2005-2006学年度上学期。
高中学生学科素质训练。
高二数学同步测试(4)--直线的位置关系与线性规划。
共150分,考试用时120分钟。
一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分)
1.已知a(2,-3),b(-3,-2)两点,直线过点p(1,1)且与线段ab相交,则直线的斜率k的取值范围是。
ab. c. d.
2.直线、分别过点p(-2,3)、q(3,-2),它们分别绕点p、q旋转但保持平行,那么它们之间的距离d的取值范围是。
a.(0,+∞b.(0, cd.[,
3.不等式表示的平面区域是一个。
a.三角形 b.直角三角形 c.梯形 d.矩形。
4.已知点m(6,2)和m2(1,7).直线y=mx—7与线段m1m2的交点m分有向线段m1m2的比为3:2,则m的值为。
a. b. c. d.4
5.7.不等式表示的平面区域内的整点个数为。
a. 13个 b. 10个 c. 14个 d. 17个。
6.过坐标原点且与点()的距离都等于1的两条直线的夹角为。
a.90° b.45° c.30° d.60°
7.设x,y满足约束条件:的最大值与最小值分别为。
a.,3 b.5, c.5,3 d.4,3
的位。置关系。
a.平行 b.垂直
c.平行或垂直 d.相交但不一定垂直。
9.在△abc中,顶点a(2,8),b(-4,0),c(6,0),则∠abc的平分线所在直线方程是。
a.2x + y -4b.x - 2y + 4 = 0
c.x-2y-4d.2x + y + 4 = 0
10.变量x、y满足下列条件:
则使z=3x+2y的值最小的(x,y)是。
a. (4.5 ,3 ) b. (3,6 ) c. (9, 2 ) d. (6, 4 )
二、填空题(本大题共5小题,每小题4分,共20分)
11.已知x、y满足,则z=的取值范围是 .
12.对于直线,其倾斜角的取值范围是。
13.光线自右上方沿直线射到轴上一点,被轴反射,则反射光线所在直线的方程是。
14.若不等式ax+(2a-1)y+1<0表示直线ax+(2a-1)y+1=0的下方区域,则实数a的取值范围为。
15.已知约束条件,目标函数z=3x+y,某学生求得x=, y=时,zmax=, 这显然不合要求,正确答案应为xyzmax
三、解答题(本大题共6小题,共80分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
16.(10分)直线ax+by+4=0过点(-1 ,1),且与直线 (a –1)x+y+b =0 垂直,求:a , b 的值。
17.(10分)已知等腰直角三形abc中,∠c=900,直角边bc在直线上,顶。
点a的坐标是(5,4),求边ab和ac所在的直线方程。
18.(12分)已知a(1,1),b(3,3),在轴的正半轴上取一点p,使∠apb最大,求: 点p的坐标。
19.(10分)求z=10x+15y的最大值,使得x、y满足约束条件:
20.(12分)求z=600x+1000y的最大值,使得x、y满足约束条件:
21. (12分) 某工厂生产甲、乙两种产品。已知生产甲种产品1t需耗a种矿石10t、b种矿石5t、煤4t;生产乙种产品1t需耗a种矿石4t、b种矿石4t、煤9t.每1t 甲种产品的利润是600元,每1t 乙种产品的利润是1000元。
工厂在生产这两种产品的计划中要求消耗a种矿石不超过300t、b种矿石不超过200t、煤不超过360t .甲、乙两种产品应各生产多少(精确到0.1t),能使利润总额达到最大?
22.(14分) 私人办学是教育发展的方向,某人准备投资1200万元举办一所中学,为了考虑社会效益和经济效益,对该地区教育市场进行调查,得出一组数据,列表如下(以班级为单位):
市场调查表。
根据物价部门的有关文件,初中是义务教育阶段,收费标准适当控制,预计除书本费、办公费,初中每生每年可收取600元,高中每生每年可收取1500元。因生源和环境等条件限制,办学规模以20至30个班为宜(含20个与30个)。教师实行聘任制。
初、高中的教育周期均为三年。请你合理地安排招生计划,使年利润最大,大约经过多少年可以收回全部投资?
参***(4)
一、选择题(每小题5分,共50分)
一、 填空题(每小题4分,共20分)
11.z≤-2或z≥1 12) .13)
14. (点拨:因直线ax+(2a―1)y+1=0恒过定点(―2,1),而显然点(―2,0)在点(―2,1)的下方,故它应满足不等式,将点(―2,0)代入不等式,即得―2a+1<0。)
三.解答题(共七小题,80分)
16.(10分)答:
要点:∵直线ax+by+4=0过点(-1,1)∴ a +b +4 =0 .
