内容正文:
高二数学试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必在答题卡上将自己的学校、姓名、准考证号用0.5毫米黑色签字笔填写清楚,考生考试条形码由监考老师粘贴在答题卡上的“条形码粘贴处”.
2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡上对应题目标号的位置上,如需改动,用橡皮擦干净后再填涂其它答案;非选择题用0.5毫米黑色签字笔在答题卡的对应区域内作答,超出答题区域答题的答案无效;在草稿纸上、试卷上答题无效.
一、单项选择题:本大题共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. 的值是( )
A. 11 B. 17 C. 126 D. 132
2. 下列函数中存在极值点的是( )
A. B. C. D.
3. 若水池的排水量(单位:)与时间(单位:)满足函数关系式,则的实际意义是( )
A. 4秒时水池的排水量 B. 4秒内水池的排水总量
C. 4秒时水池排水量的瞬时变化率 D. 4秒内水池排水量的平均变化率
4. 在空间直角坐标系中,点关于平面对称的点的坐标为( )
A. B. C. D.
5. 如图,从甲地到乙地有3条路,从乙地到丁地有2条路,从甲地到丙地有2条路,从丙地到丁地有4条路,则从甲地到丁地不同的走法总数为( )
A. 11 B. 14 C. 30 D. 48
6. 在空间直角坐标系中,已知点,,,,则点到平面的距离为( )
A. B. C. D.
7. 甲乙两个学习小组,甲小组中有3名男生和4名女生,乙小组中有3名男生和2名女生.先从甲小组中随机抽出1名学生转入乙小组,然后再从乙小组中随机抽出1名学生,则从乙小组中抽出的学生是女生的概率为( )
A. B. C. D.
8. 已知函数,若存在唯一整数,使得,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本大题共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. 下列选项中正确的有( )
A. 若随机变量,,则
B. 若随机变量的数学期望,则
C. 研究两个变量的相关性时,相关系数的绝对值越接近1,两个变量的线性相关性越强
D. 进行独立性检验时,统计量的值越大,判断“两个分类变量相关”犯错误的概率越小
10. 某班级数学课外活动小组中有男生5人,女生3人,则下列选项中正确的有( )
A. 从中选出2人分别担任组长和副组长,共有28种不同的安排方案
B. 从中选4人参加语文、数学、英语知识竞赛,其中语文需要2人,数学和英语各需要1人,共有840种不同的安排方案
C. 8人排成一排,甲乙两人之间恰好间隔2人,共有7200种不同的安排方案
D. 8人排成一排,女生两两不相邻,且女生甲在排头或排尾,共有4800种不同的安排方案
11. 如图,已知正方体的棱长为4,点,,分别是棱,,的中点,点在四边形及其内部运动,则下列选项中正确的有( )
A. 存在点,使得
B. 存在点,使得
C. 若平面,则直线与所成的角可能为
D. 三棱锥的外接球半径的最小值为
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 在空间四边形中,,,,若,,则_____(用向量,,表示).
13. 已知函数在上单调递增,则实数的最大值为_____.
14. 从所有的四位正整数中随机取一个,记所取正整数的千位数字为,百位数字为,十位数字为,个位数字为,则:
(1)_____;
(2)_____.(结果用最简分数表示)
四、解答题:本大题共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.
(1)求展开式中含项的系数;
(2)求证:能被整除.
16. 为科学评估施肥对某品种农作物发育情况和产量的影响,某研学小组对劳动实践基地中随机抽取的200株该品种农作物进行了观察,并进行数据分析.
(1)将所抽取的农作物按是否施肥分为两类,并将其分为“发育正常”和“发育不正常”两类,整理得到下表:
施肥
不施肥
合计
发育正常
70
30
发育不正常
40
合计
200
请补全以上表格,判断能否有99.9%的把握认为“是否施肥”与“该品种农作物是否发育正常”有关,并说明理由.
