【文档说明】中学生标准学术能力诊断性测试2024-2025学年高三上学期10月测试数学试卷 Word版含解析.docx,共(23)页,1.176 MB,由小赞的店铺上传
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标准学术能力诊断性测试2024年10月测试数学试卷本试卷共150分一、单项选择题:本题共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的.1.已知集合1244xAx=,{2,1,0,1,2}B=−−,则AB=()A.{1,0,1}−
B.{2,1,0,1,2}−−C.{0,1}D.{1,1}−【答案】A【解析】【分析】由指数函数性质确定集合A,再由交集定义计算.【详解】124{|22}4xAxxx==−,又{2,1,0,1,2}B=−−,所以{1,
0,1}AB=−,故选:A.2.若1i1zz+=−,则||z=()A.2B.22C.1D.12【答案】C【解析】【分析】由1i1zz+=−可得1i1iz−−=−,利用复数的除法可得z,结合共轭复数的概念以及模的计算,即得答案
.【详解】由1i1zz+=−,可得()1i1zz+=−,所以()()()()1i1i1ii1i1i1iz−−+−−===−−−+,故i,||1zz==,故选:C3.已知单位向量a和b,若()2aab⊥+,则+=ab()A.2B.1C.2D.3【答案】B【解析】【分析】由()
22abab+=+即可求解.【详解】因为()2aab⊥+,221,1ab==,所以()2220aabaab+=+=,所以21ab=−,所以()222221abababab+++===+,所以1ab+=,故选:B4.已知圆柱的底面半径和球的半
径相等,圆柱的高与球的半径相等,则圆柱与球的表面积之比为()A.1:2B.1:1C.3:4D.2:3【答案】B【解析】【分析】根据圆柱与球的表面积公式求解即可.【详解】设球的半径为R,则24πSR=球,由题意,圆柱底面半径、圆柱高均为R,所以圆柱的表面积222π2π4πSRRRR
=+=,所以圆柱与球的表面积之比为1:1.故选:B5.已知1sin()3+=,tan2tan=,则sin()−=()A.13−B.19−C.13D.19【答案】D【解析】【分析】根据两角和与差的
正弦公式以及同角三角函数的关系求解即可.【详解】tan2tan=,即tan2tan=,sin2sincoscos=,即sincos2cossin=,1sin()sincoscossin3
+=+=,12cossincossin3+=,解得1cossin9=,2sincos9=,211sin()sincoscossin999−=−=−=.故选:D.6.已知函数2,0
1()1(1),12xxfxfxx=−,则函数2()()gxfxx=−的零点个数为()A.2B.0C.3D.无穷【答案】A【解析】【分析】根据函数表达式确定函数()fx在(1,]nn−(N*n)上是增函数且21()2nfn−=,零点
个数转化为函数()fx与2()hxx=的图象交点个数,作出它们的大致图象后,观察可得交点个数,从而得结论.【详解】由2,01()1(1),12xxfxfxx=−,得()fx在区间(,1]
nn+上的函数值都是区间(1,]nn−上相应函数值的一半,N*n,又01x时,()2xfx=是增函数,即()(1)2fxf=,所以21()2nfn−=,因此(1,]xnn−时,21()()2nfxfn−=,令2()hxx=,它在(0,)+上是减函数,2
()hnn=,(1)2(1)hf==,(2)1(2)hf==,当3n时,221()2nhnn−=,作出()yfx=和2()hxx=在(0,)+上图象,如图,由图可知:在2x时,()fx的图象与()
hx的图象没有交点,所以在(0,)+上,它们只有两个交点,所以()gx的零点个数为2.故选:A.7.将sinyx=的图象变换为πsin36yx=−的图象,下列变换正确的是()A.将图象上点的横坐标变为原来的13倍,再将图象向右平移π6个单位B.将图象
