内容正文:
高二年级第二学期月考数学试题
20260530
一、单选题
1. 已知全集为实数集,集合,则( )
A. B. C. D.
2. 假设某厂包装食盐的生产线,正常情况下生产出来的食盐质量服从正态分布(单位:).在正常情况下,该生产线上的检测员某天随机抽取了两包食盐,称得其质量均大于的概率为( )(若,则,)
A. 0.0015 B. C. 0.003 D.
3. 在中,为中点,为上一点,且的延长线与的交点为,则( )
A. 若,则在上的投影向量为
B.
C.
D.
4. 已知,则( )
A. B. 10 C. D. 45
5. 已知事件,且,则( )
A. B.
C. D.
6. 一台仪器每启动一次都会随机地出现一个3位的二进制数,其中的各位数中,出现0的概率为,出现1的概率为.若启动一次出现的二进制数为,则称这次试验成功.若成功一次得2分,失败一次得分,则81次这样的独立重复试验的总得分的数学期望为( )
A. B. C. 63 D. 6
7. 已知球与棱长为的正方体的各面都相切,则平面截球所得的截面圆与球心所构成的圆锥的体积为
A. B. C. D.
8. 某年级每天排节课:语、数、外、理、化门每天必排,另一门从政、史、地、生中任取门;每门课每天至少排节;上午节,下午节.某天,如果要求数学不排下午第节,语文和外语不连排(上午第节与下午第节不算连排),那么排法共有( )
A. 种 B. 种 C. 种 D. 种
二、多选题
9. 设为不同的直线,为不同的平面,下列说法不正确的是( )
A. 若,则
B. 若,,则
C. 若,则
D. 若,则
10. 为了研究的浓度是否受到汽车流量等因素的影响,研究人员在某城市测得样本数据如下表:
车流量辆
车流量辆
合计
4
11
1
合计
12
20
附:
0.150
0.100
0.050
0.025
0.010
0.005
0.001
2.074
2.706
3.841
5.024
6.635
7.879
10.828
下列说法正确的是( )
A. 该城市在车流量时的概率的估计值为
B. 统计量的值越大,说明车流量大小与空气污染越无关联
C. 在犯错误的概率不超过的前提下,可以认为车流量大小与空气污染有关联
D. 根据小概率值的独立性检验,可以认为车流量大小与空气污染没有关联
11. 已知和所在的平面互相垂直,,且点到平面的距离为,则( )
A. 三棱锥的体积为
B. 与所成角的大小为
C. 与平面所成角的大小为
D. 二面角的正切值为
三、填空题
12. 已知为虚数单位,复数在复平面中对应的点的坐标为_________.
13. 二项式的展开式中,二项式系数的和为256,把展开式中所有的项重新排成一列,有理项都互不相邻的概率为______.
14. 已知一个正三棱台的上、下底面的边长分别为,若一球可与该正三核台的各个面都相切,则该正三棱台的侧棱长为_________.(用表示)
四、解答题
15. 已知数列的前项和为,且,.
(1),求证数列是等比数列;
(2)设,求证数列是等差数列;
(3)求数列的通项公式及前项和.
16. 如图,在四棱柱中,底面为正方形,平面平面,.点分别在棱上.
(1)求证:;
(2)当分别为棱的中点时,求证:点共面:
(3)当时,试判断二面角的大小能否为?若能,请指出点的位置:若不能,请说明理由.
17. 已知椭圆的长轴长为6,焦距为.如图,过椭圆左焦点作一条直线交椭圆于两点,设.
(1)求椭圆的标准方程:
(2)当取何值时,等于椭圆短轴的长;
(3)过点作一条与直线垂直的直线,交椭圆于两点,求证:为定值.
18. 科研人员在对人体脂肪含量和年龄之间关系的研究中,获得了一些年龄和脂肪含量的样本数据,如下表:
(年龄/岁)
26
27
39
41
49
53
56
58
60
61
(脂肪含量/\%)
14.5
17.8
21.2
25.9
26.3
29.6
31.4
33.5
35.2
34.6
(1)计算样本相关系数(精确到0.01),并说明该成对样本数据的线性相关程度;
(2)若关于的线性回归方程为,求关于的线性回归方程(精确到0.01).并回答以下问题:
(i)计算当年龄为60岁时的残差;
(ii)计算决定系数,并说明线性回归方程的拟合效果.
