高二数学必修二检测试题含答案
高二数学必修二第一章测试题
一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分)
1、 图(1)是由哪个平面图形旋转得到的( )
A B C D
2、过圆锥的高的三等分点作平行于底面的截面,它们把圆锥侧面分成的三部分的面积之比
( )
A.1:2:3 B.1:3:5 C.1:2:4 D.1:3:9
3、已知水平放置的ABC的平面直观图ABC是边长为a的正三角形,那么ABC的面积
为( )
A.262a B. 62a C. 232a D. 32a
4、已知圆柱与圆锥的底面积相等,高也相等,它们的体积分别为V1和V2,则V1:V2是:( )
A. 1:3 B. 1:1 C. 2:1 D. 3:1
5、如果两个球的体积之比为8:27,那么两个球的表面积之比为( )
A.8:27 B. 2:3 C.4:9 D. 2:9
6、有一个几何体的三视图及其尺寸如下(单位cm),则该几何体的表面积及体积为( )
A. 24πcm2,12πcm3 B. 15πcm2,12πcm
3
C. 24πcm2,36πcm3 D. 以上都不正确
7、一个球的外切正方体的表面积等于6 cm2,则此球的体积为( )
A.334cm B. 386cm C. 361cm D. 366cm
8、一个体积为38cm的正方体的顶点都在球面上,则球的表面积是( )
A.28cm B.212cm C.216cm D.220cm
9、一个正方体的顶点都在球面上,此球与正方体的表面积之比是( )
A. 3 B. 4 C. 2 D.
10、如右图为一个几何体的三视图,其中府视图为正三角形,A1B1=2,AA1=4,则该几何体的表
6
5
A
1
B1
C
1
面积为( )
A. 6+3 B. 24+3
C. 24+23 D. 32
一、选择题答题表
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
11. 长方体的共顶点的三个侧面面积分别为3,5,15,则它的体积为_______________.
12.一个半球的全面积为Q,一个圆柱与此半球等底等体积,则这个圆柱的全面积是 .
13、从长方体的一个顶点出发的三条棱上各取一点E、F、G,过此三点作长方体的截面,那么
截去的几何体是_________.
14、一个圆柱和一个圆锥的母线相等,底面半径也相等,则侧面积之比是_________.
三、解答题(本大题共6小题,15、16、17、18每题13分,19、20每题14分,共80分)
15.将圆心角为1200,面积为3的扇形,作为圆锥的侧面,求圆锥的表面积和体积.
16. (如图)在底半径为2母线长为4的圆锥中内接一个高为3的圆柱,求圆柱
的表面积
17、如图,在四边形ABCD中,,,,,AD=2,
求四边形ABCD绕AD旋转一周所成几何体的表面积及体积.
18.已知长方体的全面积为11,十二条棱长度之和为24,求长方体的对角线的长。
19.已知一个半径为3的球有一个内接正方体(几正方体的顶点都在球面上),求这个球的
球面面积与其内接正方体的全面积之比。
20.如图是从上下底面处在水平状态下的棱长为a的正方体ABCD-A1B1C1D1中分离出来的。
(1)11DCD在图中的度数和它表示的角的真实度数都是45,对吗?
(2)11ACD的真实度数是60,对吗?
(3)设BC=1,如果用图示中这样一个装置来盛水,那么最多能盛多少体
积的水?
参考答案
1.A;2.B;3.A;4.D;5.C;6.A;7.C;8.B;9.C;10.C.
11.15;12.910Q;13. 三棱锥;14.2:1
15.解:l=3,R=1;S=4;V=322.
16.R=1,h=3,S=2+23.
17.S=60+42;V=52-38=3148.
18.5
19.2.
20.(1)对.
(2)对.
(3)16
D C
B
D1 C1
A1 B1
人教A版高中数学必修二第9章章末检测(含答案)
第九章章末检测(时间:120分钟,满分150分)一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.)1.某防疫站对学生进行身体健康调查,欲采用分层随机抽样的方法抽取样本.某中学共有学生2 000名,从中抽取了一个样本量为200的样本,其中男生103名,则该中学共有女生为( )A .1 030名B .97名C .950名D .970名【答案】D 【解析】由题意,知该中学共有女生2 000×200-103200=970(名).故选D .2.(2020年北京期末)艺术体操比赛共有7位评委分别给出某选手的原始评分,评定该选手的成绩时,从7个原始评分中去掉1个最高分、1个最低分,得到5个有效评分.5个有效评分与7个原始评分相比,不变的数字特征是( )A .中位数B .平均数C .方差D .极差【答案】A 【解析】根据题意,从7个原始评分中去掉1个最高分、1个最低分,得到5个有效评分,与7个原始评分相比,不变的中位数.故选A .3.(2020年河北月考)已知某校高一、高二年级学生人数均为600人,参加社团的高一和高二的人数比为2∶3,现从参加社团的同学中按分层抽样的方式抽取45人,则抽取的高二学生人数为( )A .9B .18C .27D .36【答案】C 【解析】由分层抽样的性质可得,抽取的高二学生人数为45×32+3=27.故选C .4.(2020年永州月考)在样本频率分布直方图中,共有5个小长方形,已知中间小长方形的面积是其余4个小长方形面积之和的13,且中间一组的频数为10,则这个样本量是( )A .20B .30C .40D .50【答案】C 【解析】所有长方形的面积和为1,因为中间小长方形的面积是其余4个小长方形面积之和的13,所以中间的面积为14,又中间一组的频数为10,所以样本容量为10÷14=40.故选C .5.(2019年惠州期末)某地区连续六天的最低气温(单位:℃)为:9,8,7,6,5,7,则该六天最低气温的平均数和方差分别为( )A .7和53B .8和83C .7和1D .8和23【答案】A 【解析】由题意,六天最低气温的平均数x =16×(9+8+7+6+5+7)=7,方差s 2=16×[(9-7)2+(8-7)2+(7-7)2+(6-7)2+(5-7)2+(7-7)2]=53.故选A .6.假设从高一年级全体同学(500人)中随机抽出60人参加一项活动,利用随机数法抽取样本时,先将500名同学按000,001,…,499进行编号,如果从随机数表第8行第11列的数开始,按三位数连续向右读取,最先抽出的4名同学的号码是(下面摘取了此随机数表第7行和第8行)( )84421 75331 57245 50688 77047 44767 21763 35025 63016 37859 16955 56719 98105 07175 12867 35807 A .455 068 047 447 B .169 105 071 286 C .050 358 074 439 D .447 176 335 025【答案】B 【解析】由随机数表法的随机抽样的过程可知最先抽出的4名同学的号码为169,105,071,286.7.(2020年阜阳期末)某单位去年的开支分布的折线图如图1所示,在这一年中的水、电、交通开支(单位:万元)如图2所示,则去年的水费开支占总开支的百分比为( )图1图2A .6.25%B .7.5%C .10.25%D .31.25%【答案】A 【解析】由拆线图知去年水、电、交通支出占总支出的百分比为20%,由条形图得去年水、电、交通支出合计为250+450+100=800(万元),其中水费支出250(万元),∴去年的水费开支占总开支的百分比为250800×20%=6.25%.故选A .8.在发生某公共卫生事件期间,有专业机构认为该事件在一段时间内没有发生大规模群体感染的标志为“连续10天,每天新增疑似病例不超过7人”.根据过去10天甲、乙、丙、丁四地新增疑似病例数据,一定符合该标志的是( )A .甲地:总体均值为3,中位数为4B .乙地:总体均值为1,总体方差大于0C .丙地:中位数为2,众数为3D .丁地:总体均值为2,总体方差为3【答案】D 【解析】A 中,中位数为4,可能存在大于7的数;同理,在C 中也有可能;B 中的总体方差大于0,叙述不明确,如果方差太大,也有可能存在大于7的数;D 中,因为平均数为2,根据方差公式,如果有大于7的数存在,那么方差不可能为3.故选D .二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20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5分,有选错的得0分,部分选对的得3分.9.下列叙述正确的是( )A .极差与方差都反映了数据的集中程度B .方差是没有单位的统计量C .标准差比较小时,数据比较分散D .只有两个数据时,极差是标准差的2倍【答案】AD 【解析】由极差与方差的定义可知A 正确;方差是有单位的,其单位是原始数据单位的平方,B 错误;标准差较小时,数据比较集中,C 错误;只有两个数据x 1,x 2时,极差等于|x 2-x 1|,平均数为x 1+x 22,所以方差s 2=12⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1-x 1+x 222+⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2-x 1+x 222=14(x 1-x 2)2,则标准差s 2=12|x 2-x 1|,D 正确.故选AD .10.某学校为了调查学生在一周生活方面的支出情况,抽出了一个样本量为n 的样本,其频率分布直方图如图所示,其中支出在[50,60)元的学生有60人,则下列说法正确的是( )A .样本中支出在[50,60)元的频率为0.03B .样本中支出不少于40元的人数有132C .n 的值为200D .若该校有2 000名学生,则一定有600人支出在[50,60)元【答案】BC 【解析】A 中,样本中支出在[50,60)元的频率为1-(0.01+0.024+0.036)×10=0.3,故A 错误;B 中,样本中支出不少于40元的人数有0.0360.03×60+60=132,故B 正确;C 中,n =600.3=200,故C 正确;D 中,若该校有2 000名学生,则可能有600人支出在[50,60)元,故D 错误.故选BC .11.某地某所高中2019年的高考考生人数是2016年高考考生人数的1.5倍,为了更好地对比该校考生的升学情况,统计了该校2016年和2019年的高考升学情况,得到如下柱状图:则下列结论正确的是()A.与2016年相比,2019年一本达线人数有所增加B.与2016年相比,2019年二本达线人数增加了0.5倍C.与2016年相比,2019年艺体达线人数相同D.与2016年相比,2019年不上线的人数有所增加【答案】AD【解析】依题意,设2016年高考考生人数为x,则2019年高考考生人数为1.5x,由24%·1.5x-28%·x=8%·x>0,故选项A正确;由(40%·1.5x-32%·x)÷32%·x =0.875,故选项B不正确;由8%·1.5x-8%·x=4%·x>0,故选项C不正确;由28%·1.5x -32%·x=10%·x>0,故选项D正确.故选AD.12.给出三幅统计图如图所示:A.从折线统计图能看出世界人口的变化情况B.2050年非洲人口将达到大约15亿C .2050年亚洲人口比其他各洲人口的总和还要多D .从1957年到2050年各洲中北美洲人口增长速度最慢【答案】AC 【解析】从折线统计图能看出世界人口的变化情况,故A 正确;从条形统计图中可知2050年非洲人口大约将大于15亿,故B 错误;从扇形统计图中可知2050年亚洲人口比其他各洲人口的总和还要多,故C 正确;由题中三幅统计图并不能得出从1957年到2050年中哪个洲人口增长速度最慢,故D 错误.故选AC .三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,请把答案填写在题中横线上) 13.一支田径队有男运动员48人,女运动员36人,若用分层抽样的方法从该队的全体运动员中抽取一个样本量为21的样本,则抽取男运动员的人数为________.【答案】12 【解析】抽取的男运动员的人数为2148+36×48=12. 14.将样本量为100的某个样本数据拆分为10组,若前七组的频率之和为0.79,而剩下的三组的频率依次相差0.05,则剩下的三组中频率最高的一组的频率为________.【答案】0.12 【解析】设剩下的三组中频率最高的一组的频率为x ,则另两组的频率分别为x -0.05,x -0.1.因为频率总和为1,所以0.79+(x -0.05)+(x -0.1)+x =1,解得x =0.12.15.12,13,25,26,28,31,32,40的25%分位数为________.【答案】19 【解析】因为8×25%=2,8×80%=6.4,所以25%分位数为x 2+x 32=13+252=19.16.下图是根据某中学为地震灾区捐款的情况而制作的统计图,已知该校共有学生3 000人,由统计图可得该校共捐款为________元.【答案】37 770 【解析】由扇形统计图可知,该中学高一、高二、高三分别有学生960人、990人、1 050人.由条形统计图知,该中学高一、高二、高三人均捐款分别为15元、13元、10元,所以共捐款15×960+13×990+10×1 050=37 770(元).四、解答题(本大题共6小题,17题10分,其余小题为12分,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.为调查某班学生的平均身高,从50名学生中抽取110,应如何抽样?若知道男生、女生的身高显著不同(男生30人,女生20人),应如何抽样?解:从50名学生中抽取110,即抽取5人,采用简单随机抽样法(抽签法或随机数法).若知道男生、女生的身高显著不同,则采用分层抽样法,按照男生与女生的人数比为30∶20=3∶2进行抽样,则男生抽取3人,女生抽取2人.18.(2020年辽宁学业考试)某学校随机抽取部分新生调查其上学所需时间(单位:分钟),并将所得数据绘制成频率分布直方图(如图).已知上学所需时间的范围是[0,100],样本数据分组为[0,20),[20,40),[40,60),[60,80),[80,100].(1)求直方图中x的值;(2)如果上学所需时间在[60,100]的学生可申请在学校住宿,请估计该校800名新生中有多少名学生可以申请住宿.解:(1)由直方图可得到20x+0.025×20+0.006 5×20+0.003×2×20=1,解得x=0.012 5.(2)由直方图可知,新生上学所需时间在[60,100]的频率为0.003×2×20=0.12,所以800×0.12=96(名).所以800名新生中估计有96名学生可以申请住宿.19.某汽车制造厂分别从A,B两种轮胎中各随机抽取了8个进行测试,列出了每一个轮胎行驶的最远里程数(单位:1 000 km):轮胎A96112971081001038698轮胎B10810194105969397106(1)分别计算(2)分别计算A,B两种轮胎行驶的最远里程的极差、方差;(3)根据以上数据,你认为哪种型号轮胎的性能更加稳定?解:(1)A 轮胎行驶的最远里程的平均数为18×(96+112+97+108+100+103+86+98)=100,中位数为12×(100+98)=99.B 轮胎行驶的最远里程的平均数为18×(108+101+94+105+96+93+97+106)=100,中位数为12×(101+97)=99.(2)A 轮胎行驶的最远里程的极差为112-86=26,方差为18×[(-4)2+122+(-3)2+82+02+32+(-14)2+(-2)2]=55.25,B 轮胎行驶的最远里程的极差为108-93=15,方差为18×[82+12+(-6)2+52+(-4)2+(-7)2+(-3)2+62]=29.5,(3)根据以上数据,A 轮胎和B 轮胎的最远行驶里程的平均数相同,但B 轮胎行驶的最远里程的极差和方差相对于A 轮胎较小,所以B 轮胎性能更加稳定.20.某幼儿园根据部分同年龄段女童的身高数据绘制了频率分布直方图,其中身高的变化范围是[96,106](单位:厘米),样本数据分组为[96,98),[98,100),[100,102),[102,104),[104,106].(1)求出x 的值;(2)已知样本中身高小于100厘米的人数是36,求出总样本量N 的数值;(3)根据频率分布直方图提供的数据及(2)中的条件,求出样本中身高位于[98,104)的人数.解:(1)由题意(0.050+0.100+0.150+0.125+x )×2=1,解得x =0.075. (2)设样本中身高小于100厘米的频率为p 1,则p 1=(0.050+0.100)×2=0.300. 而p 1=36N ,∴N =36p 1=360.300=120.(3)样本中身高位于[98,104)的频率p 2=(0.100+0.150+0.125)×2=0.750,∴身高位于[98,104)的人数n =p 2N =0.750×120=90.21.为了让学生了解环保知识,增强环保意识,某中学举行了一次环保知识竞赛,共有900名学生参加了这次竞赛.为了了解本次竞赛的成绩情况,从中抽取了部分学生的成绩(得分取正整数,满分为100分)进行统计.请你根据下面尚未完成的频率分布表和频率分布直方图,解答下列问题:组号 分组 频数 频率 1 [50,60) 4 0.08 2 [60,70) 8 0.16 3 [70,80) 10 0.20 4 [80,90) 16 0.32 5 [90,100] 合计—(1)填充频率分布表中的空格;(2)如图,不具体计算频率组距,补全频率分布直方图;(3)估计这900名学生竞赛的平均成绩(结果保留整数,同一组中的数据用该组区间的中点值作代表).解:(1)40.08=50,即样本量为50.第5组的频数为50-4-8-10-16=12,从而第5组的频率为1250=0.24.又各小组频率之和为1,所以频率分布表中的四个空格应分别填12,0.24,50,1.(2)设第一个小长方形的高为h 1,第二个小长方形的高为h 2,第五个小长方形的高为h 5,则h 1h 2=48=12,h 1h 5=412=13. 补全的频率分布直方图如图所示.(3)50名学生竞赛的平均成绩为x =4×55+8×65+10×75+16×85+12×9550=79.8≈80(分).所以估计这900名学生竞赛的平均成绩约为80分.22.共享单车入驻泉州一周年以来,因其“绿色出行,低碳环保”的理念而备受人们的喜爱,值此周年之际,某机构为了了解共享单车使用者的年龄段、使用频率、满意度等三个方面的信息,在全市范围内发放5 000份调查问卷,回收到有效问卷3 125份,现从中随机抽取80份,分别对使用者的年龄段、26~35岁使用者的使用频率、26~35岁使用者的满意度进行汇总,得到如下三个表格:表(一)使用者年龄段25岁以下26岁~35岁36岁~45岁45岁以上人数2040 1010表(二)使用频率 0~6次/月7~14次/月15~22次/月23~31次/月人数510 205表(三)满意度 非常满意(9~10)满意(8~9)一般(7~8)不满意(6~7)人数1510105(1)依据上述表格完成下列三个统计图形:(2)某城区现有常住人口30万,请用样本估计总体的思想,试估计年龄在26岁~35岁之间,每月使用共享单车在7~14次的人数.解:(1)(2)由表(一)可知年龄在26岁~35岁之间的有40人,占总抽取人数的12,所以30万人口中年龄在26岁~35岁之间的约有30×12=15(万人).由表(二)可知,年龄在26岁~35岁之间每月使用共享单车在7~14次之间的有10人,占总抽取人数的14,所以年龄在26岁~35岁之间的15万人中,每月使用共享单车在7~14次之间的约有15×14=154(万人).。
高中数学选择性必修二 高二上学期数学期末测试卷(A卷 夯实基础)同步单元AB卷(含答案)
班级 姓名 学号 分数高二上学期数学期末测试卷(A 卷·夯实基础)注意事项:本试卷满分150分,考试时间120分钟.答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级等信息填写在试卷规定的位置.一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)1.过两点()()5,,3,1A y B -的直线的倾斜角是135°,则y 等于( ) A .2 B .2- C .3 D .3-【答案】D 【详解】因为斜率tan1351k ︒==-,所以1153y k +==--,得3y =-. 故选:D.2.40y --=,经直线10x y +-=反射,则反射光线所在直线的方程是( ) A50y ++= B.40x += C.50x += D.0x +=【答案】C 【详解】40y --=,令0x =,解得4y =-, 设()0,4A -,关于直线10x y +-=的对称点为(),B m n , 则4141022n mm n +⎧=⎪⎪⎨-⎪+-=⎪⎩,解得51m n =⎧⎨=⎩,即()5,1B ,40y --=,令x =1y =-,设)1C-,关于直线10x y +-=的对称点为(),D a b ,则11102b =--=,解得21a b =⎧⎪⎨=⎪⎩(2,1D ,BD k ==直线BD:)15y x -=-,即50x =。
