摘要:
**基本信息**
聚焦高二数学核心知识,通过药物试验、台球游戏等现实情境设计问题,分层考查抽象能力、推理能力与数据意识,适配周测巩固需求。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|8/40|正态分布、圆锥母线长、导数计算|基础题占比高,注重概念理解|
|多选题|3/18|二项式定理、空间线面关系|选项分层,考查逻辑推理|
|填空题|3/15|回归方程、二项分布、六棱锥外接球|结合实际数据,渗透数学建模|
|解答题|5/77|立体几何证明与二面角、函数单调性与恒成立、独立性检验与概率分布、台球游戏概率递推、四棱锥体积与外接球|综合性强,如17题药物试验独立性检验(数据意识)、18题概率递推(推理能力),贴合高考命题趋势|
内容正文:
启东中学高二数学期末复习二
一、单选题(8小题,每小题5分,共40分)
1.已知随机变量,且,则( )
A.0.02 B.0.03 C.0.07 D.0.08
2.已知一个圆锥底面半径为,其侧面展开图是一个半圆,则该圆锥的母线长为( )
A. B. C. D.
3.已知函数,则( )
A.1 B.2 C.4 D.6
4.电视台有6个不同的节目准备当天播出,每半天播出3个节目,其中某电视剧和某专题报道必须在上午播出,则不同播出方案的种数为( )
A.24 B.36 C.72 D.144
5.函数,的单调增区间为( )
A. B. C. D.
6.在三棱锥中,已知,是线段的中点,则( )
A. B.
C. D.
7.已知函数,若,,,都有,则实数的最大值为( )
A. B. C. D.
8.甲箱中有2个红球和2个黑球,乙箱中有1个红球和3个黑球.先从甲箱中等可能地取出2个球放入乙箱,再从乙箱中等可能地取出1个球,记事件“从甲箱中取出的球恰有个红球”为,“从乙箱中取出的球是黑球”为,则( )
A. B. C. 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.在空间中,,是不重合的直线,,是不重合的平面,则下列说法正确的是( )
A.若,,则
B.若,,,则
C.若,,,则
D.若,,,则
11.已知函数,则下列说法正确的有( )
A.曲线恒过定点
B.若,则的极小值为0
C.若,则
D.若,则的最大值大于
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.某小吃店的日盈利(单位:百元)与当天平均气温(单位:℃)之间有如下数据:
0
1
2
百元
5
4
2
2
1
由表中数据可得回归方程中.试预测当天平均气温为时,小吃店的日盈利约为______百元.
13.设随机变量,且,则______;若,则的方差为______.
14.已知六棱锥的底面是正六边形,且顶点均在同一球面上,若该棱锥体积的最大值为,则其外接球的表面积为______.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(12分)如图,四边形ABEF为正方形,,AD⊥DC,AD=2DC=2BC,
(1)求证:点D不在平面CEF内;
(2)若平面ABCD⊥平面ABEF,求二面角A﹣CF﹣D的余弦值.
16.(15分)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)当时,若恒成立,求实数a的最大值.
-+17.(15分)为考察某种药物A对预防疾病B的效果,某研究团队随机抽取了400只动物进行试验,得到如下列联表:
疾病药物
未患病
患病
未服用
100
90
服用
150
60
(1)根据小概率值的独立性检验,能否认为药物对预防疾病有效?
(2)现从参与试验且患病的150只动物中,按是否服用药物采用分层抽样的方法抽取5只动物,再从这5只动物中随机抽取2只动物进一步试验,记抽取的2只动物中服用药物的只数为,求的分布列及数学期望.
附:(其中).
0.050
0.010
0.001
3.841
6.635
10.828
18.(17分)甲、乙、丙、丁四人进行台球游戏,约定游戏规则如下:
①每轮游戏均将四人分成两组,进行一对一对打;
②第一轮甲乙对打,丙丁对打;
③每轮游戏结束后,两名胜者组成一组在下一轮对打,两名负者组成一组在下一轮对打;
④每组比赛均无平局出现,且每组比赛结果相互独立.甲胜乙、丙胜丁的概率均为,甲胜丙、甲胜丁、乙胜丙、乙胜丁的概率均为.
(1)在前三轮游戏中,甲乙对打的次数为,求的数学期望;
(2)求在第轮游戏中,甲乙对打的概率;
(3)求在第轮游戏中,甲获胜的概率.
19.(17分)如图所示,已知四棱锥,平面,点为的中点,,垂足分别为,,,.
(1)证明:;
(2)若平面EBD,设二面角的平面角为,且为钝角,求的最大值;
(3)若,点都在同一个球面上,且给定该球的半径时,三棱锥的体积有3个可能的值,求该球半径的取值范围.
