内容正文:
莒县一中高二年级1月月考数学试题
一、单选题
1. 若复数 满足 ( 为虚数单位),则 ( )
A. 1 B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由复数的运算法则可得答案.
【详解】由复数 满足 为虚数单位),
可得 ,
所以 .
故选: D.
2. 若,,且,则( )
A. B. 2 C. D. -2
【答案】A
【解析】
【分析】根据向量坐标的线性运算表示出的坐标,再利用向量垂直的坐标运算即可求解.
【详解】因为,,所以,
因为,所以,即,
解得.
故选:A
3. 的展开式中,项的系数是( )
A. 5 B. C. 10 D.
【答案】A
【解析】
【分析】写出二项式展开式的通项,令x的次数为3即可求解.
【详解】,
二项式展开式的通项为:,
令,
所以项的系数是.
故选:A.
4. “”是“两直线和互相平行”的( )
A. 充要条件 B. 必要不充分条件
C. 充分不必要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】
【分析】根据两直线平行的条件求解出的值,即可做出推断.
【详解】由两直线和互相平行得,解得,
所以“”是“两直线和互相平行”的充要条件;
故选:A.
5. 某个袋子中装有大小形状完全相同的红球和白球各5个,小王从中不放回的逐一取球,在第一次取得白球的条件下,第二次取到红球的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据给定条件,利用缩小空间的方法求出条件概率.
【详解】在第一次取得白球的条件下,袋子中还有9个球,其中红球5个,白球4个,
所以第二次取到红球的概率是.
故选:A
6. 将字母排成一排,若要求相邻,且不在两端,则不同的排列方法共有( )
A. 228种 B. 192种 C. 240种 D. 168种
【答案】B
【解析】
【分析】利用相邻问题捆绑法列式,去掉在两端之一的排列数即可.
【详解】将捆绑在一起,视为一个整体,不考虑的位置,则有(种)排法,
当在两端时,有(种)排法,
所以满足要求的排列方法有(种).
故选:B
7. 设是圆上的一个动点,过向圆引切线,两切点间的线段称为切点弦,则当点在上运动时,切点弦所形成的区域的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】设是切点弦,连接交于,由求得点到直线的距离,进而求出圆内不在任何切点弦上的点形成的区域的面积,进而求出切点弦区域面积.
【详解】如图所示,是切点弦,连接交于,若圆内的点不在任何切点弦上,
则该点到圆的圆心的距离应小于,这些点构成了以原点为圆心,半径为的圆的内部.
连接,由题意知,,,
则,所以,
则原点到直线的距离为定值,
故切点弦始终与圆相切,
在圆内不与切点弦相交的区域面积为.
所以切点弦所形成的区域为圆与圆之间的圆环,
故所形成的区域的面积为.
故选:C
8. 已知,分别为椭圆的左,右焦点,上存在两点A,使得梯形的高为(其中为半焦距),且,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据,可得,则为梯形的两条底边,作垂足为,则,从而可求得再结合建立a,b,c的关系即可得出答案.
【详解】解:因为,
所以,则为梯形的两条底边,
作于点,则,
因为梯形的高为,所以,
在中,,则,
即,
设,则,在中由余弦定理,得
,
即,解得,
同理,
又,所以,
即,所以.
故选:D.
二、多选题
9. 下列说法正确的有( )
A. 设随机变量服从正态分布,若,则
B. 抛掷一枚质地均匀的硬币两次,则事件“第一次正面朝上”与事件“第二次反面朝上”互斥
C. 若样本数据,,,的方差为4,则数据,,,的方差为16
D. 若事件与事件相互独立,,,则
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据正态分布的性质判断选项A;根据互斥事件的定义判断选项B;根据方差的性质,数据变为原来的2倍,方差变为原来的4倍即可判断选项C;根据独立事件的定义求事件与事件的积事件的概率,再结合和事件概率公式求解即可判断选项D.
【详解】对于A,因为随机变量服从正态分布,且,
所以,故A正确;
对于B,抛掷一枚质地均匀的硬币两次,事件“第一次正面朝上”与事件“第二次反面朝上”可以同时发生(例如出现“正反”),故两事件不互斥,所以B错误;
对于C,数据,,,相较于原数据经过了每个数据乘以2再加1的处理,根据方差性质可知方差变为原数据方差的4倍,即方差为16,故C正确;
对于D,由事件与事件相互独立,,,
得,
所以,故D正确,
故选:ACD.
