【精品】江苏省徐州市~高二下期中数学试题(理)及答案(苏科版)
江苏省徐州市高二下学期期中数学试卷(理科)

江苏省徐州市高二下学期期中数学试卷(理科)姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共12题;共24分)1. (2分)(2017·海淀模拟) 在复平面内,复数对应的点的坐标为()A . (1,﹣1)B . (1,1)C . (﹣1,1)D . (﹣1,﹣1)2. (2分)设数列{an}是等比数列,则“a1<a2<a3"是“数列{an}为递增数列”的()A . 充分而不必要条件B . 必要而不充分条件C . 充分必要条件D . 既不充分也不必要条件3. (2分) (2017高二下·池州期末) 由①正方形的四个内角相等;②矩形的四个内角相等;③正方形是矩形,根据“三段论”推理得出一个结论,则作为大前提、小前提、结论的分别为()A . ②①③B . ③①②C . ①②③D . ②③①4. (2分) (2015高二下·九江期中) 已知a、b、c是△ABC的三边长,A= ,B= ,则()A . A>BB . A<B5. (2分)若,则等于()A .B .C .D .6. (2分)用数学归纳法证明等式时,第一步验证n=1时,左边应取的项是A . 1B . 1+2C . 1+2+3D . 1+2+3+47. (2分)等比数列中,a3=6,前三项和,则公比()A . 1B .C . 1或D . -1或8. (2分) (2016高二上·宝安期中) 已知数列{an}为等比数列,Sn是它的前n项和,若a2•a3=2a1 ,且a4与2a7的等差中项为,则S5=()C . 31D . 299. (2分) (2015高二下·上饶期中) 已知函数f(x)=ax3+bx2+cx+d(a≠0)的对称中心为M(x0 , y0),记函数f(x)的导函数为f′(x),f′(x)的导函数为f″(x),则有f″(x0)=0.若函数f(x)=x3﹣3x2 ,则可求出f()+f()+f()+…+f()+f()的值为()A . 4029B . ﹣4029C . 8058D . ﹣805810. (2分)曲线,和直线围成的图形面积是()A .B .C .D .11. (2分)设f(x)定义在R且x不为零的偶函数,在区间上递增, f(xy)=f(x)+f(y),当a 满足f(2a+1)>f(-a+1)-f(3a)-3f(1),则a的取值范围是()A .B .C . 且D . ,12. (2分) (2017高三上·长葛月考) 若函数在(0,1)上递减,则取值范围是()A .B .C .D .二、填空题 (共4题;共4分)13. (1分) (2016高二下·丰城期中) 若复数z满足(l+2i)z=|3+4i|(i为虚数单位),则复数z等于________.14. (1分) (2017高二上·龙海期末) 由定积分的几何意义可知 dx=________.15. (1分) (2017高二下·广安期末) 从1=12 , 2+3+4=32 , 3+4+5+6+7=52中得出的一般性结论是________.16. (1分) (2016高二下·张家港期中) 用数学归纳法证明“1+2+3+…+(2n+1)=(n+1)(2n+1)”时,由n=k(k>1)等式成立,推证n=k+1,左边应增加的项为________.三、解答题 (共6题;共55分)17. (5分)复数z=(1﹣i)a2﹣3a+2+i(a∈R),(1)若z=,求|z|;(2)若在复平面内复数z对应的点在第一象限,求a的范围.18. (5分) (2018高二上·苏州月考) 求曲线上过点的切线方程.19. (10分) (2018高二下·葫芦岛期中) 已知函数f(x)=x3+bx2+ax+d的图象过点P(0,2),且在点M(﹣1,f(﹣1))处的切线程为6x﹣y+7=0.(1)求函数y=f(x)的解析式;(2)求函数y=f(x)的单调区间.20. (10分) (2017·扬州模拟) 如图,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AC⊥BC,A1B与AB1交于点D,A1C与AC1交于点E.求证:(1)DE∥平面B1BCC1;(2)平面A1BC⊥平面A1ACC1.21. (10分) (2016高二上·翔安期中) 已知数列{an}是等比数列,a1=2,a3=18.数列{bn}是等差数列,b1=2,b1+b2+b3+b4=a1+a2+a3>20.(1)求数列{an},{bn}的通项公式;(2)设Pn=b1+b4+b7+…+b3n﹣2,Qn=b10+b12+b14+…+b2n+8,其中n=1,2,3,….试比较Pn与Qn的大小,并证明你的结论.22. (15分) (2017高二下·眉山期末) 设函数f(x)=x2+bln(x+1),其中b≠0.(1)当b=1时,求曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线方程;(2)讨论函数f(x)的单调性;(3)当n∈N*,且n≥2时证明不等式:ln[( +1)( +1)…( +1)]+ + +…+ >﹣.参考答案一、选择题 (共12题;共24分)1-1、2-1、3-1、4-1、5-1、6-1、7-1、8-1、9-1、10-1、11-1、12-1、二、填空题 (共4题;共4分)13-1、14-1、15-1、16-1、三、解答题 (共6题;共55分) 17-1、18-1、19-1、19-2、20-1、20-2、21-1、21-2、22-1、22-2、22-3、。
江苏省徐州市高二下学期期中数学试卷(理科)

江苏省徐州市高二下学期期中数学试卷(理科)姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题: (共12题;共24分)1. (2分)已知命题p:,则()A . p是假命题;B . p是假命题;C . p是真命题;D . p是真命题;2. (2分)以下向量中,可以作为直线的一个方向向量是()A .B .C .D .3. (2分)已知椭圆和双曲线有公共焦点,那么双曲线的渐近线方程为()A .B .C .D .4. (2分)直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AC=BC=AA1 ,∠ACB=90°,则直线A1C与平面A1BC1所成的角的大小为()A . 30°B . 60°C . 90°D . 120°5. (2分) (2019高一上·凤城月考) 是的()条件A . 充要B . 充分不必要C . 必要不充分D . 既不充分也不必要6. (2分) (2020高一下·高安期中) 已知椭圆 + =1()的左、右焦点分别为F1( ,0),F2( ,0),若椭圆上存在点P,使,则该椭圆离心率的取值范围为()A . (0, )B . ( ,1)C . (0, )D . ( ,1)7. (2分) (2018高二上·大连期末) 的二面角的棱上有A,B两点,直线AC,BD分别在这个二面角的两个半平面内,且都垂直于AB,已知,则CD的长为()A .B .C .D .8. (2分)(2017·新课标Ⅲ卷文) 已知椭圆C: =1(a>b>0)的左、右顶点分别为A1 , A2 ,且以线段A1A2为直径的圆与直线bx﹣ay+2ab=0相切,则C的离心率为()A .B .C .D .9. (2分) (2016高二上·湖州期末) 设F1 , F2分别是双曲线 =1(a>0,b>0)的左右焦点,若F2关于直线y= x的对称点恰好在双曲线上,则该双曲线的离心率是()A . ﹣1B . +1C .D .10. (2分) (2016高二上·乐清期中) 如图,在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,异面直线A1D与D1C所成的角为()A . 30°B . 45°C . 60°D . 90°11. (2分)设抛物线y2=2x的焦点为F,过点M(3,0)的直线与抛物线相交于A,B两点,与抛物线的准线相交于点C,|BF|=,则△BCF与△ACF的面积之比=()A .B .C .D .12. (2分) (2019高二上·宁波期末) 若椭圆与双曲线有公共的焦点,,点是两条曲线的交点,,椭圆的离心率为,双曲线的离心率为,且,则()A .B .C .D .二、填空题 (共4题;共4分)13. (1分) (2018高二上·阳高期末) 若抛物线上的点到其焦点的距离是到轴距离的3倍,则 ________.14. (1分)有下列命题:①双曲线与椭圆有相同的焦点;②“”是“2x2﹣5x﹣3<0”必要不充分条件;③“若xy=0,则x、y中至少有一个为0”的否命题是真命题.;④若p是q的充分条件,r是q的必要条件,r是s的充要条件,则s是p的必要条件;其中是真命题的有:________ .(把你认为正确命题的序号都填上)15. (1分) (2016高一下·奉新期末) 棱长为a正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,M,N分别是棱A1B1 , B1C1的中点,点P是棱AB上一点,且AP= ,过点P,M,N的平面与直线CD交于一点Q,则PQ的长为________.16. (1分)已知抛物线x2=8y的弦AB的中点的纵坐标为4,则|AB|的最大值为________三、解答题 (共6题;共60分)17. (10分) (2019高三上·石城月考) 已知命题方程在在存在唯一实数根;, .(1)若命题为真命题,求实数的取值范围;(2)若为真命题,求实数的取值范围.18. (10分) (2020高二上·大名月考) 已知椭圆的离心率为 ,且椭圆过点 ,过点作两条相互垂直的直线 ,分别与椭圆交于四点.(1)求椭圆的标准方程;(2)若 ,探究:直线是否过定点?若是,请求出定点坐标;若不是,请说明理由.19. (5分) (2015高二上·安阳期末) 如图,在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AA1=1,AB=AD=2,E,F分别是棱AB,BC的中点.证明A1 , C1 , F,E四点共面,并求直线CD1与平面A1C1FE所成角的正弦值.20. (10分) (2019高二上·随县月考) 已知抛物线的顶点在原点,准线方程为 , 是焦点,过点的直线与抛物线交于两点,直线分别交抛物线于点(1)求抛物线的方程及的值;(2)记直线的斜率分别为 ,证明: 为定值.21. (15分)在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AB⊥侧面BB1C1C,已知BC=1,BB1=2,∠BCC1=60°.(1)求证:C1B⊥平面ABC;(2)试在棱CC1(不包含端点)上确定一点E的位置,使得EA⊥EB1;(3)在(2)的条件下,若AB= ,求二面角A﹣EB1﹣A1的平面角的正弦值.22. (10分) (2018高二下·孝感期中) 已知椭圆,四点,,,中恰有两个点为椭圆的顶点,一个点为椭圆的焦点.(1)求椭圆的方程;(2)若斜率为1的直线与椭圆交于不同的两点,且,求直线方程.参考答案一、选择题: (共12题;共24分)1-1、2-1、3-1、4-1、5-1、6-1、7-1、8-1、9-1、10-1、11-1、12-1、二、填空题 (共4题;共4分)13-1、14-1、15-1、16-1、三、解答题 (共6题;共60分)17-1、17-2、18-1、18-2、19-1、20-1、20-2、21-1、21-2、21-3、22-1、22-2、。
[精品]2016-2017年江苏省徐州市高二下学期期中数学试卷及解析答案word版(理科)
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2016-2017学年江苏省徐州市高二(下)期中数学试卷(理科)一、填空题(本题共14个小题,每小题5分,共70分)1.(5分)复数=.2.(5分)用反证法证明命题:“三角形的内角中至少有一个不大于60°”时,结论的否定是.3.(5分)从1到10的正整数中,任意抽取两个相加,所得和为奇数的不同情形有种.4.(5分)由①正方形的对角线相等;②矩形的对角线相等;③正方形是矩形.写一个“三段论”形式的推理,则作为大前提、小前提和结论的依次为(写序号).5.(5分)设z为纯虚数,且|z﹣1|=|﹣1+i|,则z=.6.(5分)观察下列各式9﹣1=8,16﹣4=12,25﹣9=16,36﹣16=20…,这些等式反映了自然数间的某种规律,设n表示自然数,用关于n的等式表示为.7.(5分)若(2x+)4=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4,则(a0+a2+a4)2﹣(a1+a3)2的值为.8.(5分)现有一个关于平面图形的命题:如图,同一个平面内有两个边长都是a的正方形,其中一个的某顶点在另一个的中心,则这两个正方形重叠部分的面积恒为.类比到空间,有两个棱长均为a的正方体,其中一个的某顶点在另一个的中心,则这两个正方体重叠部分的体积恒为.9.(5分)用数学归纳法证明不等式1+++…+>成立,起始值应取为n=.10.(5分)用数学归纳法说明:1+,在第二步证明从n=k到n=k+1成立时,左边增加的项数是项.11.(5分)某班某天要安排语文、数学、政治、英语、体育、艺术6节课,要求数学课排在前3节,体育课不排在第1节,则不同的排法种数为.(以数字作答).12.(5分)已知复数z满足等式|z﹣1|=|z+2i|(i是虚数单位),则|z﹣1﹣i|的最小值是.13.(5分)如图.小正六边形沿着大正六边形的边按顺时针方向滚动,小正六边形的边长是大正六边形的边长的一半.如果小正六边形沿着大正六边形的边滚动一周后返回出发时的位置,在这个过程中,向量围绕着点O旋转了θ角,其中O为小正六边形的中心,则sin+cos=.14.(5分)我们在学习立体几何推导球的体积公式时,用到了祖暅原理:即两个等高的几何体,被等高的截面所截,若所截得的面积总相等,那么这两个几何体的体积相等.类比此方法:求双曲线﹣=1(a>0,b>0),与x轴,直线y=h(h>0)及渐近线y=x所围成的阴影部分(如图)绕y轴旋转一周所得的几何体的体积.二、解答题(本大题共6小题,共90分)15.(14分)设复数z=a+bi(a,b∈R,a>0,i是虚数单位),且复数z满足|z|=,复数(1+2i)z在复平面上对应的点在第一、三象限的角平分线上.(1)求复数z;(2)若+为纯虚数(其中m∈R),求实数m的值.16.(14分)阅读材料:根据两角和与差的正弦公式,有:sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ﹣﹣﹣﹣﹣﹣①sin(α﹣β)=sinαcosβ﹣cosαsinβ﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由①+②得sin(α+β)+sin(α﹣β)=2sinαcosβ﹣﹣﹣﹣﹣﹣③令α+β=A,α﹣β=β有α=,β=代入③得sinA+sinB=2sin cos.(1)利用上述结论,试求sin15°+sin75°的值;(2)类比上述推证方法,根据两角和与差的余弦公式,证明:cosA﹣cosB=﹣2sin cos.17.(14分)已知的展开式中第3项的系数与第5项的系数之比为.(1)求n的值;(2)求展开式中的常数项.18.(16分)男运动员6名,女运动员4名,其中男女队长各1名,选派5人外出比赛,在下列情形中各有多少种选派方法?(1)男运动员3名,女运动员2名;(2)至少有1名女运动员;(3)队长中至少有1人参加;(4)既要有队长,又要有女运动员.19.(16分)(1)找出一个等比数列{a n},使得1,,4为其中的三项,并指出分别是{a n}的第几项;(2)证明:为无理数;(3)证明:1,,4不可能为同一等差数列中的三项.20.(16分)已知函数f(x)=alnx﹣x+,g(x)=x2+x﹣b,y=f(x)的图象恒过定点P,且P点既在y=g(x)的图象上,又在y=f(x)的导函数的图象上.(1)求a,b的值;(2)设h(x)=,当x>0且x≠1时,判断h(x)的符号,并说明理由;(3)求证:1+++…+>lnn+(n≥2且n∈N*).2016-2017学年江苏省徐州市高二(下)期中数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、填空题(本题共14个小题,每小题5分,共70分)1.(5分)复数=﹣i.【解答】解:===﹣i,故答案为:﹣i.2.(5分)用反证法证明命题:“三角形的内角中至少有一个不大于60°”时,结论的否定是三角形的三个内角都大于60°.【解答】解:根据反证法的步骤,第一步应假设结论的反面成立,即三角形的三个内角都大于60°.故答案为:三角形的三个内角都大于60°.3.(5分)从1到10的正整数中,任意抽取两个相加,所得和为奇数的不同情形有25种.【解答】解:∵从1到10的正整数中,任意抽取两个相加∴本题是一个从10个数字中选两个相加,∵偶数加上奇数后和为奇数,∴根据分步计数原理知不同情形有5×5=25种.故答案为:25.4.(5分)由①正方形的对角线相等;②矩形的对角线相等;③正方形是矩形.写一个“三段论”形式的推理,则作为大前提、小前提和结论的依次为②③①(写序号).【解答】解:用三段论的形式写出的演绎推理是:大前提②矩形的对角线相等,小前提③正方形是矩形,结论①正方形的对角线相等,故答案为:②③①5.(5分)设z为纯虚数,且|z﹣1|=|﹣1+i|,则z=±i.【解答】解:z为纯虚数设为:ai,且|z﹣1|=|﹣1+i|,可得=,解得a=±1.z=±i故答案为:±i;6.(5分)观察下列各式9﹣1=8,16﹣4=12,25﹣9=16,36﹣16=20…,这些等式反映了自然数间的某种规律,设n表示自然数,用关于n的等式表示为(n+2)2﹣n2=4(n+1)(n∈N∗).【解答】解:观察下列各式9﹣1=32﹣12=8=4×(1+1),16﹣4=42﹣22=12=4×(1+2),25﹣9=52﹣32=16=4×(1+3),36﹣16=62﹣42=20=4×(1+4),,…,分析等式两边数的变化规律,我们可以推断(n+2)2﹣n2=4(n+1)(n∈N∗)故答案为:(n+2)2﹣n2=4(n+1)(n∈N∗)7.