故选:C3.已知异面直线,a b 的方向向量分别是()()2,1,3,1,3,2m n --==,则,a b 夹角的大小是( ) A .56πB .34π C .3π D .6π【答案】C 【详解】异面直线,a b 的方向向量分别是()()2,1,3,1,3,2m n --==∴21132371cos ,1424m n m n m n⨯+⨯-+⨯-⋅-====-, 异面直线,a b 所成角为范围为02πθ<≤,,a b ∴夹角的大小是3π故选:C4.设数列{}n a 的前n 项和S n =n 2,则a 8的值为( ) A .15 B .16C .49D .64【答案】A 【详解】878644915a S S =-=-= 故选:A5.已知在等比数列{}n a 中,3544a a a =,等差数列{}n b 的前n 项和为n S ,且74b a =,则13S =( ) A .26 B .52 C .78 D .104【答案】B 【详解】因为在等比数列{}n a 中,3544a a a =,可得2444a a =,40a ≠,解得44a =,又因为数列{}n b 是等差数列,744b a ==,则()13113711313134522S b b b =⨯+==⨯=.故选:B.6.直三棱柱111ABC A B C -中,90BCA ∠=,M 、N 分别是11A B 、11A C 的中点,1BC CA CC ==,则BM 与NA 所成的角的余弦值为( )A .BCD . 【答案】C 【详解】由题意可知1CC ⊥平面ABC ,且90BCA ∠=,以点C 为坐标原点,CA 、CB 、1CC 所在直线分别为x 、y 、z 轴建立如下图所示的空间直角坐标系,设12BC CA CC ===,则()2,0,0A 、()0,2,0B 、()1,0,2N 、()1,1,2M ,()1,0,2AN =-,()1,1,2BM =-,30cos ,56AN BM AN BM AN BM⋅<>===⨯⋅故BM 与NA 30故选:C.7.设抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,M 为抛物线C 上一点,N (2,2),则MF MN +的最小值为( ) A .3 B .2C .1D .4【答案】A 【详解】因为抛物线C :y 2=4x 的焦点为F (1,0),准线为1x =-, 根据抛物线定义可知MF =1M x +,所以当MN 垂直抛物线准线时,MF MN +最小, 最小值为:13N x +=. 故选:A .8.已知椭圆C :2222x y a b +=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1、F 2,离心率为34,点P 为椭圆上一点,若∠F 1PF 2=π2,且F 1PF 2内切圆的半径为1,则C 的方程为( ) A .22167x y +=1B .223214x y +=1C .24x +y 2=1D .22447x y +=1【答案】A 【详解】易知F 1PF 2中,内切圆半径r =1212-2PF PF F F +=a -c =1,又离心率为34c a =,解得a =4,c =3,所以椭圆C 的方程为22167x y +=1. 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3分,有选错的得0分)9.已知等差数列{}n a 的公差为d ,前n 项和为n S ,316a =,512a =,则( ) A .2d =- B .124a =C .2628a a +=D .n S 取得最大值时,11n =【答案】AC 【详解】解法一:由题可得11216,412a d a d +=⎧⎨+=⎩,解得120,2,a d =⎧⎨=-⎩故选项A 正确,选项B 错误;易知()()2012222n a n n =+-⨯-=-+,则26181028a a +=+=,选项C 正确.因为1020a =>,110a =,1220a =-<,所以当10n =或11时,n S 取得最大值(技巧:由0d <得数列{}n a 递减,进而判断n S 最大时的临界项) 选项D 错误. 故选:AC解法二:对于A :易知53212164d a a =-=-=-,所以2d =-,选项A 正确;对于B :()132162220a a d =-=-⨯-=,选项B 错误; 对于C :263528a a a a +=+=,选项C 正确;对于D :易知()()2012222n a n n =+-⨯-=-+,1020a =>,110a =,1220a =-<(技巧:由0d <得数列递减,进而判断n S 最大时的临界项)所以当10n =或11时,n S 取得最大值,所以选项D 错误. 故选:AC10.已知直线:440l kx y k -+-=与圆22:4440M x y x y +--+=,则下列说法中正确的是( )A .直线l 与圆M 一定相交B .若0k =,则直线l 与圆M 相切C .当1k =时,直线l 被圆M 截得的弦最长D .圆心M 到直线l的距离的最大值为【答案】BCD【详解】22:4440M x y x y +--+=,即()()22224x y -+-=,是以()2,2为圆心,以2为半径的圆,A.因为直线:440l kx y k -+-=,直线l 过()4,4,2244444440+-⨯-⨯+>,则()4,4在圆外,所以直线l 与圆M 不一定相交,故A 错误;B.若0k =,则直线:4l y =,直线l 与圆M 相切,故B 正确;C.当1k =时,直线l 的方程为0x y -=,过圆M 的圆心,即直线l 是直径所在直线,故C 正确;D.由圆的性质可知当直线l 与过点()4,4的直径垂直时,圆心M 到直线l 的距离的最大,此时=故D 正确,故选:BCD.11.已知点P 在双曲线22:1169x y C -=上,1F ,2F 分别为双曲线的左、右焦点,若12PF F △的面积为20,则下列说法正确的是( ) A .点P 到x 轴的距离为4 B .12523PF PF += C .12PF F △为钝角三角形 D .1260F PF ∠=︒【答案】AC 【详解】由双曲线的方程可得4a =,3b =,则5c =,由12PF F △的面积为20,得112102022P P c y y ⨯⨯=⨯⨯=,解得4P y =,即点P 到x 轴的距离为4,故A 选项正确; 将4P y =代入双曲线方程可得203P x =,根据双曲线的对称性可设20,43P ⎛⎫⎪⎝⎭,则2133PF =,由双曲线的定义知1228PF PF a -==,则11337833PF =+=, 则12133750333PF PF +=+=,故B 选项错误; 在12PF F △中,12371321033PF c PF =>=>=, 则24012020553PF k -==>-,21PF F ∠为钝角,则12PF F △为钝角三角形,故C 选项正确;()2222121212121212122100cos 22PF PF PF PF PF PF F F F PF PF PF PF PF -+-+-∠==13376410021891331133713372233-+⨯⨯⨯==-≠⨯⨯⨯, 则1260F PF ∠=︒错误, 故选:AC.12.已知函数()2ln f x x x =,下列说法正确的是( )A .当1x >时,()0f x >;当01x <<时,()0f x <B .函数()f x的减区间为(,增区间为)+∞C .函数()f x 的值域1,2e ⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭D .()1f x x ≥-恒成立 【答案】ACD 【详解】对于选项A ,当01x <<时,ln 0x <;当1x >时,ln 0x >,故选项A 正确; 对于选项B ,2ln 2ln 1fxx x x x x ,令()0f x '>可得2ln 10x ,有x >知函数()f x 的减区间为⎛⎝,增区间为⎫+∞⎪⎭,故选项B 错误;对于选项C ,由上可知()min 11e 2e f x f ===-,x →+∞时,()f x →+∞,故选项C 正确;对于选项D ,()22111ln 10ln 0f x x x x x x x x ≥-⇔-+≥⇔-+≥,令()211ln g x x x x=-+,有()()()22333121212x x x x x g x x x x x '-++--===+,令()0g x '>可得1x >,故函数()g x 的增区间为()1,+∞,减区间为()0,1,可得()()min 10g x g ==,故选项D 正确. 故选:ACD .三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.与直线3250x y -+=的斜率相等,且过点()4,3-的直线方程为_________ 【答案】392y x =+【详解】直线3250x y -+=的斜率为32,故所求直线方程为()3342-=+y x ,即392y x =+.故答案为:392y x =+. 14.数列{}n a 中,11a =,()*12,2nn n a a n N a +=∈+,则5a =___________ 【答案】13【详解】 122nn n a a a +=+,11a =, 则1212223a a a ==+,2322122a a a ==+,3432225a a a ==+,4542123a a a ==+. 故答案为:13.15.若函数()ln f x x x =+在x =1处的切线与直线y =kx 平行,则实数k =___________. 【答案】2 【详解】∵()ln f x x x =+, ∴1()1f x x '=+,1(1)121f '=+=,又函数()ln f x x x =+在x =1处的切线与直线y =kx 平行, ∴2k =. 故答案为:2.16.设5(4P -是双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>上一点,1(2,0)F -是C 的左焦点,Q 是C右支上的动点,则C 的离心率为______,1PQF △面积的取值范围是_______. 【答案】2)+∞ 【详解】双曲线C 的右焦点为2(2,0)F,则13||2PF =,27||2PF ,因点P 在双曲线C 上,则由双曲线定义得2122a PF PF =-=,即1a =,又2c =, 所以双曲线C 的离心率为2ce a==;因直线PF 1的斜率1PF k =ba=1PF 与双曲线C 在第一、三象限的渐近线平行,则这条渐近线与直线1PF 0y -+的距离d ==上的点Q 到直线PF 1距离h d >=,于是得11113222PQF SPF h =⋅⋅>⨯所以1PQF △面积的取值范围是)+∞.故答案为:2;)+∞ 四、解答题(本大题共6小题,共70分)17.已知圆()22:20C x y mx y m R ++-=∈,其圆心在直线0x y +=上.(1)求m 的值;(2)若过点()1,1的直线l 与C 相切,求l 的方程. 【答案】 (1)2m =(2)20x y +-=或0x y -= 【详解】 (1)圆C 的标准方程为:222(1)124m m x y ⎛⎫++-=+⎪⎝⎭, 所以,圆心为,12m ⎛⎫- ⎪⎝⎭由圆心在直线0x y +=上,得2m =. 所以,圆C 的方程为:22(1)(1) 2.x y ++-=(2)由题意可知直线l 的斜率存在,设直线l 的方程为:()11y k x -=-, 即10,kx y k --+=由于直线l 和圆C解得:1k =±所以,直线方程为:20x y +-=或0x y -=.18.如图,在三棱锥P -ABC 中,△ABC 是以AC 为底的等腰直角三角形,PA =PB =PC =AC =4,O 为AC 的中点.(1)证明:PO ⊥平面ABC .(2)若点M 在棱BC 上,且二面角M -PA -C 为30°,求直线PC 与平面PAM 所成角的正弦值. 【答案】 (1)证明见解析. (2【详解】 (1)证明:连接BO,AB BC ==O 是AC 的中点,BO AC ∴⊥,且 2BO =,又 2PA PC PB AC ====,,PO AC PO ∴⊥=222PB PO BO =+,则PO OB ⊥,OB AC O =,OB ⊂平面ABC ,AC ⊂平面ABC ,PO ∴⊥平面ABC ,(2)解:建立以 O 为坐标原点,,,OB OC OP 分别为,,x y z 轴的空间直角坐标系如图所示,则()0,2,0A -,(0,0,P ,()0,2,0C ,()2,0,0B ,设(2,2,0)BM BC λλλ==-()01λ≤≤,则()()(2,2,0)2,2,022,22,0AM BM BA λλλλ=-=----=-+,所以PC 与平面PAM 所成角的正弦值为则平面PAC 的法向量为() 1,0,0m =, 设平面MPA 的法向量(,,),n x y z =则(0,2,PA =--20,n PA y ⋅=--= ()()22220n AM x y λλ⋅=-++=,令1z =,则y =(11x λλ+=-,二面角M PA C --为30︒,∴3cos302m n m n︒⋅==⋅, 即=13λ= 或 3λ=( 舍),设平面MPA的法向量(23,n =,(0,2,PC =-,设PC 与平面PAM 所成的角为θ,则|sin |cos ,|12PC n θ-=<>==+19.已知椭圆与双曲线221169x y -=具有共同的焦点1F 、2F ,点P 在椭圆上,12PF PF ⊥,____________①椭圆过点(),②椭圆的短轴长为10,③(①②③中选择一个) (1)求椭圆的标准方程; (2)求12PF F △的面积. 【答案】(1)条件选择见解析,椭圆方程为2215025x y += (2)1225PF F S=【详解】 (1)解:设椭圆方程()222222210,x y a b c a b a b+=>>=-.因为椭圆与双曲线221169x y -=具有共同的焦点,则225c =.选①:由已知可得a =225b =,椭圆方程为2215025x y +=; 选②:由已知可得5b =,则250a =,椭圆方程为2215025x y +=;选③得c a =,则250a =,椭圆方程为2215025x y +=. (2)解:由椭圆定义知122PF PF a +==, 又12PF PF ⊥,222124100PF PF c ∴+==②,由①可得2212121221002200PF PF PF PF PF PF ++⋅=+⋅=,解得1250PF PF ⋅=, 因此,12121252PF F SPF PF =⋅=. 20.设函数()322f x x x x =--++.(1)求()f x 在2x =-处的切线方程;(2)求()f x 的极大值点与极小值点;(3)求()f x 在区间[]5,0-上的最大值与最小值.【答案】(1)7100x y ++=;(2)极小值点为1x =-,极大值点为13x =; (3)()min 1f x =,()max 97f x =.【详解】(1)由题意得:()2321f x x x '=--+,则()212417f '-=-++=-,又()284224f -=--+=,()f x ∴在2x =-处的切线方程为()472y x -=-+,即7100x y ++=; (2)令()23210f x x x '=--+=,解得:1x =-或13x =, 则()(),,x f x f x '变化情况如下表:()f x ∴的极小值点为1x =-,极大值点为3x =; (3)由(2)知:()f x 在[)5,1--上单调递减,在(]1,0-上单调递增; 又()5125255297f -=--+=,()02f =,()111121f -=--+=, ()()min 11f x f ∴=-=,()()max 597f x f =-=.21.已知椭圆C 的离心率e =()1A ,)2A (1)求椭圆C 的方程;(2)设动直线:l y kx b =+与曲线C 有且只有一个公共点P ,且与直线2x =相交于点Q ,求证:以PQ 为直径的圆过定点()1,0N .【答案】(1)2212x y +=; (2)证明见解析.【详解】(1)椭圆长轴端点在x 轴上,∴可设椭圆方程为()222210x y a b a b+=>>,由题意可得:222a b c c e a a ⎧=+⎪⎪==⎨⎪⎪=⎩,解得:11a b c ⎧=⎪=⎨⎪=⎩,∴椭圆C 的方程为:2212x y +=; (2) 由2212x y y kx b ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩得:()222124220k x kbx b +++-=,曲线C 与直线l 只有一个公共点,()228120k b ∴=+-=,即2221b k =+,设(),P P P x y ,则()22422212P kb kb k x b b k =-=-=-+, 222221p P k b k y kx b b b b b-∴=+=-+==,21,k P b b ⎛⎫∴- ⎪⎝⎭; 由2y kx b x =+⎧⎨=⎩得:22x y k b =⎧⎨=+⎩,即()2,2Q k b +; ()1,0N ,211,k NP bb ⎛⎫∴=-- ⎪⎝⎭,()1,2NQ k b =+, 2210k k b NP NQ b b+∴⋅=--+=,即NP NQ ⊥, ∴以PQ 为直径的圆恒过定点()1,0N .22.已知函数()ln xe f x ax a x x=-+. (1)若a e =,求()f x 的极值点;(2)若()0f x ≥,求a 的取值范围.【答案】(1)极小值点为1,无极大值点(2)(,]e -∞【详解】(1)解:(1)()f x 定义域为(0,)+∞,222(1)(1)(1)()()x x x x xe e e x e e x x e ex f x e x x x x x -----'=-+=-=, 令(),(0,)x g x e ex x =-∈+∞,则()x g x e e '=-,当01x <<时,()0g x '<,当1x >时,()0g x '>,所以函数()g x 在()0,1上递减,在()1,+∞上递增,所以()()10g x g ≥=,即0x e ex -≥,当01x <<时,()0f x '<,当1x >时,()0f x '>,所以函数()f x 在()0,1上递减,在()1,+∞上递增,()f x ∴的极小值点为1,无极大值点;(2)由()0f x ≥得ln (ln )x x e a x x --≥,令ln ,(0,)t x x x =-∈+∞,则t e at ≥,111x t x x-'=-=, 当01x <<时,0t '<,当1x >时,0t '>,所以函数ln ,(0,)t x x x =-∈+∞在()0,1上递减,在()1,+∞上递增,所以当1x =时,min 1t =,[1+t ∴∈∞,),te a t∴≤, 令(),[1,)te m t t t =∈+∞,则2(1)()0t e t m t t -'=≥, 所以函数()t e m t t=在[1,)t ∈+∞上递增,所以min ()(1)m t m e ==, 所以a e ≤,所以a 的取值范围为(,]e -∞.。
人教A版高中数学必修二综合检测(含答案)
模块综合检测(时间:120分钟,满分150分)一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)1.(2019年河南二模)已知复数z =2+a i(a ∈R ),若|(1-i)z |=4,则a 的值为( ) A .2 B .±2 C .0D .±1【答案】B 【解析】∵z =2+a i ,∴(1-i)z =(1-i)(2+a i)=(2+a )+(a -2)i ,由|(1-i)z |=4,得(2+a )2+(a -2)2=4,解得a =±2.故选B .2.在△ABC 中,a =3,b =2,A =30°,则sin B =( ) A .13B .23C .23D .223【答案】A 【解析】由正弦定理得sin B =b sin A a =2×sin 30°3=13.3.(2019年淄博月考)样本量为100的样本数据被分为6组,如表:第5组的频率是(A .0.15 B .0.16 C .0.18D .0.20【答案】B 【解析】由图表可知,第5组的频数为100-14-17-18-20-15=16,∴第5组的频率为16100=0.16.故选B .4.(2019年南昌期末)已知向量a ,b 满足|a|=1,|a +b|=7,|a -b|=3,则|b|=( ) A .1 B .2 C .3D .4【答案】B 【解析】∵|a|=1,|a +b|=7,|a -b|=3,∴(a +b )2+(a -b )2=2(a 2+b 2)=2+2b 2=10,∴b 2=4,∴|b|=2.故选B .5.在某中学举行的环保知识竞赛中,将三个年级参赛学生的成绩进行整理后分为5组,绘制如图所示的频率分布直方图,图中从左到右依次为第一、第二、第三、第四、第五小组,已知第二小组的频数是40,则成绩在80~100分的学生人数是( )A .25B .20C .18D .15【答案】D 【解析】根据频率分布直方图,得第二小组的频率是0.04×10=0.4.∵频数是40,∴样本容量是400.4=100,又成绩在80~100分的频率是(0.01+0.005)×10=0.15,∴成绩在80~100分的学生人数是100×0.15=15.故选D .6.(2019年河南月考)市场调查发现,大约45的人喜欢在网上购买家用小电器,其余的人则喜欢在实体店购买家用小电器.经工商局抽样调查发现网上购买的家用小电器合格率约为1720,而实体店里的家用小电器的合格率约为910.现工商局12315电话接到一个关于家用小电器不合格的投诉,则这台被投诉的家用小电器是在网上购买的可能性是( )A .67B .56C .45D .25【答案】A 【解析】由题意,网上购买的家用小电器被投诉的概率为45×⎝⎛⎭⎫1-1720=12100,实体店里购买的家用小电器被投诉的概率为⎝⎛⎭⎫1-45×⎝⎛⎭⎫1-910=2100,故所求概率为p =1210012100+2100=67.故选A .7.我国南宋著名数学家秦九韶在他的著作《数书九章》卷五“田域类”里记载了这样一个题目:“今有沙田一段,有三斜,其小斜一十三里,中斜一十四里,大斜一十五里.里法三百步.欲知为田几何.”这道题讲的是有一块三角形的沙田,三边长分别为13里,14里,15里,假设1里按500米计算,则该沙田的面积为( )A .15平方千米B .18平方千米C .21平方千米D .24平方千米【答案】C 【解析】设在△ABC 中,a =13里,b =14里,c =15里,∴由余弦定理得cos C =132+142-1522×13×14=513,∴sin C =1213.故△ABC 的面积为12×13×14×1213×5002×11 0002=21(平方千米).故选C .8.在三棱锥A -BCD 中,△ABC 与△BCD 都是正三角形,平面ABC ⊥平面BCD ,若该三棱锥的外接球的体积为2015π,则△ABC 边长为( )A .332 B .634 C .633D .6【答案】D 【解析】如图,取BC 中点M ,连接AM ,DM .设等边三角形ABC 与等边三角形BCD 的外心分别为N ,G ,三棱锥外接球的球心为O ,连接OA ,OD ,ON ,OG .由V =4π3R 3=2015π,得外接球半径R =15.设△ABC 的边长为a ,则ON =GM =13DM =36a ,AN =23AM =33a .在Rt △ANO 中,由ON 2+AN 2=R 2,得a 212+a 23=15,解得a =6.故选D .二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20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5分,有选错的得0分,部分选对的得3分.9.下列说法中错误的是( )A .若事件A 与事件B 互斥,则P (A )+P (B )=1B .若事件A 与事件B 满足P (A )+P (B )=1,则事件A 与事件B 为对立事件C .“事件A 与事件B 互斥”是“事件A 与事件B 对立”的必要不充分条件D .某人打靶时连续射击两次,则事件“至少有一次中靶”与事件“至多有一次中靶”互为对立事件【答案】ABD 【解析】若事件A 与事件B 互斥,则有可能P (A )+P (B )<1,故A 不正确;若事件A 与事件B 为同一事件,且P (A )=0.5,则满足P (A )+P (B )=1,但事件A 与事件B 不是对立事件,B 不正确;互斥不一定对立,对立一定互斥,故C 正确;某人打靶时连续射击两次,事件“至少有一次中靶”与事件“至多有一次中靶”既不互斥也不对立,D 错误.故选ABD .10.如图是民航部门统计的今年春运期间十二个城市售出的往返机票的平均价格以及相比去年同期变化幅度的数据统计图表,根据图表,下面叙述正确的是( )A .深圳的变化幅度最小,北京的平均价格最高B .深圳和厦门的春运期间往返机票价格同去年相比有所下降C .平均价格从高到低居于前三位的城市为北京、深圳、广州D .平均价格的涨幅从高到低居于前三位的城市为天津、西安、厦门【答案】ABC 【解析】由图可知深圳对应的小黑点最接近0%,故变化幅度最小,北京对应的条形图最高,则北京的平均价格最高,A 正确;深圳和厦门对应的小黑点在0%以下,故深圳和厦门的价格同去年相比有所下降,B 正确;条形图由高到低居于前三位的城市为北京、深圳和广州,C 正确;平均价格的涨幅由高到低分别为天津、西安和南京,D 错误.故选ABC .11.△ABC 是边长为2的等边三角形,已知向量a ,b 满足AB →=2a ,AC →=2a +b ,则下列结论中正确的是( )A .a 为单位向量B .a ⊥bC .b ∥BC →D .