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详解答案·数学·必修 第二册(人教A版)
课时作业(一)
1.解析:根据单位向量的定义,可知①②③明显是错误的,对于④,
与非零向量a共线的单位向量是或-,故④也是错误的.
答案:D
2.解析:由平面几何知识知,AD与BC方向不同,故AD≠BC;AC
与BD方向不同,故AC≠BD;PE与PF的模相等而方向相反,故
PE≠PF.EP与PF的模相等且方向相同,∴EP=PF.
答案:D
3.解析:由BA=CD,知AB=CD且AB∥CD,即四边形ABCD为
平行四边形.又因为|AB|=|AD|,所以四边形ABCD为菱形.
答案:C
4.解析:因为正方形的对角线长为2,所以|OA|=.
答案:
5.解析:因为AB∥EF,CD∥EF,所以与EF平行的向量为DC,
CD,AB,BA,其中方向相反的向量为BA,CD.
答案:BA,CD
6.解析:(1)由菱形的性质可知,与DA平行的向量有AD,BC,CB.
(2)由菱形的性质及∠DAB=60°可知,与DA的模相等的向量有
AD,BC,CB,AB,BA,DC,CD,BD,DB.
(3)由菱形的性质及∠DAB=60°可知,AB与CB的夹角等于120°.如
图.
7.解析:若a=b,则a与b大小相等且方向相同,所以a∥b;若|a|
=|b|,则a与b的大小相等,方向不确定,因此不一定有a∥b;方向相
同或相反的向量都是平行向量,因此若a与b方向相反,则有a∥b;
零向量与任意向量都平行,所以若|a|=0或|b|=0,则a∥b.
答案:ACD
8.解析:以矩形ABCD的四个顶点及它的对角线交点O五点中的
任一点为起点,其余四点中的一个点为终点的向量共有 20个.但这
20 个向量中有 8 对向量是相等的,其余 4 个向量各不相等,即为
AO(OC),OA(CO),DO(OB),OD(BO),AD(BC),DA(CB),AB(DC),
BA(CD),AC,CA,BD,DB,由集合中元素的互异性知T中有12个元素.
答案:12
9.证明:由DF=EC,可得DF=EC且DF∥EC,
故四边形CEDF是平行四边形,从而DE∥FC.
∵AD=DB,∴D为AB的中点.
∴AE=EC,∴AE=DF.
10.解析:记出发点为A.
(1)当α=45 °时,如图(1),赛车行进路线构成一个正八边形,
赛车所行路程是8 m,最少转向7次可使赛车的位移为零.
(2)当α=120 °时,如图(2),赛车行进路线构成一个正三角形,赛车
所行路程为3 m,转向2次可使赛车回到出发点;
当α=90°时,如图(3),赛车行进路线构成一个正方形,赛车所行路
程为4 m,转向3次可使赛车回到出发点;
当α=60°时,如图(4),赛车行进路线构成一个正六边形,赛车所行
路程为6 m,转向5次可使赛车回到出发点.
课时作业(二)
1.解析:由非零向量a与b互为相反向量可知a与b必共线,但a
与b的方向不同,|a|=|b|,a+b=0,所以C错误.故选C.
答案:C
2.解析:∵AB=DC,∴AB+CM=DC+CM=DM=MB.故选A.
答案:A
3.解析:∵正方形ABCD的边长为1,∴|AB+BC|+|AB-AD|=|
AC|+|DB|=2.故选D.
答案:D
4.解析:(1)根据三角形法则及勾股定理,易知|a+b|=5.(2)这里需
要注意分类讨论,a与b可能同向,也可能反向.若a与b同向,则|a-
b|=0;若a与b反向,则|a-b|=2.
答案:(1)5 (2)0或2
5.解析:本题考查了用有向线段的起点和终点表示向量的加、减
运算,选出①后可以直接应用相反向量选出④.
答案:①④
6.解析:(1)AC=OC-OA=c-a.
(2)AD=OD-OA=d-a.
(3)AD-AB=BD=OD-OB=d-b.(4)AB+CF=OB-OA+OF-OC=b-a+f-c.
(5)BF-BD=DF=OF-OD=f-d.
7.答案:ABD
8.解析:因为AB=DC,所以四边形ABCD是平行四边形.因为|
AD-AB|=|AD+AB|,所以|BD|=|AC|,所以平行四边形ABCD是矩
形.
答案:矩形
9.
解析:设AB表示水流的速度和方向,AC表示船的实际航行速度和
方向,连接BC,作AD綉BC,如图,则AD为所求船的航行速度和方向,
且AD+AB=AC.
∵|AB|=4,|AC|=12,∴tan∠ACB==.
∴∠ACB=30°=∠CAD.
又∠CAB=∠ACD=90°,∴∠BAD=120°.
根据勾股定理可得,|AD|=|BC|=8.
∴船的航行速度为8 km/h,航行方向与水流方向成120°角.
10.解析:将a,b平移到同一起点,根据向量加、减法的几何意义
可知,a+b和a-b分别表示以a,b所在线段为邻边所作平行四边形
的两条对角线,再根据选项内容逐一判断.
对于选项A,取a⊥b,结合勾股定理可知,不等式不成立;
对于选项B,取a,b是非零的相等向量,则不等式左边min{|a+
b|,|a-b|}=0,显然不等式不成立;
对于选项C,取a,b是非零的相等向量,则不等式左边max{|a+b|
2,|a-b|2}=|a+b|2=4|a|2,而不等式右边=|a|2+|b|2=2|a|2,故不等式不
成立.
由排除法可知,D选项正确.
答案:D
课时作业(三)
1.解析:原式=4a-4b-3a-3b-b=a-8b.
答案:D
2.解析:因为向量ma-3b与a+(2-m)b共线,且向量a,b是两个
不共线的向量,所以m=,解得m=-1或m=3.
答案:A3.解析:AD=AB+BD=AB+BC=AB+(AC-AB)=AB+AC=
a+b.
答案:D
4.解析:如图,在△ABC中,AD=AB+BD.∵BD=2DC,∴BD=
BC.∵BC=AC-AB=b-c,∴AD=AB+BC=c+(b-c)=b+c.
答案:b+c
5.解析:因为MA+MB+MC=0,所以M为△ABC的重心.如图
所示,在△ABC中,点G是边BC的中点,所以AB+AC=2AG.又因为
AM=AG,所以AB+AC=2AG=3AM,故m=3.
答案:3
6.解析:BD=CD-CB=(2e -e )-(e +3e )=e -4e ,BF=3e -
1 2 1 2 1 2 1
ke ,
2
∵B,D,F三点共线,∴BF=λBD,即3e -ke =λe -4λe .
1 2 1 2
由题意知e ,e 不共线,得解得k=12.
1 2
7.解析:A中 ,2a-3b=4×(-)(a+2b)
即10a=b,A满足条件;
B中,满足条件;
C中,当x=y=0时,a与b不一定共线.
D中,若AB∥CD,则AB与CD共线,若AD∥BC,则AB与CD不共
线,故不一定能使a,b共线.
故选AB.
答案:AB
8.解析:∵点O是BC的中点,∴AO=(AB+AC)=AM+AN,
∴MO=AO-AM=(-1)AM+AN.又MN=AN-AM,MN与MO
共线,∴存在实数λ,使得MO=λMN=λ(AN-AM),即化简,得m+
n=2.
答案:2
9.解析:(1)AD=AB+BC+CD=(e+2f)+(-4e-f)+(-5e-3f)
=(1-4-5)e+(2-1-3)f=-8e-2f.
(2)证明:因为AD=-8e-2f=2(-4e-f)=2BC,
所以AD与BC方向相同,且AD的长度为BC的长度的2倍,
即在四边形ABCD中,AD∥BC,且AD≠BC,
所以四边形ABCD是梯形.
10.解析:如图,设AM=AB,AN=AC,连接PM,PN,则AP=AM+AN,易知四边形AMPN为平行四边形,则NP∥AB,
所以==.同理=,故=.
答案:D
课时作业(四)
1.解析:因为|e |=|e |=1,e ·e =0,所以a·b=(3e +2e )·(-3e +
1 2 1 2 1 2 1
4e )=-9|e |2+8|e |2+6e ·e =-9×12+8×12+6×0=-1.故选B.
2 1 2 1 2
答案:B
2.解析:|3a-b|=
=
= ==7.
答案:A3.解析:a·b=|a||b|cos 135°=-12,又|a|=4,解得|b|=6.
答案:C
4.解析:向量a在b方向上的投影为|a|cos θ=3×cos=.
答案:
5.解析:∵|a|=4,|b|=3,且a与b不共线,向量a+kb与a-kb互
相垂直,∴(a+kb)(a-kb)=a2-k2b2=16-9k2=0,解得k=±.
答案:±
6.解析:(1)a·b=|a||b|cos=5×5×=,
∴|a+b|==
= =5,
|a-b|====5,
|3a+b|====5.
(2)∵|3a-2b|2=9|a|2-12a·b+4|b|2=9×25-12a·b+4×25=325
-12a·b,又|3a-2b|=5,∴325-12a·b=25,则a·b=25.
∴|3a+b|2=(3a+b)2=9a2+6a·b+b2=9×25+6×25+25=400.
故|3a+b|=20.
(3)设AB=a,AD=b,则|a|=3,|b|=1,a与b的夹角θ=.
∴a·b=|a||b|cos θ=.
又∵AC=a+b,DB=a-b,
∴|AC|====,
|DB|====.
∴AC=,BD=.
7.解析:A中,若b=0,因为0与任意向量平行,所以a不一定与c
平行,A错;
B中,向量数量积满足分配律,正确;
C中,向量数量积不满足消去律,C错;
D中,(a·b)·c是以c为方向的向量,a·(b·c)是以a为方向的向量,D
错.
故选ACD.
答案:ACD
8.解析:当a,b,c共线时,|a+b+c|=|a|+|b|+|c|=5,
当a,b,c两两夹角为时.
|a+b+c|=
=
==2.
答案:5或2
9.解析:(1)由题意知|a|=2,|b|=1.
又a在b方向上的投影为|a|cos θ=-1,
∴cos θ=-,∴θ=.
(2)易知a·b=-1,则(a-2b)·b=a·b-2b2=-1-2=-3.(3)∵λa+b与a-3b互相垂直,
∴(λa+b)·(a-3b)=λa2-3λa·b+b·a-3b2
=4λ+3λ-1-3=7λ-4=0,
∴λ=.
10.解析:BE·CF=(BA+AE)·(CA+AF)=BA·CA+BA·AF+
AE·CA+AE·AF.
∵∠BAC=90°,∴BA·CA=0.
又A是线段EF的中点,∴AE=-AF,
∴BE·CF=BA·AF-AF·CA-AF2=BC·AF-1=4×1×cos 60°-1
=1.
答案:1
课时作业(五)
1.解析:因为一个平面内的基底不唯一,即可以有无数对不共线
向量组成该平面的基底,所以说法①不正确,说法②正确;因为零向
量与任一向量都共线,所以它不能作为基底中的向量,说法③正确.
故选C.
答案:C
2.解析:a-b=-(b-a),选项B中的两个向量共线;2=2a+b,选
项C中的两个向量共线;2a-2b=2(a-b),选项D中的两个向量共线.
只有选项A中的两个向量不共线,可作为一个基底.故选A.
答案:A
3.解析:∵AF=(AB+AE)=AB+×AD
=AB+×(AB+AC)=AB+AC.
答案:D
4.解析:由题意知a与b不共线,即对任意k∈R,a≠kb,
得λ≠4.
答案:(-∞,4)∪(4,+∞)
5.解析:OC=OA+AC=OA+AB
=e +(e -e )
1 2 1
=e +e
1 2
OD=OC+CD=OC+AB
=+(e -e )
2 1
=e +e
1 2
答案:e +e e +e
1 2 1 2
6.解析:NP=AP-AN=AB-AC=a-b,
MN=CN-CM=-AC-CB
=-b-(a-b)=-a+b,PM=-MP=-(MN+NP)=(a+b).
7.解析:∵AB∥CD,AB⊥AD,AB=2AD=2DC
∴BC=BA+AD+DC
=-AB+AD+AB
=-AB+AD,A对;
∵BC=3EC
∴BE=BC=-AB+AD
∴AE=AB+BE
=AB+
=AB+AD
又F为AE的中点,
∴AF=AE=AB+AD,B对;
∴BF=BA+AF=-AB+AB+AD
=-AB+AD,C对;
∴CF=CB+BF=BF-BC
=-AB+AD-
=-AB-AD,D错.故选ABC.
答案:ABC
8.解析:∵AM=2MC,∴AM=AC.
∵BN=NC,∴AN=(AB+AC),
∴MN=AN-AM=(AB+AC)-AC=AB-AC.
又∵MN=xAB+yAC,∴x=,y=-.
答案: -
9.解析:(1)由AM=AB+AC可知M,B,C三点共线,
如图,令BM=λBC⇒AM=AB+BM=AB+λBC=AB+λ(AC-
AB)=(1-λ)AB+λAC⇒λ=,
所以=,即面积之比为1:4.
(2)由BO=xBM+yBN⇒BO=xBM+BA,
BO=BC+yBN,由O,M,A三点共线及O,N,C三点共线⇒⇒
10.解析:设BM=e ,CN=e ,
1 2
则AM=AC+CM=-3e -e ,BN=BC+CN=2e +e .
2 1 1 2
∵A,P,M和B,P,N分别共线,
∴存在实数λ,μ使得AP=λAM=-λe -3λe ,BP=μBN=2μe +
1 2 1
μe .
2故BA=BP+PA=BP-AP=(λ+2μ)e +(3λ+μ)e .
1 2
而BA=BC+CA=2e +3e ,由平面向量基本定理,得解得
1 2
∴AP=AM,BP=BN.
故AP:PM=4:1,BP:PN=3:2.
课时作业(六)
1.解析:3b-a=3(1,0)-(-1,2)=(4,-2).
答案:D
2.解析:AB+BC=AC=(1,-3)+(-1,-2)=(0,-5)
又AD=(2,4),∴CD=AD-AC=(2,4)-(0,-5)=(2,9),故选D.
答案:D
3.解析:因为向量4a,3b-2a,c对应的有向线段首尾相接能构成
三角形,所以4a+3b-2a+c=0,故有c=-2a-3b=-2(1,-3)-
3(-2,4)=(4,-6).
