2022-2023学年内蒙古赤峰市红山区高二(上)期末数学试卷(理科)
展开1.(5分)方程(2x﹣3)2+(y+2)2=0表示的曲线是( )
A.一个点B.两条直线C.一个圆D.两个点
2.(5分)把二进制数111(2)化为十进制数为( )
A.2B.4C.7D.8
3.(5分)甲、乙两名同学12次考试中数学成绩的茎叶图如图所示,则下列说法正确的是( )
A.甲同学比乙同学发挥稳定,且平均成绩也比乙同学高
B.甲同学比乙同学发挥稳定,但平均成绩比乙同学低
C.乙同学比甲同学发挥稳定,且平均成绩也比甲同学高
D.乙同学比甲同学发挥稳定,但平均成绩比甲同学低
4.(5分)来自澳大利亚的心理学家Michael White设计出了一种被人称为“怀特错觉”的光学戏法.这类型的图片只有三种颜色:黑、白、灰,但大多数人都会看到四种颜色.这是因为灰色的色块嵌入了白色和黑色条纹中,从视觉上看,在所调查的100名调查者中,有55人认为图中有4种颜色,而在被调查者所列举的颜色中,有40人没有提到白色(他们认为白色是背景颜色,不算在图片颜色之中),估计在人群中产生怀特错觉的概率约为( )
A.0.45B.0.55C.0.05D.0.95
5.(5分)命题“存在实数x,使x>1”的否定是( )
A.对任意实数x,都有x>1
B.不存在实数x,使x≤1
C.对任意实数x,都有x≤1
D.存在实数x,使x≤1
6.(5分)已知x,y的取值如下表所示:
如果y与x呈线性相关,且线性回归方程为,则b=( )
A.B.C.D.
7.(5分)如图所示的算法框图思路源于我国古代数学名著《九章算术》中的“更相减相术”,执行该算法框图,若输入的a、b分别为36、96( )
A.0B.8C.12D.24
8.(5分)从单词“equatin”中选取5个不同的字母排成一排,含有q、u(其中q、u相连)的不同排法共有( )
A.120种B.480种C.720种D.960种
9.(5分)已知空间四边形OABC,M,N分别是OA,BC的中点,且=,=,=,用,,为( )
A.++B.﹣+
C.﹣++D.﹣+﹣
10.(5分)希尔宾斯基三角形是一种分形,由波兰数学家希尔宾斯基在1915年提出,先作一个正三角形(即以原三角形各边的中点为顶点的三角形),然后在剩下的小三角形中又挖去一个“中心三角形”,我们用白色代表挖去的面积(我们称黑三角形为希尔宾斯基三角形).在如图第3个大正三角形中随机取点,则落在黑色区域的概率为( )
A.B.C.D.
11.(5分)已知抛物线C:y2=8x焦点为F,A是C上一点,O为坐标原点,则|AF|=( )
A.B.3C.D.4
12.(5分)若直线y=x+b与曲线有公共点,则实数b的取值范围为( )
A.B.C.D.[﹣2,2]
13.(5分)已知函数f(x)=则关于x的方程f2(x)+bf(x)+c=0有5个不同实数解的充要条件是( )
A.b<﹣2 且 c>0B.b>﹣2 且 c<0
C.b<﹣2 且 c=0D.b≥﹣2 且 c=0
14.(5分)函数f(x)=x2﹣2x,g(x)=ax+2(a>0),对∀x1∈[﹣1,2],∃x0∈[﹣1,2],使g(x1)=f(x0),则a的取值范围是( )
A.B.C.[3,+∞)D.(0,3]
二、填空题(共6小题,每小题5分,本题共20分.请把正确答案填在答题卡中相应题号的横线上)
15.(5分)某中学有高中生3500人,初中生1500人,为了解学生的学习情况,则应从高中生中抽取 人.
16.(5分)的展开式中的常数项是: .(请用数字作答)
17.(5分)圆x2+y2﹣2x﹣5=0与圆x2+y2+2x﹣4y﹣4=0的交点为A,B,则线段AB的垂直平分线方程为 .