(5分)若(2x+)4=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4,则(a0+a2+a4)2﹣(a1+a3)2的值为1.【解答】解:(2x+)4=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4中,令x=1得=a0+a1+a2+a3+a4,令x=﹣1得=a0﹣a1+a2﹣a3+a4;两式相乘得(3﹣4)4=(a0+a2+a4)2﹣(a1+a3)2=1.故答案为:1.8.(5分)现有一个关于平面图形的命题:如图,同一个平面内有两个边长都是a的正方形,其中一个的某顶点在另一个的中心,则这两个正方形重叠部分的面积恒为.类比到空间,有两个棱长均为a的正方体,其中一个的某顶点在另一个的中心,则这两个正方体重叠部分的体积恒为.【解答】解:∵同一个平面内有两个边长都是a的正方形,其中一个的某顶点在另一个的中心,则这两个正方形重叠部分的面积恒为,类比到空间有两个棱长均为a的正方体,其中一个的某顶点在另一个的中心,则这两个正方体重叠部分的体积恒为,故答案为.9.(5分)用数学归纳法证明不等式1+++…+>成立,起始值应取为n=8.【解答】解:不等式左边==2﹣21﹣n,当n=1,2,3,…6,7时不等式不成立.当n=8,9…时,不等式成立,初始值至少应取8.故答案为:8.10.(5分)用数学归纳法说明:1+,在第二步证明从n=k到n=k+1成立时,左边增加的项数是2k项.【解答】解:在用数学归纳法证明:1+,在第二步证明时,假设n=k时成立,即++…+<k,则n=k+1成立时,有++…+++…+<k+1,∴左边增加的项数是(2k+2k﹣1)﹣(2k﹣1)=2k.故答案为:2k.11.(5分)某班某天要安排语文、数学、政治、英语、体育、艺术6节课,要求数学课排在前3节,体育课不排在第1节,则不同的排法种数为312.(以数字作答).【解答】解:分两类,数学科排在第一节,或不排在第一节,第一类,当数学课排在第一节时,其它课任意排有种,第一类,当数学课排在第二或第三节课时,第一节从语文、政治、英语、艺术四门科种任排一节,再排数学,然后排其它节次,共有=192种,根据分类计数原理得不同的排法种数为120+192=312种.故答案为:312.12.(5分)已知复数z满足等式|z﹣1|=|z+2i|(i是虚数单位),则|z﹣1﹣i|的最小值是.【解答】解:设z=x+yi(x,y∈R),∵|z﹣1|=|z+2i|,∴|x﹣1+yi|=|x+(y+2)i|,即,整理得:2x+4y+3=0.∴复数z的对应点的轨迹是2x+4y+3=0.∴|z﹣1﹣i|的最小值即为点(1,1)到直线2x+4y+3=0的距离为:.故答案为:.13.(5分)如图.小正六边形沿着大正六边形的边按顺时针方向滚动,小正六边形的边长是大正六边形的边长的一半.如果小正六边形沿着大正六边形的边滚动一周后返回出发时的位置,在这个过程中,向量围绕着点O旋转了θ角,其中O为小正六边形的中心,则sin+cos=﹣1.【解答】解:从图中得出:第一个到第二个OA转过了60度,第二个到第三个转过了120度,依此类推每一次边上是60度,转角是120度,共有6个转角一共就是1080度,所以xsin180°+cos180°=﹣1.故答案为:﹣114.(5分)我们在学习立体几何推导球的体积公式时,用到了祖暅原理:即两个等高的几何体,被等高的截面所截,若所截得的面积总相等,那么这两个几何体的体积相等.类比此方法:求双曲线﹣=1(a>0,b>0),与x轴,直线y=h(h>0)及渐近线y=x所围成的阴影部分(如图)绕y轴旋转一周所得的几何体的体积a2hπ.【解答】解:y=m,是一个圆环其面积S=π(AC2﹣BC2)∵线﹣=1⇒AC2=,同理BC2=∴AC2﹣BC2=a2,由祖暅原理知,此旋转体的体积,等价于一个半径为a,高为h 的柱体的体积为a2hπ.故答案为:a2hπ.二、解答题(本大题共6小题,共90分)15.(14分)设复数z=a+bi(a,b∈R,a>0,i是虚数单位),且复数z满足|z|=,复数(1+2i)z在复平面上对应的点在第一、三象限的角平分线上.(1)求复数z;(2)若+为纯虚数(其中m∈R),求实数m的值.【解答】解:(1)由(1+2i)z=(1+2i)(a+bi)=(a﹣2b)+(2a+b)i在复平面上对应的点在第一、三象限的角平分线上,得a﹣2b=2a+b,∴a=﹣3b,又|z|=,得a2+b2=10.联立解得:或.∵a>0,∴z=3﹣i;(2)∵+=3+i+=3+i+==为纯虚数,∴m=﹣5.16.(14分)阅读材料:根据两角和与差的正弦公式,有:sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ﹣﹣﹣﹣﹣﹣①sin(α﹣β)=sinαcosβ﹣cosαsinβ﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由①+②得sin(α+β)+sin(α﹣β)=2sinαcosβ﹣﹣﹣﹣﹣﹣③令α+β=A,α﹣β=β有α=,β=代入③得sinA+sinB=2sin cos.(1)利用上述结论,试求sin15°+sin75°的值;(2)类比上述推证方法,根据两角和与差的余弦公式,证明:cosA﹣cosB=﹣2sin cos.【解答】解:(1)∵sinA+sinB=2sin cos,∴sin15°+cos75°=2sin cos,=2sin45°•cos(﹣30°)=,∴sin15°+cos75°=,(2)证明:因为cos(α+β)=cosαcosβ﹣sinαsinβ,﹣﹣﹣﹣﹣﹣①cos(α﹣β)=cosαcosβ+sinαsinβ﹣﹣﹣﹣﹣﹣②①+②得cos(α+β)+cos(α﹣β)=2cosαcosβ,③令α+β=A,α﹣β=B 有α=,β=,代入③得:cosA﹣cosB=﹣2sin cos.∴cosA﹣cosB=﹣2sin cos.17.(14分)已知的展开式中第3项的系数与第5项的系数之比为.(1)求n的值;(2)求展开式中的常数项.【解答】解:(1)由题设,得,则⇒n2﹣5n﹣50=0⇒n=10或n=﹣5(舍)(2)=当即当r=8时为常数项.18.(16分)男运动员6名,女运动员4名,其中男女队长各1名,选派5人外出比赛,在下列情形中各有多少种选派方法?(1)男运动员3名,女运动员2名;(2)至少有1名女运动员;(3)队长中至少有1人参加;(4)既要有队长,又要有女运动员.【解答】解:(1)由题意知本题是一个分步计数问题,首先选3名男运动员,有C63种选法.再选2名女运动员,有C42种选法.共有C63•C42=120种选法.(2)法一(直接法):“至少1名女运动员”包括以下几种情况:1女4男,2女3男,3女2男,4女1男.由分类加法计数原理可得有C41•C64+C42•C63+C43•C62+C44•C61=246种选法.法二(间接法):“至少1名女运动员”的反面为“全是男运动员”.从10人中任选5人,有C105种选法,其中全是男运动员的选法有C65种.所以“至少有1名女运动员”的选法有C105﹣C65=246种.(3)“只有男队长”的选法为C84种;“只有女队长”的选法为C84种;“男、女队长都入选”的选法为C83种;∴共有2C84+C83=196种.∴“至少1名队长”的选法有C105﹣C85=196种选法.(4)当有女队长时,其他人选法任意,共有C94种选法.不选女队长时,必选男队长,共有C 84种选法.其中不含女运动员的选法有C54种,∴不选女队长时共有C84﹣C54种选法.既有队长又有女运动员的选法共有C94+C84﹣C54=191种.19.(16分)(1)找出一个等比数列{a n},使得1,,4为其中的三项,并指出分别是{a n}的第几项;(2)证明:为无理数;(3)证明:1,,4不可能为同一等差数列中的三项.【解答】解:(1)取一个等比数列{a n}:首项为1、公比为,则,…2分则令=4,解得n=5,所以a 1=1,,a5=4.…4分(2)证明:假设是有理数,则存在互质整数h、k,使得,…5分则h2=2k2,所以h为偶数,…7分设h=2t,t为整数,则k2=2t2,所以k也为偶数,则h、k有公约数2,这与h、k互质相矛盾,…9分所以假设不成立,所以是有理数.…10分(3)证明:假设1,,4是同一等差数列中的三项,且分别为第n、m、p项且n、m、p互不相等,…11分设公差为d,显然d≠0,则,消去d得,,…13分由n、m、p都为整数,所以为有理数,由(2)得是无理数,所以等式不可能成立,…15分所以假设不成立,即1,,4不可能为同一等差数列中的三项.…16分.20.(16分)已知函数f(x)=alnx﹣x+,g(x)=x2+x﹣b,y=f(x)的图象恒过定点P,且P点既在y=g(x)的图象上,又在y=f(x)的导函数的图象上.(1)求a,b的值;(2)设h(x)=,当x>0且x≠1时,判断h(x)的符号,并说明理由;(3)求证:1+++…+>lnn+(n≥2且n∈N*).【解答】解:(1)由f(x)=alnx﹣x+,则f(x)恒过(1,0),则P(1,0),g(1)=0,∴b=2,由f′(x)=﹣1﹣,f′(1)=0,则a=2,即a=2,b=2;∴a,b的值2,2;(2)h(x)=<0,即证x>0且x≠1时,f(x),g(x)异号,则g(x)=x2+x﹣2=(x﹣1)(x+2),∴当x>1时,g(x)>0,则f′(x)=﹣1﹣=﹣<0,∴f(x)在(1,+∞)单调递减,又f(1)=0,则f(x)<f(1)=0,则h(x)=<0,∵当0<x<1时,g(x)<0,∴f′(x)=﹣1﹣,∴f(x)>f(1)=0,∴h(x)=<0,综上得证.(3)证明:由(2)知:当x>1时,f(x)<0,即2lnx<x﹣,令x=(n≥2),∴2ln<+=+,∴2ln<+1,2ln<+,…2ln<+,以上各式相加可得:2lnn<2(1+++…+)﹣1﹣,(n>1),1+++…+>lnn+,另法:(3)数学归纳法证明如下:①当n=1时,左边=1+=,右边=ln2+,左边﹣右边=﹣ln2=ln>0,∴左边>右边,所以,当n=2时,不等式成立.②假设当n=k(k≥2,k∈N*)时,不等式成立,即1++…+>lnk+(k>1)成立.那么,当n=k+1时,左边=1++…++>lnk++,而右边=ln(k+1)+,要证:1++…++>ln(k+1)+,即证:lnk++>ln(k+1)+,即证:ln(k+1)﹣lnk<(+)﹣,即证ln<﹣,★由(2)知:当x>1时,h(x)<0,且g(x)>0,∴f(x)<0,即2lnx<x﹣,∵>1,∴2l<﹣,则★成立∴当n=k +1时,不等式成立. 由①②知,不等式1+++…+>lnn +(n ≥2且n ∈N*).赠送初中数学几何模型【模型一】“一线三等角”模型: 图形特征:60°60°60°45°45°45°运用举例:1.如图,若点B 在x 轴正半轴上,点A (4,4)、C (1,-1),且AB =BC ,AB ⊥BC ,求点B 的坐标;xyB CAO2.如图,在直线l 上依次摆放着七个正方形(如图所示),已知斜放置的三个正方形的面积分别是1、2、3,正放置的四个正方形的面积依次是1S 、2S 、3S 、4S ,则14S S += .ls 4s 3s 2s 13213. 如图,Rt △ABC 中,∠BAC =90°,AB =AC =2,点D 在BC 上运动(不与点B ,C 重合),过D 作∠ADE =45°,DE 交AC 于E . (1)求证:△ABD ∽△DCE ;(2)设BD =x ,AE =y ,求y 关于x 的函数关系式,并写出自变量x 的取值范围; (3)当△ADE 是等腰三角形时,求AE 的长.EB4.如图,已知直线112y x =+与y 轴交于点A ,与x 轴交于点D ,抛物线212y x bx c =++与直线交于A 、E 两点,与x 轴交于B 、C 两点,且B 点坐标为 (1,0)。
2022-2023学年江苏省徐州高级中学高二(下)期中数学试卷【答案版】

2022-2023学年江苏省徐州高级中学高二(下)期中数学试卷一.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.已知A (3,﹣2,1),B (4,﹣5,3),则与向量AB →平行的一个向量的坐标为( ) A .(1,3,2)B .(﹣1,﹣3,2)C .(﹣1,3,﹣2)D .(﹣1,3,2)2.若C n+16−C n 6=C n 7,则n 的值为( )A .10B .11C .12D .133.已知直线l 的方向向量为a →=(−1,1,1),平面α的法向量为b →=(2,x 2+x ,−x),若l ∥α,则实数x 的值为( ) A .﹣2B .±2C .√2D .±√24.一个袋子中有2个红球和3个白球,这些小球除颜色外没有其他差异.从中不放回地抽取2个球,每次只取1个.设事件A =“第一次抽到红球”,B =“第二次抽到红球”,则概率P (B |A )是( ) A .25B .14C .15D .125.在棱长为1的正方体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中,M 为CC 1上任意一点,则MA →⋅B 1C 1→=( ) A .−√2B .﹣1C .1D .√26.6名同学排成一排,其中甲、乙两人必须排在一起的不同排法有( ) A .720种B .360种C .240种D .120种7.在|x 1√x n 的展开式中含x 3项的系数为15,则展开式中二项式系数最大项是第( )A .4项B .5项C .6项D .3项8.在平行六面体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中,P 是线段AC 1上一点,且AP =2C 1P ,若AP →=xAB 1→+yAD 1→+zAC →,则x +y +z =( ) A .34B .1C .54D .74二.多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.漏选得2分,多选、错选不得分. 9.若C 8m−1>3C 8m ,则m 的取值可能是( ) A .6B .7C .8D .910.7张卡片上分别写有12,π,1+i ,ln 2,﹣1,√2,e ,其中i 为虚数单位.从这7张卡片中随机抽取一张,记“抽到的卡片上的数是正实数”为事件A ,“抽到的卡片上的数是无理数”为事件B ,则下列计算结果中正确的有( )A .P(A)=37B .P(B)=47C .P(AB)=2049D .P(B|A)=4511.若(2x −1)10=a 0+a 1x +a 2x 2+⋯+a 10x 10,x ∈R ,则下列结论中正确的有( ) A .a 2=180B .|a 0|+|a 1|+|a 2|+⋯+|a 10|=310C .a 1+a 2+⋯+a 10=1D .a 12+a 222+a 323+⋯+a 10210=−112.如图,在平行六面体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中,以顶点A 为端点的三条棱长均为6,且它们彼此的夹角都是60°,下列说法中不正确的是( )A .AC 1=12√6B .BD ⊥平面ACC 1C .向量B 1C →与AA 1→的夹角是60°D .直线BD 1与AC 所成角的余弦值为√66三.填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在答案纸相应的位置上. 13.(x +2y )(x ﹣y )5的展开式中x 2y 4的系数为 .14.组合数C 340+C 342+C 344⋯+C 3434被9除的余数是 .15.甲、乙、丙、丁4名同学到3个小区参加垃圾分类宣传活动,每名同学只去1个小区,每个小区至少安排1名同学,且甲、乙两名同学不能安排到同1个小区,则不同的安排方法共有 种. 16.三棱锥A ﹣BCD 中,AB =BD =DA =2,BC =CD =√2,记二面角A ﹣BD ﹣C 的大小为θ,当θ∈[π6,5π6]时,直线AB 与CD 所成角的余弦值的取值范围是 . 四.解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.17.(10分)第八届“徐高好声音”高二年级复赛共有5个独唱节目和3个合唱节目,请按各小题要求排出一张节目单,求不同的排法种数(用数字作答). (1)3个合唱节目两两互不相邻; (2)前4个节目中要有合唱节目. 18.(12分)已知在(√x 3−12√x3)n 的展开式中第5项为常数项.(1)求n 的值;(2)求展开式中所有的有理项.19.(12分)在5道试题中有3道代数题和2道几何题,每次从中随机抽出1道题,抽出的题不再放回.求: (Ⅰ)第1次抽到代数题且第2次抽到几何题的概率;(Ⅱ)在第1次抽到代数题的条件下,第2次抽到几何题的概率.20.(12分)如图,在直三棱柱ABC ﹣A 1B 1C 1中,BA ⊥BC ,BA =BC =BB 1=2. (1)求异面直线AB 1与A 1C 1所成角的大小;(2)若M 是棱BC 的中点.求点M 到平面A 1B 1C 的距离.21.(12分)已知等式(x 2+2x +2)5=a 0+a 1(x +1)+a 2(x +1)2+⋯+a 9(x +1)9+a 10(x +1)10,其中a i (i =0,1,2,⋯,10)为实常数. 求:(1)∑ 10i=1a i 的值; (2)∑ia i 10i=1的值.22.(12分)如图1,在等边△ABC 中,点D ,E 分别为边AB ,AC 上的动点,且满足DE ∥BC ,记DE BC=λ.将△ADE 沿DE 翻折到△MDE 位置,使得平面MDE ⊥平面DECB ,连接MB ,MC 得到图2,点N 为MC 的中点.(1)当EN ∥平面MBD 时,求λ的值;(2)试探究:随着λ值的变化,二面角B ﹣MD ﹣E 的大小是否为定值?如果是,请求出二面角B ﹣MD ﹣E 的正弦值;如果不是,请求出二面角B ﹣MD ﹣E 的余弦值的取值范围.2022-2023学年江苏省徐州高级中学高二(下)期中数学试卷参考答案与试题解析一.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.已知A (3,﹣2,1),B (4,﹣5,3),则与向量AB →平行的一个向量的坐标为( ) A .