高二下学期(5月)数学【理】质量检测试卷及答案

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2022-2023学年黑龙江省大庆市高二年级下册学期第三次考试(5月期中) 数学 【含答案】

2022-2023学年黑龙江省大庆市高二年级下册学期第三次考试(5月期中) 数学 【含答案】

2022---2023学年度(下)高二第三次考试数学学科试卷一、选择题:(本大题共8小题,每小题5分,满分40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的).1.在511⎛⎫- ⎪⎝⎭x 的展开式中,4x -的系数是()A .4B .5C .-5D .-42.盒子里有形状大小完全相同的3个红球和2个白球,如果不放回的依次取两个球,则在第一次取到白球的条件下,第二次取到红球的概率为()A .35B .25C .34D .123.5名运动员争夺3项比赛冠军(每项比赛无并列冠军),获得冠军的可能种数为()A .32B .34C .34D .354.某科研单位准备把7名大学生分配到编号为1,2,3的三个实验室实习,若要求每个实验室分配到的大学生人数不小于该实验室的编号,则不同的分配方案的种数为()A .280B .455C .355D .3505.已知()06|.P B A =,()0.3P A =,则()P AB =()A .0.12B .0.18C .0.21D .0.426.有3台车床加工同一型号的零件,第1台加工的次品率为6%,第2,3台加工的次品率均为5%;加工出来的零件混放在一起,且第1,2,3台车床加工的零件数分别占总数的25%,30%,45%.现从加工出来的零件中任取一个零件,则取到的零件是次品的概率为()A .0.0415B .0.0515C .0.0425D .0.05257.给如图所示的5块区域A ,B ,C ,D ,E 涂色,要求同一区域用同一种颜色,有公共边的区域使用不同的颜色,现有红、黄、蓝、绿、橙5种颜色可供选择,则不同的涂色方法有()A .120种B .720种C .840种D .960种8.泰勒公式是一个用函数在某点的信息描述其附近取值的公式,得名于英国数学家泰勒.根据泰勒公式,有()()357211sin 13!5!7!21!n n x x x x x x n --=-+-+⋅⋅⋅+-+⋅⋅⋅-,其中R x ∈,*n ∈N ,!123n n =⨯⨯⨯⋅⋅⋅⨯,0!1=.现用上述式子求()()2462214444112!4!6!22!n n n ---+-+⋅⋅⋅+-+⋅⋅⋅-的值,下列选项中与该值最接近的是()A .cos49︒B .cos41︒C .sin49-︒D .sin41-︒二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求的,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)9.已知某一随机变量X 的分布列如下,且E (X )=6.3,则()X 4a 9P0.50.1bA .a =7B .b =0.4C .E (aX )=44.1D .E (bX +a )=2.6210.(多选)一射手对同一目标独立地进行4次射击,已知至少命中1次的概率为8081,则下列结论正确的是().A .该射手第一次射击命中的概率为13B .该射手第二次射击命中的概率为23C .该射手4次射击中恰好命中1次的概率为881D .该射手4次射击中至多命中1次的概率为1911.某市组织2022年度高中校园足球比赛,共有10支球队报名参赛.比赛开始前将这10支球队分成两个小组,每小组5支球队,其中获得2021年度冠、亚军的两支球队分别在第一小组和第二小组,剩余8支球队抽签分组.已知这8支球队中包含甲、乙两队,记“甲队分在第一小组”为事件1M ,“乙队分在第一小组”为事件2M ,“甲、乙两队分在同一小组”为事件3M ,则()A .()112P M =B .()337P M =C .()()()123P M P M P M +=D .事件1M 与事件3M 相互独立12.乒乓球,被称为中国的“国球”.某次比赛采用五局三胜制,当参赛甲、乙两位中有一位赢得三局比赛时,就由该选手晋级而比赛结束.每局比赛皆须分出胜负,且每局比赛的胜负不受之前比赛结果影响.假设甲在任一局赢球的概率为()01p p ≤≤,实际比赛局数的期望值记为()f p ,则下列说法中正确的是()A .三局就结束比赛的概率为()331p p +-B .()f p 的常数项为3C .函数()f p 在10,2⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减D .13328f ⎛⎫=⎪⎝⎭三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.7(3)(1)x x -+的展开式中3x 的系数为____.(用数字填写答案)14.浙大附中高二年级某班元旦活动有唱歌、跳舞、小品、相声、朗诵、游戏六个节目制成一个节目单,其中游戏不安排在第一个,唱歌和跳舞相邻,则不同的节目单顺序有___________种(结果用数字作答)15.已知甲在上班途中要经过两个路口,在第一个路口遇到红灯的概率为0.5,两个路口连续遇到红灯的概率为0.3,则甲在第一个路口遇到红灯的条件下,第二个路口遇到红灯的概率为___________.16.将16个数:4个1,4个2,4个3,4个4填入一个44⨯的数表中,要求每行、每列都恰好有两个偶数,共有______种填法.四、解答题(本大题共6小题,共70分,解答应写出必要的步骤或文字说明或证明过程)17.若()10210012101mx a a x a x a x +=++++ ,其中5252a =-.(1)求实数m 的值;(2)求()()22135790246810a a a a a a a a a a a ++++-+++++.18.将4个编号为1,2,3,4的小球放入4个编号为1,2,3,4的盒子中.(1)有多少种放法?(2)每盒至多一球,有多少种放法?(3)恰好有一个空盒,有多少种放法?(4)把4个不同的小球换成4个相同的小球,恰有一个空盒,有多少种放法?19.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,12a =,()1122n n n n S a nS ++-+=,*N n ∈.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)求证:22212111716n a a a +++< .20.随着全民健身运动的广泛普及,全民体育锻炼热情迅速升温,国庆期间,一批羽毛球爱好者分成甲、乙两个队进行了一场羽毛球比赛,约定赛制如下:每局比赛胜者得1分,负者得0分,当比赛进行到有一方比对方多赢2分或者打满8局时该场比赛停止.设甲队在每局比赛中获胜的概率均为12p p ⎛⎫< ⎪⎝⎭,且两个队在各局比赛中的胜负相互独立,已知第二局比赛结束时比赛停止的概率为58.(1)求p 的值;(2)设X 表示该场比赛停止时已比赛的局数,求X 的分布列和数学期望.21.某公司为了让职工业余时间加强体育锻炼,修建了一个运动俱乐部,公司随机抽查了200名职工在修建运动俱乐部前后每天运动的时间,得到以下频数分布表:表一(运动俱乐部修建前)时间(分钟)[]0,20(]20,40(]40,60(]60,80人数36588125表二(运动俱乐部修建后)时间(分钟)[]0,20(]20,40(]40,60(]60,80人数18638336(1)分别求出修建运动俱乐部前和修建运动俱乐部后职工每天运动的平均时间(同一时间段的数据取该组区间的中点值作代表)﹔(2)运动俱乐部内有一套与室温调节有关的设备,内有2个完全一样的用电器A ,只有这2个用电器A 都正常工作时,整套设备才正常工作,且2个用电器A 是否正常工作互不影响.用电器A 有M ,N 两种品牌,M 品牌的销售单价为1000元,正常工作寿命为11个月或12个月(概率均为0.5);N 品牌的销售单价为400元,正常工作寿命为5个月或6个月(概率均为0.5).现有两种购置方案:方案1:购置2个M 品牌用电器﹔方案2:购置1个M 品牌用电器和2个N 品牌用电器(其中1个N 品牌用电器不能正常工作时则使用另一个N 品牌用电器).试求两种方案各自设备性价比(设备正常运行时间与购置用电器A 的成本比)的分布列,并从性价比的数学期望角度考虑,选择哪种方案更实惠22.已知函数()21ln 2f x x mx x x =+-.(1)若()f x 在[)1,∞+单调递增,求实数m 取值范围;(2)若()f x 有两个极值点12,x x ,且12x x <,证明:121x x <参考答案:1.B【分析】根据二项展开式的通项即可求解.【详解】511⎛⎫- ⎪⎝⎭x 展开式的通项为()151r r r r T C x -+=-,当r =4时,系数为()44515C -=.故选:B.2.C【分析】根据第一次取到白球的条件下,盒子里剩下的情况计算即可【详解】在第一次取到白球的条件下,盒子中还有3个红球和1个白球,故第二次取到红球的概率为34故选:C .3.D【分析】根据题意,利用分步计数原理,即可求解.【详解】对于每项冠军,都有5种选择,根据分步计数原理,可得获得冠军的可能种数是35种.故选:D.4.B【解析】每个实验室人数分配有三种情况,即①1,2,4;②1,3,3;③2,2,3;针对三种情况进行计算组合即可【详解】每个实验室人数分配有三种情况,即1,2,4;1,3,3;2,2,3.当实验室的人数为1,2,4时,分配方案有124764105C C C =种;当实验室的人数为1,3,3时,分配方案有133763140C C C =种;当实验室的人数为2,2,3时,分配方案有223753210C C C =种.故不同的分配方案有455种.选B.【点睛】本题考查排列组合的问题,解题注意先分类即可,属于基础题5.A【分析】由条件概率可得()0.18=P AB ,()()()P AB P A P AB =-,即可求出答案.【详解】由()()()0.6()0.18()0.3|P AB P AB P B A P AB P A ===⇒=()()()0.30.180.12P AB P A P AB =-=-=.故选:A.6.D【分析】设B =“任取一个零件为次品”,A =“零件为第i 台车床加工”(i =1,2,3),利用全概率的公式求解.【详解】解:设B =“任取一个零件为次品”,A =“零件为第i 台车床加工”(i =1,2,3),则Ω=A 1∪A 2∪A 3,A 1,A 2,A 3两两互斥.根据题意得P (A 1)=0.25,P (A 2)=0.3,P (A 3)=0.45,P (B |A 1)=0.06,P (B |A 2)=P (B |A 3)=0.05.由全概率公式,得P (B )=P (A 1)P (B |A 1)+P (A 2)P (B |A 2)+P (A 3)P (B |A 3)=0.25×0.06+0.3×0.05+0.45×0.05=0.0525.故选:D 7.D【分析】依次给区域,,,,A B D C E 涂色,求出每一步的种数,由乘法分步原理即得解.【详解】解:A 有5种颜色可选,B 有4种颜色可选,D 有3种颜色可选,C 有4种颜色可选,E 有4种颜色可选,故共有5×4×3×4×4=960种不同的涂色方法.故选:D .8.D【分析】利用已知公式,将公式两边求导,结合诱导公式和角度弧度转换即可得到答案.【详解】由题意得357211sin (1)3!5!7!(21)!n n x x x x x x n --=-+-++-+-357211'(sin )cos ((1))3!5!7!(21)!n n x x x x x x x n --'∴==-+-++-+- 4622211(1)2!4!6!(22)!n n x x x x n --=-+-++-+-当4x =时,πcos4sin 42⎛⎫=- ⎪⎝⎭于是()()246221444411cos42!4!6!22!n n n ---+-++-+=- 180cos 4cos229cos49sin41°π︒⎛⎫⎛⎫≈⨯=︒=-︒=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭故选:D.9.ABC【详解】由题意和分布列的性质得0.5+0.1+b =1,且E (X )=4×0.5+0.1a +9b =6.3,解得b =0.4,a =7.∴E (aX )=aE (X )=7×6.3=44.1,E (bX +a )=bE (X )+a =0.4×6.3+7=9.52,故ABC 正确.10.BCD【分析】把射手看作是4次独立实验,然后逐项分析即可.【详解】设该射手命中的概率为p ,则至少命中1次的概率为()4801181p --=,解得23p =,则该射手每一次射击命中的概率都为23,故A 错误,B 正确;该射手4次射击中恰好命中1次的概率为3142133C ⎛⎫⨯⨯ ⎪⎝⎭881=,故C 正确;该射手4次射击中至多命中1次的概率为41813819⎛⎫+= ⎪⎝⎭,故D 正确;故选:BCD.11.ABD【分析】A 选项可以直接得到答案;B 选项利用组合知识分别求出分组的所有情况和事件3M 包含的情况,从而求出相应的概率;C 选项,分别求出()1P M ,()2P M ,验证是否等于()3P M ;D 选项利用若()()()P AB P A P B =,则事件A 与B 相互独立来验证事件1M 与事件3M 是否相互独立.【详解】对于A ,因为甲队分在第一小组和第二小组的概率相等,且两种情况等可能,所以()112P M =,故A 正确;对于B ,8支球队抽签分组共有4870C =种不同方法,甲、乙两队分在同小组共有226230C A ⨯=种不同方法,所以甲、乙两队分在同一小组的概率()3303707P M ==,故B 正确;对于C ,因为()()1212P M P M ==,所以()()()1231P M P M P M +=≠,故C 错误;对于D ,因为()261348314C P M M C ==,()()131332714P M P M ⋅=⨯=,所以()()()1313P M M P M P M =⋅,所以事件1M 与事件3M 相互独立,故D 正确.故选:ABD.12.ABD【分析】设实际比赛局数为X ,先计算出X 可能取值的概率,即可判断A 选项;进而求出期望值()f p ,即可判断BCD 选项.【详解】设实际比赛局数为X ,则X 的可能取值为3,4,5,所以()()3331P X p p ==+-,()()()3131334C 1C 1P X p p p p ==-+-,()()22245C 1P X p p ==-,因此三局就结束比赛的概率为()331p p +-,则A 正确;故()()()()()332313122334314C 1C 15C 1f p p p p p p p p p ⎡⎤⎡⎤=+-+-+-+⨯-⎣⎦⎣⎦432612333p p p p =-+++,由()03f =知常数项为3,故B 正确;由111133361232168428f ⎛⎫=⨯-⨯+⨯+= ⎪⎝⎭,故D 正确;由()()()322243663321441f p p p p p p p =-++=---',01p ≤≤ ,所以22441(21)20p p p --=--<,∴令()0f p '>,则102p ≤<;令()0f p '<,则112p <≤,则函数()f p 在10,2⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增,则C 不正确.故选:ABD.13.14【详解】7(3)(1)x x -+的展开式中3x 的系数为137********C C -+=-+=.故答案为:14.14.192【分析】根据唱歌和跳舞相邻和游戏不安排在第一个,先将唱歌和跳舞进行捆绑看作一个与除游戏外的三个进行全排,然后将游戏进行插空即可求解.【详解】先将唱歌和跳舞进行捆绑看作一个与除游戏外的三个进行全排,则有44A 种排法,然后将游戏插入这4个排好的空中(不排第一个),有14C 种,由于唱歌和跳舞的位置可以互换,所以不同的节目单顺序有412442A C A 192=种,故答案为:192.15.3##0.65【分析】根据条件概率公式计算即可.【详解】设事件A :第一个路口遇到红灯,事件B :第二个路口遇到红灯,则()0.5P A =,()0.3P AB =,()(|)0.6()P AB P B A P A ∴==,故答案为:0.6.16.【分析】先确定第一行两个偶数有24C 种填法,再根据这两个偶数所在的列,还需再填一个偶数,分别设为a ,b .分a ,b 位于同一行和a ,b 位于不同的两行,得到偶数的位置情况数,再利用分步计数原理求解.【详解】第一行两个偶数有24C 种填法,每列还需再填一个偶数,分别设为a ,b .若a ,b 位于同一行,它们的位置有3种选择,此时剩下的四个偶数所填的位置唯一确定;若a ,b 位于不同的两行,它们的位置有6种选择,此时剩下的四个偶数所填的位置有2种选择.所以偶数的位置的情况种数为()24C 36290⨯+⨯=.因此总的填法种数为448890C C 441000⋅⋅=.故答案为:17.(1)1-(2)0【分析】(1)写出()101mx +展开式的通项,得到5a 的表达式即可求出实数m 的值;(2)将1x =代入展开式,求出0a 到10a 项的和,即可求出()()22135790246810a a a a a a a a a a a ++++-+++++.【详解】(1)由题意,在()10210012101mx a a x a x a x +=++++ 中,5252a =-,∵()101mx +展开式的通项为11010C ()C k k k k k k T mx m x +=⋅=⋅,∴55510C 252a m =⋅=-,解得:1m =-.(2)由题意及(1)得,在()10210012101mx a a x a x a x +=++++ 中,令1x =,得0123100+++++= a a a a a ,()()()()2213579024681001210012100a a a a a a a a a a a a a a a a a a a ∴++++-+++++=++++-+-+-= 18.(1)256(种)(2)24(种)(3)144(种)(4)12(种)【分析】(1)由分步乘法计数原理求解即可;(2)根据排列的定义求解即可;(3)(方法1)先将4个小球分为三组,再将三组小球投入四个盒子中的三个盒子,结合排列组合知识求解;(方法2)利用捆绑法结合排列组合知识求解;(4)(方法1)先从四个盒子中选出三个盒子,再从三个盒子中选出一个盒子放入两个球,余下两个盒子各放一个结合组合知识求解;(方法2)根据隔板法求解.【详解】(1)每个小球都可能放入4个盒子中的任何一个,将小球一个一个放入盒子,共有444444256⨯⨯⨯==种放法.(2)这是全排列问题,共有44A 24=(种)放法.(3)(方法1)先将4个小球分为三组,有21142122C C C A 种方法,再将三组小球投入四个盒子中的三个盒子,有34A 种投放方法,故共有4211421232144C C C A A ⋅=(种)放法.(方法2)先取4个球中的两个“捆”在一起,有24C 种选法,把它与其他两个球共3个元素分别放入4个盒子中的3个盒子,有34A 种投放方法,所以共有2344C A 144=(种)放法.(4)(方法1)先从四个盒子中选出三个盒子,再从三个盒子中选出一个盒子放入两个球,余下两个盒子各放一个.由于球是相同的即没有顺序,所以属于组合问题,故共有3143C C 12=(种)放法.(方法2)恰有一个空盒子,第一步先选出一个盒子,有14C 种选法,第二步在小球之间的3个空隙中任选2个空隙各插一块隔板,有23C 种方法,由分步计数原理得,共有1243C C 12=(种)放法.19.(1)2n a n =(2)证明见解析【分析】(1)根据公式1n n n a S S -=-得到()1n S n n ⎧⎫⎪⎪⎨⎬+⎪⎪⎩⎭是常数列,确定()1n S n n =+,计算得到通项公式.(2)放缩2111122121n a n n ⎛⎫<- ⎪-+⎝⎭,根据裂项相消法计算得到证明.【详解】(1)()1122n n n n S a nS ++-+=,则()()1122n n n n n S S n S S ++--+=,整理得到()12n n nS n S +=+,故()()()1121n n S S n n n n +=+++,故()1n S n n ⎧⎫⎪⎪⎨⎬+⎪⎪⎩⎭是常数列,故()11112n S S n n ==+⨯,即()1n S n n =+,当2n ≥时,()()1112n n n a S S n n n n n -=-=+--=,验证1n =时满足,故2n a n=(2)22211111144122121n a n n n n ⎛⎫=<=- ⎪--+⎝⎭,故22212112111111111111423557423112121n a a n n a n ⎛⎫⎛⎫+++<+-+-++=+ ⎪⎪-+ ⎝-+⎭⎝⎭- 111574231216<+⨯=<.20.(1)14(2)分布列见解析,803256【分析】(1)由第二局比赛结束时比赛停止的概率为58可得()22518p p +-=,即可解得14p =;(2)由题意可知X 的所有可能取值为2,4,6,8,分别算出其对应概率可得其分布列,计算出期望值为803256.【详解】(1)根据题意可知,第二局比赛结束时比赛停止包括甲队连胜两局和乙队连胜两局两种情况;则其概率为()22518p p +-=,解得14p =或34p =(舍);所以p 的值为14;(2)由题可得,X 的所有可能取值为2,4,6,8由(1)知5(2)8P X ==,若前两局比赛中甲乙两队各胜一局,第三、四局比赛有一队连胜两局,比赛会进行4局结束,所以2212131315(4)C 444464P X ⎡⎤⎛⎫⎛⎫==⨯⨯⨯+=⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦;若第一、二局和三、四局比赛中,两队都各胜一局,第五、六局比赛有一队连胜两局,比赛会进行6局结束,所以22112213131345(6)C C 444444512P X ⎡⎤⎛⎫⎛⎫==⨯⨯⨯⨯⨯⨯+=⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦;根据赛制,若前六局没有分出胜负则比赛需进行8局才能结束,所以11122213131327(8)C C C 444444512P X ==⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=;因此X 的分布列如下:X2468P 5815644551227512数学期望51545271606803()2468864512512512256E X =⨯+⨯+⨯+⨯==,即数学期望为803256.21.(1)39.5分钟,43.7分钟.(2)选择方案2更实惠.【分析】(1)根据平均数的概念直接求解;(2)根据分布列以及数学期望的求解方法即可比较两个方案的性价比,从而得出结论.【详解】(1)修建运动俱乐部前职工每天运动的平均时间为103630585081702539.5200⨯+⨯+⨯+⨯=,修建运动俱乐部后职工每天运动的平均时间为101830635083703643.7200⨯+⨯+⨯+⨯=.(2)若采用方案1,设设备正常工作时间为X (单位:月),则X 可能的取值为11,12,则1111113(11)2222224P X ==⨯+⨯+⨯=,111(12)224P X ==⨯=,所以随机变量X 的分布列如下,X1112P 3414所以3145()1112444E X =⨯+⨯=,所以方案1的性价比为()450.0056100010008000E X =≈+,若采用方案2,设设备正常工作时间为Y (单位:月),则Y 可能的取值为10,11,12,则111(10)1224P Y ==⨯⨯=,1111(12)2228P Y ==⨯⨯=,所以5(11)1(10)(12)8P Y P Y P Y ==-=-==,所以随机变量Y 的分布列如下,Y101112P 145818所以15187()1011124888E Y =⨯+⨯+⨯=,所以方案2的性价比为()870.0060100080014400E Y =≈+,所以方案2的性价比更高,选择方案2更实惠.22.(1)[)0,∞+(2)证明见解析【分析】(1)由题意,转化为ln 1m x x ≥-+在[)1,+∞恒成立,然后转化为最值问题,求导即可得到结果;(2)根据题意,将零点问题转化为方程根的问题,再讲不等式转化为函数的单调性,即可得到证明.【详解】(1)由题意,()1ln f x x m x '=+--,因为()f x 在[)1,+∞单调递增,所以()0f x '≥在[)1,+∞恒成立.即ln 1m x x ≥-+在[)1,+∞恒成立,令()ln 1g x x x =-+,则()1x g x x-'=,()g x '在[)1,+∞上恒小于等于0,故()g x 在[)1,+∞单调递减,()()max 10g x g ==.故0m ≥.(2)()1ln f x x m x '=+--有两个零点,即ln 1m x x =-+有两个根.由(1)知,()ln 1g x x x =-+在(]0,1上单调递增,在[)1,+∞上单调递减,且()()max 10g x g ==.所以0m <,且1201x x <<<.要证121x x <,只需证211x x <,又()g x 在[)1,+∞单调递减,只需证()211g x g x ⎛⎫> ⎪⎝⎭.又()()12g x g x =,只需证()111g x g x ⎛⎫> ⎪⎝⎭.只需证111111ln 1ln 1x x x x -+>-+;只需证11112ln 0x x x -+>,记()12ln m x x x x =-+,则()()22211210x m x x x x-'=--+=-<,故()m x 在()0,1上单调递减,从而当()0,1x ∈时,()()1110m x m >=-=,所以()10m x >,因此121x x <.【点睛】解答本题的关键在于构造函数,构造函数再由导数求解函数最值,构造函数,再由函数研究其单调性,即可得到结果.。