启东中学高二数学期末复习二
一、单选题(8小题,每小题5分,共40分)
1.已知随机变量,且,则( )
A.0.02 B.0.03 C.0.07 D.0.08
【答案】B
【分析】利用正态分布的性质求解即可.
【详解】由于随机变量,且,所以,
故选:B
2.已知一个圆锥底面半径为,其侧面展开图是一个半圆,则该圆锥的母线长为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】运用弧长等于圆锥底面周长,扇形半径为母线长,联立方程,解出即可.
【详解】设圆锥母线长为l,扇形半径为R,则,,解得l=10.
故选:D.
3.已知函数,则( )
A.1 B.2 C.4 D.6
【答案】C
【分析】利用导数的定义和求导公式进行求解.
【详解】由题意,
因为,所以,即.
故选:C.
4.电视台有6个不同的节目准备当天播出,每半天播出3个节目,其中某电视剧和某专题报道必须在上午播出,则不同播出方案的种数为( )
A.24 B.36 C.72 D.144
【答案】D
【分析】先把某电视剧和某专题报道排在上午,再结合全排列计算即可.
【详解】因为某电视剧和某专题报道必须在上午播出,所以种排法,
其他4个节目有种排法,
所以不同播出方案的种数为.
故选:D.
5.函数,的单调增区间为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先求导函数,再令导函数大于等于0,即可求出单调增区间.
【详解】因为,所以,
即,.
单调增区间为.
故选:A.
6.在三棱锥中,已知,是线段的中点,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】连接,利用空间向量的基本定理求解即可.
【详解】连接,因为是线段的中点,所以
因为,所以
所以
故选:D
7.已知函数,若,,,都有,则实数的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先化简不等式得出函数单调性,再把单调递增转化为导数恒为正即可求出参数最值.
【详解】假设,又因为,可得,
设,,单调递增,
,恒成立,
所以,即可得.
故选:B.
8.甲箱中有2个红球和2个黑球,乙箱中有1个红球和3个黑球.先从甲箱中等可能地取出2个球放入乙箱,再从乙箱中等可能地取出1个球,记事件“从甲箱中取出的球恰有个红球”为,“从乙箱中取出的球是黑球”为,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据题意,先求出,,,判断A,由条件概率公式和全概率公式依次判断B、C、D选项即可.
【详解】根据题意,甲箱中有2个红球和2个黑球,则,,,故A不正确;
乙箱中有1个红球和3个黑球,则,,,故B不正确;
则有,故C不正确;
则,故D正确;
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】ACD
【分析】应用赋值法判断A,C,D选项,根据二项式展开式判断B选项.
【详解】令,可得,A选项正确;
令,可得,
令,可得,
两式相加可得,C选项正确;
是的各项系数和,所以,D选项正确;
的展开式的系数是,B选项错误.
故选:ACD.
10.在空间中,,是不重合的直线,,是不重合的平面,则下列说法正确的是( )
A.若,,则
B.若,,,则
C.若,,,则
D.若,,,则
【答案】BD
【分析】运用线面平行垂直的性质和判定逐个分析即可.
【详解】对于A, 若,,则或者,故A错误;
对于B,可以用法向量来思考. ,所在的方向取,的法向量,法向量垂直可推出面面垂直.故B正确;
对于C, 若,,,则或者相交,故C错误;
对于D,过直线分别作两平面与分别相交于直线和直线,
因为,过直线的平面与平面的交线为直线,则根据线面平行的性质定理知,
同理可得,则,因为平面,平面,则平面,
因为平面,,则,又因为,则,故D正确.
故选:BD.
11.已知函数,则下列说法正确的有( )
A.曲线恒过定点
B.若,则的极小值为0
C.若,则
D.若,则的最大值大于
【答案】ACD
【分析】对于A,求出即可;对于B,结合导数求出的极值即可;对于C,利用导数求出的单调性,结合单调性比较和的大小即可;对于D,结合导数求出的最大值为,令,利用导数的最值即可.
【详解】对于A,令,可得,所以曲线恒过,故A正确;
对于B,当时,,则,
令,解得:,当时,,则在上单调递增;
当时,,则在上单调递减,所以的极大值为,
故B不正确;
对于C,,当,则,所以在上单调递增,
又,即,则,故C正确;
对于D,当时,由,解得:,
当时,,则在上单调递增,当,,
则在上单调递减,
所以,
令,则,
所以当时,,则在上单调递增,
所以,即的最大值大于,
而,故,即,所以D正确;
故选:ACD
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.某小吃店的日盈利(单位:百元)与当天平均气温(单位:℃)之间有如下数据:
0
1
2
百元
5
4
2
2
1
由表中数据可得回归方程中.试预测当天平均气温为时,小吃店的日盈利约为______百元.
【答案】6
【分析】求出样本中心点,代入得到值,再令即可.
【详解】由已知数据,,
因为,则,代入,则,
则,令,则.
