江蘇省09高考數(shù)學(xué)附加題教學(xué)案(選修部分, 40分)

一、圓錐曲線與方程

1、θ取一切實數(shù)時,連接A(4sinθ,6cosθ)和B(-4cosθ, 6sinθ)兩點的線段的中點為M,求點M的軌跡.

試題詳情

簡答:軌跡為焦點在y軸上的橢圓。

試題詳情

2、已知平面上一個定點C(-1,0)和一條定直線L:x=-4,P為該平面上一動點,作

試題詳情

PQ⊥L,垂足為,(1)求點P的軌跡方程;(2)求 的取值范圍.

試題詳情

解:(Ⅰ)由,     2分

試題詳情

設(shè)P(x,y),得,

試題詳情

∴ 點P的軌跡方程為.                3分

試題詳情

(Ⅱ)設(shè)P(x,y),,      

試題詳情

   2分

試題詳情

,故有                         3分

內(nèi)  容

要  求

A

B

C

試題詳情

二、空間向量與立體幾何

2.空間向

量與立體幾何

空間向量的有關(guān)概念

 

 

空間向量共線、共面的充分必要條件

 

 

空間向量的線性運(yùn)算

 

 

空間向量的坐標(biāo)表示

 

 

空間向量的數(shù)量積

 

 

空間向量的共線與垂直

 

 

直線的方向向量與平面的法向量

 

 

空間向量的應(yīng)用

 

 

試題詳情

1.(本小題滿分12分) 如圖,已知直二面角,, ,,,直線和平面所成的角為

試題詳情

(I)證明;

試題詳情

(II)求二面角的所成角的余弦值.

試題詳情

(Ⅲ)在線段AC上是否存在一點M使得直線BM與平面所成角為。

證明:

試題詳情

(1)因為,,所以,

試題詳情

又因為,所以

試題詳情

,所以,

試題詳情

,          ……………………………4分

試題詳情

(2)為原點,分別以直線軸,軸,軸建立空間直角坐標(biāo)系(如圖).因為,所以和平面所成的角,則

試題詳情

不妨設(shè),則,

試題詳情

中,,

試題詳情

所以

則相關(guān)各點的坐標(biāo)分別是

試題詳情

,,,,OA=(0,,0)

試題詳情

所以,=(,0,1)………6分

試題詳情

設(shè)是平面的一個法向量,由

試題詳情

,得.                                ………8分

試題詳情

易知是平面的一個法向量.                   ………10分

試題詳情

設(shè)二面角的平面角為,由圖可知,

試題詳情

所以.故二面角B-AC-P所成角的余弦值為

試題詳情

2.如圖,直三棱柱ABC―A1B1C1,底面△ABC中,CA=CB=1,∠BCA=90°,棱AA1=2,M、N分別是A1B1,A1A的中點,

試題詳情

(1)求                         

試題詳情

    (2)求

試題詳情

    (3)(14分)

試題詳情

解:(1)以射線建立坐標(biāo)系,       ……1分

試題詳情

則B(0,1,0)

試題詳情

                           ……4分

試題詳情

 

試題詳情

                     ……7分

試題詳情

……10分

 

試題詳情

3、右圖是一個直三棱柱(以為底面)被一平面所截得到的幾何體,

試題詳情

截面為.已知,,

試題詳情

(1)設(shè)點的中點,證明:平面

試題詳情

(2)求二面角的大。

(3)求此幾何體的體積.

解法一:

試題詳情

(1)證明:作,連

試題詳情

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因為的中點,

試題詳情

所以

試題詳情

是平行四邊形,因此有

試題詳情

平面平面

試題詳情

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(2)如圖,過作截面,分別交,,

試題詳情

,連

試題詳情

因為,所以,則平面

試題詳情

又因為,,

試題詳情

所以,根據(jù)三垂線定理知,所以就是所求二面角的平面角.

試題詳情

因為,所以,故,

試題詳情

即:所求二面角的大小為

試題詳情

(3)因為,所以

試題詳情

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所求幾何體體積為

試題詳情

解法二:

試題詳情

(1)如圖,以為原點建立空間直角坐標(biāo)系,

試題詳情

,,因為的中點,所以,

試題詳情

試題詳情

易知,是平面的一個法向量.

