【文档说明】湖北省腾云联盟2025届高三上学期10月联考数学试题 Word版含解析.docx,共(23)页,1.424 MB,由小赞的店铺上传
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湖北省“腾•云”联盟2024-2025学年度上学期10月联考高三数学试卷命题学校:汉阳一中命题教师:吴正阳审题教师:袁芳、朱辉考试时间:2024年10月8日下午试卷满分150分★祝考试顺利★注意事项:1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形
码粘贴在答题卡上的指定位置.2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非
答题区域均无效.4.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并上交.一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题所给的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.已知()124,ln1016xAxBxx==−∣,则AB=()A.{42}xx−∣B
.42xx−∣C.{12}xx∣D.{12}xx∣【答案】C【解析】【分析】由指、对数不等式化简集合,AB,再由交集运算即可.【详解】1244216xAxxx==−,()
ln1012Bxxxx=−=∣∣,所以AB={12}xx∣故选:C2.若复数z满足()2i1iz+=−,则复平面内表示z的点在()A第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限【答案】A【解析】【分析】根据复数的除法运算,先求z,再求z,根据复数的几何意义
进行判断.【详解】由()2i1iz+=−()()()()1i2i1i2i2i2iz−−−==++−13i5−=13i55=−,所以z13i55=+.对应的点13,55在第一象限..故选:A3.函数()()231fxaxax=+−+在区间)1,−+单调递减,则实数a取
值范围是()A.)3,0−B.(,3−−C.(3,0−D.3,0−【答案】D【解析】【分析】0a=时,代入可知满足题意;0a时,求出二次函数的对称轴结合函数在右半部分单调递减得出开口方向,列出不等式组,求解即可得出答案.【详解】当0a
=时,()31fxx=−+在1)[-,+上单调递减,满足题意;当0a时,()fx的对称轴为直线32axa−=,由()fx在1)[-,+上单调递减,知0312aaa−−,解得30a−.综上,a的取值范
围为[3,0]−.故选:D4.函数()sincosfxaxbx=+图像的一条对称轴为π3x=,则ab=()A.3B.3−C.33D.33−【答案】A.【解析】【分析】直接利用对称性,取特殊值,即可求出
ab.【详解】由()()sincos0fxaxbx=+的图象关于π3x=对称,可知:2π(0)()3ff=,即sin0cos0=s3o2π3i2πncsabab++,则3ab=.故选:A.5.四边形ABCD是边长为4的正方形,点P是正方形内的一点,且满足
4APBPCPDP+++=,则AP的最大值是()A.12+B.21−C.221−D.221+【答案】D【解析】【分析】根据题意建立直角坐标系,设𝑃(𝑥,𝑦),写出,,,ABCD坐标,可得P点的轨迹方程,进而可求出AP的最大值.【详解】根据题意,建立如图所示的直角
坐标系,设(),,Pxy()()()()0,0,4,0,4,4,0,4ABCD,则()()()(),,4,,4,4,,4APxyBPxyCPxyDPxy==−=−−=−,故()48,48APBPCPDPxy+++=−−,()()221621624
APBPCPDPxy+++=−+−=,即()()22221xy−+−=;故点P在以点()2,2为圆心,1为半径的圆周上运动,所以AP的最大值为22221221++=+.故选:D.6.已知三棱锥PABC−的四个顶点都在球O的球面上,4PAPBPC===,2,23ABBCAC===,则球O的表面积
为()A.64π3B.40π3C.27π4D.21π2【答案】A【解析】【分析】先利用正弦定理求ABCV的外接圆半径,再求点P到平面ABC的距离,设三棱锥PABC−外接球半径为R,根据勾股定理列方程求出R,进一步计算
球的表面积.【详解】如图:在ABCV中,2,23ABBCAC===,由余弦定理:222cos2BABCABABCBABC+−=4412182+−==−,所以120ABC=,所以ABCV外接圆半径为2322sin3ACABC=
