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文档介绍
数学卷·2018届河北省保定市涞水县波峰中学高二上学期期中数学试卷(解析版)
2016-2017学年河北省保定市涞水县波峰中学高二(上)期中数学试卷 一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60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.下列给出的赋值语句中正确的是( ) A.5=M B.x=﹣x C.B=A=3 D.x+y=0 2.计算机执行下面的程序段后,输出的结果是( ) a=1 b=3 a=a+b b=a﹣b PRINTa,b. A.1,3 B.4,1 C.0,0 D.6,0 3.在下列各量之间,存在相关关系的是( ) ①正方体的体积与棱长之间的关系; ②一块农田的水稻产量与施肥量之间的关系; ③人的身高与年龄之间的关系; ④家庭的支出与收入之间的关系; ⑤某户家庭用电量与电价之间的关系. A.②③ B.③④ C.④⑤ D.②③④ 4.在某次测量中得到的A样本数据如下:82,84,84,86,86,86,88,88,88,88.若B样本数据恰好是A样本数据都加2后所得数据,则A,B两样本的下列数字特征对应相同的是( ) A.众数 B.平均数 C.中位数 D.标准差 5.在一次随机试验中,彼此互斥的事件A,B,C,D的概率分别是0.2,0.1,0.3,0.4,则下列说法正确的是( ) A.A+B与C是互斥事件,也是对立事件 B.B+C与D是互斥事件,也是对立事件 C.A+C与B+D是互斥事件,但不是对立事件 D.A与B+C+D是互斥事件,也是对立事件 6.圆x2+y2﹣2x﹣8y+13=0的圆心到直线ax+y﹣1=0的距离为1,则a=( ) A.﹣ B.﹣ C. D.2 7.用秦九韶算法计算函数f(x)=2x5+3x4+2x3﹣4x+5当x=2时的函数值为( ) A.100 B.125 C.60 D.64 8.在下列各数中,最大的数是( ) A.85(9) B.210(5) C.68(8) D.11111(2) 9.某种产品的广告费支出x与销售额y(单位:百万元)之间有如下对应数据: x 2 4 5 6 8 y 30 40 t 50 70 根据上表提供的数据,求出y关于x的回归直线方程为=6.5x+17.5,则t的值为( ) A.40 B.50 C.60 D.70 10.执行如图的程序框图,如果输出的是a=341,那么判断框( ) A.k<4 B.k<5 C.k<6 D.k<7 11.设a、b分别是甲、乙各抛掷一枚骰子得到的点数,已知乙所得的点数为2,则方程x2+ax+b=0有两个不相等的实数根的概率为( ) A. B. C. D. 12.已知点P(x,y)满足x2+y2<2,则满足到直线x﹣y+2=0的距离d∈[1,3]的点P概率为( ) A. B. C. D. 二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案直接答在答题纸上) 13.将参加数学竞赛的1000名学生编号如下:0001,0002,0003,…,1000,若从中抽取一个容量为50的样本,按照系统抽样的方法分成50个部分,如果第一部分编号为0001,0002,0003,…,0020,第一部分随机抽取一个号码为0015,则抽取的第3个号码为 . 14.在两个袋内,分别装着写有0,1,2,3,4,5六个数字的6张卡片,今从每个袋中任取一张卡片,则两数之和等于5的概率为 . 15.在平面直角坐标系xOy中,若圆x2+(y﹣1)2=4上存在A,B两点关于点P(1,2)成中心对称,则直线AB的方程为 . 16.已知ABCD为矩形,AB=3,BC=2,在矩形ABCD内随机取一点P,点P到矩形四个顶点的距离都大于1的概率为 . 