广东省湛江第一中学2023-2024学年高二下学期第二次月考数学试题
1.(2024高二下·湛江月考)一列轻轨在某段时间内从中山北至广州南往返一次,其中站点有:广州南、北滘、顺德、容桂、小榄、东升、中山北,则高铁部门应为这七个站间准备不同的轻轨票种数为( )
A.21种 B.30种 C.36种 D.42种
【答案】D
【知识点】排列、组合的实际应用
【解析】【解答】因为7个站中每2个站一种 轻轨票 ,所以七个站间准备不同的轻轨票种数为,
故答案为:D.
【分析】利用排列定义,可求七个站间准备不同的轻轨票种数.
2.(2024高二下·湛江月考)展开式中的常数项为( )
A.-20 B.-15 C.15 D.20
【答案】C
【知识点】二项式定理的应用;二项展开式的通项
【解析】【解答】因为的展开式通项公式为,
令,得,所以,即展开式的常数项为15.
故答案为:C.
【分析】先写出二项展开通项,再令的指数为0,得到相应的项数,即可求出常数项.
3.(2024高二下·湛江月考)把一枚硬币连续抛两次,记“第一次出现正面”为事件A,“第二次出现反面”为事件B,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】条件概率与独立事件;条件概率乘法公式
【解析】【解答】解:把一枚硬币连续抛两次,记“第一次出现正面。“第二次出现反面”为事件B,其A包括的基本事件为{正,正}、{正,反},包括的基本事件为{正,反},∴,
故答案为:A.
【分析】先用列举法列出事件,包含的基本事件,再利用条件概率的概率公式计算即可;
4.(2024高二下·湛江月考)英国数学家贝叶斯(1701-1763)在概率论研究方面成就显著,创立了贝叶斯统计理论,对于统计决策函数、统计推断等做出了重要贡献.根据贝叶斯统计理论,事件A,B,(A的对立事件)存在如下关系:.若某地区一种疾病的患病率是0.01,现有一种试剂可以检验被检者是否患病.已知该试剂的准确率为99%,即在被检验者患病的前提下用该试剂检测,有99%的可能呈现阳性;该试剂的误报率为10%,即在被检验者未患病的情况下用该试剂检测,有10%的可能会误报阳性.现随机抽取该地区的一个被检验者,用该试剂来检验,结果呈现阳性的概率为( )
A.0.01 B.0.0099 C.0.1089 D.0.1
【答案】C
【知识点】互斥事件与对立事件;条件概率乘法公式
【解析】【解答】设用该试剂检测呈现阳性为事件B,被检测者患病为事件A,未患病为事件,
则,,,,
所以 结果呈现阳性的 概率,
故答案为:C.
【分析】利用条件概率的概率公式结合对立事件的概率公式求解即可.
5.(2024高二下·湛江月考)在某地区的高三第一次联考中,数学考试成绩近似服从正态分布,试卷满分150分,统计结果显示数学成绩高于120分的人数占总人数的,数学考试成绩在80分到100分(含80分和100分)之间的人数为800,则可以估计参加本次联考的总人数约为( )
A.1600 B.1800 C.2100 D.2400
【答案】D
【知识点】正态密度曲线的特点
【解析】【解答】解:依题意,随机变量,
则,即正态曲线的对称轴为,
由,得,
80分到100分(含80分和100分)之间的人数为800,
所以设参加本次联考的总人数约为,
则,解得:.
故答案为:D.
【分析】根据已知条件结合正态分布的对称性,从而求出成绩在80分到100分的概率,再结合频数等于频率乘以样本容量,从而可以估计出参加本次联考的总人数.
6.(2024高二下·湛江月考)甲同学参加青年志愿者的选拔,选拔以现场答题的方式进行,已知在备选的8道试题中,甲能答对其中的4道题,规定每次考试都从备选题中随机抽出4道题进行测试,设甲答对的试题数为X,则的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】古典概型及其概率计算公式
【解析】【解答】设甲答对的试题数为X, 在备选的8道试题中,甲能答对其中的4道题,有种.
则从备选题中随机抽出4道题进行测试,答对3道题有,种,
所以 的概率.
故答案为:D.
【分析】利用古典概型概率公式求时的概率,即可求解.
7.(2024高二下·湛江月考)甲、乙两人进行象棋比赛,假设每局比赛甲胜的概率是,各局比赛是相互独立的,采用4局3胜制,假设比赛没有平局,则乙战胜甲的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】互斥事件的概率加法公式;相互独立事件的概率乘法公式
【解析】【解答】设每局比赛甲胜的概率是 ,若比赛只有3局,3局都是乙胜的概率为.若比赛有4局,前3局乙胜2局,第4局乙胜的概率.
