11.ABC [延长AO交BC于点D.因为O是△ABC的重心,
所以点D是BC中点,=,则=(+).
对于选项A:因为==×(+)=+,故选项A正确;
对于选项B:由=+得,+=3,
所以92=(+)2=2+2+2·≥2||||+2·,当且仅当||=||时等号成立.又因为·=||||cos A=||||,即||||=5·,AO=2,所以2×5·+2·≤9×22,即·≤3,当且仅当||=||时等号成立,故选项B正确;
对于选项C:因为||·||==5·≤15,当且仅当||=||时等号成立,sin A==,所以S△ABC=||||sin A≤×15×=3,故选项C正确;
对于选项D:由92=(+)2=2+2+2·,AO=2,
得||2+||2=92-2·=36-2·=36-||||,所以由余弦定理a2=b2+c2-2bccos A可得:
a2=||2+||2-2||·||cos A=36-||||≥36-×15=24,即a≥2,当且仅当||=||时等号成立,所以a的最小值是2,故选项D错误.故选ABC.]
12. [因为|a|=2,|b|=1,|a-b|=,所以
|a-b|2=a2-2a·b+b2=4-2×2×1·cos〈a,b〉+1=3,所以cos〈a,b〉=,因为〈a,b〉∈[0,π],所以〈a,b〉=.]
13.(-,)∪(,+∞) [∵a与b的夹角为锐角,
∴a·b>0,∵a=2i+3j,b=i+2λj,
∴a·b=2i2+6λj2+(4λ+3)i·j=2+6λ>0,∴λ>-,
当a与b同向时,设a=μb,即2i+3j=μi+2μλj,有μ=2,2μλ=3,故λ=,所以a与b的夹角为锐角时,则λ的取值范围是(-,)∪(,+∞).]
14.+1 [由题可知|DE|=,||=1,则||=,
所以·=||||cos60°=1,·=||||cos 0°=,
故·=(+)·=·+·=1+,故=1+.]
小题精练18 平面向量中的最值范围问题(突破练)
1.D [因为a=(1,0),b=(cos θ,sin θ),则a+b=(1+cos θ,sin θ),可得|a+b|==,因为θ∈,则∈[,2],
所以|a+b|的取值范围是[,2].故选D.]
2.B [由=+x可得||2=(+x)2=||2+x2||2+2x·
=1+2x2+2x×1×cos45°=2x2+2x+1=2(x+)2+,因x∈R,故x=-时,||=,即||的最小值为.故选B.]
3.C [因为向量a,b的夹角为,且|a|=2|b|=4,则a·b=|a||b|cos=-4,
可得(a+tb)2=a2+2ta·b+t2b2=4t2-8t+16=4(t-1)2+12≥12,当且仅当t=1时,等号成立,所以|a+tb|(t∈R)的最小值是2.故选C.]
4.B [由投影向量的定义可知,当P在CD上时,·取得最大值,
延长DC交AB的延长线于点T,·的最大值为AB·AT,
其中正八边形的外角为360°÷8=45°,故AB=BC=2,∠CBT=45°,
故BT=2cos 45°=,AT=AB+BT=2+,故AB·AT=2(2+)=4+2,
所以·最大值为4+2.故选B.]
5.C [因为|a+b|=|a-2b|,所以|a+b|2=|a-2b|2,
则|a|2+2a·b+|b|2=|a|2-4a·b+4|b|2,即|b|2=2a·b≤2|a||b|.
又b为非零向量,|b|=.
所以|a|≥|b|=,所以|a|的最小值为,|a|无最大值.故选C.]
6.D [以A为坐标原点,建立如图所示的平面直角坐标系,
则A(0,0),B(2,0),C(1,2),D(0,2),E(,1),F(x,2)(0≤x≤1),所以=(,1),=(x,2),·=x+2,
因为x的取值范围是[0,1],所以·的取值范围是.故选D.]
7.B [设=2,=λ+μ(λ≥0,μ≥0且λ+2μ=2),
则=+μ(λ≥0,μ≥0且+μ=1),则P在线段QB上,如图所示,当P与Q重合时,在上的投影向量的长度取得最大值,最大值为|CA|=1;
当P与B重合时,在上的投影向量的长度取得最小值,最小值为|CB|=;
则在上的投影向量的长度的取值范围是[,1].故选B.]
8.B [因为|a|=|b|=4,|c|=2,a·b=-8,且c=λa+μb(λ∈R,μ∈R),
所以c2=(λa+μb)2=λ2a2+μ2b2+2λμa·b=16λ2+16μ2-16λμ=4,
所以(2λ-μ)2+3μ2=1,令2λ-μ=cos θ,μ=sin θ,
所以2λ+μ=cos θ+sin θ=sin(θ+φ),其中cos φ=,
sin φ=,
所以2λ+μ∈[-,],
即2λ+μ的取值范围是[-,].故选B.]
