(共49张PPT)
模块综合检测卷
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广告费用x/万元 4 2 3 5
销售额y/万元 49 26 39 54
广告费用x/万元 4 2 3 5
销售额y/万元 49 26 39 54
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对于B,在正方体中,平面ABCD⊥平面B1BDD1,且两平面交线为BD,AC⊥BD,AC 平面ABCD,故AC⊥平面B1BDD1,因为AC⊥DF,则DF 平面B1BDD1,
12.(1-2x)(1+3x)6的展开式中,含x2的项的系数为 .(用数字作答)
99
13.(2025·湖南长沙高二期末)正三棱柱ABC-A1B1C1的侧棱长为2,底面边长为1,M是BC的中点,在侧棱CC1上存在一点N,使得MN⊥AB1,则CN
= .
15.(13分)近年来,解放军强军兴军的深刻变化,感召了越来越多的高中优
秀青年学子献身国防,投身军营.2024年高考,很多高考毕业学生报考了军事类院校.从某地区内学校的高三年级中随机抽取了900名学生,其中男学生500人,女学生400人,通过调查,有报考军事类院校意向的男学生、女学生各100名.
(1)完成给出的列联表,并分别估计该地区高三男、女学生有报考军事类院校意向的概率;
有报考意向 无报考意向 合计
男学生
女学生
合计
解:根据已知条件,填写2×2列联表如下:
有报考意向 无报考意向 合计
男学生 100 400 500
女学生 100 300 400
合计 200 700 900
P(χ2≥k0) 0.15 0.1 0.05 0.025 0.01
k0 2.072 2.706 3.841 5.024 6.635
所以X的分布列为
X 0 1 2 3 4
P
解得-1<k1<1,同理-1<k2<1,
因此k1k2=-1不可能成立,于是假设不成立,
即曲线C上不存在两点A,B,使得以AB为直径的圆过坐标原点O.模块综合检测卷
(时间:120分钟 满分:150分)
一、单项选择题(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ξ,η满足ξ+η=3,且ξ~B,则D的值为( )
A. B.
C. D.10
答案:D
解析:由随机变量ξ~B,可得Dξ=np(1-p)=5××=,因为ξ+η=3,可得η=3-ξ,所以Dη=D=(-1)2×Dξ=,所以D(3η+1)=32×Dη=10.故选D.
2.(2025·北京海淀高二期中)若直线l1:x+2y+1=0与直线l2:3x+ay-1=0平行,则a=( )
A.3 B.-2
C.3或-2 D.3或1
答案:A
解析:由直线l1:x+2y+1=0与直线l2:3x+ay-1=0平行,得=≠,所以a=3.故选A.
3.(2025·河南南阳高二期中)某产品的广告费用x与销售额y的统计数据如下表:
广告费用x/万元 4 2 3 5
销售额y/万元 49 26 39 54
根据上表可得线性回归方程Y=X+中的为9.4,据此模型预测广告费用为6万元时销售额为( )
A.9.1万元 B.9.2万元
C.67.7万元 D.65.5万元
答案:D
解析: ==,==42,因为线性回归方程Y=X+经过样本点的中心,所以42=9.4×+,所以=9.1,所以y=9.4x+9.1,当x=6时,y=9.4×6+9.1=65.5.故选D.
4.(2023·新高考全国Ⅱ卷)某学校为了解学生参加体育运动的情况,用比例分配的分层随机抽样法作抽样调查,拟从初中部和高中部共抽取60名学生,已知该校初中部和高中部分别有400名和200名学生,则不同的抽样结果共有( )
A.·种 B.·种
C.·种 D.·种
答案:D
解析:根据分层抽样的定义知初中部共抽取60×=40(人),高中部共抽取60×=20(人),根据组合公式和分步计数原理,则不同的抽样结果共有·种.故选D.
