
kv2
,
因为当速度为
1 m/min
时
,
每
14
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分钟需氧量 0 . 2L, 所以k =0 . 2, 故来回途中 所以 PA2 + PC2 + PB 1 2 + PD 1 2 = PB2 + PD2 +
需氧量为a ×0 . 2 v + a × 0 v . 2 , v ∈(0, p ], p ≥1, PA 1 2 + PC 第 1 2. 5 章 概率
则 在 湖 底 的 工 作 时 间 为
[ ( . a)]
1 . av 02 . 5.1 随机事件与样本空间
. 17- 02 + v
04 图
. 1 练习(第 页)
. av 02a . a 当且仅当v 时取等 205
∵02 + v ≥04 , =1 AE BF DE CF. 1.解析 试验有 个样本点 它们是
∴ = , = 10 , 0,1,2,
号 , p ≥1, 在 Rt△ APE中 , PA2 = AE2 + PE2. 3,4,5,6,7,8,9, 样本空间Ω ={0,1,2,3,4,
1 [ ( . av 0 . 2 a ) ] 的最大值是 同理有 PC2 = PF2 + CF2 , PB2 = BF2 + PF2 , 5,6,7,8,9} .
∴ 0 . 4 17- 0 2 + v PD2 = PE2 + DE2. 2.解析 (1) 样本空间Ω ={(0,1), (0,2),
42 . 5- a. ∴ PA2 + PC2 = AE2 + PE2 + PF2 + CF2 , PB2 + PD2 (1,0),(1,2),(2,0),(2,1)} .
因此潜水员在湖底最多能工作 (42 . 5- = BF2 + PF2 + PE2 + DE2. (2) 基本事件总数为 6 .
a )min . ∴ PA2 + PC2 = PB2 + PD2. (3) 事件 “ 第一次取出的数字是 2”={(2,
21. 与 解 六 析 个 面 (1 相 ) 因 交 为 得 长 到 方 六 体 边 有 形 六 . 个面 , 液面最多 ③ P在 当点 AB P 边 在 左 矩 侧 形 时 A , B 作 CD PF 外 ⊥ 时 CD , 如 交 图 AB 2, 于 当 E 点 , 练 0 习 ), ( ( 第 2, 2 1 0 ) 8 } 页 . )
(2)
假设液面为
△
ABC
,
设OA
=
a
,
OB
=
b
,
交CD于F. 1.
在
解
盒
析 (
中
1
.
) A 1∪ B 1: 红球在盒 Ⅰ 中或者白球
OC c. Ⅰ
= A B 红球在盒 中而且白球也在盒
(2) 2∩ 2: Ⅱ
中.
Ⅱ
A B 红球在盒 中而且白球不在盒
(3) 3\ 3: Ⅲ
中.
Ⅲ
B 白球不在盒 中.
图 (4) 2: Ⅱ
2
A B 红球在盒 中而且白球不在盒
可 = a 得 2 + c c o 2 a s + 2 ∠ a2 b C + 2 A b B 2 - = ( A b a C 2 2 2 + 2 A + c c 2 B A 2 ) B · 2 A - C BC2 P 在 同 ∴ D 理 A R 2 E = t 有 △ = P D F A P F 2 P C + , E 2 D B 中 = E F2 = P , . F P C A 2 F 2 + . = C P F E 2 , 2 + P A B E 2 2 = . PE2 + BE2 , 2 3 . . Ⅱ 解 解 斥 (5 析 析 事 中 ) 件 . 1∩ 但 ( A ∪ 1 不 ) 2 B : “ 是 = 抽 { 对 出 1 立 , 红 2 事 , 桃 3 件 , Ⅰ 5 ” } 与 因 , A “ 为 ∩ 抽 两 B 出 = 个 黑 { 事 3 桃 } 件 . ” 是 不可 互
2 +
a
·
2
+
∴
PA2
+
PC2
=
PE2
+
AE2
+
PF2
+
CF2
,
PB2
+
PD2
能同时发生.
,
= 2 C a A 2 B + b 为 2 2 · 锐角. a2 + c2 >0 . ∴ = P P E A 2 2 + + B P E C 2 2 + = P P F B 2 2 + + D P F D 2 2 , .点P在矩形外其他 斥 (2 事 )“ 件 抽出 又 红 是 色 对 牌 立 ” 事 与 件 “ 抽 因 出 为 黑 两 色 个 牌 事 ” 件 既 不 是 可 互
∴∠ 位置时同理可证. , ,
同理 ACB与 ABC也是锐角. 能同时发生 而且其中一个事件发生当且仅
∠
ABC一定是
∠
锐角三角形.
综上
,
PA2
+
PC2
=
PB2
+
PD2成立.
当另一个事件
,
不发生.
∴△ 命题 已知矩形ABCD 若P是空间上
这个四边形一定至少有一组对边平行. (2) : , 抽出的牌的点数为 的倍数 与 抽出
( ( 3 4 ) ) 当c2 = a2 + b2时 , 液面会是正方形. 任 证 一 明 点 , 则 当 有 点 P P A 在 2 + P 矩 C 形 2 = A P B B C 2 + D P 所 D2 在 . 平面上 ( 的 3 牌 )“ 的点数大于 9”, 既不 5 是互斥事 ” 件 “ , 又不
(5) 当液面为五边形时 , 一定有两组分别平 时 证 : 明 ① 同 . 是对立事件 , 因为两个事件可以同时发生 ,
行的边 同时有两个角相等 但不可能五个 , (1) 而且其中一个事件是否发生与另一个事件
, , 当点P不在矩形ABCD所在平面上时
角都相等 因此不可能是正五边形. ② , 是否发生没有关系.
当长方 , 体是正方体 且液面经过六条棱 如图 3 . ◆习题5.1(第208页)
(6) ,
的中点时 呈正六边形. 1.解析 用i表示取出标号为i的小球 则
, (1) ,
当液面经过三个两两垂直的矩形对角 样本空间Ω .
(7) ={1,2,3}
线时 液体体积最大. 用 i j 表示取出两个小球的标号分别为i
, (2) (,) ,
j 则样本空间Ω .
