2023年12月3日发(作者:2022广西中职高考数学试卷)
2022~2023学年度第二学期期末考试高二数学试卷一、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,只有一项符合题目要求.1.已知向量A.10m1,2,3与rn2,x,6垂直,则实数x的值为(C.4)D.10)B.42.书架上有3本不同的数学书,4本不同的物理书,图书管理员从中任取2本,则不同的取法种数为(A.7B.12C.21D.423.口袋中有2个黑球,2个红球和1个白球,这些球除颜色外完全相同.任取两球,用随机变量X表示取到的黑球数,则PX2的值为(A.)15B.110C.310D.354.某中学通过问卷调查的形式统计了该校1000名学生完成作业所需的时间,发现这些学生每天完成作业所需的时间(单位:小时)近似地服从正态分布N1,数大约为()1.则这1000名学生中每天完成作业所需的时间不少于1.5小时的人16附:随机变量服从正态分布N,A.23B.462,则P0.683,P220.954.C.158)D.35D.3175.在x1x2x3x4的展开式中,含x3的项的系数为(A.6B.10C.246.已知x,y的取值如下表所示,从散点图分析可知y与x线性相关,如果线性回归方程为$y0.95x2.5,则下列说法不正确的是()x01234.84my2.34.34.4A.m的值为6.2B.回归直线必过点(2,4.4)C.样本点(4,m)处的残差为0.1D.将此图表中的点(2,4.4)去掉后,样本相关系数r不变7.已知三棱柱ABC-A1B1C1的侧棱长为2,底面ABC是边长为2的正三角形,A1ABA1AC60,若B1C和BC1相交于点M.则AM(A.3)C.B.25D.6马尔可夫不等式给出了随机变量的函数不小于某正数的概率的上界,它以俄国数学家安德雷·马尔8.在概率论中,可夫命名,由马尔可夫不等式知,若是只取非负值的随机变量,则对a0,都有PaEa.某市去年的人均年收入为10万元,记“从该市任意选取3名市民,则恰有1名市民去年的年收入超过100万元”为事件A,其概率为PA.则PA的最大值为(A.)C.271000B.2431000427D.49二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,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2分.9.随机变量X服从以下概率分布:XP11a)2b31316若EX1,则下列说法正确的有(A.a16B.b516C.E3X13)D.DX73110.关于二项式2x2的展开式,下列说法正确的有(xA.含x5的项的系数为80B.二项式系数和为32C.常数项为10D.只有第3项的二项式系数最大11.下列说法正确的有()A.若随机变量X~0-1分布,则方差DX14B.正态密度曲线在曲线下方和x轴上方范围内的区域面积为1C.若两个变量的相关性越强,则其相关系数越接近于1D.若PA111,PB,PAB,则事件A与B相互独立623)12.如图,正方形ABCD的边长为2,AE和CF都与平面ABCD垂直,AE2CF4,点P在棱DE上,则下列说法正确的有(A.四面体BDEF外接球的表面积为68π3B.四面体BDEF外接球的球心到直线AE的距离为2C.当点P为DE的中点时,点P到平面BEF的距离为62D.直线EF与平面PAB所成角的正弦值的最大值为63三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.计算:C3C4C5C6______.(用数字作答)012311,PB,则PA|B的一个可能的值为______.32ruuuruuu15.在棱长为6的正四面体(四个面都是正三角形)ABCD中,BC3BM,AD3AN,则直线AM与CN夹角14.设A,B是一个随机试验中的两个事件,且PA的余弦值为______.16.一质点从平面直角坐标系原点出发,每次只能向右或向上运动1个单位长度,且每次运动相互独立,质点向上运动的概率为1.质点运动5次后,所在位置对应的坐标为(3,2)的概率为______,质点运动2023次后,最有可3能运动到的位置对应的坐标为______.四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.设2x1a0a1xa2x2a3x3a9x9.9(1)求a1a2的值;(2)求a9a1a2a3239的值.222218.