内容正文:
机密★启用前
河北5月高二期中考试
数学
(试卷满分:150分,考试时间:120分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,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,用0.5mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效.
3.考试结束后,请将答题卡上交.
一、选择题: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. 河北人文厚重,山水壮美,拥有众多5A景区和世界文化遗产,甲、乙、丙三人计划暑假去河北旅游,每人从承德避暑山庄、白洋淀景区、白石山景区、野三坡景区、南湖·开滦旅游景区这5个景点中随机任选1个去游玩,则不同的选择方法种数为( )
A. 125 B. 60 C. 25 D. 10
2. 已知随机变量X的分布列为:
X
1
2
3
4
P
则( )
A. B. C. D.
3. 已知随机变量X服从正态分布,若,,则( )
A. B. 0 C. 1 D. 2
4. 一个不透明的盒子中有质地、大小均相同的10个小球,其中有5个红球,3个白球,2个黑球,现采取不放回的方式每次从盒中随机抽取一个小球,则第二次抽到红球的概率为( )
A. B. C. D.
5. 已知函数,则( )
A. B. C. D.
6. 从含甲的5名候选人中选派出3人参加A,B,C三项活动,且每项活动有且仅有1人参加,若选派甲,则甲只参加A项活动,则不同的选派方案有( )
A. 6种 B. 10种 C. 12种 D. 36种
7. 为了解喜爱钓鱼是否与性别有关,某同学随机在人群中抽取了若干人进行调查,抽取男性人数与女性人数相同,男性喜爱钓鱼的人数占男性人数的,女性喜爱钓鱼的人数占女性人数的,若有的把握认为是否喜爱钓鱼与性别有关,则被调查的男性中不喜爱钓鱼的至少有( )
附:,其中.
A. 人 B. 人 C. 人 D. 人
8. 将个编号为的小球放入个编号为的盒子中,若一个球的号码与放入该球的盒子的号码恰好相同,我们称之为一个“完美归位”,设“完美归位”的个数为,则 ( )
A. B. C. D.
二、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. 下列结论中正确的是( )
A. 在回归模型中,决定系数越大,则模型的拟合效果越好
B. 根据分类变量X与Y的成对样本数据,计算得到 ,根据小概率值的独立性检验( ),可判断X与Y有关联,且此时推断犯错误的概率不大于
C. 具有线性相关关系的变量,其经验回归方程为,若样本点中心为,则
D. 若一组样本数据的对应样本点都在直线 上,则这组样本数据的相关系数为
10. 已知2≤m<n,,则下列排列组合数关系式正确的是( )
A. B. C. D.
11. 已知一个袋子中放有个不同的红球和个不同的黄球,现从中逐个摸取个小球.方案一:有放回地摸球,记取得红球个数为;方案二:不放回地摸球,记取得红球个数为.下列说法中,正确的有( )
A.
B.
C. ,其中
D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 下列关系中,属于相关关系的是______(填序号).
①球的体积与该球的半径之间的关系;
②农作物的产量与施肥量之间的关系;
③一般情况下,一个人的身高和体重之间的关系.
13. 已知随机变量X,Y满足,且,,则______.
14. 在的展开式中任取其中1项,若取到的项中的x的指数是2,则取到的项中的y的指数大于等于2的概率是______.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.
15. 新型模型是近年来针对数据降噪任务研发的算法工具,通过创新神经网络结构,优化传统模型难以处理的高噪声数据.实验人员用含噪声的图像数据对一种新型降噪模型进行实验,对使用该模型后,图像中的噪声残留量y(单位:个/像素)进行检测,统计得到下表:
第x轮迭代
1
2
3
4
5
噪声残留量y(个/像素)
67
57
50
42
34
并计算得:.
(1)计算变量x(迭代轮数)和变量y(噪声残留量)的样本相关系数r(r的值精确到0.001);
(2)若图像中的噪声残留量不高于10个/像素,则说明数据降噪完成.用最小二乘法求y关于x的经验回归方程,并预测该模型至少需要迭代多少轮才可以完成降噪?
参考数据及公式:样本数据的相关系数,其回归直线的斜率和截距的最小二乘估计值分别为:,,.
16. 已知甲、乙、丙等6位同学站成一排照相.
(1)若甲、乙2位同学站在两端,有多少种排法?
(2)若甲、乙必须相邻,且都不与丙相邻,有多少种排法?
(3)若甲站在乙的左边,乙站在丙的左边(其中甲、乙与乙、丙都不一定相邻),有多少种排法?(最后结果都用数字作答)
17. 已知.
