第35期 二项式定理-【数理报】2024-2025学年高二数学选择性必修第二册同步学案(北师大版2019)

2025-04-22
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《数理报》社有限公司
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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学北师大版选择性必修 第二册
年级 高二
章节 -
类型 作业-单元卷
知识点 -
使用场景 同步教学-单元练习
学年 2025-2026
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 1.58 MB
发布时间 2025-04-22
更新时间 2025-04-22
作者 《数理报》社有限公司
品牌系列 数理报·高中同步学案
审核时间 2025-04-22
下载链接 https://m.zxxk.com/soft/51742531.html
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来源 学科网

内容正文:

书书书 17. (15 分 ) 某 研 究 机 构 为 了 了 解 大 学 生 对 冰 壶 运 动 的 兴 趣 , 随 机 从 大 学 生 中 抽 取 了 男 、女 各 100 人 进 行 调 查 . 经 统 计 , 对 冰 壶 运 动 有 兴 趣 的 男 生 与 女 生 的 人 数 比 为 4 ∶3 ,男 生 有 80 人 表 示 对 冰 壶 运 动 感 兴 趣 ,调 查 结 果 如 下 表 : ( 单 位 : 人 ) : 兴 趣 情 况 性 别   感 兴 趣 没 兴 趣 男 生 80 女 生 (1 ) 分 别 估 计 男 、女 大 学 生 对 冰 壶 运 动 感 兴 趣 的 概 率 ; (2 ) 试 问 :男 、女 大 学 生 对 冰 壶 运 动 的 兴 趣 是 否 有 差 异 . 附 :χ 2 = n (ad - bc) 2 (a + b) (c + d ) (a + c) (b + d ) . 18. (17 分 ) 已 知 在 3槡 x - 12 3槡 ( )x n 的 展 开 式 中 ,第 6 项 为 常 数 项 . (1 ) 求 n ; (2 ) 求 含 x 2 的 项 的 系 数 ; (3 ) 求 展 开 式 中 所 有 的 有 理 项 . 19. (17 分 ) 甲 、 乙 两 名 同 学 在 5 次 英 语 口 语 测 试 中 的 成 绩 统 计 为 : 甲 :74 ,85 ,86 ,90 ,93 ,乙 :76 ,83 ,85 ,87 ,97. (1 ) 现 要 从 中 选 派 一 人 参 加 英 语 口 语 竞 赛 ,从 统 计 学 角 度 ,你 认 为 派 哪 位 学 生 参 加 更 合 适 ,请 说 明 理 由 ; (2 ) 若 将 频 率 视 为 概 率 , 对 学 生 甲 在 今 后 的 三 次 英 语 口 语 竞 赛 成 绩 进 行 预 测 ,记 这 三 次 成 绩 中 高 于 80 分 的 次 数 为 X , 求 X 的 分 布 列 及 数 学 期 望 E (X ). !"#$%&'()*+,-./0123!"#$%&'( 4"#$%&'(5*+,-670128)"#$%&'( 9 : ; < = ! " > 书 误区一:思维僵化 造成思维僵化主要原因有两个方面:(1)对 基本概念和基本公式理解不透,易造成混用知 识;(2)受定势思维的影响,易机械地套用解题 思维方法. 例1某企业有3个分厂生产同一种电子产 品,第一、二、三分厂的产量之比为1∶2∶1,用分 层随机抽样方法(每个分厂的产品为一层)从3 个分厂生产的电子产品中共取100件作使用寿 命的测试,由所得的测试结果算得从第一、二、 三分厂取出的产品的使用寿命的平均值分别为 980h,1020h,1032h,则抽取的100件产品的使 用寿命的平均值为 . 错解:抽取的100件产品的使用寿命的平 均值x=980+1020+10324 =758. 剖析:上面的解答受到算术平均数的影响, 没有考虑到某企业的三个分厂的实际产量问 题,事实上,第二个分厂是其他两个分厂产量的 两倍,显然直接利用算术平均数计算是不合理 的. 正解:抽取的100件产品的使用寿命的平 均值x=980+1020×2+10324 =1013. 误区二:不求甚解 造成不求甚解的原因比较多,主要有两个 原因:(1)对基本概念中关键词及原理理解不 透;(2)对一些基本数学思想方法不能灵活应 用. 例2随机抽取某厂的某种产品200件,经质 检,其中有一等品126件、二等品50件、三等品 20件、次品4件.已知生产1件一、二、三等品获 得的利润分别为6万元、2万元、1万元,而1件次 品亏损2万元.设1件产品的利润(单位:万元) 为X. (1)求X的分布列; (2)求1件产品的平均利润. 错解:(1)因为X表示一件产品的利润,所 以X的所有可能取值有6,2,1, 则P(X=6)=126200=063, P(X=2)=50200=025, P(X=1)=20200=01. 故X的分布列为 X 6 2 1 P 0.63 0.25 0.1 (2)E(X)=6×063+2×025+1×01 =438. 剖析:将分布列中的概率相加,其和为0.98 <1,显然解法错误,主要表现在两个方面:(1) 对题中的利润错误理解为只有获得盈利才叫利 润,亏损不叫利润;(2)对分布列的特点认识不 够. 正解:(1)X的所有可能取值有6,2,1,-2, 则P(X=6)=126200=063, P(X=2)=50200=025, P(X=1)=20200=01, P(X=-2)= 4200=002. 故X的分布列为 X 6 2 1 -2 P 0.63 0.25 0.1 0.02 (2)E(X)=6×0.63+2×0.25+1×0.1 +(-2)×0.02=434. 误区三:草率收兵 造成草率收兵的主要原因:(1)没有充分挖 掘已知中的隐含条件;(2)由于解题过程不是等 价转化,因此对有些所求得的结果不注意验证. 例3一个盒子里装有4张大小形状完全相 同的卡片,分别标有数2,3,4,5;另一个盒子也 装有4张大小形状完全相同的卡片,分别标有数 3,4,5,6.现从一个盒子中任取一张卡片,其上 面的数记为 m;再从另一盒子里任取一张卡片, 其上面的数记为n,记随机变量X=m+n,求X 的分布列和数学期望. 错解:依题意,可分别取X=5,6,…,11,共 有7种可能,根据等可能事件的概率知识,每种可 能的概率均相等,即都为 1 16,所以X的分布列为 X 5 6 7 8 9 10 11 P 116 1 16 1 16 1 16 1 16 1 16 1 16 E(X)=5×116+6× 1 16+7× 1 16+8× 1 16 +9×116+10× 1 16+11× 1 16= 7 2. 剖析:上面解答中当X取5,6,7,8,9,10,11 的值时,忽视了产生这些数的多种可能情况存 在,而直接将问题简单化了,犯了草率收兵的错 误. 正解:依题意,可分别取X=5,6,…,11,则 有 P(X=5)=116,P(X=6)= 2 16, P(X=7)=316,P(X=8)= 4 16, P(X=9)=316,P(X=10)= 2 16, P(X=11)=116, 所以X的分布列为 X 5 6 7 8 9 10 11 P 116 2 16 3 16 4 16 3 16 2 16 1 16 E(X)=5×116+6× 2 16+7× 3 16+8× 4 16 +9×316+10× 2 16+11× 1 16=8. 书 !"#$%&'() , *+,-./01 234.567/ , 89:;+, , <*=>? -. , @@9A()BC 、 DEF/G . ! 、 "#$% & 1 HI :(x+1)5-5(x+1)4+10(x+ 1)3-10(x+1)2+4(x+1)= . 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(2)(ⅰ)依题意可知所抽取的5名30岁以上的网友 中,经常使用共享单车的有5×60100=3(人),偶尔或不用 共享单车的有5×40100=2(人). (ⅱ)由题知2人都没有经常使用共享单车的概率为 P1 = C22 C25 = 110, 故选出的2人中至少有1人经常使用共享单车的概率 为P2 =1- 1 10= 9 10. 19.解:(1)由题意知,甲方案中农产品为“优质品”的 农场有60×20% =12(家), 甲、乙两种方案中农产品为“优质品”的农场共有5+ 10+15=30(家), 该问题是判断该农产品为“优质品”与种植方案是否 有关. 