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教材习题答案
第6 章 空间向量与
7
a b -
立体几何 a b 2 1 .
∴ cos‹ ꎬ ›= a b = =-
| || | 7 2
a b °.
6.1 空间向量及其运算 ∴ ‹ ꎬ ›=120
6.解析 因为P→C在平面ABC上的投
(1)
6.1.1 空间向量的线性运算 影向量为→AC
ꎬ
练习
P→O
=
→PA
+
1→AC
=-
c
+
1 a
+
1 b
ꎬ
所以P→C
→AB
=
→AC
→AB
= 2
a
×
a
×
2 2 2 ° a2.
1.答案
(1)
→AC
(2)
C→B
P→C = P→O + O→C =- c + 1 a + 1 b + 1 ( a + b )
cos4
因
5
为
=
P→C在直线 AB 上的投影向量
2.解析 →AC C→B →AB →AB B→D A→D 2 2 2 (2)
(1)∵ + = ꎬ + = ꎬ a b c 为→AB
= + - ꎬ ꎬ
→AC C→B B→D A→D.
(
∴
2)∵
+
→AF
-
+
B→F
=
=
→AB
ꎬ
→AB
-
→AC
=
C→B
ꎬ
C→E
=-
2
1 P→C
=-
2
1
(
a
+
b
-
c
)= -
2
1 a
-
所以P→
6
C
.
1.
→A
3
B
=
→A
共
B
面
→A
向
B
=
量
a2
定
.
理
→AF B→F →AC C→B. 1 b 1 c.
∴ - - = + 练习
2 2
(3)∵
1
2
→AB
=
E→B
ꎬ∴
1
2
→AB
+
B→C
=
E→C.
5.解析 由题意知B→D = C→D - C→B = e 1-4 e 2ꎬ 1.解析 共面.因为M→N = 1 →AB = 1 ( →AC -
A B D三点共线 →AB λB→D 2 2
又 C→F F→D C→F 2 C→D. ∵ ꎬ ꎬ ꎬ∴ = ꎬ
∵ =2 ꎬ∴ = 3 ∴2 e 1+ ke 2= λ ( e 1-4 e 2)ꎬ∴ λ =2 且k = 2.答 B→C 案 ) .
∴ E→C + 2 C→D = E→C + C→F = E→F. -4 λ ꎬ∴ k =-8 . 解析 ①③ 为真命题 中 若a b中有
3 ① ꎻ② ꎬ ꎬ
6.1.2 空间向量的数量积 零向量时 结论不一定成立 为真命
即 1 →AB B→C 2 C→D E→F.图略. ꎬ ꎻ③
+ + = 练习 题 中 当点 M A B 共线时 结论不
2 3 ꎻ④ ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ
3.解析 →AE A→A A→E A→A 1.答案 一定成立.
(1)∵ = 1+ 1 = 1+ 解析 8 a b a b a b 3.证明 x a y b z c x a y b z c
2 1 A 1 →C 1= A→A 1+ 2 1 ( A 1 →B 1+ A 1 →D 1)= A→A 1+ π . =| || |cos‹ ꎬ ›=4×4× ∴ ( x 1- ∵ x 2) 1 a = + ( y 1 2- + y 1 1) = b + 2 ( z + 2- 2 z 1) + c. 2 ꎬ
cos =8 y y z z
2
1
(
→AB
+
A→D
)=
A→A
1+
2
1→AB
+
2
1 A→D
ꎬ∴
m
=
2.答案
3
π
∵
x
1≠
x
2ꎬ∴
a
=x
2
1
-
-
x
1
2
b
+x
2
1
-
-
x
1
2
c.
(1)0 (2) (3)π 向量a b c共面.
1 n 1 . 2 ∴ ꎬ ꎬ
2
ꎬ =
2 解析 a b
a
b 4.证明 设→AP
=
a
ꎬ
→AB
=
b
ꎬ
A→D
=
c
ꎬ
(1)∵ cos‹ ꎬ › = a b =1ꎬ
(2) 解法一 :∵ →AF = A→D + D→F = A→D + a b . | || | 则B→M = B→P + P→M =- b + a + 1 ( →PA + →AC )=
∴ ‹ ꎬ ›=0 2
1 D→C A→D 1 D→C D→D A→D
1 = + ( + 1) = + a b a b a b π. b a 1 a b c 1 a b c
2 2 (2)∵ =0ꎬ∴ ⊥ ꎬ∴ ‹ ꎬ ›= - + + (- + + )= ( - + )ꎬ
2 2 2
1 →AB A→A A→D 1→AB 1 A→A a b a b a b
2
( + 1)= +
2
+
2
1ꎬ (
a
3)∵
b
=-| | | |ꎬ∴ cos‹ ꎬ ›= D→M
=
1
(
D→P
+
D→C
)=
1
(
D→A
+
→AP
+
b
)=
a b . 2 2
m 1 n 1 . a b =-1ꎬ∴ ‹ ꎬ ›=π
∴ = ꎬ = | || | 1 a b c B→M D→M a →AP.
2 2 3.略. ( + - )ꎬ∴ + = =
解法二 F为C D的中点 2
:∵ 1 ꎬ 4.答案 →AP B→M D→M共面.
13 ∴ ꎬ ꎬ
∴ →AF =
2
1 ( A→C 1+ A→D )=
2
1 [( →AB + A→D + 解析
∵ |
a
+3
b
|
2
=
a2
+9
b2
+6
a
b
=1+
又AP
⊄
平面BMD
ꎬ∴
PA
∥
平面BMD.
5.解析 A B P三点共线
A→A
1)+
A→D
]=
A→D
+
2
1→AB
+
2
1 A→A
1ꎬ 9+6×1×1×
2
1
=13ꎬ∴ |
a
+3
b
|= 13
.
∴
→AP
=
λ
∵
→AB
ꎬ
ꎬ∴
ꎬ
O→P
-
O→A
=
λ
(
ꎬ
O→B
-
O→A
)ꎬ
5.解析 a b m n m n
m 1 n 1 . (1) =(2 + )(-3 + ) O→P O→A λO→B λO→A λ O→A
∴ = ꎬ = m 2 m n n 2 ∴ = + - =(1- ) +
2 2 =-6| | + +2| | λO→B.
解法三 F为CD 的中点 m n °
:∵ 1 ꎬ =-6+| || |cos60 +2 又O→P αO→A βO→B α β λ λ .
∴
→AF
=
1
(
→AC
+
A→D
1)=
1
[(
→AB
+
A→D
)+ =-6+
1
+2=-
7 .
习题6.
=
1
+ ꎬ∴ + =1- + =1
2 2 2 2
a 2 m n 2 m2 n2 m 感受理解
A→D A→A A→D 1→AB 1 A→A (2)∵ | | =(2 + ) =4 + +4
( + 1)]= +
2
+
2
1ꎬ
n =4+1+4×1×1× 1 =7ꎬ∴ | a |= 7 .
1.解析 →AE
=
→AB
+
B→B
1+
B→
1
E
=
→AB
+
A→A
1+
∴
m
=
1
ꎬ
n
=
1 .
b 2 m
2
n 2 m2 n2 m
1 A→D
=
i
+
k
+
1 j
ꎬ
2 2 ∵ | | =(-3 +2 ) =9 +4 -12 2 2
4.解析 如图 设O为平行四边形ABCD
ꎬ n 1 b . →AF →AB B→C C→F →AB A→D 1 A→A i j
的中心 =9+4-12×1×1× =7ꎬ∴ | |= 7 = + + = + + 1= + +
ꎬ 2 2
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12.证明 充分性 存在不全为零的实数
1 k. c 13a 1 b. :
∴ = - l m n 使la mb nc 0.不妨设n
2 5 5 ꎬ ꎬ ꎬ + + = ≠0ꎬ
2.证明 设→AB
=
a
ꎬ
→AC
=
b
ꎬ
A→D
=
c
ꎬ ∴
a
ꎬ
b
ꎬ
c共面.
则c
l
a
m
b.
思考运用 =- n - n
则M→N
=
M→A
+
A→N
=-
1 →AC
+
1
(
→AB
+
A→D
) 8.证明 由三角形中位线定理得EF a b不共线 a b c共面.
2 2 (1) ∵ ꎬ ꎬ∴ ꎬ ꎬ
BD . 必要性 若 a b c 共面 而 a b 不
1 a c b . ∥ 1 : ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ
= ( + - ) 共线
2 B→D →BA B→C B→B A→D A→D ꎬ
又 ∵ C→D = A→D - →AC = c - b ꎬ ( A→ 2 A )∵ A→D 1= B→B + + 1ꎬ 1 = 1 1+ 则存在实数λ ꎬ μ ꎬ 使c = μa + λb.
1 = 1 1- 1ꎬ c a b不共线 μ λ .
∴ 1 2 ( →AB + C→D )= 2 1 ( a + c - b ) . ∴ B→D 1 A→ 1 D = B→C A 1 →D 1- B→B 1 B→B 1= ∴ ∵ μ ꎬ a + ꎬ λb - c =0 . ꎬ∴ ≠0ꎬ ≠0
B→C 2 B→B 2 . 存在非零实数 l m n 即 l μ m
M→N 1 →AB C→D . | | -| 1| =0 ∴ ꎬ ꎬ ꎬ = ꎬ =
∴ = ( + ) λ n 使la mb nc 0.
2 B→D A→D. BD A D. ꎬ =-1ꎬ + + =
∴ 1⊥ 1 ∴ 1⊥ 1
3.解析 A→O = A→A′ + A′→C′ + 1 C→′B = A→A′ + →AC 9.证明 ∵ B→C = →AC - →AB ꎬ 6.2 空间向量的坐标表示
2
A→D B→C A→D →AC A→D →AB.
+
1
(
C→′C
+
C→B
)
∴ = -
6.2.1 空间向量基本定理
2 AB CD →AB C→D 即→AB A→D
∵ ⊥ ꎬ∴ =0ꎬ (
=
A→A′
+
→AC
+
2
1
(
A→′A
+
→AB
-
→AC
)=
2
1 A→A′
+ -
→AC
)=0
.
1
练
.答
习
案
→AB A→D →AB →AC. ③
1→AC 1→AB. ∴ =
+ 解析 中 a 1 a b a b
2 2 AC BD →AC B→D . ① ꎬ = [( + )+( - )]ꎬ
∵ ⊥ ꎬ∴ =0 2
4.解析
(1)
→AP
=
1
(
→AC
+
A→A′
)=
1
(
→AB
+ ∴
→AC
(
A→D
-
→AB
)= 0
.
∴
→AC
A→D
=
→AB 故三者共面
ꎬ
不能作为基底
ꎻ②
中
ꎬ
b
=
2 2
→AC. 1 a b a b 故三者共面 不能
A→D A→A′ 1 a b c . [( + )-( - )]ꎬ ꎬ
+ )= ( + + ) 2
2 ∴ →AC A→D = →AB A→D. 作为基底 中 三者不共面 故可作为
ꎻ③ ꎬ ꎬ
(2)
A→M
=
→AC
+
C→M
=
→AB
+
A→D
+
1 C→D′
∴
A→D
B→C
=0
.
∴
AD
⊥
BC.
一个基底 中 a b 3 a b
2 ꎻ④ ꎬ +2 = ( + )-
10.证明 A′→C′ O→C′ O→A′ 2
a b 1 C→D C→C′ a b 1 a c (1) = -
= + + 2 ( + )= + + 2 (- + ) = k ( O→C - O→A )= k→AC. 1 ( a - b )ꎬ 故三者共面 ꎬ 不能作为基底.
2
=
1 a
+
b
+
1 c. 同理A′→D′
=
kA→D
ꎬ
A′→B′
=
k→AB. 2.解析 如图
:
2 2
→AC →AB A→D
A→N A→M M→N A→M 1 A→A′ ∵ = + ꎬ
(3) = + = +
2 A′→C′ A′→B′ A′→D′.
∴ = +
=
1 a
+
b
+
1 c
+
1 c
=
1 a
+
b
+
c.
∴
A′→C′
ꎬ
A′→B′
ꎬ
A′→D′共面.
2 2 2 2 A′ B′ C′ D′四点共面.
∴ ꎬ ꎬ ꎬ
(4) A→Q = →AC + C→Q = →AB + A→D + 4 C→A′ 由 知AB A′B′ 而AB 平面
(2) (1) ∥ ꎬ ⊄
5
A′B′C′D′
=
a
+
b
+
4
(
C→B
+
B→B′
+
B′→A′
) AB 平
ꎬ
面A′B′C′D′.
M→N = M→A + →AB + B→N =
2
1 O→A +( O→B - O→A )+
5 ∴ ∥
a b 4 b c a 1 a 1 b 4 c.
同理可证AD
∥
平面A′B′C′D′. 1 B→C
= + + (- + - )= + + 而AB AD A 2
5 5 5 5 ∩ = ꎬ
5.解析 C→E 2 C→P 2 →AP →AC ∴
平面A′B′C′D′
∥
平面ABCD.
=
1 a
+(
b
-
a
)+
1
(
O→C
-
O→B
)
= = ( - )= 探究拓展 2 2
3 3
1 a b a 1 c b
2
[
→AP
-(
→AB
+
A→D
)]
11.解析
(1)
→AG
+
1 B→E
+
1 →CA
=
→AG
+
G→E =
2
+ - +
2
( - )
3 3 2
1 a 1 b 1 c.
=
2→AP
-
2→AB
-
2 A→D.
-
1 →AC
=
→AE
-
1 →AC
=
1
(
→AC
+
A→D
)-
=-
2
+
2
+
2
3 3 3 2 2 2 3.解析 D→B′ a b c B→A′ →BA A→A′ b
6.解析 1 1 1 = + + ꎬ = + =- +
(1)∵ 2 + 3 + 6 =1ꎬ 2 1→AC = 2 1 A→D = →AF. c ꎬ C→A′ = C→C′ + C′→D′ + D′→A′ = c - b + a = a - b +
M A B C四点共面.
∴ ꎬ ꎬ ꎬ 1 →AB →AC A→D A→H 1 A→D A→H c D→G 1 D→C D→B′ 1 D→C 1 D→D′
(2) ( + - )= - = ꎬ = ( + )= + (
(2)∵3+(-1)+(-1)=1ꎬ 2 2 2 2 2
M A B C四点共面.
7.证
∴
明
ꎬ ꎬ
设
ꎬ
c xa yb 即 u v x u v -
→AF
=
F→H.
+
D→A
+
D→C
)=
1 b
+
1
(
c
+
a
+
b
)=
1 a
+
b
+
= + ꎬ 2 +3 = ( + ) 2 2 2
y u v . 1 →AB 1 →AC 1 A→D 1 A→H
+ (3 -2 ) (3) + + = (2 + 1 c.
u v x y u x y v. 3 3 3 3
∴2 +3 =( +3 ) +( -2 ) A→D 2
{x
+3
y
=2ꎬ解得
ì
í
ï
ï
x
=
1
5
3
ꎬ
=
1
)
(3
A→H
+
H→D
)=
A→H
+
1 H→D
=
A→H
+
H→G
4.解析
∵
→AG
=
3
2 →AE
=
3
2
×
2
1
(
→AB
+
→AC
)
∴ x y ï 3 3
-2 =3ꎬ ïy 1 . 1 →AB →AC 1 O→B O→A O→C O→A
î =- →AG. = ( + )= ( - + - )
5 = 3 3
2
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x x x . 所以 a b .
1 O→B O→C O→A + -4= -5=0ꎬ∴ =5 3 -2 =(-11ꎬ-4ꎬ17)
=
3
( + -2 )ꎬ 3.解析
∵ 2
a
+
b
=(0ꎬ-5ꎬ10)ꎬ
c
=(1ꎬ | a |= (-3) 2 +2 2 +5 2 = 38ꎬ
∴ O→G = O→A + →AG = O→A + 1 ( O→B + O→C - -2ꎬ- a 2) b ꎬ c a c b c b | b |= 1 2 +5 2 +(-1) 2 = 27 .
3 ∴ (2 + ) =2 + =2×4+ 所以 a b a b a2 b2
c ( + )( - )= - =38-27
2 O→A )= 1 ( O→A + O→B + O→C ) . ꎬ .
3 b c . =11
∴ =(0+10-20)-8=-18
5.解析 (1)∵ O→Q = O→P + P→Q =- P→O + P→Q 4.解析 ∵ →AB =(-2ꎬ0ꎬ1)-(1ꎬ4ꎬ1)= 5.解析 →AB =(-5ꎬ-1ꎬ ( 10)ꎬ →BA =(5 ) ꎬ1ꎬ
=- 1 ( →PA + P→C )+ P→Q (-3ꎬ-4ꎬ0)ꎬ -10)ꎬ 点M的坐标为 1 ꎬ 9 ꎬ-2 .
2 →AB . 2 2
∴ | |= 9+16+0=5 6.解析 a b a b.
P→Q 1 P→C 1→PA 5.解析 由两点间的距离公式得 (1) ∥ ꎻ(2) ∥
= - - ꎬ 7.解析 a b b λa m n
2 2 ∵ ∥ ꎬ∴ = ꎬ∴ (4ꎬ ꎬ )=
x 2 y 2 z 2 x λ
x 1 y 1 . ( -1) +( +2) +( -3) = 4ꎬ∴ ꎬ (-2ꎬ3ꎬ-1)ꎬ
∴ =- 2 ꎬ =- 2 y ꎬ z满足的关系式为 ( x -1) 2 +( y +2) 2 + ∴4=-2 λ ꎬ m =3 λ ꎬ n =- λ ꎬ
(2)∵ →PA = P→D + D→A = P→D +2 Q→O = P→D + 习 ( 题 z - 6 3) .2 2 =16 . 8. ∴ 解析 m =-6ꎬ n 由 =2 题 . 意 得 a b a
P→O P→Q P→O P→Q P→D (1) ꎬ | |=4ꎬ| |=1ꎬ
2( - )=2 -2 + ꎬ 感受理解 b
x y . =2ꎬ
∴ =2ꎬ =-2 1.答案 是假命题 是真
(1)(3)(4) ꎬ(2) a b 2 1 a b °.
6.2.2 空间向量的坐标表示 命题. ∴ cos‹ ꎬ ›= = ꎬ∴ ‹ ꎬ ›=60
4 2
解析 中 a b所在直线也可能重合
练习 (1) ꎬ ꎬ ꎬ 由题意 得 a b
1 故 不正确 是真命题 中 如 (2) ꎬ =(2ꎬ2 6ꎬ-2)ꎬ =
1.答案 A B C (1) ꎻ(2) ꎻ(3) ꎬ
(0ꎬ0ꎬ0)ꎬ (2ꎬ0ꎬ0)ꎬ (2ꎬ2ꎬ (-2ꎬ0ꎬ2)ꎬ
0)ꎬ D (0ꎬ2ꎬ0)ꎬ A′ (0ꎬ0ꎬ2)ꎬ B′ (2ꎬ0ꎬ2)ꎬ 空间四边形中→AC ꎬ →AB ꎬ A→D三个向量 ꎬ 两 | a |=4 2ꎬ| b |=2 2ꎬ a b =-8ꎬ
C′
(2ꎬ2ꎬ2)ꎬ
D′
(0ꎬ2ꎬ2)
. 两共面
ꎬ
但→AB
ꎬ
→AC
ꎬ
A→D不共面
ꎬ
故
(3)
不
a b -8 1
2.答案 a b . 正确 中只有当a b c不共面时 结 ∴ cos‹ ꎬ ›= =- ꎬ
3.答案 a - = 2 ( b - + 2 4 ꎬ c 8 = ꎬ3 ( ) 3 ꎬ ꎬ- = 2ꎬ ( 1 - ) 5 - ꎬ0 2 ꎬ ( 2 - ) 2ꎬ4ꎬ 论成立 ꎻ( ꎬ 4 故 ) (4) 不正确 ꎬ . ꎬ ꎬ ∴ ‹ a ꎬ b ›=120 4 °. 2×2 2 2
0)+4(3ꎬ0ꎬ2)=(3ꎬ-2ꎬ1 . )-(-4ꎬ8ꎬ0)+ 2.解析 B→M = 1 ( B→C + B→P )= 1 ( →AC - →AB 9.解析 由a ⊥ b ꎬ 得a b =0ꎬ 即 -8-2+
(12ꎬ0ꎬ8)=(19ꎬ-10ꎬ9) 2 2
x x 10.
4.答案 →AB
=(-2ꎬ0ꎬ8)-(3ꎬ8ꎬ-5)= + →AP - →AB )= 1→AC + 1→AP - →AB.
3 =0ꎬ∴ =
3
. 2 2 思考运用
(-5ꎬ-8ꎬ13)
5.解析
(1)∵
b
=(-2ꎬ-6ꎬ4)=-2×(1ꎬ
又B→M
=
x→AB
+
y→AC
+
z→AP
ꎬ 10.证明 →AB O→B O→A →AC O→C O→A
a a与b平行. ∵ = - ꎬ = - ꎬ
3ꎬ-2)=-2 ꎬ∴ 由空间向量基本定理得x y 1 OA OB OC两两互相垂直
不存在实数λ使b λa a与b不 =-1ꎬ = ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ
(2) = ꎬ∴ 2 →AB →AC O→A2 O→A 2
平行. ∴ = =| | ꎬ
z 1 .
6.解析 因为a b 所以存在实数λ使a = →AB →AC
∥ ꎬ 2 →AB →AC
λb 3.解析 A→M →AB B→M ∴ cos ‹ ꎬ › = →AB →AC =
= ꎬ = + | || |
即 m n λ m n
(2ꎬ2 -3ꎬ +2)= (4ꎬ2 +1ꎬ3 -
=
b
+
1
(
B→C
+
B→B′
) |
O→A
|
2
2)ꎬ
{ λ
2
|
→AB
||
→AC
|
>0ꎬ
2=4 ꎬ b 1 →AC →AB B→B′ A为锐角.
所以 m λ m = + ( - + ) ∴ ∠
2 -3= (2 +1)ꎬ 2 同理可证 B C均为锐角
n λ n ∠ ꎬ∠ ꎬ
+2= (3 -2)ꎬ = b + 1 ( c - b + a )= 1 ( a + b + c )ꎬ ABC为锐角三角形.
ì ïλ 1 2 2 ∴ △
ïï = 2 ꎬ A→N A→A′ A′→C′ 1 C′→B′ 11. 解 析 由 题 意 ꎬ 得 | →AB |
= + +
解得í ïm 7 所以m = 7 ꎬ n =6 . 2 = (1-2 m ) 2 +(2-3 m ) 2 +(2 m -2) 2
î ïï n = 2 ꎬ 2 = a + c + 2 1 ( A′→B′ - A′→C′ ) = 17 m2 -24 m +9ꎬ
=6ꎬ
2
7.解析 A B C三点共线 λ→AB B→C. a c 1 b c →AB 4×17×9-24 3 17.
∵ ꎬ ꎬ ꎬ∴ = = + + ( - ) ∴ | |min= =
2 4×17 17
又→AB B→C m n
=(-3ꎬ1ꎬ-1)ꎬ =( +4ꎬ1ꎬ + a 1 b 1 c. 12.解析 设O→M λO→C λ λ
= + + = = (1ꎬ1ꎬ2)=( ꎬ
2)ꎬ 2 2 λ λ
λ m n 4.解析 解法一 因为a b ꎬ2 )ꎬ
∴ =
λ
(-
m
3ꎬ1ꎬ-
λ
1)=(
λ
+4
n
ꎬ1ꎬ +2)ꎬ : =(-3ꎬ2ꎬ5)ꎬ = 则M→A
=(1-
λ
ꎬ2-
λ
ꎬ3-2
λ
)ꎬ
M→B
=(2-
∴ -3 = +4ꎬ =1ꎬ- = +2ꎬ (1ꎬ5ꎬ-1)ꎬ
λ λ λ
∴ m =-7ꎬ n =-3ꎬ∴ m + n =-10 . 所以 3 a -2 b =(-11ꎬ-4ꎬ-17) . ꎬ1- ꎬ2-2 )ꎬ
练习 因为a b a b M→A M→B λ λ λ
2 + =(-2ꎬ7ꎬ4)ꎬ - =(-4ꎬ-3ꎬ =(1- )(2- )+(2- )(1-
1.解析 a b λ λ λ
∵ =1×3+3×(-1)+7×0= 6)ꎬ )+(3-2 )(2-2 )
a与b垂直. 所以 a b a b . λ2 λ .
0ꎬ∴ ( + )( - )=8-21+24=11 =6 -16 +10
2.答案 解法二 因为a b
5 : =(-3ꎬ2ꎬ5)ꎬ =(1ꎬ5ꎬ 当λ 16 4 时 M→A M→B取得最小
解析 a b a b 即a b = = ꎬ
∵ ⊥ ꎬ∴ =0ꎬ =-1 -1)ꎬ 2×6 3
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2 A B D A B A
值4×6×10-16 2 (1ꎬ0ꎬ0)ꎬ (1ꎬ1ꎬ0)ꎬ 1(0ꎬ0ꎬ1)ꎬ 1(0ꎬ0ꎬ1)ꎬ (1ꎬ0ꎬ0)ꎬ (0ꎬ0ꎬ0)ꎬ
=- ꎬ ( )
4×6 3
( )
O 1
ꎬ1ꎬ
1
ꎬ
A→
1
B
=(1ꎬ0ꎬ-1)ꎬ
A→O
=
此时点M的坐标为 4 4 8 . 2 2
ꎬ ꎬ ( )
3 3 3 1 1 A→B A→O . AO
13.解析 P→Q P→B B→C C→Q 2 ꎬ1ꎬ 2 ꎬ∴ 1 = 0 ∴
(1) = + +
=(1- a ) i + j + ak ꎬ ⊥ A 1 B.
3.略.
P→R →PA A→A A→R ai k a j.
= + 1+ 1 =- + +(1- ) 4.证明 A→B A→A →AB A→C →AB A→D
(2) D→G = D→D 1+ D→ 1 R + R→G ∴ D→A 1=(1 . ꎬ0ꎬ1)ꎬ →AB =(0ꎬ1ꎬ0)ꎬ A→D 1= A→A ∵ 1 = 1 + ꎬ 1= +
D→D D→R 2 1 R→P R→Q (-1ꎬ0ꎬ1) + 1ꎬ
= 1+ 1 +
3
×
2
( + )
∴
D→A
1
→AB
=0ꎬ
D→A
1
A→D
1=0
.