综上知乙战胜甲的概率为:.
故答案为:B.
【分析】利用 相互独立的 概率公式计算即可求解.
8.(2024高二下·湛江月考)对任意,不等式恒成立,则正数a的最大值为( )
A. B. C. D.e
【答案】D
【知识点】利用导数研究函数的极值
【解析】【解答】∵,
∴.
令,则不等式化为.
∵为增函数,
∴,即.
令,则,
当时,,即递减;
当时,,即递增;
所以.
∴实数a的最大值为e.
故答案为:D
【分析】由题意得,令,则不等式化为.令,则,根据导数分析函数的单调性,得到所以.
9.(2024高二下·湛江月考)已知等差数列,其前n项和为,则下列说法正确的是( )
A. B.
C.的最小值为6 D.数列是公比为2的等比数列
【答案】A,B
【知识点】基本不等式在最值问题中的应用;等差数列的通项公式;等差数列的前n项和;等比数列概念与表示
【解析】【解答】在 等差数列中,对于A、B,因为,即,解得,
,,故A,B正确,
对于C,,
当且仅当,时等式成立,
所以当时,,
当时,,∴的最小值为,故C错误,
对于D,∵,
∴是公比为4的等比数列,故D错误.
故答案为:A、B.
【分析】对A,B选项,先根据等差数列通项公式和前项和公式列方程组,解出,代入通项公式、求和公式即可判断A、B正确.
对C选项,代入所求通项得,利用基本不等式可求出最值,但是要注意取等条件,判断C错误,对D选项,代入通项计算的值即可.
10.(2024高二下·湛江月考)已知,随机变量的分布列如下表所示,若,则下列结论中不可能成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】A,C
【知识点】离散型随机变量及其分布列;离散型随机变量的期望与方差
【解析】【解答】 ,
,
, ,
又 , .A不可能成立,
当 时, ,B可能成立,
令 ,即
,方程无解,C不可能成立,
当 时, ,D可能成立,
故答案为:AC.
【分析】由期望及方差的计算公式可得, ,进而逐项判断即可。
11.(2024高二下·湛江月考)已知函数,若有6个不同的零点分别为,且,则下列说法正确的是( )
A.当时,
B.的取值范围为
C.当时,的取值范围为
D.当时,的取值范围为
【答案】A,C
【知识点】函数的图象;利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数最大(小)值;函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】因为,所以当时,,此时,令,解得,
令,解得,可得在上单调递减,在上单调递增,
且,
∴当时,,故A正确;
对于B,作出如图所示图像:
由有6个不同的零点,
等价于有6个不同的实数根,
解得或,
∵,∴若,可得,而当时,,可得,而;
当时,,可得而,
故的范围为的子集,的取值范围不可能为,故B选项错误;
对于C,该方程有6个根,且,知且,
当时,,
,联立解得,
,
故C正确;
对于D,当时,,
,联立解得,
.
故D错误.
故答案为:A、C.
【分析】对A选项,对求导,通过导数研究其单调性、最值即可判断A正确,
对B选项,将看成整体解出或,通过图像找到所在位置,依据,假设通过消元解出范围,再通过数形结合求出的范围,两者比较即可,判断B错误.
对C,D通过减少变量,将式子化为,然后转化为的范围进行分类讨论即可判断C正确、D错误.
12.(2024高二下·湛江月考)对任意实数,有,则的值为 .
【答案】
【知识点】二项式系数的性质;二项展开式
【解析】【解答】 因为所以,所以.
故答案为:.
【分析】根据,得到,结合二项式的性质,即可求解.
13.(2024高二下·湛江月考)有3台车床加工同一类型的零件,第1台加工的次品率为4%,第2,3台加工的次品率均为5%,加工出来的零件混放在一起,已知第1,2,3台车床加工的零件数分别占总数的20%,30%,50%,现从加工出来的零件中任取一个零件,则取到的零件是次品,且是第2台车床加工的概率为 .
【答案】
【知识点】全概率公式;贝叶斯公式
【解析】【解答】解:零件为第台车床加工记为为事件“,
事件“任取一个零件为次品”,
由已知,,,
由全概率公式可知所以,
所以.
故.
故答案为:.
【分析】利用全概率公式和贝叶斯公式即可求得结果.
14.(2024高二下·湛江月考)某批零件的尺寸服从正态分布,且满足,零件的尺寸与8的误差不超过2即合格,从这批产品中抽取件,若要保证抽取的合格零件不少于2件的概率不低于0.8,则的最小值为 .
