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陜西省西安三中2024屆數(shù)學(xué)高二下期末質(zhì)量檢測(cè)模擬試題考生請(qǐng)注意:1.答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫(xiě)在試卷密封線內(nèi),不得在試卷上作任何標(biāo)記。2.第一部分選擇題每小題選出答案后,需將答案寫(xiě)在試卷指定的括號(hào)內(nèi),第二部分非選擇題答案寫(xiě)在試卷題目指定的位置上。3.考生必須保證答題卡的整潔??荚嚱Y(jié)束后,請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題:本題共12小題,每小題5分,共60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.某創(chuàng)業(yè)公司共有36名職工,為了了解該公司職工的年齡構(gòu)成情況,隨機(jī)采訪了9位代表,將數(shù)據(jù)制成莖葉圖如圖,若用樣本估計(jì)總體,年齡在內(nèi)的人數(shù)占公司總?cè)藬?shù)的百分比是(精確到)()A. B. C. D.2.已知函數(shù)在區(qū)間內(nèi)沒(méi)有極值點(diǎn),則的取值范圍為A. B. C. D.3.己知變量x,y的取值如下表:x3456y2.5344.5由散點(diǎn)圖分析可知y與x線性相關(guān),且求得回歸方程為,據(jù)此預(yù)測(cè):當(dāng)時(shí),y的值約為A.5.95 B.6.65 C.7.35 D.74.已知點(diǎn),則它的極坐標(biāo)是()A. B.C. D.5.已知實(shí)數(shù),滿足條件,則的取值范圍是()A. B. C. D.6.若,則()A. B. C.或 D.或7.已知函數(shù),下面結(jié)論錯(cuò)誤的是()A.函數(shù)的最小正周期為 B.函數(shù)在區(qū)間上是增函數(shù)C.函數(shù)的圖像關(guān)于直線對(duì)稱(chēng) D.函數(shù)是奇函數(shù)8.某次聯(lián)歡會(huì)要安排3個(gè)歌舞類(lèi)節(jié)目、2個(gè)小品類(lèi)節(jié)目和1個(gè)相聲類(lèi)節(jié)目的演出順序,則同類(lèi)節(jié)目不相鄰的排法種數(shù)是A.72 B.120 C.144 D.1689.已知是定義在上的可導(dǎo)函數(shù),的圖象如下圖所示,則的單調(diào)減區(qū)間是()A. B. C. D.10.已知均為實(shí)數(shù),若(為虛數(shù)單位),則()A.0 B.1 C.2 D.-111.已知函數(shù),則函數(shù)g(x)=xf(x)﹣1的零點(diǎn)的個(gè)數(shù)為()A.2 B.3 C.4 D.512.對(duì)于平面上點(diǎn)和曲線,任取上一點(diǎn),若線段的長(zhǎng)度存在最小值,則稱(chēng)該值為點(diǎn)到曲線的距離,記作,若曲線是邊長(zhǎng)為的等邊三角形,則點(diǎn)集所表示的圖形的面積為()A. B. C. D.二、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分。13.已知直線與曲線相切,則的值為_(kāi)__________.14.已知空間整數(shù)點(diǎn)的序列如下:,,,,,,,,,,,,,,…,則是這個(gè)序列中的第____________個(gè).15.設(shè)、滿足約束條件,則的最大值為_(kāi)_____.16.已知球O是正三棱錐(底面為正三角形,頂點(diǎn)在底面的射影為底面中心)A-BCD的外接球,BC=3,AB=23,點(diǎn)E在線段BD上,且BD=3BE,過(guò)點(diǎn)E作圓O的截面,則所得截面圓面積的取值范圍是__三、解答題:共70分。