某市举办大型车展,为了解该市人民对此次大型车展的关注情况,在该市随机地抽取男性和女性各100人进行调查统计,得到如下22列联表:关注男性女性5030不关注5070合计100100合计80120200(1)能否有99%的把握认为男性和女性对此次大型车展的关注程度有明显差差异?(2)有3位市民去参观此次大型车展,假设每人去新能源汽车展区的概率均为新能源汽车展区的人数为,求的概率分布和数学期望.附:21,且相互独立.设这3位市民参观3nadbc2abcdacbdP2x0x00.0503.8410.0106.6350.00110.82819.某校举行劳动技术比赛,该校高二(1)班的班主任从本班的5名男选手和4名女选手中随机地选出男、女选手各2名参加本次劳动技术比赛中的团体赛,并排好团体赛选手的出场顺序.在下列情形中各有多少种不同的安排方法?(1)男选手甲必须参加,且第4位出场;(2)男选手甲和女选手乙都参加,且出场的顺序不相邻;(3)男选手甲和女选手乙至少有一人参加.20.设甲袋中有3个白球和4个红球,乙袋中有1个白球和m(m2,mN*)个红球,这些球除颜色外完全相同,现先从甲袋中任取2个球放入乙袋,再从乙袋中任意取出2个球,已知从乙袋中取出的是两个红球的概率为(1)求m的值;(2)在从乙袋中取出的两球是一个红球和一个白球的条件下,求从甲袋中取出的是两个红球的概率.21.如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,ACB90,AA11,D为AC的中点.请从条件①、②、③中选择合适的两个作为已知,并解答下面的问题:5.14(1)求二面角A1BDB1所成角的正弦值;(2)点P是矩形AA1B1B(包含边界)内任一点,且CP2,求CP与平面B1BD所成角的正弦值的取值范围.条件①:平面A1BC的面积为66;条件②:C1DA1B;条件③:B1点到平面A1BC的距离为.3222.某软件科技公司近8年的年利润y与投入的年研发经费x(单位:千万元)如下表所示.xy34566y57y689y8y1y2y3y4y7(1)根据散点图可以认为x与y之间存在线性相关关系,且相关系数r83,请用最小二乘法求出线性回归方程84$,b用分数表示);y$bx$a(a(2)某配件加工厂加工的单个零件尺寸与标准件尺寸的误差:N0,6,其中c为单个零件的加工成本(单c1位:元),且P10.954.引进该公司最新研发的某工业软件后,加工的单个零件尺寸与标准件尺寸的误差211:N0,,则单个零件加工的成本下降了多少元?.若保持零件加工质量不变(即误差的概率分布不变)2c2附:(1)参考数据:yi18i23452,yiyi182252.n(2)参考公式:ri1ni1inxix2nyiyi2xxyyi1,bxi1ixyiyixi1nx2,$ay$bx.(3)若随机变量服从正态分布N,2P220.954则P0.683,,.2022~2023学年度第二学期期末考试高二数学试卷一、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,只有一项符合题目要求.1.已知向量A.10【答案】A【分析】由向量垂直,数量积等于0,直接应用空间向量的数量积坐标运算公式即可.m1,2,3与rn2,x,6垂直,则实数x的值为(C.4)D.10B.4r【详解】向量m1,2,3与n2,x,6垂直,mn122x362x200,解得x=-10,故选:A.2.书架上有3本不同的数学书,4本不同的物理书,图书管理员从中任取2本,则不同的取法种数为(A.7【答案】C【分析】根据分类加法原理以及组合数的概念,可得答案.【详解】由题可知不同的取法的种数为C7故选:C.3.口袋中有2个黑球,2个红球和1个白球,这些球除颜色外完全相同.任取两球,用随机变量X表示取到的黑球数,则PX2的值为(A.)2)B.12C.21D.427621.2115B.110C.310D.35【答案】B【分析】根据题意,由超几何分布的概率计算公式,代入计算即可得到结果.C212PX2【详解】由题意可得,.2C510故选:B4.某中学通过问卷调查的形式统计了该校1000名学生完成作业所需的时间,发现这些学生每天完成作业所需的时间(单位:小时)近似地服从正态分布N1,数大约为()1.