河北省张家口市2022高二数学下学期期末考试试题 理(含解析)

河北省张家口市2022高二数学下学期期末考试试题 理(含解析)
解得 或 (舍去).
.
(Ⅱ) ,

, .
【点睛】本题主要考查复数的求法和复数的运算,考查复数模的计算,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平,属于基础题.
18.某地为了调查市民对“一带一路”倡议的了解程度,随机选取了 名年龄在 岁至 岁的市民进行问卷调查,并通过问卷的分数把市民划分为了解“一带一路”倡议与不了解“一带一路”倡议两类.得到下表:
【详解】解:(Ⅰ)根据已知数据得到如下列联表
年龄低于 岁 人数
年龄不低于 岁的人数
合计
了解
不了解
合计
故有 的把握认为以 岁为分界点“一带一路”倡议的了解有差异.
(Ⅱ)由题意,得市民了解“一带一路”倡议的概率为 , .
, , ,
, ,
则 的分布列为
, .
【点睛】本题要注意选取4人是在总体中选,而不是在100人的样本中选,如果看成是在样本中100人选4人,很容易误用超几何分布模型求解.
(2)对方程根的个数转化为函数零点个数,通过对参数 进行分类讨论,利用函数的单调性、最值、零点存在定理等,判断函数图象与 轴的交点个数.
【详解】(Ⅰ) 的导数为 .
在区间 , , 是增函数;在区间 上, , 是减函数.
为奇函数, ,
令 ,其图象如图所示,则 ,
设曲边梯形ABCD的面积为 ,则 ,

原式的值为 .
【点睛】在求积分时,如果原函数不易求时,可考虑用积分的几何意义,把求积分值转化为求面积问题.
12.函数 ,若 有8个不相等的实数根,则 的取值范围是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
方程有8个不相等的实数根指存在8个不同 的值;根据函数 的图象,可知方程 必存在2个大于1的不等实根.

2023-2024学年江苏省南京市高二下学期期中数学质量检测模拟试题(含解析)

2023-2024学年江苏省南京市高二下学期期中数学质量检测模拟试题(含解析)