(1,3,2)B .(﹣1,﹣3,2)C .(﹣1,3,﹣2)D .(﹣1,3,2)解:AB →=(1,−3,2),∴AB →=−(−1,3,−2),∴向量(﹣1,3,﹣2)与AB →平行. 故选:C .2.若C n+16−C n 6=C n 7,则n 的值为( )A .10B .11C .12D .13解:因为C n+16−C n 6=C n 7,即C n+16=C n 6+C n 7,所以n +1=6+7,解得n =12.故选:C .3.已知直线l 的方向向量为a →=(−1,1,1),平面α的法向量为b →=(2,x 2+x ,−x),若l ∥α,则实数x 的值为( ) A .﹣2B .±2C .√2D .±√2解:线面平行时,直线的方向向量垂直于平面的法向量,∵直线l 的方向向量a →=(﹣1,1,1),平面π的法向量为b →=(2,x 2+x ,﹣x ),直线l ∥平面α, ∴x 2﹣2=0,解得x =±√2. 故选:D .4.一个袋子中有2个红球和3个白球,这些小球除颜色外没有其他差异.从中不放回地抽取2个球,每次只取1个.设事件A =“第一次抽到红球”,B =“第二次抽到红球”,则概率P (B |A )是( ) A .25B .14C .15D .12解:依题意P (A )=25,P (AB )=2×15×4=110,∴P (B |A )=P(AB)P(A)=11025=14.故选:B .5.在棱长为1的正方体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中,M 为CC 1上任意一点,则MA →⋅B 1C 1→=( ) A .−√2B .﹣1C .1D .√2解:解法一:根据题意,建立如图所示坐标系,则B 1(1,1,1),C 1(0,1,1),A (1,0,0),设M (0,1,t ),0≤t ≤1, 则有MA →=(1,−1,−t),B 1C 1→=(−1,0,0), 故MA →⋅B 1C 1→=1×(﹣1)+(﹣1)×0+(﹣t )×0=﹣1. 解法二:由向量投影概念可知,MA →在B 1C 1→上的投影为﹣|B 1C 1→|=﹣1,故MA →⋅B 1C 1→=−|B 1C 1→|2=﹣1. 故选:B .6.6名同学排成一排,其中甲、乙两人必须排在一起的不同排法有( ) A .720种B .360种C .240种D .120种解:∵6名同学排成一排,其中甲、乙两人必须排在一起, ∴首先把甲和乙看作一个元素,使得它与另外4个元素排列, 再者甲和乙之间还有一个排列,共有A 55A 22=240, 故选:C .7.在|x √x n 的展开式中含x 3项的系数为15,则展开式中二项式系数最大项是第( )A .4项B .5项C .6项D .3项解:易知x >0,当0<x <1,x √x ,则|x −√x n =(√x x)n ,其展开式的通项为T r+1=C n r(1√x )n−r (−x)r =(−1)r C n x3r−n2,令3r−n 2=3,得 (−1)r C n r=15,解得n =6,r =4;当x ≥1,x ≥1√x ,则|x −1√x n =(x 1√x )n ,其展开式的通项为T k+1=C n k x n−k1√x)k=(−1)k C n k x n−32k,令n −32k =3,得 (−1)k C n k=15,解得n =6,k =2.综上所述:n =6,所以展开式共有7项,则展开式中二项式系数最大的项为第4项. 故选:A .8.在平行六面体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中,P 是线段AC 1上一点,且AP =2C 1P ,若AP →=xAB 1→+yAD 1→+zAC →,则x +y +z =( ) A .34B .1C .54D .74解:在平行六面体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中,P 是线段AC 1上一点,且AP =2C 1P , 则AP →=23AC 1→=23(AB →+AD →+AA 1→)=13[(AB →+AA 1→)+(AD →+AA 1→)+(AB →+AD →)]=13AB 1→+13AD 1→+13AC →,又AP →=xAB 1→+yAD 1→+zAC →,则x +y +z =13+13+13=1. 故选:B .二.多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.漏选得2分,多选、错选不得分. 9.若C 8m−1>3C 8m ,则m 的取值可能是( ) A .6B .7C .8D .9解:根据题意,对于C 8m−1和3C 8m ,有0≤m ﹣1≤8且0≤m ≤8,则有1≤m ≤8, 若C 8m−1>3C 8m ,则有8!(m−1)!(9−m)!>3×8!m!(8−m)!,变形可得:m >27﹣3m ,解可得:m >274,综合可得:274<m ≤8,则m =7或8;故选:BC .10.7张卡片上分别写有12,π,1+i ,ln 2,﹣1,√2,e ,其中i 为虚数单位.从这7张卡片中随机抽取一张,记“抽到的卡片上的数是正实数”为事件A ,“抽到的卡片上的数是无理数”为事件B ,则下列计算结果中正确的有( ) A .P(A)=37 B .P(B)=47C .P(AB)=2049D .P(B|A)=45解:对于A ,实验的结果数为7,7个数中有5个正实数,即事件A 的结果数为5,所以P (A )=57,A 错误; 对于B ,7个数中有4个无理数,即事件B 的结果数为4,所以P (B )=47,B 正确; 对于C ,由于四个无理数都是正实数,即B ⫋A ,所以P (AB )=P (B )=47,C 错误;对于D ,P (B |A )=P(AB)P(A)=47÷57=45,D 正确. 故选:BD .11.若(2x −1)10=a 0+a 1x +a 2x 2+⋯+a 10x 10,x ∈R ,则下列结论中正确的有( ) A .a 2=180B .|a 0|+|a 1|+|a 2|+⋯+|a 10|=310C .a 1+a 2+⋯+a 10=1D .a 12+a 222+a 323+⋯+a 10210=−1解:对于A ,由题意(2x −1)10=a 0+a 1x +a 2x 2+⋯+a 10x 10,所以T 3=C 108(2x )2(﹣1)8=180x 2,所以a 2=180,故选项A 正确;对于B ,|a 0|+|a 1|+|a 2|+...+|a 10|即为(2x +1)10的各项的和, 令x =1,得|a 0|+|a 1|+|a 2|+...+|a 10|=310,故选项B 正确; 对于C ,令x =0,可得a 0=1,令x =1,可得a 0+a 1+a 2+…+a 10=1, 则a 1+a 2+…+a 10=0,故选项C 错误;对于D ,令x =12,可得1+a 12+a 222+a 323+⋯+a10210=0, 则a 12+a 222+a 323+⋯+a 10210=−1,故选项D 正确.故选:ABD .12.如图,在平行六面体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中,以顶点A 为端点的三条棱长均为6,且它们彼此的夹角都是60°,下列说法中不正确的是( )A .AC 1=12√6B .BD ⊥平面ACC 1C .向量B 1C →与AA 1→的夹角是60°D .直线BD 1与AC 所成角的余弦值为√66解:在平行六面体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中,以顶点A 为端点的三条棱长均为6,且它们彼此的夹角都是60°,所以:AC 1→=AB →+BC →+AA 1→, 故:|AC 1→|2=|AB →+BC →+AA 1|2→=|AB →|2+|BC →|2+|AA 1|2→+ 2AB →⋅BC →+2AB →⋅AA 1→+2BC →⋅AA 1→=36+36+36+3×2×6×6×cos60°=216;整理得:|AC 1→|=6√6,故A 错误;对于B :由于底面ABCD 为菱形,所以AC ⊥BD , 由于AC 1→⋅BD →=(AB →+AD →+AA 1→)⋅(AD →−AB →)=0, 所以AC 1⊥BD ,故BD ⊥平面ACC 1,故B 正确; 对于C :由于B 1C →=A 1D →,△AA 1D 为等边三角形,所以A 1D →和AA 1→的夹角为120°,故向量B 1C →与AA 1→的夹角是120°,故C 错误; 对于D :BD 1→=AD →+AA 1→−AB →,AC →=AB →+AD →, 利用:|BD 1→|=|AD →+AA 1→−AB →|,解得:|BD 1→|=6√2, |AC →|=|AB →+AD →|=6√3,由于BD 1→⋅AC →=(AD →+AA 1→−AB →)⋅(AB →+AD →)=36, 所以cos <BD 1→,AC →>=BD 1→⋅AC →|BD 1→||AC →|=366√2×6√3=√66,故D 正确.故选:AC .三.填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在答案纸相应的位置上. 13.(x +2y )(x ﹣y )5的展开式中x 2y 4的系数为 ﹣15 .解:根据二项展开式的应用:T r+1=C 5r x 5−r(−y)r , 所以当r =4时,x 2y 4的系数为C 54=5. 当r =3时,x 2y 4的系数为−2C 53=−20,所以展开式中x 2y 4的系数为5﹣20=﹣15. 故答案为:﹣15.14.组合数C 340+C 342+C 344⋯+C 3434被9除的余数是 8 . 解:∵C 340+C 342+C 344⋯+C 3434=C 341+C 343+C 345+⋯+C 3433, ∴C 340+C 342+C 344⋯+C 3434=12×234=233=811=(9﹣1)11 =C 110•911−C 111•910+C 112•92+…+(﹣1)r •C 11r •9r +⋯−C 1111•90=k ×9﹣1=(k ﹣1)9+8,其中k ∈N ;∴该组合数被9除的余数是8. 故答案为:8.15.甲、乙、丙、丁4名同学到3个小区参加垃圾分类宣传活动,每名同学只去1个小区,每个小区至少安排1名同学,且甲、乙两名同学不能安排到同1个小区,则不同的安排方法共有 30 种.解:根据题意:若每名同学只去1个小区,每个小区至少安排1名同学,共有C 42A 33=6×6=36种安排方法,若甲、乙两名同学安排到同1个小区,共有A 33=6种安排方法,所以共有36﹣6=30种安排方法. 故答案为:30.16.三棱锥A ﹣BCD 中,AB =BD =DA =2,BC =CD =√2,记二面角A ﹣BD ﹣C 的大小为θ,当θ∈[π6,5π6]时,直线AB 与CD 所成角的余弦值的取值范围是 [0,5√28] . 解:取BD 中点O ,连结AO ,CO , ∵AB =BD =DA =2,BC =CD =√2,∴CO ⊥BD ,AO ⊥BD ,且CO =1,AO =√3, ∴∠AOC 是二面角A ﹣BD ﹣C 的平面角,以O 为原点,OC 为x 轴,OD 为y 轴,过点O 作平面BCD 的垂线为z 轴, 建立空间直角坐标系,则B (0,﹣1,0),C (1,0,0),D (0,1,0), 由题意二面角A ﹣BD ﹣C 的平面角为θ,且θ∈[π6,5π6], 连AO 、BO ,则∠AOC =θ,A (√3cosθ,0,√3sinθ), ∴BA →=(√3cosθ,1,√3sinθ),CD →=(−1,1,0), 设AB 、CD 的夹角为α, 则cos α=|AB →⋅CD →||AB →||CD →|=|1−√3cosθ|22,∵θ∈[π6,5π6],∴cosθ∈[−√32,√32], ∴|1−√3cosθ|∈[0,52], ∴cos α∈[0,5√28]. 故答案为:[0,5√28].四.解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.17.(10分)第八届“徐高好声音”高二年级复赛共有5个独唱节目和3个合唱节目,请按各小题要求排出一张节目单,求不同的排法种数(用数字作答). (1)3个合唱节目两两互不相邻; (2)前4个节目中要有合唱节目.解:(1)先排5个独唱节目,有A 55种方法种数,再把3个合唱节目用插在5个独唱节目所形成的6个空挡中,有A 63种方法种数,所以一共有A 55⋅A 63=120×120=14400种;(2)8个节目(无限制条件)的排法有A 88种方法,若三个合唱节目不出现在前四个位置,则应在后4个位置安排合唱节目,有A 43⋅A 55种方法, 所以符合题意的方法,有A 88−A 43⋅A 55=40320−24×120=37440.18.(12分)已知在(√x 3−12√x3)n 的展开式中第5项为常数项.(1)求n 的值;(2)求展开式中所有的有理项. 解:(1)展开式的通项公式为T r+1=C n r (√x 3)n−r (−12√x3)r=C n r(−12)r xn−2r 3,因为第5项为常数项,所以r =4时,有n−2r 3=0,解得n =8.(2)由(√x 3−12√x3)8的展开式的通项T r +1=C 8r•(−12)r x8−2r3(0≤r ≤8),则{8−2r3∈Z 0≤r ≤8r ∈Z,解得r =1,4,7,所以有理项分别为T 3=−4x 2,T 5=358,T 8=−116x 2.19.(12分)在5道试题中有3道代数题和2道几何题,每次从中随机抽出1道题,抽出的题不再放回.求: (Ⅰ)第1次抽到代数题且第2次抽到几何题的概率;(Ⅱ)在第1次抽到代数题的条件下,第2次抽到几何题的概率.解:(I )设事件A 表示“第1次抽到代数题”,事件B 表示“第2次抽到几何题”, 则P (A )=35,P (AB )=35×24=310. (II )由(I )可得,在第1次抽到代数题的条件下,第2次抽到几何题的概率P (B |A )=P(AB)P(A)=31035=12.20.(12分)如图,在直三棱柱ABC ﹣A 1B 1C 1中,BA ⊥BC ,BA =BC =BB 1=2. (1)求异面直线AB 1与A 1C 1所成角的大小;(2)若M 是棱BC 的中点.求点M 到平面A 1B 1C 的距离.解:(1)由于A 1C 1∥AC ,所以∠CAB 1(或其补角)即为异面直线AB 1与A 1C 1所成角,连接CB 1,在△AB 1C 中,由于AB 1=B 1C =AC =2√2,所以△AB 1C 是等边三角形,所以∠CAB 1=π3,所以异面直线AB 1与A 1C 1所成角的大小为π3.(2)解法一:如图所示,建立空间直角坐标系,可得有关点的坐标为C (0,0,2)、B 1(0,2,0)、A 1(2,2,0)、M (0,0,1).设平面A 1B 1C 的法向量为n →=(u ,v ,w),则n →⊥CB 1→,n →⊥A 1B 1→.∵CB 1→=(0,2,−2),A 1B 1→=(−2,0,0),且n →⋅CB 1→=0,n →⋅A 1B 1→=0,∴{2v −2w =0−2u =0⇒{w =v u =0,取v =1, 得平面A 1B 1C 的一个法向量为n →=(0,1,1),且|n →|=√2,又∵MB 1→=(0,2,−1),于是点M 到平面A 1B 1C 的距离d =|n →⋅MB 1→||n →|=2=2=√22 所以,点M 到平面A 1B 1C 的距离等于√22.解法二:过点M 作MN ⊥CB 1交CB 1于N ,由{MN ⊥CB 1MN ⊥A 1B 1CB 1∩A 1B 1=B 1⇒MN ⊥平面A 1B 1C .在Rt △CMN 中,由∠MCN =π4,CM =1,得MN =√22,所以,点M 到平面A 1B 1C 的距离等于√22. 21.(12分)已知等式(x 2+2x +2)5=a 0+a 1(x +1)+a 2(x +1)2+⋯+a 9(x +1)9+a 10(x +1)10,其中a i (i =0,1,2,⋯,10)为实常数.求:(1)∑ 10i=1a i 的值;(2)∑ia i 10i=1的值.解:(1)在(x 2+2x +2)5=a 0+a 1(x +1)+a 2(x +1)2+⋯+a 9(x +1)9+a 10(x +1)10中, 令x =﹣1,得a 0=(1﹣2+2)5=1,令x =0,得a 0+a 1+a 2+⋯+a 10=25=32,所以∑a i =3110i=1;(2)(x 2+2x +2)5=a 0+a 1(x +1)+a 2(x +1)2+⋯+a 9(x +1)9+a 10(x +1)10,等式两边对x 求导,得5(x 2+2x +2)4(2x +2)=a 1+2a 2(x +1)+3a 3(x +1)2+⋯+9a 9(x +1)8+10a 10(x +1)9,令x =0,整理得∑ia i =5⋅25=16010i=1.22.(12分)如图1,在等边△ABC 中,点D ,E 分别为边AB ,AC 上的动点,且满足DE ∥BC ,记DE BC =λ.将△ADE 沿DE 翻折到△MDE 位置,使得平面MDE ⊥平面DECB ,连接MB ,MC 得到图2,点N 为MC 的中点.(1)当EN ∥平面MBD 时,求λ的值;(2)试探究:随着λ值的变化,二面角B ﹣MD ﹣E 的大小是否为定值?如果是,请求出二面角B ﹣MD ﹣E 的正弦值;如果不是,请求出二面角B ﹣MD ﹣E 的余弦值的取值范围.解:(1)设O 为DE 的中点,连接AO 并延长与BC 相交,如下图所示,∵△ABC 是等边三角形,且中DE ∥BC ,∴AD =AE ,又∵O 为中点,∴AO ⊥DE ,即MO ⊥DE ,∵平面MDE ⊥平面DECB ,平面MDE ∩平面DECB =DE ,且MO ⊂平面MDE , ∴MO ⊥平面DECB ,所以建立如图空间直角坐标系,设BC 的长度为2,∴M(0,0,√3λ),D (λ,0,0),E (﹣λ,0,0),B(1,√3(1−λ),0),C(−1,√3(1−λ),0),N(−12,√32(1−λ),√32λ), ∴EN →=(λ−12,√32(1−λ),√32λ),MD →=(λ,0,−√3λ),DB →=(1−λ,√3(1−λ),0), 设平面BMD 的一个法向量为m →=(x ,y ,z),∴{MD →⋅m →=λx −√3λz =0BD →⋅m →=(1−λ)x +√3(1−λ)y =0,令x =√3,解得m →=(√3,−1,1),又∵EN ∥平面MBD ,∴EN →⊥m →,∴EN →⋅m →=√3(λ−12)−√32(1−λ)+√32λ=0,解得λ=12.(2)由(1)知m →=(√3,−1,1),同理可得平面EMD 的一个法向量为n →=(0,1,0),∴cos〈m →,n →〉=m →⋅n →|m →||n →|=5=−√55, ∴二面角B ﹣MD ﹣E 的大小为定值, 又∵sin〈m →,n →〉=√1−cos 2〈m →,n →〉=2√55, ∴二面角B ﹣MD ﹣E 的正弦值为2√55.。
