专题06 圆锥曲线、立体几何与统计概率(期末真题汇编,江西专用)高二数学下学期北师大版
2026-05-29
|
2份
|
57页
|
250人阅读
|
1人下载
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 高中数学北师大版选择性必修 第一册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第二章 圆锥曲线,第三章 空间向量与立体几何,第六章 概率 |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 空间向量与立体几何,平面解析几何,计数原理与概率统计 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 江西省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.08 MB |
| 发布时间 | 2026-05-29 |
| 更新时间 | 2026-05-29 |
| 作者 | 学易优高中数学 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-05-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58106676.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
高二下期末数学专题汇编,涵盖计数原理、立体几何、圆锥曲线、统计概率四大核心考点,精选江西多校期末试题,注重情境应用与能力梯度设计。
**题型特征**
|题型|题量|知识覆盖|命题特色|
|----|----|----------|----------|
|单选题|14|计数原理(电影观看、自驾游排列)、立体几何(圆锥体积、正方体线面关系)、圆锥曲线(双曲线离心率)、统计概率(游戏胜负概率)|情境真实,基础巩固|
|多选题|2|二项式定理计算|概念辨析,中档能力|
|填空题|1|圆台母线长与轴截面面积|空间想象,基础应用|
|解答题|22|立体几何(二面角、线面垂直证明)、圆锥曲线(直线与双曲线位置关系、定点定值)、统计概率(独立性检验、回归直线、泊松分布)|综合应用,梯度提升,关联高考命题趋势|
内容正文:
专题06 圆锥曲线、立体几何与统计概率
高频考点概览
考点01计数原理
考点02立体几何
考点03 圆锥曲线
考点04 统计概率
一、单选题
考点01
计数原理
1.(24-25高二下·江西新余分宜县·期末)将4个不同的小球全部投入3个不同的盘子(每个盒子容纳的小球的个数不限),则所有的投放方法数为( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二下·江西九师联盟·期末)某校1位老师带领6名学生(含学生甲)参加志愿者活动,活动结束后7人排成一排合影留念,若老师不站在两端,学生甲不站在正中间,则不同的排法共有( )
A.3720种 B.3120种 C.3000种 D.1920种
3.(24-25高二下·江西宜春丰城第九中学·期末)某校学生会有男生2n人,女生3n人,现从男生中选出人,从女生中选出人参加志愿活动,则不同的选法种数为( )
A.48 B.96 C.144 D.192
4.(24-25高二下·江西新余·期末)2025年春节期间,有《封神》《哪吒》《神雕英雄传》《熊出没》《唐探1900》五部电影上映,小李和另外3名同学去随机观看这五部电影,则小李看电影《哪吒》且4人中恰有2人看同一部电影的不同排列方式共有( )
A.24种 B.36种 C.48种 D.72种
5.(24-25高二下·江西九师联盟·期末)小华一家4人(小华,姐姐,爸爸,妈妈)计划去南京自驾游,车子前排有驾驶座和副驾驶座,后排有3个座位.只有爸爸和妈妈会开车,且小华未成年只能坐在后排,则不同的乘坐方式一共有( )
A.18种 B.27种 C.36种 D.54种
二、多选题
6.(24-25高二下·江西九师联盟·期末)已知,则( )
A. B.
C. D.
7.(24-25高二下·江西新余分宜县·期末)若,则( )
A. B.
C. D.
考点02
立体几何
1、 单选题
1.(24-25高二下·江西宜春丰城第九中学·期末)已知圆锥的底面半径为,其侧面展开图为一个半圆,则该圆锥的体积为( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二下·江西新余分宜县·期末)某数学课外兴趣小组对一圆锥筒进行研究,发现将该圆锥放倒在一平面上,使圆锥在此平面内绕圆锥顶点滚动,当这个圆锥在平面内首次转回到原位置时,圆锥本身恰好滚动了周,如图,若该兴趣小组已测得圆锥的底面半径为,则该圆锥的体积为( )
A. B. C. D.
3.(25-26高二上·上海杨浦区复旦大学附属中学·月考)如图已知正方体,M,N分别是,的中点,则( )
A.直线与直线垂直,直线MN平面
B.直线与直线平行,直线MN平面
C.直线与直线平行,直线MN⊥平面
D.直线与直线垂直,直线MN⊥平面
二、填空题
4.(24-25高二下·江西新余分宜县·期末)一个圆台上、下底面的半径分别为和,若两底面圆心的连线长为,则这个圆台的母线长为__________,该圆台的轴截面的面积为__________.
三、解答题
5.(24-25高二下·江西南昌第二中学·期末)如图,在正三棱柱中,D为棱AC的中点,E为棱中点,.
(1)证明:平面;
(2)证明:平面BDE;
(3)求二面角的正切值.
6.(24-25高二下·江西宜春中学·期末)如图,在三棱锥中,,,为的中点.
(1)证明:平面;
(2)若点在棱上,且二面角为,求与平面所成角的正弦值.
7.(24-25高二下·江西九师联盟·期末)如图,在四棱锥中,底面 是线段上一点,且.
(1)求证:平面;
(2)求平面与平面所成角的余弦值.
8.(24-25高二下·江西宜春丰城第九中学·期末)如图,四棱锥的底面是边长为2的菱形,且是正三角形,为的中点.
(1)求证:平面;
(2)求二面角的正弦值.
9.(24-25高二下·江西九江第一中学·期末)如图,在三棱柱中,平面平面ABC,,,.
(1)求证:平面ABC;
(2)若,D为的中点,求与平面所成角的正弦值.
10.(24-25高二下·江西新余·期末)在三棱锥中,,,与平面所成的角为.
(1)若,,如图,过点作平面,分别交,于点,.
①求证:平面;
②设,为平面内的动点,求周长的最小值.
(2)若,,求二面角的取值范围.
11.(24-25高二下·江西乐平中学·期末)如图,四棱锥的底面为平行四边形,平面底面,分别为棱上的点,且,.
(1)若,证明:底面为矩形;
(2)在(1)的条件下,若,,求二面角的正切值;
(3)在棱上是否存在一点,使得平面?若存在求出的值;若不存在,说明理由.
考点03
圆锥曲线
一、单选题
1.(24-25高二下·江西宜春丰城第九中学·期末)已知圆与双曲线的一条渐近线交于两点,且,则该双曲线的离心率为( )
A.2 B. C. D.
2.(24-25高二下·江西乐平中学·期末)已知抛物线()的焦点F是双曲线()的一个顶点,两条曲线的一个交点为A,过A作抛物线准线的垂线,垂足为B,若是正三角形,则p的值为( )
A. B. C. D.
2、 单选题
3.(24-25高二下·江西新余·期末)已知抛物线的焦点为,准线为,点在上(A在第一象限),点在上,以为直径的圆过点,且,下列说法正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.的面积的最小值为 D.的面积大于
3、 解答题
4.(24-25高二下·江西乐平中学·期末)已知椭圆的左、右焦点分别为,离心率为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若椭圆的左、右顶点分别为,过点作斜率不为0的直线,与交于两个不同的点.若,求直线的方程.
