内容正文:
A层高中第四次联合教研素质评价
高二数学
命题单位:怀远一中 审题单位:蚌埠二中
一、单选题(本题共8小题,每小题5分,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)
1. 物体所受到的重力F与其到地心的距离r的关系为,则F对于r的瞬时变化率为( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由题意可求F对于r的导数,结合求导法则即可求得答案.
【详解】由题意可知,则F对于r的瞬时变化率为.
故选:D
2. 已知数列满足,若,则为( )
A. 3 B. 9 C. 27 D. 81
【答案】B
【解析】
【分析】由题意可知,数列为等比数列,可求解与,再求解与即可.
【详解】因为,所以,
所以数列为等比数列,公比为,因为,
所以,则,
即,解得,所以,,
所以.
3. 为推进“数字适老,智慧生活”,某社区开展AI应用培训活动.现随机抽取一位学员,其每日在线学习积分的取值分别为0,1,2,若,,则( )
A. 0.1 B. 0.2 C. 0.3 D. 0.4
【答案】B
【解析】
【分析】根据离散型随机变量的期望计算公式列出方程,再由方差公式即可求解.
【详解】由题可设,则,,
所以,解得.
所以.
4. 的二项展开式中x的系数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】的二项展开式的通项公式为,
化简得,
令,得,所以,
所以的展开式中x的系数是.
5. 为了弘扬我国古代的“六艺文化”,某学校欲利用每周的社团活动课开设“礼”“乐”“射”“御”“书”“数”六门课程,每周开设一门,连续开设六周,若课程“射”不排在第二周,课程“乐”不排在第五周,则所有可能的排法种数为( )
A. 种 B. 种 C. 种 D. 种
【答案】B
【解析】
【分析】符合要求的排法可以分为两类:第一类“射”排在第五周的排法,第二类“射”不在第二和第五周且“乐”不在第五周的排法,利用分步乘法原理求出各类的方法数,再利用分类加法原理求总的方法数.
【详解】“射”不在第二周且“乐”不在第五周的排法可以分为两类:第一类“射”排在第五周的排法,第二类“射”不在第二和第五周且“乐”不在第五周的排法,其中第一类的排法有种,第二类的排法有种,由分类加法原理可得总的排法数为504,
故选:B.
6. 某体育用品仓库中有12个同款篮球,其中一等品有8个,二等品有3个,三等品有1个.现从中不放回地随机抽取5个篮球进行质量检测,记抽到的一等品的个数为,则当取得最大值时,( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】B
【解析】
【分析】根据给定条件,利用超几何分布求出,再利用最大值情况列出不等式求解.
【详解】依题意,服从超几何分布,则,
当取得最大值时,,即,
解得,,所以.
故选:B
7. 已知5张奖券中只有2张有奖,甲、乙、丙3名同学依次不放回地各随机抽取1张,设甲、乙、丙中奖的概率分别为,则( )
A. 最大 B. 最大 C. 最大 D.
【答案】D
【解析】
【分析】计算甲中奖的概率,直接利用古典概型,乙中奖的情况,全概率公式,丙中奖的情况用全概率公式分多种情况计算.
【详解】计算甲中奖概率:甲第一个抽取,5张奖券共2张有奖,因此;
计算乙中奖概率,乙中奖分两种情况:
甲中奖后乙中奖:概率为;
甲未中奖后乙中奖:概率为;
;
计算丙中奖概率,分情况计算丙中奖情况:
甲中、乙中、丙中:;
甲中、乙不中、丙中:;
甲不中、乙中、丙中:;
甲不中、乙不中、丙中:;
;
因此.
8. 已知函数,若存在,对于任意都有,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】,
∵存在,对于任意都有,
∴在左侧附近,函数小于0.
,
,
①当时,,
∴存在,对于任意都有,,函数单调递增,
∴当时,,满足题意.
②当时,,
,
∴当时,,函数单调递减,
∴不存在,对于任意都有,
③当时,,
∴存在,对于任意都有,函数单调递减,
∴当时,,不满足题意.
综上所述,实数的取值范围是.
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,部分选对得部分分,有选错的得0分.)
9. 下列结论正确的是( )
A. 若随机变量,则时,概率最大
B. 若,,且,则,相互独立
C. ,,,则的值为
D. 已知,,,则
【答案】BD
【解析】
【分析】根据互斥事件、相互独立事件的概率公式以及条件概率公式逐个计算,分别对每个选项进行分析判断.
【详解】选项A:若随机变量,,
由于要使最大,则,故时,概率最大,故A错误;
选项B:根据条件概率公式,由,
得,所以,则,相互独立,故B正确;
选项C:由,即,
解得,故C错误;
选项D:由题意知,.因为,
所以,因此,
.又,
所以,故D正确.