附:参考数据:.
参考公式:样本相关系数,在经验回归方程中,.
19. 已知函数.
(1)证明:曲线在处的切线也为曲线的切线;
(2)当,求证:;
(3)已知袋中有编号为1到100的100个形状大小相同的小球,从中随机地连续抽取20次,每次取1个球,且每次抽取后都放回,设抽到的20个小球的号码互不相同的概率为.证明:.
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高二年级第二学期月考数学试题
20260530
一、单选题
1. 已知全集为实数集,集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先解一元二次不等式,再利用集合补集与交集运算即可.
【详解】由,则或,
又,所以.
2. 假设某厂包装食盐的生产线,正常情况下生产出来的食盐质量服从正态分布(单位:).在正常情况下,该生产线上的检测员某天随机抽取了两包食盐,称得其质量均大于的概率为( )(若,则,)
A. 0.0015 B. C. 0.003 D.
【答案】B
【解析】
【分析】先利用正态分布的对称性计算单包食盐质量大于515g的概率,再结合独立事件的概率乘法公式计算两包均满足条件的概率.
【详解】由食盐质量服从正态分布,得,,则.
由,结合正态分布的对称性,
得.
两包食盐质量均大于515g为独立事件,故所求概率为.
3. 在中,为中点,为上一点,且的延长线与的交点为,则( )
A. 若,则在上的投影向量为
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据投影向量的定义可判断A的正误,根据向量的线性运算可判断B的正误,根据三点共线的向量形式结合B中判断可判断C的正误,根据向量的线性运算结合C的分析可判断D的正误.
【详解】对于A,
取的中点为,则,
故在上的投影向量为,而,
故在上的投影向量为,故A错误;
对于B,,
故,故B正确;
对于C,因为三点共线,
故存在实数,使得,而为共线向量,
故存在实数,使得即,
因为不共线,所以,故,故,故C错误;
对于D,由C的分析可得,故,
所以,所以,故D错误.
4. 已知,则( )
A. B. 10 C. D. 45
【答案】A
【解析】
【分析】由于,求出的通项,从而可求出的值
【详解】
,.
故选:A
5. 已知事件,且,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用条件概率的对立性质、乘法公式、全概率公式、和事件概率公式分析即可.
【详解】选项D,由,故D错误;
选项B,根据条件概率的对立事件性质得:,故B错误;
选项C,因为,
所以,故C正确;
选项A,由,故A错误.
6. 一台仪器每启动一次都会随机地出现一个3位的二进制数,其中的各位数中,出现0的概率为,出现1的概率为.若启动一次出现的二进制数为,则称这次试验成功.若成功一次得2分,失败一次得分,则81次这样的独立重复试验的总得分的数学期望为( )
A. B. C. 63 D. 6
【答案】A
【解析】
【分析】由题可求出试验成功的概率,再利用二项分布及其期望的性质可求.
【详解】根据题意一次试验成功的概率为,
∴次重复试验中成功次数服从二项分布,
故,
总得分,
故,
故选A.
7. 已知球与棱长为的正方体的各面都相切,则平面截球所得的截面圆与球心所构成的圆锥的体积为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】内切球的球心为正方体的体对角线交点,根据三棱锥为正三棱锥及各棱长,可求得点O到平面的距离;根据内切圆半径和圆心到平面的距离可求得切面的圆心半径,进而求得圆锥的体积.
【详解】因为球与棱长为的正方体的各面都相切
所以球O为正方体的内切球,则球O的半径
球心O到A的距离为
底面为等边三角形,所以球心O到平面的距离为
所以平面截球所得的截面圆的半径为
所以圆锥的体积为
所以选C
【点睛】本题考查了正方体的内切球性质,平面截球所得截面的性质,属于中档题.
8. 某年级每天排节课:语、数、外、理、化门每天必排,另一门从政、史、地、生中任取门;每门课每天至少排节;上午节,下午节.某天,如果要求数学不排下午第节,语文和外语不连排(上午第节与下午第节不算连排),那么排法共有( )
A. 种 B. 种 C. 种 D. 种
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意,利用总的排列数减去不符合条件的排列数即可.