如图所示 有V 1 V , ={(1,2),(1,3),(2,3)}
, 三棱锥O-ABC= 6 长方体, 2.解析 设x i( i =1,2,3,4,5,6) 表示抛掷骰子
所得点数为i y 表示抛掷硬币反面朝上 y
, 0 , 1
表示抛掷硬币正面朝上 则xy xy 分别表
图 3 示 抛掷骰子所得点数为 , i且 i 抛 0, 掷 i 硬 1 币反面
“
设P在平面ABCD的投影为P′ 连接PP′. 朝上 与 抛掷骰子所得点数为i且抛掷硬
, ” “
则P′可能在矩形 ABCD 边上 或在矩形 币正面朝上 则样本空间Ω x y x y
ABCD内 或在矩形ABCD外. , x y x y x ” y , x y x y x y ={ x 1 y 0, x 1 y 1,
此时液体体积可以是V 三棱锥O-ABC, 也可以是 由 成立 (1 . ) 可 , 得P′A2 + P′C2 = P′B2 + P′D2 一定 3. x 解 2 6 y 析 0 0 , , x 6 2 设 y 1 1 } , x . i( 3 i = 0, 1, 3 2, 1 3 , ,4 4 ,5 0 , , 6) 4 表 1, 示 5 抛 0 掷 , 骰 5 子 1,
V 长 V 方体- V V 三棱锥O ( -ABC, 1 ] [ 5 ) . 又 = P P ′C A 2 2 + = P P P ′ ′ A 2 2 , + P P D P 2 ′ = 2 , P P ′D B 2 2 + = P P P ′ ′ B 2 , 2 + PP′2 , PC2 表 所 示 得 抛 点 掷 数 硬 为 币 i , 正 y 0 面 表 朝 示 上 抛 . 掷硬币反面朝上 , y 1
∴ 液 ∶ 长∈ 0, 6 ∪ 6 ,1 ∴ PA2 + PC2 = P′A2 + P′C2 +2 PP′2 , PB2 + PD2 (1) 硬币是正面 , 骰子的点数为奇数的事件
(8) ( 1 6 , 5 6 ) . ∴ = P P ′ A B 2 2 + + P P C ′D 2 = 2 + P 2 B P 2 P + ′ P 2 D . 2成立. A (2 = ) { 硬 x 1 币 y 1, 是 x 3 正 y 1 面 , x , 5 y 骰 1} 子 . 的点数为偶数的事件
22. ① 解 + P 析 当 C2 点 = ( P P 1 B ) 在 2 + 证 矩 P 明 D 形 2 : . 分 AB 三 CD 种 的 情 边 况 上 讨 时 论 , . 易证PA2 ( 是 = 3 P 空 ) B 命 间 2 + 题 上 PD : 任 已 2 + 一 知 PA 点 长 1 2 , + 方 则 PC 体 P 1 A 2 A . 2 B + C P D C - 2 + A P 1 B B 1 1 C 2 + 1 D P 1 D , 1 P 2 B x ( 4 3 = y ) 1 { 硬 , x x 2 5 币 y y 1 1 是 , , x x 正 4 6 y y 1 面 1 , } x 的 . 6 y 事 1} . 件C ={ x 1 y 1, x 2 y 1, x 3 y 1,
当点P在矩形ABCD内部时 如图 作 证明 由 可得 PA2 PC2 PB2 PD2 骰子的点数是 的事件D x y x y .
② , 1, : (2) + = + , (4) 5 ={ 5 0, 5 1}
PE AD PF BC. PA 2 PC 2 PB 2 PD 2. 4.解析 是互斥事件但不是对立事件.
⊥ , ⊥ 1 + 1 = 1 + 1 (1)
15
关注精品公众号【偷着学】,免费获取更多高中精品资源、最新网课、讲义等既不是互斥事件也不是对立事件. g y g y g y g y . 的概率为 . . . . .
(2) 5 2, 5 3, 5 4, 5 5} 06+08-045=095
既是互斥事件又是对立事件. B与C不是互斥事件 因为B C 甲 2.解析 设A 澄明度较差 B 标记不清
(3) (1) , ∩ ={ =“ ”, =“
既不是互斥事件也不是对立事件. 赢一次 乙赢两次 . 楚 则 A B 澄明度较差且标记不清
(4) , } ”, ∩ =“
5.解析 用x1i 表示第i枚硬币正面朝上
,
x0i 表示
(2)
甲赢的事件M
={
g
1
y
1,
g
1
y
3,
g
1
y
5,
g
2
y
2, 楚 则P A 6 3 P B 5 1
第i枚硬币反面朝上 其中i 则样本 g y g y g y g y g y g y g y g y ”, ( )= = , ( )= = ,
, =1,2,3,4, 2 4, 3 1, 3 3, 3 5, 4 2, 4 4, 5 1, 5 3, 20 10 20 4
空 x0 1 x 间 0 2 x1 3 Ω x1 4 = , { x x 0 1 0 1 x x 1 2 1 2 x x 0 3 1 3 x x 1 4 1 4 , , x x 0 1 1 1 x x 1 2 0 2 x x 1 3 1 3 x x 0 4 1 4 , , x x 1 1 1 1 x x 0 2 1 2 x x 0 3 0 3 x x 1 4 1 4 , , x x 1 1 1 1 x x 1 2 0 2 x x 1 3 1 3 x x 0 4 0 4 , , g g 2 5 y y 3 5} , g , 2 乙 y 5, 赢 g 3 的 y 2, 事 g 3 件 y 4, N g 4 = y 1 { , g g 1 4 y y 2 3 , , g g 1 4 y y 4 5 , , g g 2 5 y y 2 1 , , P ( A ∩ B )= 2 4 0 = 5 1 .
x1
1
x1
2
x0
3
x0
4,
x0
1
x0
2
x0
3
x1
4,
x0
1
x0
2
x1
3
x0
4,
x0
1
x1
2
x0
3
x0
4,
x1
1
x0
2
x0
3
x0
4,
g
因 5
y
为 4} 甲 , 比乙多一个样本点 故甲赢的可能性
因为
“
无任何上述问题
”
的事件为A
∪
B
,
所
x0x0x0x0 x1x1x1x1 . , 以P A B P A B P A
1 2 A 3 4, x 1 0x 2 1x 3 1x 4 1 } x1x0x1x1 x1x1x0x1 x1x1x1x0 大些 , 这个游戏规则不公平. ( ∪ )= 1- ( ( ∪ )= 1-[ ) ( )+
(1) ={ 1 2 3 4, 1 2 3 4, 1 2 3 4, 1 2 3 4, P B P A B 3 1 1 13.
x x 0 1 1 x x 0 2 1 x x 1 3 0 x x 1 4 0 , x x 0 1 0 x x 1 2 0 x x 0 3 0 x x 1 4 1 , x x 0 1 0 x x 1 2 0 x x1 1 3 x x 0 4 0 , x x 1 1 0 x x 0 2 1 x x 0 3 0 x x 1 4 0 , x x 1 1 1 x x 0 2 0 x x 1 3 0 x x 0 4 0 , 5.2 概率及运算 ◆习 ( 题 )- 5 ( .2 ∩ (第 )] 2 = 1 1 8 - 页 10 ) + 4 - 5 = 20
x 1 0 1 x 2 0 2 x B 3 0 3 x 4 0 4 , } . x 1 0x 2 0x 3 1x 4 1 , x 1 0x 2 1x 3 0x 4 1 , x 1 0x 2 1x 3 1x 4 0 , x 1 1x0 2 x 3 0x1 4, 1 练 .解 习 析 (第 2 将 12 A 页 , B ) , C , D按顺时针方向依次坐记 1.解 有 析 一个 面 易 涂 知样 有 本 红 空 色 间 的 的 是 样 每 本 一 点 个 个 面 数 的 为 中 2 心 7, 的 恰
(
x1 1
2
x
)
0 2 x1 3 x
=
0 4,
{
x1 1
1
x1 2
2
x0 3
3
x0 4
4
,
,
x0 1
1
x0 2
2
x0 3
3
x1 4
4
,
,
x0 1
1
x0 2
2
x1 3
3
x0 4
4
,
,
x
1
0 1 x
2
1 2 x
3
0 3 x
4
0 4
,
,
为
AB
A
C
B
D
CD
A ( B
A
D
与
C
B
AC , B
D
D
相
A
邻
CD ) B ,
则
A
样
DB
本
C
空
A
间
DCB
Ω
= .
小正方体
,
正方体有
6
个面.因此
,
恰有一个
x1x0x0x0 x0x0x0x0 . { , , , , , } 面涂有红色的概率为P 6 2 .
1 2 3 4, 1 2 3 4} A与B不相邻的事件M ACBD ADBC 则 = =
C x0x0x1x1 x0x1x0x1 x0x1x1x0 x1x0x0x1 ={ , }, 27 9
(3) ={ 1 2 3 4, 1 2 3 4, 1 2 3 4, 1 2 3 4,
x1 1 x0 2 x A 1 3 x0 4, C x1 1 x C 1 2 x0 3 如 x0 4 果 } . 事件C发生 则事件A一 A与B不相邻而坐的概率P ( M )= 6 2 = 3 1 . 2.解析 (1) 3 4 .