解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟。17.(12分)已知.(Ⅰ)計(jì)算的值;(Ⅱ)若,求中含項(xiàng)的系數(shù);(Ⅲ)證明:.18.(12分)已知(a∈R).(1)當(dāng)時(shí),判斷f(x)在定義域上的單調(diào)性;(2)若f(x)在[1,e]上的最小值為,求a的值;(3)若f(x)<x2在(1,+∞)上恒成立,試求19.(12分)為評(píng)估設(shè)備生產(chǎn)某種零件的性能,從設(shè)備生產(chǎn)零件的流水線上隨機(jī)抽取100件零件作為樣本,測(cè)量其直徑后,整理得到下表:直徑5859616263646566676869707173合計(jì)件數(shù)11356193318442121100經(jīng)計(jì)算,樣本的平均值,標(biāo)準(zhǔn)差,以頻率值作為概率的估計(jì)值,用樣本估計(jì)總體.(1)將直徑小于等于或直徑大于的零件認(rèn)為是次品,從設(shè)備的生產(chǎn)流水線上隨意抽取3個(gè)零件,計(jì)算其中次品個(gè)數(shù)的數(shù)學(xué)期望;(2)為評(píng)判一臺(tái)設(shè)備的性能,從該設(shè)備加工的零件中任意抽取一件,記其直徑為,并根據(jù)以下不等式進(jìn)行評(píng)判(表示相應(yīng)事件的概率):①;②;③.評(píng)判規(guī)則為:若同時(shí)滿足上述三個(gè)不等式,則設(shè)備等級(jí)為甲;僅滿足其中兩個(gè),則等級(jí)為乙;若僅滿足其中一個(gè),則等級(jí)為丙;若全部不滿足,則等級(jí)為丁,試判斷設(shè)備的性能等級(jí)并說(shuō)明理由.20.(12分)在中,已知的平分線交于點(diǎn),.(1)求與的面積之比;(2)若,,求和.21.(12分)某輪胎集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的輪胎的寬度(單位:)服從正態(tài)分布,公司規(guī)定:輪胎寬度不在內(nèi)將被退回生產(chǎn)部重新生產(chǎn).(1)求此輪胎不被退回的概率(結(jié)果精確到);(2)現(xiàn)在該公司有一批輪胎需要進(jìn)行初步質(zhì)檢,檢驗(yàn)方案是從這批輪胎中任取件作檢驗(yàn),這件產(chǎn)品中至少有件不被退回生產(chǎn)部,則稱(chēng)這批輪胎初步質(zhì)檢合格.(?)求這批輪胎初步質(zhì)檢合格的概率;(??)若質(zhì)檢部連續(xù)質(zhì)檢了批輪胎,記為這批輪胎中初步質(zhì)檢合格的批數(shù),求的數(shù)學(xué)期望.附:若,則.22.(10分)已知函數(shù).(1)若,求函數(shù)的最大值;(2)令,討論函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;(3)若,正實(shí)數(shù)滿足,證明.
參考答案一、選擇題:本題共12小題,每小題5分,共60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、A【解題分析】
求出樣本平均值與方差,可得年齡在內(nèi)的人數(shù)有5人,利用古典概型概率公式可得結(jié)果.【題目詳解】,,年齡在內(nèi),即內(nèi)的人數(shù)有5人,所以年齡在內(nèi)的人數(shù)占公司總?cè)藬?shù)的百分比是等于,故選A.【題目點(diǎn)撥】樣本數(shù)據(jù)的算術(shù)平均數(shù)公式.樣本方差公式,標(biāo)準(zhǔn)差.2、D【解題分析】
