内容正文:
高二年级下学期期末一考试数学学科试题
本试卷共4页,19题.全卷满分150分.考试用时120分钟.
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
3.非选择题的作答:用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内.写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交.
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. 若随机变量服从正态分布,且,则( )
A. 0.1 B. 0.2 C. 0.3 D. 0.4
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意结合正态分布的对称性分析求解.
【详解】因为服从正态分布,且,
则,即正态曲线关于直线对称,
所以,
又,
所以.
2. 某同学参加招聘考试,笔试部分有三个题目,根据经验他答对每一题的概率均为,至少答对两题才能进入面试,则该同学能进入面试的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由题可知,,再利用二项分布求概率即可.
【详解】设答对的题目数量为,则,
.
故选:A.
3. 现有一支200人的队伍,从中先选取50人组成A方队,再从剩下150人中选取100人组成B方队,则不同的排法总数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据分步乘法计数原理,结合排列数适用于有顺序要求的排法场景,分两步计算总排法数即可.
【详解】第一步:从200人中选取50人组成A方队,考虑站位顺序,共有种排法;
第二步:第一步选取后剩余人,从中选取100人组成B方队,考虑站位顺序,共有种排法;
根据分步乘法计数原理,总排法数为两步排法数的乘积,即.
4. 现对电商直播的受众进行分析,挑选500名消费者进行问卷调查,得到如下结果:
30岁及以下
30岁以上
男
150
60
女
200
90
记由上表所得消费者性别与年龄的卡方为,则( )
附:,.
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】对列联表各位置数值赋值后代入卡方公式计算结果,再与临界值比较即可得到答案.
【详解】,,
.
所以.
5. 东北育才学校高中部举行跳绳比赛,有8人进入决赛,其中高二年级6人,高一年级2人,随机抽取3人,则抽取到的高二年级学生人数的期望为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】设抽取到高二年级学生的人数为,则可取1,2,3,再分别求出对应概率并计算期望即可.
【详解】设抽取到高二年级学生的人数为,则可取1,2,3,
;,
,
.
6. 设,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据式子的组成构造函数,利用导数研究函数的单调性进而比较大小.
【详解】因为,,,
考虑构造函数,求导得,,
当,当
所以函数在单调递增,在单调递减.
所以,,,而,
显然,,
所以.
7. 已知线性相关的两个变量的取值如表所示,如果其线性回归方程为,那么当时的残差为( )
3
4
6
7
20
40
80
A. 5 B. C. 4 D.
【答案】D
【解析】
【详解】由表格可得,
因样本中心点满足回归方程,
即,解得.
当时,,
此时残差为.
8. 五一期间,某市文旅部门打造了“儒家文化,运河风情,水浒江湖,湖光山色”四大主题文旅产品,甲、乙、丙3名游客每人从中至少选择一个主题体验,且每个主题都恰有1人体验,记事件“甲体验儒家文化”,“乙体验湖光山色”,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】分类讨论甲、乙是否选择两个主题体验,求得,,结合条件概率公式即可得结果.
【详解】若甲体验儒家文化,则有:
当甲只选择一个主题体验,则不同的选法种数为;
当甲选择两个主题体验,则不同的选法种数为;
综上所述:不同的选法种数为,即;
若甲体验儒家文化且乙体验湖光山色,则有:
当甲、乙均只选择一个主题体验,则不同的选法种数为1;
当甲选择两个主题体验,乙只选择一个主题体验,则不同的选法种数为;
当甲只选择一个主题体验,乙选择两个主题体验,则不同的选法种数为;
综上所述:不同的选法种数为,即;
所以.
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. 若,则( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】可通过二项展开式通项计算各次项系数,也可通过赋值法快速求解特定系数组合的值.
【详解】对于A,的系数仅来自的最高次项,即,故A正确;
对于B,令代入原式计算,得,故B正确;
对于C,,,,即,故C错误;
对于D,令代入原式,左边为,右边为,故,D正确.
10. 下列说法中正确的是( )
A. 若随机变量X,Y满足,则
B. 两个随机变量的线性相关程度越强,样本相关系数的绝对值越接近1
C. 经验回归直线至少经过其样本数据点中的一个点
D. 若事件M,N满足,,,则
【答案】AB
【解析】
【详解】选项A:根据方差的运算性质,对任意常数,有,
本题中,因此,A正确.
