内容正文:
高二数学
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.
1. 记数列为等比数列,已知,,则( )
A. 32 B. 34 C. 38 D. 31
【答案】A
【解析】
【详解】设等比数列的公比为,,,
所以,
因为,而,,
所以,所以,
即,
而,,所以.
2. 二项式展开式中,系数最大值为( )
A. 280 B. 448 C. 560 D. 672
【答案】C
【解析】
【分析】利用二项式定理写出通项,再计算其奇数项的系数.
【详解】展开式通项公式为,且为整数,
要想系数最大,则为偶数,是展开式中的奇数项,
则第项的系数为,第项的系数为,第项的系数为,第7项的系数为,
故二项式展开式中,系数最大值为.
故选:C
3. 已知随机变量,且,则( )
A. 0.1 B. 0.2 C. 0.3 D. 0.4
【答案】A
【解析】
【分析】根据正态分布的对称性即可求解.
【详解】随机变量,且,
故,
故选:A
4. 某班组织文艺晚会,准备从等7个节目中选出3个节目演出,要求两个节目中至少有一个被选中,且同时选中时,它们的演出顺序不能相邻,那么不同演出顺序的种数为( )
A. 84 B. 72 C. 76 D. 130
【答案】D
【解析】
【分析】求出每种情况的数量,再利用分类加法计数原理相加即可.
【详解】依据题意分两类:第一类为:只有一个选中,
则不同演出顺序有种情况;
第二类为:同时选中,则不同演出顺序有种情况,
故不同演出顺序的种数为,
故选:D.
5. 经统计,我市每年四月份降雨的概率为,出现四级以上大风天气的概率为,在出现四级以上大风天气条件下,降雨的概率为,则在已知降雨的条件下,出现四级以上大风天气的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】设为“每年四月份降雨”,为“四级以上大风天气”,则可由求出,从而可求.
【详解】设为“每年四月份降雨”,为“四级以上大风天气”,
则,,
故,
故.
故选:C.
6. 已知定义在上的函数的导函数为.若对任意,都有,且,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】令,利用导数法判断其单调性,再利用其单调性解不等式.
【详解】解:令,
则,
所以在R上递增,
又,
则不等式等价于,
所以,
即不等式的解集为.
7. 某体育用品仓库中有12个同款篮球,其中一等品有8个,二等品有3个,三等品有1个.现从中不放回地随机抽取5个篮球进行质量检测,记抽到的一等品的个数为,则当取得最大值时,( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】B
【解析】
【分析】根据给定条件,利用超几何分布求出,再利用最大值情况列出不等式求解.
【详解】依题意,服从超几何分布,则,
当取得最大值时,,即,
解得,,所以.
故选:B
8. 已知椭圆的左、右焦点分别为,过的直线与椭圆交于两点,与轴交于点.若,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】设,由三角形面积关系得出,再由勾股定理及椭圆的定义求出,利用余弦定理及求解即可.
【详解】设,由于与等高,,
所以,
又,,∴,
又,∴,
在中,,
∵,
,
在中,,
化简可得,解得,
故选: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. 下列说法正确的是( )
A. 数据1,3,3,5,5,5,7,9,11的第80百分位数为9
B. 样本数据的相关系数越大,成对数据的相关程度也越强
C. 随机变量,则方差
D. 随机变量,则当变化时,为定值
【答案】ACD
【解析】
【分析】计算出百分位数判断A,根据相关系数的性质判断B,由二项分布的方差公式及随机变量方差的性质计算后判断C,由正态分布的对称性判断D.
【详解】选项A,由于,已知数据是从小到大顺序排列的,第8个数是9,因此80百分位数为9,A正确;
选项B,样本数据的相关系数的绝对值越大,成对数据的相关程度也越强,
例如的数据比的数据的相关程度强,B错;
选项C,,则,,C正确;
选项D,,则,为定值,D正确.
10. 已知数列满足,,设的前项和为,下列结论中正确的是( )
A. B. 数列是等比数列
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据递推关系代入即可求解AC,根据递推关系可证明是首项为,公比为的等比数列,可得,即可利用分组求和法,结合等比求和公式求解判断BD.
【详解】当时,可得,又因为,所以,故A正确;
由,得,
所以,又,
所以数列是以为首项,为公比的等比数列,故B正确;
,故C错误;
由B选项可得,所以,
所以
,故D正确.
故选:ABD.