利用三角恒等變換化簡(jiǎn)函數(shù)的解析式,再根據(jù)正弦函數(shù)的極值點(diǎn),可得2kπ2ωπ4ωπ2kπ,或2kπ2ωπ4ωπ2kπ,k∈Z,由此求得ω的取值范圍.【題目詳解】∵函數(shù)=sin2ωx﹣2?1=sin2ωxcos2ωx+1=2sin(2ωx)+1在區(qū)間(π,2π)內(nèi)沒(méi)有極值點(diǎn),∴2kπ2ωπ4ωπ2kπ,或2kπ2ωπ4ωπ2kπ,k∈Z.解得kω,或kω,令k=0,可得ω∈故選D.【題目點(diǎn)撥】本題主要考查三角恒等變換,正弦函數(shù)的極值點(diǎn),屬于中檔題.3、B【解題分析】
先計(jì)算數(shù)據(jù)的中心點(diǎn),代入回歸方程得到,再代入計(jì)算對(duì)應(yīng)值.【題目詳解】數(shù)據(jù)中心點(diǎn)為代入回歸方程當(dāng)時(shí),y的值為故答案選B【題目點(diǎn)撥】本題考查了數(shù)據(jù)的回歸方程,計(jì)算數(shù)據(jù)中心點(diǎn)代入方程是解題的關(guān)鍵,意在考查學(xué)生的計(jì)算能力.4、C【解題分析】
由計(jì)算即可?!绢}目詳解】在相應(yīng)的極坐標(biāo)系下,由于點(diǎn)位于第四象限,且極角滿足,所以.故選C.【題目點(diǎn)撥】本題考查極坐標(biāo)與直角坐標(biāo)的互化,屬于簡(jiǎn)單題。5、A【解題分析】
作出不等式組對(duì)應(yīng)的平面區(qū)域,利用目標(biāo)函數(shù)的幾何意義,進(jìn)行平移,結(jié)合圖象得到的取值范圍.【題目詳解】解:由得,作出實(shí)數(shù),滿足條件對(duì)應(yīng)的平面區(qū)域,如下圖所示:平移直線,由圖象可知當(dāng)直線經(jīng)過(guò)點(diǎn)時(shí),值最小.由,解得,,由,解得,..故選:A.【題目點(diǎn)撥】本題考查線性規(guī)劃的基本應(yīng)用,利用數(shù)形結(jié)合的方法,屬于基礎(chǔ)題.6、B【解題分析】
根據(jù)組合數(shù)的公式,列出方程,求出的值即可.【題目詳解】∵,∴,或,解得(不合題意,舍去),或;∴的值是1.故選:B.【題目點(diǎn)撥】本題考查了組合數(shù)公式的應(yīng)用問(wèn)題,是基礎(chǔ)題目.7、D【解題分析】試題分析:,所以函數(shù)的最小正周期為,函數(shù)在區(qū)間上是增函數(shù),函數(shù)的圖像關(guān)于直線對(duì)稱(chēng),函數(shù)是偶函數(shù).考點(diǎn):1.三角函數(shù)的周期性;2.三角函數(shù)的奇偶性;3.圖像得對(duì)稱(chēng)軸;4.函數(shù)的單調(diào)性.8、B【解題分析】分兩類(lèi),一類(lèi)是歌舞類(lèi)用兩個(gè)隔開(kāi)共種,第二類(lèi)是歌舞類(lèi)用三個(gè)隔開(kāi)共種,所以N=+=120.種.選B.9、B【解題分析】分析:先根據(jù)圖像求出,即得,也即得結(jié)果.詳解:因?yàn)楫?dāng)時(shí),,所以當(dāng)時(shí),,所以的單調(diào)減區(qū)間是,選B.點(diǎn)睛:函數(shù)單調(diào)性問(wèn)題,往往轉(zhuǎn)化為導(dǎo)函數(shù)符號(hào)是否變號(hào)或怎樣變號(hào)問(wèn)題,經(jīng)常轉(zhuǎn)化為解方程或不等式.10、C【解題分析】
將已知等式整理為,根據(jù)復(fù)數(shù)相等可求得結(jié)果.【題目詳解】由題意得:,即:則:本題正確選項(xiàng):【題目點(diǎn)撥】本題考查復(fù)數(shù)相等的定義,涉及簡(jiǎn)單的復(fù)數(shù)運(yùn)算,屬于基礎(chǔ)題.11、B【解題分析】