三.解答题(本大题共6小题,共70分) 17.如图,给出了一个程序框图,其作用是输入x的值,输出相应的y的值. (1)请指出该程序框图所使用的逻辑结构; (2)若要使输入的x的值是输出的y的值的一半,则输入x的值为多少? 18.甲、乙两位学生参加数学竞赛培训,现分别从他们在培训期间参加的若干次预赛成绩中随机抽取8次,记录如下: 甲 82 81 79 78 95 88 93 84 乙 92 95 80 75 83 80 90 85 (1)用茎叶图表示这两组数据; (2)求两位学生预赛成绩的平均数和方差; (3)现要从中选派一人参加数学竞赛,从统计学的角度考虑,你认为选派哪位学生参加合适?请说明理由. 19.某车间为了规定工时定额,需要确定加工零件所花费的时间,为此做了4次试验,得到数据如下: 零件的个数x(个) 2 3 4 5 加工的时间y(小时) 2.5 3 4 4.5 (Ⅰ)在给定的坐标系中画出表中数据的散点图; (Ⅱ)求y关于x的线性回归方程=x+; (Ⅲ)试预测加工10个零件需要的时间. 参考公式:. 20.已知圆满足:①截y轴所得弦长为2;②被x轴分成两段圆弧,其弧长的比为3:1;③圆心到直线l:x﹣2y=0的距离为.求该圆的方程. 21.某校在一次期末数学测试中,为统计学生的考试情况,从学校的2000 名学生中随机抽取50名学生的考试成绩,被测学生成绩全部介于60分到140分之间(满分150分),将统计结果按如下方式分成八组:第一组,如图是按上述分组方法得到的频率分布直方图的一部分. (1)求第七组的频率,并完成频率分布直方图; (2)估计该校的2000名学生这次考试成绩的平均分(可用中值代替各组数据平均值); (3)若从样本成绩属于第一组和第六组的所有学生中随机抽取2名,求他们的分差小于10分的概率. 22.已知圆C经过点A(﹣2,0),B(0,2),且圆心在直线y=x上,且,又直线l:y=kx+1与圆C相交于P、Q两点. (Ⅰ)求圆C的方程; (Ⅱ)若,求实数k的值; (Ⅲ)过点(0,1)作直线l1与l垂直,且直线l1与圆C交于M、N两点,求四边形PMQN面积的最大值. 2016-2017学年河北省保定市涞水县波峰中学高二(上)期中数学试卷 参考答案与试题解析 一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60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.下列给出的赋值语句中正确的是( ) A.5=M B.x=﹣x C.B=A=3 D.x+y=0 【考点】赋值语句. 【分析】根据赋值语句的功能,我们逐一分析四个答案中四个赋值语句,根据赋值号左边只能是变量,右边可以是任意表达式,即可得到答案. 【解答】解:5=M中,赋值号的左边是常量,故A错误; B=A=2中,赋值语句不能连续赋值,故C错误; x+y=0中,赋值号的左边是表达式,故D错误; 只有x=﹣x是正确的赋值语句, 故选B. 2.计算机执行下面的程序段后,输出的结果是( ) a=1 b=3 a=a+b b=a﹣b PRINTa,b. A.1,3 B.4,1 C.0,0 D.6,0 【考点】伪代码. 【分析】解决本题的关键是赋值语句的理解,当变量赋以新的值时该变量就取新的值,依此类推即可求出所求. 【解答】解:把1赋给变量a,把3赋给变量b,把1+3的值赋给变量a,4﹣3的值赋给变量b, 最后输出a,b,此时a=4,b=1 故选B 3.在下列各量之间,存在相关关系的是( ) ①正方体的体积与棱长之间的关系; ②一块农田的水稻产量与施肥量之间的关系; ③人的身高与年龄之间的关系; ④家庭的支出与收入之间的关系; ⑤某户家庭用电量与电价之间的关系. A.②③ B.③④ C.④⑤ D.②③④ 【考点】两个变量的线性相关. 