定 ( Ω 4 发 ) A 生 ∩ , 即 x = 1 事 x1 : x 件 1x C 1 包 表 含于 示 事件 枚 A , 硬 之 币 中 都 ; 正面 2.解析 (1) 7 8 . (2) 1 4 .
朝 \ 上. ={ 1 2 3 4}, 4 (2) 1 . (3) 1 .
2 2
6. ( ( b 解 球 1 2 b 析 , ) ) k k A B i = 表 = b 记 { { 示 b b b 1 b 1 b 标 b b i 2 2 表 b 号 k 3 . 1 } , 示 为 . b 1 标 b i ( 2 号 k i 2 = , 为 1 b , 1 b 2 i 3 ( ) k i 的 1 = , 黑 b 1 1 , b 球 3 2 k . , 2, 3 b ) 2 的 b 3 k 白 1, 3. 2 解 x ( , 3 … 析 ) , 3 8 20 记 . ) x 的 x k , 卡 k+1 片 . 为 , 取 则 到 样 标 本 有 空间 数 Ω k , = k { + x 1 1, ( 2, k x = 2, 1 3 , , 3. 依 a b 解 2 1 b b 次 析 3 1 记 } , 记 a . 事 1 为 两 b 件 2 名 , b a 1 A 男 , 1 b b 3 士 2 , 一 , a b 依 名 3 2 , b 次 男 1 则 , 记 士 a 样 2 和 为 b 本 2 一 , a 空 a 名 1 2 , b 间 女 a 3, 2, 士 Ω b 三 1 被 = b 2 名 { 录 , a b 女 用 1 1 a b 士 2 3 , ,
2 3 2, 1 2 3} 3,4,…, 20,21} (1) =“ ”,
C bkk bkk bkk bbk bbk 卡片上两个数的各位数字之和大于 的 则A a b a b a b a b a b a b 所以
( b 3 b ) k = b { b 1 k 1 b 2, bk 2 1 b 2, bk 3 1 b 2 b , b 1 2 . 1, 1 2 2, 事 “ 件A x x x x x 13” ={ 1 1, 1 2, 1 3, 2 1, 2 2, 2 3},
1 3 1, 1 3 2, 2 3 1, 2 3 2, 1 2 3} ={ 7,8, 8,9, 16,17, 17,18, 18,19}, P A 6 3 .
A B b b k b b k b b k b b k ( )= =
( b 4 b ) k ∪ b b = k { b 1 b 2 b 1, 1 表 2 示 2 至 , 少 1 有 3 1, 个 1 白 3 球 2, 故P ( A )= 5 = 1 . 记事 1 件 0 B 5 两名男士被录用 则B
的 2 事 3 件 1, 2 3 2, 1 2 3}, 2 练习(第 2 页 0 ) 4 (2) =“ ”, =
; 215 a a 所以P B 1 .
A A ∩ \ B B = = ⌀ { , b 表 1 b 2 示 b 3 不 }, 可 表 能 示 事 3 件 个 ; 都是白球的事件 ; 1. 蓝 解 色 析 骰 子 设 点 f i, 数 l j 为 分别 j ( i 表 , j = 示 1 红 ,2 色 ,3 骰 ,4 子 ,5, 点 6) 数 , 为 则样 i , { (3) 1 记 2} 事 , 件C = ( “ 两 )= 名 1 女 0 士被录用 ”, 则C =
C 个 \ 白 B 球 ={ 的 b 1 事 k 1 件 k 2, . b 2 k 1 k 2, b 3 k 1 k 2}, 表示只有 1 本 f 2 l 6 空 ,… 间 , Ω f 6 = l 1, { f f 1 6 l l 1 2 , , f … 1 l 2 , , f … 6 l 6 , } f 1 , l 6 共 , f 2 有 l 1, 3 f 2 6 l 2 个 ,… 样 , { b 1 b 2, b 1 b 3, b 2 b 3}, 所以P ( A )= 1 3 0 .
7.解析
(1)
错误
,
如抛掷一枚骰子
,
M表示事 本点.
4.解析 1 .
件 “ 所得点数为 1”, N表示事件 “ 所得点数 事件A =“ 两枚骰子的点数相同 ” ={ f 1 l 1, (1) 6
为 2”, 则 M , N 为互斥事件 , 但不是对立 f 2 l 2, f 3 l 3, f 4 l 4, f 5 l 5, f 6 l 6}, 样本点个数为 6, 所 (2) 5 .
事件. 以P A 6 1 . 36
( )= =
正确 因为当M N 时 M N Ω Ω 36 6 31.
(2) , ∩ =⌀ , ∪ = ( 事件B 红骰子的点数小于蓝骰子的点 (3)
为样本空间 . =“ 36
) 数 f l f l f l f l f l f l f l f l
( 得 3 点 ) 错 数 误 大 , 于 如抛 5” 掷 , N 一 表 枚 示 骰 事 子 件 , M “ 所 表 得 示 点 事 数 件 小 “ 于 所 为 f 2 l 6 ” 1 , 5 = f 3 , { l 4, 1 f 3 2 l , 5, 1 f 3 3 l , 6, 1 f 4 4 l , 5, 1 f 4 5 l , 6, 1 f 5 6 l 6 , } 2 , 样 3, 本 2 点 4, 个 2 数 5, 5.解 (4 析 ) 1 3 1 6 记 . 取到的红球分别为f 1, f 2, 取到的绿
则事件M N为互斥事件 但M表示事件 球分别为n n n n 有放回时 样本空间
3”, , , 所以P B 15 5 . 1, 2, 3, 4, ,
“ 所得点数小于或等于 5”, N表示事件 “ 所 因为A ( B ) 为 = 互 36 斥 = 1 事 2 件 所以 P A B f Ω 1 f ={ f f n 1 f 1, f f n 1 f 2, f f n 1 n 1, f f n 1 n 2, f 1 n 3 n , f 1 f n 4, n f 2 f f 1,
得点数大于或等于 显然M与N不是互 , , ( ∪ )= 2 2, 2 1, 2 2, 2 3, 2 4,…, 4 1, 4 2,
3”, n n n n n n n n 共 个样本点.不放
斥事件. P A P B 1 5 7 . 4 1, 4 2, 4 3, 4 4}, 36
( )+ ( )= + = 回时 样本空间 Ω f f f n f n f n
错误 如抛掷一枚骰子 M表示事件 所 6 12 12 , 2={ 1 2, 1 1, 1 2, 1 3,
(4) , , “ 因为A C f l f l f l f l f l f l f n f n f n f n f n n n n n n n
得点数大于 N表示事件 所得点数小于 ∪ ={ 1 1, 2 2, 3 3, 4 4, 5 5, 6 6, 1 4, 2 1, 2 2, 2 3, 2 4, 1 2, 1 3, 1 4,
3”, “ f l f l f l f l 共 个样本点 所以 n n n n n n 共 个样本点.