则这1000名学生中每天完成作业所需的时间不少于1.5小时的人16附:随机变量服从正态分布N,A.23【答案】A【分析】求出1,而可得答案.B.462,则P0.683,P220.954.C.158D.31711110.25,可得P11.50.954,则P1.50.9540.023,进42221,16【详解】因为学生每天完成作业所需的时间(单位:小时)近似地服从正态分布N1,所以1,10.25,41110.954,则P1.50.9540.023,222因为P220.954,则P0.951.50.954,所以P11.5所以这1000名学生中每天完成作业所需的时间不少于1.5小时的人数大约为:,0.023100023(人)故选:A.5.在x1x2x3x4的展开式中,含x3的项的系数为(A.6【答案】B【分析】分四个因式中有一个因式选常数相乘时,则剩余三个因式都选x相乘求解.【详解】解:当x1选1相乘时,x2,x3,x4都选x相乘,此时x3的项的系数为1;当x2选2相乘时,x1,x3,x4都选x相乘,此时x3的项的系数为2;当x3选3相乘时,x2,x1,x4都选x相乘,此时x3的项的系数为3;当x4选4相乘时,x2,x3,x1都选x相乘,此时x3的项的系数为4;综上:x3的项的系数为1+2+3+4=10.故选:B6.已知x,y的取值如下表所示,从散点图分析可知y与x线性相关,如果线性回归方程为$y0.95x2.5,则下列说法不正确的是()B.10C.24)D.35x01234.84my2.34.34.4A.m的值为6.2B.回归直线必过点(2,4.4)C.样本点(4,m)处的残差为0.1D.将此图表中的点(2,4.4)去掉后,样本相关系数r不变【答案】C【分析】根据平均数的定义及样本中心在经验回归直线方程上,利用残差的定义及样本相关系数的公式即可求解.【详解】由题意可知,x1012342,511y2.34.34.44.8m15.8m,5515.8m,5所以样本中心为2,将点2,15.8m15.8m$0.9522.5,解得m6.2,故A正确;代入,可得y0.95x2.555由m6.2,得样本中心为2,4.4,所以回归直线必过点(2,4.4),故B正确;当x4时,$y0.9542.52.375,由m6.2,得样本点4,6.2处的残差为6.22.3753.825,故C错误;因为样本中心为2,4.4,所以x3x220,y3y4.44.40,由相关系数公式知,rxxyyi1ii5xxyyi1ii1i5252,将此图表中的点(2,4.4)去掉后,样本相关系数r不变,故D正确;故选:C.7.已知三棱柱ABC-A1B1C1的侧棱长为2,底面ABC是边长为2的正三角形,A1ABA1AC60,若B1C和BC1相交于点M.则AM(A.3)C.B.25D.6【答案】D【分析】以AB,AC,AA1为基底表示AM,利用平方的方法求得AM.【详解】依题意可知M是BC1的中点,111AC1ABAC1AB所以AM22211111ACAA1ABACAA1AB,22222所以AMAM21ACAA1AB422122ACAA1AB2ACAA1ACABAA1AB21444222cos6036.2故选:D马尔可夫不等式给出了随机变量的函数不小于某正数的概率的上界,它以俄国数学家安德雷·马尔8.在概率论中,可夫命名,由马尔可夫不等式知,若是只取非负值的随机变量,则对a0,都有PaEa.某市去年的人均年收入为10万元,记“从该市任意选取3名市民,则恰有1名市民去年的年收入超过100万元”为事件A,其概率为PA.则PA的最大值为(A.)C.271000B.2431000427D.49【答案】B【分析】记该市去年人均收入为X万元,从该市任意选取3名市民,年收入超过100万元的人数为Y,设从该市任1选1名市民,年收入超过100万元的概率为p,根据马尔可夫不等式可得0p,再根据二项分布求得10PA3p1p3p36p23p,令f(p)3p36p23p,求导判断单调性即可求得最大值.【详解】记该市去年人均收入为X万元,从该市任意选取3名市民,年收入超过100万元的人数为Y.设从该市任选1名市民,年收入超过100万元的概率为p,则根据马尔可夫不等式可得pPX1002EX100101,100100p1,10因为Y~B(3,p),32所以PAPY1C13p1p3p1p3p6p3p,22令f(p)3p36p23p,则f(p)9p212p33(3p1)(p1),0p1,3p10,p10,即f(p)0,101∴f(p)在0,上单调递增.10f(p)max故选:B243112431P(A),即.f31max100010101000102二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,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2分.9.