試題詳情

因為,平面,所以平面

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(2),

試題詳情

設(shè)是平面的一個法向量,則

試題詳情

,得:

試題詳情

,

試題詳情

顯然,為平面的一個法向量.

試題詳情

,結(jié)合圖形可知所求二面角為銳角.

試題詳情

所以二面角的大小是

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4(10分)、如圖,在四棱錐中,底面為矩形,側(cè)棱底面,,,  為的中點.

試題詳情

   (Ⅰ)求直線所成角的余弦值;

試題詳情

(Ⅱ)在側(cè)面內(nèi)找一點,使,

試題詳情

并求出點的距離.

解:(Ⅰ)建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系,

試題詳情

的坐標(biāo)為、

試題詳情

、、

試題詳情

,

試題詳情

從而

試題詳情

設(shè)的夾角為,則

試題詳情

所成角的余弦值為.

試題詳情

   (Ⅱ)由于點在側(cè)面內(nèi),故可設(shè)點坐標(biāo)為,則

試題詳情

,由可得,

試題詳情

  ∴

試題詳情

點的坐標(biāo)為,從而點到的距離分別為.

三、導(dǎo)數(shù)與應(yīng)用

內(nèi)  容

要  求

A

B

C

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3.導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用

簡單的復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù)

 

 

定積分

 

 

試題詳情

1.(本小題滿分8分)求曲線及直線所圍封閉區(qū)域的面積.

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解方程組,得,

試題詳情

∴面積22、已知,求的值,使

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2、如圖,過點A(6,4)作曲線的切線l.

    (1)求切線l的方程;

    (2)求切線l,x軸及曲線所圍成的封閉圖形的面積S.

 

 

試題詳情

2、解:(1)∵,∴,∴切線l的方程為:,即材

試題詳情

       (2)令=0,則x=2.令=0,則x= -2。

試題詳情

    ∴A===

內(nèi)  容

要  求

A

B

C

試題詳情

四、推理與證明

4.推理與證明

數(shù)學(xué)歸納法的原理

 

 

數(shù)學(xué)歸納法的簡單應(yīng)用

 

 

試題詳情

1.已知數(shù)列滿足,且

試題詳情

(1)求的值

試題詳情

(2)由(1)猜想的通項公式,并給出證明。

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解:(1)由,

試題詳情

求得                               ……3分

試題詳情

(2)猜想                                     ……5分

證明:①當(dāng)n=1時,猜想成立。                            ……6分

試題詳情

②設(shè)當(dāng)n=k時時,猜想成立,即,      ……7分

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則當(dāng)n=k+1時,有,

所以當(dāng)n=k+1時猜想也成立                                ……9分

試題詳情

③綜合①②,猜想對任何都成立。                  ……10分

試題詳情

2、已知數(shù)列

試題詳情

(1)求;(2)證明

試題詳情

解:(1)    4分

方法一 用數(shù)學(xué)歸納法證明:

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1°當(dāng)n=0時,   ∴,命題正確.

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2°假設(shè)n=k時有

試題詳情

   則

試題詳情

  

試題詳情

試題詳情

  ∴時命題正確.

試題詳情

由1°、2°知,對一切n∈N時有        6分

方法二:用數(shù)學(xué)歸納法證明:

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       1°當(dāng)n=0時,;

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    2°假設(shè)n=k時有成立,

試題詳情

       令,在[0,2]上單調(diào)遞增,所以由假設(shè)

試題詳情

有:

試題詳情

也即當(dāng)n=k+1時  成立,所以對一切。  6分  

五、計數(shù)原理

內(nèi)  容

要  求

A

B

C

試題詳情

5.計數(shù)原理

 

分類加法計數(shù)原理、分步乘法計數(shù)原理

 

 

排列與組合

 

 

二項式定理

 

 

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1.已知的展開式中含xn項的系數(shù)相等,求實數(shù)m的取值范圍.