2023-2024学年江苏省南京市高二下学期期中数学模拟试题一、单选题1.已知向量()()21,3,1,2,,a m m b m m =+-=- ,且a //b,则实数m 的值为()A .0或32B .32C .0或2-D .2-【正确答案】D【分析】根据空间向量平行的坐标表示分析运算.【详解】显然0,0a b ≠≠r r r r,若a //b,则()2,,a kb k km km ==-r r ,可得22131k m km km m =+⎧⎪=⎨⎪-=-⎩,解得322k m ⎧=-⎪⎨⎪=-⎩.故选:D.2.已知两平面的法向量分别为(0,1,1)m =,(1,1,1)n = ,则两平面所成的二面角的正弦值为()A.3B.3C .13D.3【正确答案】B【分析】根据题意求得cos ,3m n =,设两平面所成的二面角为θ,求得sin 3θ=,即可求解.【详解】由两平面的法向量分别为(0,1,1)m =,(1,1,1)n = ,可得cos ,3m n m n m n⋅==,设两平面所成的二面角为θ,其中[0,]θπ∈,可得sin θ=故选:B.3.如图,用4种不同的颜色给图中,,,A B C D 四块区域涂色,若相邻的区域不能涂同一种颜色,则不同的涂法共有()A .48B .72C .84D .108【正确答案】C【分析】根据,A D 区域同色和不同色分类讨论即可得.【详解】,A D 区域同色的方法数为43336⨯⨯=,A D 区域不同色的方法数为432248⨯⨯⨯=,总的方法数为364884+=.故选:C .4.将边长为1的正方形11AAO O (及其内部)绕1OO 旋转一周形成圆柱,如图, AC 长为23π, 11A B 长为3π,其中1B 与C 在平面11AAO O 的同侧.则异面直线1B C 与1AA 所成的角的大小为()A .6πB .4πC .3πD .2π【正确答案】B【分析】以O 为坐标原点,OA 、1OO 所在直线分别为y 、z 轴建立空间直角坐标系O xyz -,利用空间向量法可计算出异面直线1B C 与1AA 所成的余弦值,即可得解.【详解】以O 为坐标原点,OA 、1OO 所在直线分别为y 、z 轴建立如图所示的空间直角坐标系O xyz -,则()0,1,0A 、()10,1,1A 、11,122B ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭、1,022C ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭所以()10,0,1AA = ,()10,1,1B C =-- ,则()()211001111AA B C ⋅=+⨯-+⨯-=- ,所以1111112cos ,2AA B C AA B C AA B C ⋅<>==-⋅.因此,异面直线1B C 与1AA 所成的角为4π.故选:B.本题考查利用空间向量法求解异面直线所成角的大小,考查计算能力,属于中等题.5.2023年五一假期,小明同学外出去某超市购物,获得了该超市的一次抽奖机会,小明需从9个外观完全相同的盲盒中,随机抽取3个,已知这9个盲盒中有3个盲盒各装有1支完全相同的钢笔,另外6个盲盒中各装有不同的1个小饰品,则拆开选取的3个盲盒后,小明收获奖品的所有情形的种类有()A .84B .86C .42D .44【正确答案】C【分析】根据装有相同钢笔的3个盲盒抽取的个数分类讨论可得.【详解】由题意装有相同钢笔的3个盲盒抽取的个数分别为0,1,2,3,因此小明收获奖品的所有情形的种类个数为32106666C C C C 42+++=.故选:C .6.如图,在三棱柱111ABC A B C -中,1BC 与1B C 相交于点O ,1160A AB A AC ∠=∠=,90BAC ∠= ,13A A =,2AB =,4AC =,则线段AO 的长度为()A.2BC.2D【正确答案】A【分析】利用空间向量的数量积求模即可.【详解】由图形易得()()111122AO AB AC AB AC AA =+=++ ,所以()222211112224AO AB AC AA AB AC AB AA AC AA =+++⋅+⋅+⋅ ,()1474169224cos90223cos60243cos6044=⨯+++⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=即AO =故选:A7.已知函数2e ,0()241,0x x f x x x x ⎧>=⎨-++≤⎩若方程()0f x kx +=恰好有三个不等的实数根,则实数k 的取值范围是()A .()1,0e B .1,e⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭C .(e,0)-D .(),e -∞-【正确答案】D【分析】题意说明直线y kx =-与曲线()y f x =有三个交点,由0x <时,它们一定有且只有一个交点,因此直线y kx =-与e (0)x y x =>有两个交点,求出它们相切时的k -值后可得结论.【详解】作出函数()f x 的图象(示意图),如图,作直线y kx =-,0x ≤时,2()241f x x x =-++是增函数,且(0)1f =,由图可知直线y kx =-与2241(0)y x x x =-++≤始终有一个交点,即()0f x kx +=对任意k 值都有一个负根,由题意直线y kx =-与e (0)x y x =>有两个交点,设直线y kx =-与曲线e x y =的切点为00(,)x y ,e x y =的导函数为e x y '=,由0000e e x x y x x ==得01x =,0e y =,所以e k -=,由图形知e k ->,即e k <-,故选:D .8.已知正方形ABCD 的中心在坐标原点,四个顶点都在函数()3f x x bx =+的图象上.若正方形ABCD 唯一确定,则实数b 的值为()A .2B .2-C .22-D .4-【正确答案】C【分析】法一:设直线AC 的方程为()0y kx k =>,则直线BD 的方程为1=-y x k,讨论得到0b ≥不合要求,即0b <,分别联立曲线方程,得到21x k b =-,221x b k=--,再根据OA OB =得到21120k b k k k ⎛⎫⎛⎫---+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,换元后必有220t bt -+=有两个相等的实数根,由280b ∆=-=,解得22b =-,检验后得到答案.法二:设出π,02AOx θθ∠=<<,表达出()()cos ,sin sin ,cos A r r B r r θθθθ-,代入曲线方程,得到2tan 2tan 2b θθ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,由基本不等式得到b 的范围,并结合题意得到实数b 的值.【详解】法一:因为四边形ABCD 为正方形,O 为其中心,所以AC ⊥BD 于点O ,且OA OB OC OD ===,不妨设直线AC 的方程为()0y kx k =>,则直线BD 的方程为1=-y x k,设点()11,A x y ,()22,B x y ,则()()1122,,,C x y D x y ----,当0b ≥时,()230f x x b '=+≥,()f x 在R 上单调递增,与1=-y x k仅有1个交点为原点,不合题意,当0b <时,联立直线AC 与曲线方程,得到3111x bx kx +=,解得21x k b =-,联立直线BD 与曲线方程,得到32221x bx x k +=-,解得221x b k=--,因为OA OB =,所以()()221111k k b b k k ⎛⎫⎛⎫+-=+-- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,整理得22110k b k k k ⎛⎫⎛⎫+--= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即21120k b k k k ⎛⎫⎛⎫---+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,设()()10t k k k k=->,该函数在()0,∞+上单调递增,值域为R ,要使符合题意的正方形只有1个,则必有220t bt -+=有两个相等的实数根,即280b ∆=-=,解得b =-此时1k k -=-k =所以b =-法二:不妨设点A 在第一象限,且,,,A B C D 四点逆时针排布,设π,02AOx θθ∠=<<,OA OB OC OD r ====,则()()ππcos ,sin ,cos ,sin sin ,cos 22A r r B r r r r θθθθθθ⎛⎫⎛⎫⎛⎫++=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,由题意得两点存在曲线()3f x x bx =+上,所以3333sin cos cos cos sin sin r r br r r br θθθθθθ⎧=+⎨=--⎩①②,由①得23sin cos cos b r θθθ-=,由②得23cos sin sin b r θθθ+=-,联立两式得444433322sin cos 1tan 2tan 1tan sin cos sin cos tan tan 1tan 2tan b θθθθθθθθθθθθθ+++===-⋅---()222222221tan 2tan 1tan 2tan tan 2tan 222tan 2tan 2tan θθθθθθθθθ⎡⎤-+⎛⎫-=-⋅-+⎢⎥ ⎢⎥⎝⎭⎣⎦212tan 221tan 2tan 2tan 2θθθθ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-+=-+⎢⎥ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦,因为23sin cos 0cos b r θθθ-=>,23cos sin 0sin b r θθθ+=->,故sin cos 0b θθ->,cos sin 0b θθ+<,又sin 0,cos 0θθ>>,所以只有0b <时,才能使得两式恒成立,故tan 20θ>,由基本不等式可得2tan 2tan 2b θθ⎛⎫=-+≤-=⎪⎝⎭当且仅当2tan 2tan 2θθ=,即tan 2θ=由题意,θ有唯一解,故b =-故选:C正方形ABCD 唯一性转化为根的个数问题,再结合问题特征(包括单调性,特殊位置的函数值符号,隐零点的探索、参数的分类讨论等)进行求解,需要学生对多种基本方法,基本思想,基本既能进行整合,较为复杂和综合的函数零点个数问题,分类讨论是必不可少的步骤,在哪种情况下进行分类讨论,分类的标准,及分类是否全面,都是需要思考的地方二、多选题9.若211877C C C x x x--=+,则正整数x 的值是()A .1B .2C .3D .4【正确答案】AC【分析】由组合数的性质得到2188C C x x -=,列出方程,求出答案.【详解】因为1778C C C x x x -+=,所以2188C C x x-=,即21x x -=或218x x -+=,解得1x =或3,经检验均满足要求.故选:AC10.有甲、乙、丙等6名同学,则说法正确的是()A .6人站成一排,甲、乙两人不相邻,则不同的排法种数为480B .6人站成一排,甲、乙、丙按从左到右的顺序站位,则不同的站法种数为240C .6名同学平均分成三组到A 、B 、C 工厂参观(每个工厂都有人),则有90种不同的安排方法D .6名同学分成三组参加不同的活动,甲、乙、丙在一起,则不同的分组方法有6种【正确答案】ACD【分析】A 选项,利用插空法求解甲、乙两人不相邻的排法;B 选项,利用倍缩法求解;C 选项,先进行平均分组,再进行全排列,得到答案;D 选项,先将除甲、乙、丙外的剩余3人分组,再进行全排列,得到答案.【详解】A 选项,6人站成一排,甲、乙两人不相邻,先将除甲、乙外的4人进行全排列,有44A 24=种排法,再将甲、乙两人插空,有25A 20=种排法,则共有2420480⨯=种不同的排法,A 正确;B 选项,6人站成一排,甲、乙、丙按从左到右的顺序站位,可用倍缩法进行求解,即6633A 120A =种不同的站法,B 错误;C 选项,6名同学平均分成三组到A 、B 、C 工厂参观(每个工厂都有人),则有2223642333C C C A 90A =种不同的安排方法,C 正确;D 选项,6名同学分成三组参加不同的活动,甲、乙、丙在一起,若还有一位同学与他们一组,共有13C 3=种分法;若三组同学分为3人一组,2人一组和1人一组,先将除甲、乙、丙外的剩余3人分为两组,有2131C C 3=种分法;共有6种分组方法,D 正确.故选:ACD11.初等函数是由常数和基本初等函数经过有限次的有理运算及有限次的复合产生的,且能用一个解析式表示的函数,如函数2()(0)f x x x =>,我们可作变形:()ln ln e e xx x x x f x x ===,所以()xf x x =可看作是由函数()e tp t =和()ln g x x x =复合而成的,即()(0)x f x x x =>为初等函数,已知初等函数()(0)x f x x x =>,1()(0)x g x x x =>,则()A .()(0)x f x x x =>极小值点为1ex =B .1()(0)x g x x x =>极小值为1C .()()f xg x ≥D .直线:l y x =是曲线()y f x =与()y g x =的一条公切线【正确答案】ACD【分析】根据复合函数的求导法则以及导数的几何意义判断.【详解】()x f x x ==ln e x x ,设ln t x x =,即()e t f x =,则()(e )e 1ln )(1ln )t tx f x t x x x '''==+=+(,1ln ()ex x xg x x ==,同理12(1ln )()xx x g x x -'=,10e x <<时,()0f x '<,()f x 单调递减,1ex >时,()0f x '>,()f x 单调递增,所以1ex =是()f x 的极小值点,A 正确;0e x <<时,()0g x '>,()g x 单调递增,e x >时,()0g x '<,()g x 单调递增,所以()g x 有极大值为1e (e)e g =,无极小值,B 错误;21(1)ln ln ln x x x x x x x --=,01x <<时,210x -<,ln 0x <,2(1)ln 0x x x->,1ln ln x x x x >;1x =时,1ln ln 0x x x x -=,即1ln ln x x x x =;1x >时,210x ->,ln 0x >,2(1)ln 0x x x ->,所以0x >时,1ln ln x x x x>,所以()()f x g x ≥,C 正确;由C 知(1)(1)1f g ==,又(1)(1)1f g ''==,所以直线11y x -=-即直线y x =是曲线()y f x =的切线也是曲线()y g x =的切线,即为它们的一条公切线,D 正确.故选:ACD .12.如图①,在矩形ABCD 中,22AB AD ==,E 为CD 的中点将CBE ∆沿直线BE 翻折至1C BE △的位置,使得平面1C BE ⊥平面ABED ,如图②所示,下列说法法正确的有()A .平面1C AE ⊥平面1C BEB .异面直线1C A 与BEC .点B 到平面1C ADD .二两角1D C AE --【正确答案】ABD【分析】对于A 项,通过勾股定理证得AE BE ⊥,再结合面面垂直的性质定理证得⊥AE 平面1C BE ,再运用面面垂直的判定定理证得平面1C AE ⊥平面1C BE .建立空间直角坐标系,运用异面直线所成角公式、点到面的距离公式及二面角公式计算可分别判定B 项、C 项、D 项.【详解】对于A项,如图所示,在Rt ADE △中,1AD DE ==,所以AE =在1Rt BC E △中,111BC C E ==,所以BE ,又因为2AB =,所以222AE BE AB +=,所以AE BE ⊥,又因为平面1C BE ⊥平面ABED ,平面1C BE平面ABED BE =,AE ⊂平面1C BE ,所以⊥AE 平面1C BE ,又因为AE ⊂平面1C AE ,所以面1C AE ⊥平面1C BE ,故A 项正确;对于B 项,取BE 中点M ,AB 中点N ,连接1C M 、MN ,则1C M BE ⊥,//MN AE ,由A 项知,⊥AE 平面1C BE ,所以MN ⊥平面1C BE ,所以以点M 为原点,分别以MN 、MB 、1MC 为x 轴、y 轴、z轴建立空间直角坐标系,如图所示,则()0,0,0M,1)2C,,0)2A,,0)2B,(0,,0)2E -,(,2D所以1C A =,(0,BE = ,所以111|||cos ,|6||||C A BE C A BE C A BE ⋅<>==,所以异面直线1C A 与BEB 项正确;对于C项,因为1)22C A =--,1()22C D =-,1(0,)22C B =- ,设平面1C AD 的一个法向量为1111(,,)n x y z =,则111111111100220022y n C A n C D x --=⎧⋅=⎪⇒⎨⎨⋅=⎪⎩-=⎩,取11x =,则11y =-,13z =,所以1(1,1,3)n =-,所以点B 到平面1C AD的距离为111|||2211||C B n d n -⋅==,故C 项错误;对于D 项,由C 项知,平面1C AD 的一个法向量为1(1,1,3)n =-,设平面1C AE 一个法向量为2222(,,)n x y z =,又1(0,)22C E =-- ,则222212122000022y z n C A n C E y z =⎧⋅=⎪⇒⎨⎨⋅=⎪⎪⎩--=⎪⎩,取21y =,则21z =-,20x =,所以2(0,1,1)n =-,所以121212cos ,||||n n n n n n ⋅<>=所以12sin ,11n n <= ,所以二面角1D C A E --D 项正确.故选:ABD.三、填空题13.回文联是我国对联中的一种.用回文形式写成的对联,既可顺读,也可倒读,不仅意思不变,而且颇具趣味.相传,清代北京城里有一家饭馆叫“天然居”,曾有一副有名的回文联:“客上天然居,居然天上客;人过大佛寺,寺佛大过人.”在数学中也有这样一类顺读与倒读都是同一个数的自然数,称之为:“回文数”.如44,585,2662等,那么用数字1,2,3,4,5,6可以组成4位“回文数”的个数为_______.【正确答案】36根据题意,分2种情况讨论:①4位“回文数”中数字全部相同,②4位“回文数”中有2个不同的数字,求出每种情况下4位“回文数”的数目,由加法原理计算可得答案.【详解】解:根据题意,分2种情况讨论:①4位“回文数”中数字全部相同,有6种情况,即此时有6个4位“回文数”;②4位“回文数”中有2个不同的数字,有2630A =种情况,即此时有30个4位“回文数”;则一共有63036+=个4位“回文数”;故36.本题考查排列组合的应用,涉及分类计数原理的应用,关键是理解“回文数”的定义,属于基础题.14.有一道路网如图所示,通过这一路网从A 点出发不经过C 、D 点到达B 点的最短路径有___________种.【正确答案】24【分析】根据已知,要想避开C 、D 点,需分步考虑.得到每一步的方法种类,用分步计数原理乘起来即可得出答案.【详解】如图,由已知可得,应从A 点,先到E 点,再到F 点,最后经点G 到B 点即可.第一步:由A 点到E 点,最短路径为4步,最短路径方法种类为1343C C 4⋅=;第二步:由E 点到F 点,最短路径为3步,最短路径方法种类为1232C C 3⋅=;第三步:由F 点经点G 到B 点,最短路径为3步,最短路径方法种类为111121C C C 2⋅⋅=.根据分步计数原理可得,最短路径有43224⨯⨯=种.故24.15.在正方体1111ABCD A B C D -中,点E 是棱1CC 的中点,P 是侧面11BCC B 上的动点,满足1PC //平面1AED ,若该正方体的棱长为1,则点P 到直线AE 的距离的最小值为__________.【正确答案】13【分析】根据线面平行分析可得:点P 在线段1BC 上,结合异面直线的距离以及垂直关系分析运算.【详解】因为AB //11C D ,11AB C D =,所以11ABC D 为平行四边形,则1AD //1BC ,1BC ⊄平面1AED ,1AD ⊂平面1AED ,可得1BC //平面1AED ,故点P 在线段1BC 上(点1C 除外),点P 到直线AE 的距离的最小值为异面直线1,AE BC 之间的距离,如图,以D 为坐标原点建立空间直角坐标系,则()()()111,0,0,1,1,0,0,1,1,0,1,2A B C E ⎛⎫⎪⎝⎭,可得()111,1,,1,0,12AE BC ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭uu u r uuu r,设1,AM AE BN BC λμ==uuu ruu u r uuu ruuu r,可得()11,,,1,1,2M N λλλμμ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,则1,1,2MN λμλμλ⎛⎫=--- ⎪⎝⎭uuu r ,令()()()1111022102MN AE MN BC λμλμλλμμλ⎧⎛⎫⋅=--+-+-= ⎪⎪⎪⎝⎭⎨⎛⎫⎪⋅=--+-= ⎪⎪⎝⎭⎩,解得8923λμ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,即212,,999MN ⎛⎫= ⎪⎝⎭uuu r ,此时1,MN AE MN BC ⊥⊥uuu r uu u r uuu r uuu r,符合题意,所以点P 到直线AE的距离的最小值为13MN =uuu r .故答案为.1316.若关于x 的不等式e (2)ln 0x x a x a x -+-≥恒成立,则实数a 的取值范围是_____.【正确答案】()30,e .【分析】令e x t x =,不等式转化为ln 20t a t a -+≥在(0,)t ∈+∞恒成立,令()ln 2f t t a t a =-+,求得()t af t t-'=,当0a ≤时,得到()f t 单调递增,结合0t →时,()f t →-∞,不符合题意;当0a >时,求得函数单调性和最小值()3ln f a a a a =-,得到3ln 0a a a -≥,即可求解.【详解】令e x t x =,由0x >时,可得0t >,则ln ln e ln x t x x x ==+,则不等式()e 2ln 0xx a x a x -+-≥,即为ln 20t a t a -+≥在(0,)t ∈+∞恒成立,令()ln 2f t t a t a =-+,可得()1a t a f t t t-'=-=,当0a ≤时,可得()0f t '>,可得()f t 单调递增,因为0t →时,()f t →-∞,不符合题意,舍去;当0a >时,令()0f t '=,可得t a =,当(0,)t a ∈时,()0f t '<,()f t 单调递减;当(,)t a ∈+∞时,()0f t '>,()f t 单调递增,所以当t a =时,函数()f t 取得极小值,即为最小值()ln 23ln f a a a a a a a a =-+=-,因为不等式()e 2ln 0xx a x a x -+-≥恒成立,即为()0f t ≥恒成立,则满足3ln 0a a a -≥,即3ln 0a -≥,解得30e a <<,所以实数a 的取值范围是()30,e .故答案为.()30,e四、解答题17.已知数列{}n a 满足15a =,123n n n a a +-=(*n ∈N ).记3nn n b a =-.(1)求证:{}n b 是等比数列;(2)设n n c nb =,求数列{}n c 的前n 项和.【正确答案】(1)证明见解析(2)()1212n n ++-【分析】(1)由等比数列定义证明1n nb q b +=即可;(2)使用错位相减法求和即可.【详解】(1)由已知,∵123n n n a a +-=,∴132nn n a a +=+,∵3nn n b a =-,∴()11133233223232n n n n n n n n n n n b a a a a b +++=-=+-⨯=-⨯=-=,又∵15a =,∴1113532b a =-=-=,∴易知数列{}n b 中任意一项不为0,∴12n nb b +=,∴数列{}n b 是首项为2,公比为2的等比数列.(2)由第(1)问,1222n n n b -=⨯=,∴2nn n c nb n =⋅=,∴设数列{}n c 的前n 项和为n S ,则1231222322n n S n =⨯+⨯+⨯++⋅ ①,①2⨯得,234121222322n n S n +=⨯+⨯+⨯++⋅ ②,①-②得,2341222222n n n S n +-=+++++-⋅ ,∴()111212222212n n n n n S n n +++--=-⋅=-+-⋅-,∴()1212n n S n +=+-.∴数列{}n c 的前n 项和为()1212n n ++-.18.如图,在四棱锥P ABCD -中,PD ⊥平面ABCD ,底面ABCD 是平行四边形,PA CD ⊥,1AD =,4CD =.(1)证明:AD ⊥平面PCD ;(2)若3PD =,求直线PA 与平面PBC 所成角的正弦值.【正确答案】(1)证明见详解;【分析】(1)由线线垂直证线面垂直即PD AD ⊥,AD DC ⊥即可证明结论;(2)建立适当的空间直角坐标系,利用空间向量计算即可.【详解】(1)因为PD ⊥平面ABCD ,AD DC ⊂、平面ABCD ,所以PD AD ⊥,PD DC ⊥,又PA CD ⊥,PA 、PD ⊂平面PAD ,PA PD P = ,所以CD ⊥平面PAD ,而AD ⊂平面PAD ,所以CD AD ⊥,DC 、PD ⊂平面PAD ,DC PD D ⋂=,所以AD ⊥平面PCD ;(2)由(1)知PD 、DA 、DC 两两垂直,如图所示以D 为中心建立空间直角坐标系,则()()()()1,0,01,4,00,4,00,0,3A B C P 、、、,()()()1,0,31,4,30,4,3PA PB PC =-=-=- 、、,设面PBC 的一个法向量为(),,n x y z = ,则有00PB n PC n ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,即430430x y z y z +-=⎧⎨-=⎩,令3y =,则4,0z x ==,即()0,3,4n =设直线PA 与平面PBC 所成角为θ,则sin cos ,n PA n PA n PA θ⋅==⋅19.已知ABC 的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,且3a =(1cos )B b A =-.(1)求角A 的大小;(2)若AC =D 满足3CB CD = ,点E 满足DE AD =,求sin BEC ∠.【正确答案】(1)π3(2)14【分析】(1)根据题意,由正弦定理得到1cos A A a =-,因为3a =,求得sin 322A A=,进而求得tan2A =,即可求得A 的大小;(2)在ABC中,由余弦定理求得AB =1233AD AB AC =+,根据向量的数量积的运算公式,求得2AD =,再在ABD中,求得cos 2BAD ∠=,得到π6BAD ∠=,进而得到π6CAD ∠=,分别在ABE 和ACE △中,求得2BE =,CE =,利用余弦定理求得cos BEC ∠=sin BEC ∠的值.【详解】(1(1cos )B b A =-,可得1cos BA b=-,由正弦定理得sin sin a b A B =1cos A =-,又因为3a =1cos A A =-2cos 2sin 222A A A=,因为π0(),22A ∈,所以sin 02A >sin 22A A =,所以tan 2A =又因为π0(),22A ∈,可得π26A =,所以π3A =.(2)解:在ABC中,因为3,a BC AC ===π3A =,由余弦定理得2222cos BC AB AC AB AC A =+-⋅,即219322AB AB =+-,即260AB -=,解得AB =AB =(舍去),设,AB a AC b == ,因为3CB CD =,可得12123333AD AB AC b =+=+ ,所以222214412124π36499999939AD AD a b a b ==++⋅=++⨯== ,所以2AD =,即2AD =,又因为DE AD =,所以2DE AD == ,所以4AE =,在ABD 中,可得2223cos 22AB AD BD BAD AB AD +-∠==⋅,可得π6BAD ∠=,因为π3A =,所以π6CAD ∠=,在ABE 中,可得222π32cos 12162234462BE AB AE AB AE =+-⋅=+-⨯⨯⨯=,所以2BE =,在ACE △中,可得222π32cos 316234762CE AC AE AC AE =+-⋅=+-⨯⨯⨯=,所以7CE =,在BCE 中,可得2224791cos 222727BE CE BC BEC BE CE +-+-∠===⋅⨯⨯,所以321sin 1cos 14BEC BEC ∠=-∠=20.如图,已知在三棱柱111ABC A B C -中,11A B =,15AA =2AB BC ==,30BAC ∠= ,平面11ABB A ⊥平面ABC .(1)求1AA 与BC 所成角的余弦值;(2)在棱1AA 上是否存在一点E ,使得二而角1E BC B --的余弦值为-求出1AE AA 的值,若不存在,说明理由.【正确答案】(2)存在,且113AE AA =.【分析】(1)建立如图所示的空间直角坐标系,由空间向量法求异面直线所成的角;(2)假设存在点E 满足题意,设1AE AA λ=((01)λ≤≤,由空间向量法求二面角得λ值,从而得出结论.【详解】(1)因为11A B =,1AA =2AB BC ==,30BAC ∠= ,所以22211AA AB A B =+,所以1A B AB ⊥,120ABC ∠=︒,30ACB ∠=︒,以BA 为x 轴,平面ABC 内,过B 与AB 垂直的直线为y 轴,1BA 为z 轴,建立如图所示的空间直角坐标系,则(2,0,0)A ,(0,0,0)B,(1,C -,1(0,0,1)A ,1(2,0,1)AA =-,(1,BC =-,111cos ,AA BC AA BC AA BC⋅=,所以1AA 与BC(2)假设存在点E 满足题意,设1AE AA λ= ((01)λ≤≤,则(2,0,)AE λλ=-,(22,0,)BE AE BA λλ=+=-,11(2,0,1)BB AA ==- ,设平面EBC 的一个法向量是111(,,)m x y z =,则1111(22)0m BE x zm BC xλλ⎧⋅=-+=⎪⎨⋅=--=⎪⎩,取11y=-,则1x=11)zλλ-=,m=-,设平面11BCC B的一个法向量是222(,,)n x y z=,则2212220n BC xn BB x z⎧⋅=--=⎪⎨⋅=-+=⎪⎩,取21y=,则2x=,2z=-,即(n=-,cos,26m nm nm n⋅==,解得13λ=或76λ=(舍去),由图可知当13λ=,二面角1E BC B--是钝二面角,满足题意,此时113AEAAλ==.21.已知()e sin1xf x x ax=+--,a为实数.(1)若(0)0f'=,求a的值,并讨论()f x的单调性;(2)若0x≥时,()0f x≥,求实数a的取值范围;(3)当ea=时,若12π,0,,2x x⎛⎫∈ ⎪⎝⎭12()()f x f x=,且()f x在x t=处取极值,求证:122.x x t+<【正确答案】(1)2a=,()f x的减区间是(,0)-∞,增区间是(0,)+∞;(2)(,2]-∞;(3)证明见解析.【分析】(1)求出()f x',由(0)0f'=得2a=,再利用()0f x'<得减区间,()0f x'>得增区间,(2)由(0)0f=,()0f x≥在0x≥时恒成立得存在00x>,在(0,)x上()f x单调递增,即()0f x'≥恒成立,由此(0)0f'≥,得必要条件2a≤,然后证明其也是充分条件即可得参数范围;(3)利用导数确定()f x的单调性与极值,得π2t<<,不妨设12x x<有12π2x t x<<<<,从而12πt t x<-<,因此问题转化为只要证11()(2)f x f t x<-,构造函数()()(2)h x f x f t x=--(0)x t<<,利用导数证明()0h x <(需要多次求导),从而得出证明.【详解】(1)由题意()e cos x f x x a '=+-,(0)110f a '=+-=,2a =,即()e cos 2x f x x '=+-,显然0x <时,()0f x '<,()f x 单调递减,令()()e cos 2x g x f x x '==+-(0x ≥),则()e sin x g x x '=-,易知0x ≥时,()0g x '>,()g x 单调递增,()(0)0f x f ''≥=,所以()f x 单调递增,所以()f x 的减区间是(,0)-∞,增区间是(0,)+∞;(2)()e cos x f x x a '=+-,(0)0f =,因此由题意知存在00x >,在0(0,)x 上()f x 单调递增,即()0f x '≥恒成立,从而(0)0f '≥,所以2a ≤,下证2a ≤时,0x ≥时,()0f x ≥恒成立,由(1)知2a =时,0x ≥时,()0f x ≥恒成立,2a <时,由0x ≥得e sin 1e sin 21x x x ax x x +--≥+--,因此()0f x ≥恒成立,综上,a 的取值范围是(,2]-∞;(3)e a =,()e sin e 1x f x x x =+--,()e cos e x f x x '=+-,由(1)知()f x '在[0,+∞)上是增函数,(0)2e 0f '=-<,π2ππ()e cos e 022f '=+->,所以存在π(0,2t ∈,使得()0f t '=,在(0,)t 上()0f x '<,()f x 单调递增,在π(,)2t 即在(,)t ∞+上,()0f x '>,()f x 单调递增,x t =是()f x 的极值点(极小值点),()f t '=e cos e 0t t +-=.(0)0f =,则()0<f t ,又π2π()e 1e 102f =+-->,因此在π(,)2t 时存在0x ,值得0()(0)0f x f ==,所以由12()()f x f x =,不妨设12x x <,则12π02x t x <<<<,要证122x x t +<,即证212x t x <-,因为10x t <<,所以122πt t x t <-<<,由()f x 在(0,)+∞上单调递增,且12()()f x f x =,因此只要证11()(2)f x f t x <-,设()()(2)h x f x f t x =--(0)x t <<,2()e sin e e sin(2)e(2)x t x h x x x t x t x -=+----+-,2()e e cos cos(2)2e x t x h x x t x -'=+++--,令()()x h x ϕ'=(0)x t <<,则2()e e sin sin(2)x t x x x t x ϕ-'=--+-,设2()()e e sin sin(2)x t x x x x t x λϕ-'==--+-(0)x t <<,则2()e e cos cos(2)x t x x x t x λ-'=+---0>,()x λ是增函数,即()x ϕ'是增函数,()()0x t ϕϕ''≤=,所以()ϕx 即()h x '是减函数,()()0h x h t ''>=,所以()h x 是增函数,从而()()0h x h t <=,所以()(2)f x f t x <-,即11()(2)f x f t x <-成立,综上,122.x x t +<方法点睛:证明与函数的极值点、方程的根有关的不等式的方法,一般利用导数确定极值点t 的范围,确定相应方程根12,x x 的存在性与范围,同时不妨设12x x <,本题中得出12π02x t x <<<<,这样要证明的不等式变形为212x t x <-,结合21,2x t x -在()f x 的单调增区间上,因此不等式转化为函数不等式21()(2)f x f t x <-,然后由方程根转化为11()(2)f x f t x <-,达到了消元的目的,然后再构造函数()()(2)h x f x f t x =--,利用导数证明()0≤h x 成立,从而得出结论.。