=,即2QB=.在直角三角形PQB中,2BQ=,4BP=,所以23QP=.设棱锥PABC−外接球半径为R,在直角三角形OQB中,()222232RR−+=,解得:433R=.所以球O的表面积为:21664π4π4π33SR===.故选:A
7.已知圆22:(1)1Cxy−+=,点M在exy=上,过点M作圆C的两条切线,切点分别为A和B,以AB为直径作圆C,则圆C的面积的最小值为()A.π4B.π2C.3π4D.π【答案】B【解析】【分析】由题设可得()2221emMCm=−+,利用导数可得min2MC=,再根
据等积法可minAB,故可求圆的面积的最小值.【详解】由题设有()1,0C,设(),emMm,则()2221emMCm=−+,设()()221emfmm=−+,则()()2212emfmm=−+,因为22(1),2emymy=−=为R上的增函数,故()fm为R
上的增函数,而()00f=,故当0x时,()0fm,当0x时,()0fm,故()fm在(),0−上为减函数,在()0,+上为增函数,故()()min02fmf==,故min2MC=,由等积法可得11222ABMCCAMA=,故222112221MAMCAB
MCMCMC−===−,故()2minmin1212ABMC=−=,故圆C的面积的最小值为2min11πππ2242AB==,故选:B.8.不等式12312xxx++,其中123,,xxx是非负整数,则使不等式成立的三元数组()123,,xxx有
多少组()A.560B.455C.91D.55【答案】B【解析】【分析】在123,,xxx都加上1,把问题转化成方程有正整数解的问题解决.【详解】设111xx=+,221xx=+,331xx=+,则不等式12312xxx++有多少组非负整数解的问题,转化为:123315xxx++
的正整数解的组数.因为方程:1233xxx++=的解的组数为:22C;1234xxx++=的解的组数为:23C;…12315xxx++=的解的组数为:214C.所以原不等式解的组数为:222223414CCCC++++3222334
14=CCCC++++315=C=455.故选:B【点睛】结论点睛:方程12mxxxn+++=(,Nmn+且mn)正整数解的组数为11Cmn−−.二、多项选择题(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,全选对的得6分,部分选
对的得部分分,有选错的得0分)9.已知互不相同的20个样本数据,若去掉其中最大和最小的数据,设剩下的18个样本数据的方差为21s,平均数1x;去掉的两个数据的方差为22s,平均数2x;原样本数据的方差为2s,平均数
x,若12xx=,则()A.1xx=B.22221109sss=+C.剩下18个数据的中位数大于原样本数据的中位数D.剩下18个数据的22%分位数不等于原样本数据的22%分位数【答案】AB【解析】【分析】根据平均数的计算方法判断A;根据方差的
计算方法判断B;根据中位数的概念判断C,根据百分位数的计算方法判断D.【详解】对A:因为1218220xxx+=,且12xx=,所以11118220xxxx+==,故A正确;对B:设20个数据按从小到大的顺序排列为:12320,,,,xxxx,则()
22222123191118sxxxx=+++−,()22222120212sxxx=+−,因为12xxx==,所以()()22222222212231911202119922ssxxxxxxx+=+++−++−()22222212319201102xxxxxx
=+++++−()222222123192011020xxxxxx=+++++−210s=.故B正确;对C:剩下18个数据的中位数和原样本数据的中位数均为10112xx+,是相等的,故C错误;对D:因为1822%3.96=,则剩下18个数据
的22%分位数为5x;又2022%4.4=,所以原样本数据的22%分位数也是5x,故D错误.故选:AB10.已知函数()sin3cosfxxx=+,则下列说法正确的是()A.()fx的最小正周期为πB.()fx的值域为1,2C.()fx关于7π6x=对称D.()fx在5ππ,62
−−上单调递减【答案】ABD【解析】【分析】分析函数()fx的奇偶性和单调性,求出函数的值域,可判断BD,求出函数的周期,可判断A,利用特殊点的函数值,可判断C.【详解】对()sin3cosfxxx=+,因为()()()sin3
cosfxxx−=−+−sin3cosxx=+()fx=,所以函数()fx为偶函数,图象关于y轴对称.又()()()πsinπ3cosπfxxx+=+++sin3cosxx=+()fx=,所以函数()f
