2023-2024學(xué)年北京市延慶區(qū)高二下學(xué)期期中考試數(shù)學(xué)試題（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE2北京市延慶區(qū)2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期期中考試數(shù)學(xué)試題第一部分（選擇題共40分）一、選擇題共10小題，每小題4分，共40分.在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，選出符合題目要求的一項(xiàng).1.等比數(shù)列，，，，的項(xiàng)數(shù)為（）A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗，，，，的項(xiàng)數(shù)為,故選：C2.由數(shù)字，，，構(gòu)成的三位數(shù)有（）A.個(gè) B.個(gè) C.個(gè) D.個(gè)〖答案〗A〖解析〗百位有4種選擇，十位有4種選擇，個(gè)位有4種選擇，故構(gòu)成的三位數(shù)共有個(gè)，故選：A3.在等差數(shù)列中，，則（）A. B. C. D.〖答案〗D〖解析〗由可得，故，故選：D4.在的展開(kāi)式中二項(xiàng)式系數(shù)最大的項(xiàng)是（）A.第3項(xiàng)和第4項(xiàng) B.第4項(xiàng)和第5項(xiàng) C.第3項(xiàng) D.第4項(xiàng)〖答案〗D〖解析〗二項(xiàng)式展開(kāi)式中第項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)為所以題中二項(xiàng)式展開(kāi)式第項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)為時(shí)，；時(shí)，；時(shí)，；時(shí)，；時(shí)，；時(shí)，；時(shí)，.所以時(shí)二項(xiàng)式系數(shù)最大，即第四項(xiàng)的二次項(xiàng)系數(shù)最大，〖答案〗D正確.故選：D.5.隨機(jī)拋擲一顆均勻的骰子，則所得骰子朝上的點(diǎn)數(shù)的數(shù)學(xué)期望是（）A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗拋擲骰子所得點(diǎn)數(shù)的分布列為123456所以，故選：．6.盒子里有5個(gè)球，其中有2個(gè)白球和3個(gè)紅球，每次從中抽出1個(gè)球，抽出的球不再放回，則在第1次抽到白球的條件下，第2次抽到紅球的概率為（）A. B. C. D.〖答案〗D〖解析〗設(shè)第1次抽到白球?yàn)槭录嗀，第2次抽到紅球?yàn)槭录﨎，則，，則在第1次抽到白球的條件下，第2次抽到紅球的概率為.故選：D7.若，且，則實(shí)數(shù)值為（）A. B. C.或 D.或〖答案〗C〖解析〗取，則，取，則，因此，解得或，故選：C8.設(shè)隨機(jī)變量的分布列為則的值為（）A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗由分布列可得,所以.故選：B.9.設(shè)是等差數(shù)列，且公差不為零，其前項(xiàng)和為．則“，”是“為遞增數(shù)列”的（）A.充分而不必要條件 B.必要而不充分條件C.充分必要條件 D.既不充分也不必要條件〖答案〗A〖解析〗是等差數(shù)列，且公差不為零，其前項(xiàng)和為，充分性：，則對(duì)任意的恒成立，則，，若，則數(shù)列為單調(diào)遞減數(shù)列，則必存在，使得當(dāng)時(shí)，，則，不合乎題意；若，由且數(shù)列為單調(diào)遞增數(shù)列，則對(duì)任意的，，合乎題意.所以，“，”“為遞增數(shù)列”；必要性：設(shè)，當(dāng)時(shí)，，此時(shí)，，但數(shù)列是遞增數(shù)列.所以，“，”“為遞增數(shù)列”.因此，“，”是“為遞增數(shù)列”的充分而不必要條件.故選：A.10.已知數(shù)列的通項(xiàng)公式.設(shè)，，若，則（）A.6 B.7 C.8 D.9〖答案〗C〖解析〗由題意知，，則，由得，則，解得.故選：C.第二部分（非選擇題共110分）二、填空題共5小題，每小題5分，共25分.11.若，則_________．（用數(shù)字作答）〖答案〗〖解析〗由，得，解得，所以.故〖答案〗為：2012.