10. 如图,在正四棱台中,,则下列说法正确的是( )
A. 该四棱台的高为
B. 二面角的大小为
C. 若点在四边形ABCD内,,则动点的轨迹长度是
D. 若点在内部(含边界),则的最小值为4
【答案】AB
【解析】
【分析】过点作,垂足为,求得判断A;设为四边形ABCD对角线的交点,可得二面角的平面角为,求解可判断B;点的轨迹为以为圆心,以为半径的圆(在正方形ABCD内,计算可判断C;由题意可得点只有落在上,才有可能取得最小值;求得最小值判断D.
【详解】如图1,过点作,垂足为,则四棱台的高为,
因为,所以,所以,A正确;
设为四边形ABCD对角线的交点,则为BD中点,.由,
知,所以二面角的平面角为,
又,所以为正三角形,所以二面角的大小为,故B正确;
由勾股定理得,
故点的轨迹为以为圆心,以为半径的圆(在正方形ABCD内,
易知点到边AB,AD的距离都为),所以动点的轨迹长度是,C错误;
由图1易得平面,
故平面,不妨设落在图2的(在外)处,
过作,交于,则平面平面,
故,故在Rt中,(直角边小于斜边);
同理,,所以,
故动点只有落在上,才有可能取得最小值;
再看图3,易知,
和都为正三角形,关于的对称点为,
可知,即与重合时,有最小值,D错误.
故选:AB.
11. 数学中有许多形状优美的曲线,曲线就是其中之一、下列说法正确的是( )
A. 曲线有4条对称轴
B. 曲线内有9个整点(横、纵坐标均为整数的点)
C. 若是曲线上的任意一点,则的最大值为5
D. 设直线与曲线交于两点,则的最大值为4
【答案】ABD
【解析】
【分析】求出曲线对称轴判断A;求出曲线的范围并求出整点判断B;令,与曲线的方程联立,利用判别式求出最大值判断C;联立直线与曲线方程,利用弦长公式,结合基本不等式求出最大值判断D.
【详解】对于A,点是曲线上任意点,显然都满足曲线的方程,
因此曲线关于轴、轴、直线、直线都对称,A正确;
对于B,由,得,
解得,同理,因此曲线在两组平行直线所围成的正方形及内部,
而点中,任意一点坐标都使,
因此曲线内有9个整点,B正确;
对于C,由曲线的对称性知,当位于第二象限时,取得最大值,
此时方程为,令,将代入,
得,故,解得,
因此的最大值为,C错误;
对于D,由消去得,解得,
则,当且仅当时取等号,D正确.
故选:ABD
【点睛】方法点睛:圆锥曲线中最值或范围问题的常见解法:
①几何法,若题目的条件和结论能明显体现几何特征和意义,则考虑利用几何法来解决;
②代数法,若题目的条件和结论能体现某种明确的函数关系,则可首先建立目标函数,再求这个函数的最值或范围.
三、填空题
12. 若,则______(用数字作答)
【答案】
【解析】
【分析】应用赋值法求得、,作差即可得.
【详解】令,则,
令,则,
所以.
故答案为:
13. 中国古代数学著作《九章算术》中记载了一种称为“曲池”的几何体,该几何体的上、下底面平行,且均为扇环形(扇环是指圆环被扇形截得的部分),现有一个如图所示的曲池,它的高为2,均与曲池的底面垂直,底面扇环对应的两个圆的半径分别为1和2,对应的圆心角为,则图中平面与平面所成角的余弦值为________.
【答案】
【解析】
【分析】建立空间直角坐标系,用向量法求解平面与平面夹角的余弦值.
【详解】设上底面圆心为,下底面圆心为,连接,,,以为原点,分别以,,所在直线为轴,轴,轴建立空间直角坐标系,
则,,,,,,
则,,,,
设为平面的一个法向量,
则,令可得,所以,
设为平面的一个法向量,
则,令可得,所以
设平面与平面所成角为,,
则,
故平面与平面所成角的余弦值为.
故答案为:.
14. 已知抛物线的焦点为,过点的直线与抛物线交于两点,为坐标原点,若,则________.
【答案】
【解析】
【分析】设直线的方程为,联立抛物线方程利用韦达定理求出,,利用平面向量数量积公式及数量积坐标表示分别求,得到,而,代入即可求出答案.