(2)对施肥的农作物进行观察,发现施肥超过某标准量后,产量反而会迅速下降.从施肥的该品种农作物中随机抽取10株,记录它们的过量施肥量(g)与产量(g),数据如下表:
农作物编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
过量施肥量(g)
0
0.5
1
1
1.5
2
2
2
2.5
2.5
产量(g)
100
85
85
85
80
75
75
70
70
75
经计算,,,,,求关于的线性回归方程.
附:,
0.050
0.010
0.001
3.841
6.635
10.828
对于一组数据,,……,,其回归直线的斜率和截距的最小二乘估计分别为:
,.
17. 如图,在四棱锥中,底面是边长为的正方形,底面侧面,是正三角形,是的中点.
(1)求证:平面;
(2)若,且直线与平面所成角的正弦值为,
(i)求的值;
(ii)求平面与平面所成的锐二面角的余弦值.
18. 袋中共装有大小相同的个红球和个黑球,现连续从袋中随机取出小球,每次取个.
(1)若每次取出小球后放回,连取次,记取出黑球的次数为,求的概率分布和方差;
(2)若每次取出的小球不放回,
(i)记前次取球中,取出黑球次数为的概率是,求取最大值时的值;
(ii)当取出所有黑球时,记取出的小球总个数是,求的数学期望.
19. 已知函数,.
(1)若,求在点处的切线方程;
(2)若在上存在唯一零点,
(i)求的取值范围;
(ii)求证:.
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高二数学试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必在答题卡上将自已的学校、姓名、准考证号用0.5毫米黑色签字笔填写清楚,考生考
试条形码由监考老师粘贴在答题卡上的“条形码粘贴处”.
2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡上对应题目标号的位置上,如需改动,用橡皮擦干净后再填涂其它答
案:非选择题用0.5毫米黑色签字笔在答题卡的对应区域内作答,超出答题区域答题的答案无效:在草稿
纸上、试卷上答题无效,
一、单项选择题:本大题共8小题,每小题5分,共0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.A+C的值是(
A.11
B.17
C.126
D.132
【答案】B
【解析】
【详解】
A+C=4×3+5=17
2.下列函数中存在极值点的是()
A.=x3
B.y=e*-1
C.y=2lnx
D.y=sinx
【答案】D
【解析】
【分析】求出导数,利用极值的定义依次判断可解.
【详解】对于A,少=x的定义域为R,
因为y=3x≥0,当且仅当=0时等号成立,
所以y=在R上单调递增,不存在极值点,故A不符合题意:
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对于B,y=e-1的定义域为R,
因为y=©>0,所以y=e-l在R上单调递增,不存在极值点,放B不符合题意,
对于C,y=2Imx的定义域为(0,+o),
图为了0,斯以=2在心o单调透相,不布在极值点。改C不符合题
对于D,因为'=sinr
0,2π)
是周期函数,不妨取其中一个周期
时,y0,当*e)》
2’2时,y'<0
0,
π3π
所以v=sinr在区间22,2元
上单调递增,在区间2’2上单调递减,
3π
X=
X三
所以y=sinr在2处取到极大值,在2处取得极小值,
y=sinx
所以
存在极值点,故D符合题意
3.若水池的排水量P(单位:m)与时间1《单位:s)满足函数关系武”=f回,则'(4)的实际意
义是()
A.4秒时水池的排水量
B.4秒内水池的排水总量
C.4秒时水池排水量的瞬时变化率
D.4秒内水池排水量的平均变化率
【答案】C
【解析】
【分析】根据导数的实际意义即可得解,
【详解】由导数的实际意义可知,∫'(4)的实际意义是4秒时水池排水量的瞬时变化率
4在空间直角坐标系0-2中,点P(3,21)关于平面0:对称的点的坐标为()
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A.(-3,2,1)
B.(-3,-2,1)
c(3,-2,-)
D.(-3,2,-1)
【答案】A
【解析】
【分析】由关于平面
对称的点的坐标的特点可得结果,
【详解】点P(3,21关于平面0:对称的点的坐标为(-3,2,1)
5.如图,从甲地到乙地有3条路,从乙地到丁地有2条路,从甲地到丙地有2条路,从丙地到丁地有4条
路,则从甲地到丁地不同的走法总数为()
丙
A.11
B.14
C.30
D.48
【答案】B
【解析】
【分析】根据分类加法和分步乘法计数原理计算求解。
【详解】第一类:甲先到乙地再到丁地,此时共有3×2=6种不同的走法:
第二类:甲先到丙地再到丁地,此时共有2×4=8种不同的走法:
所以甲地到丁地不同的走法总数为6+8=14
6,在空间直角坐标系中,已知点A(,10),B(L,0),C(0,1),D(3,L0,则点D到平面ABC的距
离为()
5
25
A.3
B.2
C.3
D.√5
【答案】C
【解析】
【详解】易得,
AB=(0,-1,1),AC=(-1,0,1)AD=(2,0,0)
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设平面ABC的法向量为m=(x,八,2).