已知隨機(jī)變量，則=_________，=_________．〖答案〗①②〖解析〗由題意可得，故〖答案〗為：；13.學(xué)校要從名男教師和名女教師中隨機(jī)選出人去支教，設(shè)抽取的人中女教師的人數(shù)為，則=_________．〖答案〗〖解析〗由題意可得，的取值為，，，，.故〖答案〗為：.14.中國(guó)民族五聲調(diào)式音階各音依次為：宮、商、角、徵、羽，如果用這五個(gè)音，排成一個(gè)沒(méi)有重復(fù)音的五音音列，且商、角不相鄰，徵位于羽的左側(cè)，則可排成的不同音列有_________種．（用數(shù)字作答）〖答案〗〖解析〗先將宮、徽、羽三個(gè)音節(jié)進(jìn)行排序，且徽位于羽的左側(cè)，有，再將商、角插入4個(gè)空中，共有種．故〖答案〗為：36.15.已知數(shù)列各項(xiàng)均為正數(shù)，其前n項(xiàng)和滿(mǎn)足．給出下列四個(gè)結(jié)論：①的第2項(xiàng)小于3；②為等比數(shù)列；③為遞減數(shù)列；④中存在小于的項(xiàng)．其中所有正確結(jié)論的序號(hào)是__________．〖答案〗①③④〖解析〗由題意可知，，，當(dāng)時(shí)，，可得；當(dāng)時(shí)，由可得，兩式作差可得，所以，，則，整理可得，因?yàn)椋獾?，①?duì)；假設(shè)數(shù)列為等比數(shù)列，設(shè)其公比為，則，即，所以，，可得，解得，不合乎題意，故數(shù)列不是等比數(shù)列，②錯(cuò)；當(dāng)時(shí)，，可得，所以，數(shù)列為遞減數(shù)列，③對(duì)；假設(shè)對(duì)任意的，，則，所以，，與假設(shè)矛盾，假設(shè)不成立，④對(duì).故〖答案〗為：①③④.三、解答題，共6小題，共85分.解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明，證明過(guò)程或演算步驟.16.在的展開(kāi)式中.（1）求第項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)；（2）求的系數(shù)；（3）求第項(xiàng).解：（1）第項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)為.（2）展開(kāi)式中的第項(xiàng)為,由已知，令，則，則,則的系數(shù)為.（3）因?yàn)?求第項(xiàng)，即時(shí)，,所以第項(xiàng)為.17.某中學(xué)有初中學(xué)生1800人，高中學(xué)生1200人，為了解學(xué)生本學(xué)期課外閱讀時(shí)間，現(xiàn)采用分成抽樣的方法，從中抽取了100名學(xué)生，先統(tǒng)計(jì)了他們課外閱讀時(shí)間，然后按“初中學(xué)生”和“高中學(xué)生”分為兩組，再將每組學(xué)生的閱讀時(shí)間（單位：小時(shí)）分為5組：[0，10），[10，20），[20，30），[30，40），[40，50]，并分別加以統(tǒng)計(jì)，得到如圖所示的頻率分布直方圖.（1）寫(xiě)出a值；（2）試估計(jì)該校所有學(xué)生中，閱讀時(shí)間不小于30個(gè)小時(shí)的學(xué)生人數(shù)；（3）從閱讀時(shí)間不足10個(gè)小時(shí)的樣本學(xué)生中隨機(jī)抽取3人，并用X表示其中初中生的人數(shù)，求X的分布列和數(shù)學(xué)期望.解：（1）由頻率直方圖的性質(zhì)，（0.005+0.02+a+0.04+0.005）×10＝1，解得a＝0.03，（2）由分層抽樣可知：抽取的初中生有60名，高中有40名，∵初中生中，閱讀時(shí)間不小于30小時(shí)的學(xué)生的頻率為（0.03+0.005）×10＝0.25，∴所有的初中生閱讀時(shí)間不小于30小時(shí)的學(xué)生約有0.25×1800＝450人，同理，高中生閱讀時(shí)間不小于30小時(shí)的學(xué)生的頻率為（0.03+0.005）×10＝0.035，學(xué)生人數(shù)約為0.35×1200＝420人，所有的學(xué)生閱讀時(shí)間不小于30小時(shí)的學(xué)生約有450+420＝870，（3）初中生中閱讀時(shí)間不足10個(gè)小時(shí)的學(xué)生的頻率為0.005×10＝0.05，樣本人數(shù)為0.05×60＝3人，同理，高中生中閱讀時(shí)間不足10個(gè)小時(shí)的學(xué)生的頻率為0.005×10×40＝2，故X的可能取值為：1，2，3，P（X＝1）＝＝，P（X＝2）＝＝，P（X＝3）＝＝，∴X的分布列為：X123P∴E（X）＝1×+2×+3×＝.18.