江西省萍乡市2022-2023学年高二上学期期末考试数学试题(含答案详解)
展开本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分.第I卷1至2页,第II卷3至4页.满分150分,考试时间120分钟.
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上.考生要认真核对答题卡上粘贴的条形码的“准考证号、姓名、考试科目”与考生本人的准考证号、姓名是否一致.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号.回答非选择题时,用0.5毫米的黑色墨水签字笔在答题卡上书写作答.若在试题卷上作答,答题无效.
3.考试结束后,监考员将试题卷、答题卡一并收回.
第I卷
一、单项选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知 SKIPIF 1 < 0 ,则m等于( )
A. 1B. 3C. 1或3D. 1或4
【答案】C
【解析】
【分析】根据组合数的性质即可求解.
【详解】由 SKIPIF 1 < 0 可知: SKIPIF 1 < 0 或者 SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0
故选:C
2. 若直线 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 垂直,则实数 SKIPIF 1 < 0 ( )
A. 0B. 1C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【解析】
【分析】根据已知条件,结合直线垂直的性质,即可求解.
【详解】直线 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 垂直,
则 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
故选: SKIPIF 1 < 0 .
3. 从某班包含甲、乙的5名班干部中选出3人参加学校的社会实践活动,在甲被选中的情况下,乙也被选中的概率为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【解析】
【分析】根据已知条件,结合条件概率公式,即可求解.
【详解】令事件 SKIPIF 1 < 0 为甲被选中的情况,事件 SKIPIF 1 < 0 为乙被选中的情况,
故 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 .
故选: SKIPIF 1 < 0 .
4. 已知 SKIPIF 1 < 0 是双曲线 SKIPIF 1 < 0 的两个焦点,若双曲线的左、右顶点和原点把线段 SKIPIF 1 < 0 四等分,则该双曲线的焦距为( )
A 1B. 2C. 3D. 4
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意列出方程组 SKIPIF 1 < 0 进行求解即可.
【详解】因为 SKIPIF 1 < 0 是双曲线 SKIPIF 1 < 0 的两个焦点,若双曲线的左、右顶点和原点把线段 SKIPIF 1 < 0 四等分,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
又因为 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 ,所以c=2,
所以该双曲线的焦距为 SKIPIF 1 < 0 .
故选:D
5. 在正四棱柱 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 ,则异面直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 所成角的余弦值为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】C
【解析】
【分析】建系,写出相关点的坐标,根据向量求解.
【详解】
如图建立空间直角坐标系,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以,异面直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 所成角的余弦值为 SKIPIF 1 < 0 .
故选:C.
6. 过圆 SKIPIF 1 < 0 上一点 SKIPIF 1 < 0 的切线方程为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【解析】
【分析】根据圆的一般方程得到圆心,从而得到直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率,进而求出过点 SKIPIF 1 < 0 的切线斜率,由直线的点斜式方程即可求得切线方程.
【详解】由 SKIPIF 1 < 0 得: SKIPIF 1 < 0 ,
则该圆的圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 是该圆上一点,
则直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以过点 SKIPIF 1 < 0 的切线的斜率 SKIPIF 1 < 0 ,
则过点 SKIPIF 1 < 0 的切线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
故选:B.
7. 抛物线 SKIPIF 1 < 0 的焦点为F,准线为l,点P是准线l上的动点,若点A在抛物线C上,且 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 (O为坐标原点)的最小值为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【解析】
【分析】依题意得点 SKIPIF 1 < 0 坐标,作点 SKIPIF 1 < 0 关于 SKIPIF 1 < 0 的对称点 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 即为最小值.
