内容正文:
重庆市第十一中学校教育集团高2027届高二下期期中考试
数学试题
注意事项:
1.本试卷满分为150分,考试时间为120分钟.
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上.
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂照,如需改动用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号,回答非选择题时,将答案写在题卡上,写在本试卷上无效.
一、单项选择题.本大题共8个小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知随机变量X满足,则的值是( )
A. B. 9 C. D. 3
2. 将4本不同的书发给3位同学,每人至少一本的不同发放种数为( )
A. 36 B. 44 C. 65 D. 72
3. 在的展开式中,含的项的系数是( )
A. 35 B. 15 C. -35 D. -15
4. 设随机变量,,若,则的值是( )
A. B. C. D.
5. 已知10件产品中可能存在次品,从中抽取2件,设抽出的次品数为X,,且该产品的次品率不超过0.4,则这10件产品中次品的件数是( )
A. 0 B. 2 C. 4 D. 8
6. 甲,乙两个小组各10名学生的数学测试成绩如下(单位:分).
甲组:82,84,85,89,79,80,91,89,79,74
乙组:76,90,84,82,81,87,86,82,80,83
现从这20名学生中随机抽取一人,将“抽出的学生为甲组学生”记为事件A;“抽出的学生的数学测试成绩不低于85分”记为事件B,则的值是( )
A. B. C. D.
7. 若将整个样本空间想象成一个边长为1的正方形,任何事件都对应样本空间的一个子集,且事件发生的概率对应子集的面积.则如图所示的阴影部分的面积表示( )
A. 事件A发生的概率 B. 事件B发生的概率
C. 事件B不发生条件下事件A发生的概率 D. 事件A、B同时发生的概率
8. 一位飞镖运动员向一个目标投掷三次,记事件“第i次命中目标”().已知,,,则的值为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题.本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知且,则下列结论错误的是( )
A. B.
C. D. 若,则
10. 已知三个密度函数的图象如图所示,则( )
A.
B.
C. 若,,则
D. 若,,则,使得
11. 已知a,b,c都为正整数,且,随机变量,则下列结论正确的有( )
A. 符合条件的a,b,c的解共有组 B.
C. D.
三、填空题.本题共3小题,每小题5分,其中14题第一空2分,第二空3分,共15分.
12. 的展开式中的系数是________.
13. 现要安排小张在内的5位职员参与4天值班,每天一人值班,小张要么不值班,若值班则只值第一天,同时相邻两天不能安排同一人值班,则不同的值班种数是________.
14. A、B两个箱子中各装有3个产品,其中A箱子中是2个正品和1个次品,B箱子中是3个次品.现从A、B两箱子中各取一个产品交换放入另一箱子中,则第一次交换后,A箱中仍有2个正品一个次品的概率为________,重复n次这样的操作后,记A箱子中正品个数为,的数学期望________.(用n表示)
四、解答题.本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 某电视台闯关答题栏目中,参加第一轮闯关的选手需依次回答A,B,C三道题,一旦答对,即可直接进入决赛,停止后续答题;若题目答错,则继续依次回答下一题,直至3道题目答完.已知该选手答对A,B,C题目的概率分别为0.5、0.6、0.7,且每次答题是否答对相互独立.
(1)求该选手在第一轮答题的次数X的分布列及数学期望;
(2)求该选手能够进入决赛的概率.
16. 已知的展开式中第2项、第3项、第4项的二项式系数成等差数列.
(1)求n的值;
(2)若,求的值.
17. 甲、乙两工厂试生产同一型号的零件,经检验,甲工厂试生产的零件的合格率为80%,乙工厂试生产的零件的合格率为90%,若将这些零件混合放在一起,则合格率为88%.
(1)设甲工厂试生产的零件有m件,乙工厂试生产的零件有n件,求证:;
(2)从混合放在一起的零件中随机抽取一个,若该零件是合格品,求该零件来自甲工厂的概率;
(3)已知这批混合零件共10件,甲厂2件,乙8件,从中不放回随机抽取3件,记这3件来自甲厂的个数为,求的分布列及期望.