故答案为:6
13.设随机变量,且,则______;若,则的方差为______.
【答案】 /
【分析】(1)用二项分布的概率公式可解;
(2)用二项分布的方差结论即可解决.
【详解】(1) ,则,
则,解得
(2) ,由(1)得,则.
,则
故答案为:;.
14.已知六棱锥的底面是正六边形,且顶点均在同一球面上,若该棱锥体积的最大值为,则其外接球的表面积为______.
【答案】
【分析】根据几何知识可知,当六棱锥为正六棱锥时,体积最大,即可求出,进而得到,利用导数即可求解.
【详解】根据几何知识可知,当六棱锥为正六棱锥时,体积最大,
设底面正六边形的边长为,所以底面外接圆的半径为,
六棱锥的底面积,设六棱锥的高为,
因为,即,所以,.
设外接球的半径为,可得,,得.
所以,
令,则,
所以当时,,单调递增;
当时,,单调递减;
所以,解得,
故球的表面积为.
故答案为:.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(12分)如图,四边形ABEF为正方形,,AD⊥DC,AD=2DC=2BC,
(1)求证:点D不在平面CEF内;
(2)若平面ABCD⊥平面ABEF,求二面角A﹣CF﹣D的余弦值.
【答案】(1)证明见解析;(2).
【分析】(1)首先利用反证法,设点D在平面内,利用平行关系,推得矛盾,即可证明;(2)利用垂直关系,说明两两互相垂直,即可建立空间直角坐标系,分别求平面和平面的法向量,利用向量法,求得二面角的余弦值.
【详解】解:(1)证明:(反证法)假设点D在平面内.
返四点确定的平面为.因为四边形为正方形,
所以因为平面与平面不重合,
所以EF平面,又AB平面,
所以EF//平面;因为平面平面,所以,
所以,这与不平行矛盾,
所以假设不成立,即点D不在平面内.
(2)没,连接,在直角梯形中,过点作于点
因为,所以为的中点,所以,又,所以.因为四边形为正方形,
所以,又平面平面,平面平面
所以平面,所以.
以点B为坐标原点,射线BA,BD,BE分别为x,y,z轴的非负半轴建立空间直角坐标系,
取,则
设平面的法向量为,则由.可得
令,得,,即平面的一个法向量,
设平面的法向量,则由.可得
取,得,即平面的一个法向量为.
所以.
二面角的余弦值
16.(15分)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)当时,若恒成立,求实数a的最大值.
【答案】(1)当时,在上单调递减;
当时,在上单调递增,在上单调递减
(2)
【分析】(1)求导,分和两种情况,结合符号即可讨论的单调性;
(2)先分离参数,再构造函数,求导,再结合导数的符号分析函数的单调性,从而得到函数的最值,进而即可求出实数a的最大值.
【详解】(1)由,则,
当时,,所以在上单调递减;
当时,令,则,
若时,,则在上单调递增;
若时,,则在上单调递减,
综上所述,当时,在上单调递减;当时,在上单调递增,而在上单调递减.
(2)由恒成立,即恒成立,即恒成立,
令,则,
令,,则,
所以在上单调递增,所以,
所以当时,,则在上单调递减;
当时,,则在上单调递增,
所以,
所以,即实数a的最大值为.
17.(15分)为考察某种药物A对预防疾病B的效果,某研究团队随机抽取了400只动物进行试验,得到如下列联表:
疾病药物
未患病
患病
未服用
100
90
服用
150
60
(1)根据小概率值的独立性检验,能否认为药物对预防疾病有效?
(2)现从参与试验且患病的150只动物中,按是否服用药物采用分层抽样的方法抽取5只动物,再从这5只动物中随机抽取2只动物进一步试验,记抽取的2只动物中服用药物的只数为,求的分布列及数学期望.
附:(其中).
0.050
0.010
0.001
3.841
6.635
10.828
【答案】(1)认为该药物对预防疾病有效,此推断犯错误的概率不大于0.001
(2)分布列见解析,
【分析】(1)根据公式求出后,对照临界值即可求解.
(2)先求得未服用药物的只数为3,服用药物的只数为2,的所有可能取值为0,1,2,求出对应的概率,写出分布列,从而求出数学期望.
【详解】(1)零假设:患病与服用药物无关,即药物无效.
根据列联表可得.
因为当假设成立时,,
所以根据小概率值的独立性检验,我们推断不成立,
即认为该药物对预防疾病有效,此推断犯错误的概率不大于0.001.
(2)从参与试验且患病的150只动物中按分层抽样方法随机取出5只,
其中未服用药物的只数为,服用药物的只数为,
则的所有可能取值为0,1,2,
,
所以的分布列为
0
1
2
故随机变量的数学期望为.