江西省新余市2023-2024学年高二下学期期末质量检测数学试卷(含答案)

江西省新余市2023-2024学年高二下学期期末质量检测数学试卷(含答案)

新余市2023—2024学年度下学期期末质量检测高二数学试题卷说明:1.本卷共有四个大题,19个小题,全卷满分150分,考试时问120分钟.2.本卷分为试题卷和答题卷,答策要求写在答题卷上,在试题卷上作答不给分.一、单项选择题(本大题共8个小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.设集合,则( )A. B. C.,或 D.2.已知命题是定义域上的增函数,命题:函数在上是增函数.若为真命题,则实数的取值范围是( )A. B. C. D.3.记为等比数列的前项和,若,则( )A.120B.85C.-85D.-1204.函数的图象大致是( )A. B.C. D.5.数列,称为斐波那契数列,又称黄金分割数列,是由十三世纪意大利数学家列昂纳多·斐波那契以兔子繁殖为例子而引入,故又称为“兔子数列”.该数列从第三项开始,每项等于其前相邻两项之和.记该数列的前项和为,则下列结论正确的是( )A. B.C.D.6.2023年8月至10月贵州榕江举办了“超级星期六”全国美食足球友谊赛.已知第一赛季的第一个周六(8月26日)共报名了贵州贵阳烤肉队等3支省内和辽宁东港草苺队等3支省外美食足球代表队.根据赛程安(){}{}ln 3,1A xy x B x x ==-=≤-∣∣()R A B ⋃=ð{13}x x -<≤∣{1}x x >-∣{1x x ≤-∣3}x >{3}xx >∣:(31)x p y a =-q ()log 3a y ax =-[]2,4p q ⌝∧a 20,3⎛⎫ ⎪⎝⎭20,3⎛⎤ ⎥⎝⎦23,34⎛⎫ ⎪⎝⎭2,13⎛⎫⎪⎝⎭n S {}n a n 4625,21S S S =-=8S =()21sin 1e xf x x ⎛⎫=- ⎪+⎝⎭{}:1,1,2,3,5,8,13,21,34,n F {}n F n n S 202420221F S =+202420231F S =+202220242S F =+202320242S F =+排,在8月26日举行三场比赛,每支球队都要参赛,且省内代表队不能安排在同一场,则比赛的安排方式有( )A.6种B.9种C.18种D.36种7.若函数,则的极大值点的个数为( )A.1B.2C.3D.48.设,则( )A. B.C.D.二、多项选择题(本大题共3个小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)9.已知正数满足,则下列选项正确的( )A.B.C.D.10.在正方体中,为上一动点,则下列说法正确的是()A.与共面且与共面的棱有5条B.C.D.若与平面交于点,则的面积为211.已知函数的定义域为,且,则下列说法中正确的是( )A.B.()()πsin πx x f x x -=-()f x 1sin,ln1.1,111a b c ===c b a <<a b c <<a c b <<c a b<<,a b ()()111a b --=111a b +=25ab b+≥4a b +≥228a b +≥1111ABCD A B C D -2,AB M =1A B AB 1CC 11DB C M⊥1AM MC ++1C M ABCD E EAC ()f x R ()()()()()()22,12,20f x y f x y f x f y f f +-=-==()32f =-()()15f f -=C.为偶函数D.三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在答题卡中的横线上)12.已知函数,则__________.13.已知为随机事件,,则._________.14.若函数与的图象存在公共切线,则实数的最大值为__________.四、解答题(本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步㵵)15.(本小题满分13分)已知函数,且的解集为.(1)求函数的解析式;(2)解关于的不等式;16.(本小题满分15分)已知双曲线的方程为,实轴长和离心率均为2.(1)求双曲线的标准方程及其渐近线方程;(2)过且倾斜角为的直线与双曲线交于两点,求的值(0为坐标原点).17.(本小题满分15分)已知公差大于0的等差数列和公比大于0的等比数列满足.(1)求数列和的通项公式;(2)记数列的前项和为,求证:.18.(本小题满分17分)已知函数.(1)若,求曲线在点)处的切线方程;并求出该切线与两坐标轴围成的三角形的面积的值;(2)若对任意恒成立,求实数的取值范围.19.(本小题满分17分)阅读材料一:“装错信封问题”是由数学家约翰伯努利(Johann Bernoulli ,1667~1748)的儿子丹尼尔伯努利提出来的,大意如下:一个人写了封不同的信及相应的个不同的信封,他把这封信都装错了信封,()f x 20242()2k f k ==-∑()()222,2log 1,2x x x f x x x -⎧-≤⎪=⎨+>⎪⎩(){}7f f f ⎡⎤=⎣⎦,A B ()()()0.5,0.4,0.3P A P B P B A ===∣(P B A =∣()21f x x =-()ln 1g x a x =-a ()()2,f x x bx c a b =++∈R ()0f x ≤[]1,2-()f x x ()()()210mf x x m m >--≥C 22221(0,0)x y a b a b-=>>C ()0,2E 45 l C ,M N OM ON ⋅{}n a {}n b 1123651,1,1a b a b a b ===={}n a {}n b {}n n a b n n S 18n S ≤<()2(1)4ln ,f x a x x a =+-∈R 2a =()f x ()(1,1f S []()1,e ,1x f x ∈<a n n n问都装错信封的这一情况有多少种?后来瑞士数学家欧拉(Leonhard Euler ,1707~1783)给出了解答:记都装错封信的情况为种,可以用全排列!减去有装正确的情况种数,结合容斥原理可得公式:,其中.阅读材料二:英国数学家泰勒发现的泰勒公式有如下特殊形式:当在处阶可导,则有:,注表示的阶导数,该公式也称麦克劳林公式.阅读以上材料后请完成以下问题:(1)求出的值;(2的大小(保留小数点后2位),并给出用和表示的估计公式;(3)求证:,其中.新余市2023-2024学年度高二年级下学期期末质量检测答案n n D n 111!1(1)1!2!!n n D n n ⎛⎫=-+-+- ⎪⎝⎭ *n ∈N ()f x 0x =n ()()()()()()200002!!n n f f f x f f x x x n '''=+++++ ()()()3n f x n ≥()f x n 234,,D D D e n n D 1112tan4tan 2tan 21242n n n+++<+ *n ∈N选择题1234567891011BBCAADBBACDABDAD空题题12.13.0.5 14.解答题15.解:(1)因为的解集为,所以的根为,所以,即;所以;(2),化简有,整理,所以当时,不等式的解集为,当时,不等式的解集为,当时,不等式的解集为,当时,不等式的解集为,综上:所以当时,不等式的解集为,当时,不等式的解集为,当时,不等式的解集为,当时,不等式的解集为,16.【详解】(1)由离心率,又,又长轴长,所以,所以,故双曲线的标准方程为;1542e ()0f x ≤[]1,2-20x bx c ++=1,2-1,2b c -==-1,2b c =-=-()22f x x x =--()()21mf x x m >--()()2221m x x x m -->--()()210mx x -->0m =(),1∞-02m <<()2,1,m ∞∞⎛⎫-⋃+⎪⎝⎭2m =()(),11,∞∞-⋃+2m >()2,1,m ∞∞⎛⎫-⋃+ ⎪⎝⎭0m =(),1∞-02m <<()2,1,m ∞∞⎛⎫-⋃+⎪⎝⎭2m =()(),11,∞∞-⋃+2m >()2,1,m ∞∞⎛⎫-⋃+ ⎪⎝⎭e 2ca==22222,3c a b b a =+∴=22a =21a =23b =2213y x -=其渐近线方程为.(2)直线的倾斜角为,故其斜率为1,又过点,的方程为;设则由得,17.【详解】(1)设数列的公差为,数列的公比为,则,由①式平方除②式得:,得(舍)或,通项公式分别为.(2),两式相减可得.,y = l 45 l ()E 0,2l ∴2y x =+()()1122,,,,M x y N x y 22213y x y x =+⎧⎪⎨-=⎪⎩22470x x --=121272,2x x x x ∴+==-()()()121212121212222241OM ON x x y y x x x x x x x x ∴⋅=+=+++=+++={}n a (0)d d >{}n b (0)q q >()()22346511151a b d q a b d q ⎧=+=⎪⎨=+=⎪⎩22(1)13015d d d d +=⇒-=+0d =312d q =⎧⎪⎨=⎪⎩∴11322n n n a n b -⎛⎫=-= ⎪⎝⎭()11322n n n a b n -⎛⎫=- ⎪⎝⎭()()0111211111111432,14322222222n nn n S n S n -⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫∴=⨯+⨯++-⨯=⨯+⨯++-⨯ ⎪ ⎪ ⎪⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭121111111323234221131341222222212nn n n n nn n n S ----+⎛⎫⎛⎫-=++++-=+⨯-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭- 13482n n n S -+∴=-11373431880222n n n n n n n n S S +-+++⎛⎫⎛⎫∴-=---=> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭数列为递增数列;又,18.【详解】(1)由,得,则;又;所以曲线在点处的切线方程为即令,则;令,则;(2)已知对任意恒成立,令;①当时,,即,在上单调递减,故恒成立.②当时,二次函数的开口方向向上,对称轴为,所以在上单调递增,且,故存在唯一,使得,即.当时,;当时,;在单调递减,在单调递增∴{}n S 11341,02n n S -+=>18n S ∴≤<2a =()22(1)4ln f x x x =+-()18f =()()444(0),14f x x x f x'=∴'+->=()f x ()()1,1f ()841y x -=-440x y -+=0x =4y =0y =1x =-14122S ∴=⨯⨯-=[]()1,e ,1x f x ∈<()()()222421,0ax ax f x a x x x x+'-=+-=>()22,0g x ax ax x =+->0a ≤()0g x <()0f x '<()f x ∴[]1,e ()max ()1401f x f a ==≤<0a >()g x 12x =-()g x ()0,∞+()020g =-<()00,x ∞∈+()00g x =()00f x '=00x x <<()()0,0g x f x <<'0x x >()()0,0g x f x >>'()f x ∴()00,x ()f x ()0,x ∞+在上,.所以得,综上,得取值范围是.19.【详解】(1)因为,.(2)由麦克劳林公式,令,有,再取可得,估算值为1.65.在中,取,可得.(3)证明:由麦克劳林公式,当时,令,有,猜想:.令,有,猜想:.令,由,所以,即.令,由,再令,则恒成立,在上为增函数,且,在上为增函数,,即.[]1,e ()()max()1,e f x f f =()()11e 1f f ⎧<⎪⎨<⎪⎩104a <<a 1,4∞⎛⎫- ⎪⎝⎭111!1(1)1!2!!n n D n n ⎛⎫=-+-+- ⎪⎝⎭2341111111112!11,3!12,4!191!2!1!2!3!1!2!3!4!D D D ⎛⎫⎛⎫⎛⎫∴=-+==-+-==-+-+= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭2341,2,9D D D ∴===()e xf x =23e 12!3!!nxx x xx n =+++++ 12x =121111e 110.50.1250.0208 1.645828482!n n =+++++≈++++≈ ∴23e 12!3!!nxx x x x n =+++++ 1x =-!e n n D ≈()0,1x ∈()sin f x x =35sin 3!5!x xx x =-+- sin x x <()cos f x x =24cos 12!4!x x x =-+- 2cos 12xx >-()sin (0)g x x x x =->()cos 10g x x =-≤'()()00g x g <=sin x x <()2cos 1(0)2x h x x x =-+>()sin h x x x =-+'sin px x x =-+()cos 10(0)p x x x =-+>>'()h x ∴'0x >()()00h x h '>='()h x ∴0x >()()00h x h ∴>=2cos 12x x >-又时,令,当,有,则,命题得证.()0,1x ∈220sin ,cos 10,tan 212x xx x x x x <<>->∴<-1x n=2n ≥2222221122211tan 22121111112n n n n n n n n n n <=<=+=+-----+-11111111112tan 4tan 2tan 22221212421335212121n n n n n n n +++<+-++-+++-=+-<+-++。

