高中数学苏教版(2022春 )选择性必修第二册 模块综合试卷(一)
(时间:120分钟 满分:150分)
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.已知A-C+0!=4,则m等于( )
A.0 B.1
C.2或3 D.3
2.已知随机变量X的概率分布如表(其中a为常数).
X 0 1 2 3 4 5
P 0.1 0.1 a 0.3 0.2 0.1
则P(1≤X≤3)等于( )
A.0.4 B.0.5 C.0.6 D.0.7
3.6的展开式中的常数项为( )
A.240 B.-240
C.480 D.-480
4.已知a=(1,2,3),b=(1,0,1),c=a-2b,d=ma-b,若c⊥d,则m等于( )
A.0 B.1 C.2 D.-1
5.春节期间,“厉行节约,反对浪费”之风悄然吹开,某市通过随机询问100名性别不同的居民是否能做到“光盘”行动,得到如下的列联表:
做不到“光盘” 能做到“光盘” 合计
男 45 10 55
女 30 15 45
合计 75 25 100
下列结论正确的是( )
A.有99%以上的把握判断“该市居民能否做到‘光盘’与性别有关”
B.有99%以上的把握判断“该市居民能否做到‘光盘’与性别无关”
C.有90%以上的把握判断“该市居民能否做到‘光盘’与性别有关”
D.有90%以上的把握判断“该市居民能否做到‘光盘’与性别无关”
6.从一批含有13件正品,2件次品的产品中,不放回地任取3件,则取出的产品中无次品的概率为( )
A. B.
C. D.
7.某电视台一节目收视率很高,现要连续插播4个广告,其中2个不同的商业广告和2个不同的公益宣传广告,要求最后播放的必须是商业广告,且2个商业广告不能连续播放,则不同的播放方式有( )
A.8种 B.16种 C.18种 D.24种
8.如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,BC1与B1C相交于点O,∠A1AB=∠A1AC=60°,∠BAC=90°,A1A=3,AB=AC=2,则线段AO的长度为( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分)
9.若冬季昼夜温差x(单位:℃)与某新品种反季节大豆的发芽数量y(单位:颗)具有线性相关关系,根据一组样本数据(xi,yi)(i=1,2,3,…,n),用最小二乘法近似得到线性回归方程为=2.5x-3,则下列结论中正确的是( )
A.y与x具有正相关关系
B.回归直线过点(,)
C.若冬季昼夜温差增加1 ℃,则该新品种反季节大豆的发芽数约增加2.5颗
D.若冬季昼夜温差的大小为10 ℃,则该新品种反季节大豆的发芽数一定是22颗
10.若(2x-1)10=a0+a1x+a2x2+…+a10x10,x∈R,则( )
A.a2=180
B.|a0|+|a1|+|a2|+…+|a10|=310
C.a1+a2+…+a10=1
D.+++…+=-1
11.下列四个命题中为真命题的是( )
A.已知随机变量ξ服从正态分布N(μ,σ2),若P(ξ<2)=P(ξ>6)=0.15,则P(2≤ξ<4)=0.3
B.已知ξ服从正态分布N(0,σ2),且P(-2≤ξ≤2)=0.4,则P(ξ>2)=0.3
C.二项式10的展开式中的常数项是45
D.已知X~B(40,p),且E(X)=16,则p=0.4
12.如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,下列结论正确的是( )
A.BD∥平面CB1D1
B.AC1⊥BD
C.向量与的夹角为60°
D.AC1⊥平面CB1D1
三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
13.任意选择四个日期,设X表示取到的四个日期中星期天的个数,则E(X)=________,D(X)=________.
14.已知点A(-1,1,-1),平面α经过原点O,且垂直于向量n=(1,-1,1),则点A到平面α的距离为________.
15.已知随机变量X服从正态分布N(0,σ2),且P(-2≤X≤0)=0.4,则P(X>2)=________.
16.某校高三年级有6个班级,现要从中选出10人组成高三女子篮球队参加高中篮球比赛,且规定每班至少要选1人参加.这10个名额不同的分配方法有________种.