【答案】4
【知识点】函数单调性的性质;互斥事件与对立事件;二项分布;正态密度曲线的特点
【解析】【解答】因为 批零件的尺寸服从正态分布,且,
所以,
所以每个零件合格的概率为,
因为合格零件不少于2件的对立事件是合格零件件数为0或1,
所以合格零件件数为0或1的概率为,
要保证抽取的合格零件不少于2件的概率不低于0.8 ,则,
即,
令,则有,即单调递减,
而,因此不等式的解集为,
所以的最小值为4.
故答案为:4
【分析】根据零件的尺寸服从正态分布 ,利用正态分布的对称性可得每个合格的概率为,再利用对立事件的概率以及二项分布的概率公式得,作商可得,利用单调递减,即可求解.
15.(2024高二下·湛江月考)在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,满足,且.
(1)求角B的大小;
(2)若的面积为,求AC边上的中线长.
【答案】(1)解:∵,∴,
由正弦定理得,
由,得,
又由,得,,,
由余弦定理得,
又∵,∴,
由,,,得,
∴,;
(2)解:由(1)得,,,,,,,所以,
设AC的中点为D,则,
在中,由余弦定理得,
所以AC边上的中线长为.
【知识点】解三角形;正弦定理的应用;余弦定理的应用;三角形中的几何计算
【解析】【分析】(1)由得,代入得到三边关系,由余弦定理求得后得到大小,从而求得大小;
(2) 由条件可求得的各边与各角,在中由余弦定理求AC边上的中线长.
(1)∵,∴,
由正弦定理得,
由,得,
又由,得,,,
由余弦定理得,
又∵,∴,
由,,,得,
∴,;
(2)由(1)得,,,,,,,
所以,
设AC的中点为D,则,
在中,由余弦定理得,
所以AC边上的中线长为.
16.(2024高二下·湛江月考)如图,在四棱锥中,底面,底面是正方形,与相交于点E,点F在线段上,且.
(1)求证:平面;
(2)求平面与平面夹角的正弦值.
【答案】(1)以为原点,为轴,为轴,为轴,建立空间直角坐标系,
证明:设,则 ,
所以,
又,所以,所以,
所以,,
所以所以,
所以,又平面,
所以平面;
(2)解:,
设平面的法向量,,,
则,取,得,
平面的法向量,
则,取,得,
设平面与平面的夹角,
则.
.
所以平面与平面夹角的正弦值 为.
【知识点】直线与平面垂直的判定;平面的法向量;空间向量垂直的坐标表示;用空间向量研究二面角
【解析】【分析】(1)以为原点,为轴,为轴,为轴,建立空间直角坐标系,求出所需点坐标,进而得,,利用向量的垂直关系证明线线垂直,即可根据线面垂直的判定定理,即可得证,
(2)建立空间直角坐标系,求出 平面与平面 的法向量,两平面法向量的夹角即为 平面与平面夹角的余弦,利用同角三角函数关系即可求得正弦 .
(1)以为原点,为轴,为轴,为轴,建立空间直角坐标系,
设,则
故,由得,所以,
,,
由于因此,
进而,又平面,
故平面;
(2),
设平面的法向量,,,
则,取,得,
平面的法向量,
则,取,得,
设平面与平面的夹角,
则.
.
17.(2024高二下·湛江月考)在高考结束后,程浩同学回初中母校看望数学老师,顺便帮老师整理初三年级学生期中考试的数学成绩,并进行统计分析,在整个年级中随机抽取了200名学生的数学成绩,将成绩分为,,,,,,共6组,得到如图所示的频率分布直方图,记分数不低于90分为优秀.
(1)从样本中随机选取一名学生,已知这名学生的分数不低于70分,问这名学生数学成绩为优秀的概率;
(2)在样本中,采取分层抽样的方法从成绩在内的学生中抽取13名,再从这13名学生中随机抽取3名,记这3名学生中成绩为优秀的人数为X,求X的分布列与数学期望.
【答案】(1)解:依 如图所示的频率分布直方图, 得,
解得,
则不低于70分的人数为,
成绩在内的,即优秀的人数为;
故这名学生成绩是优秀的概率为;
(2)解:因为成绩在内的有(人);
成绩在内的有(人);成绩在内的有人;
所以采用分层抽样抽取的13名学生中,成绩在内的有6人,在内的有5人,在内的有2人,
所以 这3名学生中成绩为优秀的人数X 的可能取值为0,1,2,
则,,,
所以X的分布列为:
X 0 1 2
P
故.