厦门市2012~2013学年高二下学期期末质量检测数学试卷及答案(理科)

厦门市2012~2013学年高二下学期期末质量检测数学试卷及答案(理科)

厦门市2012~2013学年(下)高二质量检测数学试卷(理科)满分150分 考试时间120分钟第Ⅰ卷(选择题 共50分)选择题:本题共10个小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一个是符合题目要求的.在答题卷上相应题目的答题区域内作答. 一、1.已知i 为虚数单位,则=+2)1(i i ( )A .i 2B .i 2-C .2D .2-2.⎰=30cos πxdx ( )A .23-B .23C .21D .13.乘积))()((432132121c c c c b b b a a ++++++展开后共有( )A .9项B .10项C .24项D .32项4.先后抛掷红、蓝两枚骰子,事件:A 红骰子出现3点,事件:B 蓝骰子出现的点数为奇数,则=)/(B A P ( )A .61 B .31 C .21 D .365 5.在回归分析中,下列结论错误的是( )A .利用最小二乘法求得的回归直线一定过样本点的中心B .可用相关指数2R 的值判断模型的拟合效果,2R 越大,模型的拟合效果越好 C .由测算,某地区女大学生的身高(单位:cm )预报体重的回归方程是712.85849.0ˆ-=x y,则对于身高为cm 172的女大学生,其体重一定是kg 316.60 D .可用残差图判断模型的拟合效果,残差点比较均匀的落在水平的带状区域中,说明这样的模型比较合适合适,带状区域的宽度越窄,说明模型的拟合精度越高 6.在nxx )1(2+的二项展开式中,第三项的系数与第二项的系数的差为20,则展开式中含x1的项的系数为( )A .8 B .28 C .56 D .707.已知实数a 在区间)2,0(上等可能随机取值,则函数2332)(ax x x f -=在区间)1,0(上有极小值的的概率是( )A .21 B .31 C .41 D .51 8.某电视台连续播放6个广告,分别是三个不同的商业广告和三个不同的公益广告,要求最后播放的不能是商业广告,且任意两个公益广告不能连续播放,则不同的播放方式有( )A .36种 B .108种 C .144种 D .720种9.某高二学生在参加历史、地理反向会考中,两门科目考试成绩互不影响,记X 为“该学生取得优秀的科目数”,其分布列如下表所示,则)(x D 的最大值是( )X0 1 2Pab21 A .21 B .23 C .45D .1 10.已知函数)(x f 的定义域为]6,2[-,x 与)(x f 部分对应值如下表,)(x f 的导函数)(x f y '=的图象如图所示.给出下列说法: x2-56 )(x f32- 2-3①函数)(x f 在)3,0(上是增函数;②曲线)(x f y =在4=x 处的切线可能与y 轴垂直; ③如果当],2[t x -∈时,)(x f 的最小值是2-,那么t 的最大值为5;④]6,2[,21-∈∀x x ,都有a x f x f ≤-|)()(|21恒成立,则实数a 的最小值是5. 正确的个数是( )A .0个 B .1个 C .2个 D .3个第Ⅱ卷(非选择题 共100分)二、填空题:本大题共6小题,每小题4分,共24分.在答题卷上的相应题目的答题区域内作答.11.7722107)21(x a x a x a a x +⋅⋅⋅+++=-,则=+⋅⋅⋅+++7321a a a a12.如图,在复平面内,复数21,z z 对应的向量分别是OB OA ,,则复数21z z -的共轭复数是13.已知),4(~2σξN ,且7.0)62(=<<ξP ,则=<)1(ξP14.从1,3,5,7,9这五个数中,每次取出两个不同的数分别记为b a ,,则斜率不同的直线03=++by ax 共有 条15.已知函数xe x x xf )22()(2--=,方程m x f =)(有三个解,则实数m 的取值范围是 16.研究问题:“已知关于x 的不等式02>+-c bx ax 的解集为)2,1(,解关于x 的不等式02>+-a bx cx ”,有如下解法: 解:由0)1()1(022>+-⇒>+-xc x b a c bx ax ,令x t 1=,则)1,21(∈t , 所以不等式02>+-a bx cx 的解集为)1,21(参考上述的解法,已知关于x 的不等式0log log log 222<++++cx bx a x m 的解集为)22,21(,则关于x 的不等式01log 1log 1log log 2222<--+-x c x b x a x m 的解集为 三、解答题:本大题共6小题,共76分.解答题应写出文字说明,证明过程或演算步骤,在答题卷上相应题目的答题区域内作答. 17.(本小题满分12分)已知函数bx x a x x f +-+=23)1()(,)(x f 在1=x 处的切线斜率为9-,且)(x f 的导函数)(x f '为偶函数. (Ⅰ)求b a ,的值;(Ⅱ)求)(x f 的极值.18.(本小题满分12分)为了检测某种研制出的禽流感疫苗对家禽的免疫效果,某研究中心随机抽取了50只鸡作为样本,进行家禽免疫效果试验,得到如下缺少部分数据的22⨯列联表.已知用分层抽样的方法,从对禽流感病毒没有免疫力的20只鸡中抽取8只,恰好抽到2只注射了该疫苗的鸡.(Ⅰ)从抽取到的这8只鸡随机抽取3只进行解剖研究,求至少抽到1只注射了该疫苗的鸡的概率;(Ⅱ)完成下面22⨯列联表,并帮助该研究和纵向判断:在犯错误的概率不超过%5.0的前提下,能否认为这种新研制出的禽流感疫苗对家禽具有免疫效果?有免疫力 没有免疫力总计 有注射疫苗 20 没有注射疫苗总计205019.(本小题满分12分)厦门某鱼苗养殖户,由于受养殖技术水平和环境等因素的制约,会出现一些鱼苗的死亡,根据以往经验,鱼苗的死亡数p (万条)与月养殖数x (万条)之间满足关系:2,(14)6325,(4)12x x P x x x ⎧≤≤⎪⎪=⎨⎪+-≥⎪⎩,已知每成活1万条鱼苗可以盈利2万元,但每死亡1万条鱼苗将亏损1万元.(Ⅰ)试讲该养殖户每月养殖鱼苗所获得的利润T (万元)表示为月养殖量x (万条)的函数;(Ⅱ)该养殖户鱼苗的月养殖量是多少时获得的利润最大,最大利润是多少?(利润=盈利—亏损)20.(本小题满分12分)已知),,3,2,1(0n i x i ⋅⋅⋅=>,我们知道有4)11)((2121≥++x x x x 成立.(Ⅰ)请证明9)111)((321321≥++++x x x x x x ; (Ⅱ)同理我们也可以证明处16)1111)((43214321≥++++++x x x x x x x x .由上述几个不等式,请你猜测与n x x x +⋅⋅⋅++21和),2(111*21N n n x x x n∈≥+⋅⋅⋅++有关的不等式,并用数学归纳法证明.21.(本小题满分14分)某学校举办趣味运动会,甲、乙两名同学报名参加比赛,没人投篮2次,每次等可能选择投2分球或3分球.据赛前训练统计:甲同学投2分球命中率为53,投3分球命中率为103;乙同学投2分球命中率为21,投3分球命中率为52,且每次投篮命中与否相互之间没有影响.(Ⅰ)若甲同学两次都选择投3分球,求其总得分ξ的分布列和数学期望;(Ⅱ)记“甲、乙两人总得分之和不小于10分”为事件A ,记“甲同学总得分大于乙同学总得分”为事件B ,求)(AB P .22.(本小题满分14分)已知函数x ax g ae x f xln 1)(,)(==,其中0>a ,若函数)(x f 和)(x g 在它们图象与坐标轴交点处的切线互相平行.(Ⅰ)求这两平行切线间的距离;(Ⅱ)若对于任意1)(,+≥∈mx x f R x (其中0>m )恒成立,求m 的取值范围; (Ⅲ)当),0(0+∞∈x ,把|)()(|00x g x f -的值称为函数)(x f 和)(x g 在0x 处的纵差,求证:函数)(x f 和)(x g 所有纵差都大于2。

2021-2022学年河南省南阳市高二下学期期中质量评估数学(理)试题(解析版)

2021-2022学年河南省南阳市高二下学期期中质量评估数学(理)试题(解析版)