∴
A→
1
B
A→C
1=(
A→
1
A
+
→AB
)(
→AB
+
A→D
+
= D→D 1+ D→ 1 R + 3 1 ( R→P + R→P + P→Q ) ∴ 又 DA 1⊥ AB AB且 A D D A 1⊥ A A D 1 . DA 平 A→A A 1) B =0 . AC .
∵ ∩ 1 = ꎬ ∴ 1 ⊥ ∴ 1 ⊥ 1
D→D D→R 1 P→Q P→R 面ABC D . 5.证明 已知 PO α PA是平面α的一
= 1+ 1 + ( +2 ) 1 1 : ⊥ ꎬ
k aj 1 3 a i j ak ai k 4. ∴ 解 A 析 → 1 D是 设 平 平 面 面 A α BC 的 1 D 法 1 向 的 量 法 为 向量 n . x y 条 求 斜 证 线 a ꎬ a O ⊂ A α . ꎬ a 如 ⊥ 图 PA.
= - + [(1- ) + + -2(- + ) =( ꎬ ꎬ : ⊥ ( )
3
z 则n a n b
a j )ꎬ ⊥ ꎬ ⊥ ꎬ
-2(1- ) ] {n a { x y
=
a
+1i
-
a
+1j
+
a
+1k.
∴ n
b
=0ꎬ即 -
x
+
z
=0
.
ꎬ不妨令x
=1ꎬ
3 3 3 =0ꎬ - + =0
则y z .
(3)∵ →AP = ai ꎬ →AQ = i + j + ak ꎬ →AR =(1- a ) j 故平 = 面 1ꎬ α = 的 1 一个法向量为 . 证明 :∵ PO ⊥ α ꎬ a ⊂ α ꎬ∴ PO ⊥ α.不妨设
+ k ꎬ (1ꎬ1ꎬ1) 直线a的方向向量为a 又a PA
a a 5.解析 B→C 直线 ꎬ ⊥ ꎬ
∴
→AG
=
1
(
→AP
+
A→Q
+
→AR
)=
1+ i
+
2- j
+ BC的 一
(
个
1)
方
∵
向向
=
量
(
为
-1ꎬ1ꎬ-1)ꎬ∴
. ∴
P→O
a
=0ꎬ
→PA
a
=0ꎬ
而O→A
=
→PA
-
P→O
ꎬ
3 3 3 (1ꎬ-1ꎬ1)
1+ a k ꎬ (2) 易知B→C ⊥ A→M ꎬ 则B→C A→M =0 . ∴ O O →A A. a = →PA a - P→O a =0-0=0 . ∴ a
3 而A→M x y z ⊥
a a a =( -1ꎬ -1ꎬ -1)ꎬ∴ (-1ꎬ1ꎬ-1) 6.证明 建立如图所示的空间直角坐
R→G →AG →AR 1+ i 2 -1j -2k x y z .
∴ = - = + + ꎬ ( -1ꎬ -1ꎬ -1)=0 标系
( 3 a a 3 a 3 ) ∴ -( x -1)+ y -1-( z -1)=0ꎬ 即x - y + z -1 :
R→G D→G 1+ i 2 -1j -2k .
∴ = + + =0
3 3 3
(a a a ) 6.3.2 空间线面关系的判定
+1i +1j +1k .
- +
3 3 3 1.答案 l l α β l α
i j j k i k 且 i j (1) 1∥2 (2) ∥ (3) ∥
∵ =0ꎬ =0ꎬ =0ꎬ | |=| |
k 或l α 1 1
=| |=1ꎬ ⊂ (4)- (5) -10 ( )
∴
成立
R→G
.
D→G
=0
恒成立
ꎬ∴
R→G
⊥
D→G恒
解析
(1)∵
a
2
b
=2-6
2
+4=0ꎬ∴
a
⊥
设
|
A→A
1|=1ꎬ
则 O 1
2
ꎬ
1
2
ꎬ0 ꎬ
A
1(1ꎬ
b l l . (
a的取值范围是 . ꎬ∴ 1⊥2 D B M
∴ (0ꎬ1) v 0ꎬ1)ꎬ (0ꎬ0ꎬ0)ꎬ (1ꎬ1ꎬ0)ꎬ 0ꎬ1ꎬ
(2)∵ =(-3ꎬ-6ꎬ6)= -3(1ꎬ2ꎬ-2)=
6.3 空间向量的应用 μ μ v α β. )
-3 ꎬ∴ ∥ ꎬ∴ ∥ 1
( ) ꎬ
6.3.1 直线的方向向量与 e n 2 2
(3)∵ =(1ꎬ0ꎬ3) -2ꎬ0ꎬ = ( )
3 O→A 1 1 B→D
平面的法向量 e n l α或l α. ∴ 1= ꎬ- ꎬ1 ꎬ =(-1ꎬ-1ꎬ
-2+2=0ꎬ∴ ⊥ ꎬ∴ ∥ ⊂ 2 2
( )
练习 l α e n n μe
(4)∵ ⊥ ꎬ∴ ∥ ꎬ∴ = ꎬ B→M 1 .
( ) 0)ꎬ = -1ꎬ0ꎬ
1.答案 1 1 λ μ 2
- ∴ ꎬ ꎬ-1 = (-1ꎬ1ꎬ2)ꎬ O→A B→D O→A B→M .
2 2 ∴ 1 =0ꎬ 1 =0
解析 l l a b OA BD OA BM.
∵ 1⊥ 2ꎬ∴ =(2ꎬ-1ꎬ2)
∴
1
=-
μ
ꎬ
λ
=
μ
ꎬ-1=2
μ
ꎬ∴
λ
=-
1 . ∴
而BD
1⊥
BM
ꎬ
B
1⊥
m m m 1 . 2 2 ∩ = ꎬ
(1ꎬ1ꎬ )=2-1+2 =0ꎬ∴ =- α β μ v v λμ. A O 平面MBD.
2.答案 2 (5) t ∵ ∥ ꎬ∴ λ ∥ ꎬ∴ = 7.证 ∴ 明 1 ⊥ 如图 设m l O 过O在平面β
1 ∴ ( ꎬ-1ꎬ-2)= (-1ꎬ2ꎬ4)ꎬ ꎬ ∩ = ꎬ
(
内作OA l.
解析 l α t λ 1 t λ λ λ t 1 . ⊥
∵ ⊥ ꎬ∴ ( ꎬ2ꎬ4)= ꎬ1ꎬ ∴ =- ꎬ-1=2 ꎬ-2=4 ꎬ∴ =
2 2
) α β μ v t
t 1 λ λ λ t . ∵ ⊥ ꎬ∴ ⊥ ꎬ∴ (-1ꎬ2ꎬ4)( ꎬ-1ꎬ
2 ꎬ∴ = ꎬ2= ꎬ4=2 ꎬ∴ =1
2 -2)=0ꎬ
3.证明 如图 以D为原点 DA DC DD t t .
ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ 1 ∴ - -2-8=0ꎬ∴ =-10
所在直线分别为 x y z 轴建立空间直 2.证明 以A为原点 AB AD AA 所在直
、 、 ꎬ ꎬ ꎬ 1
角坐标系.设正方体 ABCD A B C D 线分别为x轴 y轴 z轴建立空间直角
- 1 1 1 1 、 、
的棱长为 则D A 坐标系 图略 .设正方体棱长为 则 l m
1ꎬ (0ꎬ0ꎬ0)ꎬ 1(1ꎬ0ꎬ1)ꎬ ( ) 1ꎬ ∵ ⊥ ꎬ
4
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AOM即为二面角α l β的平面角. D B .
∴ ∠ - - (0ꎬ1ꎬ0)ꎬ 1(1ꎬ0ꎬ1)ꎬ =0
而
∵
α
m
⊥
β
l
ꎬ∴
O
m
A
⊥
β
m
.
.
∴
A→B
1=(1ꎬ0ꎬ1)ꎬ
→AC
=(1ꎬ1ꎬ0)ꎬ ∴
O
O
M
M
⊥
平
BD
面
ꎬ
O
A
M
B
⊥
D
BA
1ꎬ
⊥ꎬ∴ ⊥ A→B →AC A→B →AC . ∴ ⊥ 1 ꎬ
6.3.3 空间角的计算
1 =1ꎬ| 1|=
A→B
2ꎬ|
→AC
|= 2
∴
O→M是平面A
1
BD的法向量.
1.答案 π
∴ cos‹
A→B
1ꎬ
→AC
› =
| A→B
1
1
|| →AC |
=
2×
1
2
A
(2
B
)
D
→AD
的
是
法
平
向
面
量
AA
1
→A
B
D
的法
O→M
向量
ꎬ
O→M是平面
6 1 . 1 ꎬ =(0ꎬ1ꎬ0)
a n = ( )
解析 a n 2 1 1 1 1
∵ cos ‹ ꎬ › = a n = ꎬ ꎬ = ꎬ
| || | AB 与AC所成的角为π. 2 2 2 2
∴ 1
2×1+(-3)×0+ 3×0 1 a n 3 1
2 2 +(-3) 2 +( 3) 2 ×1
=
2
ꎬ‹ ꎬ ›∈ B→D
=(-1ꎬ1ꎬ0)ꎬ|
B→D
|= 2ꎬ
A→B
1
B→D
= cos‹ A→D ꎬ O→M ›=
A→D
O→M
= 2 = 3.
a n π. 直线l与平面 -1 . | A→D || O→M | 1× 3 3
[0ꎬπ]ꎬ∴ ‹ ꎬ ›= ∴ A→B B→D 2
3 A→B B→D 1 -1 二面角A A B D是锐二面角
α所成的角为π - π = π. ∴ cos‹ 1ꎬ ›= | A→B 1|| B→D | = 2× 2 ∵ 二面角A - A 1 B - D的大小约为 ꎬ . °.
2 3 6 ∴ - 1 - 5474
2.答案 60 °. =- 1 . 6.3.4 空间距离的计算
2
3.解析 以 A为原点 以 AB AD AA 所
ꎬ ꎬ ꎬ 1 AB 与BD所成的角为π. 1.解析
在直线分别为 x ꎬ y ꎬ z 轴建立空间直角 ∴ 1 3 建 立 (1 如 )1 图所示的空间直角坐标系
坐标系A xyz 图略 设正方体的棱长 斜线与平面内这条直线所成的角 (2) ꎬ
- ( )ꎬ ∴ 则A D B
( ) 1(1ꎬ0ꎬ1)ꎬ (0ꎬ0ꎬ0)ꎬ (1ꎬ1ꎬ0)ꎬ
为 则 C M 1 为π. D B C
1ꎬ (1ꎬ1ꎬ0)ꎬ
2
ꎬ0ꎬ0 ꎬ
3
1(0ꎬ0ꎬ1)ꎬ 1(1ꎬ1ꎬ1)ꎬ (0ꎬ1ꎬ0)ꎬ
D B . 5.解析 设正方体的棱长为 建立如图
(0ꎬ1ꎬ0)ꎬ 1(1ꎬ0ꎬ1) 1ꎬ
( ) 所示的空间直角坐标系 则 D
M→C 1 D→B . ꎬ 1(0ꎬ0ꎬ
∴ = ꎬ1ꎬ0 ꎬ 1=(1ꎬ-1ꎬ1) B A C
2
( )
0
D
)ꎬ (1ꎬ1ꎬ1)ꎬ 1(1ꎬ0ꎬ0)ꎬ 1(0ꎬ1ꎬ0)ꎬ
M→C D→B 1 (0ꎬ0ꎬ1)ꎬ
∴ 1=
2
ꎬ1ꎬ0 (1ꎬ-1ꎬ1)
A→C A→D
∴ 1 1=(-1ꎬ1ꎬ0)ꎬ 1 =(-1ꎬ0ꎬ1)ꎬ
=- 2
1
ꎬ
D→
1
B
=(1ꎬ1ꎬ1)ꎬ
( ) 2 ∴
A
1
→C
1
D→
1
B
=0ꎬ
A→
1
D
D→
1
B
=0ꎬ
| M→C |= 1 +1 2 = 5 ꎬ| D→B 1|= 3 . D→B为平面A C D的一个法向量. ∴ D→A 1=(1ꎬ0ꎬ1)ꎬ D→B =(1ꎬ1ꎬ0)ꎬ C→B 1=
2 2 ∴ 1 1 1
B→D
∴ cos ‹ M→C ꎬ D→B 1› = | M M → → C C || D D → → B B 1 1 | = 又 D→ D→ 1 B B = D→ ( B 1ꎬ1ꎬ0 2 )ꎬ∴ co 6 s‹ D→ 1 B ꎬ D→B › = D ( ∴ 1 B D ꎬ → 0 A ꎬ 1 B 1 ∥ ) D C ꎬ →B . 1 1ꎬ D 1 → = B ( ∥ - B 1ꎬ 1 →D - 1 1 ꎬ ꎬ ∴ 0) D ꎬ A 1∥ CB 1ꎬ
- 2 1 =- 15. 设 | D→ 1 B B D | 与 | D→ 平 B | 面 = 3 A 1 × C 1 2 D = 所 3 成 ꎬ 的角为 θ ꎬ 则 ∵ D D C ∥ A B 1ꎬ 1 D D B 1 ⊂ B 平面 平 A 面 1 D D B ꎬ C 且 B DA 且 1∩ CB DB =
2 5 × 3 15 sin θ =|cos‹ D→ 1 B ꎬ D→B ›|= 6 ꎬ D ꎬ 1 B 1= 1ꎬ B 1ꎬ 1 ∴ 1 平 ⊂ 面A 1 DB ∥ 1 平 1 面 ꎬ D 1 CB 1 1 ∩ ꎬ
3 点C到平面 A DB 的距离即为两平
∴ 对角线DB 1 与CM所成角的余弦值 故BD与平面 A 1 C 1 D 所成角的余弦值 ∴ 行平面间的距离. 1
为 1 1 5 5. 为 1- æ è ç 6 ö ø ÷ 2 = 3. 设平面A 1 DB的法向量为n =( x ꎬ y ꎬ z )ꎬ
4.解析 构造正方体.如图 在正方体 3 3 {n D→A x z
ꎬ 6.解析 证明 以AB AD AA 所在直 则 1= + =0ꎬ
内 AB 的 CD 射 - 影 A 1 B 为 1 C A 1 B D ꎬ 1 A 中 B 1 ꎬ 与 AB A 1 B 在 所 底 成 面 的 A 角 BC 为 D 坐 线 标 分 系 别 为 ( A 1 - ) x xy 轴 z ( 、 图 y : 略 轴 ) 、 z . 轴 ꎬ 建 ꎬ 立空 1 间直角 取x n = 1ꎬ D→ ∴ B = y = x + - y 1 = ꎬ z 0 = ꎬ -1ꎬ
45 ° ꎬ AC ꎬ BD与 AB 所成的角均为 45 ° ꎬ 设正方体的棱长为 1ꎬ 则 A (0ꎬ0ꎬ0)ꎬ ∴ n =(1ꎬ-1ꎬ-1)ꎬ
求AB 与 AC AB 与 BD 所成的角即 ( )
可 y z .以 轴 1 建 AB 立 ꎬ A 空 D ꎬ 间 ꎬ A 直 A 1 1 角 所 坐 在 标 直 系 线 A 分 x 别 yz. 为 x ꎬ B (1ꎬ0ꎬ0)ꎬ D (0 ( ꎬ1ꎬ0)ꎬ O ) 1 2 ꎬ 1 2 ꎬ0 ꎬ ∴ n 0= 3 3 (1ꎬ-1ꎬ-1) .又B→C =(-1ꎬ0ꎬ
ꎬ - A M 1 . 0)ꎬ
1(0ꎬ0ꎬ1)ꎬ 1ꎬ1ꎬ
2 平面 A DB 与平面 D CB 的距离为
( ) ∴ 1 1 1
O→M 1 1 1 B→D
∴ = ꎬ ꎬ ꎬ =(-1ꎬ1ꎬ B→C n 3.
2 2 2 | 0|=
3
0)ꎬ
B→A
1=(-1ꎬ
(
0ꎬ1)ꎬ
) (3)
由
(2)
可知平面A
1
DB的一个法向
∴
O→M
B→D
=
1
ꎬ
1
ꎬ
1
(-1ꎬ1ꎬ
量为n
=(1ꎬ-1ꎬ-1)
.
2 2 2
→AB D→C
∵ = =(0ꎬ1ꎬ0)ꎬ
0)=0ꎬ
设正方体的棱长为 ( ) →AB n
1ꎬ O→M B→A 1 1 1 点A到平面A DB的距离为| |
则A B C 1= ꎬ ꎬ (-1ꎬ0ꎬ1) ∴ 1 n
(0ꎬ0ꎬ0)ꎬ (1ꎬ0ꎬ0)ꎬ (1ꎬ1ꎬ0)ꎬ 2 2 2 | |
5
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1 3. 1(0ꎬ0ꎬ3)ꎬ 1(3ꎬ0ꎬ3)ꎬ (3ꎬ0ꎬ0)ꎬ 1 =45
= = . AD与平面BCD所成的角为 °.
3 3 (0ꎬ3ꎬ3) ∴ 45
如图 分别连接AD AC 则 ACD
作EF BD于点F 连接AF 则AF
(3) ⊥ ꎬ ꎬ
(4) ꎬ 1ꎬ ꎬ △ 1 BD 如图.
是等边三角形 边长为 点A到直 ⊥ ꎬ
ꎬ 2ꎬ∴ AFE为二面角A BD E的平面角.
∴ ∠ - -
线D C的距离为 3 6.
1 × 2= EF BE ° 3BE
2 2 ∵ = sin60 = ꎬ
2.解析 取 BD 的中点 O 连接 AO OC 2
ꎬ ꎬ ꎬ
则OC BD AO BD 所以 AOC是二 AE BE ° BE
⊥ ꎬ ⊥ ꎬ ∠ = tan60 = 3 ꎬ
面角A BO C 的平面角 即 AO OC AE BE
- - ꎬ ⊥ ꎬ AFE 3
所以 OA OD OC 两两垂直 建立如图 由A M 1 A B 得M 由B N ∴ tan∠ =EF= =2ꎬ
所示的空 ꎬ 间直 ꎬ 角坐标系 则A ꎬ 1 = 3 1 ꎬ (3ꎬ1ꎬ2)ꎬ 1 3BE
ꎬ (0ꎬ0ꎬ1)ꎬ 2
1 B D 得N .
B (0ꎬ-1ꎬ0)ꎬ C (1ꎬ0ꎬ0)ꎬ D (0ꎬ1ꎬ0)ꎬ →AB = 3 1 1ꎬ (2ꎬ2ꎬ3) ∴ ∠ AFE ≈63 . 43 ° ꎬ
二面角 A BD C 的大小约为
→AC B→D 因为B→C B→D ∴ - -
=(0ꎬ-1ꎬ-1)ꎬ =(1ꎬ0ꎬ-1)ꎬ = 1 =(-3ꎬ0ꎬ-3)ꎬ 1 1 =(-3ꎬ . °.
.设平面 ABC 的法向量为 n 11657
(0ꎬ2ꎬ0) = -3ꎬ0)ꎬ M→N =(-1ꎬ1ꎬ1)ꎬ 3.解析 以AB AD AA 所在直线分别为
( x ꎬ y ꎬ z )ꎬ 则 由 {n n → → A A B C =0ꎬ 得 所以B→ 1 C . M→N =3-3=0ꎬ B 1 →D 1 M→N = x ꎬ y ꎬ z 轴建立 ꎬ 空间 ꎬ 直角 1 坐标系 ( 图 ( 略 )ꎬ
=0 3-3=0 设棱长为 则 C M
{ y z 1ꎬ (1ꎬ1ꎬ0)ꎬ 0ꎬ0ꎬ
- - =0ꎬ令x 得z y 即n 因为 B C B D B 所以M→N是平面
x z =1ꎬ =1ꎬ =-1ꎬ 1 ∩ 1 1= 1ꎬ ) ( )
- =0ꎬ B D C的法向量. 1 N 1 D .
1 1 ꎬ 1ꎬ0ꎬ ꎬ 1(0ꎬ1ꎬ1)
所 =
B→
( 以
D
1ꎬ 点 -
n
1ꎬ D 1) 到 ꎬ 平面 ABC 的距离 d
= 3
(
)
3)
是
由
平
正
面
方体
B 1
的
D 1
性
C
质
的
可
一
知
个
A→C
法
1=
向
(
量
-3
ꎬ
ꎬ3
又
ꎬ
∴
2
C→M =
(
-1ꎬ-1ꎬ
2
1 2
)
ꎬ D→ 1 N =
(
1ꎬ-1ꎬ- 2 1
)
ꎬ
| n | = 2 = 2 3. D→A 所以点 A 到平面 ( ) (
| | 3 3 B 1 D 1 C = 的 (3 距 ꎬ0 离 ꎬ 即 0) A ꎬ B 到平面 1 B D C 的 ∴ C→M D→ 1 N = -1ꎬ-1ꎬ 1 1ꎬ
3.解析 (1) 建立如图所示的空间直角 1 1 1 1 1 ) 2
坐标系 则 A A D→A A→C 1 1
ꎬ 1(1ꎬ0ꎬ1)ꎬ (1ꎬ0ꎬ0)ꎬ 距离d | 1 1 1| 9 . -1ꎬ- =- ꎬ
M
(
0ꎬ1ꎬ
1
)
ꎬ
P
(
1
ꎬ
1
ꎬ0
)
ꎬ
C
(0ꎬ1ꎬ 习题6.3
=
|
A→C
1|
=
3 3
= 3
C→M
2
3 D→
4
N 3
2 2 2 | |= ꎬ| 1 |= ꎬ
B C . 2 2
0)ꎬ (1ꎬ1ꎬ0)ꎬ 1(0ꎬ1ꎬ1) 感受理解
C→M D→N
1.解析 (1) B→C =(2ꎬ1ꎬ1) . ∴ cos ‹ C→M ꎬ D→ 1 N › = C→M D→ 1 N =
设平面ABC的法向量为u x y | || 1 |
(2) =( ꎬ ꎬ
1
z 因 为 →BA 所 以 -
)ꎬ = (1ꎬ - 1ꎬ 1)ꎬ 4 1 .
{u →BA =0ꎬ即 {x - y + z =0ꎬ 令x 则z 3 × 3 =- 9
u B→C 2 x + y + z =0ꎬ =2ꎬ 2 2
=0ꎬ CM与D N所成的角约为 . °.
( ) ( y 即u . ∴ 1 8362
因为P→M 1 1 1 P→A 1 =-3ꎬ =-1ꎬ =(2ꎬ-1ꎬ-3) 4.解析 证明 在正三棱柱 ABC
= -
2
ꎬ
2
ꎬ
2
ꎬ 1=
2
ꎬ
2.解析 以 →BA B→C B→D 为基底 A B C
(
中
1)
CC
:∵
平面 ABC AD 平
-
) (1) { ꎬ ꎬ } ꎬ 1 1 1 ꎬ 1⊥ ꎬ ⊂
-
1
ꎬ1 ꎬ
设BA
=
BC
=
BC
=
a
ꎬ∵
A→D
=
B→D
-
→BA
ꎬ
面ABC
ꎬ
2 CC AD.
所以
cos‹
P→M
ꎬ
P→A
1›=
P
P
→
→
M
M
P
P
→
→
A
A 1
=0ꎬ →B
∴
A
A→
D
B
→C
B→C =( B→D - →BA ) B→C = B→D B→C -
且
∵
∴ C
C
C
C
1
1
ꎬ
⊥ C
1
C
D
⊂
D
平
C
面BCC
1
B
1ꎬ
| || 1| a2 ° a2 ° . 1∩ 1 = 1ꎬ
所以A 到直线 MP 的距离 d A→P = cos120 - cos120 =0 AD 平面BCC B .
1 = | 1 | AD与BC所成的角为 °. ∴ ⊥ 1 1
∴ 90 AD 平面ADC
6. 作AE BC于点E 连接ED 如图 ∵ ⊂ 1ꎬ
= (2) ⊥ ꎬ ꎬ : 平面ADC 平面BCC B .
2 ∴ 1⊥ 1 1
过点D作CC 的平行线 建立如图
(2) 由正方体的性质可知A→C 1=(-1ꎬ1ꎬ ( 所 2 示 ) 的空间直角坐 1 标系 则由 ꎬ 题意可知
是平面A DB的一个法向量 又D→C ꎬ
1) 1 ꎬ = A C A
所以点C到平面A DB的距 (0ꎬ 3ꎬ0)ꎬ 1(1ꎬ0ꎬ2)ꎬ 1(0ꎬ 3ꎬ2)ꎬ
(0ꎬ1ꎬ0)ꎬ 1
D→C A→C
离d | 1| 3.
= =
A→C 3
| 1|
4.解析 证明 因为 A B D C D C 平面 ABC 平面 DBC AE 平
(1) : 1 ∥ 1 ꎬ 1 ∵ ⊥ ꎬ∴ ⊥
平面B D C A B 平面B D C 面DBC
⊂ 1 1 ꎬ 1 ⊄ 1 1 ꎬ ꎬ
所以A B 平面B D C. ADE 就是 AD 与平面 BCD 所成
1 ∥ 1 1 ∴ ∠
证明 建立如图所示的空间直角坐 的角.
(2) :
标系D xyz 则B C 在 AED 中 AE DE ADE D→A D→C .