11. 如图,在棱长为2的正方体中,为的中点,点在线段上,则下列说法正确的是( )
A. 当点为的中点时,
B. 对于任意点,都有
C. 三棱锥体积的最小值为
D. 点到直线的距离的最小值为
【答案】BC
【解析】
【分析】建立空间直角坐标系,利用两点间的距离公式即可判断A,设,利用数量积即可判断B,设点到平面的距离为,得,求的范围即可判断C,利用向量法求点到直线的距离即可判断D.
【详解】以为坐标原点,建立空间直角坐标系,由棱长为2,
所以,
由点为的中点,所以,
所以,故A错误;
由,设,
所以,
,所以,
所以对于任意点,都有,故B正确;
设点到平面的距离为,
所以,
又点在线段上运动,所以,
所以,所以三棱锥体积的最小值为,故C正确;
由,所以,
所以点到直线的距离为
当且仅当时,等号成立,故点到直线的最短距离为,
故选:BC.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 的展开式中含的项的系数是___________.
【答案】
【解析】
【分析】根据二项式定理结合通项求解即可.
【详解】的展开式的通项.
令,得,
故答案为:.
13. 从不大于30的素数中,随机选取两个数,则被选取的两个数之和为30的概率是___________.
【答案】
【解析】
【分析】先求出从不大于30的素数中随机选取两个数的方法总数,再求出被选取的两个数之和为30的方法总数,由古典概率的计算公式求解即可.
【详解】由题意可知不大于30的素数有2,3,5,7,11,13,17,19,23,29,共10个.
从中随机选取两个数的情况有种,
其中被选取的两个数之和为30的情况有,,共3种,
故所求概率为.
故答案为:.
14. 在四棱锥中,平面平面,四边形是直角梯形,,在平面内,以的中点为坐标原点,所在直线为轴,的中垂线为轴,建立平面直角坐标系,且,则点的轨迹方程是___________.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意画出图形,根据面面垂直的性质可知,在平面内的投影为,的投影为,然后根据线面角的正切关系得,设,利用两点距离公式代入化简计算即可求得结果.
【详解】因为平面平面,且,平面平面,
所以平面,同理平面.
因此,在平面内的投影为,的投影为.
由,根据线面角的正切关系得,
将代入化简得.
设,则.
由,两边平方.
展开并整理得,
化简得.
故答案为:.
四、解答题
15. 已知曲线在点处的切线的斜率为3,且当时,函数取得极值.
(1)求函数的极值;
(2)若存在,使得不等式成立,求的取值范围.
【答案】(1)极大值是,极小值是;
(2)
【解析】
【分析】(1)由题意可得,,求得函数的解析式,再利用导数判断函数的单调性,求函数的极值;
(2)根据(1)的结果求函数的最值,不等式可得,即可求解得到取值范围.
【小问1详解】
,由导数的几何意义可知,,
且,得,
所以,,得或,
,得或,,得,
所以的增区间是和,减区间是,
所以的极大值是,极小值是;
【小问2详解】
由(1)可知,在区间单调递增,在区间单调递减,,
所以在区间的最大值为,,
若存在,使得不等式成立,则,
所以.
16. 某航天机构执行行星探测任务,通过发射探测器来完成“地形勘测“和”大气成分分析“两项核心任务.已知每个某型号的探测器成功完成“地形勘测”任务的概率为0.8(受行星表面地形复杂度的影响),成功完成“大气成分分析”任务的概率为0.5(受大气浓度稳定性的影响),两项任务的完成情况相互独立,互不影响.
(1)求该型号的某探测器至少完成一项核心任务的概率;
(2)若同时发射2个该型号的探测器,记为这2个探测器中至少完成一项核心任务的个数,求的分布列与数学期望.
【答案】(1)0.9 (2)
0
1
2
0.01
0.18
0.81
【解析】
【分析】(1)利用对立事件概率和为1的性质求解至少完成一项核心任务的概率即可;
(2)由(1)可得2个探测器中至少完成一项核心任务的个数服从二项分布,再根据二项分布的性质求解分布列和期望.
【小问1详解】
该型号的某探测器至少完成一项核心任务的概率.
【小问2详解】
由(1)得,这2个探测器中至少完成一项核心任务的个数服从二项分布,则,
,
,
,
所以的分布列为
0
1
2
0.01
0.18
0.81
17. 如图所示,在四棱台中,底面,四边形为菱形,,.