答案:D
4.解析:设D点的坐标为(x,y),则AD=(x-1,y-5),BC=(4,1),
由题意知AD=BC,即(x-1,y-5)=(4,1),得解得因此,D点的坐标为
(5,6).
答案:(5,6)
5.解析:①因为OC=(-2,1),BA=(2,-1),所以OC=-BA,又
直线OC,BA不重合,所以直线OC∥BA,所以①正确;②因为AB+
BC=AC≠CA,所以②错误;③因为OA+OC=(0,2)=OB,所以③正
确;④因为AC=(-4,0),OB-2OA=(0,2)-2(2,1)=(-4,0),所以④
正确.
答案:①③④
6.解析:由中点坐标公式可得M(2.5,2.5),N(1.5,0.5),
∴AM=(2.5,2.5),CN=(-2.5,-2.5),
又2.5×(-2.5)-2.5×(-2.5)=0,∴AM,CN共线.
7.解析:由题意得,平面内的任一向量c都可以唯一表示成c=λa
+μb(λ,μ为实数),则a,b一定不共线.
所以1×(3m-2)≠2×m,解得m≠2.故选ABD.
答案:ABD
8.解析:因为a+b=(1,2)+(1,λ)=(2,2+λ),所以根据a+b与c共
线得2×4-3×(2+λ)=0,解得λ=.
答案:
9.解析:(1)ka-b=k(1,0)-(2,1)=(k-2,-1),
a+2b=(1,0)+2(2,1)=(5,2).因为ka-b与a+2b共线,
所以2(k-2)-(-1)×5=0,得k=-.
(2)因为A,B,C三点共线,所以AB=λBC,λ∈R,
即2a+3b=λ(a+mb),所以解得m=.
10.解析:由(1,2)⊗m=(5,0)
可得解得.
∴(1,2)+m=(1,2)+(1,-2)=(2,0).
答案:(2,0)
课时作业(七)
1.解析:a=(1,-1),b=(-1,2),
∴(2a+b)·a=(1,0)·(1,-1)=1.
答案:C
2.解析:∵a=(4,3),∴2a=(8,6).又2a+b=(3,18),
∴b=(-5,12),∴a·b=-20+36=16.
又|a|=5,|b|=13,
∴cos〈a,b〉==.
答案:C
3.解析:∵a=(-1,2),b=(3,1),∴a-b=(-4,1),∵(a-b)⊥c,
∴-4k+4=0,解得k=1.
答案:C
4.解析:因为a=(-4,3),所以2|a|2=2×()2=50.
a·b=-4×1+3×2=2.
所以2|a|2-3a·b=50-3×2=44.
答案:44
5.解析:c=(m+4,2m+2),|a|=,|b|=2,
设c,a的夹角为α,c,b的夹角为θ,
又因为cos α=,cos θ=,
由题意知=,即=.
解得m=2.
答案:2
6.解析:(1)由题意,得a+b=(3,-1+x).
由a⊥(a+b),得a·(a+b)=6+1-x=0,解得x=7.
∴b=(1,7).∴|b|==5.
(2)a+2b=(4,2x-1)=(4,-7),故2x-1=-7,
解得x=-3.
∴b=(1,-3).
设a与b的夹角为θ,则cos θ===.∵θ∈[0,π],∴θ=,即a与b的夹角为.
7.解析:建立如图所示的平面直角坐标系.
设P(x,y),又A(0,a),B(-a,0),C(a,0),
则PA=(-x,a-y),PB=(-a-x,-y),PC=(a-x,-y) .
所以PA·(PB+PC)
=(-x,a-y)·[(-a-x,-y)+(a-x,-y)]
=(-x,a-y)·(-2x,-2y)
=2x2+2y2-2ay
=2x2+22-a2≥-a2.
故选BCD.
答案:BCD
8.
解析:建立如图所示的直角坐标系,则A,B,C,D.
设F(x ,y ),则DE=,EF=(x ,y ).
0 0 0 0
∵DE=2EF,∴F.
∴AF=,BC=(1,0),
∴AF·BC=.
答案:
9.解析:(1)设D(x,y).∵A(0,2),B(4,1),C(-6,9),
∴AD=(x,y-2),BD=(x-4,y-1),BC=(-10,8).
由题意知AD⊥BC,则AD·BC=0,
即-10x+8(y-2)=0,即5x-4y+8=0,①
由BD∥BC,得8(x-4)=-10(y-1),即4x+5y-21=0.②
联立①②,解得x=,y=,则AD=.
(2)设E(a,0),则EB=(4-a,1),EC=(-6-a,9).
由∠BEC为钝角,得(4-a)(-6-a)+9<0,解得-5<a<3.由EB
与EC不能共线,得9(4-a)≠-6-a,解得a≠.
故点E的横坐标的取值范围为(-5,3).
10.解析:(方法一)建立如图的平面直角坐标系,易知λ AB+λ BC
1 2
+λ CD+λ DA+λ AC+λ BD=λ (1,0)+λ (0,1)+λ (-1,0)+λ (0,-1)
3 4 5 6 1 2 3 4
+λ (1,1)+λ (-1,1)=(λ -λ +λ -λ ,λ -λ +λ +λ ).
5 6 1 3 5 6 2 4 5 6所以所求模为.
所以最大值为=2,λ -λ =λ -λ =2或-2,
1 3 5 6
λ -λ =2或-2,λ +λ =0满足要求;最小值为0,λ -λ =2,
2 4 5 6 5 6
λ +λ =0,λ -λ =-2,λ -λ =0满足要求.
5 6 1 3 2 4
综上,最小值为0,最大值为2.
(方法二)以{AB,BC}为基底,可知 λ AB+λ BC+λ CD+λ DA+
1 2 3 4
λ AC+λ BD=(λ -λ +λ -λ ,λ -λ +λ +λ ).
5 6 1 3 5 6 2 4 5 6
若能使|λ -λ +λ -λ |=|λ -λ +λ +λ |=0 ①,
1 3 5 6 2 4 5 6
|λ -λ +λ -λ |=4,|λ -λ +λ +λ |=2 ②,
1 3 5 6 2 4 5 6
则所求最小值为0,最大值为2.
当λ -λ =2,λ +λ =0,λ -λ =-2,λ =λ 时,①式成立;
5 6 5 6 1 3 2 4
当λ =-λ =λ =-λ ,λ =-λ 时,②式成立.
1 3 5 6 2 4
综上,最小值为0,最大值为2.
答案:0 2
课时作业(八)
1.解析:由(BC+BA)·AC=|AC|2,得(BC+BA-AC)·AC=0,
即(BC+BA+CA)·AC=0,
∴2AC·BA=0,∴AC⊥BA,∴A=90°,
即△ABC的形状一定是直角三角形.
无法判断△ABC是不是等腰三角形,故选C.
答案:C
2.解析:F =-(F +F +F )=-[(-2,-1)+(-3,2)+(4,-3)]
4 1 2 3
=(1,2).
答案:D
3.
解析:由题意知|v |=2 m/s,|v |=10 m/s,作出示意图如右图.
水 船
∴小船在静水中的速度大小
|v|===2 (m/s).
答案:B4.解析:由AB=3e,DC=5e,得AB∥DC,
AB≠DC,又因为ABCD为四边形,所以AB∥DC,AB≠DC.
又|AD|=|BC|,得AD=BC,
所以四边形ABCD为等腰梯形.
答案:等腰梯形
5.解析:以A为坐标原点,AD,AB所在直线分别为x轴、y轴建立
平面直角坐标系(图略),则A(0,0),B(0,),C(3,),D(3,0),AC=(3,),
设AE=λAC,则点 E 的坐标为(3λ,λ),故BE=(3λ,λ-).因为
BE⊥AC,所以BE·AC=0,即9λ+3λ-3=0,解得λ=,所以E.
故ED=,则|ED|==,即ED=.
答案:
6.证明:设AB=a,AC=b,AD=e,DB=c,DC=d,则a=e+c,b
=e+d,
即a2-b2=(e+c)2-(e+d)2=c2+2e·c-2e·d-d2.
由已知可得a2-b2=c2-d2,
所以c2+2e·c-2e·d-d2=c2-d2,即e·(c-d)=0.
因为BC=BD+DC=d-c,所以AD·BC=e·(d-c)=0,所以
AD⊥BC,即AD⊥BC.
7.解析:由AC·AB=|AC||AB|cos A
=|AD||AB|,得|AC|2=AC·AB,A正确;
由BA·BC=|BA||BC|cos B=|BA||BD|得
|BC|2=BA·BC,B正确;
由AC·CD=|AC||CD|cos (π-∠ACD)<0
又|AB|2>0,C错误.
由图可知Rt△ACD∽Rt△ABC
所以|AC||BC|=|AB||CD|
由A,B可得:|CD|2=,D正确.
故选ABD.
答案:ABD
8.解析:建立如图所示的平面直角坐标系,则B(2,0),A(0,0),D.
设==λ,λ∈[0,1],则
M,N
∴AM·AN=·
=-λ2-2λ+5=-(λ+1)2+6
∵λ∈[0,1],∴AM·AN∈[2,5]答案:[2,5]
9.解析:(1)∵AD=AB+BC+CD=(4+x,y-2),
∴由BC∥AD,得x(y-2)=y(4+x),
即y=-x.
(2)由题易得,AC=AB+BC=(x+6,y+1),BD=BC+CD=(x-
2,y-3).
由AC⊥BD可得AC·BD=0,即(x+6)(x-2)+(y+1)(y-3)=x2+y2
+4x-2y-15=0,
又∵y=-x,
∴或
∴AC=(8,0),BD=(0,-4)或AC=(0,4),BD=(-8,0),
又∵AC⊥BD,∴四边形ABCD的面积为·|AC||BD|=×8×4=16.
10.解析:如图,设A(2,0),C(2,1),D(0,1).连接CD,PC,AC,过点P
作PB⊥CD于点B.
因为圆心移动的距离为2,所以劣弧 =2,所以圆心角∠PCA=
2,所以∠PCB=2-.所以PB=sin =-cos 2,CB=cos =sin 2.所以x
P
=2-CB=2-sin 2,y =1+PB=1-cos 2,
P
所以OP=(2-sin 2,1-cos 2).
答案:(2-sin 2,1-cos 2)
课时作业(九)
1.解析:由余弦定理得:
cos B===
∵B∈(0,π)
∴B=.
答案:A
2.解析:由余弦定理得
AB2=BC2+AC2-2BC·AC·cos C
即13=9+AC2-2×3×AC×cos 120°
∴AC2+3AC-4=0
解得AC=1或AC=-4(舍去).
答案:A
3.解析:∵△ABC中,B=60°,b2=ac,∴cos B==,∴a2+c2-2ac=0⇒(a-c)2=0,
∴a=c,A=C,∴△ABC为等边三角形.故选D.
答案:D
4.解析:由余弦定理得
a2=b2+c2-2bccos A
=48+12-2×4×2×cos 120°
=48+12-2×4×2×
=84
∴a=2.
答案:2
5.解析:由余弦定理,得 c2+b2-2bccos A=a2,即 4+b2-
2×2bcos A=5.整理,得3b2-8b-3=0,解得b=3或b=-(舍去).
答案:3
6.解析:由余弦定理得a2=b2+c2-2bccos A,即a2=(b+c)2-2bc
-2bccos A,∵a=4,b+c=6,cos A=,∴16=36-bc,∴bc=8.
由可得
7.解析:∵B=,a+c=b
∴(a+c)2=a2+c2+2ac=3b2 ①
由余弦定理得a2+c2-2accos =b2 ②
由①②得2a2-5ac+2c2=0,即22-5+2=0
解得=2或=,故选AC.
答案:AC
8.解析:由题意知a>b,∴A>B.在线段BC上取点D,使得BD=
AD,连接AD,如图所示.
设BD=x,则AD=x,DC=5-x.
在△ADC中,cos ∠DAC=cos (∠BAC-B)=,
由余弦定理得(5-x)2=x2+42-2x·4×,
即25-10x=16-x,解得x=4.
∴在△ADC中,AD=AC=4,CD=1,
由余弦定理的推论,得cos C==,
∴c= = =6.
答案: 6
9.解析:(1)∵cos C+cos Acos B=2sin Acos B,
∴-cos (A+B)+cos Acos B=2sin Acos B,
即sin Asin B=2sin Acos B.
∵sin A≠0,∴sin B=2cos B>0.
又∵sin 2B+cos 2B=1,∴cos B=(负值舍去).(2)∵a+c=2,∴c=2-a.
由余弦定理,得b2=a2+c2-2accos B=a2+c2-ac=a2+(2-a)2-
a(2-a)=(a-1)2+.
∵0b,∴B<60°,∴B=30°,故选C.
答案:C
3.解析:方法一:在△ABC中,a=15,b=24,A=46°.由正弦定理
可得=,即=,
∴sin B=sin 46°>sin 45°>1,∴B值不存在,此三角形无解.故选C.
方法二:在△ABC中,bsin A=24sin 46°>24sin 45°=12>a=15.故
此三角形无解.故选C.
答案:C
4.解析:在△ABC中,因为a=4,c=2,B=60°,由余弦定理可得
b2=a2+c2-2accos B=42+22-2×4×2cos 60°=12,所以b=2.
又由正弦定理可得=,即sin C===,
又由c1,则sin B>1,此三角形不存在,故B说
法错误;若A<90°,且a=bsin A,则sin B=1,即B=90°,此三角形为
直角三角形,故C说法正确;当A<90°,且a=b时,A=B,此三角形为
等腰三角形,只有一解,故D说法错误.故正确说法的是AC.
答案:AC
8.解析:由C=2A,知sin C=sin 2A=2sin Acos A.
结合正弦定理,得c=2acos A.
由a=2,b=3,及余弦定理的推论,得
c=2acos A=2a·,
即c=4×,
解得c=.
∴cos C===.
答案:
9.解析:(1)由已知条件,得sin 2B+sin 2C-sin 2A=sin Bsin C,
故由正弦定理,得b2+c2-a2=bc.
由余弦定理,得cos A==.
因为0°0,
∴A∈.于是sin A+sin C=sin A+sin =sin A+cos 2A=-2sin 2A+
sin A+1=-22+.
∵00,且040海里=AQ,
∴点 Q 位于点 A 和点 E 之间,且 QE=AE-AQ=55-40=15(海
里)
过点E作EP⊥BC于点P,则EP为点E到直线BC的距离.
