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题型:简答题
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简答题 · 13 分

某高校数学系计划在周六和周日各举行一次主题不同的心理测试活动,分别由李老师和张老师负责,已知该系共有n位学生,每次活动均需该系k位学生参加(n和k都是固定的正整数),假设李老师和张老师分别将各自活动通知的信息独立、随机地发给该系k位学生,且所发信息都能收到,记该系收到李老师或张老师所发活动通知信息的学生人数为X.

(1)求该系学生甲收到李老师或张老师所发活动通知信息的概率;

(2)求使P(X=m)取得最大值的整数m.

正确答案

(1) ;(2) .

解析

(1)因为事件A:“学生甲收到李老师所发信息”与事件B:“学生甲收到张老师所发信息”是相互独立的事件,所以相互独立,由于P(A)=P(B)=,故P()=P()=,因此学生甲收到活动通知信息的概率.

(2)当k=n时,m只能取n,有P(X=m)=P(X=n)=1.

当k<n时,整数m满足k≤m≤t,其中t是2k和n中的较小者。

由于“李老师和张老师各自独立、随机地发活动通知信息给k位同学”所包含的基本事件总数为.当X=m时,同时收到李老师和张老师转发信息的学生人数恰为2k-m.仅收到李老师或仅收到张老师转发信息的学生人数均为m-k.由乘法计数原理知:事件{X=m}所含基本事件数为.

此时P(X=m)=.

当k≤m<t时,P(X=m)≤P(X=m+1)

(m-k+1)2≤(n-m)(2k-m)

m≤.

假如k≤<t成立,则当(k+1)2能被n+2整除时,

k≤≤t.

故P(X=m)在m=和m=处达最大值;

当(k+1)2不能被n+2整除时,

P(X=m)在m=处达最大值。

(注:[x]表示不超过x的最大整数)

下面证明k≤<t.

因为1≤k<n,所以-k=.

故2k-<n.

显然<2k.

因此k≤<t.

知识点

二元二次方程表示圆的条件
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题型:简答题
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简答题 · 13 分

如图,在四棱柱中,侧棱

(1)求证:

(2)若直线与平面所成角的正弦值为,求的值;

(3)现将与四棱柱形状和大小完全相同的两个四棱柱拼接成一个新的棱柱,规定:若拼接成的新的四棱柱形状和大小完全相同,则视为同一种拼接方案,问:共有几种不同的方案?在这些拼接成的新四棱柱中,记其中最小的表面积为,写出的表达式(直接写出答案,不必要说明理由)

正确答案

见解析

解析

(1)

中点,连接

四边形为平行四边形

中,

,即,又,所以

平面平面

,又

平面

(2)以为原点,的方向为轴的正方向建立如图所示的空间直角坐标系

所以

设平面的法向量,则由

,得

与平面所成角为,则

,解得,故所求的值为1

(3)共有种不同的方案

知识点

二元二次方程表示圆的条件
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题型:简答题
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简答题 · 10 分

如图,直线AB为圆的切线,切点为B,点C在圆上,∠ABC的角平分线BE交圆于点E,DB垂直BE交圆于D。

(1)证明:DB=DC;

(2)设圆的半径为1,BC=  ,延长CE交AB于点F,求△BCF外接圆的半径。

正确答案

见解析

解析

(1)

连结DE,交BC与点G.

由弦切角定理得,∠ABF=∠BCE,∵∠ABE=∠CBE,∴∠CBE=∠BCE,BE=CE,

又∵DB⊥BE,∴DE是直径,∠DCE=,由勾股定理可得DB=DC.

(2)由(Ⅰ)知,∠CDE=∠BDE,BD=DC,故DG是BC的中垂线,∴BG=.

设DE中点为O,连结BO,则∠BOG=,∠ABE=∠BCE=∠CBE=

∴CF⊥BF,  ∴Rt△BCF的外接圆半径等于

知识点

二元二次方程表示圆的条件
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题型:填空题
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填空题 · 5 分

已知某一多面体内接于一个简单组合体,如果该组合体的正视图,测试图,俯视图均如图所示,且图中的四边形是边长为2的正方形,则该球的表面积是_______________

正确答案

解析

由图可知,图形为一个球中间是内接一个棱长为2的正方体,

知识点

二元二次方程表示圆的条件
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题型:简答题
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简答题 · 14 分

已知函数的周期为,图像的一个对称中心为,将函数图像上的所有点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),在将所得图像向右平移个单位长度后得到函数的图像。

(1)求函数的解析式;

(2)是否存在,使得按照某种顺序成等差数列?若存在,请确定的个数;若不存在,说明理由。

(3)求实数与正整数,使得内恰有2013个零点。

正确答案

(1); (2);(3)当时,函数内恰有个零点

解析

(1)由函数的周期为,得

又曲线的一个对称中心为

,得,所以

将函数图象上所有点的横坐标伸长到原来的倍(纵坐标不变)后可得的图象,再将的图象向右平移个单位长度后得到函数

(2)当时,

所以

问题转化为方程内是否有解

因为,所以内单调递增

且函数的图象连续不断,故可知函数内存在唯一零点

即存在唯一的满足题意

(3)依题意,,令

,即时,,从而不是方程的解,所以方程等价于关于的方程

现研究时方程解的情况

则问题转化为研究直线与曲线的交点情况

,令,得

变化时,变化情况如下表

趋近于时,趋向于

趋近于时,趋向于

趋近于时,趋向于

趋近于时,趋向于

故当时,直线与曲线内有无交点,在内有个交点;

时,直线与曲线内有个交点,在内无交点;

时,直线与曲线内有个交点,在内有个交点

由函数的周期性,可知当时,直线与曲线内总有偶数个交点,从而不存在正整数,使得直线与曲线内恰有个交点;当时,直线与曲线内有个交点,由周期性,,所以

综上,当时,函数内恰有个零点

知识点

二元二次方程表示圆的条件
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