四、解答题(本大题共6小题,共70分)
17.(10分)在二项式n的展开式中,________.给出下列条件:
①若展开式前三项的二项式系数的和等于46;
②所有奇数项的二项式系数的和为256;
③若展开式中第7项为常数项.
试在上面三个条件中选择一个补充在上面的横线上,并且完成下列问题:
(1)求展开式中二项式系数最大的项;
(2)求展开式的常数项.
(备注:如果多个条件分别解得,按第一个条件计分)
18.(12分)某数学小组从医院和气象局获得1月至6月份每月20日的昼夜温差(x℃,x≥3)和患感冒人数(y/人)的数据,画出折线图.
(1)由折线图看出,可用线性回归模型拟合y与x的关系,请用相关系数加以说明;
(2)建立y关于x的线性回归方程(精确到0.01),预测昼夜温差为4 ℃时患感冒的人数(精确到整数).
,
19.(12分)某校从学生会宣传部6名成员(其中男生4人,女生2人)中,任选3人参加某省举办的演讲比赛活动.
(1)设所选3人中女生人数为ξ,求ξ的概率分布;
(2)求男生甲或女生乙被选中的概率;
(3)设“男生甲被选中”为事件A,“女生乙被选中”为事件B,求P(B)和P(B|A).
20.(12分)如图,在四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,AA1⊥平面ABCD,底面ABCD是矩形,AB=1,BC=,CC1=2,M为A1B的中点.
(1)求证:D1M∥平面C1BD;
(2)棱CC1上有一点Q,满足D1Q与平面ABC1D1所成角的正弦值为,求二面角Q-BD1-C1的平面角的余弦值.
21.(12分)为了了解少年儿童的肥胖是否与常喝碳酸饮料有关,现对30名六年级的学生进行了问卷调查得到如下列联表.平均每天喝500 mL以上为常喝,体重超过50 kg为肥胖.
常喝 不常喝 合计
肥胖 2
不肥胖 18
合计 30
已知在30人中随机抽取1人,抽到肥胖的学生的概率为.
(1)请将上面的列联表补充完整;
(2)是否有99.5%的把握认为肥胖与常喝碳酸饮料有关?说明你的理由;
(3)现从常喝碳酸饮料且肥胖的学生中(其中有2名女生)抽取2人参加电视节目,则正好抽到1男1女的概率是多少?
22.(12分)为了解A市高三数学复习备考情况,该市教研机构组织了一次检测考试,并随机抽取了部分学生数学成绩,绘制如图所示的频率分布直方图.
(1)根据频率分布直方图,估计该市此次检测数学的平均成绩u0;(精确到个位)
(2)研究发现,本次检测的数学成绩X近似服从正态分布X~N(μ,σ2)(u=u0,σ约为19.3).
①按以往的统计数据,数学成绩能达到升一本分数要求的同学约占46%,据此估计本次检测成绩达到升一本的数学成绩大约是多少分?(精确到个位)
②已知A市考生约有10 000名,某学生此次检测数学成绩为107分,则该学生全市排名大约是多少名?
(说明:P(x>x1)=1-Φ表示x>x1的概率,Φ用来将非标准正态分布化为标准正态分布,即X~N(0,1),从而利用标准正态分布表Φ(x0),求x>x1时的概率P(x>x1),这里x0=.相应于x0的值Φ(x0)是指总体取值小于x0的概率,即Φ(x0)=P(x<x0).参考数据:Φ(0.705 4)=0.54,Φ(0.677 2)=0.46,Φ(0.21)=0.583 2).
答案与解析
高中数学苏教版(2022春 )选择性必修第二册 模块综合试卷(一)
(时间:120分钟 满分:150分)
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.已知A-C+0!=4,则m等于( )
A.0 B.1
C.2或3 D.3
答案 C
解析 ∵A-C+0!=4,∴A=6,
当m=2时成立;当m=3时也成立.故选C.
2.已知随机变量X的概率分布如表(其中a为常数).
