1、江西省南昌市第二中学2019-2020学年高二数学下学期第一次月考试题 理(含解析)一、选择题:共12小题,每小题5分,共60分.在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.随机变量X的分布列为P(Xk),c为常数,k1,2,3,4,则的值为()A. B. C. D. 【答案】B【解析】由已知,1,解得c,.2.“中国梦”的英文翻译为“ ”,其中又可以简写为,从“ ”中取6个不同的字母排成一排,含有“”字母组合(顺序不变)的不同排列共有( )A. 360种B. 480种C. 600种D. 720种【答案】C【解析】从其他5个字母中任取4个,然后与“”进行全排列,共有,故选B.3.
2、如图所示,在正方体中,已知分别是和的中点,则与所成角的余弦值为( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】建立如图所示的坐标系设正方体的棱长为,则,与所成角的余弦值为故选4.随机变量服从正态分布,则的最小值为( )A. B. C. D. 【答案】D【解析】由题意, = ,当且仅当,即时等号成立,故选D.点睛: 本题考查正态分布图象的对称性以及基本不等式的应用.在利用基本不等式求最值时,要特别注意“拆、拼、凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”(即条件要求中字母为正数)、“定”(不等式的另一边必须为定值)、“等”(等号取得的条件)的条件才能应用,否则会出现错误.5.中国是发现和研究勾
3、股定理最古老的国家之一.古代数学家称直角三角形的较短的直角边为勾,另一直角边为股,斜边为弦,其三边长组成的一组数据称为勾股数,现从115这15个数中随机抽取3个整数,则这三个数为勾股数的概率为( )A. B. C. D. 【答案】D【解析】【分析】所有的基本事件个数,利用列举法求出勾股数有4个,由此能求出这三个数为勾股数的概率【详解】从这15个数中随机选取3个整数,所有的基本事件个数,其中,勾股数为:(3,4,5),(6,8,10),(9,12,15),(5,12,13),共4个,这三个数为勾股数的概率为:故选D【点睛】本题考查古典概型概率的求法,排列组合等基础知识,考查审题能力,属于基础题6
4、.某几何体的三视图如图所示,若该几何体的体积为,则侧视图中线段的长度x的值是()A. B. C. 4D. 5【答案】C【解析】【详解】解:由三视图可知几何体为侧放的四棱锥,作出直观图如图所示:由三视图可知平面,平面,四棱锥的底面积,三棱锥的体积侧视图三角形的底边长为,由三视图的数量关系可知侧视图三角形的高为3,故选:B7.设,表示三条不同的直线,表示三个不同的平面,给出下列四个结论:若,则;若,是在内的射影,则;若是平面的一条斜线,为过的一条动直线,则可能有且;若,则其中正确的个数为( )个.A. 1B. 2C. 3D. 4【答案】B【解析】【分析】由线面垂直和面面垂直的判定和性质可知正确;由
5、线面垂直的判定和性质可知正确;由且证明与已知矛盾可知不正确;由垂直于同一平面的两个平面可能平行或相交可知不正确.【详解】对,则或;若,则由,可得.若,则存在,使得,因为,所以,从而可得,故正确;对,过上一点作,点在直线上,则.因为是在上射影,所以,平行或相交,从而可得,共面.又因为,所以垂直于,所在平面,故,故正确;对,若且,则直线或直线在平面内,与是平面的斜线矛盾,故不正确;对,垂直于同一平面的两个平面可能平行或相交,故不正确.故选:B【点睛】本题主要考查空间中线线、线面和面面的关系,要求学生熟练掌握线面平行和线面垂直的性质和判定定理,属于中档题.8.某高校大一新生中的6名同学打算参加学校组
