季延中学2019年春高二年期中考试理科数学试卷考试时间:120分钟 满分150分一、单选题(每题5分)1.已知随机变量X 的分布列为1()122kP X k k n ===,,,,,则(24)P X <≤为( ) A .163B .41 C .161D .165 2.222223410C C C C ++++等于( ) A .990 B .165 C .120D .55 3.下列说法错误的是( )A .在回归模型中,预报变量的值不能由解释变量唯一确定B .若变量,满足关系,且变量与正相关,则与也正相关C .在残差图中,残差点分布的带状区域的宽度越狭窄,其模型拟合的精度越高D .以模型去拟合一组数据时,为了求出回归方程,设,将其变换后得到线性方程,则,4.一袋中有5个白球,3个红球,现从袋中往外取球,每次任取一个记下颜色后放回,直到红球出现10次时停止,设停止时共取了X 次球,则P(X =12)等于( )A .B .C .D .5.设29201211(1)(21)(2)(2)x x aa x ax a x ++=+++++++,则012a a a a ++++的值为( )A .2-B .1-C .1D .26.将一个半径适当的小球放入如图所示的容器最上方的入口处,小球将自由落下,小球在下落的过程中,将3次遇到黑色障碍物,最后落入A 袋或B 袋中,已知小球每次遇到黑色障碍物时,向左、右两边下落的概率分别为2133、,则小球落入A 袋中的概率为 ( ) A .34 B .14 C .13 D .237.甲、乙两人通过雅思考试的概率分别为,,两人考试时相互独立互不影响,记x 表示两人中通过雅思考试的人数,则x 的方差为( ) A .0.41 B .0.42 C .0.45 D .0.468.随机变量x 服从正态分布),10(~2σN X ,m x P =>)12(,n x P =≤≤)108(,则nm 12+的最小值为( )A .243+B .226+C .228+D .246+ 9.一场5局3胜制的乒乓球对抗赛,当甲运动员先胜2局时,比赛因故中断.已知甲、乙水平相当,每局甲、乙胜的概率都为21,则这场比赛的奖金分配(甲∶乙)应为( ) A .6∶1 B .7∶1 C .3∶1 D .4∶1 10.已知βα,是],0[π上的两个随机数,则满足1sin <αβ的概率为( )A .π2B .22πC .π4D .24π11.黄冈市有很多处风景名胜,仅4A 级景区就有10处,某单位为了鼓励职工好好工作,准备组织5名优秀的职工到就近的三个景区:龟峰山、天堂寨、红安红色景区去旅游,若规定每人限到一处旅游,且这三个风景区中每个风景区至少安排1人,则这5名职工共有( )种安排方法A .90B .60C .210D .150 12.某工厂为了对研发的一种产品进行合理定价,将该产品按事先拟定的价格进行试销,得到如下数据:预计在今后的销售中,销量与单价仍然服从这种线性相关关系,且该产品的成本是5元/件,为使工厂获得最大利润,该产品的单价应定为( )(附:对于一组数据),(),(),,(n 2211n y x y x y x ⋯⋯,其回归直线a x b y +=^^的斜率的最小二乘估计值为∑∑=---=--=ni i ni ii xn x yx n y x b 1221^.参考数值:511661=∑=i ii yx ,7.066122=-∑=-i i x x )A .9.4元B .9.5元C .9.6元D .9.7元 二、填空题(每题5分,共20分)13.25()x x y ++的展开式中,52x y 的系数为_____________ 14.dx e x x )1(2112+-⎰-(e 为自然对数的底数)=__________.15.一个盒子装有3个红球和2个蓝球(小球除颜色外其它均相同),从盒子中一次性随机取出3个小球后,再将小球放回.重复50次这样的实验.记“取出的3个小球中有2个红球,1个蓝球”发生的次数为,则的方差是___________.16.将1,2,3,a,b,c 排成一排,则字母a 不在两端,且三个数字中有且只有两个数字相邻的概率是_____. 三、解答题(共70分) 17.(本题10分)在nxx )2(2+的展开式中,第4项的系数与倒数第4项的系数之比为21.(1)求的值;(2)求展开式中所有的有理项;(3)求展开式中系数最大的项.18.(本题12分)2016年1月1日,我国实行全面二孩政策,同时也对妇幼保健工作提出了更高的要求.某城市实行格化管理,该市妇联在格1与格2两个区域内随机抽取12个刚满8个月的婴儿的体重信息,体重分布数据的茎叶图如图所示(中位:斤).体重不超过19.6斤的为合格.(1)从格1与格2分别随机抽取2个婴儿,求格1至少一个婴儿体重合格且格2至少一个婴儿体重合格的概率;(2)妇联从格1内8个婴儿中随机抽取4个进行抽检,若至少2个婴儿合格,则抽检通过,若至少3个合格,则抽检为良好.求格1在抽检通过的条件下,获得抽检为良好的概率; (3)若从格1与格2内12个婴儿中随机抽取2个,用X 表示格2内婴儿的个数,求X 的分布列与数学期望.19.