【详解】如图所示:作点 SKIPIF 1 < 0 关于 SKIPIF 1 < 0 的对称点 SKIPIF 1 < 0 ,连接 SKIPIF 1 < 0 ,设点 SKIPIF 1 < 0 ,不妨设 SKIPIF 1 < 0 ,
由题意知 SKIPIF 1 < 0 ,直线l方程为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
由 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 三点共线时取等号,
又 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0
故选:D
8. 油纸伞是中国传统工艺品,至今已有1000多年的历史.为宣传和推广这一传统工艺,某活动中将一把油纸伞撑开后摆放在户外展览场地上,如图所示.该伞的伞面是一个半径为 SKIPIF 1 < 0 的圆形平面,圆心到伞柄底端距离为2,当光线与地面夹角为 SKIPIF 1 < 0 时,伞面在地面形成了一个椭圆形影子,且伞柄底端正好位于该椭圆的长轴上,该椭圆的离心率 SKIPIF 1 < 0 ( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【解析】
【分析】根据给定条件,求出椭圆的长短半轴长,再求出离心率作答.
【详解】依题意,过伞面上端边沿的光线、过这个边沿点伞面的直径及椭圆的长轴围成底角为 SKIPIF 1 < 0 的等腰三角形,
腰长为伞面圆的直径 SKIPIF 1 < 0 ,椭圆长轴长 SKIPIF 1 < 0 为底边长,则 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
而椭圆的短轴长 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以椭圆的离心率 SKIPIF 1 < 0
故选:D
二、多项选择题:本大题共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,部分选对的得2分,有选错的得0分.
9. 下列结论正确的是( )
A. 若随机变量 SKIPIF 1 < 0 服从两点分布, SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0
B. 若随机变量 SKIPIF 1 < 0 的方差 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0
C. 若随机变量 SKIPIF 1 < 0 服从二项分布 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0
D. 若随机变量 SKIPIF 1 < 0 服从正态分布 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据二点分布的期望公式,可判定A正确;根据方差的性质,可判定B错误;根据二项分布的概率计算公式,可判定C正确;根据正态分布曲线的对称性,可判定D正确.
【详解】对于A中,由随机变量 SKIPIF 1 < 0 服从两点分布且 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,故A正确;
对于B中,由随机变量 SKIPIF 1 < 0 的方差 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,故B错误;
对于C中,由变量 SKIPIF 1 < 0 服从二项分布 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,所以C正确;
对于D中,由随机变量 SKIPIF 1 < 0 服从正态分布 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
根据正态分布曲线的对称性,可得 SKIPIF 1 < 0 ,所以D正确.
故选:ACD.
10. 已知 SKIPIF 1 < 0 ,则下列结论正确的是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】AD
【解析】
【分析】分别令 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,求出对应的 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 选项,然后再求出展开式中含 SKIPIF 1 < 0 的项即可求出 SKIPIF 1 < 0 ,由此即可判断.
【详解】解:令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 正确,
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ①,故 SKIPIF 1 < 0 错误,
展开式中含 SKIPIF 1 < 0 的项为 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 错误,
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ②,
① SKIPIF 1 < 0 ②可得: SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 正确,
故选: SKIPIF 1 < 0 .
11. 如图,四边形 SKIPIF 1 < 0 为正方形,平面 SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 为正三角形, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的中点,则下列命题中正确的是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0
C. 直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 所成角的余弦值为 SKIPIF 1 < 0 D. 二面角 SKIPIF 1 < 0 大小为 SKIPIF 1 < 0
【答案】ACD
【解析】
【分析】取 SKIPIF 1 < 0 的中点 SKIPIF 1 < 0 ,连接 SKIPIF 1 < 0 ,证明出 SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 ,以点 SKIPIF 1 < 0 为坐标原点, SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 的方向分别为 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 轴建立空间直角坐标系,利用空间向量法可判断各选项的正误.