由g(x)=xf(x)﹣1=0得f(x),根據(jù)條件作出函數(shù)f(x)與h(x)的圖象,研究?jī)蓚€(gè)函數(shù)的交點(diǎn)個(gè)數(shù)即可得到結(jié)論.【題目詳解】由g(x)=xf(x)﹣1=0得xf(x)=1,當(dāng)x=0時(shí),方程xf(x)=1不成立,即x≠0,則等價(jià)為f(x)=,當(dāng)2<x≤4時(shí),0<x﹣2≤2,此時(shí)f(x)=f(x﹣2)=(1﹣|x﹣2﹣1|)=﹣|x﹣3|,當(dāng)4<x≤6時(shí),2<x﹣2≤4,此時(shí)f(x)=f(x﹣2)=[﹣|x﹣2﹣3|]=﹣|x﹣5|,作出f(x)的圖象如圖,則f(1)=1,f(3)=f(1)=,f(5)=f(3)=,設(shè)h(x)=,則h(1)=1,h(3)=,h(5)=>f(5),作出h(x)的圖象,由圖象知兩個(gè)函數(shù)圖象有3個(gè)交點(diǎn),即函數(shù)g(x)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)為3個(gè),故選:B.【題目點(diǎn)撥】本題主要考查函數(shù)與方程的應(yīng)用,利用條件轉(zhuǎn)化為兩個(gè)函數(shù)圖象的交點(diǎn)個(gè)數(shù)問(wèn)題,利用數(shù)形結(jié)合是解決本題的關(guān)鍵.12、D【解題分析】
根據(jù)可畫(huà)出滿足題意的點(diǎn)所構(gòu)成的平面區(qū)域;分別求解區(qū)域各個(gè)構(gòu)成部分的面積,加和得到結(jié)果.【題目詳解】由定義可知,若曲線為邊長(zhǎng)為的等邊三角形,則滿足題意的點(diǎn)構(gòu)成如下圖所示的陰影區(qū)域其中,,,,,,又又陰影區(qū)域面積為:即點(diǎn)集所表示的圖形的面積為:本題正確選項(xiàng):【題目點(diǎn)撥】本題考查新定義運(yùn)算的問(wèn)題,關(guān)鍵是能夠根據(jù)定義,找到距離等邊三角形三邊和頂點(diǎn)的最小距離小于等于的點(diǎn)所構(gòu)成的區(qū)域,易錯(cuò)點(diǎn)是忽略三角形內(nèi)部的點(diǎn),造成區(qū)域缺失的情況.二、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分。13、【解題分析】
試題分析:設(shè)切點(diǎn),則,,.考點(diǎn):導(dǎo)數(shù)的幾何意義.14、【解題分析】按照規(guī)律:三個(gè)數(shù)字和相等的先看最小數(shù)字,再看第二小的數(shù)字;相同數(shù)字組成的點(diǎn),先看最小數(shù)字排的位置,再看第二小的數(shù)字排的位置。三個(gè)數(shù)字和為的1個(gè),三個(gè)數(shù)字和為的3個(gè),三個(gè)數(shù)字之和為6的是3+6+1=10個(gè),三個(gè)數(shù)字和為7,由組成的共3個(gè),由三個(gè)數(shù)字組成的共6個(gè),所以是第29個(gè)。應(yīng)填答案。點(diǎn)睛:解答本題的關(guān)鍵是搞清題設(shè)中數(shù)組的規(guī)律,然后依據(jù)規(guī)律做出正確的推理和判斷。求解時(shí),先觀察出數(shù)組的規(guī)律是:三個(gè)數(shù)字和相等的先看最小數(shù)字,再看第二小的數(shù)字;相同數(shù)字組成的點(diǎn),先看最小數(shù)字排的位置,再看第二小的數(shù)字排的位置。然后做出推斷:三個(gè)數(shù)字和為的1個(gè),三個(gè)數(shù)字和為的3個(gè),三個(gè)數(shù)字之和為6的是3+6+1=10個(gè),三個(gè)數(shù)字和為7,由組成的共3個(gè),由三個(gè)數(shù)字組成的共6個(gè),進(jìn)而得出是第29個(gè)。15、3【解題分析】
畫(huà)出不等式組表示的平面區(qū)域,數(shù)形結(jié)合即可求得結(jié)果.【題目詳解】畫(huà)出不等式組表示的平面區(qū)域,如下所示:目標(biāo)函數(shù)可轉(zhuǎn)化為,與直線平行.數(shù)形結(jié)合可知,當(dāng)目標(biāo)函數(shù)經(jīng)過(guò)線段上任意一點(diǎn),都可以取得最大值.故.故答案為:.【題目點(diǎn)撥】本題考查簡(jiǎn)單線性規(guī)劃問(wèn)題的處理,屬基礎(chǔ)題.16、[2π,4π]【解題分析】