(4a +b )⊥BC →【答案】ACD 【解析】由AB →=2a ,得a =12AB →,又AB =2,所以|a|=1,即a 是单位向量,A 正确;a ,b 的夹角为120°,B 错误;因为AC →=AB →+BC →=2a +b ,所以BC →=b ,C 正确;(4a +b )·BC →=4a·b +b 2=4×1×2×cos 120°+4=-4+4=0,D 正确.故选ACD .12.如图,点P 在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的面对角线BC 1上运动,则( )A .三棱锥A -D 1PC 的体积不变B .A 1P ∥平面ACD 1C .DP ⊥BC 1D .平面PDB 1⊥平面ACD 1【答案】ABD 【解析】连接BD 交AC 于点O ,连接DC 1交D 1C 于点O 1,连接OO 1,则OO 1∥BC 1,所以BC 1∥平面AD 1C ,动点P 到平面AD 1C 的距离不变,所以三棱锥P -AD 1C 的体积不变,又因为V 三棱锥P -AD 1C =V 三棱锥A -D 1PC ,所以A 正确;因为平面A 1C 1B ∥平面AD 1C ,A 1P ⊂平面A 1C 1B ,所以A 1P ∥平面ACD 1,B 正确;由于当点P 在B 点时,DB 不垂直于BC 1,即DP 不垂直BC 1,故C 不正确;由于DB 1⊥D 1C ,DB 1⊥AD 1,D 1C ∩AD 1=D 1,所以DB 1⊥平面AD 1C ,又因为DB 1⊂平面PDB 1,所以平面PDB 1⊥平面ACD 1,D 正确.故选ABD .三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,请把答案填写在题中横线上) 13.已知复数z =1+3i1-i,z 为z 的共轭复数,则z 的虚部为________.【答案】-2 【解析】由z =1+3i 1-i =(1+3i )(1+i )(1-i )(1+i )=-2+4i2=-1+2i ,得z =-1-2i ,∴复数z 的虚部为-2.14.(2019年郑州高一期末)水痘是一种传染性很强的病毒性疾病,易在春天爆发.市疾控中心为了调查某校高年级学生注射水症疫苗的人数,在高一年级随机抽取5个班级,这5个班级中抽取的人数分别为5,a,7,7,10,若把每个班级抽取的人数作为样本数据,已知样本平均数为7,则样本数据中的方差是________.【答案】2.8 【解析】由15×(5+a +7+7+10)=7,得a =6.所以样本数据的方差s 2=15×[(5-7)+(6-7)2+(7-7)2+(7-7)2+(10-7)2]=2.8.15.a ,b ,c 分别为△ABC 内角A ,B ,C 的对边.已知ab cos(A -B )=a 2+b 2-c 2,A =45°,a =2,则c =________.【答案】4105 【解析】由ab cos(A -B )=a 2+b 2-c 2,得cos(A -B )=2·a 2+b 2-c 22ab =2cosC =-2cos(A +B ),整理,得3cos A cos B =sin A sin B ,所以tan A tan B =3.又A =45°,所以tan A =1,tan B =3.由sin B cos B =3,sin 2B +cos 2B =1,得sin B =31010,cosB =1010.所以sin C =sin(A +B )=22⎝⎛⎭⎫31010+1010=255.由正弦定理,得c =a sin C sin A =4105. 16.(2020年北京期末)在平行四边形ABCD 中,已知AB →·AC →=AC →·AD →,|AC →|=4,|BD →|=2,则四边形ABCD 的面积是________.【答案】4 【解析】如图,∵AB →·AC →=AC →·AD →,∴AB →·(AB →+AD →)=(AB →+AD →)·AD →,∴AB →2+AB →·AD →=AD →2+AB →·AD →,∴AB →2=AD →2,∴|AB →|=|AD →|,∴四边形ABCD 为菱形.又|AC →|=4,|BD →|=2,∴四边形ABCD 的面积为12×4×2=4.四、解答题(本大题共6小题,17题10分,其余小题为12分,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.已知复数z =m 2-m i(m ∈R ),若|z |=2,且z 在复平面内对应的点位于第四象限. (1)求复数z ;(2)若z 2+az +b =1+i ,求实数a ,b 的值.解:(1)∵z =m 2-m i ,|z |=2,∴m 4+m 2=2,得m 2=1.又∵z 在复平面内对应的点位于第四象限,∴m =-1,即z =1-i.(2)由(1)得z =1-i ,∴z 2+az +b =1+i ⇒(1-i)2+a (1-i)+b =1+i. ∴(a +b )-(2+a )i =1+i ,∴⎩⎪⎨⎪⎧a +b =1,2+a =-1,解得a =-3,b =4.18.(2019年揭阳模拟)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边长分别是a ,b ,c . (1)若c =2,C =π3,且△ABC 的面积S =3,求a ,b 的值;(2)若sin C +sin(B -A )=sin 2A ,试判断△ABC 的形状.解:(1)由余弦定理得cos C =a 2+b 2-c 22ab ,即12=a 2+b 2-42ab,化简得a 2+b 2-ab =4.又因为12ab sin C =3,所以ab =4.联立⎩⎪⎨⎪⎧a 2+b 2-ab =4,ab =4,解得a =2,b =2.(2)由sin C +sin(B -A )=sin 2A , 得sin(A +B )+sin(B -A )=2sin A cos A ,即sin A cos B +cos A sin B +sin B cos A -cos B sin A =2sin A cos A , 化简得sin B cos A =sin A cos A .当cos A =0时,A =π2,△ABC 为直角三角形.当cos A ≠0时,得sin B =sin A ,即b =a ,△ABC 为等腰三角形.19.(2019年重庆期末)如图,在四棱锥P -ABCD 中,P A ⊥AB ,底面ABCD 是边长为3的正方形,E ,F ,G 分别是棱AB ,PB ,PC 的中点,P A =6,∠P AD =60°.(1)求证:平面EFG ∥平面P AD ; (2)求三棱锥B -EFG 的体积.解:(1)证明:∵E ,F ,G 分别是棱AB ,PB ,PC 的中点, ∴EF ∥P A ,FG ∥BC .∵底面ABCD 是正方形,∴AD ∥BC .∴AD ∥FG . ∵AD ⊂平面P AD ,FG ⊄平面P AD ,∴FG ∥平面P AD . 同理可证EF ∥平面P AD .又EF ∩FG =F ,∴平面EFG ∥平面P AD .(2)∵底面ABCD 是正方形,∴AB ⊥AD . ∵P A ⊥AB ,且AD ∩P A =A ,∴AB ⊥平面P AD . 由(1)知平面EFG ∥平面P AD ,∴BE ⊥平面EFG . ∴V B -EFG =13S △EFG ·BE .易知∠EFG =120°,EF =12P A =3,FG =12BC =32,BE =12AB =32.∴S △EFG =12·EF ·FG ·sin ∠EFG =938.∴V B -EFG =13×938×32=9316.20.(2020年昆明月考)某冰糖橙为甜橙的一种,云南著名特产,以味甜皮薄著称.该橙按照等级可分为四类:珍品、特级、优级和一级(每箱有5 kg).某采购商打算采购一批该橙子销往省外,并从采购的这批橙子中随机抽取100箱,利用橙子的等级分类标准得到的数据如表:(1)(2)按照分层抽样的方法,从这100箱橙子中抽取10箱,试计算各等级抽到的箱数; (3)若在(2)抽取的特级品和一级品的箱子上均编上号放在一起,再从中抽取2箱,求抽取的2箱中两种等级均有的概率.解:(1)依题意可知,样本中的100箱不同等级橙子的平均价格为36×410+30×310+24×110+18×210=29.4(元/kg).(2)依题意,珍品抽到110×40=4(箱),特级抽到110×30=3(箱),优级抽到110×10=1(箱),一级抽到110×20=2(箱).(3)抽到的特级有3箱,编号为A 1,A 2,A 3,抽到的一级有2箱,编号为B 1,B 2. 从中抽取2箱,有(A 1,A 2),(A 1,A 3),(A 1,B 1),(A 1,B 2),(A 2,A 3),(A 2,B 1),(A 2,B 2),(A 3,B 1),(A 3,B 2),(B 1,B 2)共10种可能,两种等级均有的有(A 1,B 1),(A 1,B 2),(A 2,B 1),(A 2,B 2),(A 3,B 1),(A 3,B 2)共6种可能,∴所求概率p =610=35.21.已知向量a =(3cos ωx ,sin ωx ),b =(cos ωx ,cos ωx ),其中ω>0,记函数f (x )=a·b . (1)若函数f (x )的最小正周期为π,求ω的值;(2)在(1)的条件下,已知△ABC 的内角A ,B ,C 对应的边分别为a ,b ,c ,若f ⎝⎛⎭⎫A 2=3,且a =4,b +c =5,求△ABC 的面积.解:(1)f (x )=a·b =3cos 2ωx +sin ωx ·cos ωx =3(cos 2ωx +1)2+sin 2ωx 2=sin ⎝⎛⎭⎫2ωx +π3+32. ∵f (x )的最小正周期为π,且ω>0, ∴2π2ω=π,解得ω=1. (2)由(1)得f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3+32. ∵f ⎝⎛⎭⎫A 2=3,∴sin ⎝⎛⎭⎫A +π3=32. 由0<A <π,得π3<A +π3<4π3,∴A +π3=2π3,解得A =π3.由余弦定理a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,得16=b 2+c 2-bc . 联立b +c =5,得bc =3.∴S △ABC =12bc sin A =12×3×32=334.22.“一带一路”是“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”的简称.某市为了了解人们对“一带一路”的认知程度,对不同年龄和不同职业的人举办了一次“一带一路”知识竞赛,满分为100分(90分及以上为认知程度高).现从参赛者中抽取了x 人,按年龄分成5组,第一组:[20,25),第二组:[25,30),第三组:[30,35),第四组:[35,40),第五组:[40,45),得到如图所示的频率分布直方图,已知第一组有6人.(1)求x ;(2)求抽取的x 人的年龄的中位数(结果保留整数);(3)从该市大学生、军人、医务人员、工人、个体户,五种人中用分层抽样的方法依次抽取6人,42人,36人,24人,12人,分别记为1~5组,从这5个按年龄分的组和5个按职业分的组中每组各选派1人参加知识竞赛,分别代表相应组的成绩,年龄组中1~5 组的成绩分别为93,96,97,94,90,职业组中1~5 组的成绩分别为93,98,94,95,90.(ⅰ)分别求5个年龄组和5个职业组成绩的平均数和方差;(ⅱ)以上述数据为依据,评价5个年龄组和5个职业组对“一带一路”的认知程度,并谈谈你的感想.解:(1)根据频率分布直方图得第一组的频率为0.01×5=0.05,∴6x =0.05,解得x =120.(2)设中位数为a ,则0.01×5+0.07×5+(a -30)×0.06=0.5,∴a =953≈32,则中位数为32.(3)(ⅰ)5个年龄组成绩的平均数为x 1=15×(93+96+97+94+90)=94,方差为s 21=15×[(-1)2+22+32+02+(-4)2]=6.5个职业组成绩的平均数为x 2=15×(93+98+94+95+90)=94,方差为s 22=15×[(-1)2+42+02+12+(-4)2]=6.8.(ⅱ)从平均数来看两组的认知程度相同,从方差来看年龄组的认知程度更稳定.。
(常考题)人教版高中数学必修第二册第二单元《复数》检测卷(含答案解析)(3)
一、选择题1.已知复数1z ,2z 满足()1117i z i +=-+,21z =,则21z z -的最大值为( ) A .3B .4C .5D .6 2.若复数(1a i z i i +=-是虚数单位)为纯虚数,则实数a 的值为( ) A .-2 B .-1 C .1 D .23.设i 为虚数单位,复数z 满足21i i z =-,则复数z 的共轭复数等于( ) A .1-iB .-1-iC .1+iD .-1+i 4.已知复数2a i i +-是纯虚数(i 是虚数单位),则实数a 等于 A .-2 B .2 C .12 D .-15.若复数z 满足()11z i i --⋅=+,则z =( )A B C .D .36.已知下列三个命题:①若复数z 1,z 2的模相等,则z 1,z 2是共轭复数;②z 1,z 2都是复数,若z 1+z 2是虚数,则z 1不是z 2的共轭复数;③复数z 是实数的充要条件是z z =.则其中正确命题的个数为( )A .0个B .1个C .2个D .3个7.已知(,)a bi a b R +∈是11i i +-的共轭复数,则a b +=( ) A .1- B .12- C .12 D .18.复数252i +i z =的共轭复数z 在复平面上对应的点在( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限 9.已知复数1223,z i z a bi =+=+(,R,0a b b 且∈≠),其中i 为虚数单位,若12z z 为实数,则a b 的值为( ) A .32- B .23- C .23 D .3210.设复数z 满足()1i i z +=,则z =( )A .2B .12CD .2 11.在下列命题中,正确命题的个数是( )①两个复数不能比较大小;②复数1z i =-对应的点在第四象限;③若22(1)(32)x x x i -+++是纯虚数,则实数1x =±;④若221223()()0z z z z -+-=,则123z z z ==.A .0B .1C .2D .3 12.复数21i z i +=-,i 是虚数单位,则下列结论正确的是 A .5z = B .z 的共轭复数为31+22i C .z 的实部与虚部之和为1 D .z 在复平面内的对应点位于第一象限二、填空题13.已知复数1510z i =+ ,234z i =-,复数z 满足12111z z z =+,则z =_____________.14.若复数z 满足|3|1z i -+,则32z i +-(i 为虚数单位)的最小值为______. 15.若复数72ai z i+=-的实部为3,其中a 是实数,i 是虚数单位,则2z 的虚部为______. 16.复数2021111i z i +⎛⎫=-+ ⎪-⎝⎭的辐角主值为________.17.如果虚数z 满足38z =,那么3222z z z +++的值是________.18.已知复数()()()4231234a i z i i -=-+⋅-,且1z =,则实数a =_________. 19.已知复数z 满足43(z i i i+=为虚数单位),则z 的共轭复数z =____. 20.如果复数z 的模不大于1,而z 的虚部的绝对值不小于,则复平面内复数z 的对应点组成图形的面积是___.三、解答题21.(1101032213122132i i i ⎛⎫⎛⎫++-+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪-+⎝⎭⎝⎭; (2)若复数z 满足112z z -=,1arg 3z z π-⎛⎫= ⎪⎝⎭,求复数3(2||)32z z z --的三角形式.22.已知i 是虚数单位,复数11()z ai a R =-∈,复数2z 的共轭复数234z i =-. (1)若12z z R +∈,求实数a 的值;(2)若12z z 是纯虚数,求1z . 23.i 是虚数单位,且2(1)2(5)3i i a bi i-+++=+(,a b ∈R ). (1)求,a b 的值;(2)设复数1()z yi y R =-+∈,且满足复数()a bi z +⋅在复平面上对应的点在第一、三象限的角平分线上,求||z .24.已知复数1sin 2i z x λ=+,2()i z m m x =+(,,m x λ∈R ),且12z z =. (1)若0λ=且0πx <<,求x 的值;(2)设()f x λ=;①求()f x 的最小正周期和单调递减区间;②已知当x α=时,12λ=,试求cos(4)3πα+的值. 25.已知m ∈R ,复数z =()()22211m m m m i m +++--,当m 为何值时: (1)z ∈R ;(2)z 是虚数;(3)z 是纯虚数.26.已知复数12i z m =-,复数21i z n =-,其中i 是虚数单位,m ,n 为实数. (1)若1m =,1n =-,求12z z +的值;(2)若212z z =,求m ,n 的值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.D解析:D【分析】先求得1z ,设出2z ,然后根据几何意义求得21z z -的最大值.【详解】 由()()()()11711768341112i i i i z i i i i -+--++====+++-,令2z x yi =+,x ,y R ∈,由 222||11z x y =⇒+=,()()2134z z x y i -=-+-=2z 对应点在单位圆上,所以21z z -表示的是单位圆上的点和点()3,4的距离, ()3,4到圆心()0,05=,单位圆的半径为1, 所以21max 516z z -=+=.故选:D【点睛】 本小题主要考查复数除法运算,考查复数模的最值的计算.2.C解析:C【分析】 利用复数代数形式的除法运算化简复数1a i z i+=-,再根据实部为0且虚部不为0求解即可. 【详解】 ()()()()i 1i i 11i 1i 1i 1i 22a a a a z +++-+===+-+-为纯虚数, 1010a a +≠⎧∴⎨-=⎩,即1a =,故选C. 【点睛】本题考查复数代数形式的除法运算,考查复数的基本概念,是基础题. 复数是高考中的必考知识,主要考查复数的概念及复数的运算.要注意对实部、虚部的理解,掌握纯虚数、共轭复数、复数的模这些重要概念,复数的运算主要考查除法运算,通过分母实数化转化为复数的乘法,运算时特别要注意多项式相乘后的化简,防止简单问题出错,造成不必要的失分.3.B解析:B【分析】利用复数的运算法则解得1z i =-+,结合共轭复数的概念即可得结果.【详解】∵复数z 满足21i i z=-,∴()()()2121111i i i z i i i i +===---+, ∴复数z 的共轭复数等于1i --,故选B.【点睛】本题考查了复数的运算法则、共轭复数的定义,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.4.C解析:C【解析】2a i i +-21255a a i -+=+是纯虚数,所以21210,0552a a a -+=≠∴=,选C. 5.A解析:A【分析】把已知等式变形,利用复数代数形式的乘除运算化简,再由复数模的计算公式求解.【详解】由()11z i i --⋅=+,得()()21111i i i z i i i +-+--===--,则2z i =-+,∴z ==故选:A【点睛】本题主要考查了复数的除法运算,复数的模的运算,属于中档题. 6.C解析:C【分析】运用复数的模、共轭复数、虚数等知识对命题进行判断.【详解】对于①中复数1z 和2z 的模相等,例如1=1+z i ,2z ,则1z 和2z 是共轭复数是错误的;对于②1z 和2z 都是复数,若12+z z 是虚数,则其实部互为相反数,则1z 不是2z 的共轭复数,所以②是正确的;对于③复数z 是实数,令z a =,则z a =所以z z =,反之当z z =时,亦有复数z 是实数,故复数z 是实数的充要条件是z z =是正确的.综上正确命题的个数是2个.故选C【点睛】本题考查了复数的基本概念,判断命题是否正确需要熟练掌握基础知识,并能运用举例的方法进行判断,本题较为基础.7.A解析:A【解析】【分析】先利用复数的除法运算法则求出11i i+-的值,再利用共轭复数的定义求出a +bi ,从而确定a ,b 的值,求出a +b . 【详解】 ()()21(1)21112i i i i i i ++===-+-i ,∴a +bi =﹣i ,∴a =0,b =﹣1,∴a +b =﹣1,故选:A .【点睛】本题主要考查了复数代数形式的乘除运算,考查了共轭复数的概念,是基础题. 8.C解析:C【解析】【分析】根据复数的运算求得2i z =-+,得到z 2i =--,再根据复数的表示,即可求解,得到答案.【详解】由题意,根据复数的运算可得复数252i +i 2i z ==-+, 则z 2i =--,所以z 对应点(2,1)--在第三象限,故选C .【点睛】本题主要考查了复数的运算,以及复数的表示,其中解答中熟记复数的运算法则,以及复数的表示是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.9.B解析:B【分析】先根据复数乘法计算,再根据复数概念求a,b 比值.【详解】因为()1223(z z i a bi =++)()23(32a b a b =-++) i , 所以320a b +=,因为0b ≠,所以23a b =-,选B. 【点睛】本题重点考查复数的基本运算和复数的概念,属于基本题.首先对于复数的四则运算,要切实掌握其运算技巧和常规思路,如()()()(),(,,.)++=-++∈a bi c di ac bd ad bc i a b c d R . 其次要熟悉复数相关基本概念,如复数(,)a bi a b R +∈的实部为a 、虚部为b 、模为(,)a b 、共轭为.-a bi10.A解析:A【解析】由()1i z i +=,得()()()i 1i i 11i 1i 1i 1i 22z -=+++-==,z ∴=故选A . 11.A解析:A【解析】对于选项①,不能说两个复数不能比较大小,如复数3和4就可比较大小,所以该命题是错误的.对于选项②,复数1z i =-对应的点在第二象限,所以该命题是错误的.对于选项③,若()()22132x x x i -+++是纯虚数,则21x -=0且232x x ++≠0,所以x=1,所以该命题是错误的. 对于选项④,若()()2212230z z z z -+-=,可以123,0,1z i z z ===, 所以该命题是错误的. 故选A. 12.D解析:D【分析】 利用复数的四则运算,求得1322z i =+,在根据复数的模,复数与共轭复数的概念等即可得到结论.【详解】 由题意()()()()22121313111122i i i i z i i i i i ++++====+--+-,则2z ==,z 的共轭复数为1322z i =-, 复数z 的实部与虚部之和为2,z 在复平面内对应点位于第一象限,故选D .【点睛】复数代数形式的加减乘除运算的法则是进行复数运算的理论依据,加减运算类似于多项式的合并同类项,乘法法则类似于多项式乘法法则,除法运算则先将除式写成分式的形式,再将分母实数化,其次要熟悉复数相关基本概念,如复数(,)a bi a b R +∈的实部为a 、虚部为b (,)a b 、共轭为a bi -.二、填空题13.