【详解】取 SKIPIF 1 < 0 的中点 SKIPIF 1 < 0 ,连接 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 为等边三角形, SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的中点,则 SKIPIF 1 < 0 ,
因为平面 SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 ,平面 SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 ,
所以, SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 ,
又因为四边形 SKIPIF 1 < 0 为正方形,以点 SKIPIF 1 < 0 为坐标原点, SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 的方向分别为 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 轴的正方向建立如上图所示的空间直角坐标系,
则 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,A对;
SKIPIF 1 < 0 ,易知平面 SKIPIF 1 < 0 的一个法向量为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 与平面 SKIPIF 1 < 0 不平行,B错;
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以,直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 所成角的余弦值为 SKIPIF 1 < 0 ,C对;
设平面 SKIPIF 1 < 0 的法向量为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,取 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以, SKIPIF 1 < 0 ,
由图可知,二面角 SKIPIF 1 < 0 的平面角为锐角,故二面角 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 ,D对.
故选:ACD.
12. 已知抛物线 SKIPIF 1 < 0 的焦点为 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 在抛物线 SKIPIF 1 < 0 上,且 SKIPIF 1 < 0 都在 SKIPIF 1 < 0 轴的上方, SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 为坐标原点),记 SKIPIF 1 < 0 的面积分别为 SKIPIF 1 < 0 ,则( )
A. 直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0 B. 直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】BC
【解析】
【分析】结合抛物线定义求出 SKIPIF 1 < 0 两点的坐标,利用 SKIPIF 1 < 0 两点坐标求直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率,判断选项A,B,根据三角形面积公式求 SKIPIF 1 < 0 ,判断C,D.
【详解】设 SKIPIF 1 < 0 ,过点 SKIPIF 1 < 0 分别作抛物线 SKIPIF 1 < 0 的准线的垂线,垂足分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,由抛物线的定义可得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,故A项错误;B项正确;
SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,C正确,D错误,
故选:BC.
第II卷
注意事项:
第II卷共2页,须用黑色墨水签字笔在答题卡上作答.若在试题卷上作答,答题无效.
三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.
13. 若圆 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 外切,则 SKIPIF 1 < 0 ______.
【答案】2
【解析】
【分析】根据圆的方程得出圆心与半径,根据两圆外切的计算公式进行计算即可.
【详解】由题意得, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
因为圆 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 外切,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为:2
14. 在空间直角坐标系中, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 ,则实数 SKIPIF 1 < 0 __________.
【答案】4
【解析】
【分析】由题意可得 SKIPIF 1 < 0 ,即可得到方程组,进而解出方程组即可.
【详解】由题意得, SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为:4
15. 从数字 SKIPIF 1 < 0 中任选4个组成无重复数字的四位数,满足千位和百位上的数字之和为5,则这样的偶数共有__________个.
【答案】72
【解析】
【分析】先考虑千位和百位,再考虑个位,最后考虑十位,求出答案.
【详解】满足数字之和为5的两个数字为 SKIPIF 1 < 0 ,
故千位和百位上的数字排列有 SKIPIF 1 < 0 种情况,
再考虑个数,有 SKIPIF 1 < 0 种选择,最后考虑十位,有6种选择,
故这样的偶数共有 SKIPIF 1 < 0 个.
故答案为:72
16. 已知双曲线 SKIPIF 1 < 0 的一条渐近线方程为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 上关于原点对称的两点, SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 上异于 SKIPIF 1 < 0 的动点,直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率分别为 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为_____.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】由渐近线的方程可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的关系,写出 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的坐标,设 SKIPIF 1 < 0 的坐标求出直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的斜率由 SKIPIF 1 < 0 的斜率的范围求出 SKIPIF 1 < 0 的斜率的方程.
【详解】解:依题意, SKIPIF 1 < 0 ,则双曲线的方程为: SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
故答案为: SKIPIF 1 < 0
【点睛】本题主要考查双曲线的简单几何性质、直线和双曲线的位置关系,属于中档题.
四、解答题:本大题共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. 已知直线 SKIPIF 1 < 0 过点 SKIPIF 1 < 0 ,且__________.
在下列所给的三个条件中,任选一个补充在题中的横线上,并完成解答.