【知识点】分层抽样方法;频率分布直方图;离散型随机变量及其分布列;离散型随机变量的期望与方差
【解析】【分析】(1)先根据频率直方图中频率之和为,求得,从而求得不低于70分与不低于90分的人数,即可求得这名学生成绩是优秀的概率;
(2)结合(1)中结论,求得成绩在,与内的人数,利用分层抽样比例相同求得 这3名学生中成绩为优秀的人数X 的可能取值为0,1,2,利用组合数求得各取值对应的概率,进而得到X的分布列与数学期望.
(1)依题意,得,解得,
则不低于70分的人数为,
成绩在内的,即优秀的人数为;
故这名学生成绩是优秀的概率为;
(2)成绩在内的有(人);
成绩在内的有(人);成绩在内的有人;
故采用分层抽样抽取的13名学生中,成绩在内的有6人,在内的有5人,在内的有2人,
所以由题可知,X的可能取值为0,1,2,
则,,,
所以X的分布列为:
X 0 1 2
P
故.
18.(2024高二下·湛江月考)已知双曲线的离心率为,左、右顶点分别为,直线与双曲线分别交于两点,当时,.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)设的斜率分别为,当且时,求和的值.
【答案】(1)解:因为双曲线的离心率为 ,所以,
因为,所以时,,
所以该双曲线经过点,所以,解得,
又,所以,
即双曲线的标准方程为;
(2)当时,直线的方程为,
解:因为 直线与双曲线分别交于两点,
联立方程,消去后整理为,
,
所以,
所以,
因为,
所以
故.
【知识点】双曲线的标准方程;双曲线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)由 双曲线的离心率为 可得,双曲线经过点,代入双曲线方程结合可求出,从而可求出双曲线方程;
(2) 直线与双曲线分别交于两点, 联立方程,直线的方程为,代入双曲线方程化简得一元二次方程,利用根与系数的关系,然后化简和即可得答案.
(1)由题意可知,,
因为,所以时,,
所以该双曲线经过点,即,解得,
又,所以,
即双曲线的标准方程为;
(2)当时,直线的方程为,
联立方程,消去后整理为,
,
所以,
所以,
因为,
所以
故.
19.(2024高二下·湛江月考)已知函数,(其中是自然对数的底数,).
(1)若函数在处取得极值,求函数的单调区间;
(2)若函数和均存在极值点,且函数的极值点均大于的极值点,求实数的取值范围.
【答案】(1)解:,由题意知,解得,
经验证,当时,在处取得极大值,
此时,定义域为,所以,
解的解集为,的解集为,
所以函数的单调增区间为和,单调减区间为;
(2)解:,令,则,
①当时,在上恒成立,单调递减,
又因为,,所以存在,使得,
易知是函数的极大值点,
,令,解得或,
易知极大值点为,极小值点为1,
由题意可知,成立,则有,解得;
②当时,由(1)及①可知,0既是函数的极大值点,又是的极大值点,
不符题意,所以舍去;
③当时,的解集为,的解集为,
所以在上单调递增,在上单调递减,
因为有极值点,所以有两个零点,所以应有,解得,
,令,则,令,
因为时,由上述论证可知,恒成立,所以,
即在上单调递增,又因为,所以在上恒成立,
所以,又因为.
所以存在,使得,即是函数的极值点,
易知1是的极值点,而,不符题意,所以舍去.
综上,的取值范围为.
【知识点】导数的四则运算;利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值;利用导数研究函数最大(小)值
【解析】【分析】(1)根据函数 在处取得极值,求得的值,根据导数与函数的关系,即可确定函数的单调区间;
(2)根据函数和均存在极值点,先确定函数的极值点,讨论①当、、时的单调性,从而可得函数的极值点,再得确定函数的极值点,由函数的极值点均大于的极值点,即可得实数的取值范围.
(1)解:,由题意知,解得,
经验证,当时,在处取得极大值,
此时,定义域为,所以,
解的解集为,的解集为,
所以函数的单调增区间为和,单调减区间为;
(2)解:,令,则,
①当时,在上恒成立,单调递减,
又因为,,所以存在,使得,
易知是函数的极大值点,
,令,解得或,
易知极大值点为,极小值点为1,
由题意可知,成立,则有,解得;
②当时,由(1)及①可知,0既是函数的极大值点,又是的极大值点,
不符题意,所以舍去;
③当时,的解集为,的解集为,
所以在上单调递增,在上单调递减,
因为有极值点,所以有两个零点,所以应有,解得,
,令,则,令,
因为时,由上述论证可知,恒成立,所以,
即在上单调递增,又因为,所以在上恒成立,
所以,又因为.
所以存在,使得,即是函数的极值点,
易知1是的极值点,而,不符题意,所以舍去.
综上,的取值范围为.