【详解】抛物线的焦点为,
易知直线斜率不为,设直线的方程为,
联立,则,
所以,,
所以,
因为,,所以,
又因为,所以,
所以,即,
.
故答案为:.
四、解答题
15. 已知直线经过两条直线和的交点,且与直线垂直.
(1)求直线的一般式方程;
(2)若圆的圆心为点,直线被该圆所截得的弦长为,求圆的标准方程.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)先求出两直线的交点,再求出所求直线的斜率,用点斜式写出直线的方程;
(2)先求出圆的半径,再由圆心和半径写出圆的标准方程.
【小问1详解】
直线经过两条直线和的交点,
,解得,
直线和的交点,
设直线的斜率为,
与直线垂直,,解得,
直线的方程为,一般形式为.
【小问2详解】
设圆的半径为,
则圆心为到直线:的距离为,
设直线与圆交于两点,则,
,解得,
圆的标准方程为.
16. 某省为了解高中生对足球赛事的了解情况,特地举办了一次足球常识问卷调查,问卷的满分为100分,统计结果显示,学生成绩,不低于60分为及格,高于80分为优秀,且优秀率为20%.根据某高中学校参加问卷的90名学生的调查结果,得到如下列联表:
性别
关注足球赛事
不关注足球赛事
合计
男
55
5
60
女
20
10
30
合计
75
15
90
(1)根据小概率值的独立性检验,分析该校学生对足球赛事的关注是否与性别有关;
(2)在这90名学生中随机抽取一名,记事件表示抽到“学生关注足球赛事”,事件表示抽到“学生是女生”,求及的值;
(3)从全省参与调查的学生中随机选出5人,这5人中及格的人数记作,求的期望与方差.
附:,其中.
常用的小概率值和相应的临界值:
0.05
0.01
0.001
3.841
6.635
10.828
【答案】(1)该校学生对足球赛事的关注与性别有关.
(2).
(3).
【解析】
【分析】(1)根据卡方计算公式,结合独立检验的思想即可下结论;
(2)根据和事件的运算与条件概率的计算公式求解即可;
(3)根据正态分布求得,结合二项分布的均值与方差公式计算即可求解.
【小问1详解】
零假设为:学生对足球赛事的关注与性别无关.
根据列联表中的数据,得到,
根据小概率值的独立性检验,我们推断不成立,
即认为该校学生对足球赛事的关注与性别有关.
【小问2详解】
由题意得,,,,
故.
【小问3详解】
因为,
所以,
所以,
故,
即.
17. 如图,在四棱锥中,四边形是矩形,平面,,、分别为、的中点.
(1)求证:平面;
(2)若,,求直线与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)
取的中点为,连接,
因为、分别为、的中点,所以,,
又因为四边形为矩形,,,且为的中点,
所以,,所以,,
所以四边形是平行四边形,所以,
又因为平面,平面,所以直线平面.
(2)
【解析】
【分析】(1)取的中点为,连接,证明四边形是平行四边形,则,再利用线面平行的判定即可;
(2)以为坐标原点建立合适的空间直角坐标系,从而写出相关向量,求出相关平面的法向量,再利用线面夹角正弦值公式即可得到答案.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
因为平面,、平面,则,,
以为原点,平面内过点且垂直于的直线为轴,、所在直线分别为、轴,建立空间直角坐标系,如图所示,
因为,则,
因为,故为等腰直角三角形,且.
所以、,所以.
易知平面的一个法向量为,
则设直线与平面所成的角为,则,
所以直线与平面所成的角的正弦值为.
18. 已知分别为椭圆的左右顶点,分别为椭圆的左右焦点,为椭圆上异于的任意一点,面积的最大值为,设直线的斜率分别为,且,
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过的直线与椭圆交于两点(与不重合),已知点,设直线的斜率分别为,
①若直线的斜率为1求线段的长;
②证明.
【答案】(1)
(2)① ;
②证明:由题意知,直线的斜率不为0,且过,设,
把的方程与椭圆的方程联立,得,
消去得:恒成立,则,
∵点,可得,
∴
,
将韦达定理代入得.
【解析】
【分析】(1)当点落在上顶点或下顶点时,的面积最大,可得,设,可得的表达式,将椭圆方程代入化简,可得,联立即可得答案.