18.(5分)在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,M,N分别为AD,C1D1的中点,O为侧面BCC1B1的中心,则异面直线MN与OD1所成角的余弦值为 .
19.(5分)已知双曲线的左、右焦点分别为F1,F2,点P为双曲线C右支上一点,直线PF1与圆x2+y2=a2相切,且∠F1PF2=∠PF1F2,则双曲线C的离心率为 .
20.(5分)F1,F2分别是双曲线=1的左、右焦点,P为双曲线右支上一点1F2的内心,且=﹣λ,则λ= .
三、解答题(本大题共7小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
21.(10分)已知p:﹣2<a<2,q:关于x的方程x2﹣x+a=0有实数根.
(1)若q为真命题,求实数a的取值范围;
(2)若p∨q为真命题,¬q为真命题,求实数a的取值范围.
22.(10分)求解下列问题:
(1)求过直线x﹣y﹣5=0与直线x+y﹣3=0的交点,且与直线3x﹣4y+6=0平行的直线方程;
(2)求以点(1,2)为圆心,与直线4x+3y﹣35=0相切的圆的方程.
23.(10分)开学初学校进行了一次摸底考试,物理老师为了了解自己所教的班级参加本次考试的物理成绩的情况,从参考的本班同学中随机抽取n名学生的物理成绩(满分100分),将所得数据进行分析整理后画出频率分布直方图如图所示,已知抽取的学生中成绩在[50
(1)求n的值,并估计本班参考学生的平均成绩;
(2)已知抽取的n名参考学生中,在[90,100]的人中,现从[90,100]的人中随机抽取2人参加物理竞赛
24.(10分)某兴趣小组欲研究昼夜温差大小与患感冒人数多少之间的关系,他们分别到气象局与某医院抄录了1至6月份每月10号的昼夜温差情况与因患感冒而就诊的人数,得到如下资料:
(1)求出y关于x的线性回归方程;
(2)如果7月10号昼夜温差为8°C,预测因患感冒而就诊的人数(结果保留整数).
附:回归方程中斜率和截距的最小二乘估计公式分别为:,.
25.(10分)如图,四边形ABCD为正方形,E,F分别为AD,以DF为折痕把△DFC折起,使点C到达点P的位置
(1)证明:平面PEF⊥平面ABFD;
(2)求DP与平面ABFD所成角的正弦值.
26.(10分)已知椭圆C中心在坐标原点,焦点在x轴上,且过点P,B两点(A,B两点不是左右顶点),若直线l的斜率为时上.
(Ⅰ)求椭圆C的方程.
(Ⅱ)若以A,B两点为直径的圆过椭圆的右顶点,则直线l是否经过定点,求出定点坐标,若不是
27.(10分)已知椭圆,四个点P1(1,1),P2(0,1),,中恰有三点在椭圆C上.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设直线l:y=kx+m(m≠1)与椭圆C相交于A,B两点.若直线P2A与直线P2B的斜率的和为﹣1,判断直线l是否经过定点,若过定点;若不过定点,请说明理由.
2022-2023学年内蒙古赤峰市红山区高二(上)期末数学试卷(理科)
参考答案与试题解析
一、选择题(共14小题,每小题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.(5分)方程(2x﹣3)2+(y+2)2=0表示的曲线是( )
A.一个点B.两条直线C.一个圆D.两个点
【分析】根据题意可得,解得x,y的值,即可得到答案.
【解答】解:由方程(2x﹣3)6+(y+2)2=4,可得,
解得,
所以方程(2x﹣3)2+(y+5)2=0表示点.
故选:A.
【点评】本题考查曲线方程,考查运算求解能力,属于基础题.
2.(5分)把二进制数111(2)化为十进制数为( )
A.2B.4C.7D.8
【分析】将二进制数转化为十进制数,可以用每个数位上的数字乘以对应的权重,累加后,即可得到答案.
【解答】解:111(2)=1×26+1×28+1=7
故选:C.
【点评】本题考查的知识点是不同进制之间的转换,其中其它进制转为十进制方法均为累加数字×权重,十进制转换为其它进制均采用除K求余法.