X 0 1 2 3 4 5
P 0.1 0.1 a 0.3 0.2 0.1
则P(1≤X≤3)等于( )
A.0.4 B.0.5 C.0.6 D.0.7
答案 C
解析 由概率之和等于1知a=0.2,
∴P(1≤X≤3)=0.1+0.2+0.3=0.6.
3.6的展开式中的常数项为( )
A.240 B.-240
C.480 D.-480
答案 A
解析 6的通项为
Tr+1=C(x2)6-rr=Cx12-3r(-2)r.
令12-3r=0,可得r=4,
则展开式的常数项为C(-2)4=240.
4.已知a=(1,2,3),b=(1,0,1),c=a-2b,d=ma-b,若c⊥d,则m等于( )
A.0 B.1 C.2 D.-1
答案 A
解析 c=(1,2,3)-2(1,0,1)=(-1,2,1),
d=m(1,2,3)-(1,0,1)=(m-1,2m,3m-1),
∵c·d=(-1)(m-1)+4m+3m-1=0,∴m=0.
5.春节期间,“厉行节约,反对浪费”之风悄然吹开,某市通过随机询问100名性别不同的居民是否能做到“光盘”行动,得到如下的列联表:
做不到“光盘” 能做到“光盘” 合计
男 45 10 55
女 30 15 45
合计 75 25 100
下列结论正确的是( )
A.有99%以上的把握判断“该市居民能否做到‘光盘’与性别有关”
B.有99%以上的把握判断“该市居民能否做到‘光盘’与性别无关”
C.有90%以上的把握判断“该市居民能否做到‘光盘’与性别有关”
D.有90%以上的把握判断“该市居民能否做到‘光盘’与性别无关”
答案 C
解析 由公式可计算χ2=≈3.030>2.706,
所以有90%以上的把握判断“该市居民能否做到‘光盘’与性别有关”.
6.从一批含有13件正品,2件次品的产品中,不放回地任取3件,则取出的产品中无次品的概率为( )
A. B.
C. D.
答案 A
解析 设随机变量X表示取出次品的件数,
则P(X=0)==.
7.某电视台一节目收视率很高,现要连续插播4个广告,其中2个不同的商业广告和2个不同的公益宣传广告,要求最后播放的必须是商业广告,且2个商业广告不能连续播放,则不同的播放方式有( )
A.8种 B.16种 C.18种 D.24种
答案 A
解析 可分三步:第一步,排最后一个商业广告,有A种;第二步,在前两个位置选一个排第二个商业广告,有A种;第三步,余下的两个位置排公益宣传广告,有A种.根据分步计数原理,不同的播放方式共有A·A·A=8(种),故选A.
8.如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,BC1与B1C相交于点O,∠A1AB=∠A1AC=60°,∠BAC=90°,A1A=3,AB=AC=2,则线段AO的长度为( )
A. B.
C. D.
答案 A
解析 ∵四边形BCC1B1是平行四边形,
∴==(+),
∴=+=++
=++,
∵∠A1AB=∠A1AC=60°,∠BAC=90°,A1A=3,
AB=AC=2,
∴2=2=4,2=9,·=0,
·=·=3×2×cos 60°=3,
∴2=(++)2
=(2+2+2+2·+2·+2·)=,
∴||=,即AO=,故选A.
二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分)
9.若冬季昼夜温差x(单位:℃)与某新品种反季节大豆的发芽数量y(单位:颗)具有线性相关关系,根据一组样本数据(xi,yi)(i=1,2,3,…,n),用最小二乘法近似得到线性回归方程为=2.5x-3,则下列结论中正确的是( )
A.y与x具有正相关关系
B.回归直线过点(,)
C.若冬季昼夜温差增加1 ℃,则该新品种反季节大豆的发芽数约增加2.5颗
D.若冬季昼夜温差的大小为10 ℃,则该新品种反季节大豆的发芽数一定是22颗
答案 ABC
解析 因为回归直线的斜率为2.5,所以y与x具有正相关关系,A正确;回归直线过点(,),B正确;根据线性回归方程=2.5x-3得,若冬季昼夜温差增加1 ℃,则该新品种反季节大豆的发芽数约增加2.5颗,所以C正确;若冬季昼夜温差的大小为10 ℃,则可估计该新品种反季节大豆的发芽数约为22颗,但不可确定,所以D错误,故选ABC.