6、织的“演讲团”、“吉他协会”等五个社团,若每名同学必须参加且只能参加1个社团且每个社团至多两人参加,则这6个人中没有人参加“演讲团”的不同参加方法数为( )A. 3600B. 1080C. 1440D. 2520【答案】C【解析】由于每名同学必须参加且只能参加1个社团且每个社团至多两人参加,因此可以将问题看成是将6名同学分配到除“演讲团”外的四个社团或三个社团,可以分两类:第一类:先将6人分成四组,分别为1人,1人,2人,2人,再分配到四个社团,不同的参加方法数为种, 第二类:将6人平均分成三组,在分配到除“演讲团”外的四个社团中的任意三个社团,不同的参加方法数为,所以由以上可知,不同的参加方
7、法数共有1440种,故选择C.9.若,则等于( )A. 5B. 25C. D. 【答案】B【解析】【分析】把所给的等式两边对x求导,可得 25(5x4)4a1+2a2 x+3a3x2+4a4x3+5a5x4,再令x1,可得 a1+2a2+3a3+4a4+5a5 的值【详解】对于(5x4)5a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5,两边对x求导,可得 25(5x4)4a1+2a2 x+3a3x2+4a4x3+5a5x4,再令x1,可得 a1+2a2+3a3+4a4+5a525,故选:B【点睛】本题主要考查求函数的导数,二项式定理的应用,是给变量赋值的问题,关键是根据要求的结果,选择合
8、适的数值代入,属于基础题10.如图所示,正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为1,线段B1D1上有两个动点E、F且EF=,则下列结论中错误的是( )A. ACBEB. EF平面ABCDC. 三棱锥A-BEF的体积为定值D. 异面直线AE,BF所成的角为定值【答案】D【解析】【分析】A通过线面垂直关系可证真假;B根据线面平行可证真假;C根据三棱锥的体积计算的公式可证真假;D根据列举特殊情况可证真假.【详解】A因为,所以平面,又因为平面,所以,故正确;B因为,所以,且平面,平面,所以平面,故正确;C因为为定值,到平面的距离为,所以为定值,故正确;D当,取为,如下图所示:因为,所以异面直线所成角为
9、,且,当,取,如下图所示:因为,所以四边形是平行四边形,所以,所以异面直线所成角为,且,由此可知:异面直线所成角不是定值,故错误.故选:D.【点睛】本题考查立体几何中的综合应用,涉及到线面垂直与线面平行的证明、异面直线所成角以及三棱锥体积的计算,难度较难.注意求解异面直线所成角时,将直线平移至同一平面内.11.若一个四位数字相加和为10,则称该数为“完美四位数”,如数字2017.问:用数字0,1,2,3,4,5,6,7组成无重复数字且大于2018的“完美四位数”有( )个.A. 71B. 66C. 59D. 53【答案】A【解析】【分析】根据题意,分析可得四位数相加和为10的情况0、1、2、7
10、,1、2、3、4,0、1、3、6,0、1、4、5,0、2、3、5,共五种情况;依次求出每种情况下大于2018的完美四位数个数,再相加即可得到答案.【详解】由0、1、2、7组成的四位数为完美四位数,比2018大的有个;由1、2、3、4组成的四位数为完美四位数,比2018大的有个,由0、1、3、6组成的四位数为完美四位数,比2018大的有个,由0、1、4、5组成的四位数为完美四位数,比2018大的有个,由0、2、3、5组成的四位数为完美四位数,比2018大的有个,共有个.故选:A【点睛】本题主要考查排列组合的应用,注意分类讨论要做到不重不漏,属于中档题.12.如图,在正方体中,是的中点,在上,且,
11、点是侧面(包括边界)上一动点,且平面,则的取值范围是( )A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】在上取点,使得,连接,则,取的中点为,连接,则.因此平面平面,过作交于连接,则四点共面. 且 . 平面. 点在线段上运动. 当点分别与点重合时,取最小值和最大值,故选D.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13.设随机变量,若,则的值为_【答案】【解析】【分析】由可得,从而可得.【详解】随机变量,故答案为.【点睛】本题主要考查二项分布、独立重复试验概率公式、对立事件的概率公式,意在考查综合应用所学知识解答问题的能力以及计算能力,属于中档题.14.若两条异面直线所成的角为,则