【详解】由题意得,特定门课的全排列总数为 种,
①数学排在下午第节,则剩下的门课全排列,排法数为种;
②语文和外语连排,首先内部有种排列(语外或外语),
由于上午第节和下午第节不算连排,因此连排的节次组合有,共种位置组合,
剩下的门课全排列,则排法数:种;
③数学在下午第节,且语文外语连排,
数学固定在下午第节(第节),语文和外语连排,可能的连排位置组合有,共种位置组合,剩下的门课全排列,
则排法数为种;
因此符合条件的排法数为种;
又因为第门课有种选择(政、史、地、生),且每种选择下的排列情况是相同的,
因此总排法为种,故B正确.
二、多选题
9. 设为不同的直线,为不同的平面,下列说法不正确的是( )
A. 若,则
B. 若,,则
C. 若,则
D. 若,则
【答案】AB
【解析】
【分析】根据直线、平面间的位置关系判断.
【详解】对于A,若,可能有,A错误;
对于B,若,,与可能平行,可能相交也可能在内,B错误;
对于C,设,在直线上任取一点,
在平面内过作于点,在平面内过作于点,
因为,所以,同理,
而过空间一点作一个平面的垂线有且只有一条,
所以与重合,且重合为与的交线,即直线,
所以,C正确;
对于D,,说明直线的方向向量是平面的法向量,
直线的方向向量是平面的法向量,,
则平面的法向量与平面的法向量垂直,因此两平面垂直,D正确.
10. 为了研究的浓度是否受到汽车流量等因素的影响,研究人员在某城市测得样本数据如下表:
车流量辆
车流量辆
合计
4
11
1
合计
12
20
附:
0.150
0.100
0.050
0.025
0.010
0.005
0.001
2.074
2.706
3.841
5.024
6.635
7.879
10.828
下列说法正确的是( )
A. 该城市在车流量时的概率的估计值为
B. 统计量的值越大,说明车流量大小与空气污染越无关联
C. 在犯错误的概率不超过的前提下,可以认为车流量大小与空气污染有关联
D. 根据小概率值的独立性检验,可以认为车流量大小与空气污染没有关联
【答案】ACD
【解析】
【分析】先补全列联表,再分别计算各选项涉及的概率估计值与统计量,结合独立性检验的临界值判断关联性.
【详解】先补全列联表:车流量1500辆且 的频数为,
车流量<1500辆且 的频数为,
车流量1500辆的合计频数为,
的合计频数为.
车流量辆
车流量辆
合计
4
11
1
合计
12
20
对于选项A,车流量1500辆时, 的概率估计值为,A正确.
对于选项B,统计量的值越大,说明车流量大小与空气污染的关联性越强,B错误.
计算 .
对于选项C, ,故在犯错误的概率不超过的前提下,
可以认为车流量大小与空气污染有关联,C正确.
对于选项D, ,故根据小概率值 的独立性检验,
认为车流量大小与空气污染没有关联,D正确.
11. 已知和所在的平面互相垂直,,且点到平面的距离为,则( )
A. 三棱锥的体积为
B. 与所成角的大小为
C. 与平面所成角的大小为
D. 二面角的正切值为
【答案】ABD
【解析】
【分析】过点作,以为坐标原点,设,求得平面的法向量,利用向量的距离公式,列出方程,求得,结合棱锥的体积公式,线面垂直的性质,以及线面角和二面角的定义,逐项分析判断,即可求解.
【详解】如图所示,在平面内,过点作,垂足为,
因为平面平面,且平面平面,所以平面,
以为坐标原点,以所在的直线分别为轴,建立空间直角坐标系,
如图所示,设,且,
可得,
可得,
设平面的法向量为,则,
即,令,可得,所以,
因为点到平面的距离为,可得,
解得,即,
对于A,因为平面,且,
由,
所以三棱锥的体积为,
所以A正确;
对于B,因为平面,且平面,所以,
由,可得,
又因为,平面,所以平面,
因为平面,所以,即,
所以与所成角的大小为,所以B正确;
对于C,因为平面,所以为与平面所成的角,
在直角中,由,所以,
即直线与平面所成的角为,所以C错误;
对于D,过点作,垂足为,连接,
因为平面,且平面,所以,
又因为,且平面,所以平面,
因为平面,所以,所以为二面角的平面角,
在直角中,,可得,
在直角中,可得,
设二面角的平面角为,则,所以,所以D正确.