5.(24-25高二下·江西新余分宜县·期末)已知双曲线的左顶点为,离心率为,过点作直线与交于,两点,当直线的斜率为时,的面积为.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)若,求直线的方程;
(3)若直线,分别与直线交于,两点,试探究在直线上是否存在定点,使得为定值?若存在,求出定点的坐标和定值;若不存在,请说明理由.
6.(24-25高二下·江西新余分宜县·期末)已知双曲线E的渐近线方程为,且过点.
(1)求双曲线E的标准方程;
(2)点Q为双曲线E上一点,证明点Q到两渐近线的距离之积为定值,并求出该定值;
(3)双曲线E的两个顶点分别为,点M在直线上,直线与双曲线E分别交于(异于)两点,且直线与x轴垂直,求点M的坐标及直线的方程.
7.(24-25高二下·江西宜春丰城第九中学·期末)已知双曲线:(,)的左顶点为,右焦点为,动点在双曲线上,当时,.
(1)求的离心率;
(2)已知,,两点在双曲线的渐近线上,且分别位于第一、四象限.若,求的面积.
8.(24-25高二下·江西宜春中学·期末)已知双曲线的实轴长为4,一条渐近线的方程为,过点的直线与C的右支交于A,B两点.
(1)求C的标准方程;
(2)P是x轴上的定点,且.
(i)求P的坐标:
(ii)若的外接圆被x轴截得的弦长为16,求外接圆的面积.
9.(24-25高二下·江西新余分宜县·期末)已知椭圆 的左右焦点分别为、 ,离心率 ,点、分别是椭圆的右顶点和上顶点,的边上的中线长为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过椭圆上顶点的直线交椭圆于点,且,求直线的方程;
(3)直线、过右焦点,且它们的斜率乘积为,设、分别与椭圆交于点、和、.若、分别是线段和的中点,求面积的最大值.
10.(24-25高二下·江西新余分宜县·期末)已知双曲线,过点作两条互相垂直的直线.
(1)求两条直线与双曲线的交点个数,并说明理由;
(2)若,直线交于两点,直线交于两点,分别为弦和的中点,证明:直线过定点.
11.(24-25高二下·江西九江第一中学·期末)如图,在直角坐标系xOy中,已知F是抛物线Γ:的焦点,过点F的直线交抛物线Γ于A,B两点,且满足.
(1)求p的值;
(2)已知点,直线AT,BT与抛物线Γ的另一个交点分别为C,D,直线CD交y轴于点P,交直线AB于点N.抛物线Γ在C,D处的切线交于点K,过点P作平行于x轴的直线,分别交直线KD,KC于点E,G.
(ⅰ)求证:点P为定点;
(ⅱ)记,的面积分别为,,是否存在实数λ使得成立,若存在,则求出λ,若不在,则说明理由.
考点04
统计概率
一、单选题
1.(24-25高二下·江西抚州·)甲、乙两人玩掷六面骰游戏,各个面的点数分别为两人各轮流投掷一次,当两人向上的点数之差为偶数时,视为平局;当两人向上的点数之差为奇数时,谁的点数大谁胜…重复上面的步骤,游戏进行到一方比对方多胜2次或平局4次时停止,记游戏停止时游戏的场数为,则( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二下·江西抚州·)近年来,越来越多的游客来参观抚州市的大觉山、流坑古村、麻姑山、黎川古城、竹桥古村、曹山景区等6处景点.现甲、乙两位游客准备从6处景点各随机选一处游玩,记事件“甲和乙至少有一个人前往大觉山”,事件“甲和乙选择不同的景点”,则( )
A. B. C. D.
3.(24-25高二下·江西九师联盟·期末)某商家开展促销活动,已知当天参加活动的顾客中,消费超过200元的顾客的频率为,用频率估计概率,现从参加活动的顾客中随机抽取20人赠送小礼品,若这20人中有人消费超过200元的概率最大,则的值为( )
A.7 B.8 C.9 D.8或9
二、解答题
4.(24-25高二下·江西九师联盟·期末)某饮品店统计了一天营业时间(单位:小时)与饮品销量(单位:杯)的数据如下表:
营业时间
1
2
3
4
5
饮品销量
17
36
56
77
99
已知与线性相关.
(1)根据以上数据求饮品销量关于营业时间的回归直线方程;
(2)若平均一杯饮品的纯利润为5元,某日该饮品店计划早上9点开始营业,晚上9点结束营业,中间不休息,试预测当日饮品的总利润能否超过1000元?
参考公式:回归直线方程中,,.
5.(24-25高二下·江西抚州·)在某校举行的数学统计建模比赛中,参与比赛的高一学生与高二学生人数之比为2:3,且成绩分布在区间[40,100],分数在80分以上(含80分)的同学获奖.按高一、高二年级用分层抽样的方法抽取100人的成绩作为样本,得到成绩的频率分布直方图如图所示:
高一学生
高二学生
合计
获奖
4
不获奖
合计
100
(1)求a的值,并填写下面的列联表;
(2)试判断是否有的把握认为“获奖与学生的年级有关”?说明你的理由.
附表及公式:
0.15
0.10
0.05
0.025
0.010
0.005
0.001
2.072
2.706
3.841
5.024
6.635
7.879
10.828
6.(24-25高二下·江西九师联盟·期末)某市游泳协会为了了解市民喜爱游泳与性别的关系,从全市选出1000名市民进行调查,其中男性市民和女性市民的人数之比为,喜爱游泳和不喜爱游泳的人数之比为,不喜爱游泳的市民中男性与女性的人数之比为.
喜爱游泳
不喜爱游泳
总计
男性市民
女性市民
总计
1000
(1)补全列联表,依据小概率值的独立性检验,是否能够认为市民喜爱游泳与性别有关联?
(2)游泳协会在这1000名市民中按性别进行分层随机抽样,抽取5人,再从这5人中随机抽取3人发放奖品,记为女性获奖的人数,求的分布列和数学期望.
附:,其中.
0.010
0.005
0.001
6.635
7.879
10.828
7.(24-25高二下·江西九师联盟·期末)某市游泳协会为了了解市民喜爱游泳与性别的关系,从全市选出1000名市民进行调查,其中男性市民和女性市民的人数之比为,喜爱游泳和不喜爱游泳的人数之比为,不喜爱游泳的市民中男性与女性的人数之比为.
喜爱游泳
不喜爱游泳
总计
男性市民
女性市民
总计
1000
(1)补全列联表,是否有的把握认为市民喜爱游泳与性别有关联?
(2)游泳协会在这1000名市民中按性别进行分层随机抽样,抽取5人,再从这5人中随机抽取3人发放奖品,记为女性获奖的人数,求的分布列和数学期望.
附:,其中.
0.010
0.005
0.001
6.635
7.879
10.828
喜爱游泳
不喜爱游泳
总计
男性市民
200
200
400
女性市民
400
200
600
总计
600
400
1000
1
2
3
0.3
0.6
0.1
8.(24-25高二下·江西上饶·期末)作为先进的人工智能技术广泛应用于个性化学习、教学辅导、疾病诊断、风险控制、智能制造等行业中.为了解不同学历人群对的使用情况,随机调查了200人,得到如下数据:
使用情况
学历
经常使用
不经常使用
合计
本科及以上
60
100
本科以下
70
合计
90
200
(1)根据所给数据完成上表,依据小概率值的独立性检验,能否认为的使用情况与学历有关?
