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2019-2020年高中數(shù)學 綜合測試 北師大版選修2-3
一、選擇題(本大題共10個小題,每小題5分,共50分,在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的)
1.從單詞“equation”中選取5個不同的字母排成一排,含有“qu”(其中“qu”相連且順序不變)的不同排列共有( )
A.120個 B.480個
C.720個 D.840個
[答案] B
[解析] 第一步,先從除“qu”之外的另外6個字母中任選3個不同的字母,與“qu”一起分成一堆,共有C種不同的選法;第二步,把“qu”看作一個字母,與另外3個字母排列,且“qu”順序不變,共有A種不同的排法,由分步乘法計數(shù)原理,共有CA=480個不同的排列.故選B.
2.(xx陜西理,4)二項式(x+1)n(n∈N+)的展開式中x2的系數(shù)為15,則n=( )
A.4 B.5
C.6 D.7
[答案] C
[解析] (x+1)n=(1+x)n,系數(shù)C=15?n=6.故本題正確答案為C.
3.(xx四川理,6)用數(shù)字0,1,2,3,4,5組成沒有重復(fù)數(shù)字的五位數(shù),其中比40 000大的偶數(shù)共有( )
A.144個 B.120個
C.96個 D.72個
[答案] B
[解析] 據(jù)題意,萬位上只能排4、5.若萬位上排4,則有2A個;若萬位上排5,則有3A個.所以共有2A+3A=524=120個.選B.
4.有甲、乙兩種鋼材,從中各取等量樣品檢驗它們的抗拉強度指標如下:
X甲
110
120
125
130
135
P
0.1
0.2
0.4
0.1
0.2
X乙
100
115
125
130
145
P
0.1
0.2
0.1
0.4
0.2
現(xiàn)要比較兩種鋼材哪一種抗拉強度較好,應(yīng)考察哪項指標( )
A.均值與方差 B.正態(tài)分布
C.卡方χ2 D.概率
[答案] A
[解析] 檢驗鋼材的抗拉強度,若平均抗拉強度相同,再比較波動情況.故選A.
5.設(shè)隨機變量ξ服從二項分布ξ~B(n,p),則等于( )
A.p2 B.(1-p)2
C.np D.p2(1-p)
[答案] B
[解析] 因為ξ~B(n,p),(D(ξ))2=[np(1-p)]2,(Eξ)2=(np)2,所以==(1-p)2.故選B.
6.(xx山東理,8)已知某批零件的長度誤差(單位:毫米)服從正態(tài)分布N(0,32),從中隨機取一件,其長度誤差落在區(qū)間(3,6)內(nèi)的概率為( )
(附:若隨機變量ξ服從正態(tài)分布N(μ,σ2),則P(μ-σ<ξ<μ+σ)=68.26%,P(μ-2σ<ξ<μ+2σ)=95.44%.)
A.4.56% B.13.59%
C.27.18% D.31.74%
[答案] B
[解析] P(3<ξ<6)=[P(-6<ξ<6)-P(-3<ξ<3)]=(0.954 4-0.682 6)=0.135 9.故選B.
7.在一次試驗中,測得(x,y)的四組值分別是A(1,2)、B(2,3)、C(3,4)、D(4,5),則y與x之間的線性回歸方程是( )
A.y=x+1 B.y=x+2
C.y=2x+1 D.y=x-1
[答案] A
[解析] ∵A,B,C,D四點共線,都在直線y=x+1上,故選A.
8.某校從學生中的10名女生干部與5名男生干部中隨機選6名學生干部組成“文明校園督察隊”,則組成4女2男的“文明校園督察隊”的概率為( )
A. B.
C. D.
[答案] C
[解析] 此題為超幾何分布問題,組成4女2男的“文明校園督察隊”的概率為.
9.為了評價某個電視欄目的改革效果,在改革前后分別從居民點隨機抽取了100位居民進行調(diào)查,經(jīng)過計算χ2的觀測值χ2=99.9,根據(jù)這一數(shù)據(jù)分析,下列說法正確的是( )
A.有99.9%的人認為該欄目優(yōu)秀
B.有99.9%的人認為欄目是否優(yōu)秀與改革有關(guān)
C.有99.9%的把握認為電視欄目是否優(yōu)秀與改革有關(guān)系
D.以上說法都不對
[答案] C
[解析] 當χ2>10.828時有99.9%的把握認為電視欄目是否優(yōu)秀與改革有關(guān)系.故選C.