【分析】根据题意,得出①⑤中的两个变量是函数关系,②③④中的两个变量是线性相关关系. 【解答】解:①正方体的体积与棱长之间的关系是函数关系,不是线性关系; ②一定范围内,一块农田的水稻产量与施肥量之间的关系,是线性相关关系; ③一定年龄段内,人的身高与年龄之间的关系,是线性相关关系; ④家庭的支出与收入有关系,但不是唯一关系,是线性相关关系; ⑤某户家庭用电量与电价之间的关系:电价=家庭用电量×电的单价, 是函数关系,不是相关关系. 综上,是线性相关关系的为②③④. 故选:D. 4.在某次测量中得到的A样本数据如下:82,84,84,86,86,86,88,88,88,88.若B样本数据恰好是A样本数据都加2后所得数据,则A,B两样本的下列数字特征对应相同的是( ) A.众数 B.平均数 C.中位数 D.标准差 【考点】极差、方差与标准差;众数、中位数、平均数. 【分析】利用众数、平均数、中位标准差的定义,分别求出,即可得出答案. 【解答】解:A样本数据:82,84,84,86,86,86,88,88,88,88. B样本数据84,86,86,88,88,88,90,90,90,90 众数分别为88,90,不相等,A错. 平均数86,88不相等,B错. 中位数分别为86,88,不相等,C错 A样本方差S2= [(82﹣86)2+2×(84﹣86)2+3×(86﹣86)2+4×(88﹣86)2]=4,标准差S=2, B样本方差S2= [(84﹣88)2+2×(86﹣88)2+3×(88﹣88)2+4×(90﹣88)2]=4,标准差S=2,D正确 故选D. 5.在一次随机试验中,彼此互斥的事件A,B,C,D的概率分别是0.2,0.1,0.3,0.4,则下列说法正确的是( ) A.A+B与C是互斥事件,也是对立事件 B.B+C与D是互斥事件,也是对立事件 C.A+C与B+D是互斥事件,但不是对立事件 D.A与B+C+D是互斥事件,也是对立事件 【考点】互斥事件与对立事件. 【分析】根据互斥事件和对立事件的定义,即可求得答案. 【解答】解:事件A,B,C,D彼此互斥, ∴A+B+C+D为必然事件,根据事件的关系, 任何一个事件与其余三个事件的和事件必然是对立事件, 任意两个事件的和事件与其余两个事件的和事件也是对立事件, 故答案选:D. 6.圆x2+y2﹣2x﹣8y+13=0的圆心到直线ax+y﹣1=0的距离为1,则a=( ) A.﹣ B.﹣ C. D.2 【考点】圆的一般方程;点到直线的距离公式. 【分析】求出圆心坐标,代入点到直线距离方程,解得答案. 【解答】解:圆x2+y2﹣2x﹣8y+13=0的圆心坐标为:(1,4), 故圆心到直线ax+y﹣1=0的距离d==1, 解得:a=, 故选:A. 7.用秦九韶算法计算函数f(x)=2x5+3x4+2x3﹣4x+5当x=2时的函数值为( ) A.100 B.125 C.60 D.64 【考点】秦九韶算法. 【分析】根据秦九韶算法,把多项式改写成如下形式:f(x)=((((2x+3)x+2)x+0)x﹣4)x+5.从内到外的顺序依次计算一次多项式当x=2时的值:v0;v1;v2;v3;v4;v5.即可得出. 【解答】解:根据秦九韶算法,把多项式改写成如下形式: f(x)=((((2x+3)x+2)x+0)x﹣4)x+5. 从内到外的顺序依次计算一次多项式当x=2时的值: v0=2; v1=2×2+3=7; v2=v1×2+2=16; v3=v2×2+0=32; v4=v3×2﹣4=60; v5=v4×2+5=125. 所以,当x=2时,多项式的值等于125. 故选B. 8.在下列各数中,最大的数是( ) A.85(9) B.210(5) C.68(8) D.11111(2) 【考点】进位制. 【分析】欲找四个中最大的数,先将它们分别化成十进制数,后再比较它们的大小即可. 