(2)某高校组织学生利用进行思维导图、制作、视频制作三项比赛,某同学在这三项比赛中达到“优秀”的概率分别为,每项比赛相互独立.若获得2项及以上“优秀”的同学获得比赛奖励,求这位同学获得奖励的概率.
附:,其中.
0.010
0.005
0.001
6.635
7.879
10.828
9.(24-25高二下·江西赣州·期末)调查公司调查了两个群体(群体甲和群体乙)对某新项目的喜好情况,数据如下表所示,公司想知道群体类型(甲/乙)是否与新项目的喜好有关联.
喜欢新项目
不喜欢新项目
群体甲
75
45
群体乙
60
90
附:,其中
0.25
0.1
0.05
0.025
0.01
0.001
k
0.323
2.706
3.841
5.024
6.635
10.828
(1)分析群体类型(甲/乙)是否与新项目的喜好有关联:
(2)某人连续对新项目进行三次尝试,每次成功的概率为p,且三次尝试是相互独立的.设事件A为“恰好成功两次”,事件B为“至少成功一次”,求使得取得最大值时p的值.
10.(24-25高二下·江西九师联盟·期末)盛夏来临,某棋牌室举办为期一周的“消夏”围棋活动,分为趣味赛和积分赛(每局比赛必须决出胜负),规则如下:前2天举办趣味赛,每天仅首局比赛可获得积分,获胜得1分,失败得0分;积分赛在后5天进行,每天只有前两局比赛可获得积分,首局获胜得2分,次局获胜得1分,失败得0分.小张这一周中每天至少参加两局围棋比赛,已知她每天第一局和第二局比赛获胜的概率分别为,,且各局比赛相互独立.
(1)已知趣味赛两天积分不为0的参赛选手可获得精美礼品一份,.
(i)求小张在趣味赛中获得精美礼品的概率;
(ii)在小张获得精美礼品的条件下,求小张2天趣味赛仅积1分的概率;
(2)设小张在后5天的积分赛中,恰有2天每天积分不低于1分的概率为,求的最大值.
11.(24-25高二下·江西抚州·)泊松分布是一种统计与概率学里常见的离散型分布,特别适合用于描述单位时间(或单位空间)内随机事件发生的次数.例如:某一服务设施在一定时间内到达的人数,电话交换机接到呼叫的次数,汽车站台的候客人数,机器出现的故障数,自然灾害发生的次数,一个产品上的缺陷数,显微镜下单位分区内的细菌分布数等.因此,在管理科学、运筹学以及自然科学的某些问题中都占有重要的地位.若随机变量服从参数为的泊松分布(记作),则其概率分布为,其中e为自然对数的底数.
(1)当时,泊松分布可以用正态分布来近似;当时,泊松分布基本上就等于正态分布,此时可认为.若,求的值(保留三位小数);
(2)某公司制造微型芯片,次品率为,各芯片是否为次品相互独立,以记产品中的次品数.
(i)若,求在1000个产品中至少有2个次品的概率;
(ii)若,求在1000个产品中至少有2个次品的概率.通过比较计算结果,你发现了什么规律?
(3)若,且,求的最大值(保留一位小数).
参考数据:若,则有,.
1 / 8
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
专题06 圆锥曲线、立体几何与统计概率
高频考点概览
考点01计数原理
考点02立体几何
考点03 圆锥曲线
考点04 统计概率
一、单选题
考点01
计数原理
1.(24-25高二下·江西新余分宜县·期末)将4个不同的小球全部投入3个不同的盘子(每个盒子容纳的小球的个数不限),则所有的投放方法数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由分步乘法计数原理即可求解.
【详解】每个小球都有3种不同的选择,根据乘法原理可知,所求即为.
故选:A.
2.(24-25高二下·江西九师联盟·期末)某校1位老师带领6名学生(含学生甲)参加志愿者活动,活动结束后7人排成一排合影留念,若老师不站在两端,学生甲不站在正中间,则不同的排法共有( )
A.3720种 B.3120种 C.3000种 D.1920种
【答案】B
【分析】根据有条件排列问题可解.
【详解】根据题意先排中间位置,
(1)若老师排在最中间,则6个位置可全排,则有;
(2)若老师不排中间,则中间位置有5人可选,接着排教师的位置,教师位置有4个可排,
其他5个全排,则有,
综上,共有种不同的排法.
故选:B.
3.(24-25高二下·江西宜春丰城第九中学·期末)某校学生会有男生2n人,女生3n人,现从男生中选出人,从女生中选出人参加志愿活动,则不同的选法种数为( )
A.48 B.96 C.144 D.192
【答案】B
【分析】根据实际意义求出男生和女生人数,然后利用组合数的计算求解即可.
【详解】由题意可得,解得,又,所以.
所以该校学生会有男生8人,女生12人,
则从男生中选人,从女生中选人,
不同选法种数为.
故选:B
4.(24-25高二下·江西新余·期末)2025年春节期间,有《封神》《哪吒》《神雕英雄传》《熊出没》《唐探1900》五部电影上映,小李和另外3名同学去随机观看这五部电影,则小李看电影《哪吒》且4人中恰有2人看同一部电影的不同排列方式共有( )
A.24种 B.36种 C.48种 D.72种
【答案】D
【分析】分类求出满足小李看电影《哪吒》且4人中恰有2人看同一部电影的不同排列方式.
【详解】若小李看《哪吒》,且4人中恰有两人看同一部电影,
有两人看《哪吒》,则有种方案,有一人看《哪吒》电影,则有种方案,
即满足小李看《哪吒》,且4人中恰有两人看同一部电影一共有种方案.
故选:D.
5.(24-25高二下·江西九师联盟·期末)小华一家4人(小华,姐姐,爸爸,妈妈)计划去南京自驾游,车子前排有驾驶座和副驾驶座,后排有3个座位.只有爸爸和妈妈会开车,且小华未成年只能坐在后排,则不同的乘坐方式一共有( )
A.18种 B.27种 C.36种 D.54种
【答案】C
【分析】应用分步计数及排列数求不同的乘坐方式数.
【详解】爸爸和妈妈选一人在驾驶座有2种,小华在后排3个座位选一个座位有3种,余下人作全排种.
所以不同乘坐方式有种.
故选:C.
二、多选题
6.(24-25高二下·江西九师联盟·期末)已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【分析】利用赋值法求二项展开式的系数即可.
【详解】对于A,令,,故A正确;
对于B,令,,故B错误;
对于C,令,,
结合,所以,故C正确;
对于D,令,,故D正确;
故选:ACD.
7.(24-25高二下·江西新余分宜县·期末)若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【分析】利用赋值法计算即可判断AC;根据二项式展开式的通项公式计算即可判断BD.
【详解】设,二项式展开式的通项公式为,
A:,故A正确;
B:令,得,故B正确;
C:,
所以,故C正确;
D:令,得;令,得;
令,得;令,得;
令,得,
所以,故D错误.
