江苏省南通市如皋中学2020-2021学年高二上学期第二次阶段考试数学试卷注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上第I 卷(选择题)一、选择题1.抛物线4y x =的焦点坐标是( ) A.()1,0B.()0,1C.1,016⎛⎫⎪⎝⎭D.10,16⎛⎫⎪⎝⎭2.命题:p 方程221xy m+=表示焦点在x 轴上的椭圆,命题:1q m ≥,则p 是q 成立的( )条件. A.充分不必要 B.必要不充分 C.充要 D.既不充分也不必要3.已知()221717xx C C x N ++=∈,则x =( )A.2B.5C.2或5D.2或64.在庆祝中华人民共和国成立70周年之际,某学校为了解《我和我的祖国》、《我爱你,中国》、《今天是你的生日》等经典爱国歌曲的普及程度,在学生中开展问卷调查.该校共有高中学生900人,其中高一年级学生330人,高二年级学生300人,高三年级学生270人.现采用分层抽样的方法从高中学生中抽取一个容量为90的样本,那么应抽取高一年级学生的人数为( ) A.30B.31C.32D.335.2020154-被7除后余数是( ) A.2B.3C.4D.56.在正方体1111ABCD A B C D -中,E 为棱11A B 的中点,则异面直线AE 与1BD 所成角的余弦值为( )C.7.重阳节,农历九月初九,谐音是“久”,有长久之意,人们常在此日感恩敬老,是我国民间的传统节日.某校在重阳节当日安排6位学生到两所敬老院开展志愿服务活动,要求每所敬老院至少安排2人,则不同的分配方案数是( ) A.50B.40C.35D.308.已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的焦点为1F ,2F ,其渐近线上横坐标为12的点P满足120PF PF ⋅=,则a =( )A.14B.12C.2D.4第II 卷(非选择题)二、填空题9.()211x x x ⎛⎫+- ⎪⎝⎭的展开式中的常数项为______. 10.已知点1F 是椭圆()222210x y a b a b+=>>的左焦点,过原点作直线l 交椭圆于,A B 两点,,M N 分别是1AF ,1BF 的中点,若存在以MN 为直径的圆过原点,则椭圆的离心率的范围是______. 三、解答题x 和判断力y 进行统计分析,得下表数据.(1)请根据表中提供的数据,求出关于的线性回归方程ˆˆybx a =+; (2)预测记忆力为19的同学的判断力.(附参考公式:1221ˆni ii ni i x y nx ybx nx==-=-∑∑,ˆa y bx=-) 12.甲、乙两位学生参加数学文化知识竞赛培训.在培训期间,他们参加的5次测试成绩记录如下:(2)现要从甲、乙两位同学中选派一人参加正式比赛,从统计学的角度考虑,你认为选派哪位同学参加合适?并说明理由.13.已知抛物线2:2(0)C y px p =>上的点(5,)M m 到焦点F 的距离为6. (1)求p ,m 的值;(2)过点(2,1)P 作直线l 交抛物线C 于A ,B 两点,且点P 是线段AB 的中点,求直线l 的方程及弦AB 的长.14.已知((31)nx -的展开式中第2项与第5项的二项式系数相等,求212nx x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中:(1)所有二项式系数之和; (2)二项式系数最大的项; (3)系数的绝对值最大的项.15.(本小题满分10分)如图,已知四棱锥P −ABCD 的底面是菱形,对角线AC,BD 交于点O ,OA=4,OB =3,OP =4,OP ⊥底面ABCD ,设点M 满足PM⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =λMC⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ (λ>0).(1)当λ=12时,求直线PA 与平面BDM 所成角的正弦值;(2)若二面角M−AB −C 的大小为π4,求λ的值.16.已知椭圆2222:1x y E a b+=过点31,2D ⎛⎫ ⎪⎝⎭,且右焦点为(1,0)F ,右顶点为A.过点F 的弦为BC .直线BA 、直线CA 分别交直线:,(2)l x m m =>于P 、Q 两点.(1)求椭圆E 的方程;(2)求证:直线AB 、AC 的斜率之积为定值; (3)若FP FQ ⊥,求m 的值.四、新添加的题型17.对于+关于下列排列组合数,结论正确的是( )A.m n m n n C C -=B.11m m m n n n C C C -+=+C.m mn n m m A C A =D.11(1)m m n n A m A ++=+18.已知1021001210(32)(1)(1)(1)x a a x a x a x -=+-+-++-,则下列结论正确的是( ) A.01a = B.10121021a a a +++=-C.2405a =D.201002410222a a a a +++++=19.