选项B:样本相关系数的绝对值常用来度量两个随机变量线性的相关程度,其绝对值越接近1,表示线性相关程度越强,B正确.
选项C:经验回归直线一定经过样本中心点,但不一定经过其中的样本数据点,C错误.
选项D:由条件概率性质,,因此,D错误.
11. 对于维向量,,,,二者夹角的余弦值现有一组点,设,,记,,已知这组点由最小二乘法所得的经验回归方程为和,若,称这组点的线性相关性弱,反之则称这组点的线性相关性强,则( )
附:,,,.
A. B. 在上的投影向量为
C. D. 这组点的线性相关性弱
【答案】AC
【解析】
【分析】对于A,根据样本中心点过,再联立得到,对于B,在上的投影向量为,又即可判断;对于C,根据向量夹角的定义可得 ;对于D,由,再结合题意判断即可.
【详解】已知经验回归方程为和,
设,
,解得,则,故A正确;
在上的投影向量为,
,
,
而回归方程中,中,二者不相等,
因此投影向量为,B错误;
相关系数,
,
所以 ,C正确;
由回归方程中,中,,
, ,
所以这组点的线性相关性强,D错误.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知随机变量的分布列如表,
0
1
2
3
4
则______.
【答案】##
【解析】
【分析】根据分布列的性质求得,根据数学期望的计算公式求得
【详解】根据分布列的性质,所有概率之和为1,得,,
由离散型随机变量数学期望的定义,
.
13. 已知某种树苗在一个生长周期内生长的高度为随机变量,且,若,,则________.
【答案】##0.45
【解析】
【分析】根据正态曲线对称的性质即可求解.
【详解】因为,
所以,则.
14. 甲、乙、丙三人相互做传球训练,第1次由甲将球传出,每次传球时,传球者都等可能地将球传给另外两个人中的任何一人,记n次传球后球在甲手中的概率为,则________.
【答案】##0.3125
【解析】
【分析】由题得出的递推式,构造等比数列求解即可.
【详解】由题意得,时,,即,
设,故,
所以,其中,
即是首项为,公比为的等比数列,
故,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. 某高中为研究学生课外阅读时间与视力健康的关联性,从全校的3000名学生中随机抽取了100名学生进行调查,得到部分数据如表.
课外阅读时间
视力健康情况
合计
视力正常
视力不良
小时/天
35
60
小时/天
10
合计
100
(1)试估计全校学生中视力不良的学生人数;
(2)补全列联表,并判断依据小概率值的独立性检验,能否认为学生的视力健康与课外阅读时间有关?
附:.
0.1
0.05
0.01
0.005
0.001
2.706
3.841
6.635
7.879
10.828
【答案】(1)1050
(2)
课外阅读时间
视力健康情况
合计
视力正常
视力不良
小时/天
35
25
60
小时/天
30
10
40
合计
65
35
100
认为学生的视力健康与课外阅读时间无关.
【解析】
【小问1详解】
由题可得课外阅读时间小时/天的学生中视力不良的有人,
所以估计全校学生中视力不良的学生人数为3000.
【小问2详解】
补全列联表:
课外阅读时间
视力健康情况
合计
视力正常
视力不良
小时/天
35
25
60
小时/天
30
10
40
合计
65
35
100
零假设为:学生的视力健康与课外阅读时间无关,
.930<,
所以依据小概率值的独立性检验,没有充分证据推断不成立,
因此可以认为成立,即认为学生的视力健康与课外阅读时间无关.
16. 已知的展开式中,二项式系数之和等于1024.常数项为,
(1)求的值;
(2)第项的系数是第项系数的6倍,求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)求出展开式的通项公式,利用常数项求出的值;
(2)利用项的系数关系,结合组合数计算求得的值.
【小问1详解】
根据二项式性质,二项式系数之和为,由题知,得.
展开式的通项为:
常数项满足的指数为0,令,解得.
所以常数项为:.
由题意得,且,解得,即.
【小问2详解】
第项对应,系数为;
第项对应,系数为.
由题意得:,
整理得:,
由组合数性质可得:,代入得:
解得(符合的范围).
17. 随着人工智能技术的快速发展,AI芯片的性能评估成为关键环节.某科技公司对一款新型AI芯片进行性能测试,测试得分X(满分为150分)近似服从正态分布,且,测试成绩为114分及以上的被认定为“卓越”等级.