10.若(2x-1)10=a0+a1x+a2x2+…+a10x10,x∈R,则( )
A.a2=180
B.|a0|+|a1|+|a2|+…+|a10|=310
C.a1+a2+…+a10=1
D.+++…+=-1
答案 ABD
解析 因为(2x-1)10=a0+a1x+a2x2+…+a10x10,
所以T3=C(2x)2(-1)8=180x2,
所以a2=180,故A正确.
因为(2x+1)10=|a0|+|a1|x+|a2|x2+…+|a10|x10,
令x=1,得|a0|+|a1|+|a2|+…+|a10|=310,
故B正确.
令x=0,得a0=1,令x=1得,
a0+a1+a2+…+a10=1,
所以a1+a2+…+a10=0,故C错误.
令x=,得a0++++…+=0,
所以+++…+=-1,故D正确.
故选ABD.
11.下列四个命题中为真命题的是( )
A.已知随机变量ξ服从正态分布N(μ,σ2),若P(ξ<2)=P(ξ>6)=0.15,则P(2≤ξ<4)=0.3
B.已知ξ服从正态分布N(0,σ2),且P(-2≤ξ≤2)=0.4,则P(ξ>2)=0.3
C.二项式10的展开式中的常数项是45
D.已知X~B(40,p),且E(X)=16,则p=0.4
答案 BCD
解析 已知随机变量ξ服从正态分布N(μ,σ2),
若P(ξ<2)=P(ξ>6)=0.15,
可得曲线的对称轴为x=4,
则P(2≤ξ<4)=0.5-0.15=0.35,A不正确;
若ξ服从正态分布N(0,σ2),且P(-2≤ξ≤2)=0.4,
则P(ξ>2)===0.3,
B正确;
二项式10的展开式中的通项公式为
Tk+1=C10-k(-x2)k=C(-1)k,
由=0,解得k=2,
可得常数项是C=45,C正确;
因为E(X)=16,所以40p=16,即p=0.4,D正确.
12.如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,下列结论正确的是( )
A.BD∥平面CB1D1
B.AC1⊥BD
C.向量与的夹角为60°
D.AC1⊥平面CB1D1
答案 ABD
解析 以D为原点,DA,DC,DD1所在直线分别为x轴,y轴,z轴,建立空间直角坐标系(图略),不妨设正方体的棱长为1,则有A(1,0,0),B(1,1,0),C(0,1,0),D(0,0,0),B1(1,1,1),C1(0,1,1),D1(0,0,1),
所以=(-1,0,0),=(-1,-1,0),
=(-1,1,1),
=(-1,-1,0),
=(1,0,1),
对于选项A,由=知结论正确;
对于选项B,由·=0知结论正确;
对于选项D,由·=0,·=0,
且B1D1∩CB1=B1,知结论正确;
对于选项C,由cos〈,〉==-,知结论不正确.
三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
13.任意选择四个日期,设X表示取到的四个日期中星期天的个数,则E(X)=________,D(X)=________.
答案
解析 由题意得,X~B,
所以E(X)=,D(X)=.
14.已知点A(-1,1,-1),平面α经过原点O,且垂直于向量n=(1,-1,1),则点A到平面α的距离为________.
答案
解析 ∵=(-1,1,-1),n=(1,-1,1),
∴点A到平面α的距离为
d===.
15.已知随机变量X服从正态分布N(0,σ2),且P(-2≤X≤0)=0.4,则P(X>2)=________.
答案 0.1
解析 由已知P(0≤X≤2)=P(-2≤X≤0)=0.4,
∴P(X>2)=×(1-0.4-0.4)=0.1.
16.某校高三年级有6个班级,现要从中选出10人组成高三女子篮球队参加高中篮球比赛,且规定每班至少要选1人参加.这10个名额不同的分配方法有________种.
答案 126
解析 除每班1个名额以外,其余4个名额也需要分配.