9.ABC [=3,即-=3(-),得=+,由=λ,=μ(λ>0,μ>0),有=,=,则=+,由P,D,Q三点共线,有+=1,所以有3λ+μ=4λμ,A选项正确;
λ>0,μ>0,+=1≥2,得λμ≥,
当且仅当λ=,μ=时等号成立,
所以λμ的最小值为,B选项正确;
λ+μ=(λ+μ)=++1≥2+1=+1,当且仅当=,即λ=,μ=时等号成立,所以λ+μ的最小值为1+,C选项正确,D选项错误.故选ABC.]
10.BCD [如图,以点A为坐标原点建立平面直角坐标系,设DE=BF=x(0≤x≤4),则C(2,4),E(0,4-x),F(5-x,0),=(-2,-x),=(3-x,-4),=(5-x,x-4),
对于AB,·=2x-6+4x=6x-6∈[-6,18],故A错误,B正确;
对于C,·=2x-10-x2+4x=-x2+6x-10=-(x-3)2-1,
当x=3时,·取得最大值,且最大值为-1,故C正确;
对于D,△CEF的面积S=×4---
=-x2+x+4=-2+,当x=时,S取得最大值,且最大值为,故D正确.故选BCD.]
11.BCD [以O为原点建立如图所示的平面直角坐标系,所以B(0,2),A(2,0),设∠EOA=θ,
则E(2cos θ,2sin θ)(θ∈[0,]),
=(2cos θ,2sin θ),=(-2,2),
所以·=4sin θ-4cos θ=4sin(θ-),
因为θ∈[0,],所以θ-∈[-,],
所以sin(θ-)∈[-,],所以·∈[-4,4],·的最小值为-4,故A错误;
=(2-2cos θ,-2sin θ),=(-2cos θ,2-2sin θ),
所以·=-4cos θ+4cos2θ-4sin θ+4sin2θ=4-4sin(θ+),因为θ∈[0,],所以θ+∈[,],所以sin(θ+)∈[,1],所以4-4sin(θ+)∈[4-4,0],·∈[4-4,0],·的最小值为4-4,故B正确;
因为|CD|=1,设C(t,0)(t∈[0,1]),所以|OD|=,
可得D(0,),
=(t-2cos θ,-2sin θ),=(-2cos θ,-2sin θ),
所以·=-2tcos θ+4cos2θ-2sin θ+4sin2θ=4-2(tcos θ+sin θ)=4-2sin(θ+φ),其中cos φ=,sin φ=t,又t∈[0,1],所以cos φ,sin φ∈[0,1],所以φ∈[0,],φ+θ∈[0,π],sin(φ+θ)∈[0,1],-sin(φ+θ)∈[-1,0],所以·∈[2,4],
·的最小值为2,最大值为4,故C,D正确.故选BCD.]
12.[0,2] [·=(+)·=·+·=
-cos〈,〉+1.
因为-1≤cos〈,〉≤1,所以0≤·≤2,即·的取值范围为[0,2].]
13. 0 [由圆的对称性可得O为MN的中点,所以=(+)=a+b=λ1a+λ2b,所以λ1=.
因为=-,所以a·b=(+)·(-)=2-2=4-2,
所以当||取得最大值2时,a·b的最小值为0.]
14.[-1,0] [如图,过P作PM∥AO,交OE于M,作PN∥OE,交AO的延长线于N,则=+,又因为=x+y,y=2,则点M为BE中点,又B是AC的中点,所以CM∥OA,则点P在CM上,
由图形看出,当P与C重合时=-+2,此时x取最小值-1,
当P与M重合时=0·+2,此时x取最大值0,所以x的范围是[-1,0].]
小题精练19 复 数
1.C [z1-z2=4-2i-(2-4i)=4-2i-2+4i=2+2i.故选C.]
2.D [因为z1=z2,可得2-ai=b-1+2i,则解得a=-2,b=3.故选D.]
3.C [由复数的几何意义可知z1=2+i,z2=-1+i,
则z1·2=(2+i)(-1-i)=-2-2i-i-i2=-1-3i,
对应的点的坐标为(-1,-3),该点位于第三象限.故选C.]
4.B [===-i,
所以的虚部为-.故选B.]
5.C [z====-+i,因此=--i,小题精练38 条件概率与全概率公式(突破练)
(分值:73分)
单选题每小题5分,共40分;多选题每小题6分,共18分.
