内容正文:
高二数学期末试卷
(120分钟 150分)
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. 若的展开式中系数最大的项只有第4项,则它的展开式中常数项为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先根据二项式系数最大项只有第项求出,再应用通项公式求常数项即可.
【详解】由于的展开式的通项公式为,
其中系数最大的项只有第项,因此且,解得,
因此常数项为,故A正确.
2. 若定义在上的函数满足,则极值点为( )
A. 2 B. 1 C. 0 D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据导数的定义以及极值的定义求解验证即可.
【详解】因为,所以,
令,且,解得:,
当时,,当时,,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,所以为函数的极小值点.
3. 已知随机变量,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据二项分布的期望和方差公式求解即可.
【详解】因为,所以,,
所以.
4. 若平面的一个法向量为,直线的一个方向向量为,则与所成角的正弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用向量法求线面角即可.
【详解】设直线与平面所成的角为,
则.
5. 已知点P在抛物线上,过点P作圆的切线,若切线长为,则点P到M的准线的距离为( )
A. 4 B. 6 C. 5 D. 4
【答案】A
【解析】
【分析】易知是抛物线的焦点,根据切线长求得 ,结合抛物线的定义可得点P到M的准线的距离.
【详解】抛物线的焦点为,即为圆心.
设切点为Q,则,
则.
由抛物线的定义知,点P到M的准线的距离为4.
6. 某不透明的盒子中有5个红色小球和4个黑色小球(小球的形状、大小均相同),小明从中随机取出1个小球丢掉(未看被丢掉小球的颜色).现从剩下8个小球中取出2个小球,结果都是红球,则丢掉的小球也是红球的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用古典型概率公式、全概率公式以及条件概率公式分析计算即可.
【详解】用事件表示“丢掉一个小球后任取两个小球均为红球”,
事件表示“丢掉的小球为红球”,事件表示“丢掉的小球为黑球”,
则,
由全概率公式可得:,
所以.
7. 高二(3)班从6名同学a,b,c,d,e,f中选取4人参加校运会的4×100米接力赛,每人只能跑一棒,其中第一棒只能从a,b中选一人跑,且a,b不相邻,第四棒不能由d跑,则不同的选取方法有( )
A. 88种 B. 78种 C. 66种 D. 58种
【答案】B
【解析】
【分析】根据给定条件,利用分步乘法计数原理及排列计数问题,结合排除法列式求解.
【详解】在不考虑a,b是否相邻的情况下,第一棒的选取方法有2种,第四棒的选取方法有4种,
剩下两棒的选取方法有种,此时共有种选取方法,
若相邻,则只能是第一、二棒,有2种选取方法,第四棒的选取方法有3种,第三棒的选取方法有3种,共有18种选取方法,
所以符合条件的选取方法共有种.
8. 记为数列的前n项积,已知,则( )
A. 11 B. 18 C. 19 D. 37
【答案】C
【解析】
【分析】由积与项的关系得是等差数列,从而求得.
【详解】当时,,所以,
又,所以,
所以当时,,
即,即,
所以是首项为2,公差为1的等差数列.
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. 已知椭圆的离心率为,焦点为则( )
A. 的短轴长为
B. 上存在点,使得
C. 若点在椭圆上,则的取值范围为
D. 与曲线重合
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据椭圆的离心率求出可判断A;设,利用坐标表示出,求出其范围可判断BC;根据两点间的距离公式的几何意义,结合椭圆定义可判断D.
【详解】对于A,由题知,解得,所以,所以的短轴长为,A正确;
对于BC,由A可知,,
设椭圆上一点,则,
又,即,
所以,
因为,所以,得,故C错误,
由,则椭圆上存在点,使得,故B正确;
对于D,由的几何意义可知:
动点到定点的距离之和等于,
表示以为焦点,的椭圆,故D正确.
10. 已知集合,,,且,设事件A为“”,事件B为“”,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】
【分析】列举事件的所有可能情况,求出,依次判断A,B,C,由条件概率公式可求得,判断D.
【详解】易得,
由元素的无序性知=,故A不正确;
由题意知可能的情况有
;
;
;
;
;
;
;
;
;
共10种情况,所以
,故B正确;
,故C正确;
,故D不正确.