18. 已知函数.
(1)当时,求函数在点处的切线方程;
(2)函数有两个不同的极值点,,且,
(ⅰ)求m的取值范围;
(ⅱ)证明:.
19. 某学校为研究校园信息传播规律,建立如下概率模型:选取n名学生,每人对信息的“易感系数”相同,记为,该值越大越容易被传播.传播按天进行,规则如下:第一天,随机选取其中名学生发布消息,每位被选中的学生真正接收到并相信该消息(称为“知情者”)的概率为p,且相互独立.从第二天起,每天每位“知情者”都会尝试影响每一位“非知情者”,一旦被影响即成为新的知情者,并参与后续传播.
(1)若,时,求第一天结束时,至少有2人成为知情者的概率;
(2)第一天结束时,知情者人数为奇数的概率;
(3)对任意一位非知情者,若某天有k位知情者尝试影响他,则他当天被影响的概率为.当,,时,求两天后学生甲成为知情者的概率(用含a的式子表示);并基于此模型,简要说明为什么现实中某些热点话题常会出现突然爆发式传播.
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重庆市第十一中学校教育集团高2027届高二下期期中考试
数学试题
注意事项:
1.本试卷满分为150分,考试时间为120分钟.
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上.
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂照,如需改动用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号,回答非选择题时,将答案写在题卡上,写在本试卷上无效.
一、单项选择题.本大题共8个小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知随机变量X满足,则的值是( )
A. B. 9 C. D. 3
【答案】B
【解析】
【分析】根据方差的性质求解.
【详解】.
2. 将4本不同的书发给3位同学,每人至少一本的不同发放种数为( )
A. 36 B. 44 C. 65 D. 72
【答案】A
【解析】
【分析】先将书分为3组,再将这三份书全排列分给3位同学.
【详解】由题可知,有1位同学分得两本书,其他2位同学各得一本,
可以先从4本书中挑出2本,将书分为3份,再将这三份书全排列分给3位同学,故不同分法的种数是.
3. 在的展开式中,含的项的系数是( )
A. 35 B. 15 C. -35 D. -15
【答案】C
【解析】
【详解】在的展开式中,
含的项为,
所以所求系数为.
4. 设随机变量,,若,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据二项分布求出即可得解.
【详解】因为,
所以,解得,
所以.
5. 已知10件产品中可能存在次品,从中抽取2件,设抽出的次品数为X,,且该产品的次品率不超过0.4,则这10件产品中次品的件数是( )
A. 0 B. 2 C. 4 D. 8
【答案】B
【解析】
【分析】设10件产品中存在件次品,根据题意列出方程求出的值.
【详解】设10件产品中存在件次品,从中抽取2件,其次品数为,
由得,,
化简得,解得或;
又该产品的次品率不超过,;
应取.
6. 甲,乙两个小组各10名学生的数学测试成绩如下(单位:分).
甲组:82,84,85,89,79,80,91,89,79,74
乙组:76,90,84,82,81,87,86,82,80,83
现从这20名学生中随机抽取一人,将“抽出的学生为甲组学生”记为事件A;“抽出的学生的数学测试成绩不低于85分”记为事件B,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用条件概率公式求解即可得到 答案.
【详解】由题意知,,
表示20人随机抽取一人,既是甲组又是数学测试成绩不低于85分的概率,,
根据条件概率的计算公式得.
7. 若将整个样本空间想象成一个边长为1的正方形,任何事件都对应样本空间的一个子集,且事件发生的概率对应子集的面积.则如图所示的阴影部分的面积表示( )
A. 事件A发生的概率 B. 事件B发生的概率
C. 事件B不发生条件下事件A发生的概率 D. 事件A、B同时发生的概率
【答案】A
【解析】
【详解】由题意可知:阴影部分的面积为.
故选:A.