甲、乙兩人練習(xí)投籃，每次投籃命中的概率分別為，，假設(shè)兩人每次投籃是否命中相互之間沒(méi)有影響.（1）如果甲、乙兩人各投籃次，求兩人中至少有人投籃命中的概率；（2）如果甲投籃次，求甲至多有次投籃命中的概率；（3）如果乙投籃次，求乙投籃命中幾個(gè)球的概率最大？直接寫(xiě)出結(jié)論.解：（1）記“甲投籃1次，且命中”為事件A記“乙投籃1次，且命中”為事件B記“甲、乙兩人各投籃次，求兩人中至少有人投籃命中”為事件C由已知，，由已知，法一：,,則甲、乙兩人各投籃次，兩人中至少有人投籃命中概率為法二：所以，答：甲、乙兩人各投籃次，求兩人中至少有人投籃命中的概率（2）記“甲投籃4次，且至多有2次投籃命中”為事件D因?yàn)榧酌看瓮痘@命中的概率為，記投籃命中次數(shù)為,則的取值范圍是，，，所以，答：甲投籃4次，且至多有2次投籃命中的概率為（3）根據(jù)題意，乙投籃10次，命中的次數(shù)為Y，則Y～B（10，），故，若，解得由于為整數(shù)，故故乙投籃命中個(gè)球的概率最大.19.已知為數(shù)列的前項(xiàng)和，滿(mǎn)足，.數(shù)列是等差數(shù)列，且.（1）求數(shù)列和的通項(xiàng)公式；（2）求數(shù)列的前項(xiàng)和；（3）設(shè)，且，求.解：（1）當(dāng)時(shí)，得.由已知①當(dāng)時(shí)，,②①-②得.所以.所以數(shù)列為等比數(shù)列，且公比為因?yàn)?，所?設(shè)數(shù)列公差為，由得所以.綜上，數(shù)列的通項(xiàng)公式為；；數(shù)列的通項(xiàng)公式為：.（2）設(shè)，前項(xiàng)和（3）即，即，解得20.已知橢圓經(jīng)過(guò)直線與坐標(biāo)軸的兩個(gè)交點(diǎn).（1）求橢圓的方程；（2）為橢圓右頂點(diǎn)，過(guò)點(diǎn)的直線交橢圓于點(diǎn)，過(guò)點(diǎn)作軸的垂線分別與直線交于點(diǎn)，求的值.解：（1）直線與坐標(biāo)軸的兩個(gè)交點(diǎn)為，而，則，，所以橢圓的方程為.（2）設(shè)過(guò)點(diǎn)的直線為，由題意直線斜率存在，設(shè)方程，即，由，消去y得，整理得，由，得，設(shè)，則，，將代入得，直線的方程為，令得，則因此點(diǎn)是線段的中點(diǎn)，所以.21.已知數(shù)列：，，…，滿(mǎn)足：①；②.記.（1）直接寫(xiě)出的所有可能值；（2）證明：的充要條件是；（3）若，求的所有可能值的和.解：（1）的所有可能值是，，，，1，3，5，7.（2）充分性：若，即.所以滿(mǎn)足，且前項(xiàng)和最小的數(shù)列是，，，…，，.所以.所以.必要性：若，即.假設(shè)，即.所以，與已知矛盾.所以.綜上所述，的充要條件是.（3）由（2）知，可得.所以.因?yàn)閿?shù)列：，，…，中有，1兩種，有，2兩種，有，4兩種，…，有，兩種，有一種，所以數(shù)列：，，…，有個(gè)，且在這個(gè)數(shù)列中，每一個(gè)數(shù)列都可以找到前項(xiàng)與之對(duì)應(yīng)項(xiàng)是相反數(shù)的數(shù)列.所以這樣的兩數(shù)列的前項(xiàng)和是.所以這個(gè)數(shù)列的前項(xiàng)和是.所以的所有可能值的和是.北京市延慶區(qū)2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期期中考試數(shù)學(xué)試題第一部分（選擇題共40分）一、選擇題共10小題，每小題4分，共40分.在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，選出符合題目要求的一項(xiàng).1.等比數(shù)列，，，，的項(xiàng)數(shù)為（）A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗，，，，的項(xiàng)數(shù)為,故選：C2.由數(shù)字，，，構(gòu)成的三位數(shù)有（）A.個(gè) B.個(gè) C.個(gè) D.個(gè)〖答案〗A〖解析〗百位有4種選擇，十位有4種選擇，個(gè)位有4種選擇，故構(gòu)成的三位數(shù)共有個(gè)，故選：A3.在等差數(shù)列中，，則（）A. B. C. D.