上点的横坐标变为原来的3倍,再将图象向右平移π18个单位C.将图象向右平移π6个单位,再将图象上点的横坐标变为原来的13倍D.将图象向右平移π6个单位,再将图象上点的横坐标变为原来的3倍【答案】C【解析】【分析】根据三角函数的图象变换进行选择.【详解】由sinyx=图象变换为πsin36yx
=−的图象,有以下两种思路:(1)先将sinyx=的图象向右平移π6个单位,得πsin6yx=−的图象,再把所得函数图象上任一点的横坐标变为原来的13,纵坐标不变,得πsin36yx=−的图象,故C正确,D错误;(2)先
将sinyx=的图象上任一点的横坐标变为原来的13,纵坐标不变,得sin3yx=的图象,再把所得函数图象向右平移π18个单位,得πsin318yx=−πsin36x=−的图象,故AB错误.故选:C的8.定义在R上的函数()fx满足:(1)(1)0fxfx−+
−−−=,且(1)(1)0fxfx++−=,当[1,1]x−时,()2fxax=−,则()fx的最小值为()A.6−B.4−C.3−D.2−【答案】B【解析】【分析】根据题意,由条件可得函数()fx的周期为8,然后求得其一个周期的值域,即可得到结果.【详解】由(1)(1)0fxf
x−+−−−=可得(1)(1)fxfx−+=−−,即()fx关于1x=−对称,即()()2fxfx=−−,由(1)(1)0fxfx++−=可得()fx关于()1,0对称,即()()=2fxfx−−,所以()()22fxfx−−=−−,令2xt−−=,则2xt=−−,代
入可得()()4ftft=−+,即()()4fxfx=−+,则()()()84fxfxfx+=−+=,所以()fx的周期为8,由()fx是定义在R上的函数,且()fx关于()1,0对称,可得()10f=,又当[1,1]x−时,()2fxax
=−,即()120fa=−=,所以2a=,当[1,1]x−时,()4,0fx−,且()fx关于1x=−对称,则3,1x−−时,()4,0fx−,又()fx关于()1,0对称,则1,5x时,()0,4fx,即()fx在一个周期内的值
域为4,4−,则()fx的最小值为4−.故选:B【点睛】结论点睛:函数的对称性与周期性:(1)若()()fxafxbc++−+=,则函数()fx关于,22abc+中心对称;(2)若()()fxafx
b+=−+,则函数()fx关于2abx+=对称;(3)若()()fxafxa+=−,则函数()fx周期为2a;(4)若()()fxafx+=−,则函数()fx的周期为2a.二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18
分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对得6分,部分选对但不全得3分,有错选的得0分.9.从{1,2,3}中随机取一个数记为a,从{4,5,6}中随机取一个数记为b,则下列说法正确的是()A.事件“ab+为偶数”的概率为49B.事件“ab为偶数”的概率为79C.设Xab=+
,则X的数学期望为()6EX=D.设Yab=,则在Y的所有可能的取值中最有可能取到的值是12【答案】ABD【解析】【分析】确定从{1,2,3}中随机取一个数,从{4,5,6}中随机取一个数的所有可能取法数,根据古典概型的概率计算可判断ABD;根据数学期
望的计算可判断C;【详解】从{1,2,3}中随机取一个数记为a,从{4,5,6}中随机取一个数记为b,共有339=(种)可能;对于A,当1,3a=时,5b=时,ab+为偶数;当2a=时,4,6b=时,ab+为偶数;故共有4种可能,则事件“ab+为偶数”的概率为49,A正确;对于B,当
1,3a=时,4,6b=时,ab为偶数;当2a=时,4,5,6b=时,ab为偶数;此时共有2237+=(种)可能,故事件“ab为偶数”的概率为79,B正确;对于C,Xab=+的取值可能为5,6,7,8,9,则12321(5),(6),(7
),(8),(9)99999PXPXPXPXPX==========,故12321()56789799999EX=++++=,C错误;对于D,Yab=的取值可能为4,5,6,8,10,12,15,18,的11111(4),(5),(6),(8),(10)99