8. 一位飞镖运动员向一个目标投掷三次,记事件“第i次命中目标”().已知,,,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】分析第二次命中的两种情况,利用全概率公式,结合已知条件求出;再利用全概率公式,结合已知条件求出.
【详解】由全概率公式,第二次命中的概率由“第一次命中”和“第一次未命中”两种情况决定:
,
,,
由,当时,,
由,当时,,
,
第三次命中的概率由“第二次命中”和“第二次未命中”两种情况决定:
,
,,
由,当时,,
由,当时,,
.
二、多项选择题.本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知且,则下列结论错误的是( )
A. B.
C. D. 若,则
【答案】AD
【解析】
【详解】选项:左边,
右边,左边右边,故错误.
选项:,故正确.
选项:左边,
右边,
左边右边,故正确.
选项:若,则或,解得或,故错误.
10. 已知三个密度函数的图象如图所示,则( )
A.
B.
C. 若,,则
D. 若,,则,使得
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用正态分布曲线的性质判断ABD,再根据已知求解概率即可判断C.
【详解】根据正态曲线关于直线对称,且越大曲线越靠右,则,故A正确;
又越小,数据越集中,正态曲线越瘦高,则,故B错误;
,
则,
所以,故C正确;
因为,取,则,故D正确.
11. 已知a,b,c都为正整数,且,随机变量,则下列结论正确的有( )
A. 符合条件的a,b,c的解共有组 B.
C. D.
【答案】ABC
【解析】
【分析】利用隔板法,结合已知条件判断选项A,分析的可能取值,求出相应有序组和对应组数,求出相应概率,进而求出期望,判断选项B,C,利用方差公式结合期望及概率求出选项D.
【详解】已知a,b,c都为正整数,且,随机变量,
利用隔板法,把7个相同的球排成一排,中间6个空隙插入2个隔板,
符合条件的解个数为组,故A正确;
要使最大值为3,需满足,且,其中至少一个等于3,
满足条件的有序组为和,共6组,
,故B正确;
的可能值为3,4,5,对应的组数为:
,共6组,
,排列为,共6组,
,排列为,共3组,
期望为,故C正确;
,
,
,
,故D错误.
三、填空题.本题共3小题,每小题5分,其中14题第一空2分,第二空3分,共15分.
12. 的展开式中的系数是________.
【答案】
【解析】
【分析】写出展开式通项,令的指数为,求出参数的值,代入通项即可得解.
【详解】的展开式通项为,
令可得,故展开式中的系数为.
13. 现要安排小张在内的5位职员参与4天值班,每天一人值班,小张要么不值班,若值班则只值第一天,同时相邻两天不能安排同一人值班,则不同的值班种数是________.
【答案】144
【解析】
【分析】分小张不值班和小张值一天班两种情况讨论,确定每一天的值班情况种数,利用加法原理和乘法原理求解即可.
【详解】若小张不值班,则第一天有种可能,则第二天安排的值班人员与第一天的不同,
则第二天有种可能,同理可知第三天、第四天都有种可能,
所以这四天的值班情况有种;
若小张值班,则只值第一天,第二天有种可能,第三天有种可能,第四天有种可能,
则这四天的值班情况有种;
一共有种可能.
14. A、B两个箱子中各装有3个产品,其中A箱子中是2个正品和1个次品,B箱子中是3个次品.现从A、B两箱子中各取一个产品交换放入另一箱子中,则第一次交换后,A箱中仍有2个正品一个次品的概率为________,重复n次这样的操作后,记A箱子中正品个数为,的数学期望________.(用n表示)
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】根据给定条件,利用相互独立事件的概率公式求出第一次交换后,A箱中仍有2个正品一个次品的概率;利用全概率公式,构造概率递推公式,再利用构造法求出数列通项.
【详解】第一次交换后,A箱中仍有2个正品一个次品的事件是A箱取次品、B箱取次品的事件,
所以第一次交换后,A箱中仍有2个正品一个次品的概率为;
A箱子中正品个数为,恰有2个正品的概率为,恰有1个正品的概率为,
则;,,
由全概率公式得,
,
得,
当时,,则,
而,因此数列是首项为,公比为的等比数列,
则,即,
所以.