江苏省徐州市数学高二下学期理数期中考试试卷

江苏省徐州市数学高二下学期理数期中考试试卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、单选题 (共12题;共24分)1. (2分)(2017·沈阳模拟) 已知i是虚数单位,复数对应于复平面内一点(0,1),则|z|=()A .B . 4C . 5D .2. (2分)把一颗骰子投掷两次,第一次出现的点数记为m,第二次出现的点数记为n,方程组只有一组解的概率是()A .B .C .D .3. (2分) (2018高二下·黑龙江期中) 10张奖券中有3张是有奖的,某人从中不放回地依次抽两张,则在第一次抽到中奖券的条件下,第二次也抽到中奖券的概率为()A .B .C .D .4. (2分)已知随机变量的概率分布列如下表所示:56780.40.1且的数学期望,则()A .B .C .D .5. (2分)已知函数的图像在点A(1,f(1))处的切线l与直线垂直,若数列的前n项和为,则的值为()A .B .C .D .6. (2分)由直线, x=2,曲线及x轴所围图形的面积为()A .B .C .D .7. (2分) (2015高二下·河南期中) 从6名学生中选出4人分别从事A、B、C、D四项工作,若其中甲乙两人不能从事工作A,则不同的选派方案有()A . 96种B . 180种C . 240种D . 280种8. (2分)从一箱产品中随机地抽取一件,设事件A={抽到一等品},事件B={抽到二等品},事件C={抽到三等品},且已知P(A)=0.7,P(B)=0.2,P(C)=0.1.则事件“抽到的不是一等品”的概率为()A . 0.7B . 0.2C . 0.1D . 0.39. (2分) (2015高二上·船营期末) 函数f(x)的图象如图所示,下列数值排序正确的是()A . 0<f′(2)<f′(3)<f(3)﹣f(2)B . 0<f′(3)<f(3)﹣f(2)<f′(2)C . 0<f(3)<f′(2)<f(3)﹣f(2)D . 0<f(3)﹣f(2)<f′(2)<f′(3)10. (2分)(2018·杭州模拟) 已知随机变量的分布列如下:-101当增大时()A . 增大,增大B . 减小,增大C . 增大,减小D . 减小,减小11. (2分) (2017高二下·天津期末) 已知X~B(10,),则()A . EX= ,DX=B . EX= ,DX=C . EX= ,DX=D . EX= ,DX=12. (2分)若根据10名儿童的年龄 x(岁)和体重 y(㎏)数据用最小二乘法得到用年龄预报体重的回归方程是 y=2x+7,已知这10名儿童的年龄分别是 2、3、3、5、2、6、7、3、4、5,则这10名儿童的平均体重是()A . 17kgB . 16kgC . 15kgD . 14kg二、填空题 (共4题;共4分)13. (1分) (2020·榆林模拟) 曲线 :在点处的切线方程为________.14. (1分)(2017·河北模拟) (x2﹣)8的展开式中x7的系数为________(用数字作答)15. (1分)某高校《统计初步》课程的教师随机调查了选该课的一些学生的情况,具体数据如下表:专业性别非统计专业统计专业男生1310女生720为了检验主修统计专业是否与性别有关系,根据表中的数据得到随机变量K2的观测值为.因为k>3.841,所以确认“主修统计专业与性别有关系”,这种判断出现错误的可能性为________.16. (1分)两个三口之家,共4个大人,2个小孩,约定星期日乘“奥迪”、“捷达”两辆轿车结伴郊游,每辆车最多只能乘坐4人,其中两个小孩不能独坐一辆车,则不同的乘车方法种数是________ .三、解答题 (共6题;共60分)17. (10分) (2019高二上·伊春期末) 某种产品的广告费用支出(万元)与销售额(万元)之间有如下的对应数据:245683040605070参考公式:(1)求回归直线方程;(2)据此估计广告费用为12万元时的销售额约为多少?18. (10分) (2018高二下·甘肃期末) 3名男生4名女生站成一排,求满足下列条件的排法共有多少种?(1)任何2名女生都不相邻,有多少种排法?(2)男生甲、乙相邻,有多少种排法?(结果用数字表示)19. (10分)(2018·如皋模拟) 袋中有大小相同的3个红球和2个白球,现从袋中每次取出一个球,若取出的是红球,则放回袋中,继续取一个球,若取出的是白球,则不放回,再从袋中取一球,直到取出两个白球或者取球5次,则停止取球,设取球次数为 ,(1)求取球3次则停止取球的概率;(2)求随机变量的分布列.20. (5分)(2017·白山模拟) 目前,学案导学模式已经成为教学中不可或缺的一部分,为了了解学案的合理使用是否对学生的期末复习有着重要的影响,我校随机抽取100名学生,对学习成绩和学案使用程度进行了调查,统计数据如表所示:善于使用学案不善于使用学案总计学习成绩优秀40学习成绩一般30总计100参考公式:,其中n=a+b+c+d.参考数据:P(K2≥k0)0.0500.0100.001k0 3.841 6.63510.828已知随机抽查这100名学生中的一名学生,抽到善于使用学案的学生概率是0.6.(1)请将上表补充完整(不用写计算过程);(2)试运用独立性检验的思想方法分析:有多大的把握认为学生的学习成绩与对待学案的使用态度有关?(3)利用分层抽样的方法从善于使用学案的同学中随机抽取6人,从这6人中抽出3人继续调查,设抽出学习成绩优秀的人数为X,求X的分布列和数学期望.21. (15分)(2014·辽宁理) 一家面包房根据以往某种面包的销售记录,绘制了日销售量的频率分布直方图,如图所示.将日销售量落入各组的频率视为概率,并假设每天的销售量相互独立.(1)求在未来连续3天里,有连续2天的日销售量都不低于100个且另1天的日销售量低于50个的概率;(2)用X表示在未来3天里日销售量不低于100个的天数,求随机变量X的分布列,期望E(X)及方差D(X).22. (10分)(2017·扬州模拟) 已知函数f(x)= ,g(x)=lnx,其中e为自然对数的底数.(1)求函数y=f(x)g(x)在x=1处的切线方程;(2)若存在x1,x2(x1≠x2),使得g(x1)﹣g(x2)=λ[f(x2)﹣f(x1)]成立,其中λ为常数,求证:λ>e;(3)若对任意的x∈(0,1],不等式f(x)g(x)≤a(x﹣1)恒成立,求实数a的取值范围.参考答案一、单选题 (共12题;共24分)1-1、2-1、3-1、4-1、5-1、6-1、7-1、8-1、9-1、10-1、11-1、12-1、二、填空题 (共4题;共4分)13-1、14-1、15-1、16-1、三、解答题 (共6题;共60分)17-1、17-2、18-1、18-2、19-1、19-2、20-1、答案:略20-2、答案:略20-3、答案:略21-1、21-2、22-1、答案:略22-2、答案:略22-3、答案:略。
江苏省徐州市2023-2024学年高二下学期期中学业水平质量监测数学试题答案

2023-2024学年度第二学期期中学业水平质量监测高二年级数学试题参考答案一、填空题1.A 2.B 3.C 4.B 5.A 6.B 7.D 8.A 二、多项选择题9.AD 10.ABD 11.AB 三、填空题12.3313.800 14.3;5 四、解答题15. 解:(1)因为各项的二项式系数之和为256 ,所以2256n =,所以8n =, ············· 4分二项式展开式的通项为188(2)2r r r r r r T C x C x +==,所以35382448a C =⋅=. ·········· 6分 (2)令0x =,得01a =, ·············································································· 8分令12x =,得881202222a a a a ++++=, ······················································ 10分 所以881221255222a a a +++=−=. ··························································· 13分 16.(1)以{,,}AB AD AP 为正交基底建立如图所示的空间直角坐标系,设PA m =,则 (0,0,0)A ,(4,8,0)C ,(0,10,0)D ,(0,0,)P m , ··················································· 2分(4,8,)PC m =−,(4,2,0)CD =−,设平面PCD 的一个法向量为1111(,,)n x y z =,则110PC n CD n ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,即11111480420x y mz x y +−=⎧⎨−+=⎩,不妨令11x =,则12y =,120z m =, 所以1201,2,n m ⎛⎫= ⎪⎝⎭, ························································································· 4分 同理可得平面PAC 的一个法向量2(2,1,0)n =−,···················································· 6分 因为1220122(1)00n n m⋅=⨯+⨯−+⨯=,所以12n n ⊥,所以平面PAC ⊥平面PCD . ·· 8分 (2)由(1)知2,4,2m M ⎛⎫ ⎪⎝⎭,(4,0,0)B ,所以2,4,2m AM ⎛⎫= ⎪⎝⎭,(4,8,)PC m =−,因为AM PC ⊥,所以0AM PC ⋅=,即244802mm ⨯+⨯−⨯=,解得45m =····· 10分 故(2,4,5)M ,所以(2,4,25)BM =−,由(1)知15)n =, ·························· 12分 设直线BM 与平面PCD 所成的角为θ,则11124sin |cos ,|5||||BM n BM n BM n θ⋅−=〈〉===···························15分 17.解:(1)二项式8通项公式为 816382441811C C C r r rr r rrrr r r nn T x x xa a −−−−+⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭18.解:(1) 记事件1A :从甲袋中取出2个红球,2A :从甲袋中取出2个白球,3A :从甲袋中取出1个白球和1个红球,B :从乙袋中取出2个红球.显然,123,,A A A 两两互斥,且123A A A ++正好为“从甲袋中任取2个球”的样本空间Ω. ····································· 4分由全概率公式,得112233()()(|)()(|)()(|)P B P A P B A P A P B A P A P B A =++22222113244242222222666666425C C C C C C C C C C C C C =⋅+⋅+⋅=. ··························································· 7分答:从乙袋中取出的是2个红球的概率为425. ···················································· 8分 (2)先随机取一只袋,在再从该袋中先后随机取2个球,求第一次取出的是红球的前提下,第二次取出的球是白球的概率;解:设“取出的是甲袋”为事件1A ,“取出的是乙袋”为事件2A ,“第一次取出的球是红球”为事件B ,“第二次取出的球是白球”为事件C ,则121()()2P A P A ==, 1244(|)6515P BC A ⨯==⨯,2221(|)433P BC A ⨯==⨯, ··············································· 10分 故112214113()()(|)()(|)2152310P BC P A P BC A P A P BC A =+=⨯+⨯=, ··················· 12分 112211115()()(|)()(|)232212P B P A P B A P A P B A =+=⨯+⨯= ··································14分 所以3()1810(|)5()2512P BC P C B P B === ······································································ 16分 答:第一次取出的是红球的前提下,第二次取出的球是白球的概率为1825. ··················· 17分 19. 解:(1)以点A 为坐标原点,,,AB AD CP 的方向分别为,,x y z ,轴的正方向建立如下图所示的空间直角坐标系,则有(0,0,0)A ,(1,0,0)B ,(1,1,0)C ,(0,2,0)D ,1(1,1,2)B 1(1,1,2)C ,则1(0,0,2)CB =,(1,1,0)CD =−,11(0,1,2)CC BB == ························· 2分设面1B CD 的一个法向量为(,,)n x y z =,则120z CB C n x y D n ⎧⋅==⎪⎨⋅=−+=⎪⎩,令1x =,则1y =,0z =,所以(1,1,0)n =, 所以点1C 到面1B CD 的距离1||122||2CC n d n ⋅=== ·············································· 4分 (2)因为E 为1B D 的中点,所以13122E ⎛⎫⎪⎝⎭,,, 所以13122AE ⎛⎫= ⎪⎝⎭,,,11(0,1,2)DD BB ==, ······················· 6分 所以11132702cos ,10||||1911444AE DD AE DD AE DD +⋅〈〉===++⨯+ 所以异面直线1DD 与AE 所成角的余弦值为7010. ·················································· 8分 (3)设1(1,1,2)(,,2)DE DB λλλλλ==−=−,其中01λ≤≤,则(,2,2)AE AD DE λλλ=+=−,(1,1,0)AC =,(0,2,0)AD = 设面ACE 的一个法向量为(,,)n x y z =,则有(2)200n AE x y z n AC x y λλλ⎧⋅=+−+=⎪⎨⋅=+=⎪⎩,令x λ=,则y λ=−,1z λ=−,所以,平面ACE 的一个法向量为(,,1)n λλλ=−−, ··············································· 10分 设平面ADE 的一个法向量为(,,)m x y z =,则(2)2020n AE x y z n AD y λλλ⎧⋅=+−+=⎪⎨⋅==⎪⎩,令1z =,则2x =−,0y =, 所以平面ADE 的一个法向量为(2,0,1)m =−, ······················································ 12分 所以cos ,||||5m n m n m n ⋅〈〉==⋅⋅, 若存在点E ,使得二面角C AE D −−,则5=,所以2320λλ−=,解得0λ=或23λ=, ··············· 16分 故存在(0,2,0)E 或244,,333E ⎛⎫⎪⎝⎭满足题意,即存在点E 在D 处或在靠近1B 的三等分点处. 17分 法2(3)连接CA ,则CA =222CD CA AD +=,所以AC CD ⊥,又1B C ⊥平面ABCD ,,AC CD ⊂平面ABCD ,所以1B C AC ⊥,1B C CD ⊥,所以1,,CA CD CB 两两互相垂直,以1{,,}CD CA CB为正交基底建立如图所示的空间直角坐标系,则(0,0,0)C ,(2,0,0)D ,A ,(0,0,2)B ,设11,[0,1]B E B D λλ=∈,则2,0,22)E λλ−,所以(2,22)AE λ=−,(0,AC =,(2,AD =, 设平面AEC 的一个法向量为1111(,,)n x y z =,则1100n AE n AC ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,即1111(22)00x z y λ+−==⎪⎩,令1z λ=,得10y =,11)x λ=−,所以1(2(1),0,)n λλ=−, ··············································································· 10分 同理可得平面AED 的一个法向量2(2,n =, ················································ 12分 所以121212|cos ,|5||||2(n n n n n n ⋅〈〉===,即23410λλ−+=, ······· 16分 解得1λ=或13λ=,所以存在点E 在D 处或在靠近1B 的三等分点处. ························ 17分。