2021-2022学年河南省南阳市高二下学期期中质量评估数学(理)试题一、单选题1.已知i 为虚数单位,a ,b ∈R ,若()2i i 2i a b +=+,则i a b +=( )A .B .0C .2D .4【答案】A【分析】结合复数乘法、复数相等、复数的模的知识求得正确答案. 【详解】依题意()2i i 2i 2i a a b +=-+=+,所以2222b a a b -==⎧⎧⇒⎨⎨==-⎩⎩,所以i a b +==故选:A2.下列函数的求导不.正确的是( ) A .()232x x --'=-B .()cos cos sin x x x x x '=-C .()1ln1010'=D .()22x x e e '=【答案】C【分析】由函数的求导公式及导数的四则运算对四个选项一一判断. 【详解】对于A :由幂函数的导数公式得:()232x x --'=-.故A 正确; 对于B :由导数的四则运算得:()cos cos sin x x x x x '=-.故B 正确; 对于C :因为常值函数的导数为0,所以()ln100'=.故C 错误; 对于D :由导数的四则运算得:()22x x e e '=.故D 正确. 故选:C.3.利用反证法证明“已知12345100a a a a a ++++≥,求证:1a ,2a ,3a ,4a ,5a 中至少有一个数不小于20.”时,首先要假设结论不对,即就是要假设( ) A .1a ,2a ,3a ,4a ,5a 均不大于20 B .1a ,2a ,3a ,4a ,5a 都小于20 C .1a ,2a ,3a ,4a ,5a 不都大于20 D .1a ,2a ,3a ,4a ,5a 至多有一个小于20 【答案】B【分析】根据量词的否定即可求解.【详解】1a ,2a ,3a ,4a ,5a 中至少有一个数不小于20的否定是: 1a ,2a ,3a ,4a ,5a 都小于20.故选:B4.若y ax b =+是()ln f x x x =的切线,则a b +的取值范围为( ) A .[)1,-+∞ B .[)1,+∞ C .(],0-∞ D .[]1,0-【答案】C【分析】设点()000,ln x x x (00x >)是函数()ln f x x x =图象上任意一点,求出导数,即可求出切线方程,从而得到0ln 1a x =+,0b x =-,即可得到a b +的表达式,构造函数,利用导数求出函数的单调性与最大值,从而得解;【详解】解:设点()000,ln x x x (00x >)是函数()ln f x x x =图象上任意一点, 由()ln 1f x x '=+,00()ln 1f x x '=+,所以过点()000,ln x x x 的切线方程为0000ln (ln 1)()y x x x x x -=+-, 即00(ln 1)y x x x =+-,0ln 1a x ∴=+,0b x =-, 所以00ln 1a b x x +=+-令()ln 1g x x x =+-,()0,x ∈+∞, 所以()111x g x x x-'=-=, 所以当01x <<时()0g x '>,当1x >时()0g x '<, 所以()g x 在()0,1上单调递增,在()1,+∞上单调递减, 所以()()max 10g x g ==,所以()0g x ≤,即(],0a b +∈-∞; 故选:C5.在“2022年北京冬奥会知识竞赛”活动中,甲、乙、丙、丁四个人对竞赛成绩进行预测.甲说“乙比丁的低”;乙说“甲比丙的高”;丙说“丁比我的低”;丁说“丙比乙的高”,结果竞赛结束后只有成绩最低的一个人说的是真的,则四个人成绩最低的是( ) A .甲 B .乙C .丙D .丁【答案】A【分析】分别假设甲、乙、丙、丁说的是真的,从而推理出正确答案.【详解】甲说:丁>乙;乙说:甲>丙;丙说:丙>丁;丁说:丙>乙.若甲的成绩最低,甲说的是真,乙丙丁说的是假,则丁>乙>丙>甲,符合题意. 若乙的成绩最低,乙说的是真,丁说的是假,即丙<乙,与乙的成绩最低矛盾,不符合题意.若丙的成绩最低,丙说的是真,即丙>丁,与丙的成绩最低矛盾,不符合题意. 若丁的成绩最低,丁说的是真,丙说的是假,即丙<丁,与丁的成绩最低矛盾,不符合题意. 故选:A6.在“全面脱贫”行动中,某银行向某贫困地区的贫困户提供10万元以内的免息贷款,贫困户小李准备向银行贷款x 万元全部用于农产品土特产的加工与销售,据测算每年利润y (单位:万元)与贷款x 满足关系式12ln 9y x x x=--+,要使年利润最大,小李应向银行贷款( ) A .3万元 B .4万元 C .5万元 D .6万元【答案】B【分析】利用导数对问题进行求解,从而得出正确答案. 【详解】依题意12ln 9y x x x=--+,且010x <≤, ()()2'22243112121x x x x y x x x x -++-++=-+==, 所以函数12ln 9y x x x=--+在()'0,4,0y >,函数递增;在()'4,10,0y <,函数递减.所以当4x =万元时,函数取得最大值. 故选:B7.在二维空间中,圆的一维测度(周长)2l r π=,二维测度(面积)2S r π=;在三维空间中,球的二维测度(表面积)24S r π=,三维测度(体积)343V r π=.应用合情推理,若在四维空间中,“特级球”的三维测度312V r π=,则其四维测度W 为 A .44r π B .43r πC .42r πD .4r π【答案】B【分析】根据所给的示例及类比推理的规则得出,高维度的测度的导数是低一维的测度,从而得到W V '=,求出所求.【详解】由题知,,S l V S ''==,所以类比推理,猜想,W V '=,因为312V r π=, 所以43W r π=,故选B .【点睛】本题主要考查学生的归纳和类比推理能力.8.函数()sin sin cos f x x x x =+在[],ππ-的图象大致为( )A .B .C .D .【答案】B【分析】首先判断函数的奇偶性,再利用特殊值即可排除错误答案,从而得解; 【详解】解:因为()sin sin cos f x x x x =+,[],x ππ∈-,所以()()()()()sin sin cos sin sin cos f x x x x x x x f x -=-+--=--=-, 所以()f x 为奇函数,函数图象关于原点对称,故排除D ;又sin sin cos 102222f ππππ⎛⎫=+⋅=> ⎪⎝⎭,故排除A ,又3313316sin sin cos 133332f ππππ⎛⎫=+⋅=>= ⎪⎝⎭,故排除C ; 故选:B9.利用数学归纳法证明不等式()211112321nf n +++⋅⋅⋅+<-(*n ∈N )的过程,由n k =到1n k =+时,左边增加了( ) A .k 项 B .22k 项 C .12k -项 D .232k ⋅项【答案】D【分析】由数学归纳法,可知增加的项,由分母的改变量即可求解. 【详解】n k =时,左边为()211112321kf k +++⋅⋅⋅+<-, 当1n k =+时,左边为()2222211111111123212212221kk k k k ++++⋅⋅⋅+++++-++-左边增加了()2222111112212221k k k k +++++++- ,共有()()2122212132k k k +⎡⎤---=⋅⎣⎦. 故选:D10.已知函数()2ln 1f x x a x =-+在()1,3内有极值点,则实数a 的取值范围是( )A .[)2,18B .()2,18C .(][)218-∞⋃∞,,+ D .[]2,18 【答案】B【分析】求出导函数,得到函数在()0,+∞上的单调性,列不等式,即可得到答案.【详解】()2,0.af x x x x '=->当a ≤0时, ()0.f x '>恒成立,故函数在(1,3)内单调递增,不符合题意;当a >0时,令()0.f x '>可得:22a x >;令()0f x '<,可得:202a x <<, 所以要使函数()f x 在()1,3内有极值点,只需2132<<a,解可得,2<a <18. 故选:B11.数列1,6,15,28,45,…中的每一项都可用如图所示的六边形表示出米,故称它们为六边形数,那么第11个六边形数为( )A .153B .190C .231D .276【答案】C【分析】细心观察,寻求相邻项及项与序号之间的关系,同时联系相关知识,如等差数列、等比数列等,结合图形即可求解.【详解】由题意知,数列{}n a 的各项为1,6,15,28,45,... 所以1111a ==⨯,2623a ==⨯,31535a , 452847,4559a a ==⨯==⨯,⋅⋅⋅,()21n a n n =-,所以111121231a =⨯=. 故选:C12.若关于x 的方程12ln 0x x x mx -+-=在区间1,e e ⎛⎫⎪⎝⎭内恰有两个相异的实根,则实数m 的取值范围为( ) A .(]12ln2e 3--, B .1e 12ln 2e +⎛⎤- ⎥⎝⎦, C .1e 12ln2e +⎛⎫- ⎪⎝⎭,D .()12ln 2e 3--,【答案】D【分析】由方程12ln 0x x x mx -+-=分离常数m ,通过构造函数法,结合导数来求得m 的取值范围.【详解】依题意关于x 的方程12ln 0x x x mx -+-=在区间1,e e ⎛⎫⎪⎝⎭内恰有两个相异的实根,12ln 1m x x =+-,构造函数()112ln 1e e x x x x f ⎛⎫+-<< ⎝=⎪⎭,()'221221x f x x x x-=-+=, 所以()f x 在区间()()'11,,0,e 2f x f x ⎛⎫< ⎪⎝⎭递减;在区间()()'1,e ,0,2f x f x ⎛⎫> ⎪⎝⎭递增.122ln 2112ln 22f ⎛⎫=--=- ⎪⎝⎭, 1e 21e 3e f ⎛⎫=--=- ⎪⎝⎭,()11e e 21e e f +=+-=,所以()12ln 2e 3m -∈-,. 故选:D 二、填空题13.(12x dx =⎰________【答案】14π+【详解】因11(2(2)x dx x dx =+⎰⎰,而122(2)101x dx =-=⎰,2222000111cos (1cos 2)sin 2|22224dx tdt t dt t πππππ==+=⨯+=⎰⎰,应填答案14π+.14.已知复数12z =-,则z z =______.【答案】12-【分析】先求出z ,再利用复数的四则运算直接求解. 【详解】因为复数12z =-,所以复数12z =-,所以21212z z ⎛⎫- ⎪==-⎝⎭⎝⎭.故答案为:12-15.已知函数()()21e e e e 2x x f x a a x =+--(其中R,e a ∈为自然对数的底数)在x =1处取得极小值,则a 的取值范围是______. 【答案】()e,∞-+【分析】先求得()'f x ,然后对a 进行分类讨论,结合()f x 在1x =处取得极小值来求得a 的取值范围.【详解】()()()()'2e e e e e e e x x x xf x a a a =+--=+-,当0a ≥时,()f x 在区间()()()',1,0,f x f x -∞<递减;在区间()()()'1,,0,f x f x +∞>递增,所以()f x 在1x =处取得极小值,符合题意. 当0a <时,由e 0x a +=解得()ln x a =-,①当()ln 1,e 0a a -<-<<时,()f x 在区间()()()()'ln ,1,0,a f x f x -<递减;在区间()()()'1,,0,f x f x +∞>递增,所以()f x 在1x =处取得极小值,符合题意.②当()ln 1,e a a -≥≤-时,()f x 在区间()()()',1,0,f x f x -∞>递增,不符合题意.综上所述,a 的取值范围是()e,∞-+. 故答案为:()e,∞-+16.已知e 为自然对数的底数,a ,b 为实数,且不等式()ln 2e 1210x a x b +--++≤对任意的()0,x ∈+∞恒成立.则11b a ++的最大值为______. 【答案】12e【分析】由不等式()ln 2e 1210x a x b +--++≤进行转化,先利用特殊值求得11b a ++的取值范围,再利用导数求得11b a ++的最大值. 【详解】依题意:不等式()ln 2e 1210x a x b +--++≤对任意的()0,x ∈+∞恒成立, 即()()ln 2e 1121x x a x b +-≤+-+①对任意的()0,x ∈+∞恒成立, ln 2e 1y x x =+-在()0,∞+上递增,则10a +>,由①,令1e x =得()()111ln 2e 1121e e e a b +⋅-≤+⋅-+,整理得1112eb a +≤+.当13e 1,2a b =-=时,1112eb a +=+,此时,①即ln 2e 13e 3x x x +-≤-,只需ln e 20x x -+≤对任意的()0,x ∈+∞恒成立,令()()()'e 1ln e 20,x f x x x x f x x-+=-+>=, 所以()f x 在区间()()'10,,0,e f x f x ⎛⎫> ⎪⎝⎭递增;在区间()()'1,,0,e f x f x ⎛⎫+∞< ⎪⎝⎭递减,所以()111ln e 20e e e f x f ⎛⎫≤=-⨯+= ⎪⎝⎭.故答案为:12e【点睛】利用导数研究不等式恒成立问题,主要步骤是先化简不等式,然后通过构造函数法,结合导数研究所构造函数的单调性、极值、最值等来进行求解. 三、解答题17.已知复数2z i =+(i 是虚数单位)是关于x 的实系数方程20x px q ++=根. (1)求p q +的值;(2)复数w 满足z w ⋅是实数,且w =w 的值. 【答案】(1) 1p q += (2) 42w i =-或42i -+.【分析】(1)实系数方程20x px q ++=虚根是互为共轭复数的,得出另一根为2i -,根据韦达定理即可得解.(2) 设(),w a bi a b R =+∈,由z w ⋅是实数,得出关于a b ,的方程 ,又w =a b ,的另一个方程,联立即可解得a b ,的值,即得解.【详解】(1)实系数方程20x px q ++=虚根是互为共轭复数的,所以由共轭虚根定理另一根是2i -,根据韦达定理可得4,5,1p q p q =-=+=. (2)设(),w a bi a b R =+∈()()()()222a bi i a b a b i R +⋅+=-++∈,得20a b +=又w =2220a b +=,所以4,2a b ==-或4,2a b =-=,因此42w i =-或w=42i -+. 【点睛】本题考查了实系数一元二次方程的虚根成对原理、根与系数的关系,复数的乘法及模的运算,考查了推理能力与计算能力,属于中档题. 18.(1)设0a b ≥>,用综合法证明:3322a b a b ab +≥+.(2)设0a >,求证:2211a a a a+≥+.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析.【分析】(1)作差可得33222()()()()a b a b ab a b a b +-+=+-,由0a b >,可得2()0a b -,可得2()()0a b a b +-,即可得证;(2)运用分析法,考虑去分母和因式分解,由条件和不等式的性质,即可得证. 【详解】(1)证明如下:33223232()()()()a b a b ab a a b b ab +-+=-+- 22()()a a b b b a =-+-222()()()()a b a b a b a b =--=+-又0a >,0b >,∴0a b +>,而()20a b -≥, ∴()()20a b a b +-≥, 故3322()()0a b a b ab +-+≥, 即3322a b a b ab +≥+.(2)证明:要证2211a a a a+≥+, 只要证431a a a +≥+, 只要证43(1)0a a a ---≥, 只要证3(1)(1)0a a a ---≥,只要证()31(1)0a a --≥, 只要证()22(1)10a a a -++≥,因为2(1)0a -≥,22131024a a a ⎛⎫++=++> ⎪⎝⎭,所以()22(1)10a a a -++≥成立,所以0a >时,2211a a a a+≥+成立. 19.已知两曲线3y x ax =+和2y x bx c =++都经过点()1,2P ,且在点P 处有公切线. (1)求a ,b ,c 的值;(2)求公切线所在的直线方程;(3)若抛物线2y x bx c =++上的点M 到直线45y x =-的距离最短,求点M 的坐标和最短距离.【答案】(1)1a =,2b =,1c =- (2)420x y --=(3)()1,2M 【分析】(1)对已知两个函数求导数,由公切线得斜率相等,再把P 点坐标代入两个函数式,可解得,,a b c ;(2)由(2)得切线斜率,从而得公切线方程;(3)由抛物线的导数值等于4可得M 点坐标,再由点到直线距离公式可得结论. 【详解】(1)根据导函数定义可知,两个函数的导函数分别是()()()332100lim lim 3x x x x a x x x ax y y x a x x∆→∆→+∆++∆-+∆'===+∆∆. ()()()22200lim lim 2x x x x b x x c x bx c y y x b x x∆→∆→+∆++∆+-++∆'===+∆∆.将()1,2P 分别代入两曲线方程得到21a =+,21b c =++.又213y x a '=+,22y x b '=+,则32a b +=+,解得1a =,2b =,1c =-. (2)由(1)知3y x x =+,2131y x '=+;当1x =时,14y '=,故切线方程 为()412y x =-+,即420x y --=.由(1)知221y x x =+-,222y x '=+,当1x =时,24y '=,故切线方程为()412y x =-+,即420x y --=.综上所述,公切线所在的直线方程为420x y --=.(3)要使抛物线2y x bx c =++上的点M 到直线45y x =-的距离最短,则抛物线在点M 处 的切线斜率应该与直线45y x =-相同, 则()()()2200lim lim 224x x x x b x x c x bx c y y x x x∆→∆→+∆++∆+-++∆'===+=∆∆,解得1x =.又因为点M 在抛物线上,解得()1,2M , 所以最短距离即d 为点M 到直线45y x =-的距离,代入点到直线的距离公式得d =20.新冠肺炎疫情期间,某企业生产的口罩能全部售出,每月生产x 万件(每件5个口罩)的利润函数为()23145,07,3e 12ln ,7x x x p x x x x ⎧-+-<<⎪⎪=⎨⎪--≥⎪⎩(单位:万元).(注:每问结果精确到小数点后两位.参考数据2e 7.39≈,3e 20.09≈) (1)当每月生产5万件口罩时,利润约为多少万元? (2)当月产量约为多少万件时,生产的口罩所获月利润最大? 【答案】(1)6.67万元 (2)20.09万件【分析】(1)直接利用函数的关系式代值计算即可.(2)利用函数的导数,求最值,然后根据分段函数,比较得最大值.【详解】(1)当5x =时,()212055455 6.6733p =-⨯+⨯-=≈,故当每月生产5万件口罩时,利润约为6.67万元(2)因为利润函数为()23145,07,3e 12ln ,7x x x p x x x x ⎧-+-<<⎪⎪=⎨⎪--≥⎪⎩故当()221107,()456373x p x x x x <<=-+=--+-,此时当max 6,()7x p x ==.当7x ≥时,()3e 12ln ,p x x x =-- ()3322e e ,1x xx p x x -'=-+=当37e ,()0,x p x '≤≤> 此时()p x 单调递增,当3e ,()0,x p x '><此时()p x 单调递减,故当3e 20.09x =≈时,33max3e ()12ln e 12318ep x =--=--=综上,当20.09x =时,所获月利润最大.21.已知函数()e xf x =,()cosg x x =-.(1)讨论函数()()()g x F x f x =的单调性;(2)设函数()()()G x f x g x ax =+-(R a ∈),若()G x 在π,2⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭上为增函数,求实数a 的取值范围.【答案】(1)增区间π3π2π,2π,Z 44k k k ⎛⎫-+∈ ⎪⎝⎭,减区间3π7π2π,2π,Z 44k k k ⎛⎫++∈ ⎪⎝⎭(2)π2,e -⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦【分析】(1)利用导数求得()F x 的单调区间.(2)由()'0G x ≥在π,2⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭恒成立,分离常数a ,通过构造函数法,结合导数求得a的取值范围. 【详解】(1)()()()cos e xg x xF x f x -==,()F x 的定义域为R .()'sin cos πsin e 4x x x F x x +⎛⎫==+ ⎪⎝⎭, 设Z k ∈, ππ3π2π2ππ,2π2π444k x k k x k <+<+-<<+, π3π7π2ππ2π2π,2π2π444k x k k x k +<+<++<<+, 所以()F x 在区间()()'π3π2π,2π,0,44k k F x F x ⎛⎫-+> ⎪⎝⎭递增;在区间()()'3π7π2π,2π,0,44k k F x F x ⎛⎫++< ⎪⎝⎭递减.(2)()()()e cos xG x f x g x ax x ax =+-=--,π2x ≥-,()'e sin 0x G x x a =+-≥在π,2⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭上恒成立,e sin x a x ≤+在π,2⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭上恒成立,令()πe sin 2xh x x x ⎛⎫=+≥- ⎪⎝⎭,当ππ22x -≤≤时,()'cos 0,e cos 0x x h x x ≥=+>; 当π2x >时,e 1cos 1x x >≥≥-,()'e cos 0xh x x =+>, 所以()h x 在π,2⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭上递增,()ππ22ππe cos e 22h x h --⎛⎫⎛⎫≥-=+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以π2e a -≤,即a 的取值范围是π2,e -⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦.【点睛】由函数()f x 在区间上的递增(或递减)来求参数的取值范围,可利用()'f x ≥(或()'0f x ≤)恒成立来建立不等关系式,然后通过分离常数法,再次结合导数来求得参数的取值范围.22.如图,()111,P x y 、()222,P x y 、⋅⋅⋅、(),n n n Px y (120n y y y <<<⋅⋅⋅<)是曲线C :y =上的n 个点,点(),0i i A a (i =1,2,3,⋅⋅⋅,n )在x 轴的正半轴上,且1i i i A A P -∆是等腰直角三角形,其中i P 为直角顶点,0A 是坐标原点.(1)写出1a 、2a 、3a ;(2)猜想点(),0n n A a (*n ∈N )的横坐标n a 关于n 的表达式,并用数学归纳法证明. 【答案】(1)12a =,26a =,312a = (2)证明见解析【分析】(1)推导出()2*11()2()n n n n a a a a n ---=+∈N ,结合0a 的值,可求得1a 、2a 、3a 的值;(2)结合1a 、2a 、3a 的值可猜想得出()()*1n a n n n =+∈N ,然后利用数学归纳法结合()()()2*112n n n n a a a a n ---=+∈N 和{}n a 为单调递增数列,可证得猜想成立.【详解】(1)设00a =,则依题意,可得12n nn a a x -+=,11122nn n n n n a a a a y a ---+-=-=, 代入y x =1122n n n n a a a a ---+= 即()2*11()2()n n n n a a a a n ---=+∈N ,由图可知{}n a 为单调递增数列,所以,1n n a a +>,所以12a =,26a =,312a =.(2)由(1)可猜想:()()*1n a n n n =+∈N . 下面用数学归纳法证明:(ⅰ)当1n =时,猜想显然成立;(ⅱ)假设当n k =时猜想成立,即有()1k a k k =+,则当1n k =+时,由()()2112k k k k a a a a ++-=+得()()211121k k a k k k k a ++-+=++⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦,即()()()()2211211120k k a k k a k k k k ++-+++-⋅++=⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦,解得()()112k a k k +=++(()11k k a k k a +=-<不符合题意,舍去), 即当1n k =+时,猜想成立.由(ⅰ)(ⅱ)知猜想成立,即()()*1n a n n n =+∈N .。