1 / 1广东省湛江第一中学2023-2024学年高二下学期第二次月考数学试题
1.(2024高二下·湛江月考)一列轻轨在某段时间内从中山北至广州南往返一次,其中站点有:广州南、北滘、顺德、容桂、小榄、东升、中山北,则高铁部门应为这七个站间准备不同的轻轨票种数为( )
A.21种 B.30种 C.36种 D.42种
2.(2024高二下·湛江月考)展开式中的常数项为( )
A.-20 B.-15 C.15 D.20
3.(2024高二下·湛江月考)把一枚硬币连续抛两次,记“第一次出现正面”为事件A,“第二次出现反面”为事件B,则( )
A. B. C. D.
4.(2024高二下·湛江月考)英国数学家贝叶斯(1701-1763)在概率论研究方面成就显著,创立了贝叶斯统计理论,对于统计决策函数、统计推断等做出了重要贡献.根据贝叶斯统计理论,事件A,B,(A的对立事件)存在如下关系:.若某地区一种疾病的患病率是0.01,现有一种试剂可以检验被检者是否患病.已知该试剂的准确率为99%,即在被检验者患病的前提下用该试剂检测,有99%的可能呈现阳性;该试剂的误报率为10%,即在被检验者未患病的情况下用该试剂检测,有10%的可能会误报阳性.现随机抽取该地区的一个被检验者,用该试剂来检验,结果呈现阳性的概率为( )
A.0.01 B.0.0099 C.0.1089 D.0.1
5.(2024高二下·湛江月考)在某地区的高三第一次联考中,数学考试成绩近似服从正态分布,试卷满分150分,统计结果显示数学成绩高于120分的人数占总人数的,数学考试成绩在80分到100分(含80分和100分)之间的人数为800,则可以估计参加本次联考的总人数约为( )
A.1600 B.1800 C.2100 D.2400
6.(2024高二下·湛江月考)甲同学参加青年志愿者的选拔,选拔以现场答题的方式进行,已知在备选的8道试题中,甲能答对其中的4道题,规定每次考试都从备选题中随机抽出4道题进行测试,设甲答对的试题数为X,则的概率为( )
A. B. C. D.
7.(2024高二下·湛江月考)甲、乙两人进行象棋比赛,假设每局比赛甲胜的概率是,各局比赛是相互独立的,采用4局3胜制,假设比赛没有平局,则乙战胜甲的概率为( )
A. B. C. D.
8.(2024高二下·湛江月考)对任意,不等式恒成立,则正数a的最大值为( )
A. B. C. D.e
9.(2024高二下·湛江月考)已知等差数列,其前n项和为,则下列说法正确的是( )
A. B.
C.的最小值为6 D.数列是公比为2的等比数列
10.(2024高二下·湛江月考)已知,随机变量的分布列如下表所示,若,则下列结论中不可能成立的是( )
A. B. C. D.
11.(2024高二下·湛江月考)已知函数,若有6个不同的零点分别为,且,则下列说法正确的是( )
A.当时,
B.的取值范围为
C.当时,的取值范围为
D.当时,的取值范围为
12.(2024高二下·湛江月考)对任意实数,有,则的值为 .
13.(2024高二下·湛江月考)有3台车床加工同一类型的零件,第1台加工的次品率为4%,第2,3台加工的次品率均为5%,加工出来的零件混放在一起,已知第1,2,3台车床加工的零件数分别占总数的20%,30%,50%,现从加工出来的零件中任取一个零件,则取到的零件是次品,且是第2台车床加工的概率为 .
14.(2024高二下·湛江月考)某批零件的尺寸服从正态分布,且满足,零件的尺寸与8的误差不超过2即合格,从这批产品中抽取件,若要保证抽取的合格零件不少于2件的概率不低于0.8,则的最小值为 .
15.(2024高二下·湛江月考)在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,满足,且.
(1)求角B的大小;
(2)若的面积为,求AC边上的中线长.
16.(2024高二下·湛江月考)如图,在四棱锥中,底面,底面是正方形,与相交于点E,点F在线段上,且.
(1)求证:平面;
(2)求平面与平面夹角的正弦值.
17.(2024高二下·湛江月考)在高考结束后,程浩同学回初中母校看望数学老师,顺便帮老师整理初三年级学生期中考试的数学成绩,并进行统计分析,在整个年级中随机抽取了200名学生的数学成绩,将成绩分为,,,,,,共6组,得到如图所示的频率分布直方图,记分数不低于90分为优秀.
(1)从样本中随机选取一名学生,已知这名学生的分数不低于70分,问这名学生数学成绩为优秀的概率;
(2)在样本中,采取分层抽样的方法从成绩在内的学生中抽取13名,再从这13名学生中随机抽取3名,记这3名学生中成绩为优秀的人数为X,求X的分布列与数学期望.