故选:ABC
考点02
立体几何
1、 单选题
1.(24-25高二下·江西宜春丰城第九中学·期末)已知圆锥的底面半径为,其侧面展开图为一个半圆,则该圆锥的体积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由侧面展开图求得母线长后求得圆锥的高,再由体积公式计算.
【详解】设圆锥母线长为,高为,底面半径为,
则由,得,所以,
所以.
故选:B.
2.(24-25高二下·江西新余分宜县·期末)某数学课外兴趣小组对一圆锥筒进行研究,发现将该圆锥放倒在一平面上,使圆锥在此平面内绕圆锥顶点滚动,当这个圆锥在平面内首次转回到原位置时,圆锥本身恰好滚动了周,如图,若该兴趣小组已测得圆锥的底面半径为,则该圆锥的体积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设圆锥的母线长为,则圆锥绕顶点滚动所形成的圆的半径为,周长为,由周长公式求出,即可求出圆锥的高,再由圆锥的体积公式即可得出答案.
【详解】设圆锥的母线长为,则圆锥绕顶点滚动所形成的圆的半径为,周长为,
又圆锥底面半径为,则底面周长为,
故,解得,
所以圆锥的高为,
所以圆锥的体积为,
故选:B.
3.(25-26高二上·上海杨浦区复旦大学附属中学·月考)如图已知正方体,M,N分别是,的中点,则( )
A.直线与直线垂直,直线MN平面
B.直线与直线平行,直线MN平面
C.直线与直线平行,直线MN⊥平面
D.直线与直线垂直,直线MN⊥平面
【答案】A
【分析】根据题意,利用正方体的几何结构特征,结合线面平行和线面垂直的判定与性质,进行判定,即可求解.
【详解】如图所示,连接,因为正方形,且为的中点,
所以点为的中点,又由为的中点,所以,
又因为平面,平面,所以平面,
在正方体中,
因为平面,且平面,所以,
又因为正方形,可得,
因为,且平面,所以平面,
又因为平面,所以,所以A正确,B、C错误;
在中,可得与不垂直,所以与平面不垂直,
因为,所以与平面不垂直,所以D错误.
故选:A.
二、填空题
4.(24-25高二下·江西新余分宜县·期末)一个圆台上、下底面的半径分别为和,若两底面圆心的连线长为,则这个圆台的母线长为__________,该圆台的轴截面的面积为__________.
【答案】
【分析】根据圆台的几何性质和勾股定理,求出母线长和轴截面面积.
【详解】
如图所示,作圆台轴截面,上下底面圆心为,
根据题意,可知,
根据勾股定理,可知,所以母线长为13;
轴截面为等腰梯形,则面积为,所以轴截面面积为132;
故答案为:13;132.
三、解答题
5.(24-25高二下·江西南昌第二中学·期末)如图,在正三棱柱中,D为棱AC的中点,E为棱中点,.
(1)证明:平面;
(2)证明:平面BDE;
(3)求二面角的正切值.
【详解】(1)
设交于点O,连接DO,
在正三棱柱中,且,
所以四边形是平行四边形,则O为的中点,
因为D为AC的中点,故,
因为平面,平面,所以平面;
(2)在正三棱柱中,且,
又,,可得正方形,故,
因为D,E分别是AC,的中点,所以,故得;
在正三棱柱中平面ABC,平面ABC,所以,
在正三角形ABC中,D为AC的中点,所以
因为,平面,所以平面,
因为平面,所以,
因为,,平面BDE,故平面;
(3)
设正三棱柱底边边长为2a,
取BC的中点F,连接AF,取CF中点G,连接DG,过G作GH垂直BE于点H,连接DH,
因为三角形ABC为正三角形,且F为BC中点,所以,
因平面平面,且平面平面,平面,
所以平面,
因为D为AC中点,G为FC中点,所以,所以平面,
又平面,所以,
又,,平面HGD,
所以平面DHG,又平面DHG,所以,
则即为所求二面角的平面角,
因,
在直角三角形BCE中,,
又,所以在中,,
则,
.
即二面角的正切值为.
6.(24-25高二下·江西宜春中学·期末)如图,在三棱锥中,,,为的中点.
(1)证明:平面;
(2)若点在棱上,且二面角为,求与平面所成角的正弦值.
【详解】(1)因为,为的中点,所以,且.
连结.
因为,所以为等腰直角三角形,
且 ,由知.
由知,平面.
(2)[方法一]:【通性通法】向量法
如图,以为坐标原点,的方向为轴正方向,建立空间直角坐标系 .
由已知得
取平面的法向量.
设,则.
设平面的法向量为.
由得 ,
可取
所以 .由已知得 .
所以 .解得(舍去), .
所以 .
又 ,所以 .
所以与平面所成角的正弦值为.
[方法二]:三垂线+等积法
由(1)知平面,可得平面平面.如图5,在平面内作,垂足为N,则平面.在平面内作,垂足为F,联结,则,故为二面角的平面角,即.
设,则,在中,.在中,由,得,则.设点C到平面的距离为h,由,得,解得,则与平面所成角的正弦值为.
[方法三]:三垂线+线面角定义法
由(1)知平面,可得平面平面.如图6,在平面内作,垂足为N,则平面.在平面内作,垂足为F,联结,则,故为二面角的平面角,即.同解法1可得.
在中,过N作,在中,过N作,垂足为G,联结.在中,.因为,所以.
由平面,可得平面平面,交线为.在平面内,由,可得平面,则为直线与平面所成的角.
设,则,又,所以直线与平面所成角的正弦值为.
[方法四]:【最优解】定义法
如图7,取的中点H,联结,则.过C作平面的垂线,垂足记为T(垂足T在平面内).联结,则即为二面角的平面角,即,得.
联结,则为直线与平面所成的角.在中,,所以.
7.(24-25高二下·江西九师联盟·期末)如图,在四棱锥中,底面 是线段上一点,且.
(1)求证:平面;
(2)求平面与平面所成角的余弦值.
【详解】(1)在上取点,使得,得,因为,
所以,因为,所以,
又因为,,所以,
可得四边形为平行四边形,,
又因为平面,平面,
所以平面;
(2)因为底面,,以为原点,
所在的直线分别为轴建立空间直角坐标系,
可得,
,
设为平面的一个法向量,则
,令,则,所以,
设为平面的一个法向量,则
,令,则,所以,
可得.
可得平面与平面所成角的余弦值为.
8.(24-25高二下·江西宜春丰城第九中学·期末)如图,四棱锥的底面是边长为2的菱形,且是正三角形,为的中点.
(1)求证:平面;
(2)求二面角的正弦值.
【详解】(1)在四棱锥中,连接,由四边形是边长为2的菱形,,
得是正三角形,又为的中点,则,
而是正三角形,则,于是,
,又平面,
所以平面.
(2)由(1)知,直线两两垂直,
以为原点,直线分别为轴,建立空间直角坐标系,
则,
,
设平面的法向量,则,取,得,
设平面的法向量,则,取,得,
,
所以二面角的正弦值为.
9.(24-25高二下·江西九江第一中学·期末)如图,在三棱柱中,平面平面ABC,,,.