x为周期函数,且最小正周期为πT=.故A正确;当π0,2x时,()πsin3cos2sin3fxxxx=+=+,易得()fx在π0,6上单调递增,在ππ,62上单调递减,且()03f=,π26f=,π12f=,所
以()1,2fx;当π,02−x时,根据函数为偶函数,所以函数在ππ,26−−上单调递增,在π,06−上单调递减,且()1,2fx.根据函数的周期性,所以函数的值域为[1,2],故B正确.因为7ππ3π3πsin3cos16322f+=+=
,7ππ5π5π13sin3cos2636622f−=+=+=,所以7ππ7ππ6363ff+−,所以()fx的图象并不关于7π6x=对称,故C错误;因为函数()fx在ππ,62上单调递减,且周期为π
,所以函数()fx在5ππ,62−−上也是单调递减,故D正确.故选:ABD11.已知定义域为R函数()fx和()gx,且()gx是奇函数,对任意xR满足()()()()22221,221fxfxgxfx=+=−且()()()(),fxgxg
xfx==,下列说法正确的()A.()()()22fxgxgx=B.()102f=−或1C.()fx在(,0−上单调递增,在)0,+单调递减D.0x时,()36xgxx+【答案】AD【解析】【分析】对于A,利用导数的运算规则及导数关系可判断其正确,对于B,利用赋
值法可求()0f,故可判断其正误,利用反证法可判断C的正误,对于D,令()()3,06xFxgxxx=−−,利用导数可证明()0Fx恒成立,故可判断其正误.【详解】对于A,因为()()2221fxfx=+,故()()()422fxfxfx=,所以()()()()222fxgxfxgx==
,故A正确;对于B,因为()gx是奇函数,故()00g=,因为()()2221gxfx=−,故()()210020gf==−,故()01f=,故B错误;对于C,由A的分析可得()()2221gxfx=−,故()21fx即()1fx,若()fx在(,0−上单调递增,则当0x时,有()(
)01fxf=,故11,矛盾,故C错误;对于D,因为()()()222121gxfxgx=−=−,故()21gx即()1gx,故()gx为R上的增函数,设()()3,06xFxgxxx=−−,则()()()221122xxFxgxfx=−−=−−,设()
()212xGxfx=−−,则()()()Gxfxxgxx=−=−,设()()Hxgxx=−,则()()10Hxgx=−,若()1gx=恒成立,则()()22210gxgx=−=,故()0gx=,此时()0gx=,矛
盾,故()0Hx且不恒为零,故()Hx在(0,)+上为增函数,故()()00Hxg=,故()Gx为(0,)+上为增函数,故()()()00010GxGf=−−=,故()Fx为(0,)+上为增函数,故()()00F
xF=即()36xgxx+,故D成立,故选:AD【点睛】关键点点睛:不同抽象函数的性质讨论,注意抽象函数之间性质的转化,而与抽象函数有关的不等式恒成立问题,可利用导数讨论导数的符号后得到相应函数的单调性,必要时需多次求导.三、填空题(本题共3个小题,每小题5
分,共15分)12.已知曲线()2lnfxxax=+在点()()1,1f处的切线的倾斜角为π3,则a的值为__________.【答案】312−【解析】【分析】先对函数()2lnfxxax=+求导,根据曲线切线的几何意义列式即可求.【详解】
由()2lnfxxax=+得()12fxaxx=+,因为曲线()2lnfxxax=+在点()()1,1f处的切线的倾斜角为π3,所以()π112tan33fa=+==,所以231a=−,故312a−=.故答案为:312−13.设12,FF为双曲线22163xy−=的两个焦点,
点P是双曲线上的一点,且1290FPF=,则12FPF的面积为__________.【答案】3【解析】【分析】设12,()PFxPFyxy==,利用双曲线定义,可得2xya−=又由勾股定理得222(2)xyc+=,联立求得xy,即得三角形的面积..【详解】如图,由22163xy−=
可知,6,3,3,abc===设12,()PFxPFyxy==,由定义226,xya−==()2221290236FPFxyc=+==,()2222126,xyxyxyxy=+−−==12FPF的面
积为132xy=.故答案为:314.有一直角转弯的走廊(墙面与顶部都封闭),已知走廊的宽度与高度都是3米,现有不能弯折的硬管需要通过走廊,若不计硬管粗细,则可通过的最大极限长度为______米.【答案】9【解析】【分析】先求出硬管不倾斜,水平方向通过的最大长度AB,再利用勾股定理求出硬管倾