10.假設(shè)每一架飛機的引擎在飛行中出現(xiàn)故障的概率為1-p,且各引擎是否有故障是獨立的,已知4引擎飛機中至少有3個引擎正常運行,飛機就可成功飛行;2引擎飛機要2個引擎全部正常運行,飛機才可成功飛行.要使4引擎飛機比2引擎飛機更安全,則p的取值范圍是( )
A. B.
C. D.
[答案] B
[解析] 4引擎飛機成功飛行的概率為Cp3(1-p)+p4,2引擎飛機成功飛行的概率為p2,要使C(1-p)+p4>p2,必有<p<1.故選B.
二、填空題(本大題共5小題,每小題5分,共25分)
11.(xx上海理,8)在報名的3名男教師和6名女教師中,選取5人參加義務(wù)獻血,要求男、女教師都有,則不同的選法有________種(用數(shù)值表示)
[答案] 120
[解析] 由題意得,去掉選5名教師情況即可:C-C=126-6=120.
12.(xx上海理,11)在(1+x+)10的展開式中,x2項的系數(shù)為________(結(jié)果用數(shù)值表示)
[答案] 45
[解析] 因為(1+x+)10=[(1+x)+]10=(1+x)10+C(1+x)9+…,所以x2項只能在(1+x)10展開項中,即為Cx2,系數(shù)為C=45.
13.一個袋中裝有黑球、白球和紅球共n(n∈N*)個,這些球除顏色外完全相同.已知從袋中任意摸出1個球,得到黑球的概率是,現(xiàn)從袋中任意摸出2個球.若n=15,且摸出的2個球都是白球的概率是,設(shè)ξ表示摸出的2個球中紅球的個數(shù),則隨機變量ξ的均值E(ξ)= ________.
[答案]
[解析] 設(shè)袋中黑球的個數(shù)為x(個),記“從袋中任意摸出一個球,得到黑球”為事件A,則P(A)==.
∴x=6.
設(shè)袋中白球的個數(shù)為y(個),記“從袋中任意摸出兩個球,得到的都是白球”為事件B,則P(B)==,
∴ ∴y=5或y=-4(舍去)
即白球的個數(shù)為5(個).
∴紅球的個數(shù)為15-6-5=4(個).
∴隨機變量ξ的取值為0,1,2,分布列是
ξ
0
1
2
P
ξ的均值E(ξ)=0+1+2=.
14.已知X~N(1.4,0.052),則X落在區(qū)間(1.35,1.45)中的概率為____________.
[答案] 0.6826
[解析] 因為μ=1.4,σ=0.05,所以X落在區(qū)間(1.35,1.45)中的概率為P(1.4-0.05
6.635,
因為P(χ2≥6.635)≈0.01,所以“X與Y有關(guān)系”這一結(jié)論是錯誤的概率不超過0.01.
三、解答題(本大題共6小題,共75分,前4題每題12分,20題13分,21題14分)
16.(xx沈陽市質(zhì)檢)為了研究“教學方式”對教學質(zhì)量的影響,某高中老師分別用兩種不同的教學方式對入學數(shù)學平均分數(shù)和優(yōu)秀率都相同的甲、乙兩個高一新班進行教學(勤奮程度和自覺性都一樣).以下莖葉圖為甲、乙兩班(每班均為20人)學生的數(shù)學期末考試成績.
甲
乙
0
9
0 1 5 6 8
7 7 3 2
8
0 1 2 5 6 6 8 9
8 4 2 2 1 0
7
1 3 5
9 8 7 7 6
6
5 7 8 9
8 8 7 7
5
(1)現(xiàn)從甲班數(shù)學成績不低于80分的同學中隨機抽取兩名同學,求成績?yōu)?7分的同學至少有一名被抽中的概率;
(2)學校規(guī)定:成績不低于75分的為優(yōu)秀.請?zhí)顚懴旅娴?2列聯(lián)表,并判斷有多大把握認為“成績優(yōu)秀與教學方式有關(guān)”.
甲班
乙班
合計
優(yōu)秀
不優(yōu)秀
合計
下面臨界值表供參考:
P(χ2≥k)
0.15
0.10
0.05
0.025
0.010
0.005
0.001
k
2.072
2.706
3.841
5.024
6.635
7.879
10.828
(參考公式:χ2=)
[解析] (1)甲班成績?yōu)?7分的同學有2個,其他不低于80分的同學有3個“從甲班數(shù)學成績不低于80分的同學中隨機抽取兩名同學”的一切可能結(jié)果組成的基本事件有C=10個,
“抽到至少有一個87分的同學”所組成的基本事件有CC+C=7個,所以P=.
