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jiajiao6767 )
2022~2023 学年华二附中高二(下)期末考试数学试卷
一、填空题(第 1-6题每题 4分,第 7-12题每题 5分,满分 54分)
y2
x2 1
m y 2x m
1. 若双曲线 的渐近线的方程为 ,则 ______.
【答案】4
【解析】
【分析】首先判断m0,再表示出双曲线的渐近线方程,即可得到方程,解得即可.
y2
【详解】因为双曲线方程为 x2 1,所以m0,
m
则渐近线方程为y mx,所以 m 2,则m4.
故答案为:4
2. 已知 f xcos2x,则 fx______.
【答案】2sin2x
【解析】
【分析】根据简单复合函数的求导法则计算可得.
【详解】因为 f xcos2x,则 fxsin2x2x' 2sin2x.
故答案为:2sin2x
2 1
3. 甲、乙两人下棋,甲获胜的概率是 ,和棋的概率是 ,则甲不输的概率为______.
3 4
11
【答案】
12
【解析】
【分析】根据互斥事件的概率加法公式可得 .
【详解】记甲获胜为事件A,和棋为事件B.
易知A,B互斥,
1 2 11
所以,甲不输的概率为 .
4 3 12
11
故答案为:
12
6
2
4. 在 x 的展开式中常数项为________(用数字作答).
x
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【答案】160
【解析】
【分析】
6
2
写出 x 的展开式的通项,即可求得常数项.
x
6
2
【详解】 x 的展开式的通项为:
x
r
2
T Cr x6r
r1 6 x
Cr x62r 2r
6
Cr (2)r x62r,
6
当62r 0,
解得r 3,
6
2
x2
的展开式中常数项是:C
6
323 208160.
x
故答案为:160.
【点睛】关键点睛:本题考查二项式定理,利用通项公式求二项展开式中的指定项,解题关键是掌握
abn 的展开通项公式T Cranrbr.
r1 n
5. 从1,2,3,4,5,6,7中任取两个不同的数,事件A为“取到的两个数的和为偶数”,事件B为“取到的
两个数均为偶数”,则P(B| A)________.
1
【答案】
3
【解析】
【分析】根据条件概率公式,结合组合数公式,即可求解.
C2 1
【详解】因为事件BA,所以PAB PB 3 ,
C2 7
7
C2 C2 3 PAB PB 1
而PA 3 4 ,所以P B A .
C2 7 PA PA 3
7
1
故答案为:
3
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6. 从1,2,3,4,5中任取2个不同数作和,如果和为偶数得2分,和为奇数得1分,若表示取出后的
得分,则E ______.
7 2
【答案】 ##1.4##1
5 5
【解析】
【分析】利用古典概型的概率公式得到随机变量每一个可能取值下的概率值,再代入数学期望公式的定义
式即可求解.
【详解】从1,2,3,4,5中任取2个不同数的所有结果有:(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),
(2,3),(2,4),(2,5),(3,4),(3,5),(4,5)共10种结果,
其中和为偶数的有:(1,3),(1,5),(2,4),(3,5)共4种,
其中和为奇数的有:(1,2),(1,4),(2,3),(2,5),(3,4),(4,5)共6种,
4 2 6 3
所以P(2) ,P(1) ,
10 5 10 5
3 2 7
利用数学期望公式E 1 2 .
5 5 5
7
故答案为: .
5
7. 已知甲、乙、丙、丁四位高三学生拍毕业照,这四位同学排在同一行,则甲、乙两位学生相邻的概率为
______.
1
【答案】 ##0.5
2
【解析】
【分析】利用捆绑法,先将甲、乙两位学生看成一个整体,再与剩余学生排列,结合古典概型运算求解.
【详解】四位同学排列,共用A4 24种不同排法,
4
若甲、乙两位学生相邻,共用A2A3 12种不同排法,
2 3
12 1
所以甲、乙两位学生相邻的概率P .
24 2
1
故答案为: .
2
8. 随机变量X N 105,192 ,Y N 100,92 ,若PX A PY A ,那么实数A的值为
__________.
【答案】95.5
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【解析】
X 105 Y 100
【分析】由正态分布性质可得 N0,1, N0,1,由此可利用对称性构造方程求得结
19 9
果.
X 105 Y 100
【详解】
X
N 105,192 ,Y
N 100,92 ,
N0,1,
N0,1,
19 9
A105 A100
PX A PY A , ,解得:A95.5.
19 9
故答案为:95.5.