18.(2024高二下·湛江月考)已知双曲线的离心率为,左、右顶点分别为,直线与双曲线分别交于两点,当时,.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)设的斜率分别为,当且时,求和的值.
19.(2024高二下·湛江月考)已知函数,(其中是自然对数的底数,).
(1)若函数在处取得极值,求函数的单调区间;
(2)若函数和均存在极值点,且函数的极值点均大于的极值点,求实数的取值范围.
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】排列、组合的实际应用
【解析】【解答】因为7个站中每2个站一种 轻轨票 ,所以七个站间准备不同的轻轨票种数为,
故答案为:D.
【分析】利用排列定义,可求七个站间准备不同的轻轨票种数.
2.【答案】C
【知识点】二项式定理的应用;二项展开式的通项
【解析】【解答】因为的展开式通项公式为,
令,得,所以,即展开式的常数项为15.
故答案为:C.
【分析】先写出二项展开通项,再令的指数为0,得到相应的项数,即可求出常数项.
3.【答案】A
【知识点】条件概率与独立事件;条件概率乘法公式
【解析】【解答】解:把一枚硬币连续抛两次,记“第一次出现正面。“第二次出现反面”为事件B,其A包括的基本事件为{正,正}、{正,反},包括的基本事件为{正,反},∴,
故答案为:A.
【分析】先用列举法列出事件,包含的基本事件,再利用条件概率的概率公式计算即可;
4.【答案】C
【知识点】互斥事件与对立事件;条件概率乘法公式
【解析】【解答】设用该试剂检测呈现阳性为事件B,被检测者患病为事件A,未患病为事件,
则,,,,
所以 结果呈现阳性的 概率,
故答案为:C.
【分析】利用条件概率的概率公式结合对立事件的概率公式求解即可.
5.【答案】D
【知识点】正态密度曲线的特点
【解析】【解答】解:依题意,随机变量,
则,即正态曲线的对称轴为,
由,得,
80分到100分(含80分和100分)之间的人数为800,
所以设参加本次联考的总人数约为,
则,解得:.
故答案为:D.
【分析】根据已知条件结合正态分布的对称性,从而求出成绩在80分到100分的概率,再结合频数等于频率乘以样本容量,从而可以估计出参加本次联考的总人数.
6.【答案】D
【知识点】古典概型及其概率计算公式
【解析】【解答】设甲答对的试题数为X, 在备选的8道试题中,甲能答对其中的4道题,有种.
则从备选题中随机抽出4道题进行测试,答对3道题有,种,
所以 的概率.
故答案为:D.
【分析】利用古典概型概率公式求时的概率,即可求解.
7.【答案】B
【知识点】互斥事件的概率加法公式;相互独立事件的概率乘法公式
【解析】【解答】设每局比赛甲胜的概率是 ,若比赛只有3局,3局都是乙胜的概率为.若比赛有4局,前3局乙胜2局,第4局乙胜的概率.
综上知乙战胜甲的概率为:.
故答案为:B.
【分析】利用 相互独立的 概率公式计算即可求解.
8.【答案】D
【知识点】利用导数研究函数的极值
【解析】【解答】∵,
∴.
令,则不等式化为.
∵为增函数,
∴,即.
令,则,
当时,,即递减;
当时,,即递增;
所以.
∴实数a的最大值为e.
故答案为:D
【分析】由题意得,令,则不等式化为.令,则,根据导数分析函数的单调性,得到所以.
9.【答案】A,B
【知识点】基本不等式在最值问题中的应用;等差数列的通项公式;等差数列的前n项和;等比数列概念与表示
【解析】【解答】在 等差数列中,对于A、B,因为,即,解得,
,,故A,B正确,
对于C,,
当且仅当,时等式成立,
所以当时,,
当时,,∴的最小值为,故C错误,
对于D,∵,
∴是公比为4的等比数列,故D错误.
故答案为:A、B.
【分析】对A,B选项,先根据等差数列通项公式和前项和公式列方程组,解出,代入通项公式、求和公式即可判断A、B正确.
对C选项,代入所求通项得,利用基本不等式可求出最值,但是要注意取等条件,判断C错误,对D选项,代入通项计算的值即可.
10.【答案】A,C
【知识点】离散型随机变量及其分布列;离散型随机变量的期望与方差
【解析】【解答】 ,
,
, ,
又 , .A不可能成立,
当 时, ,B可能成立,
令 ,即
,方程无解,C不可能成立,
当 时, ,D可能成立,
故答案为:AC.
