综合仿真练(三)(理独)1.本题包括A、B、C三个小题,请任选二个作答A.[选修4-2:矩阵与变换]设a,b∈R.若直线l:ax+y-7=0在矩阵A=30-1b对应的变换作用下,得到的直线为l′:9x+y-91=0.求实数a,b的值.解:法一:在直线l:ax+y-7=0上取点M(0,7),N(1,7-a),由30-1b07=07b,30-1b17-a=3b-a-1,可知点M(0,7),N(1,7-a)在矩阵A对应的变换作用下分别得到点M′(0,7b),N′(3,b(7-a)-1),由题意可知:M′,N′在直线9x+y-91=0上,∴7b-91=0,27+b-a-1-91=0,解得a=2,b=13,∴实数a,b的值分别为2,13.法二:设直线l上任意一点P(x,y),点P在矩阵A对应的变换作用下得到Q(x′,y′),则30-1bxy=x′y′,∴x′=3x,y′=-x+by,由Q(x′,y′)在直线l′:9x+y-91=0上,∴27x+(-x+by)-91=0,即26x+by-91=0,∵点P在ax+y-7=0上,∴26a=b1=-91-7,解得a=2,b=13.∴实数a,b的值分别为2,13.B.[选修4-4:坐标系与参数方程](2019·南通、泰州等七市三模)在直角坐标平面内,以原点O为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.已知点A,B的极坐标分别为4,π2,22,5π4,曲线C的方程为ρ=r(r0).(1)求直线AB的直角坐标方程;(2)若直线AB和曲线C有且只有一个公共点,求r的值.解:(1)分别将A4,π2,B22,5π4转化为直角坐标为A(0,4),B(-2,-2),所以直线AB的直角坐标方程为3x-y+4=0.(2)曲线C的方程为ρ=r(r0),其直角坐标方程为x2+y2=r2(r0).因为直线AB和曲线C有且只有一个公共点,所以直线与圆相切,因为圆心到直线AB的距离为432+-2=2105,所以r的值为2105.C.[选修4-5:不等式选讲]已知a,b∈R,abe(其中e是自然对数的底数),求证:baab.证明:∵ba0,ab0,∴要证baab,只要证alnbblna,只要证lnbblnaa,构造函数f(x)=lnxx,x∈(e,+∞).则f′(x)=1-lnxx2,x∈(e,+∞),f′(x)0在区间(e,+∞)上恒成立,所以函数f(x)在x∈(e,+∞)上是单调递减的,所以当abe时,有f(b)f(a),即lnbblnaa,故baab得证.2.(2019·苏州中学期初)甲、乙两名运动员站在A,B,C三处进行定点投篮训练,每人在这三处各投篮一次,每人每次投篮是否投中均相互独立,且甲、乙两人在A,B,C三处投中的概率均分别为12,13,14.(1)设X表示甲运动员投中的个数,求随机变量X的分布列和数学期望;(2)求甲、乙两名运动员共投中的个数不少于5的概率.解:(1)根据题意可知,随机变量X的所有可能取值为0,1,2,3.P(X=0)=1-12×1-13×1-14=14;P(X=1)=12×1-13×1-14+1-12×13×1-14+1-12×1-13×14=1124;P(X=2)=12×13×1-14+1-12×13×14+12×1-13×14=14;P(X=3)=12×13×14=124.所以X的分布列为X0123P14112414124所以E(X)=0×14+1×1124+2×14+3×124=1312.(2)设Y表示乙运动员投中的个数,由(1)可知,P(Y=0)=14,P(Y=1)=1124,P(Y=2)=14,P(Y=3)=124.所以P(X=2,Y=3)=P(X=3,Y=2)=14×124=196,P(X=3,Y=3)=124×124=1576,所以P(X+Y≥5)=P(X=2,Y=3)+P(X=3,Y=2)+P(X=3,Y=3)=13576.所以甲、乙两名运动员共投中的个数不少于5的概率为13576.3.设P(n,m)=k=0n(-1)kCknmm+k,Q(n,m)=Cnn+m,其中m,n∈N*.(1)当m=1时,求P(n,1)·Q(n,1)的值;(2)对∀m∈N*,证明:P(n,m)·Q(n,m)恒为定值.解:(1)当m=1时,P(n,1)=k=0n(-1)kCkn11+k=1n+1k=0n(-1)kCk+1n+1=1n+1,又Q(n,1)=C1n+1=n+1,显然P(n,1)·Q(n,1)=1.(2)证明:P(n,m)=k=0n(-1)kCknmm+k=1+k=1n-1(-1)k(Ckn-1+Ck-1n-1)mm+k+(-1)nmm+n=1+k=1n-1-kCkn-1mm+k+k=1n-kCk-1n-1mm+k=k=0n-1(-1)kCkn-1mm+k+i=1n(-1)kCk-1n-1mm+k=P(n-1,m)+k=1n(-1)kCk-1n-1mm+k=P(n-1,m)-mnk=0n(-1)kCknmm+k=P(n-1,m)-mnP(n,m)即P(n,m)=nm+nP(n-1,m),由累乘,易求得P(n,m)=n!m!n+m!P(0,m)=1Cnn+m,又Q(n,m)=Cnn+m,所以P(n,m)·Q(n,m)=1为定值.