(1)求证:平面ABC;
(2)若,D为的中点,求与平面所成角的正弦值.
【详解】(1)由题可知,,.
在中,,
所以,
在三棱柱中,所以,
因为平面平面且平面平面,
所以平面.
(2)因为,所以,,两两垂直,以为原点,建立空间直角坐标系,如图所示:
由题意,得,,,,且D为的中点,即,
则,,,
设平面的法向量为,则,
令,则,,所以,
设与平面所成角为,则,
所以与平面所成角的正弦值.
10.(24-25高二下·江西新余·期末)在三棱锥中,,,与平面所成的角为.
(1)若,,如图,过点作平面,分别交,于点,.
①求证:平面;
②设,为平面内的动点,求周长的最小值.
(2)若,,求二面角的取值范围.
【详解】(1)(i)由⊥平面,平面,得⊥,
由,得⊥平面BCD,而平面,则⊥,
又,,平面,则⊥平面,
又平面,则⊥,而,平面,
所以平面PCD;
(ii)由,得,,则,
过点作,以为坐标原点,所在直线分别为轴,建立空间直角坐标系,
由,得,,
则,,,
则平面的一个法向量为,
设点关于平面对称的点为,则,
,要最小,则需三点共线,
此时的最小值为的长,其中,且,
则且,而,解得,
故,;
所以△CGH周长的最小值为.
(2)PB与平面BCD所成的角,
以为坐标原点,所在直线为轴,平行的直线为轴,垂直于平面的直线为轴,建立空间直角坐标系,
因为,故,
PB与平面BCD所成的角,,则点在平面BCD的投影为以为圆心,为半径的圆,
设,,
设平面的法向量为,则,
令,得,平面的法向量为,
设二面角的大小为,由图形知,二面角是锐二面角,,
则 ,
令,则,
又在上单调递减,因此,
所以二面角的取值范围为.
11.(24-25高二下·江西乐平中学·期末)如图,四棱锥的底面为平行四边形,平面底面,分别为棱上的点,且,.
(1)若,证明:底面为矩形;
(2)在(1)的条件下,若,,求二面角的正切值;
(3)在棱上是否存在一点,使得平面?若存在求出的值;若不存在,说明理由.
【详解】(1)如图过P作,交于H,则与相交,设,
∵平面平面,平面平面,,平面,
∴平面,又平面,
∴,又,,、平面,
∴平面,又平面,
∴,又底面为平行四边形,
∴底面为矩形.
(2)∵,
∴H为中点,过H作,交PC于K,连接.
∵平面,平面,
∴,
∵H为中点、E为中点,
∴,∴,
又,,平面,
∴平面,又平面,
∴,∴为二面角平面角.
又因为,所以,,
所以,即,,
所以,即二面角的正切值为.
(3)存在点G,当时,平面.
连接CG,设,连接.
∵,,∴,
又,∴,即,
又平面,平面,
∴平面.
考点03
圆锥曲线
一、单选题
1.(24-25高二下·江西宜春丰城第九中学·期末)已知圆与双曲线的一条渐近线交于两点,且,则该双曲线的离心率为( )
A.2 B. C. D.
【答案】D
【分析】先求出圆心到双曲线渐近线的距离,再结合点到直线的距离公式求出的关系,即可得解.
【详解】圆的圆心为,半径,
双曲线的渐近线方程为,即,
因为,
所以圆心到双曲线的渐近线的距离,
所以,即,所以,
即该双曲线的离心率为.
故选:D.
2.(24-25高二下·江西乐平中学·期末)已知抛物线()的焦点F是双曲线()的一个顶点,两条曲线的一个交点为A,过A作抛物线准线的垂线,垂足为B,若是正三角形,则p的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据抛物线的基本性质,和正三角形的基本性质,用参数表示出各点坐标,代入求得参数的值.
【详解】
如图所示,设双曲线线的另一个顶点为,
依题意,可知,,可知,,
不妨设A在第一象限,则在双曲线上,
所以,解得,
故选:A.
2、 单选题
3.(24-25高二下·江西新余·期末)已知抛物线的焦点为,准线为,点在上(A在第一象限),点在上,以为直径的圆过点,且,下列说法正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.的面积的最小值为 D.的面积大于
【答案】ABD
【分析】利用抛物线的定义及平行线分线段成比例计算即可判定A;利用抛物线的定义及三角形全等判定为等边三角形即可得B正确;设,利用焦半径的倾斜角公式结合辅助角公式计算最值可判定C,利用线段关系结合C项结论可判定D项.
【详解】设在上的投影为与轴交于点,因为两点在上,则,
又,则,得,A正确;
设A在上的投影为,则,所以,
又,则,
即,为等边三角形,
则,,B正确;
若在第四象限,设,则,
,令,
则,
则,当且仅当时取最小值,易知错误;
易知,所以,当且仅当轴时取等号,
由C知,此时,故,D正确.
故选:ABD
【点睛】思路点睛:对于C项,由于三角形为直角三角形,可根据焦半径的倾斜角公式利用角来表示三角形面积,求最值过程用到了三角函数的平方关系,换元法求最值即可,对于D项,借助三角形面积的大小关系及C结论即可判定.
3、 解答题
4.(24-25高二下·江西乐平中学·期末)已知椭圆的左、右焦点分别为,离心率为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若椭圆的左、右顶点分别为,过点作斜率不为0的直线,与交于两个不同的点.若,求直线的方程.
【详解】(1)由题意可知,解得,
所以椭圆的标准方程为.
(2)解法一:因为直线的斜率存不为0,所以设直线的方程为,
设,联立方程组,
消去整理可得,
因为,所以,,
又,,且,
故,
于是,化简得,解得,
所以直线的方程为:,即或;
解法二:
当斜率不存在时,直线与椭圆交于,
可得,则,不符合条件,所以直线的斜率存在且不为0,
所以设直线的方程为,
设,联立方程组,
消去得,
因为,
所以设,则,
又,,且,
故,
于是
化简得,解得,
所以直线的方程为:,
即,或.
5.(24-25高二下·江西新余分宜县·期末)已知双曲线的左顶点为,离心率为,过点作直线与交于,两点,当直线的斜率为时,的面积为.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)若,求直线的方程;
(3)若直线,分别与直线交于,两点,试探究在直线上是否存在定点,使得为定值?若存在,求出定点的坐标和定值;若不存在,请说明理由.
【详解】(1)因为当直线的斜率为时,的面积为.
所以的面积为,
由对称性得,点坐标为,
则
结合,得,,
所以双曲线的标准方程为.
(2)因为双曲线的左顶点为,则,
因为直线斜率不存在时不满足题意,
所以设直线,,的斜率分别为,,,直线的方程为,
则,
双曲线,即,
所以,则,
所以,
即,
所以,
设,,
则,
若,则,
则直线的方程为,即.
(3)设直线:,
令,得,则,同理可得,
假设存在点满足题设,
则为定值,
所以,所以,且,
即存在定点,使得为定值.
6.(24-25高二下·江西新余分宜县·期末)已知双曲线E的渐近线方程为,且过点.