3.(5分)甲、乙两名同学12次考试中数学成绩的茎叶图如图所示,则下列说法正确的是( )
A.甲同学比乙同学发挥稳定,且平均成绩也比乙同学高
B.甲同学比乙同学发挥稳定,但平均成绩比乙同学低
C.乙同学比甲同学发挥稳定,且平均成绩也比甲同学高
D.乙同学比甲同学发挥稳定,但平均成绩比甲同学低
【分析】根据茎叶图的数据分布,即可直接求解.
【解答】解:由茎叶图分布可知,乙的数据更多集中在114﹣128之间,
乙同学平均成绩比甲同学高,乙同学数据分布更加集中.
故选:C.
【点评】本题主要考查茎叶图的应用,属于基础题.
4.(5分)来自澳大利亚的心理学家Michael White设计出了一种被人称为“怀特错觉”的光学戏法.这类型的图片只有三种颜色:黑、白、灰,但大多数人都会看到四种颜色.这是因为灰色的色块嵌入了白色和黑色条纹中,从视觉上看,在所调查的100名调查者中,有55人认为图中有4种颜色,而在被调查者所列举的颜色中,有40人没有提到白色(他们认为白色是背景颜色,不算在图片颜色之中),估计在人群中产生怀特错觉的概率约为( )
A.0.45B.0.55C.0.05D.0.95
【分析】根据这个调查结果,得到100人中产生产生怀特错觉的人数为55+40=95人,由此能估计在人群中产生怀特错觉的概率.
【解答】解:在所调查的100名调查者中,有55人认为图中有4种颜色,
而在被调查者所列举的颜色中,有40人没有提到白色(他们认为白色是背景颜色,
根据这个调查结果,得到100人中产生产生怀特错觉的人数为:
55+40=95,
由此估计在人群中产生怀特错觉的概率约为P==0.95.
故选:D.
【点评】本题考查概率的运算,考查古典概型等基础知识,考查运算求解能力等数学核心素养,是基础题.
5.(5分)命题“存在实数x,使x>1”的否定是( )
A.对任意实数x,都有x>1
B.不存在实数x,使x≤1
C.对任意实数x,都有x≤1
D.存在实数x,使x≤1
【分析】根据存在命题(特称命题)否定的方法,可得结果是一个全称命题,结合已知易得答案.
【解答】解:∵命题“存在实数x,使x>1”的否定是
“对任意实数x,都有x≤1”
故选:C.
【点评】本题以否定命题为载体考查了特称命题的否定,熟练掌握全(特)称命题的否定命题的格式和方法是解答的关键.
6.(5分)已知x,y的取值如下表所示:
如果y与x呈线性相关,且线性回归方程为,则b=( )
A.B.C.D.
【分析】估计条件中所给的三组数据,求出样本中心点,因为所给的回归方程只有b需要求出,利用待定系数法求出b的值,得到结果.
【解答】解:∵线性回归方程为,
又∵线性回归方程过样本中心点,
,
∴回归方程过点(8,5)
∴5=2b+,
∴b=﹣
故选:A.
【点评】本题考查线性回归方程,考查样本中心点满足回归方程,考查待定系数法求字母系数,是一个基础题,这种题目一旦出现是一个必得分题目.
7.(5分)如图所示的算法框图思路源于我国古代数学名著《九章算术》中的“更相减相术”,执行该算法框图,若输入的a、b分别为36、96( )
A.0B.8C.12D.24
【分析】由循环结构的特点,先判断,再执行,分别计算出当前的a,b的值,即可得到结论.
【解答】解:由a=36,b=96,
由a<b,则b变为96﹣36=60,
由a<b,则b变为60﹣36=24,
由a>b,则a变为36﹣24=12,
由a<b,则b变为24﹣12=12,
由a=b=12,
则输出的a=12.
故选:C.
【点评】本题考查算法和程序框图,主要考查循环结构的理解和运用,以及赋值语句的运用,属于基础题.
8.(5分)从单词“equatin”中选取5个不同的字母排成一排,含有q、u(其中q、u相连)的不同排法共有( )
A.120种B.480种C.720种D.960种
【分析】根据已知条件,结合捆绑法,以及分步乘法计数原理,即可求解.