(2)①由题意得,与椭圆联立,根据韦达定理,可得,代入弦长公式,即可得答案.②由题意,设,与椭圆联立,根据韦达定理,可得,表达式,根据斜率公式,可得表达式,代入计算,即可得证.
【小问1详解】
当点落在上顶点或下顶点时,的面积最大为,∴,
设,∵,∴,
又∵在椭圆上,可得,∴,
∴,
∴,又,可得,
∴椭圆;
【小问2详解】
设,
①∵直线的斜率为1,,∴,
把的方程与椭圆的方程联立,得,
消去得,则,
∴;
②略
19. 某学校举办一项竞赛活动,首先每个班级选出8位候选人,然后在这8人中随机选出3人组成竞赛小组参加预赛,预赛通过后再进入决赛.
(1)已知某班甲、乙、丙三人已经入围8位候选人之中,现从这8人中抽签随机选出3人组成竞赛小组去参加预赛,记甲、乙、丙3人中进入竞赛小组的人数为X,求X的分布列与数学期望;
(2)预赛规则如下:竞赛小组每人相互独立同时做同一题,至少有两人做对该题方能进入决赛.若甲、乙、丙3人组成了竞赛小组,且甲、乙、丙能独立做对该题的概率分别为,,,求此竞赛小组能进入决赛的概率;
(3)假如只有A组与B组进入决赛,胜者获得冠军.已知决赛规则如下:题库共有道题,两个小组同时做同一道题,假设每道题都能做出,且没有相同时间做出,先做对该题的小组得1分,另一组不得分.A组每道题先做对的概率都为,B组先做对的概率都为q,且,各题做题结果相互独立.现在有两种赛制可以供A组选择,赛制一:从题库中选出道题,这道题全部做完后,得分高的小组获得冠军;赛制二:做完道题,得分高的小组获得冠军.你认为A组应该选择哪种赛制更有利于胜出?请说明理由并写出推导过程.
【答案】(1)的分布列为
0
1
2
3
(2)
(3)组采用赛制二更有利于胜出,理由如下:
按照赛制一,设做完选定的题后,组的得分为,则,
组取得胜利的概率为;
按照赛制二,可以认为在赛制一的基础上再把剩下的两道题做完,
不妨设做完题,组取得胜利的概率为,
则,
,
已知,所以,
所以,因此组采用赛制二更有利于胜出.
【解析】
【分析】(1)求出随机变量的取值及相应的概率,可得分布列,再利用数学期望公式求解即可;
(2)利用相互独立事件乘法公式和互斥事件加法公式来求解可得答案;
(3)按照赛制一,设做完选定的题后,求出组取得胜利的概率,按照赛制二,不妨设做完题,求出组取得胜利的概率,再做差比较大小可得答案.
【小问1详解】
由题意知随机变量的取值可以为0,1,2,3,
,,
,.
所以的分布列为
0
1
2
3
的数学期望;
【小问2详解】
设甲、乙、丙能独立做对该题的事件分别为,
则至少有两人做对该题的事件为:
,所以竞赛小组能进入决赛的概率为
;
【小问3详解】
组采用赛制二更有利于胜出,理由略.
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莒县一中高二年级1月月考数学试题
一、单选题
1. 若复数 满足 ( 为虚数单位),则 ( )
A. 1 B. C. D.
2. 若,,且,则( )
A. B. 2 C. D. -2
3. 的展开式中,项的系数是( )
A. 5 B. C. 10 D.
4. “”是“两直线和互相平行”的( )
A. 充要条件 B. 必要不充分条件
C. 充分不必要条件 D. 既不充分也不必要条件
5. 某个袋子中装有大小形状完全相同的红球和白球各5个,小王从中不放回的逐一取球,在第一次取得白球的条件下,第二次取到红球的概率是( )
A. B. C. D.
6. 将字母排成一排,若要求相邻,且不在两端,则不同的排列方法共有( )
A. 228种 B. 192种 C. 240种 D. 168种
7. 设是圆上的一个动点,过向圆引切线,两切点间的线段称为切点弦,则当点在上运动时,切点弦所形成的区域的面积为( )