【分析】根据复数的四则运算公式求得再结合复数的模的计算公式即可求解【详解】由题意复数则所以所以故答案为:【点睛】本题主要考查了复数的四则运算以及复数模的计算其中解答中熟记复数的四则运算公式以及复数模【分析】根据复数的四则运算公式,求得552z i =-,再结合复数的模的计算公式,即可求解. 【详解】 由题意,复数1510z i =+ ,234z i =-, 则()()()()1211111510344251034510510343425i i i z z z i i i i i i -++=+=+=+=+-+--+, 所以()()()254225554242422i z i i i i ⨯-===-++-,所以z ==.故答案为:2. 【点睛】本题主要考查了复数的四则运算,以及复数模的计算,其中解答中熟记复数的四则运算公式,以及复数模的计算公式,准确运算是解答的关键,着重考查推理与运算能力. 14.【分析】设由知点在以为圆心1为半径的圆上及圆的内部表示点与点的距离数形结合即可得到答案【详解】设由可得此式表示复平面上的点在以为圆心1为半径的圆上及圆的内部此式表示点与点的距离故所以的最小值为故答案1【分析】设,,z a bi a b R =+∈,由||1z i +,知点(,)P a b在以1)A -为圆心,1为半径的圆上及圆的内部,2z i =(,)P a b与点(2)B 的距离,数形结合即可得到答案.【详解】设,,z a bi a b R =+∈,由||1z i +可得22((1)1a b -++≤,此式表示复平面上 的点(,)P a b在以1)A -为圆心,1为半径的圆上及圆的内部,2z i =(,)P a b与点(2)B 的距离,故min 11PB AB =-==1.所以2z i +-1.1【点睛】本题考查复数的几何意义,考查学生数形结合思想以及数学运算求解能力,是一道中档题. 15.6【分析】化简复数实部为3求出a 进而求出【详解】解:由题意知的虚部为6故答案为:6【点睛】本题考查复数的基础知识和含参复数的运算属于基础题解析:6【分析】化简复数,实部为3,求出a ,进而求出2z .【详解】 解:7(7)(2)2(2)(2)ai ai i z i i i +++==--+(14)(72)1472555a a i a a i -++-+==+. 由题意知1435a -=,1a ∴=-, 3z i ∴=+,286z i ∴=+,2z ∴的虚部为6.故答案为:6.【点睛】本题考查复数的基础知识和含参复数的运算,属于基础题.16.【分析】先化简再根据辐角主值的定义求解即可【详解】因为所以所以所以复数z 的辐角主值为故答案为:【点睛】本题主要考查了复数的基本运算与辐角主值的辨析属于基础题 解析:34π 【分析】 先化简2021111i z i +⎛⎫=-+ ⎪-⎝⎭再根据辐角主值的定义求解即可.【详解】 因为11i i i +=-,所以2021202111i i i i +⎛⎫== ⎪-⎝⎭所以331cos sin 44z i i ππ⎫=-+=+⎪⎭,所以复数z 的辐角主值为34π. 故答案为:34π 【点睛】 本题主要考查了复数的基本运算与辐角主值的辨析,属于基础题.17.6【分析】利用立方差公式由得再将所求式子进行等价变形为最后利用整体代入计算求值【详解】由得又z 为虚数得∴故答案为:6【点睛】本题考查立方差公式的应用复数的四则运算考查转化与化归思想考查逻辑推理能力和 解析:6【分析】利用立方差公式,由38z =,得()2(2)240z z z -++=,再将所求式子进行等价变形为()323222242z z z z z z +++=+++-,最后利用整体代入计算求值.【详解】由38z =,得()2(2)240z z z -++=.又z 为虚数,得2240z z ++=.∴()3232222428026z z z z z z +++=+++-=+-=.故答案为:6【点睛】本题考查立方差公式的应用、复数的四则运算,考查转化与化归思想,考查逻辑推理能力和运算求解能力,求解时注意整体代入法的灵活运用. 18.【分析】化简的表达式根据列方程由此求得的值【详解】依题意由于即即即即解得故填:【点睛】本小题主要考查复数的除法乘法和乘方运算考查复数模的运算考查运算求解能力属于中档题解析:2±【分析】化简z 的表达式,根据1z =列方程,由此求得a 的值.【详解】依题意,()()()433434a i z i i -=--⋅-()()()()44343434i i a i i ---⋅-=-42534a i i -⎛⎫=-⋅ ⎪-⎝⎭()()()()434253434a i i i i ⎡⎤-+=-⋅⎢⎥-+⎣⎦()434432525a a i ++-⎡⎤=-⋅⎢⎥⎣⎦,由于1z =,即()4344325125a a i ++-⎡⎤-⋅=⎢⎥⎣⎦,即()()44344334431252525a a i a a i ++-++-⎡⎤==⎢⎥⎣⎦,即()24334125255a a i -++=,即223443125255a a +-⎛⎫⎛⎫+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,22525125a +=,24a =,解得2a =±. 故填:2±【点睛】本小题主要考查复数的除法、乘法和乘方运算,考查复数模的运算,考查运算求解能力,属于中档题. 19.【分析】利用复数的运算法则共轭复数的定义即可得出结果【详解】由可得即所以故答案是:【点睛】该题考查的是有关复数的问题涉及到的知识点有复数的运算法则以及共轭复数的概念属于简单题目解析:34i -+【分析】利用复数的运算法则、共轭复数的定义即可得出结果.【详解】 由43z i i +=可得34z i i =-,即23434z i i i =-=--, 所以34z i =-+,故答案是:34i -+.【点睛】该题考查的是有关复数的问题,涉及到的知识点有复数的运算法则以及共轭复数的概念,属于简单题目.20.【解析】分析:先根据复数的模以及复数的虚部列不等式再根据扇形面积减去三角形面积得弓形面积详解:设则如图因此复平面内复数z 的对应点组成图形为两个弓形其面积为扇形面积减去三角形面积是点睛:本题重点考查复 解析:23-3π 【解析】分析:先根据复数的模以及复数的虚部列不等式,再根据扇形面积减去三角形面积得弓形面积.详解:设(,)z x yi x y R =+∈,则2211,2x y y +≤≥ ,如图,2.3AOB π∠=因此复平面内复数z 的对应点组成图形为两个弓形,其面积为扇形面积减去三角形面积是21212232(111sin )23233πππ⨯⋅-⨯⨯⨯=- 点睛:本题重点考查复数的基本运算和复数的概念,属于基本题.首先对于复数的四则运算,要切实掌握其运算技巧和常规思路,如()()()(),(,,.)++=-++∈a bi c di ac bd ad bc i a b c d R . 其次要熟悉复数相关基本概念,如复数(,)a bi a b R +∈的实部为a 、虚部为b 22a b +(,)a b 、共轭为.-a bi三、解答题21.(1)122-;(2)22(cos sin )233i ππ+; 【分析】(1)由(1)cos sin 244i i ππ+=+,1cos()sin()2233i i ππ-+=-+-,结合复数的三角形式的乘方运算即可求值;(2)由题意得11(cos sin )233z i z ππ-=+,进而得到z 、z 代入目标式化简后转化为三角形式即可.【详解】(11010101011(1)122222i i i i i ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛++-+=-+++-+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ -⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,而101010101(1)(cos sin )[cos()sin()]2224433i i i i i i ππππ⎛⎫⎛-+++-+=-+++-+- ⎪ ⎪ ⎝⎭⎝⎭∴原式551010221(cossin )[cos()sin()]cos sin 2233332i i i i i i ππππππ=-+++-+-=-+++=-; (2)由题意知:11(cos sin )233z i z ππ-=+,所以(cos sin )333z i ππ=+,sin )33z i ππ=-,∴322(2||)3sin )233z z i i z ππ--+=-=+ 【点睛】本题考查了复数的三角形式,利用复数三角形式的乘方运算化简求值,并由已知复数的模、复角求目标复数的三角形式.22.(1)4;(2)54. 【分析】(1)先求出124(4)z +z =+a i -,再根据12z z R +∈,求出实数a 的值;(2)由已知得1234(34)25z a a i z --+=,再根据12z z 是纯虚数求出a 的值即得解. 【详解】 223434z i z i =-∴=+(1)由已知得12(1)(34)4(4)z +z =ai ++i =+a i --12,40z z R a +∈-=∴4a ∴=(2)由已知得121(1)(34)34(34)34(34)(34)25z ai ai i a a i z i i i -----+===++- 12z z 是纯虚数,340340a a -=⎧∴⎨+≠⎩, 解得34a =,135144z i ∴=-==. 【点睛】本题主要考查复数的计算和复数的概念,考查复数模的计算,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平,属于基础题.23.(1)3,1a b ==-(2【解析】分析:(1)由复数的四则运算可化简复数,再由复数相等可知实部与虚部都要相等,可求得,a b .(2)由复数的乘法运算可化简复数式为标准式,再由复数在第一、三象限的角平分线上可知复数实部等于虚部,求得参数y,再由复数模公式求得复数模.详解:(1)∵()()21253i i a bi i -+++=+ 1033i i==-+ , 又∵,a b R ∈ ∴3,1a b ==-(2)()()()31a bi z i yi +⋅=--+()()331y y i =-+++由题意可知:331y y -+=+,解得2y =-∴z ==点睛:本题主要考查复数四则运算与乘方综合运算和复数相等,及复数与坐标对应关系,及复数的模.24.(1)6π,23π;(2)①周期T π=,单调减区间511[,]1212k k ππππ++,k ∈Z ;②78- 【分析】根据复数相等的概念列方程,求得关于,,sin 2,cos 2m x x λ的关系式.(1)将0λ=代入上述求得的关系式,由此解出x 的值.(2)由上述求得的关系式,求得()f x λ=的表达式.①利用辅助角公式和三角函数最小正周期和的单调减区间的求法,求得()f x 的最小正周期和单调递减区间.②利用二倍角公式和诱导公式,求得cos(4)3πα+的值.【详解】 由于12z z =,所以sin 22x m m xλ=⎧⎪⎨=⎪⎩,故sin 22x x λ=. (1)当0λ=时,sin 220x x -=,则tan 2x =0πx <<所以022πx <<,所以π23x =或4π23x =,所以π6x =或2π3x =. (2)由于sin 22x x λ=,故()πsin 222sin 23f x x x x ⎛⎫=-=-⎪⎝⎭. ①函数()f x 的最小正周期为2ππ2T ==.由ππ3π2π22π232k x k +≤-≤+,解得5π11πππ1212k x k +≤≤+,所以函数()f x 的单调递减区间为511[,]1212k k ππππ++,k ∈Z . ②依题意π1sin 222sin 232x αα⎛⎫=-= ⎪⎝⎭,所以π1sin 234α⎛⎫-=- ⎪⎝⎭.所以ππcos 4cos 2236αα⎛⎫⎛⎫+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭22ππ2cos 212sin 2163αα⎛⎫⎛⎫=+-=-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭1721168=⨯-=-. 【点睛】本小题主要考查复数相等的概念,考查辅助角公式,考查三角函数最小正周期、单调区间的求法,考查二倍角公式和诱导公式,考查运算求解能力,属于中档题.25.(1)1m =-+1m =-2)1m ≠-+1m ≠-1m ≠;(3)0m =或2m =-.【分析】(1)解221m m +-=0,1m ≠,即可得解;(2)虚部不为0,则该复数为虚数,则2210m m +-≠,1m ≠即可得解;(3)复数是纯虚数,则实部为0,虚部不为0,根据()20m m +=,2210m m +-≠,1m ≠即可得解.【详解】(1)z ∈R ,所以221m m +-=0,1m ≠,212m -±==-所以,当1m =-+1m =--z ∈R ;(2)z 是虚数,则2210m m +-≠,1m ≠,当1m ≠-+1m ≠--1m ≠时,z 是虚数;(3)z 是纯虚数,()20m m +=,2210m m +-≠,1m ≠,所以0m =或2m =-时,z 是纯虚数.【点睛】此题考查复数的概念,根据复数的分类求解参数的取值,需要熟练掌握复数的概念,准确求解.26.(1(2)0,1.m n =⎧⎨=⎩ 【分析】(1)根据题意求出()()121212i z i z i +=-++=-,即可得到模长;(2)根据212z z =,化简得()2212m i n ni -=--,列方程组即可求解. 【详解】(1)当1m =,1n =-时112z i =-,21z i =+,所以()()121212i z i z i +=-++=-,所以12z z +==. (2)若212z z =,则()221m i ni -=-,所以()2212m i n ni -=--,所以2122m n n ⎧=-⎨-=-⎩解得0,1.m n =⎧⎨=⎩ 【点睛】此题考查复数模长的计算和乘法运算,根据两个复数相等,求参数的取值范围.。
高二数学必修二测试题及答案
高二数学必修二测试题及答案【导语】着眼于眼前,不要沉迷于玩乐,不要沉迷于学习进步没有别*的痛楚中,进步是一个由量变到质变的进程,只有足够的量变才会有质变,沉迷于痛楚不会改变什么。
作者高二频道为你整理了《高二数学必修二测试题及答案》,期望对你有所帮助!【一】卷Ⅰ一、挑选题:本大题共12小题,每题5分,共60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.对于常数、,“”是“方程的曲线是双曲线”的A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件2.命题“所有能被2整除的数都是偶数”的否定是A.所有不能被2整除的数都是偶数B.所有能被2整除的数都不是偶数C.存在一个不能被2整除的数是偶数D.存在一个能被2整除的数不是偶数3.已知椭圆上的一点到椭圆一个焦点的距离为,则到另一焦点距离为A.B.C.D.4.在一次跳伞训练中,甲、乙两位学员各跳一次,设命题是“甲降落在指定范畴”,是“乙降落在指定范畴”,则命题“至少有一位学员没有降落在指定范畴”可表示为A.B.C.D.5.若双曲线的离心率为,则其渐近线的斜率为A.B.C.D.6.曲线在点处的切线的斜率为A.B.C.D.7.已知椭圆的焦点与双曲线的焦点恰好是一个正方形的四个顶点,则抛物线的焦点坐标为A.B.C.D.8.设是复数,则下列命题中的假命题是A.若,则B.若,则C.若,则D.若,则9.已知命题“若函数在上是增函数,则”,则下列结论正确的是A.否命题“若函数在上是减函数,则”是真命题B.逆否命题“若,则函数在上不是增函数”是真命题C.逆否命题“若,则函数在上是减函数”是真命题D.逆否命题“若,则函数在上是增函数”是假命题10.马云常说“便宜没好货”,他这句话的意思是:“不便宜”是“好货”的A.充分条件B.必要条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件11.设,,曲线在点()处切线的倾斜角的取值范畴是,则到曲线对称轴距离的取值范畴为A.B.C.D.12.已知函数有两个极值点,若,则关于的方程的不同实根个数为A.2B.3C.4D.5卷Ⅱ二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13.设复数,那么等于________.14.函数在区间上的值是________.15.已知函数,则=________.16.过抛物线的焦点作倾斜角为的直线,与抛物线分别交于、两点(在轴左侧),则.三、解答题:本大题共6小题,共70分,解答应写出文字说明、证明进程或演算步骤.17.(本小题满分10分)已知z是复数,和均为实数(为虚数单位).(Ⅰ)求复数;(Ⅱ)求的模.18.(本小题满分12分)已知集合,集合若是的充分不必要条件,求实数的取值范畴.19.(本小题满分12分)设椭圆的方程为点为坐标原点,点,分别为椭圆的右顶点和上顶点,点在线段上且满足,直线的斜率为.(Ⅰ)求椭圆的离心率;(Ⅱ)设点为椭圆的下顶点,为线段的中点,证明:.20.(本小题满分12分)设函数(其中常数).(Ⅰ)已知函数在处获得极值,求的值;(Ⅱ)已知不等式对任意都成立,求实数的取值范畴.21.(本小题满分12分)已知椭圆的离心率为,且椭圆上点到椭圆左焦点距离的最小值为. (Ⅰ)求的方程;(Ⅱ)设直线同时与椭圆和抛物线相切,求直线的方程.22.(本小题满分12分)已知函数(其中常数).(Ⅰ)讨论函数的单调区间;(Ⅱ)当时,,求实数的取值范畴.参考答案一.挑选题CDBACCDABBDB二.填空题三.解答题17.解:(Ⅰ)设,所以为实数,可得,又由于为实数,所以,即.┅┅┅┅┅┅┅5分(Ⅱ),所以模为┅┅┅┅┅┅┅10分18.解:(1)时,,若是的充分不必要条件,所以,,检验符合题意;┅┅┅┅┅┅┅4分(2)时,,符合题意;┅┅┅┅┅┅┅8分(3)时,,若是的充分不必要条件,所以,,检验不符合题意.综上.┅┅┅┅┅┅┅12分19.解(Ⅰ)已知,,由,可得,┅┅┅┅┅┅┅3分所以,所以椭圆离心率;┅┅┅┅┅┅┅6分(Ⅱ)由于,所以,斜率为,┅┅┅┅┅┅┅9分又斜率为,所以(),所以.┅┅┅┅┅┅┅12分20.解:(Ⅰ),由于在处获得极值,所以,解得,┅┅┅┅┅┅┅3分此时,时,,为增函数;时,,为减函数;所以在处获得极大值,所以符合题意;┅┅┅┅┅┅┅6分(Ⅱ),所以对任意都成立,所以,所以.┅┅┅┅┅┅┅12分21.解:(Ⅰ)设左右焦点分别为,椭圆上点满足所以在左顶点时取到最小值,又,解得,所以的方程为.(或者利用设解出得出取到最小值,对于直接说明在左顶点时取到最小值的,酌情扣分);┅┅┅┅┅┅┅4分(Ⅱ)由题明显直线存在斜率,所以设其方程为,┅┅┅┅┅┅┅5分联立其与,得到,,化简得┅┅┅┅┅┅┅8分联立其与,得到,,化简得,┅┅┅┅┅┅┅10分解得或所以直线的方程为或┅┅┅┅┅┅┅12分22.(Ⅰ),设,该函数恒过点.当时,在增,减;┅┅┅┅┅┅┅2分当时,在增,减;┅┅┅┅┅┅┅4分当时,在增,减;┅┅┅┅┅┅┅6分当时,在增.┅┅┅┅┅┅┅8分(Ⅱ)原函数恒过点,由(Ⅰ)可得时符合题意.┅┅┅┅┅┅┅10分当时,在增,减,所以,不符合题意.┅┅┅┅┅┅┅12分【二】一、挑选题1.一个物体的位移s(米)和与时间t(秒)的关系为s?4?2t?t,则该物体在4秒末的瞬时速度是A.12米/秒B.8米/秒C.6米/秒D.8米/秒2.由曲线y=x2,y=x3围成的封闭图形面积为为A.21711B.C.D.41212323.给出下列四个命题:(1)若z?C,则z≥0;(2)2i-1虚部是2i;(3)若a?b,则a?i?b?i;(4)若z1,z2,且z1>z2,则z1,z2为实数;其中正确命题的个数为....A.1个B.2个C.3个D.4个4.在复平面内复数(1+bi)(2+i)(i是虚数单位,b是实数)表示的点在第四象限,则b的取值范畴是A.bB.b??11C.?<b<2D.b<2225.下面几种推理中是演绎推理的为....A.由金、银、铜、铁可导电,料想:金属都可导电;1111,,,的通项公式为an?B.料想数列(n?N?);n(n?1)1?22?33?42C.半径为r圆的面积S??r,则单位圆的面积S??;D.由平面直角坐标系中圆的方程为(x?a)2?(y?b)2?r2,估计空间直角坐标系中球的方程为(x?a)2?(y?b)2?(z?c)2?r2.6.已知f?x2x?1??2a?3a,若f1??8,则f??1??xA.4B.5C.-2D.-337.若函数f?x??lnx?ax在点P?1,b?处的切线与x?3y?2?0垂直,则2a?b等于A.2B.0C.-1D.-28.sinx?cosx?dx的值为A.0B.2?2??C.2D.449.设f?x?是一个多项式函数,在?a,b?上下列说法正确的是A.f?x?的极值点一定是最值点B.f?x?的最值点一定是极值点C.f?x?在?a,b?上可能没有极值点D.f?x?在?a,b?上可能没有最值点10.函数f?x?的定义域为?a,b?,导函数f??x?在?a,b?内的图像如图所示,则函数f?x?在?a,b?内有极小值点A.1个B.2个C.3个D.4个11.已知a1?1,an?1?an且?an?1?an??2?an?1?an??1?0,运算a2,a3,料想an等于A.nB.nC.nD.n?3?n12.已知可导函数f(x)(x?R)满足f¢(x)>f(x),则当a?0时,f(a)和eaf(0)大小关系为A.f(a)eaf(0)C.f(a)=eaf(0)D.f(a)≤eaf(0)232二、填空题13.若复数z=(a-2)+3i(a?R)是纯虚数,则14.f(n)=1+a+i=.1+ai111++鬃?(n?N+)23n经运算的f(2)?357,f(4)?2,f(8)?,f(16)?3,f(32)?,估计当n≥2时,有______.2221(n?N+),记f(n)?(1?a1)(1?a2)(1?an),试通过运算(n+1)215.若数列?an?的通项公式an=f(1),f(2),f(3)的值,估计出f(n)?________________.16.半径为r的圆的面积s(r)??r2,周长C(r)?2?r,若将r看作(0,+∞)上的变量,则(?r2)'?2?r①,①式用语言可以叙述为:圆的面积函数的导数等于圆的周长函数.对于半径为R的球,若将R看作(0,+?)上的变量,请写出类比①的等式:____________________.上式用语言可以叙述为_________________________.三、解答题:17.抛物线y?x2?1,直线x?2,y?0所围成的图形的面积18.已知a?b?c,求证:114??.a?bb?ca?c2an?2an?219.已知数列{an}的前n项和Sn满足:Sn?,且an?0,n?N?.2an(1)求a1,a2,a3;(2)料想{an}的通项公式,并用数学归纳法证明21.设函数f?x??xekx?k?0?(1)求曲线y?f?x?在点0,f?0?处的切线方程.(2)若函数f?x?在区间??1,1?内单调递增,求k的取值范畴.22.已知函数f(x)=alnx+x(a为实常数).(1)若a=-2,求证:函数f(x)在(1,+?)上是增函数;(2)求函数f(x)在[1,e]上的最小值及相应的x值;22??一、挑选题题号答案1C2A3A4A5C6A7D8C9C10A11B12B12.提示:令g(x)=e-xf(x),则gⅱ(x)=e-x[f(x)-f(x)]>0.所以g(x)在(-?,?)上为增函数,g(a)>g(0).e-af(a)>e0f(0),即f(a)>eaf(0),故选B.二、填空题13.n?24-3in14.f(2)?25n?2111f(n)?(1?2)(1?2)[1?]2n?223(n?1)215.f(n)?111111?