(1)求双曲线E的标准方程;
(2)点Q为双曲线E上一点,证明点Q到两渐近线的距离之积为定值,并求出该定值;
(3)双曲线E的两个顶点分别为,点M在直线上,直线与双曲线E分别交于(异于)两点,且直线与x轴垂直,求点M的坐标及直线的方程.
【详解】(1)由渐近线方程为,可设双曲线方程为,
将点代入方程可得,即.
故双曲线方程为.
(2)证明:设Q,
因为点Q在双曲线E上,所以,即,
双曲线E的渐近线方程为,
点Q到两渐近线的距离之积为,
故点Q到两渐近线的距离之积为定值,定值为.
(3)由(1)得,则双曲线E的两个顶点分别为,
不妨设,
由三点共线可得,即
由三点共线可得,即
则,代入双曲线方程得,即,
把,代入方程得,
所以,直线的方程为.
7.(24-25高二下·江西宜春丰城第九中学·期末)已知双曲线:(,)的左顶点为,右焦点为,动点在双曲线上,当时,.
(1)求的离心率;
(2)已知,,两点在双曲线的渐近线上,且分别位于第一、四象限.若,求的面积.
【详解】(1)设,将代入双曲线方程得,此时,
所以,即,,
则,所以(负值舍去),
故的离心率为2.
(2)因为,由(1)知,
双曲线方程为:,渐近线方程为,
设,
则,
所以,
又在双曲线上,所以,整理得:,
由渐近线方程为得,
所以的面积为
.
8.(24-25高二下·江西宜春中学·期末)已知双曲线的实轴长为4,一条渐近线的方程为,过点的直线与C的右支交于A,B两点.
(1)求C的标准方程;
(2)P是x轴上的定点,且.
(i)求P的坐标:
(ii)若的外接圆被x轴截得的弦长为16,求外接圆的面积.
【详解】(1)因为C的实轴长为,渐近线方程为,
所以,,解得,,
所以C的标准方程为.
(2)(i)设直线的方程为,,,,
联立化简得,.
因为直线与双曲线的右支交于两点,
由,整理得
则或或,
解得.
由,可得,即,
将代入上式得,
将,代入上式并化简得
,
整理得,
因为上式对任意都成立,所以,
解得,所以.
(ii)
因为,
所以外接圆是以为直径的圆,记为圆T,
因为圆心,即,
所以半径.
因为外接圆被x轴截得的弦长为16,
所以(*),即,解得或.
因为直线与C的右支交于A,B两点,所以,
所以,(舍去),代入(*)可得.
所以外接圆的面积为.
9.(24-25高二下·江西新余分宜县·期末)已知椭圆 的左右焦点分别为、 ,离心率 ,点、分别是椭圆的右顶点和上顶点,的边上的中线长为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过椭圆上顶点的直线交椭圆于点,且,求直线的方程;
(3)直线、过右焦点,且它们的斜率乘积为,设、分别与椭圆交于点、和、.若、分别是线段和的中点,求面积的最大值.
【详解】(1)由题意,因为、,为直角三角形,所以,
又 因为,,解得,,
所以椭圆的标准方程为.
(2)易知点,,且,则,
所以,直线的方程为,
联立,解得或,即点或,
当点的坐标为时,直线的方程为;
当点的坐标为时,,
此时,直线的方程为,即.
综上所述,直线的方程为或.
(3)由题意,,
设直线的方程为,其中,、,
则直线的方程为 ,、,
联立可得,
由韦达定理可得,,
所以,,,所以,
同理可得,,
所以,点,即的中点为,
所以,
当且仅当时,即当时取等号,所以的面积最大值为.
10.(24-25高二下·江西新余分宜县·期末)已知双曲线,过点作两条互相垂直的直线.
(1)求两条直线与双曲线的交点个数,并说明理由;
(2)若,直线交于两点,直线交于两点,分别为弦和的中点,证明:直线过定点.
【详解】(1)当直线或的斜率不存在时(即一条直线的斜率为0,另一条直线的斜率不存在),
因为两直线均过点,所以两直线的方程分别为,
则直线与双曲线共有四个交点,
分别为,.(由,解得或),
当直线和的斜率都存在时,设直线的斜率为,则直线的斜率为,
直线的方程分别为.
联立直线与双曲线的方程,得,
消去整理得.
当,即时,方程仅有一解,此时直线与双曲线仅有一个交点;
当,即时,,此时直线与双曲线有两个交点.
同理联立直线与双曲线的方程,可知当时,直线与双曲线仅有一个交点;
当时,直线与双曲线有两个交点;
综上,当直线或的斜率不存在时(即一条直线的斜率为0,另一条直线的斜率不存在),交点个数为4;
当且时,交点个数为2;
当且时,交点个数为4;
当且或时,交点个数为3;
当且且时,交点个数为4.
(2)由(1)可知,当直线或的斜率不存在时,两直线与双曲线有四个交点,分别为,,
则点坐标分别为,直线与轴重合,所以若直线过定点,则定点应在轴上.
当直线和的斜率同时存在时,设直线的斜率为,则直线的斜率为,直线的方程分别为.
因为在双曲线中,所以由(1)可知,当两直线与双曲线有四个交点时,且
记点,
联立直线与双曲线的方程,得,
消去整理得,
则,则,即点.
同理可得点.
当时,,,
则,
此时直线的方程为;
同理当时,,则,
此时直线的方程为.
所以若直线过定点,则定点在直线上.
又因为定点在轴上,所以可猜想定点为,
所以只需证明当时,三点共线即可.
此时,,直线的斜率都存在,即证明.
因为,
,
所以,即三点共线,即直线过定点.
综上,直线过定点.
11.(24-25高二下·江西九江第一中学·期末)如图,在直角坐标系xOy中,已知F是抛物线Γ:的焦点,过点F的直线交抛物线Γ于A,B两点,且满足.
(1)求p的值;
(2)已知点,直线AT,BT与抛物线Γ的另一个交点分别为C,D,直线CD交y轴于点P,交直线AB于点N.抛物线Γ在C,D处的切线交于点K,过点P作平行于x轴的直线,分别交直线KD,KC于点E,G.
(ⅰ)求证:点P为定点;
(ⅱ)记,的面积分别为,,是否存在实数λ使得成立,若存在,则求出λ,若不在,则说明理由.
【详解】(1)由题意,直线AB斜率必存在,设,,,
联立,得,,
所以,,解得或(舍),
所以;
(2)(ⅰ)直线AC斜率必存在,设,,,
联立,得,,
所以,同理,又,所以,
直线CD斜率必存在,设,
联立,得,,
所以,解得,满足,
所以直线CD过定点,即P的坐标为;
(ⅱ)由,且,,,
得,
所以直线CD的方程为,由直线CD与直线AB相交,可得,
联立,解得,
因为抛物线方程为,所以,
抛物线在点C处切线方程为,
所以,同理,
又,所以EG的中点为P,
联立,得,
由及,所以,
综上,在线段的同一侧,又是的中点,
所以到直线的距离是到直线的距离和的一半,
所以,即.