这4个名额的分配方案可以分为以下几类:
(1)4个名额全部给某一个班级,有C种分法;
(2)4个名额分给两个班级,每班2个,有C种分法;
(3)4个名额分给两个班级,其中一个班级1个,一个班级3个.
由于分给一班1个,二班3个和一班3个、二班1个是不同的分法,
因此是排列问题,
共有A种分法;
(4)分给三个班级,其中一个班级2个,其余两个班级每班1个,共有C×C种分法;
(5)分给四个班,每班1个,共有C种分法.故共有N=C+C+A+C×C+C=126(种)分配方法.
四、解答题(本大题共6小题,共70分)
17.(10分)在二项式n的展开式中,________.给出下列条件:
①若展开式前三项的二项式系数的和等于46;
②所有奇数项的二项式系数的和为256;
③若展开式中第7项为常数项.
试在上面三个条件中选择一个补充在上面的横线上,并且完成下列问题:
(1)求展开式中二项式系数最大的项;
(2)求展开式的常数项.
(备注:如果多个条件分别解得,按第一个条件计分)
解 选择①:C+C+C=46,
即+n+1=46,
即n2+n-90=0,即(n+10)(n-9)=0,
解得n=9或n=-10(舍去).
选择②:C+C+C+…=256,
即2n-1=256,解得n=9.
选择③:Tr+1=Cn-rx-(n-r)=C2r-n,
则有=0,所以n=r.
因为展开式中第7项为常数项,即r=6,所以n=9.
(1)展开式中二项式系数最大的项为第5和第6项,
T5=C5x-5x2=x-3,
T6=C4x-4
(2)展开式通项为,
Tr+1=C9-rx-(9-r) =C·2r-9,
令=0,∴r=6,
∴展开式中常数项为第7项,常数项为T7=C×2-3=.
18.(12分)某数学小组从医院和气象局获得1月至6月份每月20日的昼夜温差(x℃,x≥3)和患感冒人数(y/人)的数据,画出折线图.
(1)由折线图看出,可用线性回归模型拟合y与x的关系,请用相关系数加以说明;
(2)建立y关于x的线性回归方程(精确到0.01),预测昼夜温差为4 ℃时患感冒的人数(精确到整数).
,
解 (1)=(8+11+14+20+23+26)=17,
∴可用线性回归模型拟合y与x的关系.
(2)
=17-2.61×9.15≈-6.88,
∴y关于x的线性回归方程为=2.61x-6.88,
当x=4时,=2.61×4-6.88≈4.
预测昼夜温差为4 ℃时患感冒的人数为4.
19.(12分)某校从学生会宣传部6名成员(其中男生4人,女生2人)中,任选3人参加某省举办的演讲比赛活动.
(1)设所选3人中女生人数为ξ,求ξ的概率分布;
(2)求男生甲或女生乙被选中的概率;
(3)设“男生甲被选中”为事件A,“女生乙被选中”为事件B,求P(B)和P(B|A).
解 (1)ξ的所有可能取值为0,1,2,
依题意得P(ξ=0)==,P(ξ=1)==,
P(ξ=2)==.
∴ξ的概率分布为
ξ 0 1 2
P
(2)设“甲、乙都不被选中”为事件C,
则P(C)===.
∴所求概率为P()=1-P(C)=1-=.
(3)P(B)===;
P(B|A)===.
20.(12分)如图,在四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,AA1⊥平面ABCD,底面ABCD是矩形,AB=1,BC=,CC1=2,M为A1B的中点.
(1)求证:D1M∥平面C1BD;
(2)棱CC1上有一点Q,满足D1Q与平面ABC1D1所成角的正弦值为,求二面角Q-BD1-C1的平面角的余弦值.
(1)证明 如图,连接D1C交DC1于点H,则D1H∥MB,且D1H=MB,连接BH,故四边形D1MBH为平行四边形,
∴D1M∥BH.
∵BH 平面C1BD,D1M C1BD,
故D1M∥平面C1BD.