由题中数据计算得到下表(单位:家)     种植方案 质量指标      甲 乙 总计 优质品 12 18 30 合格品 48 42 90 总计 60 60 120 则χ2 =120×(12×42-18×48) 2 30×90×60×60 =16, 因为16<2706, 所以没有充分证据判断该农产品为“优质品”与种植 方案有关,即认为该农产品为“优质品”与种植方案无关. (2)由题意得,抽到的农产品是“优质品”的概率为 30 120= 1 4,且 (X~B 2, )14 , 则X的可能取值为0,1,2, P(X=0) (= 1- )14 2 = 916, P(X=1)=C (12 1- )14 ×14 = 616= 38, P(X=2) (= )14 2 = 116, 所以X的分布列为 X 0 1 2 P 916 3 8 1 16 所以E(X)=2×14 = 1 2. 一、单项选择题 1~4 DBDA 5~8 CCDB 二、多项选择题 9.BCD; 10.AB; 11.ACD. 三、填空题 12.Y=65X-10; 13.65; 14.①②③. 四、解答题 15.解:该问题是判断吸烟习惯与患慢性气管炎病是否有 关. 根据题中数据计算得到 χ2 =339×(43×121-162×13) 2 205×56×283×134 ≈7469, 因为7.469>6.635, 所以有99%的把握判断吸烟习惯与患慢性气管炎病 有关. 16.解:(1)因为x=2+3+4+6+10+116 =6, y=12+22+26+41+53+656 =365, b^= ∑ 6 i=1 xiyi-6xy ∑ 6 i=1 x2i-6x 2 =1685-6×6×365 286-6×62 =37170 =5.3, a^=y-b^x=365-53×6=47, 故所求线性回归方程为Y=47+5.3X. (2)由题得4.7+5.3X≥90-5,解得X≥15.15, 由15.15>15,符合国家给予公司补贴政策,所以公司 收益达到90亿元,估计改造投入至少达到15.15亿元. 17.解:(1)该问题是判断性别与喜爱打篮球是否有 关. 由题中数据计算得到下表(单位:人):      喜爱打篮球情况 性别      喜爱 不喜爱 总计 男生 20 5 25 女生 10 15 25 总计 30 20 50 χ2=50×(20×15-10×5) 2 30×20×25×25 ≈8333,因为8333> 6635,所以有99%的把握判断性别与喜爱打篮球有关. (2)从10位女生中选出喜欢打羽毛球、喜欢打乒乓 球、喜欢踢足球的各1名,其一切可能的结果组成的基本事 件如下: (A1,B1,C1),(A1,B1,C2),(A1,B2,C1),(A1,B2,C2),(A1, B3,C1),(A1,B3,C2),(A2,B1,C1),(A2,B1,C2),(A2,B2, C1),(A2,B2,C2),(A2,B3,C1),(A2,B3,C2),(A3,B1,C1), (A3,B1,C2),(A3,B2,C1),(A3,B2,C2),(A3,B3,C1),(A3, B3,C2),(A4,B1,C1),(A4,B1,C2),(A4,B2,C1),(A4,B2, C2),(A4,B3,C1),(A4,B3,C2),(A5,B1,C1),(A5,B1,C2), (A5,B2,C1),(A5,B2,C2),(A5,B3,C1),(A5,B3,C2), 基本事件的总数为30, 用M表示“B1,C1不全被选中”这一事件, 则其对立事件M表示“B1,C1全被选中”这一事件, 由于 M由(A1,B1,C1),(A2,B1,C1),(A3,B1,C1), (A4,B1,C1),(A5,B1,C1)共5个基本事件组成, 所以P(M)= 530= 1 6, 由对立事件的概率公式得 P(M)=1-P(M)=1-16 = 5 6. 18.解:(1)把月份作为横坐标,相应的月销售额作为 纵坐标,在直角坐标系中描点(xi,yi)(i=1,2,3,4,5)作出 散点图如下图所示. 由图可以看出,各点都在一条直线附近,所以月份与销 售额之间有线性相关关系,求回归直线方程有意义. (2)因为x= 15×(2+4+5+6+8)=5, y= 15×(30+40+60+50+70)=50, ∑ 5 i=1 x2i =145,∑ 5 i=1 xiyi=1380,∑ 5 i=1 y2i =13500. 所以r= 1380-5×5×50 (145-5×52)(13500-5×502槡 ) ≈0.92, 所以该服装的月份与销售额之间存在着较强的线性关 系. b^= ∑ 5 i=1 xiyi-5xy ∑ 5 i=1 x2i-5x 2 =1380-5×5×50 145-5×52 =6.5, a^=y-b^x=50-6.5×5=17.5, 于是所求的线性回归方程为Y=6.5X+17.5. (3)X=12时,Y=6.5×12+17.5=95.5, 所以12月份的销售额约为95.5万元. 19.解:(1)该问题是判断该校学生对亚运会项目的了 解情况与性别是否有关.根据题中数据得到下表(单位: 人)     性别 了解情况      男 女 总计 了解 6n 5n 11n 不了解 4n 5n 9n 总计 10n 10n 20n χ2 =20n×(6n×5n-4n×5n) 2 10n×10n×11n×9n = 20n 99≈4.040, 因为n∈N+,可得n=20, 因为χ2≈4040>3841, 所以有95%的把握判断该校学生对亚运会项目的了 解情况与性别有关. (2)①采用分层随机抽样的方法从抽取的不了解亚运 会项目的学生中随机抽取9人, 这9人中男生的人数为4,女生的人数为5, 再从这9人中抽取3人进行面对面交流,“至少抽到一 名女生”的概率为1- C34 C39 =1-484= 20 21. ②由题意可知 (X~B 10,11)20 , 故E(X)=10×1120= 11 2. ! !"#$% !! !! !&'()(* !+123* !45678/$%#!&#'(!'#) !&9:;/<=>?@ABCDEFG '$' HIJ19KLMN9O456 !PQ4R/$%$$$) !AS6T9UV/$%#!!#'(!')* !##%))%)++(WXYZH[ !T\/]^&9AS6;_`abcdPeWf[ !PQT\UV/!!!+# !ghijTklTmnT ! & 9 o a b c >WA [ p q r s t 9 ! & 9 u < = v ; w x y z { |W? @ A } ~  D €  ‚ ƒ „ w … † y w ‡ ˆ ‰ Š ‹ … ] ^ & 9 A S 6 ; _ Œ  !"#!$% ()#,%'! + !- '- %- ,- #- )- (- +- " &'!& 书书书 核 心 素 养 阶 段 测 评 ( 三 ) ◆ 数 理 报 社 试 题 研 究 中 心 第 Ⅰ 卷 选 择 题 ( 共 58 分 ) 一 、 单 项 选 择 题 : 本 题 共 8 小 题 , 每 小 题 5 分 , 共 40 分 .                                           1. 已 知 槡 x + 3 3 槡 ( ) xn 的 展 开 式 中 各 项 系 数 的 和 与 其 各 项 二 项 式 系 数 的 和 之 比 为 64 ,则 n = (     ) ( A ) 4 ( B) 5 ( C) 6 ( D ) 7 2. 已 知 随 机 变 量 X 服 从 正 态 分 布 N ( 3, σ2 ) , 若 P( X < 4) = 0. 78 ,则 P( 2 < X < 3) = (     ) ( A ) 0. 2 ( B) 0. 24 ( C) 0. 28 ( D ) 0. 32 3. 将 4 本 完 全 相 同 的 小 说 ,1 本 诗 集 全 部 分 给 4 名 同 学 , 每 名 同 学 至 少 1 本 书 ,则 不 同 分 法 有 (     ) ( A ) 24 种 ( B) 28 种 ( C) 32 种 ( D ) 16 种 4. 根 据 如 下 样 本 数 据 得 到 的 回 归 方 程 为 Y = a^ + b^X , 若 a^ = 5. 4, 则 X 每 增 加 1 个 单 位 ,Y 就 (     ) X 3 4 5 6 7 Y 4 2. 5 - 0. 5 0. 5 - 2 ( A ) 增 加 0. 9 个 单 位 ( B) 减 少 0. 9 个 单 位 ( C) 增 加 1 个 单 位 ( D ) 减 少 1 个 单 位 5. 在 n( n ∈ N + ) 次 独 立 重 复 试 验 中 ,每 次 试 验 的 结 果 只 有 A, B, C 三 种 ,且 A, B, C 三 个 事 件 之 间 两 两 互 斥 .