【文档说明】山东省东营市2022-2023学年高二下学期期末数学试题 含解析.docx,共(28)页,3.594 MB,由小赞的店铺上传
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东营市2022-2023学年第二学期期末教学质量调研高二数学试题一、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.1.()61xayx−+的展开
式中,含14xy−项的系数为15−,则=a()A.1B.1−C.1D.2【答案】C【解析】【分析】先求出()6ay+的通项公式,然后整理出14xy−项的系数,根据系数相等可得答案.【详解】()6ay+的展开式
的通项公式为66Crrray−,令4r=,可得6246C15rrrayay−=;所以含14xy−项系数为215a−,即21515a−=−,解得1a=.故选:C.2.已知a为实数,函数()()32322=+++fxxaxax的导函数为()fx,且
()fx是偶函数,则曲线()yfx=在点()()1,1f处的切线方程为()A.1160−−=xyB.960xy+−=C.51120xy−+=D.65110xy+−=【答案】A【解析】【分析】由偶函数的定义确定参数a的值,再根
据导数的几何意义结合导数运算求解即可得切线方程.【详解】因为()2942=+++fxxaxa是偶函数,所以()()22942942−=−++=+++=fxxaxaxaxafx,所以0a=,故()292=+fxx,()33
2=+fxxx,所以()15f=,()111f=,故曲线()yfx=在点()()1,1f处的切线方程为()5111yx−=−,的即1160−−=xy.故选:A.3.现有两筐排球,甲筐中有10个白色球、5个红色球,乙筐中有4个黄色球、6个红色球、5个黑色球.某排球
运动员练习发球时,在甲筐取球的概率为0.6,在乙筐取球的概率为0.4.若该运动员从这两筐球中任取一个排球,则取到红色排球的概率为()A.0.73B.0.36C.0.32D.0.28【答案】B【解析】【分析】设事件A=“运动员从这两筐球中任取一个排球,则
取到红色排球”,事件B=“运动员从甲筐球中取球”,事件C=“运动员从乙筐球中取球”,计算出()|PAB,()PB,()|PAC,()PC由全概率公式可得答案.【详解】设事件A=“运动员从这两筐球中任取一个排球,则取到红色排球”,事件B=“运动员从甲筐球中取球”,事件C=
“运动员从乙筐球中取球”,由题意可得()51|1053==+PAB,()0.6PB=,()62|4655==++PAC,()0.4PC=,由全概率公式可得()()()()()12||0.60.40.3635=+=+=PAPABPBPACPC.故
选:B.4.各项均为正数的等比数列na,公比为q,则“1q”是“na为递增数列”的()A.充分且不必要条件B.必要且不充分条件C.充要条件D.既不充分又不必要条件【答案】C【解析】【分析】先根据1q,得到
na递增,充分性成立,再推导出必要性成立.【详解】因为na各项为正数,且1q,所以11nnaqa+=,即1nnaa+,所以na为递增数列,充分性成立,若na为递增数列,则1nnaa+,因为na各项为正数,所以
11nnaqa+=,必要性成立.故选:C5.国内现存两件国宝级文物——战国宴乐水陆攻战纹铜壶,分别藏于故宫博物院与四川博物馆.铜壶上的图像采用“嵌错”制作工艺,铜壶身上的三圈纹饰,将壶身分为四层.假设
第一层与第二层分别看作圆柱与圆台,且圆柱与圆台的高之比为32,其正视图如图2所示,根据正视图,可得圆柱与圆台这两个几何体的体积之比为()(注:()2213VhRrRr=++圆台)A.314B.914C.310D.910【答案】B【解析】【分析】利用圆柱和圆
台体积公式直接求解即可.【详解】由题意知:圆柱的底面直径为13.2cm,设高为3cmt;圆台的上下底面直径分别为13.2cm和26.4cm,圆柱与圆台的高之比为32,则高为()2cmt,圆柱的体积()231π6.63130.68πcmVtt==;圆台的体积()()
2222321π6.6π6.6π13.2π13.22203.28πcm3Vtt=++,圆柱与圆台这两个几何体的体积之比为()()3132130.68tπcm914203.28πcmVVt==.故选:
B.6.若函数()fx在R上可导,且()()fxfx,则当ab时,下列不等式成立的是()A.()()eeabfafbB.()()eebafafbC.()()eebafbfaD.()()eeabfbfa【答案】D【解析】【分析】构造函数()()()=ex
txfxxR、()()()=exfxgxxR,利用导数判断单调性再比较大小可得答案.【详解】令()()()=extxfxxR,则()()()=extxfxfx+,由于()()fxfx+的
正负不确定,所以()tx的正负不确定,不能判断()tx的单调性,故AC错误;令()()()=exfxgxxR,由()()fxfx,则()()()=0e−xfxfxgx,所以()gx为R上的单调递减函数,因为ab,所以()()gagb
,即()()eebafafb,故B错误D正确;故选:D.7.数学与音乐有着紧密的关联.声音中也包含正弦函数,声音是由于物体的振动产生的能引起听觉的波,每一个音都是由纯音合成的.纯音的数学模型是函数sinyAx=,我们平时听到的
音乐一般不是纯音,而是有多种波叠加而成的复合音.已知刻画某复合音的函数为11sinsin2sin323xxx++,则其部分图象大致为()A.B.CD.【答案】C【解析】【分析】利用导数研究函数的单调性与极值,与选项中的图象比较即可得出答案.【详解】令()11sinsin2sin
323yfxxxx==++,求导得()coscos2cos3coscos2cos2cossin2sinfxxxxxxxxxx=++=++−()()()2cos12sincos21cos12coscos2x
xxxxx=−++=+,.当0,πx时,由()0fx=解得π2π3π,,434x=,当π0,4x时,()0fx¢>,()fx单调递增;当π2π,43x时,()0fx,()fx单调递减;当2π3π,34x时,()0fx¢>,()fx单调递增;当
3π,π4x时,()0fx,()fx单调递减,所以,当π4x=和3π4x=时,()fx取极大值;当2π3x=时,()fx取极小值,由于()()π2212π33π22100,,,0,π043234432fffff==
+==−=,可得π3π44ff,当()0,πx时()0fx,结合图象,只有C选项满足.故选:C.8.古印度数学家婆什伽罗在《丽拉沃蒂》一书中提出如下问题:某人给一个人布施,初日施2子安贝(古印度货币单位),以后
逐日倍增,问一月共施几何?在这个问题中,以一个月31天计算,记此人第n日布施了na子安贝(其中131n,*nN),数列na的前n项和为nS.若关于n的不等式()()2125625nnaSt++++恒
成立,则实数t的最大值为()A.15B.20C.24D.27【答案】D【解析】【分析】根据题意可得,数列na是以2为首项,2为公比的等比数列,从而得到nS,然后将t分离出来,再结合基本不等式即可得到结果.【详解
】由题意可知,数列na是以2为首项,2为公比的等比数列,故()*2131,nnann=N,所以()1212212nnnS+−==−−2.由()()2125625nnaSt++++,得()221225652nnt++++,整理得11256252nnt++
+−对任意131n,且*nN恒成立,又1111256256252252722nnnn+++++−−=,当且仅当1216n+=,即3n=时等号成立,所以27t,即实数t的最大值为27.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,部分选对得2分,有选错的得0分.9.已知数列na的首项11a=,且121nnaa+=+,满足下列结论正确的是()A.数列na是等比数列B.数列1na+是等比数列C.21nna=−D.数列na的前n项的和2nnSn=−【答案
】BC【解析】【分析】计算数列前三项可判断A;利用112(1)nnaa++=+,构造等比数列,可判断B,C;结合C的结果以及等比数列前n项和公式可判断D.【详解】由题意数列na的首项11a=,且满足121nnaa+
=+,则233,7aa==,则3212aaaa,故数列na不是等比数列,A错误;由121nnaa+=+得112(1)nnaa++=+,10na+,否则与11a=矛盾,则1121nnaa++=+,则数列