999PYPYPYPYPY==========,211(12),(15),(18)999PYPYPY======,故在Y的所有可能的取值中最有可能取到的值是12,D正确,故选:ABD10.在直棱柱1111ABCDABCD−中,底面ABCD为正方形,133CDCC==,P为线段1BC上动点,E,
F分别为11AD和BC的中点,则下列说法正确的是()A.若1103CPCB=,则经过P,E,F三点的直棱柱的截面为四边形B.直线1BC与11AC所成角的余弦值为64C.三棱锥11PADC−的体积为定值D.1APBP+的最小值为7【答案】B
CD【解析】【分析】作出经过P,E,F三点的截面,判断A的真假;作出异面直线1BC与11AC所成的角,利用等腰三角形的性质,求角的余弦,判断B的真假;判断点P到平面11ADC的距离是否为定值,可判断C的真假;转化成平面上两点之间线
段最短,并求出最小值,可判断D的真假.【详解】对A:如图:直线FP交直线1CC于K,设1CKkCC=.因为()11CPCBCBCC==+2CFCKk=+,因为,,FPK三点共线,所以21k+
=12k=−,因为103,所以01k.所以点K在线段1CC上.设射线FK与射线11BC交于点M,连接EM交11CD于点L.在线段1AA上取点I,使1AICK=;在线段AB上取点J,使1AJCL=.依次连接,,,,,FKLEIJ,可得经过P,E,F三点的直棱
柱的截面,可见截面不是四边形,故A错误;对B:如图:因为11//ACAC,所以1BCA即为异面直线1BC与11AC所成的角,设为θ.在1ABC△中,112BABC==,6=BC,所以662cos24==,故B正确;对C:易知平面11//ACD平面1ACB,1BC平面1ACB,所以1//BC平
面11ACD.点1PBC,所以P到平面11ACD的距离为定值,所以三棱锥11PADC−的体积为定值.故C正确;对D:如图将1BCB△绕1BC旋转,使11,,,,ABBCD共面,则11ABAPBP+.过B作BH与直线11AB垂直,垂足为H.在1BBC△中,11BB=,2BC=,190BBC=
,所以160BBC=,132BH=,12BH=,所以22131322AB=++7=.故D正确.故选:BCD11.一条动直线1l与圆221xy+=相切,并与圆2225xy+=相交
于点A,B,点P为定直线2:100lxy+−=上动点,则下列说法正确的是()A.存在直线1l,使得以𝐴𝐵为直径的圆与2l相切B.22||||PAPB+的最小值为150202−C.APPB的最大值为27102−+D.||||PAPB+的最小值为83【答案】BCD【解析】【分析】对A,数形结
合求出点M到直线2l距离的最小值与12AB比较可判断;对B,C,根据向量数量积运算结合521PM−,运算得解判断;对D,直线2l上点P使得PAPB+最小等同于求直线52x=上一点Q,QAQB+的最小值问题,设()00,Mxy,𝐴(𝑥
1,𝑦1),𝐵(𝑥2,𝑦2),利用直线对称列式运算求解.【详解】设线段AB的中点为M,根据圆的对称性可知点M在圆221xy+=上,则2PAPBPM+=,坐标原点O到直线2l的距离为10522=,由图易知521PM−,225146AB=−=,对于A,点M到直
线2l距离的最小值为521−,且1521262AB−=,所以以AB为直径的圆与2l相离,故A错误;对于C,()()2214PAPBPAPBPAPB=+−−()2221122444PMBAPM=−=−,()22242452110227APPBPM=−−−=−,
故C正确;对于B,()()()222222222224PMPAPBPAPBPAPBPAPBPM=+=++=++−,()2222248252148150202PAPBPM+=+−+=−,故B正确;对于D,由于,AB两点在圆2225xy+=上,且46A
B=,点O到直线2l的距离52,求直线2l上点P使得PAPB+最小等同于求直线52x=上一点Q,QAQB+的最小值问题,设()00,Mxy,𝐴(𝑥1,𝑦1),𝐵(𝑥2,𝑦2),点B关于直线52x=对称点为1B,则()122102,Bxy−,直线00:1ABxxyy+=,22001xy
