黑龍江省哈爾濱市第三2024-2025學(xué)年高三10月月考試卷數(shù)學(xué)(含答案)_第1頁(yè)
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哈三中2024—2025學(xué)年度上學(xué)期高三學(xué)年十月月考數(shù)學(xué)試卷考試說明:本試卷分第I卷(選擇題)和第II卷(非選擇題)兩部分,滿分150分.考試時(shí)間為120分鐘.1.答題前,考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫清楚.2.選擇題必須使用2B鉛筆填涂,非選擇題必須使用0.5毫米黑色字跡簽字筆書寫,字體工整,字跡清楚.3.請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答,超出答題區(qū)域書寫的答案無效,在草稿紙、試題卷上答題無效.4.保持卡面清潔,不得折疊、不要弄破、弄皺,不準(zhǔn)使用涂改液、刮紙刀.第I卷(選擇題,共58分)一、單選題:本題共8小題,每小題5分,共40分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的.1.設(shè)集合,,則()A. B.C. D.2.已知是關(guān)于的方程的一個(gè)根,則()A.20 B.22 C.30 D.323.已知,,,則的最小值為()A.2 B. C. D.44.數(shù)列中,若,,,則數(shù)列的前項(xiàng)和()A. B. C. D.5.在中,為中點(diǎn),,,若,則()A. B. C. D.6.在三棱柱中,點(diǎn)在棱上,且,點(diǎn)為中點(diǎn),點(diǎn)在棱上,若平面,則()A.2 B.3 C.4 D.57.已知偶函數(shù)定義域?yàn)?,且,?dāng)時(shí),,則函數(shù)在區(qū)間上所有零點(diǎn)的和為()A. B. C. D.8.已知平面向量,,,滿足,且,,則的最小值為()A. B.0 C.1 D.2二、多選題:本題共3小題,每小題6分,共18分.在每小題給出的選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求,全部選對(duì)的得6分,部分選對(duì)的得部分分,有選錯(cuò)的得0分.9.對(duì)于函數(shù),下列說法正確的是()A.函數(shù)最大值為B.是函數(shù)圖象的一個(gè)對(duì)稱中心C.是函數(shù)圖象的一個(gè)對(duì)稱軸D.將函數(shù)的圖象向右平移個(gè)單位,即可得到函數(shù)的圖象10.在正方形中,,為中點(diǎn),將沿直線翻折至位置,使得二面角為直二面角,若為線段的中點(diǎn),則下列結(jié)論中正確的是()A.若點(diǎn)在線段上,則的最小值為B.三棱錐的體積為C.異面直線、所成的角為D.三棱錐外接球的表面積為11.已知函數(shù),則下列結(jié)論中正確的是()A.函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn)B.恒成立C.若方程有兩個(gè)不等實(shí)根,則的范圍是D.直線與函數(shù)圖象有兩個(gè)交點(diǎn)第II卷(非選擇題,共92分)三、填空題:本大題共3小題,每小題5分,共15分.將答案填在答題卡相應(yīng)的位置上.12.等差數(shù)列中,是其前項(xiàng)和.若,,則______.13.在中,,的平分線與交于點(diǎn),且,,則的面積為______.14.已知三棱錐中,平面,,,,,、分別為該三棱錐內(nèi)切球和外接球上的動(dòng)點(diǎn),則線段的長(zhǎng)度的最小值為______.四、解答題:本題共5小題,共77分.解答應(yīng)寫出必要的文字說明、證明過程或演算步驟.15.在三棱柱中,,,,,為中點(diǎn).(1)求證:平面;(2)求直線與平面所成角的正弦值.16.已知函數(shù).(1)討論函數(shù)的單調(diào)性;(2)設(shè)函數(shù),若在恒成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍.17.