已 知 在 每 一 次 试 验 中 , 事 件 A, B 发 生 的 概 率 均 为 2 5 ,则 事 件 A, B, C 发 生 次 数 的 方 差 之 比 为 (     ) ( A ) 3 ∶ 3 ∶ 2 ( B) 4 ∶ 4 ∶ 3 ( C) 5 ∶ 5 ∶ 4 ( D ) 2 ∶ 2 ∶ 1 6 . 从 1, 3, 5, 7, 9 这 5 个 奇 数 中 选 取 3 个 数 字 ,从 2, 4, 6, 8 这 4 个 偶 数 中 选 取 2 个 数 字 ,再 将 这 5 个 数 字 组 成 没 有 重 复 数 字 的 五 位 数 , 且 奇 数 数 字 与 偶 数 数 字 相 间 排 列 ,这 样 的 五 位 数 的 个 数 是 (     ) ( A ) 18 0 ( B) 36 0 ( C) 48 0 ( D ) 72 0 7 . 袋 中 装 有 大 小 相 同 的 黑 球 和 白 球 共 9 个 , 从 中 任 取 2 个 都 是 白 球 的 概 率 为 5 12 .现 甲 、乙 两 人 轮 流 从 袋 中 取 球 , 甲 先 取 、 乙 后 取 、 然 后 甲 再 取 ,… ,每 次 取 出 1 个 球 ,取 出 的 球 不 放 回 ,直 到 其 中 有 一 人 取 出 白 球 时 终 止 .用 X 表 示 取 球 终 止 时 取 球 的 总 次 数 ,则 E( X) = (     ) ( A ) 9 7 ( B) 10 7 ( C) 11 7 ( D ) 12 7 8 . 深 受 广 大 球 迷 喜 爱 的 某 支 足 球 队 在 对 球 员 的 使 用 上 总 是 进 行 数 据 分 析 ,根 据 以 往 的 数 据 统 计 , 乙 球 员 能 够 胜 任 前 锋 、 中 锋 、 后 卫 以 及 守 门 员 四 个 位 置 , 且 出 场 率 分 别 为 0. 2, 0. 5, 0. 2, 0. 1, 当 乙 球 员 担 当 前 锋 、中 锋 、后 卫 以 及 守 门 员 时 ,球 队 输 球 的 概 率 依 次 为 0. 4, 0. 2, 0. 6, 0. 2. 当 乙 球 员 参 加 比 赛 时 , 该 球 队 某 场 比 赛 不 输 球 的 概 率 为 (     ) ( A ) 0. 3 ( B) 0. 32 ( C) 0. 68 ( D ) 0. 7 二 、 多 项 选 择 题 : 本 题 共 3 小 题 , 每 小 题 6 分 , 共 18 分 . 9. 为 弘 扬 我 国 古 代 的 “ 六 艺 文 化 ” ,某 夏 令 营 主 办 单 位 计 划 利 用 暑 期 开 设 “ 礼 ” “ 乐 ” “ 射 ” “ 御 ” “ 书 ” “ 数 ” 六 门 体 验 课 程 , 每 周 一 门 , 连 续 开 设 六 周 .则 (     ) ( A ) 某 学 生 从 中 选 3 门 ,共 有 30 种 选 法 ( B) 课 程 “ 射 ” “ 御 ” 排 在 不 相 邻 两 周 ,共 有 24 0 种 排 法 ( C) 课 程 “ 礼 ” “ 书 ” “ 数 ” 排 在 相 邻 三 周 ,共 有 14 4 种 排 法 ( D ) 课 程 “ 乐 ” 不 排 在 第 一 周 ,课 程 “ 御 ” 不 排 在 最 后 一 周 ,共 有 50 4 种 排 法 10 .某 型 号 汽 车 的 平 均 油 耗 Y( 单 位 : L /1 00 km ) 与 使 用 年 数 X( 单 位 : 年 ) 具 有 线 性 相 关 关 系 ,根 据 一 组 样 本 数 据 , 用 最 小 二 乘 法 建 立 的 回 归 方 程 为 Y = 6 25 + 0 28 X, 则 下 列 结 论 正 确 的 是 (     ) ( A ) Y 与 X 具 有 正 的 线 性 相 关 关 系 ( B) 所 有 的 样 本 点 都 在 回 归 直 线 上 ( C) 若 该 型 号 汽 车 多 使 用 一 年 , 则 其 平 均 油 耗 约 增 加 6. 25 L /1 00 km ( D ) 预 计 该 型 号 汽 车 使 用 到 第 10 年 平 均 油 耗 会 超 过 9 L /1 00 km 11 . ( 已 知 二 项 式 ax - 1 槡 ) x 6 ,则 下 列 说 法 正 确 的 是 (     ) ( A ) 若 a = 2, 则 展 开 式 的 常 数 为 60 ( B) 展 开 式 中 有 理 项 的 个 数 为 3 ( C) 若 展 开 式 中 各 项 系 数 之 和 为 64 ,则 a = 3 ( D ) 展 开 式 中 二 项 式 系 数 最 大 为 第 4 项 第 Ⅱ 卷 非 选 择 题 ( 共 92 分 ) 三 、 填 空 题 : 本 题 共 3 小 题 , 每 小 题 5 分 , 共 15 分 . 12 .设 X ~ B( 3, p) ,且 P( X = 2) = 54 12 5, 则 p 的 值 为 . 13 .在 高 三 的 一 个 班 中 ,有 1 4 的 学 生 数 学 成 绩 优 秀 , 若 从 班 中 随 机 找 出 5 名 学 生 ,那 么 数 学 成 绩 优 秀 的 学 生 数 X ~ B 5, ( ) 1 4 ,则 P( X = k) 取 最 大 值 的 k 值 为 . 14 .在 ( 1 + x) 6 ( 1 + y) 4 的 展 开 式 中 , 记 xm yn 项 的 系 数 为 f( m , n) ,则 f( 3, 0) + f( 2, 1) + f( 1, 2) + f( 0, 3) = . 四 、 解 答 题 : 本 题 共 5 小 题 , 共 77 分 . 15 .( 13 分 ) 为 了 探 讨 学 生 的 物 理 成 绩 Y 与 数 学 成 绩 X 之 间 的 关 系 ,从 某 批 学 生 中 随 机 抽 取 10 名 学 生 的 成 绩 ( x i ,y i) ( i = 1, 2, … , 10 ) , 并 已 计 算 出 ∑10 i=1 x i = 75 8, ∑10 i=1 x2 i = 58 73 2, ∑10 i=1 y i = 77 4, ∑10 i=1 x i y i = 59 68 6. 试 求 : ( 1) 物 理 成 绩 Y 关 于 数 学 成 绩 X 的 线 性 回 归 方 程 ; ( 精 确 到 0 01 ) ( 2) 当 数 学 成 绩 为 92 分 时 ,物 理 成 绩 Y 的 线 性 回 归 估 计 值 .( 精 确 到 1) 16 .( 15 分 ) 某 校 为 庆 祝 元 旦 ,安 排 了 一 场 文 艺 演 出 ,其 中 有 2 个 唱 歌 节 目 , 3 个 舞 蹈 节 目 ,3 个 曲 艺 节 目 ,求 分 别 满 足 下 列 条 件 的 排 节 目 单 的 方 法 : ( 1) 1 个 唱 歌 节 目 开 头 ,另 1 个 压 轴 ; ( 2) 2 个 唱 歌 节 目 不 相 邻 ; ( 3) 2 个 唱 歌 节 目 相 邻 且 3 个 舞 蹈 节 目 不 相 邻 . Ž  M  ‘ ’ “ ” • – — 2 ˜ ™ š › K * œ ! " # $ % & ' ( Ž  M  ‘ ’ “ ” • – — 2 ˜ ™ š › K * œ ) " # $ % & ' ( !" 书 答案详解   2024~2025学年 高中数学北师大版选择性必修第一册 第33~36期(2025年3月)   第33期2版 专项小练 1.ACD; 2.B; 3.C; 4.95%; 5.99%. 6.解:因为头胎为女孩的频率为0.5, 所以头胎为女孩的总户数为200×05=100. 因为生二孩的概率为0.525, 所以生二孩的总户数为200×0525=105. 该问题是头胎的男女情况与对二孩是否有影响. 根据题中数据得到下表(单位:户):     是否生二孩 头胎情况      生二孩 不生二孩 总计 头胎为女孩 60 40 100 头胎为男孩 45 55 100 总计 105 95 200 χ2 =200×(60×55-45×40) 2 105×95×100×100 = 600 133≈4.511, 因为4511>3841, 所以有95%的把握判断头胎的男女情况对生二孩有影 响. 第33期3,4版 独立性检验同步核心素养测评 一、单项选择题 1~4 BDDA 5~8 BDAD 提示: 1.由题可得χ2的取值范围为(3841,6635],因此χ2的值 可能为6561.故选(B). 2.由表中数据计算得 χ2 =100×(45×20-25×10) 2 70×30×55×45 ≈8129, 因为8129>6635, 所以有99%的把握判断性别与关注冰雪运动有关,故选 (D). 3.