18.(17分)甲、乙、丙、丁四人进行台球游戏,约定游戏规则如下:
①每轮游戏均将四人分成两组,进行一对一对打;
②第一轮甲乙对打,丙丁对打;
③每轮游戏结束后,两名胜者组成一组在下一轮对打,两名负者组成一组在下一轮对打;
④每组比赛均无平局出现,且每组比赛结果相互独立.甲胜乙、丙胜丁的概率均为,甲胜丙、甲胜丁、乙胜丙、乙胜丁的概率均为.
(1)在前三轮游戏中,甲乙对打的次数为,求的数学期望;
(2)求在第轮游戏中,甲乙对打的概率;
(3)求在第轮游戏中,甲获胜的概率.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据游戏规则分析的所有可能取值,结合第2轮游戏两种分组概率,算出每个概率值,即可求出数学期望;
(2)构造递推,得出为等比数列,利用等比数列通项公式即可求得概率;
(3)先推导出,再结合甲对阵不同对手的获胜概率,代入化简即可.
【详解】(1)第1轮甲乙对打,故第2轮甲乙不可能对打,则第2轮甲只能和丙或丁对打.
若第3轮甲乙对打,则甲乙在第2轮都胜或都负;故的所有可能取值为1,2,
第2轮甲丙对打,则甲和丙在第1轮都胜或都负,其概率为,
第3轮甲乙对打,则第2轮甲和丙打,乙和丁打,此时甲和乙同胜或同负;甲和丁打,乙和丙打,此时甲和乙同胜或同负;此时,
则,所以.
(2)设在第轮游戏中,甲乙对打的概率为,甲丙对打的概率为,甲丁对打的概率为,
在第轮游戏中,甲和乙对打,则第轮游戏中,甲丙对打,或者甲丁对打,
故,故,
又,所以是以为首项,为公比的等比数列,
所以,即.
(3)同理可知,故,
又,则,故,
所以在第轮游戏中,甲获胜的概率为.
19.(17分)如图所示,已知四棱锥,平面,点为的中点,,垂足分别为,,,.
(1)证明:;
(2)若平面EBD,设二面角的平面角为,且为钝角,求的最大值;
(3)若,点都在同一个球面上,且给定该球的半径时,三棱锥的体积有3个可能的值,求该球半径的取值范围.
【答案】(1),点为的中点,
,
又,,
,
、为等腰直角三角形,
由题意,可知,
如图,
取PE中点H,连接,
,,
平面,平面,,
平面,
平面,
.
(2)
(3)
【分析】(1)由线面垂直的判定定理,证明 平面,再利用线面垂直的性质定理证明即可.
(2)由平面 ,得,建立空间直角坐标系,由,得:,设平面 与平面的法向量分别为,, 求出计算即可求得的最大值.
(3)由线面垂直得,设, 设的外心为,
由,利用两点间距离公式,整理得:,因此球心 即为过且垂直于平面的直线与的交点,得到, 令,代入及表达式, 分取值范围讨论即可.
方法二:设球心,利用,整理得,下同方法一.
【详解】(1)略
(2)设与的交点为,
∵平面 ,平面 平面,
平面 ,
,
点为的中点,
为的中点,
平面,平面,
,
又,,
,
如图所示,建立空间直角坐标系,
则,,,
设,,,
,
,
,
得,
同理:可得,
不妨设,,其中,,
过,从而,
由,,
得,则 ,
设平面 与平面的法向量分别为 , ,
,即,
可得,
同理可得:,
,
且易知,满足θ为钝角,
而,当且仅当,时取等号,
故,
二面角的平面角的余弦值的最大值为.
(3)如图,
且,
,
平面,平面,
,
平面 ,平面 ,
,
由(2)知,,
关于平面 对称,
设,则,其中 且 ,
设的外心为,显然应在轴上,
设,
,
故有,整理得:,
同时在平面 的垂直平分线恰为,
因此球心 即为,过点且垂直于平面的直线与的交点,
故,
令,则且,代入及表达式,
得,
因此,令,
故,且,
且给定该球的半径时,三棱锥P-BCD的体积有3个可能的值,
等价于有3个不同的解,即有3个不同的解,
①当时,关于的方程,
在区间上有唯一解,
此时关于v的方程仅在区间有一解,不满足题意;
②当时,
关于的方程恰有两解,,
方程在区间有1解,有唯一解,
故共有2组解,不满足题意;
③当时,
关于的方程在,分别有一解,
此时关于v的方程在区间有一解,在 有2解,
共3解,符合题意,
因此,即,
综上所述,该球半径的取值范围是;
解法二:令,则且,
代入的表达式为:,
则,结合,后同解法一的讨论.
方法二:(3),且,
故,
平面,平面,
,
平面 ,
平面 ,
,
由(2)知,,
关于平面 对称,
设,则,其中 且 ,
设球心,则,
化简整理得:,且,故,
下同方法一.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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