〖答案〗D〖解析〗由可得，故，故選：D4.在的展開(kāi)式中二項(xiàng)式系數(shù)最大的項(xiàng)是（）A.第3項(xiàng)和第4項(xiàng) B.第4項(xiàng)和第5項(xiàng) C.第3項(xiàng) D.第4項(xiàng)〖答案〗D〖解析〗二項(xiàng)式展開(kāi)式中第項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)為所以題中二項(xiàng)式展開(kāi)式第項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)為時(shí)，；時(shí)，；時(shí)，；時(shí)，；時(shí)，；時(shí)，；時(shí)，.所以時(shí)二項(xiàng)式系數(shù)最大，即第四項(xiàng)的二次項(xiàng)系數(shù)最大，〖答案〗D正確.故選：D.5.隨機(jī)拋擲一顆均勻的骰子，則所得骰子朝上的點(diǎn)數(shù)的數(shù)學(xué)期望是（）A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗拋擲骰子所得點(diǎn)數(shù)的分布列為123456所以，故選：．6.盒子里有5個(gè)球，其中有2個(gè)白球和3個(gè)紅球，每次從中抽出1個(gè)球，抽出的球不再放回，則在第1次抽到白球的條件下，第2次抽到紅球的概率為（）A. B. C. D.〖答案〗D〖解析〗設(shè)第1次抽到白球?yàn)槭录嗀，第2次抽到紅球?yàn)槭录﨎，則，，則在第1次抽到白球的條件下，第2次抽到紅球的概率為.故選：D7.若，且，則實(shí)數(shù)值為（）A. B. C.或 D.或〖答案〗C〖解析〗取，則，取，則，因此，解得或，故選：C8.設(shè)隨機(jī)變量的分布列為則的值為（）A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗由分布列可得,所以.故選：B.9.設(shè)是等差數(shù)列，且公差不為零，其前項(xiàng)和為．則“，”是“為遞增數(shù)列”的（）A.充分而不必要條件 B.必要而不充分條件C.充分必要條件 D.既不充分也不必要條件〖答案〗A〖解析〗是等差數(shù)列，且公差不為零，其前項(xiàng)和為，充分性：，則對(duì)任意的恒成立，則，，若，則數(shù)列為單調(diào)遞減數(shù)列，則必存在，使得當(dāng)時(shí)，，則，不合乎題意；若，由且數(shù)列為單調(diào)遞增數(shù)列，則對(duì)任意的，，合乎題意.所以，“，”“為遞增數(shù)列”；必要性：設(shè)，當(dāng)時(shí)，，此時(shí)，，但數(shù)列是遞增數(shù)列.所以，“，”“為遞增數(shù)列”.因此，“，”是“為遞增數(shù)列”的充分而不必要條件.故選：A.10.已知數(shù)列的通項(xiàng)公式.設(shè)，，若，則（）A.6 B.7 C.8 D.9〖答案〗C〖解析〗由題意知，，則，由得，則，解得.故選：C.第二部分（非選擇題共110分）二、填空題共5小題，每小題5分，共25分.11.若，則_________．（用數(shù)字作答）〖答案〗〖解析〗由，得，解得，所以.故〖答案〗為：2012.已知隨機(jī)變量，則=_________，=_________．〖答案〗①②〖解析〗由題意可得，故〖答案〗為：；13.學(xué)校要從名男教師和名女教師中隨機(jī)選出人去支教，設(shè)抽取的人中女教師的人數(shù)為，則=_________．〖答案〗〖解析〗由題意可得，的取值為，，，，.故〖答案〗為：.14.中國(guó)民族五聲調(diào)式音階各音依次為：宮、商、角、徵、羽，如果用這五個(gè)音，排成一個(gè)沒(méi)有重復(fù)音的五音音列，且商、角不相鄰，徵位于羽的左側(cè)，則可排成的不同音列有_________種．（用數(shù)字作答）〖答案〗〖解析〗先將宮、徽、羽三個(gè)音節(jié)進(jìn)行排序，且徽位于羽的左側(cè)，有，再將商、角插入4個(gè)空中，共有種．故〖答案〗為：36.15.已知數(shù)列各項(xiàng)均為正數(shù)，其前n項(xiàng)和滿(mǎn)足．給出下列四個(gè)結(jié)論：①的第2項(xiàng)小于3；②為等比數(shù)列；③為遞減數(shù)列；④中存在小于的項(xiàng)．其中所有正確結(jié)論的序號(hào)是__________．