随机变量X服从以下概率分布:XP11a)2b31316若EX1,则下列说法正确的有(A.a16B.b16C.E3X13D.DX73【答案】AD【分析】根据离散型随机变量的性质,以及均值的计算公式,建立方程组,可得参数的值,根据均值的性质以及方差的计算公式,可得答案.【详解】由题意,111ab1,则ab;236115EXa2b1,则a2b.32611aab62由方程组,解得.51a2bb6311437E3X13EX12,DXEX2E2X1.36323故选:AD.110.关于二项式2x2的展开式,下列说法正确的有(xA.含x5的项的系数为80B.二项式系数和为32C.常数项为10D.只有第3项的二项式系数最大【答案】BC5)【分析】先求出二项式展开式的通项公式,然后逐个分析判断即可.1【详解】二项式2x2的展开式的通项公式为xrTr1C52x25r551r10rr5r2,C521xxr对于A,令105r5,得r2,222所以含x5的项的系数为C523180,所以A错误,对于B,二项式系数和为2532,所以B正确,对于C,令105r0,得r4,244所以常数项为C52110,所以C正确,1对于D,因为二项式2x2的展开式共有6项,x所以第3项和第4项的二项式系数最大,即C5C510,所以D错误,故选:BC11.下列说法正确的有()235A.若随机变量X~0-1分布,则方差DX14B.正态密度曲线在曲线下方和x轴上方范围内的区域面积为1C.若两个变量的相关性越强,则其相关系数越接近于1D.若PA【答案】ABD【分析】对于A,根据两点分布的方差公式,再利用基本不等式即可;对于B,由正态密度曲线在曲线下方和x轴上方范围内的区域面积为概率,即可判定;111,PB,PAB,则事件A与B相互独立263对于C,当两个变量为负相关时,相关性越强,相关系数越接近于1,可判定错误;对于D,根据相互独立事件的定义,结合概率计算,即可判定正确.1p1p【详解】对于A,因为随机变量X~0-1分布,所以DXp(1p),当且仅当p1p,即24p1时,等号成立,所以A正确;22对于B,因为正态密度曲线在曲线下方和x轴上方范围内的区域面积就是概率,全区域概率为1,所以面积为1,故B正确;对于C,当两个变量为负相关时,相关性越强,其相关系数越接近于1,故C错误;对于D,PA故选:ABD.12.如图,正方形ABCD的边长为2,AE和CF都与平面ABCD垂直,AE2CF4,点P在棱DE上,则下列说法正确的有()111,PB,PAB,P(AB)P(A)P(B),则事件A与B相互独立,故D正确.263A.四面体BDEF外接球的表面积为68π3B.四面体BDEF外接球的球心到直线AE的距离为2C.当点P为DE的中点时,点P到平面BEF的距离为62D.直线EF与平面PAB所成角的正弦值的最大值为【答案】ACD63【分析】建立空间直角坐标系,列方程确定四面体BDEF外接球球心O的坐标和半径,再求球的表面积判断A,利用向量方法求球心到直线AE的距离判断B,求平面BEF的法向量,利用向量方法求点P到平面BEF的距离判断C,求平面PAB的法向量,结合向量夹角公式求直线EF与平面PAB所成角的正弦值的最大值判断D.【详解】因为AE与平面ABCD垂直,AB,AD平面ABCD,所以AEAB,AEAD,因为四边形ABCD为正方形,所以ABAD,以点A为原点,AB,AD,AE为x,y,z轴的正方向建立空间直角坐标系,则B2,0,0,D0,2,0,E0,0,4,F2,2,2,设四面体BDEF外接球的球心O的坐标为x,y,z,则OBOD,OBOE,OBOF,x22y2z2x2y22z2222222所以x2yzxyz4,222222x2yzx2y2z2xy化简可得x2z3,yz2所以x115,y,z,333115333所以球心O的坐标为,,,51115所以球O的半径ROB2,3333所以四面体BDEF外接球的表面积S4πR4π22221768π,A正确;33115直线AE的方向向量AE0,0,4,又AO,,,333115004AOAE3335,所以向量AO在向量AE上的投影向量的模的大小为43AE2522,B错误;AO33所以点O到直线AE的距离为设平面BEF的法向量为n1a,b,c,n1BF0则,又BF0,2,2,FE2,2,2,n1FE02b