11. 已知函数与其导函数的定义域均为R,且与均为偶函数,则( )
A.
B. 为奇函数
C. 是奇函数
D. 4是函数的周期
【答案】BCD
【解析】
【分析】利用已知条件及导函数与原函数的图象关系,结合函数的奇偶性及复合函数求导法则,逐一分析判断即可.
【详解】因为为偶函数,所以,
即,所以的图象关于直线对称,
则原函数的图象关于点对称,所以A错误;
因为为偶函数,所以,即,
所以当时,,,
即为奇函数,所以B正确;
因为为偶函数,即,
所以,即是奇函数,所以C正确;
所以,又,
所以,同理可得,
所以,故4是的周期,所以D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 给图中的三个区域涂色,有四种颜色可供选择,要求相邻区域涂不同的颜色,共有____种涂色方法.
【答案】
【解析】
【分析】利用分步乘法计算原理分析计算即可.
【详解】从左边第一个区域开始涂色,第一个区域有种方法,第二个区域有种方法,第三个区域有种方法,共种涂色方法.
13. 已知一组数据1,2,2,5,5,6的第30百分位数为m,随机变量X的分布列为
X
m
5
14
P
0.3
0.6
0.1
则D(X)=____.
【答案】10.8
【解析】
【详解】因为,所以,
所以,
所以.
14. 已知圆,点为直线上一动点,过点向圆引两条切线为切点,则直线经过的定点坐标为____.
【答案】
【解析】
【分析】设出点坐标,得到以为直径的圆的方程,与已知圆的方程联立,可得直线的方程,再由直线系方程求解.
【详解】圆的圆心为,设,
则以为直径的圆的方程为,
即,
又圆,代入上式可得,即
即,令,解得,
所以直线经过定点.
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. 某环保网站为增强网站的吸引力,举行环保知识阅读有奖比赛,即所有的题目均可从网站上阅读获取答案,通过网民的申请发放10000份网络试卷,从中随机抽取50份试卷,将其成绩整理后制成频率分布直方图如图.
(1)求的值,并估计此次有奖比赛成绩的平均数(同一组中的数据用该组区间的中点值表示);
(2)若80分以上(含80分)有奖且男性有2人,80分以下男性有24人,补全下面列联表,并根据小概率值的独立性检验,分析“有奖”是否与“性别”有关.
单位:人
性别
成绩
合计
80分以上(含80分)
80分以下
女性
男性
2
24
合计
50
附:临界值表及参考公式:
0.1
0.05
0.01
0.005
0.001
2.706
3.841
6.635
7.879
10.828
.
【答案】(1),68.4;
(2)列联表如下:
性别
单位:人
80分以上(含80分)
80分以下
合计
女性
6
18
男性
2
24
26
合计
8
42
50
有关.【解析】
【分析】(1)利用频率分布直方图求出值,比赛成绩的平均数即可.
(2)完善列联表,计算的观测值,与临界值比较即可得解.
【小问1详解】
由频率分成直方图得,
所以,
此次有奖比赛成绩的平均数约为68.4(分).
【小问2详解】
由频率分布直方图得80分以上(含80分)的人数为,列联表如下:
性别
单位:人
80分以上(含80分)
80分以下
合计
女性
6
18
男性
2
24
26
合计
8
42
50
零假设为:有奖与性别之间无关联.
根据列联表中数据,经计算得到.
根据小概率值的独立性检验,推断不成立,即认为“有奖”与“性别”有关,此推断犯错误的概率不大于0.1.
16. 已知双曲线经过点
(1)求E的方程;
(2)设直线经过E的右焦点,且与E交于不同的两点M,N,点N关于x轴的对称点为P,证明:直线过定点.
【答案】(1)
(2)由(1)知E的右焦点为,则,
联立消去y得,.
设,则,即,
故,.
因为点N关于x轴的对称点为P,所以,
则直线的方程为.
根据对称性可知,直线经过的定点必在x轴上,
令,得
.
当且时,,
所以直线过定点.
【解析】
【分析】(1)由两点坐标代入方程,求解可得;
(2)设,联立直线与双曲线方程,结合韦达定理表示出直线的方程,由对称性知直线若过定点必在轴上,所以令,化简可得横坐标为定值,即直线过定点.