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.[2025·东城区模拟]袋中有10个大小相同的小球,其中7个黄球,3个红球.每次从袋子中随机摸出一个球,摸出的球不再放回,则在第一次摸到黄球的前提下,第二次又摸到黄球的概率为( )
A. B.
C. D.
2.[2025·龙岩模拟]已知事件A,B满足:P(AB)=,P(A|B)=,则P(B)=( )
A. B.
C. D.
3.[2025·绵阳模拟]袋子中有9个除颜色外完全相同的小球,其中5个红球,4个黄球.若从袋子中任取3个球,则在摸到的球颜色均不同的条件下,最终摸球的结果为2红1黄的概率为( )
A. B.
C. D.
4.[2025·宿迁模拟]某工厂有甲、乙、丙3个车间生产同一种产品,其中甲车间的产量占总产量的20%,乙车间占35%,丙车间占45%.已知这3个车间的次品率依次为5%,4%,2%,若从该厂生产的这种产品中取出1件为次品的概率为( )
A. B.
C. D.
5.[2025·合肥模拟]已知事件A,B满足:P(B)=,P(|A)=,P(|)=,则P(A)=( )
A. B.
C. D.
6.[2025·济宁模拟]若事件A,B互斥,P()=,P(AC)=,P(A∪B|C)=,则P(B|C)=( )
A. B.
C. D.
7.[2025·广州模拟]数学家高斯在各个领域中都取得了重大的成就.在研究一类二次型数论问题时,他在他的著作《算术研究》中首次引入了二次剩余的概念.二次剩余理论在嗓音工程学、密码学以及大数分解等各个领域都有广泛的应用.已知对于正整数a,n(n≥2),若存在一个整数x,使得n整除x2-a,则称a是n的一个二次剩余,否则为二次非剩余.从1到20这20个整数中随机抽取一个整数a,记事件A=“a与12互质”,B=“a是12的二次非剩余”,则P(B|A)=( )
A. B.
C. D.
8.[2025·上饶模拟]越来越多的人喜欢参加户外极限运动,据调查数据显示,A,B两个地区分别有3%,8%的人参加户外极限运动,两个地区的总人口数的比为2∶3.若从这两个地区中任意选取一人,则此人参加户外极限运动的概率为p1;若此人参加户外极限运动,则此人来自A地区的概率为p2,那么( )
A.p1=,p2= B.p1=,p2=
C.p1=,p2= D.p1=,p2=
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.[2025·南京模拟]设A,B是一个随机试验中的两个事件,且P(A)=,P(B)=,P(A+)=,则( )
A.P(A)= B.P( )=
C.P(|A)= D.P(|B)=
10.[2025·焦作模拟]甲是某公司的技术研发人员,他所在的小组负责某个项目,该项目由A,B,C三个工序组成,甲只负责其中一个工序,且甲负责工序A,B,C的概率分别为0.5,0.3,0.2,当他负责工序A,B,C时,该项目达标的概率分别为0.6,0.8,0.7,则下列结论正确的是( )
A.该项目达标的概率为0.68
B.若甲不负责工序C,则该项目达标的概率为0.54
C.若该项目达标,则甲负责工序A的概率为
D.若该项目未达标,则甲负责工序A的概率为
11.[2025·杭州模拟]盒中有编号为1,2,3,4的四个红球和编号为1,2,3,4的四个白球,从盒中不放回的依次取球,每次取一个球,用事件Ak表示“第k次首次取出红球”,用事件Bk表示“第(k+1)次取出编号为1的红球”,用事件Ck表示“第(k+1)次取出编号为1的白球”,则( )
A.P(B1|A1)C.P(B3|A3)>P(C3|A3) D.P(B4|A4)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.[2025·西城模拟]银行储蓄卡的密码由6位数字组成,某人在银行自助取款机上取钱时,忘记了密码的最后1位数字,但记得密码的最后1位是偶数,则在第一次没有按对的条件下第2次按对的概率是________.
13.[2025·张家口模拟]托马斯·贝叶斯(Thomas Bayes)在研究“逆向概率”的问题中得到了一个公式:P(Ai|B)=,这个公式被称为贝叶斯公式(贝叶斯定理),其中P(Aj)P(B|Aj)称为B的全概率,假设小红口袋中有4个白球和4个红球,小兰口袋中有2个白球和2个红球,现从小红自己口袋中任取2个球放入小兰口袋中,小兰再从自己口袋中任取2个球,已知小兰取出的是2个红球,则小红从口袋中取出的也是2个红球的概率为________.
14.[2025·广州模拟]在一个抽奖游戏中,主持人从编号为1,2,3,4的四个外观相同的空箱子中随机选择一个,放入一件奖品,再将四个箱子关闭,也就是主持人知道奖品在哪个箱子里,当抽奖人选择了某个箱子后,在箱子打开之前,主持人先随机打开了另一个没有奖品的箱子,并问抽奖人是否愿意更改选择以便增加中奖概率.现在已知甲选择了1号箱,用Ai表示i号箱有奖品(i=1,2,3,4),用Bi表示主持人打开i号箱子(i=2,3,4),则P(B3|A1)=________,若抽奖人更改了选择,则其中奖概率为________.