【解答】解:单词“equatin”共有8个字母,且8个字母各不相同,
从中选取7个字母,含有q 种,
若q、u相连,并与其余4个字母排序为种,
故所求的不同排法共有种.
故选:D.
【点评】本题主要考查排列、组合及简单计数问题,属于基础题.
9.(5分)已知空间四边形OABC,M,N分别是OA,BC的中点,且=,=,=,用,,为( )
A.++B.﹣+
C.﹣++D.﹣+﹣
【分析】如图所示,连接ON,AN,利用向量的中点公式可得=(+)=(+),=(+),进而即可得出.
【解答】解:如图所示,连接ON,
则=(+)=(+),
=(+)
=(﹣6+)
=(﹣7++)
=﹣++,
所以=(+)=﹣++.
故选:C.
【点评】熟练掌握向量的运算法则、中点公式等是解题的关键.
10.(5分)希尔宾斯基三角形是一种分形,由波兰数学家希尔宾斯基在1915年提出,先作一个正三角形(即以原三角形各边的中点为顶点的三角形),然后在剩下的小三角形中又挖去一个“中心三角形”,我们用白色代表挖去的面积(我们称黑三角形为希尔宾斯基三角形).在如图第3个大正三角形中随机取点,则落在黑色区域的概率为( )
A.B.C.D.
【分析】我们要根据已知条件,求出第3个大正三角形的面积,及黑色区域的面积,代入几何概型计算公式,即可求出答案.
【解答】解:由题意可知:每次挖去的面积为前一个三角形剩下面积的,不妨设第一个三角形的面积为8.
∴第三个三角形的面积为1;
则阴影部分的面积之为:
第3个大正三角形中随机取点,则落在黑色区域的概率:,
故选:B.
【点评】几何概型的概率估算公式中的“几何度量”,可以为线段长度、面积、体积等,而且这个“几何度量”只与“大小”有关,而与形状和位置无关.解决的步骤均为:求出满足条件A的基本事件对应的“几何度量”N(A),再求出总的基本事件对应的“几何度量”N,最后根据P=求解.
11.(5分)已知抛物线C:y2=8x焦点为F,A是C上一点,O为坐标原点,则|AF|=( )
A.B.3C.D.4
【分析】根据已知条件,结合三角形的面积公式,求出A的纵坐标,再结合抛物线的定义,即可求解.
【解答】解:抛物线C:y2=8x焦点为F,即p=2,
则|OF|=2,
设A(x,y),
△AOF的面积为2,
则,
∵A是C上一点,
∴3=8x,解得x=,
∴|AF|==.
故选:A.
【点评】本题主要考查抛物线的定义,属于基础题.
12.(5分)若直线y=x+b与曲线有公共点,则实数b的取值范围为( )
A.B.C.D.[﹣2,2]
【分析】直接利用直线与圆的位置关系求出点A和B的坐标,进一步求出参数b的取值范围.
【解答】解:直线y=x+b与曲线有公共点,
如图所示:
利用曲线在坐标系中的位置,
所以A(6,2),B(8,
故实数b的取值范围为.
故选:A.
【点评】本题考查的知识要点:圆与直线的位置关系,主要考查学生的运算能力和数学思维能力,属于基础题.
13.(5分)已知函数f(x)=则关于x的方程f2(x)+bf(x)+c=0有5个不同实数解的充要条件是( )
A.b<﹣2 且 c>0B.b>﹣2 且 c<0
C.b<﹣2 且 c=0D.b≥﹣2 且 c=0
【分析】作出f(x)的简图,数形结合可得.
【解答】解:∵方程f2(x)+af(x)+b=0有且只有7个不同实数解,
∴对应于f(x)等于某个常数有4个不同实数解,
由题意作出f(x)的简图:
由图可知,只有当f(x)=0时.
且f(x)=﹣b时有四个根,
由图可知﹣b>8,∴b<﹣2.
故所求充要条件为:b<﹣2且c=3,
故选:C.