- ꎬ 1(3ꎬ3ꎬ3)ꎬ (0ꎬ3ꎬ0)ꎬ Rt△ ꎬ = ꎬ∴ ∠ =(0ꎬ 3ꎬ0)ꎬ 1=(1ꎬ0ꎬ2)
6
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设平面AC D的法向量为n x y z 面角. 设平面AEF的法向量为 n x y
1 =( ꎬ ꎬ )ꎬ (3) =( ꎬ ꎬ
则 令 由 x = {n n 2 ꎬ 得 D D → → A C z 1 = = = 0 - 0 ꎬ ꎬ 1 得 ꎬ y { = x 3 + 0 2 y ꎬ z = 即 = 0 0 ꎬ n ꎬ =(2ꎬ0ꎬ 在 ∴ D R 1 t E △ = D 1 5 1 2 A ꎬ C ∴ 中 C ꎬ E 5 = D 1 E 4 = 2 4 - × ( 3 1 5 ꎬ 2 ) 2 = 1 5 6. z 则 )ꎬ 由 {n n → → A A E F = = 0 0 ꎬ ꎬ ꎬ 得 {x x + + y 2 + y + 2 z z = = 0 0 ꎬ ꎬ
. 16 令y 得z x
-1) EF CE EF =1ꎬ =1ꎬ =-3ꎬ
又A→A 1=(0ꎬ0ꎬ2)ꎬ ∵ EF ∥ AB ꎬ∴ AB=CAꎬ∴
4
= 5
5
ꎬ 所以n =(-3ꎬ1ꎬ1) .
所以点 A 到平面 AC D 的距离 d 又因为→AC
1 1 = EF 64. =(2ꎬ2ꎬ0)ꎬ
| A→A 1 n | 2 5. ∴ = 25 所以点 C 到平面 AEF 的距离 d =
n = D E →AC n
| | 5 在 D EF中 D FE 1 12 | | 4 4 11.
5.解析 证明 如图 连接AB B C Rt△ 1 ꎬtan∠ 1 = EF = n = =
(1) : ꎬ 1ꎬ 1 ꎬ 5 | | 11 11
则由EG AB AB DC 得EG DC . 10.解析 证明 分别以 AB AD AA
由GF ∥ B C B 1ꎬ C 1∥ A D 1 得 ꎬ GF ∥ A D. 1 × 6 2 4 5 = 1 1 6 5 ꎬ 所在直 线 (1 为 ) x y : z轴建立如图 ꎬ 所 ꎬ 示的 1
∥ 1 ꎬ 1 ∥ 1 ꎬ ∥ 1 ∴ ∠ D 1 FE ≈43 . 15 °. ∴ 二面角D 1- BC - A 空间直角坐标 ꎬ 系 ꎬ ꎬ 则A (0ꎬ0ꎬ0)ꎬ B (2ꎬ
的大小约为 . °.
4315 B D E
8.证明 证明 正 A B C 中 M 为
0ꎬ0)ꎬ 1(2ꎬ0ꎬ2)ꎬ 1(0ꎬ2ꎬ2)ꎬ (1ꎬ2ꎬ
(1) : △ 1 1 1 ꎬ C C E→B
A B 的中点 0)ꎬ (2ꎬ2ꎬ0)ꎬ 1(2ꎬ2ꎬ2)ꎬ∴ 1 =
∴ 1 C 1 1 M ⊥ A 1 B ꎬ 1 .又C 1 M ⊥ AA 1ꎬ (1ꎬ-2ꎬ2)ꎬ A→D 1 =(0ꎬ2ꎬ2)ꎬ∴ E→B 1
C M 平面ABB A . A→D EB AD .
∴ 1 ⊥ 1 1 1=0ꎬ∴ 1⊥ 1
M→C 是平面ABB A 的一个法向量.
又因为GF EG G A D DC D ∴ 1 1 1
∩ = ꎬ 1 ∩ 1= ꎬ 连接 AM 图略 . C M 平面
所以平面A DC 平面EFG. (2) ( ) ∵ 1 ⊥
1 1∥ ABB A MAC 是 AC 与侧面
分别以DA DC DD 为x轴 y轴 z 1 1ꎬ ∴ ∠ 1 1
(2) ꎬ ꎬ 1 ꎬ ꎬ ABB A所成的角.
轴 建立如图所示的空间直角坐标系 1
ꎬ ꎬ
则B
1(2ꎬ2ꎬ2)ꎬ
E
(2ꎬ1ꎬ0)ꎬ
D→B
1=(2ꎬ1ꎬ
在
Rt△
AMC
1
中
ꎬ
AC
1= 3
a
ꎬ
C
1
M
=
2
3a
ꎬ
D→E .
0)ꎬ =(2ꎬ2ꎬ2)
的 由正 一 方 个 体 法 的 向 性 量 质 .因 可 为 知 平 D→ 面 B 1 为 A 平 DC 面A 平 1 DC 面 1 ∴ sin∠ C 1 AM = C A 1 C M = 2 3 a a = 1 ꎬ 所 (2 以 ) 因 D→ 为 E D→ 1 E A→C =(1ꎬ0ꎬ- D 2 → ) E ꎬ A→C 1=(2ꎬ A 2 →C ꎬ2)ꎬ
1 1∥ 1 3 2 1 1=-2ꎬ| 1 |= 5ꎬ| 1|=
EFG 所以平面A DC 与平面EFG的距 C AM °.
ꎬ 1 1 ∴ ∠ 1 =30 2 3ꎬ
AC 与侧面ABB A 所成的角为 °.
离d | D→B 1 D→E | 6 . 9.解 ∴ 析 1 建立如图所 1 示 1 的空间直角坐 30 标 所以 D→E A→C D→ 1 E A→C 1
=
|
D→B
1|
=
2 3
= 3
系 则 A E F
cos‹ 1 ꎬ 1› =
|
D→
1
E
||
A→C
1|
=
思考运用 ꎬ (0ꎬ0ꎬ0)ꎬ (1ꎬ1ꎬ2)ꎬ (1ꎬ2ꎬ
6.证明 如图 PA在平面 α内的射影为 1)ꎬ
D
(0ꎬ2ꎬ0)ꎬ
C
(2ꎬ2ꎬ0)ꎬ
所以→AE
=
-2
=
- 15.
AO A B α ꎬ PO α OB AB 则 PB →AF A→D 5×2 3 15
ꎬ ⊂ ꎬ ⊥ ꎬ ⊥ ꎬ ⊥ (1ꎬ1ꎬ2)ꎬ =(1ꎬ2ꎬ1)ꎬ =(0ꎬ2ꎬ0)ꎬ DE与AC 所成角约为 . °.
AB ꎬ∠ PAB = θ ꎬ∠ PAO = θ 1ꎬ∠ OAB = θ 2 . →AC =(2ꎬ2ꎬ0) . ∴ (3) 设平面 1 AD 1 E的法向量 75 为 04 n =( x ꎬ
y z 则A→D n x y z
ꎬ )ꎬ 1 =(0ꎬ2ꎬ2)( ꎬ ꎬ )
y z →AE n x y
=2 +2 =0ꎬ =(1ꎬ2ꎬ0)( ꎬ ꎬ
z x y 令x 得y z
)= +2 =0ꎬ =2ꎬ =-1ꎬ =1ꎬ
即n .
=(2ꎬ-1ꎬ1)
因为B→C 所以B→C n .
AB OA AB 1=(0ꎬ2ꎬ2)ꎬ 1 =0
θ θ θ 又BC 平面AD E 所以BC 平面
∴ cos =PAꎬcos 1=PAꎬcos 2=OAꎬ 1⊄ 1 ꎬ 1∥
θ θ OA AB AB (1) cos ∠
EAF
= cos ‹
→AE
ꎬ
→AF
› =
AD
1
E
ꎬ
直线 BC
1
和平面 AD
1
E 的距离
∴ cos 1cos 2=PAOA=PAꎬ →AE →AF →AB n
5 . d | | 4 2 6.
θ θ θ . = = n = =
∴ cos =cos 1cos 2 | →AE || →AF | 6 | | 6 3
7.解析 如图 作 D E AC 于点 E 作 探究拓展
ꎬ 1 ⊥ ꎬ 因为A→D为平面 CDD C 的一个法
D F BC于点F 连接EF. (2) 1 1 11.解析 建立如图所示的空间直角坐
1 ⊥ ꎬ 向量 所以 AE 与平面 CDD C 所成角
ꎬ 1 1 标系
的正弦值即为→AE与A→D夹角的余弦值. :
→AE A→D
又 →AE A→D 2 6.
cos‹ ꎬ ›= = =
| →AE || A→D | 2 6 6
平面D AC 平面ABC 故直线AE与平面CDD C 所成角的正
∵ 1 ⊥ ꎬ 1 1
D E 平面ABC EF BC.
∴ 1 ⊥ ꎬ∴ ⊥ 弦值为 6.
D FE就是二面角D BC A的平
∴ ∠ 1 1- - 6
7
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、讲义等由PB与底面 ABCD 所成角为 π 知 C→M →CA A→M a b 1 c 1 A→A 1→AB
ꎬ = + = + + ꎬ = 1- ꎬ
4 2 2 2
PBA π. C→G 2 C→A 2 a b c . →RS 1 A→D 1 A→D A→A 1 A→D
∠ = = 1= ( + + ) =- 1=- ( + 1)= -
4 3 3 2 2 2
又 ∠ PAB = π ꎬ∴ AB = PA =1 .
2.证明
(1)
取
{
C→B
ꎬ
→CA
ꎬ
C→D
}
为基底
ꎬ - 1 AA 1ꎬ
2 2
A B C D
则F→G
=
C→G
-
C→F
=
1 C→D
-
1 C→B
ꎬ
∴ (0ꎬ0ꎬ0)ꎬ (1ꎬ0ꎬ0)ꎬ (1ꎬ1ꎬ0)ꎬ 2 2 P→Q →RS 1→AB 1 A→D.
P . ∴ + =- -
(0ꎬ2ꎬ0)ꎬ (0ꎬ0ꎬ1) E→H A→H →AE 1 A→D 1→AB 2 2
(1)∵
PA
⊥
平面ABCD
ꎬ∴
PA
⊥
CD. = - =
2
-
2 ∴
M→N
=-
P→Q
-
→RS.
又→AC =(1ꎬ1ꎬ0)ꎬ C→D =(-1ꎬ1ꎬ0)ꎬ = 1 ( C→D - →CA )- 1 ( C→B - →CA ) ∴ 向量M→N ꎬ P→Q ꎬ →RS共面.
→AC C→D AC CD. 2 2 6.解析 证明 CD 平面 ABC
∴ =0ꎬ∴ ⊥ (1) :∵ ⊥ ꎬ
又PA AC A CD 平面PAC. 1 C→D 1 C→B. BC 平面ABC
∩ = ꎬ∴ ⊥ = - ⊂ ꎬ
又CD 平面PCD 2 2 CD BC.
平面
⊂
PAC 平面
ꎬ
PCD. ∴
F→G
=
E→H.
又
∴
B
⊥
C AC AC CD C
∴ ⊥ 又F G E H四点不共线 FG EH. ∵ ⊥ ꎬ ∩ = ꎬ
存在.取 PD 的中点 E 作 EH ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ∴ ∥ BC 平面ACD.
(2) ꎬ ∥ E F G H四点共面. ∴ ⊥
PA 交AD于点H 连接CH CE 则AH ∴ ꎬ ꎬ ꎬ 又 AD 平面ACD BC AD.
ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ ∵ ⊂ ꎬ∴ ⊥
B→D C→D C→B F→G 1 C→D C→B 又AC AB2 BC2 CD
HD HC 1 AD. (2)∵ = - ꎬ = ( - )= = - =8ꎬ =8ꎬ
= = = 2 CA CD.
2 ∴ =
1 B→D 又E为AD的中点 AD CE.
又 ABC BAD π ꎬ ꎬ∴ ⊥
∠ =∠ = 2 ꎬ 而 2 B D F G四点不共线 BD FG. ∵ CE ∩ BC = C ꎬ∴ AD ⊥ 平面BCE.
四边形ABCH为正方形 ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ∴ ∥ AD 平面ABD
∴ ꎬ 又BD 平面EFGH FG 平面EFGH ∵ ⊂ ꎬ
CH AB ⊄ ꎬ ⊂ ꎬ 平面BCE 平面ABD.
∴ ∥ ꎬ BD 平面EFGH. ∴ ⊥
∴ 平面EHC ∥ 平面PAB ꎬ ∴ ∥ ( 由 可知 CA CB CD 两两垂直
(2) (1) ꎬ ꎬ ꎬ
∴ CE ∥ 平面PAB. 3.解析 O→P = 1 O→A + 2 O→B + 2 O→C = 1- 分别以 CA CB CD 所在直线为 x y z
5 5 5 ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ
D→P D→C ) 轴建立空间直角坐标系 图略 则
(3)∵ =(0ꎬ-2ꎬ1)ꎬ =(1ꎬ-1ꎬ 2 2 O→A 2 O→B 2 O→C ( )ꎬ
0)ꎬ 设 ∠ PDC = α ꎬ 则 cos α =cos‹ D→P ꎬ 5 - 5 + 5 + 5 A (8ꎬ0ꎬ0)ꎬ B (0ꎬ6ꎬ0)ꎬ D (0ꎬ0ꎬ8)ꎬ
E .
O→A 2 O→B O→A 2 O→C O→A ∴ (4ꎬ0ꎬ4)
D→C
›=
-2
5
×
×
(-
2
1)
= 5
10
ꎬ
= +
5
( - )+
5
( - )
∴ B→E =(4ꎬ-6ꎬ4)ꎬ →AC =(-8ꎬ0ꎬ0)ꎬ
O→A 2→AB 2→AC B→E →AC B→E →AC
点P到直线CD的距离d D→P α = + + ꎬ ∴ =-32ꎬ| | = 68ꎬ| |
∴ =| |sin 5 5 .
=8
= 5× 1-cos 2α = 5× 5 3 = 3 . 即O→P - O→A = 5 2→AB + 5 2→AC ꎬ ∴ cos‹ B→E ꎬ →AC › = B→E →AC = -32
12.解析
(1)
设线段AB的中点为C
ꎬ
则
即→AP 2→AB 2→AC |
B→E
||
→AC
| 68×8
点C的坐标为 = + ꎬ
(1ꎬ4ꎬ3)ꎬ 5 5 -2 17.
故点P与A B C共面. =
C→M x y z . ꎬ ꎬ 17
∴ =( -1ꎬ -4ꎬ -3) 4.解析 过点D作DE α于点 E 连接 异面直线 BE 与 AC 所成的角约为
直线AB 平面α CM 平面α ⊥ ꎬ ∴
∵ ⊥ ꎬ ⊂ ꎬ CE 图略 则 DCE ° . °.
CM AB. ( )ꎬ ∠ =30 ꎬ 6098
∴ ⊥ CDE °. 由 可知AE 平面BCE AC
∴
C→M
→AB
=(
x
-1ꎬ
y
-4ꎬ
z
-3)(6ꎬ2ꎬ
∴ ∠
AB α
=
D
6
E
0
α C
(3
D
) (1) ⊥ ꎬ∵ =
∵ ⊥ ꎬ ⊥ ꎬ =8ꎬ
12) ∴ AB ∥ DE. AD 点A到平面BCE的距离为
=6( x -1)+2( y -4)+12( z -3)=6 x +2 y AB与DC所成角为 °. ∴ =8 2ꎬ
∴ 60
z . 1 AD .
+12 -50=0 A→D →AB B→C C→D =4 2
x y z . ∵ = + + ꎬ 2
∴3 + +6 -25=0
(2)∵ PA = PB ꎬ∴ ( x +2) 2 +( y -3) 2 +( z ∴ | A→D | 2 =( →AB + B→C + C→D ) 2 7.解析 (1) 证明 : 以 { C→C 1ꎬ C→B ꎬ C→D } 为
+3) 2 =( x -4) 2 +( y -5) 2 +( z -9) 2 ꎬ 整 = →AB2 + B→C2 + C→D2 +2 →AB B→C +2 →AB C→D 基底.
理
ꎬ
得
3
x
+
y
+6
z
-25=0
.
+2
B→C
C→D 设CB
=
CD
=
a
ꎬ
则B→D
=
C→D
-
C→B
ꎬ
的
(3
点
) 在
的
空
轨
间
迹
中
是
ꎬ
线
到
段
A ꎬ
AB
B
的
两
中
点
垂
距
面
离
.
相等 =2 2 +2 2 +2 2 +2×2×2cos120 ° =8 . C→C 1 B→D = C→C 1( C→D - C→B )
∴
AD
=2 2
.
=
C→C
1
C→D
-
C→C
1
C→B
本章回顾 5.证明 以
{
→AB
ꎬ
A→D
ꎬ
A→A
1}
为基底
ꎬ =|
C→C
1|
a
cos
θ
-|
C→C
1|
a
cos
θ
=0ꎬ
CC BD.
复习题 ∵ M→N = 1→AC = 1 ( →AB + A→D ) ∴ 1⊥
2 2 CD
设 λ 即CD λCC 时 A C
感受理解 1→AB 1 A→D (2) CC = ꎬ = 1 ꎬ 1 ⊥
= + ꎬ 1
1.解析 →CA a b 2 2 平面 C BD 则C→A B→D C→B C→D
= + ꎬ 1 ꎬ 1 =( + +
P→Q 1 C→D 1 B→A 1 A→A →AB
C→A
1=
→CA
+
A→A
1=
a
+
b
+
c
ꎬ
=
2
1=
2
1=
2
( 1- ) C→C
1)(
C→D
-
C→B
)
8
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面角
= C→B C→D - C→B2 + C→D2 - C→D C→B + C→C 1 BE ꎬ VC DE VC. ∴ MN与PC所成的角为π.
C→D C→C C→B ∴ ⊥ ꎬ ⊥ 6
- 1 =0ꎬ 又 E为VC的中点 B→C
∵ ꎬ (3)∵ =(- 2ꎬ- 2ꎬ0)ꎬ
C→A
1
D→C
1 =(
C→B
+
C→D
+
C→C
1)(
C→C
1- ∴ VB = VD = BC =2 a. P→B M→N ( 2 2
C→D VO h a. =(0ꎬ 2ꎬ- 2)ꎬ = - ꎬ ꎬ
) ∴ = = 2 3 3
C→B C→C C→B C→D C→D C→C C→D2 a2 a2 )
= 1- + 1- + B→E D→E -6 +2 1 . 2 2
C→C 2 C→C C→D
∴ cos‹ ꎬ ›=
10
a2
+2
a2 =-
3
-
3
ꎬ
1 - 1 BED . °.
a2 a2 ∴ ∠ ≈10947 M→N 1 B→C 2 P→B
θ a2 θ a2 10.解析 证明 如图 连接AC 交BD ∴ = + ꎬ
= λcos - cos - +λ2 =0ꎬ (1) : ꎬ ꎬ 3 3
λ 即当 CD 时 A C 平 直
于
线
点
分
O
ꎬ 别
连
为
接
x
P
y
O
ꎬ z
以
轴
O
建
A
立 ꎬ
O
空
B
ꎬ 间
O
直
P所
角坐
在
∴
M→N与B→C
ꎬ
P→B共面.
∴ = 1ꎬ CC = 1 ꎬ 1 ⊥ ꎬ ꎬ 又MN 平面PBC M→N 平面PBC.
1 标系. ⊄ ꎬ∴ ∥
面C BD. 设平面PBC的法向量n x y z
1 =( ꎬ ꎬ )ꎬ
思考运用 {n P→B {y z
8.解析 以AB AD AA 所在直线分别为 由 =0ꎬ得 - =0ꎬ
x y z 轴建立
ꎬ
空间
ꎬ
直角
1
坐标系 图略
n
B→C
=0ꎬ
x
+
y
=0ꎬ
ꎬ ꎬ ( )ꎬ 令x 得y z 即n
则C D C =1ꎬ = =-1ꎬ =(1ꎬ-1ꎬ-1)ꎬ
(1ꎬ1ꎬ0)ꎬ (0ꎬ1ꎬ0)ꎬ 1(1ꎬ1ꎬ1)ꎬ æ ö
D→C 1=(1ꎬ0ꎬ1)ꎬ 设D→N = a D→C 1=( a ꎬ0ꎬ ∵ B→N =è ç 0ꎬ- 2
3
2 ꎬ0ø ÷ ꎬ
a M→C b→AC b b 直线 MN 和平面 PBC 的距离 d
)ꎬ = =( ꎬ ꎬ0)ꎬ ∴ =
则M→N M→C C→D D→N b b 由题意知A B C
= + + =( ꎬ ꎬ0)+(-1ꎬ0ꎬ ( 2ꎬ0ꎬ0)ꎬ (0ꎬ 2ꎬ0)ꎬ 2 2
a a a b b a . D P B→N n
0)+( ꎬ0ꎬ )=( + -1ꎬ ꎬ ) (- 2ꎬ0ꎬ0)ꎬ (0ꎬ- 2ꎬ0)ꎬ (0ꎬ0ꎬ | n | = 3 = 2 6.
MN为AC C D的公垂线段
∵ ꎬ 1 ꎬ 2) . | | 3 9
M→N →AC a b b a PM BN 11.解析 因为S 1
∴ =( + -1ꎬ ꎬ )(1ꎬ1ꎬ0) 1 (1) 梯形ABCD= ×(1+2)×
a b b ∵ PA=BD= ꎬ 2
= + -1+ =0ꎬ 3
即a b . 3
+2 -1=0① M→P 1→AP 1 1= ꎬ
∴ = = (- 2ꎬ0ꎬ 2) 2
M→N D→C a b b a 3 3
1=( + -1ꎬ ꎬ )(1ꎬ0ꎬ1)= æ ö 所以V 1 3 1 .
即 a + b 2 - a 1 + + b a -1 = = 0ꎬ 0 . ② =è ç - 3 2 ꎬ0ꎬ 3 2 ø ÷ ꎬ (2) 由题 S - A 意 BCD 知 = A 3 B × ꎬ A 2 D × ꎬ 1 AS = 两 2 两垂直 ꎬ 分
P→B 别以AB AD AS所在直线为x轴 y轴
由 得a b 1 . =(0ꎬ 2ꎬ- 2)ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ
①② = = z轴建立空间直角坐标系 图略
3 B→N 1 B→D 1 ( )ꎬ
= = (0ꎬ-2 2ꎬ0) 则A B C
点M N的位置可由MC 1 AC DN 3 3 (0ꎬ0ꎬ0)ꎬ (1ꎬ0ꎬ0)ꎬ (1ꎬ1ꎬ0)ꎬ
∴ ꎬ = ꎬ æ ö
3 = ç è0ꎬ- 2 2 ꎬ0ø ÷ ꎬ D (0ꎬ2ꎬ0)ꎬ S (0ꎬ0ꎬ1)ꎬ →CS =(-1ꎬ-1ꎬ
= 3 1 DC 1
(
来确定.
) ∴
M→N
=
M→ 3 P
+
P→B
+
B→N 1
设
)
平
ꎬ C→
面
D =
S
(
C
-
D
1
的
ꎬ1
法
ꎬ0
向
) .
量为n =( x ꎬ y ꎬ z )ꎬ
∵
M→N
= -
1
ꎬ
1
ꎬ
1
ꎬ∴ |
M→N
| =
3
ꎬ
æ
ç 2 2
ö
÷
(
{n →CS x y z
3 3 3 3 =è- ꎬ0ꎬ ø+(0ꎬ 2ꎬ- 2)+ 0ꎬ 则由 =( ꎬ ꎬ)(-1ꎬ-1ꎬ1)=0
即异面直线 AC 与 C
1
D 间的距离 d
=
3
)
3 n
C→D
=(
x
ꎬ
y
ꎬ
z
)(-1ꎬ1ꎬ0)=0ꎬ
2 2 { x y z
M→N 3. - ꎬ0 得 - - + =0ꎬ
| |= 3 x y
3 æ ö - + =0ꎬ
9.解 E ( 析 a (1 a ) B h ( a ) ꎬ a ꎬ0)ꎬ D (- a ꎬ- a ꎬ0)ꎬ =è ç - 3 2 ꎬ 3 2 ꎬ- 2 3 2 ø ÷. 又 令 因 x = 为 1 平 ꎬ 得 面 y S = A 1 B ꎬ z 的 = 一 2ꎬ 个 即 法 n 向 =( 量 1ꎬ m 1ꎬ2 A ) →D .
- ꎬ ꎬ ꎬ 又A→D =
2 2 2 =(- 2ꎬ- 2ꎬ0)ꎬ
( a h ) ( a =(0ꎬ2ꎬ0)ꎬ
B→E 3 a D→E M→N A→D 2 2 所以平面 SCD 和平面 SBA 所成的二
∴ = - ꎬ- ꎬ ꎬ = ꎬ ∴ = - +0=0ꎬ
2 2 2 2 3 3 m n
a h ) 面角的余弦值为 m n
3 . M→N A→D MN AD. cos‹ ꎬ ›= m n
ꎬ ∴ ⊥ ꎬ∴ ⊥ | || |
2 2 (
∴ | →BE |= 10 a2 + h2 ꎬ| D→E |= 10 a2 + h2 ꎬ (2)∵ →PC =(- 2ꎬ0ꎬ- 2)ꎬ M→N = - 3 2 ꎬ = 2× 2 6 = 6 6.
2 2 ) 连接AC 图略 则由AD AC
B→E D→E - 6
a2
+
h2
3
2
ꎬ-
2
3
2
ꎬ
(3
2
)
ꎬ CD = 2
(
ꎬ 得 AD
)
2
ꎬ
= CD2 + A
=
C2
2
ꎬ
ꎬ
所以
=
∴ cos‹
B→E
ꎬ
D→E
›= | B→E
|| D→E | = 10
4
a 4 2 + h
4
2 ∴ cos‹ M→N ꎬ P→C ›= | M M → → N N || P P → → C C | = 2 3 2 平 CD 面 ⊥ A A B C C .因 D ꎬ 为 所以 SA ⊥ SA 平 ⊥ C 面 D. ABCD ꎬ CD ⊂
-6
a2
+
h2
. 3
×2 因为SA
∩
AC
=
A
ꎬ
所以CD
⊥
平面SAC.
=
10
a2
+
h2
3
因为SC
⊂
平面SAC
ꎬ
所以SC
⊥
CD
ꎬ
即
BED是二面角B VC D 的平 = ꎬ 点S到直线CD的距离d SC .
(2)∵ ∠ - - 2 = = 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、讲义等探究拓展 面 BCC B APB 为 AP 与平面 9.C
1 1ꎬ∴ ∠
12.解析 证明 如图 设AC与BD相 BCC B 所成的角. 10.C
(1) : ꎬ 1 1
交于点 O 连接 OE 则 O 为 AC 的中 在 ABP中 AB PB 三、解答题
ꎬ ꎬ Rt△ ꎬ =4ꎬ = 17ꎬ
点 又M为EF的中点 AO EM. 11.解析 a b
ꎬ ꎬ∴ AP . (1)∵ =(3ꎬ2ꎬ-1)ꎬ =(2ꎬ1ꎬ
四边形AOEM为平行四边形. ∴ = 33
∴ PB 2)ꎬ
AM OE. APB 17 561. a b a b .