某校高三年级共有800名学生参加了数学测验(满分150分),已知这800名学生的数学成绩均不低于90分,将这800名学生的数学成绩分组并得到频率分布直方图(如图所示),则下列说法中正确的是( )A.0.045a =B.这800名学生中数学成绩在110分以下的人数为160人C.这800名学生数学成绩的众数可近似认为是125D.这800名学生数学成绩的第75百分位数约为128.620.已知点P 是双曲线2262511x y -=右支上一点,1F 是双曲线的左焦点O 为原点,若18OP OF +=,则下列结论正确的是( )A.双曲线的离心率为53B.双曲线的渐近线为45y x =± C.点P 到该双曲线左焦点的距离为18D.12PF F △的面积为3621.7个人排成一排拍照片,若要求甲、乙两人必须相邻,则有_______种不同的排法(用数字作答);若要求甲、乙两人相邻,但与丙均不相邻,则有_________种不同的排法.(用数字作答)参考答案1.D【解析】1.将抛物线化简成标准形式再分析即可.24y x =即214x y =,故抛物线焦点在y 轴上,11248p p =⇒=,焦点纵坐标为1216p =.故焦点坐标为10,16⎛⎫⎪⎝⎭故选:D 2.A【解析】2.由方程221x y m+=表示焦点在x 轴上的椭圆,得出>1m ,再由充分必要条件的定义可判断得选项.因为方程221x y m+=表示焦点在x 轴上的椭圆,所以>1m ,所以由命题:p 方程221xy m +=表示焦点在x 轴上的椭圆,能推出命题:1q m ≥;而由命题:1q m ≥,不能推出命题:p 方程221xy m+=表示焦点在x 轴上的椭圆,所以p 是q 成立的充分不必要条件. 故选:A. 3.C【解析】3.根据组合数的性质可得22x x =+或2217x x ++=,解方程即可. 由()221717xx C C x N ++=∈,可得22x x =+或2217x x ++=, 解得2x =或5. 故选:C 4.D【解析】4.直接根据分层抽样的概念可得结果.由分层抽样方法可得:应抽取高一年级学生的人数为90330=33900⨯, 故选:D. 5.C【解析】5.利用二项式定理将2020154-转化为12202022020202020202020111414...14C C C ++++求解. 因为()202020201541144-=+-,1220202202020202020202020201414...144C C C C =++++-,12202022020202020202020111414...14C C C =++++,所以2020154-被7除后余数是4 故选:C 6.A【解析】6.以D 为原点,DA 为x 轴,DC 为y 轴,1DD 为z 轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出异面直线AE 与1BD 所成角的余弦值.解:在正方体1111ABCD A B C D -中,E 为棱11A B 的中点,以D 为原点,DA 为x 轴,DC 为y 轴,1DD 为z 轴,建立空间直角坐标系, 设正方体1111ABCD A B C D -中棱长为2,则(2A ,0,0),(2E ,1,2),(2B ,2,0),1(0D ,0,2), (0AE =,1,2),1(2BD =-,2-,2),设异面直线AE 与1BD 所成角为θ, 则11||15cos ||||512AE BD AE BD θ=== ∴异面直线AE 与1BD .故选:A .7.A【解析】7.先把6人分成两组,再安排到两所敬老院,由此可得.先分组再安排:6人可按3,3分组或2,4分组,然后再安排到敬老院,方法为32266222()50C C A A +⨯=.故选:A 8.B【解析】8. 由题意可设1(,)22b P a ±,则1211(,),(,)2222b b PF c PF c a a=--=-,再由120PF PF ⋅=,可得22240a c c -=,从而可求出a 的值解:双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的渐近线方程为b y x a =±,故设1(,)22b P a ±, 设12(,0),(,0)F c F c -,则1211(,),(,)2222b bPF c PF c a a=--=-, 因为120PF PF ⋅=,所以2211()()0224b c c a-+-+=,即2222224a c a b c a -==-, 所以22240a c c -=,因为20c ≠,所以2410a -=, 因为0a >,所以12a =,故选:B 9.5-【解析】9.先求得61x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭展开式的通项公式,再分1乘以61x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭和2x 乘以61x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭两种情况求解. 