AB.m=-y+z=0
则4Cm=-x+2=0令
=1
则m=(,1)
AD.m
223
则点D到平面ABC的距离为
33
7.甲乙两个学习小组,甲小组中有3名男生和4名女生,乙小组中有3名男生和2名女生先从甲小组中随
机抽出1名学生转入乙小组,然后再从乙小组中随机抽出1名学生,则从乙小组中抽出的学生是女生的概
率为()
5
A
2
B.7
C.14
D.7
【答案】B
【解析】
【分析】设事件后,求出相关事件的概率,再由全概率公式计算即得
【详解】设从甲小组中抽出1名男生为事件4,从甲小组中抽出1名女生为事件4,
从乙小组中抽出的学生是女生为事件B
则P0-号)-号re4-名@4-8
31
3141_3
放P)=P八4)PB到A)+P4AB到4)-行+*号.
8已知函数(~)=血x-,若存在唯一整数1,使得f)>0,则实数k的取值范围为()
A2
In2 In3
B.2e3
【答案】A
【解析】
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【分析】根据已知分离参数k,求出导函数,进而根据正负得出函数单调性,最后结合根的唯一性得出参
数范围。
【详解】由题可得x>0,令f()>0,分离参数k可得<x,若存在唯一整数1,使得f()>0,即存
k<nrM0)-nM'0=1-n
在唯一整数t使得t,设
t,则
,当0<t<e时,M'()>0,当t>e时,
M'()<0,所以函数在(0,c)上单调递增,在6O)上单调递减,所以函数的极大值也是最大值为
)三。日x)0时,y→-00,x→+0时,y0,
u0-=0M2)-2.M)=g>M2).M)=M④F☒
y=f(t)
In2sk
In3
由图可知只有2
3满足条件。
二、多项选择题:本大题共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.下列选项中正确的有()
A若随机变量5~V(5,a),P(传<1)=0.1,则P(5>9)=0.1
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B.若随机变量5的数学期望E(5)=4,则E(25-1)=8
C.研究两个变量的相关性时,相关系数”的绝对值越接近1,两个变量的线性相关性越强
D.进行独立性检验时,统计量X的值越大,判断“两个分类变量相关"”犯错误的概率越小
【答案】ACD
【解析】
【详解】选项A:正态分布5~N(5,o)的对称轴为r=“=5,由于1和9关于x=5对称,
根据正态曲线的对称性可得P50=P(59)=0.1,A正确,
E(25-1)=2E(5)-1=2×4-1=7≠8
选项B:根据期望的性质得
,B错误;
选项C:根据线性相关系数的性质:相关系数'的绝对值越接近1,两个变量的线性相关性越强,越接近0
相关性越弱,C正确:
选项D:独立性检验中,X统计量越大,说明原假设“两个分类变量无关”成立的概率越小,
因此判断“两个分类变量相关”犯错误的概率越小,D正确
