内容正文:
高二年级数学试题
(总分150分 考试时间120分钟)
注意事项:
1.本试卷中所有试题必须作答在答题纸上规定的位置,否则不给分.
2.答题前,务必将自己的姓名、准考证号用 0.5毫米黑色墨水签字笔填写在试卷及答题纸上.
3.作答非选择题时必须用黑色字迹 0.5毫米签字笔书写在答题纸的指定位置上,作答选择题必须用2B铅笔在答题纸上将对应题目的选项涂黑.如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其它答案,请保持答题纸清洁,不折叠、不破损.
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,只有一个选项是正确的.请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.
1. 若,则( )
A. 5 B. 6 C. 7 D. 8
2. ( )
A. 36 B. 48 C. 63 D. 72
3. 的展开式中只有第4项的二项式系数最大,则( )
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
4. 已知随机变量X的概率分布如表所示,且,则( )
X
1
2
3
P
n
m
A. B. C. D.
5. 已知随机变量,则( )
A. B. C. D.
6. 设,则( )
A. 242 B. 243 C. 32 D. 31
7. 已知事件,若,,则( )
A. B. C. D.
8. 设随机变量的分布列为,,则( )
A. 3 B. C. 2 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,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知的展开式共有8项,则( )
A. B. 无常数项
C. 含项的系数为92 D. 所有项的二项式系数之和为128
10. 若随机变量的分布列为
1
2
3
0.2
0.5
则下列结论错误的是( )
A. B.
C. D.
11. 如图,在四棱锥中,底面为菱形,,侧面为正三角形,且平面平面,则下列说法正确的是( )
A. 在棱上不存在点M,使平面
B. 异面直线与所成的角为
C. 二面角的大小为
D. 与平面不垂直.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知随机变量,且,则__________.
13. 某学校为高三学生安排语文、数学、外语、物理四场讲座,其中数学不能安排在第一场和最后一场,则不同的安排方法有____________种.
14. 已知多项式,则=______.
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. 已知在二项式的展开式中,第项的二项式系数为,且展开式中含的项的系数为.
(1)求和的值;
(2)求该二项式展开式中所有的有理项.
16. 从包含甲、乙2人的6人中选4人参加米接力赛,求在下列条件下,各有多少种不同的排法?(结果用数字作答)
(1)甲、乙2人都被选中且必须跑中间两棒;
(2)甲、乙2人都被选中且必须跑相邻两棒;
(3)甲、乙2人都被选中且不能相邻两棒.
17. 如图,在四棱锥中,平面,底面为正方形,,分别是,的中点.
(1)求证:平面;
(2)若,求平面与平面夹角的余弦值.
18. 某公司生产一种电子产品,每批产品进入市场之前,需要对其进行检测,现从某批产品中随机抽取10箱进行检测,其中有6箱为一等品.
(1)现从这10箱产品中随机抽取3箱,求这三箱中恰有两箱是一等品的概率;
(2)用频率估计概率,在这批产品中随机抽取3箱,用表示抽到一等品的箱数,求的分布列和数学期望.
19. 如图,在直三棱柱中,,.
(1)证明:三棱柱是正三棱柱;
(2)证明:;
(3)设平面,平面,若直线与平面的距离为,求三棱柱外接球的表面积.
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高二年级数学试题
(总分150分 考试时间120分钟)
注意事项:
1.本试卷中所有试题必须作答在答题纸上规定的位置,否则不给分.
2.答题前,务必将自己的姓名、准考证号用 0.5毫米黑色墨水签字笔填写在试卷及答题纸上.
3.作答非选择题时必须用黑色字迹 0.5毫米签字笔书写在答题纸的指定位置上,作答选择题必须用2B铅笔在答题纸上将对应题目的选项涂黑.如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其它答案,请保持答题纸清洁,不折叠、不破损.
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,只有一个选项是正确的.请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.
1. 若,则( )
A. 5 B. 6 C. 7 D. 8
【答案】C
【解析】
【详解】由题意得.
2. ( )
A. 36 B. 48 C. 63 D. 72
【答案】A
【解析】
【详解】 .
3. 的展开式中只有第4项的二项式系数最大,则( )
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意可知只有最大,
根据二项式系数的性质,故.
4. 已知随机变量X的概率分布如表所示,且,则( )
X
1
2
3
P
n
m
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用分布列的性质以及期望公式列方程组即可求解.