①与圆 SKIPIF 1 < 0 相切;②倾斜角的余弦值为 SKIPIF 1 < 0 ;③直线 SKIPIF 1 < 0 的一个方向向量为 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求直线 SKIPIF 1 < 0 的一般式方程;
(2)若直线 SKIPIF 1 < 0 与曲线 SKIPIF 1 < 0 相交于 SKIPIF 1 < 0 两点,求弦长 SKIPIF 1 < 0 .
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】(1)选①,先得到点 SKIPIF 1 < 0 在圆 SKIPIF 1 < 0 上,从而根据垂直关系求出直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率,得到直线 SKIPIF 1 < 0 的一般式方程;选②,求出 SKIPIF 1 < 0 ,从而得到直线 SKIPIF 1 < 0 的一般式方程;选③,根据直线 SKIPIF 1 < 0 的一个方向向量求出 SKIPIF 1 < 0 的斜率,求出直线 SKIPIF 1 < 0 的一般式方程;
(2)求出圆心 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 距离,利用垂径定理求出弦长.
【小问1详解】
若选①:因为 SKIPIF 1 < 0 ,故点 SKIPIF 1 < 0 在圆 SKIPIF 1 < 0 上,
且圆心 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 连线的斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,
因为直线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 相切,所以直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为2;
所以直线 SKIPIF 1 < 0 的一般式方程为 SKIPIF 1 < 0 ;
若选②:设直线 SKIPIF 1 < 0 的倾斜角为 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ;
故直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率 SKIPIF 1 < 0 ;
所以直线 SKIPIF 1 < 0 的一般式方程为 SKIPIF 1 < 0 ;
若选③:因为直线 SKIPIF 1 < 0 的一个方向向量为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 的斜率 SKIPIF 1 < 0 ;
所以直线 SKIPIF 1 < 0 的一般式方程为 SKIPIF 1 < 0
【小问2详解】
曲线 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ;
故 SKIPIF 1 < 0 为圆,圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,半径为 SKIPIF 1 < 0 ;
则圆心 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 ;
所以弦长 SKIPIF 1 < 0 .
18. 某职业学校为了了解毕业班学生的操作能力,设计了一个考查方案:每个考生从6道备选题中一次性随机抽取3道选题,按照题目要求正确完成,规定:至少正确完成其中2个选题方可通过.6道备选题中,考生甲有4个选题能正确完成,2个选题不能完成;考生乙每个选题正确完成的概率都是 SKIPIF 1 < 0 ,且每个选题正确完成与否互不影响.
(1)分别求甲、乙两位考生正确完成选题个数概率分布列(列出分布列表);
(2)请分析比较甲、乙两位考生的操作能力.
【答案】(1)答案见解析
(2)答案见解析
【解析】
【分析】(1)根据超几何分布及二项分布分别求解即可;
(2)根据超几何分布及二项分布的数学期望及方差公式分别求解即得.
【小问1详解】
记考生甲正确完成试题的个数分别为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的可能取值有 SKIPIF 1 < 0 ,
且 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以,考生甲正确完成选题数 SKIPIF 1 < 0 的概率分布列如下表:
记考生乙正确完成试题的个数分别为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的可能取值有 SKIPIF 1 < 0 ,
且 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以,考生乙正确完成选题数 SKIPIF 1 < 0 的概率分布列如下表:
【小问2详解】 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
从做对题的个数的数学期望看,两人水平相当;因为 SKIPIF 1 < 0 ,因此可以判断甲考生的操作能力更强.
19. 如图,在直三棱柱 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 是等边三角形, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 是棱 SKIPIF 1 < 0 的中点.
(1)证明:平面 SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)求锐二面角 SKIPIF 1 < 0 的余弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2) SKIPIF 1 < 0 .
【解析】
【分析】(1)通过 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 证明 SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 ,从而证明面面垂直;
(2)通过图形建立空间直角坐标系,求出两个平面的一个法向量,结合二面角的向量计算公式计算即可.