在Rt△QPE中,PE=QE·sin ∠PQE=QE·sin ∠AQC=QE·sin (45°
-∠ABC)=15×=3(海里)<7(海里),
∴该船会进入警戒水域.
课时作业(十二)
1.解析:两个复数,只有当它们都是实数时,才能比较大小,即A
是真命题;对于复数z=a+bi(a,b∈R),当且仅当实部a=0,虚部
b≠0时为纯虚数,则B是真命题;两个复数相等的充要条件是这两个
复数的实部与虚部分别对应相等,但复数x+yi的实部不一定是x,虚
部不一定是y,故x+yi=1+i⇔x=y=1不成立,即C是假命题;复数
的虚部是一个实数,即虚部是4,不是4i,即D是假命题.
答案:AB
2.解析:a=0时,a+bi不一定为纯虚数,因为a=0,b=0时,a+
bi=0,当a+bi为纯虚数时a=0.
答案:B
3.解析:依题意得x2+x-2≠0,解得x≠1且x≠-2.
答案:D
4.解析:因为z为纯虚数,所以解得x=-1.
答案:-1
5.解析:因为z<0,所以所以m=-3.答案:-3
6.解析:由复数相等的条件可知:
解得或或或
7.解析:取x=i,y=-i,则x+yi=1+i,但不满足x=y=1,故A
错误;∀a∈R,a2+1>0恒成立,所以(a2+1)i是纯虚数,故B正确;取
z =i,z =1,则z+z=0,但z =z =0不成立,故C错误;复数lg(m2-
1 2 1 2
2m-7)+(m2+5m+6)i是纯虚数等价于解得m=4,故D正确.故选
BD.
答案:BD
8.解析:若复数a2-a-2+(|a-1|-1)i是纯虚数,
∴,
解得a=-1,所以当a≠-1时,复数a2-a-2+(|a-1|-1)i不是
纯虚数.
答案:a≠-1
9.解析:①的实部为2,虚部为3,是虚数;②的实部为-3,虚部为,
是虚数;③的实部为,虚部为1,是虚数;④的实部为π,虚部为0,是实
数;⑤的实部为0,虚部为-,是纯虚数;⑥的实部为0,虚部为0,是实
数.
10.解析:∵z =z ,
1 2
∴
∴4sin 2θ=λ+3sin θ,
∴λ=42-.
∵-1≤sin θ≤1,
∴当sin θ=时,λ取得最小值-;当sin θ=-1时,λ取得最大值
7,
∴-≤λ≤7,即λ的取值范围是.
答案:C
课时作业(十三)
1.解析:依题意得=-3-2i,故对应的点(-3,-2)位于第三象限.
答案:C
2.解析:由(1+i)x=1+yi可知x+xi=1+yi,故解得所以|x+yi|=
=.故选B.
答案:B
3.解析:∵z在复平面内对应的点为(x,y),∴z=x+yi.又|z-i|=1,
∴ =1,∴x2+(y-1)2=1.故选C.
答案:C
4.解析:由题意可知A(2,3),B(3,2),C(-2,-3),设D(x,y),
则AD=BC,即(x-2,y-3)=(-5,-5),解得故D点对应的复数为-3-2i.
答案:-3-2i
5.解析:∵|z |=,|z |=,
1 2
∴ <,∴-1|z |.
2 1 2
(2)
由|z |≤|z|≤|z |及(1)知1≤|z|≤2.因为|z|的几何意义就是复数 z对应
2 1
的点到原点的距离,所以|z|≥1表示|z|=1所表示的圆外部所有点组成
的集合,|z|≤2表示|z|=2所表示的圆内部所有点组成的集合,故符合
题设条件点的集合是以O为圆心,以1和2为半径的两圆之间的圆环
(包含圆周),如图所示.
10.
解析:如图,|z|=1表示复数z对应的点在以(0,0)为圆心,1为半径的圆上,而z 在坐标系中的对应点的坐标为(-3,4),∴|z-z |可看作是
1 1
点(-3,4)到圆上的点的距离.
由图可知,点(-3,4)到圆心(原点)的距离为=5,
故|z-z | =5+1=6,|z-z | =5-1=4.
1max 1min
课时作业(十四)
1.解析:z=(4+i)+(-3-2i)=(4-3)+(1-2)i=1-i.
故复数z的虚部为-1.
答案:C
2.解析:∵z =1+3i,z =3+i,∴z -z =-2+2i,故z -z 在复平
1 2 1 2 1 2
面内对应的点(-2,2)在第二象限.
答案:B
3.解析:如图,
由向量的加法及减法法则可知,OC=OA+OB,BA=OA-OB.由
复数加法及减法的几何意义可知,|z +z |对应OC的模,|z -z |对应BA
1 2 1 2
的模,又|z +z |=|z -z |,所以四边形OACB是矩形,则OA⊥OB.
1 2 1 2
答案:C
4.解析:z +z =(a-3)+(b+4)i,
1 2
z -z =(a+3)+(4-b)i,
1 2
由已知得b+4=0,a+3=0,∴a=-3,b=-4.
答案:-3 -4
5.解析:z -z =m2-3m+m2i-[4+(5m+6)i]
1 2
=m2-3m-4+(m2-5m-6)i.
∵z -z =0,∴
1 2
解得m=-1.
答案:-1
6.解析:因为z =cos α+isin α,z =cos β-isin β,
1 2
所以z -z =(cos α-cos β)+i(sin α+sin β)=+i,
1 2
所以
①2+②2得2-2cos(α+β)=1,
所以cos(α+β)=.
7.解析:满足|z-i|=的复数z对应的点在以(0,1)为圆心,为半径的
圆上,A错误;在B中,设z=a+bi(a,b∈R),则|z|= .由z+|z|=2+
8i,得a+bi+=2+8i,∴解得∴z=-15+8i,B错误;由复数的模的定义知C正确;由|z +z |=|z -z |的几何意义知,以OZ1,OZ2为邻边
1 2 1 2
的平行四边形为矩形,从而两邻边垂直,D正确.故选CD.
答案:CD
8.解析:设复数z =1+2i,z =-2+i,z =-1-2i,它们在复平面
1 2 3
上的对应点分别是A,B,C,则A(1,2),B(-2,1),C(-1,-2).
设正方形第四个顶点对应的坐标是D(x,y),
则其对应的复数为x+yi,
∵四边形ABCD为正方形,
∴AD=BC,
∴(x-1,y-2)=(1,-3),
∴x-1=1,y-2=-3,
解得x=2,y=-1.
故这个正方形的第四个顶点对应的复数是2-i.
答案:2-i
9.解析:(1)AB对应的复数为2+i-1=1+i,BC对应的复数为-1
+2i-(2+i)=-3+i,AC对应的复数为-1+2i-1=-2+2i.
(2)∵|AB|=,|BC|=,|AC|==2,|AB|2+|AC|2=|BC|2,∴△ABC为
直角三角形.
(3)S =××2=2.
△ABC
10.解析:(1)满足|z++i|≤1的复数z的几何意义:圆心为M(-,
-1),半径为1的圆内区域并包括边界,|z|则表示圆面上一点到原点
的距离.如图所示,OA对应的复数的模为|z|的最大值,OB对应的复数
的模为|z|的最小值.
∵|OM|==2,
∴|z| =2+1=3,|z| =2-1=1.
max min
即|z|的最大值为3,最小值为1.
(2)设z=a+bi(a,b∈R),则|z|2=a2+b2,
|z-1|2+|z+1|2=|a-1+bi|2+|a+1+bi|2
=(a-1)2+b2+(a+1)2+b2
=2(a2+b2)+2=2|z|2+2,
由(1)知|z-1|2+|z+1|2的最大值为2×32+2=20,
最小值为2×12+2=4.课时作业(十五)
1.解析:∵(1+ai)(2+i)=2-a+(1+2a)i,要使复数为纯虚数,∴2
-a=0且1+2a≠0,解得a=2.
答案:A
2.解析:由题意得z======--i
∴=-+i
故的虚部为.
答案:A
3.解析:由题可得z=====-i,则z=在复平面内对应的点为,
位于第四象限.故选D.
答案:D
4.解析:∵=1-i
∴z===i
∴|z|=1.
答案:D
5.解析:∵(i-1)(z-i3)=2i
∴z=+i3=+(-i)=-i(i+1)+(-i)=1-2i
∴=1+2i.
答案:1+2i
6.解析:方法一 设z=x+yi(x,y∈R),
则==2i,
得x+yi=-2y+2(x-1)i,
则⇒,
则复数z=-i.
即复数z对应点为.
方法二 由=2i,得z=(z-1)2i=2zi-2i,
则z(1-2i)=-2i,
∴z==
==-i.
即z对应点为.
7.解析:A,B正确;在实数范围内由一元二次方程根与系数的关
系可得选项C的结论,在复数范围内由计算可得选项C同样正确;复
数范围内有(x -x )2=(x +x )2-4x x =,D错误,故选ABC.
1 2 1 2 1 2
答案:ABC
8.解析:∵i+i2+i3+i4=0
i2020=i4×505=1
i2021=i4×505+1=i
∴z====+i∴z对应点的坐标为
答案:
9.解析:∵z==
====1-i
∴z2+az+b=(1-i)2+a(1-i)+b=a+b-(a+2)i=1+i
∴解得.
10.解析:∵(z+)(-w)=7+4i
∴z·-w·-zw+ =7+4i
则
∴(z+2)(-2w)=z·-4w·+2·-2z·w
=4(z·-w·)-3z·+2(-z·w+·)
=4×7-3×32+2×4i=1+8i.
∴|(z+2)·(-2w)|= =.
答案:
章末质量检测(二)
1.解析:由题意得复数z的实部为-1,虚部为-2,因此在复平面
内对应的点为(-1,-2),位于第三象限.
答案:C
2.解析:∵===-3-4i,
∴复数的虚部为-4,选D.
答案:D
3.解析:由题意知解得a=3.故选B.
答案:B
4.解析:由已知可得复数z在复平面内对应的点的坐标为(m+3,
m-1),且该点在第四象限,所以解得-30,所以a=b=1,于是z=1+i.
(2)由(1)可知z=1+i,则-z2=-(1+i)2=1-3i,则OZ=(1,-3),
所以向量OZ的模为=.
20.解析:由复数的几何意义可知z =-2+i,z =a+3i.
1 2
(1)因为|z -z |=,所以|-2-a-2i|==,即(a+1)(a+3)=0,解得
1 2
a=-1或a=-3.
(2)复数z=z ·=(-2+i)(a-3i)=(-2a+3)+(a+6)i.
1
由题意可知,点(-2a+3,a+6)在直线y=-x上,
所以a+6=-(-2a+3),解得a=9.
21.解析:(1)∵复数z =a2-3+(a+5)i对应向量OZ1,向量OZ1
1
表示的点在第四象限,
∴解得a<-5.
∴a的取值范围是(-∞,-5).
(2)∵Z1Z2=OZ2-OZ1,
∴向量Z1Z2对应的复数为 z -z =[a-1+(a2+2a-1)i]-[a2-3
2 1
+(a+5)i]=-(a2-a-2)+(a2+a-6)i.
根据向量Z1Z2对应的复数为纯虚数,可得-(a2-a-2)=0 且(a2
+a-6)≠0,解得a=-1.
22.解析:(1)设w=x+yi(x,y∈R),则由-z=2i,得z=-2i=x-
(y+2)i.
∴zw+2iz-2iw+1=[x-(y+2)i](x+yi)+2i[x-(y+2)i]-2i(x+
yi)+1=x2+y2+6y+5-2xi,∴x2+y2+6y+5-2xi=0.
根据复数相等的充要条件,得
∴或∴z=-i,w=-i或z=3i,w=-5i.
(2)证明:∵zw+2iz-2iw+1=0,∴z(w+2i)=2iw-1,
∴|z(w+2i)|=|2iw-1|,即|z|·|w+2i|=|2iw-1|.
又|z|=,∴|w+2i|=|2iw-1|.
设w=x+yi(x,y∈R).
代入上式并整理,得
·=.
两边平方,得3x2+3y2+12y+12=4x2+4y2+4y+1.
化简,得x2+y2-8y=11.
∴|w-4i|=|x+yi-4i|=
====3是一个常数.
故|w-4i|的值是一个常数,且这个常数为3.
课时作业(十六)
1.解析:易知四种棱柱中正方体最特殊,直四棱柱最一般,而正四
棱柱是底面为正方形的长方体.
答案:D
2.解析:
选项A正确,棱台的侧面一定是梯形,而不是平行四边形;选项
B正确,由棱锥的定义知棱锥的侧面只能是三角形;选项C正确,由
四个面围成的封闭图形只能是三棱锥;选项D错误,如图所示四棱锥
被平面截成的两部分都是棱锥.
答案:D
3.解析:由题意可知,每个侧面均为等边三角形,每个侧面的顶角
均为60°,如果是六棱锥,因为6×60°=360°,所以顶点会在底面上,
因此不是六棱锥.
答案:D
4.解析:①棱柱的底面可以为任意多边形.②棱锥的底面可以为
四边形、五边形等.
答案:③
5.解析:棱锥是由棱柱的一个底面收缩为一个点而得到的几何体,
因而其侧面均是三角形,且所有侧面都有一个公共点,故①对.棱台
是棱锥被平行于底面的平面所截后,截面与底面之间的部分,因而其
侧面均是梯形,且所有的侧棱延长后均相交于一点(即原棱锥的顶点),
故②错,③对.④显然正确.因而正确的有①③④.答案:①③④
6.解析:过A′,B,C三点作一个平面,再过A′,B,C′作一个平
面,就把三棱台ABC A′B′C′分成三部分,形成的三个三棱锥分别
是A′ ABC,B A′B′C′,A′ BCC′.(答案不唯一)
7.解析:在正方体ABCD A B C D 中,截面ACD 为正三角形,
1 1 1 1 1
平行于底面的所有截面都是正方形,
分别取AB,BC,CC ,C D ,D A ,A A六条棱的中点,顺次连接这
1 1 1 1 1 1
六个点所得的六边形为正六边形,所以选项A,B,D正确.
若截面为五边形,则必有两组对边平行,所以不可能为正五边形,
故选项C错误.