【点评】本题考查方程根的个数问题,数形结合是解决问题的关键,属中档题.
14.(5分)函数f(x)=x2﹣2x,g(x)=ax+2(a>0),对∀x1∈[﹣1,2],∃x0∈[﹣1,2],使g(x1)=f(x0),则a的取值范围是( )
A.B.C.[3,+∞)D.(0,3]
【分析】先求出两个函数在[﹣1,2]上的值域分别为A、B,再根据对任意的x1∈[﹣1,2],存在x0∈[﹣1,2],使g(x1)=f(x0),集合B是集合A的子集,并列出不等式,解此不等式组即可求得实数a的取值范围,注意条件a>0.
【解答】解:设f(x)=x2﹣2x,g(x)=ax+4(a>0),2]上的值域分别为A、B,
由题意可知:A=[﹣4,3],2a+4]
∴
∴a≤
又∵a>0,
∴8<a≤
故选:A.
【点评】此题是个中档题.考查函数的值域,难点是题意的理解与转化,体现了转化的思想.同时也考查了同学们观察、推理以及创造性地分析问题、解决问题的能力,
二、填空题(共6小题,每小题5分,本题共20分.请把正确答案填在答题卡中相应题号的横线上)
15.(5分)某中学有高中生3500人,初中生1500人,为了解学生的学习情况,则应从高中生中抽取 70 人.
【分析】根据已知条件,结合分层抽样的定义,即可求解.
【解答】解:由题意可知,用分层抽样的方法从该校学生中抽取一个容量为100的样本,
则应从高中生中抽取=70人.
故答案为:70.
【点评】本题主要考查分层抽样的定义,属于基础题.
16.(5分)的展开式中的常数项是: ﹣20 .(请用数字作答)
【分析】先求出展开式的通项公式,令6﹣2r=3,即可求解.
【解答】解:展开式的通项公式为Tr+8==x4﹣2r,
令6﹣2r=0,解得r=3,
故的展开式中的常数项是.
故答案为:﹣20.
【点评】本题主要考查二项式定理,属于基础题.
17.(5分)圆x2+y2﹣2x﹣5=0与圆x2+y2+2x﹣4y﹣4=0的交点为A,B,则线段AB的垂直平分线方程为 x+y﹣1=0 .
【分析】线段AB的垂直平分线经过两圆的圆心,将圆的方程化为标准方程,求得圆心坐标,即可得到线段AB的垂直平分线方程;x2+y2﹣4x﹣5=0与圆x2+y2﹣2x﹣4y﹣4=0
【解答】解:线段AB的垂直平分线经过两圆的圆心
∵圆x2+y2﹣3x﹣5=0可化为:(x﹣4)2+y2=7,圆x2+y2+5x﹣4y﹣4=4可化为:(x+1)2+(y﹣2)2=9
∴两圆的圆心分别为(6,0),2)
∴线段AB的垂直平分线方程为,即x+y﹣7=0
故答案为:x+y﹣1=4.
【点评】本题以两圆相交为载体,考查两圆公共弦的方程,考查两圆公共弦的垂直平分线的方程,考查圆中的弦长,有一定的综合性.
18.(5分)在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,M,N分别为AD,C1D1的中点,O为侧面BCC1B1的中心,则异面直线MN与OD1所成角的余弦值为 .
【分析】以A为坐标原点,AB为x轴,AD为y轴,AA1为z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出异面直线MN与OD1所成角的余弦值.
【解答】解:以A为坐标原点,AB为x轴,AA1为z轴,建立空间直角坐标系,
令AB=2,则D6(0,2,5),1,1),8,0),2,2),
∴=(1,1,=(﹣2,1,
设异面直线MN与OD8所成角为θ,
则csθ==.
∴异面直线MN与OD1所成角的余弦值为.
故答案为:.
【点评】本题考查异面直线所成角的余弦值的求法,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.
19.(5分)已知双曲线的左、右焦点分别为F1,F2,点P为双曲线C右支上一点,直线PF1与圆x2+y2=a2相切,且∠F1PF2=∠PF1F2,则双曲线C的离心率为 .