【分析】由期望及方差的计算公式可得, ,进而逐项判断即可。
11.【答案】A,C
【知识点】函数的图象;利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数最大(小)值;函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】因为,所以当时,,此时,令,解得,
令,解得,可得在上单调递减,在上单调递增,
且,
∴当时,,故A正确;
对于B,作出如图所示图像:
由有6个不同的零点,
等价于有6个不同的实数根,
解得或,
∵,∴若,可得,而当时,,可得,而;
当时,,可得而,
故的范围为的子集,的取值范围不可能为,故B选项错误;
对于C,该方程有6个根,且,知且,
当时,,
,联立解得,
,
故C正确;
对于D,当时,,
,联立解得,
.
故D错误.
故答案为:A、C.
【分析】对A选项,对求导,通过导数研究其单调性、最值即可判断A正确,
对B选项,将看成整体解出或,通过图像找到所在位置,依据,假设通过消元解出范围,再通过数形结合求出的范围,两者比较即可,判断B错误.
对C,D通过减少变量,将式子化为,然后转化为的范围进行分类讨论即可判断C正确、D错误.
12.【答案】
【知识点】二项式系数的性质;二项展开式
【解析】【解答】 因为所以,所以.
故答案为:.
【分析】根据,得到,结合二项式的性质,即可求解.
13.【答案】
【知识点】全概率公式;贝叶斯公式
【解析】【解答】解:零件为第台车床加工记为为事件“,
事件“任取一个零件为次品”,
由已知,,,
由全概率公式可知所以,
所以.
故.
故答案为:.
【分析】利用全概率公式和贝叶斯公式即可求得结果.
14.【答案】4
【知识点】函数单调性的性质;互斥事件与对立事件;二项分布;正态密度曲线的特点
【解析】【解答】因为 批零件的尺寸服从正态分布,且,
所以,
所以每个零件合格的概率为,
因为合格零件不少于2件的对立事件是合格零件件数为0或1,
所以合格零件件数为0或1的概率为,
要保证抽取的合格零件不少于2件的概率不低于0.8 ,则,
即,
令,则有,即单调递减,
而,因此不等式的解集为,
所以的最小值为4.
故答案为:4
【分析】根据零件的尺寸服从正态分布 ,利用正态分布的对称性可得每个合格的概率为,再利用对立事件的概率以及二项分布的概率公式得,作商可得,利用单调递减,即可求解.
15.【答案】(1)解:∵,∴,
由正弦定理得,
由,得,
又由,得,,,
由余弦定理得,
又∵,∴,
由,,,得,
∴,;
(2)解:由(1)得,,,,,,,所以,
设AC的中点为D,则,
在中,由余弦定理得,
所以AC边上的中线长为.
【知识点】解三角形;正弦定理的应用;余弦定理的应用;三角形中的几何计算
【解析】【分析】(1)由得,代入得到三边关系,由余弦定理求得后得到大小,从而求得大小;
(2) 由条件可求得的各边与各角,在中由余弦定理求AC边上的中线长.
(1)∵,∴,
由正弦定理得,
由,得,
又由,得,,,
由余弦定理得,
又∵,∴,
由,,,得,
∴,;
(2)由(1)得,,,,,,,
所以,
设AC的中点为D,则,
在中,由余弦定理得,
所以AC边上的中线长为.
16.【答案】(1)以为原点,为轴,为轴,为轴,建立空间直角坐标系,
证明:设,则 ,
所以,
又,所以,所以,
所以,,
所以所以,
所以,又平面,
所以平面;
(2)解:,
设平面的法向量,,,
则,取,得,
平面的法向量,
则,取,得,
设平面与平面的夹角,
则.
.
所以平面与平面夹角的正弦值 为.
【知识点】直线与平面垂直的判定;平面的法向量;空间向量垂直的坐标表示;用空间向量研究二面角
【解析】【分析】(1)以为原点,为轴,为轴,为轴,建立空间直角坐标系,求出所需点坐标,进而得,,利用向量的垂直关系证明线线垂直,即可根据线面垂直的判定定理,即可得证,
(2)建立空间直角坐标系,求出 平面与平面 的法向量,两平面法向量的夹角即为 平面与平面夹角的余弦,利用同角三角函数关系即可求得正弦 .
(1)以为原点,为轴,为轴,为轴,建立空间直角坐标系,
设,则
故,由得,所以,
,,
由于因此,
进而,又平面,
故平面;
(2),
设平面的法向量,,,
则,取,得,
平面的法向量,
则,取,得,
设平面与平面的夹角,
则.
.