答案:ABD
8.解析:如图所示的正方体ABCD EFGH,
四面体E BDG的每个面都是等边三角形,故①正确;
四面体E ABC的每个面都是直角三角形,故②正确;
四面体E ABD的三个面为全等的等腰直角三角形,一个面为等边
三角形,故③正确;
四面体G ABD的三个面为不都全等的直角三角形,一个面为等边
三角形,故④正确.
答案:①②③④
9.解析:(1)不对,水面的形状就是用与棱(倾斜时固定不动的棱)平
行的平面截长方体时截面的形状,因而是矩形,不可能是其他不是矩
形的平行四边形.
(2)不对,水的形状就是用与棱(倾斜时固定不动的棱)平行的平面
将长方体截去一部分后剩下的几何体,此几何体是棱柱,不可能是棱
台或棱锥.
10.解析:依题意,长方体ABCD A B C D 的表面可有如图所示的
1 1 1 1
三种展开图.展开后,A,C 两点间的距离分别为:= (cm),=4 (cm),=3 (cm),
1
三者比较得 cm为蚂蚁从A点沿表面爬行到C 点的最短路程.
1
课时作业(十七)
1.答案:C
2.答案:A
3.解析:一个六棱柱挖去一个等高的圆柱,选B.
答案:B
4.解析:
示意图如图,设圆台的母线长为y,小圆锥底面与被截的圆锥底面
半径分别是x,4x.根据相似三角形的性质可得=,解得y=9,所以圆台
的母线长为9 cm.故选D.
答案:D
5.解析:当以 3 cm 长的一边所在直线为轴旋转时,母线长为 3
cm,底面半径为4 cm;
当以4 cm长的一边所在直线为轴旋转时,母线长为 4 cm,底面
半径为3 cm.
答案:3 cm,4 cm或4 cm,3 cm
6.解析:(1)几何体由一个圆锥、一个圆柱和一个圆台拼接而成.
(2)几何体由一个六棱柱和一个圆柱拼接而成.
(3)几何体由一个球和一个圆柱中挖去一个以圆柱下底面为底面、
上底面圆心为顶点的圆锥拼接而成.
7.解析:对A,用过轴的平面去截圆锥,得到的截面形状是等腰三
角形,符合题意;对B,圆锥的侧面是曲面,所以截面形状不可能为平
行四边形,不符合题意;对C,用垂直于轴的平面去截圆锥,得到的截
面形状是圆,符合题意;对D,用与轴斜交的平面去截圆锥,得到的截
面形状可能是椭圆,符合题意.故选ACD.答案:ACD
8.
解析:由题意,圆木的侧面展开图是矩形,将圆木侧面展开两次,
则一条直角边(即圆木的高)长为24尺,其邻边长为5×2=10(尺),因
此葛藤最短为=26(尺).
答案:26尺
9.解析:如图(1),沿正三角形三边中点连线折起,可拼得一个正三
棱锥.如图(2),从正三角形三个角上分别剪去三个相同的四边形,其
较长的一组邻边边长为原三角形边长的,有一组对角为直角,余下部
分按虚线折起,可拼得一个缺上底的正三棱柱,而剪去的三个相同的
四边形恰好可拼成这个正三棱柱的上底.
10.解析:
轴截面如图.被平行于圆柱下底面的平面所截的圆柱的截面圆的
半径O C=R,圆锥的截面圆的半径为O D,设O D=x.
1 1 1
∵OA=AB=R,∴△OAB是等腰直角三角形.
∵CD∥AO,∴CD=BC.
∵△BCD∽△OO D,∴O D=OO ,∴x=l.
1 1 1
∴所求截面的面积S=πR2-πx2=πR2-πl2=π(R2-l2).
课时作业(十八)
1.解析:根据斜二测画法,原来垂直的未必垂直.故选B.
答案:B
2.解析:由斜二测画法规则知:①正确;平行性不变,故②正确;正
方形的直观图是平行四边形,③错误;因为平行于y′轴的线段长减
半,平行于x′轴的线段长不变,故④错误.故选A.
答案:A
3.解析:由直观图画法可知,
当∠x′O′y′=45°时,等腰三角形的直观图是④;
当∠x′O′y′=135°时,等腰三角形的直观图是③.综上,等腰三角形ABC的直观图可能是③④.故选D.
答案:D
4.解析:设直观图中与x′ 轴和y′轴的交点分别为A′和B′,
如图①,根据斜二测画法的规则在直角坐标系中先作出对应的A点和
B点,
再由平行于x′轴的线段在原图中平行于x轴,且长度不变,作出
原图如图②所示,故选C.
答案:C
5.解析:如图,图①,图②所示的分别是实际图形和直观图.
从图②可知,A′B′=AB=2,
O′C′=OC=,
C′D′=O′C′sin45°=×=.
所以S =A′B′·C′D′=×2×=.
△A′B′C′
答案:
6.解析:正方形的面积为4,则边长为2,由斜二测画法的规则,知
平行四边形的底为2,高为,故面积为.
答案:
7.解析:由斜二测画法规则可知,直观图保持线段的平行性,所以
AD正确;而线段的长度、角的大小在直观图中都会发生改变,所以
BC错误.故选AD.
答案:AD
8.解析:
由题意得到原△ABC的平面图,如图所示.其中,AD⊥BC,BD>
DC,
∴AB>AC>AD,
∴△ABC的AB,AD,AC三条线段中最长的是AB,最短的是AD.
答案:AB AD
9.解:(1)作水平放置的正方形的直观图ABCD,使∠BAD=45°,
AB=2 cm,AD=1 cm.(2)过点A作z′轴,使∠BAz′=90°,分别过点A,B,C,D,沿z′
轴的正方向取AA =BB =CC =DD =2 cm.
1 1 1 1
(3)连接A B ,B C ,C D ,D A 如下图①,擦去辅助线,把被遮住的
1 1 1 1 1 1 1 1
线改为虚线,得到的图形如下图②就是所求的正方体的直观图.
10.解析:(1)画轴.如图①所示,画x轴、z轴,使∠xOz=90°.
(2)画圆柱的下底面.在x轴上取A、B两点,使AB=3 cm,且OA=
OB,选择椭圆模板中适当的椭圆过A,B两点,使它为圆柱的下底面.
(3)在Oz上截取点O′,使OO′=4 cm,过点O′作平行于Ox的
O′x′,类似圆柱下底面的画法画出圆柱的上底面.
(4)画圆锥的顶点.在Oz上取点P,使PO′=3 cm.
(5)成图.连线A′A,B′B,PA′,PB′,整理(去掉辅助线,将被遮
挡部分改为虚线)得到此几何体的直观图,如图②所示.
课时作业(十九)
1.解析:由题意,知侧面积为 6×6×4=144,两底面积之和为
2××42×6=48,所以表面积S=48(3+).
答案:A
2.解析:棱长为a的正方体中,连接相邻面的中心,以这些线段为
棱的八面体实际上是两个底面相等的正四棱锥,四棱锥的底面是正方
形面积的一半,高为正方体高的一半,故八面体的体积为
2×××a×a××a=,故选C.
答案:C
3.解析:由直观图可知,该几何体的上部为一正四棱锥,下部为一
正方体,正方体的棱长为2,正四棱锥的底面为正方形,其边长为2,
正四棱锥的高为 1,所以此几何体的表面积为 5×2×2+4××2×=
20+4.答案:A
4.解析:由题得该正四棱锥侧面三角形的斜高h==2.
所以该正四棱锥的表面积 S=S +4×S =2×2+4××2×2
底面 侧面
=12.
答案:12
5.解析:设长方体中从一个顶点出发的三条棱的长分别为a,b,c.
由长方体的三个面的面积分别是,,,可得三式相乘可得(abc)2=
6,
∴长方体的体积V=abc=.
答案:
6.解析:如图,设PO=3,PE是斜高,
∵S =2S ,∴4··BC·PE=2BC2,
侧 底
∴BC=PE.
在Rt△POE中,PO=3,OE=BC=PE,
∴9+2=PE2,
∴PE=2.∴S =BC2=PE2=(2)2=12,S =2S =2×12=24,∴S
底 侧 底
=S +S =12+24=36.
表 底 侧
V=S ×OP=×12×3=12.
底
7.解析:因为点Q到平面A′EF的距离为正方体的棱长4,A′到
EF 的距离为正方体的棱长 4,所以 V =V =
三棱锥A′ EFQ 三棱锥Q A′EF
××2×4×4=,是定值,因此三棱锥A′ EFQ的体积与点E,F,Q的
位置均无关.故选ABC.
答案:ABC
8.解析:因为E是长方体ABCD A B C D 的棱CC 的中点,所以
1 1 1 1 1
V =VC BCD=×S ·CC =×BC·CD·CC =×120=10.
E BCD 1 △BCD 1 1
答案:10
9.解析:下面是一个直三棱柱,由题意可知
S =·2·2=2
底
S =S长方形BB C C+S梯形CC A A+S梯形BB A A+S
侧面 1 1 1 1 1 1 △ABC
=2×3+(3+6)·2+(3+6)·2+×2×
=15+9+
∴S =S +S =17+9+
表 底 侧面
V=V +V
三棱锥 三棱柱
=×2×3+2×3=2+6=8.
10.解析:∵△ADE和△BCF都是边长为2的等边三角形,
EF∥AB,∴侧面ABFE,CDEF是等腰梯形,且两等腰梯形全等,易得等腰梯形的高为.
∴S =S =×(2+4)×=3.
梯形ABFE 梯形CDEF
又∵S =S =×22=,
△BCF △ADE
S =4×2=8,
矩形ABCD
∴几何体的表面积S=3×2+×2+8=8+8.
故选B.
答案:B
课时作业(二十)
1.解析:设圆锥的母线长为l,则l==2,所以圆锥的表面积为S=
π×1×(1+2)=3π.
答案:C
2.解析:依题意,圆柱的母线长l=2πr,故S =2πrl=4π2r2=4π2.
侧
答案:A
3.解析:
设球心为O,截面圆心为O ,连接OO ,则OO 垂直于截面圆O ,
1 1 1 1
如图所示,
在Rt△OO A中,O A= cm,OO =2 cm,
1 1 1
∴球的半径R=OA==3(cm),
∴球的体积V=×π×33=36π(cm3).
答案:B
4.解析:设球的半径为R,则πR3=π,解得R=2.因为长方体的体
对角线的长为球的直径,所以长方体的体对角线长为4.设长方体的高
为x,则 =4,解得x=,所以该长方体的体积为1×1×=.故选B.
答案:B
5.解析:这个几何体是一个简单组合体,它的下部是一个圆柱(底
面半径为1,高为2),它的上部是一个圆锥(底面半径为1,母线长为
2,高为),所以该几何体的表面积S=π×12+2π×1×2+π×1×2 =
7π,体积V=π×12×2+×π×12×=2π+π.
答案:7π 2π+π
6.解析:如图,过C作CE垂直于AD,交AD延长线于E,则所求几何体的
体积可看成是由梯形 ABCE绕AE旋转一周所得的圆台的体积,减去
△EDC绕DE旋转一周所得的圆锥的体积.
所以所求几何体的体积 V=V -V =π×(52+5×2+22)×4-
圆台 圆锥
π×22×2=π.
7.解析:依题意得球的半径为R,则圆柱的侧面积为2πR×2R=
4πR2,∴A错误;圆锥的侧面积为πR×R=πR2,∴B错误;球面面积为
4πR2,∵圆柱的侧面积为4πR2,∴C正确;∵V =πR2·2R=2πR3,V
圆柱 圆
=πR2·2R=πR3,V =πR3,∴V :V :V =2πR3:πR3:πR3=3:1:2,
锥 球 圆柱 圆锥 球
∴D正确.故选CD.
答案:CD
8.解析:因为棱长为1的正四面体的底面积S=,高h=,所以V=
Sh=.设内切球的半径为r,则球心到各个底面的距离都为r,且球心与
各个底面构成的三棱锥的体积都是 V′=Sr,所以 V=4V′,即=
4×Sr,从而r=.故内切球的表面积为4πr2=.
答案:
9.解析:(1)圆锥的母线长为=2(cm),
∴圆锥的侧面积S =π×2×2=4π(cm2).
1
(2)该几何体的轴截面如图所示.
设圆柱的底面半径为r cm,由题意,知=,∴r=.
∴圆柱的侧面积S =2πrx=(-x2+6x)=-[(x-3)2-9],
2
∴当x=3时,圆柱的侧面积取得最大值,且最大值为6 π cm2.
10.解析:(1)如图所示,作出轴截面,则等腰三角形SAB内接于圆
O,而圆O 内切于△SAB.
1
设圆O的半径为R,则有πR3=972π,
∴R=9,∴SE=2R=18.
∵SD=16,∴ED=2.
连接AE,又SE是圆O的直径,∴SA⊥AE,
∴SA2=SD×SE=16×18=288,SA=12.
∵AB⊥SD,D为AB中点,
∴AD2=SD·DE=16×2=32,AD=4.
∴S =π×AD×SA=π×4×12=96π.
圆锥侧(2)设内切球的半径为r,即圆O 的半径为r,
1
∵△SAB的周长为2×(12+4)=32,
∴r×32=×8×16,解得r=4.
故圆锥内切球的体积V =πr3=π.
球
课时作业(二十一)
1.解析:对于①,三个不共线的点确定一个平面,故错;对于②,一
条直线和直线外一个点确定一个平面,故错;对于③,空间两两相交
的三条直线,且不能交于同一点,确定一个平面,故错;对于④,两条
平行直线确定一个平面,正确.
答案:D
2.解析:当四个点共线时,确定无数个平面;当四个点不共线时,
若四点共面,可确定1个平面,若四点不共面,可确定4个平面,∴空
间中四点可确定的平面有1个或4个或无数个.
答案:D
3.
解析:①假设其中有三点共线,则该直线和直线外的另一点确定
一个平面,这与四点不共面矛盾,故其中任意三点不共线,所以①正
确;②如图,两个相交平面有三个公共点A,B,C,但A,B,C,D,E不
共面;③显然不正确;④不正确,因为此时所得的四边形的四条边可
以不在一个平面上,如空间四边形.
答案:B
4.解析:因为a∩b=M,a⊂α,b⊂β,所以M∈α,M∈β.又平面α与
平面β相交于直线l,所以点M在直线l上,即M∈l.
答案:M∈l
5.答案:(1)③ (2)④ (3)① (4)②
6.证明:∵a∥b,∴a,b确定一个平面α.