【分析】过F2作F2M⊥PF1,垂足点为M,设切点为N,则根据题意易得M为PF1的中点,N为F1M的中点,又易知|F1N|=b,从而可得,|PF1|=4b,又易知|F2P|=|F2F1|=2c,从而可得|PF1|﹣|F2F1|=4b﹣2c=2a,再转化为e的方程,即可求解.
【解答】解:如图,∵∠F1PF2=∠PF8F2,
∴|F2F6|=|F2P|,过F2作F3M⊥PF1,垂足点为M,则M为PF1的中点,
设直线PF7与圆x2+y2=a6相切的切点为N,则NO⊥PF1,
∴ON∥MF2,又O为F7F2的中点,
∴N为F1M的中点,
在Rt△F2NO中,根据题意易知|ON|=a1O|=c,
∴|F1N|=b,∴|PF8|=4|F1N|=4b,
∴|PF1|﹣|PF2|=2a,又|F2P|=|F2F3|=2c,
∴|PF1|﹣|F5F1|=4b﹣5c=2a,
∴2b=a+c,
∴8b2=(a+c)2,
∴5(c2﹣a2)=(a+c)7,
∴3e2﹣6e﹣5=0,又e>7,
∴解得e=,
故答案为:.
【点评】本题考查双曲线的几何性质,化归转化思想,数形结合思想,属中档题.
20.(5分)F1,F2分别是双曲线=1的左、右焦点,P为双曲线右支上一点1F2的内心,且=﹣λ,则λ= .
【分析】设△PF1F2的内切圆半径为r,由|PF1|﹣|PF2|=2a,|F1F2|=2c,用△PF1F2的边长和r表示出等式中的三角形的面积,结合题中条件,即可解此等式求出λ.
【解答】解:设△PF1F2内切圆的半径为r,则=﹣λ,
∴=﹣
∴|PF1|﹣|PF2|=λ|F1F2|,
根据双曲线的标准方程知3a=λ•2c,
∴.
故答案为:.
【点评】本小题主要考查双曲线定义及标准方程的应用,考查学生转化问题的能力数数形结合数学思想的应用.
三、解答题(本大题共7小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
21.(10分)已知p:﹣2<a<2,q:关于x的方程x2﹣x+a=0有实数根.
(1)若q为真命题,求实数a的取值范围;
(2)若p∨q为真命题,¬q为真命题,求实数a的取值范围.
【分析】(1)利用根的判别式能求出实数a的取值范围.
(2)p:﹣2<a<2,q:a.由p∨q为真命题,¬q为真命题,得到p是真命题,q是假命题,由此能求出实数a的取值范围.
【解答】解:(1)q:关于x的方程x2﹣x+a=0有实数根.q为真命题,
∴Δ=8﹣4a≥0,解得a.
∴实数a的取值范围是(﹣∞,].
(2)p:﹣2<a<2,q:a.
∵p∨q为真命题,¬q为真命题,
∴p是真命题,q是假命题,
∴,
解得.
∴实数a的取值范围是().
【点评】本题考查实数的取值范围的求法,考查根的判别式、复合命题的真假判断等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.
22.(10分)求解下列问题:
(1)求过直线x﹣y﹣5=0与直线x+y﹣3=0的交点,且与直线3x﹣4y+6=0平行的直线方程;
(2)求以点(1,2)为圆心,与直线4x+3y﹣35=0相切的圆的方程.
【分析】(1)根据交点直线系,直线平行的条件,方程思想,即可求解;
(2)根据点到直线的距离公式,即可求解.
【解答】解:(1)根据题可设所求直线方程为:
(x﹣y﹣5)+λ(x+y﹣3)=7,
即(λ+1)x+(λ﹣1)y﹣(2+3λ)=0,
又该直线与2x﹣4y+6=6平行,
∴,
解得λ=,
∴所求直线方程为3x﹣4y﹣16=8;
(2)∵以点(1,2)为圆心的圆与直线7x+3y﹣35=0相切,
则圆心(4,2)到直线4x+5y﹣35=0的距离d=,
∴所求圆的方程为(x﹣1)6+(y﹣2)2=25.