10.某班级数学课外活动小组中有男生5人,女生3人,则下列选项中正确的有()
A.从中选出2人分别担任组长和副组长,共有28种不同的安排方案
B.从中选4人参加语文、数学、英语知识竞赛,其中语文需要2人,数学和英语各需要1人,共有840种
不同的安排方案
C.8人排成一排,甲乙两人之间恰好间隔2人,共有7200种不同的安排方案
D.8人排成一排,女生两两不相邻,且女生甲在排头或排尾,共有4800种不同的安排方案
【答案】BCD
【解析】
【分析】对于A:相当于求从8个人中取2个人的排列数;对于B:先从8人中选2人参加语文知识竞赛,
再选两人参加余下两科竞赛:结合分步乘法计数原理求解,对于C:先排甲乙,再排其余学生;对于D:先
排男生,再排女生甲,最后排其余女生即可
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【详解】对于途项:从8个人中选2人,1人微正组长,1人敬副组长选法共有A=56种,放A错误,
对于选项B:从8个人中选4人参加语文、数学、英语知识竞赛,其中语文需要2人,数学和英语各需要1
人
的选法共有CA号=28×(6x5)=840种,故B正确:
对于选项C:满足条件的安排方法可分两步完成,
第一步先排甲乙,因为甲乙间隔2人,故甲乙的位置可能为
,4,(2,5.3,6.(4,7),(5,8).且甲乙可交换,
故甲和乙的排列方法有5×2=10种;
第二步,将剩余6人排入余下的位置,满足条件的排法
A8=720种:
由分步乘法计数原理可得8人排成一排,甲乙两人之间恰好间隔2人的总方案数为10×720=7200,C正
确,
对于选项D:满足条件的安排方法可分三步完成,
第一步,先排5名男生,有A=120种排法,5个男生产生6个空(含两端),
第二步,将女生甲排入两端空位中的一个,共C?=2种排法:
第三步,将剩余两名女生从剩下5个空位选2个排列,共有A=5x4=20
种排法:
由分步乘法计数原理可得总方案数为120×2×20=4800,D正确。
1.如图,已知正方体4BCD-4B,CD的楼长为4,点P,,R分别是
DD,AD,CD的中点,
点M在四边形
BCC B
及其内部运动,则下列选项中正确的有()
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D
C
A
D
B
A.存在点M,使得AR⊥MR
B.存在点M,使得AM+MR=8
c若4M1/平面CP,则直线4M与AB所成的角可能为15
9
D.三棱锥M-DPQ的外接球半径的最小值为4
【答案】AD
【解析】
【分析】对于A,建系后利用向量数量积的坐标运算即可判断;对于B,通过对称作图,利用三点共线时
线段和最短求出待求式的最小值即可判断:对于C,利用条件运算推得点M的轨迹,结合图形找到异面直
O1,y,1)
线所成角,借助于三角函数的值域求出角的范围判断;对于D,依题意设外接球球心为
,利用球
的半径相等推得
8y=14+(a-)+伍-),利用该式的几何意义求出'的范围即得半径的范围判断即可.