∵A∈a,B∈b,∴A∈α,B∈α.
则a,b,l都在平面α内,即b在a,l确定的平面内.
同理可证c在a,l确定的平面内.
∵过a与l只能确定一个平面,
∴a,b,c,l共面于a,l确定的平面.
7.解析:当a∩α=P时,P∈a,P∈α,但a⊄α,故A错;当a∩β=P
时,B错;∵a∥b,P∈b,∴P∉a,∴由直线a与点P确定唯一平面α,
又a∥b,由a与b确定唯一平面β,但β经过直线a与点P,∴β与α
重合,∴b⊂α,故C正确;两个平面的公共点必在其交线上,故D正确,
故选CD.答案:CD
8.解析:
如图所示,MN⊂γ,R∈MN,
∴R∈γ.
又R∈l,∴R∈β.
∵P∈γ,P∈β,
∴β∩γ=PR.
答案:PR
9.
证明:∵MN∩EF=Q,∴Q∈直线MN,Q∈直线EF,
∵M∈直线CD,N∈直线AB,CD⊂平面ABCD,AB⊂平面ABCD,
∴M、N∈平面ABCD,∴MN⊂平面ABCD,
∴Q∈平面ABCD.
同理,EF⊂平面ADD A ,∴Q∈平面ADD A ,
1 1 1 1
又∵平面ABCD∩平面ADD A =AD,
1 1
∴Q∈直线AD,即D,A,Q三点共线.
10.解析:①当0<CQ<时,如图(1).
在平面AA D D内,作AE∥PQ.
1 1
显然点E在棱DD 上,连接EQ,
1
则S是四边形APQE.②当CQ=时,如图(2).
显然PQ∥BC ∥AD ,连接D Q,
1 1 1
则S是等腰梯形.
③当CQ=时,如图(3).
作BF∥PQ,交线段CC 的延长线于点F,则C F=.
1 1
作AE∥BF,交线段DD 的延长线于点E,则D E=,AE∥PQ.
1 1
连接EQ交C D 于点R,易知Rt△RC Q∽Rt△RD E,
1 1 1 1
则C Q:D E=C R:D R=1:2,可得C R=.
1 1 1 1 1
④当<CQ<1时,如图(4).
同③可作BF∥PQ,交线段CC 的延长线于点F.
1
作AE∥BF,交线段DD 的延长线于点E.
1
连接EQ交C D 于点R.
1 1
连接RM(点M为AE与A D 的交点),
1 1
显然S为五边形APQRM.
⑤当CQ=1时,如图(5).
同③可作AE∥PQ交线段DD 的延长线于点E,交A D 于点M,
1 1 1
显然点 M 为线段 A D 的中点,所以 S 为菱形 APQM,其面积为
1 1
MP·AQ=××=.
答案:①②③⑤
课时作业(二十二)
1.解析:由面面平行的定义可知,若一条直线在两个平行平面中
的一个平面内,则这条直线与另一个平面无公共点,所以与另一个平
面平行.由此可知,本题中这条直线可能在平面内.否则此直线与另
一个平面平行(因为若一条直线与两个平行平面中的一个平面相交,
则必然与另一个平面相交).
答案:D
2.解析:若在平面α内存在与直线l平行的直线,因l⊄α,故l∥α,
这与题意矛盾.
答案:B
3.解析:平面外两点的连线与已知平面的位置关系有两种情况:
①直线与平面相交,可以作0个平行平面.
②直线与平面平行,可以作1个平行平面.答案:C
4.解析:六棱柱的两个底面互相平行,每个侧面与其直接相对的
侧面平行,故共有4组互相平行的面.六棱柱共由8个面围成,在其余
的7个面中,与其个侧面平行的面有1个,其余6个面与该侧面均为
相交的关系.
答案:4 6
5.解析:①中PQ∥RS,②中RS∥PQ,④中RS和PQ相交.
答案:③
6.解析:(1)AM所在的直线与平面ABCD相交;
(2)CN所在的直线与平面ABCD相交;
(3)AM所在的直线与平面CDD C 平行;
1 1
(4)CN所在的直线与平面CDD C 相交.
1 1
7.解析:A错,B对,如图(1)所示,过点P有无数条直线都与α平
行,这无数条直线都在平面β内,有且只有一个平面与α平行;C对,
D错,如图(2)所示,过点P只有一条直线与l平行,但有无数个平面与
l平行.
答案:BC
8.
解析:题图①中PS与QR平行,所以四点共面;题图②中根据已知
条件可作出图形,如图,由图可知PR与QS相交,所以四点共面;题图
③中PS与QR平行,所以四点共面;题图④中根据四面体的定义可得
PQ与SR异面,所以四点不共面.
答案:④
9.解析:平面ABC与β的交线与l相交.
证明:∵AB与l不平行,且AB⊂α,l⊂α,
∴AB与l一定相交,设AB∩l=P,
则P∈AB,P∈l.
又∵AB⊂平面ABC,l⊂β,
∴P∈平面ABC,P∈β.
∴点P是平面ABC与β的一个公共点,而点C也是平面ABC与β
的一个公共点,且P,C是不同的两点,
∴直线PC就是平面ABC与β的交线.即平面ABC∩β=PC,而PC∩l=P,
∴平面ABC与β的交线与l相交.
10.解析:如图(3)所示,过点E作EN∥BB 交CD于点N,连接NB
1
并延长交EF的延长线于点M,连接AM,则AM即有阴影的平面与平
面ABCD的交线.
如图(4)所示,延长DC,过点C 作C P∥A B交DC的延长线于点
1 1 1
P,连接BP,则BP即有阴影的平面与平面ABCD的交线.
课时作业(二十三)
1.解析:由等角定理知β与α相等,故选A.
答案:A
2.解析:因为E,F分别为AB,BC的中点,
所以EF綉AC,
又=,=,所以=,所以HG綉AC,
所以EF∥HG且EF≠HG,
所以四边形EFGH为梯形.
答案:D
3.解析:假设l∥AD,则由AD∥BC∥B C ,可得l∥B C ,这与“l
1 1 1 1
与B C 不平行”矛盾,所以l与AD不平行.
1 1
答案:A
4.解析:由基本事实4知,BB′∥DD′.
答案:平行
5.解析:由棱柱的性质可知,
AB∥A B ,BD∥B D ,
1 1 1 1
∴∠A B D =∠ABD=30°.
1 1 1
答案:30°
6.证明:因为F为BB 的中点,
1
所以BF=BB ,因为G为DD 的中点,所以D G=DD .
1 1 1 1
又BB 綉DD ,所以BF綉D G.
1 1 1
所以四边形D GBF为平行四边形.
1
所以D F∥GB,同理D E∥GC.
1 1
所以∠BGC与∠FD E的对应边平行且方向相同,
1
所以∠BGC=∠FD E.
1
7.解析:如图①,∠AOB=∠A O B ,且OA∥O A ,
1 1 1 1 1但OB与O B 不平行,故A,B不正确;
1 1
如图②,∠AOB=∠A O B ,且OA∥O A ,
1 1 1 1 1
此时OB∥O B ,故C不正确;
1 1
由图①②知OB与O B 不一定平行,故D正确.
1 1
故选ABC.
答案:ABC
8.解析:E、F、G分别是AB、AC、AD的中点
∴EF∥BC,FG∥CD
∴∠EFG=∠BCD.
答案:相等
9.证明:在△ABD中,因为EH是三角形的中位线,所以 EH綉
BD,又因为在△CBD中,==,由平面几何可知FG∥BD,FG=BD,
所以EH∥FG(公理4),EH0.10,故棉花纤维长度的平均值达到标
准,但方差超过标准,所以可认为这批产品不合格.
7.解析:甲、乙两班学生成绩的平均数都是135,故两班成绩的平
均数相同,∴A正确;s=191>110=s,∴甲班成绩不如乙班稳定,即
甲班的成绩波动较大,∴B正确;甲、乙两班人数相同,但甲班的中位
数为149,乙班的中位数为151,从而易知乙班不少于150个的人数要
多于甲班,∴C正确;由题表看不出两班学生成绩的众数,∴D错误.
答案:ABC
8.解析:由频率分布直方图可知,分数在120分以下的学生所占的
比例为(0.01+0.015+0.015+0.03)×10×100%=70%,分数在130分
以下的学 生所占的比 例为 (0.01 +0.015+0.015+0.03+0.0225)×10×100%=92.5%,
因此,80%分位数一定位于[120,130]内.
因为120+×10≈124.44,
所以此班的模拟考试成绩的80%分位数约为124.44.
答案:124.44
9.解析:(1)由频率分布直方图知(0.04+0.03+0.02+2a)×10=1,
所以a=0.005.
(2)55×0.05+65×0.4+75×0.3+85×0.2+95×0.05=73.所以平
均分为73分.
(3)分别求出语文成绩分数段在[50,60),[60,70),[70,80),[80,90)的
人数依次为0.05×100=5,0.4×100=40,0.3×100=30,0.2×100=20.
所以数学成绩分数段在[50,60),[60,70),[70,80),[80,90)的人数依
次为:5,20,40,25.所以数学成绩在[50,90)之外的人数有100-(5+20+
40+25)=10(人).
10.解析:甲同学名次数据的平均数为2,说明名次之和为6,又中
位数为2,得出三次考试名次均不超过3,断定甲是尖子生;
乙同学名次数据的平均数为 2,说明名次之和为 6,又方差小于
1,得出三次考试名次均不超过3,断定乙是尖子生;
丙同学名次数据的中位数为2,众数为2,说明三次考试中至少有
两次名次为2,故丙可能是尖子生;
丁同学名次数据的众数为2,说明某两次名次为2,设另一次名次
为x,经验证,当x=1,2,3时,方差均小于1,故x>3,断定丁一定不是
尖子生.
答案:D
章末质量检测(四)
1.解析:找到第 9 行第 9 列数开始向右读,符合条件的是
29,64,56,07,52,42,44,故选出的第7个个体是44.
答案:B
2.解析:由题意知,众数与中位数都是3,平均数为4.只有①正确,
故选A.
答案:A
3.解析:若设高三学生数为x,则高一学生数为,高二学生数为+
300,所以有x+++300=3 500,解得x=1 600.故高一学生数为800,
因此应抽取的高一学生数为=8.
答案:A
4.解析:设中间一组的频数为x,则其他8组的频数和为x,所以x
+x=140,解得x=40.
答案:B5.解析:因为7×80%=5.6
所以第80百分位数为89.故选C.
答案:C
6.解析:由题图②知,小波一星期的食品开支为300元,其中鸡蛋
开支为30元,占食品开支的10%,而食品开支占总开支的30%,所以
小波一星期的鸡蛋开支占总开支的百分比为3%.
答案:C
7.解析:将一组数据的每一个数都乘以a,则新数据组的方差为原
来数据组方差的a2倍,平均数为原来数据组的a倍.故答案选C.
答案:C
8.解析:由题图可知去掉的两个数是 87,99,所以 87+90×2+
91×2+94+90+x=91×7,解得 x=4.故 s2=[(87-91)2+(90-
91)2×2+(91-91)2×2+(94-91)2×2]=.故选B.
答案:B
9.解析:女生的极差是173-161=12,A正确;由茎叶图数据,女
生数据偏小,男生平均值大于女生值,B 正确;女生身高中位数是
166,C错误;女生数据较集中,男生数据分散,应该是男生方差大,女
生方差小,D错.(也可实际计算均值和方差比较).故选AB.
答案:AB
10.解析:设利润为W.
选项 A:根据数据该企业2019年1月至6月的总利润低于2019
年7月至12月的总利润,故A正确.
选项B:根据图像数据W +W +W =50,故B错误.
1 2 3
选项C:由数据知该企业2019年4月至7月的月利润持续增长,
故C正确.
选项D:根据图像数据7月的月利润最大,故D错误.
故选AC.
答案:AC
11.解析:A错,举反例:0,0,0,0,2,6,6,其平均数=2≤3,不符合指
标.B错,举反例:0,3,3,3,3,3,6,其平均数=3,且标准差s=≤2,不符
合指标.C对,若极差等于0或1,在≤3的条件下,显然符合指标;若
极差等于 2且≤3,则每天新增感染人数的最小值与最大值有下列可
能:(1)0,2,(2)1,3,(3)2,4,符合指标.D对,若众数等于1且极差小于或
等于4,则最大值不超过5,符合指标.故选CD.
答案:CD
12.解析:由频率分布直方图可得,成绩在[70,80)内的频率最高,
因此考生人数最多,故 A 正确;由频率分布直方图可得,成绩在
[40,60)的频率为0.25,因此,不及格的人数为4 000×0.25=1 000,故
B 正确;由频率分布直方图可得,平均分为 45×0.1+55×0.15+
65×0.2+75×0.3+85×0.15+95×0.1=70.5,故C正确;因为成绩在
[40,70)内的频率为 0.45,[70,80)的频率为 0.3,所以中位数为 70+10×≈71.67,故D错误.故选ABC.
答案:ABC
13.解析:由题意知第一组的频率为
1-(0.15+0.45)=0.4,
所以=0.4,所以m=20.
答案:20
14.解析:由于样本容量与总体个体数之比为=,故各年龄段抽取
的人数依次为45×=9(人),25×=5(人),20-9-5=6(人).
答案:9,5,6
15.解析:由频率分布图知,设90~100分数段的人数为x,则=,
所以x=720.
答案:720
16.解析:由题意得D(y)=D(2x-1)=D(2x)=4D(x)=4×4=16.
i i i i
答案:16
17.解析:(1)依题意,得=0.15,解得x=150.
(2)∵第一车间的工人数是 173+177=350,第二车间的工人数是
100+150=250,
∴第三车间的工人数是1 000-350-250=400.
设应从第三车间抽取m名工人,则有=,
解得m=20,
∴应在第三车间抽取20名工人.
18.解析:由于数据-1,0,4,x,7,14的中位数为5,所以=5,x=6.
设这组数据的平均数为x,方差为s2,由题意得
x=×(-1+0+4+6+7+14)=5,
s2=×[(-1-5)2+(0-5)2+(4-5)2+(6-5)2+(7-5)2+(14-5)2]
=.
19.解析:(1)由累积频率为1知,第四小组的频率为1-0.1-0.3-
0.4=0.2.