9. 在
ABC中,AC 2 3,顶点B在以AC为直径的圆上.点P在平面ABC上的射影为AC的中点,
PA2,则三棱锥PABC 外接球的半径为__________.
【答案】2
【解析】
【分析】根据三棱锥的外接球几何关系和勾股定理即可求.
【详解】
设球的半径为R,
所以R2 OC2 OM2 MC2 (R1)2 ( 3)2,
解得R2,
所以外接球的半径为2.
故答案为:2.
10. 期中考卷有8道单选题,小明对其中5道题有思路,3道题完全没思路.有思路的题做对的概率是0.9,
没思路的题只能猜答案,猜对的概率为0.25,则小明从这8道题中随机抽取1道做对的概率为__________.
21
【答案】
32
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【解析】
【分析】根据全概率公式求解即可.
【详解】设事件A表示“考生答对”,设事件B表示“考生选到有思路的题”
则小明从这8道题目中随机抽取1道做对的概率为:
5 3 21
P(A) P(B)P(A∣B)P(B)P(A∣B) 0.9 0.25 .
8 8 32
21
故答案为: .
32
11. 1x2 1x3 1x9 的展开式中x2的系数是__________.
【答案】120
【解析】
【分析】利用二项式定理得到 1xn n2 的展开式中 x2的系数为 C2,从而得到答案为
n
C2
2
C
3
2
C
9
2 120.
【详解】1xn n2 的展开式中x2的系数为C2,
n
故1x2 1x3 1x9 的展开式中x2的系数是
C2
2
C
3
2
C
9
2 1361015212836120.
故答案为:120
12. 某校高二年级共有10个班级,5位教学教师,每位教师教两个班级,其中姜老师一定教1班,张老师
一定教3班,王老师一定教8班,秋老师至少教9班和10班中的一个班,曲老师不教2班和6班,王老
师不教5班,则不同的排课方法种数______.
【答案】236
【解析】
【分析】按照特殊元素优先处理原则,分类讨论秋老师教9班,秋老师教10班的排课方法种数,但这两
种重复了秋老师同时教9班和10班的排课方法种数,减去即可得到答案.
【详解】(1)秋老师教9班,曲老师可在4,5,7,10班中选两班,再分两小类:
①曲老师不教5班,则曲老师可选C2 3(种);王老师可选C1 3(种);剩余的3个班3个老师全排
3 3
列安排有A3 3216(种);按分步相乘计数原理有:33654(种);
3
②曲老师教5班,则曲老师可选C1 3(种);剩余的4个班4个老师全排列安排有A4 432124
3 4
(种);按分步相乘计数原理有:32472(种).
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按分类相加计数原理,秋老师教9班有:5472126(种);
(2)秋老师教10班,同理也有126(种);
(3)秋老师同时教9班和10班,曲老师可在4,5,7班中选两班,再分两小类:
①曲老师不教5班,则曲老师教4班和7班,王老师再从2,6班选一个,可选C1 2(种);剩余的2个班
2
2个老师全排列安排有A2 2(种);按分步相乘计数原理有:224(种);
2
②曲老师教5班,则曲老师可选C1 2(种);剩余的3个班3个老师全排列安排有A3 3216
2 3
(种);按分步相乘计数原理有:2612(种).
按分类相加计数原理,秋老师同时教9班和10班有:41216(种);
但秋老师同时教9班和10班在(1)和(2)两种分类里都涉及到,所以重复需减去,
故不同的排课方法种数有:12612616236(种).
故答案为:236
【点睛】方法点睛:本题主要考查排列的应用,属于中档题.常见排列数的求法为:
(1)相邻问题采取“捆绑法”;
(2)不相邻问题采取“插空法”;
(3)有限制元素采取“优先法”;
(4)特殊元素顺序确定问题,先让所有元素全排列,然后除以有限制元素的全排列数.
二、单选题(本大题共 4题,满分 20分)
f x 3h f x h
13. 若函数y f(x)在x x 处导数为 fx ,则lim 0 0 等于( )
0 0
h0 h
A.
fx
B.
3fx
C.
3fx
D.
4fx
0 0 0 0
【答案】D
【解析】
【分析】利用导数的定义即可直接求解.
【详解】
f x 3h f x h f x 3h f x h
lim 0 0 4lim 0 0 4fx ,
h0 h h0 x 3hx h 0
0 0
故选:D.