∴ ∥ ∴ cos∠ =AP= = ∴ - =(1ꎬ1ꎬ-3)ꎬ +2 =(7ꎬ4ꎬ3)
OE 平面BDE AM 平面BDE 33 33 a b a b .
∵ ⊂ ꎬ ⊄ ꎬ 证明 B D 平面 ACC A AP ∴ ( - )( +2 )=7+4-9=2
AM 平面BDE. (2) :∵ 1 1⊥ 1 1ꎬ ka b k k k
∴ ∥ 平面ACC A B D AP. (2) - =(3 -2ꎬ2 -1ꎬ- -2)ꎬ
∵ BD ⊥ AC ꎬ BD ⊥ AF ꎬ AC ∩ AF = A ꎬ ⊂ 点O在平 1 面 1ꎬ A ∴ D P 1 上 1 的 ⊥ 射影为H a + kb =(3+2 k ꎬ2+ k ꎬ-1+2 k )ꎬ
BD 平面AFEC. ∵ 1 ꎬ ka b a kb ka b a
∴ ⊥ D H 为 D O 在平面 AD P 内的 ∵ ( - )⊥( + )ꎬ∴ ( - )( +
BD 平面BDE 平面BDE 平面 ∴ 1 1 1 kb
∵ ⊂ ꎬ∴ ⊥ 射影. )=0ꎬ
AFEC. k k k k k
D H AP. ∴(3 -2)(3+2 )+(2 -1)(2+ )+(- -
∵ 平面AFEC ∩ 平面BDE = EO ꎬ ∴ 分 1 别 ⊥ 以AB AD AA 为x轴 y轴 z 2)(2 k -1)=0ꎬ
直线AM和平面BDE的距离d等于 (3) ꎬ ꎬ 1 ꎬ ꎬ
∴ 轴建立空间直角坐标系 图略 解得k 3 或 2 .
点A到直线EO的距离 ( )ꎬ =-
ꎬ 则A P D 2 3
即点C到直线EO的距离. (0ꎬ0ꎬ0)ꎬ (4ꎬ4ꎬ1)ꎬ 1(0ꎬ4ꎬ4)ꎬ 12.答案 →AP A→N M→P N→C .
D C A B (1) ꎻ(2) 1 ꎻ(3) + 1
(0ꎬ4ꎬ0)ꎬ 1(4ꎬ4ꎬ4)ꎬ 1(0ꎬ0ꎬ4)ꎬ 1
EC CO d 2. 解析 →AP A→D D→P A→D D→D
∵ =1ꎬ =1ꎬ∴ = (4ꎬ0ꎬ4)ꎬ (1) = + = + 1+
2
(2)
以DA
ꎬ
AB
ꎬ
AF所在直线分别为x
ꎬ
y
ꎬ
→AP
=(4ꎬ4ꎬ1)ꎬ
A→D
1=(0ꎬ4ꎬ4)ꎬ
A→C
1=
D→
1
P
=
A→D
+
A→A
1+
1→AB
z轴建立空间直角坐标系 如图所示 则 . 2
ꎬ ꎬ (4ꎬ4ꎬ4)
设平面AD P的法向量为n x y z a 1 b c.
A (0 F ꎬ0ꎬ0)ꎬ B . (0ꎬ 2ꎬ0)ꎬ D (- 2ꎬ0ꎬ {n →A 1 P { x = y ( z ꎬ ꎬ)ꎬ = + 2 +
0)ꎬ (0ꎬ0ꎬ1) 则由 =0ꎬ 得 4 +4 + =0ꎬ A→N A→A →AB B→N
设
b
平
则
面 BDF 的法向量为 n
=(1ꎬ
a
ꎬ
n
A→D
1=0ꎬ 4
y
+4
z
=0ꎬ
(2
A
)
→A
1
→AB
= 1
1
+
A→D
+
)ꎬ 令y 得z x 3 = 1 + + 2
n B→D a b =1ꎬ =-1ꎬ =- ꎬ
=(1ꎬ ꎬ )(- 2ꎬ- 2ꎬ0)= ( ) 4 a b 1 c.
- 2- 2 a =0ꎬ 即n = - 3 ꎬ1ꎬ-1 ꎬ =- + + 2
∴ a =-1 . 点 C 4 到平面 AD P 的距离 d (3) M→P + N→C 1 = M→A 1+ A 1 →D 1+ D→ 1 P + N→C
n B→F =(1ꎬ-1ꎬ b )(0ꎬ- 2ꎬ1)= 2 ∴ 1 1 = C→C
b A→C n + 1
+ =0ꎬ | 1 | 3 12 41.
∴ b =- 2ꎬ∴ n =(1ꎬ-1ꎬ- 2) . |
n
|
=
9 +2
=
41 = 2
1 A→A
1+
A→D
+ 2
1→AB
+ 2
1 A→D
+
A→A
1
→AB 是平面 ADF 的一个 16
∵ =(0ꎬ 2ꎬ0) 3 A→A 1→AB 3 A→D
法向量
ꎬ (4)
假设存在点 Q
ꎬ
设A→
1
Q
=
λ A
1
→B
1=
=
2
1+
2
+
2
λ λ .
n →AB =- 2ꎬ| n |=2ꎬ| →AB |= 2ꎬ (4ꎬ0ꎬ0)=(4 ꎬ0ꎬ0) = 3 a + 1 b + 3 c.
∴
Q
=(4
λ
ꎬ0ꎬ4)ꎬ
D→Q
=(4
λ
ꎬ-4ꎬ4)ꎬ 2 2 2
∴ c 二 os 面 ‹ n 角 ꎬ →A A B › D = F - 2 B 2 2 是 =- 锐 2 1 二 . 面角 若D→Q ⊥ 平面 AD 1 P ꎬ 则D→Q ∥ n ꎬ 即 4 λ 3 13.解 略 析 ) . 解法一 : 连接D 1 A ꎬ D 1 C ꎬ AC ( 图
∵ - - ꎬ - 正方体的棱长为
二面角A DF B的大小是 °. 4 ∵ 1ꎬ
∴ - - 60 AB BC D A D C AC
=- 4 = 4 ꎬ 解得λ = 3 ꎬ ∴ = =1ꎬ 1 = 1 = 2ꎬ =
1 -1 4 D B D AB D CB °
2ꎬ 1 = 3ꎬ∠ 1 =∠ 1 =90 ꎬ
当 λ 3 即 A Q 时 DQ 平 BC
∴ = ꎬ 1 =3 ꎬ ⊥ D BA D BC 3.
4 ∴ cos∠ 1 =cos∠ 1 =D B=
面AD P. 1 3
1 D P
本章测试 又 1 t D P t BP D B D P
D B= ꎬ∴ 1 = 3 ꎬ = 1 - 1
C 设→AP m →AC 一、填空题 1
(3) (- 2ꎬ 2ꎬ0)ꎬ = = t .
m m 1.答案 7 = 3(1-)
(- 2 ꎬ 2 ꎬ0)ꎬ 2.答案 AP2 = CP2 = BC2 + BP2 - 2 BC
B→C
=( 2
m
ꎬ- 2
m
ꎬ1)ꎬ
P→F B→C
3.答案
(
-
1
2
ꎬ
0
6ꎬ8)
BP
cos∠
D
1
BC
由
cos ‹
P→F
ꎬ
B→C
› = P→F
B→C = 4.答案 π =1 2 +[ 3(1- t )] 2 -2×1× 3(1- t )× 3
| || | 2 3
m t2 t .
-2 1 5.答案 3 =3 -4 +2
4
m2
+1× 2
=±
2
ꎬ -
2
当
∠
APC为钝角时
ꎬ
( ) 6.答案 或 AP2 CP2 AC2 AP2
得m 1 m 1 舍去 即P是线段 (1ꎬ0ꎬ0) (-1ꎬ0ꎬ0) APC + - 2 -2
= =- ꎬ 二、选择题 cos∠ = AP CP = AP2
2 2 2 2
AC的中点时 满足题意. 7.B .
ꎬ <0
13.解析 连接PB 图略 AB 平 8.D AP2 AP2 AP2 .
(1) ( )ꎬ∵ ⊥ ∵2 >0ꎬ∴2 -2<0ꎬ∴ <1
10
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AC BC BB 则A B 4.解析 分三步 由分步计数原理可得
故 t2 t 1 t . = = 1=2ꎬ (2ꎬ0ꎬ2)ꎬ (0ꎬ : ꎬ
3 -4 +2<1ꎬ∴ < <1 C A B 共有 种不同的款式.
(
3
)
2ꎬ2)
C
ꎬ (0ꎬ0ꎬ2
.
)ꎬ 1(2ꎬ0ꎬ0)ꎬ 1(0ꎬ2ꎬ
5.解析
4×2×3
甲
=24
乙 丙 由分步计数原
故t的取值范围是 1
ꎬ1
. 0
因
)
为
ꎬ
D
1(0
为
ꎬ0
A
ꎬ
B
0)
的中点 所以D . 理 共 有
(1) →
种
→
不同
:
的走法.
3 ꎬ (1ꎬ1ꎬ2) ꎬ 3×2=6
解法二 以D 为原点 DA DC DD 所 甲 丙 由分类计数原理 共有
在直线 : 分别为 x 轴 y ꎬ 轴 ꎬ z 轴 ꎬ 建立 1 空 (1) B→C 1=(0ꎬ-2ꎬ-2)ꎬ A→B 1=(-2ꎬ2ꎬ (2) 不同 → 的走 : 法. ꎬ 2+6
ꎬ ꎬ =8
间直角坐标系 图略 则D -2)ꎬ 6.
( )ꎬ (0ꎬ0ꎬ0)ꎬ
A
(1ꎬ0ꎬ0)ꎬ
B
(1ꎬ1ꎬ0)ꎬ
C
(0ꎬ1ꎬ0)ꎬ
因为B→C
1
A→B
1=0-4+4=0ꎬ 习
A
题7.1
D
1(0ꎬ0ꎬ1)ꎬ
所以B→C
1⊥
A→B
1ꎬ
即BC
1⊥
AB
1
.
感受理解
又D→P tD→B 设P x y z 则 x y z A→C C→D . 1.解析 由分类计数原理可得 共有
1 = 1 ꎬ ( ꎬ ꎬ )ꎬ ( ꎬ ꎬ (2) 1 =(-2ꎬ0ꎬ2)ꎬ =(1ꎬ1ꎬ0) ꎬ 7+8
t 设平面 A CD 的法向量为 n x y 种不同的选法.
-1)= (1ꎬ1ꎬ-1)ꎬ 1 =( ꎬ ꎬ +6=21
即 ∴ x P =
(
t t ꎬ
ꎬ
y t
ꎬ
=
1
t
-
ꎬ z t
)
=
ꎬ
1 →P - A t ꎬ
=(1-
t
ꎬ-
t
ꎬ
t
-1)ꎬ
P→C z
)ꎬ
则 {
C
A
→
→ 1
D
C
n
n =0ꎬ 2.解
=2
析
4
种 由 不 分 同 步 的 计 选 数 择 原 . 理可得 ꎬ 共有 4×6
t t t . =0ꎬ 3.解析 从高一学生中任取 人 有
=(-ꎬ1-ꎬ-1) { x z (1) 1 ꎬ
即 -2 +2 =0ꎬ令 x 则 y z 种不同的选法 从高二学生中任取
由 →PA P→C 得 x y =1ꎬ =-1ꎬ 10 ꎬ 1
cos‹ ꎬ ›<0ꎬ + =0ꎬ 人 有 种不同的选法 从高三学生中
→PA P→C t t t t t 2 ꎬ 8 ꎬ
<0ꎬ- (1- )- (1- )+( -1) =1ꎬ 任选 人 有 种不同的选法.
所以n . 1 ꎬ 7
<0ꎬ =(1ꎬ-1ꎬ1) 由分类计数原理知 共有
即 t t ꎬ 10+8+7=25
( -1)(3 -1)<0ꎬ 因为B→C
1=(0ꎬ-2ꎬ-2)ꎬ
种不同的选法.
1 t 显然→PA P→C不共线 故实数 所以n B→C 第一步 从高一学生中任选 人有
∴ < <1ꎬ ꎬ ꎬ 1=1×0+(-1)×(-2)+1× (2) : 1
3 种不同的选法
( ) 即B→C n. 10 ꎻ
t的取值范围是 1 . (-2)=0ꎬ 1⊥ 第二步 从高二学生中任选 人有 种
ꎬ1 又 BC 平面 A CD 故 BC 平 : 1 8
3 1 ⊄ 1 ꎬ 1 ∥ 不同的选法
14.解析 取AB的中点为E BC的中 面A CD. ꎻ
(1) ꎬ 1 第三步 从高三学生中任选 人有 种
点为 F 以点 O 为坐标原点 以O→E : 1 7
ꎬ ꎬ ꎬ 不同的选法.
第7 章 计数原理
O→F O→P分别为 x 轴 y 轴 z 轴的正方 由分步计数原理 共有 种
ꎬ 、 、 ꎬ 10×8×7=560
向建立空间直角坐标系
(
图略
)
.因为
不同的选法.
正四棱锥底面正方形的边长为
2ꎬ
OP 7.1 两个基本计数原理 4.解析 先分类 再分步.
ꎬ
所以B D P
=1ꎬ (1ꎬ1ꎬ0)ꎬ (-1ꎬ-1ꎬ0)ꎬ 练习 甲 乙 丁 N 种
① → → : 1=3×2=6 ꎻ
C 所以B→P 1.解析 第一步 从A B C D E F 这 甲 丙 丁 N 种.
(0ꎬ0ꎬ1)ꎬ (-1ꎬ1ꎬ0)ꎬ =(-1ꎬ : ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ 6 ② → → : 2=2×4=8
-1ꎬ1)ꎬ
B→D
=(-2ꎬ-2ꎬ0)ꎬ
C→P
=(1ꎬ-1ꎬ
个字母中任选
1
个作为编号的首位
ꎬ
共 故N
=
N
1+
N
2=14
种.
有 种不同的方法 5.解析 先分类 再分步.
C→D .设平面BDP的法 6 ꎻ ꎬ
1)ꎬ =(0ꎬ-2ꎬ0) 第二步 从 这 个数字中任 第 类 最上面的线路有 种
{B→P n : 1ꎬ2ꎬꎬ9 9 1 : 3 ꎻ
向量为n x y z 则 =0ꎬ即 选 个作为编号的末位 共有 种不同 第 类 中间的线路有 种
=( ꎬ ꎬ )ꎬ B→D n 的方 1 法. ꎬ 9 第 2 类 : 最下面的线路有 1 ꎻ 种.
{ x y z =0ꎬ 由分步计数原理 共有 种不同 由分 3 类 : 计数原理 有 2×3=6 种.
- - + =0ꎬ令x 则 y z ꎬ 6×9=54 ꎬ 3+1+6=10
x y =1ꎬ =-1ꎬ =0ꎬ 的编号. 6.解析
-2 -2 =0ꎬ
所以n
=(1ꎬ-1ꎬ0)
.设平面CDP的法 2.解析
(1)
从
4
枚明朝不同年代的古币
(1)
向 量 为 m w s t 则 中任取 枚有 种不同的取法 从 枚
= ( ꎬ ꎬ )ꎬ 1 4 ꎬ 6
{C→D m { s 清朝不同年代的古币中任取 枚有
=0ꎬ即 -2 =0ꎬ 令w 则 1 6
C→P
m
=0ꎬ
w
-
s
+
t
=0ꎬ
=1ꎬ 种不同的取法.
t =-1ꎬ s =0ꎬ 所以m =(1ꎬ0ꎬ-1) . 由分类计数原理 ꎬ 共有 4+6=10 种不同 (2)
n m
的取法.
所以 n m 1 从而
cos‹ ꎬ ›= n m = ꎬ 第一步 从 枚明朝不同年代的古
| || | 2 (2) : 4
n m °. 币中任取 枚有 种不同的取法
‹ ꎬ ›=60 1 4 ꎻ
故二面角B PD C的大小为 °. 第二步 从 枚清朝不同年代的古币中 7.解析 若不重复 分两步 N
- - 60 : 6 (1) ꎬ : =4×3=
由 得平面PCD的一个法向量 任取 枚有 种不同的取法. 个.
(2) (1) 1 6 12
由分步计数原理 共有 种不同 若可以重复 分两步 N
为m .因为B→P ꎬ 4×6=24 (2) ꎬ : =4×4=
=(1ꎬ0ꎬ-1) =(-1ꎬ-1ꎬ 取法. 个.
所以点B到平面CDP的距离d
16
1)ꎬ = 3.解析 如图 分三类 8.解析 原式展开后共有
B→P m ꎬ : (1) 4×2×3=
| | 2 . 项.
m = = 2 24
| | 2 原式展开后共有mn项.
(2)
15.解析 以点 C 为坐标原点 C→A 思考运用
1 ꎬ 1 1ꎬ
C→B C→C分别为 x 轴 y 轴 z 轴的正 由分类计数原理可得 共有 9.解析 个不相等的向量.
1 1ꎬ 1 、 、 ꎬ 2+4+10= 4×3-4=8
方向建立空间直角坐标系 图略 .设 种不同的方法. 10.解析 分两步 第一步 选 x 有
( ) 16 (1) : ꎬ 6
11
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、讲义等种方法 第二步 选 y 有 种方法.由 n 得m .
分步计 ꎻ 数原理 ꎬ 有 6×6= 6 36 个不同 4.C A n n= n !ꎬn + 1 1 A n n+ + 1 1= ( n + + 1 1 )! = n !ꎬ (2)∵ = A 6 2n=56ꎬ 则n ( n -1)=56ꎬ 即n2 - n
的点. n
A
n n-
-
1
1=
n
(
n
-1)! =
n
!ꎬ -56=0ꎬ(
n
-8)(
n
+7)= 0ꎬ∴
n
=8(
n
=
分两步 第一步 选k有 种选法 n n n n n . 舍去 .
(2) : ꎬ 4 ꎻ An +1=( +1) ( -1)2=( +1)! -7 )
第二步
ꎬ
选b有
4
种选法.由分步计数 5.证明
(1)
左边
=7×6×5×4+4×7×6×5 (3)∵ A
2n=7A 2n
-4ꎬ∴
n
(
n
-1)= 7(
n
-4)
原理有
4×4=16
条直线.
=7×6×5×(4+4)= 8×7×6×5=A
4
8=
右
(
n
-5)ꎬ
即
3
n2
-31
n
+70=0ꎬ
11.解析 若子集中不含任何元素 则有 边 原式成立.
ꎬ ꎬ∴ n 或n 10 舍去 故n .
个 左边 n n n n m ∴ =7 = ( )ꎬ =7
1 ꎻ (2) = ( -1)( -2)( - 3
若子集中含 个元素 则有 个 m n n n n m 3.解析 2 3
1 ꎬ 4 ꎻ +1)+ ( -1)( -2)( - + (1)4A4+5A5=4×4×3+5×5×4×3
若子集中含 个元素 则有 个
2 ꎬ 6 ꎻ 1+1) =348ꎻ
若子集中含 个元素 则有 个 n n n m m n n 1 2 3 4
3 ꎬ 4 ꎻ = ( -1)( - +1)+ ( - (2)A4+A4+A4+A4=4+12+24+24=64ꎻ
若子集中含 4 个元素 ꎬ 则有 1 个. 1)( n - m +2) 2A 7 12A 3 5 2×12×11××6×5×4×3
由分类计数原理 ꎬ 共有 1+4+6+4+1= = n ( n -1)( n - m +2)( n - m +1)+ (3) A 1 1 2 2 = 12!
个子集. m n n n m
16 ( -1)( - +2) =1ꎻ
探究拓展 n n n m n m
= ( -1)( - +2)[( - +1) A 3 10A 7 7 10×9×8×7! .
12.解析 分步 有 N 种 m (4) = =1
(1) : =4×1=4 + ] 10! 10!
走法. n n n m n 4.解析 从 名选手中选出 个获奖的
= ( -1)( - +2)( +1) 12 3
13.解
(2
析
) 分 步
第
:
一
有
步
N
ꎬ
=
填
3×
涂
2
①
=6
ꎬ 有
种走
4 种
法
不
.
同颜 =
=
A
( n
m n +
+
1
1
=
)
右
n (
边
n -
ꎬ∴
1)
原
式
成
立
( n
.
- m +2)
奖
并
情
安
况
排奖
.
次有 A 3 12=1 320 种不同的获
色可选用 第二步 填涂 除 所用 练习 5.解析 从 a 类中任取一个有 种结
ꎻ ꎬ ②ꎬ ① 3 10
过的颜色外 还有 种不同颜色可选 1.解析 从 名教师中挑选 人 分别担 果 从b类中任取一个有 种结果 由
ꎬ 3 5 2 ꎬ ꎬ 12 ꎬ
用 第三步 填涂 除 用过的 任两个班的班主任的选法 对应于从 分步计数原理得共有 个
ꎻ ꎬ ③ꎬ ①② 2 ꎬ 5 10×12=120
种颜色外 还有 种不同颜色可选用 个元素中取出 个元素的一个排列 因 排列.
ꎬ 2 ꎻ 2 ꎬ
第四步 ꎬ 填涂 ④ꎬ 除 ②③ 用过的 2 种颜 此 ꎬ 不同 安排方案的种数是 A 2 5=5×4 6.解析 (1)A 6 6=720 种.
色外 还有 种不同颜色可选用.所 . 等价于从 节课中选出 节课的排
ꎬ 2 =20 (2) 4 3
以 完成这件事共有 种 2.解析 抽象为从 个不同元素中选 列问题 由于不能连上 节课 故有
ꎬ 4×3×2×2=48 4 3 ꎬ 3 ꎬ
种
不同
方
的
法
方
.
法 ꎬ 即填涂这张地图共有 48
3.
个
解
24
元
析
种
素
种
的
抽
植
排
象
方
为
列
法
对
问
.
题
个
ꎬ 故
元
有
素
A
进
3 4
行
=4
全
×3
排
×
列
2=
7.
2
解
不
A
析
同
3 3=
的
12
信
若
种
号
选
排
择
法
1
.
面 ꎬ 则可表示 A 1 3=3 种
5 ꎬ
ꎻ
4.
故
解
有
析
A 5 5=12
问
0
题
种
等
弹
价
子
于
锁
从
.
个不同元素
信
若选
号
择 2 面 ꎬ 则可表示 A 2 3=6 种不同的
(1) 7
ꎻ
中
故
选
有
出
A 4 7
4
=
个
7×
元
6×
素
5×
的
4
排
=8
列
40
问
个
题
无
.
重复数字
若
信
选
号
择
.
3 面 ꎬ 则可表示 A 3 3=6 种不同的
的排列.
由分类计数原理得一共可以表示
7.2 排列
(2)
分两类
: 6=15
种不同的信号. 3+6+
练习 (P )
第一类
:
若选到数字
0ꎬ0
不排在首位有 思考运用
1.解析 1 a 6 b 0 bc ac ba cb ca. A 1 3 种排法 ꎬ 其他 3 个位置由其余 6 个 8.证明 右边 n ! n m
ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ 数字选出 个排列即可 有 3 种排法 ∵ = n m ( - )! =
2.解析 红黄蓝 红蓝黄 黄红蓝 黄蓝 3 ꎬ A6 ꎬ ( - )!
红 蓝 红黄 蓝黄 ꎻ 红. ꎻ ꎻ 故有 A 1 3A 3 6 =3×6×5×4=360 个四 n ! =A n n= 左边 ꎬ
ꎻ ꎻ 位数. 原式成立.
3.解析 bca bac cab acb. ∴
ꎬ ꎬ ꎬ 第二类 若选不到数字 从 个数字中 9.解析 n n n n
4.答案 : 0ꎬ 6 ∵ ( +1)! - ! =( +1) !
102ꎬ120ꎬ103ꎬ130ꎬ123ꎬ132ꎬ 选 个进行排列即可 故有 4 n n n n n
4 ꎬ A6=6×5×4 - ! =( +1-1) ! = !ꎬ
201ꎬ210ꎬ203ꎬ230ꎬ213ꎬ231ꎬ301ꎬ310ꎬ 个. n n n n
. ×3=360 ∴ ( +1)! - ! = !ꎬ
302ꎬ320ꎬ312ꎬ321 综上知 有 个无重复数
练习 ꎬ 360+360=720 ∴1×1! +2×2! +3×3! ++10×10!
2 字的四位数.
1.解析 4 =(2! -1!) +(3! -2!) ++(11!
(1)A12=12×11×10×9=11880ꎻ 习题7.2
6 -10!)
(2)A6=6×5×4×3×2×1=720ꎻ 感受理解 .
=11! -1! =11! -1
4 3
(3)A9-A9=9×8×7×(6-1)=9×8×7×5 1.解析 ab ac ad ae ba ca da ea 拓展 一般地 n n
(1) ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ : ꎬ1×1! +2×2! ++ × !
=2520ꎻ bc bd be cb db eb cd ce dc ec de ed. n .
A 5 7 7×6×5×4×3 . ꎬ ba ꎬ c ꎬ a d ꎬ a ꎬ ea ꎬ bc ꎬ bd ꎬ be ꎬ cb ꎬ db ꎬ eb 10 = .解 ( 析 +1) 利 ! 用 -1 分步计数原理共有 4 3
(4) A 4 7 = 7×6×5×4 =3 c ( d 2) ce d ꎬ c e ꎬ c de ꎬ ed ꎬ . ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ 2 种. A4×A3
2.解析 ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ ×A2=24×6×2=288
2.答案 探究拓展
(1)6 (2)8 (3)7
n 2 3 4 5 6 7 8 解析 解法一 已知 m 11.解析 可以组成没有重复数字的
n ! 2 6 24 120 720 5040 40320 则 m
(1)
.
: A10=10×9×
五位数
(1
5
)
个.