斜后能通过的最大长度,即可得到答案.【详解】如图示,先求出硬管不倾斜,水平方向通过的最大长度AB.设π,02BAQ=,则π2ABQ=−.过A作AC垂直内侧墙壁于C,B作BD垂直内侧墙壁于D,则π3,,2ACBDCPABAQDPBABQ===
===−.在直角三角形ACP中,sinsinACCPAAP==,所以3sinsinACAP==.同理可得3πcossin2BDBP==−.所以33π,0sincos2ABAPBP=+=+
.因为331232662sincossincossin2AB=+=(当且仅当sincos=且π4=时等号成立).所以62AB.因为走廊的宽度与高度都是3米,所以把硬管倾斜后能通过的最大
长度为()222236239AB+=+=.故答案为:9四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)15.如图,在平行四边形ABCD中,π2,2,4ABBCABC===,四边形ACEF为矩形,平面ACEF⊥平面,1ABCDAF=,点M在线段EF上运动
.(1)当AEDM⊥时,试确定点M的位置并证明;(2)在(1)的条件下,求平面MBC与平面ECD的夹角的余弦值.【答案】(1)M为线段EF的中点,证明见解析;(2)105.【解析】【分析】(1)利用余弦定理、面面垂直的性质证得直线,,ABAC
AF两两垂直,再建立空间直角坐标系,利用垂直关系的向量表示求解即得.(2)求出平面MBC的法向量,再用面面角的向量求列式计算即得.【小问1详解】在ABCD中,π2,2,4ABBCABC===,由余弦定理得2222cos2ACABBCABBCABC=+−=,则222AB
ACBC+=,有ABAC⊥,又平面ACEF⊥平面ABCD,平面ACEF平面,ABCDACAFAC=⊥,AF平面ACEF,则AF⊥平面ABCD,直线,,ABACAF两两垂直,以点A原点,直线,,ABACAF分别为,,xyz轴建立空间直角坐
标系,则(0,0,0),(2,0,0),(0,2,0),(2,2,0),(0,2,1),(0,0,1)ABCDEF−,设(0,,1),02Mtt,则(0,2,1),(2,2,1)AEDMt==−,由AEDM⊥,得2(2)10AEDMt=−+=,解得22t=,即12FMFE=,所以当A
EDM⊥时,点M为线段EF的中点.【小问2详解】由(1)可得2(2,,1),(2,2,0)2BMBC=−=−,设平面MBC的法向量为(,,)mxyz=,则2202220mBMxyzmBCxy=−++==−+=,取2y=,得(2,2
,2)m=,为平面ECD的法向量为(0,1,0)n=,设平面MBC与平面ECD的夹角为,则||210cos|cos,|5||||442mnmnmn====++,所以平面MBC与平面ECD的夹角的余弦值为105.16.已知函数()()0exa
xfxa=,其中e为自然对数底数.(1)讨论()fx的单调区间;(2)当3a=时,不等式()ln1xfxxmx++在区间()0,+上恒成立时,求m的取值范围.【答案】(1)当0a时,()fx的单调
增区间为(,1)−,单调减区间为(1,)+;当0a时,()fx的单调增区间为(1,)+,单调减区间为(,1)−.(2)实数m的取值范围是3[1,)e++.【解析】【分析】(1)由题得()(1)exaxfx−=,分0a,0a,讨论单调性求解即可;(2)参数分离得3ln1exxxm
xx++在()0,x+上恒成立,令3ln1()exxxhxxx=++,讨论()hx的单调性,求得()hx的最大值即可求得m的取值范围.【小问1详解】易知函数()()0exaxfxa=的定义域为R.所以()(1)exaxfx−=,当0a时,由()0fx
,得1x,由()0fx,得1x.所以()fx的单调增区间为(,1)−,单调减区间为(1,)+;当0a时,由()0fx,得1x,由()0fx,得1x.所以()fx的单调增区间为(1,)+,单调减区间为(,1)−;综上所述:当0a时,()fx的单调增区间为(,
1)−,单调减区间为(1,)+;当0a时,()fx的单调增区间为(1,)+,单调减区间为(,1)−.【小问2详解】的将3a=代入,得()3exxfx=,因为不等式()ln1xfxxmx++在()0,x+上恒成立,所以23ln1exxxmx+
+,即3ln1exxxmxx++在()0,x+上恒成立,令3ln1()exxxhxxx=++,易知函数()hx的定义域为()0,+.所以22223ee1ln13ln()(ee33)xxxxxxxxhxxxx−−=+−=−−.当01x时,23ln0,03ex
xxx−−,故()0hx;当1x时,23ln0,03exxxx−−,故()0hx;所以()hx在(0,1)上单调递增,在(1,)+上单调递减,所以1x=时,()hx在()0,+上取得最大值3(1)1eh=