【解答】解:85(9)=8×9+5=77; 210(5)=2×52+1×5=55; 68(8)=6×8+8=56; 11111(2)=24+23+22+21+20=31. 故85(9)最大, 故选:A. 9.某种产品的广告费支出x与销售额y(单位:百万元)之间有如下对应数据: x 2 4 5 6 8 y 30 40 t 50 70 根据上表提供的数据,求出y关于x的回归直线方程为=6.5x+17.5,则t的值为( ) A.40 B.50 C.60 D.70 【考点】线性回归方程. 【分析】先求出这组数据的样本中心点,样本中心点是用含有t的代数式表示的,把样本中心点代入变形的线性回归方程,得到关于t的一次方程,解方程,得到结果. 【解答】解:∵a=﹣b, 由回归方程知17.5=﹣6.5=﹣6.5×, 解得t=60, 故选C. 10.执行如图的程序框图,如果输出的是a=341,那么判断框( ) A.k<4 B.k<5 C.k<6 D.k<7 【考点】程序框图. 【分析】先根据输出的结果推出循环体执行的次数,再根据a=44+43+43+42+4+1=341,得到程序中判断框内的“条件”. 【解答】解:执行如图的程序框图,输出a的值的规律是4k+4k﹣1+4k﹣2+…+4+1 因为输出的结果是341, 由于44+43+43+42+4+1==341. 即a=44+43+43+42+4+1,需执行5次, 则程序中判断框内的“条件”应为k<6. 故选C. 11.设a、b分别是甲、乙各抛掷一枚骰子得到的点数,已知乙所得的点数为2,则方程x2+ax+b=0有两个不相等的实数根的概率为( ) A. B. C. D. 【考点】古典概型及其概率计算公式. 【分析】由题意可得b=2,由△=a2﹣4b=a2﹣8>0,可得 a=3,4,5,6,共有4种情况.而a的所有情况共有6种,由此求得所求事件的概率. 【解答】解:由题意可得b=2, 由方程x2+ax+b=0有两个不相等的实数根可得△=a2﹣4b=a2﹣8>0, 即 a>2,故 a=3,4,5,6,共有4种情况. 而a的所有情况共有6种, 故a>2的概率为=. 故选:C. 12.已知点P(x,y)满足x2+y2<2,则满足到直线x﹣y+2=0的距离d∈[1,3]的点P概率为( ) A. B. C. D. 【考点】几何概型. 【分析】根据平行线的距离公式求出满足条件.的直线对应的区域,求出对应的面积,利用几何概型的概率公式进行求解即可. 【解答】解:设与直线x﹣y+2=0平行的直线方程为x﹣y+c=0, 若两平行直线的距离d=1,则d==1, 解得c=或c=3,此时直线方程为x﹣y+=0或x﹣y+3=0, 圆心O,若两平行直线的距离d=3,则d==3, 解得c=﹣或c=5, ∴直线方程为x﹣y﹣=0或x﹣y+5=0, 若满足到直线x﹣y+2=0的距离d∈[1,3]的点P, 则P对应的区域为阴影部分, 则第二象限,三角形OAB的面积S=•=1,则第二象限内弓型的面积S=•π()2﹣1=﹣1, 则阴影部分的面积为2π﹣2(﹣1)=π+2, 则满足到直线x﹣y+2=0的距离d∈[1,3]的点P概率为=+, 故选A. 二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案直接答在答题纸上) 13.将参加数学竞赛的1000名学生编号如下:0001,0002,0003,…,1000,若从中抽取一个容量为50的样本,按照系统抽样的方法分成50个部分,如果第一部分编号为0001,0002,0003,…,0020,第一部分随机抽取一个号码为0015,则抽取的第3个号码为 0055 . 【考点】系统抽样方法. 【分析】根据系统抽样的特征,从1000名学生从中抽取一个容量为50的样本,抽样的分段间隔为=20,可得抽取的第3个号码. 