理科数学试题
一、单选题(每小题3分,共36分) 1.23242535表示为( )
23A.A35
13B.A23
12C.A35
13D.A35
2.若4名学生报名参加数学.物理.化学兴趣小组,每人选报1项,则不同的报名方式有( ) A.81种 A.144 A.30 A.20个 ( )
B.64种 B.72 B.60 B.16个
C.24种 C.36 C.120 C.12个
D.6种 D.12 D.240 D.10个
3.5人站成一排,若甲.乙彼此不相邻,则不同的排法种数共有( )
4.5人排成一排照相,甲排在乙左边(可以相邻,也可以不相邻)的排法总数为( ) 5.用数字0,1,2,3可以组成无重复数字的四位偶数( )
6.如图所示,在由二项式系数构成的杨辉三角中,第m行中从左至右第14个数与第15个数的比为2∶3,则m
A.40
B.50
C.34
D.32
7.若(12x)2020b0b1(1x)b2(1x)2b2020(1x)2020,则A.-1
B.1
C.0
bb1b2b3232020的值为( ) 20202222D.220201
8.从6男2女共8名学生中选出队长1人,副队长1人,普通队员2人组成4人服务队,要求服务队中至少有1名女生,共有不同的选法种数为( ) A.420 9.15A.2
2020B.660 C.840 D.880
4被7除后余数是( )
B.3
C.4
D.5
10.疫情期间,上海某医院安排5名专家到3个不同的区级医院支援,每名专家只去一个区级医院,每个区级医院至少安排一名专家,则不同的安排方法共有( ) A.60种 种数为( )
B.90种
C.150种
D.240种
11.把14个相同的球全部放入编号为1、2、3的三个盒内,要求盒内的球数不小于盒号数,则不同的放入方法
A.36 A.78
B.45 B.102
C.72 C.114
D.165 D.120
12.有7张卡片分别写有数字1,1,1,2,2,3,4,从中任取4张,可排出不同的四位数个数为( ) 二、填空题(每小题4分,共16分)
3n64n2n13.若C18,则C8C18______.
114.x3x2nnN展开式中只有第6项系数最大,则其常数项为______.
*15.用红、黄、蓝、绿四种颜色给如图中五个区域进行涂色,要求相邻区域所涂颜色不同,共有______种不同的涂色方法.(用数字回答)
16.已知数列an,ai{1,0,1},i1,2,3,4,5,6.满足条件“0a1a2a3a4a5a63”的数列个数为______.(用数字回答) 三、解答题(共48分)
17.(本小题满分8分)已知数列an是等差数列,且a36,a60. (1)求数列an的通项公式;
(2)若等比数列bn满足b1a2,b2a1a2a3,求数列bn的前n项和Sn. 18.(本小题满分10分)已知函数f(x)3sin2x2sin2x. (1)求函数f(x)的单调递增区间;
(2)当x,时,求函数f(x)的值域. 36n119.(本小题满分10分)二项式3x的二项式系数和为256. 32x(1)求展开式中二项式系数最大的项: (2)求展开式中各项的系数和;
(3)展开式中是否有有理项,若有,求其系数;若没有,说明理由
20.(本小题满分10分)已知圆C:(x1)y13和直线l:yxm,l与圆C交于A,B两点. (1)若m1,求弦长AB;
(2)O为坐标原点,若AOB90,求直线l的方程.
2221.(本小题满分10分)如图,四棱锥PABCD中,底面ABCD是平行四边形,平面PDC平面ABCD,
ACADPDPC,DAC90,M在PB上.
(1)若点M是PB的中点,求证:PA平面CDM;
(2)在线段PB上确定点M的位置,使得二面角DMCB的余弦值为6. 3理科数学答案与解析
一、选择题(本大题共12小题,每小题3分,共36分) 1.【答案】D
13【详解】根据排列数公式可得:23242535A35,故选:D.