【点评】本题考查交点直线系的应用,直线平行的条件,点到直线的距离公式的应用,方程思想,属中档题.
23.(10分)开学初学校进行了一次摸底考试,物理老师为了了解自己所教的班级参加本次考试的物理成绩的情况,从参考的本班同学中随机抽取n名学生的物理成绩(满分100分),将所得数据进行分析整理后画出频率分布直方图如图所示,已知抽取的学生中成绩在[50
(1)求n的值,并估计本班参考学生的平均成绩;
(2)已知抽取的n名参考学生中,在[90,100]的人中,现从[90,100]的人中随机抽取2人参加物理竞赛
【分析】(1)根据已知条件,结合频率分布直方图的性质,以及平均数公式,即可求解.
(2)根据已知条件,结合列举法和古典概型的概率公式,即可求解.
【解答】解:(1)由频率分布直方图知,成绩在[50,
因为成绩在[50,60)内的频数为3,
所以抽取的样本容量,
所以参考学生的平均成绩为55×0.075+65×0.2+75×0.4+85×5.125+95×0.1=73.75(分).
(2)由频率分布直方图知,抽取的学生中成绩在[90,
因为有甲、乙两名女生,
用A,B表示两名男生,甲A,乙A,AB,其中女学生甲被抽到的情况共5种,
所以随机抽取2人参加物理竞赛,其中女学生甲被抽到的概率为.
【点评】本题主要考查了频率分布直方图的性质,以及古典概型的概率公式,属于基础题.
24.(10分)某兴趣小组欲研究昼夜温差大小与患感冒人数多少之间的关系,他们分别到气象局与某医院抄录了1至6月份每月10号的昼夜温差情况与因患感冒而就诊的人数,得到如下资料:
(1)求出y关于x的线性回归方程;
(2)如果7月10号昼夜温差为8°C,预测因患感冒而就诊的人数(结果保留整数).
附:回归方程中斜率和截距的最小二乘估计公式分别为:,.
【分析】(1)根据已知条件,结合最小二乘法公式,即可求解;
(2)将x=8代入(1)所求的线性回归方程,即可求解.
【解答】解:(1)由表中数据可得,,,
=1398,,
故==,,
故y关于x的线性回归方程为=3.95x+2.5;
(2)如果2月10号昼夜温差为8°C,即x=8,
=4.95×8+2.8=18.1≈18,即因患感冒而就诊的人数约为18人.
【点评】本题主要考查线性回归方程的求解,属于基础题.
25.(10分)如图,四边形ABCD为正方形,E,F分别为AD,以DF为折痕把△DFC折起,使点C到达点P的位置
(1)证明:平面PEF⊥平面ABFD;
(2)求DP与平面ABFD所成角的正弦值.
【分析】(1)利用正方形的性质可得BF垂直于面PEF,然后利用平面与平面垂直的判断定理证明即可.
(2)利用等体积法可求出点P到面ABCD的距离,进而求出线面角.
【解答】(1)证明:由题意,点E、BC的中点,
则,,
由于四边形ABCD为正方形,所以EF⊥BC.
由于PF⊥BF,EF∩PF=F.
又因为BF⊂平面ABFD,所以:平面PEF⊥平面ABFD.
(2)在平面PEF中,过P作PH⊥EF于点H,
由于EF为面ABCD和面PEF的交线,PH⊥EF,
则PH⊥面ABFD,故PH⊥DH.
在三棱锥P﹣DEF中,可以利用等体积法求PH,
因为DE∥BF且PF⊥BF,
所以PF⊥DE,
又因为△PDF≌△CDF,
所以∠FPD=∠FCD=90°,
所以PF⊥PD,
由于DE∩PD=D,则PF⊥平面PDE,
故VF﹣PDE=,
因为BF∥DA且BF⊥面PEF,
所以DA⊥面PEF,
所以DE⊥EP.
设正方形边长为2a,则PD=2a
在△PDE中,,
所以,
故VF﹣PDE=,
又因为,
所以PH==,
所以在△PHD中,sin∠PDH==,
即∠PDH为DP与平面ABFD所成角的正弦值为:.