+.所以31em+,所以实数m的取值范围是3[1,)e++.17.在ABCV中,角,,ABC所对的边分别为(),,,sin,sinsinabcmABC=−,(),ncbba=+−且m∥n.(1)求角C的值;(2)若ABCV为锐角三角形,AB中点为D且1c=,求CD的
取值范围.【答案】(1)π3(2)213,62【解析】【分析】(1)先根据向量平行得到:()()()sinsinsin0AbacbBC−−+−=,利用正弦定理,角化边可得()()()0aba
cbbc−−+−=,再用余弦定理求cosC,进而可得角C.(2)先用正弦定理表示出边a,b,明确角,AB的关系及角B的取值范围,借助平面向量表示出2CD,利用三角恒等变换化简,借助三角函数的性质求取值范围.【小问1详解】因为//mn,所以()()()sinsinsi
n0AbacbBC−−+−=,由正弦定理可得:()()()0abacbbc−−+−=,即222abcab+−=.由余弦定理得:2221cos22abcCab+−==,所以π3C=.【小问2详解】由正弦定理得:123πsinsinsin3sin3abcABC====,所以23sin3a
A=,23sin3bB=,其中2π3AB+=,ππ,62B.又𝐶𝐷⃗⃗⃗⃗⃗=12(𝐶𝐴⃗⃗⃗⃗⃗+𝐶𝐵⃗⃗⃗⃗⃗)()222124CDCACBCACB=++()2214abab=++.所以2221444sinsinsinsin4333CDA
BAB=++11cos21cos2sinsin322ABAB−−=++()()11coscossinsin3ABABAB=−+−+()111coscossinsinsin
sin32ABABAB=+++1131coscossinsin322ABAB=++112π32π1coscossinsin32323BBBB=+−+−
213sin3sincos34BBB=++1531sin2cos23422BB=+−15πsin2346B=+−因为:ππ,62B,所以ππ5π2,666B−,所以1πsin2126B
−.所以273124CD21362CD.所以中线CD的取值范围为:213,62.18.已知椭圆𝐶:𝑥2𝑎2+𝑦2𝑏2=1(𝑎>𝑏>0)的长轴是短轴的23
3倍,且椭圆上一点到焦点的最远距离为3,,AB是椭圆左右顶点,过,AB做椭圆的切线,取椭圆上x轴上方任意两点,PQ(P在Q的左侧),并过,PQ两点分别作椭圆的切线交于R点,直线RP交点A的切线于I,直
线RQ交点B的切线于J,过R作AB的垂线交IJ于K.(1)求椭圆的标准方程.(2)若()1,2R,直线RP与RQ的斜率分别为1k与2k,求12kk的值.(3)求证:IKIAJKJB=【答案】(1)22143xy+=(2)1213kk=−(3)证明见解析【
解析】【分析】(1)根据条件,列出关于,,abc的方程,求出,,abc,可得椭圆的标准方程.(2)设过R点的切线方程的点斜式,与椭圆方程联立,消去y,得到关于x的一元二次方程,由0=,得到关于k的一元二次方程,利用韦达定理,可得12kk
的值.(3)设()00,Rxy(00y),再设过R点的切线方程,与椭圆方程联立,消去y,得到关于x的一元二次方程,由0=,得到关于k的一元二次方程,利用韦达定理,可得12kk+,12kk的表达式.再把IKJK和IAJB用
00,xy,12,kk表示,化简整理即可.【小问1详解】由题意:222232233abacabc=+==+331abc===.所以椭圆的标准方程为:22143xy+=.【小问2详解】设过点R的切线方程为:()21ykx−=−
,即()2ykxk=+−,由()222143ykxkxy=+−+=,消去y,整理得:()()()222438242120kxkkxk++−+−−=,由0=()()()22226424434212kk
kk−=+−−,整理得:23410kk+−=,所以1213kk=−.【小问3详解】设()00,Rxy(00y),RK的延长线交x轴于K点,如图:P、Q两点处切线斜率分别为12,kk,则0022I
KAKxJKBKx+==−.设R点的椭圆的切线方程为:()00yykxx−=−,即()00ykxykx=+−,由()0022143ykxykxxy=+−+=消去y,化简整理得:()()()22200004384120kxkkxyxk
xy+−−+−−=,由0=得:()()()2222000064443412kkxykkxy−=+−−化简整理得:()222000042?·30xkxyky−−+−=,由韦达定理,得:01200224xykkx+=−,20122034ykkx−=−