2c0所以,2a2b2c0取a2,则c1,b1,所以n12,1,1为平面BEF的一个法向量,若点P为DE的中点,则点P的坐标为0,1,2,所以PD0,1,2,PDn136所以点P到平面BEF的距离为,C正确;26n1设DPDE,0≤≤1,则APADDP0,2,00.2,40.22,4,又AB2,0,0,EF2,2,2,设平面PAB的法向量为n2p,q,r,22q4r0n2AP0则,所以,2p0n2AB0取q2,则p0,q1,所以n20,2,1为平面PAB的一个法向量,设直线EF与平面PAB所成角为,所以sincosEF,n222232122,4315210515所以sin,12215521151251t1t22t12设31t,t1,4,则,,39312所以521t9t9t22t1t1,5t216t2045t1652193t442t4,tt由基本不等式可得当t1,4时,t当且仅当t2,即1时等号成立,33199912所以52154164,当且仅当时等号成立,45t163t所以sin4311515106,当且仅当1时等号成立,12315521153所以当点P为棱DE的靠近点D的三分点时,直线EF与平面PAB所成角的正弦值的最大,最大值为故选:ACD.6,D正确;3【点睛】知识点点睛:本题考查的知识点有四面体的外接球,球的表面积,点到直线的距离,点到平面的距离,直线与平面的夹角,考查直观想象,数学运算方面的核心素养.三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.计算:C3C4C5C6______.(用数字作答)【答案】35【分析】利用组合数公式计算即可.【详解】C3C4C5C614故答案为:3514.设A,B是一个随机试验中的两个事件,且PA【答案】012301235465414102035.2132111,PB,则PA|B的一个可能的值为______.3212(答案不唯一,在0,内均可)33【分析】先求出PAB的范围,然后利用条件概率公式求解即可.【详解】因为A,B是一个随机试验中的两个事件,且PA11,PB,32当事件A,B为互斥事件时,PAB0,当事件B包含事件A时,PAB1PAB321,即0PAB,所以0PA|B13PB3212PA|B所以的一个可能的值为(答案不唯一,在0,内均可).331,3故答案为:12(答案不唯一,在0,内均可)33ruuuruuu15.在棱长为6的正四面体(四个面都是正三角形)ABCD中,BC3BM,AD3AN,则直线AM与CN夹角的余弦值为______.【答案】1【分析】根据题意,连接DM,取DM上的三等分点E,使得MEMD,连接CE,NE,即可得到直线AM3与CN夹角为ENC,再结合余弦定理,即可得到结果.914【详解】1由题意,连接DM,取DM上的三等分点E,使得MEMD,连接CE,NE,3uuuruuur因为AD3AN,则NE//AM,所以直线AM与CN夹角为ENC,因为四面体ABCD的棱长为6,则BM在ABM中,由余弦定理可得,AM21BC2,AB6,且ABM60,322ABBM2ABBMcos606222262且128,则AMNC27,又因为NE//AM,则DAM∽DNE,2NEAM247,,所以NE331112因为CECMMECMMDCMCDCMCMCD,33332212421221所以CECMCDCMCD2CMCDcos603933394141148163646,999294148277222NCNECE9.93在NEC中,由余弦定理可得,cosENC42NCNE142277322故答案为:9.1416.一质点从平面直角坐标系原点出发,每次只能向右或向上运动1个单位长度,且每次运动相互独立,质点向上运动的概率为1.质点运动5次后,所在位置对应的坐标为(3,2)的概率为______,质点运动2023次后,最有可380243②.1349,674能运动到的位置对应的坐标为______.【答案】①.【分析】根据二项分布的概率公式,以及组合数的对称性质,可得答案.【详解】由运动5次后,所在位置对应坐标为3,2,则运动中有3次向右,2次向上,由题意可得:其概率1PC3252801;132433设质点运动2023次,所在位置对应的坐标为n,2023n,则其概率PCn2023132023n11nn12C202333n20231nn2n1Cn20232C2023,令n1n1,nn2C2C202320232023!2023!n1n22n!2023n!n1!2023n1!40494045n,解得,2023!2023!332n12nn!2023n!n1!2023n1!