物理类中选择地理的比例为50120= 5 12= 20 48, 历史类中选择地理的比例为 45 80= 9 16= 27 48, 因为 20 48< 27 48,所以物理类的学生中选择地理的比例比历 史类的学生中选择地理的比例低,故(A)错误; 物理类中选择生物的比例为 65 120= 13 24= 26 48, 历史类中选择生物的比例为 35 80= 7 16= 21 48, 因为 26 48> 21 48,所以物理类的学生中选择生物的比例比历 史类的学生中选择生物的比例高,故(B)错误; 由表格知,物理类中选考生物和不选生物的人数分别是 65,55,合计120人;历史类中选考生物和不选生物的人数分别 是35,45,合计80人; 200人中选生物和不选生物的人数均是100. 故χ2 =200×(65×45-35×55) 2 100×100×120×80 ≈2083, 由2083<2706知,没有90%的把握认为选择生物与选 考类别有关,故(C)错误; 由2083<3841知,没有95%的把握认为选择生物与选 考类别有关,故(D)正确.故选(D). 4.根据题意,得到如下表(单位:人):     专业 性别      A B 总计 女生 12 4 16 男生 38 46 84 总计 50 50 100 则χ2 =100×(12×46-4×38) 2 16×84×50×50 =10021≈4762>3841, 所以有95%的把握判断工科院校中性别与专业有关                                                        . —1— 高中数学北师大版选择性必修第一册 第33~36期 5.因为两个变量没有关系, 所以χ2 =(820+a)×(100×600-120×a) 2 220×(600+a)×(100+a)×720=0, 解得a=500. 6.设男、女大学生各有 m人,根据题意得到下表(单位: 人):     看营养说明情况 性别       看 不看 总计 男 5 6m 1 6m m 女 2 3m 1 3m m 总计 3 2m 1 2m 2m 所以χ2 = 2 (m 56m×13m-16m×23 )m 2 3 2m× 1 2m×m×m =2m27. 因为有99%的把握认为性别与是否看营养说明之间有 关,所以 2m 27>6635,解得2m>179145,所以总人数的最小整 数为180.故选(D). 7.与专业关联的χ2的观测值χ22≈9090,明显大于6635, 所以有99%的把握判断毕业生的选择意愿与专业相关联,故 (A)正确; 因为χ22 >χ 2 1,故(B)不正确; 根据题中的数据表列出专业与甲、乙公司的关联表可知, 理科专业的学生更倾向于选择甲公司,故(C)不正确; 列出性别与甲、乙公司的关联表可知,女性毕业生更倾向 于选择乙公司,故(D)不正确.故选(A). 8.当a=300时, χ2 =1480×(200×300-180×800) 2 380×1100×1000×480 ≈52048, 因为52048>2706, 所以有90%的把握判断A与B有关; 当a=400时, χ2 =1580×(200×400-180×800) 2 380×1200×1000×580 ≈24469, 因为24469>2706, 所以有90%的把握判断A与B有关; 当a=500时, χ2 =1680×(200×500-180×800) 2 380×1300×1000×680 ≈9682, 因为9682>2706, 所以有90%的把握判断A与B有关; 当a=600时, χ2 =1780×(200×600-180×800) 2 380×1400×1000×780 ≈2471, 因为2471<2706, 所以没有充分证据判断A与B有关联,可以认为A与B无 关.故选(D). 二、多项选择题 9.CD; 10.AC; 11.ABD. 提示: 9.根据a>5且15-a>5,a∈Z,知a可取6,7,8,9.由 表中数据及题意,得 χ2 =65×[a(30+a)-(15-a)(20-a)] 2 20×45×15×50 =13×(13a-60) 2 20×45×3×2 >3841, 结合选项知a的可能取值为8,9. 故选(C)(D). 10.设这100名学生中学习效率高的人数有n人, 由题意有 n 100=04,得n=40. 所以H高中的50名学生中有30人学习效率高,M高中的 50名学生中有10人学习效率高, 所以H高中的前50名学生中有3050×100% =60%的学生学 习效率高,故(A)正确; M高中的前50名学生中有1050×100% =20% 学习效率 高,故(B)不正确; 根据以上数据得到下表:     学习效率 学校      高 不高 总计 H高中 30 20 50 M高中 10 40 50 总计 40 60 100 χ2 =100×(30×40-20×10) 2 40×60×50×50 ≈16667, 因为16667>6635, 所以有99%的把握判断晚上睡眠是否充足与学生效率高 低有关,所以(C)正确,(D)不正确. 故选(A)(C). 11.该同学再购买两个这款盲盒,基本事件有:(A,A),(A                                                                      , —2— 高中数学北师大版选择性必修第一册 第33~36期 B),(A,C),(B,A),(B,B),(B,C),(C,A),(C,B),(C,C),能 收集齐这三种样式的基本事件有(B,C),(C,B),所以恰好能 收集齐这三种样式的概率是 2 9,故(A)正确; 购买盲盒的人数为200×30% =60(人),则未购买盲盒的 人数为 140人,在未购买人中女生人数为 140×50% = 70(人). 所以表中x的值为70,(B)正确; χ2 =200×(70×40-70×20) 2 90×110×140×60 ≈4714, 因为4714>3.841. 所以有95%的把握判断购买盲盒与性别有关,(C)错误, (D)正确. 故选(A)(B)(D). 三、填空题 12.21; 13.②③④; 14.28. 提示: 12.χ2 =200×(100×20-60×20) 2 160×40×120×80 = 25 12≈2.1. 13.对于①,χ2的值越大,说明有更大的把握认为X与Y有 关系,但却不能判断其相关性大小,故①错; 对于②,由临界值数据可知χ2的值越小,“X与Y有关系” 的可信程度越小,故②正确; 对于③,χ2 =4>3841,所以有95%的把握认为“X与Y 有关系”,故③正确; 对于④,若2×2列联表中,若每个数据变为原来的3倍, 则χ2的值变为 3n(3a×3d-3b×3c) 2 (3a+3b)(3c+3d)(3a+3c)(3b+3d)=3× n(ad-bc)2 (a+b)(c+d)(a+c)(b+d),是原来的3倍,故④正确. 14.由题可得a+6=18,所以a=12. 因为a+b=20,所以b=8. 因为6+d=30,所以d=24, 所以a-b+d=12-8+24=28. 四、解答题 15.解:该问题是判断数学兴趣与学生报考文、理是否有 关. 由表中数据得χ2的观测值 χ2 =361×(138×52-73×98) 2 211×150×236×125 ≈000019, 因为0.00019<2706, 所以没有充分证据判断数学兴趣与报文、理有关,可以认 为数学兴趣与报考文、理无关. 16.解:由题意得     休闲方式 性别      看电视 运动 总计 女 43 27 70 男 21 33 54 总计 64 60 124 该问题是判断性别与休闲方式是否有关. 根据表中数据计算随机变量χ2的观测值 χ2 =124×(43×33-27×21) 2 70×54×64×60 ≈6201, 因为6.201>3841, 所以有95%的把握判断性别与休闲方式有关. 17.解:(1)由题可得“锻炼达标”的人数为 300×(003+004)×10=210. 由题中数据计算得到下表(单位:人):     锻炼是否达标 身体素质      达标 不达标 总计 合格 140 40 180 不合格 70 50 120 总计 210 90 300 (2)该问题是判断学生身体素质与锻炼时间是否有关. χ2 =300×(140×50-40×70) 2 180×120×210×90 = 350 27≈12963, 因为12963>6635, 所以有99%的把握判断学生身体素质与锻炼时间有关. 18.解:(1)该问题是判断 A市使用共享单车情况与年龄 是否有关. χ2 =200×(70×40-60×30) 2 130×70×100×100 ≈2198, 因为2.198<2706, 所以没有充分证据判断 A市使用共享单车情况与年龄有 关,可以认为A市使用共享单车情况与年龄无关. (2)(ⅰ)依题意可知所抽取的5名30岁以上的网友中, 经常使用共享单车的有5×60100=3(人), 偶尔或不用共享单车的有5×40100=2(人). (ⅱ)由题知2人都没有经常使用共享单车的概率为 P1 = C22 C25 = 110, 故选出的2人中至少有1                                                                      人经常使用共享单车的概率为 —3— 高中数学北师大版选择性必修第一册 第33~36期 P2 =1- 1 10= 9 10. 