【详解】由分布列的性质可得,,所以,
又因为,所以,即;
联立方程,解得,
所以
故选:B
5. 已知随机变量,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用二项分布的概率公式计算即可.
【详解】由题意可知:.
故选:C.
6. 设,则( )
A. 242 B. 243 C. 32 D. 31
【答案】A
【解析】
【详解】因为,
令,可得,即,
令,可得,
即,
因此.
7. 已知事件,若,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用条件概率公式求解即可.
【详解】由题可知,,
故选:A.
8. 设随机变量的分布列为,,则( )
A. 3 B. C. 2 D.
【答案】D
【解析】
【分析】先利用离散型随机变量的分布列的性质求出,再根据公式求得均值,进而求得方差.
【详解】因为随机变量的分布列为,,
所以,
由分布列的性质可得,,解得,
所以,
所以,
所以,
故选: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,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知的展开式共有8项,则( )
A. B. 无常数项
C. 含项的系数为92 D. 所有项的二项式系数之和为128
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据题意,结合二项展开式的通项公式和展开式的性质,逐项判定即可求解.
【详解】对于A,因为的展开式共有8项,所以,故A正确;
对于B,展开式通项为,
设,此时无解,所以不存在常数项,故B正确;
对于C,令,解得,所以项的系数为,故C错误;
对于D,展开式二项式系数和为,故D正确.
故选:ABD
10. 若随机变量的分布列为
1
2
3
0.2
0.5
则下列结论错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】CD
【解析】
【分析】先根据分布列的性质求出,再根据期望和方差公式及性质分别判断即可.
【详解】由题意,,解得,
对于A,,故A正确;
对于B,,故B正确;
对于C,,故C错误;
对于D,,故D错误.
故选:CD.
11. 如图,在四棱锥中,底面为菱形,,侧面为正三角形,且平面平面,则下列说法正确的是( )
A. 在棱上不存在点M,使平面
B. 异面直线与所成的角为
C. 二面角的大小为
D. 与平面不垂直.
【答案】BCD
【解析】
【分析】取中点E,连接,,由题意证明线面垂直,即平面,建立空间直角坐标系,对于A选项,假设平面,设,由,求解即可;对于B选项,求,,由即可求解;对于C选项,分别求解平面与平面法向量,由此求解即可;对于D选项,由即可求解.
【详解】取中点E,连接,,因为为等边三角形,则,
因为平面平面,平面平面,平面,
平面,则平面,因为平面,所以,
因为底面为菱形,,所以,
所以以为原点,为轴,为轴,为轴,如图建立空间直角坐标系,
则令,则有,,
则有,,,,,,
对于A选项,令,若平面,则有, ,
则,,,则有,
即点为AD中点时,有平面,故A错误;
对于B选项,,,因为,则,
则异面直线与所成的角为,故B正确;
对于C选项,平面的法向量为,则平面的法向量为,
则,,则有,
即,令,则有,,故,
故,故二面角的大小为,故C正确;
对于D选项,,,因为,
所以与不垂直,故与平面不垂直,故D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知随机变量,且,则__________.
【答案】
【解析】
【详解】依题意得,
所以.
13. 某学校为高三学生安排语文、数学、外语、物理四场讲座,其中数学不能安排在第一场和最后一场,则不同的安排方法有____________种.
【答案】12
【解析】
【详解】先排数学,其余全排列可得 种.
14. 已知多项式,则=______.
【答案】25
【解析】
【分析】将展开为,确定各因式中的系数,相加得到.
【详解】,
展开式的通项为
令得,则的展开式中项的系数是;
令得,则的展开式中项的系数是;
令得,则的展开式中项的系数是;
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. 已知在二项式的展开式中,第项的二项式系数为,且展开式中含的项的系数为.
(1)求和的值;
(2)求该二项式展开式中所有的有理项.
【答案】(1),
(2),,
【解析】
【分析】(1)利用的展开式的通项公式,结合条件,即可求解;
(2)根据条件,利用二项展开式的通项公式,得,即可求解.
【小问1详解】
因为的展开式的通项公式为,
由第项的二项式系数为,得,解得,所以,
又展开式中含的项的系数为,令,解得,
所以,解得,
故和的值分别为.