山东省聊城市2021--2022学年高二数学下学期期中教学质量检测试题(解析版)

解:由于男女相间,可先让2名男生站好,有 种站法,
再将,
再由分步计数原理可得男生和女生相间的站法有 种;
【小问3详解】
解:当男生甲在排尾时,有 种排法,
当男生甲既不在排头又不在排尾时,
男生甲有 种排法,女生乙有 种排法,其余3人有 种排法,
此时共有 种排法,
所以男生甲不在排头,女生乙不在排尾的站法有 种.
18. 甲、乙两名同学在电脑上进行答题测试,每套测试题可从题库中随机抽取.在一轮答题中,如果甲单独答题,能够通过测试的概率是 ,如果乙单独答题,能够通过测试的概率是 .
(1)甲单独答题三轮,求甲恰有两轮通过测试的概率;
(2)在甲,乙两人中任选一人进行测试,求通过测试的概率.
1. 用数字1,2,3,4组成没有重复数字 三位数,其中奇数的个数为()
A.6B.12C.16D.18
【答案】B
【解析】
【分析】先排个位,再排百位和十位,即得结果.
【详解】先排个位,有2种选法,再排百位和十位,有 种排法,
因此共有 种排法,
故选:B
2. 设曲线 在点 处的切线方程为 ,则 ()
A. 1B. C. D.
先涂区域 ,有4种方法,再涂区域 ,有3种方法,然后涂区域 ,有2种方法,再涂区域 ,有1种方法,再涂区域 ,有1种方法,最后涂区域 ,有2种方法,由分步乘法计数原理可得区域 涂不同颜色的涂色方法有 种,即48种方法,
由分类加法计数原理可得涂色方法总数是48+24+48种方法,即120种方法.
故答案为:120.
∴ .
故选:A.
4. 冬奥会越野滑雪项目比赛共分 组,现安排 名志愿者负责这 组的服务工作,每人至少负责 组,每组的服务工作由 人完成,则不同的安排方式共有()

辽宁省2023-2024学年高二下学期期初教学质量检测数学试题

19.数列{an} 的数列{an} 的首项 a1 = 1,前 n 项和为 Sn ,若数列{an} 满足:对任意正整 数 n,k,当 n > k 时, Sn+k + Sn-k = 2(Sn + Sk ) 总成立,则称数列{an} 是“ D (k ) 数列” (1)若{an} 是公比为 2 的等比数列,试判断{an} 是否为“ D (2) ”数列? (2)若{an} 是公差为 d 的等差数列,且是“ D (3) 数列”,求实数 d 的值; (3)若数列{an} 既是“ D (2) ”,又是“ D (3) ”,求证:数列{an} 为等差数列.
15. Sn 为数列{an} 的前 n 项和,已知 a1 = 2 , 2Sn = (n an+1 +1) .
(1)求数列{an} 的通项公式;
(2)证明:当 n
³
2
时,
1 a1a2
+
1 a2a3
+×××+
1 an-1an
<
1 2

16.某单位为了解性别与对工作的满意程度是否具有相关性,随机抽取了 100 名员工,
一个顶点移动到下一个顶点称执行一次程序.若开始时,机器人从 A 点出发,记机器
人执行 n 次程序后,仍回到 A 点的概率为 P (n) ,则下列结论正确的是( )
A.
P
(
2)
=
1 3
C.
P
(
7)
=
21 64
B. n ³ 2 时,有 2P (n) = 1- P (n -1)
D.
P
(
n)
=
1 3
éê1 êë
=
1 3
´

2023-2024学年山东省滨州市联考高二下学期期中质量监测数学质量检测模拟试题(含解析)

