(1)二进制数学1101101(2)1101101_{(2)}转化为十进制数为___. (2)若实数xx,yy满足约束条件{x⩾0y⩽x2x+y−9⩽0\left\{\begin{array}{l}x\geqslant 0\\ y\leqslant x\\ 2x+y-9\leqslant 0\end{array}\right.则z=x+3yz=x+3y的最大值等于___. (3)口袋中有若干个大小形状完全相同的红球、黄球与蓝球,随机摸出一球,是红球的概率为0.450.45,是红球或黄球的概率为0.640.64,则摸出一球是红球或蓝球的概率是___. (4)圆x2+y2=1x^{2}+y^{2}=1的任意一条切线与圆x2+y2=4x^{2}+y^{2}=4相交于A(x1,y1)A(x_{1},y_{1}),B(x2,y2)B(x_{2},y_{2})两点,OO为坐标原点,则x1x2+y1y2=x_{1}x_{2}+y_{1}y_{2}=___.

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完整解法

(1)

1. 将二进制数按权展开并求和

根据二进制向十进制转换的原则,将 1101101(2)1101101_{(2)} 按权展开:

1101101(2)=1×26+1×25+0×24+1×23+1×22+0×21+1×201101101_{(2)} = 1 \times 2^6 + 1 \times 2^5 + 0 \times 2^4 + 1 \times 2^3 + 1 \times 2^2 + 0 \times 2^1 + 1 \times 2^0

计算各幂次项的值:

=64+32+0+8+4+0+1=109= 64 + 32 + 0 + 8 + 4 + 0 + 1 = 109
答案

109

(2)

1. 分析可行域与目标函数的几何意义

约束条件为:

{x⩾0y⩽x2x+y−9⩽0\begin{cases} x \geqslant 0 \\ y \leqslant x \\ 2x+y-9 \leqslant 0 \end{cases}

在平面直角坐标系中画出该可行域。目标函数为 z=x+3yz=x+3y,变形为 y=−13x+z3y = -\frac{1}{3}x + \frac{z}{3}。
这表示斜率为 −13-\frac{1}{3},截距为 z3\frac{z}{3} 的一组平行线。当截距最大时,zz 取得最大值。

2. 求关键交点并计算目标函数的最大值

联立边界直线 y=xy=x 与 2x+y−9=02x+y-9=0,解得交点为 (3,3)(3,3)。
由于目标函数直线的斜率 −13-\frac{1}{3} 介于边界直线斜率 −2-2 和 11 之间,故可行域在第一象限边界内收敛。当直线 y=−13x+z3y = -\frac{1}{3}x + \frac{z}{3} 经过交点 (3,3)(3,3) 时,截距最大。
将 x=3,y=3x=3, y=3 代入目标函数中,得:

zmax⁡=3+3×3=12z_{\max} = 3 + 3 \times 3 = 12
答案

12

(3)

1. 利用互斥事件概率加法公式求出摸到黄球的概率

设摸到红球、黄球、蓝球分别为事件 R,Y,BR, Y, B,这三个事件两两互斥且它们的并集为全集,即 P(R)+P(Y)+P(B)=1P(R)+P(Y)+P(B)=1。
已知 P(R)=0.45P(R) = 0.45,P(R∪Y)=0.64P(R \cup Y) = 0.64。
由于事件 RR 与 YY 互斥,所以 P(R∪Y)=P(R)+P(Y)P(R \cup Y) = P(R) + P(Y),
代入数据得 0.64=0.45+P(Y)  ⟹  P(Y)=0.190.64 = 0.45 + P(Y) \implies P(Y) = 0.19。

2. 使用对立事件概率性质计算红球或蓝球的概率

摸出一球是红球或蓝球的事件与摸出黄球的事件互为对立事件。
因此,摸出红球或蓝球的概率为:

P(R∪B)=1−P(Y)=1−0.19=0.81P(R \cup B) = 1 - P(Y) = 1 - 0.19 = 0.81
答案

0.81

(4)

1. 分析切线与圆的几何关系并引入切点向量

设圆 C1:x2+y2=1C_1: x^2+y^2=1 的任意一条切线为 ll,切点为 MM。
圆心即原点 O(0,0)O(0,0) 到切线 ll 的距离为 d=1d = 1,所以 ∣OM→∣=1|\overrightarrow{OM}| = 1,且 OM⊥ABOM \perp AB。
因为 MM 是圆 C2:x2+y2=4C_2: x^2+y^2=4 的弦 ABAB 的垂足,由垂径定理知 MM 是 ABAB 的中点,
从而有 MA→+MB→=0\overrightarrow{MA} + \overrightarrow{MB} = \mathbf{0},即 MB→=−MA→\overrightarrow{MB} = -\overrightarrow{MA}。

2. 根据勾股定理求出半弦长,并利用向量投影和数量积计算点积

在直角三角形 OMAOMA 中,OA=2OA = 2,OM=1OM = 1,
根据勾股定理有:

∣MA→∣=OA2−OM2=22−12=3|\overrightarrow{MA}| = \sqrt{OA^2 - OM^2} = \sqrt{2^2 - 1^2} = \sqrt{3}

利用向量分解计算 x1x2+y1y2=OA→⋅OB→x_1x_2 + y_1y_2 = \overrightarrow{OA} \cdot \overrightarrow{OB}:

OA→⋅OB→=(OM→+MA→)⋅(OM→+MB→)\overrightarrow{OA} \cdot \overrightarrow{OB} = (\overrightarrow{OM} + \overrightarrow{MA}) \cdot (\overrightarrow{OM} + \overrightarrow{MB}) =(OM→+MA→)⋅(OM→−MA→)= (\overrightarrow{OM} + \overrightarrow{MA}) \cdot (\overrightarrow{OM} - \overrightarrow{MA}) =∣OM→∣2−∣MA→∣2=12−(3)2=1−3=−2= |\overrightarrow{OM}|^2 - |\overrightarrow{MA}|^2 = 1^2 - (\sqrt{3})^2 = 1 - 3 = -2

此值与切线的具体方程无关,恒等于 −2-2。

答案

-2

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