2.【答案】A
【详解】每位学生都有3种选择,则4位学生的报名方式共有3481种.故选:A. 3.【答案】B
3【详解】先对除甲.乙两人的其他3人排列,有A3种,3个人排列后有4个空,然后甲、乙两人从这4个空中32选2个空排列即可,所以共有A3A4324372种方法,故选:B
4.【答案】B
5【详解】先5人全排列有A5120种不同的排法,甲排在乙左边的机会与排在右边的机会相同,所以甲排在
乙左边(可以相邻,也可以不相邻)的排法总数为故选:B 5.【答案】D
151A512060种. 22【详解】由0,1,2,3组成无重复数字的四位偶数,这四个数字全部取出,有两类办法:
31个位数字为0时,有A3种;个位数字为2时,先排最高位有C2,再排除2和最高位数字外的余下两个数字有212种,共有C2种,所以成无重复数字的四位偶数有 A2A2312A3C2A26410.故选:D
6.【答案】C
r【详解】:二项式展开式第r1项的系数为Tr1Cm,第m行的第14个和第15个的
二项式系数分别为C故选:C. 7.【答案】A
13
m与
C14m,
13Cm1422,解得m34, 14,整理得
m133Cm3【详解】令f(x)(12x)2020,则b0f(1)(1)20201,
b0bb1b2b31232020f0,因此, 222220202bb1b2b31232020ff(1)011.故选:A. 2020222228.【答案】B
22【详解】从6男2女共8名学生中选出队长1人,副队长1人,普通队员2人组成4人服务队,共有A8C684022种选法,其中不含女生的有A6所以服务队中至少有1名女生的选法种数为840180660.C4180种选法,
故选:B 9.【答案】C
【详解】因为1520204(114)20204,
0122020C2020C202014C2020142C20201420204, 12202011C202014C2020142C2020142020,
2020所以154被7除后余数是4,故选:C
10.【答案】C
【详解】5名专家到3个不同的区级医院,分为1,2,2和1,1,3两种情况;分为1,2,2
113122C5C4C23C5C4C33时安排有;分为1,1,3时安排有A3,所以一共有 A322A2A2122113C5C4C23C5C4C33AA3150,故选:C 322A2A211.【答案】B
【详解】根据题意,先在14个球种取出1个球放到编号为2的盒子里,再取出2个球放在编号为3的盒子里,此时只需将剩下的11个球,分为3组,每组至少一个,分别放到三个盒子里即可;将11个球排成一列,排好
2后,有10个空位,在10个空位中任取2个,插入挡板,有C1045种方法,即有45种将11个球分为3组
的方法,将分好的3组对应3个盒子,即可满足盒内的球数不小于盒号数,则盒内的球数不小于盒号数的放入方法有45种,故选:B. 12.【答案】C
【详解】根据题意,分四种情况讨论:
①取出四张卡片中没有重复数字,即取出四张卡片中的数字为1,2,3,4;
4此时有A424种顺序,可以排出24个四位数.
②取出四张卡片中4有2个重复数字,则2个重复的数字为1或2,
2若重复的数字为1,在2,3,4中取出2个,有C33种取法,安排在四个位置中, 2有A412种情况,剩余位置安排数字1,可以排出31236个四位数
同理,若重复的数字为2,也可以排出36个重复数字;
2③若取出的四张卡片为2张1和2张2,在4个位置安排两个1,有C46种情况,
剩余位置安排两个2,则可以排出616个四位数;
④取出四张卡片中有3个重复数字,则重复数字为1,在2,3,4中取出1个卡片,
11有C33种取法,安排在四个位置中,有C44种情况,剩余位置安排1,
可以排出3412个四位数,则一共有243636612114个四位数,故选C. 二.填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分) 13.【答案】28
3n64n22【详解】由C18,得3n64n2或3n64n218,解得n2,或n8舍去,C8C1828.
故答案为:28. 14.【答案】210
1【详解】由己知x3x2nnN展开式中只有第6系数为C*rr1010r5所以展开式有11项,所以2n最大,
2n10,
即n5,又展开式的通项为Tr1C(x)64的常数项为C10C10210.