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解:設(shè)的展開式為Tr+1,則Tr+1,令2n+1-r=n

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得r=n+1,所以xn的系數(shù)為.                                     5分

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,得m=是關(guān)于n的減函數(shù),∵n∈N,∴

試題詳情

所以的取值范圍是     

六、概率統(tǒng)計

內(nèi)  容

要  求

A

B

C

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6.概率統(tǒng)計

離散型隨機(jī)變量及其分布列

 

 

超幾何分布

 

 

條件概率及相互獨立事件

 

 

試題詳情

次獨立重復(fù)試驗的模型及二項分布

 

 

離散型隨機(jī)變量的均值和方差

 

 

試題詳情

1.(本小題滿分12分)假定某射手每次射擊命中的概率為 ,且只有3發(fā)子彈。該射手一旦射中目標(biāo),就停止射擊,否則就一直獨立地射擊到子彈用完。設(shè)耗用子彈數(shù)為X,求:

(Ⅰ)目標(biāo)被擊中的概率;

(Ⅱ)X的概率分布;
(Ⅲ)均值E(X)

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解:①第一次擊中

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第二次擊中

試題詳情

第三次擊中……………………………………………………………6分

1

2

3

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2.(本小題滿分12分)假定某射手每次射擊命中的概率為,且只有發(fā)子彈.該射手一旦射中目標(biāo),就停止射擊,否則就一直獨立地射擊到子彈用完.設(shè)耗用子彈數(shù)為,求:

⑴目標(biāo)被擊中的概率;

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的概率分布;

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⑶均值

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解:⑴目標(biāo)被擊中的概率為;

試題詳情

的分布列為

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⑶均值

 

 

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3.某地機(jī)動車駕照考試規(guī)定:每位考試者一年之內(nèi)最多有4次參加考試的機(jī)會,某次考試通過,便可領(lǐng)取駕照,不再參加以后的考試,否則就一直考到第4次為止。如果李明決定參加駕照考試,假若他每次參加考試通過的概率依次為0.6,0.7,0.8,0.9,求在一年內(nèi)李明參加駕照考試次數(shù)X的分布列和X的期望,并求李明在一年內(nèi)領(lǐng)到駕照的概率.

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解:X的取值分別為1,2,3,4.

試題詳情

    X=1,表明李明第一次參加駕照考試就通過了,故P(X=1)=0.6.

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    X=2,表明李明在第一次考試未通過,第二次通過了,故P(X=2)=(1-0.6) ×0.7=0.28

    X=3,表明李明在第一、二次考試未通過,第三次通過了,故

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P(X=3)=(1-0.6) (1-0.7)×0.8=0.096

試題詳情

X=4表明李明第一、二、三次考試都未通過,故P(X=4)=(1-0.6) (1-0.7) (1-0.8)=0.024

∴李明實際參加考試次數(shù)ξ的分布列為

ξ

1

2

3

4

P

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0.6

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0.28

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0.096

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0.024

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∴ξ的期望Eξ=1×0.6+2×0.28+3×0.096+4×0.024=1.544.

試題詳情

李明在一年內(nèi)領(lǐng)到駕照的概率為  1-(1-0.6)(1-0.7)(1-0.8)(1-0.9)=0.9976.

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4、某陶瓷廠準(zhǔn)備燒制甲、乙、丙三件不同的工藝品,制作過程必須先后經(jīng)過兩次燒制,當(dāng)?shù)谝淮螣坪细窈蠓娇蛇M(jìn)入第二次燒制,兩次燒制過程相互獨立.根據(jù)該廠現(xiàn)有的技術(shù)水平,經(jīng)過第一次燒制后,甲、乙、丙三件產(chǎn)品合格的概率依次為,,經(jīng)過第二次燒制后,甲、乙、丙三件產(chǎn)品合格的概率依次為,,

(1)求第一次燒制后恰有一件產(chǎn)品合格的概率;

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(2)經(jīng)過前后兩次燒制后,合格工藝品的個數(shù)為,求隨機(jī)變量的期望.

試題詳情

解:分別記甲、乙、丙經(jīng)第一次燒制后合格為事件,,

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(1)設(shè)表示第一次燒制后恰好有一件合格,則

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(2)解法一:因為每件工藝品經(jīng)過兩次燒制后合格的概率均為,

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所以,

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解法二:分別記甲、乙、丙經(jīng)過兩次燒制后合格為事件,則

試題詳情

,

試題詳情

所以,

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,

試題詳情

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于是,

 

試題詳情

5、在一次抗洪搶險中,準(zhǔn)備用射擊的方法引爆從橋上游漂流而下的一巨大汽油罐.已知只有5發(fā)子彈備用,且首次命中只能使汽油流出,再次命中才能引爆成功,每次射擊命中率都是.,每次命中與否互相獨立.