(1?)(1?)(1?)(1?)(1?)(1?)22 33n?1n?113243nn?2n?2...???22334n?1n?12n?216.(?R)'?4?R;球的体积函数的导数等于球的表面积函数4332三、解答题17.解由x?1?0,得抛物线与轴的交点坐标是(?1,0)和(1,0),所求图形分成两块,分别用定积分表示面积2S1??|x2?1|dx,S2??(x2?1)dx.1112故面积S?S1?S2??1?1|x2?1|dx??(x2?1)dx=?(1?x2)dx??(x2?1)dx1?11212x3=(x?)318.证明:∵1?111818x32?(?x)1=1??12?(?1)?.333333a-ca-ca-b+b-ca-b+b-c+=+a-bb-ca-bb-cb-ca-bb-ca-b+≥2+2?a-bb-ca-bb-c4,(a>b>c)=2+∴a-ca-c114.+≥4得+≥a-bb-ca-bb-ca-ca11+-1,所以,a1=-1?2a119.(1)a1=S1=3,又∵an>0,所以a1=3-1.S2=a1?a2?a21??1,所以a2?5?3,2a23S3=a1?a2?a3?(2)料想an=a31??1所以a3?7?5.2a32n-1.3-1成立.2k-1成立2k+1.2n+1-证明:1o当n=1时,由(1)知a1=2o假定n=k(k?N+)时,ak=2k+1-ak+1=Sk?1?Sk?(ak?1aa111-??1)?(k??1)=k+1+2ak+12ak?12ak2所以ak+1+22k+1ak+1-2=0ak+1=2(k+1)+1-2(k+1)-1所以当n=k+1时料想也成立.综上可知,料想对一切n?N+都成立.kxkx¢¢f(x)=e+kxe21.解:(1),f(0)=1,f(0)=0∴y=f(x)在(0,0)处的切线方程为y=x.(x)=ekx+kxekx=(1+kx)ekx=0,得x=-(2)法一f¢若k>0,则当x?(?,当x?(1(k10)k1(x)0,f(x)单调递增.,+?)时,f¢k1若k0,f(x)单调递增.),f¢k1当x?((x)<0,f(x)单调递减.,+?)时,f¢k若f(x)在区间(-1,1)内单调递增,1≤-1,即k≤1.k1当k<0时,-≥1,即k≥-1.k故f(x)在区间(-1,1)内单调递增时当k>0时,-k的取值范畴是[-1,0)U(0,1]法二∵f(x)在区间(-1,1)内单调递增,(x)≥0在区间(-1,1)上恒成立.∴f¢ekx+kxekx≥0,∵ekx>0,∴1+kx≥0.即1+kx≥0在区间(-1,1)上恒成立.令g(x)=1+kx,4ìg(-1)≥0??∴í解得-1≤k≤1.?g(1)≥0??当k=0时,f(x)=1.故k的取值范畴是[-1,0)U(0,1].22.解:(1)当a??2时,f(x)?x2?2lnx,2(x2-1)(x)=>0.x?(1,?),f¢x故函数f(x)在(1,+?)上是增函数.2x2+a(x)=>0.(2)f¢x当x?[1,e],2x2+a?[a2,a+2e2].若a≥-2,f¢,(x)在[1,e]上非负(仅当a=-2,x=1时,f¢(x)=0)故函数f(x)在[1,e]上是增函数.此时,[f(x)]min=f(1)=1.若-2e2故[f(x)]min=f(-若a≤-2e2,f¢(x)在[1,e]上非正(仅当时a=-2e2,x=e时,f¢(x)=0)故函数f(x)在[1,e]上是减函数,此时[f(x)]min=f(e)=a+e2.综上可知,当a≥-2时,f(x)的最小值为1,相应的x的值为1;当-2e22e2时,f(x)的最小值为a+e2,相应的x值为e.。
(易错题)高中数学必修第二册第四单元《统计》检测(包含答案解析)
一、选择题1.甲、乙两名同学8次数学测验成绩如茎叶图所示,12,x x 分别表示甲、乙两名同学8次数学测验成绩的平均数,12,s s 分别表示甲、乙两名同学8次数学测验成绩的标准差,则有A .12x x >,12s s <B .12x x =,12s s <C .12x x =,12s s =D .12x x <,12s s >2.某高中一年级两个数学兴趣小组平行对抗赛,满分100分,每组20人参加,成绩统计如图:根据统计结果,比较甲、乙两小组的平均成绩及方差大小( )A .x x <甲乙,22S S >甲乙 B .x x >甲乙,22S S <甲乙 C .x x <甲乙,22S S <甲乙D .x x >甲乙,22S S >甲乙3.在发生某公共卫生事件期间,有专业机构认为该事件在一段时间内没有发生大规模群体感染的标志是“连续10日,每天新增疑似病例不超过7人”.过去10日,甲、乙、丙、丁四地新增疑似病例数据信息如下: 甲地:总体平均数为3,中位数为4; 乙地:总体平均数为1,总体方差大于0; 丙地:总体平均数为2,总体方差为3; 丁地:中位数为2,众数为3;则甲、乙、两、丁四地中,一定没有发生大规模群体感染的是( ) A .甲地B .乙地C .丙地D .丁地4.已知一组数据的频率分布直方图如图所示,则众数、中位数、平均数是A .63、64、66B .65、65、67C .65、64、66D .64、65、645.一位学生在计算20个数据的平均数时,错把68输成86,那么由此求出的平均数与实际平均数的差为A.B.C.D.6.某单位青年、中年、老年职员的人数之比为10∶8∶7,从中抽取200名职员作为样本,若每人被抽取的概率是0.2,则该单位青年职员的人数为()A.280 B.320 C.400 D.1000A B C D E F G. 7.某个产品有若干零部件构成,加工时需要经过7道工序,分别记为,,,,,,其中,有些工序因为是制造不同的零部件,所以可以在几台机器上同时加工;有些工序因为是对同一个零部件进行处理,所以存在加工顺序关系,若加工工序Y必须要在工序X完成后才能开工,则称X为Y的紧前工序.现将各工序的加工次序及所需时间(单位:小时)列表如下:工序A B C D E F G加工时间3422215紧前工序无C无C,A B D,A B现有两台性能相同的生产机器同时加工该产品,则完成该产品的最短加工时间是()(假定每道工序只能安排在一台机器上,且不能间断.)A.11个小时B.10个小时C.9个小时D.8个小时8.某调查机构对全国互联网行业进行调查统计,得到整个互联网行业从业者年龄分布饼状图,90后从事互联网行业岗位分布条形图,则下列结论错误的是()年之间出生,80前指1979年及以前注:90后指1990年及以后出生,80后指19801989出生.A.互联网行业从业人员中从事技术和运营岗位的人数占总人数的三成以上B.互联网行业中从事技术岗位的人数超过总人数的20%C.互联网行业中从事运营岗位的人数90后一定比80前多D.互联网行业中从事技术岗位的人数90后一定比80后多9.某体校甲、乙两个运动队各有6名编号为1,2,3,4,5,6的队员进行实弹射击比赛,每人射击1次,击中的环数如表:学生 1号 2号 3号 4号 5号 6号 甲队 6 7 7 8 7 7 乙队676797则以上两组数据的方差中较小的一个为2s (= ) A .16B .13C .12D .1第II 卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明参考答案10.统计某校n 名学生的某次数学同步练习成绩(满分150分),根据成绩分数分成六组:[)90,100,[)100,110,[)110,120,[)120130,,[)130140,,[]140,150,绘制频率分布直方图如图所示,若已知不低于140分的人数为110,则n 的值是( )A .800B .900C .1200D .100011.我国古代数学名著《九章算术》中有如下问题“今有北乡八千七百五十八,西乡七千二百三十六,南乡八千三百五十六,凡三乡,发役三百七十八人,欲以算数多少出之,何各几何?”意思是:北乡有8758人,西乡有7236人,南乡有8356人,现要按人数多少从三乡共征集378人,问从各乡征集多少人?在上述问题中,需从西乡征集的人数是 ( ) A .102B .112C .130D .13612.设样本数据1210,,,x x x 的均值和方差分别为1和4,若(i i y x a a =+为非零常数,1,2,,10)i =,则1210,,,y y y 的均值和方差分别为( )A .1,4a +B .1,4a a ++C .1,4D .1,4a +13.为了普及环保知识,增强环保意识,某大学随机抽取30名学生参加环保知识测试,得分(十分制)如图所示,假设得分值的中位数为e m ,众数为0m ,平均值为x ,则( )A.e m=0m=x B.e m=0m<xC.e m<0m<x D.0m<e m<x二、解答题14.某高级中学今年高一年级招收“国际班”学生720人,学校为这些学生开辟了直升海外一流大学的绿色通道,为了逐步提高这些学生与国际教育接轨的能力,将这720人分为三个批次参加国际教育研修培训,在这三个批次的学生中男、女学生人数如下表:第一批次第二批次第三批次女m n72男180132k已知在这720名学生中随机抽取1名,抽到第一批次、第二批次中女学生的概率分别是0.25,0.15.m n k的值;(1)求,,(2)为了检验研修的效果,现从三个批次中按分层抽样的方法抽取6名同学问卷调查,则三个批次被选取的人数分别是多少?(3)若从第(2)小问选取的学生中随机选出两名学生进行访谈,求“参加访谈的两名同学至少有一个人来自第一批次”的概率.15.全国中小学生的体质健康调研最新数据表明我国小学生近视眼发病率为22.78%,初中生为55.22%,高中生为70.34%.影响青少年近视形成的因素有遗传因素和环境因素,主要原因是环境因素.学生长时期近距离的用眼状态,加上不注意用眼卫生、不合理的作息时间很容易引起近视.除了学习,学生平时爱看电视、上网玩电子游戏、不喜欢参加户外体育活动,都是造成近视情况日益严重的原因.为了解情况,现从某地区随机抽取16名学生,调查人员用对数视力表检查得到这16名学生的视力状况的茎叶图(以小数点前的一位数字为茎,小数点后的一位数字为叶),如图:(1)写出这组数据的众数和中位数;(2)若视力测试结果不低于5.0,则称为“好视力”.①从这16名学生中随机选取3名,求至少有2名学生是“好视力”的概率;②以这16名学生中是“好视力”的频率代替该地区学生中是“好视力”的概率.若从该地区学生(人数较多)中任选3名,记X表示抽到“好视力”学生的人数,求X的分布列及数学期望.16.某微商对某种产品每天的销售量(x件)进行为期一个月的数据统计分析,并得出了该月销售量的直方图(一个月按30天计算)如图所示.假设用直方图中所得的频率来估计相应的事件发生的概率.(1)求频率分布直方图中的a的值;(2)求日销量的平均值(同一组中的数据用该组区间的中点值作代表);(3)若微商在一天的销售量不低于25件,则上级商企会给微商赠送100元的礼金,估计该微商在一年内获得的礼金数.17.为了让学生更多的了解“数学史”知识,某中学高二年级举办了一次“追寻先哲的足迹,倾听数学的声音”的数学史知识竞赛活动,共有800名学生参加了这次竞赛,为了解本次竞赛的成绩情况,从中抽取了部分学生的成绩(得分均为整数,满分为100分)进行统计,统计结果见下表.请你根据频率分布表解答下列问题:序号()i分组(分数)组中值()i G频数(人数)频率()i F60,7065①0.121[)70,807520②2[)80,9085③0.243[)90,10095④⑤4[]合计501(1)填充频率分布表中的空格;(2)规定成绩不低于85分的同学能获奖,请估计在参加的800名学生中大概有多少名同学获奖?(3)在上述统计数据的分析中有一项计算见算法流程图,求输出的S的值.18.2019年,我国施行个人所得税专项附加扣除办法,涉及子女教育、继续教育、大病医疗、住房贷款利息或者住房租金、赡养老人等六项专项附加扣除.某单位老、中、青员工分别有72,108,120人,现采用分层抽样的方法,从该单位上述员工中抽取25人调查专项附加扣除的享受情况.项目员工A B C D E F 子女教育○○×○×○继续教育××○×○○大病医疗×××○××住房贷款利息○○××○○住房租金 × × ○ × × × 赡养老人○○×××○(2)抽取的25人中,享受至少两项专项附加扣除的员工有6人,分别记为A ,B ,C ,D ,E ,F.享受情况如下表,其中“○”表示享受,“×”表示不享受.现从这6人中随机抽取2人接受采访.①试用所给字母列举出所有可能的抽取结果;②设M 为事件“抽取的2人享受的专项附加扣除至少有一项相同”,求事件M 发生的概率. 19.近年来,郑州经济快速发展,跻身新一线城市行列,备受全国瞩目.无论是市内的井字形快速交通网,还是辐射全国的米字形高铁路网,郑州的交通优势在同级别的城市内无能出其右.为了调查郑州市民对出行的满意程度,研究人员随机抽取了1000名市民进行调查,并将满意程度以分数的形式统计成如下的频率分布直方图,其中4a b =.(I )求,a b 的值;(Ⅱ)求被调查的市民的满意程度的平均数,众数,中位数;(Ⅲ)若按照分层抽样从[)50,60,[)60,70中随机抽取8人,再从这8人中随机抽取2人,求至少有1人的分数在[)50,60的概率.20.“黄梅时节家家雨”“梅雨如烟暝村树”“梅雨暂收斜照明”……江南梅雨的点点滴滴都流润着浓烈的诗情.每年六、七月份,我国长江中下游地区进入持续25天左右的梅雨季节,如图是江南Q 镇2009~2018年梅雨季节的降雨量(单位:mm )的频率分布直方图,试用样本频率估计总体概率,解答下列问题:()1“梅实初黄暮雨深”.请用样本平均数估计Q 镇明年梅雨季节的降雨量;()2“江南梅雨无限愁”.Q 镇的杨梅种植户老李也在犯愁,他过去种植的甲品种杨梅,他过去种植的甲品种杨梅,亩产量受降雨量的影响较大(把握超过八成).而乙品种杨梅2009~2018年的亩产量(kg /亩)与降雨量的发生频数(年)如22⨯列联表所示(部分数据缺失).请你帮助老李排解忧愁,他来年应该种植哪个品种的杨梅受降雨量影响更小? (完善列联表,并说明理由). 亩产量\降雨量 [)200,400[)[]100,200400,500⋃合计<6002600≥1合计10()20P K k ≥ 0.50 0.40 0.25 0.15 0.10 0k0.4550.7081.3232.0722.703(参考公式:()()()()()22n ad bc K a b c d a c b d -=++++,其中n a b c d =+++)21.随着电子商务的发展, 人们的购物习惯正在改变, 基本上所有的需求都可以通过网络购物解决. 小韩是位网购达人, 每次购买商品成功后都会对电商的商品和服务进行评价. 现对其近年的200次成功交易进行评价统计, 统计结果如下表所示.对服务好评 对服务不满意 合计 对商品好评8040120(1) 是否有99.9%的把握认为商品好评与服务好评有关? 请说明理由;(2) 若针对商品的好评率, 采用分层抽样的方式从这200次交易中取出5次交易, 并从中选择两次交易进行观察, 求只有一次好评的概率.(22()()()()()n ad bcKa b c d a c b d-=++++,其中n a b c d=+++)22.某中学从高三男生中随机抽取100名学生,将他们的身高数据进行整理,得到下侧的频率分布表.(Ⅰ)为了能对学生的体能做进一步了解,该校决定在第3,4,5组中用分层抽样的方法抽取6名学生进行体能测试,问第3,4,5组每组各应抽取多少名学生进行测试;(Ⅱ)在(Ⅰ)的前提下,学校决定在6名学生中随机抽取2名学生进行引体向上测试,求第3组中至少有一名学生被抽中的概率;(Ⅲ)试估计该中学高三年级男生身高的中位数位于第几组中,并说明理由.23.已知某校甲、乙、丙三个年级的学生志愿者人数分别为240,160,160.现采用分层抽样的方法从中抽取7名同学去某敬老院参加献爱心活动.(Ⅰ)应从甲、乙、丙三个年级的学生志愿者中分别抽取多少人?(Ⅱ)设抽出的7名同学分别用A,B,C,D,E,F,G表示,现从中随机抽取2名同学承担敬老院的卫生工作.(i )试用所给字母列举出所有可能的抽取结果;(ii )设M 为事件“抽取的2名同学来自同一年级”,求事件M 发生的概率. 24.语文成绩服从正态分布2(100,17.5)N ,数学成绩的频率分布直方图如下:(Ⅰ)如果成绩大于135的为特别优秀,这500名学生中本次考试语文、数学特别优秀的大约各多少人?(假设数学成绩在频率分布直方图中各段是均匀分布的)(Ⅱ)如果语文和数学两科都特别优秀的共有6人,从(Ⅰ)中的这些同学中随机抽取3人,设三人中两科都特别优秀的有X 人,求X 的分布列和数学期望. (附参考公式)若2(,)XN μσ,则()0.68P X μσμσ-<≤+=,(22)0.96P X μσμσ-<≤+=.25.青少年“心理健康”问题越来越引起社会关注,某校对高一600名学生进行了一次“心理健康”知识测试,并从中抽取了部分学生的成绩(得分取正整数,满分100分)作为样本,绘制了下面尚未完成的频率分布表和频率分布直方图.分组频数频率[50,60)20.0480.16[60,70)10[70,80)[80,90)140.28[90,100]合计1.00(1)填写答题卡上频率分布表中的空格,并补全频率分布直方图;(2)试估计该年段成绩在[70,90)段的有多少人?(3)请你估算该年段的平均分.26.某研究院为了调查学生的身体发育情况,从某校随机抽频率组距测120名学生检测他们的身高(单位:米),按数据分成[1.2,1.3],(1.3,1.4],,(1.7,1.8]这6组,得到如图所示的频率分布直方图,其中身高大于或等于1.59米的学生有20人,其身高分别为1.59,1.59,1.61,1.61,1.62,1.63,1.63,1.64,1.65,1.65,1.65,1.65,1.66,1.67,,1.68,1.69,1.69,1.71,1.72,1.74,以这120名学生身高在各组的身高的频率估计整个学校的学生在各组身高的概率.(1)求该校学生身高大于1.60米的频率,并求频率分布直方图中m、n、t的值;(2)若从该校中随机选取3名学生(学生数量足够大),记X 为抽取学生的身高在(1.4,1.6]的人数求X 的分布列和数学期望.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【解析】 【分析】根据茎叶图中的数据,计算出甲、乙同学测试成绩的平均数与方差、标准差,即可得出结论 【详解】由茎叶图可知,甲的成绩分别为:78,79,84,85,85,86,91,92. 乙的成绩分别为:77,78,83,85,85,87,92,93. ∴11(7879848585869192)858x =+++++++=,22222211171[(7885)(7985)00(8685)(9185)(9285)]88s =-+-+++-+-+-=;21(7778838585879293)858x =+++++++=,22222221230[(7785)(7885)00(8785)(9285)(9385)]88s =-+-+++-+-+-=∴12x x =,12s s < 故选B. 【点睛】本题考查了茎叶图、平均数与方差的应用问题,是基础题.众数即出现次数最多的数据,中位数即最中间的数据,平均数即将所有数据加到一起,除以数据个数,方差是用来体现数据的离散程度的.2.A解析:A 【分析】由茎叶图可得甲乙两个小组中的20个数据,利用平均数公式求解x 甲与x 乙并比较大小,再由茎叶图的集中程度比较2S 甲与2S 乙的大小,则答案可求.【详解】由茎叶图可得甲小组中的20个数据分别为:45,49,51,58,61,63,71,73,76,76,77,77,77,80,82,83,86,86,90,93.x 甲=120(45+49+51+58+61+63+71+73+76+76+77+77+77+80+82+83+86+86+90+93)=72.7.由茎叶图可得乙小组中的20个数据分别为: 53,63,66,71,72,74,75,75,75,77,78,78,78,79,81,84,85,86,93,94.x 乙=120(53+63+66+71+72+74+75+75+75+77+78+78+78+79+81+84+85+86+93+94)=76.85. 则x x <甲乙,再由茎叶图可知,甲小组的数据比较分散,乙小组的数据集中在茎7上,相对集中,故22S S >甲乙.故选:A . 【点睛】本题考查茎叶图,考查学生读取图表的能力及运算能力,考查平均数与方差的求解,是基础题.3.C解析:C 【分析】平均数与中位数,不能限制极端值的出现,因而可能会出现超过7人的情况;方差体现的是数据的离散情况,不知道方差的具体值,不能判断是否出现超过7人的情况;众数是出现次数多的数据,不能限制极端值的大小. 【详解】对于甲地, 总体平均数为3,中位数为4.平均数与中位数,不能限制极端值的出现,因而可能会出现超过7人的情况,所以甲地不符合要求;对于乙地, 总体平均数为1,总体方差大于0.没有给出方差具体的大小,如果方差很大,有可能出现超过7人的情况,所以乙地不符合要求;对于丁地:中位数为2,众数为3. 中位数与众数不能限制极端值的大小,因而可能出现超过7人的情况,所以丁地不符合要求; 对于丙地,根据方差公式()()()2222123110s x x x x x x ⎡⎤=-+-+-+⋅⋅⋅⎢⎥⎣⎦.若出现大于7的数值m ,则()()()22222312 3.610s m x x x x ⎡⎤=-+-+-+⋅⋅⋅>⎢⎥⎣⎦,与总体方差为3矛盾,因而不会出现超过7人的情况出现. 综上可知,丙地符合要求. 故选:C 【点睛】本题考查了平均数、众数、中位数与方差表示数据的特征,对数据整体进行估算,属于中档题. 4.B解析:B【分析】①在频率直方图中,众数是最高的小长方形的底边的中点横坐标的值;②中位数是所有小长方形的面积和相等的分界线;③平均数是各小长方形底边中点的横坐标与对应频率的积的和.【详解】解:由频率直方图可知,众数=60+70=652;由100.03+50.04=0.5⨯⨯,所以面积相等的分界线为65,即中位数为65;平均数=550.3+650.4+750.15+850.1+950.05=67⨯⨯⨯⨯⨯.故选B.【点睛】本题主要考查频率直方图的众数、中位数、平均数,需理解并牢记公式.5.B解析:B【解析】【分析】应用平均数计算方法,设出两个平均数表达式,相减,即可。
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(D)2
10、在正方体 ABCD A1B1C1D1 中,下列几种说法正确的是
A、 A1C1 AD
B、 D1C1 AB
C、 AC1与 DC 成 45 角 D、 A1C1与 B1C 成 60 角
11
、a,b,c 表示直线,M 表示平面,给出下列四个命题:①若 a∥M,b∥M,则
a∥b;②若 b M,a∥b,则 a∥M;③若 a⊥c,b⊥c,则 a∥b;④若 a⊥M,b⊥M,则
.
2
16、平行四边形的一个顶点 A 在平面 内,其余顶点在 的同侧,已知其中 有两个顶点到 的距离分别为 1 和 2 ,那么剩下的一个顶点到平面 的距离可能是:
①1; ②2; ③3; 以上结论正确的为
④4; 。(写出所有正确结论的编号)
三、解答题:本大题共 6 题,共 74 分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
a∥b.其中正确命题的个数有
A、0 个
B、1 个
C、2 个
D、3 个
12 、 点 (1,1)在圆(x a)2 ( y a)2 4 的 内 部 , 则 a 的 取 值 范 围 是 ( )
(A) 1 a 1
(B) 0 a 1
(C) a 1或 a 1 (D) a 1
第Ⅱ卷(非选择题 共 90 分) 二、填空题:本大题 4 小题,每小题 4 分,共 16 分. 把正确答案填在题中横线上.