19.解:(1)由题意知,甲方案中农产品为“优质品”的农 场有60×20% =12(家),甲、乙两种方案中农产品为“优质 品”的农场共有5+10+15=30(家),该问题是判断该农产品 为“优质品”与种植方案是否有关. 由题中数据计算得到下表(单位:家)     种植方案 质量指标      甲 乙 总计 优质品 12 18 30 合格品 48 42 90 总计 60 60 120 则χ2 =120×(12×42-18×48) 2 30×90×60×60 =16, 因为16<2706, 所以没有充分证据判断该农产品为“优质品”与种植方案 有关,即认为该农产品为“优质品”与种植方案无关. (2)由题意得,抽到的农产品是“优质品”的概率为 30 120= 1 4,且 (X~B 2, )14 , 则X的可能取值为0,1,2, P(X=0) (= 1- )14 2 = 916, P(X=1)=C (12 1- )14 ×14 = 616= 38, P(X=2) (= )14 2 = 116, 所以X的分布列为 X 0 1 2 P 916 3 8 1 16 所以E(X)=2×14 = 1 2. 第34期 统计案例核心素养综合测评 一、单项选择题 1~4 DBDA 5~8 CCDB 提示: 2.依题意得,珋x= 16×(0+1+4+5+6+8)=4, y-=16×(1.3+1.8+5.6+6.1+7.4+9.3)=5.25. 又直线Y=0.95X+a^必过样本中心点(珋x,珋y), 即点(4,5.25), 于是有5.25=0.95×4+a^, 由此解得 a^=1.45,选(B). 3.因为Y=-0.1Z+1, 所以Y随Z的增大而减小,即Y与Z负相关, 又Y与X负相关,故X增大时,Y减小,Z增大, 所以X与Z正相关.故选(D). 4.由题意有3.918>3.841, 所以有95%的把握判断“这种血清能起到预防感冒的作 用”.故选(A). 5.注意X前面是负的. 6.有两种方法:(1)利用|ad-bc|越大越有关进行判断; (2)利用 aa+b与 c c+d相差越大越有关进行判断. 经计算比较可知说明X与Y有关的可能性最大的一组为 选项(C). 7.由回归分析的概念可知选(D). 8.由表1得χ2 =52×(6×25-7×14) 2 20×32×13×39 ≈0.43, 由表2得χ2 =52×(2×21-11×18) 2 20×32×13×39 =3.9, 由表3得χ2 =52×(4×23-9×16) 2 20×32×13×39 ≈0.43, 由表4得χ2 =52×(7×26-6×13) 2 20×32×13×39 ≈1.73, 所以这四种慢性疾病可以通过坚持锻炼来预防的可能性 最大的是高血压,故选(B). 二、多项选择题 9.BCD; 10.AB; 11.ACD. 提示: 9.对于相关系数r,有以下结论: ①当r>0时,两个变量正相关; 当r<0时,两个变量负相关; ②相关系数r的绝对值越接近于1,两个变量间线性相关 性越强;相关系数r的绝对值越接近于0,两个变量之间几乎不 存在线性相关关系. 当r<0时,r越大,|r|越接近于0,两个变量间的线性相 关性越弱,故(A)错误; 由相关系数的意义可得,-1≤r≤1,故(B)正确; 由相关系数的意义可得(C)正确; 因为相关系数r的绝对值越接近1,                                                                      两个变量间线性相关 —4— 高中数学北师大版选择性必修第一册 第33~36期 性越强,所以相关系数r=1时,样本点在同一直线上,故(D) 正确. 故选(B)(C)(D). 10.设男生可能有x人,依题意得女生有x人,由题中数据 计算得到下表(单位:人)     喜欢抖音情况 性别      喜欢 不喜欢 总计 男生 4 5x 1 5x x 女生 3 5x 2 5x x 总计 7 5x 3 5x 2x 由题可得χ2 >2.706, 即χ2= 2x (· 45x·25x-35x·15 )x 2 7 5x· 3 5x·x·x =221x>2.706, 解得x>28.413, 由题意知x>0,且x是5的整数倍,所以30和35都满足题 意.故选(A)(B). 11.x=1+2+3+4+5+66 =3.5, y=550+650+750+810+955+10556 =795, 所以样本中心点为(3.5,795). 将其代入Y=100X+a^,得 a^=445,故(A)正确; 由选项(A)得线性回归方程为Y=100X+445, 因此销售该玩具所获得的利润逐周增加,平均每周增加约 100元,故(B)不正确; 第5周实际统计值与预测值的差为 955-(100×5+445)=10,故(C)正确; 第7周时,将X=7代入回归方程可得 Y=100×7+445=1145(元),故(D)正确. 故选(A)(C)(D). 三、填空题 12.Y=65X-10; 13.65; 14.①②③. 提示: 12.由题意知x=2,y=3,b^=65, 所以 a^=y-b^x=3-65×2=-10, 即回归直线的方程为Y=65X-10. 13.将X=600代入回归方程得 Y=001×600+05=65. 14.回归方程Y=3-5X,变量X增加一个单位时,Y平均减 小5个单位,故①不正确; 曲线上的点与该点的坐标之间具有一一对应关系,故 ② 不正确; 因为χ2=13079>6635,所以有99%的把握判断两个变 量间有关系,故③不正确. 四、解答题 15.解:该问题是判断吸烟习惯与患慢性气管炎病是否有 关. 根据题中数据计算得到 χ2 =339×(43×121-162×13) 2 205×56×283×134 ≈7469, 因为7.469>6.635, 所以有99%的把握判断吸烟习惯与患慢性气管炎病有 关. 16.解:(1)因为x=2+3+4+6+10+116 =6, y=12+22+26+41+53+656 =365, b^= ∑ 6 i=1 xiyi-6xy ∑ 6 i=1 x2i-6x 2 =1685-6×6×365 286-6×62 =37170 =5.3, a^=y-b^x=365-53×6=47, 故所求线性回归方程为Y=47+5.3X. (2)由题得4.7+5.3X≥90-5,解得X≥15.15, 由15.15>15,符合国家给予公司补贴政策, 所以公司收益达到90亿元,估计改造投入至少达到15.15亿 元. 17.解:(1)该问题是判断性别与喜爱打篮球是否有关. 由题中数据计算得到下表(单位:人):      喜爱打篮球情况 性别      喜爱 不喜爱 总计 男生 20 5 25 女生 10 15 25 总计 30 20 50 χ2 =50×(20×15-10×5) 2 30×20×25×25 ≈8333, 因为8333>6635, 所以有99%的把握判断性别与喜爱打篮球有关. (2)从10位女生中选出喜欢打羽毛球、喜欢打乒乓球、喜 欢踢足球的各1名,其一切可能的结果组成的基本事件如下: (A1,B1,C1),(A1,B1,C2),(A1,B2,C1),(A1,B2,C2),(A1,B3                                                                      , —5— 高中数学北师大版选择性必修第一册 第33~36期 C1),(A1,B3,C2),(A2,B1,C1),(A2,B1,C2),(A2,B2,C1), (A2,B2,C2),(A2,B3,C1),(A2,B3,C2),(A3,B1,C1),(A3,B1, C2),(A3,B2,C1),(A3,B2,C2),(A3,B3,C1),(A3,B3,C2), (A4,B1,C1),(A4,B1,C2),(A4,B2,C1),(A4,B2,C2),(A4,B3, C1),(A4,B3,C2),(A5,B1,C1),(A5,B1,C2),(A5,B2,C1), (A5,B2,C2),(A5,B3,C1),(A5,B3,C2), 基本事件的总数为30, 用M表示“B1,C1不全被选中”这一事件, 则其对立事件M表示“B1,C1全被选中”这一事件, 由于M由(A1,B1,C1),(A2,B1,C1),(A3,B1,C1),(A4,B1, C1),(A5,B1,C1)共5个基本事件组成, 所以P(M)= 530= 1 6, 由对立事件的概率公式得 P(M)=1-P(M)=1-16 = 5 6. 