(1)若为中点,求证:平面;
(2)求直线与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)详见解析;(2).
【解析】
【详解】试题分析:(1)连接,可证 ,又因为底面,可得,即可得证.
(2)如图建立空间直角坐标系,求出和平面 的一个法向量的坐标,则直线与平面所成角的正弦值.
试题解析:
(Ⅰ)∵四边形为菱形,,连结,则为等边三角形,
又∵为中点∴,由得∴
∵底面,底面∴,又∵
∴平面
(Ⅱ)∵四边形为菱形,,,
得,,∴ 又∵底面,
分别以,,为轴、轴、轴,建立如图所示的空间直角坐标系
、、、
∴,,
设平面的一个法向量,
则有,令,则
∴直线与平面所成角的正弦值
.
点晴:本题考查的空间的线面关系以及空间的角.第一问通过证明直线和平面内的两条相交直线垂直,证明平面;第二问中通过建立空间直角坐标系,求得和平面的一个法向量
,结合得到结论.
18. 已知某精密制造企业根据长期检测结果,得到生产的产品的质量差服从正态分布,并把质量差在内的产品称为优等品,质量差在内的产品称为一等品,优等品与一等品统称为正品,其余范围内的产品作为废品处理.现从该企业生产的正品中随机抽取1000件,测得产品质量差的样本数据统计如下:
(1)根据大量的产品检测数据,检查样本数据的标准差s近似值为10,用样本平均数作为的近似值,用样本标准差s作为的估计值,记质量差服从正态分布,求该企业生产的产品为正品的概率P;(同一组中的数据用该组区间的中点值代表)
参考数据:若随机变量服从正态分布,则,,.
(2)假如企业包装时要求把2件优等品和n(,且)件一等品装在同一个箱子中,质检员从某箱子中摸出两件产品进行检验,若抽取到的两件产品等级相同则该箱产品记为A,否则该箱产品记为B.
①试用含n的代数式表示某箱产品抽检被记为B的概率p;
②设抽检5箱产品恰有3箱被记为B的概率为,求当n为何值时,取得最大值.
【答案】(1)0.8186;
(2)①;② 3
【解析】
【分析】(1)由频率分布直方图求得,得,判断产品为正品的质量差在内,利用正态曲线的对称性和相应的额概率值计算即得.
(2)① 依题意,利用古典概型概率公式计算即得;
②依题,运用二项分布概率公式可得,利用求导得到当时即时,取得最大值.
【小问1详解】
由题意,估计从该企业生产的正品中随机抽取1000件的平均数为:
,
依题得,,,所以,
则优等品的质量差在即内,一等品的质量差在即内,
所以正品的质量差在和内,即内,
故该企业生产的产品为正品的概率:
;
【小问2详解】
①从件正品中任选两个,有种选法,其中等级不同有种选法,
故某箱产品抽检被记为B的概率为:.
②由题意,一箱产品抽检被记为的概率为,则5箱产品恰有3箱被记为的概率为
,
由,
所以当时,,函数单调递增,当时,,函数单调递减,
所以当时,取得最大值,最大值为.
此时由,可解得:(舍去),
∴时,5箱产品恰有3箱被记为的概率最大,最大值为.
19. 已知椭圆的长轴长为,且点在上.
(1)求的方程.
(2)若斜率为1的直线与交于A,B两点,求|AB|的最大值.
(3)过点的直线交于P,Q(异于的左、右顶点)两点,直线PT,QT分别交直线于点M,N,试问是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)是,1
【解析】
【分析】(1)根据长轴长为求出,再将代入求出,从而得到椭圆方程.
(2)设直线方程与椭圆联立,由判别式确定范围,用韦达定理和弦长公式求关于的表达式,进而求得最大值.
(3)设直线方程与椭圆联立,求出M,N纵坐标,得出,几何韦达定理化简结果.
【小问1详解】
根据题意可得,所以.
将点的坐标代入,得,解得,
所以的方程为.
【小问2详解】
设的方程为.
由得,
由,得,
,
所以,
当时,|AB|取得最大值,最大值为.
【小问3详解】
设直线.
由得,
设.
,得.
直线PT的方程为,
令,得,
同理可得,,
所以.
因为,
所以.
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高二数学
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.