或等于 则事件M N为互斥事件 但M 1 5,2 4, 4 2, 5 1}, 10 , 2 3 有 , 放 2 回 4, 时 3 4 设 }, A 15 取到两绿球 则A
3”, , , P A C 10 5 . (1) , 1=“ ”, 1=
表示事件 所得点数小于或等于 N表示 ( ∪ )= = n n n n n n n n n n n n n n
“ 3”, 36 18 { 1 1, 1 2, 1 3, 1 4, 2 1, 2 2, 2 3,
因为C B f l f l f l 共 个样本点 n n n n n n n n n n n n n n n n
事件 “ 所得点数大于 3”, M ∩ N =⌀, 即M和 \ ={ 3 3,4 2,5 1}, 3 , 2 4, 3 1, 3 2, 3 3, 3 4, 4 1, 4 2, 4 3,
8. 样 N 指 解 是 析 , 本 y 互 i 空 ( i 斥 用 = 间 1 事 g , Ω i 2 件 ( , i 3 . = , 1 4 g , , 2 y 5 , ) 3 表 , g 4 示 , y 5 乙 ) g 表 出 y 示 i 甲 g 根 出 y 手 i 指 g 根 , y 手 则 2. 所 解 (2 以 析 )0 . . P 8 ( 7 ( . . C 1) \ B 0 . ) 5 = 2 . 3 3 6 = 1 1 2 . n { 不 4 n n 放 1 4 n } 2 回 , , 所 n 时 1 以 n , 3 设 , P n ( A 1 A n 2 1 4 ) = , = “ n 2 取 3 1 n 6 6 3 到 , = n 两 9 4 2 n 绿 . 4, 球 n 3 n ” 4 , } 则 , 所 A 2 以 =
={ 1 1, 1 2, 1 3, 1 4, 1 5, (3)029 P A 6 2 .
g
2
y
1,
g
2
y
2,
g
2
y
3,
g
2
y
4,
g
2
y
5,
g
3
y
1,
g
3
y
2,
g
3
y
3,
练习(第
218
页) ( 2)=
15
=
5
g y g y g y g y g y g y g y g y 1.解析 由一般概率的加法公式 得甲不迟到 同 的分析 可知有放回和不放回时
3 4, 3 5, 4 1, 4 2, 4 3, 4 4, 4 5, 5 1, , (2) (1) ,
16
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取到两颜色相同的球 的概率分别为 . .
“ ” %左右 即稳定在 1 的位置. (3)064
1667 , 2.解析 . .
5 7 . 6 082
, 2.解析 年内男婴出生的频率为 f ◆习题5.4(第230页)
9 15 (1)1 1=
(3 取 ) 到 同 的 (1 两 ) 的 球 分 中至 析 , 少 可 有 知 一 有 个 放 为 回 绿 和 球 不放 的 回 概 时 率 2883 ≈0 . 5200;2 年内男婴出生的频率为f 2 1.解析 (1) 记在先摸出白球后 , 再摸出白球
“ ” 5544
为事件A 则P A 1 .
分别为 8 , 14. = 4970 ≈0 . 5173;3 年内男婴出生的频率为 , ( )= 3
9 15 9607 在先摸出黑球后 再摸出白球为事件B
6.解析 . . (2) , ,
(1)043 f 6994 . 年内男婴出生的频率
(2)0 . 93 . 3= 13520 ≈05173;4 则P ( B )= 3 2 .
7. ( ( 解 4 3 析 ) ) 0 0 . . 0 0 1 4 0 . . . 96 . 为 (2) f 4 这 = 一 1 8 7 地 8 1 9 9 区 2 0 ≈ 每 0 年 . 5 男 17 婴 3 . 出生的频率稳定在常 不 ( 0, 3 是 P ) ( 因 相 A 为 ∩ 互 B A 独 ) , B 立 ≠ 为 的 P ( 互 . A ) 斥 P 事 ( B 件 ) , , 所 所 以 以事 P ( 件 A ∩ A B 和 )= B
8.解析 0 . 9 . 数 05173 附近. 2.解析 记甲 乙命中目标的事件分别为A和
9.解析 0 . 95 . ◆习题5.3(第225页) B 则 A和B 、 为相互独立事件.
10.证明 由A , B , C两两互斥 , 可知A ∩( B ∪ 1.解析 (1) 如下表所示 : (1 , ) 两人都命中目标的事件为A ∩ B , 则P ( A
C A B A C 所以A与B
)=( ∩ )∪( ∩ )=⌀, ∪ 试验 ∩ B )= P ( A ) P ( B )=0 . 6×0 . 6=0 . 36 .
C互斥 所以P A B C P A B
C )]= P , ( A )+ P ( ( B ∪ ∪ C ∪ )= ) P = ( A [ )+ ∪ P ( ( B ) ∪ + 总 数 次 10 20 50 100 200 300 400 5001000 … (2) 恰有一人命中目标的事件为 ( A ∩ B )∪( A
P ( C ) . ∩ B ), 则P (( A ∩ B )∪( A ∩ B ))= P ( A )·
11.解析 用a 表示取到写有i和j的两张卡 抽出 P B P A P B . . . . . .
i , j 的 ( )+ ( ) ( )=06×04+04×06=048
片 则样本空间 Ω a a a a K 7 13 32 65 136 198 270 335 660 … P A B P A P B P A B .
, ={ 2,4, 2,6, 2,7, 2,8, 频数 (3) ( ∪ )= ( )+ ( )- ( ∩ )=06
a a a a a a a a . . . . .
2,11, 2,12, 2,13, 4,6, 4,7, 4,8, 4,11, 4,12, +06-06×06=084
a a a a a a a a 抽出 3.解析 记甲地下雨的事件为A 乙地下雨的
4,13, 6,7, 6,8, 6,11, 6,12, 6,13, 7,8, 7,11, ,
a a a a a a a 的 % % % % % % .% % % 事件为B.
a 7,12, 样 7,13 本 , 点 8, 个 11, 数为 8,12, . 8,13, 11,12, 11,13, 频 K 率 70 65 64 65 68 66 675 67 66 … 甲 乙两地均下雨的事件为 A B 则
12,13}, 28 (1) 、 ∩ ,
“ 所得分数是既约分数 ” 为A ={ a 2,7, a 2,11,
(2)
当试验次数很大时
,
估计摸到
K
的频率 P ( A ∩ B )= P ( A ) P ( B )=0 . 2×0 . 3=0 . 06 .
a a a a a a a a
2,13, 4,7, 4,11, 4,13, 6,7, 6,11, 6,13, 7,8, 将会接近
66
%.
(2)
甲
、
乙两地均不下雨的事件为A
∩
B
,
则
a 7,11, a 7,12, a 7,13, a 8,11, a 8,13, a 11,12, a 11,13, (3) 估计摸到 K 的概率为 0 . 67 . P A B P A P B . . . .
a 12,13} . 2.解析 (1) 如下表所示 : ( 其 ∩ 中 ) 至 = 少 ( 有 ) 一个 ( 地 )= 方 0 下 8 雨 ×0 的 7= 事 0 件 56 为A
(3) ∪
所以P A 18 9 . B 则P A B P A P B P A B
( )= = 转动转盘 , ( ∪ )= ( )+ ( )- ( ∩ )=
12.解析 用 Ab 28 Ba 1 C 4 c 表示齐王的马A B 的次数n 100 150 200 500 800 1000 0 . 2+0 . 3-0 . 2×0 . 3=0 . 44 .
( , , ) , , 4.解析 第i台水泵正常工作记作A i
C分别和田忌的马b a c比赛. i( =1,2,
样本空间Ω , A , a Bb Cc Aa Bc 落在区域 3,4),“ 水从A一直流到B ” 记作事件C ,4
(1) ={( , , ),( , , 的频 台水泵的可靠性是独立的 则P C P A
Cb ),( Ab , Ba , Cc ),( Ab , Bc , Ca ),( Ac , Ba , “1 数 ” n 13 19 24 62 100 120 A A A , ( )= [( 1
Cb
),(
Ac
,
Bb
,
Ca
)},
共
6
个样本点. ∩ 2)∪( 3∩ 4)]
P A A P A A P A A
设E
=“
田忌获胜
”,
则E
={(
Ac
,
Ba
,
Cb
)}, 落在区域
=
A
(
A
1∩ 2)+ ( 3∩ 4)- [( 1∩ 2)∩
所以P E 1 . 的频
( 3∩ 4)]
( )= “1” % . % % . % . % % P A P A P A P A P A P A
6 n 13 127 12 124 125 12 = ( 1) ( 2)+ ( 3) ( 4)- ( 1) ( 2)
田忌的策略是首场下等马c与齐王的 率 P A P A
(2) m · ( 3) ( 4)
上等马 A 比赛 样本空间 Ω Ac Ba p p p p p p p p .