×5ꎬ =6 A5=120
3.答案
(1)A
5
10ꎻ(2)A
2
2
4
4ꎻ(3)A
4k 解法二
:
由排列数公式知
10-
m
+1=5ꎬ
正整数可分以下几类
:
12
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一位数 1 个 两位数 2 个 三位 2.答案 n n
:A5 ꎻ :A5 ꎻ 11 11 ! !
数 :A 3 5 个 ꎻ 四位数 :A 4 5 个 ꎻ 五位数 :A 5 5 3.证明 左边 r n ! = ( m -1)! ( n +1- m )! +m ! ( n - m )!
个 32 ꎬ 5 则 个. 共有 A 1 5 +A 2 5 +A 3 5 +A 4 5 +A 5 5 = n ! = r ! ( n - r )! =m ! ( n m + n 1 ! - m )! +m n ! ! ( ( n n + + 1 1 - - m m ) ) !
个 (2) 千 分 位 四 为 类 : 千 的 位 四 为 位 4 数 的 有 四位 3 个 数有 千 A 位 3 3 右 = ( 边 r -1 n )! ( n - ( r ) n ! - ꎬ 1)! =m ! ( ( n n + + 1 1 ) - n m ! )! =m ! ( ( n n + + 1 1 ) - ! m )! ꎬ
故 位
为
比 为
ꎻ
2
的
1 4
四
或 300
位
3
3
大 的
数
的 四
有
四 位 A 位 数
3
3 数
个
有 ꎻ 共 2
千
A 有
A
2 2
位 3
= 3 4
为
A 个 3 3
ꎻ
+ 1 . 、 2A
百
2 2 左 = ( 边 r -
=
1 右 )
! n 边 !
(
(
r
n
-
故 -
1
r 原
)
)
!
! 式 ꎬ
(
成
n -
立
r )
.
!
3 4 . . 解 解
∴
析 析
C m n + 1=
( (
C
1 1) )
m n-
C C
1 +
2 1 3 8 0 =
C
=
m n
5 4
.
6 5 个 条 ꎻ ꎻ ( ( 2 2 ) ) C C 4 10 3 10 = = 2 1 1 2 0 0 个 个 . .
=22 个. 4.答案 = 2 ꎬ 条. 5.解析 凸五边形有5×(5-3) =5 条对
7.3 组合 5.解析 C4=6 3 种 角线. 2
(1)C6=20 ꎻ
练习 (P ) 2 3 4 5 6 种 从一个顶点可以引 n 条对角线 n
1 69 (2)C6+C6+C6+C6+C6=57 ꎻ ( -3) ꎬ
1.解析 组合问题 排列问题 0 1 2 3 4 种. 个点可以引出n n 条对角线 由于
(1) ꎻ(2) ꎻ (3)C6+C6+C6+C6+C6=57 ( -3) ꎬ
组合问题. 6.答案 3 因此有 种不同的 每个顶点重复一次
(3) (1)C8=56ꎬ 56 ꎬ
2.解析 所有各场比赛的双方为甲 取法 n n
(1) ꎻ 凸n边形的对角线有 ( -3)条.
冠 ( 乙 2 军 、 ) 所 甲 ꎬ 后 有 丙 一 冠 、 个 亚 甲 为 军 丁 亚 的 、 军 可 乙 ) 能 丙 为 情 、 : 甲 况 乙 乙 ( 丁 前 、 、 甲 一 丙 丙 个 、 丁 为 甲 ꎻ 练 ( ( 习 3 2 ) ) 3 C C ( 3 7 2 7 P = = 7 2 3 2 1 5 ) ꎬ ꎬ 因 因此 此有 有 3 2 5 1 种 种 不 不 同 同 的 的 取 取 法 法 . ꎻ 6. ∴ 解 则 析 有 C 1 6 若 = 非 6 个 空 ꎻ 真子集中含有 2 1 个元素 ꎬ
丁 、 乙甲 、 乙丙 、 乙丁 、 丙甲 、 丙乙 、 丙丁 、 1.解析 ∵ 将学生的节目排好共有 A 9 9= 若非空真子集中含有 2 个元素 ꎬ 则有 C 2 6
丁甲 丁乙 丁丙. 种 个
、 、 362880 ꎬ =15 ꎻ
3.解析 (1)C 3 15= 15 3 × × 1 2 4 × × 1 13 =455 . 教 90 师 种 的 ꎬ 节目抽空安排共有 C 1 9C 1 10 = 若 =2 非 0 空 个 真 ꎻ 子集中含有 3 个元素 ꎬ 则有 C 3 6
(2)C 3 200= 200 3 × × 1 2 99 × × 1 198 =1313400 . ∴ 排法 共 . 有 A 9 9C 1 9C 1 10 =32 659 200 种 若 =1 非 5 空 个 真 ꎻ 子集中含有 4 个元素 ꎬ 则有 C 4 6
(3)C 1 2 9 0 7 0= 19 2 . 7 0 ! 0! 3! = 200 3 × × 1 2 99 × × 1 198 2.解 字 析 有 C 3 5 ∵ 种 从 ꎬ 1ꎬ3ꎬ5ꎬ7ꎬ9 中任取 3 个数 若 =6 非 个 空 ꎻ 真子集中含有 5 个元素 ꎬ 则有 C 5 6
4 5 . . 解 解 ( = 4 1 析 析 ) 3 C 1 3 8 3 + C C 4 2 6 0 4 8 = 0 = 1 3 8 5 × × 2 次 2 7 × × . 1 6 + 4 8 条 × × 3 7 × × 2 6 × × 1 5 = 2 126 . 2 ∴ 没 将 从 有 一 5 2ꎬ 个 重 共 4ꎬ 数 复 可 6ꎬ 字 数 以 8 中 全 字 组 任 排 的 成 取 列 五 C 3 5 共 位 2 个 有 数 C 2 4 数 . A 5 5 字 A 种 5 5 有 = ꎬ 7 C 2 4 20 种 0 ꎬ 个 7. ( 真 因 解 2 子 此 析 )C 集 共 5 197 有 ( . = 1 2 ) 6 C + 3 3 1 4 1 9 9 7 5 C + 2 2 3 7 2 = 9 0 3 + 5 7 6 1 6 9 5 4 + 种 6 6 7 ꎻ = 0 6 种 2 ꎻ 个非空
6.解 90
(
析 条 n
+
.
1
C
)
( n n
!
1 +1 ) C C 10 n n- = 2 n 4
!
5 ꎻ(2)C10×A2 = 3.解 票
57
析 员
6
种 全 . 排 ∵ 列 对 有 司机 A 4 4 全 种 排 ꎬ∴ 列 共 有 有 A 4 4 A 种 4 4 ꎬ 对 A 4 4 售 = 8. ( 解 = 3 1 析 ) 8 C 6 4 19 3 7 ( 7 C 1 0 1 3 ) + 4 总 C 71 3 1 的 97 种 C 选 2 3 . + 法 C 2 1 有 97C C 3 3 2 8=28 种 ꎬ
= n n 4.解析 分两步完成 不选甲 乙的情况有 2 种
! ( -2)! 2! : 、 C6=15 ꎬ
n 第一步 从无限制条件的 个节目中选 甲 乙两个景点至少选 个的选法有
( +1)! : 5 ∴ 、 1
= n 个连同某电视剧和某专题报道在第 种.
( -2)! 2! 2 28-15=13
= ( n +1) n ( n - ( 2 n ) - ! 1) 2! ( n -2)! 第 一 二 天 步 播出 : 某 ꎬ 谈 有 话 C 2 5 节 A 4 4 目 种 以 播 及 出 剩 方 余 案 的 . 3 个节 ∴ (2 甲 ) 甲 、 乙 、 乙 两 都 个 选 景 的 点 情 至 况 多 有 选 C 1 2 2 个 =1 的 种 选 ꎬ 法有
= ( n +1) n ( n -1) 目在第二天播出 ꎬ 有 C 3 3A 4 4 种播出方案 ꎬ 28-1=27 种.
n3 - n . 2 播 故 出 共 方 有 案 C . 2 5A 4 4C 3 3A 4 4=5 760 种不同的 (3 种 )① 选甲 ꎬC 1 6 = 6 种 ꎬ② 选乙 ꎬC 1 6 =
= 6 ꎬ
2 总的选法有 种.
7.答案 mn 7.3 组合 ∴ 6+6=12
(1)10 (2)60 (3) 9.解析 由题意知小组赛每组所需比
8.解析 C 1 5 3 2 种. 习题7.3 赛的 场 ① 次即为从 个元素中任取 个
练习 (P ) 6 2
2 71 感受理解 元素的组合数 所以小组赛共要比赛
ꎬ
1.解析 48 2 50×49 . 1.答案 或 . 2 场.
(1)C50=C50= =1225 4 9 2C6=30
2×1 n 半决赛每两队各需比赛的场次即为
2 3 3 100! 2.证明 (1)∵ C m n =m n ! m ꎬC n n- m ② 从 个元素中任取 个元素的排列数
(2) C99 + C99 = C100 = = ! ( - )! 2 2 ꎬ
3! ×97! n 所以半决赛共要比赛 2 场.
10 3 0 × × 2 99 × × 1 98 =161700 . ∴ = ( C n m n - = m C ) ! n n ! - m. m ! ꎬ ③ 所以 决 全 赛只 部 需 赛 要 程 比 共 赛 需 1 要 场 2 比 A . 2 赛 =4 30+4+1=
(3)C 1 4+C 2 4+C 3 5=C 2 5+C 3 5=C 3 6= 3! 6! 3! = (2)∵ C m n +1=m ( n n +1)! m ꎬ 思 3 考 5 场 运 . 用
6×5×4 . ! ( +1- )!
3×2×1 =20 C m n-1 +C m n 10.答案 (1)0 (2)165
13
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( C 2
5m 析
+ ) 2 1 ∵ = 0 C
( .
2 2 3
1
=
)
C
原
3 3 2 ꎬ
式
∴
=
原
C
式
4m+
2
C
=
5m
C
-
3 3 3
C
+C
5m +
2 3
1
+
=
C
C
2 4
5m
+ 2
+1
- 5
6
.
.
解
解 =6 析
析
0
x 2.
T
T
r +
3
1
=
=C
C
6 r
2 6
x
1
6-
4
r
( 1 x
(-
)
2
r =
x )
C
2
6 r
=
x
4
6
C
-2
2 6
r
x
.
2
+
=
C
C
4 4
0 4
x4 +
x 1 4
C
-
1 4 x
(
3
C 0 4 x
1 x
4 -
+
C
C
1 4
2 4
x
x
3
2
1 x
x 1 2
+
+
C
C
2 4
3 4
x
x
2
x
x
1
1
2
3
+C10=C4+C4++C10=C5++C10=
令 r 得r .
)
11.解 C 3 11 析 = 16
(
5
1
.
)
每个小球均有
4
种不同的 ∴ 展 6- 开 2 式 = 中 0ꎬ 的常 = 数 3 项为T 4=C 3 6=20 . -C 3 4
æ
x x 1 3 +C 4 4 x 1 4
ö
放法 7.4.2 二项式系数的性质及应用 ç 1x3 1 3x 1 ÷ x2 8 .
ꎬ =2èC4 x +C4 x3 ø=8 +x2
故共有 4 种不同的放法.
4 =256 练习 4.解析 p p n p
将四个小球分成三组有 2 种不 (1)[ +(1- )] (0< <1)
(
同
2
的
)
方法
C4 1.答案
(1)252 (2)2
63
(3)1 =
pn
+C
1n pn -1
(1-
p
)+C
2n pn -2
(1-
p
)
2
+C
3n pn -3
将三组小
ꎬ
球放到四个盒子中 必有一
2.B
(1-
p
)
3
+C
4n pn -4
(1-
p
)
4
++C
n n-1p
(1-
空盒 ꎬ 3.证明 ∵ Cn m -1 +C m n -1+C m n - - 1 1 =Cn m -1 +C m n = p ) n -1 +C n n(1- p ) n.
12.解 故 析 有 ꎬ A 3 4 由 于 C 2 4 两 = 个 144 小 种 岛 不 对 同 应 的 一 方 座 法 桥 . 所 4. C 证 m n + 明 1ꎬ∴ 原 ∵ 式 1 成 + 立 2C . 1n+4C 2n++2 n -1 C n n-1 ( - 2 p ) ) 3 C 0 3 p3 +C 1 3 p2 (1- p )+C 2 3 p (1- p ) 2 +C 3 3(1
以这 个小岛之间可建桥 2 座 ꎬ . +2 n C n n =[ p +(1- p )] 3 =1 3 =1 .
现要建 4
3
座桥将A
ꎬ
B
ꎬ
C
ꎬ
D C4 四 = 个 6 岛连 =1+2C 1n+2 2 C 2n++2 n -1 C n n-1 +2 n C n n 5.解析 (1) T 1=1ꎻ T 2=C 1 15(-2 x )=-30 x ꎻ
起来 ꎬ 即从上述 6 座桥中选 3 座且去 =(1+2) n =3 n ꎬ∴ 原式成立. T 3=C 2 15(-2 x ) 2 =420 x2 ꎻ T 4=C 3 15(-2 x ) 3
掉不符合题意的情况 ( 当三座桥围成 5.证明 设 C 0nꎬC 1nꎬC 2nꎬꎬC n n-1 ꎬC n n 为 ( a + =-3640 x3.
三角形时 )ꎬ 即 C 3 6-C 3 4=16 种. b
在
)
展
n 的
开
二
式
项
中
式
ꎬ(
系
a
数
+ b
ꎬ
) n =C 0n an +C 1n an -1b +
(
-
2
2
)
009
T 8
52
=
0 a
C
9b
7 10
14.
(2 a3 ) 3 ( - 3 b2 ) 7 =
C 2n an -2b2 +C 3n an -3b3 ++C n n bn. T 6 æ ç x ö ÷ 6æ ç 1 ö ÷ 6 1 6 308.
令a =1ꎬ b =1 得 C 0n+C 1n+C 2n++C n n=2 n. (3) 7=C12è 3 ø è x ø = 3 6C12= 243
( )r
令a = n 1ꎬ n b =- n 1 为 得 偶 C 数 0n-C . 1n+C 2n-C 3n++ 6.解析 (1) T r +1=C1 r 0 - 2 1 x ꎬ
(-1) Cn=0( ) ( )
探究拓展 ∴ C 0n+C 2n+C 4n++C n n=C 1n+C 3n+C 5n++ 当r =5 时 ꎬ T 6=C 5 10 - 1 x 5 =- 6 x 3 5 .
13.解析 根据题意 从A经C到B的最 C
n n-1
=2
n -1.
æ
2
ör
8
短路程 只能向左 ꎬ 向下运动 从 A到 ∴ 当 n 为偶数时 ꎬC 0n+C 2n+C 4n++C n n (2) T r +1=C1 r 0(2 x3 ) 10- r è ç - 1 x2 ø ÷ =(-1) r
C 最短 ꎬ 的路程需要 、 向下走 ꎬ 次 向左 =2 n -1. r 10-2 r x30-5 r. 2
ꎬ 3 ꎬ 习题7.4 C102
走 次 即从 次中任选 次向左 剩 当 r 时 r .
2 ꎬ 5 2 ꎬ 感受理解 30-5 =0 ꎬ =6
下
C到
3 次
B的
向
最
下
短
ꎬ 故
路
有
程
C
走
2 5
法
种
有
走法
2
.同
种
理
故
ꎬ
由
由 1.解析
(1)(
a
+2
b
)
5
=
a5
+5
a4
(2
b
)
1
+
∴ 常数项为T 7=C 6 102 -2 = 1
2
05.
C4 ꎬ a3 b 2 a2 b 3 a b 4 b 5 ( )r
分步计数原理得共有 C 2 5C 2 4=60 种. a 10 5 (2 a4 ) b +10 a3 ( b 2 2 ) + a 5 2b3 (2 ) ab + 4 (2 ) b5 = . 7.解析 T r +1=C r n( x1 5 ) n - r - 1 x =C r n
14.解析 根据 分子的特点 我们只 +10 +40 +80 +80 +32
要 一 考 个 虑 不 一 同的 条 顺 链 DN 序 上 A 即 碱 对 基 应 的 每 顺 一 序 个 即 ꎬ 不 可 同 ꎬ 的 每 (
(
2) ( x
)
-
2
x 1 ) 7 = x7 +
(
C 1 7 x6
) 3
( - x 1 )
(
+C 2 7 x5
)
4
当 x r n- 5 6
=
r
3
( 时 -1
ꎬ
) T r.
4 =C
3n x n- 5 18
(-1)
3 为常
基因 于是问题转化为 个不同 1 3x4 1 4x3 1 数项
ꎬ 1 500 - x +C7 - x +C7 - x ꎬ
的位置上由 AꎬCꎬGꎬT 随意排列 ꎬ 每个 ( ) 5 ( ) 6 ( ) 7 ∴ n =18 .
位置都有 4 种选择 ꎬ 因此共有 4×4×4× +C 5 7 x2 - 1 x +C 6 7 x - 1 x + - 1 x 8.证明 2 n -C 1n2 n -1 +C 2n2 n -2 ++
×4= 7 4 . 1 4 500 种 二 不同 项 的 式 基 定 因 理 . = x7 -7 x5 +21 x3 -35 x + 3 x 5 - 2 x 1 3 +x 7 5 -x 1 7 . 9.证 (- 明 1) n - ∵ 1 C ( n n- n 1 +1 2 ) + n ( - - 1 1 = ) n n n = + ( C 2 1n - n 1 n - ) 1 + n = C 2 1 n n . n -2
1
2
练 .
.
解
A C
C
( -
5 习 x
2 3 2 4
3 5
2
x 4 析
) 2
+ 3
2 x ( (
+ x
+ 2 -
5 C
2
7 .
- x
4 5
4
(
) x
. x
x
1 4
)
4
2 2
)
+
+ .
4 -
1
C
(
= 8
C
3 4 x
1 5 5
C 2 3
x +
0 4 1 +
5 二
( 2
x
x
=
4 -
)
4 ( .
项
x
1 5
- )
= +
x 3
式 5
)
C
+
x
0 C
0 5 定 +
+
+
4 42 C
1 C
0
理 0
1 4
1 5
( 2
x x
- 3
2 1
( x
+ +
) -
C 1
4 x
0 2 5
= )
x x 3 2
1 1 +
+ +
6
2 3 . .解 C 解 C
(
C
- 1 =
=
0 2
1 6
C
2 6 5 6 C
2
( ( 析 析 x
x ) 0 6 (
0 6 - 2 -
+ ( 3 2
+ +
C
x x
+ C 1
) C
1 6
) C
+ 5 1 6
1
x
( C 1 6 5
x
+
x
3 6 x
+
1 + 7m
1
x
2 x
C 1
C
)
-
- C 3
+
+
)
2 6
3 6 C
( C
x
+ ( 6 6 C
x 5
( 1
2 6
8m -
+ 5 2 3
2 6 C
x
- + + x
+ +
x
(
1
2
4 6 x 2 x
C
) +
+
x
1 1
+ ) ) 4 2 C
5 6 C - -
C 6 6
x
+ + 8m ]
1 6 5
-
5
3 6 C
x ) x
x =
x
C (
3
3 6 3
= )
1
-
C 5 6
1 2
( + x -
5 + C
8m -
1
C 5 +
=
x
4 6 1 2
x 1 4 6 +
x
)
0 x
) x -
1 4 x +
6 C 4 3 C
+ +
+
-
= +
4
6 6 8m
C 5
x C
0
C
1
+ C
x 5 6
6 1
x 0
5 6 4 6
x
0 6 = x
3 1 2
( -
x 5
+
+
5
+ -
- 0
3 2
[ C +
1
.
C 1
x
+
1 6 C
2
C
0
)
6 6
x
5 x
6 6 0 6
x x
4 1
x 5
x
6 +
+ + +
. 2
6 1
1
0
1
∴ + = = .
.
解
解
又
∴ ∴ C
n n (
3 1
n n
0
析
析 C n
∵ n + + +
=
+ 3n C
=
C C T
1 =
1 n n 1 1 n n
1
4
2
- ) n n
C
1 T
T 0 0
与 n n n n 7n
ꎬ
r
r .
- - - +
+ ꎬ
+ 1 1 1
1 ∴
1 + + T 1
=
= C C - 8 能
这
C
C
2 2 n n 1 的 r n
r n
n n 被
(
x
两
n n 二 4 - - 2 2 .
x
n
项
+ + 项
)
2
n
整
的
式
- r
+ +
æ è ç
除
二
系 C C n n n n .
1
- - 数
4 项
2 1
x
n n 相
ö ø ÷ 式
2 +
4
等
.
n
系
2 ꎬ ꎬ
数为
3.D x5 2 x x2. 前 项的系数成等差 2 数列
4.解
k -
析
1x2 7-3 k
T
+3
k
+
=
k -1
C9 k -1
k
(
-1
x3
k
)
-1
9
x
- k
2
+
9
1
-
(
2 k
2
.
x ) k -1 =2 k -1
(
-
3)
( =
x
2
+
+
1 x
20 ) + 4
-
10 (
x - 1 x
) 4 ∵
∴1+C
3
2n× 1 =2×C 1n× 1 ꎬ∴ n =
ꎬ
8 .
C9 =2 C9 4 2
14
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æ ör f r n r ( )
∴ T r +1=C8 r ( x ) 8- r è ç
2
1 4xø ÷ ∴ f
(
( r
-
)
1)
= - r +1.
9
1
!
-
10
1
!
=1-
10
1
!
.
( )r n r n n
=
2
1
C8
rx4-4 3r. 令 -
r
+1
≥1ꎬ
得n
-
r
+1≥
r
ꎬ∴
r
≤
+
2
1.
(2)
2
1
!
+
3
2
!
+
4
3
!
++
(
n
+1)!
∵
含x项时r
=4ꎬ ( ) 若n 为奇数 ꎬ 则
n
+1为正整数 ꎬ 即 r = =1- 1 + 1 - 1 + 1 - 1 ++n 1
12.解 ∴ 析 含 x的 解 项 法 为 一 : T 展 5= 开式 2 1 中 4 C x3 4 8 x 的 = 系 3 8 5 数 x. 为 n + 2 1时 ꎬ f ( r )= f ( r - 2 1) n ꎬ 中间两项最大. - ( n + 1 1 2 ) ! ! 2! 3! 3! 4! !
C 3 3+C 3 4+C 3 5+C 3 6+C 3 7+C 3 8+C 3 9+C 3 10 =C 4 11 若n为偶数 ꎬ 则r ≤ 时 ꎬ f ( r ) 是递增 =1- n 1 .
=330 . ( n ) 2 思考运 ( 用 +1)!
解法二 x 且x 的 f 最大.
x :∵ 且 ≠-1 x ꎬ ≠0ꎬ ꎬ∴ 2 10.解析 由题意知有乙丙甲 ꎬ 丙甲乙 ꎬ 故
∴1+ ≠0ꎬ 1+ ≠1ꎬ
x x 2 x 10 本章回顾 共有两种排法.
∴ (1+ )+(1+ ) ++(1+ ) 11.解析 先将 个班级平均分三组 共
x x 10 6 ꎬ
(1+ )[1-(1+ ) ] 复习题
= x 2 2 2
1-(1+ ) 有C6C4C2种不同的分法 再将三位老
(1+ x )-(1+ x ) 11 (1+ x ) 11 1+ x . 感受理解 A 3 3 ꎬ
= ∵ (1+ x ) - 1 x 1的展开 = 式中 x x4 - 的系 x 数为 2 1 . . 解 解 析 析 C ① 1 5 所 +C 取 1 8= 的 13 两 个 个 . 数中含有 1ꎬ 由于 师分配到三个组中去 ꎬ 有C 2 6 A C 2 4 3 3 C 2 2 A 3 3
4 . 不可作底数 此时的对数值只有 种不同的分法.
C11=330 1 ꎬ =90
原式展开式中x3 的系数为 . 个 12.解析 令x 得 7 a a a
∴ 330 1 ꎻ (1) =1 2 = 0+ 1++ 7
13.解析 (2 x + 3) 4 = a 0+ a 1 x + a 2 x2 + a 3 x3 ② 所取的两个数都不是 1ꎬ 则有 A 2 8 个 ①
+
a
4
x
令
4.
x 得
对
其
数
中
值
ꎬ
令x
=-1
得
-4
7
=
a
0-
a
1+
a
2-+
a
6-
a
7
.
(1) =1ꎬ log24=log39ꎬlog42=log93ꎬ ②
a 56 0+ 3 a 1 ꎻ + a 2+ a 3+ a 4 =(2+ 3) 4 =97+ 此 由 log 时 32 共 =l 有 可 og 得 9 A 4ꎬ 2 8- l 不 o 4 g 同 2 = 3 5 的 = 2 lo 对 个 g4 数 不 9ꎬ 值 同 共 的 有 对数值. ① ∴ a + 0 ② + a ꎬ 2 得 + a 2 4 ( + a a 0 6 + = a 2 2 6 + - 2 1 + 3 a = 6 - ) 8 = 1 2 2 7 8 - . 4 7 ꎬ
(2) 令x =0ꎬ 得a 0=( 3) 4 =9ꎬ 53 ① 个 ② . ꎬ 1+52= ( a 2) a 由 ① a -② a ꎬ 得 6 13 .
