点(1, 2)到直线 3x+4y−1=0 的距离是多少?
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正确答案
A. 2代入点到直线的距离公式 |ax₀+by₀+c|/√(a²+b²),得 |3+8−1|/5=10/5=2。分子忘记取绝对值,或者忘记除以 √(a²+b²),就会得到“10”。把“代入后取绝对值,再除以根号”当作一套动作成对记住。
高中
数学II·B·C:三角函数·指数与对数·微积分·数列·向量
点(1, 2)到直线 3x+4y−1=0 的距离是多少?
代入点到直线的距离公式 |ax₀+by₀+c|/√(a²+b²),得 |3+8−1|/5=10/5=2。分子忘记取绝对值,或者忘记除以 √(a²+b²),就会得到“10”。把“代入后取绝对值,再除以根号”当作一套动作成对记住。
圆 x²+y²−4x+6y+4=0 的圆心和半径是?
配方后得 (x−2)²+(y+3)²=9。(x−2)² 所对应的圆心横坐标是“+2”,与括号里看到的符号相反,这正是陷阱所在。还要注意半径不是9,而是 √9=3。
把连接两点 A(1, 2)、B(7, 5) 的线段AB按 2:1 内分的点的坐标是?
按 m:n 内分的点为 ((n·x₁+m·x₂)/(m+n), (n·y₁+m·y₂)/(m+n))。取 2:1 时为 ((1·1+2·7)/3, (1·2+2·5)/3)=(5, 4)。把比反过来会得到(3, 3),改成外分则得到(13, 8)。记住“比例数要乘到对面那个点上(交叉相乘)”。
圆 x²+y²=5 与直线 y=2x+5 的位置关系是?
圆心(0, 0)到直线 2x−y+5=0 的距离是 5/√5=√5,恰好等于半径√5,所以相切。d=r 时相切,d<r 时交于两点,d>r 时没有公共点。比起用判别式,“比较圆心到直线的距离 d 与半径 r”更快。
对两点 A(0, 0)、B(6, 0),满足 AP:BP=1:2 的点P的轨迹是?
由 AP:BP=1:2 得 4AP²=BP²,整理后为 (x+2)²+y²=16。到两个定点的距离之比不是1:1时,轨迹就是“阿波罗尼斯圆”。只有比为1:1时才是垂直平分线,这一点最容易上当。还要确认这个圆偏向A一侧(比值较小的一侧)。
两直线 x+2y−3=0 与 ax+3y+1=0 平行时,常数a的值是?
平行条件是 a₁b₂−a₂b₁=0,由 1·3−2·a=0 得 a=3/2。a=−6 是误用垂直条件 a₁a₂+b₁b₂=0 得到的答案,是经典陷阱。“平行看交叉相乘=0,垂直看数量积形式=0”,要分开记牢。
sin(α+β) 展开后正确的式子是?
正弦的和角公式按“正余、余正”的顺序排列,取 (α+β) 时符号照旧为+。符号为−的是 sin(α−β)。用口诀“正余余正,符号相同”来记住顺序和符号。
cos(α+β) 展开后正确的式子是?
余弦的和角公式是“余余、正正”,取 (α+β) 时符号反转为−,这是最需要注意的地方。变成+的是 cos(α−β)。用口诀“余余正正,符号相反”来记。
把 cos2θ 只用 sinθ 表示的式子是?
把 cos²θ=1−sin²θ 代入 cos2θ=cos²θ−sin²θ,得 1−2sin²θ。容易与符号相反的 2sin²θ−1,或者用cos表示的 2cos²θ−1 混淆。整理成“用sin表示时1在最前,用cos表示时−1在最后”来记忆。
sin75° 的值是?
把 75°=45°+30° 拆开后用和角公式,得 sin45°cos30°+cos45°sin30°=(√6+√2)/4。(√6−√2)/4 是 sin15° 的值,属于典型的符号失误。可以用“这里角越大值越大,所以75°取+的那个”来检验。
把 sinθ + √3cosθ 合成后的式子是?
振幅为 √(1²+(√3)²)=2,由 cosα=1/2、sinα=√3/2 得 α=π/3。把两个系数看反而写成 π/6 是高频错误。在坐标平面上画出点(1, √3),就能确认“sin的系数对应cosα,cos的系数对应sinα”。
当 sinθ + cosθ = 1/2 时,sinθcosθ 的值是?