(1)求;
(2)求;
(3)求.
18. 某医院一科室共有包括甲、乙、丙在内的7名医生,其中男医生4人,女医生3人,现从中任选3名医生参加义诊.
(1)求医生甲、乙、丙3人中至少有1人被选中的概率;
(2)设选中的女医生人数为X,求X的分布列和数学期望;
(3)已知甲为男医生,设“男医生甲被选中”为事件A,“至多有m名女医生被选中”()为事件B(当时,事件B即为“没有女医生被选中”),若,求的最小值.
19. 某小区内有两家超市A,B.小区的居民经常去这两家超市购物,经过一段时间的统计发现,第i天选择超市A的居民第(i+1)天选择超市A和超市B的概率均为;第i天选择超市B的居民第(i+1)天选择超市A和超市B的概率分别为和.已知居民第1天选择超市A的概率为,选择超市B的概率为.
(1)求居民第2天选择超市A购物的概率;
(2)若有3位居民第1天和第2天都去购物(3位居民的选择互不影响),记第2天选择超市A购物的人数为X,求X的分布列及数学期望;
(3)若某居民每天都去超市购物,记第n天选择超市A的概率为,且有,数列的前n项和为,求出,并证明.
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河北5月高二期中考试
数学
(试卷满分:150分,考试时间:120分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,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,用0.5mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效.
3.考试结束后,请将答题卡上交.
一、选择题: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. 河北人文厚重,山水壮美,拥有众多5A景区和世界文化遗产,甲、乙、丙三人计划暑假去河北旅游,每人从承德避暑山庄、白洋淀景区、白石山景区、野三坡景区、南湖·开滦旅游景区这5个景点中随机任选1个去游玩,则不同的选择方法种数为( )
A. 125 B. 60 C. 25 D. 10
【答案】A
【解析】
【详解】因为从5个景点中任选一个,每人均有5种独立选法,
所以共有种不同的选法.
2. 已知随机变量X的分布列为:
X
1
2
3
4
P
则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由随机变量分布列性质得:,解得,
所以.
3. 已知随机变量X服从正态分布,若,,则( )
A. B. 0 C. 1 D. 2
【答案】C
【解析】
【详解】因为X服从正态分布,所以正态曲线关于对称,
又因为,则,
且,即,
可知a与3是关于对称的,所以.
4. 一个不透明的盒子中有质地、大小均相同的10个小球,其中有5个红球,3个白球,2个黑球,现采取不放回的方式每次从盒中随机抽取一个小球,则第二次抽到红球的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设第一次抽到红球为事件,第二次抽到红球为事件,第一次抽到白球为事件,第一次抽到黑球为事件,
则,,,,,
所以.
5. 已知函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】因为
所以.
6. 从含甲的5名候选人中选派出3人参加A,B,C三项活动,且每项活动有且仅有1人参加,若选派甲,则甲只参加A项活动,则不同的选派方案有( )
A. 6种 B. 10种 C. 12种 D. 36种
【答案】D
【解析】
【分析】分类讨论甲是否参加活动,再根据特殊元素法结合排列数分析求解即可.
【详解】当甲参加活动时,因为甲只参加A项活动,
先把甲安排到A项活动,然后再从剩下的4人中任选2人,再安排到B,C两项活动,
共有种方案;
当甲不参加活动时,因为其他人都没有要求,
先从剩下的4人中任选3人,然后再安排到A,B,C三项活动中,
共有种方案;
由加法计数原理,共有种方案.
7. 为了解喜爱钓鱼是否与性别有关,某同学随机在人群中抽取了若干人进行调查,抽取男性人数与女性人数相同,男性喜爱钓鱼的人数占男性人数的,女性喜爱钓鱼的人数占女性人数的,若有的把握认为是否喜爱钓鱼与性别有关,则被调查的男性中不喜爱钓鱼的至少有( )
附:,其中.
A. 人 B. 人 C. 人 D. 人
【答案】C
【解析】
【分析】设被调查的男性有人,则女性有人,列出列联表,根据独立性检验的基本思想可得出关于的不等式,结合可得出的值,即可得出被调查的男性中不喜爱钓鱼的人数至少为.
【详解】设被调查的男性有人,则女性有人,根据题意,可得列联表如下:
钓鱼
性别
男性
女性
总计
喜爱钓鱼
不喜爱钓鱼
总计
则,
本次调查得出“有的把握认为是否喜爱钓鱼与性别有关”的结论,
可得 ,解得 ,
又因为列联表中相关人数需为整数,则,
所以,被调查的男性中不喜爱钓鱼的至少有人.