三、填空题
12. 已知为虚数单位,复数在复平面中对应的点的坐标为_________.
【答案】
【解析】
【详解】,
故对应点的坐标为.
13. 二项式的展开式中,二项式系数的和为256,把展开式中所有的项重新排成一列,有理项都互不相邻的概率为______.
【答案】
【解析】
【分析】二项式系数的和为,可得,写出通项,可知其中有理项为3项,展开式共有9项,用古典概型求出共有种排法,符合有理项要求互不相邻的有种排法,可求出概率.
【详解】因为二项式系数的和为,解得,
所以二项式的展开式的通项为,
其中当,3,6时为有理项.
因为二项式的展开式中共有9项,所以全排列有种排法,
其中3项为有理项,6项为非有理项,且有理项要求互不相邻,
可先将6项非有理项全排列,共种排法,
然后将3项有理项插入6项非有理项产生的7个空隙中,共种插法,
所以有理项都互不相邻的概率为.
故答案为:
【点睛】本题考查了二项式系数、二项展开式、古典概型,插空法等基本知识,考查数学运算能力和逻辑推理能力,转化的数学思想,属于中档题目.
14. 已知一个正三棱台的上、下底面的边长分别为,若一球可与该正三核台的各个面都相切,则该正三棱台的侧棱长为_________.(用表示)
【答案】
【解析】
【分析】首先求出上下底面内切圆半径,根据球与正三棱台的各个面都相切,得到斜高,进而计算侧棱长.
【详解】
正三棱台上、下底面的边长分别为,
分别是上、下底面的中心,
,,
因为球与该正三核台的各个面都相切,
所以棱台的斜高,
在直角梯形中,侧棱.
四、解答题
15. 已知数列的前项和为,且,.
(1),求证数列是等比数列;
(2)设,求证数列是等差数列;
(3)求数列的通项公式及前项和.
【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)
【解析】
【分析】(1)由已知数列递推式可,与原递推式联立可得,即可证明数列是等比数列;
(2)由(1)得,可得,两边同时除以即可证得数列是等差数列;
(3)由(2)求出数列的通项公式,可得数列的通项公式,结合已知递推式可得数列的前项和.
【详解】(1)由题意,,,
两式相减,得,
,
,
又由题设,得,即,
,
∴是首项为3,公比为2的等比数列;
(2)由(1)得,
,
,即.
∴数列是首项为,公差为的等差数列;
(3)解:由(2)得,,
即,∴.
则.
【点睛】本题考查数列递推式,考查了等差关系与等比关系的确定,是中档题.
16. 如图,在四棱柱中,底面为正方形,平面平面,.点分别在棱上.
(1)求证:;
(2)当分别为棱的中点时,求证:点共面:
(3)当时,试判断二面角的大小能否为?若能,请指出点的位置:若不能,请说明理由.
【答案】(1)由平面平面,平面平面,且,平面,
所以平面,
又因为平面,
所以.
(2)
如图所示,取的中点,连接,
由于是中点,是的中点,在正方形中,有且,
所以四边形是平行四边形,所以且,
又因为是的中点,是的中点,在平面中,有且,
由于且,所以且,所以四边形是平行四边形,
所以且,所以且,
所以四边形是平行四边形,即点共面.
(3)不能,如图,作交于点,延长交于点,连接,
由,,,平面,
所以平面,又平面平面,
则平面,
又,所以是二面角的平面角,
若,则是等腰直角三角形,,
又,
所以在中,由大角对大边可知,所以,这与相矛盾,
所以二面角的大小不能为.
【解析】
【分析】(1)根据面面垂直即可得到线线垂直;
(2)取的中点,连接,根据四棱柱的性质判断平面是平行四边形即可;
(3)作交于点,延长交于点,连接,得到二面角的平面角,由大角对大边得出矛盾即可.
【小问1详解】
略.
【小问2详解】
略.
【小问3详解】
略.
17. 已知椭圆的长轴长为6,焦距为.如图,过椭圆左焦点作一条直线交椭圆于两点,设.
(1)求椭圆的标准方程:
(2)当取何值时,等于椭圆短轴的长;
(3)过点作一条与直线垂直的直线,交椭圆于两点,求证:为定值.