江苏省徐州市2023-2024学年高二下学期4月期中考试 数学含答案
徐州2022级高二第二学期期中考试数学试卷(答案在最后)(满分:150分时长:120分钟)一、单选题1.若317C C nn n-=,则n 的值可以是()A.10B.12C.13D.152.已知四面体ABCD ,G 是CD 的中点,连接AG ,则1()2AB BD BC ++=()A.AGB.CGC.BCD.12BC 3.已知某市高三女生在国家体质健康测试中的50米跑成绩X (单位:s )近似地服从正态分布()28.5,N σ,且()9.50.8P X <=,则()8.59.5P X <<=()A .0.2B.0.3C.0.4D.0.54.在寒假中,某小组成员去参加社会实践活动,已知该组成员有4个男生、2个女生,现将他们分配至两个社区,保证每个社区有2个男生、1个女生,则不同的分配方法有()种.A.6B.9C.12D.245.下列选项中,不正确的命题是()A.若两条不同直线l ,m 的方向向量为1v ,2v ,则12////l m v v ⇔B.若{},,OA OB OC 是空间向量的一组基底,且111333OD OA OB OC =++,则点D 在平面ABC 内,且D为ABC 的重心C.若{},,a b c 是空间向量的一组基底,则{},2,a b c a b c +++也是空间向量的一组基底D.若空间向量a ,b ,c 共面,则存在不全为0的实数x ,y ,z 使x y z ++=0a b c 6.将编号为1,2,3,4,5的小球放入编号为1,2,3,4,5的小盒中,每个小盒放一个小球.则恰有2个小球与所在盒子编号相同的概率为()A.18B.16 C.112D.1247.质数(prime number )又称素数,一个大于1的自然数,除了1和它本身外,不能被其他自然数整除,则这个数为质数.数学上把相差为2的两个素数叫做“孪生素数”,如:3和5,5和7, ,那么,如果我们在不超过30的自然数中,随机选取两个不同的数,记事件A :这两个数都是素数:事件B :这两个数不是孪生素数,则()P BA =∣()A.1115 B.3745C.1315D.41458.甲、乙、丙等6人站成一排,且甲不在两端,乙和丙之间恰有2人,则不同排法有()A.128种B.96种C.72种D.48种二、多选题9.已知8280128()(2)f x x a a x a x a x =-=++++ ,则下列描述不正确的是()A.1281a a a ++⋅⋅⋅+=B.()1f -除以5所得的余数是1C.812383a a a a +++⋅⋅⋅+= D.2382388a a a ++⋅⋅⋅+=-10.在一个袋中装有质地、大小均一样的6个黑球,4个白球,现从中任取4个小球,设取出的4个小球中白球的个数为X ,则下列结论正确的是()A.3(2)7P X ==B.随机变量X 服从二项分布C.随机变量X 服从超几何分布D.8()5E X =11.在正方体1111ABCD A B C D -中,1AB =,点P 满足1CP CD CC λμ=+,其中[]0,1λ∈,[]0,1μ∈,则下列结论正确的是()A.当1B P ∥平面1A BD 时,1B P 不可能垂直1CDB.若1B P 与平面11CC D D 所成角为4π,则点P 的轨迹长度为2πC.当λμ=时,1DP A P + 的最小值为2D.当1λ=时,正方体经过点1A 、P 、C 的截面面积的取值范围为2⎣三、填空题12.如图所示给五个区域涂色,现有四种颜色可供选择,要求每一个区域只涂一种颜色,相邻区域所涂颜色不同,则不同的涂色方法有______.13.用1、2、3、4、5组成没有重复数字的五位数abcde ,其中满足a b c d e >><<的五位数有n 个,则在()()()12101111nx x x +++++++ 的展开式中,2x 的系数是______.14.已知有,A B 两个盒子,其中A 盒装有3个黑球和3个白球,B 盒装有3个黑球和2个白球,这些球除颜色外完全相同.甲从A 盒、乙从B 盒各随机取出一个球,若2个球同色,则甲胜,并将取出的2个球全部放入A 盒中,若2个球异色,则乙胜,并将取出的2个球全部放入B 盒中.按上述方法重复操作两次后,B 盒中恰有7个球的概率是______.四、解答题15.已知二项式1nx x ⎫⎪⎭的展开式中第三项的二项式系数为15.(1)求n ;(2)求展开式中的常数项.16.袋中有大小形状相同的5个球,其中3个红色,2个黄色.(1)两人依次不放回各摸一个球,求第一个人摸出红球,且第二个人摸出1个黄球的概率;(2)甲从中随机且不放回地摸球,每次摸1个,当两种颜色的球都被摸到时即停止摸球,记随机变量X 为此时已摸球的次数,求:①()2P X =的值;②随机变量X 的概率分布和数学期望.17.三棱台111ABC A B C -中,若1A A ⊥平面ABC ,AB AC ⊥,12AB AC AA ===,111A C =,M ,N 分别是BC ,BA 中点.(1)求证:1//B B 平面1C MA ;(2)求二面角1A C M N --的正弦值;(3)求点C 到平面1C MA 的距离.18.随着春季学期开学,郴州市市场监管局加强了对学校食堂食品安全管理,助力推广校园文明餐桌行动,培养广大师生文明餐桌新理念,以“小餐桌”带动“大文明”,同时践行绿色发展理念.郴州市某中学食堂每天都会提供A ,B 两种套餐供学生选择(学生只能选择其中的一种),经过统计分析发现:学生第一天选择A 套餐的概率为23,选择B 套餐的概率为13.而前一天选择了A 套餐的学生第二天选择A 套餐的概率为14,选择B 套餐的概率为34;前一天选择B 套餐的学生第二天选择A 套餐的概率为12,选择B 套餐的概率也是12,如此往复.记同学甲第n 天选择B 套餐的概率为n P .(1)求同学甲第二天选择B 套餐的概率;(2)证明:数列35n P ⎧⎫-⎨⎩⎭为等比数列;(3)从该校所有学生中随机抽取100名学生统计第二天选择去A 餐厅就餐的人数X ,用()P X k =表示这100名学生中恰有k 名学生选择去A 餐厅就餐的概率,求()P X k =取最大值时对应的k 的值.19.对任意n N *∈,定义0122(1......n k k n n n n C C C C =+⋅⋅++⋅++nn n n C a b ⋅=+,其中n n a b ,为正整数.(1)求22332a b +,22442a b +的值;(2)探究22n n |2|a b -是否为定值,并证明你的结论;(3)设22n n na cb =,是否存在正整数,(1)m n m n ≤<,使得13,,3m nc c c 成等差数列,若存在,求出,m n 的值;若不存在,请说明理由.徐州2022级高二第二学期期中考试数学试卷(满分:150分时长:120分钟)一、单选题1.若317C C nn n-=,则n 的值可以是()A.10B.12C.13D.15【答案】A 【解析】【分析】根据组合数的运算性质求解即可.【详解】根据组合数的性质,若317C C nn n-=,满足3170n n n ≥⎧⎨≥-≥⎩,解得917n ≤≤,且317n =-,或者317n n +-=,解得10n =或14,只有A 符合题意.故选:A2.已知四面体ABCD ,G 是CD 的中点,连接AG ,则1()2AB BD BC ++=()A.AGB.CGC.BCD.12BC 【答案】A 【解析】【分析】根据已知条件作出图形,利用线段中点的向量表达式及向量加法法则即可求解.【详解】如图,四面体ABCD ,G 是CD 的中点,因为G 是CD 的中点,所以()12BG BD BC =+所以1()2AB BD BC AB BG AG ++=+= .故选:A.3.已知某市高三女生在国家体质健康测试中的50米跑成绩X (单位:s )近似地服从正态分布()28.5,Nσ,且()9.50.8P X <=,则()8.59.5P X <<=()A.0.2 B.0.3C.0.4D.0.5【答案】B 【解析】【分析】根据正态分布函数的对称性即可求解.【详解】由题可知X 服从正态分布()28.5,N σ,则()8.50.5P x >=,又()9.50.8P x <=,故()9.510.80.2P x >=-=,故()()()8.59.58.59.50.50.20.3P x P x P x <<=>->=-=.故()8.59.50.3P X <<=.故选:B.4.在寒假中,某小组成员去参加社会实践活动,已知该组成员有4个男生、2个女生,现将他们分配至两个社区,保证每个社区有2个男生、1个女生,则不同的分配方法有()种.A.6B.9C.12D.24【答案】C 【解析】【分析】根据平均分组分配问题,结合排列组合即可求解.【详解】男生的分配方法有22242222C C A A ,女生的分配方法有11221222C C A A ,所以总的分配方法有2211224221222222C C C C A A 12A A =,故选:C5.下列选项中,不正确的命题是()A.若两条不同直线l ,m 的方向向量为1v ,2v ,则12////l m v v ⇔B.若{},,OA OB OC 是空间向量的一组基底,且111333OD OA OB OC =++,则点D 在平面ABC 内,且D为ABC 的重心C.若{},,a b c 是空间向量的一组基底,则{},2,a b c a b c +++也是空间向量的一组基底D.若空间向量a,b,c共面,则存在不全为0的实数x ,y ,z 使x y z ++=0a b c【答案】C 【解析】【分析】对于A ,根据直线方向向量的定义分析判断,对于B ,由三角形重心的定义判断,对于C ,由空间向量的基底的定义分析判断,对于D ,由共面向量定理判断.【详解】对于A ,由于两条不同直线l ,m 的方向向量为1v ,2v ,当//l m 时,12//v v ,当12//v v时,//l m ,所以A 正确,对于B ,因为111333OD OA OB OC =++ ,所以30OD OA OB OC ---=,所以()()()0OD OA OD OB OD OC -+-+-= ,所以0AD BD CD ++=,所以AD DB DC =+ ,设E 为BC 的中点,所以2AD DB DC DE =+=,所以23AD AE = ,所以点D 在平面ABC 内,且D 为ABC 的重心,所以B 正确,对于C ,因为()122a b c a b c ++=++⨯ ,所以,2,a b c a b c +++共面,所以{}2a b c a b c +++,,不是空间向量的一组基底,所以C 错误,对于D ,由空间向量共面定理可知空间向量a,b,c共面,则存在不全为0的实数x ,y ,z 使x y z ++=0a b c ,所以D 正确,故选:C.6.将编号为1,2,3,4,5的小球放入编号为1,2,3,4,5的小盒中,每个小盒放一个小球.则恰有2个小球与所在盒子编号相同的概率为()A.18B.16 C.112D.124【答案】B 【解析】【分析】求出任意放球共有55A 120=种方法,再求出恰有一个小球与所在盒子编号相同的方法总数,最后利用古典概型的概率公式求解.【详解】由题得任意放球共有55A 120=种方法,如果有2个小球与所在的盒子的编号相同,第一步:先从5个小球里选2个编号与所在的盒子相同,有25C 10=种选法;第二步:不妨设选的是1、2号球,则再对后面的3,4,5进行排列,且3个小球的编号与盒子的编号都不相同,则有()()5,3,4,4,5,3两种,所以有2个小球与所在的盒子的编号相同,共有10220⨯=种方法.由古典概型的概率公式得恰有2个小球与所在盒子编号相同的概率为2011206P ==,故选:B7.质数(prime number )又称素数,一个大于1的自然数,除了1和它本身外,不能被其他自然数整除,则这个数为质数.数学上把相差为2的两个素数叫做“孪生素数”,如:3和5,5和7, ,那么,如果我们在不超过30的自然数中,随机选取两个不同的数,记事件A :这两个数都是素数:事件B :这两个数不是孪生素数,则()P BA =∣()A.1115 B.3745C.1315D.4145【答案】D 【解析】【分析】根据条件概率的计算方法求得正确答案.【详解】不超过30的自然数有31个,其中素数有2,3,5,7,11,13,17,19,23,29共10个,孪生素数有3和5,5和7,11和13,17和29,共4组.所以()210223131C 45C C P A ==,()210223131C 441C C P AB -==,所以()()()23123141C 414545C P AB P B A P A ===.故选:D8.甲、乙、丙等6人站成一排,且甲不在两端,乙和丙之间恰有2人,则不同排法有()A.128种B.96种C.72种D.48种【答案】B 【解析】【分析】分类讨论:乙丙及中间人占据首四位、乙丙及中间人占据中间四位、乙丙及中间人占据尾四位,然后根据分类加法计数原理求得结果.【详解】因为乙和丙之间恰有2人,所以乙丙及中间人占据首四位或中间四位或尾四位,当乙丙及中间人占据首四位,此时还剩最后2位,甲不在两端,第一步先排末位有13A 种,第二步将甲和中间人排入有33A 种,第三步排乙丙有22A 种,由分步乘法计数原理可得有132332A A A 36=种;当乙丙及中间人占据中间四位,此时两端还剩2位,甲不在两端,第一步先排两端有23A 种,第二步将甲和中间人排入有22A 种,第三步排乙丙有22A 种,由分步乘法计数原理可得有222322A A A 24=种;乙丙及中间人占据尾四位,此时还剩前2位,甲不在两端,第一步先排首位有13A 种,第二步将甲和中间人排入有33A 种,第三步排乙丙有22A 种,由分步乘法计数原理可得有132332A A A 36=种;由分类加法计数原理可知,一共有36243696++=种排法.故选:B.二、多选题9.已知8280128()(2)f x x a a x a x a x =-=++++ ,则下列描述不正确的是()A.1281a a a ++⋅⋅⋅+=B.()1f -除以5所得的余数是1C.812383a a a a +++⋅⋅⋅+= D.2382388a a a ++⋅⋅⋅+=-【答案】ACD 【解析】【分析】利用赋值法即可判断AC 、求导数后结合赋值法可判断D ,根据二项式展开式的通项即可求解B.【详解】 8280128()(2)f x x a a x a x a x =-=+++⋯+,∴令1x =,可得()012811f a a a a =+++⋯+=,再令0x =,可得802a =,81280112255a a a a ++⋅⋅⋅+=-=-=-,故A 错误.由于0128||||||||a a a a +++⋯+,即8(2)x +展开式各项系数和系数和,故80128||||||||3a a a a +++⋯+=,88128||||||32a a a ∴++⋯+=-,故C 错误.由题意,84404132234101010(1)39(101)C 10C 10C 10C 101f -===-=⋅-⋅+⋅-⋅+,显然,除了最后一项外,其余各项均能被5整除,(1)f -除以5所得的余数是1,故B 正确.把函数()f x 两边同时对x 求导数,可得73812388(2)238x a a x a x a x --=+++⋯+,再令1x =,可得12382388a a a a +++⋯+=-,0x =,可得7182a =-⨯,故723812388882a a a a ++⋅⋅⋅+=--=-+⨯,故D 错误.故选:ACD .10.在一个袋中装有质地、大小均一样的6个黑球,4个白球,现从中任取4个小球,设取出的4个小球中白球的个数为X ,则下列结论正确的是()A.3(2)7P X ==B.随机变量X 服从二项分布C.随机变量X 服从超几何分布D.8()5E X =【答案】ACD 【解析】【分析】利用二项分布、超几何分布的意义判断BC ;求出X 的所有可能值的概率即可判断AD 作答.【详解】随机变量X 的所有可能取值为0,1,2,3,4,446410C C (),N,4C k kP X k k k -==∈≤,因此随机变量X 服从超几何分布,B 错误,C 正确;46410C 1(0)C 14P X ===,1346410C C 1(1)C 82P X ===,2246410C C 3(2)C 7P X ===,3146410C C 4(3)C 35P X ===,444101(4)210C C P X ===,A 正确;8341()12342173525108E X =⨯+⨯+⨯+⨯=,D 正确.故选:ACD11.在正方体1111ABCD A B C D -中,1AB =,点P 满足1CP CD CC λμ=+,其中[]0,1λ∈,[]0,1μ∈,则下列结论正确的是()A.当1B P ∥平面1A BD 时,1B P 不可能垂直1CDB.若1B P 与平面11CC D D 所成角为4π,则点P 的轨迹长度为2πC.当λμ=时,1DP A P +的最小值为2D.当1λ=时,正方体经过点1A 、P 、C的截面面积的取值范围为2⎣【答案】BD 【解析】【分析】建立空间直角坐标系,利用向量的坐标运算即可判断AD ,根据线面角的几何法可判断P 的轨迹是以1C 为圆心,以1为半径的14个圆,即可判断B ,根据展开图,转化为平面中两点距离最小,结合余弦定理即可求解C.【详解】A 选项:建立如图所示的空间直角坐标系A xyz -,则()0,0,0A ,()1,0,0B ,()0,1,0D ,()1,1,0C ,()10,0,1A ,()11,1,1C ,()10,1,1D ,()11,0,1B ,所以()11,0,1CD =-,()()()()11110,1,11,0,00,0,1,1,1B P B C CP B C CD CC λμλμλμ=+=++=-+-+=--,则()11,0,1BA =- ,()1,1,0BD =- ,设平面1A BD 的法向量为(),,n x y z =,所以10,0,BA n x z BD n x y ⎧⋅=-+=⎪⎨⋅=-+=⎪⎩令1x =,则1y z ==,即平面1A BD 的一个法向量为()1,1,1n = .若1B P ∥平面1A BD ,则10n B P ⋅=,即λμ=,111B P CD λμ⋅=+- ,令110B P CD ⋅= ,解得12λμ==.