(2)设参加这次测试的学生有x人,则0.1x=5,
所以x=50.即参加这次测试的学生有50人.
(3)达标率为0.3+0.4+0.2=90%,
所以估计该年级学生跳绳测试的达标率为90%.
20.解析:(1)甲的平均成绩为:(1.70+1.65+1.68+1.69+1.72+
1.73+1.68+1.67)÷8=1.69 m,
乙的平均成绩为:(1.60+1.73+1.72+1.61+1.62+1.71+1.70+
1.75)÷8=1.68 m;
(2)根据方差公式可得:甲的方差为0.0006,乙的方差为0.00315
∵0.0006<0.00315
∴甲的成绩更为稳定;
(3)若跳过1.65 m就很可能获得冠军,甲成绩均过1.65米,乙3次未过1.65米,因此选甲;
若预测跳过1.70 m才能得冠军,甲成绩过1.70米3次,乙过1.70
米5次,因此选乙.
21.解析:(1)由10×(0.010+0.015+a+0.030+0.010)=1,得a=
0.035.
(2)平均数为 20×0.1+30×0.15+40×0.35+50×0.3+60×0.1=
41.5(岁).
设中位数为x,则10×0.010+10×0.015+(x-35)×0.035=0.5,解
得x≈42.1.
(3)第 1,2 组的频数分别为 200×0.1=20,200×0.15=30,从第 1,2
组中用分层随机抽样的方法抽取5人,抽取比例为=,所以第1组抽
取20×=2(人),第2组抽取30×=3(人),所以第1,2组抽取的人数分
别为2,3.
22.解析:(1)当x≤19时,y=3 800;
当x>19时,y=3 800+500(x-19)=500x-5 700.
所以y与x的函数解析式为
y=(x∈N).
(2)由条形图知,需更换的零件数不大于18的频率为0.46,不大于
19的频率为0.7,故n的最小值为19.
(3)若每台机器在购机同时都购买 19个易损零件,则这 100台机
器中有70台其每台在购机同时购买易损零件上的费用为3 800元,20
台其每台在购机同时购买易损零件上的费用为4 300元,10台其每台
在购机同时购买易损零件上的费用为 4 800元,因此这100台机器在
购买易损零件上所需费用的平均数为
×(3 800×70+4 300×20+4 800×10)=4 000元;
若每台机器在购机同时都购买20个易损零件,则这100台机器中
有90台其每台在购机同时购买易损零件上的费用为 4 000 元,10台
其每台在购机同时购买易损零件上的费用为 4 500元,因此这100台
机器在购买易损零件上所需费用的平均数为×(4 000×90+4
500×10)=4 050(元).
比较两个平均数可知,购买1台机器的同时应购买 19个易损零
件.
课时作业(三十三)
1.解析:该事件可能发生也可能不发生,为随机事件.
答案:A
2.解析:“点落在x轴上”这一事件记为M,则M={(-9,0),(-
7,0),(-5,0),(-3,0),(-1,0),(2,0),(4,0),(6,0),(8,0)},包含9个样本
点.答案:C
3.解析:因为两个小孩有大小之分,所以(男,女)与(女,男)是不同
的样本点.故选C.
答案:C
4.答案:{(1,2),(1,3),(1,4),(2,3),(2,4),(3,4)} A={(1,2),(1,4),
(2,3),(3,4)}.
5.解析:由题意知该事件为必然事件.
答案:必然
6.解析:(1)当x=1时,y=2,3,4;当x=2时,y=1,3,4;当x=3时,y
=1,2,4;当 x=4 时,y=1,2,3.因此,这个试验的所有结果是(1,2),
(1,3),(1,4),(2,1),(2,3),(2,4),(3,1),(3,2),(3,4),(4,1),(4,2),(4,3).
(2)记“第一次取出的小球上的标号为2”为事件A,则A={(2,1),
(2,3),(2,4)}.
7.解析:A、B是随机事件,C是必然事件,D是不可能事件,故选
AB.
答案:AB
8.解析:(a,b)的情况有(1,-1),(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(2,-1),
(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(3,-1),(3,1),(3,2),(3,3),(3,4),共15种.函
数 y=f(x)有零点等价于 Δ=b2-4a≥0,符合条件的有(1,2),(1,3),
(1,4),(2,3),(2,4),(3,4),共6个样本点.
答案:6
9.解析:(1)这个试验的所有可能结果Ω={(a ,a ),(a ,b),(a ,b),
1 2 1 2
(a ,a ),(b,a ),(b,a )}.
2 1 1 2
(2)A={(a ,b),(a ,b),(b,a ),(b,a )}.
1 2 1 2
(3)①这个试验的所有可能结果Ω={(a ,a ),(a ,a ),(a ,b),(a ,
1 1 1 2 1 2
a ),(a ,a ),(a ,b),(b,a ),(b,a ),(b,b)}.
1 2 2 2 1 2
②A={(a ,b),(a ,b),(b,a ),(b,a )}.
1 2 1 2
10.解析:(1)甲、乙、丙三个乒乓球协会共有运动员27+9+18=
54(人),则应从甲协会抽取27×=3(人),应从乙协会抽取9×=1(人),
应从丙协会抽取18×=2(人).
故从甲、乙、丙三个乒乓球协会中抽取的运动员人数分别为3,1,2.
(2)①从6名运动员中随机抽取 2人参加双打比赛的样本空间为 Ω
={(A ,A ),(A ,A ),(A ,A ),(A ,A ),(A ,A ),(A ,A ),(A ,A ),
1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 2 3 2 4
(A ,A ),(A ,A ),(A ,A ),(A ,A ),(A ,A ),(A ,A ),(A ,A ),(A ,
2 5 2 6 3 4 3 5 3 6 4 5 4 6 5
A )}.
6
②事件M包含的样本点为(A ,A ),(A ,A ),(A ,A ),(A ,A ),
1 5 1 6 2 5 2 6
(A ,A ),(A ,A ),(A ,A ),(A ,A ),(A ,A ).
3 5 3 6 4 5 4 6 5 6课时作业(三十四)
1.解析:由于M⊆N,则当N发生时,M不一定发生,M∩N也不一
定发生,而M∪N一定发生.
答案:C
2.解析:根据互斥事件不能同时发生,判断A是互斥事件;B、C、D
中两事件能同时发生,故不是互斥事件.
答案:A
3.解析:“恰有一弹击中飞机”指第一枚击中第二枚没中或第一
枚没中第二枚击中,“至少有一弹击中”包含两种情况:一种是恰有
一弹击中,一种是两弹都击中,∴A∪B≠B∪D.
答案:D
4.
解析:用Venn图解决此类问题较为直观,如图所示,A∪B是必然
事件.
答案:②
5.解析:事件A点数不小于4,则样本点为4,5,6,
事件B点数不大于4,则样本点为1,2,3,4.
∴A∩B={4}.
答案:{4}
6.解析:(1)对于事件D,可能的结果为1个红球、2个白球或2个
红球、1个白球,故D=A∪B.
(2)对于事件C,可能的结果是1个红球、2个白球或2个红球、1个
白球或3个均为红球,故C∩A=A.
7.解析:A中,甲射击一次,“射中9环”与“射中8环”两个事
件不可能同时发生,二者是互斥事件;B中,甲、乙各射击一次,甲射
中 10 环,且乙射中 9 环时,“甲射中 10 环”与“乙射中 9 环”同时
发生,二者不是互斥事件;C中,甲、乙各射击一次, “甲、乙都射中
目标”与“甲、乙都没有射中目标”不可能同时发生,二者是互斥事
件;D中,甲、乙各射击一次, “至少有1人射中目标”与“甲射中
目标但乙未射中目标”可能会同时发生,二者不是互斥事件.故选
AC.
答案:AC
8.解析:试验的样本空间为Ω={(1,2),(1,3),(1,4),(2,1),(2,3),
(2,4),(3,1),(3,2),(3,4),(4,1),(4,2),(4,3)},R ={(1,2),(1,3),(1,4),
1
(2,1),(2,3),(2,4)},R ={(2,1),(3,1),(4,1),(1,2),(3,2),(4,2)}.由此可
2
知,R ∩R =R,即R是R 与R 的交事件.
1 2 1 2答案:R ∩R =R
1 2
9.解析:(1)是互斥事件,不是对立事件.
理由:从 40张扑克牌中任意抽取 1张,“抽出红桃”和“抽出黑
桃”是不可能同时发生的,所以是互斥事件.同时,不能保证其中必
有一个发生,这是由于还可能抽出“方块”或者“梅花”,因此,二者
不是对立事件.
(2)既是互斥事件,又是对立事件
理由:从40张扑克牌中,任意抽取1张,“抽出红色牌”与“抽出
黑色牌”不可能同时发生,但其中必有一个发生,所以它们既是互斥
事件,又是对立事件.
(3)不是互斥事件,也不是对立事件
理由:从 40张扑克牌中任意抽取 1张,“抽出的牌的点数为 5的
倍数”与“抽出的牌的点数大于9”这两个事件可能同时发生,如抽
得牌的点数为10,因此,二者不是互斥事件,也不可能是对立事件.
10.解析:(1)从1,2,3,5中任取2个数字构成有序实数对(a,b),这
个试验的样本空间Ω={(1,2),(1,3),(1,5),(2,1),(2,3),(2,5),(3,1),
(3,2),(3,5),(5,1),(5,2),(5,3)}.
(2)这个试验的样本点的个数是12.
(3)由->-1,可得b<2a,故该事件可用集合表示为{(2,1),(2,3),
(3,1),(3,2),(3,5),(5,1),(5,2),(5,3)}.
课时作业(三十五)
1.解析:基本事件有:甲乙丙、甲丙乙、乙甲丙、乙丙甲、丙甲乙、丙
乙甲,共六个,甲站在中间的事件包括:乙甲丙、丙甲乙,共2个,所以
甲站在中间的概率为P==.
答案:C
2.解析:从4种颜色的花中任选两种种在一个花坛中,余下2种种
在另一个花坛中,有6种种法,其中红色和紫色不在一个花坛的种数
有4种,故概率为,选C.
答案:C
3.解析:用(A,B,C)表示A,B,C通过主席台的次序,则所有可能
的次序有:(A,B,C),(A,C,B),(B,A,C),(B,C,A),(C,A,B),(C,B,
A),共6种,其中B先于A,C通过的有:(B,C,A)和(B,A,C),共2种,
故所求概率P==.
答案:B
4.解析:事件“济南被选入”的对立事件是“济南没有被选入”.
某城市没有入选的可能的结果有四个,故“济南没有被选入”的概率
为,所以其对立事件“济南被选入”的概率为P=1-=.
答案:5.解析:在52张牌中,J,Q和K共12张,故是J或Q或K的概率
是=.
答案:
6.解析:(1)从这6家企业中选出2家的选法有(A,B),(A,C),(A,
D),(A,E),(A,F),(B,C),(B,D),(B,E),(B,F),(C,D),(C,E),(C,F),
(D,E),(D,F),(E,F),共有15种,以上就是中标情况.
(2)在中标的企业中,至少有一家来自福建省的选法有(A,B),(A,
C),(B,C),(B,D),(B,E),(B,F),(C,D),(C,E),(C,F),共9种.
则“在中标的企业中,至少有一家来自福建省”的概率为=.
7.解析:记4件产品分别为1,2,3,a,其中a表示次品.在A中,样
本空间Ω={(1,2),(1,3),(1,a),(2,3),(2,a),(3,a)},“恰有一件次
品”的样本点为(1,a),(2,a),(3,a),因此其概率P==,A正确;在B
中,每次抽取1件,不放回抽取两次,样本空间Ω={(1,2),(1,3),(1,
a),(2,1),(2,3),(2,a),(3,1),(3,2),(3,a),(a,1),(a,2),(a,3)},因此n(Ω)
=12,B错误;在C中,“取出的两件中恰有一件次品”的样本点数为
6,其概率为,C正确;在D中,每次抽取1件,有放回抽取两次,样本
空间Ω={(1,1),(1,2),(1,3),(1,a),(2,1),(2,2),(2,3),(2,a),(3,1),
(3,2),(3,3),(3,a),(a,1),(a,2),(a,3),(a,a)},因此n(Ω)=16,D正确.
故选ACD.
答案:ACD
8.解析:从 1,2,3,4,5 中任取 3 个不同的数,有(1,2,3),(1,2,4),
(1,2,5)(1,3,4),(1,3,5),(1,4,5),(2,3,4),(2,3,5),(2,4,5),(3,4,5),共10个
样本点,其中这3个数能构成一组勾股数的只有(3,4,5),故所求概率
为.
答案:
9.解析:(1)由已知,老、中、青员工人数之比为6:9:10,由于采用分
层随机抽样的方法从中抽取25位员工,因此应从老、中、青员工中分
别抽取6人,9人,10人.
(2)①从已知的6人中随机抽取2人的所有样本点为(A,B),(A,
C),(A,D),(A,E),(A,F),(B,C),(B,D),(B,E),(B,F),(C,D),(C,E),
(C,F),(D,E),(D,F),(E,F),共15个.
②由表格知,符合题意的所有样本点为(A,B),(A,D),(A,E),(A,
F),(B,D),(B,E),(B,F),(C,E),(C,F),(D,F),(E,F),共11种.
故事件M发生的概率P(M)=.
10.解析:通常使用树状图来讨论,如下图所示,♀表示女孩,♂表
示男孩,阿来叔叔的四个小孩性别的所有可能情况如下表所示:由表可以看出,四个小孩性别的所有可能情况有16种,其中4个
孩子都是女孩只有情况(1)一个,我们称“4 个孩子都是女孩的概率
是”.
1个男孩和3个女孩的情况有(2)(3)(5)(9)四个,我们称“1个男孩
和3个女孩的概率是”.
3个男孩和1个女孩的情况有(8)(12)(14)(15)四个,我们称“3个男
孩和1个女孩的概率是”.
因此,有1个男孩和3个女孩的概率,与有 3个男孩和1个女孩
的概率是一样的.