設(shè)△BDC的中心為O1,球O的半徑為R,連接oO1D,OD,O1E,OE,可得R2=3+(3﹣R)2,解得R=2,過(guò)點(diǎn)E作圓O的截面,當(dāng)截面與OE垂直時(shí),截面的面積最小,當(dāng)截面過(guò)球心時(shí),截面面積最大,即可求解.【題目詳解】如圖,設(shè)△BDC的中心為O1,球O的半徑為R,連接oO1D,OD,O1E,OE,則O1D=3sin60在Rt△OO1D中,R2=3+(3﹣R)2,解得R=2,∵BD=3BE,∴DE=2在△DEO1中,O1E=3+4-2×∴OE=O過(guò)點(diǎn)E作圓O的截面,當(dāng)截面與OE垂直時(shí),截面的面積最小,此時(shí)截面圓的半徑為22-2當(dāng)截面過(guò)球心時(shí),截面面積最大,最大面積為4π.故答案為:[2π,4π]【題目點(diǎn)撥】本題考查了球與三棱錐的組合體,考查了空間想象能力,轉(zhuǎn)化思想,解題關(guān)鍵是要確定何時(shí)取最值,屬于中檔題.三、解答題:共70分。解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟。17、(Ⅰ)-2019;(Ⅱ)196;(Ⅲ)詳見(jiàn)解析.【解題分析】
(Ⅰ)由于,代入-1即可求得答案;(Ⅱ)由于,利用二項(xiàng)式定理即可得到項(xiàng)的系數(shù);(Ⅲ)可設(shè),找出含項(xiàng)的系數(shù),利用錯(cuò)位相減法數(shù)學(xué)思想兩邊同時(shí)乘以,再找出含項(xiàng)的系數(shù),于是整理化簡(jiǎn)即可得證.【題目詳解】解:(Ⅰ)∵,∴;∴;(Ⅱ),中項(xiàng)的系數(shù)為;(Ⅲ)設(shè)(且)①則函數(shù)中含項(xiàng)的系數(shù)為,另一方面:由①得:②①-②得:,所以,所以,則中含項(xiàng)的系數(shù)為,又因?yàn)?,,所以,即,所?【題目點(diǎn)撥】本題主要考查二項(xiàng)式定理的相關(guān)應(yīng)用,意在考查學(xué)生對(duì)于賦值法的理解,計(jì)算能力,分析能力及邏輯推理能力,難度較大.18、(1)見(jiàn)解析;(2)a=-e【解題分析】分析:(1)f(x)的定義域?yàn)?0,+∞),f′(x)=+=,由此利用導(dǎo)數(shù)性質(zhì)能求出f(x)在(0,+∞)上是單調(diào)遞增函數(shù);(2)由(1)根據(jù)a的取值范圍分類(lèi)討論,由此利用導(dǎo)數(shù)性質(zhì)能求出a;(3)由fx<x2?詳解:(1)由題意知f(x)的定義域?yàn)?0,+∞),且f′(x)=+=.∵a>0,∴f′(x)>0,故f(x)在(0,+∞)上是單調(diào)遞增函數(shù).(2)由(1)可知,f′(x)=.①若a≥-1,則x+a≥0,即f′(x)≥0在[1,e]上恒成立,此時(shí)f(x)在[1,e]上為增函數(shù),∴f(x)min=f(1)=-a=,∴a=-(舍去).②若a≤-e,則x+a≤0,即f′(x)≤0在[1,e]上恒成立,此時(shí)f(x)在[1,e]上為減函數(shù),∴f(x)min=f(e)=1-=,∴a=-(舍去).③若-e<a<-1,令f′(x)=0得x=-a,當(dāng)1<x<-a時(shí),f′(x)<0,∴f(x)在(1,-a)上為減函數(shù);當(dāng)-a<x<e時(shí),f′(x)>0,∴f(x)在(-a,e)上為增函數(shù),∴f(x)min=f(-a)=ln(-a)+1=,∴a=-.綜上所述,a=-.(3)∵f(x)<x2,∴l(xiāng)nx-<x2.又x>0,∴a>xlnx-x3.令g(x)=xlnx-x3,h(x)=g′(x)=1+lnx-3x2,h′(x)=-6x=.∵x∈(1,+∞)時(shí),h′(x)<0,∴h(x)在(1,+∞)上是減函數(shù).