+=,由0022125xxyyxy+=+=,消去y整理得()2222000125yxxxy+−=,即()2222000021250xyxxxy+−+−=,即220021250xxxy−+−=,1202xxx+=,2120125xxy=−,同理1202
yyy+=,2120125yyx=−,()()()2221PAPBQAQBQAQB+=+=+()()22211212102ABxxyy==−++−()()220121210224xyyyy=−++−()()222000102244125
xyx=−+−−200100402200xx=−+,011x−,()2PAPB+的最小值为()241002004021924100−−=,所以PAPB+最小值为83,故D正确.故选:BCD.【点睛】关键点点睛:本题D选项解题的关键是将求直线2l上点P使
得PAPB+最小值转化为求直线52x=上一点Q,QAQB+的最小值问题.三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.若1mxxx−的展开式中存在2x项,则由满足条件的所有正整数m从小到大排列构成的数列na的通项公式为__________.【答案】4n
an=【解析】【分析】先根据二项展开中含有2x的项满足的条件443km−=,再根据m为正整数求出数列{𝑎𝑛}的通项公式.【详解】1mxxx−展开式的通项为()()43211C1CmkkmkkkkkmmTxxxx−−+=−=−,由于展开式中存在2x项,令4
322km−=,则443km−=,所以()431443nnan+−==.故答案为:4nan=13.设双曲线2222:1xyCab−=(0,0ab)的右顶点为F,且F是抛物线2:4yx=的焦点.过点F的直线l与抛物线交于A,B两点,满足2AFFB=,若点A也在双曲线C上,则
双曲线C的离心率为的__________.【答案】333##1333【解析】【分析】求出直线l的方程,与抛物线方程联立求出点A坐标,再结合已知求出双曲线的离心率.【详解】抛物线2:4yx=的焦点(1,0)F,直线l不垂直于y轴,设其方程
为1xty=+,由214xtyyx=+=消去x得:2440yty−−=,设1122()AxyBxy,,(,),则124yy=−,由2AFFB=,得122yy=−,由对称性不妨令点A在第一象限,解得122y=,12x=,由点(2,22)A在双
曲线2222:1xyCab−=上得,22481ab−=,又1a=,解得283b=,所以双曲线C的离心率22833133abea+==+=.故答案为:33314.已知()|lnln2||1|afxaxx=−−+−,则()fx的最小值为__________.【答
案】2【解析】【分析】变形函数()fx,换元构造函数,再利用导数分段探讨单调性求出最小值.【详解】函数()|ln2||1|aafxxx=−+−,令0atx=,令223ln,01()ln211ln,1eln3,etttgttttttttt−−=−+−=+−+−
,当01t时,1()10gtt=−−,函数()gt在(0,1]上单调递减,当21et时,1()10gtt=−,函数()gt在2[1,e]上单调递增,当2et时,1()10gtt=+,函数()gt在2[e,)+上单
调递增,因此当1t=时,min()(1)2gtg==,所以当xa=时,()fx取得最小值2.故答案为:2【点睛】关键点点睛:利用对数运算法则变形,再换元构造新函数是解决本题的关键.四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.记ABCV的内角A,B,C
的对边分别是a,b,c,满足()2222321abc++=.(1)若bc=,3cos4A=,求ABCV的面积;(2)记BC边中点为D,ADx=,若A为钝角,求x的取值范围.【答案】(1)378(2)1050,10【解析】【分析】(1)由余弦定理及三角形面积公式得解;(2)利用向量的