四、解答题.本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 某电视台闯关答题栏目中,参加第一轮闯关的选手需依次回答A,B,C三道题,一旦答对,即可直接进入决赛,停止后续答题;若题目答错,则继续依次回答下一题,直至3道题目答完.已知该选手答对A,B,C题目的概率分别为0.5、0.6、0.7,且每次答题是否答对相互独立.
(1)求该选手在第一轮答题的次数X的分布列及数学期望;
(2)求该选手能够进入决赛的概率.
【答案】(1)
1
2
3
0.5
0.3
0.2
(2)0.94
【解析】
【分析】(1)求出的可能值及各个值对应的概率,列出分布列并求出期望.
(2)利用相互独立事件的概率公式及对立事件的概率公式求解.
【小问1详解】
依题意,答题的次数的所有可能值为,
,
所以的分布列为
1
2
3
0.5
0.3
0.2
数学期望.
【小问2详解】
该选手不能进入决赛的事件是A,B,C三道题都答错的事件,
因此该选手不能进入决赛的概率,
所以该选手能够进入决赛的概率.
16. 已知的展开式中第2项、第3项、第4项的二项式系数成等差数列.
(1)求n的值;
(2)若,求的值.
【答案】(1)7 (2)
【解析】
【分析】(1)利用二项式系数的定义和等差数列的性质列方程求解;
(2)利用赋值法求出各项系数和及常数项,进而相减求解.
【小问1详解】
已知展开式中第2,3,4项的二项式系数成等差数列,则,即
,化简得,
整理得,
解得或,
,故,
.
【小问2详解】
,
,
当时,,解得;
当时,,故;
.
17. 甲、乙两工厂试生产同一型号的零件,经检验,甲工厂试生产的零件的合格率为80%,乙工厂试生产的零件的合格率为90%,若将这些零件混合放在一起,则合格率为88%.
(1)设甲工厂试生产的零件有m件,乙工厂试生产的零件有n件,求证:;
(2)从混合放在一起的零件中随机抽取一个,若该零件是合格品,求该零件来自甲工厂的概率;
(3)已知这批混合零件共10件,甲厂2件,乙8件,从中不放回随机抽取3件,记这3件来自甲厂的个数为,求的分布列及期望.
【答案】(1)
甲工厂试生产的件零件的合格率为80%,则合格零件为件;
乙工厂试生产的件零件的合格率为90%,则合格零件为件,
混合后,总零件为件,合格率为88%,则混合后合格零件为件,
依题意,,化简得,即.
(2);
(3)
0
1
2
.
【解析】
【分析】(1)根据给定条件,利用频数、频率、样本容量的关系列式推理得证.
(2)由(1)的结论,利用条件概率公式计算即得.
(3)求出的可能值及对应的概率,列出分布列并求出期望.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
设甲工厂试生产的零件有件,乙工厂试生产的零件有件,由(1)知,
事件“任取一个混合放在一起的零件,零件来自甲工厂”,
事件“任取一个混合放在一起的零件,零件来自乙工厂”,
事件“任取一个混合放在一起的零件,零件是合格品”,
则,,
所以所求概率.
【小问3详解】
依题意,的所有可能值为,
,
所以的分布列为:
0
1
2
数学期望.
18. 已知函数.
(1)当时,求函数在点处的切线方程;
(2)函数有两个不同的极值点,,且,
(ⅰ)求m的取值范围;
(ⅱ)证明:.
【答案】(1)
(2)(ⅰ)
(ⅱ)因为,
所以,
所以,
令,则,代入上式得:,
因为,所以
,
要证,只需证,即证,
令,则,
令,则,
所以即在上单调递减,,
所以在上单调递增,所以,
即成立,故得证.