【解答】解:∵从1000名学生从中抽取一个容量为50的样本, ∴系统抽样的分段间隔为=20, ∵第一部分随机抽取一个号码为0015, ∴抽取的第二个编号为0035, ∴抽取的第三个编号为0055. 故答案为:0055. 14.在两个袋内,分别装着写有0,1,2,3,4,5六个数字的6张卡片,今从每个袋中任取一张卡片,则两数之和等于5的概率为 . 【考点】等可能事件的概率. 【分析】本题是一个古典概型,试验发生包含的事件是两数之和共有的情况,可以通过列举得到结果,这些情况发生的可能性相等,满足条件的事件可以从列举出的表格中看出有6种,根据古典概型概率公式得到结果. 【解答】解:由题意知本题是一个古典概型, 试验发生包含的事件是两数之和共有如下图所示36种情况. 其中和为5的从表中可以看出有6种情况, ∴所求事件的概率为. 故答案为: 15.在平面直角坐标系xOy中,若圆x2+(y﹣1)2=4上存在A,B两点关于点P(1,2)成中心对称,则直线AB的方程为 x+y﹣3=0 . 【考点】直线与圆的位置关系. 【分析】求出圆心坐标,利用圆x2+(y﹣1)2=4上存在A,B两点关于点P(1,2)成中心对称,求出直线AB的斜率,进而可求直线AB的方程. 【解答】解:由题意,圆x2+(y﹣1)2=4的圆心坐标为C(0,1), ∵圆x2+(y﹣1)2=4上存在A,B两点关于点P(1,2)成中心对称, ∴CP⊥AB,P为AB的中点, ∵=1,∴kAB=﹣1, ∴直线AB的方程为y﹣2=﹣(x﹣1),即x+y﹣3=0. 故答案为:x+y﹣3=0. 16.已知ABCD为矩形,AB=3,BC=2,在矩形ABCD内随机取一点P,点P到矩形四个顶点的距离都大于1的概率为 1﹣ . 【考点】几何概型. 【分析】在矩形ABCD内随机取一点P,点P到点O的距离大于1的轨迹是以O为圆心,1为半径的圆的外部,点P到矩形四个顶点的距离都大于1面积为3×2﹣4××π×12=6﹣π,求出矩形面积即可得到结果. 【解答】解:在矩形ABCD内随机取一点P,点P到点O的距离大于1的轨迹是以O为圆心,1为半径的圆的外部,故点P到矩形四个顶点的距离都大于1的面积为3×2﹣4××π×12=6﹣π, ∵矩形ABCD的面积为3×2=6, ∴点P到矩形四个顶点的距离都大于1的概率为=1﹣. 故答案为:1﹣. 三.解答题(本大题共6小题,共70分) 17.如图,给出了一个程序框图,其作用是输入x的值,输出相应的y的值. (1)请指出该程序框图所使用的逻辑结构; (2)若要使输入的x的值是输出的y的值的一半,则输入x的值为多少? 【考点】程序框图. 【分析】由已知中的程序框图可知:该程序的功能是利用条件结构计算并输出分段函数y=的值,分类讨论满足输入的x的值是输出的y的值的一半的x值,可得答案. 【解答】解:(1)由已知中的程序框图可知:该程序的功能是利用条件结构计算并输出分段函数y=的值, 该程序框图所使用的逻辑结构有:条件结构和顺序结构; (2)当x≤2时,由y=x2=2x得,x=0,或x=2; 当2<x≤5时,由y=2x﹣3=2x得,不存在满足条件的x值; 当x>5时,由y==2x得,x=﹣(舍去),或x=(舍去); 综上可得:x=0,或x=2 18.甲、乙两位学生参加数学竞赛培训,现分别从他们在培训期间参加的若干次预赛成绩中随机抽取8次,记录如下: 甲 82 81 79 78 95 88 93 84 乙 92 95 80 75 83 80 90 85 (1)用茎叶图表示这两组数据; (2)求两位学生预赛成绩的平均数和方差; (3)现要从中选派一人参加数学竞赛,从统计学的角度考虑,你认为选派哪位学生参加合适?请说明理由. 【考点】极差、方差与标准差;众数、中位数、平均数. 【分析】(1)根据所给的数据,以十位做茎,个位做叶,做出茎叶图,注意图形要做到美观,不要丢失数据; (2)根据所给的数据做出两个人的平均数和方差即可; (3)把平均数和方差进行比较,得到两个人的平均数相等,但是乙的方差大于甲的方差,得到要派甲参加. 