20、解:设圆台的母线长为l ,则 圆台的上底面面积为 S上 22 4 圆台的上底面面积为 S下 5225 所以圆台的底面面积为 S S上 S下 29 又圆台的侧面积S侧 (25)l 7 l 于是7 l25 29 即l 为所求. 7
6
1分 3分 5分 6分 8分
9分 10 分
(压轴题)高中数学必修二第一章《立体几何初步》检测(含答案解析)(4)
一、选择题1.某几何体的三视图如图所示(单位:cm ),则该几何体的外接球的表面积(单位:2cm )是( )A .36πB .54πC .72πD .90π2.《九章算术》与《几何原本》并称现代数学的两大源泉.在《九章算术》卷五商功篇中介绍了羡除(此处是指三面为等腰梯形,其他两侧面为直角三角形的五面体)体积的求法.在如图所示的羡除中,平面ABDA '是铅垂面,下宽3m AA '=,上宽4m BD =,深3m ,平面BDEC 是水平面,末端宽5m CE =,无深,长6m (直线CE 到BD 的距离),则该羡除的体积为( )A .324mB .330mC .336mD .342m3.在我国古代,将四个角都是直角三角形的四面体称为“鳖臑”.在“鳖臑”ABCD 中,AB ⊥平面BCD ,BD CD ⊥且AB BD CD ==,若该四面体的体积为43,则该四面体外接球的表面积为( )A .8πB .12πC .14πD .16π4.已知三棱锥A BCD -的各棱长都相等,E 为BC 中点,则异面直线AB 与DE 所成角的余弦值为( ) A .13 B .36C .33 D .1165.在三棱柱111ABC A B C -中,90BAC ∠=︒,1BC AC ,且12AC BC =,则直线11B C 与平面1ABC 所成的角的大小为( )A .30°B .45°C .60°D .90°6.在长方体1111ABCD A B C D -中,12,3AB BC AA ===,E 是BC 的中点,则直线1ED 与直线BD 所成角的余弦值是( ) A .728B .728-C .3714D .3714-7.如图,圆形纸片的圆心为O ,半径为6cm ,该纸片上的正方形ABCD 的中心为O .E ,F ,G ,H 为圆O 上的点,ABE △,BCF △,CDG ,ADH 分别是以AB ,BC ,CD ,DA 为底边的等腰三角形.沿虚线剪开后,分别以AB ,BC ,CD ,DA 为折痕折起ABE △,BCF △,CDG ,ADH ,使得E ,F ,G ,H 重合得到一个四棱锥.当该四棱锥的侧面积是底面积的2倍时,该四棱锥的外接球的表面积为( )A .163πB .253πC .643πD .1003π8.在棱长为2的正方体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中,点E ,F 分别是棱C 1D 1,B 1C 1的中点,P 是上底面A 1B 1C 1D 1内一点,若AP ∥平面BDEF ,则线段AP 长度的取值范围是( ) A .[322,5] B .[5,22]C .[324,6] D .[6,22]9.下图中小正方形的边长为1,粗线画出的是某四棱锥的三视图,则该四棱锥的体积为( )A .64B .48C .32D .1610.已知E ,F 是四面体的棱AB ,CD 的中点,过EF 的平面与棱AD ,BC 分别相交于G ,H ,则( ) A .GH 平分EF ,BH AGHC GD = B .EF 平分GH ,BH GDHC AG = C .EF 平分GH ,BH AGHC GD= D .GH 平分EF ,BH GDHC AG= 11.一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )A .4B .8C .12D .1412.如果一个水平放置的平面图形的斜二测直观图是如图所示的直角梯形,其中2O A ''=,45B A O '''∠=,//B C O A ''''.则原平面图形的面积为( )A .32B .62C .322D .34二、填空题13.已知ABC 三个顶点都在球O 的表面上,且1AC BC ==,2AB =,S 是球面上异于A 、B 、C 的一点,且SA ⊥平面ABC ,若球O 的表面积为16π,则球心O 到平面ABC 的距离为____________.14.如图,平面四边形ABCD 中,1AB AD ==,2,3,BD CD BD CD ==⊥将其沿对角线BD 折成四面体A BCD '-,使平面A BD '⊥平面BCD ,则四面体A BCD '-的外接球的球心到平面ACD '的距离等于__________.15.已知一个正方体的所有顶点在一个球面上,若这个正方体的表面积为24,则这个球的体积为____________.16.点A 、B 、C 、D 在同一个球的球面上,3AB BC AC ===,若四面体ABCD 体积的最大值为32,则这个球的表面积为______. 17.在三棱柱111ABC A B C -中侧棱垂直底面且底面是ABC 为等边三角形且12A A AB =,E 在棱1AA 上,112AE A A =,则异面直线1AC 与BE 所成角的余弦值___________.18.如图,已知ABC 的顶点C ∈平面α,点,A B 在平面α的同一侧,且||23,||2AC BC ==.若,AC BC 与平面α所成的角分别为5,124ππ,则ABC 面积的取值范围是_____19.在三棱锥P ABC -中,P 在底面ABC 的射影为ABC 的重心,点M 为棱PA 的中点,记二面角P BC M --的平面角为α,则tan α的最大值为___________.20.已知正三棱柱木块111ABC A B C -,其中2AB =,13AA =,一只蚂蚁自A 点出发经过线段1BB 上的一点M 到达点1C ,当沿蚂蚁走过的最短路径,截开木块时,两部分几何体的体积比为______.三、解答题21.如图,ABC 是边长为2的正三角形,ABD △是以AB 为斜边的等腰直角三角形,且2CD =.(1)求证:平面ABC ⊥平面ABD ; (2)求二面角A-BC-D 的余弦值.22.如图,在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 是边长为1的正方形,PA ⊥底面ABCD ,PA AB =,点M 是棱PD 的中点.(1)求证://PB 平面ACM ;(2)求三棱锥P ACM -的体积. 23.如图,在三棱锥A BCD -中,2,22,23,BCBD AB CD AC AB BD =====⊥(1)证明:平面ABC ⊥平面ABD .(2)在侧面ACD 内求作一点H ,使得BH ⊥平面ACD ,写出作法(无需证明),并求线段AH 的长.24.在三棱锥P ABC -中,AE BC ⊥于点,E CF AB ⊥于点F ,且AE CF O ⋂=,若点P 在平面ABC 上的射影为点O .(1)证明:AC PB ⊥;(2)若ABC 是正三角形,点,G H 分别为,PA PC 的中点.证明:四边形EFGH 是矩形.25.如图所示,在长方体1111ABCD A B C D -中,11,2AD AA AB ===,点E 是AB 的中点.(1)证明:1//BD 平面1A DE ; (2)证明:11D E A D ⊥;(3)求二面角1D EC D --的正切值.26.如图,在矩形ABCD 中,2AB AD =,M 为DC 的中点,将ADM △沿AM 折起使平面ADM ⊥平面ABCM .(1)求证:BM AD ⊥;(2)求直线DC 与平面DAB 所成角的正弦值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.A 解析:A 【分析】由三视图知该几何体是底面为等腰直角三角形,且侧面垂直于底面的三棱锥,由题意画出图形,结合图形求出外接球的半径,再计算外接球的表面积. 【详解】解:由几何体的三视图知,该几何体是三棱锥P ABC -,底面为等腰ABC ∆, 且侧面PAB ⊥底面ABC ,如图所示;设D 为AB 的中点,又3DA DB DC DP ====,且PD ⊥平面ABC ,∴三棱锥P ABC -的外接球的球心O 在PD 上,设OP R =,则OA R =,3OD R =-,222(3)3R R ∴=-+, 解得3R =,∴该几何体外接球的表面积是32436R cm ππ=.故选:A . 【点睛】与球有关的组合体问题,一种是内切,一种是外接.解题时要认真分析图形,明确切点和接点的位置,确定有关元素间的数量关系,并作出合适的截面图,如球内切于正方体,切点为正方体各个面的中心,正方体的棱长等于球的直径;球外接于正方体,正方体的顶点均在球面上,正方体的体对角线长等于球的直径.2.C解析:C 【分析】在BD ,CF 上分别取点B ',C ',使得3m BB CC ''==,连接A B '',A C '',B C '',把几何体分割成一个三棱柱和一个四棱锥,然后由棱柱、棱锥体积公式计算. 【详解】如图,在BD ,CF 上分别取点B ',C ',使得3m BB CC ''==,连接A B '',A C '',B C '',则三棱柱ABC A B C '''-是斜三棱柱,该羡除的体积V V =三棱柱ABC A B C '''-V+四棱锥A B DEC '''-()311123636336m 232+⎛⎫⎛⎫=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.故选:C .【点睛】思路点睛:本题考查求空间几何体的体积,解题思路是观察几何体的结构特征,合理分割,将不规则几何体体积的计算转化为锥体、柱体体积的计算.考查了空间想象能力、逻辑思维能力、运算求解能力.3.B解析:B 【分析】由题意计算2,AB BD CD ===分析该几何体可以扩充为长方体,所以只用求长方体的外接球即可.【详解】因为AB ⊥平面BCD ,BD CD ⊥且AB BD CD ==, 43A BCDV -=, 而114323A BCD V BD CD AB -=⨯⨯⨯=,所以2AB BD CD ===, 所以该几何体可以扩充为正方体方体,所以只用求正方体的外接球即可.设外接球的半径为R ,则23R = 所以外接球的表面积为2412S R ππ== 故选:B 【点睛】多面体的外接球问题解题关键是找球心和半径,求半径的方法有:(1)公式法;(2) 多面体几何性质法;(3)补形法;(4)寻求轴截面圆半径法;(5)确定球心位置法.4.B解析:B 【分析】取AC 中点F ,连接,EF DF ,证明FED ∠是异面直线AB 与DE 所成角(或其补角),然后在三角形中求得其余弦值即可得. 【详解】取AC 中点F ,连接,EF DF ,∵E 是BC 中点,∴//EF AB ,12EF AB =, 则FED ∠是异面直线AB 与DE 所成角(或其补角), 设1AB =,则12EF =,3DE DF ==, ∴在等腰三角形DEF 中,11324cos 3EF FED DE ∠=== 所以异面直线AB 与DE 3 故选:B .【点睛】思路点睛:平移线段法是求异面直线所成角的常用方法,其基本思路是通过平移直线,把异面直线的问题化归为共面直线问题来解决,具体步骤如下: (1)平移:平移异面直线中的一条或两条,作出异面直线所成的角; (2)认定:证明作出的角就是所求异面直线所成的角; (3)计算:求该角的值,常利用解三角形; (4)取舍:由异面直线所成的角的取值范围是0,2π⎛⎤⎥⎝⎦,当所作的角为钝角时,应取它的补角作为两条异面直线所成的角.5.A解析:A 【分析】证明CBA ∠就是BC 与平面1ABC 所成的角,求出此角后,利用11//B C BC 可得结论, 【详解】∵90BAC ∠=︒,12AC BC =,∴30CBA ∠=︒, ∵1BC AC ,AB AC ⊥,1BC ABB ,1,BC AB ⊂平面1ABC ,∴AC ⊥平面1ABC ,∴CBA ∠就是BC 与平面1ABC 所成的角,即BC 与平面1ABC 所成的角是30, ∵棱柱中11//B C BC ,∴11B C 与平面1ABC 所成的角的大小为30, 故选:A .【点睛】思路点睛:本题考查求直线与平面所成的角,解题方法是定义法,即过直线一点作平面的垂直,得直线在平面上的射影,由直线与其射影的夹角得直线与平面所成的角,然后在直角三角形中求出此角.解题过程涉及三个步骤:一作出图形,二证明所作角是直线与平面所成的角,三是计算.6.C解析:C【分析】连接11D B 、1D E 、DE ,先证明四边形11BB D D 为平行四边形,得到11//B D BD ,故异面直线1ED 与BD 所成的角即为相交直线1ED 与11D B 所成的角,由余弦定理可得答案.【详解】连接11D B 、1D E 、DE ,因为棱11//BB DD ,11BB DD =,所以四边形11BB D D 为平行四边形,所以11//B D BD ,故异面直线1ED 与BD 所成的角即为相交直线1ED 与11D B 所成的角11B D E ∠,因为12,3AB AD AA ===,1BE CE ==, 所以2211111122B D D C B C =+=213110B E =+=222415ED CE DC +=+==,所以222115914D E ED D D==+=+,由余弦定理得,从而22211111111137cos24214B D D E B EB D EB D D E+-∠===⨯⨯.故选:C【点睛】本题考查异面直线所成角的余弦值的求法,关键点是找到异面直线所成的角,考查空间中线线的位置关系等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.7.D解析:D【分析】连接OE交AB于点I,设E,F,G,H重合于点P,正方形的边长为x(0x>)cm,则2xOI=,62xIE=-,求出x的值,再利用勾股定理求R,代入球的表面积公式,即可得答案.【详解】连接OE交AB于点I,设E,F,G,H重合于点P,正方形的边长为x(0x>)cm,则2xOI=,62xIE=-,因为该四棱锥的侧面积是底面积的2倍,所以246222x xx⎛⎫⨯⨯-=⎪⎝⎭,解得4x=.设该四棱锥的外接球的球心为Q,半径为R,如图,则QP QC R==,22OC=16423OP=-=所以()(222R R =+,解得R =所以外接球的表面积为210043S ππ==(2cm ). 故选:D .【点睛】关键点点睛:本题考查平面图形的折叠,四棱锥外接球的半径,解题关键在于平面图形折叠成立体图形后,要明确变化的量和没有变的量,以及线线的位置,线面的位置关系,对于几何体的外接球的问题,关键在于确定外接球的球心的位置.8.A解析:A【分析】分别取棱A 1B 1、A 1D 1的中点M 、N ,连接MN ,可证平面AMN ∥平面BDEF ,得P 点在线段MN 上.由此可判断当P 在MN 的中点时,AP 最小;当P 与M 或N 重合时,AP 最大.然后求解直角三角形得答案.【详解】如图所示,分别取棱A 1B 1、A 1D 1的中点M 、N ,连接MN ,连接B 1D 1,∵M 、N 、E 、F 为所在棱的中点,∴MN ∥B 1D 1,EF ∥B 1D 1,∴MN ∥EF ,又MN ⊄平面BDEF ,EF ⊂平面BDEF ,∴MN ∥平面BDEF ;连接NF ,由NF ∥A 1B 1,NF =A 1B 1,A 1B 1∥AB ,A 1B 1=AB ,可得NF ∥AB ,NF =AB ,则四边形ANFB 为平行四边形,则AN ∥FB ,而AN ⊄平面BDEF ,FB ⊂平面BDEF ,则AN ∥平面BDEF .又AN ∩NM =N ,∴平面AMN ∥平面BDEF .又P 是上底面A 1B 1C 1D 1内一点,且AP ∥平面BDEF ,∴P 点在线段MN 上.在Rt △AA 1M 中,AM ===同理,在Rt △AA 1N 中,求得AN =△AMN 为等腰三角形.当P 在MN 的中点时,AP ,当P 与M 或N 重合时,AP∴线段AP 长度的取值范围是⎣. 故选:A .【点睛】本题主要考查了空间中点、线、面间的距离问题,其中解答中通过构造平行平面寻找得到点P的位置是解答的关键,意在考查空间想象能力与运算能力,属于中档试题.9.C解析:C【分析】在长方体中还原三视图后,利用体积公式求体积.【详解】根据三视图还原后可知,该四棱锥为镶嵌在长方体中的四棱锥P-ABCD(补形法)且该长方体的长、宽、高分别为6、4、4,故该四棱锥的体积为1(64)4323V=⨯⨯⨯=.故选C.【点睛】(1)根据三视图画直观图,可以按下面步骤进行:①、首先看俯视图,根据俯视图画出几何体地面的直观图;②、观察正视图和侧视图找到几何体前、后、左、右的高度;③、画出整体,让后再根据三视图进行调整;(2)求解以三视图为载体的空间几何体的体积的关键是由三视图确定直观图的形状以及直观图中线面的位置关系和数量关系,利用相应体积公式求解.10.C解析:C【分析】举特例舍去不正确选项,可得正确答案.【详解】过EF 的平面为平面ABF 时,G 在A 点, H 在B 点, 所以0BH AG HC GD ==,EF 平分GH , 即BH AG HC GD=,所以舍去ABD ,选C 故选:C 11.C解析:C【分析】根据三视图还原得其几何体为四棱锥,根据题意代入锥体体积公式计算即可.【详解】解:根据三视图还原得其几何体为四棱锥,图像如下:根据图形可得ABCD 是直角梯形,PA ⊥平面ABCD ,2,4,2,6AB CD PA AD ==== 所以11246212332P ABCD ABCD V S PA -+=⋅=⨯⨯⨯= 故选:C【点睛】识别三视图的步骤(1)弄清几何体的结构特征及具体形状、明确几何体的摆放位置;(2)根据三视图的有关定义和规则先确定正视图,再确定俯视图,最后确定侧视图; (3)被遮住的轮廓线应为虚线,若相邻两个物体的表面相交,表面的交线是它们的分界线;对于简单的组合体,要注意它们的组合方式,特别是它们的交线位置. 12.A解析:A【分析】作出原平面图形,然后求出面积即可.【详解】45B A O '''∠=B O A '''=∠,则O A B '''△是等腰直角三角形, ∴2A B OB '''==,又O C C B ''''⊥,45C O B '''∠=︒,∴1B C ''=,在直角坐标系中作出原图形为:梯形OABC ,//OA BC ,2,1OA BC ==,高22OB =∴其面积为1(21)22322S =+⨯= 故选:A【点睛】方法点睛:本题考查斜二测法画平面图形直观图,求原图形的面积,可能通过还原出原平面图形求得面积,也可以通过直观图到原图形面积的关系求解:直观图面积为S ',原图形面积为S ,则24S S '= 二、填空题13.【分析】根据题中的垂直关系确定球心再根据球的表面积公式计算再求点到平面的距离【详解】由并且平面平面且平面是直角三角形和的公共斜边取的中点根据直角三角形的性质可知所以点是三棱锥外接球的球心设则则三棱锥 解析:142 【分析】根据题中的垂直关系,确定球心O ,再根据球的表面积公式计算SA ,再求点O 到平面ABC 的距离.【详解】由222AC BC AB +=,AC BC ∴⊥,并且SA ⊥平面ABC ,BC ⊂平面ABC ,SA BC ∴⊥,且AC SA A ⋂=BC ∴⊥平面SAC ,BC SC ∴⊥,SB ∴是直角三角形SBC 和SAB 的公共斜边,取SB 的中点O ,根据直角三角形的性质可知OA OB OC OS ===,所以点O 是三棱锥S ABC -外接球的球心,设SA x =,则211222r SB x ==+, 则三棱锥S ABC -外接球的表面积2416S r ππ==,()21264x +=,解得:14x =, 点O 到平面ABC 的距离11422d SA ==.14 【点睛】 方法点睛:本题考查了球与几何体的综合问题,考查空间想象能力以及化归和计算能力,(1)当三棱锥的三条侧棱两两垂直时,并且侧棱长为,,a b c ,那么外接球的直径2222R a b c =++2)当有一条侧棱垂直于底面时,先找底面外接圆的圆心,过圆心做底面的垂线,球心在垂线上,根据垂直关系建立R 的方程.(3)而本题类型,是两个直角三角形的公共斜边的中点是外接球的球心.14.【分析】取的中点为可证明为四面体外接球的球心利用等体积可得答案【详解】取的中点为连接因为平面平面平面平面平面故平面因为平面故因为故故又故平面因为平面故而为的中点故又所以故为四面体外接球的球心设球心到 解析:12【分析】取BC 的中点为M ,可证明M 为四面体A BCD '-外接球的球心,利用等体积可得答案.【详解】取BC 的中点为M ,连接,A M DM ',因为平面A BD '⊥平面BCD ,BD CD ⊥,平面A BD '平面BCD BD =, CD ⊂平面BCD ,故CD ⊥平面A BD ',因为BA '⊂平面A BD ',故CD BA '⊥,因为1A B A D ''==,2BD =222BD A B A D ''=+,故''⊥BA A D ,又A D DC D '⋂=,故'⊥BA 平面ACD ',因为A C '⊂平面ACD ',故A D A C ''⊥,而M 为BC 的中点,故MA MB MC '==,又BD DC ⊥,所以MD MB =,故M 为四面体A BCD '-外接球的球心.设球心M 到平面ACD '的距离为h ,因为2B A CD M A CD V V ''--=,所以11233A CD A CD SA B S h '''=⨯,即12h =. 故答案为:12. 【点睛】 本题考查四面体的外接球,此类问题一般是先确定球心的位置,再把球的半径放置在可解的平面图形中处理,如果球心的位置不易确定,则可以通过补体的方法来处理. 15.【分析】根据正方体的表面积可得正方体边长然后计算外接球的半径利用球的体积的公式可得结果【详解】设正方体边长正方体外接球的半径为R 由正方体的表面积为24所以则又所以所以外接球的体积为:故答案为:【点睛 解析:3π【分析】根据正方体的表面积,可得正方体边长a ,然后计算外接球的半径3R =,利用球的体积的公式,可得结果.【详解】设正方体边长a ,正方体外接球的半径为R ,由正方体的表面积为24,所以2624a =,则2a =,又3R =,所以3R ,所以外接球的体积为:()334434333R πππ==.故答案为:43π.【点睛】 方法点睛:求多面体的外接球的表面积和体积问题关键是要求出外接球的半径,常用方法有:(1)三条棱两两互相垂直时,可恢复为长方体,利用长方体的体对角线为外接球的直径,求出球的半径;(2)直棱柱的外接球可利用棱柱的上下底面平行,借助球的对称性,球心为上下底面外接圆的圆心连线的中点,再根据勾股定理求球的半径;(3)如果设计几何体有两个面相交,可过两个面的外心分别作两个面的垂线,垂线的交点为几何体的球心. 16.【分析】先由题意得到的面积以及外接圆的半径记的外接圆圆心为为使四面体体积最大只需与面垂直由此求出设球心为半径为根据为直角三角形由勾股定理列出等式求出球的半径即可得出结果【详解】根据题意知是一个等边三 解析:254π 【分析】先由题意,得到ABC 的面积,以及ABC 外接圆的半径,记ABC 的外接圆圆心为Q ,为使四面体ABCD 体积最大,只需DQ 与面ABC 垂直,由此求出2DQ =,设球心为O ,半径为R ,根据AQO 为直角三角形,由勾股定理列出等式,求出球的半径,即可得出结果.【详解】根据题意知,ABC 是一个等边三角形,其面积为()221333 3322S ⎛⎫=-= ⎪ ⎪⎝⎭,ABC 外接圆的半径为1312sin 60r =⨯=,记ABC 的外接圆圆心为Q ,则1AQ r ==; 由于底面积ABC S 不变,高最大时体积最大,所以DQ 与面ABC 垂直时体积最大,最大值为133ABC S DQ ⋅=,2DQ ∴=, 设球心为O ,半径为R ,则在直角AQO 中,222OA AQ OQ =+,即2221(2)R R =+-,54R ∴=, 则这个球的表面积为:2525444S ππ⎛⎫== ⎪⎝⎭. 