55r51r3C10x6,令5r0,解得r6,所以展开式
6x15.【答案】72
4【详解】若四种颜色全部用到,则A,C同色或BD同色,则共有2A4若只用三种颜色涂色,22448种;3则A,C同色且B、D同色,共有A443224种,根据分类加法计数原理可得,共有482472种涂
色方法.故答案为:72. 16.【答案】233
【详解】因为ai{1,0,1},i1,2,3,4,5,6,所以ai只能取0或1,而
0a1a2a3a4a5a63,所以a1,a2,a3,a4,a5,a6中出现0的个数可以是6个、5个、
4个、3个,若出现6个0,则数列为常数列,共有1个常数列,若出现5个0,则出现一个ai1,ai112有两种取法,共有C6212,若出现4个0,则出现两个ai1,共有C62215460,若出现3个30,则出现三个ai1,共有C623208160,综上所述,数列的个数为11260160233.
三、解答题(本大题共4小题,共48分) 17.(本小题满分8分)
【详解】(1)设等差数列an的公差为d,因为a36,a60,可得*解得a110,d2,所以an10(n1)22n12,nN.
a12d6,
a15d0(2)设等比数列bn的公比为q,因为b2a1a2a33a2,b1a222128,
b11qn813nb23a2解得q3,所以Sn413n.
b1a21q1318.(本小题满分10分)
【详解】(1)因为f(x)3sin2x1cos2x2sin2x令1, 622k2x622k,解得6kx3k,kZ
所以函数f(x)的单调增区间为k6,k(kZ). 3(2)因为x5,,所以2x,,
66636所以sin2x1,所以f(x)的值域为[1,2]. 1,6219.(本小题满分10分)
1n2256, 【解析】因为二项式3x的二项式系数和为256,所以32x解得n8.
n(1)
n8,则展开式的通项Tr1Cr8x38r82r1r13C8x3.
22xr135∴二项式系数最大的项为T5C
82484111(2)令二项式中的x1,则二项展开式中备项的系数和为1.
22256(3)由通项公式及0r8且rZ得当r1,4,7时为有理项;
8813511471系数分别为C4,C8,. C88162221814720.(本小题满分10分)
【详解】(1)当m1时,直线方程为:xy10,圆C的圆心坐标为C(1,0),半径r13. 圆心C到直线的距离d2|11|2,则弦长 22|AB|2132211.
(2)联立yxm22,得2x(2m2)xm120, 22(x1)y13222由(2m2)8m120,解得m2m250.(*)
m212设 Ax1,y1,Bx2,y2,则x1x21m,x1x2,由AOB90得
2OAOBx1x2y1y2x1x2x1mx2m2x1x2mx1x2m2 m212m(1m)m20
解得:m4或m3,符合(*).直线l的方程为:yx4或yx3. 21.(本小题满分10分)
【解析】(1)证明:取DC的中点O,连接PO,OA.
则PODC,AODC,又POOAO,从而CD平面PAO,故CDPA.
取PA的中点N,连接ON,MN,则ONPA.由M为PB中点,得四边形MNOC为平行四边形,所以
CM//ON,所以CMPA.又CM平面CDM,CD平面CDM,
CMCDC,所以PA平面CDM.
(2)解:由平面PDC平面ABCD得PO平面ABCD,故以OA,OC,OP所在直线分别为x轴,y轴,z轴建立如图所示空间直角坐标系,设DC2,由已知得:
D(0,1,0),C(0,1,0),B(1,2,0),P(0,0,1),设平面MCB的法向量为n1x1,y1,1,
由CB(1,1,0),CP(0,1,1),得:
x11n1CBx1y10 ,则n1(1,1,1). n1CPy110y11设PMPB(01),则M(,2,1),从而DC(0,2,0),CM(,21,1),设平面DCM的法向量为n2x2,y2,1,则由
1nDC2y0x2112,则n,0,1 2n2CMx2(21)y210y101161所以cosn1,n2,解得. 223131故当点M是PB的中点时,二面角DMCB的余弦值为
6. 3
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