1na+是等比数列,B正确;由B分析知数列1na+是等比数列,首项为112a+=,公比为2q=,则1122nna−+=,所以21nna=−,C正确;数列na的前n项的和为1212(12)(21)(21)(21)2212nnnnn+−−+−+
+−=−=−−−,D错误.故选:BC10.某中学在学校艺术节举行“三独”比赛(独唱独奏独舞),由于疫情防控原因,比赛现场只有9名教师评委给每位参赛选手评分,全校4000名学生通过在线直播观看并网络评分,比赛评分采取10分制.某选手比赛后,现场9名教师原始评分中去
掉一个最高分和一个最低分,得到7个有效评分如下表.对学生网络评分按[7,8),[8,9),[9,10]分成三组,其频率分布直方图如图所示.教师评委ABCDEFG有效评分9.69.19.48.99.29.39.5则下列说法正确的是()A.现场教师评委7个有
效评分与9个原始评分的中位数相同B.估计全校有1200名学生的网络评分在区间)8,9内C.在去掉最高分和最低分之前9名教师评委原始评分的极差一定大于0.7D.从学生观众中随机抽取10人,用频率估计概率,X表
示评分不小于9分的人数,则()5EX=【答案】ABD【解析】【分析】根据中位数概念判断A,由频率分布直方图估计样本容量判断B,由极差概念判断C,由二项分布求出期望判断D.【详解】去掉9个原始评分中的一个最高分和一个最低分,不会改变该组数据
的中位数,A正确;因为学生网络评分在区间[8,9)内的频率为0.3,学生总人数为4000,则网络评分在区间[8,9)内的学生估计有40000.31200=人,B正确;若去掉的一个最高分为9.6,去掉的一个最低分为8.9,则9名教师原始评分的极差等于0.7,C错误
;学生网络评分在区间[9,10]内的频率为0.5,则(10,0.5)XB,所以()100.5=5EX=,D正确;故选:ABD.11.如图,边长为4的正方形ABCD是圆柱的轴截面,点P为圆弧AD上一动点(点
P与点,AD不重合)(01)APAD=,则()A.存在值,使得ADBP⊥B.三棱锥PABD−体积的最大值为163C.当12=时,异面直线PB与AD所成角的余弦值为66D.当直线PB与平面ABCD所成角最大时
,平面PAB截四棱锥PABCD−外接球的截面面积为42π【答案】BCD【解析】【分析】利用线面垂直的性质即可判断选项A;根据棱锥的体积计算公式判断选项B;建立空间直角坐标系,利用空间向量的夹角公式判断选项C;利用线面垂直的性质以及勾股定理和基本不等式即可判断选
项D.【详解】对于A选项,由题意知ADBA⊥,若ADBP⊥,ABBPB=,,ABBP平面BAP,则AD⊥平面BAP,所以ADAP⊥,不成立,故A不正确;对于B选项,在三棱锥PABD−中,AB⊥半圆面APD,则AB是三棱锥PABD−的高,当点P是半圆弧AD的中点时,三棱锥
PABD−的底面积PADS取得最大值,三棱锥PABD−体积取得最大值为11416443223=,故选项B正确;对于选项C:当12=时,则P为AD的中点,以AD的中点E为原点,以,EPEA分别为,xy轴,建立空间直角坐标系,的则(2
,0,0)P,(0,2,4)B,(0,0,0)E,(0,2,0)A,可得()()2,2,4,0,2,0PBEA=−=,则46cos,6242PBEAPBEAPBEA===uuruuruuruuruuruur,故异面直线PB与AD所成角的余
弦值为66,所以C正确;对于D选项,取BD的中点O,过点P作PHAD⊥于点H,连接BH,由题意知,AB⊥平面ADP,PH平面ADP,PHAB⊥,又因PHAD⊥,ADABA=,,ADAB平面ABCD,可得PH⊥平面ABCD,所以BH为PB在平面AB
CD内的射影,则PBH为直线PB与平面ABCD所成的角,设AHx=,则04,4xDHx=−,在RtAPD△中,()()224,44PHAHDHxxPDDHADx==−==−,所以()2222(42)44164PBBDPDxx=−=−−=+,故()2222414sin16444
xxPHxxPBHPBxx−−===−++,令4tx=+,则4xt=−,且48t,所以()22(4)44432321221282124ttxxttxttt−−−−==+−−=−+,当