【小问1详解】
由题意可得解得所以E的方程为.
【小问2详解】
略
17. 某景区举行五一游网上购票抽奖活动,在网上购买该景区门票的游客,可通过手机扫景区提供的二维码进入抽奖活动页面,每张门票可从5个减免红包中随机抽取2个,5个红包的金额分别为0元、10元、10元、30元、50元.已知该景区门票每张120元,全部实行网上购票.
(1)记购买1张门票的游客通过抽奖获得的红包金额之和为,求的分布列与期望.
(2)已知每位游客除门票外平均在该景区消费30元、40元、60元的概率分别为,,,举行此抽奖活动后预计可使该景区五一期间客流量增加40%.假设每位购票游客都进行了抽奖,回答下列问题并说明理由:
①举行抽奖活动后该景区在五一期间的门票收入是增加了,还是减少了?
②举行抽奖活动后该景区在五一期间的总收入是增加了,还是减少了?
【答案】(1)分布列为
X
10
20
30
40
50
60
80
P
E(X)=40 (2)①五一期间的门票收入减少了,理由如下:
假设不举行抽奖活动,该景区在五一期间的客流量为n人,则门票收入为元,举行抽奖活动后该景区在五一期间的门票收入为,
所以举行抽奖活动后该景区在五一期间的门票收入减少了.
②五一期间总收入增加了,理由如下:
每位游客除门票外平均在该景区消费30元、40元、60元的概率分别为,,,
则期望值为30×+40×+60×=,
不举行抽奖活动,该景区在五一期间的总收入为n=n,
举行抽奖活动后,该景区在五一期间的总收入为,
所以举行抽奖活动后该景区在五一期间总收入增加了.
【解析】
【分析】(1)问先求随机变量的分布列,再求期望;(2)问通过随机变量的期望求总收入,再判断总收入是否增加.
【小问1详解】
由题意得X的取值可以是10,20,30,40,50,60,80.
,=,=,
=,=,=,
=,
所以X的分布列为
X
10
20
30
40
50
60
80
P
10×+20×+30×+40×+50×+60×+80×=40.
【小问2详解】
①略
②略
18. 已知.
(1)当时,求的值.
(2)当时,证明:.
(3)设,求.
【答案】(1)4246
(2)由题意得
,
所以,
(3)
【解析】
【分析】(1)利用赋值法分别求得和,即可得;
(2)由已知式得的表达式,再根据组合数公式化简可得;
(3)利用(2)的结果及组合数性质,得,进而求得,代入,利用组合数性质分组求和可得.
【小问1详解】
当时,.
令,则.
令,则,
所以.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
由(2)知,
∵,
当时,;
当时,
所以
.
19. 对于函数,规定叫做函数的阶导数.若函数在包含的某个闭区间上具有阶导数,且在开区间上具有阶导数,则对闭区间上任意一点,该公式称为函数在处的阶泰勒展开式,是此泰勒展开式的阶余项.已知函数.
(1)写出函数在处的2阶泰勒展开式(用表示即可);
(2)设函数在处的3阶余项为,求证:对任意的;
(3)求证:…<.
【答案】(1)
(2)由于,结合(1),得.
所以函数在处的3阶泰勒展开式为,
所以.
,令,得,
当时,单调递增;
当时,单调递减.
所以,即对任意的.
(3)由(2)知,当时,,即,
因为,所以.
,
因为,
所以,
即,
所以.
【解析】
【分析】(1)根据函数在处的阶泰勒展开式的定义进行求解即可;
(2)根据定义求得,结合导数求出在的最大值即可证明;
(3)由(2)知,当时,,从而得到,将问题转化为证明,结合数列知识即可证明.