10. 已知函数,则( )
A. ,是增函数
B. ,是奇函数
C. 若有三个不同的零点,,,则
D. 过点且与曲线相切的直线恰有3条,则
【答案】ACD
【解析】
【分析】选项A:根据导数与单调性的关系判断即可;选项B:根据奇函数的定义判断即可;选项C:根据函数零点的定义,结合韦达定理求解即可;选项D:利用导数的几何意义求得切线方程,代入点得,则函数与直线的图象有3个不同的交点,利用导数与极值的关系判断即可.
【详解】已知,则.
选项A:若是增函数,只需,只需即可,所以.
所以,是增函数,故A正确.
选项B:,,
则,故不是奇函数,故B错误.
选项C:若有三个不同的零点,,,则有3个根.
其中一个零点为,另外两个零点为的两个根,,则.
所以,故C正确.
选项D:设切点为,,
所以切线方程为.
又切线过,所以,即.
切线恰有3条,等价于有3个不同的实数解,即函数与直线有3个交点.
.
令,即,解得或.
当时,,当时,,
所以在、上单调递减,在上单调递增,
所以极小值为,极大值为,
所以当时,与有3个交点.
所以当时,过点且与曲线相切的直线恰有3条,故D正确.
11. 将一枚质地均匀的硬币连续投掷次,定义随机变量为结果中连续出现正面的最大次数.若始终未出现正面,规定,例如,投掷结果为“正反正正”时,连续出现正面的次数为和,故,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】A选项利用独立事件的概率乘法公式求得;B选项通过列出的分布列计算期望得;C选项通过枚举发现,说明不能简单分解为独立事件;D选项利用(正面次数)及期望的单调性证得.
【详解】对于A,对应于连续次扔出正面,于是,A正确;
对于B,,,,,
则,B正确;
对于C,观察前次扔出连续的次正面并不等价于前次的以及接下来的.
严格计算:,,,C错误;
对于D,不妨设表示前次投掷中出现正面的次数,
于是,则,则,于是,D正确.
故选:ABD
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 已知,则__________.
【答案】19
【解析】
【分析】利用排列数与组合数关系求得的值,进而求解.
【详解】由得,所以,
∴,解得,故.
故答案为:19.
13. 某学校田径队有甲乙等8名运动员,现将这8人平均分成、两组集训,求甲乙两人同在组的概率为________.
【答案】
【解析】
【详解】先从8人中选4人进组,其余4人进,总事件数为,
甲乙同在组时,只需从剩余6人中选2人补足组,其余4人进,符合要求事件数为,
所以所求概率.
14. 作为人工智能的核心领域,机器学习致力于让机器从数据中学习.在该领域中,如何度量样本间的相似性是一个基础问题,通常通过计算它们之间的“距离”来实现,闵氏距离便是多种距离度量中的一种基础且重要的形式.设两组数据分别为和,则这两组数据间的闵氏距离,其中表示阶数.若,,则的最小值为________.
【答案】##
【解析】
【分析】根据题意得出,构造函数,得出最小值在对称轴处取得,再构造,由导数求得最小值,即可求解.
【详解】由题意得,
令,则最小值在对称轴处取得,
所以,
因此对于固定的,的最小值为,
令,求导得,又,
当时,,在单调递减;
当时,,在单调递增;
所以,所以,
综上所述,的最小值为.
四、解答题(本题共5小题,共77分.解答题应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
15. 已知等比数列的前项和满足,且,,成等差数列.数列满足:.
(1)求,的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1),,,.
(2).
【解析】
【分析】(1)由数列的递推关系进行求解;
(2)由进行求和即可.
【小问1详解】
∵,,成等差数列,
∴,解得:,
又∵,
当时,,得:,
∴,∴,;
因为,
当时,,
两式相减得,
则时,;
当时,由得,解得符合该式;
所以,.
【小问2详解】
由于,
,
所以.
16. 已知双曲线的左焦点为,右顶点为,渐近线方程为,点在直线上.
(1)求的方程;
(2)过点的直线与相切于点(异于点),证明:.
【答案】(1)
(2)证明如下:
设,由,得,则.
易知直线的斜率存在(另一条过点的切线为),
设其方程为,即.
由消去,得.
因为直线与相切,
所以,且,得,
所以直线的方程为,
方程的根为,所以,
所以直线的方程为.
又因为点到直线的距离,等于点到轴的距离,
又点在内部,所以.
【解析】
【分析】(1)根据条件求出即可;
(2)设直线的方程,根据求出方程以及点的坐标、直线的方程,计算点到两直线的距离即可.