【答案】(1);
(2)或时,等于椭圆短轴的长;
(3)由(2)知当时,,此时,,
当时,记直线的斜率为,则,直线的斜率为,所以,
所以,
综上,为定值.
【解析】
【分析】(1)由得椭圆方程;
(2)当时,求得不合题意,时,设出直线的方程, ,直线方程代入椭圆方程化简后应用韦达定理得,代入弦长公式,求得后可得值;
(3)当时,直接计算出,时,由(2)得,用代替得出,然后计算,从而完成证明.
【小问1详解】
由题意,所以,所以,
所以椭圆方程为;
【小问2详解】
当时,,因此,
设直线的方程为, ,椭圆短轴长为2,
由得,
恒成立且,,
所以,
由,解得,所以或;
【小问3详解】
略
18. 科研人员在对人体脂肪含量和年龄之间关系的研究中,获得了一些年龄和脂肪含量的样本数据,如下表:
(年龄/岁)
26
27
39
41
49
53
56
58
60
61
(脂肪含量/\%)
14.5
17.8
21.2
25.9
26.3
29.6
31.4
33.5
35.2
34.6
(1)计算样本相关系数(精确到0.01),并说明该成对样本数据的线性相关程度;
(2)若关于的线性回归方程为,求关于的线性回归方程(精确到0.01).并回答以下问题:
(i)计算当年龄为60岁时的残差;
(ii)计算决定系数,并说明线性回归方程的拟合效果.
附:参考数据:.
参考公式:样本相关系数,在经验回归方程中,.
【答案】(1),人体脂肪含量和年龄的相关程度很强
(2);(i);(ii),线性回归方程的拟合效果很好
【解析】
【分析】(1)根据表中的信息,先计算平均数,再根据公式计算相关系数,由相关系数得出结论;
(2)利用回归方程求出回归系数,写出线性回归方程;
(i)求出时,的值,再求出残差即可;
(ii)根据公式求出决定系数,再根据决定系数的意义下结论即可.
【小问1详解】
,
,
,
由样本相关系数,可以推断人体脂肪含量和年龄的相关程度很强;
【小问2详解】
因为回归方程为,即,
所以;
所以y关于x的线性回归方程为,
(i)将代入线性回归方程得,
年龄为60岁时的残差;
(ii) ,
因为决定系数,所以线性回归方程的拟合效果很好.
19. 已知函数.
(1)证明:曲线在处的切线也为曲线的切线;
(2)当,求证:;
(3)已知袋中有编号为1到100的100个形状大小相同的小球,从中随机地连续抽取20次,每次取1个球,且每次抽取后都放回,设抽到的20个小球的号码互不相同的概率为.证明:.
【答案】(1)由函数,可得,
则且,
所以曲线在处的切线方程为,即,
又由函数,可得,
设曲线的切点为,可得且,
所以切线方程为,
若该切线为,可得,解得或,
当时,,此时切线方程为,即;
当时,,此时切线方程为,即,
综上可得,是在处的切线方程,也是在处的切线方程,
所以,曲线在处的切线也为曲线的切线.
(2)令,可得其定义域为,
且,故在上单调递增;
所以,即,所以.
(3)从100个球中随机抽取20次,每次取1个球,且每次抽取后都放回,
可得每次取球都有100种可能,所以所有的取法有种,
要使得抽到的20个小球的号码互不相同,第一次取球有100种取法,第二次取球有99种取法,
第三次取球有98种取法,一次类推,第20次取球有81种取法,
所以抽到的20个小球的号码互不相同的取法有种,
则,
因为,
,所以,
则,
要证,即证,即,
即证,也即证,
由(2)知:当时,,在上单调递增,
所以,即,所以,即,
令 所以,即,
故得证.
【解析】
【分析】(1)利用导数的几何意义,求得切线方程,再由,设曲线的切点为,结合,列出方程,求得的值,求得曲线的切线方程也为,即可得证;
(2)令,求得,得到在上单调递增,结合,即可得证;
(3)根据题意,得到所有的取法有种,以及抽到的20个小球的号码互不相同的取法有种,得到,结合不等式的放缩法,求得,转化为证明,结合在上单调递增,得到,令 ,即可证得.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
略
【小问3详解】
略
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