〖答案〗①③④〖解析〗由題意可知，，，當(dāng)時(shí)，，可得；當(dāng)時(shí)，由可得，兩式作差可得，所以，，則，整理可得，因?yàn)椋獾?，①?duì)；假設(shè)數(shù)列為等比數(shù)列，設(shè)其公比為，則，即，所以，，可得，解得，不合乎題意，故數(shù)列不是等比數(shù)列，②錯(cuò)；當(dāng)時(shí)，，可得，所以，數(shù)列為遞減數(shù)列，③對(duì)；假設(shè)對(duì)任意的，，則，所以，，與假設(shè)矛盾，假設(shè)不成立，④對(duì).故〖答案〗為：①③④.三、解答題，共6小題，共85分.解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明，證明過(guò)程或演算步驟.16.在的展開(kāi)式中.（1）求第項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)；（2）求的系數(shù)；（3）求第項(xiàng).解：（1）第項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)為.（2）展開(kāi)式中的第項(xiàng)為,由已知，令，則，則,則的系數(shù)為.（3）因?yàn)?求第項(xiàng)，即時(shí)，,所以第項(xiàng)為.17.某中學(xué)有初中學(xué)生1800人，高中學(xué)生1200人，為了解學(xué)生本學(xué)期課外閱讀時(shí)間，現(xiàn)采用分成抽樣的方法，從中抽取了100名學(xué)生，先統(tǒng)計(jì)了他們課外閱讀時(shí)間，然后按“初中學(xué)生”和“高中學(xué)生”分為兩組，再將每組學(xué)生的閱讀時(shí)間（單位：小時(shí)）分為5組：[0，10），[10，20），[20，30），[30，40），[40，50]，并分別加以統(tǒng)計(jì)，得到如圖所示的頻率分布直方圖.（1）寫(xiě)出a值；（2）試估計(jì)該校所有學(xué)生中，閱讀時(shí)間不小于30個(gè)小時(shí)的學(xué)生人數(shù)；（3）從閱讀時(shí)間不足10個(gè)小時(shí)的樣本學(xué)生中隨機(jī)抽取3人，并用X表示其中初中生的人數(shù)，求X的分布列和數(shù)學(xué)期望.解：（1）由頻率直方圖的性質(zhì)，（0.005+0.02+a+0.04+0.005）×10＝1，解得a＝0.03，（2）由分層抽樣可知：抽取的初中生有60名，高中有40名，∵初中生中，閱讀時(shí)間不小于30小時(shí)的學(xué)生的頻率為（0.03+0.005）×10＝0.25，∴所有的初中生閱讀時(shí)間不小于30小時(shí)的學(xué)生約有0.25×1800＝450人，同理，高中生閱讀時(shí)間不小于30小時(shí)的學(xué)生的頻率為（0.03+0.005）×10＝0.035，學(xué)生人數(shù)約為0.35×1200＝420人，所有的學(xué)生閱讀時(shí)間不小于30小時(shí)的學(xué)生約有450+420＝870，（3）初中生中閱讀時(shí)間不足10個(gè)小時(shí)的學(xué)生的頻率為0.005×10＝0.05，樣本人數(shù)為0.05×60＝3人，同理，高中生中閱讀時(shí)間不足10個(gè)小時(shí)的學(xué)生的頻率為0.005×10×40＝2，故X的可能取值為：1，2，3，P（X＝1）＝＝，P（X＝2）＝＝，P（X＝3）＝＝，∴X的分布列為：X123P∴E（X）＝1×+2×+3×＝.18.甲、乙兩人練習(xí)投籃，每次投籃命中的概率分別為，，假設(shè)兩人每次投籃是否命中相互之間沒(méi)有影響.（1）如果甲、乙兩人各投籃次，求兩人中至少有人投籃命中的概率；（2）如果甲投籃次，求甲至多有次投籃命中的概率；（3）如果乙投籃次，求乙投籃命中幾個(gè)球的概率最大？直接寫(xiě)出結(jié)論.解：（1）記“甲投籃1次，且命中”為事件A記“乙投籃1次，且命中”為事件B記“甲、乙兩人各投籃次，求兩人中至少有人投籃命中”為事件C由已知，，由已知，法一：,,則甲、乙兩人各投籃次，兩人中至少有人投籃命中概率為法二：所以，答：甲、乙兩人各投籃次，求兩人中至少有人投籃命中的概率（2）記“甲投籃4次，且至多有2次投籃命中”為事件D因?yàn)榧酌看瓮痘@命中的概率為，記投籃命中次數(shù)為,則的取值范圍是，，，所以，答：甲投籃4次，且至多有2次投籃命中的概率為（3）根據(jù)題意，乙投籃10次，命中的次數(shù)為Y，則Y～B（10，），故，若，解得由于為整數(shù)，故故乙投籃命中個(gè)球