18.解:(1)把月份作为横坐标,相应的月销售额作为纵坐 标,在直角坐标系中描点(xi,yi)(i=1,2,3,4,5)作出散点图 如下图所示. !"#!$% !"#$%&' ( ') &) %) $) #) ") !) () " &'!& 由图可以看出,各点都在一条直线附近,所以月份与销售 额之间有线性相关关系,求回归直线方程有意义. (2)因为x= 15×(2+4+5+6+8)=5, y= 15×(30+40+60+50+70)=50, ∑ 5 i=1 x2i =145,∑ 5 i=1 xiyi=1380,∑ 5 i=1 y2i =13500. 所以r= 1380-5×5×50 (145-5×52)(13500-5×502槡 ) ≈0.92, 所以该服装的月份与销售额之间存在着较强的线性关系. b^= ∑ 5 i=1 xiyi-5xy ∑ 5 i=1 x2i-5x 2 =1380-5×5×50 145-5×52 =6.5, a^=y-b^x=50-6.5×5=17.5, 于是所求的线性回归方程为Y=6.5X+17.5. (3)X=12时,Y=6.5×12+17.5=95.5, 所以12月份的销售额约为95.5万元. 19.解:(1)该问题是判断该校学生对亚运会项目的了解 情况与性别是否有关.根据题中数据得到下表(单位:人)     性别 了解情况      男 女 总计 了解 6n 5n 11n 不了解 4n 5n 9n 总计 10n 10n 20n χ2 =20n×(6n×5n-4n×5n) 2 10n×10n×11n×9n = 20n 99≈4.040, 因为n∈N+,可得n=20, 因为χ2≈4040>3841, 所以有95%的把握判断该校学生对亚运会项目的了解情 况与性别有关. (2)①采用分层随机抽样的方法从抽取的不了解亚运会 项目的学生中随机抽取9人, 这9人中男生的人数为4,女生的人数为5, 再从这9人中抽取3人进行面对面交流,“至少抽到一名 女生”的概率为1- C34 C39 =1-484= 20 21. ②由题意可知 (X~B 10,11)20 ,故E(X)=10×1120=112. 第35期3,4版 核心素养阶段测评(三) 一、单项选择题 1~4 CCDB 5~8 ADBC 提示: 1.令x=1,各项系数的和为4n,二项式系数的和为2n,故 有 4n 2n =64,所以n=6. 2.由题可得P(X≥4)=P(X≤2)=1-0.78=0.22, 则P(2≤X≤4)=1-2×0.22=0.56, 故 P(2<X<3)=12P(2≤X≤4)= 1 2×0.56=028. 3.由题意得,每名同学至少1本书,可分为两类分法:一是 把诗集分下去,其他4本相同的小说,只有一种分法,共有C14= 4种;第二类是把诗集单独给一个同学,其中2本相同的小说分 给一位同学,共有A24 =12种分法,共有4+12=16种. 4.由题意可得 x=5,y= 15(4+2.5-0.5+0.5-2)=0.9                                                                      , —6— 高中数学北师大版选择性必修第一册 第33~36期 因为回归直线过点(5,0.9), 所以0.9=5.4+5b^,解得 b^=-0.9, 所以X每增加一个单位,Y就减少0.9个单位. 5.由题意得,每一次试验中,事件C发生的概率为 15, 设事件A,B,C发生的次数分别为随机变量X,Y,Z, 则有 (X~B n, )25 , (Y~B n, )25 , (Z~B n, )15 . 则事件A,B,C发生次数的方差分别为 625n, 6 25n, 4 25n. 故事件A,B,C发生次数的方差之比为3∶3∶2. 6.从1,3,5,7,9这5个奇数中选取3个数字,从2,4,6,8这 4个偶数中选取2个数字,共有C35C 2 4 =60种选法; 又3个奇数数字与2个偶数数字相间排列,利用插空法可 知共有A33A 2 2 =12种排法, 所以这样的五位数共有60×12=720(个). 7.易得袋中白球的个数为6.则由题意得,X的可能取值为 1,2,3,4. P(X=1)= 69 = 2 3, P(X=2)=3×69×8= 1 4, P(X=3)=3×2×69×8×7= 1 14, P(X=4)=3×2×1×69×8×7×6= 1 84. 所以E(X)=1×23+2× 1 4+3× 1 14+4× 1 84= 10 7. 8.设A1表示“乙球员担当前锋”, A2表示“乙球员担当中锋”, A3表示“乙球员担当后卫”, A4表示“乙球员担当守门员”, B表示“当乙球员参加比赛时,球队输球”. 则 P(B) = P(A1)P(B|A1)+P(A2)P(B|A2)+ P(A3)P(B|A3)+P(A4)P(B|A4) =02×0.4+0.5×0.2+0.2×0.6+0.1×0.2=0.32, 所以当乙球员参加比赛时,该球队某场比赛不输球的概率 为1-0.32=0.68.故选(C). 二、多项选择题 9.CD; 10.AD; 11.AD. 提示: 9.6门中选3门共有C36 =20种,故(A)错误; 课程“射”“御”排在不相邻两周,共有 A44A 2 5 =480种排 法,故(B)错误; 课程“礼”“书”“数”排在相邻三周,共有A33A 4 4=144种排 法,故(C)正确; 课程“乐”不排在第一周,课程“御”不排在最后一周,共 有A55+C 1 4C 1 4A 4 4 =504种排法,故(D)正确.故选(C)(D). 10.因为0.28>0,所以Y与X具有正的线性相关关系,故 (A)正确; 回归直线过样本点的中心(x,y),样本点不一定在回归直 线上,故(B)错误; 该型号汽车多使用一年,则其平均油耗约增加0.28L/100km, 故(C)错误; X=10时,Y=6.25+0.28×10=9.05>9, 所以预计该型号汽车使用到第 10年平均油耗会超过 9L/100km,(D)正确. 故选(A)(D). 11.当 a = 2时,Tr+1 = C r 6(2x) 6 (-r - x- )12 r = (-1)rCr62 6-rx6- 3 2r,其中r为整数,且0≤r≤6, 令6-32r=0,解得r=4,此时(-1) rCr62 6-r=15×4= 60,故常数项为60,故(A)正确; Tr+1 =C r 6(ax) 6 (-r -x- )12 r=(-1)rCr6a6-rx6-32r,其中r为 整数,且0≤r≤6, 当r=0时,6-32r=6;当r=2时,6- 3 2r=3;当r= 4时,6-32r=0;当r=6时,6- 3 2r=-3,满足有理项要求, 故有4项,故(B)错误; (令 ax-1 槡 )x 6 中的x=1,得(a-1)6 =64, 所以a=3或a=-1,故(C)错误; 展开式共有7项,最中间一项二项式系数最大,而最中间 为第4项,所以展开式中二项式系数最大为第4项,故(D)正 确.故选(A)(D). 三、填空题 12.35; 13.1; 14.120. 提示: 12.由题意得C23p 2(1-p)=54125, 即p2(1-p)=18125= 2×32 53 ,解得p= 35                                                                      . —7— 高中数学北师大版选择性必修第一册 第33~36期 13.依题意,Ck5( )34 5-k( )14 k ≥Ck-15 ( )34 5-(k-1) ·( )14 k-1 且 Ck5( )34 5-k( )14 k ≥Ck+15 ( )34 5-(k+1)( )14 k+1 , 解得 1 2≤k≤ 3 2,所以k=1. 14.根据二项式定理,(1+x)6的展开式中,xm的系数为 Cm6,(1+y) 4的展开式中,yn的系数为Cn4, 所以f(m,n)=Cm6·C n 4, 所以f(3,0)+f(2,1)+f(1,2)+f(0,3) =C36C 0 4+C 2 6C 1 4+C 1 6C 2 4+C 0 6C 3 4 =20×1+15×4+6×6+1×4=120. 四、解答题 15.解:(1)x= 110∑ 10 i=1 xi=758,y= 1 10∑ 10 i=1 yi=774, b^= ∑ 10 i=1 xiyi-10xy ∑ 10 i=1 x2i-10x 2 =59686-10×758×774 58732-10×75·82 ≈080, a^=y-b^x=774-080×758=1676, 所以Y关于X的线性回归方程为Y=080X+1676. (2)当X=92时,Y=08×92+1676=9036≈90. 故当数学成绩为92分时,物理成绩Y的线性回归估计值为 90. 16.