运算及余弦定理得出2x与2a的关系,再由基本不等式及A为钝角得出2a范围即可.【小问1详解】因为bc=,所以222621ab+=,又22222223cos224bcabaAbcb+−−===,即222ba=,所以2721b=,即23b=,所以22113737sin1cos22248
ABCSbcAbA==−==△.【小问2详解】因为BC边的中点为D,所以()12ADABAC=+,所以()()2222221122cos44xADABACABACbcbcA==++=++的()222222
2211124224bcabcbcbcabc+−=++=+−,又()2222321abc++=,所以222221217764212axaa−=−=−,在三角形中,bca+,所以2222224bcbca++
,所以()2222332122abca+=−,即26a,又A为钝角,则22222123aabc−+=,解得2215a,故由22165a,可得2277210,21220xa=−,所以1050,10x.16.如图所示,在四棱锥
PABCD−中,2PAAC==,1BC=,3AB=.(1)若AD⊥平面PAB,证明://AD平面PBC;(2)若PA⊥底面ABCD,ADCD⊥,二面角ACPD−−的正弦值为63,求AD的长.【答案】(1)证明见解析(2)2AD=
【解析】【分析】(1)根据三角形三边长可得到三角形角度,再根据线面垂直得到线线垂直,结合同一平面内垂直于同一条直线的两条直线平行,即可得到线面平行;(2)建立空间直角坐标系,求出两平面的法向量,由空间向量夹角的余弦公
式列方程,即可得求答案.【小问1详解】证明:∵2AC=,1BC=,3AB=,即222BCABAC+=,∴90ABC=,即BCAB⊥,∵AD⊥平面PAB,AB平面PAB,∴ADAB⊥,∴//ADBC,又BC平面PBC,AD平面PBC,∴//AD平面PBC;【小问2详解】∵PA⊥底面AB
CD,,CDAD底面ABCD,∴PACD⊥,PAAD⊥,又ADCD⊥,以点D为原点,以,DADC所在的直线为,xy轴,过点D作PA的平行线为z轴,建立空间直角坐标系如图所示:令ADt=,则()()(),0,0,,0,2,0,0,0AtPtD,24D
Ct=−,则()20,4,0Ct−,()()2,4,0,0,0,2ACttAP=−−=,设平面ACP的法向量为𝑛1⃗⃗⃗⃗=(𝑥1,𝑦1,𝑧1),∴211111040200nACtxtyznAP=−+−===,令214xt=−,则1
1,0ytz==,∴()214,,0ntt=−,设平面CPD的法向量为()2222,,nxyz=,∴222222200400txznDPtynDC+==−==,令2zt=,则222,0xy=−=,∴()22,0,nt=−,∵二
面角ACPD−−的正弦值为63,则余弦值为33,又二面角为锐角,∴21212212324cos,324nntnnnnt−===+,解得2t=,所以2AD=.17.已知椭圆2222:1(0)xyCab
ab+=,C的下顶点为B,左、右焦点分别为1F和2F,离心率为12,过2F的直线l与椭圆C相交于D,E两点.若直线l垂直于1BF,则BDEV的周长为8.(1)求椭圆C的方程;(2)若直线l与坐标轴不垂直,点E关于x轴的对称点为G,试判断直线DG是否过定点,并说明理由.【答案】(1)22143
xy+=(2)()4,0,理由见详解.【解析】【分析】(1)据题意可知12BFF是正三角形,由直线l垂直于1BF,可证1BDEFDE,由此可知48a=,1c=,进而得到椭圆方程;(2)设直线l的方程为1xmy=+,()()1122,,,DxyExy,则()22,Gxy−
,得到直线DG方程,直曲联立,由韦达定理可得12122269,3434myyyymm+=−=−++,进而得到()121223myyyy=+,代入直线方程可求出定点.【小问1详解】由题意可知11,BFaOFc==,因为离心率为12,所以1112OFcBFa==,所以160BFO=,
故12BFF△是正三角形,如图所示:若直线1lBF⊥,则直线l垂直平分线段1BF,所以1BDEFDE,由于BDEV的周长为8,故1FDE的周长为8,由定义可知:12122,2EFEFaDFDFa+=+=,所以1FDE的周长为48a=,故2a=,所以1c=,故3b=,所以椭圆C的方