已知在銳角中,,,分別為內(nèi)角,,的對(duì)邊,.(1)求;(2)若,為中點(diǎn),,求;(3)若,求內(nèi)切圓半徑的取值范圍.18.某汽車銷售公司為了提升公司的業(yè)績(jī),將最近一段時(shí)間內(nèi)每日的汽車銷售情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),如圖所示.(1)求的值,并求該公司這段時(shí)間內(nèi)每日汽車銷售量的第60百分位數(shù);(2)以頻率估計(jì)概率,若在這段時(shí)間內(nèi)隨機(jī)選擇4天,設(shè)每日汽車銷售量在內(nèi)的天數(shù)為,在恰有1天的汽車銷售量不超過150輛的條件下,求的分布列及數(shù)學(xué)期望;(3)為增加銷售量,公司規(guī)定顧客每購(gòu)買一輛汽車可以進(jìn)行一次抽獎(jiǎng)活動(dòng),規(guī)則如下:在三棱錐中,、均是邊長(zhǎng)為2的正三角形,,現(xiàn)從寫有數(shù)字1~8的八個(gè)標(biāo)簽中隨機(jī)選擇兩個(gè)分別貼在、兩個(gè)頂點(diǎn),記頂點(diǎn)、上的數(shù)字分別為和,若為側(cè)棱上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),滿足,當(dāng)“二面角大于”即為中獎(jiǎng),求中獎(jiǎng)的概率.19.如圖,在四棱錐中,底面為正方形,,是中點(diǎn),平面,.(1)求四棱錐體積最大值;(2)設(shè),為線段上的動(dòng)點(diǎn).①求平面與平面的夾角余弦值的取值范圍;②四棱錐外接球記為球,當(dāng)為線段中點(diǎn)時(shí),求平面截球所得的截面面積.

數(shù)學(xué)試卷考試說明:本試卷分第I卷(選擇題)和第II卷(非選擇題)兩部分,滿分150分.考試時(shí)間為120分鐘.1.答題前,考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫清楚.2.選擇題必須使用2B鉛筆填涂,非選擇題必須使用0.5毫米黑色字跡簽字筆書寫,字體工整,字跡清楚.3.請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答,超出答題區(qū)域書寫的答案無效,在草稿紙、試題卷上答題無效.4.保持卡面清潔,不得折疊、不要弄破、弄皺,不準(zhǔn)使用涂改液、刮紙刀.第I卷(選擇題,共58分)一、單選題:本題共8小題,每小題5分,共40分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的.1.設(shè)集合,,則()A. B.C. D.【答案】B【解析】【分析】分別求出集合,,再根據(jù)交集的定義求.【詳解】對(duì)集合:因?yàn)?,所以,即;?duì)集合:因?yàn)楹愠闪?,所?所以.故選:B2.已知是關(guān)于的方程的一個(gè)根,則()A.20 B.22 C.30 D.32【答案】D【解析】【分析】根據(jù)虛根成對(duì)原理可知方程的另一個(gè)虛根為,再由韋達(dá)定理計(jì)算可得.【詳解】因?yàn)槭顷P(guān)于的方程的一個(gè)根,所以方程的另一個(gè)虛根為,所以,解得,所以.故選:D.3.已知,,,則的最小值為()A.2 B. C. D.4【答案】D【解析】【分析】由已知可得,利用,結(jié)合基本不等式可求最小值.【詳解】因?yàn)?,所以,所以,所以,所以,?dāng)且僅當(dāng),即時(shí)等號(hào)成立,所以的最小值為.故選:D.4.數(shù)列中,若,,,則數(shù)列的前項(xiàng)和()A. B. C. D.【答案】C【解析】【分析】結(jié)合遞推關(guān)系利用分組求和法求.【詳解】因?yàn)?,,所以,,,,,又,,,所?故選:C.5.在中,為中點(diǎn),,,若,則()A. B. C. D.【答案】C【解析】【分析】選擇為平面向量的一組基底,表示出,再根據(jù)表示的唯一性,可求的值.【詳解】選擇為平面向量的一組基底.因?yàn)闉橹悬c(diǎn),所以;又.