(本题12分)春节来临,有农民工兄弟A 、B 、C 、D 四人各自通过互联网订购回家过年的火车票,若订票成功即可获得火车票,即他们获得火车票与否互不影响.若A 、B 、C 、D 获得火车票的概率分别是1311,,,24p p ,其中13p p >,又131,,22p p 成等比数列,且A 、C 两人恰好有一人获得火车票的概率是12.(1)求13,p p 的值;(2)若C 、D 是一家人且两人都获得火车票才一起回家,否则两人都不回家.设X 表示A 、B 、C 、D 能够回家过年的人数,求X 的分布列和期望EX .20. (本题12分)如图,四棱锥P ABCD -,//AB CD ,90BCD ∠=︒,224AB BC CD ===,PAB △为等边三角形,平面PAB ⊥平面ABCD , Q 为PB 中点.(1) 求证:AQ ⊥平面 PBC ; (2)求二面角B PC D --的余弦值.21.(本题12分)2019年春节期间,某超市准备举办一次有奖促销活动,若顾客一次消费达到400元则可参加一次抽奖活动,超市设计了两种抽奖方案.方案一:一个不透明的盒子中装有30个质地均匀且大小相同的小球,其中10个红球,20个白球,搅拌均匀后,顾客从中随机抽取一个球,若抽到红球则顾客获得60元的返金券,若抽到白球则获得20元的返金券,且顾客有放回地抽取3次.方案二:一个不透明的盒子中装有30个质地均匀且大小相同的小球,其中10个红球,20个白球,搅拌均匀后,顾客从中随机抽取一个球,若抽到红球则顾客获得80元的返金券,若抽到白球则未中奖,且顾客有放回地抽取3次.(1)现有两位顾客均获得抽奖机会,且都按方案一抽奖,试求这两位顾客均获得180元返金券的概率;(2)若某顾客获得抽奖机会.①试分别计算他选择两种抽奖方案最终获得返金券的数学期望;②为了吸引顾客消费,让顾客获得更多金额的返金券,该超市应选择哪一种抽奖方案进行促销活动?22.(本题12分)设函数),(1ln )(R b a b xx ax x f ∈++-= , (1)讨论)(x f 的单调性; (2)若函数有两个零点21,x x ,求证:212122x ax x x >++.高二理科数学期中考卷参考答案一、CBBDA DADBB DB二、填空题30 )(21222--+e e π12 三、解答题17.【答案】(1); (2),,,; (3).【详解】(1)由题意知:,则第4项的系数为,倒数第4项的系数为, 则有即,.(2)由(1)可得,当时所有的有理项为即,,,.(3)设展开式中第项的系数最大,则,,故系数最大项为.18.【答案】(1) ;(2) ;(3)见解析.(1)由茎叶图知,网格1内体重合格的婴儿数为4,网格2内体重合格的婴儿数为2,则所求概率.(2)设事件表示“2个合格,2个不合格”;事件表示“3个合格,1个不合格”; 事件表示“4个全合格”;事件表示“抽检通过”;事件表示“抽检良好”.∴,,则所求概率.(3)由题意知,的所有可能取值为0,1,2.∴,,,∴的分布列为 ∴.19.(1)A 、C 两人恰好有一人获得火车票的概率是12()()13131112p p p p ∴-+-= 联立方程()()131313124{1112p p p p p p =-+-=,13p p >,解得1311,24p p ==(2)0,1,2,3,4X =()21111501124464P X ⎛⎫⎛⎫==--⨯= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭ ()121111301511122446432P X C ⎛⎫⎛⎫==⨯⨯-⨯-⨯==⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ ()11111111161211122442244644P X ⎛⎫⎛⎫⎛⎫==⨯⨯-⨯+-⨯-⨯⨯== ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭()121111213122446432P X C ⎛⎫==⨯⨯-⨯⨯== ⎪⎝⎭………9分()111114224464P X ==⨯⨯⨯=X ∴的分布列为15151119012346432432648EX =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=.18 (1)证明:因为//AB CD ,90BCD ∠=︒, 所以AB BC ⊥, 又平面PAB ⊥平面ABCD ,且平面PAB平面ABCD AB =,所以BC ⊥平面PAB ,又AQ ⊂平面PAB ,所以BC ⊥AQ , ·················· 2分 因为Q 为PB 中点,且PAB △为等边三角形,所以PB ⊥AQ , ······· 3分 又PB BC B =I ,所以AQ ⊥平面 PBC . ……,………..4分(2)解法一:取AB 中点为O ,连接PO ,因为PAB △为等边三角形,所以PO ⊥AB , 由平面PAB ⊥平面ABCD,因为PO ⊂平面PAB ,所以PO ⊥平面ABCD , ·· 5分 所以PO ⊥OD ,由224AB BC CD ===,90ABC ∠=︒, 可知//OD BC ,所以OD AB ⊥.