8. 将个编号为的小球放入个编号为的盒子中,若一个球的号码与放入该球的盒子的号码恰好相同,我们称之为一个“完美归位”,设“完美归位”的个数为,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由题意得,的可能取值为,分别计算其概率,然后利用方差的公式计算即可.
【详解】的可能取值为,
,,
,,
所以 ,
则 ,
所以 ,故D正确.
二、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. 下列结论中正确的是( )
A. 在回归模型中,决定系数越大,则模型的拟合效果越好
B. 根据分类变量X与Y的成对样本数据,计算得到,根据小概率值的独立性检验( ),可判断X与Y有关联,且此时推断犯错误的概率不大于
C. 具有线性相关关系的变量,其经验回归方程为,若样本点中心为,则
D. 若一组样本数据的对应样本点都在直线 上,则这组样本数据的相关系数为
【答案】AC
【解析】
【详解】对于A选项,决定系数越大,模型的拟合效果越好,故A正确;
对于B选项,,故不能在的小概率值下判断与有关联,故B错误;
对于C选项,经验回归方程过样本中心点,将代入得 ,解得,故C正确;
对于D选项,样本点都在直线 上,则完全正相关,所以相关系数为,D项错误.故选AC.
10. 已知2≤m<n,,则下列排列组合数关系式正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】对于A,,,,A错误;
对于B,,,B正确;
对于C,,C正确;
对于D,,D错误.
11. 已知一个袋子中放有个不同的红球和个不同的黄球,现从中逐个摸取个小球.方案一:有放回地摸球,记取得红球个数为;方案二:不放回地摸球,记取得红球个数为.下列说法中,正确的有( )
A.
B.
C. ,其中
D.
【答案】AD
【解析】
【详解】方案一中,有放回地摸球,每次取到红球的概率为,
摸次球,则取得红球个数,
∴,;
方案二中,不放回地摸球,取得红球个数服从超几何分布,
则,,
所以,,故A,D正确;
当时, ,
,即,故C错误;
,
∵ ,;
∴ ,
,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
故,故B错误.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 下列关系中,属于相关关系的是______(填序号).
①球的体积与该球的半径之间的关系;
②农作物的产量与施肥量之间的关系;
③一般情况下,一个人的身高和体重之间的关系.
【答案】②③
【解析】
【详解】在①中,球的体积与该球的半径之间是函数关系,不是相关关系;
在②中,农作物的产量与施肥量之间不具有严格的函数关系,但具有相关关系;
在③中,一般情况下,一个人的身高和体重是正相关关系.
13. 已知随机变量X,Y满足,且,,则______.
【答案】8
【解析】
【分析】根据二项分布的概率公式可得,进而可得,结合方差的性质运算求解即可.
【详解】因为,则,
即,且,解得,
则,可得,
又因为,所以.
14. 在的展开式中任取其中1项,若取到的项中的x的指数是2,则取到的项中的y的指数大于等于2的概率是______.
【答案】
【解析】
【详解】的展开式每一项的形式如:,其中a为该项的系数, ,且 ①,
所以此方程共有=66组自然数解,即的展开式共有66项;
若m=2时,即n+p=8②,所以此方程②共有组自然数解;
若再有n≥2,则方程②有=7组解.设为“取到的项中的x的指数是2”,为“取到的项中的y的指数大于等于2”,
则,,所以.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.
15. 新型模型是近年来针对数据降噪任务研发的算法工具,通过创新神经网络结构,优化传统模型难以处理的高噪声数据.实验人员用含噪声的图像数据对一种新型降噪模型进行实验,对使用该模型后,图像中的噪声残留量y(单位:个/像素)进行检测,统计得到下表:
第x轮迭代
1
2
3
4
5
噪声残留量y(个/像素)
67
57
50
42
34
并计算得:.
(1)计算变量x(迭代轮数)和变量y(噪声残留量)的样本相关系数r(r的值精确到0.001);
(2)若图像中的噪声残留量不高于10个/像素,则说明数据降噪完成.用最小二乘法求y关于x的经验回归方程,并预测该模型至少需要迭代多少轮才可以完成降噪?
参考数据及公式:样本数据的相关系数,其回归直线的斜率和截距的最小二乘估计值分别为:,,.
【答案】(1)
(2) ,8
【解析】
【小问1详解】
由题可得:,
,
样本相关系数 ;
【小问2详解】
噪声残留量y的取值为67,57,50,42,34,
所以,
根据题意可得 ,
所以y关于x的经验回归方程为,
要使图象中的噪声残留量不高于10个/像素,则,
即,所以该AI模型至少需要迭代8轮才可以完成降噪.