【小问1详解】
由,得
所以,
所以函数在处的2阶泰勒展开式为.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
略
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高二数学期末试卷
(120分钟 150分)
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. 若的展开式中系数最大的项只有第4项,则它的展开式中常数项为( )
A. B. C. D.
2. 若定义在上的函数满足,则极值点为( )
A. 2 B. 1 C. 0 D.
3. 已知随机变量,若,则( )
A. B. C. D.
4. 若平面的一个法向量为,直线的一个方向向量为,则与所成角的正弦值为( )
A. B. C. D.
5. 已知点P在抛物线上,过点P作圆的切线,若切线长为,则点P到M的准线的距离为( )
A. 4 B. 6 C. 5 D. 4
6. 某不透明的盒子中有5个红色小球和4个黑色小球(小球的形状、大小均相同),小明从中随机取出1个小球丢掉(未看被丢掉小球的颜色).现从剩下8个小球中取出2个小球,结果都是红球,则丢掉的小球也是红球的概率为( )
A. B. C. D.
7. 高二(3)班从6名同学a,b,c,d,e,f中选取4人参加校运会的4×100米接力赛,每人只能跑一棒,其中第一棒只能从a,b中选一人跑,且a,b不相邻,第四棒不能由d跑,则不同的选取方法有( )
A. 88种 B. 78种 C. 66种 D. 58种
8. 记为数列的前n项积,已知,则( )
A. 11 B. 18 C. 19 D. 37
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. 已知椭圆的离心率为,焦点为则( )
A. 的短轴长为
B. 上存在点,使得
C. 若点在椭圆上,则的取值范围为
D. 与曲线重合
10. 已知集合,,,且,设事件A为“”,事件B为“”,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
11. 已知函数与其导函数的定义域均为R,且与均为偶函数,则( )
A.
B. 为奇函数
C. 是奇函数
D. 4是函数的周期
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 给图中的三个区域涂色,有四种颜色可供选择,要求相邻区域涂不同的颜色,共有____种涂色方法.
13. 已知一组数据1,2,2,5,5,6的第30百分位数为m,随机变量X的分布列为
X
m
5
14
P
0.3
0.6
0.1
则D(X)=____.
14. 已知圆,点为直线上一动点,过点向圆引两条切线为切点,则直线经过的定点坐标为____.
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. 某环保网站为增强网站的吸引力,举行环保知识阅读有奖比赛,即所有的题目均可从网站上阅读获取答案,通过网民的申请发放10000份网络试卷,从中随机抽取50份试卷,将其成绩整理后制成频率分布直方图如图.
(1)求的值,并估计此次有奖比赛成绩的平均数(同一组中的数据用该组区间的中点值表示);
(2)若80分以上(含80分)有奖且男性有2人,80分以下男性有24人,补全下面列联表,并根据小概率值的独立性检验,分析“有奖”是否与“性别”有关.
单位:人
性别
成绩
合计
80分以上(含80分)
80分以下
女性
男性
2
24
合计
50
附:临界值表及参考公式:
0.1
0.05
0.01
0.005
0.001
2.706
3.841
6.635
7.879
10.828
.
16. 已知双曲线经过点
(1)求E的方程;
(2)设直线经过E的右焦点,且与E交于不同的两点M,N,点N关于x轴的对称点为P,证明:直线过定点.
17. 某景区举行五一游网上购票抽奖活动,在网上购买该景区门票的游客,可通过手机扫景区提供的二维码进入抽奖活动页面,每张门票可从5个减免红包中随机抽取2个,5个红包的金额分别为0元、10元、10元、30元、50元.已知该景区门票每张120元,全部实行网上购票.
(1)记购买1张门票的游客通过抽奖获得的红包金额之和为,求的分布列与期望.
(2)已知每位游客除门票外平均在该景区消费30元、40元、60元的概率分别为,,,举行此抽奖活动后预计可使该景区五一期间客流量增加40%.假设每位购票游客都进行了抽奖,回答下列问题并说明理由:
①举行抽奖活动后该景区在五一期间的门票收入是增加了,还是减少了?
②举行抽奖活动后该景区在五一期间的总收入是增加了,还是减少了?
18. 已知.
(1)当时,求的值.
(2)当时,证明:.
(3)设,求.
19. 对于函数,规定叫做函数的阶导数.若函数在包含的某个闭区间上具有阶导数,且在开区间上具有阶导数,则对闭区间上任意一点,该公式称为函数在处的阶泰勒展开式,是此泰勒展开式的阶余项.已知函数.
(1)写出函数在处的2阶泰勒展开式(用表示即可);
(2)设函数在处的3阶余项为,求证:对任意的;
(3)求证:…<.
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