17.【答案】(1)解:依 如图所示的频率分布直方图, 得,
解得,
则不低于70分的人数为,
成绩在内的,即优秀的人数为;
故这名学生成绩是优秀的概率为;
(2)解:因为成绩在内的有(人);
成绩在内的有(人);成绩在内的有人;
所以采用分层抽样抽取的13名学生中,成绩在内的有6人,在内的有5人,在内的有2人,
所以 这3名学生中成绩为优秀的人数X 的可能取值为0,1,2,
则,,,
所以X的分布列为:
X 0 1 2
P
故.
【知识点】分层抽样方法;频率分布直方图;离散型随机变量及其分布列;离散型随机变量的期望与方差
【解析】【分析】(1)先根据频率直方图中频率之和为,求得,从而求得不低于70分与不低于90分的人数,即可求得这名学生成绩是优秀的概率;
(2)结合(1)中结论,求得成绩在,与内的人数,利用分层抽样比例相同求得 这3名学生中成绩为优秀的人数X 的可能取值为0,1,2,利用组合数求得各取值对应的概率,进而得到X的分布列与数学期望.
(1)依题意,得,解得,
则不低于70分的人数为,
成绩在内的,即优秀的人数为;
故这名学生成绩是优秀的概率为;
(2)成绩在内的有(人);
成绩在内的有(人);成绩在内的有人;
故采用分层抽样抽取的13名学生中,成绩在内的有6人,在内的有5人,在内的有2人,
所以由题可知,X的可能取值为0,1,2,
则,,,
所以X的分布列为:
X 0 1 2
P
故.
18.【答案】(1)解:因为双曲线的离心率为 ,所以,
因为,所以时,,
所以该双曲线经过点,所以,解得,
又,所以,
即双曲线的标准方程为;
(2)当时,直线的方程为,
解:因为 直线与双曲线分别交于两点,
联立方程,消去后整理为,
,
所以,
所以,
因为,
所以
故.
【知识点】双曲线的标准方程;双曲线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)由 双曲线的离心率为 可得,双曲线经过点,代入双曲线方程结合可求出,从而可求出双曲线方程;
(2) 直线与双曲线分别交于两点, 联立方程,直线的方程为,代入双曲线方程化简得一元二次方程,利用根与系数的关系,然后化简和即可得答案.
(1)由题意可知,,
因为,所以时,,
所以该双曲线经过点,即,解得,
又,所以,
即双曲线的标准方程为;
(2)当时,直线的方程为,
联立方程,消去后整理为,
,
所以,
所以,
因为,
所以
故.
19.【答案】(1)解:,由题意知,解得,
经验证,当时,在处取得极大值,
此时,定义域为,所以,
解的解集为,的解集为,
所以函数的单调增区间为和,单调减区间为;
(2)解:,令,则,
①当时,在上恒成立,单调递减,
又因为,,所以存在,使得,
易知是函数的极大值点,
,令,解得或,
易知极大值点为,极小值点为1,
由题意可知,成立,则有,解得;
②当时,由(1)及①可知,0既是函数的极大值点,又是的极大值点,
不符题意,所以舍去;
③当时,的解集为,的解集为,
所以在上单调递增,在上单调递减,
因为有极值点,所以有两个零点,所以应有,解得,
,令,则,令,
因为时,由上述论证可知,恒成立,所以,
即在上单调递增,又因为,所以在上恒成立,
所以,又因为.
所以存在,使得,即是函数的极值点,
易知1是的极值点,而,不符题意,所以舍去.
综上,的取值范围为.
【知识点】导数的四则运算;利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值;利用导数研究函数最大(小)值
【解析】【分析】(1)根据函数 在处取得极值,求得的值,根据导数与函数的关系,即可确定函数的单调区间;
(2)根据函数和均存在极值点,先确定函数的极值点,讨论①当、、时的单调性,从而可得函数的极值点,再得确定函数的极值点,由函数的极值点均大于的极值点,即可得实数的取值范围.
(1)解:,由题意知,解得,
经验证,当时,在处取得极大值,
此时,定义域为,所以,
解的解集为,的解集为,
所以函数的单调增区间为和,单调减区间为;
(2)解:,令,则,
①当时,在上恒成立,单调递减,
又因为,,所以存在,使得,
易知是函数的极大值点,
,令,解得或,
易知极大值点为,极小值点为1,
由题意可知,成立,则有,解得;
②当时,由(1)及①可知,0既是函数的极大值点,又是的极大值点,
不符题意,所以舍去;
③当时,的解集为,的解集为,
所以在上单调递增,在上单调递减,
因为有极值点,所以有两个零点,所以应有,解得,
,令,则,令,
因为时,由上述论证可知,恒成立,所以,
即在上单调递增,又因为,所以在上恒成立,
所以,又因为.
所以存在,使得,即是函数的极值点,
易知1是的极值点,而,不符题意,所以舍去.
综上,的取值范围为.
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