且仅当32tt=,即42=t时取等号,所以2sin322PBH−,则sin21PBH−,所以直线PB与平面ABCD所成最大角的正弦值为21−,此时()()2424,424842AHPH=−=−−,为所以()()()222444
221,4244221,421PHAPAP=−=−+−=−,连接,OHOP,因为PH⊥平面ABCD,HO平面ABCD,所以PHHO⊥,因为ABCD为正方形,所以45OAH=,在OHA中,可得2222cos72482OHAHOAAHOHOAH
=+−=−,在RtOPH中,可得2222162(21)724828OPPHOH=+=−+−=,则22OP=,因为1222OAOBOPODBD=====,所以点O为四棱锥PABCD−外接球的球心,因为DPAP⊥,由1122ADPSADPHAPD
P==V,解得44212DP=−,所以球心O到面PAB的距离4122122dDP==−,设截面半径为r,则有()222(22)8421242rd=−=−−=,所以截面面积为42π,故D正确.故选:BCD.12.已知函数()fx满足:①()fa
x+为偶函数;②()()2fcxfcxd++−=,ac.()fx是()fx的导函数,则下列结论正确的是()A.()fx关于xc=对称B.()2fx的一个周期为2ca−C.()()ffx不关于(),cd对称D.()()ffx关于xa=对称【答案】
ABD【解析】【分析】A选项,对()()2fcxfcxd++−=两边求导可判断选项正误;B选项,由①②可知()fx的一个周期为4ca−,即可判断选项正误;C选项,验证()()()()ffcxffcx++−是否等于2d即可判断选项正误;D选项
,验证()()()()ffaxffax+=−是否成立可判断选项正误.【详解】A选项,由()()2fcxfcxd++−=两边求导得()()0fcxfcx+−−=,即()fx关于xc=对称,故A正确;B选项,由()f
ax+为偶函数,知()()()()2faxfaxfxfax+=−−=+.又()()()()222fcxfcxdfxdfcx++−=−=−+,则()()()()()()22222224fxdfxcafaxdfc
xfxcadfxca=−+−+=−++−=−+−()()4fxfxca=+−,即()fx的一个周期为4ca−,则()2fx的一个周期为2ca−,故B正确;C选项,注意到当cd=时,()()()()222fcxfcxcfxfcxc++−=+−=.则()()
()()()()()()22ffcxfcfcxffcxffcxc++−+=++−=,即此时()()ffx关于(),cc,即(),cd对称,故C错误;D选项,由()fax+为偶函数,知()fx关于xa=对称,即()()faxfax+=−,则()()()()ffaxffax
+=−,即()()ffx关于xa=对称,故D正确.故选:ABD.【点睛】结论点睛:()fax+为偶函数()()faxfax+=−;若()fx以xa=为对称轴,且以(),cd为一个对称中心,ac,则()fx为周期函数,且其一个
周期为4ca−.三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分,其中第16题第一空2分,第二空3分.13.等差数列na中,7598aaa−+=,则数列na的前13项的和为_______________.【答案】104【解析】【分析】根据题意,利用等差数列的性质,得到
78a=,再由等差数列的求和公式,即可求解.【详解】在等差数列na中,满足7598aaa−+=,即9578aaa+=+,由等差数列的性质,可得9572aaa+=,所以7728aa=+,可得78a=,又由11371313()1321042
2aaaS+===.故答案为:104.14.若()2~1,XN,且1()12aPXaPX−+=,则=a__________.【答案】53##213【解析】【分析】根据正态分布的对称性,列式求解.【详解】由题意可知,正态密度曲线的对称轴为1X=,由正态分布的对称性可得
15223aaa−+==.故答案为:5315.已知函数()fx,()gx在R上可导,若()()fxgx=,则()()fxgxⅱ=成立.英国数学家泰勒发现了一个恒等式:22012exnnaaxaxax=+++++,则1011nnnana+==________________.