解:(1)先排唱歌节目有 A22种排法,再排其他节目有 A66种排法,所以共有A 2 2A 6 6 =1440种排法. (2)先排3个舞蹈节目,3个曲艺节目有A66种排法,再从其 中7个空(包括两端)中选2个排唱歌节目,有A27种方法. 所以共有A66A 2 7 =30240种排法. (3)先把2个相邻的唱歌节目看成一个元素,与3个曲艺 节目排列共有A44种排法,再将3个舞蹈节目插入,共有A 3 5种插 入的方法,最后将2个唱歌节目全排列有A22种排法. 由分步乘法计数原理知,共有A44A 3 5A 2 2 =2880种排法. 17.解:(1)因为对冰壶运动有兴趣的男生与女生的人数 比为4∶3,男生有80人对冰壶运动感兴趣,所以女生有60人对 冰壶运动感兴趣. 由调查数据显示,男大学生中对冰壶运动感兴趣的比率为 80 100=08, 因此男大学生对冰壶运动感兴趣的概率的估计值为0.8. 女大学生中对冰壶运动感兴趣的比率为 60 100=0.6, 因此女大学生对冰壶运动感兴趣的概率的估计值为06. (2)该问题是判断男、女大学生对冰壶运动的兴趣是否有 差异. 根据题中数据得到下表(单位:人):     兴趣情况 性别      感兴趣 不感兴趣 总计 男 80 20 100 女 60 40 100 总计 140 60 200 χ2 =200×(80×40-60×20) 2 100×100×140×60 = 200 21≈9.524, 因为9524>6635, 所以有99%的把握判断男、女大学生对冰壶运动的兴趣 有差异. 18.解:(1)通项公式为 Tr+1 =C r nx n-r 3 -( )12 r x- r 3 = Crn -( )12 r x n-2r 3 . 因为第6项为常数项,所以r=5时,有n-2r3 =0, 即n=10. (2)令10-2r3 =2,得r= 1 2(10-6)=2, 所以所求的系数为C210× -( )12 2 =454. (3)根据通项公式,由题意得 10-2r 3 ∈Z, 0≤r≤10, r∈N { . 令 10-2r 3 =k(k∈Z),则10-2r=3k,即r=5- 3 2k. 又因为r∈N,所以k应为偶数, 所以k可取2,0,-2,即r可取2,5,8. 所以第3项、第6项与第9项为有理项,它们分别为454x 2, -638, 45 256x2 . 19.解:(1)x甲 = 74+85+86+90+93 5 =85.6, x乙 = 76+83+85+87+97 5 =85.6, s2甲 = 1 5[(74-85.6) 2+(85-85.6)2+(86-85.6)2+ (90-85.6)2+(93-85.6)2] = 15×209.20=41.84                                                                      , —8— 高中数学北师大版选择性必修第一册 第33~36期 s2乙 = 1 5[(76-85.6) 2+(83-85.6)2+(85-85.6)2+ (87-85.6)2+(97-85.6)2] = 15×231.20=46.24, 因为s2甲 <s 2 乙,甲的水平更稳定,所以派甲去. (2)由题中数据可知甲成绩高于80分的频率为 45, 故甲每次成绩高于80分的概率p= 45. 由题得X的所有可能取值为0,1,2,3,且X~B3,( )45 , P(X=0)=C (03 )45 ( 0 )15 3 = 1125, P(X=1)=C (13 )45 ( 1 )15 2 =12125, P(X=2)=C (23 )45 ( 2 )15 1 =48125, P(X=3)=C (33 )45 ( 3 )15 0 =64125, 所以X的分布列为 X 0 1 2 3 P 1125 12 125 48 125 64 125 E(X)=np=3×45 = 12 5. 第36期 学业水平测评 一、单项选择题 1~4 ABAD 5~8 CCAD 提示: 1.圆的方程可化为(x-1)2+(y-4)2 =4, 则圆心坐标为(1,4), 圆心到直线ax+y-1=0的距离为|a+4-1| a2+槡 1 =1, 解得a=-43.故选(A). 2. (二项式 x-1 槡 )x n 的展开式,第k+1项为 Tk+1 =C k n·x n-k·(-1)k(x- 1 2)k =Ckn(-1) kxn- 3 2k, 已知第m项为常数项, 所以有n-32k=0且k=m-1, 所以n=32(m-1),所以2n=3(m-1). 3.设“男生甲被选中”为事件A, “女生乙被选中”为事件B, 则P(A)= C25 C36 =1020= 1 2,P(AB)= C14 C36 = 15, 所以P(B|A)=P(AB)P(A) = 2 5,故选(A). 4.两圆方程相减,得直线MN的方程为x-2y+4=0, 圆x2+y2+2x-8=0的标准方程为(x+1)2+y2 =9, 所以圆x2+y2+2x-8=0的圆心为(-1,0),半径为3, 圆心(-1,0)到直线MN的距离为d= 3 槡5 , 所以线段MN的长为2 32 (- 3 槡 )5槡 2 = 槡1255 .故选(D). 5.由题得 AF1 =AF2,由 ∠F1AF2 =4∠AF1F2可得 ∠AF1F2 =30°,所以 b c = 槡3 3. 又△AF1F2面积为槡3,即S=bc=槡3, 解得b=1,c=槡3,则a= b 2+c槡 2 =2, 所以椭圆的方程为 x2 4+y 2 =1. 6.由题意可得A(a,0), 双曲线的渐近线方程为ay±bx=0, 不妨设B点为直线x=a与y= bax的交点, 则B点的坐标是(a,b). 因为AB⊥FA,∠BFA=30°, 所以tan∠BFA=|AB||FA|= b a+c= e2-槡 1 e+1 = 槡3 3, 解得e=2. 7.设盒中印有“环保会徽”图案的卡片有n张, 则印有“绿色环保标志”图案的卡片有(10-n)张, 由题意得 C2n C210 = 13,所以n=6, 所以参加者每次从盒中抽取两张卡片, 获奖的概率P= C24 C210 = 215,因此 (X~B 4,2 )15 , 所以E(X)+D(X)=4×215+4× 2 15 (× 1-2 )15 =224225. 故选(A). 8.因为SA⊥平面ABCD,∠BAD=90°, 故可建立以A为原点,AD,AB,AS分别为x,y,z轴的空间直 角坐标系A-xyz. 因为AB=4,SA=3                                                                      , —9— 高中数学北师大版选择性必修第一册 第33~36期 所以B(0,4,0),S(0,0,3). 设BC=m,则C(m,4,0). 因为 SF BF= CE BE=λ,所以 →SF=λ→FB, 所以 →AF= 11+λ →AS+ λ1+λ →AB, 所以 (F 0,4λ1+λ, 31+ )λ . 同理, (E m1+λ,4, )0 , 所以 → (FE= m1+λ, 41+λ,-31+ )λ . 要使∠AFE=90°,则→FE·→FA=0, 又 → (FA= 0,-4λ1+λ,-31+ )λ , 所以0× m1+λ + 41+λ ×-4λ1+λ (+ -31+ )λ 2 =0, 所以16λ=9,所以λ= 916. 二、多项选择题 9.ACD; 10.BCD; 11.AD. 提示: 9.(B)不正确.独立性检验是检验两个分类变量是否有关 的一种统计方法,只是在一定的可信度下进行判断,不一定正 确,会因为样本不同导致结论可能不同,带有反证法思想. 10.如图1,连接C1D,DF, ! " #$ % & ! ! # ! & ! % ! ! ! 可知在正四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,B1C1瓛BC瓛AD, 所以四边形AB1C1D是平行四边形,所以AB1∥DC1, 所以∠DC1F是异面直线AB1与C1F所成的角. 设AA1=2,则AB=BC= 槡22, 则可得DF= (槡22) 2+(槡2)槡 2 =槡10, C1F= (槡2) 2+2槡 2 =槡6, C1D= (槡22) 2+2槡 2 = 槡23, 所以m=cos∠DC1F= (槡6) 2+(槡23) 2-(槡10) 2 2×槡6× 槡23 =槡23,故(A)错误,(C)正确; 如图2,连接EF,AC,A1C1,B1F. 因为E,F分别是AB,BC的中点,所以EF∥AC. ! " #$ % & ! ! # ! & ! % ! ! ! 又因为正四棱柱中,AA1瓛BB1瓛CC1, 所以四边形AA1C1C是平行四边形, 所以A1C1∥AC,所以EF∥A1C1, 所以E,F,A1,C1四点共面, 即直线A1E与直线C1F共面,故(B)正确; 因为A1E平面ABB1A1,B1F∩平面ABB1A1 =B1, 且B1A1E, 所以直线A1E与直线B1F异面,故(D)正确. 