【小问1详解】
因为直三棱柱 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ;
因为 SKIPIF 1 < 0 是等边三角形, SKIPIF 1 < 0 是棱 SKIPIF 1 < 0 的中点,
所以 SKIPIF 1 < 0 ;
因 SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 ,
所以平面 SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0
【小问2详解】
分别取 SKIPIF 1 < 0 的中点为 SKIPIF 1 < 0 ,连接 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 是等边三角形, SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 中点,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因为直三棱柱 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的中点,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0
即 SKIPIF 1 < 0 两两垂直,
以 SKIPIF 1 < 0 为正交基底建立如图所示的空间直角坐标系,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
设平面 SKIPIF 1 < 0 的法向量为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
取 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
平面 SKIPIF 1 < 0 的一个法向量为 SKIPIF 1 < 0 ;
则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以锐二面角 SKIPIF 1 < 0 的余弦值为 SKIPIF 1 < 0
20. 安排6名教师 SKIPIF 1 < 0 到甲、乙、丙三个场馆做志愿者.
(1)有14个相同的口罩全部发给这6名教师,每名教师至少发两个口罩,共有多少种不同的发放方法?
(2)每名教师只去一个场馆,每个场馆至少要去一名教师,且 SKIPIF 1 < 0 两人约定去同一个场馆,共有多少种不同的安排方法?
【答案】(1)21种 (2)150种.
【解析】
【分析】(1)分两类,结合组合知识进行求解;
(2)法一::把 SKIPIF 1 < 0 视为一人,相当于把5个人先分成三组,再分配给三个场馆,利用排列和组合知识进行求解;
法二:把6人先分成三组,再分配给三个场馆,分三种情况进行求解,每种情况下考虑 SKIPIF 1 < 0 安排在同一组,求出答案.
【小问1详解】
由题知,把这14个口罩按要求全部发给这6名教师有两种分配方案: SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ;
按2,2,2,2,3,3分时,有 SKIPIF 1 < 0 种分法;按2,2,2,2,2,4分时,有 SKIPIF 1 < 0 种分法;
所以不同的发放方法有21种;
【小问2详解】
法一:把 SKIPIF 1 < 0 视为一人,相当于把5个人先分成三组,再分配给三个场馆,分组方法有
两类:1,1,3或 SKIPIF 1 < 0 ;
按 SKIPIF 1 < 0 安排时,有 SKIPIF 1 < 0 种方法;
按 SKIPIF 1 < 0 安排时,有 SKIPIF 1 < 0 种方法;
所以不同的安排方法有 SKIPIF 1 < 0 种.
法二:
把6人先分成三组,再分配给三个场馆,分组方法有三类:
第一类 SKIPIF 1 < 0 :若 SKIPIF 1 < 0 为2人组,有 SKIPIF 1 < 0 种分组方法;若 SKIPIF 1 < 0 在3人组,有 SKIPIF 1 < 0 种分组方法;
再分配给三个场馆,有 SKIPIF 1 < 0 种方法;
第二类 SKIPIF 1 < 0 :则 SKIPIF 1 < 0 为其中一组,有 SKIPIF 1 < 0 种方法;
第三类 SKIPIF 1 < 0 :则 SKIPIF 1 < 0 在4人组,有 SKIPIF 1 < 0 种方法;
所以不同的安排方法有 SKIPIF 1 < 0 种.
21. 如图,在四棱锥 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 ,底面 SKIPIF 1 < 0 是边长为2的正方形, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的中点, SKIPIF 1 < 0 是棱 SKIPIF 1 < 0 上两点( SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 的上方),且 SKIPIF 1 < 0 .
(1)若 SKIPIF 1 < 0 ,求证: SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)当点 SKIPIF 1 < 0 到平面 SKIPIF 1 < 0 的距离取得最大值时,求 SKIPIF 1 < 0 的长.