14. 如图,一组数据x ,x ,x ,,x ,x ,的平均数为5,方差为s2,去除x ,x 这两个数据后,平均数
1 2 3 9 10 1 9 10
为x ,方差为s2,则( )
2
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A. x 5,s2 s2 B. x 5,s2 s2 C. x 5,s2 s2 D. x 5,s2 s2
1 2 1 2 1 2 1 2
【答案】D
【解析】
【分析】根据题中数据结合平均数的定义运算求解,并根据方差的意义理解判断.
1 10 10
【详解】由题意可得: x 5,x 1,x 9,则 x 50,
10 i 9 10 i
i1 i1
1 8 1 10 1
故x x
x x x
50195,
8 i 8 i 9 10 8
i1 i1
∵x ,x 是波幅最大的两个点的值,则去除x ,x 这两个数据后,整体波动性减小,故s2 s2 .
9 10 9 10 1 2
故选:D.
15. 某校安排5名同学去A,B,C,D四个爱国主义教育基地学习,每人去一个基地,每个基地至少安排一
人,则甲同学被安排到A基地的排法总数为( )
A. 24 B. 36 C. 60 D. 240
【答案】C
【解析】
【分析】分两种情况分类计算,一种是A基地只有甲同学在,另外一种是A基地有甲同学还有另外一个同
学也在,两种情况相加即可.
【详解】当A基地只有甲同学在时,那么总的排法是C2A3 36种;
4 3
当A基地有甲同学还有另外一个同学也在时,那么总的排法是C1A3 24种;
4 3
则甲同学被安排到A基地的排法总数为362460种.
故选:C
|PF |
16. 抛物线y2 4x的焦点为F ,点P(x,y)为该抛物线上的动点,又点A(1,0),则 的最小值是
|PA|
( )
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1 2 3 2 3
A. B. C. D.
2 2 2 3
【答案】B
【解析】
【分析】根据给定条件,利用抛物线定义及两点间距离公式列式,再借助均值不等式求解作答.
【详解】抛物线y2 4x的准线方程为x=1,A(1,0),则|PF | x1,x 0,
|PF | x1 x1 1
|PF |
|PA| (x1)2 y2 (x1)2 4x 4x ,当x0时, 1,
1 |PA|
(x1)2
|PF | 1 2
2
当x0时,|PA| 4x 2 ,当且仅当x1时取等号,而 1,
1 2
(2 x1)2
|PF | 2
所以 的最小值是 .
|PA| 2
故选:B
三、解答题(本大题共有 5题,满分 76分)
17. 如图,在三棱柱ABC- ABC 中,侧面ABB A ,ACC A 均为正方形,AC 交AC于点O,
1 1 1 1 1 1 1 1 1
BAC 90,D为BC中点.
(1)求证:C A平面ABC;
1 1 1
(2)求直线BC 与平面ABC所成的角.
1 1 1 1
【答案】(1)证明见解析
(2)30
【解析】
【分析】(1)利用已知条件结合线面平行的判定定理进行证明即可;
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(2)根据线面角的定义进行求解即可.
【小问1详解】
在正方形ACC A 中,C A AC,
1 1 1 1
因为BAC 90,所以ABAC,
又因为侧面ABB A 是正方形,所以AB AA ,
1 1 1
因为AC AA A,AC,AA 平面ACC A ,
1 1 1 1
所以AB平面ACC A ,
1 1
而C A平面ACC A ,则ABC A,而AB // AB,
1 1 1 1 1 1
∴A 1 B 1 C 1 A,而A 1 B 1 A 1 C A 1 ,
又AB,CA 平面ABC,
1 1 1 1 1
∴C A平面ABC
1 1 1
【小问2详解】
连接OB ,如图所示:
1
∵ACC A 为正方形,BAC 90,
1 1
∴AC AC,AC AB ,
1 1 1 1 1
而A 1 B 1 CA 1 A 1 ,A 1 B 1 ,CA 1 平面A 1 B 1 C,
∴AC 平面ABC,
1 1 1
∴C BO为直线BC 与平面ABC所成的角,
1 1 1 1 1 1
1 1
∵CO C A C B ,
1 2 1 2 1 1
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∴C BO30,
1 1
所以直线BC 与平面ABC所成的角为30.
1 1 1 1
18. 某收费APP(手机应用程序)自上架以来,凭借简洁的界面设计、方便的操作方式和强大的实用功能深
得用户的喜爱.该APP所在的公司统计了用户一个月月租减免的费用x(单位:元)及该月对应的用户数
量y(单位:万人),得到如下数据表格:
用户一个月月租减免
3 4 5 6 7
的费用x(元)
用户数量y(万人) 1 1.1 1.5 1.9 2.2
已知x与y线性相关.