1. 记数列为等比数列,已知,,则( )
A. 32 B. 34 C. 38 D. 31
2. 二项式展开式中,系数最大值为( )
A. 280 B. 448 C. 560 D. 672
3. 已知随机变量,且,则( )
A. 0.1 B. 0.2 C. 0.3 D. 0.4
4. 某班组织文艺晚会,准备从等7个节目中选出3个节目演出,要求两个节目中至少有一个被选中,且同时选中时,它们的演出顺序不能相邻,那么不同演出顺序的种数为( )
A. 84 B. 72 C. 76 D. 130
5. 经统计,我市每年四月份降雨的概率为,出现四级以上大风天气的概率为,在出现四级以上大风天气条件下,降雨的概率为,则在已知降雨的条件下,出现四级以上大风天气的概率为( )
A. B. C. D.
6. 已知定义在上的函数的导函数为.若对任意,都有,且,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
7. 某体育用品仓库中有12个同款篮球,其中一等品有8个,二等品有3个,三等品有1个.现从中不放回地随机抽取5个篮球进行质量检测,记抽到的一等品的个数为,则当取得最大值时,( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
8. 已知椭圆的左、右焦点分别为,过的直线与椭圆交于两点,与轴交于点.若,则椭圆的离心率为( )
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. 下列说法正确的是( )
A. 数据1,3,3,5,5,5,7,9,11的第80百分位数为9
B. 样本数据的相关系数越大,成对数据的相关程度也越强
C. 随机变量,则方差
D. 随机变量,则当变化时,为定值
10. 已知数列满足,,设的前项和为,下列结论中正确的是( )
A. B. 数列是等比数列
C. D.
11. 如图,在棱长为2的正方体中,为的中点,点在线段上,则下列说法正确的是( )
A. 当点为的中点时,
B. 对于任意点,都有
C. 三棱锥体积的最小值为
D. 点到直线的距离的最小值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 的展开式中含的项的系数是___________.
13. 从不大于30的素数中,随机选取两个数,则被选取的两个数之和为30的概率是___________.
14. 在四棱锥中,平面平面,四边形是直角梯形,,在平面内,以的中点为坐标原点,所在直线为轴,的中垂线为轴,建立平面直角坐标系,且,则点的轨迹方程是___________.
四、解答题
15. 已知曲线在点处的切线的斜率为3,且当时,函数取得极值.
(1)求函数的极值;
(2)若存在,使得不等式成立,求的取值范围.
16. 某航天机构执行行星探测任务,通过发射探测器来完成“地形勘测“和”大气成分分析“两项核心任务.已知每个某型号的探测器成功完成“地形勘测”任务的概率为0.8(受行星表面地形复杂度的影响),成功完成“大气成分分析”任务的概率为0.5(受大气浓度稳定性的影响),两项任务的完成情况相互独立,互不影响.
(1)求该型号的某探测器至少完成一项核心任务的概率;
(2)若同时发射2个该型号的探测器,记为这2个探测器中至少完成一项核心任务的个数,求的分布列与数学期望.
17. 如图所示,在四棱台中,底面,四边形为菱形,,.
(1)若为中点,求证:平面;
(2)求直线与平面所成角的正弦值.
18. 已知某精密制造企业根据长期检测结果,得到生产的产品的质量差服从正态分布,并把质量差在内的产品称为优等品,质量差在内的产品称为一等品,优等品与一等品统称为正品,其余范围内的产品作为废品处理.现从该企业生产的正品中随机抽取1000件,测得产品质量差的样本数据统计如下:
(1)根据大量的产品检测数据,检查样本数据的标准差s近似值为10,用样本平均数作为的近似值,用样本标准差s作为的估计值,记质量差服从正态分布,求该企业生产的产品为正品的概率P;(同一组中的数据用该组区间的中点值代表)
参考数据:若随机变量服从正态分布,则,,.
(2)假如企业包装时要求把2件优等品和n(,且)件一等品装在同一个箱子中,质检员从某箱子中摸出两件产品进行检验,若抽取到的两件产品等级相同则该箱产品记为A,否则该箱产品记为B.
①试用含n的代数式表示某箱产品抽检被记为B的概率p;
②设抽检5箱产品恰有3箱被记为B的概率为,求当n为何值时,取得最大值.
19. 已知椭圆的长轴长为,且点在上.
(1)求的方程.
(2)若斜率为1的直线与交于A,B两点,求|AB|的最大值.
(3)过点的直线交于P,Q(异于的左、右顶点)两点,直线PT,QT分别交直线于点M,N,试问是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
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