61x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭展开式的通项公式为6621661(1)r r r r r rr x T x x C C --+⎛⎫-=- ⎪⎝⎭=, 当1乘以61x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭时,令620r -=,解得3r =,常数项为336(1)20C -=-;当2x 乘以61x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭时,令622r -=-,解得4r =,常数项为4641(1)5C -=; 所以()6211x x x ⎛⎫+- ⎪⎝⎭的展开式中的常数项为-5,故答案为:-510.2⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭【解析】10.由题意分析可知11AF BF ⊥,设点()00,A x y ,利用110AF BF ⋅=得到关于00,x y 的方程,再联立2200221x y a b+=,用含,,a b c 的式子表示出20x ,只需满足2200x a <<,得出离心率的范围. 解:如图所示,当点,M N 分别是1AF 、1BF 的中点时,,OM ON 是1ABF ∆的两条中位线,若以MN 为直径的圆过原点,则有OM ON ⊥,11AF BF ⊥, 设点()00,A x y ,则点()00,B x y --,又点()1,0F c -, 所以,()100,AF c x y =---,()100,BF c x y =-+,则22211000AF BF c x y ⋅=--=,又2200221x y a b+=, 所以,2222020c x b c a +-=,得()222202a c b x c-=,即只需()222220a c b a c -<<,整理得:222c a >e <,又1e <,所以12e <<.故答案为:⎫⎪⎪⎝⎭11.(1)ˆ0.7 2.3yx =-;(2)记忆力为19的同学的判断力约为11.【解析】11.(1)根据题意及公式1221ˆni ii nii x y nx ybxnx==-=-∑∑算出ˆb,根据公式ˆa y bx =-算出a 即可得出答案;(2)将19x =代入(1)中的回归方程计算即可. 解:(1)由题意416283105126158i ii x y==⨯+⨯+⨯+⨯=∑,68101294x +++==,235644y +++==,4222221681012344i i x ==+++=∑,所以2158494140.73444920ˆb-⨯⨯===-⨯,ˆˆ40.79 2.3a y bx =-=-⨯=-, 故线性回归方程为ˆ0.7 2.3yx =- (2)当19x =时,解得ˆ11y= 所以由回归直线方程预测,记忆力为19的同学的判断力约为11.12.(1)1225;(2)派甲参赛比较合适;答案见解析.【解析】12.(1)甲被抽到的成绩为x ,乙被抽到成绩为y ,用数对(,)x y 表示基本事件,可列举出所有基本事件,也可得出符合x y >的基本事件,计数后可计算概率; (2)计算两者的均值和方差后比较可得.解(1)记甲被抽到的成绩为x ,乙被抽到成绩为y ,用数对(,)x y 表示基本事件:(82,95),(82,75),(82,80),(82,90),(82,85), (82,95),(82,75),(82,80),(82,90),(82,85), (79,95),(79,75),(79,80),(79,90),(79,85), (95,95),(95,75),(95,80),(95,90),(95,85), (87,95),(87,75),(87,80),(87,90),(87,85),样本空间中样本点共25个,且每个样本点发生的可能性相同. 设“甲的成绩比乙高”为事件A ,事件A 包含的样本点:(82,75),(82,80),(82,75),(82,80),(79,75),(95,75), (95,80),(95,90),(95,85),(87,75),(87,80),(87,85),事件A 包含的基本事件数12m =.所以,12()25m P A n ==. (2)派甲参赛比较合适,理由如下:x甲1(70180390192275)855=⨯+⨯+⨯+++++= x乙1(70180290250505)855=⨯+⨯+⨯+++++= 2s甲222221(7985)(8285)(8285)(8785)(9585)31.65⎡⎤=-+-+-+-+-=⎣⎦ 2s 乙222221(7585)(8085)(8085)(9085)(9585)505⎡⎤=-+-+-+-+-=⎣⎦ 因为x 甲=x 乙,2s 甲<2s 乙,所以,甲的成绩较稳定,派甲参赛比较合适.13.(1)2p =,m =±2)230x y --=;AB =【解析】13.(1)利用焦半径公式求出p ,再将点(5,)M m 代入抛物线方程即可求解.