  (1) 求油罐被引爆的概率.

  (2) 如果引爆或子彈打光則停止射擊,設(shè)射擊次數(shù)為ξ,求ξ的分布列及ξ的數(shù)學(xué)期望

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解:(1)“油罐被引爆”的事件為事件A,其對立事件為,則P()=C

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P(A)=1-         答:油罐被引爆的概率為

(2)射擊次數(shù)ξ的可能取值為2,3,4,5,  

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       P(ξ=2)=,   P(ξ=3)=C     ,

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P(ξ=4)=C, P(ξ=5)=C

 

ξ

2

3

4

5

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        故ξ的分布列為:

                                                                                         

 

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Eξ=2×+3×+4×+5×=.

 

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6、在一個盒子中,放有標(biāo)號分別為,,的三張卡片,現(xiàn)從這個盒子中,有放回地先后抽得兩張卡片的標(biāo)號分別為,記

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(1)求隨機(jī)變量的最大值,并求事件“取得最大值”的概率;

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(2)求隨機(jī)變量的分布列和數(shù)學(xué)期望.

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解:(1)、可能的取值為、、,

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  ,

試題詳情

,且當(dāng)時,.      

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因此,隨機(jī)變量的最大值為

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有放回抽兩張卡片的所有情況有種,

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.                             

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答:隨機(jī)變量的最大值為,事件“取得最大值”的概率為

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(2)的所有取值為

試題詳情

時,只有這一種情況,

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 時,有四種情況,

試題詳情

時,有兩種情況.

試題詳情

,,.         

試題詳情

則隨機(jī)變量的分布列為:

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因此,數(shù)學(xué)期望

 

試題詳情

7、學(xué)校文娛隊的每位隊員唱歌、跳舞至少會一項,已知會唱歌的有2人,會跳舞的有5人,現(xiàn)從中選2人.設(shè)為選出的人中既會唱歌又會跳舞的人數(shù),且

(I) 求文娛隊的人數(shù);

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(II) 寫出的概率分布列并計算

解:設(shè)既會唱歌又會跳舞的有x人,則文娛隊中共有(7-x)人,那么只會一項的人數(shù)是

(7-2 x)人.

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 (I)∵,

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.……………………………………3分

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∴x=2.           ……………………………………5分

故文娛隊共有5人.……………………………………7分

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(II) 的概率分布列為

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0

1

2

P

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,……………………………………9分

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,……………………………………11分

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=1.   …………………………14分

七、矩陣與變換

內(nèi)  容

要  求

A

B

C

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8.矩陣與變換

矩陣的有關(guān)概念

 

 

二階矩陣與平面向量

 

 

常見的平面變換

 

 

矩陣的復(fù)合與矩陣的乘法

 

 

二階逆矩陣

 

 

二階矩陣的特征值和特征向量

 

 

二階矩陣的簡單應(yīng)用

 

 

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1.求出矩陣A=  的特征值和特征向量。

.矩陣A的特征多項式為

試題詳情

…………………………3分

試題詳情

得A的特征值為1或-1

將1代入二元一次方程組

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解得:

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于是矩陣A的屬于特征值1的一個特征向量為…………………………………………6分

試題詳情

同理可得矩陣A的屬于特征值-1的一個特征向量為…………………………………8分

 

試題詳情

2.已知,,求二階方陣,使.

試題詳情

解:設(shè),按題意有  ……2分

試題詳情

根據(jù)矩陣乘法法則有                            ……6分

試題詳情

解之得                                              ……8分

試題詳情

                                            ……10分

試題詳情

3.(本小題滿分10分)設(shè)是把坐標(biāo)平面上的點的橫坐標(biāo)伸長到倍,縱坐標(biāo)伸長到倍的伸壓變換.

試題詳情

(1)求矩陣的特征值及相應(yīng)的特征向量;

試題詳情

(2)求逆矩陣以及橢圓的作用下的新曲線的方程.