5.(2025·山西大同高二期中)已知a>b>0,双曲线-=1的两个焦点为F1,F2,若椭圆+=1的两个焦点是线段F1F2的三等分点,则该双曲线的渐近线方程为( )
A.y=±x B.y=±x
C.y=±x D.y=±x
答案:C
解析:双曲线-=1的焦点坐标为(0,±),椭圆+=1的焦点坐标为(0,±),由题意可得=,因为a>b>0,可得=,因此,双曲线-=1的渐近线方程为y=±x=±x.故选C.
6.质监部门对某种建筑构件的抗压能力进行检测,对此建筑构件实施打击,该构件有A,B两个易损部位,每次打击后,A部位损坏的概率为,B部位损坏的概率为,则在第一次打击后就有部位损坏(只考虑A,B两个易损部分)的条件下,A,B两个部位都损坏的概率是( )
A. B.
C. D.
答案:A
解析:记事件E:第一次打击后就有部位损坏,事件F:A,B两个部位都损坏,则P(E)=1-(1-)(1-)=,P(EF)=×=,所以P(F|E)==.故选A.
7.(2025·辽宁沈阳高二期中)已知圆C:(x-2)2+(y-1)2=1和两点A(-t,0),B(t,0)(t>0),若圆C上存在点P,使得·=0,则t的取值范围为( )
A.[2,4] B.[1,3]
C.(2,4) D.[0,4]
答案:A
解析:圆C:(x-2)2+(y-1)2=1的圆心C(2,1),半径r=1,设P(a,b),因为A(-t,0),B(t,0)(t>0),所以=(-t-a,-b),=(t-a,-b),所以·=(-t-a)(t-a)+(-b)(-b)=a2-t2+b2=0,即t2=a2+b2,所以|OP|==t,因为点P在圆C上,所以t表示圆C上的点P到原点的距离,又==3,r=1,所以|OC|-r≤|OP|≤|OC|+r,即2≤|OP|≤4,得2≤t≤4,因此t的取值范围为[2,4].故选A.
8.(2025·广东广州高二期末)阅读材料:数轴上,方程Ax+B=0(A≠0)可以表示数轴上的点,平面直角坐标系xOy中,方程Ax+By+C=0(A,B不同时为0)可以表示坐标平面内的直线,空间直角坐标系O-xyz中,方程Ax+By+Cz+D=0(A,B,C不同时为0)可以表示坐标空间内的平面.过点P(x0,y0,z0)且一个法向量为n=(a,b,c)的平面α的方程可表示为a(x-x0)+b(y-y0)+c(z-z0)=0.阅读上面材料,解决下面问题:已知平面α的方程为3x-5y+z-7=0,直线l是两平面x-3y-7=0与4y+2z+1=0的交线,则直线l与平面α所成角的正弦值为( )
A. B.
C. D.
答案:A
解析:因为平面α的方程为3x-5y+z-7=0,所以平面α的法向量可取m=(3,-5,1),平面x-3y-7=0的法向量可取a=(1,-3,0),平面4y+2z+1=0的法向量可取b=(0,4,2),设两平面的交线l的方向向量为c=(p,q,r),由令p=3,则q=1,r=-2,所以两平面的交线l的方向向量可取c=(3,1,-2),设直线l与平面α所成角的大小为θ,则sin θ===.故选A.
二、多项选择题(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.随机事件A,B满足P(A)=,P(B)=,P(A)=,则下列说法正确的是( )
A.事件A与B互斥 B.事件A与B相互独立
C.P(A+B)=P() D.P(B|)=P(A)
答案:ABC
解析:对于A,因为AB一定互斥,所以A正确;对于B,P(A)===,所以P(AB)=×=P(A)P(B),所以事件A,B相互独立,故B正确;对于C,P(A+B)=P(A)+P(B)-P(AB)=+-==1-=P(),故C正确;对于D,P(B|)====P(B)=≠P(A),故D错误.故选ABC.