【点评】本题主要考查点、直线、平面的位置关系.直线与平面所成角的求法.几何法的应用,考查转化思想以及计算能力.
26.(10分)已知椭圆C中心在坐标原点,焦点在x轴上,且过点P,B两点(A,B两点不是左右顶点),若直线l的斜率为时上.
(Ⅰ)求椭圆C的方程.
(Ⅱ)若以A,B两点为直径的圆过椭圆的右顶点,则直线l是否经过定点,求出定点坐标,若不是
【分析】(Ⅰ)设椭圆的标准方程为,A(x1,y1),B(x2,y2)利用平方差法求出a,b关系,利用椭圆经过的点,即可求出a,b,得到椭圆方程.
(Ⅱ)由题意可得椭圆右顶点A2(2,0),,通过(1)当直线l的斜率不存在时,设直线l的方程为x=x0,求出直线l的方程.(2)当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y=kx+b,推出①,联立直线和椭圆方程利用韦达定理的经过代入①求解即可.
【解答】解:(Ⅰ)设椭圆的标准方程为,A(x1,y1),B(x8,y2)
由题意得经过变换则有当时,,
再根据 得到a2=2b2,又因为椭圆过得到a=2,
所以椭圆的方程为:.
(Ⅱ)由题意可得椭圆右顶点A2(2,2),
(1)当直线l的斜率不存在时,设直线l的方程为x=x0,
此时要使以A,B两点为直径的圆过椭圆的右顶点,
则,解得0=7(舍),
此时直线l为.
(2)当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y=kx+b5x2﹣2(x6+x2)+y1y4=0,
化简得①
联立直线和椭圆方程得(4k2+8)x2+8kbx+8b2﹣4=7,Δ=1+4k7﹣b2>0,
②
把②代入①得
即6k2b2﹣6k2+4b5﹣4﹣8k6b2+16kb=﹣(4k2b2+16k2+b3+4),
12k2+16kb+5b2=0,得k=﹣或或(2
综上所述直线l过定点.
【点评】本题考查直线与椭圆的位置关系的综合应用,直线系方程的应用,考查分析问题解决问题的能力;分类讨论思想的应用.
27.(10分)已知椭圆,四个点P1(1,1),P2(0,1),,中恰有三点在椭圆C上.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设直线l:y=kx+m(m≠1)与椭圆C相交于A,B两点.若直线P2A与直线P2B的斜率的和为﹣1,判断直线l是否经过定点,若过定点;若不过定点,请说明理由.
【分析】(1)根据椭圆的对称性可知P3,P4两点在椭圆C上,即可得到,将点P1代入椭圆方程与比较,可得出点P2在椭圆C上,代入得到方程组,解出a,b的值,从而求出椭圆C的方程;
(2)设直线P2A与直线P2B的斜率分别为k1,k2,A(x1,y1),B(x2,y2),联立直线l与椭圆方程,根据韦达定理得出x1+x2,x1x2,根据已知k1+k2=﹣1可求出k=﹣,代入直线方程分离参数或根据直线点斜式即可得出直线所过定点.
【解答】解:(1)∵,关于y轴对称,
∴,两点在椭圆C上,
∴,
又,∴椭圆C不经过点P1,
∴点P4(0,1)在椭圆C上,
∴,解得,
∴椭圆C的方程为=1;
(2)设直线P2A与直线P4B的斜率分别为k1,k2,
联立方程,消去y得2+1)x6+8kmx+4m6﹣4=0,
设A(x7,y1),B(x2,y6),
∴x1+x2=﹣,x1x2=,
又∵k7+k2==+==﹣1,
∴(2k+3)x1x2+(m﹣8)(x1+x2)=3,
即(2k+1)+(m﹣4),
解得k=﹣,
∴直线l的方程为y=﹣,即y+7=﹣,
∴直线l过定点(6,﹣1).
【点评】本题主要考查了椭圆的标准方程,考查了直线与椭圆的位置关系,以及直线过定点问题,属于中档题.
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昼夜温差x(℃)
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昼夜温差x(℃)
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就诊人数y(人)
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