【答案】(1)证明见解析
(2) SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】(1)连接 SKIPIF 1 < 0 交 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 ,连接 SKIPIF 1 < 0 ,证明 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,根据线面平行的判定定理即可证明结论;
(2)根据三棱锥的等体积法判断要使点 SKIPIF 1 < 0 到平面 SKIPIF 1 < 0 的距离最大,则需 SKIPIF 1 < 0 的面积最小,即 SKIPIF 1 < 0 到 SKIPIF 1 < 0 的距离最小;建立空间直角坐标系,求得相关点坐标,利用空间距离的向量求法,即可求得答案.
【小问1详解】
连接 SKIPIF 1 < 0 交 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 ,连接 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的中点, SKIPIF 1 < 0 是正方形,
所以 SKIPIF 1 < 0 ;
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 ;
【小问2详解】
在四棱锥 SKIPIF 1 < 0 中,因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 的面积为定值,
又点A到平面 SKIPIF 1 < 0 的距离为定值,所以三棱锥 SKIPIF 1 < 0 的体积为定值,
即三棱锥 SKIPIF 1 < 0 的体积为定值;
要使点 SKIPIF 1 < 0 到平面 SKIPIF 1 < 0 的距离最大,则需 SKIPIF 1 < 0 的面积最小,
即 SKIPIF 1 < 0 到 SKIPIF 1 < 0 的距离最小;
由题知,以A为坐标原点, SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 轴建立如图空间直角坐标系,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
由于 SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 平面 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
而 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 为等腰直角三角形,即 SKIPIF 1 < 0 ;
设 SKIPIF 1 < 0 到 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 到 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,
对于二次函数 SKIPIF 1 < 0 ,其图象对称轴为 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 取到最小值,此时 SKIPIF 1 < 0 到 SKIPIF 1 < 0 的距离最小,
此时点 SKIPIF 1 < 0 到平面 SKIPIF 1 < 0 的距离最大,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
22. 已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 的左、右焦点分别为 SKIPIF 1 < 0 ,焦距为2,点 SKIPIF 1 < 0 在椭圆 SKIPIF 1 < 0 上.
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的标准方程;
(2)已知 SKIPIF 1 < 0 是直线 SKIPIF 1 < 0 上的一点,是否存在这样的直线 SKIPIF 1 < 0 ,使得过点 SKIPIF 1 < 0 的直线与椭圆 SKIPIF 1 < 0 相切于点 SKIPIF 1 < 0 ,且以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆过点 SKIPIF 1 < 0 ?若存在,求出直线 SKIPIF 1 < 0 的方程;若不存在,说明理由.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2)存在直线 SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】(1)设椭圆 SKIPIF 1 < 0 方程为 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 ,得到焦点 SKIPIF 1 < 0 ,然后利用椭圆的定义求解;
(2)由题意设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,与椭圆方程联立,由 SKIPIF 1 < 0 ,得到 SKIPIF 1 < 0 ,进而得到切点 SKIPIF 1 < 0 的坐标为 SKIPIF 1 < 0 再结合 SKIPIF 1 < 0 的坐标为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为直径的圆过点 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 求解.
【小问1详解】
设椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
由题知, SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,所以焦点 SKIPIF 1 < 0 ,
由椭圆的定义得: SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0
故椭圆 SKIPIF 1 < 0 的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 ;
【小问2详解】
如图所示:
由题易知直线 SKIPIF 1 < 0 存在斜率,设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ;①
SKIPIF 1 < 0 ,即切点 SKIPIF 1 < 0 的坐标为 SKIPIF 1 < 0
又 SKIPIF 1 < 0 的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆过点 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
化简,得 SKIPIF 1 < 0 ,
上式对满足①式任意的 SKIPIF 1 < 0 成立,则 SKIPIF 1 < 0 ,故存在直线 SKIPIF 1 < 0 满足题意.
SKIPIF 1 < 0
1
2
3
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
0
1
2
3
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
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