故当n1349时,P取得最大值,此时质点所在位置对应的坐标为1349,674.故答案为:80;1349,674.2439四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.设2x1a0a1xa2x2a3x3a9x9.(1)求a1a2的值;(2)求a9a1a2a3239的值.2222【答案】(1)126(2)1【分析】(1)利用二项式定理即可求解;(2)利用赋值法即可求解.【小问1详解】72依题意得,a1C892118,a2C921144,87∴a1a218144126【小问2详解】令x0,得a01,令xa3a91aa0,,得a01223922222∵a01,∴a9a1a2a32391.222218.某市举办大型车展,为了解该市人民对此次大型车展的关注情况,在该市随机地抽取男性和女性各100人进行调查统计,得到如下22列联表:关注男性女性合计503080不关注5070120合计100100200(1)能否有99%的把握认为男性和女性对此次大型车展的关注程度有明显差差异?(2)有3位市民去参观此次大型车展,假设每人去新能源汽车展区的概率均为新能源汽车展区的人数为,求的概率分布和数学期望.附:21,且相互独立.设这3位市民参观3nadbc2abcdacbdP2x0x00.0503.8410.0106.6350.00110.828【答案】(1)有(2)分布列见解析,数学期望为1【分析】(1)根据表中的数据利用公式2nadbc2abcdacbd13求解2,再根据临界值表进行判断即可,(2)由题意知的可能取值为:0,1,2,3,而B3,,所以利用二项分布的概率公式求出各自对应的概率,从而可求得的概率分布和数学期望.【小问1详解】提出假设H0:男性和女性对此次大型车展的关注程度没有明显差异.2005070503025由列联表中的数据可得:28.333,1001008012032因为当H0成立时,P6.6350.010,这里的28.0006.635,2所以我们有99%的把握认为男性和女性对此次大型车展的关注程度有明显差异.【小问2详解】由题意知的可能取值为:0,1,2,3.因为B3,,1312所以PkC33k3k3k,其中k0,1,2,3,故的概率分布表为:P所以E02784211231,279927所以随机变量的数学期望为1.19.某校举行劳动技术比赛,该校高二(1)班的班主任从本班的5名男选手和4名女选手中随机地选出男、女选手各2名参加本次劳动技术比赛中的团体赛,并排好团体赛选手的出场顺序.在下列情形中各有多少种不同的安排方法?(1)男选手甲必须参加,且第4位出场;(2)男选手甲和女选手乙都参加,且出场的顺序不相邻;(3)男选手甲和女选手乙至少有一人参加.【答案】(1)144(3)1008【分析】根据先选后排的原则,结合排列数、组合数运算求解.【小问1详解】完成该件事情可分两步进行:第一步,选出选手,有C4C4种方法;第二步,排好出场顺序,有A3种方法,所以,共有C4C4A3144种不同的安排方法.【小问2详解】完成该件事情可分两步进行:第一步,选出选手,有C4C3种方法;1112312(2)1443第二步,排好出场顺序,有A2A3种方法,所以,共有C4C3A2A3144种不同的安排方法.【小问3详解】完成该件事情可分两步进行:2第一步,选出选手,“有男选手甲且无女选手乙”的选法种数为C14C3;221122“无男选手甲且有女选手乙”的选法种数为C4C3;“有男选手甲且有女选手乙”的选法种数为C4C3;第二步,排好出场顺序,有A44种排法,所以,共有C4C3+C4C3+C4C3A4=1008种不同的安排方法.20.设甲袋中有3个白球和4个红球,乙袋中有1个白球和m(m2,mN*)个红球,这些球除颜色外完全相同,现先从甲袋中任取2个球放入乙袋,再从乙袋中任意取出2个球,已知从乙袋中取出的是两个红球的概率为(1)求m的值;(2)在从乙袋中取出的两球是一个红球和一个白球的条件下,求从甲袋中取出的是两个红球的概率.【答案】(1)2(2)112112211145.14419【分析】(1)根据从乙袋中取出的是两个红球的概率列方程,化简求得m的值.(2)先求得“从乙袋中取出1个红球和1个白球”的概率、求得“从甲袋中取出2个红球”且“从乙袋中取出1个红球和1个白球”的概率,根据条件概率计算公式求得正确答案.