此题也可列表如下:
第一 第二 第三 第四
结果 情况
胎 胎 胎 胎
1 ♀ ♀ ♀ ♀ 4女
3女1
2 ♀ ♀ ♀ ♂
男
3女1
3 ♀ ♀ ♂ ♀
男
2女2
4 ♀ ♀ ♂ ♂
男
3女1
5 ♀ ♂ ♀ ♀
男
2女2
6 ♀ ♂ ♀ ♂
男
2女2
7 ♀ ♂ ♂ ♀
男
1女3
8 ♀ ♂ ♂ ♂
男
3女1
9 ♂ ♀ ♀ ♀
男
2女2
10 ♂ ♀ ♀ ♂
男
2女2
11 ♂ ♀ ♂ ♀
男
1女3
12 ♂ ♀ ♂ ♂
男
2女2
13 ♂ ♂ ♀ ♀
男
1女3
14 ♂ ♂ ♀ ♂
男
1女3
15 ♂ ♂ ♂ ♀
男16 ♂ ♂ ♂ ♂ 4男
课时作业(三十六)
1.解析:由于不能确定A与B互斥,则P(A∪B)的值不能确定.
答案:D
2.解析:设“从中取出2粒都是黑子”为事件A,“从中取出2粒
都是白子”为事件B,“从中取出2粒恰好是同一色”为事件C,则C
=A∪B,且事件A与B互斥.所以P(C)=P(A)+P(B)=+=.即从中取
出2粒恰好是同一色的概率为.
答案:C
3.解析:设“该射手在一次射击中不够8环”为事件A,则事件A
的对立事件是“该射手在一次射击中不小于8环”.
∵事件包括射中8环,9环,10环,这三个事件是互斥的,
∴P()=0.2+0.3+0.1=0.6,
∴P(A)=1-P()=1-0.6=0.4,即该射手在一次射击中不够8环的
概率为0.4.
答案:D
4.解析:中奖的概率为0.1+0.25=0.35,中奖与不中奖为对立事
件,所以不中奖的概率为1-0.35=0.65.
答案:0.65
5.解析:“至少有一名女生”与“都是男生”是对立事件,故3人
中都是男生的概率P=1-=.
答案:
6.解析:记事件C为“3个球中既有红球又有白球”,则它包含事
件A“3个球中有1个红球,2个白球”和事件B“3个球中有2个红
球,1个白球”,而且事件A与事件B是互斥的,所以P(C)=P(A∪B)=
P(A)+P(B)=+=.
7.解析:对立事件一定是互斥事件,但互斥事件不一定是对立事
件,A正确;
只有当A,B互斥时,才有P(A∪B)=P(A)+P(B),B错误;
虽然A,B,C三个事件两两互斥,但其并事件不一定是必然事件,
C错误;
只有当A,B互斥,且满足P(A)+P(B)=1时,A,B才是对立事件,
D错误.
故选BCD.
答案:BCD
8.解析:记事件“出现1点”“出现2点”“出现3点”“出现5
点”分别为A ,A ,A ,A ,由题意知这四个事件彼此互斥.则A∪B=
1 2 3 4A ∪A ∪A ∪A
1 2 3 4
故 P(A∪B)=P(A ∪A ∪A ∪A )=P(A )+P(A )+P(A )+P(A )=
1 2 3 4 1 2 3 4
+++=.
答案:
9.解析:(1)“甲获胜”和“和棋或乙获胜”是对立事件,
所以“甲获胜”的概率P=1--=.即甲获胜的概率是.
(2)方法一 设事件 A 为“甲不输”,可看成是“甲获胜”“和
棋”这两个互斥事件的并事件,所以P(A)=+=.
方法二 设事件A为“甲不输”,可看成是“乙获胜”的对立事件,
所以P(A)=1-=.
即甲不输的概率是.
10.解析:记这个商店月收入在[1 000,1 500),[1 500,2 000),[2
000,2 500),[2 500,3 000)范围内的事件分别为A,B,C,D,则这4个
事件彼此互斥.
(1)月收入在[1 000,2 000)范围内的概率是
P(A+B)=P(A)+P(B)=0.12+0.25=0.37.
(2)月收入在[1 500,3 000)范围内的概率是
P(B+C+D)=P(B)+P(C)+P(D)=0.25+0.16+0.14=0.55.
(3)月收入不在[1 000,3 000)范围内的概率是 P()=1-P(A+B+C
+D)=1-[P(A)+P(B)+P(C)+P(D)]=1-(0.12+0.25+0.16+0.14)
=1-0.67=0.33.
课时作业(三十七)
1.解析:设甲独立破译密码的事件为A,乙独立破译密码的事件为
B,则P(A)=,P(B)=,所以P()=,P()=,所以甲、乙两人合作译出密
码的概率为1-P()P()=1-×=.
答案:D
2.解析:∵A,B是相互独立事件,
∴,B和A,均相互独立.
∵P(A)=0.2,P(AB+B+AB)=0.44,
∴P(A)P(B)+P()P(B)+P(A)P()=0.44,
∴0.2P(B)+0.8P(B)+0.2[1-P(B)]=0.44,
解得P(B)=0.3.
答案:A
3.解析:满足xy=4的所有可能如下:
x=1,y=4;x=2,y=2;x=4,y=1.
∴所求事件的概率
P=P(x=1,y=4)+P(x=2,y=2)+P(x=4,y=1)
=×+×+×=.答案:C
4.解析:因为甲、乙两支球队夺冠相互不影响,是相互独立事件,
所以该市取得冠军的概率P=×+×+×=.
答案:
5.解析:记“该射手恰好命中一次”为事件A,“该射手射击甲靶
命中”为事件 B,“该射手第一次射击乙靶命中”为事件 C,“该射
手第二次射击乙靶命中”为事件D.
由题意知P(B)=,P(C)=P(D)=,A=BCD+BCD+BCD,
根据事件的独立性和互斥性得
P(A)=P(BCD+BCD+BCD)
=P(BCD)+P(BCD)+P(BCD)
=P(B)P(C)P(D)+P(B)P(C)P(D)+P(B)P(C)P(D)
=××+××+××=.
答案:
6.解析:记“甲考核为优秀”为事件A,“乙考核为优秀”为事件
B,“丙考核为优秀”为事件C,“甲、乙、丙至少有一名考核为优秀”
为事件E.
则事件A,B,C是相互独立事件,事件 与事件E是对立事件,于
是
P(E)=1-P( )=1-××=.
7.解析:设“从甲袋中摸出一个红球”为事件A ,“从乙袋中摸
1
出一个红球”为事件A ,则P(A )=,P(A )=,且A ,A 相互独立.在A
2 1 2 1 2
中,2个球都是红球为A A ,其概率为×=,A正确;在B中,“2个球
1 2
不都是红球”是“2个球都是红球”的对立事件,其概率为,B错误;
在C中,2个球中至少有1个红球的概率为1-P(A)P(B)=1-×=,C
正确;2个球中恰有1个红球的概率为×+×=,D正确.故选ACD.
答案:ACD
8.解析:设A、B两项技术指标达标的概率分别为P ,P ,一个零件
1 2
经过检测为合格品的概率为P.
由题意得,
解得或
则P=P P =.
1 2
答案:
9.解析:(1)设学生小张选修甲、乙、丙的概率分别为x,y,z,则
解得
所以学生小张选修甲的概率为0.4.
(2)若函数f(x)=x2+ξx为R上的偶函数,则ξ=0.
当ξ=0时,表示小张选修三门课或三门课都不选,
所以 P(A)=P(ξ=0)=xyz+(1-x)(1-y)(1-z)=0.4×0.6×0.5+(1
-0.4)(1-0.6)(1-0.5)=0.24,即事件A的概率为0.24.
10.解析:(1)两个地区用户的满意度评分的茎叶图如图.通过茎叶图可以看出,A地区用户满意度评分的平均值高于 B地
区用户满意度评分的平均值;A地区用户满意度评分比较集中,B地
区用户满意度评分比较分散.
(2)记C 表示事件“A地区用户的满意度等级为满意或非常满意”,
A1
C 表示事件“A 地区用户的满意度等级为非常满意”,C 表示事件
A2 B1
“B地区用户的满意度等级为不满意”,C 表示事件“B地区用户的
B2
满意度等级为满意”,则C 与C 独立,C 与C 独立,C 与C 互斥,
A1 B1 A2 B2 B1 B2
C=C C ∪C C .
B1 A1 B2 A2
P(C)=P(C C ∪C C )=P(C C )+P(C C )=P(C )P(C )+
B1 A1 B2 A2 B1 A1 B2 A2 B1 A1
P(C )P(C ).
B2 A2
由所给数据,得C ,C ,C ,C 发生的频率分别为,,,,故P(C )
A1 A2 B1 B2 A1
=,P(C )=,P(C )=,P(C )=,P(C)=×+×=0.48.
A2 B1 B2
课时作业(三十八)
1.解析:根据概率的意义知中奖概率为意味着中奖的可能性是.
答案:D
2.解析:根据概率的含义可知C正确.故选C.
答案:C
3.解析:易知 20 组随机数中表示恰有两次命中的数据有
191,271,932,812,393,所以P==0.25.
答案:B
4.解析:所求概率为≈0.21.
答案:0.21
5.解析:判断的依据是“样本发生的可能性最大”.
答案:黑球
6.解析:如果把投篮作为一次试验,命中率是60%,指随着试验次
数增加,即投篮次数的增加,大约有60%的球能够命中.对于一次试
验来说,其结果是随机的,因此前4次没有命中是可能的,对后6次来
说其结果仍然是随机的,即有可能命中,也可能没有命中.
7.解析:A中,抛掷一枚骰子,向上的点数为奇数与向上的点数为
偶数概率相等,则游戏公平.
B中,同时抛掷两枚硬币,恰有一枚正面向上的概率为,两枚都正
面向上的概率为,则游戏不公平.
C中,从一副不含大小王的扑克牌中抽一张,扑克牌是红色的与
是黑色的概率相等,则游戏公平.D中,甲、乙两人各写一个数字1或2,若两人写的数字相同,与
两人写的数字不相同概率相等,则游戏公平.故选ACD.
答案:ACD
8.解析:设这5 000袋小包装食品中质量在95~105克之间的有x
袋,则由题意知,=,解得x=2 000.
答案:2 000
9.解析:(1)“种子发芽”这个事件发生的频率为=0.981.
(2)若用户需要该批稻种芽100 000粒,则需要购该批稻谷种子100
000×(粒),故需要购买该批稻谷种子100 000×÷1 000≈102(千克).
10.解析:(1)甲品牌产品寿命小于200小时的频率为=,用频率估
计概率,所以甲品牌产品寿命小于200小时的概率为.
(2)根据抽样结果,寿命大于200小时的产品有75+70=145(个),
其中甲品牌产品是75个,所在样本中,寿命大于200小时的产品是甲
品牌的频率是=,用频率估计概率,所以已使用了200小时的该产品
是甲品牌的概率为.
章末质量检测(五)
1.答案:D
2.解析:该树枝的树梢有6处,有2处能找到食物,所以获得食物
的概率为=.
答案:B
3.解析:在区间[10,40)的频数为2+3+4=9,所以频率为=0.45.
答案:B
4.解析:样本点的总数为20,而大于40的基本事件数为8个,所
以P==.
答案:B
5.解析:可看作分成两次抽取,第一次任取一张有5种方法,第二
次从剩下的4张中再任取一张有4种方法,因为(B,C)与(C,B)是一样
的,故试验的所有基本事件总数为10,两字母恰好是按字母顺序相邻
的有(A,B),(B,C),(C,D),(D,E)4种,故两字母恰好是按字母顺序相
邻的概率为P==.
答案:B
6.解析:该同学数学成绩超过120分(事件A)与该同学数学成绩不
超过120分(事件B)是对立事件,而不超过120分的事件为低于90分
(事件C)和[90,120](事件D)两事件的和事件,即 P(A)=1-P(B)=1-
[P(C)+P(D)]=1-(0.2+0.5)=0.3.
答案:B
7.解析:甲、乙两人独立解决问题是独立事件,所以恰有1人解决问题的概率为p (1-p )+p (1-p ).
1 2 2 1
答案:B
8.解析:根据题意可以知道,所输入密码所有可能发生的情况如
下:M1,M2,M3,M4,M5,I1,I2,I3,I4,I5,N1,N2,N3,N4,N5共15
种情况,而正确的情况只有其中一种,所以输入一次密码能够成功开
机的概率是.
答案:C
9.解析:对于A,事件A与B互斥时,A∪B不一定是必然事件,故
A不正确.
对于B,事件E与F不会同时发生,所以E与F是互斥事件,但除
了事件E与F之外还有“丙取得红楼梦”“丁取得红楼梦”,所以E
与F不是对立事件,故E与F是互斥但不对立事件,B正确.
对于C,事件A={1,2,3,4,5},事件B={2,3,5},所以B包含于A,C
正确.
对于D,样本空间Ω={正品,次品},含有2个样本点,故D正确.
答案:BCD
10.解析:由题意可知
即即
解得<a≤.
故选BC.
答案:BC
11.解析:对于A,P(MN)=P(M)P(N)=,由两事件相互独立的概念
知,事件M,N相互独立,故A是真命题;
对于B,由P(M)=得P(M)=1-P(M)=,此时P(MN)=P(M)P(N)
=,由两事件相互独立的概念知,事件M,N相互独立,故B是真命题;
对于C,由P(N)=得P(N)=1-P(N)=,P(MN)=≠×=,所以事
件M,N不相互独立,故C是假命题;
对于D,由题意得,P(M)=,P(N)=,此时P(MN)=P(M)P(N)=,
由两事件相互独立的概念知,事件M,N相互独立,故D是真命题.故
选ABD.
答案:ABD
12.解析:在A中,由题图可知,众数的估计值为最高的矩形的中
点对应的值=77.5,A 正确;在 B 中,车速超过 80 km/h 的频率为
0.05×5+0.02×5=0.35,用频率估计概率知B正确;在C中,由题可
知,车速在[60,65)内的车辆数为2,车速在[65,70)内的车辆数为4,运
用古典概型求概率得,至少有一辆车的车速在[65,70)的概率为,即车
速都在[60,65)内的概率为,故C、D错误.
答案:AB
13.解析:由古典概型的算法可得P(A)=,P(B∪C)=P(B)+P(C)
=+=.答案:
14.解析:由题意可知,满足条件的随机数组中,前两次抽取的数
中必须包含0或1,且0与1不能同时出现,第三次必须出现前面两个
数字中没有出现的 1 或 0,可得符合条件的数组只有 3 组:
021,130,031,故所求概率P==.
答案:
15.解析:∵P(A)=,P(B)=,
∴P(A)=,P(B)=.