A z
D
A
【详解】
D
4
R
如图,以点D为坐标原点,
DA,DC,DD
分别为,少2轴建立空间直角坐标系。
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A(4,0,0),P(0,0,2),Q(2,0,0),R(0,2,4)
M(a,4,b),0≤a,b≤4
依题意,设点
对于A,因4R=(4,2,4),M项=(←a,-2,4-b)
则由4R.M派=4-4+4(4-b)=4(a-b)+12=0,可得a-b=-3,
当取a=L6=4时,丽派=0,即存在点M4,),使得4RLMR,枚A正:
2
对于B,如图,作出点A关于平面BCCB的对称点A,连接4R,交平面BCCB于点M,
则4(48,0),且4M,=4M,于是MM+MR=AM+MR=4R
即AM+MR的最小值为4R=V4+6+(4=V68>8,故B错误;
B
对于C,因
P(0,0,2),Q(2,0,0),C(0,4,0)
则CP=(0,-4,2),C@=(2,-4,0).4M=(a-4,4,b-4
设平面CP的法向量为”=(:,y,2),
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Cp.i=-4y+2z=0
则c0元=2x-4y=0,故可取n=(2,12
因AM1/平面CP0,则4Mn=2(a-4)+4+26-4)=2(a+b)-12=0,即a+b=6,
分别取BG,BB的中点E,F,连接4,AF,B,则点M的轨迹即线段EF.
因48/1B,则直线4M与AB所成的角等于∠BAM,又因48上平面
BCCB
在R△4BM中,m∠B4M-8g-AM
AB 4
,易得V2≤B,M≤2,则4
≤an∠BAM
2
国m15=m(60w-4s-g2-5,而2-5<
1+3
4
因y=anx在第一象限单调递增,侧有∠B,4M>1S,故C错误:
C
A
B
P
S
C-M C
®
对于D,如图,取P巴的中点为点S,则点S为Rt△DP0的外心,
设三棱
M-DP
的外接球球心为点O,半径为R,则O5上平面DP,
P0,02,02,00).则S0,1D.故可设LD,0≤y≤4
,则
又因Ma,4b),则由OP=0M可得广+2=(a-+0-4+b-
化简得8y=l4+(a-2+亿-)2,而R=V少2+2,设d=va-12+b-12,0≤a,b≤4,
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则
GHKN
T1,1)
可理解为如图正方形
内(包括边界)的点到点
的距离。
y
N
0≤d≤TK,即0≤d≤32,由8y=14+d2∈[14,32]may
R=+2[3
9
即三棱锥M-DPQ的外接球半径的最小值为4,故D正确,
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12.在空间四边形OABC中,OA=a,OB=b,OC=,若
OP-104 BO-1BC
3
,则P0=
(用向量0,6,表示).
【答案】30+)b+
1
1÷1
2
【解析】
【分析】借助空间向量线性运算法则计算即可得,
【详解】由
0-c.g00-0丽-0c-0丽).o0-o+0c
则币-0-0r-丽+0c号0oi=+5+
3
22
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1县已香黄0写一r+2x+在3L中莲数.则疾克和的人有
【答案】2V2
【解析】
【分析】根据函数单调性与导函数的关系,求出导函数,条件可转化为导函数大于等于0在区间,3)上
恒成立,根据恒成立的解法,求出参数范围
【详解】由题意得∫'(x)=x2-ar+2
因为函数f心在L,3)上单调递增,所以'(=r-r+2≥0在(L,3)上恒成立.
当x∈(1,3)时,x2-ax+2≥0,变形得0≤x+
x,
)=x+是,8(创-1是
当1<x<V2时,g()<0,g()在,V2)上单调递减,
当2<x<3时,g(w>0,g在(V2,3)上单调递增,
在x=V5处g()取得最小值,g(V2)=22
当asx+
x在(1,3)上恒成立,可得a≤2W2,
所以实数a的最大值为2V5
14.从所有的四位正整数中随机取一个,记所取正整数的千位数字为a,百位数字为b,十位数字为C,个
位数字为d,则:
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P(a<b<c<d)=
(1)
P(a<b<c<d|a≤b≤c≤d)=
(2)
(结果用最简分数表示)
7
14
【答案】
①.500
②.55
【解析】
【分析】应用组合数及古典概型计算求解
【详解】四位正整数有90O0个,P(a<b<c<d)=
C=126=7
90009000500:
C-12x1lx10x9-495
满足1≤a≤b≤c≤d≤9可以重复不降序的排法
1×2×3×4
126
P(a<b<e(dlasbsesd)=P(a<b<c<d)_9000126 14
P(a≤b≤c≤d)
49555
9000
四、解答题:本大题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
s-后
(4)求f()展开式中含x项的系数;
(2)求证:f(4)+1能被10整除
【答案】(1)140
f(4)+1=97+1=(10-1)'+1=C9107-C106++C10-C7+1
=C910'-C)106+…+C910
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因为上式的每一项都能被10整除,所以∫(4)+1能够被10整除。
【解析】
【分析】(1)利用二项展开式的通项公式,令x的指数等于5,解出”,再代入即可:
(2)将4代入后化为10-)+1,用二项式定理展开,可证得被10整除。
【小问1详解】
x2
4
由二项式定理可知,在
2
的展开式中,
第,+1项为7
2
=C523r-7x4-3r
令14-3r=5,解得r=3,
因此二项展开式中含x
的项系数为
322=140
【小问2详解】
略,
16.为科学评估施肥对某品种农作物发育情况和产量的影响,某研学小组对劳动实践基地中随机抽取的200
株该品种农作物进行了观察,并进行数据分析.