5 5
(1)求y关于x的线性回归方程 x2 135,x y 41.7 ;
i i i
i1 i1
(2)据此预测,当月租减免费用为10元时,该月用户数量为多少?
参考公式:对于一组具有线性相关关系的数据x,y (i1,2, ,n),其回归直线y bxa的斜率和截距的
i i
n n
x xy y x y nxy
i i i i
最小二乘估计公式分别为b ˆ i1 i1 , $ a y $ bx
n n
x x2 x2 nx2
i i
i1 i1
【答案】(1)y 0.32x0.06
(2)3.14万人
【解析】
【分析】(1)根据已知数据,先求得x,y ,然后利用公式计算回归方程中的系数,得到回归方程;
(2)利用回归方程估计.
【小问1详解】
1
解:由x 345675
5
1
y 11.11.51.92.21.54.
5
41.7551.54
ˆ
有b 0.32,a 1.540.3250.06,
135552
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故y关于x的线性回归方程为y 0.32x0.06;
【小问2详解】
解:由(1)知回归方程为y 0.32x0.06,当x10时,y 0.32100.063.14,
所以预测该月的用户数量为3.14万人.
19. 人工智能正在改变我们的世界,由OpenAI开发的人工智能划时代标志的ChatGPT能更好地理解人类
的意图,并且可以更好地回答人类的问题,被人们称为人类的第四次工业革命.它渗透人类社会的方方面
面,让人类更高效地生活.现对130人的样本使用ChatGPT对服务业劳动力市场的潜在影响进行调查,其
数据的统计结果如下表所示:
服务业就业人数的
ChatGPT应
合计
用的广泛性
减少 增加
广泛应用 60 10 70
没广泛应用 40 20 60
合计 100 30 130
(1)根据小概率值0.01的独立性检验,是否有99%的把握认为ChatGPT应用的广泛性与服务业就业
人数的增减有关?
(2)现从“服务业就业人数会减少”的100人中按分层随机抽样的方法抽取5人,再从这5人中随机抽取3
人,记抽取的3人中有X 人认为人工智能会在服务业中广泛应用,求X 的分布列和均值.
n(ad bc)2
附:2 ,其中nabcd .
abcdacbd
0.1 0.05 0.01
x 2.706 3.841 6.635
9
【答案】(1)没有 (2)分布列见解析,
5
【解析】
【分析】(1)根据题意求2,并与临界值对比判断;
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(2)根据分层抽样求各层人数,结合超几何分布求分布列和期望.
【小问1详解】
零假设为H :ChatGPT对服务业就业人数的增减无关.
0
130(60204010)2
根据表中数据得2 6.6036.635 x ,
706010030 0.01
所以根据小概率值0.01的独立性检验,
没有充分证据推断H 不成立,因此可以认为无关.
0
【小问2详解】
由题意得,采用分层抽样抽取出的5人中,
60
有 53人认为人工智能会在服务业中广泛应用,
100
40
有 52人认为人工智能不会在服务业中广泛应用,
100
则X 的可能取值为1,2,3,
C1C2 3 C3C1 3 C3 1
又PX 1 3 2 ,PX 2 3 2 ,PX 3 3 ,
C3 10 C3 5 C3 10
5 5 5
所以X 的分布列为
X 1 2 3
3 3 1
P
10 5 10
3 3 1 9
所以EX1 2 3 .
10 5 10 5
x2 y2 1 3
20. 设椭圆C: 1(ab0)的离心率e ,过点A 1, .
a2 b2 2 2
(1)求椭圆C的方程;
(2)求椭圆C被直线yx1截得的弦长.
(3)直线y xm与椭圆交于M,N 两点,当OM ON 时,求m值.(O为坐标原点)
x2 y2
【答案】(1) 1
4 3
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24
(2)
7
2 42
(3)m
7
【解析】
【分析】(1)根据题意列出关于a,b,c的方程组,解出a,b,c的值,从而得到椭圆C的方程.
(2)联立直线与椭圆的方程,得韦达定理,进而根据弦长公式即可求解.
(3)根据向量的坐标运算即可代入韦达定理求解.
【小问1详解】
c 1
a 2 a 2
1 9
由题意可知 1,解得b 3,
a2 4b2
c1
a2 b2 c2
x2 y2
椭圆C的方程为 1.