10.(2025·河北衡水高二期末)已知点O为坐标原点,直线y=x+1与抛物线C:x2=4y相交于A,B两点,焦点为F,则下列选项正确的是( )
A.=8
B.OA⊥OB
C.+=1
D.线段AB的中点到x轴的距离为2
答案:AC
解析:由抛物线C:x2=4y,可得焦点F(0,1),则直线y=x+1过抛物线C的焦点,联立方程组整理得到y2-6y+1=0,显然Δ>0,设A(x1,y1),B(x2,y2),可得y1+y2=6,y1y2=1,对于A,由抛物线的定义,可得=y1+y2+p=6+2=8,故A正确;对于B,由·=x1x2+y1y2=(y1-1)(y2-1)+y1y2 =2y1y2-(y1+y2)+1=-3≠0,所以OA与OB不垂直,故B错误;对于C,由y2-6y+1=0,可得y1=3+2,y2=3-2,由抛物线定义,可得=4+2,=4-2,则+=+=1,故C正确;对于D,线段AB的中点到x轴的距离为=3,故D错误.故选AC.
11.(2025·浙江宁波高二期中)如图,已知正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为2,点E,F在四边形A1B1C1D1所在的平面内,若=,AC⊥DF,则下述结论正确的是( )
A.二面角A1-BD-A的平面角的正切值为2
B.CF⊥AC1
C.点E的轨迹是一个圆
D.直线DF与平面A1BD所成角的正弦值的最大值为
答案:BCD
解析:对于A,记AC,BD相交于O,连接OA1,由于AO⊥BD,且A1B=DA1,故A1O⊥BD,因此∠A1OA为二面角A1-BD-A的平面角,故tan∠A1OA===,故A错误;对于C,连接A1E,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,AA1⊥平面A1B1C1D1,A1E 平面A1B1C1D1,所以AA1⊥A1E,故AE2=A+A1E2,则有A1E=1,所以点E的轨迹是以A1为圆心,1为半径的圆,故C正确;对于B,在正方体中,平面ABCD⊥平面B1BDD1,且两平面交线为BD,AC⊥BD,AC 平面ABCD,故AC⊥平面B1BDD1,因为AC⊥DF,则DF 平面B1BDD1,
故F在B1D1上,建立如图所示的空间直角坐标系,因为点F的轨迹是直线B1D1,设=λ,则F(2λ,2-2λ,2),则A(0,0,0),A1(0,0,2),B(2,0,0),D(0,2,0),C,C1,则=(2λ-2,-2λ,2),=,故·=2(2λ-2)-4λ+4=0,进而可得⊥,故CF⊥AC1,故B正确;又=(2,0,-2),=(-2,2,0),=(2λ,-2λ,2),设平面A1BD的一个法向量为n=(x,y,z),则有令x=1,则y=1,z=1,故平面A1BD的一个法向量为n=(1,1,1),设DF与平面A1BD所成的角为α,则sin α=|cos 〈,n〉|==,当λ=0时,sin α有最大值,故DF与平面A1BD所成角的正弦值的最大值为,故D正确.故选BCD.
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分.请把正确答案填在题中横线上.)
12.(1-2x)(1+3x)6的展开式中,含x2的项的系数为 .(用数字作答)
答案:99
解析:由题意得(1+3x)6的展开式的通项为Tk+1==3kxk,所以(1-2x)(1+3x)6的展开式中,含x2的项为32x2-2x·31x1=99x2,所以展开式中含x2的项的系数为99.
13.(2025·湖南长沙高二期末)正三棱柱ABC-A1B1C1的侧棱长为2,底面边长为1,M是BC的中点,在侧棱CC1上存在一点N,使得MN⊥AB1,则CN= .
答案:
解析:正三棱柱ABC-A1B1C1中,在平面ABC内过A作Ax⊥AC,以A为原点建立空间直角坐标系,则A(0,0,0),B1(,,2),M(,,0),设N(0,1,t),0≤t≤2,则=(-,,t),=(,,2),由MN⊥AB1,得·=-×+×+2t=0,解得t=,所以CN=.
14.(2025·山东济南高二期中)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的右焦点是F,过点F作直线l交椭圆于点A,B,过点F与直线l垂直的射线交椭圆于点P,=,且A,O,P三点共线(其中O是坐标原点),则椭圆的离心率为 .