即P 为1CD 中点时,有1B P ∥平面1A BD ,且11B P CD ⊥,故A 错误;B 选项:因为11B C ⊥平面11CC D D ,连接1C P ,则11B PC ∠即为1B P 与平面11CC D D 所成角,若1B P 与平面11CC D D 所成角为π4,则11111tan 1B C B PC C P ∠==,所以1111C P B C ==,即点P 的轨迹是以1C 为圆心,以1为半径的14个圆,于是点P 的轨迹长度为π2,故B 正确;C 选项:当λμ=时,()11CP CD CC CD λλ=+=,此时点P 在线段1CD 上运动,如图,将平面1CD D 与平面11BCD A 沿1CD 展成平面图形,线段1A D 即为1DP A P +的最小值,利用余弦定理可知222111111132cos224A D A D DD A D DD π=+-⋅⋅=+122A D =+,故C 错误;D 选项:当1λ=时,11C D P CD C P C CC μμ⇒==+,故点P 在线段1DD 上运动,正方体经过点1A 、P 、C 的截面为平行四边形1A PCH ,以A 为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系A xyz -,则()0,0,0A ,()1,1,0C ,()10,0,1A ,()0,1,P μ,所以()1,0,PC μ=- ,()11,1,1A C =- ,11PC AC μ⋅=+ ,21PC μ=+ ,13A C = ,所以点P 到直线1AC 的距离为d ===于是当12μ=时,1PAC △的面积取最小值,此时截面面积为62;当0μ=或1时,1PAC △,故D 正确.故选:BD【点睛】方法点睛:立体几何中与动点轨迹有关的题目归根到底还是对点线面关系的认知,其中更多涉及了平行和垂直的一些证明方法,在此类问题中要么很容易的看出动点符合什么样的轨迹(定义),要么通过计算(建系)求出具体的轨迹表达式,和解析几何中的轨迹问题并没有太大区别,所求的轨迹一般有四种,即线段型,平面型,二次曲线型,球型.三、填空题12.如图所示给五个区域涂色,现有四种颜色可供选择,要求每一个区域只涂一种颜色,相邻区域所涂颜色不同,则不同的涂色方法有______.【答案】72【解析】【分析】对,A C 进行分类,再利用分步计数原理,进行求解.【详解】分两种情况:①A ,C 不同色,先涂A 有4种,C 有3种,E 有2种,B ,D 有1种,有43224⨯⨯=种;②A ,C 同色,先涂A ,C 有4种,再涂E 有3种,B ,D 各有2种,有432248⨯⨯⨯=种.故不同的涂色方法有482472+=种.故答案为:7213.用1、2、3、4、5组成没有重复数字的五位数abcde ,其中满足a b c d e >><<的五位数有n 个,则在()()()12101111nx x x +++++++ 的展开式中,2x 的系数是______.【答案】35990【解析】【分析】依题意可得1c =,则剩下4个数有24C 6=种排法,从而求出n ,再根据组合数公式及性质计算可得.【详解】因为a b c d e >><<,所以1c =,剩下4个数有24C 6=种排法,所以满足a b c d e >><<的五位数有6个,即6n =,所以()()()()()()1210126011111111nx x x x x x +++++++=+++++++ ,其中()1mx +()260,N m m ≤≤∈展开式中含2x 项的系数为2C m ,所以其展开式中含2x 项的系数为222223460C C C C ++++ 322233460C C C C =++++ 3224460C C C =+++326060C C =+361C 35990==.故答案为:3599014.已知有,A B 两个盒子,其中A 盒装有3个黑球和3个白球,B 盒装有3个黑球和2个白球,这些球除颜色外完全相同.甲从A 盒、乙从B 盒各随机取出一个球,若2个球同色,则甲胜,并将取出的2个球全部放入A 盒中,若2个球异色,则乙胜,并将取出的2个球全部放入B 盒中.按上述方法重复操作两次后,B 盒中恰有7个球的概率是______.【答案】77300【解析】【分析】确定出两次取球后B 盒中恰有7个球必须满足两次取球均为乙获胜,再分别计算出第一次取黑球、第二次取白球和第一次取白球、第二次取黑球的概率,相加即可求得结果.【详解】若两次取球后,B 盒中恰有7个球,则两次取球均为乙获胜;若第一次取球甲取到黑球,乙取到白球,其概率为121255⨯=,第一次取球后A 盒中有2个黑球和3个白球,B 盒装有4个黑球和2个白球,第二次取到异色球为取到一个白球一个黑球,其概率为22348565615⨯+⨯=;此时B 盒中恰有7个球的概率为18851575⨯=;若第一次取球甲取到白球,乙取到黑球,其概率为1332510⨯=,第一次取球后A 盒中有3个黑球和2个白球,B 盒装有3个黑球和3个白球,第二次取到异色球为取到一个白球一个黑球,其概率为3323156562⨯+⨯=;此时B 盒中恰有7个球的概率为31310220⨯=;所以B 盒中恰有7个球的概率为83777520300+=.故答案为:77300【点睛】关键点点睛:本题的突破口在于先分清楚两次取球后,B 盒中恰有7个球必须满足两次取球均为乙获胜;再分别讨论并计算出第一次取黑球、第二次取白球和第一次取白球、第二次取黑球的概率即可求得结果.四、解答题15.已知二项式1nx ⎫⎪⎭的展开式中第三项的二项式系数为15.(1)求n ;(2)求展开式中的常数项.【答案】(1)6(2)15【解析】【分析】(1)根据题意2C 15n =,化简求解即可;(2)利用二项展开式的通项求解.【小问1详解】由题意得,2C 15n =即(1)152n n -=,化简得2300n n --=,解得6n =或5n =-(负值舍去).所以6n =.【小问2详解】由二项展开式的通项得63621661C (1)C rr rr r r rT x x --+⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,因为06,r r ≤≤∈N ,令6302r-=,得2r =,所以常数项为2236(1)C 15T =-=.16.袋中有大小形状相同的5个球,其中3个红色,2个黄色.(1)两人依次不放回各摸一个球,求第一个人摸出红球,且第二个人摸出1个黄球的概率;(2)甲从中随机且不放回地摸球,每次摸1个,当两种颜色的球都被摸到时即停止摸球,记随机变量X 为此时已摸球的次数,求:①()2P X =的值;②随机变量X 的概率分布和数学期望.【答案】(1)310(2)①35;②分布列见解析,X 的数学期望为52【解析】【分析】(1)利用不放回模型,结合古典概型的概率公式即可得解;(2)①分析2X =表示的意义,结合古典概型即可得解;②由条件确定随机变量X 的所有取值,再求取各值的概率,由此可得其分布列,再由期望公式求其期望.【小问1详解】依题意,所求概率为3235410P =⨯=;【小问2详解】①由已知得从袋中不放回的摸球两次的所有取法有1154C C 20=种,事件2X =表示第一次取红球第二次取黄球或第一次取黄球第二次取红球,故事件2X =包含1111322312C C C C +=种取法,所以111132231154C C C C 123(2)C C 205P X +====;②21212332111543A C A C 183(3)C C C 6010P X +====,313211115432A C 121(4)C C C C 12010P X ====,则X 的概率分布为X234P35310110所以X 的数学期望为()3315234510102E X =⨯+⨯+⨯=.17.三棱台111ABC A B C -中,若1A A ⊥平面ABC ,AB AC ⊥,12AB AC AA ===,111A C =,M ,N 分别是BC ,BA 中点.(1)求证:1//B B 平面1C MA ;(2)求二面角1A C M N --的正弦值;(3)求点C 到平面1C MA 的距离.【答案】(1)证明见解析;(2)23;(3)43.【解析】【分析】(1)以点A 为原点建立空间直角坐标系,利用空间位置关系的向量证明推理即得.(2)(3)由(1)中坐标系,利用面面角、点到平面距离的向量求法求解即得.【小问1详解】在三棱台111ABC A B C -中,1A A ⊥平面ABC ,AB AC ⊥,显然直线1,,AB AC AA 两两垂直,以点A 为原点,直线1,,AB AC AA 分别为,,x y z 轴建立空间直角坐标系,由11112,A A B AC AA C ====,得111(0,0,0),(2,0,0),(0,2,0),(1,0,2),(0,1,2),(0,0,2)A B C B C A ,由M ,N 分别是BC ,BA 中点,得(1,1,0),(1,0,0)M N ,则11(1,0,2),(1,0,2)B B C M =-=-,因此11//B B C M,而点1C ∉直线1B B ,则11//B B C M ,又1B B ⊄平面1C MA ,1C M ⊂平面1C MA ,所以1//B B 平面1C MA .【小问2详解】由(1)知,1(1,1,0),(1,0,2),(0,1,0)AM C M NM ==-=,设平面1C MA 的法向量(,,)m a b c = ,则1020m AM a b m C M a c ⎧⋅=+=⎪⎨⋅=-=⎪⎩ ,令1c =,得(2,2,1)m =- ,设平面1C MN 的法向量(,,)n x y z = ,则1020n NM y n C M x z ⎧⋅==⎪⎨⋅=-=⎪⎩ ,令1z =,得(2,0,1)n = ,设二面角1A C M N --的大小为θ,则|||cos ||cos ,|3||||m n m n m n θ⋅=〈〉==,所以二面角1A C M N --的正弦值2sin 3θ==.【小问3详解】由(1)知,(0,2,0)AC =,由(2)知,平面1C MA 的法向量(2,2,1)m =- ,所以点C 到平面1C MA 的距离||43||AC m h m ⋅==.18.随着春季学期开学,郴州市市场监管局加强了对学校食堂食品安全管理,助力推广校园文明餐桌行动,培养广大师生文明餐桌新理念,以“小餐桌”带动“大文明”,同时践行绿色发展理念.郴州市某中学食堂每天都会提供A ,B 两种套餐供学生选择(学生只能选择其中的一种),经过统计分析发现:学生第一天选择A 套餐的概率为23,选择B 套餐的概率为13.而前一天选择了A 套餐的学生第二天选择A 套餐的概率为14,选择B 套餐的概率为34;前一天选择B 套餐的学生第二天选择A 套餐的概率为12,选择B 套餐的概率也是12,如此往复.记同学甲第n 天选择B 套餐的概率为n P .(1)求同学甲第二天选择B 套餐的概率;(2)证明:数列35n P ⎧⎫-⎨⎩⎭为等比数列;(3)从该校所有学生中随机抽取100名学生统计第二天选择去A 餐厅就餐的人数X ,用()P X k =表示这100名学生中恰有k 名学生选择去A 餐厅就餐的概率,求()P X k =取最大值时对应的k 的值.【答案】(1)23(2)证明见解析(3)33【解析】【分析】(1)根据题意结合全概率公式运算求解;(2)根据题意结合全概率公式可得11344+=-+n n P P ,结合等比数列的定义分析证明;(3)根据题意分析可得1100,3⎛⎫ ⎪⎝⎭:X B ,结合二项分布的概率公式列式求解.【小问1详解】设1B =“第1天选择B 套餐”,2B =“第2天选择B 套餐”,则1B =“第1天不选择B 套餐”.根据题意可知:()()()()1121212113,,3324P B P B P B B P B B ====∣∣.由全概率公式可得()()()()()21211211123232343P B P B P B B P B P B B =+=⨯+⨯=∣∣.【小问2详解】设n B =“第n 天选择B 套餐”,则()(),1n n n n P P B P B P ==-,根据题意()()1113,24n n n n P B B P B B ++==∣∣.由全概率公式可得()()()()()1111++++==+∣∣n n n n n n n nP P B P B P B B P B P B B ()131312444=+-=-+n n n P P P ,整理得1313545n n P P +⎛⎫-=-- ⎪⎝⎭,且1340515P -=-≠,所以35n P ⎧⎫-⎨⎬⎩⎭是以415-为首项,14-为公比的等比数列.【小问3详解】第二天选择A 类套餐的概率2111134323A P =⨯+⨯=由题意可得:同学甲第二天选择A 类套餐的概率为13,则不选择A 类套餐的概率为23,所以1100,3⎛⎫ ⎪⎝⎭:X B ,则()10010012C ,0,1,2,,10033-⎛⎫⎛⎫==⋅= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭L k kkP X k k ,当()P X k =取最大值时,则()()()()11P X k P X k P X k P X k ⎧=≥=+⎪⎨=≥=-⎪⎩,即1001991100100100110111001001212C C 33331212C C 3333k k k kk k k k k kk k -+-+----⎧⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⋅≥⋅⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎨⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎪⋅≥⋅ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎩,解得32.633.6k ≤≤,且N k ∈,所以33k =.19.对任意n N *∈,定义0122(1......n k k n n n n C C C C =+⋅⋅++⋅++nn n n C a b ⋅=+,其中n n a b ,为正整数.(1)求22332a b +,22442a b +的值;(2)探究22n n |2|a b -是否为定值,并证明你的结论;(3)设22n n na cb =,是否存在正整数,(1)m n m n ≤<,使得13,,3m nc c c 成等差数列,若存在,求出,m n 的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)2233992a b =+,44222577a b +=;(2)是定值,答案见解析;(3)答案见解析.【解析】【分析】(1)由题意求出3344,,,a b a b 的值,即可求出22332a b +,22442a b +的值.(2)根据(1nn a b -=-,(1nnab +=+,结合平方差公式即可求出22n n |2|a b -的值.(3)假设存在正整数,(1)m n m n ≤<,使得13,,3m n c c c 成等差数列,结合等差数列定义可得()123m n c c c =+,结合已知进行推导,可推出当且仅当1m n b b ==时,()()()()2222111152323mnmnmn mn b b b b ----≥⋅+⋅≥⋅-⋅等号成立,不成立,从而可证明.【详解】解:(1)由题意知,232333337,a C C b CC=+===,24302434444417,a C C C b C C =++==+=,所以233222725929a b =+⨯=+,224422172125727a b =+⨯=+(2)是定值,证明:由题意知,(1nn a b -=-,(1nn a b +=+,则(((()()22111212nnnnn n n n a b a b a b -+=-=-=-=,所以()22n n =121na b -=-.(3)假设存在正整数,(1)m n m n ≤<,使得13,,3m n c c c 成等差数列,则()123m n c c c =+,当1n =时,111a b ==,即11c =,即()231m n c c =+,因为()2221nn n a b -=-,所以()()222222121n n n n n n n n a c b b b b =++-=-=,()()222231211m n m n b b ⎛⎫⎛⎫+=++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭--,整理得,()()2211523m n m n b b --=⋅-⋅,其中n b 为正整数,1325122...1n n n n n b C C C C n =+++≥=≥,因为()211n n b -≤,所以()()()()2222111152323mn m n m n m n b b b b ----≥⋅+⋅≥⋅-⋅,当且仅当1m n b b ==时等号成立,又1m n ≤<,即1m n b b ==不成立,即假设不成立,所以不存在存在正整数,(1)m n m n ≤<,使得13,,3m n c c c 成等差数列.【点睛】关键点睛:本题第二问应将22n n |2|a b -看作()()n n n n a a -,从而代入已知条件即可求解.。
2017-2018年江苏省徐州市高二(下)期中数学试卷(理科)和答案