又∵二直线互相垂直,a(a –1) +b·1=0 , 联立方程组。
17.(10分)答案:ab: 或ac:
要点:⊥直线ac方程为。
△abc为等腰直角三角形 ∴∠b=450
设 tg450=
即 ∴k= 或k=-5 ∴直线ab方程为。
y= (x-5)或y-4=-5(x-5) 即x-5y+15=0式5x+y-29=0
18.(12分)答案:p(,0)
要点:设p(),则
设从pb到pa的角为q则。当。
即时取等号,此时q角为最大,故p点坐标为p(,0)
19.(10分)解:作出约束条件所表示的平面区域(如。
图1),即可行域。
作直线l:10x+15y=0,即直线l:2x+3y=0,把直。
线l向上方移至m的位置,直线经过可行域上。
的点p.此时z=10x+15y取最大值。解方程组。
得p点坐标x=6,y=9,代入计。
算得zmax=195.
说明:在直线向上平移过程中,z的值是变大还是变小,这可以通过直线的法向量来判断,当直线沿直线对应的法向量方向平移时,z值变大,反之则变小。如例1中直线l的法向量为(2,3),所以直线l向上平移时z的值变大。
另外,通过平移法可以发现,取得最优解对应的点往往是可行域的顶点,其实这具有必然性。
20.(12分)解:作出约束条件所表示的平面区域(如图2),即可行域。
作直线l:600x+1000y=0,即直线l:3x+5y=0.
因为-<-即ken所以把直线l向上方移至m的位置,直线经。
过可行域上的点m,此时z=600x+1000y取。
最大值。解方程组得m的坐标,代入计算得.
说明:确定了直线斜率的大小,实质是确定了直线在向上平移的过程中,经过可行域顶点的先后顺序,从而得到最优解并求得相应z的最大值。
21.(12分)解:设生产甲、乙两种产品分别为xt、yt,利润总。
额为z元,那么,z=600x+1000y.根据例2
得最优解x=,y=.由于12.5>>12.
4, 34.5>>34.4,设直线n :
3(x-12.4)+5(y-34.4)=0,结合图2,再设直线n与直线mf交点a,直线n与直线mn交点b.
△amb内及边界上精确到0.1的点有(11.9,34.
7),(12.1,34.6),(12.
3,34.5),(12.4,34.
4),代入检验得当x=12.3,y=34.5时对应z值大。
所以在可行域内,精确到0.1的所有点中当x=12.3,y=34.
5时z值最大。
答:应生产甲产品约12.3t,乙产品34.5t,能使利润总额达到最大。
22.(14分) [分析]这是一道线性规划问题,可假设初中编制为x个班级,高中编制为y个班级,利用题设先列出不等式组,求出目标函数,然后画出它在直角坐标平面内所表示的区域,利用图形法加以求解。
解]设初中编制为x个班,高中编制为y个班。则依题意有。
又设年利润为s万元,那么。
s=(50×600÷10000)x+(40×1500÷10000)y-2.4x-4y,即s=0.6x+2y。
现在直角坐标系中作出(★)所表示的可行域,如图15所示。
问题转化为在如图15所示的阴影部分中,求直线s =0.6x+2y在y轴上的截距的最大值,如图,虚线所示的为一组斜率为-0.3的直线,显然当直线过图中的a点时,纵截距。
取最大值。解联立方程组得。
将x=18,y=12代入s中得,。
设经过n年可收回投资,则。
第1年利润为 6×50×600÷10000-6×2×1.2+4×40×1500÷10000
4×2.5×1.6=11.6(万元);
第2年利润为2×11.6=23.2(万元),以后每年的利润均为34.8万元,故依题意应有11.6+23.2+34.8(n-2)=1200。
解得n≈35.5。
故学校规模以初中18个班、高中12个班为宜,第一年初中招生6个班约300人,高中招生4个班约160,从第三年开始年利润为34.8万元,约经过36年可以收回全部投资。
点悟:读懂问题,正确理解“教育周期为三年”的含义(办学第三年,学校班级数才达到正常的办学规模;而刚开办的第一年和第二年中,都有班给空缺),正确理解**所赋予的内含,是解题的关键,另外,这是一个实际问题,最后对n的取值应采用“进1法”,而不应采用“舍尾法”。
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