两边平方得 sin²θ+cos²θ+2sinθcosθ=1/4,即 1+2sinθcosθ=1/4,所以 sinθcosθ=−3/8。忘记 sin²θ+cos²θ=1 而写成 2sinθcosθ=1/4,就会得到 1/8。“给出了和就先平方,1 自然会冒出来”是铁律。
8^(2/3) 的值是?
因为 8=2³,所以 8^(2/3)=(2³)^(2/3)=2²=4,用的是指数运算法则 (aᵐ)ⁿ=aᵐⁿ。也可以分两步想:“3分之2次方=先开三次方再平方”,即 ³√8=2,2²=4。忘记把指数相乘就会出现16之类的错误。
log₁₀2 + log₁₀5 的值是?
对数相加等于真数相乘:log₁₀2+log₁₀5=log₁₀(2×5)=log₁₀10=1。把真数直接相加写成 log₁₀7 是典型错误。“加法变乘法”是对数运算法则的基础。
log₃(1/27) 的值是?
因为 1/27=3⁻³,所以 log₃3⁻³=−3。诀窍是把它读成“3的多少次方等于1/27”。不要因为是倒数就漏掉负号写成3,也不要与 −1/3 混淆;可以用“真数小于1时对数为负”来检验。
log₄8 的值是?
用换底公式,log₄8=log₂8/log₂4=3/2。把分子分母写反就成了2/3,这就是陷阱。记住位置关系:“换成哪个底可以自由选,真数在分子、原来的底在分母”。可以用 4^(3/2)=8 来检验。
解方程 9ˣ = 27√3,得 x = ?
把底统一成3,得 3²ˣ=3³·3^(1/2)=3^(7/2),所以 2x=7/2,x=7/4。忘记 √3=3^(1/2) 这个转换、只和27比较,就会得到 3/2。“解指数方程先统一底数”是第一步。
取 log₁₀2 = 0.3010 时,2⁵⁰ 是几位整数?
log₁₀2⁵⁰=50×0.3010=15.05,所以 10¹⁵ < 2⁵⁰ < 10¹⁶,是16位数。把对数的值15直接当作位数来回答是最常见的错误。记住“位数=对数的整数部分+1”,一定要加上这个1。
f(x) = x³ − 3x² 的导函数 f'(x) 是?
对每一项使用 (xⁿ)′=nxⁿ⁻¹,得 f′(x)=3x²−6x。忘记乘上系数3,或者对 −3x² 求导时只把系数拿下来写成 −3x,都是常见失误。“把指数拿到前面,再把指数减1”,要对每一项都认真执行。
∫₀¹ (3x² + 2x) dx 的值是?
原函数是 x³+x²,所以 [x³+x²]₀¹=1+1=2。不积分就直接把 x=1 代入被积函数,会得到5。“先积分,再代入上下限”这个顺序不能打乱。
曲线 y = x² 上点 (3, 9) 处切线的斜率是?
切线的斜率就是导数值 f′(3)。由 y′=2x,代入 x=3 得6。注意不要把纵坐标9或横坐标3直接当成答案。“想要斜率就先求导”是口号。
f(x) = x³ − 3x 的极大值是?
由 f′(x)=3x²−3=0 得 x=±1。列出增减表可以看到,在 x=−1 前后 f′ 由+变为−,所以此处取极大值,f(−1)=−1+3=2。x=1 处是极小值(值为−2)。用图像的形状记:“x³的系数为正时先出现山峰,即左边是极大”。
曲线 y = x² − 3x 与 x轴所围成部分的面积是?
与x轴的交点是 x=0, 3。用6分之1公式,|1|·(3−0)³/6=27/6=9/2。这个区间上 y≤0,忘记加负号再积分就会出现符号错误。“所围面积=(β−α)³/6”一步到位。
抛物线 y = x² 与直线 y = 2x + 3 所围成部分的面积是?
由 x²=2x+3 得 x²−2x−3=0,交点为 x=−1, 3。用6分之1公式,(3−(−1))³/6=64/6=32/3。忘记约分而在选项里找64/6,或者把 (β−α) 平方而不是立方,就会得到16/3之类的答案。“差的三次方除以6”要算得准确。
首项a、末项l、项数n的等差数列的和S的表达式是?