,所以()1002Iykxy=−−+,()2002Jykxy=−+,所以要证明IKIAJKJB=,只需证明:()()100002002222kxyxxkxy−−++=−−+,即()()()()2220
0010004242kxyxkxyx−++=−+−()()2120012042kkxykkx++=+()()21200042kkxxy+−=,因为01200224xykkx+=−,所以上式成立,即IK
IAJKJB=成立.【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下:(1)设直线方程,设交点坐标为()()1122,,,xyxy;(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于x(或y)的一元二次方程,注意的判断;(3)列出韦达定理;(
4)将所求问题或题中的关系转化为12xx+、21xx(或12yy+、12yy)的形式;(5)代入韦达定理求解.19.如图:一张33的棋盘,横行编号1,2,3:竖排编号,,abc.一颗棋子目前位于棋盘的(),1c处,它的移动规则是:每次移动到与自身所在格不相邻
的异色格中.例如该棋子第一次移动可以从(),1c移动到(),2a或(),3b.棋子每次移动到不同目的地间的概率均为12.(1)①列举两次移动后,该棋子所有可能的位置.②假设棋子两次移动后,最终停留到第1,2,3行时,分别能获得1,2,3分,设得分为X,求X的分布列和数学期望
.(2)现在于棋盘左下角(),3a处加入一颗棋子,他们运动规则相同,并且每次移动同时行动.移动n次后,两棋子位于同一格的概率为nP,求nP的通项公式.【答案】(1)①(),1a,(),1c,(),3c;②分布列见解析;()1.5E
X=.(2)11142nnp+=−【解析】【分析】(1)列出所有两次移动的路径,求出其概率,根据得分规则,可得X的分布列,并求期望.(2)先探讨棋子的运动轨迹,记两棋子之间的距离为d,明确d的值,求出对应的概率,设np=“n回合后,0d=的概率
”,nq=“n回合后,1d=的概率”,nR=“n回合后,3d=的概率”,列出np,nq,nR之间的关系,可求np.【小问1详解】①两次移动的所有路径可能如下:()()(),1,2,1cac→→;()()(),1,2,3cac→→;()()()
,1,3,1cba→→;()()(),1,3,1cbc→→.所以两次移动后,该棋子所有可能的位置有:(),1a,(),1c,(),3c.②棋子两次移动后,最终停留在(),1a时,得1分,对应概率为:21124=
;棋子两次移动后,最终停留在(),1c时,得1分,对应概率为:211222=;棋子两次移动后,最终停留在(),3c时,得3分,对应概率为:21124=.所以()1131244PX==+
=,()134PX==.所以最终得分X的分布列为:X13P3414所以()31131.544EX=+=.【小问2详解】将棋盘按如图所示编号:将棋子可以去的区域用箭头连接起来,若从3可以连接到4或8,记做438
−−;从8可以连接3或1,记做381−−;然后将它们串联起来:4381−−−.依次类推,可以串联处环状回路:438167294−−−−−−−−−−,如下图所示:则棋子等价于在这个环状回路中运动.问题(2)可以转化为将两个棋子放在环状回路中的3号、7号位置,每回合3号、7号
棋子有四种运动模式:(顺,顺),(顺,逆),(逆,顺),(逆,逆),发生概率均为14.为了转化问题,现规定:d=“两棋子之间的最短节点数”,例如:特别规定两棋子重合时,0d=.并统计四种运动模式下d会如何变化.假设3号棋子顺时针走过x个节点可以与7号棋子重合;或逆时针走过y个节点也可以
与之重合为了简化问题,不妨假设xy,于是有下表:(顺,顺)(顺,逆)(逆,顺)(逆,逆)0d=0d=1d=1d=0d=1d=1d=0d=3d=1d=3d=3d=1d=1d=3d=设np=“n回合后,0d=的概率”,nq=“n回合后,1d=的概率”,nR=“n回合后,3d
=的概率”,则有:11111111124111122221142nnnnnnnnnnppqqpqRRqR−−−−−−−=+=++==+,所以11128nnpp−=+1111424nnpp−
−=−,显然:10p=,11144p−=−,所以1111442nnp−−=−,所以11142nnp+=−..【点睛】方法点睛:在第(2)问中,先探讨棋子的运动轨迹,记两棋子之间的距离为d,明确d的值,求出对应的概率,设np=“n回合后,0d=的概率”,nq=“n回合
后,1d=的概率”,nR=“n回合后,3d=的概率”,列出np,nq,nR之间的关系,可求np.