故答案为:254π. 【点睛】思路点睛:求解几何体与球外接问题时,一般需要先确定底面外接圆的圆心位置,求出底面外接圆的半径,根据球的性质,结合题中条件确定球心位置,求出球的半径,进而即可求解. 17.【分析】取的中点连接可得所以或其补角即为异面直线与所成角在中求即可求解【详解】取的中点连接因为所以且所以或其补角即为异面直线与所成角设则所以因为是等边三角形所以因为平面平面所以所以在中因为异面直线所 解析:310 【分析】取11A C 的中点1O ,连接1EO ,1AC ,可得11//EO AC ,所以1BEO ∠或其补角即为异面直线1AC 与BE 所成角,在1BEO 中,求1cos BEO ∠即可求解.【详解】取11A C 的中点1O ,连接1EO ,11B O ,EB ,EC ,1BO ,1AC ,因为112AE A A =,所以11//EO AC 且111=2EO AC , 所以1BEO ∠或其补角即为异面直线1AC 与BE 所成角,设1AB =,则12AA =,所以2211115=12222EO AC =+=,112BE =+=因为111A B C △是等边三角形,112AE A A =,所以11B O == 因为1BB ⊥平面111A B C ,11B O ⊂平面111A B C ,所以 1BB ⊥11B O ,所以12BO ===, 在1BEO中,22211115192cos 220BE EO BO BEO BE EO +-+-∠===-⨯,因为异面直线所成的角为锐角或直角,所以异面直线1AC 与BE所成角的余弦值为20,故答案为:20【点睛】思路点睛:平移线段法是求异面直线所成角的常用方法,其基本思路是通过平移直线,把异面直线的问题化归为共面直线问题来解决,具体步骤如下: (1)平移:平移异面直线中的一条或两条,作出异面直线所成的角; (2)认定:证明作出的角就是所求异面直线所成的角; (3)计算:求该角的值,常利用解三角形; (4)取舍:由异面直线所成的角的取值范围是0,2π⎛⎤⎥⎝⎦,当所作的角为钝角时,应取它的补角作为两条异面直线所成的角.18.【分析】由题意可得AB 的轨迹得到当ACBC 与轴l 共面时∠ACB 取到最大值和最小值求得sin ∠ACB 的范围代入三角形面积公式得答案【详解】∵ACBC 与平面α所成的角分别为且|AC|=2|BC|=2则A解析:【分析】由题意可得A ,B 的轨迹,得到当AC 、BC 与轴l 共面时,∠ACB 取到最大值和最小值,求得sin ∠ACB 的范围,代入三角形面积公式得答案. 【详解】∵AC ,BC 与平面α所成的角分别为512π,4π,且|AC |=|BC |=2, 则A ,B 分别在如图所示的两个不同的圆周上运动,当直线AC ,BC 与轴l 在同一平面内时,∠ACB 取到最大值和最小值, 于是,有63ACB ππ≤∠≤,∴sin6π≤sin ∠ACB ≤sin 3π,即12≤sin ∠ACB ≤3而ABC 的面积S =12|AC |⋅|BC |⋅sin ∠ACB =3∠ACB . ∴33S ≤≤.故答案为:[3,3] 【点睛】关键点睛:根据题意得到A ,B 的轨迹,利用几何直观和空间想象进行分析是解题的关键.19.【分析】取中点为过分别作底面的垂线根据题中条件得到;过分别作的垂线连接由二面角的定义结合线面垂直的判定定理及性质得到为二面角的平面角;为二面角的平面角得出令进而可求出最值【详解】取中点为过分别作底面解析:34【分析】取BC 中点为E ,过P 、M 分别作底面的垂线PO 、MN ,根据题中条件,得到AN NO OE ==,2PO MN =;过O 、N 分别作BC 的垂线OG 、NH ,连接MH ,PG ,由二面角的定义,结合线面垂直的判定定理及性质,得到MHN ∠为二面角M BC A--的平面角;PGO ∠为二面角A BC P --的平面角,得出tan 4tan PGO MHN ∠=∠,()23tan tan tan 14tan MHNPGO MHN MHNα∠=∠-∠=+∠,令tan 0x MHN =∠>,进而可求出最值. 【详解】取BC 中点为E ,过P 、M 分别作底面的垂线PO 、MN , 则O 为ABC 的重心,MN ⊥平面ABC ;PO ⊥平面ABC ; 由于点M 为棱PA 的中点,所以有AN NO OE ==,2PO MN =; 过O 、N 分别作BC 的垂线OG 、NH ,连接MH ,PG , 因为BC ⊂平面ABC ,所以MN BC ⊥,同理PO BC ⊥; 又MN NH N ⋂=,MN ⊂平面MNH ,NH ⊂平面MNH , 所以BC ⊥平面MNH ;因为MH ⊂平面MNH ,所以BC MH ⊥, 所以MHN ∠为二面角MBC A --的平面角;同理BC PG ⊥,所以PGO ∠为二面角A BC P --的平面角, 所以tan PO PGO OG ∠=,tan MNMHN HN∠=, 因为NO OE =,//OG NH ,所以12OG NH =; 因此2tan 4tan 12PO MNPGO MHNOG HN∠===∠, 所以()2tan tan 3tan tan tan 1tan tan 14tan PGO MHN MHNPGO MHN PGO MHN MHNα∠-∠∠=∠-∠==+∠⋅∠+∠,令tan 0x MHN =∠>,则2333tan 1444x x x x α=≤=+, 当且仅当214x =,即12x =时,等号成立. 故答案为:34. 【点睛】 关键点点睛:求解本题的关键在于确定二面角MBC A --、A BC P --以及P BC M --三者之间的关系,由题中条件得出二面角A BC P --是二面角M BC A --的4倍,进而可求得结果.20.【分析】将正三棱柱的侧面沿棱展开成平面连接与的交点即为满足最小时的点可知点为棱的中点即可计算出沿着蚂蚁走过的路径截开木块时两几何体的体积之比【详解】将正三棱柱沿棱展开成平面连接与的交点即为满足最小时 解析:1:1【分析】将正三棱柱111ABC A B C -的侧面沿棱1BB 展开成平面,连接1AC 与1BB 的交点即为满足1AM MC +最小时的点M ,可知点M 为棱1BB 的中点,即可计算出沿着蚂蚁走过的路径截开木块时两几何体的体积之比. 【详解】将正三棱柱111ABC A B C -沿棱1BB 展开成平面,连接1AC 与1BB 的交点即为满足1AM MC +最小时的点M .由于2AB =,13AA =,再结合棱柱的性质,可得,一只蚂蚁自A 点出发经过线段1BB 上的一点M 到达点1C ,当沿蚂蚁走过的最短路径,M ∴为1BB 的中点,因为三棱柱是正三棱柱,所以当沿蚂蚁走过的最短路径,截开木块时,两部分几何体的体积比为:1111:1:1C AMB A A CBMC V V --=. 故答案为:1:1. 【点睛】本题考查棱柱侧面最短路径问题,涉及棱柱侧面展开图的应用以及几何体体积的计算,考查分析问题解决问题能力,是中档题.三、解答题21.(1)证明见解析;(2)7. 【分析】(1)取AB 中点O ,连OC 、OD ,即可得到COD ∠是二面角C AB D --的平面角,再由勾股定理逆定理得到222OC OD CD +=,即可得到二面角是直二面角,即可得证; (2)过O 作OM ⊥BC 交BC 于M ,连DM ,即可证明BC ⊥平面DOM ,从而得到ODM ∠为二面角A-BC-D 的平面角,再利用锐角三角函数计算可得; 【详解】(1)证明:取AB 中点O ,连OC 、OD ,因为ABC 是边长为2的正三角形,ABD △是以AB 为斜边的等腰直角三角形, 所以OC AB ⊥,⊥OD AB ,所以COD ∠是二面角C AB D --的平面角. 在OCD 中,因为OC =1OD =,2CD =,所以222OC OD CD +=所以90COD ∠=︒. 所以平面ABC ⊥平面ABD .(2)过O 作OM ⊥BC 交BC 于M ,连DM ,由(1)可知DO ⊥面ABC ,又BC ⊂面ABC ,所以BC DO ⊥,由OMDO O =,,OM DO ⊂面DOM所以BC ⊥平面DOM因为DM ⊂面DOM ,所以BC ⊥DM , 则ODM ∠为二面角A-BC-D 的平面角.在Rt OMD 中,1OD =,2OM =,由勾股定理:DM =,∴二面角A-BC-D 的余弦值为cos OM OMD DM ∠==.【点睛】本题考查了立体几何中的面面垂直的判定和二面角的求解问题,意在考查学生的空间想象能力和逻辑推理能力;解答本题关键在于能利用直线与直线、直线与平面、平面与平面关系的相互转化,通过严密推理,同时对于立体几何中角的计算问题,往往可以利用空间向量法,通过求解平面的法向量,利用向量的夹角公式求解.22.(1)证明见解析;(2)23.【分析】(1)连接BD交AC于点O,由中位线定理得//OM PB,从而得证线面平行;(2)由M是PD中点,得12M ACD P ACDV V--=,求出三棱锥P ACD-的体积后可得.【详解】(1)如图,连接BD交AC于点O,连接OM,则O是BD中点,又M是PD中点,∴//OM PB,又PB⊄平面ACM,OM⊂平面ACM,所以//PB平面ACM;(2)由已知12222ACDS=⨯⨯=,11422333P ACD ACDV S PA-=⋅=⨯⨯=△,又M是PD中点,所以1223M ACD P ACDV V--==,所以23P ACM P ACD M ACDV V V---=-=.【点睛】思路点睛:本题考查证明线面平行,求三棱锥的体积.求三棱锥的体积除掌握体积公式外,还需要注意割补法,不易求体积的三棱锥(或一个不规则的几何体)的体积可通过几个规则的几何体(柱、锥、台等)的体积加减求得.三棱锥的体积还可通过转化顶点,转移底面利用等体积法转化为求其他三棱锥的体积,从而得出结论. 23.(1)证明见解析;(2)答案见解析,105AH =. 【分析】(1)由长度以及勾股定理逆定理可得,AB BC BD BC ⊥⊥,然后根据线面垂直的判定定理可得结果.(2)取CD 的中点E ,然后根据BH ⊥平面ACD 的判定定理找到点H ,计算,BE AE ,使用等面积法可得BH ,最后简单计算可得AH .【详解】(1)证明:因为2,22,23BCBD AB CD AC =====所以222222,AB BC AC BD BC CD +=+=, 则,AB BC BD BC ⊥⊥ 因为ABBD B =,,AB BD ⊂平面ABD所以BC ⊥平面ABD ,又BC ⊂平面ABC 所以平面ABC ⊥平面ABD (2)解:(作法)取CD 的中点E , 连接AE ,过B 作BH AE ⊥,垂足H 即为要求作的点如图。
高二数学必修二综合测试题(含答案)之欧阳歌谷创编
1 高二数学必修二综合测试题欧阳歌谷(2021.02.01) 班级_______________ 姓名___________________ 总分:________________一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.下面四个命题:①分别在两个平面内的两直线是异面直线;②若两个平面平行,则其中一个平面内的任何一条直线必平行于另一个平面;③如果一个平面内的两条直线平行于另一个平面,则这两个平面平行;④如果一个平面内的任何一条直线都平行于另一个平面,则这两个平面平行.其中正确的命题是( )A .①②B .②④C .①③D .②③2.过点(1,3)P -且垂直于直线032=+-y x 的直线方程为()A .012=-+y xB .052=-+y xC .052=-+y xD .072=+-y x3.圆(x -1)2+y2=1的圆心到直线y =33x 的距离是( )A .12B .32C .1D .34.已知21F ,F 是椭圆 的左右焦点,P 为椭圆上一个点,且2:1PF :PF 21=,则21PF Fcos ∠等于( ) A .12B .31C .41D .22 5.已知空间两条不同的直线m,n 和两个不同的平面,αβ,则下列命题中正确的是( )15y 9x 22=+Q P C'B'A'C B A A .若//,,//m n m n αα⊂则B .若,,m m n n αβα⋂=⊥⊥则C .若//,//,//m n m n αα则D .若//,,,//m m n m n αβαβ⊂=则6.圆x2+y2-2x +4y -20=0截直线5x -12y +c =0所得的弦长为8,则c 的值是( )A .10B .10或-68C .5或-34D .-687.已知0,0ab bc <<,则直线ax by c +=通过()A .第一、二、三象限B .第一、二、四象限C .第一、三、四象限D .第二、三、四象限8.正方体ABCD —A1B1C1D1中,E 、F 分别是AA1与CC1的中点,则直线ED 与D1F 所成角的大小是()A .15B .13C .12D .3 9. 在三棱柱111ABC A B C -中,各棱长相等,侧掕垂直于底面,点D 是侧面11BB C C 的中心,则AD 与平面11BB C C 所成角的大小是 ( )A .30B .45C .60D .9010.将正方形ABCD 沿对角线BD 折成直二面角A -BD -C ,有如下四个结论:①AC ⊥BD ;②△ACD 是等边三角形;③AB 与平面BCD 成60°的角;④AB 与CD 所成的角是60°.其中正确结论的个数是( ) A. 1 B. 2 C. 3 D. 411.如图:直三棱柱ABC —A1B1C1的体积为V ,点P 、Q 分别在侧棱AA1 和CC1上,AP=C1Q ,则四棱锥B —APQC 的体积为( ) A .2VB .3VC .4VD .5V (11题)12.如图,正方体ABCD —A1B1C1D1的棱长为1,线段B1D1上有两个动点E 、F ,且EF =12,则下列结论错误的是( )A .AC ⊥BEB .EF ∥平面ABCD (12题)C .三棱锥A —BEF 的体积为定值D .△AEF 的面积与△BEF 的面积相二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.一个几何体的三视图及其尺寸(单位:cm)如图所示,则该几何体的侧面积为_ ______cm214.两圆21x y +=和22(4)()25x y a ++-=相切,则实数a 的值为 15.已知21F ,F 是椭圆的两个焦点,过2F 的直线交椭圆于P 、Q 两点,PQ PF 1⊥且PQ PF 1=,则椭圆的离心率为 16.过点A(4,0)的直线l 与圆(x -2)2+y2=1有公共点,则直线l 斜率的取值范围为三、解答题17.如图,在三棱柱ABC -A1B1C1中,△ABC 与△A1B1C1都为正三角形且AA1⊥面ABC ,F 、F1分别是AC ,A1C1的中点.求证:(1)平面AB1F1∥平面C1BF ;(2)平面AB1F1⊥平面ACC1A1.(17题)18.已知点),(y x P 在圆1)1(22=-+y x 上运动.(1)求21--x y 的最大值与最小值;(2)求y x +2的最大值与最小值. 19. 如图,DC ⊥平面ABC ,EB ∥DC ,AC =BC =EB =2DC =2,∠ACB =120°,P ,Q 分别为AE ,AB 的中点.(1)证明:PQ ∥平面ACD ;(2)求AD 与平面ABE 所成角的正弦值(19题)20.已知圆C1:x2+y2-2x -4y+m=0,(1)求实数m 的取值范围;(2)若直线l :x+2y -4=0与圆C 相交于M 、N 两点,且OM ⊥ON ,求m 的值。
最新人教版高中数学必修第二册第五单元《概率》检测题(含答案解析)(2)
一、选择题1.某地有A ,B ,C ,D 四人先后感染了传染性肺炎,其中只有A 到过疫区,B 确定是受A 感染的.对于C 因为难以判定是受A 还是受B 感染的,于是假定他受A 和B 感染的概率都是12.同样也假定D 受A ,B 和C 感染的概率都是13.在这种假定下,B ,C ,D 中恰有两人直接受A 感染的概率是( ) A .16B .13C .12D .232.如果一个三位数的十位上的数字比个位和百位上的数字都大,则称这个三位数为“凸数”(如132),现从集合{}1,2,3,4中任取3个互不相同的数字,组成一个三位数,则这个三位数是“凸数”的概率为( ) A .23B .112C .16D .133.袋中装有白球3个,黑球4个,从中任取3个,下列各对事件中互为对立事件的是( )A .恰有1个白球和全是白球B .至少有1个白球和全是黑球C .至少有1个白球和至少有2个白球D .至少有1个白球和至少有1个黑球4.设集合{0,1,2}A =,{0,1,2}B =,分别从集合A 和B 中随机抽取一个数a 和b ,确定平面上的一个点(,)P a b ,记“点(,)P a b 满足a b n +=”为事件n C (04,)n n N ≤≤∈,若事件n C 的概率最大,则n 的可能值为( ) A .2B .3C .1和3D .2和45.下列说法正确的是( )A .由生物学知道生男生女的概率约为0.5,一对夫妇先后生两小孩,则一定为一男一女B .一次摸奖活动中,中奖概率为0.2,则摸5张票,一定有一张中奖C .10张票中有1张奖票,10人去摸,谁先摸则谁摸到奖票的可能性大D .10张票中有1张奖票,10人去摸,无论谁先摸,摸到奖票的概率都是0.16.一个三位数的百位,十位,个位上的数字依次是,,a b c ,当且仅当a b c b >>且时称为“凹数”,若{},,1234a b c ∈,,,,从这些三位数中任取一个,则它为“凹数”的概率是 A .13B .532C .732D .7127.素数分布是数论研究的核心领域之一,含有众多著名的猜想.19世纪中叶,法国数学家波利尼亚克提出了“广义孪生素数猜想”:对所有自然数k ,存在无穷多个素数对(2)p p k +,.其中当1k =时,称(2)p p +,为“孪生素数”,2k =时,称(4)p p +,为“表兄弟素数”.在不超过30的素数中,任选两个不同的素数p 、q (p q <),令事件(){A p q =,为孪生素数},(){B p q =,为表兄弟素数},{()|4}C p q q p =-≤,,记事件A 、B 、C 发生的概率分别为()P A 、()P B 、(C)P ,则下列关系式成立的是( ) A .()()()P A P B P C = B .()()()P A P B P C += C .()()()P A P B P C +> D .()()()P A P B P C +<8.某普通高校招生体育专业测试合格分数线确定为60分,甲、乙、丙三名考生独立参加测试,他们能达到合格的概率分别是0.9,0.8,0.75,则三人中至少有一人达标的概率为( ) A .0.015 B .0.005C .0.985D .0.9959.如果从1,2,3,4,5中任取2个不同的数,则这2个数的和能被3整除的概率为( ) A .25 B .310C .15D .1210.六个人排队,甲乙不能排一起,丙必须排在前两位的概率为( ) A .760B .16C .1360D .1411.在20张百元纸币中混有4张假币,从中任意抽取2张,将其中一张在验钞机上检验发现是假币,则这两张都是假币的概率是( ) A .335B .338C .217D .以上都不正确12.今年“五一”小长假期间,某博物馆准备举办-次主题展览,为了引导游客有序参观,该博物馆每天分别在10时,13时,16时公布实时观展的人数.下表记录了5月1日至5日的实时观展人数:通常用实时观展的人数与博物馆的最大承载量(同一时段观展人数的饱和量)之比来表示观展的舒适度,50%以下称为“舒适”,已知该博物馆的最大承载量是1万人.若从5月1日至5日中任选2天,则这2天中,恰有1天这3个时刻的观展舒适度都是“舒适”的概率为( ) A .12B .25C .35D .3413.某校3名教师和5名学生共8人去北京参加学习方法研讨会,需乘坐两辆车,每车坐4人,则恰有两名教师在同一车上的概率( ) A .78B .67C .37D .13二、解答题14.6月17日是联合国确定的“世界防治荒漠化和干旱日”,为增强全社会对防治荒漠化的认识与关注,聚焦联合国2030可持续发展目标——实现全球土地退化零增长.自2004年以来,我国荒漠化和沙化状况呈现整体遏制、持续缩减、功能增强、成效明显的良好态势.治理沙漠离不开优质的树苗,现从苗埔中随机地抽测了200株树苗的高度(单位:cm ),得到以下频率分布直方图.(1)求直方图中a 的值及众数、中位数; (2)估计苗埔中树苗的平均高度;(3)在样本中从205cm 及以上的树苗中按分层抽样抽出5株,再从5株中抽出两株树苗,其中含有215cm 及以上树苗的概率.15.某班倡议假期每位学生每天至少锻炼一小时.为了解学生的锻炼情况,对该班全部34名学生在某周的锻炼时间进行了调查,调查结果如下表: 锻炼时长(小时) 5 6 7 8 9 男生人数(人) 1 2 4 3 4 女生人数(人)38621(Ⅱ)若从锻炼8小时的学生中任选2人参加一项活动,求选到男生和女生各1人的概率;(Ⅲ)试判断该班男生锻炼时长的方差21s 与女生锻炼时长的方差22s 的大小.(直接写出结果)16.新冠肺炎疫情期间,为确保“停课不停学”,各校精心组织了线上教学活动.开学后,某校采用分层抽样的方法从高中三个年级的学生中抽取一个容量为150的样本进行关于线上教学实施情况的问卷调查. 已知该校高一年级共有学生660人,高三年级共有540人,抽取的样本中高二年级有50人. 下表是根据抽样调查情况得到的高二学生日睡眠时间(单位:h)的频率分布表.x y z的值(2)求频率分布表中实数,,(3)已知日睡眠时间在区间[6,6.5)内的5名高二学生中,有2名女生,3名男生,若从中任选3人进行面谈,求选中的3人恰好为两男一女的概率.17.某学习研究机构调研数学学习成绩对物理学习成绩的影响,随机抽取了100名学生的数学成绩和物理成绩(单位:分).率;(2)完成下面的2×2列联表.附()()()()()22n ad bcKa b c d a c b d-=++++18.甲、乙两队举行围棋擂台赛,规则如下:两队各出3人,排定1,2,3号.第一局,双方1号队员出场比赛,负的一方淘汰,该队下一号队员上场比赛.当某队3名队员都被淘汰完,比赛结束,未淘汰完的一方获胜.如图表格中,第m行、第n列的数据是甲队第m号队员能战胜乙队第n号队员的概率.3名队员都淘汰的概率;(2)比较第三局比赛,甲队队员和乙队队员哪个获胜的概率更大一些?19.高考改革后,学生除了语数外三门必选外,可在A类科目:物理、化学、生物和B类科目:政治、地理、历史共6个科目中任选3门.(1)求小明同学选A类科目数X的分布列.(2)求小明同学从A类和B类科目中均至少选择1门科目的概率.20.城市公交车的数量若太多则容易造成资源的浪费;若太少又难以满足乘客需求.某市公交公司在某站台的60名候车乘客中随机抽取15人,将他们的候车时间作为样本分成5组,如下表所示(单位:分钟):(1)估计这60名乘客中候车时间少于10分钟的人数;(2)若从上表第三、四组的6人中任选2人作进一步的调查,求抽到的两人恰好来自不同组的概率.21.某县为了帮助农户脱贫致富,鼓励农户利用荒地山坡种植果树,某农户考察了三种不同的果树苗A 、B 、C .经过引种实验发现,引种树苗A 的自然成活率为0.7,引种树苗B 、C 的自然成活率均为()0.60.8p p ≤≤.(1)任取树苗A 、B 、C 各一棵,估计自然成活的棵数为X ,求X 的分布列及其数学期望;(2)将(1)中的数学期望取得最大值时p 的值作为B 种树苗自然成活的概率.