16. 已知甲、乙、丙等6位同学站成一排照相.
(1)若甲、乙2位同学站在两端,有多少种排法?
(2)若甲、乙必须相邻,且都不与丙相邻,有多少种排法?
(3)若甲站在乙的左边,乙站在丙的左边(其中甲、乙与乙、丙都不一定相邻),有多少种排法?(最后结果都用数字作答)
【答案】(1)48 (2)144
(3)120
【解析】
【小问1详解】
第1步:先安排甲、乙2人,有种方法,
第2步:再安排余下的4人,有种方法,所以共有种方法;
【小问2详解】
第1步:先排余下的3人,有种方法;
第2步:捆绑插空.产生了4个空位,将甲、乙2位同学捆绑在一起,看成一个元素,再与丙插到4个空位中的2个空位,有种方法;
第3步:松绑.将甲、乙2位同学松绑,甲、乙2位同学内部再全排列,有种方法;
所以共有种方法;
【小问3详解】
第1步:先从6个位置中任取3个位置,有种方法,
第2步:把甲、乙、丙这3人安排到这3个位置中去,因为这3个人顺序一定,所以只有一种方法;
第3步:将剩下的3个人安排到剩下的3个位置,共有种方法,
所以共有=20×6=120种方法.
17. 已知.
(1)求;
(2)求;
(3)求.
【答案】(1)8 (2)-2
(3)-64
【解析】
【小问1详解】
令,则,则原式转化为,
则,所以;
【小问2详解】
令,得,
令,得,所以=-2;
【小问3详解】
由(2)得:①,
令,得:②,
①+②得:,即=8,
①-②得:,即=-8,
所以.
18. 某医院一科室共有包括甲、乙、丙在内的7名医生,其中男医生4人,女医生3人,现从中任选3名医生参加义诊.
(1)求医生甲、乙、丙3人中至少有1人被选中的概率;
(2)设选中的女医生人数为X,求X的分布列和数学期望;
(3)已知甲为男医生,设“男医生甲被选中”为事件A,“至多有m名女医生被选中”()为事件B(当时,事件B即为“没有女医生被选中”),若,求的最小值.
【答案】(1)
(2)分布列见解析,数学期望为
(3)2
【解析】
【分析】(1)利用对立事件概率计算公式求得正确答案.
(2)利用超几何分布的分布列求法求得分布列并计算出数学期望.
(3)对进行分类讨论,结合条件概率计算公式求得正确答案.
【小问1详解】
医生甲、乙、丙3人均未被选中的概率为,
所以医生甲、乙、丙3人至少有1人被选中的概率为;
【小问2详解】
X的可能取值为0,1,2,3,从7人中任选3人,共有=35种选法,
,,
,,
则X的分布列为:
X
0
1
2
3
P
所以;
【小问3详解】
当时,,,
;
当时,,,
;
当时,,,
,
当时,,,
,故m的最小值为2.
19. 某小区内有两家超市A,B.小区的居民经常去这两家超市购物,经过一段时间的统计发现,第i天选择超市A的居民第(i+1)天选择超市A和超市B的概率均为;第i天选择超市B的居民第(i+1)天选择超市A和超市B的概率分别为和.已知居民第1天选择超市A的概率为,选择超市B的概率为.
(1)求居民第2天选择超市A购物的概率;
(2)若有3位居民第1天和第2天都去购物(3位居民的选择互不影响),记第2天选择超市A购物的人数为X,求X的分布列及数学期望;
(3)若某居民每天都去超市购物,记第n天选择超市A的概率为,且有,数列的前n项和为,求出,并证明.
【答案】(1)
(2)分布列
X
0
1
2
3
P
,数学期望为
(3),证明见解析
【解析】
【小问1详解】
记小区居民第天选择超市A,B分别为事件.
根据题意,,
则,
所以由全概率公式,得居民第2天选择超市A购物的概率为;
【小问2详解】
记第2天选择超市A购物的人数为X,X的可能取值为0,1,2,3,则由(1)得,
则,,
,,
则X的分布列为:
0
1
2
3
故X的数学期望为;
【小问3详解】
当第n天选择超市A时,第天选择超市A的概率为,
当第n天选择超市B时,第天选择超市A的概率为,
所以.由此可得,
又,于是数列是首项为,公比为的等比数列.
因此,所以.
所以,
.
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