【解答】解:(1)作出茎叶图如下: (2)派甲参赛比较合适,理由如下: 甲=(70×2+80×4+90×2+8+9+1+2+4+8+3+5)=85, 乙=(70×1+80×4+90×3+5+0+0+3+5+0+2+5)=85, = [(78﹣85)2+(79﹣85)2+(81﹣85)2+(82﹣85)2+(84﹣85)2+(88﹣85)2+(93﹣85)2+(95﹣85)2]=35.5, = [(75﹣85)2+(80﹣85)2+(80﹣85)2+(83﹣85)2+(85﹣85)2+(90﹣85)2+(92﹣85)2+(95﹣85)2]=41, ∵甲=乙,<, (3)结合(2)甲的成绩较稳定,派甲参赛比较合适. 19.某车间为了规定工时定额,需要确定加工零件所花费的时间,为此做了4次试验,得到数据如下: 零件的个数x(个) 2 3 4 5 加工的时间y(小时) 2.5 3 4 4.5 (Ⅰ)在给定的坐标系中画出表中数据的散点图; (Ⅱ)求y关于x的线性回归方程=x+; (Ⅲ)试预测加工10个零件需要的时间. 参考公式:. 【考点】线性回归方程. 【分析】(Ⅰ)利用描点法描出数据对应的四组点,进而作图,可得数据的散点图; (Ⅱ)利用公式计算,及系数a,b,可得回归方程; (Ⅲ)把x=10代入回归方程可得y值,即为预测加工10个零件需要的时间. 【解答】解:(Ⅰ)散点图如图所示: (Ⅱ)由题中表格数据得=3.5, =3.5, =3.5, =5. ∴=0.7, =1.05, ∴线性回归方程为=0.7x+1.05 (Ⅲ)当x=10时, =0.7x+1.05=8.05, 所以预测加工10个零件需要8.05小时. 20.已知圆满足:①截y轴所得弦长为2;②被x轴分成两段圆弧,其弧长的比为3:1;③圆心到直线l:x﹣2y=0的距离为.求该圆的方程. 【考点】直线与圆的位置关系. 【分析】设出圆P的圆心坐标,由圆被x轴分成两段圆弧,其弧长的比为3:1,得到圆P截x轴所得劣弧对的圆心角为90°,根据垂径定理得到圆截x轴的弦长,找出r与b的关系式,又根据圆与y轴的弦长为2,利用垂径定理得到r与a的关系式,两个关系式联立得到a与b的关系式;然后利用点到直线的距离公式求出P到直线x﹣2y=0的距离,让其等于,得到a与b的关系式,将两个a与b的关系式联立即可求出a与b的值,得到圆心P的坐标,然后利用a与b的值求出圆的半径r,根据圆心和半径写出圆的方程即可. 【解答】解:设圆P的圆心为P(a,b),半径为r, 则点P到x轴,y轴的距离分别为|b|,|a|. 由题设知圆P截x轴所得劣弧对的圆心角为90°, 知圆P截x轴所得的弦长为.故r2=2b2 又圆P被y轴所截得的弦长为2,所以有r2=a2+1.从而得2b2﹣a2=1; 又因为P(a,b)到直线x﹣2y=0的距离为,所以=,即有a﹣2b=±1, 由此有或 解方程组得或,于是r2=2b2=2, 所求圆的方程是:(x+1)2+(y+1)2=2,或(x﹣1)2+(y﹣1)2=2. 21.某校在一次期末数学测试中,为统计学生的考试情况,从学校的2000 名学生中随机抽取50名学生的考试成绩,被测学生成绩全部介于60分到140分之间(满分150分),将统计结果按如下方式分成八组:第一组,如图是按上述分组方法得到的频率分布直方图的一部分. (1)求第七组的频率,并完成频率分布直方图; (2)估计该校的2000名学生这次考试成绩的平均分(可用中值代替各组数据平均值); (3)若从样本成绩属于第一组和第六组的所有学生中随机抽取2名,求他们的分差小于10分的概率. 【考点】列举法计算基本事件数及事件发生的概率;频率分布直方图. 