, ={( , , = 1 2+ 3 4- 1 2 3 4
Cb Ac Bb Ca . 当 n 很大时 落在区域 的频率会接 5.解析 记甲 乙 丙合格的事件依次为A B
),( , , )} (2) , “1” 、 、 , ,
设F 田忌获胜 则F Ac Ba Cb 近 %. C 则
=“ ”, ={( , , )}, 12 ,
获得区域 相应奖品的概率大约为 三人都合格的事件为A B C 则P A
所以P F 1 . (3) “1” (1) ∩ ∩ , (
( )= . .
2 0125 B C P A P B P C 2 3 1
13.解析 设E 取到标号是 的小球 3.解析 抛掷 次 标记为 的面落在地面 ∩ ∩ )= ( ) ( ) ( )= × ×
(1) =“ 2 ”, 100 , 4 5 4 3
n 上的频数为 则该面落地的频率为 .
则P E 1 解得n . 13, 013, 1 .
( )=n = , =2 可估计再抛一次该面落地的概率为 . . =
+2 2 013 10
(2) 由 (1) 知n =2, 故共有 4 个球 , 用a 0 表 4.解析 (1) 不可能事件永远不可能发生 , 即 (2) 三人都不合格的事件为A ∩ B ∩ C , 则
示标号为 的小球 b 表示标号为 的小 无论试验多少次 其发生的频率均是 所以
0 , 1 1 , 0, P A B C P A P B P C
球 c c 表示两个标号为 的小球.不放回 其概率也是 . ( ∩ ∩ )= ( ) ( ) ( )=
, 1, 2 2 0 ( ) ( ) ( )
地随机抽取两个小球 所得样本空间Ω 在试验中 必然事件发生的频率为 2 3 1 1 .
, = (2) , 1- × 1- × 1- =
a b a c a c b a b c b c c a c b % 所以其发生的概率是 . 5 4 3 10
{ 0 1, 0 1, 0 2, 1 0, 1 1, 1 2, 1 0, 1 1, 100 , 1
c c c a c b c c . 在试验中 任何事件A发生的频数均不 恰有两人合格的概率为 2 3 2 2
因 1 为 2, 事 2 件 0, A 2 表 1, 示 2 1 a } b 则A a c 大 (3 于 ) 试验次数 , 因而频率不大于 所以概率 (3) 5 × 4 × 3 + 5
“ + =2”, ={ 0 1, P A . , 1, 1 1 3 3 1 23.
a c c a c a 所以P A 4 1 . 0≤ ( )≤1 × × + × × =
0 2, 1 0, 2 0}, ( )= = 5.解析 略. 4 3 5 4 3 60
12 3
恰有一人合格的概率为 1 1 23
1- - -
5.3 用频率估计概率 5.4 随机事件的独立性 10 10 60
5 .
练习(第 页) 练习(第 页) =
224 230 12
1.解析 由表格中的数据可知 随着试验次数 1.解析 . . 结合 可知 出现恰有一人合格的概
, (1)004 (1)(2) ,
的增加 每个点数出现的频率稳定在 . . 率最大.
, (2)032
17
关注精品公众号【偷着学】,免费获取更多高中精品资源、最新网课、讲义等◆复习题五(第235页) 样本空间的样本点个数为 设D
7.解析 1 . (2) 40, =
1.解析 记取出标号为i的小球为a i( i =1,2, (1) 10 “ 该周甲的锻炼时间比乙长 ”, 则D包含的
3 ( , 1 4 ) , 样 5) 本 . 点是a 1, a 2, a 3, a 4, a 5, 样本空间Ω = 8.解 (2 析 ) 1 9 0 对 . 任意一人 其血型为 型 17. 样 解 本 析 点个 因 数 为 为 运 1 动 5, 员 所 脱 以 靶 P 的 ( D 概 )= 率 4 1 为 0 5 = . 8 3 . %
a a a a a . , A,B,AB,O 0 01 ,
{ 1,
样
2
本
, 3
点
,
是
4,
a
5}
a a a a a a a a a
血的事件分别记为A′
,
B′
,
C′
,
D′
,
于是
,
这四 故脱靶不是不可能事件.概率是大量重复
(2) 1 2, 1 3, 1 4, 1 5, 2 3, 个事件互斥.由已知得P A′ . P B′ 试验频率的估计值 故在不断重复试验的
a 2 a 4, a 2 a 5, a 3 a 4, a 3 a 5, a 4 a 5, 样本空间 Ω = . P C′ . P D ( ′ )= . 02 . 8, ( ) 过程中 必有一次脱 , 靶发生.
a a a a a a a a a a a a a a =024, ( )=007, ( )=041 ,
{ 1 2, 1 3, 1 4, 1 5, 2 3, 2 4, 2 5, 其血可以输给小明的事件为 B′ D′ 18.解析 由题意可得 三个臭皮匠解出问题
a a a a a a . (1) ∪ , “ ”
2.解 3 析 4, 3 5, a 4 5} a N . P ( B′ ∪ D′ )= P ( B′ )+ P ( D′ )= 0 . 24+0 . 41= 为事件A ∪ B ∪ C.
( a 1) >1 a 8( N ∈ . ) 0 . 65 . 解法一 : P ( A ∪ B ∪ C )= P ( A )+ P ( B )+
(2)1≤ <33( ∈ )
3.解析 (1) 共有 36 种可能结果. (2) 其血不能输给小明的概率为P ( B′ ∪ D′ ) P ( C )- P ( A ∩ B )- P ( A ∩ C )- P ( B ∩ C )+
(2) 点数之和是 3 的倍数的可能结果有 (1, =1- P ( B′ ∪ D′ )=1-0 . 65=0 . 35 . P ( A ∩ B ∩ C )
2),(2,1),(1,5),(5,1),(2,4),(4,2), 9.解析 (1) 随着调查次数增加 , 红色的频率 = P ( A )+ P ( B )+ P ( C )- P ( A ) P ( B )- P ( A )
(3,3),(3,6),(6,3),(4,5),(5,4),(6, 接近 0 . 18 . · P ( C )- P ( B ) P ( C ) + P ( A ) P ( B ) P ( C )
6), 共 12 种. (2) 估计选取红色的概率为 0 . 18 . =0 . 857 .
安排生产蓝色笔袋 红色笔袋 绿色笔 解法二 P ABC P A P B P C
点数之和是 的倍数的概率是12 1 . (3) 、 、 : ( ) = ( ) ( ) ( )
(3) 3 = 袋 紫色笔袋 其他颜色笔袋的数量比分别 . . . . .
36 3 、 、 =(1-05)×(1-048)×(1-045)=0143
4. 1 解 h 析 ) 的 事 (1 件 ) 用 , A A 2 1 表 表 示 示 甲 甲 停 停 车 车 1 不 h 超 以 过 上 1 且 h 不 ( 超 含 10 为 .解 4 析 0 % , 用 18 % a i , , j 1 表 8 % 示 , 选 14 取 % , 的 10 添 % 加 . 剂的芳香度 因 P ( 为 A ∪ 0 . B 8 ∪ 57 C > ) 0 = . 8, 1 所 - P 以 ( A 三 B 个 C 臭 )= 皮 0 . 匠 85 解 7 . 出问题
过 2h 的事件 , A 3 表示甲停车 2 h 以上且不 分别为i , j , 则样本空间Ω ={ a 0,1, a 0,2, a 0,3, 的概率比诸葛亮解出问题的概率大.