故选(B)(C)(D). 11.由已知可得椭圆x 2 m2 +y 2 n2 =1的c=3, 又短轴为长轴的槡 7 4, 故椭圆方程为 x2 16+ y2 7 =1或 x2 7+ y2 16=1, 设A(x1,y1),B(x2,y2), 当椭圆方程为 x2 16+ y2 7 =1时,有 x21 16+ y21 7 =1, x22 16+ y22 7 =1 { , 两式相减得 (x1-x2)(x1+x2) 16 + (y1-y2)(y1+y2) 7 =0, 整理得 y1-y2 x1-x2 =-78, 所以直线l的方程为y-1=-78(x-2), 整理得7x+8y-22=0; 当椭圆方程为 x2 7+ y2 16=1时,有 x21 7+ y21 16=1, x22 7+ y22 16=1 { , 两式相减得 (x1-x2)(x1+x2) 7 + (y1-y2)(y1+y2) 16 =0, 整理得 y1-y2 x1-x2 =-327                                                                      , —01— 高中数学北师大版选择性必修第一册 第33~36期 所以直线l的方程为y-1=-327(x-2), 整理得32x+7y-71=0. 故选(A)(D). 三、填空题 12.y2 =3x; 13.0.956a; 14 [. 槡63, ]1 . 提示: 12.由题意可知AC= 32+(槡33)槡 2 =6, 由抛物线定义知|AF|=|AB|=3, 则F是AC的中点, 所以在Rt△ABC中,p= 12|AB|= 3 2, 所以抛物线方程为y2 =3x. 13.由题意可设一辆该品牌同型号私家车在第四年续保时 的费用为X, 则X的可能取值有0.9a,0.8a,0.7a,a,1.1a,1.3a, 且对应的概率分别为P(X=09a)=20100=02, P(X=08a)=10100=01, P(X=07a)=10100=01, P(X=a)=38100=038, P(X=11a)=20100=02, P(X=13a)= 2100=002, 所以E(X)=0.9a×0.2+0.8a×0.1+0.7a×0.1+a× 038+11a×0.2+1.3a×0.02=0.956a. 14.设正方体的棱长为1,则A1C1 =槡2,A1C=槡3, A1O=OC1 = 1+槡 1 2 =槡 3 2,OC=槡 1 2, 所以cos∠A1OC1 = 1 3,sin∠A1OC1 = 槡22 3, cos∠A1OC=-槡 3 3,sin∠A1OC= 槡6 3. 又直线与平面所成的角小于等于90°,而∠A1OC为钝角, 所以sinα的取值范围为 槡6 3,[ ]1. 四、解答题 15.解:(1)由题设所求直线方程为x+2y+m=0, 因为直线过点A(3,2),所以3+4+m=0,解得m=-7. 所以所求直线方程为x+2y-7=0. (2)依题意设所求直线方程为2x-y+c=0, 因为点P(3,0)到该直线的距离为槡5, 所以 |6+c| 22+(-1)槡 2 =槡5,解得c=-1或 -11. 所以所求直线方程为2x-y-1=0或2x-y-11=0. 16.解:(1)记“小球落入4号容器”为事件A,若要小球落 入4号容器,则需要在通过的四层中有三层向右,一层向左, 所以理论上,小球落入4号容器的概率为 P(A)=C (34 )12 4 = 14. (2)落入4号容器的小球的个数X的可能取值为0,1,2,3, P(X=0)=C03 (× 1- )14 3 =2764, P(X=1)=C13× 1 4 (× 1- )14 2 =2764, P(X=2)=C23 (× )14 2 (× 1- )14 = 964, P(X=3)=C33 (× )14 3 = 164, 所以X的分布列为 X 0 1 2 3 P 2764 27 64 9 64 1 64 17.解:(1)由题意得F(1,0),l的方程为y=k(x-1)(k>0), 设A(x1,y1),B(x2,y2). 由 y=k(x-1), y2 =4{ x 得k2x2-(2k2+4)x+k2 =0. Δ=16k2+16>0,故x1+x2 = 2k2+4 k2 . 所以|AB|=|AF|+|BF| =(x1+1)+(x2+1)= 4k2+4 k2 . 由题设知 4k2+4 k2 =8,解得k=-1(舍去)或k=1, 因此l的方程为y=x-1. (2)由(1)得AB的中点坐标为(3,2),所以AB的垂直平 分线方程为y-2=-(x-3),即y=-x+5. 设所求圆的圆心坐标为(x0,y0),则 y0 =-x0+5, (x0+1) 2 = (y0-x0+1) 2 2 +16 {                                                                      , —11— 高中数学北师大版选择性必修第一册 第33~36期 解得 x0 =3, y0 = { 2或 x0 =11, y0 =-6 { . 因此所求圆的方程为(x-3)2+(y-2)2=16或(x-11)2 +(y+6)2 =144. 18.(1)解:在图3中,取DE的中点O,BC的中点F,连接 OA,OF, 以O为原点,OE,OF,OA所在直线分别为x,y,z轴,建立空 间直角坐标系O-xyz, ! " # $ % ! ! & ' ( ) * 设OA=x,则OF= 槡23-x,OE= x 槡3 , 所以B(2,槡23-x,0), (E x 槡3 ,0, )0 ,A(0,0,x), C(-2,槡23-x,0), →AC=(-2,槡23-x,-x), → (BE= x 槡3 -2,x- 槡23, )0 , 因为异面直线BE与AC垂直, 所以 →AC·→BE=0,即x2-10 槡3 x+8=0, 解得x= 槡23(舍)或x= 4 槡3 = 槡433, 所以 AD AC= AO AF= 槡43 3 槡23 = 23, 所以题目图10中点D在靠近点C的三等分点处. (2)证明:易知平面 ADE的法向量 n=(0,1,0),→ ( AE= x 槡3 ,0, )-x ,→ (BE= x 槡3 -2,x- 槡23, )0 , 设平面ABE的法向量m =(a,b,c), 则 →AE·m = x 槡3 a-xc=0, →BE·m (= x 槡3 - )2 a+(x- 槡23)b=0{ , 取a=1,得m (= 1,-1 槡3 , 1 槡 )3 . 设二面角D-AE-B的平面角为θ, 则cosθ= m·n|m||n|= -1 槡3 1× 1+13+槡 1 3 =-槡55, 所以无论点D的位置如何,二面角D-AE-B的余弦值都 为定值 -槡55. 19.(1)解:设双曲线的标准方程为x 2 a2 -y 2 b2 =1(a>0,b >0),由已知得 ca = 槡5 2,2b=2. 又a2+b2 =c2,解得a=2,b=1, 所以双曲线的标准方程为 x2 4-y 2 =1. (2)证明:设A(x1,y1),B(x2,y2),联立 y=kx+m, x2 4-y 2 =1{ , 得(1-4k2)x2-8mkx-4(m2+1)=0, 则有 Δ=64m2k2+16(1-4k2)(m2+1)>0, x1+x2 = 8mk 1-4k2 , x1x2 = -4(m2+1) 1-4k2        , y1y2 =(kx1+m)(kx2+m) =k2x1x2+mk(x1+x2)+m 2 =m 2-4k2 1-4k2 , 因为以AB为直径的圆过双曲线C的左顶点D(-2,0), 所以kAD·kBD =-1,即 y1 x1+2 · y2 x2+2 =-1, 所以y1y2+x1x2+2(x1+x2)+4=0, 所以 m2-4k2 1-4k2 +-4(m 2+1) 1-4k2 + 16mk 1-4k2 +4=0, 所以3m2-16mk+20k2 =0, 解得m=2k或m=10k3. 当m=2k时,直线l的方程为y=k(x+2),直线过定点 (-2,0),与已知矛盾; 当m=10k3时,直线l的方程为y=kx+ 10( )3 ,直线过定 点 -103,( )0,经检验符合已知条件, 所以直线l过定点,定点坐标为 -103,( )0                                                                   . —21— 高中数学北师大版选择性必修第一册 第33~36期

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第35期 二项式定理-【数理报】2024-2025学年高二数学选择性必修第二册同步学案(北师大版2019)
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