(1)将所抽取的农作物按是否施肥分为两类,并将其分为“发育正常”和“发育不正常”两类,整理得到下表:
施肥
不施肥
合计
发育正常
70
30
发育不正常
40
合计
200
请补全以上表格,判断能否有99.96的把握认为“是否施肥”与“该品种农作物是否发育正常”有关,并说明
理由
(2)对施肥的农作物进行观察,发现施肥超过某标准量后,产量反而会迅速下降.从施肥的该品种农作
物中随机抽取10株,记录它们的过量施肥量x(g)与产量y(g),数据如下表:
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农作物编号
1
3
6
>
10
过量施肥量x(g)
0
0.5
1.5
2
2
2
2.5
2.5
产量y(g)
100
85
85
85
80
75
75
70
70
分
经计算,
-158-m,-9-时
求y关于x的线性回归方程.
n(ad -be)2
附:Y-a+b)c+a)(a+cb+d,
P(x'
0.050
0.010
0.001
Xo
3.841
6.635
10.828
对于一组数据(X,y),(仪2,y2),,(化,少),其回归直线户=à+x的斜率和截距的最小二乘估计
分别为:
立y-西
a=y-bx
【答案】(1)
施肥
不施肥
合计
发育正常
70
30
100
发育不正常
40
60
100
合计
110
90
200
能有99.9%的把握认为“是否施肥”与“该品种农作物是否发育正常”有关.
(2)户=95-10x
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【解析】
【分折】(山)补全列表,再计算父与临界值比较判断即可:
(2)先根据公式计算,
再应用样本中心点计算心,最后得出回归直线,
【小问1详解】
补全2*2列联表如下:
施肥
不施肥
合计
发育正常
70
30
100
发育不正常
40
60
100
合计
110
90
200
所以X、
200×(70×60-30×40)2
200
≈18.182>10.828
110×90×100×100
11
所以有99.9%的把握认为“是否施肥”与“该品种农作物是否发育正常”有关。
【小问2详解】
10
己知,
X=
10y80
>=1.5=
10
xy-10
所以,
6=包
∑x-10x2
0-0
则i=-=80-(-10)x1.5=95
所以关于的线性回归方程是广=95-10x
17.如图,在四棱锥M-ABCD中,底面ABCD是边长为2的正方形,底面ABCD⊥侧面MCD,
△MC
是正三角形,E是MC的中点
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(1)求证:DE⊥平面MBC:
√2
(2)若BF=BM(0<元<1),且直线AF与平面MCD所成角的正弦值为4,
(i)求元的值:
(ii)求平面ADF与平面MBC所成的锐二面角的余弦值.
【答案】(I)ABCD为正方形,∴.BC⊥CD
又:平面MCD⊥平面ABCD,平面MCD∩平面ABCD=CD,BCC平面ABCD,
BCL子EMD.又DEC平百MD,.BC L DE.