(1)若该芯片共生产了27000片,试估计其中测试成绩为80分及以上的芯片的数量;(结果四舍五入保留到整数)
(2)从该批次芯片中随机抽取3片,记其中等级为“卓越”的芯片的数量为Y,求Y的分布列和期望.
附:若随机变量,则,,.
【答案】(1)22716
(2)
Y
0
1
2
3
P
0.729
0.243
0.027
0.001
【解析】
【分析】(1)根据正态分布的性质求解即可;
(2)首先求出,再根据二项分布可得分布列及数学期望.
【小问1详解】
因为,所以,,
所以
,
则,
所以估计该批次芯片中测试成绩为80分及以上的芯片的数量为22716;
【小问2详解】
因为,,
所以,
由题意得,
Y的可能取值为0,1,2,3,
则,
,
,
,
所以Y的分布列为:
Y
0
1
2
3
P
0.729
0.243
0.027
0.001
.
18. 函数.
(1)求曲线在处的切线方程;
(2)当,时,
(ⅰ)求的值域;
(ⅱ)证明:.
【答案】(1)
(2)(ⅰ);
(ⅱ),,
,偶函数,
,,
,偶函数,
由奇偶性知只要证明时即可.
即证当时,,
当时,由(ⅰ),
考虑,,
,
单调递增,此时,
于是,即,
故只要证在时成立即可.
设,,
设,则,
由(ⅰ)函数在上单调递增,
所以在上单调递减,故,
故在上单调递减,即单调递减,又,
单调递减,,故,
综上.
【解析】
【分析】(1)由导数的几何意义确定切线斜率,即可求解;
(2)(ⅰ)令,确定为偶函数,求导确定其在上的值域即可求解;(ⅱ)由的单调性,得到,进而证明在时成立即可.
【小问1详解】
,,
又,
故曲线在处的切线方程为.
【小问2详解】
(ⅰ)设,由于其是偶函数,故只需考虑其在时的情况.
,设,,
单调递增,于是,故在上单调递增,
而,,
可知在上单调递增,
结合偶函数的性质可得在上的值域为.
(ⅱ)略
19. 某次象棋活动上,甲、乙、丙、丁四人进行游戏,先在四人中每两人之间进行一场象棋比赛,每场比赛胜者积1分,负者积0分,若为平局则都积0分.象棋比赛结束后,再进行抽奖,积分为k的人有k次抽奖机会,每人的游戏总得分为其比赛积分与中奖次数的和,总得分最高者(允许并列)获得额外奖励.已知每场象棋比赛中每人获胜的概率均为,每次抽奖每人中奖的概率均为,且各场比赛结果互不影响、每次抽奖结果互不影响.
(1)求甲在象棋比赛中积1分的概率;
(2)记甲在活动中总得分为2的概率为,证明:p越大时,越大;
(3)若,记事件A为“甲在象棋比赛中积3分”,事件B为“甲在游戏中获得额外奖励”,求.
【答案】(1)
(2)证明见解析 (3)
【解析】
【分析】(1)利用n次独立重复试验中恰好k次成功”的二项分布模型求解;
(2)利用全概率公式求解,再考虑其单调性;
(3)全概率公式和条件概率公式的综合应用.
【小问1详解】
甲在象棋比赛中积1分,则甲与乙、丙、丁三人的3场比赛中,共胜1场,故概率为.
【小问2详解】
证明:甲在游戏中总得分为2,设甲在比赛中得分为M,总分为N,易知M可能为1或2,
由全概率公式,
因为二次函数在上单调递增,
所以当p越大时,越大.
【小问3详解】
象棋比赛中在事件A发生的条件下,若B不发生,则存在乙、丙、丁中的某人在比赛中得两分,且在抽奖中得两分,并且甲在抽奖中得0分,
A发生当且仅当甲战胜乙、丙、丁3人,故,
A与同时发生时,有,
由全概率公式,
所以.
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高二年级下学期期末一考试数学学科试题
本试卷共4页,19题.全卷满分150分.考试用时120分钟.
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
3.非选择题的作答:用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内.写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交.
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. 若随机变量服从正态分布,且,则( )
A. 0.1 B. 0.2 C. 0.3 D. 0.4
2. 某同学参加招聘考试,笔试部分有三个题目,根据经验他答对每一题的概率均为,至少答对两题才能进入面试,则该同学能进入面试的概率为( )
A. B. C. D.
3. 现有一支200人的队伍,从中先选取50人组成A方队,再从剩下150人中选取100人组成B方队,则不同的排法总数为( )
A. B. C. D.
4. 现对电商直播的受众进行分析,挑选500名消费者进行问卷调查,得到如下结果:
30岁及以下
30岁以上
男
150
60
女
200
90
记由上表所得消费者性别与年龄的卡方为,则( )
附:,.