【答案】2011##9111【解析】【分析】先根据题中所给定义,求出2!nnan=,进而可得11121nnanann+=−+,后利用裂项相消法可得.【详解】设()2=exfx,()2012nng
xaaxaxax=+++++,则()()0001agf===,记()()1fxfx=,()()()1nnfxfx+=,则()0!nngan=,又()()002nnngf==,所以2!nnan=,所以()1211211nnannnnna+==−++,所以1011
111112021223101111nnnana+==−+−++−=,故答案为:201116.如图,一张4A纸的长22ADa=,宽2ABa=,.M,N分别是AD,BC的中点.现将ABD△沿BD折起,得到以A,B,C,D为顶点的三棱锥,则三棱锥ABCD−的外接球O的半
径为___________;在翻折的过程中,直线MN被球O截得的线段长的取值范围是___________.【答案】①.3a②.221,233aa【解析】【分析】利用外接球球心为两个平面的外接圆圆心的交点,可知三棱锥A
BCD−的外接球O的球心O在BD的中点,即可求出半径;分析直线MN被球O截得的线段长与二面角ABDC−−的大小有关,求出二面角在临界值时的情况,即可得到线段长的取值范围.【详解】解:由于ABD△和ABC都是直角三
角形,所以两个面的外接圆圆心都在BD的中点处,因此三棱锥ABCD−的外接球O的球心O在BD的中点,则半径()()22221112223222RBDADABaaa==+=+=,直线MN被球O截得的线段长与二面角ABD
C−−的大小有关,当二面角ABDC−−接近180时,直线MN被球O截得的线段长最长,趋于直径23a,当二面角ABDC−−接近0时,直线MN被球O截得的线段长最短,如图翻折后,此时90OBNBONNOHBON+=+=o,所以OBNNOH=则BONONHV:V
,由相似比可得BOBNONOH=,所以2633BNONaaOHaBOa===,直线MN被球O截得的线段长2222222122333dROHaaa=−=−=,综上直线MN被球O截得的线段长的取值范围是221,2
33aa,故答案为:3a;221,233aa.四、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.17.已知正项数列na与nb,且nb为等比数列,221122nnnnaaaa++−=
+,111ab==,从条件①nb的前3项和37S=;②()4122baab=+;③2416bb=.任选一个补充在上面问题中,并解答下列问题:(1)求证:数列na为等差数列;(2)求数列nnab的前n项和nT.(如果
选择多个条件分别解答,按第一个解答计分).【答案】(1)证明见解析(2)()3232nnTn=+−【解析】【分析】(1)根据递推关系式221122nnnnaaaa++−=+,可得()()1120nnnnaaaa+++−
−=,根据0na,可得12nnaa+−=,从而证得结论;(2)确定na,再设等比数列nb的公比为q,选择条件①②③可得q的值,从而得通项nb,再根据错位相减法求和即可得前n项和nT.【小问1详解】由221122nnnnaaaa++−=+可得,()()1120nnnn
aaaa+++−−=又0na,所以10nnaa++,则120nnaa+−−=,即12nnaa+−=.∴na是以1为首项,2为公差的等差数列.【小问2详解】由(1)可得()11221nann=+−=−.设等比数列nb的
公比为q,且11b=若选①,则2312317Saaaqq=++=++=,解得2q=或3q=−又因为nb各项为正数,∴2q=,故12nnb−=;若选②,又()4122baab=+,得()313qq=+,又0q,则解得2q=或2q=−又因为nb各项为
正数,∴2q=,故12nnb−=;若选③,因为2416bb=,则316qq=,则解得2q=或2q=−又因为nb各项为正数,∴2q=,故12nnb−=;所以112233nnnTabababab=+++即()0121123252212
nnTn−=++++−则()1232135222122nnTn=++++−相减得:()()()()12142212222222121212332212nnnnnnTnnn−−−=++++−−=+−−=−+−−所以()3232n
nTn=+−.18.2021年4月7日,“学习强国”上线“强国医生”功能,提供智能导诊、疾病自查、疾病百科、健康宣传等多种医疗健康服务.(1)为了解“强国医生”使用次数的多少与性别之间的关系,某调查机构调研了200名“强国医生”的使用者,得到表中数据,根据所给数据完
成上述表格,并判断是否有99.9%的把握认为“强国医生”的使用次数与性别有关;男女总计使用次数多40使用次数少30总计90200(2)该机构统计了“强国医生”上线7天内每天使用该服务的女性人数,“强国医生”上线的第x天,每天使用“强国医生”的女性人数为y
,得到以下数据:x1234567y611213466100195通过观察散点图发现样本点集中于某一条曲线xyab=的周围,求y关于x的回归方程,并预测“强国医生”上线第12天使用该服务的女性人数.附:随机变量()()()
()()22.nadbcnabcdabcdacbd−==+++++++,()20Pxk0.050.020.010.0050.0010k3.8415.0246.6357.87910.828其中lg.iizy=参考公式:对于一组数据()()()1122,,,nnxyxyx
y,,,,其回归直线ˆˆˆycdx=+的斜率和截距的最小二乘估计公式分别为717221ˆ.ˆˆiiiiixynxydcydxxnx==−==−−,yz71iiixz=71iiixy=0.6106
1.91.651.825223.98【答案】(1)表格见解析,有99.9%的把握认为“强国医生”的使用次数与性别有关(2)0.25ˆ3.9810xy=,3980人【解析】【分析】(1)根据已知数据完成表格,计算出2与附表中值作比较
可得答案;(2)将ˆˆˆxyab=两边同时取常用对数,设ˆ=zlgˆy,则ˆlglgˆˆ=+zaxb,求出ˆˆba,,可得y关于x的回归方程,把12x=代入回归方程,可得答案.【小问1详解】男女总计使用次数多
4080120使用次数少503080总计90110200()2220040308050490016.49810.8289011012080297−==,所以有99.9%的把握认为“强国医生”的使用次数与性别有关;【小问2详解】将ˆˆˆxyab=两边同时取常用对数得()ˆ
ˆˆlglglglglglˆˆgˆˆ==+=+xxyababaxb,设ˆ=zlgˆy,则ˆˆˆlglgzaxb=+,因为2222112712714047,=+++=+++===niixx,所以1222151.ˆˆ8741.61lg0.2
5lg1.640.6140744niiiniixznxzbaxnx==−−====−=−−,,所以0.250.6ˆˆ1010,==ba,所以y关于x的回归方程为0.60.250.251011ˆ03.980xxy==,把12x=代入回归方程,得3ˆ3.