考点04
统计概率
一、单选题
1.(24-25高二下·江西抚州·)甲、乙两人玩掷六面骰游戏,各个面的点数分别为两人各轮流投掷一次,当两人向上的点数之差为偶数时,视为平局;当两人向上的点数之差为奇数时,谁的点数大谁胜…重复上面的步骤,游戏进行到一方比对方多胜2次或平局4次时停止,记游戏停止时游戏的场数为,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】分别计算甲胜和乙胜的概率,再对具体每局的情况分类讨论即可.
【详解】甲乙每次掷股子1次,若两人的点数都是偶数或都是奇数,则平局,所以平局的概率,
若甲胜,则结果有,,,,,,,,,9种,
所以甲胜的概率为,同理乙胜的概率也为,
局数为4次后停止游戏,若4次全平局,概率为;
若平局2次,则最后1次不能是平局,
另外2次甲全胜或乙全胜,概率为,
若平局0次,则一方3胜1负,且负的1次只能在前2次中,
概率为,
所以.
故选:A.
2.(24-25高二下·江西抚州·)近年来,越来越多的游客来参观抚州市的大觉山、流坑古村、麻姑山、黎川古城、竹桥古村、曹山景区等6处景点.现甲、乙两位游客准备从6处景点各随机选一处游玩,记事件“甲和乙至少有一个人前往大觉山”,事件“甲和乙选择不同的景点”,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先利用对立事件的概率公式求出事件发生的概率,再分两种情况求出事件发生的概率,利用条件概率公式求解即可.
【详解】甲、乙从6处景点各选一处的总情况数为种,
“甲和乙至少有一个人前往大觉山”的对立事件是“甲和乙都不前往大觉山”,
甲不选大觉山有5种选法,乙不选大觉山也有5种选法,
所以甲和乙都不前往陆羽故园的情况数为种,
则,
“甲和乙至少有一个人前往大觉山且甲和乙选择不同的景点”,分两种情况:
(1)甲去大觉山,乙不去,
甲去大觉山有1种选法,乙从除大觉山外的5个景点选有5种选法,
共种情况;
(2)乙去大觉山,甲不去,
乙去大觉山有1种选法,甲从除大觉山外的5个景点选有5种选法,
共种情况,
所以,
所以.
故选:B.
3.(24-25高二下·江西九师联盟·期末)某商家开展促销活动,已知当天参加活动的顾客中,消费超过200元的顾客的频率为,用频率估计概率,现从参加活动的顾客中随机抽取20人赠送小礼品,若这20人中有人消费超过200元的概率最大,则的值为( )
A.7 B.8 C.9 D.8或9
【答案】B
【分析】由题知抽到消费超过200元的人数,,则,再利用组合数的性质求最大值即可.
【详解】由题知抽到消费超过200元的人数,,
则,又这20人中有人消费超过200元的概率最大,
所以,
即,解得,
又,所以.
故选:B.
二、解答题
4.(24-25高二下·江西九师联盟·期末)某饮品店统计了一天营业时间(单位:小时)与饮品销量(单位:杯)的数据如下表:
营业时间
1
2
3
4
5
饮品销量
17
36
56
77
99
已知与线性相关.
(1)根据以上数据求饮品销量关于营业时间的回归直线方程;
(2)若平均一杯饮品的纯利润为5元,某日该饮品店计划早上9点开始营业,晚上9点结束营业,中间不休息,试预测当日饮品的总利润能否超过1000元?
参考公式:回归直线方程中,,.
【详解】(1)根据题意,,
,,
,
,
所以回归直线方程为.
(2)由(1)知,回归方程为,
早上9点开始营业,晚上9点结束营业,共营业12小时,
所以估计共销售杯,盈利元,
所以试预测当日饮品的总利润能超过1000元.
5.(24-25高二下·江西抚州·)在某校举行的数学统计建模比赛中,参与比赛的高一学生与高二学生人数之比为2:3,且成绩分布在区间[40,100],分数在80分以上(含80分)的同学获奖.按高一、高二年级用分层抽样的方法抽取100人的成绩作为样本,得到成绩的频率分布直方图如图所示:
高一学生
高二学生
合计
获奖
4
不获奖
合计
100
(1)求a的值,并填写下面的列联表;
(2)试判断是否有的把握认为“获奖与学生的年级有关”?说明你的理由.
附表及公式:
0.15
0.10
0.05
0.025
0.010
0.005
0.001
2.072
2.706
3.841
5.024
6.635
7.879
10.828
【详解】(1),解得,
高一学生人数为:,所以高二学生人数为,
已知高一获奖人数为4人,则高一不获奖人数为36,
由频率分布直方图可知获奖频率为,
所以获奖人数为,
所以高二获奖学生人数为16,不获奖学生人数为44,
补充完整列联表如下:
高一学生
高二学生
合计
获奖
4
16
20
不获奖
36
44
80
合计
40
60
100
(2)零假设为获奖与学生的年级无关,
,
根据小概率值的独立性检验,推断成立,
所以没有的把握认为“获奖与学生的年级有关”.
6.(24-25高二下·江西九师联盟·期末)某市游泳协会为了了解市民喜爱游泳与性别的关系,从全市选出1000名市民进行调查,其中男性市民和女性市民的人数之比为,喜爱游泳和不喜爱游泳的人数之比为,不喜爱游泳的市民中男性与女性的人数之比为.
喜爱游泳
不喜爱游泳
总计
男性市民
女性市民
总计
1000
(1)补全列联表,依据小概率值的独立性检验,是否能够认为市民喜爱游泳与性别有关联?
(2)游泳协会在这1000名市民中按性别进行分层随机抽样,抽取5人,再从这5人中随机抽取3人发放奖品,记为女性获奖的人数,求的分布列和数学期望.
附:,其中.
0.010
0.005
0.001
6.635
7.879
10.828
【详解】(1)因为调查人数为人,其中男性市民和女性市民的人数之比为,
所以男性市民人数为人,
女性市民人数为人,
因为喜爱游泳和不喜爱游泳的人数之比为,
所以喜爱游泳人数为:人,
不喜爱游泳人数为:人,
因为不喜爱游泳的市民中男性与女性的人数之比为,
所以不喜爱游泳的市民中男性与女性的人数均为人,
由此列联表补充如下:
喜爱游泳
不喜爱游泳
总计
男性市民
200
200
400
女性市民
400
200
600
总计
600
400
1000
零假设为:该市市民是否喜爱游泳与性别无关,
,
依据最小概率值的独立性检验,推断不成立,
即该市市民是否喜爱游泳与性别有关.
(2)1000名市民中按性别进行分层随机抽样,抽取5人,
其中男性市民人数为人,
女性市民人数为人,
的可能取值为:,,;
,,
,
所以.
7.(24-25高二下·江西九师联盟·期末)某市游泳协会为了了解市民喜爱游泳与性别的关系,从全市选出1000名市民进行调查,其中男性市民和女性市民的人数之比为,喜爱游泳和不喜爱游泳的人数之比为,不喜爱游泳的市民中男性与女性的人数之比为.
喜爱游泳
不喜爱游泳
总计
男性市民
女性市民
总计
1000
(1)补全列联表,是否有的把握认为市民喜爱游泳与性别有关联?