由.故選:C6.在三棱柱中,點(diǎn)在棱上,且,點(diǎn)為中點(diǎn),點(diǎn)在棱上,若平面,則()A.2 B.3 C.4 D.5【答案】B【解析】【分析】根據(jù)已知條件及線面平行的判定定理,利用面面平行的判定定理和性質(zhì)定理,結(jié)合平行四邊形的性質(zhì)即可得結(jié)論.【詳解】依題意,作出圖形如圖所示設(shè)為的中點(diǎn),因?yàn)闉榈闹悬c(diǎn),所以,又平面,平面,所以平面,連接,又因?yàn)槠矫?,,平面,所以平面平面,又平面平面,平面,所以,又,所以四邊形是平行四邊形,所以,所以,又,所以,所以,所?故選:B.7.已知偶函數(shù)定義域?yàn)椋?,?dāng)時(shí),,則函數(shù)在區(qū)間上所有零點(diǎn)的和為()A. B. C. D.【答案】A【解析】【分析】函數(shù)在區(qū)間上的零點(diǎn)的集合等于函數(shù)和函數(shù)在區(qū)間內(nèi)的交點(diǎn)橫坐標(biāo)的集合,分析函數(shù)的圖象特征,作出兩函數(shù)的圖象,觀察圖象可得結(jié)論.【詳解】因?yàn)楹瘮?shù),的零點(diǎn)的集合與方程在區(qū)間上的解集相等,又方程可化為,所以函數(shù),的零點(diǎn)的集合與函數(shù)和函數(shù)在區(qū)間內(nèi)的交點(diǎn)橫坐標(biāo)的集合相等,因?yàn)楹瘮?shù)為定義域?yàn)榈呐己瘮?shù),所以,函數(shù)的圖象關(guān)于軸對(duì)稱,因?yàn)?,取可得,,所以函?shù)為偶函數(shù),所以函數(shù)的圖象關(guān)于對(duì)稱,又當(dāng)時(shí),,作出函數(shù),的區(qū)間上的圖象如下:觀察圖象可得函數(shù),的圖象在區(qū)間上有個(gè)交點(diǎn),將這個(gè)交點(diǎn)的橫坐標(biāo)按從小到大依次記為,則,,,,所以函數(shù)在區(qū)間上所有零點(diǎn)的和為.故選:A.8.已知平面向量,,,滿足,且,,則的最小值為()A. B.0 C.1 D.2【答案】B【解析】【分析】可設(shè),,,由得到滿足的關(guān)系,再求的最小值.【詳解】可設(shè),,,則.可設(shè):,則.故選:B【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:由題意可知:,都是單位向量,且夾角確定,所以可先固定,,這樣就只有發(fā)生變化,求最值就簡(jiǎn)單了一些.二、多選題:本題共3小題,每小題6分,共18分.在每小題給出的選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求,全部選對(duì)的得6分,部分選對(duì)的得部分分,有選錯(cuò)的得0分.9.對(duì)于函數(shù),下列說法正確的是()A.函數(shù)的最大值為B.是函數(shù)圖象的一個(gè)對(duì)稱中心C.是函數(shù)圖象的一個(gè)對(duì)稱軸D.將函數(shù)的圖象向右平移個(gè)單位,即可得到函數(shù)的圖象【答案】ACD【解析】【分析】先利用兩角和與差的三角函數(shù)公式和二倍角公式,把函數(shù)化成的形式,再對(duì)函數(shù)的性質(zhì)進(jìn)行分析,判斷各選項(xiàng)是否正確.【詳解】因?yàn)?所以,故A正確;函數(shù)對(duì)稱中心的縱坐標(biāo)必為,故B錯(cuò)誤;由,得函數(shù)的對(duì)稱軸方程為:,.令,得是函數(shù)的一條對(duì)稱軸.故C正確;將函數(shù)的圖象向右平移個(gè)單位,得,即將函數(shù)的圖象向右平移個(gè)單位,可得到函數(shù)的圖象.故D正確.故選:ACD10.在正方形中,,為中點(diǎn),將沿直線翻折至位置,使得二面角為直二面角,若為線段的中點(diǎn),則下列結(jié)論中正確的是()A.若點(diǎn)在線段上,則的最小值為B.三棱錐的體積為C.異面直線、所成角為D.