A. B.
C. D.
5. 东北育才学校高中部举行跳绳比赛,有8人进入决赛,其中高二年级6人,高一年级2人,随机抽取3人,则抽取到的高二年级学生人数的期望为( )
A. B. C. D.
6. 设,,,则( )
A. B. C. D.
7. 已知线性相关的两个变量的取值如表所示,如果其线性回归方程为,那么当时的残差为( )
3
4
6
7
20
40
80
A. 5 B. C. 4 D.
8. 五一期间,某市文旅部门打造了“儒家文化,运河风情,水浒江湖,湖光山色”四大主题文旅产品,甲、乙、丙3名游客每人从中至少选择一个主题体验,且每个主题都恰有1人体验,记事件“甲体验儒家文化”,“乙体验湖光山色”,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. 若,则( )
A. B. C. D.
10. 下列说法中正确的是( )
A. 若随机变量X,Y满足,则
B. 两个随机变量的线性相关程度越强,样本相关系数的绝对值越接近1
C. 经验回归直线至少经过其样本数据点中的一个点
D. 若事件M,N满足,,,则
11. 对于维向量,,,,二者夹角的余弦值现有一组点,设,,记,,已知这组点由最小二乘法所得的经验回归方程为和,若,称这组点的线性相关性弱,反之则称这组点的线性相关性强,则( )
附:,,,.
A. B. 在上的投影向量为
C. D. 这组点的线性相关性弱
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知随机变量的分布列如表,
0
1
2
3
4
则______.
13. 已知某种树苗在一个生长周期内生长的高度为随机变量,且,若,,则________.
14. 甲、乙、丙三人相互做传球训练,第1次由甲将球传出,每次传球时,传球者都等可能地将球传给另外两个人中的任何一人,记n次传球后球在甲手中的概率为,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. 某高中为研究学生课外阅读时间与视力健康的关联性,从全校的3000名学生中随机抽取了100名学生进行调查,得到部分数据如表.
课外阅读时间
视力健康情况
合计
视力正常
视力不良
小时/天
35
60
小时/天
10
合计
100
(1)试估计全校学生中视力不良的学生人数;
(2)补全列联表,并判断依据小概率值的独立性检验,能否认为学生的视力健康与课外阅读时间有关?
附:.
0.1
0.05
0.01
0.005
0.001
2.706
3.841
6.635
7.879
10.828
16. 已知的展开式中,二项式系数之和等于1024.常数项为,
(1)求的值;
(2)第项的系数是第项系数的6倍,求的值.
17. 随着人工智能技术的快速发展,AI芯片的性能评估成为关键环节.某科技公司对一款新型AI芯片进行性能测试,测试得分X(满分为150分)近似服从正态分布,且,测试成绩为114分及以上的被认定为“卓越”等级.
(1)若该芯片共生产了27000片,试估计其中测试成绩为80分及以上的芯片的数量;(结果四舍五入保留到整数)
(2)从该批次芯片中随机抽取3片,记其中等级为“卓越”的芯片的数量为Y,求Y的分布列和期望.
附:若随机变量,则,,.
18. 函数.
(1)求曲线在处的切线方程;
(2)当,时,
(ⅰ)求的值域;
(ⅱ)证明:.
19. 某次象棋活动上,甲、乙、丙、丁四人进行游戏,先在四人中每两人之间进行一场象棋比赛,每场比赛胜者积1分,负者积0分,若为平局则都积0分.象棋比赛结束后,再进行抽奖,积分为k的人有k次抽奖机会,每人的游戏总得分为其比赛积分与中奖次数的和,总得分最高者(允许并列)获得额外奖励.已知每场象棋比赛中每人获胜的概率均为,每次抽奖每人中奖的概率均为,且各场比赛结果互不影响、每次抽奖结果互不影响.
(1)求甲在象棋比赛中积1分的概率;
(2)记甲在活动中总得分为2的概率为,证明:p越大时,越大;
(3)若,记事件A为“甲在象棋比赛中积3分”,事件B为“甲在游戏中获得额外奖励”,求.
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