程:22143xy+=.【小问2详解】由题意可设直线l的方程为1xmy=+,()()1122,,,DxyExy,则()22,Gxy−,如图所示:可得直线DG的方程为:()121112yyyyxxxx+−=−−,因为11221,1xmyxmy=+=+,将其代入直线
DG方程,可得()()1211121yyyxmyymyy+=−−+−,可整理得:()()()121212122()yyxmyyyyymyy+−−+=−,联立方程221143xmyxy=++=得()22
34690mymy++−=,则12122269,3434myyyymm+=−=−++,所以121223yymyy+=,即()121223myyyy=+,将其代入()式中,可得直线DG方程为:()()()()()()12122121246434yyxyyxymyymy
y+−+−−==−+−,可见直线DG过定点()4,0,所以直线DG过定点,坐标为()4,0.18已知函数()sinfxaxx=+,[0,π]x.(1)若1a=−,证明:()0fx;(2)若()0fx,求a的取值范
围;(3)若0a,记1()()ln(1)gxfxxa=−+,讨论函数()gx的零点个数.【答案】(1)证明见解析;(2)1a−;(3)答案见解析.【解析】【分析】(1)利用导数研究()fx区间单调性,即可证结论;(2)问题化为研究(0,π]x时sinxax−恒
成立,应用导数求右侧最值,即可得范围;.(3)根据解析式有(0)0g=,在将问题化为研究sinxya=与()ln(1)xxx=+−在(0,π]x上的交点情况,讨论参数a的符号,结合导数研究交点,即可确定原函数零点个数.【
小问1详解】由题设()sinfxxx=−+且[0,π]x,则()cos10fxx=−,所以()fx在[0,π]x上递减,故()(0)0fxf=,得证;【小问2详解】由解析式,易知0x=时()0fx恒成立,当(0,π]x,只需sinxax−恒成
立,令sin()xxx=−且(0,π]x,则2sincos()xxxxx−=,令()sincoshxxxx=−,则()sin0hxxx=,即()hx在(0,π]x上递增,所以()(0)0hxh=,故()0x,即()x在(0,π]x上递
增,且(π)0=,对于sinyxx=−,[0,π]x,则1cos0yx=−,故sinyxx=−在[0,π]x上递增,且0x=时sin0sinyxxxx=−==,综上,()(1,0]x−,即1a−.【小问3详解】由题
设()()ln(1)fxgxxa=−+,且定义域为[0,π]x,显然(0)0g=,令()0[ln(1)]singxaxxx=+−=,且(0,π]x,只需研究sinxya=与()ln(1)xxx=+−在(0,π]x上的交点情况,若0a,则sinxya=在π(0,)2上
递减,在π(,π]2上递增,且πx=时0y=,而()01xxx=−+,即()x在(0,π]上递减,且ππ1(π)ln(0)0e+==,又cosxya=,则0cos010)0|(xyaa====,在0x=处()x的图象递减趋势比sinxya=的图象平缓,故sinxya=
与()ln(1)xxx=+−在(0,π]x上有且仅有一个交点,此时,()gx在[0,π]x有两个零点;若0a,sin0xya=在(0,π]x恒成立,而()0x恒成立,故sinxya=与()
ln(1)xxx=+−在(0,π]x上无交点,此时,()gx在[0,π]x有一个零点;综上,0a时()gx有两个零点;0a时()gx有一个零点.19.乒乓球比赛有两种赛制,其中就有“5局3胜制”和“7局4胜制”,“5局3胜制”指5局中胜3局的一方取得胜利,“7局4胜制”
指7局中胜4局的一方取得胜利.(1)甲、乙两人进行乒乓球比赛,若采用5局3胜制,比赛结束算一场比赛,甲获胜的概率为0.8;若采用7局4胜制,比赛结束算一场比赛,甲获胜的概率为0.9.已知甲、乙两人共进行了()*mmN场比赛,请根据小概率值0.010=的