“(首项+末项)×项数÷2”就是等差数列求和公式。把它想象成梯形面积((上底+下底)×高÷2)的同一形式就不会忘。忘记÷2、忘记乘项数n,是典型错误。
把 Σ(k=1→n) k 用 n 表示,结果是?
从1到n的自然数之和是 n(n+1)/2。n(n−1)/2 是“从1到n−1”的和,属于范围错位造成的错误。取 n=2 检验就能确认:1+2=3=2·3/2。记成“相邻两数之积的一半”。
把 Σ(k=1→n) k² 用 n 表示,结果是?
平方和公式是 n(n+1)(2n+1)/6。n²(n+1)²/4 是立方和(Σk³)的公式,很容易混淆。取 n=2 检验 1+4=5=2·3·5/6 就万无一失。关键词是“除以6,中间是2n+1”。
首项3、公比2的等比数列从首项到第5项的和是?
代入公式 a(rⁿ−1)/(r−1),得 3(2⁵−1)/(2−1)=3×31=93。也可以直接相加 3+6+12+24+48=93 来确认。要注意忘记乘首项3会得到31,也别把第5项48误当成答案。
由 a₁ = 1、aₙ₊₁ = aₙ + 2n 确定的数列的通项是?
因为差为2n,当 n≥2 时 aₙ=1+Σ(k=1→n−1)2k=1+(n−1)n=n²−n+1(n=1 时也成立)。把Σ的上限写成 n 就会得到 n²+n+1,这是最大的陷阱。念一句“差的和只累加到 n−1”。用 a₂=3 检验。
由 a₁ = 1、aₙ₊₁ = 3aₙ + 2 确定的数列的通项是?
由特征方程 α=3α+2 得 α=−1。可变形为 aₙ₊₁+1=3(aₙ+1),于是 {aₙ+1} 是首项2、公比3的等比数列,所以 aₙ+1=2·3ⁿ⁻¹,从而 aₙ=2·3ⁿ⁻¹−1。最后一步容易在符号上出错:要把先前加上去的量再减回来,而不是再加一次。用 a₂=5 检验就放心了。
设 a→ 与 b→ 的夹角为 θ,数量积 a→·b→ 的定义是?
数量积的定义是“两个模的乘积×cosθ”。用 sinθ 的是平行四边形面积之类的场合,与数量积完全是两回事。把它和“数量积用cos,是投影(正投影)的意象”联系起来记。这也与 θ=90° 时数量积为0相吻合。
当 a→ = (1, 2)、b→ = (3, −1) 时,数量积 a→·b→ 的值是?
用坐标计算数量积就是横坐标之积加纵坐标之积:1×3+2×(−1)=3−2=1。漏掉纵坐标的负号(−1)而写成 3+2=5 是典型失误。还要记住数量积的结果是“一个数”,而不是向量。
非零向量 a→ 与 b→ 垂直的条件是?
垂直时 θ=90°,cosθ=0,所以数量积为0。a₁b₂−a₂b₁=0 是平行条件,最容易与垂直条件混淆。“垂直=数量积为零,平行=交叉相乘为零”,成对背下来。
a→ = (2, 3) 与 b→ = (x, 6) 平行时 x 的值是?
由平行条件 a₁b₂−a₂b₁=0 得 2×6−3x=0,所以 x=4。若用数量积=0(垂直条件)去解,则由 2x+18=0 得到 x=−9。用坐标之比 2:3=x:6 来想,同样得到 x=4。用“平行就是比相等”来确认。
把线段AB按 2:1 内分的点P的位置向量 p→ 是?(设A、B的位置向量为 a→、b→)
按 m:n 内分为 (n·a→+m·b→)/(m+n)。取 2:1 时为 (1·a→+2·b→)/3。把比的数字乘到近的一侧是最高频的颠倒错误,所以记住“比要乘到对面(较远的那个点)上”。分母一定是 m+n,即比的和。
当 |a→| = 3、|b→| = 2、a→·b→ = −3 时,|a→ + b→| 的值是?