∴h(x)<h(1)=-2<0,即g′(x)<0,∴g(x)在(1,+∞)上也是減函數(shù).g(x)<g(1)=-1,∴當(dāng)a≥-1時(shí),f(x)<x2在(1,+∞)上恒成立.故a的取值范圍是[-1,+∞).點(diǎn)睛:本題考查函數(shù)的單調(diào)區(qū)間和實(shí)數(shù)取值范圍的求法,解題時(shí)認(rèn)真審題,注意分類(lèi)討論思想和導(dǎo)數(shù)性質(zhì)的合理應(yīng)用.19、(1);(2)設(shè)備的性能為丙級(jí)別.理由見(jiàn)解析【解題分析】
(1)對(duì)于次品個(gè)數(shù)的數(shù)學(xué)期望的求法可采取古典概率的算法,先求出次品率,用符合條件的次品數(shù)/樣本總數(shù),次品可通過(guò)尋找直徑小于等于或直徑大于的零件個(gè)數(shù)求得,再根據(jù)該分布符合,進(jìn)行期望的求值(2)根據(jù)(2)提供的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn),再結(jié)合樣本數(shù)據(jù)算出在每個(gè)對(duì)應(yīng)事件下的概率,通過(guò)比較發(fā)現(xiàn),,,三個(gè)條件中只有一個(gè)符合,等級(jí)為丙【題目詳解】解:(1)由圖表知道:直徑小于或等于的零件有2件,大于的零件有4件,共計(jì)6件,從設(shè)備的生產(chǎn)流水線上任取一件,取到次品的概率為,依題意,故;(2)由題意知,,,,,,,所以由圖表知道:,,,所以該設(shè)備的性能為丙級(jí)別.【題目點(diǎn)撥】對(duì)于正態(tài)分布題型的數(shù)據(jù)分析,需要結(jié)合的含義來(lái)進(jìn)行理解,根據(jù)題設(shè)中如;②;③來(lái)尋找對(duì)應(yīng)條件下的樣品數(shù),計(jì)算出概率值,再根據(jù)題設(shè)進(jìn)行求解,此類(lèi)題型對(duì)數(shù)據(jù)分析能力要求較高,在統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)時(shí)必須夠保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,特別是統(tǒng)計(jì)個(gè)數(shù)和計(jì)算,等數(shù)據(jù)時(shí)20、(1)(2),【解題分析】
由三角形面積公式解出即可.利用余弦定理解出,再根據(jù)比值求出和.【題目詳解】(1)設(shè)與的面積分別為,,則,,因?yàn)槠椒郑?,又因?yàn)?,所以,?(2)在中,由余弦定理得,,∴,由(1)得,∴,.【題目點(diǎn)撥】本題考查三角形的面積公式、余弦定理.屬于基礎(chǔ)題.21、(1)0.8(2)見(jiàn)解析【解題分析】分析:(1)根據(jù)輪胎的尺寸服從正態(tài)分布,根據(jù)正態(tài)曲線的對(duì)稱(chēng)性,結(jié)合題中所給的相應(yīng)概率,利用公式求得結(jié)果;(2)(?)根據(jù)題意可知抽檢屬于獨(dú)立重復(fù)試,合格包括三件都不需要被退回和有一件需要退回,利用相應(yīng)的公式求得結(jié)果;(??)根據(jù)題意,可知X服從二項(xiàng)分布,利用公式求得結(jié)果.詳解:(1),.,即此輪胎不被退回的概率為(2)(i)這批輪胎初步質(zhì)檢合格的概率為.(ii)由題可得服從二項(xiàng)分布,.點(diǎn)睛:該題考查的是有關(guān)概率與統(tǒng)計(jì)的問(wèn)題,在解題的過(guò)程中,需要明確正態(tài)分布的性質(zhì),利用正態(tài)曲線的對(duì)稱(chēng)性,利用相關(guān)的公式,
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