(2)法一:分析直线的斜率存在,设直线:1(2)l y k x -=-,将直线与抛物线方程联立,根据韦达定理以及中点坐标公式求出k ,再根据弦长公式即可求解.;法二:利用点差法求出直线的斜率k ,再利用弦长公式即可求解. (1)由抛物线焦半径公式知:||562pMF =+=,解得:2p =, ∴2:4C y x =,∴25420m =⨯=,解得:m =±(2)法一:当直线l 的斜率不存在时显然点P 不是AB 的中点,所以直线l 的斜率存在,设直线:1(2)l y k x -=-,且0k ≠,设()11,A x y ,()22,B x y由2124y kx k y x=+-⎧⎨=⎩得:()2222244(12)0k x k k x k +--+-=,且0k ≠ 22121222424(12),k k k x x x x k k-+-+== 因为(2,1)P 为AB 的中点,所以21224244k k x x k-++==,所以2k = 此时直线l 的方程为:12(2)y x -=-),即230x y --=. 所以AB ===法二:设()11,A x y ,()22,B x y ,则21122244y x y x ⎧=⎨=⎩,两式作差得:()()()1212124y y y y x x +-=-, ∴1212124l y y k x x y y -==-+,∵(2,1)P 为AB 的中点,∴122y y +=,∴2l k =, ∴直线l 的方程为:12(2)y x -=-,即230x y --=.将直线与抛物线联立22304x y y x--=⎧⎨=⎩,整理可得241690x x -+=,所以124x x +=,1294x x =, 所以AB ===14.(1)1024;(2)8064-;(3)第4项31415360T x +-=.【解析】14.(1)由题知14nnC C =,进而得5n =,故212nx x ⎛⎫- ⎪⎝⎭二项式系数和为1021024=; (2)由于210n =为偶数,故展开式中第6项的二项式系数最大,进而根据公式计算即可得答案;(3)由于展开式的通项公式为10102110(1)2r r rr r T C x --+=-⋅⋅⋅,故101101101010110110102222r r r r r r r r C C C C ---+-+--⎧⋅≥⋅⎨⋅≥⋅⎩,解不等式组得81133r ≤≤,即3r =,进而得系数的绝对值最大的是第4项.解:(1)由题意14n n C C =,解得5n =. 二项式系数和为1021024=(2)由于210n =为偶数,所以1012x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中第6项的二项式系数最大, 即555651101(2)8064T T C x x +⎛⎫==⋅⋅-=- ⎪⎝⎭.(3)设第1r +项的系数的绝对值最大,则1010102110101(2)(1)2rr r r rr r r T C x C x x ---+⎛⎫=⋅⋅-=-⋅⋅⋅ ⎪⎝⎭∴101101101010110110102222r r r r r r r r C C C C ---+-+--⎧⋅≥⋅⎨⋅≥⋅⎩,得110101101022r r r r C C C C -+⎧≥⎨≥⎩,即1122(1)10r r r r -≥⎧⎨+≥-⎩ ∴81133r ≤≤,∴3r =, 故系数的绝对值最大的是第4项,即:10333311044(1)215360x T C x -+=-=-⋅⋅⋅ 15.(1)√1010;(2)13.【解析】15.试题(1)以O 为坐标原点,建立坐标系O−ABP ,求出相关点的坐标,平面BDM 的法向量,利用空间数量积求解直线PA 与平面BDM 所成角的正弦值;(2)求出平面ABC 的一个法向量,设M(a,0,b),代入PM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =λMC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,求得MB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(4λ1+λ,3,−41+λ),求出平面ABM 的法向量,通过向量的数量积得到方程即可求出λ的值.试题解析:(1)以O 为坐标原点,建立坐标系O −ABP ,则A(4,0,0),B(0,3,0),C(−4,0,0),D(0,−3,0),P(0,0,4),所以,DB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,6,0),.当λ=12时,得M(−43,0,83),所以MB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(43,3,−83),设平面BDM 的法向量n ⃗⃗ =(x,y,z),则{6y =043x +3y −83z =0 ,得y =0, 令x=2,则z =1,所以平面BDM 的一个法向量n⃗⃗ =(2,0,1), 所以cos〈PA ⃗⃗⃗⃗⃗ ,n ⃗ 〉=4√2⋅√5=√1010,即直线PA 与平面BDM 所成角的正弦值√1010.(2)易知平面ABC 的一个法向量n 1⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,0,1). 