【小问1详解】记事件A1:从甲袋中取出2个红球,事件A2:从甲袋中取出2个白球,事件A3:从甲袋中取出1个红球和1个白球,事件B:从乙袋中取出2个红球,事件C:从乙袋中取出1个红球和1个白球.2212C3C2C1C25m3C4Cm14Cm2因为PBPAiPB|Ai2222,22CCCCCC14i17m37m37m33所以9m27m220,所以m2(负舍),故m的值为2.【小问2详解】211111C3C1C1C2193C23C4C2C34C4PCPAiPC|Ai2222,22CCCCCC35iPAC4C2414C4C1PA1C22PA|C35.,11919C7C535PC35所以在从乙袋中取出1个红球和1个白球的条件下,从甲袋中取出两个红球的概率为4.1921.如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,ACB90,AA11,D为AC的中点.请从条件①、②、③中选择合适的两个作为已知,并解答下面的问题:(1)求二面角A1BDB1所成角的正弦值;(2)点P是矩形AA1B1B(包含边界)内任一点,且CP条件①:平面A1BC的面积为2,求CP与平面B1BD所成角的正弦值的取值范围.66;条件②:C1DA1B;条件③:B1点到平面A1BC的距离为.32【答案】(1)147525,(2)55【分析】首先以CA,CB,CC1为一组正交基底,建立空间直角坐标系Cxyz.(1)若选①②,通过条件①②,CA,CB的长度,进一步利用平面法向量的求法,求出平面B1BD和平面A1BD的法向量,利用公式计算即可;若选①③,通过条件①③,CA,CB的长度,进一步利用平面法向量的求法,求出平面B1BD和平面A1BD的法向量,利用公式计算即可;若选②③,通过条件②③,CA,CB的长度,进一步利用平面法向量的求法,求出平面B1BD和平面A1BD的法向量,利用公式计算即可;(2)解法一:根据条件确定点P的轨迹,设出点P的坐标后,利用条件可建立坐标横坐标和纵坐标之间的关系式,近一步利用向量求出线面的正弦值,利用函数关系可求出范围;解法二:利用BP,BA,BB1三个向量共面,建立三个向量之间的线性关系,转化为坐标后,可表示出点P的坐标,利用条件可建立坐标横坐标和纵坐标之间的关系式,近一步利用向量求出线面的正弦值,利用函数关系可求出范围.【小问1详解】因为直三棱柱ABC-A1B1C1,所以C1C平面ABC,又CA,CB平面ABC,所以CC1CA,CC1CB,又CACB.以CA,CB,CC1为一组正交基底,建立如图所示的空间直角坐标系Cxyz.设CAa,CBb(a0,b0),则Aa,0,0,A1a,0,1,Da,0,0,B0,b,0,B10,b,1,C10,0,1.2(1)选①②因为直三棱柱ABC-A1B1C1中,平面A1ACC1⊥平面ABC,且平面A1ACC1平面ABCAC,又ACB90,平面A1ACC1,BCA1C.则又由①得平面A1BC的面积为BC平面A1ACC1,又AC116,ba2122uuuruuura2a10,由②得A1BC1Da,b,1,0,122uuur解得a2,b2.所以BA1uuur22,2,1,BD2,2,0,BB10,0,1,设平面B1BD的一个法向量为nx1,y1,z1,2x12y10BDn0则,2,取y11,则n2,1,0,BB1n0z10设平面A1BD的一个法向量为mx2,y2,z2,2urBDm0x22y20则,取y21,则m2,1,2,2,BA1m02x2yz0222设二面角A1BDB1所成角的平面角为,mn所以coscosm,nmn53514,因为0,,所以sin,775714.7所以二面角A1BDB1所成角的正弦值为选①③因为直三棱柱ABC-A1B1C1中,平面A1ACC1⊥平面ABC,且平面A1ACC1平面ABCAC,又ACB90,平面A1ACC1,BCA1C.BC平面A1ACC1,又AC1又由①得平面A1BC的面积为16,ba21222,b2,1661b由①③得VB1A1BCVA1BB1C,即a,解得a32332uuur所以BA1uuur2,2,02,2,1,BD2,BB10,0,1设平面B1BD的一个法向量为nx1,y1,z1,2BDn0x12y10则,2,取y11,则n2,1,0,BB1n0z10设平面A1BD的一个法向量为mx2,y2,z2,2urBDm0x22y20则,2,取y21,则m2,1,2BA1m02x2yz0222设二面角A1BDB1所成角的平面角为,mn所以coscosm,nmn因为0