又在正△MCD中,E为MC的中点,故DE⊥MC,
又:BC,MCC平面MC,BCOMC=C,DEL平面MBC
平面
1
(2)(i)元=
-3;(i)14
【解析】
【分析】(I)借助面面垂直的性质定理可得BC⊥平面MCD,再利用线面垂直性质定理及线面垂直判定
定理即可得证;
(2)()建立适当空间直角坐标系,再表示出直线AF的方向向量与平面MCD的法向量,利用空间向
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量夹角公式计算即可得九;(i)利用2的值可求出平面ADF与平面MBC的法向量,再利用空间向量夹
角公式计算即可得解
【小问1详解】
略
【小问2详解】
(i)取CD的中点O,AB的中点N,连接OM,ON,
由平面MCD⊥平面ABCD,平面MCD∩平面ABCD=CD,
01CD,M0C平面MCD,可得M0L平面4BCD
,可得
平面
又由ABCD为正方形,O,N分别为CD,AB的中点,可得ON⊥CD,
分别以OD,ON,OM所在直线为x轴,y轴,z轴,建立如图所示的坐标系,
则A(1,2,0),B(-1,2,0),D(10,0),M(0,0V3)
由BF=BM0<1<),得BF=21,-2,3)=(亿,-2元,V3)】
.AF=AB+BF=(-2,0,0)+(2,-22,3)=(2-2,-2元,N32)
又平面MCD的一个法向量为元=(0,10)】
AF.m
2
AFm
V822-4元+4,
=-
2、1
解得3或2(舍去),即有3;
DA=(0,2,0)
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设面ADF的法向量为厅=(c,水2)
DA·i=2y=0
则
af.=-5x-2+5
3
=0
可取x=5,y=0,2=5,则i=(V5,05).
由少年.平面M8c的个法为匠-)
设平面ADF与平面MBC所成锐二面角的大小为B,
33,55
n.DE
则cos6=cosi,DE
万
DE
V3+25
93
14,
V44
万
所以平面ADF与平面MBC所成锐二面角大小的余弦值为14.
Z
N
18.袋中共装有大小相同的20个红球和10个黑球,现连续从袋中随机取出小球,每次取1个.
(1)若每次取出小球后放回,连取3次,记取出黑球的次数为X,求X的概率分布和方差:
(2)若每次取出的小球不放回,
(①)记前”次取球中(2≤n≤2),取出黑球次数为2的概率是f网),求f(@取最大值时”的值:
()当取出所有照球时,记取出的小球总个数是5,求5的数学期单
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1P=叭=,Px-0-.PX=2-号.Px=-.)
2
(2)(i)n=6:(ii)
()=9
【解析】
【分析】(1)由题意可得
-33,
1
根据二项分布的概率计算公式及方差公式计算求解即可:
②根程超产结合超儿有分布可有了)-C
C。,利用作商法计算可得最大值;()由题意可
得P(5=)=
i-1
根据期望计算公式计算可解。
【小问1详解】
X-
由题意得
X的取值集合是0,L,2,3}.
P(x-0)-C P()-C
Px-2)-c月-号.Px=)-c=7.
0-3x号号
【小问2详解】
(①由题意得f(w)
C2C02
C0
f(n+1)_C2C20.C3o=C20.C30=
22-nn+1
所以f(n)(
n-130-n,
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f+D,1
令f(n)
解得n<5.2'
将n=2,3,4,5代入可得f(2)<f3)<<f(6).
将m=6,7,…代入可得(6)>f(7)>…
综上,f(m取最大值时,n=6.