(2)
甲班
乙班
合計
優(yōu)秀
6
14
20
不優(yōu)秀
14
6
20
合計
20
20
40
χ2==6.4>5.024,
因此,我們有97.5%的把握認為成績優(yōu)秀與教學方式有關(guān).
17.已知二項式(x-)10的展開式中,
(1)求展開式中含x4項的系數(shù);
(2)如果第3r項和第r+2項的二項式系數(shù)相等,試求r的值.
[解析] (1)設(shè)第k+1項為Tk+1
=Cx10-k(-)k=(-2)kCx10-k
令10-k=4,解得k=4,
∴展開式中含x4項的系數(shù)為(-2)4C=3360.
(2)∵第3r項的二項式系數(shù)為C,
第r+2項的二項式系數(shù)為C
∴C=C,故3r-1=r+1(r∈N)或3r-1+r+1=10(r∈N),解得r=1.
18.(xx福建理,16)某銀行規(guī)定,一張銀行卡若在一天內(nèi)出現(xiàn)3次密碼嘗試錯誤,該銀行卡將被鎖定.小王到該銀行取錢時,發(fā)現(xiàn)自己忘記了銀行卡的密碼,但可以確認該銀行卡的正確密碼是他常用的6個密碼之一,小王決定從中不重復(fù)地隨機選擇1個進行嘗試.若密碼正確,則結(jié)束嘗試;否則繼續(xù)嘗試,直至該銀行卡被鎖定.
(1)求當天小王的該銀行卡被鎖定的概率;
(2)設(shè)當天小王用該銀行卡嘗試密碼的次數(shù)為X,求X的分布列和均值.
[解析] (1)設(shè)“當天小王的該銀行卡被鎖定”的事件為A,
則P(A)==.
(2)依題意得,X所有可能的取值是1、2、3.
又P(X=1)=,P(X=2)==,
P(X=3)=1=.
所以X的分布列為
X
1
2
3
p
所以E(X)=1+2+3=.
19.在高中“自選模塊”考試中,某考場的每位同學都選了一道數(shù)學題,第一小組選《數(shù)學史與不等式選講》的有1人,選《矩陣變換和坐標系與參數(shù)方程》的有5人,第二小組選《數(shù)學史與不等式選講》的有2人,選《矩陣變換和坐標系與參數(shù)方程》的有4人,現(xiàn)從第一、第二兩小組各任選2人分析得分情況.
(1)求選出的4人均為選《矩陣變換和坐標系與參數(shù)方程》的概率;
(2)設(shè)X為選出的4個人中選《數(shù)學史與不等式選講》的人數(shù),求X的分布列和均值.
[解析] (1)設(shè)“從第一小組選出的2人均選《矩陣變換和坐標系與參數(shù)方程》”為事件A,“從第二小組選出的2人均選《矩陣變換和坐標系與參數(shù)方程》”為事件B.
由于事件A、B相互獨立,所以P(A)==,P(B)==,
所以選出的4人均選《矩陣變換和坐標系與參數(shù)方程》的概率為P(AB)=P(A)P(B)==.
(2)X可能的取值為0、1、2、3,則
P(X=0)=,P(X=1)=+=,
P(X=3)==.
P(X=2)=1-P(X=0)-P(X=1)-P(X=3)=.
故X的分布列為
X
0
1
2
3
P
所以X的均值E(X)=0+1+2+3=1.
20.班主任為了對本班學生的考試成績進行分析,決定從全班25名女同學、15名男同學中隨機抽取一個容量為8的樣本進行分析.
(1)如果按性別比例分層抽樣,可以得到多少個不同的樣本?(只要求寫出算式即可,不必計算出結(jié)果)
(2)隨機抽出8位,他們的數(shù)學分數(shù)從小到大排序是:60、65、70、75、80、85、90、95,物理分數(shù)從小到大排序是:72、77、80、84、88、90、93,95.
①若規(guī)定85分以上(包括85分)為優(yōu)秀,求這8位同學中恰有3位同學的數(shù)學和物理分數(shù)均為優(yōu)秀的概率;
②若這8位同學的數(shù)學、物理分數(shù)對應(yīng)如下表:
學生編號
1
2
3
4
5
6
7
8
數(shù)學成績x
60
65
70
75
80
85
90
95
物理成績y
72
77
80
84
88
90
93
95
根據(jù)上表數(shù)據(jù)用變量y與x的相關(guān)系數(shù)或散點圖說明物理成績y與數(shù)學成績x之間是否具有線性相關(guān)性?如果具有線性相關(guān)性,求y與x的線性回歸方程(系數(shù)精確到0.01);如果不具有線性相關(guān)性,請說明理由.