(2)解 以D为坐标原点,,,的方向分别为x轴,y轴,z轴的正方向建立空间直角坐标系,
则A(,0,0),B(,1,0),
C1(0,1,2),D1(0,0,2),
则=(-,-1,2).
设Q(0,1,q)(0≤q<2),
则=(0,1,q-2),
设平面ABC1D1的法向量为s=(a,b,c),
易得s=(,0,1)为平面ABC1D1的一个法向量,
故=|cos〈s,〉|=,
解得q=1或q=3(舍去),
故Q(0,1,1),=(-,0,1).
设平面QBD1的法向量为n=(x,y,z),
则
即
令x=1,则n=(1,,).
故cos〈s,n〉==,
由题图易知二面角Q-BD1-C1为锐二面角,
故所求二面角的平面角的余弦值为.
21.(12分)为了了解少年儿童的肥胖是否与常喝碳酸饮料有关,现对30名六年级的学生进行了问卷调查得到如下列联表.平均每天喝500 mL以上为常喝,体重超过50 kg为肥胖.
常喝 不常喝 合计
肥胖 2
不肥胖 18
合计 30
已知在30人中随机抽取1人,抽到肥胖的学生的概率为.
(1)请将上面的列联表补充完整;
(2)是否有99.5%的把握认为肥胖与常喝碳酸饮料有关?说明你的理由;
(3)现从常喝碳酸饮料且肥胖的学生中(其中有2名女生)抽取2人参加电视节目,则正好抽到1男1女的概率是多少?
解 (1)设常喝碳酸饮料且肥胖的学生有x人,
则=,解得x=6.
列联表如下:
常喝 不常喝 合计
肥胖 6 2 8
不肥胖 4 18 22
合计 10 20 30
(2)由列联表中数据,得
χ2=≈8.523>7.879.
因此有99.5%的把握认为肥胖与常喝碳酸饮料有关.
(3)设常喝碳酸饮料的肥胖者男生为A,B,C,D,女生为E,F,则任取2人有AB,AC,AD,AE,AF,BC,BD,BE,BF,CD,CE,CF,DE,DF,EF共15种,其中1男1女有AE,AF,BE,BF,CE,CF,DE,DF共8种,故抽出1男1女的概率P=.
22.(12分)为了解A市高三数学复习备考情况,该市教研机构组织了一次检测考试,并随机抽取了部分学生数学成绩,绘制如图所示的频率分布直方图.
(1)根据频率分布直方图,估计该市此次检测数学的平均成绩u0;(精确到个位)
(2)研究发现,本次检测的数学成绩X近似服从正态分布X~N(μ,σ2)(u=u0,σ约为19.3).
①按以往的统计数据,数学成绩能达到升一本分数要求的同学约占46%,据此估计本次检测成绩达到升一本的数学成绩大约是多少分?(精确到个位)
②已知A市考生约有10 000名,某学生此次检测数学成绩为107分,则该学生全市排名大约是多少名?
(说明:P(x>x1)=1-Φ表示x>x1的概率,Φ用来将非标准正态分布化为标准正态分布,即X~N(0,1),从而利用标准正态分布表Φ(x0),求x>x1时的概率P(x>x1),这里x0=.相应于x0的值Φ(x0)是指总体取值小于x0的概率,即Φ(x0)=P(x<x0).参考数据:Φ(0.705 4)=0.54,Φ(0.677 2)=0.46,Φ(0.21)=0.583 2).
解 (1)该市此次检测数学成绩平均成绩约为:
u0=65×0.05+75×0.08+85×0.12+95×0.15+105×0.24+115×0.18+125×0.1+135×0.05+145×0.03=103.2≈103.
(2)①记本次考试成绩达到升一本的数学成绩约为x1,
根据题意,
P(x>x1)=1-Φ=1-Φ=0.46,
即Φ=0.54.
由Φ(0.705 4)=0.54得,
=0.705 4 x1≈116.6≈117,所以本次考试成绩达到升一本的数学成绩约为117分.
②P(x>107)=1-Φ=1-Φ(0.207 3)≈1-0.583 2=0.416 8,
所以,数学成绩为107分,大约排在10 000×0.416 8=416 8名.