2K独立性检验,来推断赛制是否对甲获胜的场数有影响.(2)若甲、乙两人采用5局3胜制比赛,设甲每局比赛的胜率均为p,没有平局.记事件“甲只要取得3局比赛的胜利比赛结束且甲获胜”为A,事件“两人赛满5局,甲至少取得3局比赛胜利且甲获胜”为B,试证明:()()PAPB=.(3)甲、乙两人进行乒乓球比
赛,每局比赛甲的胜率都是(0.5)pp,没有平局.若采用“赛满21n−局,胜方至少取得n局胜利”的赛制,甲获胜的概率记为()Pn.若采用“赛满21n+局,胜方至少取得1n+局胜利”的赛制,甲获胜的概率记为(1)Pn
+,试比较()Pn与(1)Pn+的大小.附:22()()()()()nadbcKabcdacbd−=++++,其中nabcd=+++.()20PKk0.050.0250.0100k3.8415.0246.635【答案】(
1)答案见解析;(2)证明见解析;(3)(1)()PnPn+.【解析】【分析】(1)根据题设写出列联表,应用卡方公式得2251mK=,讨论参数结合独立检验基本思想即得答案;(2)根据题设,应用独立乘法公式及互斥事件加法得到(
),()PAPB,并化简,即可证;(3)考虑赛满21n+局的情况,以赛完21n−局为第一阶段,第二阶段为最后2局,设“赛满21n+局甲获胜”为事件C,第一阶段甲获胜,记为1A;第一阶段乙获胜,且甲恰好胜了1n−局,记为2A,根据题意分析得到12()()()P
CPACPAC=+,进而分情况写出关于参数p的概率公式,即可比较大小.【小问1详解】由题设,赛制与甲获胜情况列联表如下,甲获胜场数乙获胜场数5局3胜0.8m0.2mm7局4胜0.9m0.1mm1.7m0.3m2m所以22222(0.080.18)2
1.70.351mmmmKmmmm−==,若26.635169.192551mm,当170m时,根据小概率值0.010=的2K独立性检验,推断赛制对甲获胜的场数有影响.当170m时,根据小概率值0.010
=的2K独立性检验,没有证据认为推断赛制对甲获胜的场数有影响.【小问2详解】由题意,32222234()C(1)C(1)PAppppppp=+−+−33323(1)6(1)ppppp=+−+−54361510ppp=−+,33244550555()C(1)
C(1)C(1)PApppppp=−+−+−324510(1)5(1)ppppp=−+−+54345510201055pppppp=−++−+54361510ppp=−+,综上,()()PAPB=,得证.【小问3详解】考虑赛满21n+
局的情况,以赛完21n−局为第一阶段,第二阶段为最后2局,设“赛满21n+局甲获胜”为事件C,结合第一阶段结果,要使事件C发生,有两种情况:第一阶段甲获胜,记为1A;第一阶段乙获胜,且甲恰好胜了1n−局,记为2A,则
12CACAC=+,得12()()()PCPACPAC=+,若第一阶段甲获胜,即赛满21n−局甲至少胜n局,有甲至少胜1n+局和甲恰好胜n局两种情况,甲至少胜1n+局时,无论第二阶段的2局结果如何,最终甲获胜;甲恰好胜n局时,有可能甲不能获胜,此时第二阶段的2局比赛甲均失败,概率为1221C
(1)(1)nnnnppp−−−−,所以1()()PACPn=−1221C(1)(1)nnnnppp−−−−,若第一阶段乙获胜,且甲恰好胜了1n−局,那么要使甲最终获胜,第二阶段的2局甲全胜,得222()()(|)PACPAPCA==11221
C(1)nnnnppp−−−−,所以(1)()()PnPCPn+==−1221C(1)(1)nnnnppp−−−−+11221C(1)nnnnppp−−−−,则(1)()PnPn+−=11221C(1)nnnnppp−−−−−1221C(1)(1
)nnnnppp−−−−121C(1)nnnnpp+−=−−121C(1)nnnnpp+−−21C(1)[(1)]nnnnpppp−=−−−2112C(1)()2nnnnppp−=−−,由12p,所以
2112C(1)()02nnnnppp−−−,得(1)()PnPn+.【点睛】关键点点睛:第三问,设“赛满21n+局甲获胜”为事件C,第一阶段甲获胜,记为1A;第一阶段乙获胜,且甲恰好胜了1n−局,记为2A,根据题意分析得到12()()()PCPACPAC=
+为关键.