2023-2024学年江苏省连云港市赣榆区高二(下)期中数学试卷
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知,,且,则( )
A. B. C. D.
2.( )
A. B. C. D.
3.由,,,,,组成没有重复数字且,不相邻的六位数的个数是( )
A. B. C. D.
4.已知向量,,共面,则实数的值是( )
A. B. C. D.
5.甲、乙等人计划去上海、苏州及青岛三个城市调查农民工薪资情况每个人只能去一个城市,并且每个城市都要有人去,则不同的分配方案共有种数为( )
A. B. C. D.
6.被除的余数为( )
A. B. C. D.
7.在正三棱锥中,,为的中点,,则的正弦值为( )
A. B. C. D.
8.若将整个样本空间想象成一个的正方形,任何事件都对应样本空间的一个子集,且事件发生的概率对应子集的面积,则如图所示的涂色部分的面积表示( )
A. 事件、发生的概率
B. 事件发生的概率
C. 事件不发生条件下事件发生的概率
D. 事件、同时发生的概率
二、多选题:本题共3小题,共18分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。
9.若,则的取值可能是( )
A. B. C. D.
10.下列说法正确的是( )
A. 若随机变量分布,则
B. 若随机变量,则
C. 已知随机变量的分布列为,则
D. 已知,为两个随机事件,且,则
11.已知正方体的棱长为,动点,在对角线,上移动,且,,,则下列结论中正确的是( )
A. 异面直线与所成的角为 B. 线段的最小值为
C. 与平面不平行 D. 存在,使得
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.若随机变量,,则 ______.
13.已知正方体的棱长为,则在上的投影向量的模为______.
14.图为一个开关阵列,每个开关只有“开”和“关”两种状态,按其中一个开关次将导致自身和所有相邻的开关改变状态例如,按将导致,,,,改变状态如果要求改变,,的状态,则需按开关的最少次数为______;如果只要求改变的状态,则需按开关的最少次数为______.
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.本小题分
已知且满足各项的二项式系数之和为.
求的值;
求的值.
16.本小题分
袋中有形状、大小完全相同的个球,编号分别为,,,从袋中取出个球,以表示取出的个球中的最大号码.
写出的分布列;
求的均值与方差.
17.本小题分
如图,四棱锥中,底面为直角梯形,,,平面,,,为的中点.
求证:平面平面;
若,求直线与面所成角的正弦值.
18.本小题分
设甲袋中有个白球和个红球,乙袋中有个白球和个红球.
现从甲、乙两个袋内各任取个球,记取出的个球中红球的个数为随机变量,求的分布列和数学期望.
现从甲袋中任取个球放入乙袋,再从乙袋中任取个球求从乙袋中取出的是个红球的概率.
19.本小题分
在四棱柱中,已知平面,,,,,是线段上的点.
点到平面的距离;
若为的中点,求异面直线与所成角的余弦值;
在线段上是否存在点,使得二面角的余弦值为?若存在,请确定点位置;若不存在,试说明理由.
参考答案
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15.解:因为各项的二项式系数之和为,所以,所以,
二项式展开式的通项为,
所以;
令,得,
令,得,
所以.
16.解:根据题意,已知袋中有形状、大小完全相同的个球,编号分别为,,,,从袋中取出个球,以表示取出的个球中的最大号码,
则的可能取值为,,;
则有,,,
故的分布列为:
由分布列,;
.
17.解:以为正交基底建立如图所示的空间直角坐标系,设,
则,,,,
则,,
设平面的一个法向量为,
则,
即,令,则,,
所以,
设平面的法向量为,
同理可得,,
因为,所以,
所以平面平面.
由知,,
因为,所以,
所以,解得,
故,所以,
设直线与平面所成的角为,
则,.
18.解:由题意可知,的所有可能取值为,,,,,
则,,,,,
所以的分布列为:
所以;
记事件:从甲袋中取出个红球,:从甲袋中取出个白球,:从甲袋中取出个白球和个红球,:从乙袋中取出个红球,
显然,,,两两互斥,且正好为“从甲袋中任取个球”的样本空间,
由全概率公式,得,
即从乙袋中取出的是个红球的概率为.
19.解:根据题意,以点为坐标原点,,,的方向分别为,,轴的正方向建立如图所示的空间直角坐标系,
则有,,,,,,
则,,
设平面的一个法向量为,则,
令,则,,所以,
所以点到平面的距离;
根据题意,因为为的中点,所以,
所以,,
所以,
所以异面直线与所成角的余弦值为;
设,其中,
则,,,
设平面的一个法向量为,
则有,
令,则,,
所以,平面的一个法向量为,
设平面的一个法向量为,
则,
令,由于,则,,
所以平面的一个法向量为,
所以,
若存在点,使得二面角一的余弦值为,
则,所以,解得舍或,
故存在满足题意,即存在点在靠近的三等分点处.
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