,,所以sin53577514,714.7所以二面角A1BDB1所成角的正弦值为选②③,uuuruuura2a10,由②得A1BC1Da,b,1,0,1221661b由②③得VB1A1BCVA1BB1C,即a,解得a323322,b2,uuur所以BA1uuur22,2,1,BD2,2,0,BB10,0,1BBD设平面1的一个法向量为nx1,y1,z1,2x12y10BDn0则,2,取y11,则n2,1,0,BB1n0z10ABD设平面1的一个法向量为mx2,y2,z2,2urx22y20BDm0则,2,取y21,则m2,1,2BA1m02x2yz0222设二面角A1BDB1所成角的平面角为,mn所以coscosm,nmn因为0,,所以sin535,77514,714.7所以二面角A1BDB1所成角的正弦值为【小问2详解】解法一:取AB中点Q,连接PQ,CQ,因为CQ平面A1ABB1,PQ平面A1ABB1,所以CQPQ,因为CQ1,CP2,所以PQ1,所以点P的轨迹是以Q为圆心,半径为1的半圆,设点Px,y,z,所以x0,2,x2y2z2222因为CP2,PQ1,所以,所以xy2,22x2y21uur设CP与平面B1BD所成角为,由CPx,y,z及平面B1BD的一个法向量为n2,1,0知2xyx2sincosCP,n,2510525,因为x0,2,所以sin,55525BBD,所以CP与平面1所成角的正弦值的取值范围为.55uuruuruuur解法二:设BPBABB12,2,00,0,12,2,,由B0,2,0得P因为CP2,22,,22222,所以440,即440,所以0≤≤设CP与平面B1BD所成角为,CP2,22,,又由(1)知,平面B1BD的一个法向量为n2,1,0,5251sin所以,sincosCP,n,因为0≤≤1,所以,.555525,所以CP与平面B1BD所成角的正弦值的取值范围为.55故答案为:(1)14(2)5,25;.55722.某软件科技公司近8年的年利润y与投入的年研发经费x(单位:千万元)如下表所示.xy34566y57y689y8y1y2y3y4y7(1)根据散点图可以认为x与y之间存在线性相关关系,且相关系数r83,请用最小二乘法求出线性回归方程84$,b用分数表示);y$bx$a(a(2)某配件加工厂加工的单个零件尺寸与标准件尺寸的误差:N0,6,其中c为单个零件的加工成本(单c1位:元),且P10.954.引进该公司最新研发的某工业软件后,加工的单个零件尺寸与标准件尺寸的误差211:N0,,则单个零件加工的成本下降了多少元?.若保持零件加工质量不变(即误差的概率分布不变)2c2附:(1)参考数据:yi18i23452,yiyi182252.n(2)参考公式:rxxyyi1iini1nxixi12nyiy22,bxi1ixyiyixi1nx2,$ay$bx.(3)若随机变量服从正态分布N,P220.954.则P0.683,,y【答案】(1)$(2)8元【分析】(1)由8331x28148yi3452,yiy2i1i182252可求出y,然后求出xix,然后利用相关系数ri1828384,再由$,从而可求出线性回归方程;求出可求出bay$bx求出a(2)未引进新的工业软件前,由:N0,6160P,得,,再由0.954可得c12c1261,从而可求出c,同理引进新的工业软件后,可求出其对应的c,从而可进行判断.c12【小问1详解】由i18yiy2252,得yi2yyi8y252,2i1i1882即yi18i28y252,由yi23452,得y20(负舍).i128因为x345667896,8xix8所以i1829410014928,xix所以ri18yiy8xxyyi1ii888i1xix2$bi18xix2,xx222ii1yiy1ixx82i1ii1yiy所以83841$3b,所以$b83833128,所以$ay$bx206,所以,y关于x的线性回归方程为$y83281428x3114.【小问2详解】未引进新的工业软件前,:N0,6c1,所以0,6c1又P120.954,即P0.954,所以26c112,所以c95(元).引进新的工业软件后,:N0,112c2,所以0,112c2,若保持零件加工质量不变,则2112c212,所以c87(元),因为95878(元),所以单个零件加工的成本下降了8元.8i1yiy2
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