(2)游泳协会在这1000名市民中按性别进行分层随机抽样,抽取5人,再从这5人中随机抽取3人发放奖品,记为女性获奖的人数,求的分布列和数学期望.
附:,其中.
0.010
0.005
0.001
6.635
7.879
10.828
【详解】(1)根据题意可知:从全市选出1000名市民进行调查,其中男性市民人数为400和女性市民的人数为600,
喜爱游泳的人数为600和不喜爱游泳的人数为400,不喜爱游泳的市民中男性人数为200与女性人数为200.
喜爱游泳
不喜爱游泳
总计
男性市民
200
200
400
女性市民
400
200
600
总计
600
400
1000
零假设:认为市民喜爱游泳与性别无关联,
则,
根据小概率值的独立性检验,可推断不成立,
即认为市民喜爱游泳与性别有关联,该推断犯错误的概率不超过,
也就是有的把握认为市民喜爱游泳与性别有关联;
(2)依题意,抽取5人中,男性有2人,女性有3人,再从这5人中随机抽取3人发放奖品,
记为女性获奖的人数,则的可能取值有,
,,,
所以的分布列为:
1
2
3
0.3
0.6
0.1
即:.
8.(24-25高二下·江西上饶·期末)作为先进的人工智能技术广泛应用于个性化学习、教学辅导、疾病诊断、风险控制、智能制造等行业中.为了解不同学历人群对的使用情况,随机调查了200人,得到如下数据:
使用情况
学历
经常使用
不经常使用
合计
本科及以上
60
100
本科以下
70
合计
90
200
(1)根据所给数据完成上表,依据小概率值的独立性检验,能否认为的使用情况与学历有关?
(2)某高校组织学生利用进行思维导图、制作、视频制作三项比赛,某同学在这三项比赛中达到“优秀”的概率分别为,每项比赛相互独立.若获得2项及以上“优秀”的同学获得比赛奖励,求这位同学获得奖励的概率.
附:,其中.
0.010
0.005
0.001
6.635
7.879
10.828
【详解】(1)由题意可得列联表:
使用情况
学历
经常使用
不经常使用
合计
本科及以上
60
40
100
本科以下
30
70
100
合计
90
110
200
零假设:的使用情况与学历无关,
而
,
由此可推断零假设不成立,依据小概率值的独立性检验,
认为的使用情况与学历有关;
(2)设为事件:该同学第i项获得优秀,,则相互独立,
且,
设B为该同学获得奖励,
则
,
即该同学获得奖励的概率为.
9.(24-25高二下·江西赣州·期末)调查公司调查了两个群体(群体甲和群体乙)对某新项目的喜好情况,数据如下表所示,公司想知道群体类型(甲/乙)是否与新项目的喜好有关联.
喜欢新项目
不喜欢新项目
群体甲
75
45
群体乙
60
90
附:,其中
0.25
0.1
0.05
0.025
0.01
0.001
k
0.323
2.706
3.841
5.024
6.635
10.828
(1)分析群体类型(甲/乙)是否与新项目的喜好有关联:
(2)某人连续对新项目进行三次尝试,每次成功的概率为p,且三次尝试是相互独立的.设事件A为“恰好成功两次”,事件B为“至少成功一次”,求使得取得最大值时p的值.
【详解】(1)零假设:群体类型(甲/乙)与新项目的喜好没有关联,
,
由小概率值表可知,当时可推断不成立,
即有99.9%把握认为群体类型与新项目的喜好有关联.
(2)依题意,对新项目三次尝试成功的次数服从二项分布,又因A发生时B一定发生,则,
则,,
故,
设,
则
令,解方程得.因为,所以
当时,有,所以在上单调递增;
当时,有,所以在上单调递减.
所以当时,取得最大值,即取得最大值.
10.(24-25高二下·江西九师联盟·期末)盛夏来临,某棋牌室举办为期一周的“消夏”围棋活动,分为趣味赛和积分赛(每局比赛必须决出胜负),规则如下:前2天举办趣味赛,每天仅首局比赛可获得积分,获胜得1分,失败得0分;积分赛在后5天进行,每天只有前两局比赛可获得积分,首局获胜得2分,次局获胜得1分,失败得0分.小张这一周中每天至少参加两局围棋比赛,已知她每天第一局和第二局比赛获胜的概率分别为,,且各局比赛相互独立.
(1)已知趣味赛两天积分不为0的参赛选手可获得精美礼品一份,.
(i)求小张在趣味赛中获得精美礼品的概率;
(ii)在小张获得精美礼品的条件下,求小张2天趣味赛仅积1分的概率;
(2)设小张在后5天的积分赛中,恰有2天每天积分不低于1分的概率为,求的最大值.
【详解】(1)(i)设小张在趣味赛中获得精美礼品事件为,
则,
所以小张在趣味赛中获得精美礼品的概率为.
(ii)设小张2天趣味赛仅积1分事件为B,
则,所以,
在小张获得精美礼品的条件下,求小张2天趣味赛仅积1分的概率为.
(2)设小张在后5天的积分赛中,一天中积分不低于1分事件为C,
则,
即在后5天中积分不低于1的天数,,
则,令,
则,
,
所以在单调递增,单调递减,
即,
所以当,即时,的最大值为.
11.(24-25高二下·江西抚州·)泊松分布是一种统计与概率学里常见的离散型分布,特别适合用于描述单位时间(或单位空间)内随机事件发生的次数.例如:某一服务设施在一定时间内到达的人数,电话交换机接到呼叫的次数,汽车站台的候客人数,机器出现的故障数,自然灾害发生的次数,一个产品上的缺陷数,显微镜下单位分区内的细菌分布数等.因此,在管理科学、运筹学以及自然科学的某些问题中都占有重要的地位.若随机变量服从参数为的泊松分布(记作),则其概率分布为,其中e为自然对数的底数.
(1)当时,泊松分布可以用正态分布来近似;当时,泊松分布基本上就等于正态分布,此时可认为.若,求的值(保留三位小数);
(2)某公司制造微型芯片,次品率为,各芯片是否为次品相互独立,以记产品中的次品数.
(i)若,求在1000个产品中至少有2个次品的概率;
(ii)若,求在1000个产品中至少有2个次品的概率.通过比较计算结果,你发现了什么规律?
(3)若,且,求的最大值(保留一位小数).
参考数据:若,则有,.
【详解】(1)由题意可得,
所以 .
(2)(i)由题,
所以在1000个产品中至少有2个次品的概率为
;
(ii)由题,所以,
所以在1000个产品中至少有2个次品的概率为
.
根据计算结果发现当较大次品率p较小时,
二项分布和泊松分布计算出的“至少有2个次品的概率”非常接近,
所以当较大p较小,二项分布可以用泊松分布来近似计算.
(3)若,则,
故,
设,则对任意恒成立,
所以函数在上单调递减,
又由,
所以若,则,
设,则对任意恒成立,
所以函数在上单调递减,
所以,即,
所以;
设,
则,
因为,所以对任意恒成立,
所以函数在上单调递增,
所以,
即,
综上,当时,有,当时,有,
所以的最大值为
1 / 8
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。