∴ a 1+ a 2+ a 3+ a 4=(2+ 3) 4 -9=88+ 3.解析 种 . C 1 5+C 2 5+C 3 5+C 4 5+C 5 5 =2 5 -1= ( 1 3 + ) 由 3+ 题 5 意 + 可 7= 知 2 ꎬ + a 1 2 ꎬ a = 3ꎬ 8 a 5 2 ꎬ 5 a 6 7 都为正 ꎬ
56 3ꎻ 31 a a a a 都为负
( a = 3 ( ) a . ( 0 a + 0 a + 1 a + 2 a + 2 a + 4 a ) 3 2 + - a ( 4 a ) 1 ( + a a 0 3 - ) a 2 1+ a 2- a 3+ 4 5 6 . . . 解 解 解 析 析 析 2 A 一 1 3 3 0 位 =1 奇 2 3 0 数 = 24 4 共 8 个 有 个 . . 个 ∴ | a 0ꎬ 6 | a |+ 2 0 ꎬ | | + a 4 7 | ꎬ a | 1 6 |+| a 2|+ ꎬ | a 3|+| a 4|+| a 5|+
令
4)
x 得a a a a a 二位奇 数共有 1 1
3 ꎻ
个 =-
a
0+
a
1-
a
2+
a
3-
a
4+
a
5-
a
6+
a
7
1 探 4 究 . ∴ 解 3 析 原 ) 拓 4 = 式 ꎬ - 展 ( = 1 1 ꎬ ( ) 2 φ + ( r 0 3 ) - ) = 4 1 ( C + - 7 r 2 的 2 + - 图 3 3 象 ) + 4 是 = 4= 1 8 . ( 个 -2 孤 + 六 五 四 三 共 位 位 位 位 可 奇 奇 奇 奇 组 数 数 数 数 成 共 共 共 共 有 有 有 有 C C C C C 1 3 1 3 1 3 3 1 3 C C C C C 1 4 1 4 1 4 4 1 4 =1 A A A C 2 1 4 4 4 3 4 2 4 = = = = 4 2 2 1 ꎻ 8 8 8 4 8 8 4 个 个 个 个 ꎻ ꎻ ꎻ ꎻ 13.解 即 =2 析 6 + 2 4 1 ! 由 3 - ( 题 ( n n 2 ! 意 - 6 - 4 得 ) 2 1 ! 3 C C ) 4 2n n = = 2 1 3 1 4 4 = ꎬ 1 2 6 ! 38 ( 4 n n . ! -2)!
立的点. ∴ 3+12+48+144+288+288= n n n
分别是 个没有重复数字的奇数. = 2! ( -2)( - n 3)( -4)!
(0ꎬ1)(1ꎬ7)(2ꎬ21)(3ꎬ35)ꎬ 783 ( ) 4×3×2! ( -4)!
所 (4 示 ꎬ3 . 5)ꎬ(5ꎬ21)ꎬ(6ꎬ7)ꎬ(7ꎬ1)ꎬ 如图 7.解析 (1) T 4 =C 3 6 x3 2 x 3 = 8C 3 6 = ( n -2)( n -3) = 14 ꎬ∴ n2 -5 n -50=0ꎬ
4×3 3
=160ꎻ 解得n
=10
或n
=-5(
舍去
)
.故n
=10
.
T 2 x 2 2 2x2 x2. ( )n ( )
8.证
(2
明
) 3=
3
C
2 n
4(
+
2
C 1n
)
3 2
5
n -2
=
+
1
C
00
2n
C4
3 2 n
=
-4
6
+
00
+ ∴ x -x 2 2 = x -x 2 2
10
.
n
Cn-1
3
2
+1
设展开式的第 r
+1
项为常数项
ꎬ
则
= = ( 9
n
9 + + C 1
1n
) n = 9 1
n -
0
1
n + . C
2n9 n -2
++C
n n-1
9+1 T r +1=C1 r 0( x ) 10- r
(
-x 2 2
)r
=(-1) r 2 r
n r
9.证 明 1 1 +1-1 r x10-5.
(2) 证明 : f ( r )=C r n=r
n
n ! r ꎬ n
∵ n
!
-
(
n
+1)!
=
(
n
+1)! 由
题
C10
意
知1
2
0-5 r r
! ( - )! =0ꎬ∴ =2ꎬ
n = n ꎬ 2
而f ( r -1)=Cn r -1 =
(
r
-1)! (
! n
-
r
+1)!
ꎬ
∴
( 等 + 式 1 成 )! 立. ∴ 展开式的常数项为T 3=(-1) 2 2 2
由此可得f r
n
-
r
+1f r . 1 2 9
C 2 10=180 .
( )= r ( -1) (1) + ++ 14.解析 方法一 x2 x 5 x
2! 3! 10! ( )( +3 +2) =( +
n r ( ) ( ) 5 x 5
证明 由 得f r - +1f r 1 1 1 1) ( +2) ꎬ
(3) : (2) ( )= r ( -1)ꎬ = 1- + - + + 展开式中含x项的系数的组成为
2! 2! 3!
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1 0 5 0 1 4 . C5C52 +C5+C52 =240
方 法 二 x2 x 5
( ) ∵ ( + 3 + 2) =
x2 x x2 x x2 x
( +3 +2)( +3 +2)( +3 +2)
16
þ ï ï ï ï ï ï ý ï ï ï ï ï ï ü
个. =300 8.1.2 全概率公式
能被 整除的四位数的末两位
(2) 25 练习
数只能是 或 符合题意的四位
25 50ꎬ 从以上 5 个式子 5 中 个 任取一个含 x 的 13. 数 解 共 析 有 分 A 1 3 两 A 1 3 类 +A 2 4= 甲 21 组 个 中 . 选出 名女 1. A 解析 乙 机 记 器 事 生 件 产 A 的 1: 零 甲 件 机器 B 生 该 产 厂 的 这 零 种 件 零 ꎬ
项 项 的 的 系 ꎬ 其 系 数 余 数 为 4 为 个 C 因 . 1 5× 式 3× 取 2 其 4 = 常 24 数 0ꎬ 项 ∴ ꎬ 含 得含 x项 x 生 ② ꎬ 乙 有 组 选法 中选 C 1 5C 出 : 1 3 ① C 2 6 1 = 名 225 女 种 生 ꎻ ꎬ 有 1 选法 ( 件 2 A : 为 1) 废 P ( 品 B | . A 由 1) 全 + P 概 ( 率 A 2) 公 P ꎬ 式 ( B : 得 | A 2 P ) ( = B 4 ) 5 = % P ×
15.解 C 2 10 析 x2 + 因 + 为 2 C 4 1 1 x 0 0 0 > x 0 10 ꎬ = 所 1 以 +1 ( 0 1 x + + x ) 4 1 5 0 x = 2 + 1+ C + 1 10 x x 1 + 0 14.解 故 C 2 5 析 共 C 1 6 有 C 1 2 由 = 22 1 题 5 2 + 0 意 1 种 2 知 0 . = C 3 1m 4 + 5 C 种 1n= . 11ꎬ 即m + n = 2. 3 解 3 ) % 析 } + ꎬ 5 A 5 = % 记 { × 取 B 2 i % 得 = = 红 { 球 2 球 . 4 取 5 } % ꎬ 自 . i号罐 ( i =1ꎬ2ꎬ
16.解 >1 析 +10 x 第 +4 五 5 x 次 2. 测出不合格品 则前四 11 .又展开式中x2 的系数为 C 2m+C 2n= 则 两两 A 互 = A 斥 B 1+ AB 2+ AB 3ꎬ 且 AB 1ꎬ AB 2ꎬ AB 3
ꎬ ꎬ
次中有三次测出不合格品 则有 1 1 [ m ( m -1)+ n ( n -1)]= n2 -11 n +55
ꎬ C6 2 P A B 2 P A B 3 P A B
C 3 4A 4 4=576 种不同的情形. ( n 11 ) 2 99 则n 或n 时 ( | 1)= 3 ꎬ ( | 2)= 4 ꎬ ( | 3)
17. 所 解 证 以 析 明 : C 因 r r ( + 为 1 C ) r r + C C 1 n r + r n + + + 1 C 1 1= r r +2 C + n r - 1 + + C C r nꎬ r n=C r r+ + 1 1+C r r +1+ x m = 2 = 的 6ꎻ 系 - 当 2 数 n 取 =6 得 + 时 4 最 ꎬ ꎬ 小 m = 值 5 . = 2 综 5 5 . 上 当 ꎬ 当 n = = m 5 6 = 时 5ꎬ ꎬ ꎬ = 所以 2 1 ꎬ P ( A )= P ( AB 1)+ P ( AB 2)+ P ( AB 3)
C = = r r C +2 r r + + + 性 = 1 2 + C 质 C + n r + + r r C 1 1 + . 2 r n + 每 + 个 C 数 r n= 都 C r r 是 + + 1 3+ 组 C 合 r r +3 数 + 第 +C n r n 15. n 最 解 解 = 小 析 得 6ꎬ 值 n 或 = . 由 7 m 题 . = 意 6ꎬ 知 n = 2 5 C 时 2n= ꎬ C x 1n 2 + 的 C 3n 系 ( n 数 ≥ 取 3) 得 ꎬ = + 3 1 ∑i= 3 × 1 2 1 P ( = B 3 2 i 6 3 ) . P ( A | B i)= 3 1 × 3 2 + 3 1 × 4 3
行 (2 的 ) 第r + 1 1 个数是 C r n=r ! ( n n ! - r ) ꎬ ! . 故 r T r +1=C7 r ( x ) 7- r ( - 2 1 4x )r =(-1) r 练习 8.1.3 贝叶斯公式 ∗
性 性 性 质 质 ꎬ 即 2 C r n 三 对 =C 角 称 n n - 形 r 性 . 的 : 杨 两 辉 条 三 腰 角 上 具 都 有 是 对 数字 称 C 2 r 7x14 4 -3r (0≤ r ≤7ꎬ r ∈ Z ) . r 1.解 过 析 的是 货 设 车 事 ꎬ 件 A 2 B : 经 : 中 过 途 的 停 是 车 客 修 车 理 . ꎬ A 1: 经
而其 3 余的数都等于它 肩上 的两 (1) 若 T r +1 是常数项 ꎬ 则14 4 -3 =0ꎬ 得 由题意知P ( A 1)= 1 ꎬ P ( A 2)= 2 ꎬ P ( B
1 个 ꎬ 数字相加 ꎬ 也就是 C r n +1= “ C r n-1 + ” C r n . 1 能 4 的 =3 r 故 ꎬ 即 展 3 开 是 式 1 中 4 没 的 有 因 常 数 数 ꎬ 而 项 这 . 是不可 | A 1)=0 . 02ꎬ P ( B | A 2 3 )=0 . 01ꎬ 3
性质
4
第n行的各数之和
:C
0n+C 1n+ ꎬ
r
由贝 叶 斯 公 式 得 P
(
A
1 |
B
) =
C 2n++C n n=2 n. (2) T r +1 是有理项 ꎬ 当且仅当14-3 为 P ( A 1) P ( B | A 1)
性质 杨辉三角第n斜列相应各数 4 P A P B A P A P B A =
5 整数. ( 1) ( | 1)+ ( 2) ( | 2)
构成的数列 这个数列为n n n
ꎬ -2( ≥2ꎬ 又因为 r r Z 所以r 或 . 1 .
∈
N∗
)
阶等差数列.
故展开式
0≤
中有
≤7ꎬ
个
∈
有
ꎬ
理项 分
=
别
2
是
6
T 3
×002
1 .
数 行 性 字 质 ꎬ 即 均 6 第 为 2 杨 奇 n - 辉 数 1( 三 . n 角 为 的 正 第 整 1 数 ꎬ ) 3ꎬ 行 7ꎬ 的 15 各 ꎬ 个 = 2 4 1x2 ꎬ 第 T 7= 8 64 7 章 x 2 . 概率 ꎬ 3 2.解 1 3 析 ×0 . 02 由 + 贝 3 2 × 叶 0 . 斯 01 公 = 式 2 得 P ( B 1 | A )=
本章测试 1 2
P B P A| B ×
一、填空题 ( 1) ( 1) 3 3 8 .
8.1 条件概率 3 = =
1.答案 P B P A| B 23 23
2.答案
5 ∑i=
1
( i) ( i)
36
10 8.1.1 条件概率 习题8.1
3.答案
40 感受理解
练习
4.答案
6 1.解析 不会.无论哪一次掷硬币 都有
5 6 . . 答 答 案 案 0 1.解析 P ( A )= 6 3 = 2 1 ꎬ P ( B )= 6 4 = 两种可 能 ꎬ 即正面向上与反面向 ꎬ 上 ꎬ 故
二、选择 题 10 2 P AB 2 1 P A B P ( AB ) 第 次反面向上的概率仍为 1 .
ꎬ ( )= = ꎬ ( | )= P B 10
7.C 3 6 3 ( ) 2
a
8.D 1 2.解析 由题意 ꎬ 得P ( A )=a bꎬ P ( B )=
+
9.A 3 1 .
= = a a a
10.C 2 2 a bꎬ P ( AB )=a ba bꎬ 所以P ( A | B )
三、解答题
2.解析
3
记 第一次摸出红球 为事件A
+
P AB a
+ +
11.解析 (1)6×5 种 ×8 . =240 种. (2)6×5+6 “ 第二 次摸 “ 出白球 ” 为事件 ” B ꎬ 则P ( A ) ꎬ = 独立 P ( ( 事 B ) 件 ) = . a + b= P ( A )ꎬ 所以A与 B 是
×8+5×8=118
12.解析 因为四位数的千位数字不 = 6 = 3 ꎬ P ( B | A )= 4 .由乘法公式得 3.解析 电压超过额定值且电气设备被
(1) 10 5 9
能为 烧坏的概率P p p .
0ꎬ P AB P B A P A 4 3 4 . = 1 2
所以无重复数字的四位数共有 1 3 ( )= ( | ) ( )= × = 4.解析 设事件 A 某种动物活到
A5A5 9 5 15 =“ 20
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岁 B 某种动物活到 岁 则 P 设掷两颗骰子 所得点数之差为X
”ꎬ =“ 25 ”ꎬ 次取出白球的概率P 1 2 3 (1) ꎬ ꎬ
A . P AB . 现龄 岁的 2= × × + 则X的可能取值为
( )=08ꎬ ( )=04ꎬ∴ 20 3 5 4 -5ꎬ-4ꎬ-3ꎬ-2ꎬ-1ꎬ
这种动物活到 岁的概率P B A .
25 ( | )= 1 3 2 1 4 4 31. 0ꎬ1ꎬ2ꎬ3ꎬ4ꎬ5
P AB . × × + × × = X 表示掷得点数为
( ) 04 . . 3 5 4 3 8 7 105 =-5 (1ꎬ6)ꎻ
P A = . =05 探究拓展 X 表示掷得点数为
( ) 08 =-4 (1ꎬ5)ꎬ(2ꎬ6)ꎻ
5.解析 投诉的原因不是凹痕的概 11.略. X 表示掷得点数为
(1) =-3 (1ꎬ4)ꎬ(2ꎬ5)ꎬ
率P % %. 12.解析 分别令 RR RB BB 表示取出
1=1-35 =65 ꎬ ꎬ (3ꎬ6)ꎻ
投诉发生在保质期内 投诉的原因 卡片为 两面红 一面红一面黑 X 表示掷得点数为
(2) ꎬ “ ”ꎬ“ ” =-2 (1ꎬ3)ꎬ(2ꎬ4)ꎬ
% 两面黑 三个事件 R 表示事件 取
是产品外观的概率P 32 . %. “ ” ꎬ “ (3ꎬ5)ꎬ(4ꎬ6)ꎻ
2= 63 %≈5079 出卡片朝上一面为红色 ”ꎬ 那么 P X =-1 表示掷得点数为 (1ꎬ2)ꎬ(2ꎬ3)ꎬ
投诉发生在保质期后 投诉的原因
(3) ꎬ RR P RB P BB 1 (3ꎬ4)ꎬ(4ꎬ5)ꎬ(5ꎬ6)ꎻ
% ( )= ( )= ( )= ꎬ
是产品外观的概率P 3 . %. 3 X 表示掷得点数为
3= %≈81 P RR R =0 (1ꎬ1)ꎬ(2ꎬ2)ꎬ
37 P RR R ( ∩ )
P A % P B % P ∴ ( | )= P R (3ꎬ3)ꎬ(4ꎬ4)ꎬ(5ꎬ5)ꎬ(6ꎬ6)ꎻ
(4)∵ ( )= 35 ꎬ ( )= 63 ꎬ ( ) X 表示掷得点数为
AB % P A P B . % P RRR P RR =1 (2ꎬ1)ꎬ(3ꎬ2)ꎬ
( 显然 ) P = 3 A 2 B ꎬ∴ P ( A P ) B ( ) 所 = 以 22 A 0 和 5 B ꎬ =P ( R | RR ) P ( RR )+ P ( ( R | | RB ) ) P ( ( RB ) )+ P ( R | BB ) P ( BB ) (4ꎬ3)ꎬ(5ꎬ4)ꎬ(6ꎬ5)ꎻ
( )≠ ( ) ( )ꎬ X 表示掷得点数为
不是独立事件. 1 =2 (3ꎬ1)ꎬ(4ꎬ2)ꎬ
1×
6.解析 设A 为第i个车间 i 3 2 . (5ꎬ3)ꎬ(6ꎬ4)ꎻ
i ( =1ꎬ2ꎬ3ꎬ = = X 表示掷得点数为
4)ꎬ
B为次品
ꎬ
1
+
1
×
1
+0
3 =3 (4ꎬ1)ꎬ(5ꎬ2)ꎬ
3 2 3 (6ꎬ3)ꎻ
则P B 4 P A P B A % 由上述结果可知 随机抽出一张卡片 X 表示掷得点数为
( )= ∑i= 1 ( I) ( | i)=15 × 它的一面是红色 ꎬ 的情况下 剩下的一 ꎬ X =4 表示掷得点数为 (5ꎬ1)ꎬ . (6ꎬ2)ꎻ
. % . % . % . ꎬ =5 (6ꎬ1)
004+20 ×0 03+30 ×0 02+35 ×0
设篮球运动员 次定点投篮中命
. . 面是黑色的概率为 1 显然这两个概 (2) 10
7. 0 解 1 析 =00 设 21 A 5 第一次取出的是黑球 3 ꎬ 中的次数为Y ꎬ 则Y的可能取值为 0ꎬ1ꎬ
=“ ”ꎬ 率不相等.
.
B 第二次取出的是黑球 则B AB 2ꎬ3ꎬ4ꎬ5ꎬ6ꎬ7ꎬ8ꎬ9ꎬ10
=“ ”ꎬ = + Y 表示 次定点投篮中命中 次
AB.由题意 得P A 5 P B A 8 8.2 离散型随机变量 =0 10 0 ꎻ
ꎬ ( )= ꎬ ( | )= Y 表示 次定点投篮中命中 次
9 12 =1 10 1 ꎻ
及其分布列 Y 表示 次定点投篮中命中 次
2 P A 4 P B A 5 所以P =2 10 2 ꎻ
= ꎬ ( )= ꎬ ( | )= ꎬ Y 表示 次定点投篮中命中 次
3 9 12 8.2.1 随机变量及其分布列 =3 10 3 ꎻ
Y 表示 次定点投篮中命中 次
B P A P B A P A P B A =4 10 4 ꎻ
( )= ( ) ( | )+ ( ) ( | )= 练习 Y 表示 次定点投篮中命中 次
1 =5 10 5 ꎻ
5 × 2 + 4 × 5 = 5 . 1.解析 这些变量都是随机变量 Y 表示 次定点投篮中命中 次
9 3 9 12 9 ꎬ(1) =6 10 6 ꎻ
是离散型随机变量 是连续 Y 表示 次定点投篮中命中 次
8.解析 第 次取得正品的概率P 6 (2) ꎬ(3)(4) =7 10 7 ꎻ
2 = × 型随机变量. Y 表示 次定点投篮中命中 次
8 =8 10 8 ꎻ
2.C Y 表示 次定点投篮中命中 次
5 2 6 3 如果抽取次数改为 =9 10 9 ꎻ
+ × = ꎻ 3ꎬ 练习 Y 表示 次定点投篮中命中
7 8 7 4 2 = 10 10
1.解析 随机变量X的分布列为 次.
那么第 次取得正品的概率P 6 5 10
3 = × 设早上 通过某路口的
8 7 X (3) 6:00~7:00
0 1 车辆数为 Z 则 Z 的可能取值为
× 4 + 6 × 2 × 5 + 2 × 6 × 5 + 2 × 1 × P . . ꎬ 0ꎬ1ꎬ
6 8 7 6 8 7 6 8 7 01 09 .
2ꎬ
3 .由此可见 无论哪一次抽取 抽得正 2.解析 (1) 由随机变量 X 的概率分布 Z =0 表示通过某路口的车辆数为 0ꎻ
ꎬ ꎬ
4 的性质知a . . . . Z 表示通过某路口的车辆数为
=1-(0 1+0 2+0 1+0 3)= =1 1ꎻ
品的概率均为 3 . . Z 表示通过某路口的车辆数为
03ꎻ = 2
4 P X P X P X . .
9.解析 在阴天的条件下 监控系统 (2) ( <0)= ( =-1)+ ( =-0 5) 2ꎻ
(1) ꎬ . . . 2.解析 X是连续型随机变量 其取值集
=01+02=03ꎻ ꎬ
检测到进入者的概率P 228 . . P . X P X . P X 合可表示为 X a X b a b .
1= ≈0974 (3) (-05≤ <3)= ( =-05)+ ( { |- < < ꎬ >0ꎬ >0}
234 P X . 3.解析 明天降雨 用 表示 明天
监控系统漏检了一个进入者 气候 =0)+ ( =18) “ ” “1” ꎬ“
(2) ꎬ . . . . 不降雨 用 表示 设X的可取值为
条 件 是 下 雪 天 的 概 率 P =02+01+03=06ꎻ ” “0” ꎬ 0
2 = P X 或 则 明天降雨或不降雨 可用随机
(4) ( <-2)=0ꎻ 1ꎬ “ ”
3 P X P X . P X 变量X表示.
(5) ( >1)= ( =1 8)+ ( =3)=
10 . . . . . 4.解析 随机变量X的分布列为
≈0745 03+03=06ꎻ
6 6 3 10
+ + + P X .
10 2 . 3 解 4 析 232 10 第 1 一 95 次取出红球的概率P 习 ( 题 6) 8. ( 2( <5 1 ) ) =1 X 1 0
(1) 1 P p p
感受理解 1-
1 2 1 3 1 4 1 .
= × + × + × = 1.解析 这 个随机试验的结果都可以 5.解析 X是连续型随机变量.
3 5 3 5 3 8 2 3 (1)
第一次取出红球的前提下 第二 用随机变量表示. 设事件 取得优秀成绩 用 表
(2) ꎬ (2) “ ” “1”
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、讲义等示 未取得优秀成绩 用 表示 随 3.解析 E X . . . ) 2 ( ) 2
ꎬ“ ” “0” ꎬ ( )=8×03+9×0 1+10×0 6= 7 1 7 1 35.
机变量X的可能取值为 或 . . E Y . . . . . × + 6- × =
0 1 93ꎬ ( )=8×02+9×05+10×03=91 2 6 2 6 12
6.解析 设击落飞机的命中次数为X 则 这就是说甲射击所得环数的数学期望 5.解析 X的可能取值为
ꎬ (1) 2ꎬ3ꎬ
随机变量X的可能取值为 .X 比乙射击所得环数的数学期望高 从而
1ꎬ2ꎬ3 =1 ꎬ P X 1 1 P X 2 2 .
表示第一次命中第一部分 飞机被击 说明甲的平均成绩较好. ( =2)= 2 = ꎬ ( =3)= 2 =
ꎬ C3 3 C3 3
落 故P X . X 表示第一次 练习 (第 页) X的分布列为
ꎬ ( =1)=03ꎻ =2 2 113 ∴
命中飞机的第二部分 ꎬ 第二次命中飞机 1.解析 E ( X )=1×0 . 04+2×0 . 08+3×0 . 12 X 2 3
的第一部分 故 P X . . . . . .
ꎬ ( =2)= 0 7×0 3= +4×016+5×0 20+6×0 16+7×0 12+8×
. . . . P 1 2
021ꎻ 008+9×004=5
X 表示前 次命中飞机的第二部 V X 2 . 2 . 3 3
=3 2 ∴ ( )=(1-5) ×0 04+(2-5) ×0 08
分 ꎬ 第三次不论命中第一还是第二部 +(3-5) 2 ×0 . 12+(4-5) 2 ×0 . 16+(5-5) 2 (2) E ( X )=2× 1 +3× 2 = 8 ꎬ
分 飞机均被击落 故P X . . . 2 . 2 . 3 3 3
ꎬ ꎬ ( =3)=07×0 ×020+(6-5) ×016+(7-5) ×012+(8 ( ) ( )
. 2 . 2 . 标准差 V X 8 2 1 8 2 2
7=049ꎬ -5) ×008+(9-5) ×0 04=4ꎬ ( )= 2- × + 3- ×
所以随机变量X的分布列为 为 . 3 3 3 3
2
2 .
X 2.解析 E X 1 =
1 2 3 ( )= ×(2+4+6++100) 9
50 6.解析 奖分X的可能取值为
P . . . . 500ꎬ100ꎬ
03 021 049 =51
思考运用 V ( X )=[(2-51) 2 +(4-51) 2 +(6-51) 2 60ꎬ4ꎬ
7.解析 (1) 设选做的 3 题中该同学会做 ++(100-51) 2 ]× 1 =833 . P ( X = 500) = 10 4 32 ꎬ P ( X = 100)
的题目数为X 则X的可能取值为 50
ꎬ 1ꎬ2ꎬ 习题8.2(2) 8
1 2 = ꎬ
由古典概型知 P X C4C2 4 感受理解 1032
3ꎬ ( =1)= 3 =
C6 20 1.解析 E X . . . P X 20 P X 1000
( )=1×02+2×02+3×02+4× ( =60)= ꎬ ( =4)= ꎬ
1 . . 1032 1032
= ꎻ 02+5×02=3ꎬ X的分布列为
5 V X 2 . 2 . ∴
P ( X =2)= C 2 4C 3 1 2 = 12 = 3 ꎻ 3) ( 2 × ) 0 = . 2 ( + 1 ( - 4 3 - ) 3) × 2 0 × 2 0 + . 2 ( + 2 ( - 5 3 - ) 3) × 2 0 ×0 2 . + 2 ( = 3 2 - . X 500 100 60 4
C6 20 5
P ( X =3)= C 3 4 3 = 4 = 1 . 2.解析 E ( X )=-1× 3 1 +0× 1 1 2 +1× 4 1 +2 P 10 4 32 10 8 32 1 2 0 0 32 1 1 0 0 0 3 0 2
C6 20 5
1 1 3 E X . .
随机变量X的分布列为 × +3× = ꎬ ( )≈7752
∴ 6 6 4 思考运用
( ) ( )
X 2 2
1 2 3 V ( X )= -1- 3 × 1 + 0- 3 × 7.解析 令Y 1= X +2ꎬ 则Y 1 的分布列为
4 3 4
P 1 3 1 ( ) 2 ( ) 2 Y
1 3 1 3 1 1 3 4 5 6 7
5 5 5 + 1- × + 2- × +
12 4 4 4 6 P . . . . .