2017-2018学年江苏省徐州市高二(下)期中数学试卷(理科)一、填空题(共14小题,每小题5分,满分70分)1.(5分)已知复数z满足:(1﹣i)z=4+2i(i为虚数单位)则z的虚部为2.(5分)用反证法证明命题:“如果a,b∈N,ab可被5整除,那么a,b中至少有一个能被5整除”时,假设的内容应为.3.(5分)若∁=∁,则x的值为4.(5分)已知复数z,满足:(﹣1+2i)+=5﹣6i,则|z|的值为5.(5分)在报名的3名男老师和6名女教师中,选取5人参加义务献血,要求男、女教师都有,则不同的选取方式的种数为(结果用数值表示).6.(5分)已知C n0+2C n1+22C n2+23C n3+…+2n C n n=729(n∈N*),则C n1+C n2+C n3+…+C n n的值为.7.(5分)已知f(n)=1+++…+(n∈N*),经计算的f(4)>2,f(8)>,f(16)>3,f(32)>,则对于任意n(n∈N*)有不等式成立.8.(5分)如图所示,椭圆中心在坐标原点,F为左焦点,A,B分别为椭圆的右顶点和上顶点,当FB⊥AB时,其离心率为,此类椭圆被称为“黄金椭圆”,类比“黄金椭圆”,可推算出“黄金双曲线”的离心率e等于.9.(5分)凸n边形有f(n)条对角线,则凸n+1边形对角线的条数f(n+1)为(用f(n)和n来表示).10.(5分)设(1+x)n=a0+a1x+a2x2+…+a n x n(n∈N*),若a1+a2+…a n=63,则展开式中系数最大的项是.11.(5分)把53名同学分层若干小组,使每组至少一人,且任意两组的人数不等,则最多分成个小组.12.(5分)将A,B,C,D,E五个字母排成一排,求A,B均在C的同侧,则不同的排法共有种.(结果用数值作答)13.(5分)六个面都是平行四边形的四棱柱称为平行六面体,如图甲,在平行四边形ABCD中,有AC2+BD2=2(AB2+AD2),那么在图乙中所示的平行六面体ABCD﹣A1B1C1D1中,若设底面边长和侧棱长分别为a,b,c,AC+BD+CA+DB等于(用a,b,c表示)14.(5分)如图,将正三角形ABC分割成m个边长为1的小正三角形和一个灰色菱形,这个灰色菱形可以分割成n个边长为1的小正三角形,若m:n=47:25,则正三角形ABC的边长是.二、解答题(共6小题,满分90分)解答时应写出文字说明,证明过程或演算步骤15.(14分)已知z=(a+i)2,(a∈R),i是虚数单位.(1)若z为纯虚数,求a的值;(2)若复数z在复平面上对应的点在第四象限,求实数a的取值范围.16.(14分)用0,1,2,3,4,5这六个数字,可以组成多少个分别符合下列条件的无重复数字的四位数:(1)奇数;(2)偶数;(3)大于3125的数.17.(14分)已知(1﹣2)n的展开式中,所有项的二项式系数之和为128.(1)求展开式中的有理数;(2)求展开后所有项的系数的绝对值之和.18.(16分)(1)已知n∈N*,求证:﹣>﹣(2)若x,y∈R,x>0,y>0,且x+y>2,求证和中至少有一个小于2.19.(16分)将正整数作如下分组:(1),(2,3),(4,5,6),(7,8,9,10),(11,12,13,14,15),(16,17,18,19,20,21),…分别计算各组包含的正整数的和如下,(1)求S7的值;(2)由S1,S1+S3,S1+S3+S5,S1+S3+S5+S7的值,试猜想S1+S3+S5+…+S2n﹣1的结果,并用数学归纳法证明.20.(16分)已知椭圆C:x2+y2=r2有以下性质:①过圆C上一点M(x0,y0)的圆的切线方程是x0x+y0y=r2.②若M(x0,y0)为圆C外一点,过M作圆C的两条切线,切点分别为A,B,则直线AB的方程为x0x+y0y=r2;③若不在坐标轴上的点M(x0,y0)为圆C外一点,国M作圆C的两条切线,切点分别为A,B,则OM垂直AB,即k AB•k OM=﹣1,且OM平分线段AB.(1)类比上述有关结论,猜想过椭圆C′:=1(a>b>0)上一点M(x0,y0)的切线方程(不要证明),(2)过椭圆C′:=1(a>b>0)外一点M(x0,y0)作两直线,与椭圆相切于A,B两点,求过A,B两点的直线方程,(3)若过椭圆C′:=1(a>b>0)外一点M(x0,y0)(M不在坐标轴上)作两直线,与椭圆相切与A,B两点,求证k AB•k OM为定值,且OM平分线段AB.2017-2018学年江苏省徐州市高二(下)期中数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、填空题(共14小题,每小题5分,满分70分)1.(5分)已知复数z满足:(1﹣i)z=4+2i(i为虚数单位)则z的虚部为3【解答】解:由(1﹣i)z=4+2i,得z=,∴z的虚部为3.故答案为:3.2.(5分)用反证法证明命题:“如果a,b∈N,ab可被5整除,那么a,b中至少有一个能被5整除”时,假设的内容应为a,b都不能被5整除.【解答】解:由于反证法是命题的否定的一个运用,故用反证法证明命题时,可以设其否定成立进行推证.命题“a,b∈N,如果ab可被5整除,那么a,b至少有1个能被5整除.”的否定是“a,b都不能被5整除”.故答案为:a,b都不能被5整除.3.(5分)若∁=∁,则x的值为3【解答】解:由∁=∁,得,解得x=3.∴x的值为3.故答案为:3.4.(5分)已知复数z,满足:(﹣1+2i)+=5﹣6i,则|z|的值为10【解答】解:∵(﹣1+2i)+=5﹣6i,∴,∴|z|=||=10.故答案为:10.5.(5分)在报名的3名男老师和6名女教师中,选取5人参加义务献血,要求男、女教师都有,则不同的选取方式的种数为120(结果用数值表示).【解答】解:根据题意,报名的有3名男老师和6名女教师,共9名老师,在9名老师中选取5人,参加义务献血,有C95=126种;其中只有女教师的有C65=6种情况;则男、女教师都有的选取方式的种数为126﹣6=120种;故答案为:120.6.(5分)已知C n0+2C n1+22C n2+23C n3+…+2n C n n=729(n∈N*),则C n1+C n2+C n3+…+C n n的值为63.【解答】解:由二项式定理得(1+2)n=1•+2•C n1+22C n2+…+2n C n n,所以3n=729,解得n=6,所以C n0+C n1+C n2+…+C n n=2n=26=64,所以C n1+C n2+C n3+…+C n n=64﹣1=63.故答案为:63.7.(5分)已知f(n)=1+++…+(n∈N*),经计算的f(4)>2,f(8)>,f(16)>3,f(32)>,则对于任意n(n∈N*)有不等式f(2n)≥(n∈N*)成立.【解答】解:观察已知中等式:f(2)=,f(4)>2,f(8)>,f(16)>3,f(32)>,…,则f(2n)≥(n∈N*)故答案为:f(2n)≥(n∈N*)8.(5分)如图所示,椭圆中心在坐标原点,F为左焦点,A,B分别为椭圆的右顶点和上顶点,当FB⊥AB时,其离心率为,此类椭圆被称为“黄金椭圆”,类比“黄金椭圆”,可推算出“黄金双曲线”的离心率e等于.【解答】解:在黄金双曲线中,|OA|=a,|OB|=b,|OF|=c,由题意可知,|BF|2+|AB|2=|AF|2,∴b2+c2+c2=a2+c2+2ac,∵b2=c2﹣a2,整理得c2=a2+ac,∴e2﹣e﹣1=0,解得,或(舍去).故黄金双曲线的离心率e得.9.(5分)凸n边形有f(n)条对角线,则凸n+1边形对角线的条数f(n+1)为f(n+1)=f(n)+n﹣1(用f(n)和n来表示).【解答】解:凸n+1边形的对角线条数f(n+1)可看作是凸n边形的对角线条数f(n)加上从第n+1个顶点出发的n﹣2条对角线和凸n边形的一条边之和,即f(n+1)=f(n)+(n﹣2)+1=f(n)+n﹣1.故答案为:f(n+1)=f(n)+n﹣1.10.(5分)设(1+x)n=a0+a1x+a2x2+…+a n x n(n∈N*),若a1+a2+…a n=63,则展开式中系数最大的项是20x3.【解答】解:在(1+x)n=a0+a1x+a2x2+…+a n x n中,x=0解得:a0=1,当x=1时,2n=a0+a1+a2+…+a n=1+63=64,∴n=6;∴展开式中系数最大的项为x3=20x3.故答案为:20x3.11.(5分)把53名同学分层若干小组,使每组至少一人,且任意两组的人数不等,则最多分成9个小组.【解答】解:因为每一小组至少有1人,且任意两组的人数不相等.可以假设按要求分成10组的最少人数是:1+2+3+4+5+6+7+8+9+10=55>53,所以至多分成9小组.故答案为:912.(5分)将A,B,C,D,E五个字母排成一排,求A,B均在C的同侧,则不同的排法共有80种.(结果用数值作答)【解答】解:根据题意,分2步进行分析:①,将A、B、C排成一列,要求A,B均在C的同侧,有ABC,BAC,CBA,CAB,共4种情况,②A、B、C排好后,有4个空位,在4个空位中,任选1个,安排D,有4种情况,排好后,有5个空位,在5个空位中,任选1个,安排E,有5种情况,则D、E的安排方法有4×5=20种安排方法;则不同的排法共有4×20=80种;故答案为:8013.(5分)六个面都是平行四边形的四棱柱称为平行六面体,如图甲,在平行四边形ABCD中,有AC2+BD2=2(AB2+AD2),那么在图乙中所示的平行六面体ABCD﹣A1B1C1D1中,若设底面边长和侧棱长分别为a,b,c,AC+BD+CA+DB等于4(a2+b2+c2)(用a,b,c表示)【解答】解:∵在平行四边形ABCD中,有AC2+BD2=2(AB2+AD2),∴在平行六面体ABCD﹣A1B1C1D1中:,,∵底面边长和侧棱长分别为a,b,c,∴AC+BD+CA+DB===4(a2+b2+c2).故答案为:4(a2+b2+c2).14.(5分)如图,将正三角形ABC分割成m个边长为1的小正三角形和一个灰色菱形,这个灰色菱形可以分割成n个边长为1的小正三角形,若m:n=47:25,则正三角形ABC的边长是12.【解答】解:设正△ABC的边长为x,则高为x,S△ABC=x•x=x2,∵所分成的都是正三角形,∴结合图形可得黑色菱形的较长的对角线为x﹣,较短的对角线为()×=,∴黑色菱形的面积S′=(x﹣)()=(x﹣2)2,若m:n=47:25,则=,解得x=12或x=(舍),∴△ABC的边长是12.故答案为:12.二、解答题(共6小题,满分90分)解答时应写出文字说明,证明过程或演算步骤15.(14分)已知z=(a+i)2,(a∈R),i是虚数单位.(1)若z为纯虚数,求a的值;(2)若复数z在复平面上对应的点在第四象限,求实数a的取值范围.【解答】解:z=(a+i)2=a2﹣1+2ai,a∈R,i是虚数单位;(1)若z为纯虚数,则,解得a=1或a=﹣1,∴实数a的值是1或﹣1;(2)若复数z在复平面上对应的点在第四象限,则,解得a<﹣1,∴实数a的取值范围是a<﹣1.16.(14分)用0,1,2,3,4,5这六个数字,可以组成多少个分别符合下列条件的无重复数字的四位数:(1)奇数;(2)偶数;(3)大于3125的数.【解答】解:(1)先排个位,再排首位,其余的位任意排,根据分步计数原理,共有A31A31A42=144(个).(2)以0结尾的四位偶数有A53=60个,以2或4结尾的四位偶数有A21A41A42=96,则共有60+96=156(个).(3)要比3125大的数,若4、5作千位时,则有2A53=120个,若3作千位,2、4、5作百位时,有3A42=36个,若3作千位,1作百位时,有2A31=6 个,所以共有120+36+6=162(个).17.(14分)已知(1﹣2)n的展开式中,所有项的二项式系数之和为128.(1)求展开式中的有理数;(2)求展开后所有项的系数的绝对值之和.【解答】解:(1)∵(1﹣2)n的展开式中,所有项的二项式系数之和为2n=128,∴n=7,故它的展开式通项公式为T r+1=•(﹣2)r•,故当r=0,2,4,6时,可得它的有理项分别为T1=1,T3=•4x=84x,T5=•16x2=560x2,T7=•64x3=448x3.(2)对于(1﹣2)n的=(1﹣2)7的展开式,展开后,所有项的系数的绝对值之和,即(1+2)7的展开式的各项系数和,令x=1,可得(1+2)7的展开式的各项系数和为37=2187.18.(16分)(1)已知n∈N*,求证:﹣>﹣(2)若x,y∈R,x>0,y>0,且x+y>2,求证和中至少有一个小于2.【解答】证明:(1)要证:﹣>﹣⇐+>+⇐(+)2>(+)2,⇐n+1+n+2+2>n+n+3+2⇐>⇐n2+3n+2>n2+3n⇐2>0,显然成立.∴﹣>﹣成立.(2)假设:≥2,≥2.∵x,y∈R*,∴.∴2+x+y≥2x+2y,∴x+y≤2,这与x+y>2矛盾,…(11分)∴假设不成立.所以和中至少有一个小于2.…(12分)19.(16分)将正整数作如下分组:(1),(2,3),(4,5,6),(7,8,9,10),(11,12,13,14,15),(16,17,18,19,20,21),…分别计算各组包含的正整数的和如下,(1)求S7的值;(2)由S1,S1+S3,S1+S3+S5,S1+S3+S5+S7的值,试猜想S1+S3+S5+…+S2n﹣1的结果,并用数学归纳法证明.【解答】解:(1)S7=22+23+24+25+26+27+28=175.(2)S1=1,S1+S3=16S1+S3+S5=81S1+S3+S5+S7=256猜想S1+S3+S5+…+S2n﹣1=n4(n∈N*),下面用数学归纳法证明:(ⅰ)当n=1时,结论成立;(ⅱ)假设当n=k时结论成立,即S1+S3+S5+…+S2k﹣1=k4(k∈N*),那么当n=k+1时,S2k+1=k(2k+1)+1+k(2k+1)+2+…+k(2k+1)+2k+1=(2k+1)2k+=4k3+6k2+4k+1,则S1+S3+S5+…+S2k﹣1+S2k﹣1=k4+4k3+6k2+4k+1=(k+1)4,所以当n=k+1时,猜想成立.综上(ⅰ)(ⅱ),S1+S3+S5+…+S2n﹣1=n4(n∈N*).20.(16分)已知椭圆C:x2+y2=r2有以下性质:①过圆C上一点M(x0,y0)的圆的切线方程是x0x+y0y=r2.②若M(x0,y0)为圆C外一点,过M作圆C的两条切线,切点分别为A,B,则直线AB的方程为x0x+y0y=r2;③若不在坐标轴上的点M(x0,y0)为圆C外一点,国M作圆C的两条切线,切点分别为A,B,则OM垂直AB,即k AB•k OM=﹣1,且OM平分线段AB.(1)类比上述有关结论,猜想过椭圆C′:=1(a>b>0)上一点M(x0,y0)的切线方程(不要证明),(2)过椭圆C′:=1(a>b>0)外一点M(x0,y0)作两直线,与椭圆相切于A,B两点,求过A,B两点的直线方程,(3)若过椭圆C′:=1(a>b>0)外一点M(x0,y0)(M不在坐标轴上)作两直线,与椭圆相切与A,B两点,求证k AB•k OM为定值,且OM平分线段AB.【解答】解:(1)过椭圆C′:=1(a>b>0)上一点M(x0,y0)的切线方程为+=1;(2)过椭圆C′:=1(a>b>0)外一点M(x0,y0)作两直线,与椭圆相切于A,B两点,设A(x1,y1),B(x2,y2),由(1)的结论可得A处的切线方程为+=1,B处的切线方程为+=1,又两切线都过M,可得+=1,+=1,由过A,B两点确定一条直线可得过AB的直线方程为+=1;(3)证明:由(2)可得过AB的直线方程为+=1,可得k AB=﹣,k OM=,则k AB•k OM=﹣;由A,B都在椭圆上,可得+=1,+=1,相减可得+=0,设AB的中点为N(m,n),可得x1+x2=2m,y1+y2=2n,则k AB==﹣,又k AB=﹣,k OM=,可得k ON=k OM,则OM过AB的中点,即OM平分线段AB.。
江苏省徐州市2018-2019学年高二数学下学期期中试题 理(含解析)
江苏省徐州市2018—2019学年高二下学期期中考试数学(理)试题一、填空题(不需要写出解答过程,请将答案填写在答题卡相应的位置上.)1.=______【答案】60【解析】【分析】根据排列数公式计算即可.【详解】5×4×3=60.故答案为:60.【点睛】本题主要考查了排列数公式,属于基础题.2.若i是虚数单位,且复数z满足z=3﹣i,则=______【答案】【解析】【分析】由已知直接代入复数模的计算公式求解.【详解】∵z=3﹣i,∴|z|.故答案为:.【点睛】本题考查复数模的求法,是基础题.3.用反证法证明命题“如果m<n,那么”时,假设的内容应该是______【答案】假设【解析】【分析】由于用反证法证明命题时,应先假设命题的否定成立,由此得出结论.【详解】∵用反证法证明命题时,应先假设命题的否定成立,而“m7<n7”的否定为:“m7≥n7”,故答案为:假设m7≥n7【点睛】本题主要考查用命题的否定,反证法证明数学命题的方法和步骤,把要证的结论进行否定,得到要证的结论的反面,是解题的突破口,属于基础题.4.若,则x的值为______.【答案】3或4【解析】【分析】结合组合数公式结合性质进行求解即可.【详解】由组合数的公式和性质得x=2x﹣3,或x+2x﹣3=9,得x=3或x=4,经检验x=3或x=4都成立,故答案为:3或4.【点睛】本题主要考查组合数公式的计算,结合组合数的性质建立方程关系是解决本题的关键.5.已知复数(是虚数单位),则=______ 【答案】-1 【解析】【分析】把代入ω3﹣2,再由复数代数形式的乘除运算化简得答案.【详解】∵,∴ω3﹣2.故答案为:﹣1.【点睛】本题考查复数代数形式的乘除运算,是基础题.6.用灰、白两种颜色的正六边形瓷砖按如图所示的规律拼成若干个图案,则第6个图案中正六边形瓷砖的个数是______【答案】37【解析】【分析】通过已知的几个图案找出规律,可转化为求一个等差数列的通项公式问题即可.【详解】第1个图案中有灰色瓷砖6块,白色瓷砖1块第2个图案中有灰色瓷砖11块,白色瓷砖2块;第3个图案中有灰色瓷砖16块,白色瓷砖3块;…设第n个图案中有瓷砖a n块,用数列{}表示,则=6+1=7,=11+2=13,=16+3=19,可知﹣=﹣=6,…∴数列{}是以7为首项,6为公差的等差数列,∴=7+6(n﹣1)=6n+1,∴=37,故答案为:37.【点睛】本题考查了归纳推理的问题,属于基础题.7.有这样一段“三段论”推理,对于可导函数,大前提:如果,那么是函数的极值点;小前提:因为函数在处的导数值,结论:所以是函数的极值点.以上推理中错误的原因是______错误(“大前提”,“小前提”,“结论”).【答案】大前提【解析】因为导数等于零的点不一定是极值点.如函数y=x3,它在x=0处导数值等于零,但x=0不是函数y=x3的极值点.因为只有此值两侧的导数值异号时才是极值点8.用数学归纳法证明(,n>1)时,第一步应验证的不等式是______.【答案】【解析】试题分析:式子的左边应是分母从1,依次增加1,直到,所以答案为。
江苏省徐州市2023-2024学年高二下学期期中学业水平质量监测数学试题