三棱錐外接球的表面積為【答案】AC【解析】【分析】對(duì)于A,的最小值為可判斷A;對(duì)于B,過作于,求得,可求三棱錐的體積判斷B;對(duì)于C;取的中點(diǎn),則,取的中點(diǎn),連接,求得,由余弦定理可求異面直線、所成的角判斷C;對(duì)于D,取的中點(diǎn),過點(diǎn)在平面內(nèi)作的垂線交于,求得外接球的半徑,進(jìn)而可求表面積判斷D.【詳解】對(duì)于A,將沿直線翻折至,可得的最小值為,故A正確;對(duì)于B,過作于,因?yàn)槎娼菫橹倍娼?,所以平面平面,又平面平面,所以平面,由題意可得,由勾股定理可得,由,即,解得,因?yàn)闉榫€段的中點(diǎn),所以到平面的距離為,又,所以,故B錯(cuò)誤;對(duì)于C,取的中點(diǎn),則,且,,所以,因?yàn)椋允钱惷嬷本€、所成的角,取的中點(diǎn),連接,可得,所以,在中,可得,由余弦定理可得,所以,在中,由余弦定理可得,所以,所以異面直線、所成的角為,故C正確;對(duì)于D,取的中點(diǎn),過點(diǎn)在平面內(nèi)作的垂線交于,易得是的垂直平分線,所以是的外心,又平面平面,又平面平面,所以平面,又因?yàn)橹苯侨切蔚耐庑模允侨忮F的外球的球心,又,所以,所以三棱錐外接球的表面積為,故D錯(cuò)誤.故選:AC.11.已知函數(shù),則下列結(jié)論中正確的是()A.函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn)B.恒成立C.若方程有兩個(gè)不等實(shí)根,則的范圍是D.直線與函數(shù)圖象有兩個(gè)交點(diǎn)【答案】BCD【解析】【分析】分和兩種情況探討的符號(hào),判斷A的真假;轉(zhuǎn)化為研究函數(shù)的最小值問題,判斷B的真假;把方程有兩個(gè)不等實(shí)根,為有兩個(gè)根的問題,構(gòu)造函數(shù),分析函數(shù)的圖象和性質(zhì),可得的取值范圍,判斷C的真假;直線與函數(shù)圖象有兩個(gè)交點(diǎn)轉(zhuǎn)化為有兩解,分析函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù),可判斷D的真假.【詳解】對(duì)A:當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),;時(shí),,所以函數(shù)只有1個(gè)零點(diǎn).A錯(cuò)誤;對(duì)B:欲證,須證在上恒成立.設(shè),則,由;由.所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.所以的最小值為,因?yàn)?,所?故B正確;對(duì)C:.設(shè),則,.由;由.所以在上單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減.所以的最大值為:,又當(dāng)時(shí),.如圖所示:所以有兩個(gè)解時(shí),.故C正確;對(duì)D:?jiǎn)栴}轉(zhuǎn)化為方程:有兩解,即有兩解.設(shè),,所以.由;由.所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.所以的最大值為.因?yàn)?,,所以所?且當(dāng)且時(shí),;時(shí),.所以函數(shù)的圖象如下:所以有兩解成立,所以D正確.故選:BCD【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:導(dǎo)數(shù)問題中,求參數(shù)的取值范圍問題,通常有如下方法:(1)分離參數(shù),轉(zhuǎn)化為不含參數(shù)的函數(shù)的值域問題求解.(2)轉(zhuǎn)化為含參數(shù)的函數(shù)的極值問題求解.第II卷(非選擇題,共92分)三、填空題:本大題共3小題,每小題5分,共15分.將答案填在答題卡相應(yīng)的位置上.12.等差數(shù)列中,是其前項(xiàng)和.若,,則______.【答案】【解析】【分析】設(shè)數(shù)列的公差為,將條件關(guān)系轉(zhuǎn)化為的方程,解方程求,由此可求結(jié)論.【詳解】設(shè)等差數(shù)列的公差為,因?yàn)?,,所以,,所以,,所以,故答案為?13.