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1、江蘇省2022高考數(shù)學二輪復習 自主加餐的3大題型 3個附加題綜合仿真練(一)(理)(含解析)
1.本題包括A、B、C三個小題,請任選二個作答
A.[選修4-2:矩陣與變換]
已知矩陣A=,B=.求矩陣C,使得AC=B.
解:因為=2×3-1×1=5,
所以A-1=,
又AC=B,所以C=A-1B=
=.
B.[選修4-4:坐標系與參數(shù)方程]
在極坐標系中,已知圓C的圓心在極軸上,且過極點和點,求圓C的極坐標方程.
解:法一:因為圓心C在極軸上且過極點,
所以設圓C的極坐標方程為ρ=acos θ,
又因為點在圓C上,
所以3=acos ,解得a=6.
所以圓C
2、的極坐標方程為ρ=6cos θ.
法二:點的直角坐標為(3,3),
因為圓C過點(0,0),(3,3),
所以圓心C在直線為x+y-3=0上.
又圓心C在極軸上,
所以圓C的直角坐標方程為(x-3)2+y2=9.
所以圓C的極坐標方程為ρ=6cos θ.
C.[選修4-5:不等式選講]
已知x,y,z為不全相等的正數(shù).求證:++>++.
證明:因為x,y,z都是正數(shù),
所以+=≥.
同理可得+≥,+≥,將上述三個不等式兩邊分別相加,并除以2,
得++≥++.
由于x,y,z不全相等,因此上述三個不等式中等號至少有一個取不到,
所以++>++.
2.在平面直角坐標系
3、xOy中,直線l:x=-1,點T(3,0).動點P滿足PS⊥l,垂足為S,且·=0.設動點P的軌跡為曲線C.
(1)求曲線C的方程;
(2)設Q是曲線C上異于點P的另一點,且直線PQ過點(1,0),線段PQ的中點為M,直線l與x軸的交點為N.求證:向量與共線.
解:(1)設P(x,y)為曲線C上任意一點 .
因為PS⊥l,垂足為S,又直線l:x=-1,所以S(-1,y).
因為T(3,0),所以=(x,y),=(4,-y).
因為·=0,所以4x-y2=0,即y2=4x.
所以曲線C的方程為y2=4x.
(2)證明:因為直線PQ過點(1,0),
故設直線PQ的方程為x=my
4、+1,P(x1,y1),Q(x2,y2).
聯(lián)立方程消去x,得y2-4my-4=0.
所以y1+y2=4m,y1y2=-4.
因為M為線段PQ的中點,所以M的坐標為,即M(2m2+1,2m).
又因為S(-1,y1),N(-1,0),
所以=(2m2+2,2m-y1),=(x2+1,y2)=(my2+2,y2).
因為(2m2+2)y2-(2m-y1)(my2+2)=(2m2+2)y2-2m2y2+my1y2-4m+2y1=2(y1+y2)+my1y2-4m=8m-4m-4m=0.
所以向量與共線.
3.一條直路上依次有2n+1棵樹,分別為T1,T2,…,T2n+1(n為給
5、定的正整數(shù)),一個醉漢從中間位置的樹Tn+1出發(fā),并按以下規(guī)律在這些樹之間隨機游走n分鐘:當他某一分鐘末在樹Ti(2≤i≤2n)位置時,下一分鐘末他分別有,,的概率到達Ti-1,Ti,Ti+1的位置.
(1)求該醉漢第n分鐘末處在樹Ti(1≤i≤2n+1)位置的概率;
(2)設相鄰2棵樹之間的距離為1個單位長度,試求該醉漢第n分鐘末所在位置與起始位置(即樹Tn+1)之間的距離的數(shù)學期望(用關(guān)于n的最簡形式表示).
解:(1)不妨假設2n+1棵樹T1,T2,…,T2n+1從左向右排列,每2棵樹的間距為1個單位長度.
因為該醉漢下一分鐘末分別有,,的概率到達Ti-1,Ti,Ti+1的位置,
6、
所以該醉漢將以的概率向左或向右走.
我們規(guī)定,事件“以的概率向左或向右走0.5個單位長度”為一次“隨機游走”,
故原問題等價于求該醉漢從樹Tn+1位置出發(fā),經(jīng)過2n次隨機游走后處在樹Ti位置的概率為Pi.
對某個i(1≤i≤2n+1),設從Tn+1出發(fā),經(jīng)過2n次隨機游走到達Ti的全過程中,向右走0.5個單位長度和向左走0.5個單位長度分別有k次和2n-k次,
則n+1+=i,解得k=i-1,即在2n次中有i-1次向右游走,2n-(i-1)次向左游走,
而這樣的情形共C種,故所求的概率Pi=(1≤i≤2n+1).
(2)對i=1,2,…,2n+1,樹Ti與Tn+1相距|n+1-i|個單位長度,而該醉漢到樹Ti的概率為Pi,故所求的數(shù)學期望E=n+1-i|.
而n+1-i|C=n-j|C
=2(n-j)C=2C-2C
=2n-2nC
=2n×(C+)-4n
=n(C+22n)-4n×
=n(C+22n)-2n·22n-1=nC,因此E=.