以AB 中点O 为坐标原点,分别以,,OD OB OP 所在直线为,,x y z 轴,建立如图所示的空间直角坐标系O xyz -.所以()()0,2,0,2,0,0,A D -()(()2,2,0,0,0,,0,2,0C P B则()()()2,2,0,2,0,23,0,2,0AD DP CD ==-=-, 因为Q 为PB 中点,所以(0,Q ,由 (1) 知,平面PBC 的一个法向量为(AQ =uuu r . 7分设平面PCD 的法向量为(),,n x y z =,由0,n CD n DP ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩得x2020y x -=⎧⎪⎨-+=⎪⎩,取1z =,则()3,0,1n =, ················ 9分由1cos ,4AQ n AQ n AQ n⋅<>===uuu r ruuu r r uuu r r . ··············· 11分 因为二面角B PC D --为钝角,所以,二面角B PC D --的余弦值为14-. ···· 12分 解法二: 取AB 中点为O ,连接PO ,因为PAB △为等边三角形,所以PO ⊥AB , 由平面PAB ⊥平面ABCD ,所以PO ⊥平面ABCD , ············· 5分 所以PO ⊥OD ,由224AB BC CD ===,90ABC ∠=︒,可知//OD BC ,所以OD AB ⊥.以AB 中点O 为坐标原点,分别以,,OA OD OP 所在直线为,,x y z 轴,建立如图所示的空间直角坐标系O xyz -. 6分 所以()()()2,0,0,0,2,0,2,2,0,A D C -(()0,0,,2,0,0P B -,所以()(2,2,0,0,2,,AD DP =-=- ()2,0,0CD =,由(1)知,可以AQ uuu r为平面PBC 的法向量,因为Q 为PB 的中点,所以(Q -,由(1)知,平面PBC 的一个法向量为(AQ =-uuu r, ············· 7分设平面PCD 的法向量为(),,n x y z =,由0,0n CD n DP ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩得2020x y =⎧⎪⎨-+=⎪⎩,取1z =,则()0,3,1n =, 9分所以1cos ,4AQ n AQ n AQ n⋅<>===uuu r ruuu r r uuu r r ··············· 11分 因为二面角B PC D --为钝角,所以,二面角B PC D --余弦值为14-………12分 解法三:过点B 作PC 的垂线BH ,交PC 于点H ,连结DH .由解法一或二知PO ⊥平面ABCD ,CD ⊂平面ABCD ,所以PO CD ⊥.由条件知OD CD ⊥, 又POOD O =,所以CD ⊥平面POD ,又PD ⊂平面POD ,所以CD PD ⊥,x第18HO又CD CB =,所以Rt PDC Rt PBC △≌△, 所以DH PC ⊥,由二面角的定义知,二面角B PC D --的平面角为BHD ∠……..7分在Rt PDC △中,4,2PB BC ==,PC =由PB BC BH PC ⋅=⋅,所以PB BC BH PC ⋅===.同理可得DH =, 9分又BD =在BHD △中,222cos 2BH DH BD BHD BH DH+-=∠=14- ······ 10分所以,二面角B PC D --的余弦值为. 12分21.【答案】(1) (2)①②第一种抽奖方案.【详解】(1)选择方案一,则每一次摸到红球的概率为设“每位顾客获得180元返金劵”为事件A ,则所以两位顾客均获得180元返金劵的概率(2)①若选择抽奖方案一,则每一次摸到红球的概率为,每一次摸到白球的概率为. 设获得返金劵金额为元,则可能的取值为60,100,140,180. 则;;;.所以选择抽奖方案一,该顾客获得返金劵金额的数学期望为(元)若选择抽奖方案二,设三次摸球的过程中,摸到红球的次数为,最终获得返金劵的金额为元,则,故所以选择抽奖方案二,该顾客获得返金劵金额的 数学期望为(元).②即,所以该超市应选择第一种抽奖方案22【答案】(1)当时,在上单调递减;当时,在上单调递减,在上单调递增;(2)见解析.【解析】(1),设,①当时,,;②当时,由得或,记则,∵∴当时,,,当时,,,∴当时,在上单调递减;当时,在上单调递减,在上单调递增.(2)不妨设,由已知得,,即,,两式相减得,∴,要证,即要证,只需证,只需证,即要证,设,则,只需证,设,只需证,,在上单调递增,,得证.【点睛】利用导数证明不等式常见类型及解题策略(1) 构造差函数.根据差函数导函数符号,确定差函数单调性,利用单调性得不等量关系,进而证明不等式.(2)根据条件,寻找目标函数.一般思路为利用条件将求和问题转化为对应项之间大小关系,或利用放缩、等量代换将多元函数转化为一元函数.。