【解析】
【分析】(1)根据导数的几何意义求解;
(2)化简,求导,并令,分离参数得到,令,利用导数分析函数的取值,求出m的取值范围;
(ⅱ)利用极值点性质得到,,令,将待证式转化为,构造函数,利用导数分析单调性,进而证明.
【小问1详解】
当时, ,,
所以,所以函数在点处的切线方程为:,
即;
【小问2详解】
,
,令,则,
令,则,
所以当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
所以,
当时,,当时,
因为函数有两个不同的极值点,所以有两个不同的根,
所以,故m的取值范围为;
(ⅱ)略
19. 某学校为研究校园信息传播规律,建立如下概率模型:选取n名学生,每人对信息的“易感系数”相同,记为,该值越大越容易被传播.传播按天进行,规则如下:第一天,随机选取其中名学生发布消息,每位被选中的学生真正接收到并相信该消息(称为“知情者”)的概率为p,且相互独立.从第二天起,每天每位“知情者”都会尝试影响每一位“非知情者”,一旦被影响即成为新的知情者,并参与后续传播.
(1)若,时,求第一天结束时,至少有2人成为知情者的概率;
(2)第一天结束时,知情者人数为奇数的概率;
(3)对任意一位非知情者,若某天有k位知情者尝试影响他,则他当天被影响的概率为.当,,时,求两天后学生甲成为知情者的概率(用含a的式子表示);并基于此模型,简要说明为什么现实中某些热点话题常会出现突然爆发式传播.
【答案】(1)
(2)
(3),说明:
由模型中可知,尝试影响同一名非知情者的知情者人数越多,该非知情者被影响的概率越大.
当知情者人数增加后,下一天会有更多人参与传播,进一步提高非知情者被影响的概率,
从而形成“人数增加—影响概率增大—人数继续增加”的正反馈,
因此现实中某些热点话题可能会出现突然爆发式传播.
【解析】
【分析】(1)把第一天成为知情者的人数看成服从二项分布的随机变量,利用对立事件求“至少人”的概率.
(2)仍利用二项分布,把奇数项概率和与偶数项概率和相加、相减,借助二项式展开求出奇数概率.
(3)按学生甲第一天是否被抽中分类讨论:若被抽中,需考虑其第一天直接成为知情者或第二天被另一名知情者影响;若未被抽中,则由第一天形成的知情者人数影响其第二天成为知情者的概率.
【小问1详解】
设第一天结束时成为知情者的人数为,则.
因此第一天结束时至少有人成为知情者的概率为:
.
故所求概率为.
【小问2详解】
设第一天结束时成为知情者的人数为,则.
记为取偶数的概率,为取奇数的概率,则 .
又由二项式展开可知.
联立两式得.
故第一天结束时,知情者人数为奇数的概率为.
【小问3详解】
由题意,,,.
第一天随机选取名学生,所以学生甲被选中的概率为,未被选中的概率为.
若学生甲第一天被选中,则甲第一天直接成为知情者的概率为.
若甲第一天未真正接收到并相信该消息,则概率为,此时只有另一名被选中的学生可能在第一天成为知情者,
并在第二天尝试影响甲. 由于只有1个人影响甲,所以甲被影响的概率是.
因此在甲第一天被选中的条件下,甲两天后成为知情者的概率为.
若学生甲第一天未被选中,这时第一天被选中的2个人都不是甲.
这2个人中,每个人成为知情者的概率都是.
所以第一天结束后,可能有0人、1人或2人成为知情者.
分别算:
若有0人成为知情者,那么第二天没人影响甲,甲成为知情者的概率是.
若有1人成为知情者,那么这1个人第二天影响甲,甲被影响的概率是.
若有2人成为知情者,那么2个人都影响甲,甲没有被任何一个人影响的概率是.
所以甲至少被其中一个人影响的概率是.
接下来算这三种情况出现的概率.
第一天选中的2个人中,成为知情者的人数服从二项分布:,
也就是:;;.
所以在“甲第一天没被选中”的条件下,甲两天后成为知情者的概率为: .
化简得.
综上,两天后学生甲成为知情者的概率为.
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