在中,,的平分線與交于點(diǎn),且,,則的面積為______.【答案】【解析】【分析】根據(jù)三角形面積公式,余弦定理列方程求,再由三角形面積公式求結(jié)論.【詳解】因?yàn)?,為的平分線,所以,又,所以,由余弦定理可得,又,所以所以,所以的面積.故答案為:.14.已知三棱錐中,平面,,,,,、分別為該三棱錐的內(nèi)切球和外接球上的動(dòng)點(diǎn),則線段的長(zhǎng)度的最小值為______.【答案】【解析】【分析】根據(jù)已知可得的中點(diǎn)外接球的球心,求得外接球的半徑與內(nèi)切球的半徑,進(jìn)而求得兩球心之間的距離,可求得線段的長(zhǎng)度的最小值.【詳解】因?yàn)槠矫?,所以是直角三角形,所以,,在中,由余弦定理得,所以,所以,所以是直角三角形,所以,因?yàn)槠矫?,平面,所以,又,平面,結(jié)合已知可得平面,所以是直角三角形,從而可得的中點(diǎn)外接球的球心,故外接球的半徑為,設(shè)內(nèi)切球的球心為,半徑為,由,根據(jù)已知可得,所以,所以,解得,內(nèi)切球在平面的投影為內(nèi)切球的截面大圓,且此圓與的兩邊相切(記與的切點(diǎn)為),球心在平面的投影為在的角平分線上,所以,由上易知,所以,過作于,,從而,所以,所以兩球心之間的距離,因?yàn)?、分別為該三棱錐的內(nèi)切球和外接球上的動(dòng)點(diǎn),所以線段的長(zhǎng)度的最小值為.故答案為:.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:首先確定內(nèi)外切球球心位置,進(jìn)而求兩球半徑和球心距離,再利用空間想象判斷兩球心與位置關(guān)系求最小值.四、解答題:本題共5小題,共77分.解答應(yīng)寫出必要的文字說明、證明過程或演算步驟.15.在三棱柱中,,,,,為中點(diǎn).(1)求證:平面;(2)求直線與平面所成角的正弦值.【答案】(1)證明見解析(2)【解析】【分析】(1)由題意可得,利用勾股定理的逆定理可得,可證結(jié)論;(2)以為坐標(biāo)原點(diǎn),所在直線為,過作的平行線為軸建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系,利用向量法可求得直線與平面所成角的正弦值.【小問1詳解】連接,因?yàn)?,為中點(diǎn),所以,因?yàn)?,所以,所以,又,所以,所以,又,平面,所以平面;【小?詳解】以為坐標(biāo)原點(diǎn),所在直線為,過作平行線為軸建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系,因?yàn)?,所以,則,則,設(shè)平面的一個(gè)法向量為,則,令,則,所以平面的一個(gè)法向量為,又,所以,設(shè)直線與平面所成的角為,則,所以直線與平面所成角的正弦值為.16.已知函數(shù).(1)討論函數(shù)的單調(diào)性;(2)設(shè)函數(shù),若在恒成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1)答案見解析(2)的取值范圍為.【解析】【分析】(1)求函數(shù)的定義域及導(dǎo)函數(shù),分別在,,,條件下研究導(dǎo)數(shù)的取值情況,判斷函數(shù)的單調(diào)性;(2)由條件可得,設(shè),利用導(dǎo)數(shù)求其最小值,由此可得結(jié)論.【小問1詳解】函數(shù)的定義域?yàn)?,?dǎo)函數(shù),當(dāng)時(shí),,函數(shù)在上單調(diào)遞增,當(dāng)且時(shí),即時(shí),,函數(shù)在上單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),函數(shù)在上單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),方程有兩個(gè)不等實(shí)數(shù)根,設(shè)其根為,,則,,由,知,,,所以當(dāng)時(shí),,函數(shù)在上單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),,函數(shù)在上單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),,函數(shù)在上單調(diào)遞增,所以當(dāng)時(shí),函數(shù)在上單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),函數(shù)在上單調(diào)遞增,函數(shù)在上單調(diào)遞減,函數(shù)在上單調(diào)遞增,【小問2詳解】因?yàn)?,,所以,不等式可化為,因?yàn)樵诤愠闪?,所以設(shè),則,當(dāng)時(shí),,函數(shù)在上單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),,函數(shù)在上單調(diào)遞減,所以當(dāng)時(shí),函數(shù)取最小值,最小值為,故,所以的取值范圍為.17.已知在銳角中,,,分別為內(nèi)角,,的對(duì)邊,.(1)求;(2)若,為中點(diǎn),,求;(3)若,求內(nèi)切圓半徑的取值范圍.【答案】(1)(2)(3)【解析】【分析】(1)利用正弦定理進(jìn)行邊化角,再結(jié)合三角形內(nèi)角和定理及兩角和與差的三角函數(shù)公式,可求,進(jìn)而得到角.(2)利用向量表示,借助向量的數(shù)量積求邊.(3)利用與正弦定理表示出,借助三角函數(shù)求的取值范圍.【小問1詳解】因?yàn)?,根?jù)正弦定理,得,所以,因?yàn)?,所以,所?【小問2詳解】因?yàn)闉橹悬c(diǎn),所以,所以,所以,解得或(舍去),故.【小問3詳解】由正弦定理:,所以,,因?yàn)?,所以,所以,,設(shè)內(nèi)切圓半徑為,則.因?yàn)闉殇J角三角形,所以,,所以,所以,即,即內(nèi)切圓半徑的取值范圍是:.18.某汽車銷售公司為了提升公司的業(yè)績(jī),將最近一段時(shí)間內(nèi)每日的汽車銷售情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),如圖所示.(1)求的值,并求該公司這段時(shí)間內(nèi)每日汽車銷售量的第60百分位數(shù);(2)以頻率估計(jì)概率,若在這段時(shí)間內(nèi)隨機(jī)選擇4天,設(shè)每日汽車銷售量在內(nèi)的天數(shù)為,在恰有1天的汽車銷售量不超過150輛的條件下,求的分布列及數(shù)學(xué)期望;(3)為增加銷售量,公司規(guī)定顧客每購(gòu)買一輛汽車可以進(jìn)行一次抽獎(jiǎng)活動(dòng),規(guī)則如下:在三棱錐中,、均是邊長(zhǎng)為2的正三角形,,現(xiàn)從寫有數(shù)字1~8的八個(gè)標(biāo)簽中隨機(jī)選擇兩個(gè)分別貼在、兩個(gè)頂點(diǎn),記頂點(diǎn)、上的數(shù)字分別為和,若為側(cè)棱上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),滿足,當(dāng)“二面角大于”即為中獎(jiǎng),求中獎(jiǎng)的概率.【答案】(1),175(2)分布列見解析,(3)【解析】【分析】(1)根據(jù)頻率之和為1可求的值,再根據(jù)百分位數(shù)的概念求第60百分位數(shù).(2)根據(jù)條件概率計(jì)算,求的分布列和期望.(3)根據(jù)二面角大于,求出可對(duì)應(yīng)的情況,再求中獎(jiǎng)的概率.【小問1詳解】由.因?yàn)椋海?,所以每日汽車銷售量的第60百分位數(shù)在,且為.【小問2詳解】因?yàn)槌槿〉?天汽車銷售量不超過150輛的概率為,抽取的1天汽車銷售量在內(nèi)的概率為.所以:在恰有1天的汽車銷售量不超過150輛的條件下,抽取的1天汽車銷售量在內(nèi)的概率為.由題意,的值可以為:0,1,2,3.且,,,.所以的分布列為:01

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