答案:
解析:设椭圆的左焦点为F'.由于A,O,P三点共线,故由椭圆的对称性知|AO|=|OP|,而|FO|=|OF'|,故四边形AFPF'是平行四边形.又因为FP⊥FA,故四边形AFPF'是矩形.由于四边形是矩形,故==,|BF'|===|AB|.从而可设|AF'|=8k,|AB|=15k,|BF'|=17k,此时40k=|AF'|+|AB|+|BF'|=4a,解得k=a,所以|AF'|=a,|AB|=a,|BF'|=a,所以|AF|=2a-a=a,由|AF|2+|AF'|2=|FF'|2=4c2,得到( a)2+( a)2=4c2,即a2=4c2,故=.从而椭圆的离心率e===.
四、解答题(本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤.)
15.(13分)近年来,解放军强军兴军的深刻变化,感召了越来越多的高中优秀青年学子献身国防,投身军营.2024年高考,很多高考毕业学生报考了军事类院校.从某地区内学校的高三年级中随机抽取了900名学生,其中男学生500人,女学生400人,通过调查,有报考军事类院校意向的男学生、女学生各100名.
(1)完成给出的列联表,并分别估计该地区高三男、女学生有报考军事类院校意向的概率;
有报考意向 无报考意向 合计
男学生
女学生
合计
(2)依据表中数据分析是否有90%的把握认为学生有报考军事类院校的意愿与性别有关.
参考公式及数据:χ2=,
n=a+b+c+d.
P(χ2≥k0) 0.15 0.1 0.05 0.025 0.01
k0 2.072 2.706 3.841 5.024 6.635
解:(1)根据已知条件,填写2×2列联表如下:
有报考意向 无报考意向 合计
男学生 100 400 500
女学生 100 300 400
合计 200 700 900
男学生有报考军事类院校意向的概率为=,
女学生有报考军事类院校意向的概率为=.
(2)χ2=≈3.214>2.706,
所以有90%的把握认为学生有报考军事类院校的意愿与性别有关.
16.(15分)(2025·江苏常州高二期中)已知圆M的圆心在直线y=-2x上,并且经过点P(2,-1),与直线x+y-1=0相切.
(1)求圆M的方程;
(2)经过点(2,1)的直线l与圆M交于A,B两点,且|AB|=2,求直线l的方程.
解:(1)由题意,设圆心M,半径为r,
因为圆M经过点P(2,-1),
所以r==,
因为圆M与直线x+y-1=0相切,
所以圆心M到直线x+y-1=0的距离d==r,
所以=,化简得a2-2a+1=0,解得a=1,
则圆心M,半径r===,
所以圆M的方程为(x-1)2+(y+2)2=2.
(2)由题意知,圆心M到直线l的距离d===1,
若直线l的斜率不存在,其方程为x=2,显然符合题意;
若直线l的斜率存在,设直线l的方程为y-1=k(x-2),即kx-y+1-2k=0,
则圆心M到直线l的距离d==1,解得k=,
则直线l的方程为y-1=(x-2),即4x-3y-5=0.
综上,直线l的方程为x=2或4x-3y-5=0.
17.(15分)如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,AD=3DE=6,BC=2BE=4,且BE⊥AD,现将△ABE沿BE翻折至△PBE,使得PD=2.
(1)证明:PD⊥平面BCDE;
(2)求平面PCD与平面PBE所成角的正弦值.
解:(1)证明:因为BE⊥AD,
所以BE⊥ED且BE⊥AE,
易得翻折后BE⊥PE,
又ED∩PE=E,ED,PE 平面PED,
所以BE⊥平面PED,
因为PD 平面PED,
所以BE⊥PD,
因为DE=2,PE=AE=4,PD=2,
所以PD2+DE2=PE2,即PD⊥DE,
又BE∩DE=E,BE,DE 平面BCDE,
所以PD⊥平面BCDE.