8.解析 P . P 表示直到 ( ) 2 02 02 02 02 02
(1) (1)=023ꎬ (1) 3 1 35.
抽出 件次品时已经抽出的产品个数 3- × = E Y . . . .
1 4 6 16 ( 1)=3×02+4×02+5×02+6×02+7
为 的概率 即第 次就抽到了一件次 3.解析 由 X 分布知 E X p V . .
1 ꎬ 1 ~0-1 ( )= ꎬ ×02=5
品 ꎬ 其概率为 0 . 23 . ( X )=(1- p ) 2 p +(0- p ) 2 (1- p )=(1 令Y 2=3 X ꎬ 则Y 2 的分布列为
示 (2 直 ) P 到 (5 抽 )= 出 0 . 23 件 × 次 0 . 7 品 7 4 时 ≈ 已 0 . 0 经 81 抽 ꎬ P 出 (5 的 ) 产 表 - p ) p ≤ ( 1- p + p ) 2 = 1 . Y 2 3 6 9 12 15
2 4
1 P . . . . .
品个数为 的概率 即前 次抽到的是 当且仅当 p p 即p 1 时等号成立 02 02 02 02 02
正品 ꎬ 第 5 5 次抽到的 ꎬ 是次品 4 的概率约为 1- = ꎬ = 2 ꎬ E ( Y 2)=3×0 . 2+6×0 . 2+9×0 . 2+12×0 . 2+
0 ( . 3 0 ) 8 P 1 . ( Y ≥2)=1- P ( Y =1)=1-0 . 23=0 . 4. ∴ 解析 V ( X ) X ≤ 的 1 4 分 . 布列为 令 15× Y 0 3 . = 2 X = 2 9 ꎬ . 则Y 3 的分布列为
它表示直到抽出 件次品时已经抽 Y
7 出 7ꎬ 的产品个数不小于 1 的概率是 . . X 3 1 4 9 16 25
2 077 1 2 3 4 5 6 P . . . . .
02 02 02 02 02
8.2.2 离散型随机变量的 P 1 1 1 1 1 1
E Y . . . .
数字特征 6 6 6 6 6 6
( 3)
.
=1×0
.
2+4×02+9×02+16×0 2+
25×02=11
练习 (第 页) E X 1 1 1 1 由 知V Y 2 .
1 110 ( )=1× +2× +3× +4× +5× (2) (1) ( 1)=(3-5) ×02+(4-
1.解析 该项投资收益的均值为E X 6 6 6 6 2 . 2 . 2 .
( )= 5) ×0 2+(5-5) ×0 2+(6-5) ×0 2+
1×0 . 1+1 . 5×0 . 2+2×0 . 4+4×0 . 2+10×0 . 1 1 +6× 1 = 7 . (7-5) 2 ×0 . 2=2ꎬ
百万元 . 6 6 ( 2 ) ( ) V Y 2 . 2 .
=3( )
V X 7
2
1 7
2
1
( 2)=(3-9) ×0 2+(6-9) ×0 2+(9
2.解析 疏散时间的均值为 . ( )= 1- × + 2- × 2 . 2 . 2 .
13×0 04+14 2 6 2 6 -9) ×02+(12-9) ×02+(15-9) ×02
. . . . ( ) ( ) (
×025+15×0 4+16×0 18+17×0 1+18× 7 2 1 7 2 1 =18ꎬ
. . . + 3- × + 4- × + 5- V Y 2 . 2 .
003=1514(h) 2 6 2 6 ( 3)=(1-11) ×0 2+(4-11) ×0 2+
18
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2 . 2 . n 即平均来看 进行 次试验 . 方差V X . . . .
(9-11) ×0 2+(16-11) ×0 2+(25- =100ꎬ ꎬ 100 =24ꎬ ( )=3×08×02=048
2 . . . 事件A会发生一次. 思考运用
11) ×02=748
当Y aX b时 E Y aE X b V 3.解析 设次品个数为X 则X B . 5.解析 随机变量 X 的所有可能取
(3) = + ꎬ ( )= ( )+ ꎬ ꎬ ~ (20ꎬ0 (1)
Y a2V X . P X P X P X 值是
( )= ( ) 1)ꎬ∴ ( ≤3)= ( =0)+ ( =1)+ 1ꎬ2ꎬ3ꎬ
8.解析 有放回地从袋中取两次 ꎬ 每次取 P ( X =2)+ P ( X =3)=C 0 20×0 . 1 0 ×0 . 9 20 + 则P X 2 P X 1 2
1 个球的样本空间Ω ={(1ꎬ1)ꎬ(1ꎬ2)ꎬ C 1 20×0 . 1×0 . 9 19 +C 2 20×0 . 1 2 ×0 . 9 18 +C 3 20× ( =1)= 3 ꎬ ( =2)= 3 × 3
(1ꎬ3)ꎬ(2ꎬ1)ꎬ . (2ꎬ2)ꎬ(2ꎬ3)ꎬ(3ꎬ1)ꎬ 0 . 1 3 ×0 . 9 17 ≈0 . 867 . = 2 ꎬ
(3ꎬ2)ꎬ(3ꎬ3)} 4.解析 由题意知因超速引起交通事故 9
X的可能取值为
(1) 1ꎬ2ꎬ3ꎬ 的概率为 . 则 次交通事故中有 P X 2 2 1 .
0 6ꎬ 8 6 ( =3)=1- - =
P X 1 P X 1 P X 次主要是因为超速引起的概率P 6 3 9 9
( =1)= ꎬ ( =2)= ꎬ ( =3) =C8× X的分布列为
9 3 . 6 . 4 . . ∴
06 ×04 ≈00334
5 . X
= 5.解析 E X 1 1 1 1 2 3
9 ( )=1× +2× +3× +4×
X的分布列为 5 5 5
∴ P 2 2 1
X 1 +5× 1 =3ꎬ 3 9 9
1 2 3 5 5
E X 2 2 1 13.
P 1 1 5 V X 1 2 2 2 (2) ( )=1× +2× +3× =
( )= [(1-3) +(2-3) +(3-3) + 3 9 9 9
9 3 9 5 ( ) 2 ( ) 2
E X 1 1 5 22. (4-3) 2 +(5-3) 2 ]=2ꎬ∴ σ = 2 . (3) V ( X )= 1- 1 9 3 × 3 2 + 2- 1 9 3
(2) ( )=1× +2× +3× = 6.解析 设任一时刻占线的分机数为X ( )
V X ( 22 9 ) 2 1 3 ( 9 22 ) 9 2 1 每个分 机在任一时刻占线的概率 P = ꎬ × 9 2 + 3- 1 9 3 2 × 9 1 = 8 3 1 8.
( )= 1- × + 2- ×
9 9 9 3 20 1 .
( 22 ) 2 5 38. 60 = 3 ∴ 标准差 V ( X )= 38.
+ 3- × = 各个分机是否占线是相互独立的 9
9 9 81 ∵ ꎬ∴ 6.解析 一架 发动机的飞机安全飞行
探究拓展 ( ) 4
X B 1 . 的概率
~ 5ꎬ
9.解析 E X 1 1 1 3 P . 4 3 . 3 . .
( )=1× +2× 2 +3× 3 ++ 1=1-(0004 +C4×0004 ×0 996)≈0
2 2 2 E X 1 5 V X 1 2
∴ ( )=5× = ꎬ ( )=5× × 99999974ꎬ
n 1 3 3 3 3 一架 发动机的飞机安全飞行的概率
× nꎬ 2
2 10. P . 2 .
= 2=1-0004 =0999984ꎬ
令S n=1× 2 1 +2× 2 1 2 +3× 2 1 3 ++ n × 2 1 nꎬ 习题 9 8.2(3) 显 发 然 动 P 机 1> 的 P 2 飞 ꎬ∴ 机 一 更 架 安 4 全 发 . 动机的飞机比
感受理解 2
1 S 1 1 n 1 n
2 n=1× 2 2 +2× 2 3 ++( -1)× 2 n+ 1.解析 由条件知 寿命至少为 8.2.4 超几何分布
(1) ꎬ 8000
1 的节能灯只数X B . 则P X 练习
×
2
n +1ꎬ
n
h
=18)=C
1
2
8
0×0
.
9
18
×(
~
1-
(
0
2
.
0
9
ꎬ
)
0
2
≈
9)
0
ꎬ
.
285
.
(
1.解析 随机变量X的可能取值为
0ꎬ1ꎬ
1 S 1 1 1 1 至少有 只使用寿命至少为
∴ n= + 2 + 3 ++ n- n +1 (2) 15 8000 2ꎬ3ꎬ
2 2 2 2 2 2 的概率P P X P X P
= 2 1 1 ( - 1- 2 1 2 1 n ) - 2 n n +1 =1- n 2 + n + 2 1 . C h ( 20 X 1 2 7 0 ) × = = 0 1 . C 7 9 ) 1 2 1 5 0 7 + × × P 0 0 = . ( . 9 1 X 1 3 5 ( = + × C 1 0 8 1 2 . = 8 0 1 ) × 5 1 + 0 + 5 P . ) C 9 ( 1 2 1 + X 6 0 8 × × = ( 0 0 1 . . 9 1 9 ) 2 1 = 6 + + × 1 C P 6 0 1 2 ( ) 9 0 . 1 × X + 4 0 = + . P = ( 2 9 X 0 5 3 = ꎬ 0)= C C 3 2 3 3 0 0 = 2 5 0 7 3 ꎬ P ( X =1)= C 1 1 C 0 3 3 C 0 2 20
n n 19 . 20 . 20 . . 2 1 3
S +2. E X +2. 9 ×01+C20×09 ≈09887 P X C10C20 45 P X C10
∴ n=2- n ∴ ( )=2- n 至少有 只达不到使用寿命至少 ( =2)= 3 = ꎬ ( =3)= 3
2 2 (3) 2 C30 203 C30
为 的概率P P X P
8.2.3 二项分布 8000 h =1-[ ( =0)+ 6
X . 20 1 . . 19 = ꎬ
1.解析 随意作答 即答对和答错的概率
( =
.
1)]=1-(0 1 +C20×0 9×0 1 ) 2
X
03
的分布列为
ꎬ ≈1 ∴
均为 1 用X表示答对试题的个数 则
2.解析
4
个元件中有
2
个经受住打击
X
ꎬ ꎬ ( ) ( ) 0 1 2 3
2 2 2
( ) 的概率 P 2 3 3
X B 1 所以P X P X =C4 × 1- P 57 95 45 6
~ 10ꎬ ꎬ ( ≥8)= ( = 4 4
2 203 203 203 203
( ) 27.
8)+ P ( X =9)+ P ( X =10)=C 8 10 1 8 = 128 随机变量Y的可能取值为 0ꎬ1ꎬ2ꎬ3ꎬ
( ) 2 ( ) 9 ( 2 ) 1 3.解析 由题意 ꎬ 知 X ~ B (3ꎬ0 . 25) . ∴ E P Y C 3 10 6 P Y C 1 20C 2 10
1- 2 1 +C 9 10 1 2 1- 2 1 ( V X X )=3×0 . 25 . =0 . 75ꎬ . . σ ( =0)= C 3 30 = 203 ꎬ ( =1)= C 3 30
( ) 10 ( ) 0 ( )= 3×0 25×0 75=0 562 5ꎬ = 45
+C 1 1 0 0 1 2 1- 2 1 =0 . 055 . 0 . 5625=0 . 75 . = 203 ꎬ
4.解析 由题意 知 X B . 击 2 1 3
2.解析 设试验次数为n 由n 1 知 ꎬ ~ (3ꎬ0 8)ꎬ∴ P Y C20C10 95 P Y C20
ꎬ × =1 中目标的次数X的均值E X . ( =2)= 3 = ꎬ ( =3)= 3
100 ( )= 3×0 8 C30 203 C30
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、讲义等有 家 无违规行为的工厂有 P Z . P Z . . .
57 3 ꎬ 20-3=17 ( <12)- ( ≤04)=0884 9-0655
= ꎬ 家 . .
203 ( )ꎬ 4=02295
Y的分布列为 0 5 3.解析 设抗拉强度 X N μ σ 由题
∴ 没有发现工厂违规的概率为C3C17 ~ ( ꎬ )ꎬ
Y 0 1 2 3 (1)
. .
C 5 20 知μ =10000ꎬ σ =100 . (X
≈03991 P X P -10000
P 6 45 95 57 发现 家工厂有违规行为的概率为 (1) ( >10 150)= >
(2) 2 ) 100
203 203 203 203
2 3 10150-10000 P Z . P Z
2.解析 随机变量 X 的可能取值为 0ꎬ C3C 5 17 ≈0 . 1316 . 100 = ( >1 5)= 1- (
C20 . . . .
1ꎬ2ꎬ 思考运用 ≤15)=1-09332=00668
P ( X =0)= C C 2 3 2 5 5 0 = 3 1 5 7 ꎬ P ( X =1)= C 1 1 C 5 2 5 C 0 1 35 = 5. 解 析 ( 1) f ( n ) = C 2n C C 1 1 8 1 0 0 0 0 0 0 0- n 件 答 的 : 抗 比 拉 例 P 强 为 度 6 超 . 68 过 %. X 10 150 kg/cm 2 的元 P
2 n n n n n (2)1- (9 800< ≤10 200)= 1-
∴ 7 3 X ꎬ P 的 ( 分 X X = 布 2) 列 = 为 C C 1 2 5 5 0 = 3 3 5 ꎬ ( = 2) ( 由 -1 f ( ) f 2 ( ( n 0 1 + 0 n × ) 0 1 1 0 ) 1 0 > 1 - × 1 9 ) 9 得 ( 8 9 × 9 1 9 9 9 - 9 7 9 × ) 2 × > × 1 9 × 0 9 ( n 1 9 ꎬ 9 ∴ 3- n ) < . 1 1 ( 02 9 0 8 0 0 - 0 1 1 - 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 ) 0 =1 < - P (- X 2 - < 1 1 Z 0 00 ≤ 00 2 0 )=1 ≤ -
0 1 2 f n 100
. .由( +1) 得n . .
P Z P Z P Z
992 f n <1ꎬ >1992 ( ≤2)+ ( ≤-2)=2-2 ( ≤2)=
P 17 3 3 ( )
35 7 35 当n =199 时 ꎬ f (200)> f (199)ꎻ 当 n = 2-2×0 . 9772=0 . 0456 .
3.解析 X H 则P 200 时 ꎬ f (201)< f (200) . 答 : 被报废的元件的比例是 4 . 56 %.
(1) ~ (15ꎬ100ꎬ1 500)ꎬ 因此当n 时 f n 取得最大值. 习题8.3
r 15- r =200 ꎬ( )
X r C100C1400 r . 探究拓展 感受理解
( = )= C 1 1 5 500 ꎬ =0ꎬ1ꎬ2ꎬ3ꎬꎬ15 6.解析 设该地区动物总数为N 第二次 1.解析 随机变量ξ N 正态
nM ꎬ ∵ ~ (0ꎬ1)ꎬ∴
E X 15×100 . 捕捉时捉到有标记的动物数 X H n 密度曲线关于y轴对称.
(2) ( )= N = =1 ~ ( ꎬ
1500 n m mn 由正态密度曲线的对称性可知
习题8.2(4) m N 则E X p N 即
ꎬ )ꎬ ( )= N = ꎬ∴ = p ꎬ Φ x Φ x 正确.
感受理解 (1) (- )=1- ( )
mn P ξ x Φ x Φ
1.解析 随机变量 X 的可能取值为 估计该地区动物总数为 . (2) (| |≤ )= 2 ( )-1≠1-2
(1) p x 错误.
( )ꎬ
0ꎬ1ꎬ2ꎬ (3) P (| ξ |< x )=2 Φ ( x )-1 正确.
3 1 2 8.3 正态分布 P ξ x Φ x 正确.
P X C13 22 P X C2C13 (4) (| |> )=2[1- ( )]
( =0)= 3 = ꎬ ( =1)= 3 ( . )
C15 35 C15 练习 2.解析 P X . P Z 22-2
(1) ( <2 2)= < .
12 1.解析 P Z . . . 25
= ꎬ (1) ( ≤275)=09970 P Z . . .
35 P Z . . . = ( <008)=05319
2 1 (2) ( <05)=06915 ( . )
P X C2C13 1 P Z . P Z . . . P X . P Z 176-2 P Z
( =2)= 3 = ꎬ (3) ( >-15)= ( <15)=09332 (2) ( >176)= > . = (
C15 35 P Z . P Z . P Z 25
X的分布列为 (4) (2< <2 9)= ( <2 9)- ( ≤ .
∴ . . . . >-0096)
2)=09981-09772=00209 P Z . . .
X 0 1 2 (5) P (-2< Z ≤2 . 9)= P ( Z ≤2 . 9)- P ( Z ≈ ( <010)=0539 ( 8 . )
P Z . P Z . P X . P Z -078-2 P
P 22 12 1 ≤-2)= ( ≤29)-[1- ( <2)]=0 (3) ( <-078)= < 2 . 5 =
. . .
35 35 35 9981-(1-09772)=09753 ( ξ ( Z <-1 . 112)
(2) E ( X )= 12 + 2 = 2 . 2.解析 (1) P (0< ξ <1 . 90)= P 0 2 - . 5 2 < 2 - . 5 2 ≈1- P ( Z ≤1 . 11)=1-0 . 8 ( 665 . =0 . 1335 .
2.解 % 析 5 . 0 件 35 货 3 物 5 中 5 次品件数为 50× < 1 . 2 90 . 5 -2 ) ( 1 . 4 5 ) 5 P - ( 2 | ) X |<1 . 55)= P -1 2 5 . 5 5 -2 < Z <
20 =10 P . Z . P . Z . .
用X表示 件货物中次品的件数 则 = (-08< <-004)= (004< <08) 25
“5 ”ꎬ P Z . P Z . P . Z . P Z .
X H = ( <08)- ( ≤004) = (-142< <-0 18)= ( <1 42)-
~ (5ꎬ10ꎬ50)ꎬ . . . . P Z .
此批货物获得通过 则次品件数为 或 =07881-05160=02721 ( ≤018)
ꎬ 0 ( . ξ . . . .
或 所以获得通过的概率为P X P . ξ P -183-2 -2 =09222-05714=03508
1 2ꎬ ( ≤ (2) (-1 83< <0)= . < . P X . P X .
2 即 ) 该 = C 批 . 0 1 C 0 5 5 C 货 0 5 40 物 + C 获 1 1 C 0 5 5 C 得 0 4 40 通 + C 过 2 1 C 0 5 5 C 0 的 3 40 ≈ 概 0 率 . 95 约 17 为 . 0 . < = 0 2 P - . ( 5 2 - ) 1 . 532< Z <-0 . 8)= P ( 2 0 5 . 8< Z < 2 1 5 . P ( = 5 1 ( ) - - P 2 ( 2 ( . . 5 | - 5 - 1 2 | . > 8 ≤ ≤ 2 Z 5 Z ≤ ) ≤ = 2 0 . 2 1 5 . . - - 2 5 ) 2 ( = ) | 2- | P ≤ ( 2 Z 5 ≤ ) 0 = . 2 1 ) -
3. 9 不 解 51 同 析 7 选 法 从班 ꎬ 他 级 们 中 选 任 修 选 不 2 同 名 课 学 程 生 的 有 方 C 法 2 50 数 种 5 = ≈ 3 P 2 0 ( ) . 9 Z 3 < 7 1 0 . 5 - 3 0 2 . 7 ) 8 - 8 P 1 ( = Z ≤ 0 . 1 0 4 . 8 8 ) 9 . = - P 2 ( - P Z 0 ≤ . 57 1 9 . 8 . 3 ) -0 X . 9641=0 P . 4 ( 56 -1 6 . . 8-2 Z
1 1 ( ξ ) (6) (-1 8< <2)= . < <
为 1 1 故所求概率为C15C35 3 . P ξ P -1-2 -2 1-2 25
C15C35ꎬ 2 = (3) (| |<1)= . < . < . )
C50 7 25 25 25 2-2 P . Z P Z .
4.解析 家工厂中有违规行为的工厂 P . Z . P . Z . . = (-152< <0)= ( <1 52)-
20 = (-12< <-04)= (0 4< <1 2)= 25
20
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P Z . . . . 0 . 0 . 100 1 . . . .
( ≤0)=09357-05=04357 -C100×0 004 5 ×0 995 5 -C100×0 004 1-09192=00808
3.解析 ∵ P (- a < x ≤ a )= P ( X ≤ a )- P 5×0 . 9955 99 ≈0 . 0751 . P (| X |>2 . 1)= 1- P (| X |≤2 . 1)= 1-
X a 5.解析 设X为 件产品出现的不合格 P X . P X . P
( ≤- ) 50 [ ( ≤21)- ( ≤-2 1)]=2[1-
P X a . 得P X a . 品的件数 则X H 故无不 X . . .
=2 ( ≤ )-1=06 ( ≤ )=08ꎬ ꎬ ~ (50ꎬ5ꎬ100)ꎬ ( ≤2 1)] = 2×(1-0 982 1)= 0
a . . .
4. 3 ∴ 解 62 析 ≈ 2 = 0 ( 0 8 1 . 4 6 ) 3 小 7 于 8ꎬ 或 ∴0 等 . 3 于 5< z z < 的 0 面 . 36 积 . 为 1-0 . 合 恰 格 有 品 1 件 的概 不 率 合格 P ( 品 X 的 =0 概 )= 率 C C P 5 1 5 9 0 0 0 5 0 ( ≈ X 0 = . 1 02 ) 8 = ꎬ 12. 0 解 35 析 8 P (0< X <5)= P ( - 2 3 < Z <1 ) =
由条件知z 故大于 z的面积为 P . Z
0 ( . 2 1 ) 131ꎬ 所以小 < 于 0ꎬ 或等于 - - z的面积为 | C 4 9 9 5 50 C 1 5 ≈0 . 153 . = ( P - ( 1 Z 5 < < 1) < - 1 P ) ( Z <-1 . 5)= P ( Z <1)+ P
. . z . z C100 Z .
-0113| =0 886 9ꎬ∴ - =1 21ꎬ∴ =- 6.解析 X B . 则P X k k ( <15)-1
. . ~ (5ꎬ02)ꎬ ( = )=C5× . . . .
121 由条件知小于或等于z的面积为 . 0 . 2 k ×0 . 8 5- k ꎬ k =0ꎬ1ꎬ2ꎬ3ꎬ4ꎬ5ꎬ 故X的概 =08413+0933 ( 2-1=07745 )
(3) 0 率分布如下 P X P -4-3 Z 4-3 P
. . z . . : (| |<4)= < < =
5+0 由 48 条 3 件 8= 知 0 小 98 于 38 或 ꎬ∴ 等于 =2 z的 14 面积为 . X 0 1 2 3 4 5 . Z . 2 2
(4) 0 P . . . . . . (-35< <05)
. . . z . . 032768 04096 02048 00512 00064 000032 P Z . P Z . .
5+095÷2=09750∴ =196 7.解析 记X为 人中引起不良反 = ( <05)+ ( <35)-1=0 691 5+
5.解析 设所花时间为 X 由题意知 P 2 000 . . .
ꎬ 应的人数 则X B . . 09998-1=06913
(X ) ꎬ ~ (2000ꎬ0001) 思考运用
-40 a . 此时 . a . . 人中恰有 人引起不良反应
< =095ꎬ 164< <165 (1)2000 2 13.解析 设X为 个零件中的不合格品
7 的概率 5
要想做到有 %的把握不迟到 则 数 则X B .
X
-40 . 所
95
以X . .
ꎬ P ( X =
.
2)=C 2 2000×0 . 001 2 ×0 . 999 1998 ≈0 . 所以 ꎬ 停机 ~ 维 ( 修 5ꎬ 的 0 概 02 率 )ꎬ P
(
X
≥2)= 1-
P
≥165ꎬ ≥5155≈52 2708 X P X 0 . 0 .
7 人中多于 人引起不良反应 ( =0)- ( =1)= 1-(5 ×0 02 ×0
所以最晚约下午 点零 分出发. (2)2000 1 5 1 . . 4 . .
1 8 的概率 98 )-C5×002×098 ≈00038
探究拓展 14.解析 设 A 第一次取出的是黑
P X P X P X
={
6.解析 频率分布直方图略.频率分布直 ( >1)=1- ( =0)- ( =1) 球 B 第二次取出的是黑球 则B
方图是 呈基本对称形状
ꎬ
故可以认为该 =1-C 0 2000×0 . 999 2000 -C 1 2000×0 . 001×0 .
A
}
B
ꎬ
A
=
B
{
由题意得P A
b }ꎬ
P B
组数据近似服从正态分布 噪声在区间 1999 . . = + ꎬ ( )=a bꎬ ( |
ꎬ 999 ≈05941 +
人中引起不良反应的人数的 b c a
. . 上的概率估计为95 . . (3)2000 A + p A P B A
[-25ꎬ25] =095 均值 )= a b cꎬ ( )= a bꎬ ( | )
100 + + +
E X . 方差V X b
本章回顾 ( )=2000×0 001=2ꎬ ( )=2
. . . . =a b cꎬ
000×0001×0999=1998 + +
复习题
8.解析
(1)
因为批量很大
ꎬ
抽取件数很
所以P ( B )= P ( A ) P ( B | A )+ P ( A ) P ( B
小 所以各次抽取可以认为相互独立.
1.A ꎬ
X的概率分布为 |
A
)
(2) b b c ab
2.解析 由P ( B | A )= P P ( A A B ) = 1 ꎬ P ( A ) X 1 2 3 4 5 = ( a + b ) ( ( + a + ) b + c ) + ( a + b )( a + b + c )
( ) 2 P 0 . 05 0 . 95×0 . 05 0 . 95 2×0 . 05 0 . 95 3×0 . 05 0 . 95 4 b
.
1 知 P AB 1 P A B 即 =a b
= ( )= ꎬ∴ ( | )= +
2 4
1 X 1 2 3 4 5
15.解析 X
~
N
(3
.