4 3
【小问2详解】
设椭圆C与直线yx1的交点为E(x ,y ),F(x ,y ),
1 1 2 2
x2 y2
1
联立方程 4 3 ,消去y得7x2 8x80,
y x1
8 8
x x ,x x ,
1 2 7 1 2 7
æ 8ö2 æ 8ö 24
因此 EF = 1+1 (x +x )2 - 4x x = 2´ ç- ÷ - 4´ ç- ÷=
ç ÷ ç ÷
1 2 1 2 è 7ø è 7ø 7
【小问3详解】
设M x,y ,N x,y ,
1 1 2 2
x2 y2
1
联立方程 4 3 ,消去y得7x2 8mx4m2 120,
y xm
所以xx 8m ,xx 4m2 12 ,D=64m2 - 4´ 7 ( 4m2 -12 ) >0,得m2 7
1 2 7 1 2 7
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由OM ON OM ON=0,即
OM ON=xx yy xx xm x m 2xx m xx m2
1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2
4m2 -12 æ 8mö 7m2 - 24
=2´ +m´ ç
ç
- ÷
÷
+m2 = =0,
7 è 7 ø 7
24 2 42
m2 = Þ m=± ,均符合m2 7,
7 7
2 42
故m
7
21. 定义:若曲线C 和曲线C 有公共点P,且在P处的切线相同,则称C 与C 在点P处相切.
1 2 1 2
(1)设 f x1x2,gx x2 8xm.若曲线y f x 与曲线y gx 在点P处相切,求m的
值;
(2)设hx x3,若圆M:x2 yb2 r2r 0与曲线y hx 在点Q(Q在第一象限)处相
切,求b的最小值;
(3)若函数y f x 是定义在R上的连续可导函数,导函数为y fx ,且满足 fx f x 和
f x 2都恒成立.是否存在点P,使得曲线y f xsinx和曲线y=1在点P处相切?证明你的结
论.
4 3
【答案】(1)9; (2) ;
9
(3)不存在,理由见解析.
【解析】
【分析】(1)设出切点坐标,利用导数的几何意义求解作答.
(2)设出切点坐标,利用导数和几何意义结合圆的切线性质,建立函数关系,再利用导数求函数最小值作
答.
(3)假定存在点P(x ,1)满足题意,利用导数的几何意义结合同角公式导出矛盾作答.
0
【小问1详解】
设点P(x ,y ),由 f(x)1x2,g(x) x2 8xm,求导得 f(x)2x,g(x)2x8,
1 1
于是2x 2x 8,解得x 2,由 f(x ) g(x ),得122 22 82m,解得m9,
1 1 1 1 1
所以m的值为9.
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【小问2详解】
设切点Q(x ,x3),x 0,由hx x3求导得h(x)3x2,则切线的斜率为h(x )3x2,
2 2 2 2 2
x3b
又圆M:x2 (yb)2 r2的圆心M(0,b),直线MQ的斜率为 2 ,
x
2
x3b 1 1 1
则由 2 3x2 1,得b x3 ,令(x) x3 ,x0,求导得(x)3x2 ,
x 2 2 3x 3x 3x2
2 2
3 3 3 3
当0 x 时,(x)0,当x 时,(x)0,即函数(x)在(0, )上递减,在( ,)
3 3 3 3
上递增,
3 3 4 3
因此当x 时,(x) ( ) ,
3 min 3 9
3 4 3
所以当x 时,b .
2 3 min 9
【小问3详解】
假设存在P(x ,1)满足题意,
0
则有 f(x )sinx 1,对函数y f(x)sinx求导得:y f(x)sinx f(x)cosx,
0 0
于是 f(x )sinx f(x )cosx 0,即 f(x )sinx f(x )cosx ,
0 0 0 0 0 0 0 0
平方得[f(x )]2sin2 x [f(x )]2cos2 x [f(x )]2(1sin2 x ),
0 0 0 0 0 0
1
即有[f(x )]2sin2 x [f(x )]2sin2 x [f(x )]2,因此[f(x )]2 1[f(x )]2 ,
0 0 0 0 0 0 [f(x )]2 0
0
整理得[f(x )]2 [f(x )]2 [f(x )]4,而恒有 fx f x 成立,则有[f(x )]2 [f(x )]2,
0 0 0 0 0
从而[f(x )]4 2[f(x )]2,显然 f(x )0,于是[f(x )]2 2,即| f(x )| 2与 f x 2恒成立矛
0 0 0 0 0
盾,
所以假设不成立,即不存在点P满足条件.
【点睛】关键点睛:涉及导数的几何意义的问题,求解时应把握导数的几何意义是函数图象在切点处的切
线斜率,切点未知,设出切点是解题的关键.
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