(2)连接BD,在梯形BCDE中,易得DB=DC=2,
所以DB2+DC2=BC2,DB⊥DC,
如图,以D为坐标原点,建立空间直角坐标系,
则P,B,E,
=,=,
设平面PBE的法向量为m=,
则令z=2,则x=,y=-,
则m=为平面PBE的一个法向量,
结合(1)易知BD⊥平面PCD,所以取平面PCD的一个法向量为n=,
所以cos 〈m,n〉==,
即平面PCD与平面PBE所成角的余弦值为,
所以平面PCD与平面PBE所成角的正弦值为.
18.(17分)某试点高校校招过程中笔试通过后才能进入面试环节.2024年报考该试点高校的学生的笔试成绩X'近似服从正态分布N.其中,μ近似为样本平均数,σ2近似为样本方差s2.已知μ的近似值为76.5,s的近似值为5.5,以样本估计总体.
(1)假设有84.135%的学生的笔试成绩高于该校预期的平均成绩,求该校预期的平均成绩大约是多少?
(2)若笔试成绩高于76.5进入面试,若从报考该试点高校的学生中随机抽取10人,设其中进入面试学生数为ξ,求随机变量ξ的均值;
(3)现有甲、乙、丙、丁四名学生进入了面试,且他们通过面试的概率分别为,,,.设这4名学生中通过面试的人数为X,求随机变量X的分布列和均值.
参考数据:若X~N,则:P(μ-σ<X≤μ+σ)≈0.682 7;P(μ-2σ<X≤μ+2σ)≈0.954 5;P(μ-3σ<X≤μ+3σ)≈0.997 3.
解:(1)由P=+≈0.841 35,
又μ的近似值为76.5,σ的近似值为5.5,
所以该校预期的平均成绩大约是76.5-5.5=71(分).
(2)由μ≈76.5,可得P=,
即从所有报考该试点高校的学生中随机抽取1人,
该学生笔试成绩高于76.5的概率为,
所以随机变量ξ~B,故Eξ=10×=5.
(3)X的可能取值为0,1,2,3,4,
P(X=0)=×××=,
P(X=1)=××××+××××=,
P(X=2)=×××+×××××+×××=,
P(X=3)=××××+××××=,
P(X=4)=×××=,
所以X的分布列为
X 0 1 2 3 4
P
所以EX=0×+1×+2×+3×+4×=.
19.(17分)中国结是一种手工编制工艺品,因其外观对称精致,符合中国传统装饰的审美观念,广受中国人喜爱.它有着复杂奇妙的曲线,却可以还原成单纯的二维线条,其中的“八字结”对应着数学曲线中的伯努利双纽线.在xOy平面上,我们把与定点F1,F2距离之积等于a2的动点的轨迹称为伯努利双纽线,F1,F2为该曲线的两个焦点.数学家雅各布 伯努利曾将该曲线作为椭圆的一种类比开展研究.已知曲线C:=9是一条伯努利双纽线.
(1)求曲线C的焦点F1,F2的坐标;
(2)试判断曲线C上是否存在两个不同的点A,B(异于坐标原点O),使得以AB为直径的圆过坐标原点O.如果存在,求出A,B坐标;如果不存在,请说明理由.
解:(1)法一:设焦点F1,F2,
曲线C:=9与x轴正半轴交于点P,
由题意知==9-a2=a2,
于是a2=,a=,
因此F1,F2.
法二:设焦点F1,F2,
由题意知=a4,
即[(x2+a2+y2)+2ax][(x2+a2+y2)-2ax]=a4,
整理得=2a2,于是a2=,a=.
因此,F1,F2.
(2)假设曲线C上存在两点A,B,使得以AB为直径的圆过坐标原点O,即OA⊥OB,
由题意知直线OA,OB斜率均存在,
不妨设直线OA的方程为y=k1x,直线OB的方程为y=k2x,
将直线OA的方程与曲线C联立,得x4=9x2,由x≠0,即x2=>0.
解得-1<k1<1,同理-1<k2<1,
因此k1k2=-1不可能成立,于是假设不成立,
即曲线C上不存在两点A,B,使得以AB为直径的圆过坐标原点O.
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