98103980y==,所以“强国医生”上线第12天,使用该服务的女性约有3980人.19.如图,已知六面体ABCDPE的面ABCD为梯形,//ABCD,ABAD⊥,2AB=,4CDAD==,棱PA⊥平面ABCD,//PABE
,4,2PABE==,F为PD的中点.(1)求证://AF平面PBC;(2)求直线BE与平面PCD所成角的大小.【答案】(1)证明见解析(2)π4【解析】【分析】(1)建立空间直角坐标系,求出平面的法向量,利用向量法证明线面平行;(2)求出平面的法向量后利用
线面角的向量公式直接求解即可.【小问1详解】因为PA⊥平面ABCD,所以PAAB⊥,PAAD⊥,且ABAD⊥,建立如图所示的空间直角坐标系Oxyz−,则()()()()()()()0,0,0,0,2,0,4,0,0,0,0,4,2,0,2,0,2,2
,4,4,0,ABDPFEC所以(0,2,4),(4,2,0),(2,0,2),BPBCAF=−==设平面BPC的法向量为(),,mxyz=,则240420mBPyzmBCxy=−+==+=,令1x=,解得2,1yz=−=−,故()1,2,1m=−−,所以()()2102210
AFm=+−+−=,故AFm⊥,又AF平面PBC,所以//AF平面PBC.【小问2详解】由(1)得()()()4,0,40,4,00,0,2DPDCBE=−==,,设平面PCD的法向量为(),,nabc=,则44040abb−+==,
令1a=,解得0,1bc==,故()1,0,1n=,所以22cos222nBEnBEnBE===,设直线BE与平面PCD所成的角为,则2sin2=,又π0,2,所以π4=.20.某公
司生产一种大件产品的日产为2件,每件产品质量为一等的概率为0.5,二等的概率为0.4,若达不到一、二级,则为不合格,且生产两件产品品质结果相互独立.已知生产一件产品的利润如下表:等级一等二等三等利润(万元/每件)0.8
0.6-0.3(1)求生产两件产品中至少有一件一等品的概率;(2)求该公司每天所获利润(万元)的数学期望;(3)若该工厂要增加日产能,公司工厂需引入设备及更新技术,但增加n件产能,其成本也将相应提升lnnn−(万元),假如你作为工厂决策者,你觉得该厂目前该不该增产?请
回答,并说明理由.(ln20.69,ln31.1)【答案】(1)0.75(2)1.22(万元)(3)不该增产,理由见解析.【解析】【分析】(1)根据独立事件乘法公式计算;(2)先分析的可取值,再按步骤写出分布列,根据数学期望公式求解;(3)分析当产品的数量增加n件时的净利润,根据净利润
决策.【小问1详解】设一件产品是一等品为事件A,则一件产品不是一等品为事件A,()()0.5,0.5PAPA==,2件产品至少有1件为一等品事件为AAAAAA++,其概率()()()122C0.520.50
.50.75PPAAPAPA=+=+=;【小问2详解】设一件产品为一等品为事件A,二等品为事件B,次品为事件C,则()()()0.5,0.4,0.1PAPBPC===,则可取的值为1.6,1.4,0.5,1.2,0.3,0.6−,()()()()()2120.