【小问1详解】
因为点在直线上,所以.
因为的渐近线方程为,所以,故.
所以的方程为.
【小问2详解】
略
17. 如图,在三棱锥中,,,,,,,点,分别是棱,上的点,且直线平面.
(1)求的长;
(2)求三棱锥的体积;
(3)求直线与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据线面垂直的性质,结合勾股定理的逆定理、余弦定理、锐角三角函数定义进行求解即可;
(2)根据三棱锥的等积性,结合三棱锥的体积公式进行求解即可;
(3)建立空间直角坐标系,利用空间向量夹角公式进行求解即可.
【小问1详解】
在中,由余弦定理,得,
在中,由余弦定理,得,
因为平面,平面,
所以,
所以在中,,
在中,,
在中,由余弦定理,得,
所以在中,由余弦定理,得.
【小问2详解】
所以在中,,
在中,,
在中,由余弦定理,得,
所以,
设点到平面的距离为,
由三棱锥的体积公式和性质,
得,所以.
【小问3详解】
由上可知:,取的中点,显然,
因为平面,平面,
所以,
因此以所在的直线为轴和轴,过与平行的直线为轴建立空间直角坐标系,如下图所示:
,
由上可知:是棱中点,,
所以可得,,即
设平面的法向量为,
,
所以,
所以取该平面的一个法向量为,
设直线BC与平面PAB所成角为,
所以.
18. 已知函数.
(1)当 求在处的切线方程;
(2)当时,证明;
(3)若对任意的不等正数,总有,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)证明:的定义域为,;
当时,令,解得:,
当时,;当时,;
在上单调递增,在上单调递减;
故;
要证,只需证,
即证;
设,则,
当时,;当时,,
在上单调递增,在上单调递减,.
又,,故.
(3)
【解析】
【分析】(1)利用导数的几何意义求得切线斜率,根据直线的点斜式即得切线方程;
(2)通过求导,判断函数单调性求得,将待证不等式等价转化为,再构建新函数,求其最值即可证得结论;
(3)由题设不等式等价转化后构建函数,根据其单调性得到,通过求的最大值即可求出参数范围.
【小问1详解】
当,故且,
故,故切线方程为,即.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
不妨设,则由得:,
即,
令,则,故在上单调递增,
在上恒成立,
即,又,(*);
设,则,
由解得:(舍)或,
当时,;当时,;
在上单调递增,在上单调递减,
,
由(*)可得,解得:,
的取值范围为.
19. 为了合理配置旅游资源,管理部门对首次来武汉旅游的游客进行了问卷调查,据统计,其中的人计划只参观黄鹤楼,另外的人计划既参观黄鹤楼又游览晴川阁,每位游客若只参观黄鹤楼,则记1分;若既参观黄鹤楼又游览晴川阁,则记2分.假设每位首次来武汉旅游的游客计划是否游览晴川阁相互独立,视频率为概率.
(1)从游客中随机抽取2人,记这2人的合计得分为X,求X的分布列和数学期望;
(2)从游客中随机抽取n人,记这n人的合计得分恰为分的概率为,求;
(3)从游客中随机抽取若干人逐个统计,记这些人的合计得分出现n分的概率为,求数列的通项公式.
【答案】(1) 的分布列如下:
2
3
4
; (2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据题意得到变量X的可能取值为2,3,4,结合独立事件的概率乘法公式,求得相应的概率,列出分布列,利用期望的公式,求得期望;
(2)由这n人的合计得分为分,则其中只有1人计划既参观黄鹤楼又游览晴川阁,得到,结合乘公比错位相减法求和,即可求解;
(3)记“合计得分恰为”为事件A,“合计得分”为事件B,得到,结合数列的递推关系式构造等比数列,进而求得数列的通项公式,得到答案
【小问1详解】
的人计划只参观黄鹤楼,另外的人计划既参观黄鹤楼又游览晴川阁,每位游客若只参观黄鹤楼记1分;
既参观黄鹤楼又游览晴川阁记2分.每位首次来武汉旅游的游客计划是否游览晴川阁相互独立,视频率为概率.
随机变量 的可能取值为 2,3,4,
可得 ,
的分布列如下:
2
3
4
数学期望为 ;
【小问2详解】
由这 人的合计得分为 分,
则其中只有1人计划既参观黄鹤楼又游览晴川阁,
则 ,
由两式相减, 可得
;
【小问3详解】
在随机抽取的若干人的合计得分为 分的基础上再抽取1人,
则这些人的合计得分可能为 分或 分,
记“合计得 分”为事件 ,“合计得 分”为事件 , 与 是对立事件,
,
,即
,则数列 是首项为 ,公比为 的等比数列,
,.
【点睛】方法点睛:如果数列是等差数列,是等比数列,求数列的前项和时,可采用“错位相减法”求和,一般是和式两边同乘以等比数列的公比,然后作差求解, 在写出“”与“” 的表达式时应特别注意将两式“错项对齐”以便下一步准确写出“”的表达式.
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A层高中第四次联合教研素质评价
高二数学
命题单位:怀远一中 审题单位:蚌埠二中
一、单选题(本题共8小题,每小题5分,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)
1. 物体所受到的重力F与其到地心的距离r的关系为,则F对于r的瞬时变化率为( ).
A. B. C. D.
2. 已知数列满足,若,则为( )
A. 3 B. 9 C. 27 D. 81
3. 为推进“数字适老,智慧生活”,某社区开展AI应用培训活动.现随机抽取一位学员,其每日在线学习积分的取值分别为0,1,2,若,,则( )
A. 0.1 B. 0.2 C. 0.3 D. 0.4
4. 的二项展开式中x的系数是( )
A. B. C. D.
5. 为了弘扬我国古代的“六艺文化”,某学校欲利用每周的社团活动课开设“礼”“乐”“射”“御”“书”“数”六门课程,每周开设一门,连续开设六周,若课程“射”不排在第二周,课程“乐”不排在第五周,则所有可能的排法种数为( )
A. 种 B. 种 C. 种 D. 种
6. 某体育用品仓库中有12个同款篮球,其中一等品有8个,二等品有3个,三等品有1个.现从中不放回地随机抽取5个篮球进行质量检测,记抽到的一等品的个数为,则当取得最大值时,( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
7. 已知5张奖券中只有2张有奖,甲、乙、丙3名同学依次不放回地各随机抽取1张,设甲、乙、丙中奖的概率分别为,则( )
A. 最大 B. 最大 C. 最大 D.
8. 已知函数,若存在,对于任意都有,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,部分选对得部分分,有选错的得0分.)
9. 下列结论正确的是( )
A. 若随机变量,则时,概率最大
B. 若,,且,则,相互独立
C. ,,,则的值为
D. 已知,,,则
10. 已知函数,则( )
A. ,是增函数
B. ,是奇函数
C. 若有三个不同的零点,,,则
D. 过点且与曲线相切的直线恰有3条,则
11. 将一枚质地均匀的硬币连续投掷次,定义随机变量为结果中连续出现正面的最大次数.若始终未出现正面,规定,例如,投掷结果为“正反正正”时,连续出现正面的次数为和,故,则( )
A. B.
C. D.
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 已知,则__________.
13. 某学校田径队有甲乙等8名运动员,现将这8人平均分成、两组集训,求甲乙两人同在组的概率为________.
14. 作为人工智能的核心领域,机器学习致力于让机器从数据中学习.在该领域中,如何度量样本间的相似性是一个基础问题,通常通过计算它们之间的“距离”来实现,闵氏距离便是多种距离度量中的一种基础且重要的形式.设两组数据分别为和,则这两组数据间的闵氏距离,其中表示阶数.若,,则的最小值为________.
四、解答题(本题共5小题,共77分.解答题应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
15. 已知等比数列的前项和满足,且,,成等差数列.数列满足:.
(1)求,的通项公式;
(2)求数列的前项和.
16. 已知双曲线的左焦点为,右顶点为,渐近线方程为,点在直线上.
(1)求的方程;
(2)过点的直线与相切于点(异于点),证明:.
17. 如图,在三棱锥中,,,,,,,点,分别是棱,上的点,且直线平面.
(1)求的长;
(2)求三棱锥的体积;
(3)求直线与平面所成角的正弦值.
18. 已知函数.
(1)当 求在处的切线方程;
(2)当时,证明;
(3)若对任意的不等正数,总有,求实数的取值范围.
19. 为了合理配置旅游资源,管理部门对首次来武汉旅游的游客进行了问卷调查,据统计,其中的人计划只参观黄鹤楼,另外的人计划既参观黄鹤楼又游览晴川阁,每位游客若只参观黄鹤楼,则记1分;若既参观黄鹤楼又游览晴川阁,则记2分.假设每位首次来武汉旅游的游客计划是否游览晴川阁相互独立,视频率为概率.
(1)从游客中随机抽取2人,记这2人的合计得分为X,求X的分布列和数学期望;
(2)从游客中随机抽取n人,记这n人的合计得分恰为分的概率为,求;
(3)从游客中随机抽取若干人逐个统计,记这些人的合计得分出现n分的概率为,求数列的通项公式.
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