A. B. C. D.
8. 已知,分别为椭圆的左,右焦点,上存在两点A,使得梯形的高为(其中为半焦距),且,则的离心率为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9. 下列说法正确的有( )
A. 设随机变量服从正态分布,若,则
B. 抛掷一枚质地均匀的硬币两次,则事件“第一次正面朝上”与事件“第二次反面朝上”互斥
C. 若样本数据,,,的方差为4,则数据,,,的方差为16
D. 若事件与事件相互独立,,,则
10. 如图,在正四棱台中,,则下列说法正确的是( )
A. 该四棱台的高为
B. 二面角的大小为
C. 若点在四边形ABCD内,,则动点的轨迹长度是
D. 若点在内部(含边界),则的最小值为4
11. 数学中有许多形状优美的曲线,曲线就是其中之一、下列说法正确的是( )
A. 曲线有4条对称轴
B. 曲线内有9个整点(横、纵坐标均为整数的点)
C. 若是曲线上的任意一点,则的最大值为5
D. 设直线与曲线交于两点,则的最大值为4
三、填空题
12. 若,则______(用数字作答)
13. 中国古代数学著作《九章算术》中记载了一种称为“曲池”的几何体,该几何体的上、下底面平行,且均为扇环形(扇环是指圆环被扇形截得的部分),现有一个如图所示的曲池,它的高为2,均与曲池的底面垂直,底面扇环对应的两个圆的半径分别为1和2,对应的圆心角为,则图中平面与平面所成角的余弦值为________.
14. 已知抛物线的焦点为,过点的直线与抛物线交于两点,为坐标原点,若,则________.
四、解答题
15. 已知直线经过两条直线和的交点,且与直线垂直.
(1)求直线的一般式方程;
(2)若圆的圆心为点,直线被该圆所截得的弦长为,求圆的标准方程.
16. 某省为了解高中生对足球赛事的了解情况,特地举办了一次足球常识问卷调查,问卷的满分为100分,统计结果显示,学生成绩,不低于60分为及格,高于80分为优秀,且优秀率为20%.根据某高中学校参加问卷的90名学生的调查结果,得到如下列联表:
性别
关注足球赛事
不关注足球赛事
合计
男
55
5
60
女
20
10
30
合计
75
15
90
(1)根据小概率值的独立性检验,分析该校学生对足球赛事的关注是否与性别有关;
(2)在这90名学生中随机抽取一名,记事件表示抽到“学生关注足球赛事”,事件表示抽到“学生是女生”,求及的值;
(3)从全省参与调查的学生中随机选出5人,这5人中及格的人数记作,求的期望与方差.
附:,其中.
常用的小概率值和相应的临界值:
0.05
0.01
0.001
3.841
6.635
10.828
17. 如图,在四棱锥中,四边形是矩形,平面,,、分别为、的中点.
(1)求证:平面;
(2)若,,求直线与平面所成角的正弦值.
18. 已知分别为椭圆的左右顶点,分别为椭圆的左右焦点,为椭圆上异于的任意一点,面积的最大值为,设直线的斜率分别为,且,
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过的直线与椭圆交于两点(与不重合),已知点,设直线的斜率分别为,
①若直线的斜率为1求线段的长;
②证明.
19. 某学校举办一项竞赛活动,首先每个班级选出8位候选人,然后在这8人中随机选出3人组成竞赛小组参加预赛,预赛通过后再进入决赛.
(1)已知某班甲、乙、丙三人已经入围8位候选人之中,现从这8人中抽签随机选出3人组成竞赛小组去参加预赛,记甲、乙、丙3人中进入竞赛小组的人数为X,求X的分布列与数学期望;
(2)预赛规则如下:竞赛小组每人相互独立同时做同一题,至少有两人做对该题方能进入决赛.若甲、乙、丙3人组成了竞赛小组,且甲、乙、丙能独立做对该题的概率分别为,,,求此竞赛小组能进入决赛的概率;
(3)假如只有A组与B组进入决赛,胜者获得冠军.已知决赛规则如下:题库共有道题,两个小组同时做同一道题,假设每道题都能做出,且没有相同时间做出,先做对该题的小组得1分,另一组不得分.A组每道题先做对的概率都为,B组先做对的概率都为q,且,各题做题结果相互独立.现在有两种赛制可以供A组选择,赛制一:从题库中选出道题,这道题全部做完后,得分高的小组获得冠军;赛制二:做完道题,得分高的小组获得冠军.你认为A组应该选择哪种赛制更有利于胜出?请说明理由并写出推导过程.
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