∴P(AB)=P(A)P(B)
=×=.
答案:
16.解析:a,b的可能取值(可重复)共有10×10=100种.|a-b|≤1
可分两类,当a取0或9时,b只能取0、1或8、9,共4种取法;当a取
1~8中的任一数字时,b有3种取法,共3×8=24种,所以所求概率
为P==.
答案:
17.解析:(1)在容量为30的样本中,不下雨的天数是26,以频率估
计概率,在4月份任选一天,西安市不下雨的概率是.
(2)称相邻两个日期为“互邻日期对”(如1日与2日,2日与3日
等),这样在4月份中,前一天为晴天的互邻日期对有16对,其中后一
天不下雨的有14对,所以晴天的次日不下雨的频率为,以频率估计概
率,运动会期间不下雨的概率为.
18.解析:(1)从6名同学中随机选出2人参加知识竞赛的所有可能
结果为{A,B},{A,C},{A,X},{A,Y},{A,Z},{B,C},{B,X},{B,
Y},{B,Z},{C,X},{C,Y},{C,Z},{X,Y},{X,Z},{Y,Z},共15种.
(2)选出的2人来自不同年级且恰有1名男同学和1名女同学的所
有可能结果为{A,Y},{A,Z},{B,X},{B,Z},{C,X},{C,Y},共6种.
因此,事件M发生的概率为P(M)==.
19.解析:(1)众数为 180,平均数=160×0.06+170×0.12+
180×0.34+190×0.30+200×0.1+210×0.08=185.
(2)跳绳个数在[155,165)内的人数为100×0.06=6,
跳绳个数在[165,175)内的人数为100×0.12=12,
按分层随机抽样的方法抽取 9 人,则在[155,165)内抽取 3 人,在
[165,175)内抽取6人,经列举得样本点总数为36,发生事件包含的样
本点数为3,则P=.
20.解析:记“这名同学答对第i个问题”为事件A(i=1,2,3),则
i
P(A )=0.8,P(A )=0.7,P(A )=0.6.
1 2 3
(1) 这 名 同 学 得 300 分 的 概 率 为 P(A A A ) + P(A A A ) =
1 2 3 1 2 3
P(A )P(A )P(A )+P(A )P(A )P(A )
1 2 3 1 2 3
=0.8×0.3×0.6+0.2×0.7×0.6=0.228.(2)这名同学至少得 300 分的概率为 0.228+P(A A A )=0.228+
1 2 3
P(A )·P(A )·P(A )=0.228+0.8×0.7×0.6=0.564.
1 2 3
21.解析:记“第1次取出的 2个球都是白球”为事件A,“第2
次取出的2个球都是红球”为事件B,因为每次取出后再放回,所以
A、B是相互独立事件.
(1)由古典概型知,P(A)=,P(B)=,
因此,P(AB)=P(A)P(B)=×=.
故第 1 次取出的 2 个球都是白球,第 2 次取出的 2 个球都是红球
的概率是.
(2)画出树状图得到相关事件的样本点数,如图所示:
由图知,样本点总数为100,设“2次取出的4个球中恰有2个红
球,2个白球”为事件C,则事件C中含有的样本点数为3×1+6×6
+1×3=42,因此P(C)==,
故2次取出的4个球中恰有2个红球,2个白球的概率是.
22.解析:(1)设“甲第一关闯关成功且所得学豆为零”为事件
A,“第一关闯关成功第二关闯关失败”为事件 A ,“前两关闯关成
1
功第三关闯关失败”为事件A ,则A ,A 互斥.
2 1 2
P(A )=××=,
1
P(A )=××××=,
2
P(A)=P(A )+P(A )=+=,
1 2
所以选手甲第一关闯关成功且所得学豆为零的概率为.
(2)由题意得该选手所得学豆总个数可能为0,5,15,35,
且“该选手所得学豆总个数为15”的概率为×××=,
“该选手所得学豆总个数为35”的概率为××××=.
所以“该选手所得学豆总个数不少于15”的概率为+=.
模块质量检测
1.解析:由z(2-i)=11+7i得,z====3+5i.
答案:A
2.解析:由OA⊥OB,得OA·OB=-3+2m=0,故m=.
答案:B3.解析:设事件A表示“他选择的展馆恰为中国馆”,由题意得,
基本事件的总数为4个,事件A包含1个基本事件,所以P(A)=.
答案:B
4.解析:由题意知,应从乙学校抽取120×=40(份)数学成绩.
答案:B
5.解析:由余弦定理的推论,得cos C==≥,当且仅当a=b时取
“=”.
答案:C
6.解析:由“垂直于同一平面的两直线平行”知①是真命题;
由“平行于同一平面的两直线平行或异面或相交”知②是假命题;
由“垂直于同一直线的两平面平行”知③是真命题;
在长方体ABCD A B C D 中,易知A B ∥平面DCC D ,A B ∥平
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
面ABCD,但以上两平面却相交,故④是假命题.
答案:C
7.
解析:如图,∵AC=a,BD=b,∴AD=AO+OD=AC+BD=a+
b.
∵E是OD的中点,∴=,
∴DF=AB,
∴DF=AB=(OB-OA)=×=AC-BD=a-b,
AF=AD+DF=a+b+a-b=a+b,故选C.
答案:C
8.解析:
如图,取PC的中点O,连接OA,OB,
∵PA⊥平面ABC,AC⊂平面ABC,BC⊂平面ABC,
∴PA⊥AC,PA⊥BC.
在Rt△PAC中,∵O为PC的中点,∴OA=PC,
又PA⊥BC,AB⊥BC,PA∩AB=A,
∴BC⊥平面PAB,∴BC⊥PB,
在Rt△PBC中,可得OB=PC,∴OA=OB=OC=OP,
∴O是三棱锥P ABC的外接球的球心,
∵Rt△PAC中,AC=,PA=,∴PC=,∴三棱锥P ABC的外接球
的半径长R=PC=,∴该三棱锥外接球的表面积S=4πR2=5π.答案:A
9.解析:若|a+b|=|a|-|b|,则a,b反向共线,且|a|>|b|,即存在实
数λ,使得b=λa,故A不正确,C正确;
若a⊥b,显然在以 a,b对应的线段为邻边的长方形中|a+b|=|a|
-|b|不成立,故B不正确;
若λ>0,则a,b为同向的共线向量,显然|a+b|=|a|-|b|不成立,故
D不正确.故选ABD.
答案:ABD
10.解析:∵AB=(3,3),CD=(-2,-2),∴AB=-CD,∴AB与
CD共线.又|AB|≠|CD|,∴该四边形为梯形.
答案:BCD
11.解析:在△ABC中,若A>B,则a>b,sin A>sin B,但cos A>
cos B不正确,A错误;若sin 2A=sin 2B,则2A=2B或2A+2B=π,即
A=B或A+B=,所以△ABC为等腰三角形或直角三角形,B错误;若
acos B-bcos A=c,则sin A·cos B-sin Bcos A=sin C=sin (A+B),所
以sin Bcos A=0,即cos A=0,A=,所以△ABC定为直角三角形,C正
确;三角形的三边的比是3:5:7,设最大边所对的角为θ,则cos θ==
-,因为<θ<π,所以θ=,D正确.故选CD.
答案:CD
12.解析:连接AB ,B D ,AD ,由正方体的性质可得A C⊥平面
1 1 1 1 1
AB D ,而平面AB D 与平面B EF不可能平行,所以显然有A C与平
1 1 1 1 1 1
面B EF不垂直,故A错误;
1
由题图可知,平面A B C D 与平面B EF相交,则一定有一条交线,
1 1 1 1 1
所以在平面A B C D 内一定存在直线与此交线平行,则此直线与平面
1 1 1 1
B EF平行,故B正确;
1
点 F 在侧面 BCC B 上的投影为点 B,点 E 在侧面 BCC B 上的投
1 1 1 1
影在棱CC 上,所以投影三角形的面积为S=BB ·BC=,为定值,故C
1 1
正确;
在D C 上取点M,使D M=D C ,在AD上取点N,使AN=AD,连
1 1 1 1 1
接B M,EM,EN,FN,则五边形B MENF即为截面,故D正确.故选
1 1
BCD.
答案:BCD
13.解析:由复数的模的定义可得|4+3i|=5,从而(3-4i)z=5,则z
===+i,
故z的虚部为.
答案:
14.解析:第一次取出的笔是黑色笔的概率是,第二次取出的笔是
黑色笔的概率也是,且两次取笔的结果相互独立,故两次使用的都是
黑色笔的概率为×=.
答案:
15.解析:(1)0.1×1.5+0.1×2.5+0.1×a+0.1×2.0+0.1×0.8+0.1×0.2=1,解得a=3.0.
(2)消费金额在区间[0.5,0.9]内的频率为 1-0.1×1.5-0.1×2.5=
0.6,
则该区间内购物者的人数为10 000×0.6=6 000.
答案:(1)3.0 (2)6 000
16.解析:由A=60°,b=2,S =bcsin A=2,得c=4.由a2=b2+
△ABC
c2-2bccos A,解得a=2,
则====4,
由等比性质得,=4.
答案:4
17.解析:(1)∵cos A=,A为三角形内角,∴sin A==,
又bc=5,∴S =bcsin A=2.
△ABC
(2)∵bc=5,b+c=6,∴b2+c2=(b+c)2-2bc=26.
又cos A=,
∴由余弦定理得a2=b2+c2-2bccos A=26-6=20,
则a=2.
18.解析:(1)x =×(8+6+7+8+6+5+9+10+4+7)=7,
甲
x =×(6+7+7+8+6+7+8+7+9+5)=7.
乙
(2)s=×[(8-7)2+(6-7)2+…+(7-7)2]=3,
s=×[(6-7)2+(7-7)2+…+(5-7)2]=1.2.
(3)x =x ,说明甲、乙两战士的平均水平相当;s>s,说明甲战士
甲 乙
的射击情况波动大,因此乙战士比甲战士射击情况稳定.
19.解析:(1)由题意可知a=0.08×5×500=200,b=0.02×5×500
=50.
(2)因为第1,2,3组共有50+50+200=300人,
利用分层随机抽样在300名员工中抽取6名员工,每组抽取的人
数分别为:
第1组抽取的人数为 6×=1,第2组抽取的人数为 6×=1,第3
组抽取的人数为6×=4,所以第1,2,3组分别抽取1人,1人,4人.
(3)设第1组的1名员工为A,第2组的1名员工为B,第3组的4
名员工分别为C ,C ,C ,C ,则从这6人中抽两人有(A,B),(A,C ),
1 2 3 4 1
(A,C ),(A,C ),(A,C ),(B,C ),(B,C ),(B,C ),(B,C ),(C ,C ),(C ,
2 3 4 1 2 3 4 1 2 1
C ),(C ,C ),(C ,C ),(C ,C ),(C ,C )共15种可能,其中2人年龄都
3 1 4 2 3 2 4 3 4
不在第3组的有(A,B)共1种可能,
所以至少有1人年龄在第3组的概率为1-=.
20.证明:(1)连接BD,设AC,BD相交于点O,连接MO,因为M是线
段AC 的中点,所以在△ACC 中,MO∥CC ,且MO=CC .
1 1 1 1
又F是BB 的中点,所以BF∥CC ,且BF=CC ,所以BF∥MO且
1 1 1
BF=MO,
故四边形MOBF是平行四边形,
所以MF∥BO.又MF⊄平面ABCD,BO⊂平面ABCD,
所以MF∥平面ABCD.
(2)由(1)知OB∥MF,在菱形ABCD中,OB⊥AC,所以MF⊥AC.
在直四棱柱 ABCD A B C D 中,CC ⊥平面 ABCD,BO⊂平面
1 1 1 1 1
ABCD,
所以BO⊥CC ,即MF⊥CC .
1 1
又MF⊥AC,CC ∩AC=C,AC⊂平面ACC A ,CC ⊂平面ACC A ,
1 1 1 1 1 1
所以MF⊥平面ACC A .
1 1
因为MF⊂平面AFC ,
1
所以平面AFC ⊥平面ACC A .
1 1 1
21.解析:用A表示“甲在4局以内(含4局)赢得比赛”,A 表示
k
“第k局甲获胜”,B 表示“第k局乙获胜”,则P(A )=,
k k
P(B )=,k=1,2,3,4,5.
k
(1)P(A) = P(A A ) + P(B A A ) + P(A B A A ) = P(A )P(A ) +
1 2 1 2 3 1 2 3 4 1 2
P(B )P(A )P(A )+P(A )P(B )P(A )P(A )=2+×2+××2=.
1 2 3 1 2 3 4
(2)用 B 表示“4 局比赛决出胜负”,则 P(B)=P(A B A A )+
1 2 3 4
P(B A B B )=P(A )P(B )P(A )P(A )+P(B )P(A )·P(B )P(B )=.
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
22.解析:(1)证明:因为四边形ABCD是菱形,所以AD∥BC.
因为AD⊄平面PBC,BC⊂平面PBC,所以AD∥平面PBC.
(2)证明:设AC、BD交于点O,连接PO.
因为四边形ABCD是菱形,所以AC⊥BD,DO=OB.
因为PB=PD,所以PO⊥BD.
因为AC∩PO=O,PO,AC⊂平面PAC,所以BD⊥平面PAC.
(3)①过F作FG∥DC交PC于G,连接BG.在菱形ABCD中,AB=DC,AB∥DC,所以FG∥AB.所以E,F,G,
B共面.
因为EF∥平面PBC,平面FEBG∩平面PBC=BG,所以EF∥BG.
所以四边形FEBG为平行四边形.所以EB=FG.
因为AE=2EB,所以===.
②△PAD不是等腰三角形,理由如下:
作BQ⊥AD交AD于点Q,连接PQ.
因为平面PAD⊥平面ABCD,平面PAD∩平面ABCD=AD,BQ⊂
平面ABCD,
所以BQ⊥平面PAD.所以BQ⊥PD.
因为PD⊥PB,PB∩BQ=B,所以PD⊥平面PBQ.所以PD⊥PQ.
所以AD>PD,AD>PA,QD>PD,∠PQD<90°.
所以∠PQA>90°.所以PA>AQ.
在菱形ABCD中,∠DAB=60°,所以△ABD是等边三角形.
所以Q为AD的中点.所以AQ=QD.
所以PA>PD.
所以△PAD不可能为等腰三角形.