= 超 由 1 于 过 5 2 . P 4 h A 的事 A 件 A , 则 P ( 且 A 2) A = A 3 1 , A P 互 ( A 斥 3) a ( 于 a 0 3 1 , , 4 4 ) 4 , , 所 a a 的 0 3 选 , ,5 5 事 , , 用 a a 件 4 1 的 , , 5 2 } 为 , 两 , a 样 1 种 A ,3, 本 = 添 a 点 { 1 加 ,4 a 个 , 0 剂 , a 4 数 1 , , 的 5 a 为 , 1 芳 , a 3 2 1 } , 香 5 3 , , . 度 则 a 2, 之 4 P , 和 a ( 2 A , 等 5 ) , 19.解 “ C 度 A B 析 等 1 表 地 级 示 区 为 记 事 用 满 C 件 户 A 意 1 “ 表 的 B 或 示 满 地 非 事 意 区 常 件 度 用 满 “ 等 户 A 意 级 的 地 ” 为 满 区 , C 非 意 用 A 2 常 表 度 户 满 示 等 的 意 事 级 满 ” 为 意 件 ,
( 1∪ 2∪ 3)=1, 1, 2, 3 , = 2 . 不满意 ”, C B 2 表示事件 “ B地区用户的满意
则 = 4 1 P ( . A 1)= 1- P ( A 2)- P ( A 3)= 1- 3 1 - 1 5 2 a ( 小 2 1 于 ) 5 所 a 3 选 的 用 事 a 的 件 两 为 种 a 添 B = 加 a { 剂 a 0, 的 3, a 芳 a 0, 香 4, a 度 a 0, 之 5, 和 a a 1, 不 2, 度 独 由 立 所 等 给 , 级 C 数 为 B 1 与 据 满 得 意 C B ” 2 C 互 , A 则 1 斥 , C C , A 则 A 2 1 , 与 C C B C = 1, B C C 1 独 B B 1 2 C 立 发 A 1∪ , 生 C C 的 A 2 B 与 2 频 C A C 率 2 . B 2
记甲停车时长 不超过 超过 但 1,3, 1,4, 1,5, 2,3, 2,4, 2,5, 3,4, 3,5, 分别为16 4 10 8 .
(2) “ 1h”“ 1h , , ,
3 车 不 h 超 时 但 过 长 不 2 超 不 h 过 ” 超 “ 4 超 过 h 过 ” 依 2 次 h 为 但 超 不 a 过 1 超 , a 过 2, a 3 3 但 , h a ” 不 4 “ ; 超 乙 超 过 停 过 11. a 解 4, 析 5} , 则 3 P . ( B )= 1 1 5 3. 故P ( C A 2 1 0 )= 2 2 1 0 0 6 , 2 P 0 ( C 2 A 2 0 )= 2 4 0 , P ( C B 1)= 2 1 0 0 ,
2 a 超 = h { b 过 ” a “ 1 4 a b 超 1 h “ b , 过 ” a 依 1 a 2 b 次 2 h b , 为 但 a a 1 不 1 b b 1 b 3 , h 超 , b ” a 2 过 a 1 “ , b b b 4 3 3 , , h b a a ” 4 2 , “ b 1 b 则 1 超 , h 样 a 过 a 2 本 b b 3 2, 空 h a a 但 间 2 b b 不 3 Ω , 1 1 1 2 3 4 . . . 解 解 解 析 析 析 0 m 设 5 . + 9 A 8 n . - = m “ n 取 . 到的数能被 5 整除 ”, B = = P 所 ( P 以 C ( B C P 2) B ( 1 = C C A 2 ) 1 8 0 ) = + . P P ( ( C C B B 1 C 2 C A A 1∪ 2) C B 2 C A 2)
a
2
b
4,
.
3 1, 3 2, 3 3, 3 4, 4 1, 4 2, 4 3,
“
取到的数能被
9
整除
”,
则P
(
A
)=
20
=
= P ( C B 1) P ( C A 1)+ P ( C B 2) P ( C A 2)
4 4} 100 10 16 8 4 . .
甲 乙两人停车付费之和为 元 的事件 = × + × =048
“ 、 36 ” 1 P B 11 P A B 2 1 . 20 20 20 20
, ( )= , ( ∩ )= = 20.解析 前 次射击中甲恰好命中 次
A a b a b a b a b 所以P A 4 5 100 100 50 (1) 3 2
={ 1 4, 2 3, 3 2, 4 1}, ( )= 16 事件 “ 取到的数能被 5 或 9 整除 ” 为A ∪ B , 是甲第一次 、 第二次均命中 , 第三次未命
= 4 1 . 则P ( A ∪ B )= P ( A )+ P ( B )- P ( A ∩ B )= 5 1 中 , 所以概率为 1 3 × 3 1 × 3 2 = 2 2 7 .
5.解析 依次用a 0, a 1 表示甲抛掷的硬币反 11 1 . . (2) 设第i次射击中甲命中 , 第j次射击中
面向上和正面向上 , 用b 0, b 1 表示乙抛掷的 + 100 - 50 =029 乙命中的事件分别为 A i, B j( i , j =1,2,3,
硬 抛 币 掷 反 的 面 硬 向 币 上 反面 和 向 正 上 面 和 向 正 上 面 , 用 向上 c 0, c 则 1 表 一 示 个回 丙 15.解析 设事件A为 “ 甲跑第一棒 ”, 事件B …), 第 4 次由甲射击包含事件 A 1 A 2 A 3,
, 为 乙跑第四棒 则P A 1 P B A A B A B A A B B 所以概率为
合的样本空间 “ ”, ( )= , ( )= 1 2 3, 1 2 3, 1 2 3,
4 ( ) 3 ( ) 2 ( ) 2
Ω a b c a b c a b c a b c a b c P 1 1 2 2 1 2
={ 0 0 0, 0 0 1, 0 1 0, 1 0 0, 0 1 1, 1 .记甲跑第x棒 乙跑第y棒 则结果可 = + × + × +
a b c a b c a b c . , , 3 3 3 3 3 3
1 1 0, 1 0 1, 1 1 1} 4
记抛落一次可确定两人先下棋的事件为A 记为 x y 共有 种可能结果 1 2 13.
= ( , ), 12 :(1,2), × × =
a bc a bc a bc a bc a bc a bc 3 3 27
{ 0 0 1, 0 1 0, 1 0 0, 0 1 1, 1 1 0, 1 0 1}, (1,3),(1,4),(2,1),(2,3),(2,4),( . 3, 21.解析 设 “ 答对第七道题 ”“ 答对第八道
则P A 6 3 . 1),(3,2),(3,4),(4,1),(4,2),(4,3) 题 答对第九道题 答对第十道题 分别
( )= = 而甲跑第一棒且乙跑第四棒只有一种可能 ”“ ”“ ”
8 4 为事件A A A A .
1, 2, 3, 4
6.解析 1 . 故P A B 1 . 该同学已经做对 道题 再做一道题得
(1) (1,4), ( ∩ ) = 6 , 70
36 12 分的概率为P P A p.
所以 甲跑第一棒或乙跑第四棒的概率 1= ( 1)=
1 . , 再做两道题至少得 分的概率为 P
(2) P A B P A P B P A B 70 2 =
12 ( ∪ )= ( )+ ( )- ( ∩ ) P A A p2 因为答错一题扣十分 所以
( 1 2)= ( ,
5 . 1 1 1 5 . 要全答对 .