4ꎬ
σ2
)ꎬ
P
(
X
<2)=
P P ( A B B ) = 4 = 3 . P 0 . 05 0 . 0475 0 . 0451 0 . 0429 0 . 8145 0 . 031 ( ꎬ . ) (
( ) 1 4 E X . . . P Z 2-34 . 即 P Z
∴ ( )=1×0 05+2×0 047 5+3×0 045 ∴ < σ =0 031ꎬ <-
3 . . . .
3.解析 设事件A为 第一次取到的是一 1+4×00429+5×08145≈444 . )
“ 9.解析 设A B两个商场的奖项金额分 14 .
等品 事件 B 为 第二次取到的是一 ꎬ σ =0031ꎬ
等品 ”ꎬ 则 AB 表示 “ 第一次取到一等 别为X ꎬ Y ꎬ 则E ( X )= E ( Y )=172 . ( . ) .
”ꎬ “ V ( X )= (1 000-172) 2 ×0 . 1+(100- ∴ P Z < 1 σ 4 =0 . 969ꎬ∴ 1 σ 4 ≈1 . 87ꎬ
品 ꎬ 第二次取到一等品 ” . ∵ P ( A )= 3 ꎬ 172) 2 ×0 . 7+(10-172) 2 ×0 . 2=77436ꎬ σ . .
P ( AB )= 4 3 × × 3 2 = 2 1 ꎬ∴ 在第一次取到 4 一 V 0 . ( 3 Y + ) ( = 10 ( - 2 1 5 7 0 2 - ) 1 2 7 × 2 0 ) . 2 2 × = 0 8 . 5 4 + 3 ( 6 1 . 50-172) 2 × ∴ ∴ P ( ≈ X 0 > 7 4 4 ) 8 ≈ 7 P ( Z > 0 4 . 7 - 4 3 8 . 4 7 ) ≈ P ( Z >
等品时 第二次取到一等品的概率P B 因为B商场的方差远小于A商场的方 . P Z . .
ꎬ ( 08014)= 1- ( <0 801 4)≈1-0
差 所以不能认为两商场的奖项设置对 .
1 ꎬ 7881=02119ꎬ
P AB 顾客来说同等合算. 该市新生儿体重超过 的百分
A ( ) 2 2 . ∴ 4 kg
| )= P A = = 10.解析 由全概率公式得 该产品合格 比为 . %.
( ) 3 3 ꎬ 2119
的概率 探究拓展
4
4.解析 设X为 株中出现自然变异
100 P . 2 . 3 16.解析 P X 1
的植株的株数 ꎬ 则X ~ B (100ꎬ0 . 004 5)ꎬ =(1-0 15)× 5 +(1-0 12)× 5 = (1) ( =1 000 000)= C 7 35 =
故获得两株或两株以上变异植株的概 . .
0868 1 . .
率P X P X P X 11.解析 P X . P X . ≈000000015
( ≥2)=1- ( =0)- ( =1)=1 ( ≤-14)=1- ( ≤1 4)= 6724520
21
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6 1 12.解析 由全概率公式得 该公路上行 1.解析 有明显的正相关关系.
P X C7×C28 196 ꎬ (1)(2)
. ( =10 000)= C 7 35 = 6724520 ≈ 驶的汽车停车修理的概率为P = 1 × 2. ( 解 3 析 ) 相关系数 建 接 立 近 平 于 面直 0 . 角坐标系 横轴
000003ꎬ 3 (1) ꎬ
P ( X )= 100 = C 5 7 C × 7 3 C 5 2 28 = 67 7 2 9 4 3 5 8 20 ≈ 13.解 0 . 0 析 02+ 3 2 ×0 甲 . 0 抽 01 到 = 7 选 5 1 0 择 . 题的概率为P ( x x 表 ꎬ y 示 ) 得 压 散 力 点 ꎬ 纵 图 轴 ꎬ 如 y 图 表 . 示里程 ꎬ 由数组
. (1)
00012ꎬ
P X C 4 7×C 3 28 114660 = 4 = 2 .
( = 10) = 7 = ≈ 10 5
C35 6724520 在甲抽到选择题的情况下 乙抽
. (2) ꎬ
00171ꎬ 到选择题的概率为
P X . .
( =0)≈1-000000015-000003-
. . 2 3
00012-00171 ×
. P 5 9 1 .
≈098166985ꎬ = =
奖金额X 元 的概率分布为 2 3 (2)
x
=33ꎬ
y
≈33
.
5ꎬ14
x2
=15246ꎬ
∴ ( ) 5 y2 . r
X 0 10 100 10000 1000000 14.解析 投篮 次 甲比乙进球数多的 14 ≈ 15 711 5ꎬ ∴ ≈
P 0 彩 . 981 票 669 收 85 入 0 . 0 为 171 0 . 00 7 12 0 . 00003 0 . 00000015 情况 有三种 : 2 甲进 ꎬ 两球 ꎬ 乙进一球 ꎻ 甲 ∑i 1 = 4 1 x i y i - 14 xy .
(2) 2×C35=2×6724520= 进两球 乙没进球 甲进一球 乙没进 ≈-0
元 ꎬ ꎻ ꎬ 14 14
奖
13
金
44
总
9
额
04
为
0( )ꎬ 球.所以甲比乙进球数多的概率为P
= ∑i=
x2i -
14
x2
∑i=
y2i -
14
y2
1 000 000+10 000×196+ ( ) 1 . 1
1 1 1 1 1 1 0474
100×7938+10×114660 × × × 1- ×2+ × × 从散点图可以看出y与x呈曲线相
=4900400( 元 )ꎬ 2 ( 2 ) 3 ( 3 ) ( 2 2 ) 关 (3) 类似正态分布 由相关系数 r .
筹集资金总额为 1 1 1 1 ( )ꎻ | |<0
13 449 040-4 900 1- × 1- + × 1- × 也可知 y 与 x 无明显的线性相关
元 . ( 3 ) ( 3 ) 2 2 5ꎬ
400=8548640( ) 关系.
17.提示 记录时可在四种情况下画 1 1 4 .
2× 1-
3
× 1-
3
=
9 3.解析 一个国家的人均寿命与多种因
种 “
正
情 ” 况
字
的 ꎬ
记
次
录
数 10 进 0 而
次
分
操
析
作
即
后
可
得
.
到的四
15.解析 如果采用 “ 三局两胜 ” 规则 ꎬ 甲 素有关 ꎬ 如经济状况 、 医疗状况 、 生活环
ꎬ 胜的概率为 境等 虽然拥有电视机的数量与人均寿
本章测试 ( ) ꎬ
2 命有较高的正相关的相关关系 但不能
一、填空题 P 1=
3
2 +C 1 2 2
3
1
3
2
3
=
2
2
7
0 ꎻ
决定人均寿命 所以送一大批电
ꎬ
视机到
1.答案 如果采用 五局三胜 规则 甲胜的概 ꎬ
1ꎬ2ꎬ3ꎬ4ꎬ5 “ ” ꎬ 人均寿命低的国家不能延长该国人的
率为
2.答案 1 寿命.
( ) ( )
2 3 2
3.答案 1 P 2= 3 2 +C 2 3 2 3 1 3 2 3 +C 2 4 9.1.2 线性回归方程
( ) ( )
27 2 2 n
2 1 2 64. xy - nxy
4.答案 5 3 3 3 = 81 1.解析 由公式b^ ∑i= 1 i i
16 (1) = n ꎬ
5.答案 7 ∵ P 1= 2 2 7 0 = 8 6 1 0 < 8 6 1 4 = P 2ꎬ 即P 1< P 2ꎬ ∑i= 1 x2i - n ( x ) 2
2 五局三胜 规则下 甲胜的概率
6.答案 3 ∴ 较 “ 大. ” ꎬ a ^= y - b^x ꎬ 代入已知数据得 b^ ≈0 . 797ꎬ a ^
二、选择题 . .
第9 章 统计 ≈16987
7.C 8.B 9.B 10.A 故物理成绩 y 关于数学成绩 x 的线性
三、解答题 回归方程为y ^=16 . 987+0 . 797 x.
11.解析
(1)
设这
2
个数中恰有一个是 9.1 线性回归分析
(2)
由
(1)
可知
ꎬ
当x
=92
时
ꎬ
物理成绩
奇数为事件A
ꎬ 9.1.1 变量的相关性
y的线性
.
回
.
归估计值为
16
.
987+0
.
797×
则P ( A )= C C 1 5C 2 9 1 4 = 9 5 . 练习 1 (第 140 页) 2.解 92 析 =9 0 ( 3 1 1 ) 1 如图.
X的所有可能取值为 则P 1.解析 一个人的数学成绩与物理
(2) 0ꎬ1ꎬ2ꎬ (1)
2 1 1
成绩.一般来说 一人的数学成绩好 他
X C4 1 P X C5C4 ꎬ ꎬ
( =0)= 2 = ꎬ ( =1)= 2 = 的物理成绩也好.
C9 6 C9
商品的销售收入与广告支出.一般
9 5 X ꎬ P 的 ( 概 X = 率 2) 分 = 布 C C 为 2 5 2 9 = 1 5 8 ꎬ 越 ( 来 2 多 说 ) ꎬ ꎬ 商 在 品 品 的 质 销 相 售 当 收 的 入 情 就 况 越 下 高 ꎬ 广 . 告支出
∴
2.解析 有相关关系 无相关关
X (1) ꎻ(2)
0 1 2 系 有相关关系 无相关关系
ꎻ(3) ꎻ(4) ꎻ
是函数关系 不是相关关系.
P 1 5 5 (5) ꎬ
3.提示 建立脚长与身高的数据统计表
E X 1
6
5
9
5
1
1
8
0.
进行分 析. (2)
由表中数据知 x
=5ꎬ
y
=50ꎬ ∑i=
5
1
x2i
( )=0× +1× +2× = 练习 (第 页)
6 9 18 9 2 146 =145ꎬ
22
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5 . . 行操作即可.
xy - xy 650928-632145 . .
∑i= 5 1 x i y i=1380 .由b^ = ∑i
∑
=
i
1
=
5
1
x i 2i i -
5
5 x2 ꎬ (
回
≈ 3
归
) 月 1
方
5 总 .
程
44 成
为
6× 本 2
y ^
2
=
y . 9
1
与 3
. 2
1 月
1
1
6
产
x
≈
+
量 0
0 .
9
9
x 9
7
之 8
28
间
.
的线性 11. 匀 解
增
分 析
大
布
ꎬ y
在 (
增
1 一
大
) 根 条
ꎬ 故
据 直
y
散 线
与
点 附
x
图 近
成
可 ꎬ
线
且 知
性
随 ꎬ
相
散 着
关
点 x
ꎬ
均 的
且
得b^ =6 . 5ꎬ a ^ = y - b^x =17 . 5ꎬ 故所求线性 5.解析 由公式可求得 r . b^ 为正相关 ꎬ
回归方程为y . . x. ≈0 989ꎬ =
3.解析 (1) 画 ^ 出 =1 散 7 点 5+ 图 6 如 5 图所示. 耕 0 . 5 种 9ꎬ 深 a ^≈ 度 1 的 . 21 相 3 关 3ꎬ 系 故 数 每 为 公顷 . 水稻 线 产 性 量与 回 (2) 依题意 ꎬ x = 7 1 (1+2+3+4+5+6+
0 989ꎬ
归方程为y . . x. 7)=4ꎬ
^=12133+059
6.解析 r . . y 1 7 y 1 .
线 性
(1
回
)
归
≈
方
0
程
92
为
54
y . x . .
=
7
∑i=
1
i=
7
×1074≈15343ꎬ
(2) ^=013 +35048
7
当 x 时 y . xy - xy
(3)
.
=3
.
100
即
ꎬ
对
=
应
0
的
13
y
×
值
3 1
约
00
为
+
b^
∑i=
1
i i 7
4517-7×153
.
43×4
35048=753 48ꎬ = 7 = 2
753 . 48 . ∑i=
x2i -
7
x2 140-7×4
1
由表中数据可求得 7.解析 根据实际测量的数据进行分析. .
(2) ≈789ꎬ
思考运用
a
b^
≈0
.
. 3052ꎬ . 8.解析 作出散点图 可知除去点A a ^= y - b^x =153 . 43-7 . 89×4=121 . 87ꎬ
故
^≈
线
99
性
90
回
3
归方程为 y . 外 其余的点大致
ꎬ
在一条直线附
(
近
10ꎬ 所以y关于x的线性回归方程为y ^=
^ = 9 990 3 + 1) ꎬ ꎬ . x .
. x. 极端点A 导致了相关系数只有 789 +12187ꎬ
03052 (10ꎬ1) 由残差图可以看出 残差对应点
略. . 左右. (3) ꎬ
(3) 05 分布在水平带状区域内 且宽度较窄
习题9.1 ꎬ ꎬ
说明拟合效果较好 回归方程的预报
感受理解 ꎬ
精度较高.
1.答案
① 探究拓展
解析 x y . .又回归直线必过
∵ =0ꎬ =2 8 12.略.
点 x y 只有 正确.
( ꎬ )ꎬ∴ ①
2.解析 负相关.一般说来 随着车龄的
ꎬ 9.2 独立性检验
增加 车的各个部件的磨损越来越严
ꎬ
重 导致车的性能越来越低 故车龄增 练习
ꎬ ꎬ
加 其价格随之降低.因此 二手车车龄 1.解析 提出假设 H 发生皮炎与采桑
3. 相 解 与 关 析 其 ꎬ 关 价 车 格 系 之 . 的 因 间 每 为 是 千 车 负 米 的 相 耗 负 关 油 荷 . 量 越 ꎬ 与 大 车 耗 重 油 是正 也 9.解析 a b 在 设 y = a e y - b x两 Y 边取 a 对 a 数 ꎬ 得 1 ln y X = 无 根 关 据 ꎬ 列 联表中的数 0 据 : ꎬ 可以求得 χ 2 =
ꎬ ln - x ꎬ ln = ꎬln = 0ꎬ- x = ꎬ 2
越多. 112×(18×78-4×12) . .
4.解析
(1)
如图. 则
所示
Y = a 0+ bX 的相关数据计算如下表
因为
3
当
0×8
H
2×
成
22
立
×9
时
0
χ 2
≈42
.
2802
的概率
: 0 ꎬ ≥10 828
约为 . %
编号 x y X Y 01 ꎬ
所以我们推断发生皮炎与采桑有关 有
(
1 0 . 05 0 . 10 -20 -2 . 303 . %的把握 .
999 )
. . . . 2.解析 提出假设H 疫苗无效
2 006 014 -16667 -1966 0: ꎬ
3 0 . 07 0 . 23 -14 . 286 -1 . 470 根据列联表中的数据 ꎬ 可以求得 χ 2 =
2
. . . 60×(3×13-17×27) . .
4 010 037 -10 -0994 =147
30×30×20×40
5 0 . 14 0 . 59 -7 . 143 -0 . 528 当 H 0 成立时 ꎬ χ 2 ≥2 . 706 的概率约
(2) ∑i
1
=
2
1
x2i
= 29
.
808ꎬ ∑i
1
=
2
1
x
i = 18
.
5ꎬ 6 0
.
20 0
.
79 -5 -0
.
236
所
为
以
10
我
%
们
ꎬ
有 %的把握认为疫苗有效
12 12 12 . . 90
∑i=
1
y i=34 . 17ꎬ∑i=
1
y2i≈99 . 21ꎬ∑i=
1
x i y i 7 0
.
25 1
.
00 -
.
4
.
0 ( 事实上我们有更多的把握 ) .
. 8 031 112 -3226 0113 习题9.2
=54244ꎬ
. . . . . 感受理解
x 185 . 9 038 119 -2632 0174
= ≈154ꎬ
12 . . . . 1.解析 提出假设 H 打鼾与患心脏病
. 10 043 125 -2326 0223 0:
y 3417 . y 2 . . 无关 根据列联表中的数据 可以求得
=
r 12
≈285ꎬ( ) ≈812 由此可得回归方程 Y^
=0
.
543 2+0
.
145 χ 2
ꎬ
1633×(30×1355-24×
ꎬ
224) 2
∴ =
( ) ( ) 6
X
ꎬ
由
ln
a
^=0
.
5432ꎬ
b^
=0
.
145 6ꎬ
可得a
^
=
254×1379×54×1579
≈
12∑i 1 = 2 1 x i y i - ∑i 1 = 2 1 x i ∑i 1 = 2 1 y i ≈1 . 7215 .即a ꎬ b的估计值为 1 . 721 5ꎬ 68 . 03 .当H 0 成立时 ꎬ χ 2 ≥10 . 828 的概率
[
12∑i
1
=
2
1
x2i - (
∑i
1
=
2
1
x
i
) 2 ] [
12∑i
1
=
2
1
y2i - (
∑i
1
=
2
1
y
i
) 2 ]
10
0
.
.
解
14
析
5 6 .
分类输入数据 ꎬ 选中数据再进
约
所
为
以我
0 .
们
1 %
有
ꎬ 而
99
这
. 9
时
%的
χ 2 ≈
把
6
握
8 .
认
03
为
>1
打
0 .
鼾
828
与
ꎬ
23
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男性 女性 合计 人均资本 人均产值
X x z y
2.解析 提出假设 H 发生黑穗病与种 x/万元 y/万元 =lg =lg
0: 同意
子是否灭菌无关 根据列联表中的数 346 306 652 . . .
ꎬ 3 412 04771 06149
据 ꎬ 可 以 求 得 χ 2 = 不同意 83 191 274 4 4 . 67 0 . 6021 0 . 6693
460×(26×200-50×184) 2 ≈4 . 804 .当H 0 合计 429 497 926 5 . 5 8 . 68 0 . 7404 0 . 9385
210×250×76×384 提出假设 H 男性与女性对该问题态 . . . .
成立时 χ 2 . 的概率约为 % 而 0: 65 1101 08129 10418
ꎬ ≥3 841 5 ꎬ 度无差异. . . .
这时 χ 2 . . 所以我们有 7 1304 08451 11153
≈4 804>3 841ꎬ 根据列联表中的数据 得 . . .
%的把握认为发生黑穗病与种子是 ꎬ 8 1443 09031 11593
95
否灭菌有关. χ 2 926×(346×191-306×83) 2 . . 9 17 . 50 0 . 9542 1 . 2430
= ≈4025
3.解析 提出假设 H 花粉热与湿疹无 652×274×429×497 10 . 5 25 . 46 1 . 0212 1 . 4059
0: . .
关 根据列联表中的数据 可以求得 χ 2 ∵4025>10828ꎬ 11 . 5 26 . 66 1 . 0607 1 . 4259
ꎬ ꎬ 有 . %的把握认为男性与女性对
∴ 999 . . .
15014×(141×13525-928×420) 2 该问题的态度有差异 即男性更希望用 14 4520 11461 16551
= ≈ ꎬ
561×14453×1069×13945 动物做医学试验. 由相应的公式可得 b^ . A^
. .当 H 成立时 χ 2 . 的概 ≈1 567 8ꎬ ≈
28596 0 ꎬ ≥10 828 .
率约为 . % 而这时 χ 2 . 本章回顾 -02156ꎬ
0 1 ꎬ ≈285 96> 故z . . x 由 a
. 所以我们有 . %的把握认为 =-0 215 6+1 567 8 ꎬ lg =
对 10 于 828ꎬ 岁儿童花粉热 99 与 9 湿疹有关. 复习题 -0 . 2156ꎬ 得a ≈0 . 6087ꎬ 即a和b的估
11 计值为 . 和 . .
思考运用 感受理解 06087 15678
由 知 y 与 x 之间的关系为 y
4.解析 提出假设 H 左利手与性别无 1.解析 由公式可得 尿汞含量x和 (2) (1) =
0: (1) ꎬ . x1 . 5678
关 根据题中数据 可得女士中左利手 消光系数 y 之间的相关系数 r 06087 ꎬ
约为 ꎬ 人 非左利 ꎬ 手约为 人 男士 . . ≈ 当x =16 时 ꎬ y ^=0 . 608 7×16 1 . 5678 ≈47 . 01
10 ꎬ 100 ꎬ 099966 万元 .
中左利手约为 人 非左利手约为 由公式可得 消光系数y关于尿汞 ( )
10 ꎬ (2) ꎬ 即企业人均资本为 万元时 人均产
人. 含量x 的线性回归方程为 y . 16 ꎬ
80 ^=-11 3+ 值约为 . 万元.
由此得 列联表 . x. 4704
2×2 : 3695 5.解析 组 y . x .
当 x 时 y . . (1)A :^=0 500 1 +3 000 1ꎬ
男 女 合计 (3) =7 ꎬ =-11 3+36 95×7= r .
. ≈08164ꎻ
24735ꎬ 组 y . x . r .
左利手 故当尿汞含量为 时 消光系数 B :^=05 +30009ꎬ ≈08162ꎻ
10 10 20 7 mg/L ꎬ 组 y . x . r .
约为 . . C :^=04997 +30025ꎬ ≈08163ꎻ
非左利手 24735 组 从散点图点 x y 大多在直线x
80 100 180 2.解析 由表中数据及相关系数r的 D : ( ꎬ ) =
(1) 上 只有 . 除外 .
合计 计算公式 得r . . 8 ( 19ꎬ125 )
90 110 200 ꎬ ≈05748 由此可知这四组数据的线性相关程度
故 可 以 求 得 χ 2 (2)∵ r >0 . 5ꎬ 可以认为y与x具有线性 并不一致.
=
200×(10×100-10×80) 2 . .当 相关关系且线性回归直线方程为 y^ = (2) 当x =10 时 ꎬ 由y =3+0 . 5 x ꎬ 得y =3+
5 H 0 0 % 成 2 ꎬ 0 而 × 立 1 这 8 时 0 时 × ꎬ 9 χ χ 0 2 2 × ≈ ≥ 11 0 0 0 . . 2 4 2 5 4 5 ≈ 5 的 < 0 0 概 . 4 2 5 2 率 5 4 ꎬ 约 5 所 为 以 1 当 0 9 . 1 . x 3 5 ꎬ 8 =2 4 0 x + 时 16 ꎬ . y 15 = 8 0 . . 158 4×20+16 . 158≈ 故 预 0 . 5 测 A ×1 . 组 0= 的 8 . 数据 ꎬ 可以用回归直线来
我们不能推断在样本所代表的总体中 即当树腰直径为 时树高大约为 根据散点图说明四组数据的特点
20 cm (3)
左利手与性别有关. . . 即可.
193 m
探究拓展 3.解析 提出统计假设 H 英语成绩与 本章测试
0:
5.解析 用比例来看一下 数学成绩无关 根据列联表中的数据
(1) : ꎬ ꎬ 一、填空题
女性同意的比例为 306 ≈26 . 56 % ꎻ 可以求得 χ 2 = 132×(61×9-5×57) 2 ≈ 1.答案 (1 . 5ꎬ4)
1152 66×66×118×14 2.答案
男性同意的比例为 346 . % 1 . 2785 .当 H 0 成立时 ꎬ χ 2 ≥3 . 841 的概 3.答案 6 ∶ 度 1
≈3003 ꎻ 率约为 . 而 . . 所以在 60
1152 005ꎬ 1 278 5<3 841ꎬ 4.答案 y . . x
女性不同意的比例为 191 . % 显著性水平为 0 . 05 的前提下 ꎬ 我们不 5.答案 ^= % 175+65
≈1658 ꎬ
1152 能否定统计假设 即不能作出英语成绩 99
ꎬ 6.答案 .
男性不同意的比例为 83 . %. 与数学成绩有关的结论. 67
≈720 二、解答题
1152 思考运用
由以上数据可知男性更希望 使用动物 7. 解 析 根 据 公 式 χ 2
“ 4.解析 在 y ab 的两边取常用对 =
做医学实验 . (1) ≈ n ad bc 2
” 数 得 y a b x. ( - ) 得
先整理成 列联表 将不置可否 ꎬ lg ≈lg + lg a b c d a c b d ꎬ
(2) 2×2 ( 设z y A a X x 则z A bx. ( + )( + )( + )( + )
的人去掉 ): 相关 = 数 lg 据 ꎬ 计算 =l 如 g 下 ꎬ 表 =lg ꎬ ≈ + χ 2 50(18×19-7×6) 2 .
: = 25×25×24×26 = 11 538 >
.
1082ꎬ
24
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故我们有 . %的把握认为 学生的 计算可得x . y .
999 “ 18x. =45ꎬ =35ꎬ
学习兴趣与主动预习有关 ” . 7 4 xy . .
8.解 物 析 理 分 可 数 以 y 学 作 生 为 的 点 成 的 绩 坐 ( 标 数学 画 分 出 数 散点 x ꎬ (2) 当x =10 时 ꎬ y ^= 1 7 50 ꎬ 15 7 0 -22 = ∑ 6 i 6 = 1 . 5ꎬ i i=3×2 5+4×3+5×4+6×4 5=
) ꎬ
图 相关 ꎬ 可 关 作 系 出 . 判断 : 变量 x 与 y 具有线性 7 4 <2ꎬ ∑i= 4 1 x2i =3 2 +4 2 +5 2 +6 2 =86 .
. . .
或 用相关系数进行判断. 当x 时 y 78 78 6 代入公式得b 665-4×45×35 .
: =6 ꎬ^= ꎬ -12 = <2ꎬ = . 2 =07ꎬ
r 7 7 7 86-4×45
∵ = 所以 该小组所得线性回归方程是理 a . . . .
ꎬ =35-07×45=035ꎬ
8
x - x y - y 想的. 所以线性回归方程为y . . x.
∑i= ( i )( i ) ^=035+07
1 10.解析 散点图如图所示 显然y与 当 x 时 y . . x
8 8 (1) ꎬ (2) =100 ꎬ^ = 0 35+0 7 =
∑i= ( x i - x ) 2 ∑i= ( y i - y ) 2 x是线性相关的. 70 . 35ꎬ90-70 . 35=19 . 65ꎬ 所以预测该
1 1 厂技术改进后生产 吨甲产品的生
100
685 . 接近于
= ≈0988 1ꎬ 产能耗比技术改进前降低 . 吨标
19 65
1050 456
准煤.
x与y有较强的正相关关系.
∴
9.解析 由题意知x y
(1) =11ꎬ =24ꎬ
由公式求得b^
=
18
ꎬ
a
^=-
30
ꎬ
7 7
故y关于x的线性回归方程为y 30
^=- +
7
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