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4.(1)由條件得矩陣,

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它的特征值為,對應(yīng)的特征向量為;

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(2),

試題詳情

橢圓的作用下的新曲線的方程為

 

試題詳情

5.已知變換A:平面上的點P(2,-1)、Q(-1,2)分別變換成點P1(3,-4)、

Q1(0,5)

(1)求變換矩陣A;

(2)判斷變換A是否可逆,如果可逆,求矩陣A的逆矩陣A-1;如不可逆,說明理由.

試題詳情

(1)解:假設(shè)所求的變換矩陣A=,依題意,可得

試題詳情

     及

試題詳情

  解得所以所求的變換矩陣。    6分                    

 

試題詳情

(2)                                             4分

 

試題詳情

6、已知矩陣,其中,若點P(1,1)在矩陣A的變換下得到點

(1)求實數(shù)a的值;    (2)求矩陣A的特征值及特征向量

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解:(1)由  =,得

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(2)由(1)知  ,則矩陣A的特征多項式為

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試題詳情

,得矩陣A的特征值為-1或3

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當(dāng)時 二元一次方程

試題詳情

∴矩陣A的屬于特征值-1的一個特征向量為

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    當(dāng)時,二元一次方程

試題詳情

∴矩陣A的屬于特征值3的一個特征向量為

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7、在直角坐標(biāo)系中,已知△ABC的頂點坐標(biāo)為A(0,0)、B(1,1)、C(0,2),

求△ABC在矩陣MN作用下變換所得到的圖形的面積

試題詳情

這里M=  N=  

試題詳情

解:在矩陣N=  的作用下,一個圖形變換為其繞原點逆時針旋轉(zhuǎn)得到的圖形,在矩陣M=  的作用下,一個圖形變換為與之關(guān)于直線對稱的圖形。因此

△ABC在矩陣MN作用下變換所得到的圖形與△ABC全等,從而其面積等于△ABC的面積,即為1

 

八、坐標(biāo)系與參數(shù)方程

內(nèi)  容

要  求

A

B

C

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9.坐標(biāo)系與參數(shù)方程

坐標(biāo)系的有關(guān)概念

 

 

簡單圖形的極坐標(biāo)方程

 

 

極坐標(biāo)方程與直角坐標(biāo)方程的互化

 

 

直線、圓和橢圓的參數(shù)方程

 

 

參數(shù)方程與普通方程的互化

 

 

參數(shù)方程的簡單應(yīng)用

 

 

試題詳情

1.(本小題滿分8分)求直線)被曲線所截的弦長。

試題詳情

:把化為普通方程為,             ……3分

試題詳情

化為直角坐標(biāo)系中的方程為,……6分

試題詳情

∴圓心到直線的距離為,                                      ……8分

試題詳情

∴弦長為.                                      ……10分

 

試題詳情

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得直線方程為…………………………………………3分

試題詳情

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試題詳情

………………………………………………………6分

試題詳情

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圓心到直線的距離

試題詳情

∴弦長=

試題詳情

   =…………………………………………………………8分

 

 

 

試題詳情

2.已知某圓的極坐標(biāo)方程為:ρ2 -4ρcos(θ-)+6=0.

(1)將極坐標(biāo)方程化為普通方程;并選擇恰當(dāng)?shù)膮?shù)寫出它的參數(shù)方程;

(2)若點P(x,y)在該圓上,求x+y的最大值和最小值.

試題詳情

解:(1)x2+y2-4x-4y+6=0;                    6分

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(2)x+y=4+2sin()  最大值6,最小值2                   4分

                

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3、在極坐標(biāo)系中,設(shè)圓上的點到直線的距離為d,求d的最大值;

簡答:d的最大值為7。

 

 

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4、⊙和⊙的極坐標(biāo)方程分別為

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(1)把⊙和⊙的極坐標(biāo)方程化為直角坐標(biāo)方程;

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(2)求經(jīng)過⊙和⊙交點的直線的直角坐標(biāo)方程.

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解:以極點為原點,極軸為軸正半軸,建立平面直角坐標(biāo)系,兩坐標(biāo)系中取相同的長度單位.

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(1),由

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所以

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為⊙的直角坐標(biāo)方程.

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同理為⊙的直角坐標(biāo)方程.

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(2)由解得

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即⊙,⊙交于點.過交點的直線的直角坐標(biāo)方程為

 

 

 

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