(3) = + - = )
36 4 4 12 12 再做三道题至少得 分的概率为 P
(4) 事件C的概率最大 , 因为它包含的样本 16.解析 C班人数为 8 . 70 3 =
点个数最多. (1) 100× =40 P A A A A A A A A A A A A
20 ( 1 2 3∪ 1 2 3∪ 1 2 3∪ 1 2 3)
18
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p3 p2 p p3 p2. a α β
= +3 (1- )=-2 +3 AB tan tan h.
再做四道题至少得 分的概率为 ∴ 1= α β+
70 tan -tan
P P A A A A A A A A A A A A
4= ( 1 2 3 4∪ 1 2 3 4∪ 1 2 3 4∪ 6.2 数学建模——从自然
A A A A A A A A
1 2 3 4∪ 1 2 3 4) 走向理性之路
p4 p3 p p4 p3.
= +4 (1- )=-3 +4
因为 p 故P P . 练习(第 页)
0< <1, 1> 2 249
又P P p2 p p2 p 问题研究一
3- 4= [-2 +3-(-3 +4 )]
= p2 (3 p2 -6 p +3)=3 p2 ( p -1) 2 >0, 容易举例说明 , 当地面高低不平 , 椅子无法绕
所以P P 因此只需比较 P 与 P 的 正方形的中心旋转任意角度时 可能无法使其
大小. 3> 4, 1 3 四条腿同时着地.因此 , 为了使 , 椅子旋转某个 则AC a PH a.
角度时四条腿同时着地 需要一些假设条件 =2 3 , =2
若 时回 P 3 答 > P 九 1, 道 则 题 - 至 2 p 少 3 + 得 3 p2 > p 分 , 解 的 得 概 1 2 率 < 最 p 大 <1 . , 此 假设 地 如 面 下 为 : 连续曲面 , , ∴ PP′ = co 2 s a x, P′H =2 a tan x.
若P P 则 p 1 70 此时回答七道题至 ( ( 2 1 ) ) 椅子的四条腿长度 ; 相同 ; ∴ 三个菱形的面积之和为S 1( x )= 2 3 AC · PP′
3< 1, 0< <
2
,
(3)
相对于地面的弯曲程度而言
,
椅子的腿
a2
少得
70
分的概率最大. 足够长
(
或总可以使椅子的三条腿同时着
=
6 3
x
.
地 cos
若P P 即p 1 时 此时回答七道题或 ); 与蜂房等容的无底正六棱柱表面积与蜂房表
3= 1, =
2
,
(4)
椅子的腿只要有一点接触地面就算着地
; 面积不重合部分为
九道题至少得 70 分的概率最大. (5) 椅子可以绕正方形中心做任意角度的 ( a x )
第6 章 数学建模 旋转. 3 4 a2 sin π + 2 tan ·2 a = 6 a2 ( 3+tan x ) .
3 2
由假设 和 知 椅子的四只脚连线呈正
(2) (4) , 因此建蜂房比建无底有盖等积六面体减少的
6.1 走进异彩纷呈的数学 方形 , 以椅子四只脚的对称中心为坐标原点建 面积是
立直角坐标系 椅子的四条腿分别在A B C
建模世界
D处 A C的初
,
始位置在x轴上 而B D
,
则
,
在
,
y
f
(
x
)= 6
a2
( 3 +tan
x
)-6
a2
· 3 +
1
x=
, , , , cos
练习(第 页) 轴上.当椅子绕中心O旋转θ角时 令f θ 为 ( )
244 , ( )
问题研究一 A , C到地面的距离之和 , g ( θ ) 为B , D离地面 6 a2 tan x - 3 x+ 3 .
这 中 些 的 曲 曲 线 线 的 是 人 一 口增 个 长 指 速 数 度 型 比 函 较 数 平 的 稳 图 , 而 象 图 .原 6 因 . 1- 于 的距 θ 离 的 之 连 和 续 , 在 函 前 数 面 . 假 由 设 三 下 条 , f 腿 ( θ 恒 ), 着 g ( 地 θ ) 得 是 到 关 这样 , 上述 3 问 co 题 s 变为求函数 g ( x )= tan x -
6 : ( )
图 . 中的曲线没有考虑自然条件与生存 f θ g θ 恒成立. 3 x π 的最大值.
61-6 ( ) ( )=0 x, ∈ 0,
环境对人口的制约 且各国有不同的生育政 若f g 则四条腿同时着地 否则 3cos 2
, (0)= (0)=0, , , 当 x α 时 g x 单调递增 当 x
策 人为地限制了人口的发展 这是理论模型 可设f g . ∈(0, ) , ( ) ; ∈
, , (0)=0, (0)>0 ( )
计算无法估计的. 构造函数h θ f θ g θ 则h g α π 时 g x 单调递减 其中 α 3.
( )= ( )- ( ), (0)=- (0) , , ( ) , sin =
问题研究二 2 3
<0,
测量物体的高度是传统的数学建模问题 测量 ( ) ( ) ( ) 当 x 3时 g x 取最大值 f x 也取最
, h π f π g π g f g ∴ sin = , ( ) , ( )
模型可以用平面几何的方法 如比例线段 相 = - = (0)-(0)= (0) 3
, 、 2 2 2 大值.
似性等 也可以用三角的方法 甚至可以用物 .
, , >0 PP′
理的方法 等等.本题的测量模型可以选用两 设 P′AP θ 则有 θ 1 .
, 由连续函数的零点定理知必存在 θ π 使 ∠ =2 , tan =AC=
次测角法来完成. 0< 0< , 2
2 经计算器算得θ ° ′ θ ° ′.
测量对象 测量某建筑物高度. 得h θ 此时 四条腿同时着地. ≈35 16,∴2 ≈70 32
: ( 0)=0, ,
测量方法 测量并记录测量工具离地面的距 若椅子四脚的连线为矩形 可以做类似讨论.
:① , 6.3 数学建模案例(一):
离为h 问题研究二
m;
用大量角器对准此建筑物顶部 记录仰 我们生活中看到的蜂房其开口都是正六边形 最佳视角
② , ,
角 ③ 后 α ; 退a m, 重复 ② 中操作记录仰角β. 这 道 是 , 在 为 面 什 积 么 相 呢 同 ? 的 如 情 果 况 为 下 了 , 圆 节 形 省 周 材 长 料 最 , 小 我 , 们 并 知 非 练 问 习 题研 (第 究 2 一 52 页)
测量数据 、 计算过程和结果 : 正六边形.事实上 , 这只是考虑到问题的一个 由已经测量的三个角α , β , γ , 依据平面几何知
如图 , 已知 ∠ ACB = α ,∠ ADB = β , C 1 D 1= CD = 方面 , 因为我们看到的蜂房大都不是单个的 , 识可以知道 ,△ PAB ,△ PBC的三个内角已经
a , BB 1= CC 1= DD 1= h.求AB 1 的长. 而是无缝隙紧密相连 , 如果蜂房用圆形 , 圆形 确定 , 进而形状已经确定 , 因此还需要通过确
之间留有缝隙
,
反而达不到节省空间
、
节省材 定三角形的边长来确定三角形的大小.进一
料的目的.因此蜂房的开口相连排列后应该能 步 为了能够计算隧道DE的长度 由解三角
, ,
毫无缝隙地将平面铺满.通过简单计算可以得 形的知识 可以推断出还需要确定线段 AD
, ,
出 随着多边形边数的增加 正多边形最接近 EB BC的长度.