该农户决定引种n 棵B 种树苗,引种后没有自然成活的树苗有75%的树苗可经过人工栽培技术处理,处理后成活的概率为0.8,其余的树苗不能成活. ①求一棵B 种树苗最终成活的概率;②若每棵树苗引种最终成活可获利400元,不成活的每棵亏损80元,该农户为了获利期望不低于10万元,问至少要引种B 种树苗多少棵?22.某社区对安全卫生进行问卷调查,请居民对社区安全卫生服务给出评价(问卷中设置仅有满意、不满意).现随机抽取了90名居民,调查情况如下表:(1)利用分层抽样的方法从对安全卫生服务评价为不满意的居民中随机抽取6人,再从这6人中随机抽取2人,求这2人中男、女居民各有1人的概率;(2)试通过计算判断能否在犯错误的概率不超过0.05的情况下认为男居民与女居民对社区安全卫生服务的评价有差异?附:()()()()()22n ad bcKa b c d a c b d-=++++,n a b c d=+++.23.5月4日,修水第二届“放肆青春放肆跑”全民健身彩跑活动在信华城举行,全程约5.4km,共有2500余名参与者.某单位为了解员工参加彩跑活动是否与性别有关,从单位随机抽取30名员工进行问卷调查,得到了如下22⨯列联表:已知在这30人中随机抽取1人抽到参加彩跑活动的员工的概率是8 15.(1)完成答题卡上的22⨯列联表,并判断能否有90%的把握认为参加彩跑活动与性别有关?(2)已知参加彩跑的女性中共有4人跑完了全程,若从参加彩跑的6名女性中任选两人,求选出的两人均跑完了全程的概率.附:()()()()()22n ad bcKa b c d a c b d-=++++,其中n a b c d=+++.24.现有10道题,其中6道甲类题,4道乙类题,小明同学从中任取3道题解答.(Ⅰ)求小明同学至少取到1道乙类题的概率;(Ⅱ)已知所取的3道题中有2道甲类题,1道乙类题.若小明同学答对每道甲类题的概率都是35,答对每道乙类题的概率都是45,且各题答对与否相互独立.求小明同学至少答对2道题的概率.25.从4名男生和2名女生中任选2人参加抗疫志愿服务活动.(1)设X 表示所选2人中男生的人数,求X 的分布列和数学期望E (X );(2)已知选出了A ,B 这两人参加此次服务活动,A 的服务满意率为0.87,B 的服务满意率为0.91,用“Y A =1,Y B =1,”分别表示对A ,B 的服务满意,“Y A =0,Y B =0,”分别表示对A ,B 的服务不满意,写出方差D (Y A ),D (Y B )的大小关系.(只需写出结论) 26.某电讯企业为了了解某地区居民对电讯服务质量评价情况,随机调查100 名用户,根据这100名用户对该电讯企业的评分,绘制频率分布直方图,如图所示,其中样本数据分组为[)40,50,[)50,60,……[90,100].(1)估计该地区用户对该电讯企业评分不低于70分的概率,并估计对该电讯企业评分的中位数;(结果保留两位有效数字)(2)现从评分在[)40,60的调查用户中随机抽取2人,求2人评分都在[)40,50的概率.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【分析】设,,B C D 直接受A 感染为事件B 、C 、D ,分析题意得出()1P B =,1()2P C =,1()3P D =,B ,C ,D 中恰有两人直接受A 感染为事件CD CD +,利用公式求得结果.【详解】根据题意得出:因为直接受A 感染的人至少是B , 而C 、D 二人也有可能是由A 感染的, 设,,B C D 直接受A 感染为事件B 、C 、D , 则事件B 、C 、D 是相互独立的,()1P B =,1()2P C =,1()3P D =, 表明除了B 外,,C D 二人中恰有一人是由A 感染的, 所以12111()()()23232P CD CD P CD P CD +=+=⨯+⨯=, 所以B 、C 、D 中直接受A 传染的人数为2的概率为12, 故选:C. 【点睛】该题考查的是有关概率的问题,涉及到的知识点有随机事件发生的概率,相互独立事件同时发生的概率公式和互斥事件有一个发生的概率公式,属于简单题目.2.D解析:D 【分析】讨论十位上的数为4,十位上的数为3,共8个,再计算概率得到答案. 【详解】当十位上的数为4时,共有236A =个;当十位上的数为3时,共有222A =个,共8个.故34881243p A ===. 故选:D . 【点睛】本题考查了概率的计算,分类讨论是解题的关键.3.B解析:B 【分析】从白球3个,黑球4个中任取3个,共有四种可能,全是白球,两白一黑,一白两黑和全是黑球,进而可分析四个事件的关系; 【详解】从白球3个,黑球4个中任取3个,共有四种可能,全是白球,两白一黑,一白两黑和全是黑球,故①恰有1个白球和全是白球,是互斥事件,但不是对立事件, ②至少有1个白球和全是黑球是对立事件; ③至少有1个白球和至少有2个白球不是互斥事件,④至少有1个白球和至少有1个黑球不是互斥事件, 故选B . 【点睛】本题考查互斥事件和对立事件的关系,对于题目中出现的两个事件,观察两个事件之间的关系,这是解决概率问题一定要分析的问题,本题是一个基础题.4.A解析:A 【分析】列出所有的基本事件,分别求出事件0C 、1C 、2C 、3C 、4C 所包含的基本事件数,找出其中包含基本事件数最多的,可得出n 的值. 【详解】所有的基本事件有:()0,0、()0,1、()0,2、()1,0、()1,1、()1,2、()2,0、()2,1、()2,2,事件0C 包含1个基本事件,事件1C 包含2个基本事件,事件2C 包含3个基本事件,事件3C 包含2个基本事件,事件4C 包含1个基本事件,所以事件2C 的概率最大,则2n =,故选A . 【点睛】本题考查古典概型概率的计算,解题的关键在于列举所有的基本事件,常用枚举法与数状图来列举,考查分析问题的能力,属于中等题.5.D解析:D 【分析】由概率的意义可判断AB 错误,由随机抽样的概念得到D 正确. 【详解】一对夫妇生两小孩可能是(男,男),(男,女),(女,男),(女,女),所以A 不正确;中奖概率为0.2是说中奖的可能性为0.2,当摸5张票时,可能都中奖,也可能中一张、两张、三张、四张,或者都不中奖,所以B 不正确;10张票中有1张奖票,10人去摸,每人摸到的可能性是相同的,即无论谁先摸,摸到的奖票的概率都是0.1,所以C 不正确;D 正确. 故答案为D. 【点睛】本题考查了概率的意义以及随机抽样法的概念,性质,属于基础题.6.C解析:C 【解析】 【分析】先分类讨论求出所有的三位数,再求其中的凹数的个数,最后利用古典概型的概率公式求解. 【详解】先求所有的三位数,个位有4种排法,十位有4种排法,百位有4种排法,所以共有44464⨯⨯=个三位数.再求其中的凹数,第一类:凹数中有三个不同的数,把最小的放在中间,共有3428C ⨯=种,第二类,凹数中有两个不同的数,将小的放在中间即可,共有2416C ⨯=种方法,所以共有凹数8+6=14个, 由古典概型的概率公式得P=1476432=. 故答案为:C 【点睛】本题主要考查排列组合的运用,考查古典概型的概率,意在考查学生对这些知识的掌握水平和分析推理能力.7.D解析:D 【分析】根据素数的定义,一一列举出不超过30的所有素数,共10个,根据组合运算,得出随机选取两个不同的素数p 、q (p q <),有21045C =(种)选法,从而可列举出事件A 、B 、C的所有基本事件,最后根据古典概率分别求出(),()P A P B 和(C)P ,从而可得出结果. 【详解】解:不超过30的素数有2、3、5、7、11、13、17、19、23、29,共10个,随机选取两个不同的素数p 、q (p q <),有21045C =(种)选法,事件A 发生的样本点为(3)5,、(57),、(1113),、(1719),共4个, 事件B 发生的样本点为(37),、(711),、(1317),、(1923),共4个, 事件C 发生的样本点为(2)3,、(25),、(3)5,、(37),、(57),、 (711),、(1113),、(1317),、(1719),、(1923),,共10个,∴4()()45P A P B ==,102()459P C ==, 故()()()P A P B P C +<.故选:D. 【点睛】关键点点睛:本题考查与素数相关的新定义,考查古典概型的实际应用和利用列举法求古典概型,考查组合数的计算,解题的关键在于理解素数的定义,以及对题目新定义的理解,考查知识运用能力.8.D解析:D 【分析】设出每一个每一个考生达标的事件,并求其对立事件的概率,根据相互独立事件的概率的和事件求解出答案. 【详解】设 “甲考生达标” 为事件A , “乙考生达标” 为事件B , “丙考生达标” 为事件C ,则()0.9P A =,()0.8P B =,()0.75P C =,()10.90.1P A =-=,()10.80.2P B =-=,()10.750.25P C =-=,设 “三人中至少有一人达标” 为事件D ,则()()110.10.20.2510.0050.995P D P ABC =-=-⨯⨯=-=, 故选:D. 【点睛】本题以实际问题为背景考查相互独立事件的概念及其发生的概率的计算,考查分析问题和解决问题的能力,属于中档题.9.A解析:A 【分析】从5个数中任取两个不同数,取法为2510C =,列举和能被3整除的情况有4种,利用古典概型得解 【详解】从1,2,3,4,5中任取两个数,取法总数为2510C =这2个数的和能被3整除的情况有:()()()()1,21,52,44,5,,, ∴这2个数的和能被3整除的概率为:42105= 故选:A 【点睛】本题考查古典概型求概率,属于基础题.10.C解析:C 【分析】根据题意,结合排列组合,利用插空法和特殊位置法,先排丙,再插甲乙,即可得解. 【详解】丙排第一,除甲乙外还有3人,共33A 种排法,此时共有4个空,插入甲乙可得24A ,此时共有3234=612=72A A ⋅⨯种可能;丙排第二,甲或乙排在第一位,此时有1424C A 排法,甲和乙不排在第一位, 则剩下3人有1人排在第一位,则有122323C A A 种排法, 此时故共有1412224323+=84C A C A A 种排法.故概率6672841360P A +==. 故选:C. 【点睛】本题考查了排列组合,考查了插空法和特殊位置法,在解题过程中注意各种情况的不重不漏,有一定的计算量,属于较难题.11.A解析:A 【解析】设事件A 表示“抽到的两张都是假钞”,事件B 表示“抽到的两张至少有一张假钞”, 则所求的概率即P(A|B).又()()()211244164222020,C C C C P AB P A P B C C +===, 由公式()()()24211441663|641635P AB C P A B P B C C C ====++⨯. 本题选择A 选项.点睛:条件概率的求解方法:(1)利用定义,求P (A )和P (AB ),则()()(|)n AB P B A n A =.(2)借助古典概型概率公式,先求事件A 包含的基本事件数n (A ),再求事件A 与事件B 的交事件中包含的基本事件数n (AB ),得()()(|)n AB P B A n A =.12.C解析:C 【分析】5月1日至5日中,该博物馆每天在10时,13时,16时这3个时刻的观展舒适度都是“舒适”的有2天,从5月1日至5日中任选2天,基本事件总数2510n C ==,这2天中,恰有1天这3个时刻的观展舒适度都是"舒适"包含的基本事件个数11236m C C ==,由此能求出这2天中,恰有1天这3个时刻的观展舒适度都是“舒适”的概率. 【详解】5月1日至5日中,该博物馆每天在10时,13时,16时这3个时刻的观展舒适度都是“舒适”的有2天,分别为5月4日和5月5日, 从5月1日至5日中任选2天,基本事件总数2510n C ==,这2天中,恰有1天这3个时刻的观展舒适度都是“舒适”包含的基本事件个数11236m C C ==,所以这2天中,恰有1天这3个时刻的观展舒适度都是“舒适”的概率63105m P n ===. 故选:C 【点睛】本题主要考查了概率的求法,考查古典概型、排列组合等基础知识,考查运算求解能力,属于基础题.13.B解析:B 【分析】易得出8人乘车,每车4人的乘车方法是48C ,然后考虑从3名教师中选2人,从5名学生中选2人乘同一辆车,注意有两辆车,求出方法后可得概率. 【详解】8人乘车,每车4人的乘车方法是4870C =,从3名教师中选2人,从5名学生中选2人乘同一辆车的方法娄得2235260C C ⨯=,∴所求概率为606707P ==. 故选:B . 【点睛】本题考查古典概型,解题关键是求出事件“恰有两名教师在同一车上”的方法数,易错点是不考虑两辆车.二、解答题14.(1)0.025a =,众数为190,中位数为190;(2)189.8cm ;(3)25. 【分析】(1)利用频率分布直方图中所有矩形的面积之和为1可求得a 的值,利用最高矩形底边的中点值为众数可求得样本的众数,利用中位数左边矩形的面积和为0.5可求得样本的中位数;(2)将每个矩形底边的中点值乘以对应矩形的面积,再将所得结果全加可得样本的平均数,即为所求;(3)计算可知5株中在株高205215-这一组抽取的有4株,记为1a 、2a 、3a 、4a ,在株高215225-抽取1株,记为b ,列举出所有的基本事件,并确定事件“抽取的2株中含有215cm 及以上树苗”所包含的基本事件数,利用古典概型的概率公式可求得所求事件的概率. 【详解】(1)由频率分布直方图中所有矩形的面积之和为1可得()0.00150.0110.02250.030.0080.0015101a ++++++⨯=,解得0.025a =.众数为1851952+=190, 设中位数为x ,因为()0.00150.01100.0225100.350.5++⨯=<,()0.00150.01100.02250.030100.650.5+++⨯=>,则185195x <<, ()()0.00150.01100.0225100.0301850.5x ++⨯+⨯-=,解得190x =;(2)1600.0151700.111800.2251900.32000.252100.082200.02x =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯()189.8cm =.因此,估计苗埔中树苗的平均高度为189.8cm ; (3)在株高205215-这一组应抽取:0.08540.080.02⨯=+株,在株高215225-这一组应抽取:0.02510.080.02⨯=+株,用1a 、2a 、3a 、4a 表示在株高205215-这一组的4株,用b 表示在株高215225-这一组的1株,从中抽调2株的抽法:12a a 、13a a 、14a a 、1a b 、23a a 、24a a 、2a b 、34a a 、3a b 、4a b ,共10个基本事件,设抽取2株中含有株高215225-这一组1株为A 事件,A 包含4个基本事件,()42105P A ∴==. 【点睛】方法点睛:计算古典概型概率的方法如下: (1)列举法; (2)列表法; (3)树状图法; (4)排列组合数的应用. 15.(Ⅰ)6.5小时(Ⅱ)35(Ⅲ)2212s s > 【分析】(Ⅰ)由表中数据计算平均数即可;(Ⅱ)列举出任选2人的所有情况,再由古典概型的概率公式计算即可; (Ⅲ)根据数据的离散程度结合方差的性质得出2212s s > 【详解】(Ⅰ)这个班级女生在该周的平均锻炼时长为53687682911306.53862120⨯+⨯+⨯+⨯+⨯==++++小时(Ⅱ)由表中数据可知,锻炼8小时的学生中男生有3人,记为,,a b c ,女生有2人,记从中任选2人的所有情况为{,},{,},{,},{,}a b a c a A a B ,{,},{,},{,}b c b A b B ,{,},{,},{,}c A c B A B ,共10种,其中选到男生和女生各1人的共有6种 故选到男生和女生各1人的概率63105P == (Ⅲ)2212s s > 【点睛】关键点睛:在第二问中,关键是利用列举法得出所有的情况,再结合古典概型的概率公式进行求解.16.(1)600人;(2)8;0.16;10;(3)35. 【分析】(1)利用样本中高二年级人数与高二年级总人数之比=样本中高一年级、高二年级人数之和与高一、高二年级总人数之和之比求解;(2)先根据频率分布表求出z 的值,再根据高二年级学生样本人数计算出x ,从而得到其频率y 的值;(3)记5名高二学生中女生为1a ,2a ,男生为123,,b b b ,先列出从这5名高二学生中任选3人进行面谈的所有可能情况,以及恰好有两男一女的情况数,然后根据古典概率模型概率的计算公式求解. 【详解】解:(1)设该校高二学生的总数为n ,由题意5015050660540n -=+,解得=600n ,所以该校高二学生总数为600人.(2)由题意0.2050z=,解得10z =, 50(57128)8x z =-++++=,0.1650xy ==. (3)记“选中的3人恰好为两男一女”为事件A ,记5名高二学生中女生为1a ,2a ,男生为1b ,2b ,3b ,从中任选3人有以下情况: 121,,a a b ;122,,a a b ;123,,a a b ;112,,a b b ;113,,a b b ;123,,a b b ;212,,a b b ;213,,a b b ;223,,a b b ;123,,b b b ,共10种情况,基本事件共有10个,它们是等可能的,事件A 包含的基本事件有6个,分别为:112,,a b b ;113,,a b b ;123,,a b b ;212,,a b b ;213,,a b b ;223,,a b b ,故63()105P A ==,所以选中的3人恰好为两男一女的概率为35.(1)解决分层抽样问题时,常用的公式有:①nN=样本容量该层抽取的个体数总体个数该层个体数;②总体中某两层的个数比等于样本中这两层抽取的个体数之比;(2)求解古典概率模型时,基本步骤如下:①利用列举法、列表法、树状图等方法求出基本事件总数n;②求出事件A所包含的基本事件个数m;③代入公式mPn=,求出概率值.17.(1)0.42;(2)见解析;(3)有99%把握认为学生的数学成绩对物理成绩有影响.【分析】(1)先求得“数学考分不低于60分,且物理考分不低于50分的学生”的人数,再由古典概率公式可求得所求的概率;(2)由已知的数据可得出2×2列联表;(3)由(2)中的数据,计算210.5306>6.6354K≈,可得结论.【详解】(1)数学考分不低于60分,且物理考分不低于50分的学生有:12+16+6+842=人,所以“数学考分不低于60分,且物理考分不低于50分”的概率为420.42100P==;(2)2×2列联表如下表所示:(3)由(2)中的数据,得:()210010.5306>6.63544852442102246436K⨯-⨯⨯⨯=≈⨯⨯,所以有99%把握认为学生的数学成绩对物理成绩有影响.【点睛】关键点点睛:本题考查求古典概率,独立性检验的问题,关键在于对数据处理,准确地运用相应的公式,并且理解其数据的实际意义.18.(1)0.045;(2)甲队队员获胜的概率更大一些.【分析】(1)甲队2号队员把乙队3名队员都淘汰这个事件的发生应是甲队1号输给乙队1号,然后甲队2号上场,三场全胜,由独立事件概率公式计算可得;(2)第三局比赛甲胜可分为3个互斥事件:甲队1号胜乙队3号,甲队2号胜乙队2号,甲队3号胜乙队1号,分别计算概率后相加可得.然后由对立事件概率得出乙队胜的概率,比较后要得结论. 【详解】解:(1)甲队2号队员把乙队3名队员都淘汰的概率为0.50.60.50.30.045⨯⨯⨯= (2)第3局比赛甲队队员获胜可分为3个互斥事件 (i )甲队1号胜乙队3号,概率为0.50.30.20.03⨯⨯=;(ii )甲队2号胜乙队2号,概率为0.50.70.50.50.60.50.325⨯⨯+⨯⨯=; (iii )甲队3号胜乙队1号,概率为0.50.40.80.16⨯⨯= 故第3局甲队队员胜的概率为0.030.3250.160.515++=. 则第3局乙队队员胜的概率为10.5150.485-= 因为0.5150.485>,故甲队队员获胜的概率更大一些. 【点睛】关键点点睛:本题考查相互独立事件的概率公式和互斥事件的概率公式.解题关键是把事件“第3局比赛甲队队员获胜”分斥成3个互斥事件,然后分别求得概率后易得出结论. 19.(1)分布列见解析;(2)910. 【分析】(1)确定X 的所有取值为0,1,2,3,X 服从超几何分布,代入超几何分布的概率公式,计算每个X 的取值对应的概率,列出X 的分布列即可;(2)即两门A 类科目一门B 类科目或者一门A 类科目两门B 类科目的概率,则概率()()12P P X P X ==+=,从而计算可得;【详解】解:(1)小明同学选A 类科目数X 可能的取值为0,1,2,3,则X 服从超几何分布,()0333361020C C P X C ===, ()1233369120C C P X C ===,()2133369220C C P X C ===,()3033361320C C P X C ===. X 的分布列为:()()()99912202010P C P X P X ==+==+= 【点睛】本题考查了离散型随机变量的概率分布列,考查了超几何分布,古典概型的概率计算,计数原理.属于中档题. 20.(1)32;(2)815. 【详解】试题分析:(1)根据15名乘客中候车时间少于10分钟频数和为8,可估计这60名乘客中候车时间少于10分钟的人数;(2)将两组乘客编号,进而列举出所有基本事件和抽到的两人恰好来自不同组的基本事件个数,代入古典概型概率公式可得答案. 试题(1)候车时间少于10分钟的概率为2681515+=, 所以候车时间少于10分钟的人数为8603215⨯=人. (2)将第三组乘客编号为1234,,,a a a a ,第四组乘客编号为12,b b .从6人中任选两人包含以下基本事件:1213141112(,),(,),(,),(,),(,)a a a a a a a b a b ,23242122(,),(,),(,),(,)a a a a a b a b ,343132(,),(,),(,)a a a b a b ,4142(,),(,)a b a b ,12()b b ,,10分其中两人恰好来自不同组包含8个基本事件,所以,所求概率为815. 考点:频率分布表;古典概型及其概率计算公式.21.(1)分布列见解析,()20.7E X p =+;(2)①0.92;②277棵. 【分析】(1)根据题意得出随机变量X 的可能取值有0、1、2、3,计算出随机变量X 在不同取值下的概率,可得出随机变量X 的分布列,进而可求得随机变量X 的数学期望; (2)①由(1)知当0.8p =时,()E X 最大,然后分一棵B 种树苗自然成活和非自然成活两种情况,可求得所求事件的概率;②记Y 为n 棵树苗的成活棵数,由题意可知(),0.92Y B n ~,利用二项分布的期望公式得出()0.92E Y n =,根据题意得出关于n 的不等式,解出n 的取值范围即可得解. 【详解】(1)依题意,X 的所有可能值为0、1、2、3, 则()()2200.310.30.60.3P X p p p ==-=-+,()()()2210.710.3210.10.80.7P X p p p p p ==-+⨯-=-+,()()22220.710.3 1.1 1.4P X p p p p p ==⨯-+=-+, ()230.7P X p ==.所以,随机变量X 的分布列为:。