參考公式:相關(guān)系數(shù)r=;回歸直線的方程是y=bx+a,
其中b=,a=-b;其中yi是與xi對應(yīng)的回歸估計值.
參考數(shù)據(jù):=77.5,=85,(x1-)2
≈1 050,(y1-)2≈456,
(x1-)(y1-)≈688,=32.4,≈21.4,=23.5.
[解析] (1)應(yīng)選女生25=5(個),男生15=3(個),可以得到不同的樣本個數(shù)是CC.
(2)①這8位同學中恰有3位同學的數(shù)學和物理分數(shù)均為優(yōu)秀,則需要先從物理的4個優(yōu)秀分數(shù)中選出3個與數(shù)學優(yōu)秀分數(shù)對應(yīng),種數(shù)是CA(或A),然后剩下的5個數(shù)學分數(shù)和物理分數(shù)任意對應(yīng),種數(shù)是A.根據(jù)乘法原理,滿足條件的種數(shù)是CAA.
這8位同學的物理分數(shù)和數(shù)學分數(shù)分別對應(yīng)的種數(shù)共有A.
故所求的概率P==.
②變量y與x的相關(guān)系數(shù)是r=≈0.99.可以看出,物理與數(shù)學成績是高度正相關(guān).若以數(shù)學成績x為橫坐標,物理成績y為縱坐標作散點圖如下,從散點圖可以看出這些點大至分布在一條直線附近,并且在逐步上升,故物理與數(shù)學成績是高度正相關(guān).
設(shè)y與x線性回歸方程y=bx+a,根據(jù)所給的數(shù)據(jù),可以計算出b==0.65,a=85-0.6577.5=34.63,
所以y與x的線性回歸方程是y=0.65x+34.63.
21.某城市一個交通路口原來只設(shè)有紅綠燈,平均每年發(fā)生交通事故80起,案件的破獲率為70%,為了加強該路口的管理,第二年在該路口設(shè)置了電子攝像頭,該年發(fā)生交通事故70起,共破獲56起,第三年白天安排了交警執(zhí)勤,該年發(fā)生交通事故60起,共破獲了54起.
(1)根據(jù)以上材料分析,加強管理后的兩年該路口的交通狀況發(fā)生了怎樣的變化?
(2)試采用獨立性檢驗進行分析,設(shè)置電子攝像頭對該路口交通肇事案件的破獲產(chǎn)生了什么樣的影響?設(shè)置電子攝像頭和交警白天執(zhí)勤的共同作用對該路口交通肇事案件的破獲產(chǎn)生了什么樣的影響?
[解析] (1)由統(tǒng)計數(shù)據(jù)可知,沒有采取措施之前,案件的發(fā)生較多,并且破獲率只有70%,安裝電子攝像頭之后,案件的發(fā)生次數(shù)有所減少,并且破獲率提高到了80%,白天安排交警執(zhí)勤后,案件的發(fā)生次數(shù)進一步減少,并且破獲率提高到了90%.由此可知,電子攝像頭對遏制交通案件的發(fā)生起到了一定作用,并且給破案帶了一定的幫助,而安排交警執(zhí)勤對這些的影響更大.
(2)根據(jù)所提供的數(shù)據(jù)可以繪制對應(yīng)的22列聯(lián)表如下:
破獲的案件
未破獲的案件
合計
未采取措施
56
24
80
安裝攝像頭
56
14
70
合計
112
38
150
破獲的案件
未破獲的案件
合計
未采取措施
56
24
80
安裝攝像頭及交警執(zhí)勤
54
6
60
合計
110
30
140
從如圖所示的條形圖容易看出,安裝電子攝像頭后,破案率有了提高,實行交警執(zhí)勤后案件的破獲率有了明顯提高,這說明兩種措施對案件的破獲都起到了一定的積極作用.
先分析電子攝像頭對破案的影響的可信度,令a=56,b=24,c=56,d=14,構(gòu)造隨機變量
χ2=
=≈1.974.
其中n=a+b+c+d.而查表可知,P(χ2≥1.323)=0.25.且1-0.25=0.75=75%,因此約有75%的把握認為,安裝電子攝像頭對案件的破獲起到了作用.
再分析安裝電子攝像頭及交警執(zhí)勤的情況,同樣令a=56,b=24,c=54,d=6,則
χ2=
=≈8.145,其中n=a+b+c+d.
而查表可知,P(χ2≥6.635)=0.01,且1-0.01=0.99=99%,因此約有99%的把握認為安裝電子攝像頭及交警執(zhí)勤對案件的破獲起到了作用.
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