(i)5的取值集合是10,11,12,,30
则P(5=)=9
i(i-1)!10测
,MgC-91-101o-10
=10c
P(5=)=C-10C0
E6)-2(c+4c)-16e-30
C811
19已知函数f(冈=r+4r-al血(x+),aeR,
(4)若a=4,求f()在点(0,f(0》处的切线方程:
(2)若f()在(0,+0)上存在唯一零点b,
(i)求a的取值范围:
(i面求证:e4-1>b
【答案】(1)少=0
(2)
(i)a>4
(i)法一:b为f()唯一零点,所以f(b)=b2+4b-a血(b+1)=0.
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血(b+1)=+46
a,
要证e-1>b,即证e4>h+1,即证0-4>hn(6+1)=+4h
a,
即证a-4a>办+46,即证b<a-4,
因为f(a-4)=a(a-4)-a血(a-3)=a(a-4-ln(a-3》,a>4,
令8o--4ina-3.则3oj=18音0
所以8(a在(4,+w)上单调递道,则3(a)>8(4)=0,
即a-4-n(a-3)>0,又a>4,所f(a-4)>0=fb),
由①)可知f(?在(,t切)单调递增,所以b<a-4,得证。
(i西)法二:b为f(x)唯一零点,所以f(6)=+46-a血(b+=0,
b2+4b
∴.a
ln(b+1):
要证e4-1>b,即证e4>b+1,即证a-4>h(b+l),
分+46-4>a6+0,即证+4物-4nb+)>n(b+).
即证n(b+1)
即证-血(6+)>4n(6+1)-46
即证(b+血(6+16-n(b+)+4(b-h(6+)>0.
即证(b-l血(b+16+h(b+1)+4)>0
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即证b>血(b+)
定40=-bc+.则=1中本,令0,则>0.
所以h(在1,0)上单调递减,
(0,+0)上单调递增,
所以hx)≥h(0)=0
所以原命题得证。
【解析】
【分析】(1)由导数的几何意义可得切线方程:
(2)①分a≤4和a>4进行讨论,a≤4时八()≥0在(0,+)上恒成立,结合f(0)=0易得f()
在(0,)上不存在零点,Q>4时,令m()=2r+6x+4-a,可得m(四在(0,+)上单调递增,由
m0)<0可得∈(0,∞),使得m()=0,即f()=0,所以f)在(0,)上单调递减.
(,+o)单调递增,由m(a)=2a+5a+4>0可得a>,从而f(a)>0,由零点存在性定理可得结
果;
(0)方法-:白b为唯一零点,可得了6)-0,整程得6+=牛始
a,将要证的不等式
e-1>b转化为证a2-4a>2+4b,即证b<a-4,由f(a-4)>0=f()及(四的单调性可证,
b2+4b
方法二:由6为f(x)唯一零点,可得fb)=0,整理得Q=n(b+,将要证的。4-1>b转化为i证
b>1n(b+),记h(x)=x-血(x+),求导分析单调性可证结果.
【小问1详解】
f()=r+4x-al血(+1),定义域为L,+o)
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f"(x)=2x+4-a=
2x2+6x+4-a
x+1
x+1
a=4时.f(0)=0,f(0)=0
故切线方程为y=0,
【小问2详解】
f(x)=2x+4-a=2x2+6x+4-a
x+1
x+1
,x>-1,
①当a≤4时,f'()20,函数f(冈在(0,+∞)上单调递增,f()>f(0)=0,
所以f(四在(0,+o)上不存在零点。
当a>4时,令m()=2+6r+4-0,m(y在0,m)上单调递消。
m(0)=4-a<0,3∈(0,+o),使得m()=0,即f(x,)=0,
所以x∈(0,)时,f()0,xe(G,to)时,f()>0,
所以f(四在(0,)上单调递藏,(氏,+0)上单调递增,
f(0)=0.f(x)<f(0)=0.f(a)=a2+4a-aln(a+1)=a(a+4-ln(a+1)月>0
(其中m(a)-=2a+5a+4>0,所以a>),
所以当a>4时,函数f(在(0,+切)上存在唯一零点b,其中b∈(,a).
(i)略.
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