, , ,
圆 而正多边形中只有正三角形 正四边形 正 首先在 PBC中进行运算 依据正弦定理写出
, 、 、 △ ,
六边形 °被它们的内角度数整除 可以将 BC与PB 或PC 之间的等量关系式 表示出
(360 ) ( ) ,
地面铺满 三种图形中 面积一定时 正六边形 PB 或PC .
, , , ( )
周长最小 所以蜜蜂选择正六边形是聪明的 在 PBC 中 BPC β γ PBC β
, △ ,∠ = - ,∠ =π- ,
AB 选择. PCB γ.
解 在 ABC中 有 α . ∠ =
: Rt△ , tan =BC 下面建立数学模型证明底面三个相同菱形的 BC PC BC β
由 可得PC sin .
AB 锐角约为 ° ′时 能使等容积条件下所用材 BPC= PBC, = β γ
在 ABD中 有 β . 70 32 , sin∠ sin∠ sin( - )
Rt△ , tan =a BC 料最省. 在 PAC中 PAC α APC α γ.
+ △ ,∠ = ,∠ =π- -
AB
a
tan
2α
tan
β 设正六边形边长为
2
a
,
P′在正六边形中的投
由
AC PC
∴ = α β, 影为P″.作PH P′P″ 垂足为H. APC= PAC,
tan -tan ⊥ , sin∠ sin∠
19
关注精品公众号【偷着学】,免费获取更多高中精品资源、最新网课、讲义等PC α γ a2 b2 . 最小.
可得AC sin( + ). ·( +2 )
DE = AC - = AD - s E in B - α BC = BC sin α β sin( β α γ + γ ) - AD - 当x = a 3 2 - b2 ( 时 , f ( x ) 最小 ) , ( 同 与 3 点 ) B 不 之 D 存 ′ 间 , 在 E′ 这 , 故 总 样 设 造 的 价 E 点 ′ 最 位 D 小 于 ′ , , E D E ′. ′ ′ 在 显 与 然 A A B 不 之 上 能 间 任 位 取 B 于 两 D′ 不 D′
EB BC. sin sin( - ) P点坐标为 a2 - b2 . , , =
- ∴ 0, x AE y x y 3 .
问题研究二
即当P为 ABC的重
3
心时 P到三镇距离平方
1km, = 1km,0≤ 1+ 1≤
2
我们知道 球员所处的位置对球门所张的角越 △ , a
, 和最小. 总造价S 2 y2a . x y
大 破门的概率也就越大.根据问题的条件 模 = ( 3) + 1 +(1 5- 1- 1) +
型求
,
解思路如下
,
(2)
令g
(
x
)= |
PA
|+|
PB
|+|
PC
|=
x
-
a2
-
b2
x2 a
2
问题转化为
:
在直线AB上求一点P 使得 x2 b2.
( (1+1+
x
1)
y )
点 (1) P对球门MN : 所形成的张角
∠
MPN最 , 大.由 易 +2 得当 + x
=0
时
,
g
(
x
)
最小. = x2 1-
2
1 + y2 1+3-
2
1 + 1
4
1 a.
平面几何知识得 过M N两点作圆与直线AB 即当P 为 BC 的中点时 P 到三镇距离之和 x y
相切 切点P即为 , 所求 , . 最小. , 由 (1)(2) 讨论知 , x 1- 1 ≥- 1 , y2 1+3- 1
, 2 16 2
当 ° α °时 同 .过M N两点作圆 PB PC
与 (2 直 ) 线 0 AB < 相 < 切 90
,
切点 , P ( 即 1) 为所求 , .
令
(3)
h
∵
x
| { |
|
= P | A
|,
|
|
, PA
|≥|
PB
|,
≥ 3
2
, 当且仅当x 1=
4
1 , y 1=1 同时成立时 , 两
( )= PB PA PB .
| |,| |<| | 个不等式等号同时成立.此时 BD′ 1
当 PA PB 时 h x 取最小值. = km,
| |=| | , ( ) 4
即当P为 ABC的外心时 P到三镇的最远距
△ , AE′ S 67a.
离最小. =1km, min=
16
当有n个新兴城镇时 将这n个城镇转化为n 所以点D′ E′分别与点D E重合 因此不存在
, , , ,
边形中的n个顶点 则问题可转化为几何定位 这样的点D′ E′.
, ,
问题求解. 这是一道开放式的数学建模问题 可以根据实
,
问题研究二 际需要建立模型 根据模型的类型 可以采用
, ,
6.4 数学建模案例(二): 本题以公路修建为背景
,
是一道研究局部最优 上述数学方法求解
,
或者利用计算机搜索的方
与整体最优的问题 可以采用三角换元 均值 法求出近似 数值 解.
曼哈顿距离 , 、 ( )
不等式 判别式等方法求解.
、
练习(第 页) PBH是山坡与α所成二面角的平面角 6.5 数学建模案例(三):
256 (1)∠ ,
问题研究一 PBH θ PB PH . 人数估计
本题是确定性的数学问题 其中 可以 ∴∠ = , = θ=1(km)
, (1)(2) sin 练习(第 页)
采用简单的函数方法求解 的做法较多 设BD x x . 261
,(3) , = km,0≤ ≤15, 问题研究
例如函数方法 、 图形法以及三角法等.下面对 则PD = x2 + PB2 = x2 +1(km) . 数学建模的目的是淘汰一些作用较小的气象
(
以
3)
B
给
C
出
的
了
中
一
点
种
O
三
为
角
原
法
点
.
,
BC为x轴
,
OA为y轴
总造价f
1(
x
)= 3
a
+
2
a
(1
.
5-
x
)+(
x2
+1+1)
a
损
站
失
,
以
尽
节
可
省
能
开
少
支
.题
,
但
目
又
中
要
给
求
出
该
了
地
近
区
十
降
年
水
该
量
地
信
区的
息
建立平面直角坐标系 ( ) ( )
, a x2 1 x 11 a. 年降水统计量 适合于通过统计模型解决.由
= - + + 3 ,
2 4 于可采用的统计方法较多 每一种方法都是在
,
当x 1 即BD 1 时 f x 最小. 一定假设情况下得到的 不一定准确 因此 本
= , = km ,1( ) , , ,
4 ( 4 ) 题是开放式的 只要对建立的数学模型以及结
,
设 AE x x 5 则 OE 论能找到合理的解释 则属于合格的数学模
(2) = 0≤ ≤ km, = ,
( ) 4 型.下面只给出建模思路.随着对统计知识了解
x2 +3 km, DE = 5 - x km, 则沿折线PDEO 程度的加深 本题可用方差 相关性分析以及
4 , 、
( x ) 线性回归等方法求解.
修公路的总造价为g
(
x
)=
x2
+3-
a
+ 作为数学模型 不一定需要唯一的答案 可以
2 , ,
根据实际问题给出自己的方案.例如 如果单
43a. ,
纯采用方差的方法 在一定的假设下 方差较
则A (0, a2 -6 2 ), B (- b ,0), C ( b ,0), 画 16 出g x 的图象 图略 由图象知g x 在 小地区可考虑减少观 , 测站的数量 而方 , 差过大
设P (0, x ) . ( ) [ ( ) ] , ( ) 的地区 则检查是不是某个孤立 , 点 称为奇
(1) 令f ( x )= | PA | 2 +| PB | 2 + | PC | 2 =( x - [0,1] 上递减 , 在 1, 5 上递增.当x =1, 即 点 导致 , 则撒销该观测站或改为设立 ( 一个成
( ) 4 ) ,
a2 b2 AE 时 沿折线PDEO修公路的总造价 本较低的人工观测点.
a2 2 2 x2 b2 x - 2 =1 km ,
-6 ) +2( + )= 3 - +
3 3
20
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