2023-2024学年度第二学期期中学业水平质量监测(本卷满分150分,共4页,考试时间120分钟)注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上. 2. 回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效. 3.考试结束后,将答题卡交回.一、单项选择题(本大题共8个小题,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 =−(2,3,1),b =m n (4,,),且a b //,则+=m nA .4B .5C .6D .72.+=C C 101056A .C 117B .C 116C .C 1111D .C 1073.由1,2,3,4,5,6组成没有重复数字且1,3不相邻的六位数的个数是A .36B .72C .480D .6004.已知向量a =(1,3,1),b =(2,1,1),c =t (,5,1)共面,则实数t 的值是A .−1B .0C .1D .25.甲、乙等5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 .150B .300C .450D .5406.13520232024202420242024C C C C ++++被3除的余数为A .1B .2C .3D .47.在正三棱锥−A BCD 中,2BE EA =,F 为AD 的中点,⊥BF CE ,则∠BAC 的正弦值为 A .12B .22C .1D .328.若将整个样本空间想象成一个⨯11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A 发生的概率B .事件B 发生的概率C .事件C 不发生条件下事件A 发生的概率D .事件A ,B 同时发生的概率二、多项选择题(本大题共3个小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的选项中,有多项是符合题目要求的.全选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)9. 若=−C C m m282838,则m 的取值可能是 A .4 B .5 C .8 D .910.已知A ,B 是两个随机事件,<<P A 0()1,下列命题正确的是A. 若A ,B 相互独立,则=P B A P B (|)()B. 若事件⊆A B ,则=P B A (|)1C. 若A ,B 是对立事件,则=P B A (|)1D. 若A ,B 是互斥事件,则=P B A (|)011.已知正方体−ABCD A B C D 1111的棱长为1,动点M ,N 在对角线AC ,C D 1上移动,且AM AC λ=,DN DC λ=1,∈λ(0,1)则下列结论中正确的是 A .异面直线AC 与C D 1所成的角为60 B .线段MN 的最小值为22C .MN 与平面AAD D 11不平行D .存在∈λ(0,1),使得⊥MN AC三、填空题(本大题共3个小题,每小题5分,共15分)12.已知正方体−ABCD A B C D 1111的棱长为1,则AB 在AC 1上的投影向量的模为 . 13.++x x (32)25展开式中含x 2项的系数是 .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 1 次将导致自身和所有相邻的开关改变状态.例如,按 (2,2) 将导致 (1,2),(2,1),(2.2), (2,3),(3,2)改变状态.如果要求改变(1,1),(2,2),(3,3)的状态,则需按开关的最少次数为_________;如果只要求改变(2,2)的状态,则需按开关的最少次数为_________四、解答题(本大题共5个小题,共77分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)15.(13分)已知n n n x a a x a x a x +=++++(21)0122,且满足各项的二项式系数之和为256(1)求a 3的值; (2)求2222nna a ++++a a 23123的值.16.(15分)如图,四棱锥−P ABCD 中,底面ABCD 为直角梯形,AD BC //,⊥AB AD ,⊥PA 平面ABCD ,=AD 10,==BC AB 28,M 为PC 的中点.(1)求证:平面⊥PAC 平面PCD ;(2)若⊥AM PC ,求直线BM 与面PCD 所成角的正弦值.17.(15分)在+8的展开式中,前3项的系数成等差数列,且第二项的系数大于1(1)求展开式中含x41的项;(2)求展开式中系数最大的项.18.(17分)设甲袋中有4个白球和2个红球,乙袋中有2个白球和2个红球.(1)现从甲袋中任取2个球放入乙袋,再从乙袋中任取2个球.求从乙袋中取出的是2个红球的概率;(2)先随机取一只袋,在再从该袋中先后随机取2个球,求第一次取出的是红球的前提下,第二次取出的球是白球的概率.19.(17分)在四棱柱−ABCD A B C D 1111中,已知⊥B C 1底面ABCD ,AD BC //,⊥AB AD ,===AD AB BC 222,=BB 1E 是线段B D 1上的点.(1)点C 1到平面B CD 1的距离;(2)若E 为B D 1的中点,求异面直线DD 1与AE 所成角的余弦值;(3)在线段B D 1上是否存在点E ,使得二面角−−C AE D 若存在,请确定E 点位置;若不存在,试说明理由.。
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徐州市2015~2016学年度第二学期期中考试高二年级数学(理)试题一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.请把答案填写在答题卡...相应位置上...... 1.已知复数i z -=2 (i 是虚数单位),则=z ▲ .2.的值为则若x C C x x ,1288-= ▲ .3. 复数2,1z z i=-则的共轭复数为 ▲ . 4. a b a b θ设向量与的夹角为,定义与的“向量积”:a b ⨯是一个向量,它的模 ||=||||sin ,(1,0),(1,1),||=a b a b a b a b θ⨯⋅⋅==⨯若则 ▲ .5.用0,1,2,3这四个数字,可以组成没有重复数字的3位数,其中奇数的个数 为 ▲ .6.观察下列式子:1+122<32,1+122+132<53,1+122+132+142<74,……,根据以上式子可以猜想:<++++2222016131211 ▲ . 7. 21,z z i i i z -=+已知复数满足()则的虚部为 ▲ .8. 利用数学归纳法证明“)(2131211n p n =+⋅⋅⋅⋅⋅⋅+++”,从k n =推导1+=k n 时原等式的左边应增加的项的个数为 ▲ 个(用含有k 的代数式表示).9.4名男生和2名女生站成一排照相,要求男生甲不站在最左端,女生乙不站在最右端, 有 ▲ 种不同的站法.(用数字作答) 10.已知ABC △的周长为l ,面积为S ,则ABC △的内切圆半径为2sr l=.将此结论类比到空间,已知四面体ABCD 的表面积为S ,体积为V ,则四面体ABCD 的内切球的半径 R = ▲ .11.已知复数z 满足243=--i z ,则z 的最大值为 ▲ . 12.若多项式975311010991010,)1()1()1(a a a a a x a x a x a a x+++++++++++=则= ▲ .(用数字作答)13.A 、B 、C 、D 、E 五人住进编号为1,2,3,4,5的五个房间,每个房间只住一人,则B 不住2号房间,且B 、C 两人不住编号相邻房间的住法种数为 ▲ . 14.已知函数1()3x f x x =+,(0)x >,对于*n N ∈,定义11()[()]n n fx f f x +=,则函数()n f x 的值域为 ▲ .二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请在答题卡指定区域.......内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 15.(本题满分14分)已知复数)()65()67(22R a i a a a a z ∈--++-=.(1)若复数z 为纯虚数,求实数a 的值;(2)若复数z 在复平面内的对应点在第四象限,求实数a 的取值范围.16.(本题满分14分)(1)证明:当2a ><;(2)证明:532,, 不可能是同一个等差数列中的三项.17.(本题满分14分)从5名女同学和4名男同学中选出4人参加四场不同的演讲,每场一人,分别按下列要求,各有多少种不同方法?(1)男、女同学各2名; (2)男、女同学分别至少有1名;(3)男、女同学分别至少有1名且男同学甲与女同学乙不能同时选出.18.(本题满分16分)已知nx m x ⎪⎭⎫ ⎝⎛+展开式的二项式系数之和为256.(1)求n ;(2)若展开式中常数项为835,求m 的值;(3)若展开式中系数最大项只有第6项和第7项,求m 的值.19.(本题满分16分)已知椭圆方程是22143x y +=,12,F F 是它的左、右焦点,A ,B 为它的左、右顶点, l 是椭圆的右准线,P 是椭圆上一点,PA 、PB 分别交准线l 于M ,N 两点.(1)若P ,求12MF NF ⋅的值;(2)若00(,)P x y 是椭圆上任意一点,求12MF NF ⋅的值;(3)能否将问题推广到一般情况,即给定椭圆方程是22221(0)x y a b a b+=>>,00(,)P x y 是椭圆上任意一点,问12MF NF ⋅是否为定值?证明你的结论.20.(本题满分16分)设函数21()1+f x px qx=+(其中220p q +≠),且存在公差不为0的无穷等差数列{}n a ,使得函数在其定义域内还可以表示为212()1nn f x a x a x a x =+++++.(1)求,1a 2a 的值(用,p q 表示); (2)求{}n a 的通项公式;(3)当*N n ∈且2≥n 时,比较n an a )(1-与1)(-n a n a 的大小.高二数学理科试题参考答案1. 52. 1或33. i -14. 15.86.7. 18. 2k9. 504 10. S V3 11.7 12. -512 13. 60 14. 2(0,)31n -15. 解:(1)由题设知:⎩⎨⎧≠--=+-06506722a a a a ………………3分62013140(2)由题设知:⎩⎨⎧<-->+-06506722a a a a ………………10分解之得,⎩⎨⎧<<-><6161a a a 或 …………… 12分所以实数a 的取值范围是 -1<a <1 …………14分16. 证明: (1只要证22)2()22(a a a <-++, ---------------------2分只要证a a a 44222<-+, 只要证a a <-42,----------------4分由于2a >,只要证224a a <-, -----------------------------------------6分< ………7分(其它方法酌情给分) (2)(反证法)假设是同一个等差数列中的三项,分别设为,,m n p a a a ,----8分则2m n a a d m n m n -==--为无理数,------------------------------------10分 又253m p a a d m p m p m p---===---为有理数----------------------12分所以产生矛盾,假设不成立,即不可能是同一个等差数列中的三项. -------14分17. 解:1440)1(442425=A C C --------------------4分2880))(2(44444549=--A C C C --------------------8分504)3(4427=A C --------------------------11分23765042880=-----------------12分 答:略----------------------------------14分18. 解(1)二项式系数之和为2n=256,可得 8=n ; ---------4分 (2)设常数项为第r +1项,则rr r rrr r x m C x m xC T 288881--+=⎪⎭⎫ ⎝⎛=, -------5分 故8-2r =0,即r =4, ---------------------------6分 则835448=m C ,解得21±=m .---------------------9分 (3)易知m >0,设第r+1项系数最大. ----------------10分则⎪⎩⎪⎨⎧≥≥++--.,11881188r r r r r r r r m C m C m C m C 化简可得19118+≤≤+-m m r m m . -------13分 由于只有第6项和第7项系数最大,所以⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<+≤≤+-<.7196,51184m m m m ,即⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<≤≤<.272,245m m ------15分所以m 只能等于2. ---------------16分(若由第6项和第7项系数相等得出m=2,则需要验证.不验证仅给3分. )19. 解: (1)22121,(2,0),(2,0),(1,0),(1,0):443x y A B F F l x +=--=椭圆方程为,P又2PA y x =+故所在直线方程为:),=4(4x M 与联立得N 同理可得----------------------2分12(5,33),(MF NF ∴=--=-121596MF NF ⋅=-=------------------------4分(2) 2222000000(,),1=3-434x y x P x y y +=则,即(1) 00022y PA y x x x =+≠+所在直线方程为:(),(-2)06=4(4,),2y x M x +与联立得-----------------------------------------------6分 002(4,).2y N x -同理可得-----------------------------------------------------8分 00120062(5,),(3,)22y y MF NF x x ∴=--=--+- 2020*********(1)1241515644x y MF NF x x ⨯-⋅=+=+=--------------------------10分 (3) 2122()MF NF b ⋅=定值,下证之--------------------------------------------11分22212221,(,0),(,0),(,0),(,0):x y a A a B a F c F c l x a b c +=--=证明:椭圆方程为,22222000000222(,),1=-x y x P x y y b a b a+=设则,即(1)00y PA y x a x a x a=+≠+所在直线方程为:(),(-)22200()=(,),a a y a a c x M c c x a ++与联立得2200()(,).a a y a c N c x a --同理可得--------------14分 2222001200()()(,),(,).a a a y a y a a c c MF c NF c c x a c x a+-∴=---=--+- 4224022122220()a a y ac MF NF c c x a -⋅=-+-2224222()2()a c b b b c c+=-=定值--------------------------------16分20.解:(1)由题意,得2212(1)(1)1n n px qx a x a x a x +++++++=,显然2,x x 的系数为0,所以121+0++0a p a a p q =⎧⎨=⎩,从而1a p =-,22a p q =-.………………………4分(2)考虑(3)nx n ≥的系数,则有120n n n a pa qa --++=,……………5分因数列{}n a 是等差数列,所以1220n n n a a a ---+=,所以12(2+)(1)n n p a q a --=-对一切3n ≥都成立,……………7分若0n a =,则0p q ==,与220p q +≠矛盾,若数列{}n a 是等比数列,又据题意{}n a 是等差数列,则{}n a 是常数列,这与数列{}n a 的公差不为零矛盾, 所以210p q +=-=,即2,1p q =-=,……………9分 由(1)知12a =,23a =,所以1n a n =+.……………10分(其他方法:根据题意可以用p 、q 表示出1a ,2a ,3a ,4a ,由数列{}n a 为等差数列,利用2132a a a =+,3242a a a =+解方程组也可求得.其它解法酌情给分.)(3)111,(1).n n a an n n n a n a n -+-==+由(2)可知,()() 2121321212228,39,a a a a n a a a a =====∴<时,11-13(1).nn a a n nn n n nn a a -+≥>+>当时,,即()()下用数学归纳法证明.……………12分4333=81,4=64,8164,n =>1)当时,结论成立.13,(1)k k n k k k N k k +=≥∈>+2)设当时()时,结论成立,即有①. ……………13分1n k =+下面证明当时,结论也成立.由①得1211.(1)(2),,(1)21k kk k k k k k k k k ++>+>+>+++又因为即 221+1+11(1)(2)=()1,(2)2212(1)k k k k k kk k k k k k k k k k k k k +++++⋅>⋅=>++++++()所以()21+1+2,1k k k k n k ++>=+即()()所以结论在时也成立. 1-11)2)(3,).n n a a n n n n n N a a -≥∈>综合、,对任何结论成立,即()()……………16分。