60.01,0.3C20.40.10.08PPCPPBPC=−======,()()()120.5C20.50.10.1PPAPC====,()()21.20.16PPB===,()()()121.4C20.50.40.4PPAPB====,()()21.6
0.25PPA===,其分布列为:-0.60.30.51.21.41.6P0.010.080.10.160.40.25数学期望()0.60.010.30.080.50.11.20.161.4
0.41.60.251.22E=−+++++=(万元);【小问3详解】由(2)可知,每件产品的平均利润为1.2220.61=(万元),则增加n件产品,利润增加为0.61n万元),成本也相应提高lnnn−(万元),所以净利润0.61ln
ln0.39nnnnn=−+=−,()*Nn,设()ln0.39fxxx=−,则()'10.39fxx=−,当10039x时,()'0fx,()fx是增函数,当10039x时,()()'0,fxfx是减函数,在10039x=取得最大值,又1002
339,x只能取整数,2x=或3x=时()fx可能为最大值,()2ln20.3920.690.780.090f=−−=−,()3ln330.391.11.170.070f=−−=−,即在()fx取得最大值时也是亏本的,所以不应增加产量;21.已知函数()ln2=−fxax
xx.(1)若()fx在1x=处取得极值,求()fx在区间[1,2]上的值域;(2)若函数2()()2=−+fxhxxx有1个零点,求a的取值范围.【答案】(1)[2,4ln24]−−(2)(,0){2e}−【解析】【分析】(1)求导,利用
导数判断()fx在区间[1,2]上的单调性,然后由单调性可得值域;(2)当a<0时,将问题转化为两个函数的交点问题可得;当0a=时,直接判断可知;当0a时,利用导数求极值,通过极值结合问题分析可解.【小问1详解】()ln2fxaxa=+−因为
()fx在1x=处取得极值所以(1)ln120faa=+−=,得2a=则[1,2]x时,()2ln0fxx=,()fx在区间[1,2]上单调递增,所以(1)2()(2)4ln24ffxf=−=−所以()fx在区间[1,2]上的值域为[2,4ln24]−−【小问2详解】()hx的定
义域为(0,)+函数2()lnhxaxx=−有一个零点2lnaxx=有一个实数根lnyax=与2yx=有一个交点.当a<0时,由图可知满足题意;当0a=时,2()hxx=−在(0,)+上无零点;当0a时,令22()20aaxhxxxx−=
−=,得02ax令22()0axhxx−=,得2ax所以,当2ax=时,()hx有最大值2()ln()(ln1)22222aaaaaha=−=−因为函数2()lnhxaxx=−有一个零点,所以(ln1)022aa−=,解得2ea=综上,a的取值范围为(
,0){2e}−.22.如图,已知四棱锥PABCD−的底面为菱形,且60ABC=,2ABPC==,2PAPB==.M是棱PD上的点,且四面体MPBC的体积为36.(1)证明:PMMD=;(2)若过点C,M的平面α与BD平行,且交PA于点Q,求平面BCQ与
平面ABCD夹角的余弦值.【答案】(1)证明见解析;(2)32.【解析】【分析】(1)解法一:取AB中点O,连接PO,CO.推导得到PO⊥平面ABCD,//AD平面PBC,根据体积即可得出答案;解法二:先证明CO⊥平面PAB.过M作//M
NAD交AP于点N,证明得到//MN平面PBC,根据体积即可得出答案;(2)解法一:建立空间直角坐标系,写出点的坐标,结合平面向量基本定理,求出平面的法向量,计算即可得出答案;解法二:建立空间直角坐标系,写出点的坐标,求出平面的法向量,计算即可得出答案;解法三:通过作图
,作出二面角的平面角,构造直角三角形,即可得出答案.【小问1详解】解法一:如图1,取AB中点O,连接PO,CO.因为2PAPB==,2AB=,所以POAB⊥,1PO=,1BO=.又因为ABCD是菱形,60ABC=,所以COAB⊥,3CO=.因为2PC=,
所以222PCPOCO=+,所以POCO⊥.又因为AB平面ABCD,CO平面ABCD,ABCOO=,所以PO⊥平面ABCD.因为//ADBC,BC平面PBC,AD平面PBC,所以//AD平面PBC,所以1133143343DPBCAPBCPABCABCVSVVPO−
−−=====△.因为3162MPBCDPBCVV−−==,所以点M到平面PBC的距离是点D到平面PBC的距离的12,所以PMMD=.解法二:如图2,取AB中点O,连接PO,CO,因为2PAPB==