【分析】(1)根据所有频率之和等于1求出第七组的频率,然后绘图即可; (2)利用平均数计算公式计算即可; (3)一一列举所有满足从中任取2人的所有基本事件,找到分差在以上的基本事件,利用概率公式计算即可 【解答】解:(1)由频率分布直方图知第七组的频率 f7=1﹣(0.004+0.012+0.016+0.03+0.02+0.006+0.004)×10=0.08.直方图如图.﹣﹣﹣﹣﹣ (2)估计该校的2 000名学生这次考试的平均成绩为: 65×0.04+75×0.12+85×0.16+95×0.3+105×0.2+1 15×0.06+125×0.08+135×0.04=97(分).﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣ (3)第六组有学生3人,分别记作A1,A2,A3,第一组有学生2人,分别记作B1,B2,则从中任取2人的所有基本事件为(A1,B1),(A1,B2),(A2,B1),(A2,B2),(A3,B1),(A3,B2),(A1,A2),(A1,A3),(A2,A3),(B1,B2),共10个.分差大于表示所选2人来自不同组,其基本事件有6个:(A1,B1),(A1,B2),(A2,B1),(A2,B2),(A3,B1),(A3,B2),所以从中任意抽取2人, 分差小于的概率P=.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣ 22.已知圆C经过点A(﹣2,0),B(0,2),且圆心在直线y=x上,且,又直线l:y=kx+1与圆C相交于P、Q两点. (Ⅰ)求圆C的方程; (Ⅱ)若,求实数k的值; (Ⅲ)过点(0,1)作直线l1与l垂直,且直线l1与圆C交于M、N两点,求四边形PMQN面积的最大值. 【考点】直线和圆的方程的应用;点到直线的距离公式;圆的标准方程. 【分析】(I)设圆心C(a,a),半径为r,利用|AC|=|BC|=r,建立方程,从而可求圆C的方程; (II)方法一:利用向量的数量积公式,求得∠POQ=120°,计算圆心到直线l:kx﹣y+1=0的距离,即可求得实数k的值; 方法二:设P(x1,y1),Q(x2,y2),直线方程代入圆的方程,利用韦达定理及=x1•x2+y1•y2=,即可求得k的值; (III)方法一:设圆心O到直线l,l1的距离分别为d,d1,求得,根据垂径定理和勾股定理得到,,再利用基本不等式,可求四边形PMQN面积的最大值; 方法二:当直线l的斜率k=0时,则l1的斜率不存在,可求面积S;当直线l的斜率k≠0时,设,则,代入消元得(1+k2)x2+2kx﹣3=0,求得|PQ|,|MN|,再利用基本不等式,可求四边形PMQN面积的最大值. 【解答】解:(I)设圆心C(a,a),半径为r. 因为圆经过点A(﹣2,0),B(0,2),所以|AC|=|BC|=r, 所以 解得a=0,r=2,… 所以圆C的方程是x2+y2=4.… (II)方法一:因为,… 所以,∠POQ=120°,… 所以圆心到直线l:kx﹣y+1=0的距离d=1,… 又,所以k=0.… 方法二:设P(x1,y1),Q(x2,y2), 因为,代入消元得(1+k2)x2+2kx﹣3=0.… 由题意得:… 因为=x1•x2+y1•y2=﹣2, 又, 所以x1•x2+y1•y2=,… 化简得:﹣5k2﹣3+3(k2+1)=0, 所以k2=0,即k=0.… (III)方法一:设圆心O到直线l,l1的距离分别为d,d1,四边形PMQN的面积为S. 因为直线l,l1都经过点(0,1),且l⊥l1,根据勾股定理,有,… 又根据垂径定理和勾股定理得到,,… 而,即 … 当且仅当d1=d时,等号成立,所以S的最大值为7.… 方法二:设四边形PMQN的面积为S. 当直线l的斜率k=0时,则l1的斜率不存在,此时.… 当直线l的斜率k≠0时,设 则,代入消元得(1+k2)x2+2kx﹣3=0 所以 同理得到.… =… 因为, 所以,… 当且仅当k=±1时,等号成立,所以S的最大值为7.…查看更多