【小问2详解】
由(1)知,
要求二项式展开式中的有理项,则为整数,所以,
当时,,当时,,
当时,,
所以该二项式展开式中所有的有理项为,,.
16. 从包含甲、乙2人的6人中选4人参加米接力赛,求在下列条件下,各有多少种不同的排法?(结果用数字作答)
(1)甲、乙2人都被选中且必须跑中间两棒;
(2)甲、乙2人都被选中且必须跑相邻两棒;
(3)甲、乙2人都被选中且不能相邻两棒.
【答案】(1)24 (2)72
(3)72
【解析】
【分析】(1)先安排甲、乙的位置,再从剩余的4人中选2人并安排在剩余位置;
(2)采用捆绑法,先选后排;
(3)插空法,先从其余4人中选2人进行排列,再将甲乙两人插入空位.
【小问1详解】
甲乙两人在中间两棒,则有种排法,
从剩下4人选出2人排列到两边,有种排法,
所以共有种排法;
【小问2详解】
将甲乙绑定到一起,内部有2种排法,从剩下4人选出2人,有种选法,
全排列3个元素有种排法,所以共有种排法;
【小问3详解】
先从剩下4人选出2人先排列,有种排法,
将甲乙插入到已排列的两个元素邻近的3个空位中,以保证甲乙不相邻,有种排法,
所以共有种排法.
17. 如图,在四棱锥中,平面,底面为正方形,,分别是,的中点.
(1)求证:平面;
(2)若,求平面与平面夹角的余弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)先证明出四边形是平行四边形,再根据线面平行的判定即可证明;
(2)建立空间直角坐标系,由面面夹角的向量公式即可求解.
【小问1详解】
设的中点为,连接,,
因为,是,的中点,所以在中,,,
因为为正方形,为中点,所以,,
所以,,即四边形是平行四边形,
所以,又因为平面,平面,
所以平面.
【小问2详解】
因为平面,,平面,所以,,
在正方形中,,
所以以为正交基底建立空间直角坐标系,
因为,
所以,,,
所以.
设平面的一个法向量为,
所以即
解得,取,得,所以,
又平面的一个法向量为,
所以,
所以平面与平面夹角的余弦值为.
18. 某公司生产一种电子产品,每批产品进入市场之前,需要对其进行检测,现从某批产品中随机抽取10箱进行检测,其中有6箱为一等品.
(1)现从这10箱产品中随机抽取3箱,求这三箱中恰有两箱是一等品的概率;
(2)用频率估计概率,在这批产品中随机抽取3箱,用表示抽到一等品的箱数,求的分布列和数学期望.
【答案】(1)
(2)分布列见解析,
【解析】
【分析】(1)根据超几何分布的概率计算公式,可得答案;
(2)根据二项分布的概率计算公式以及均值公式,可得答案.
【小问1详解】
记“这三箱中恰有两箱是一等品”为事件,
则.
【小问2详解】
由题意,任取一个,取到一等品的概率为,
因为可能的取值为0,1,2,3,且服从二项分布
所以,,
,,
所以随机变量的分布列如下:
数学期望.
19. 如图,在直三棱柱中,,.
(1)证明:三棱柱是正三棱柱;
(2)证明:;
(3)设平面,平面,若直线与平面的距离为,求三棱柱外接球的表面积.
【答案】(1)证明见解析;
(2)证明见解析; (3)
【解析】
【分析】(1)通过证明三角形全等得到,即可证明三棱柱为正三棱柱;
(2)建系,利用空间向量的方法证明线线垂直;
(3)根据垂直关系得到可以作为平面的法向量,然后利用点到面的距离公式列方程,解方程得到,然后求外接球表面积即可.
【小问1详解】
在直三棱柱中,
又因为,
所以,
所以,
所以三棱柱为正三棱柱.
【小问2详解】
取的中点,连结,
则.
因为平面,
所以平面.
以为正交基底建立如图所示的空间直角坐标系.
不妨设,则
,
,
所以.
因为,所以,
所以,所以.
所以,
所以,即.
【小问3详解】
因为平面平面,
又因为,
所以不妨取平面的法向量.
因为直线与平面的距离为,
所以点到平面的距离为.
因为,
所以点到平面的距离,
所以.
所以正三角形的外接圆半径,
所以正三棱柱的外接球的半径
,
所以三棱柱外接球的表面积为.
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