,2AB=,所以POAB⊥,1PO=,1BO=,又因为ABCD是菱形,60ABC=,所以COAB⊥,3CO=.因为2PC=,所以222PCPOCO=+,所以POCO⊥.因为AB平面PAB,PO平面PAB,ABPOO=,所以CO⊥平面PAB.所以,11133223323APBC
CABPABPSVVCO−−====△.过M作//MNAD交AP于点N,//ADBC,所以//MNBC.又BC平面PBC,MN平面PBC,所以//MN平面PBC,所以1336MPBCNPBCCNBBPPNVVVCOS−−−====△.因为13AAB
PPCBVCOS−=△,13NNBPPCBVCOS−=△,所以2ABPNBPSS=,所以N是PA的中点,所以M是PD的中点,所以PMMD=.【小问2详解】解法一:由(1)知,BOCO⊥,POBO⊥,POCO⊥.如图3,
以O为坐标原点,OC,OB,OP的方向分别为x轴,y轴,z轴正方向建立空间直角坐标系,则()0,1,0A−,()0,1,0B,()3,0,0C,()3,2,0D−,()0,0,1P,所以31,1,22M−,()3,1,0
AC=,()3,1,0BC=−,()3,3,0BD=−,()0,1,1AP=,31,1,22CM=−−.因为QAP,设()0,,AQAP==,则()3,1,CQAQAC=−=−−,因为//BD,Q,C,M,故存在实数a,b,使得CQaCMb
BD=+,所以3332312ababa−+=−−−=−=,解得431323ab==−=,所以123,,33CQ=−−.设平面BCQ的法向量为()1,,nxyz=,则1100nCQnBC==,即2303330yzxxy−−+=
−=,取1x=,得到平面BCQ的一个法向量()11,3,23n=.设平面BCQ与平面ABCD夹角是,又因为()20,0,1n=是平面ABCD的一个法向量,则1212123coscos,2nnnnnn===.所以
平面BCQ与平面ABCD夹角的余弦值是32.解法二:由(1)知,BOCO⊥,POBO⊥,POCO⊥,如图3,以O为坐标原点,OC,OB,OP的方向分别为x轴,y轴,z轴正方向建立空间直角坐标系,则()0,1,0A−,()0,1,0B,()3,0,0C,()3,2,0D−,()0,0,1P,
所以31,1,22M−,()3,1,0AC=,()3,1,0BC=−,()3,3,0BD=−,()0,1,1AP=,31,1,22CM=−−.设平面的法向量为(),,nxyz=,则00nBDnCM==,即3303102
2xyxyz−=−−+=.取1y=,得到平面的一个法向量()3,1,5=n.因为QAP,设()0,,AQAP==,则()3,1,CQAQAC=−=−−,因为3150nCQ=−+−+=,所以23=,所以123,,33CQ=−−设平面BCQ的法
向量为()1111,,nxyz=,则1100nCQnBC==,即111112303330yzxxy−−+=−=.取11x=,得到平面BCQ的一个法向量()11,3,23n=.设平面BCQ与平面ABCD夹角是
,又因为()20,0,1n=是平面ABCD的一个法向量,则1212123coscos,2nnnnnn===.所以平面BCQ与平面ABCD夹角余弦值是32.解法三:在平面ABCD内,过C作//EFBD
交AD延长线于点E,交AB延长线于点F,因为ABCD是菱形,所以ADDE=.如图4,在平面PAD内,作1//PPAE交EM的延长线于点1P,设1EP交AP于点Q.所以,四边形1EDPP是平行四边形,1PPDE=,1/
/PPDE.所以1QPPQAE△∽△,所以112PPPQAQAE==,所以点Q是线段PA上靠近P的三等分点.如图5,在平面PAB内,作//QTPO,交AB于T,的因为PO⊥平面ABCD,所以QT⊥平面ABCD,所以
QTBC⊥,因为1PO=,2233QTPO==,在平面ABCD内,作TNBC⊥,交BC于点N,连接QN,过A作//AKTN交BC于K,在ABK中,2AB=,60ABK=,所以332AKAB==,所以22333TNAK==,因为QTBC⊥,TNBC⊥,QTT
TN=,且两直线在平面内,所以BC⊥平面QTN,因为QN平面QTN,所以BCQN⊥.所以QNT是二面角ABCQ−−的平面角.在RtQTN中,3tan3QNTQTNT==,所以3cos2QNT=.所以平面
BCQ与平面ABCD夹角的余弦值是32.获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com