|a→+b→|²=|a→|²+2a→·b→+|b→|²=9−6+4=7,所以 |a→+b→|=√7。把数量积的符号当成+而写成 9+6+4=19 是典型失误。“求模一定先平方再展开”,最后别忘了再开回根号。
复数 z = 1 + i 的三角形式是?(0 ≤ 辐角 < 2π)
模是 √(1²+1²)=√2,点(1, 1)的辐角是 π/4。把模直接当成 1²+1²=2 而不开根号,以及辐角的符号出错,都是常见问题。养成习惯:“r 一定带根号,辐角要画图确认点的位置”。
复数 z = 3 + 4i 的模 |z| 是?
|z|=√(3²+4²)=√25=5。把实部与虚部直接相加写成7,或者把平方和25直接当作答案,都是常见错误。想起 3:4:5 的直角三角形就能瞬间算出。“模就是到原点的距离”。
棣莫弗定理 (cosθ + i sinθ)ⁿ = ?
取n次方时“辐角变为n倍”,这就是棣莫弗定理。把角θ本身取n次方,或者把cos取n次方,都是错误的形式。用旋转的意象来记:“相乘就是辐角相加,所以n次方就是辐角的n倍”。
(1 + i)⁴ 的值是?
(1+i)²=1+2i+i²=2i,所以 (1+i)⁴=(2i)²=−4。忘记处理 i²=−1 而写成+4 是典型失误。若用三角形式,模为 (√2)⁴=4,辐角为 4×45°=180°,可以立刻答出 −4。这道题能让人切身体会到棣莫弗定理的威力。
在复数平面上,把点 z 绕原点旋转 +90°(π/2)后所得点的表达式是?
旋转角θ就是乘以 (cosθ+i sinθ)。θ=90° 时 cos90°+i sin90°=i,所以是 iz。−iz 是旋转 −90°,−z 是旋转180°,z̄ 是关于实轴对称而不是旋转。“乘以 i =逆时针旋转90°”是复数平面的口号。
双曲线 x²/4 − y²/5 = 1 的焦点坐标是?
双曲线中 c²=a²+b²,所以 c²=4+5=9,焦点是 (±3, 0)。与椭圆的 c²=a²−b² 混淆而算成 4−5 或 |4−5|=1,是最大的陷阱。“椭圆用减,双曲线用加”,一定要区分清楚。由于 x² 项为正,焦点在x轴上。
对随机变量X和常数a、b,E(aX + b) = ?
期望具有线性性,所以 E(aX+b)=aE(X)+b。要点在于常数b原样保留。与方差公式(b会消失)混淆而把 b 丢掉,是典型失误。这样想象即可:“数据整体平移多少,平均值就跟着移动多少”。
对随机变量X和常数a、b,V(aX + b) = ?
方差刻画的是“离散程度”,所以平移b不会改变它、b会消失,而倍率a要平方后起作用,得 a²V(X)。保留b、忘记把a平方,是两个高频错误。用节奏记住“方差里a要平方,b要消失”。
随机变量X服从二项分布 B(100, 0.2) 时,X的方差 V(X) 是?
二项分布的方差是 np(1−p)=100×0.2×0.8=16。np=20 是期望,很容易与方差搞混。4 是标准差 √16。成套记住“期望是np,方差还要再乘上(1−p)”。
X服从正态分布 N(50, 10²) 时,与 X = 70 对应的标准化变量 z 的值是?
标准化就是 z=(X−μ)/σ=(70−50)/10=2。忘记除以σ会得到20,用方差100去除会得到0.2。N(50, 10²) 中的“10²”是方差,而要除的是标准差10,这是最需要注意的一点。分两步走:“先相减,再除以σ”。
已知总体标准差σ时,由容量为n的样本的均值x̄ 构造的总体均值m的95%置信区间是?
样本均值的标准差是 σ/√n,所以95%时为 x̄±1.96·σ/√n。直接用σ(忘记除以√n)、或者除以n,是两大失误。2.58 是99%置信区间对应的值,也是常见陷阱。把“95%配1.96,宽度用σ/√n”当作口诀念熟。
从总体标准差为12的总体中抽取容量为36的随机样本时,样本均值 X̄ 的标准差是?
样本均值的标准差是 σ/√n=12/√36=12/6=2。不加根号而写成 12/36=1/3 是最高频的错误,直接用总体标准差12也不对。要理解成“n越大,样本均值的离散程度越小,收缩的倍数是 1/√n”。
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