12、称这对异面直线为“黄金异面直线对”,在连接正方体各顶点的所有直线中,“黄金异面直线对”共有_对.【答案】24【解析】【分析】由异面直线的定义和正方体的对称性,以为例,与之构成黄金异面直线的直线有4条,从而计算得到答案.【详解】正方体如图所示,若要出现所成角为的异面直线,则直线需为面对角线,以为例,与之构成黄金异面直线对的直线有,这4条,而正方体的面对角线有12条,所以所求的黄金异面直线对共有对(每一对被计算两次,所以要除以2),故答案为:24.【点睛】本题主要考查异面直线及其所成的角,考查学生分析转化问题的能力,属于基础题.15.若等差数列的首项为,公差为展开式中的常数项,其中是除以19的余数
13、,则此等差数列的通项_.【答案】【解析】【分析】由题意可得,解不等式可得的值,进而可以求得;由二项式展开式可得的值,再由二项式展开通式可得的值,进而可以求得公差,最后表示出等差数列的通项公式即可.【详解】解:由得,解得,又为自然数,所以.故.,上式的前77项均有因式76,故可以被19整除,故余数为,即.的通项公式为,令,解得.故公差则.故答案为:【点睛】本题主要考查二项式定理和等差数列的通项公式,考查学生计算能力,属于中档题.16.已知边长为的菱形ABCD中,BAD60,沿对角线BD折成二面角ABDC的大小为60的四面体,则四面体ABCD的外接球的表面积为_【答案】156【解析】如图,设BD的
14、中点为E,连接AE,CE,则平面ACE平面BCD,且即为二面角ABDC的平面角,故由题意得为等边三角形,设G为的重心,过G作平面BCD的垂线GO,则GO在平面ACE内在平面ACE内作EO垂直于AC交GO于点O,则O为该四面体外接球的球心由题意得,故,故球半径,故球O的表面积为答案:三、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.甲、乙两人参加某电视台举办的答题闯关游戏,按照规则:每人从备选的10道题中一次性抽取3道题独立作答,至少答对2道题即闯关成功已知10道备选题中,甲只能答对其中的6道题,乙答对每道题的概率都是()求甲闯关成功的概率;()设乙答对题目个数
15、为,求的分布列及数学期望【答案】(1)(2)见解析【解析】【试题分析】(1)甲闯关成功的事件包括两种可能,一个是抽到的个题都是能答对的,二个是抽动的个题有个能答对,一个答错,按超几何分布概率计算公式计算得概率.(2)的可能取值为,并且满足二项分布,故利用二项分布概率计算公式计算其分布列并求得其数学期望.【试题解析】()设 “甲闯关成功”为事件,;()依题意,可能取的值为0,1,2,3 所以的分布列为X0123P(或)18.为了支援湖北省应对新冠肺炎,某运输公司现有5名男司机,4名女司机,需选派5人运输一批紧急医用物资到武汉.(1)如果派3名男司机、2名女司机,共有多少种不同的选派方法?(2)至
16、少有两名男司机,共有多少种不同的选派方法?【答案】(1)种(2)种【解析】【分析】(1)由分步乘法原理计算可得;(2)由分类加法和分步乘法原理计算可得.【详解】(1)可分步完成这件事情:第一步,选3名男司机,有种不同的选法;第二步,选2名女司机,有种不同的选法;由分步乘法原理,共有种不同的选法.(2)可分类完成这件事情:第一类,选2名男司机3名女司机,有种不同的选法;第二类,选3名男司机2名女司机,有种不同的选法;第三类,选4名男司机1名女司机,有种不同的选法;第四类,选5名男司机0名女司机,有种不同的选法;由分类加法与分步乘法原理,共有种不同的选法.【点睛】本题主要考查分类加法和分步乘法原理