设M(a,0,b),代入PM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =λMC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,得(a,0,b −4)=λ(−4−a,0,−b),解得{a =−4λ1+λb =41+λ,即M(−4λ1+λ,0,41+λ),所以MB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(4λ1+λ,3,−41+λ), 设平面ABM 的法向量n 2⃗⃗⃗⃗⃗ =(x,y,z),则{−4x +3y =04λ1+λx +3y −41+λz =0 , 消去y ,得(2λ+1)x=z ,令x =1,则z =2λ+1,y =43,所以平面ABM 的一个法向量n 2⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,43,2λ+1), 所以√22=√1+169+(2λ+1),解得λ=13或−43,因为λ>0,所以λ=13. 16.(1)22143x y +=;(2)证明见解析;(3)4m =.【解析】16.(1)将点代入椭圆方程以及221a b -=即可求解.(2)设()00,B x y ,写出直线BC ,将直线与椭圆联立求出点C ,再计算AB AC k k ⋅即可求解.(3)由(2)可得94AP AQ k k =-,设()1,Q m y ,求出21FQ AQ m k k m -=-与21FP AP m k k m -=-,计算292141FP FQm k k m -⎛⎫=-=- ⎪-⎝⎭,即可求出m 的值.解:(1)由题意2222191,14a b a b +=-=,解得:224,3a b ==,所以22143x y +=(2)设()00,B x y ,则00:(1)1y BC y x x =--, 与椭圆22:143x y E +=联立方程组:0022(1),11.43y y x x x y ⎧=-⎪-⎪⎨⎪+=⎪⎩ 解得0x x =,0y y =或008552x x x -=-,00352y y x -=-,所以0000853,5252x y C x x ⎛⎫-- ⎪--⎝⎭.2002000002200000039145233985222444252AB ACx y y x y y y k k x x x x x x x ⎛⎫-- ⎪-⎝⎭=⋅=⋅===---⋅-+----. (3)显然,AB AP AC AQ k k k k ==,所以94AP AQ k k =-. 设()1,Q m y ,11221211FQ AQ y y m m k k m m m m --==⋅=----,同理21FP AP m k k m -=-. 所以222921141FP FQAP AQ m m k k k k m m --⎛⎫⎛⎫==-=- ⎪ ⎪--⎝⎭⎝⎭,又2m >,所以2213m m -=-,所以4m =. 17.ABC【解析】17.根据排列计算公式,组合计算公式,逐一验证选项即可.根据组合数的性质与组合数的计算公式()!!!mn n C n m m =-,()()()!!!!!!n m n n n C n m m n n m n m -==-⎡⎤---⎣⎦,故A 正确; 因为()()11!1!!mn n C n m m ++=+-,()()()()()11!!!!!1!!1!1!m mnnn n n CC n m m n m m n m m -++=-+-⎡⎤---⎣⎦=+,所以11m m mn n n C C C -+=+,故B 正确;因为()()()!!!,!!!!!mm m n n m n n n A C A m n m n m m n m ==⨯=---,所以m m n n m m A C A =,故C 正确; 因为()()()()()11+1!+1!!,(1)(1)!!!m m n nn n n A m A m n m n m n m ++=++⨯≠---=,故D 不正确, 故选:ABC . 18.ACD【解析】18.令1x =得选项A 正确;令2x =得选项B 错误;令0x =得100123102a a a a a =-+-++,又10121041a a a +++=-,得选项D 正确;先换元再利用二项式展开式的通项得选项C正确.令1x =得100(32)1=a -=,所以选项A 正确; 令2x =得10012104a a a a =++++,所以10121041a a a +++=-,所以选项B 错误;令0x =得100123102a a a a a =-+-++,又10121041a a a +++=-,两式相加得10102010024********a a a a ++++++==,所以选项D 正确; 令1x t -=,所以1x t =+,所以1021001210(31)t a a t a t a t +=++++,其展开式的通项为10110(3),r rr T C t -+=令102,8r r -=∴=, 所以82210=3405a C =,故选项C 正确.故选:ACD 19.BCD【解析】19.根据频率直方图的性质依次判断选项即可得到答案。