17、,涉及到组合数的计算,属于基础题.19.在如图所示的几何体中,平面,在平行四边形中,(1)求证:平面;(2)求与平面所成角的正弦值【答案】(1)证明见解析;(2) 【解析】【分析】(1)连接交于,取中点,连接,由中位线可得,根据,可推出,即可证明平面;(2)连接,根据题设条件分别求出,以及与,通过,可得,从而可求出点到平面的距离,通过解三角形即可求出与平面所成角的正弦值【详解】(1)证明:连接交于,取中点,连接,.、分别为、的中点,,又,,,从而,平面,平面,平面(2)连接,在中,由余弦定理得,又平面,平面,平面,又平面,到平面的距离为,设点到平面的距离为,则由,得,所以由,知.,与平面所成角
18、的正弦值为 20.已知,(1)若展开式中第5项,第6项与第7项的二项式系数成等差数列,求展开式中二项式系数最大项的系数;(2)若展开式前三项的二项式系数和等于79,求展开式中系数最大的项【答案】(1)70(2)(2x)10【解析】【详解】试题分析:(1)第k+1项的二项式系数为,由题意可得关于n的方程,求出n而二项式系数最大的项为中间项,n为奇数时,中间两项二项式系数相等;n为偶数时,中间只有一项(2)由展开式前三项的二项式系数和等于79,可得关于n的方程,求出n而求展开式中系数最大的项时,可通过解不等式组求得,假设项的系数最大,项的系数为,则有试题解析:(1)通项Tr1nr(2x)r22rn
19、xr,由题意知,成等差数列,n14或7.当n14时,第8项的二项式系数最大,该项的系数为227143 432;当n7时,第4、5项的二项式系数相等且最大,其系数分别为2237=,2247=70.(2)由题意知79,n12或n13(舍) Tr122r12xr.由得r10.展开式中系数最大的项为T11221012x10(2x)10.考点:二项式定理的应用21.了应对新疆暴力恐怖活动,重庆市警方从武警训练基地挑选反恐警察,从体能、射击、反应三项指标进行检测,如果这三项中至少有两项通过即可入选.假定某基地有4名武警战士(分别记为)拟参加挑选,且每人能通过体能、射击、爆破的概率分别为.这三项测试能否通过
20、相互之间没有影响(1)求能够入选的概率; (2)规定:按入选人数得训练经费,每入选1人,则相应的训练基地得到5000元的训练经费,求该基地得到训练经费的分布列与数学期望(期望精确到个位)【答案】(1)(2)【解析】【试题分析】(1)由于三项测试相互没有影响,故为相互独立事件,项需要有至少项通过就算通过,故分成种情况利用相互独立事件概率来求.(2)由(1)知每个人入选的概率为,相当于次独立重复试验,故利用二项分布可计算出分布列和数学期望.【试题解析】(I)设A通过体能、射击、爆破分别记为事件则能够入选包含以下几个互斥事件:,()记表示该训练基地入选人数,则得到的训练经费为,又可能的取值为0,1,
21、2,3,4.,01234训练经费的分布列为:05000100001500020000【点睛】本小题主要考查相互独立事件概率计算,考查互斥事件概率计算,考查二项分布的概念和运用.第一问考查的是一个人的情况,要进行三个项目,每个项目成功和失败的概率都是固定的,故用列举法列举出四种可能的事件,并利用独立事件概率计算公式计算概率.22.如图,在三棱柱中,已知四边形为矩形,的角平分线交于.(1)求证:平面平面;(2)求二面角的余弦值.【答案】(1)见解析;(2)【解析】【分析】(1)过点作交于,连接,设,连接,由角平分线的性质,正方形的性质,三角形的全等,证得,由线面垂直的判断定理证得平面,再由面面垂直
22、的判断得证. (2)平面几何知识和线面的关系可证得平面,建立空间直角坐标系,求得两个平面的法向量,根据二面角的向量计算公式可求得其值.【详解】(1)如图,过点作交于,连接,设,连接,又为的角平分线,四边形为正方形,又,又为中点,又平面,平面,又平面,平面平面,(2)在中,在中,又,又,平面,平面,故建立如图空间直角坐标系,则,设平面的一个法向量为,则,令,得,设平面的一个法向量为,则,令,得,由图示可知二面角是锐角,故二面角的余弦值为.【点睛】本题考查空间的面面垂直关系的证明,二面角的计算,在证明垂直关系时,注意运用平面几何中的等腰三角形的“三线合一”,勾股定理、菱形的对角线互相垂直,属于基础题.