2023-2024学年山东省滨州市联考高二下册期中质量监测数学模拟试题一、单选题1.从甲、乙、丙3幅不同的画中选出2幅,送给甲、乙两人,则共有()种不同的送法.A .6B .5C .3D .2【正确答案】A【分析】直接利用排列计数原理可得结果.【详解】从3幅不同的画中选出2幅,送给甲、乙两人,不同的选法种数为23A 6=种.故选:A.2.某人翻开电话本给自己的一位朋友打电话时,发现电话号码的最后一位数字变得模糊不清了,因此决定随机拨号进行尝试,那么该人尝试两次但都拨不对电话号码的概率为()A .81100B .1825C .45D .35【正确答案】C【分析】利用古典概型即可求得该人尝试两次但都拨不对电话号码的概率.【详解】记“该人尝试两次但都拨不对电话号码”为事件A ,则29210A 4()A 5P A ==,则该人尝试两次但都拨不对电话号码的概率为45故选:C3.有一散点图如图所示,在5个数据(),x y 中去掉()310D ,后,下列说法正确的是()A .相关系数r 变小B .残差平方和变小C .变量x ,y 负相关D .解释变量x 与预报变量y 的相关性变弱【正确答案】B【分析】根据散点图的分布以及相关性的相关定义,结合选项即可逐一求解.【详解】对于A,去掉()310D ,后,相关性变强,相关系数r 变大,对于B,残差平方和变小,故B 正确,对于C ,散点的分布是从左下到右上,故变量x ,y 正相关,故C 错误,对于D ,解释变量x 与预报变量y 的相关性变强,故D 错误,故选:B4.已知随机变量X 服从参数为0.3的两点分布,若21Y X =+,()E Y =()A .0.3B .0.7C .1.6D .2.4【正确答案】C【分析】计算()0.3E X =,根据()()21E Y E X =+计算得到答案.【详解】随机变量X 服从参数为0.3的两点分布,则()0.3E X =,()()()2121 1.6E Y E X E X =+=+=.故选:C5.若47270127(1)(2)(2)(2)x x a a x a x a x ++=+++++++ ,则3a =()A .45B .27C .15D .3【正确答案】B【分析】根据展开式的特征,将47(1)x x ++转化为47(2)1[(2)][]2x x +-++-,利用二项式展开式的通项公式即可求得答案.【详解】由题意得4747270127(1)[(2)2][(2)1](2)(2)(2)x x x x a a x a x a x ++=+-++-=+++++++ ,故1144347C (2)C (1)83527a =-+-=-+=,故选:B6.甲、乙两选手进行乒乓球比赛的初赛,已知每局比赛甲获胜的概率是0.4,乙获胜的概率是0.6,若初赛采取三局两胜制,则乙最终获胜的概率是()A .0.144B .0.352C .0.432D .0.648【正确答案】D【分析】分两局结束比赛和三局结束比赛,分别算出乙获胜的概率,相加即为答案.【详解】两局结束比赛,乙获胜的概率为()222C 0.60.36=;三局结束比赛,则前两局乙胜一局,甲胜一局,第三局乙获胜,故乙获胜的概率为12C 0.60.40.60.288⨯⨯⨯=,故乙最终获胜的概率为0.36+0.288=0.648故选:D.7.小李的手机购物平台经常出现她喜欢的商品,这是电商平台推送的结果.假设电商平台第一次给小李推送某商品时,她购买此商品的概率为34;从第二次推送起,若前一次不购买此商品,则此次购买的概率为13;若前一次购买了此商品,则此次仍购买的概率为25,那么电商平台在第2次推送时小李不购买此商品的概率为()A .3760B .35C .16D .920【正确答案】A【分析】利用条件概率公式即可求得电商平台在第2次推送时小李不购买此商品的概率.【详解】电商平台在第2次推送时小李不购买此商品的概率为331237454360⨯+⨯=故选:A8.祖冲之是我国古代的数学家,他是世界上第一个将“圆周率π”精算到小数点后第七位,即3.和3.之间,它提出的“祖率”对数学的研究有重大贡献.某教师为了帮助同学们了解π,让同学们把小数点后的7位数字1,4,1,5,9,2,6进行随机排列,整数部分3的位置不变,那么可以得到大于3.15的不同数的个数为()A .328B .360C .2160D .2260【正确答案】C【分析】整体上用间接法求解,先算出1,4,1,5,9,2,6的这7位数字的随机排列的种数,注意里面有两个1,多了22A 倍,要除去,再减去不大于3.15的种数,不大于3.15的数只有小数点前两位为11,12或14,其他全排列.【详解】由于数字1,4,1,5,9,2,6中有两个相同的数字1,则进行随机排列可以得到的不同个数有7722A A ,而只有小数点前两位为11,12或14时,排列后得到的数字不大于3.15,故不大于3.15的不同个数有553A 种,所以得到的数字大于3.15的不同个数有:75752232160A A A -=种;故选:C.二、多选题9.在5道数学试题中有函数题3道,概率题2道,每次从中抽出1道题,抽出的题不再放回,则()A .“从5道试题中不放回的随机抽取2道”中包含10个等可能的样本点B .第1次抽到函数题的概率25P =C .第1次抽到函数题且第2次抽到概率题的概率310P =D .第1次抽到函数题的条件下,第2次抽到概率题的概率12P =【正确答案】CD【分析】设事件A 为“第1次抽到函数题”,设事件B 为“第2次抽到概率题”,由条件求出样本空间的样本点的个数,即可判断A ;由古典概型概率公式即可判断B ;求出事件AB 所包含的样本点数,求出()P AB ,即可判断C ;由条件概率公式求出(|)P B A ,即可判断D .【详解】设事件A 为“第1次抽到函数题”,设事件B 为“第2次抽到概率题”,从5道题中每次不放回地随机抽取2道题,试验的样本Ω包含20个等可能的样本点,即()20n Ω=,对于A :“从5道试题中不放回的随机抽取2道”包含的样本点个数为25A 20=个,故A 错误;对于B :第1次抽到函数题的概率35P =,故B 错误;对于C :因为1132()6n AB A A =⨯=,所以()63()()2010n AB P AB n ===Ω,故C 正确;对于D :在缩小的样本空间A 上求(|)P B A ,已知第一次抽到函数题,还剩下4道题,其中2道函数题,2道概率题,所以在事件A 发生的条件下事件B 发生的概率21(|)42P B A ==,故D 正确;故选:CD .10.下列关于变量间的线性相关系数r 说法正确的是()A .相关系数r 的取值范围为[]1,1-B .|r |=1的充要条件是成对数据构成的点都在回归直线上C .两个变量正相关的充要条件是0r >D .相关系数r 越小,则变量间的线性相关性越弱【正确答案】ABC【分析】利用相关系数r 的取值范围判断选项A ;利用|r |=1的充要条件判断选项B ;利用两个变量正相关的充要条件判断选项C ;利用变量间的线性相关性与r 的关系判断选项D.【详解】选项A :相关系数r 的取值范围为[]1,1-.判断正确;选项B :|r |=1的充要条件是成对数据构成的点都在回归直线上.判断正确;选项C :两个变量正相关的充要条件是0r >.判断正确;选项D :相关系数r 的绝对值越小,则变量间的线性相关性越弱.判断错误.故选:ABC11.某计算机程序每运行一次都会随机出现一个五位二进制数12345A a a a a a =(例如10100),其中A 的各位上的数字()2,3,4,5k a k =出现0的概率为13,出现1的概率为23,记2345X a a a a =+++,则当程序运行一次时()A .X 服从二项分布B .()8281P X ==C .83EX =D .83DX =【正确答案】AC【分析】分别写出X 的可能值,并计算其概率,然后判断X 的概率分布类型,并通过数学期望和方差公式计算期望和公差即可.【详解】由二进制数A 的特点,知后4位上的数字的填法有5类:①后4位上的数字均为0,则X 0=,()4110381P X ⎛⎫=== ⎪⎝⎭;②后4位上的数字中只出现1个1,则1X =,()13142181C =3381P X ⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭;③后4位上的数字中出现2个1,则2X =,()22242182C 3327P X ⎛⎫⎛⎫==⋅= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭;④后4位上的数字中出现3个1,则3X =,()313421323C 3381P X ⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭;⑤后4位上的数字均为1,则4X =,()42164381P X ⎛⎫=== ⎪⎝⎭.由上述可知2~4,3X B ⎛⎫⎪⎝⎭,故A 正确;易知B 错误;28433EX =⨯=,故C 正确;2184339DX =⨯⨯=,故选:AC.12.下图是一块高尔顿板示意图:在一块木块上钉着若干排互相平行但相互错开的圆柱形小木钉,小木钉之间留有适当的空隙作为通道,前面挡有一块玻璃,将小球从顶端放入,小球在下落过程中,每次碰到小木钉后都等可能地向左或向右落下,最后落入底部的格子中,格子从左到右分别编号为1,2,3,……,6,用X 表示小球落入格子的号码,则()A .()1132P X ==B .()72E X =C .当P 最大时,3X =D .()54D X =【正确答案】ABD【分析】令1Y X =-,分析可知1~(5,)2Y B ,利用独立重复试验的概率公式可判断AC 选项;利用二项分布的期望公式和期望的性质可判断B 选项;利用二项分布的方差公式以及方差的性质可判断D 选项.【详解】记事件A =“向右下落”,则事件A =“向左下落”,且1()()2P A P A ==,令1Y X =-,因为小球最后落入格子的号码X 等于事件A 发生的次数Y 加上1,而小球在下落过程中共碰撞小木钉5次,则1~(5,)2Y B ,对于A ,511(1)(0)(1)232P X P Y ====-=,故A 正确;对于B ,17()()151,22E X E Y =+=⨯+=故B 正确;对于C,511(1)(0)(1)232P X P Y ====-=,145115(2)(1)C (1)2232P X P Y ====⨯-=,22351110(3)(2)C (1)2232P X P Y ⎛⎫====⨯-= ⎪⎝⎭,33251110(4)(3)C (1)2232P X P Y ⎛⎫====⨯-=⎪⎝⎭,445115(5)(4)C (1)2232P X P Y ⎛⎫====⨯-= ⎪⎝⎭,55511(6)(5)C (1)232P X P Y ====⨯-=,故当2X =或3X =时,概率最大,故C 错误,对于D ,115()()5(1)224D X D Y ==⨯⨯-=,故D 正确.三、填空题13.将一枚质地均匀的硬币重复抛掷10次,恰好出现3次正面朝上的概率为_______________.【正确答案】15128【分析】先求得正面向上的概率,再求得恰好出现3次正面向上的概率即可.【详解】设“正面向上”为事件A ,则()12P A =,则()11122P A =-=,所以恰好出现3次正面向上的概率为3731011115C 120221024128P ⎛⎫⎛⎫=⨯=⨯=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故15128.14.某超市热销的一种袋装面粉质量X (单位:kg )服从正态分布2(15)N σ,且满足(15.5)0.8P X <=,若从该超市中任意抽取一袋这种面粉,则其质量在14.515.5 kg 之间的概率为_________.【正确答案】0.6/35【分析】根据正态分布的对称性,即可求得答案.【详解】由于袋装面粉质量X (单位:kg )服从正态分布2(15)N σ,且满足(15.5)0.8P X <=,故()15.510.80.2P X ≥=-=,则()14.50.2P X ≤=,故从该超市中任意抽取一袋这种面粉,则其质量在14.515.5 kg 之间的概率为10.20.20.6--=,故0.615.已知两个离散型随机变量,ξη,满足31,ηξξ=+的分布列如下:ξ012Pab16当()23E ξ=时,()D η=______________________.【正确答案】5【分析】根据分步列中概率之和为1以及期望的公式即可求解11,23a b ==,由方差的公式以及性质即可求解.【详解】由题意可知:116a b +=+,且()1233E b ξ=+=,解得11,23a b ==,所以()2221211115122333639D ξ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯+⨯-+⨯-= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,所以()()()5319959D D D ηξξ=+==⨯=,故5四、双空题16.Poisson 分布是常见的离散型概率分布,其概率分布列为()e!k P X k k λλ-==(0,1,2,)k = ,其中e 为自然对数的底数,λ是Poisson 分布的均值.当二项分布的n 很大(20)n ≥而P 很小(0.05)P ≤时,Poisson 分布可作为二项分布的近似,假设每个大肠杆菌基因组含有10000个核苷酸对,采用20.05J /m 紫外线照射大肠杆菌时,每个核苷酸对产生嘧啶二体的概率均为0.0003,则λ=________;已知该菌株基因组有一个嘧啶二体就致死,则致死率为_________.【正确答案】331e --/31e --+【分析】利用二项分布均值公式求得λ的值,利用对立事件概率求得致死率.【详解】由题意得,1000020n =≥,0.00030.05P =≤,此时Poisson 分布可作为二项分布的近似,此时100000.00033λ=⨯=故不致死的概率为033(0)e 0!P X λ--===,则致死率为31(0)1e P X --==-故3,31e --五、解答题17.甲、乙、丙3台车床加工同一型号的零件,甲加工的次品率为6%,乙、丙加工的次品率均为5%,加工出来的零件混放在一起.已知甲、乙、丙加工的零件数分别占总数的25%,30%,45%.(1)任取一个零件,求它是次品的概率;(2)如果取到的零件是次品,求它是丙车床加工的概率.【正确答案】(1)0.0525(2)37【分析】(1)利用全概率公式即可求得任取一个零件是次品的概率;(2)利用条件概率公式即可求得如果取到的零件是次品则它是丙车床加工的概率.【详解】(1)设B =“任取一个零件是次品”,A 甲=“零件为甲车床加工”,A 乙=“零件为乙车床加工”,A 丙=“零件为丙车床加工”,则A A A Ω=甲乙丙U U ,且A 甲,A 乙,A 丙,两两互斥,根据题意得()0.25,()0.3,()0.45,P A P A P A ===甲乙丙()|0.06,(|)(|)0.05P B A P B A P B A ===甲乙丙.由全概率公式得()()()|()(|)()((|)P B P A P B A P A P B A P A P B A =++甲甲乙乙丙丙0.250.060.30.050.450.050.0525.=⨯+⨯+⨯=(2)由题意知“如果取到的零件是次品,它是丙车床加工的概率”就是计算在B 发生的条件下事件A 丙发生的概率.()()(|)0.450.053(|).()()0.05257P A B P A P B A P A B P B P B ⨯====丙丙丙丙18.根据交管部门有关规定,驾驶电动自行车必须佩戴头盔,保护自身安全,某市去年上半年对此不断进行安全教育.下表是该市某主干路口去年连续5个月监控设备抓拍到的电动自行车驾驶员不戴头盔的统计数据:月份x 12345不戴头盔人数y120100907565(1)请利用所给数据求不戴头盔人数y 与月份x 之间的回归直线方程ˆˆˆybx a =+;(2)交管部门统计连续5年来通过该路口的电动车出事故的100人,分析不戴头盔行为与事故是否伤亡的关系,得到下表,能否有95%的把握认为不戴头盔行为与事故伤亡有关?不戴头盔戴头盔伤亡1510不伤亡2550参考数据和公式:511215i i i x y ==∑,121ˆ,ni i i nii x ynxy bxnx ==-=-∑∑()()()()22()n ad bc a b c d a c b dχ-=++++()2P k χ≥0.100.050.010.005k 2.7063.8416.6357.879【正确答案】(1)ˆ13.5130.5yx =-+;(2)有95%的把握认为不戴头盔行为与事故伤亡有关【分析】(1)先求得ˆˆ,ba ,进而求得不戴头盔人数y 与月份x 之间的回归直线方程;(2)求得2χ的值并与3.841进行大小比较进而得到是否有95%的把握认为不戴头盔行为与事故伤亡有关.【详解】(1)由题意知,1234535x ++++==,120100907565905y ++++==,5152221512155390ˆ13.555535iii ii x yxybxx ==--⨯⨯===--⨯-∑∑,ˆˆ9013.53130.5a y bx =-=+⨯=所以,回归直线方程为ˆ13.5130.5yx =-+(2)22100(15502510)4012560756 3.84χ⨯⨯-⨯=>⨯⨯⨯≈故有95%的把握认为不戴头盔行为与事故伤亡有关19.(1)计算:3477747842+-A A A A .(2)已知56711710m m m C C C -=,求1236678++++++m m m m C C C C 的值.【正确答案】(1)34;(2)126.【分析】(1)根据排列数的计算公式即可得解;(2)根据组合数的计算公式即可得解.【详解】(1)347774784247652765476543218765+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=-⨯⨯⨯⨯⨯⨯-⨯⨯⨯A A A A 76543123765(43218)164⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯-.(2)由56711710m m m C C C -=可得!(5)!!(6)!7(7)!5!6!107!--⨯⨯--=⨯m m m m m m 即!(5)!(6)(5)!7(7)(6)(5)!5!65!10765!-⨯-⨯-⨯⨯----=⨯⨯⨯⨯m m m m m m m m m ,可得(6)(7)(6)16106----=⨯m m m ,整理可得:223420m m -+=,解得2m =或21m =,因为05m ≤≤,可得2m =,所以23453454556678778889126+++=++=+==C C C C C C C C C C .20.请从下列两个条件中任选一个,补充在下面的横线上,并解答问题.①第4项的系数与倒数第4项的系数之比为12;②展开式中第四项和第五项的二项式系数相等且最大.已知2⎛+ ⎝nx 的展开式中,(1)求展开式中所有项的系数和与二项式系数和;(2)将展开式中所有项重新排列,求有理项不相邻的概率.【正确答案】(1)2187,128(2)114【分析】(1)利用二项式定理,计算第4项和倒数第4项的系数,得到3333C 21C 22n n n n --⋅=⋅,解得答案,或根据第四项和第五项的二项式系数相等且最大,得到展开式共有8项,得到答案.(2)确定展开式共有8项,有理项共4项,根据插空法得到概率为844548A A A ⋅,计算得到答案.【详解】(1)选择①:展开式的通项为1522221C ()(2)C 2n rn rr nrrr rnTx x x---+=⋅⋅⋅=⋅,展开式中第4项的系数为33C 2n ⨯,倒数第4项的系数为33C 2n n n --⨯,3333C 21C 22n n n n--⋅=⋅,即61122n -=,7n =,令1x =可得展开式中所有项的系数和为732187=,展开式中所有项的二项式系数和为72128=.选择②:展开式的通项为1522221C ()(2)C 2n rn rr nrrr r nTx x x---+=⋅⋅⋅=⋅,由展开式中第四项和第五项的二项式系数相等且最大,则展开式共有8项,所以7n =.令1x =可得展开式中所有项的系数和为732187=,展开式中所有项的二项式系数和为72128=.(2)展开式共有8项,当522rn -为整数,即0,2,4,6r =时为有理项,共4项,由插空法可得有理项不相邻的概率为844548A A 1A 14=⋅.21.某学校高一年级上学期有3次英语素养测评,测评结果为一等奖和二等奖,已知甲同学每次测评获一等奖的概率为13,乙同学每次测评获一等奖的概率为12.(1)求甲同学在3次测评中恰有1次获得一等奖且第2次测评未获得一等奖的概率;(2)由于客观因素,这个学期第一次测评成绩作废,后两次成绩作为评价学生的依据.每次测评获得一等奖记5分,二等奖记3分,甲同学英语素养测评得分为X ,乙同学得分为Y ,设随机变量X Y ξ=-,求ξ的分布列与期望.【正确答案】(1)827(2)分布列见解析,23-【分析】(1)根据相互独立事件及互斥事件的概率公式计算可得;(2)由题意可得ξ的可能取值有4-,2-,0,2,4,求出所对应的概率,即可得到分布列与数学期望.【详解】(1)记“甲同学在3次测评中恰有1次获得一等奖且第2次测评未获得一等奖”为事件A ,甲同学第i 次测试获得一等奖为事件i A ,则123123=+A A A A A A A ,因为1A ,2A ,3A 相互独立,()()()1231===3P A P A P A ,()()()1232===3P A P A P A ,所以()()123123A A P A P A A A A =+()()()()()()123123122221833333327P A A A P A P A P P P A =+=⨯⨯+⨯⨯=.(2)由题意可得ξ的可能取值有4-,2-,0,2,4,所以()()()2221414610()()32369P P X P Y ξ=-======,()()()()()268810P P X P Y P X P Y ξ=-===+==22222211212111(()(()233232(C C C 3==+,()()()()()()()066881010P P X P Y P X P Y P X P Y ξ====+==+==22212122221113C ()332362111(()C +()()3232=+=⨯⨯,()()()()()210886P P X P Y P X P Y ξ====+==22121226111()C ()C 321133()22==⨯+,()()()221114106(()3236P P X P Y ξ======,所以ξ的分布列为ξ4-2-024P1913133616136所以()1113112(4)(2)02493663336E ξ=-⨯+-⨯+⨯+⨯+⨯=-.22.某中学以学生为主体,以学生的兴趣为导向,注重培育学生广泛的兴趣爱好,开展了丰富多彩的社团活动,其中一项社团活动为《奇妙的化学》,注重培养学生的创新精神和实践能力.本社团在选拔赛阶段,共设两轮比赛.第一轮是实验操作,第二轮是基础知识抢答赛.第一轮给每个小组提供5个实验操作的题目,小组代表从中抽取2个题目,若每个题目的实验流程操作规范可得10分,否则得0分.(1)已知某小组会5个实验操作题目中的3个,求该小组在第一轮得20分的概率;(2)已知恰有甲、乙、丙、丁四个小组参加化学基础知识的抢答比赛,每一次由四个小组中的一个回答问题,无论答题对错,该小组回答后由其他小组抢答下一问题,且其他小组有相同的机会抢答下一问题.记第n 次回答的是甲的概率是n P ,若11P =.①求3P 和4P ;②写出n P 与1n P -之间的关系式,并比较第9次回答的是甲和第10次回答的是甲的可能性的大小.【正确答案】(1)310(2)①313P =,429P =;②11133n n P P -+=,甲的可能性的大【分析】(1)根据古典概型的概率计算公式直接计算即可;(2)①根据题意可直接得出3P 和4P ;②当2n ≥时,可得1110(1)3n n n P P P --=⋅+-⨯,化简即可得出n P 与1n P -之间的关系式;由n P 与1n P -之间的关系式得出14n P ⎧⎫-⎨⎬⎩⎭是以34为首项,13-为公比的等比数列,写出通项公式,分别计算出9P 和10P 即可得出答案.【详解】(1)该小组抽中会操作的实验题目的情况有23C 种,该小组抽取实验题目的所有情况有25C 种,故该小组在第一轮得20分的概率为2325C 3C 10P ==.(2)①由题意知,第一次是甲回答,第二次甲不回答,所以20P =,则313P =,431112(1)(1)3339P P =-⨯=-⨯=;②由第n 次回答的是甲的概率是n P ,得当2n ≥时,第n 1-次回答的是甲的概率为1n P -,第n 1-次回答的不是甲的概率为11n P --,则111110(1)(1)33n n n n P P P P ---=⋅+-⨯=-,则n P 与1n P -之间的关系式11133n n P P -+=,以上关系式可化为1111()434n n P P --=--,且11344P -=,所以14n P ⎧⎫-⎨⎩⎭是以34为首项,13-为公比的等比数列,所以,1311()434n n P -=⨯-+,89311()434P =⨯-+,910311(434P =⨯-+,所以910P P >,所以第9次回答的是甲的可能性比第10次回答的是甲的可能性的大.。

北京市东城区2023-2024学年高二下学期期末统一检测数学试题含答案

东城区2023—2024学年度第二学期期末统一检测高二数学(答案在最后)2024.7本试卷共6页,150分.考试时长120分钟.考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.第一部分(选择题共40分)一、选择题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.1.已知集合{}20,,M a a =,{}2,1,0,1,2N =--,若1M ∈,则M N ⋂=()A.{}0,1 B.{}1,0,1- C.{}0,1,2 D.{}2,1,0,1,2--【答案】B 【解析】【分析】结合集合与元素的关系求出参数a 的值,结合交集的概念即可得解.【详解】由题意1a =或21a =,但是2a a ≠,所以1a =-,{}0,1,1M =-,因为{}2,1,0,1,2N =--,所以{}1,0,1M N ⋂=-.故选:B.2.某校学生科研兴趣小组为了解1~12岁儿童的体质健康情况,随机调查了20名儿童的相关数据,分别制作了肺活量、视力、肢体柔韧度、BMI 指数和身高之间的散点图,则与身高之间具有正相关关系的是()A.肺活量B.视力C.肢体柔韧度D.BMI 指数【答案】A 【解析】【分析】根据给定的散点图,结合正相关的意义判断即得.【详解】对于A ,儿童的身高越高,其肺活量越大,肺活量与身高具有正相关关系,A 正确;对于B ,儿童的视力随身高的增大先增大,后减小,视力与身高不具有正相关关系,B 错误;对于C ,肢体柔韧度随身高增大而减小,肢体柔韧度与身高不具有正相关关系,C 错误;对于D ,BMI 指数与身高的相关性很弱,不具有正相关关系,D 错误.故选:A3.已知,R x y ∈,且x y >,则下列不等式中一定成立的是()A.22x y >B.11x y> C.ln ln x y> D.22x y>【答案】D 【解析】【分析】举反例排除ABC ,由指数函数单调性即可说明D.【详解】取0x y =>,则22x y <,1,ln ,ln x y x无意义,故ABC 错误;对于D ,由指数函数2t y =在实数域上关于t 单调递增,且x y >,所以22x y >,故D 正确.故选:D.4.袋中有10个大小相同的小球,其中7个黄球,3个红球.每次从袋子中随机摸出一个球,摸出的球不再放回,则在第一次摸到黄球的前提下,第二次又摸到黄球的概率为()A.23B.12C.13 D.310【答案】A 【解析】【分析】由条件概率、古典概型概率计算公式即可求解.【详解】在第一次摸到黄球的前提下,此时袋中有:6个黄球,3个红球,共9个球,所以所求概率为6293P ==.故选:A.5.已知23a =,4log 5b =,则22a b -的值为()A.15B.53C.35D.2-【答案】C 【解析】【分析】利用指数式与对数式的互化,结合指数运算计算即得.【详解】由4log 5b =,得45b =,即225b =,而23a =,所以2223225a a bb --==.故选:C6.A ,B ,C 三所大学发布了面向高二学生的夏令营招生计划,每位学生只能报一所大学.某中学现有四位学生报名.若每所大学都有该中学的学生报名,则不同的报名方法共有()A.30种B.36种C.72种D.81种【答案】B 【解析】【分析】将甲、乙、丙、丁四位同学分为三组2,1,1,然后分配到,,A B C 三所学校求解.【详解】设这四位同学分别为甲、乙、丙、丁,由题意将甲、乙、丙、丁四位同学分为三组2,1,1,然后分配到,,A B C 三所学校.则不同的报名方法共有2114213C C C =36种.故选:B.7.2024年3月20号,我国成功发射鹊桥二号中继卫星,其通过一个大型可展开的星载天线,实现了月球背面与地球之间的信号传输.星载天线展开后形成一把直径(口径)为4.2m 的“金色大伞”,它的曲面与轴截面的交线为抛物线,在轴截面内的卫星波束呈近似平行状态射入接收天线,经反射聚集到焦点F 处.若“金色大伞”的深度为0.49m ,则“金色大伞”的边缘A 点到焦点F 的距离为()A.2.25mB.2.74mC.4.5mD.4.99m【答案】B【解析】【分析】建立平面直角坐标系,求出抛物线方程,再结合抛物线的定义求值即得.【详解】依题意,建立如图所示的平面直角坐标系,点(0.49,2.1)A 设抛物线的方程为22(0)y px p =>,则22.120.49p =⨯,解得29p =,抛物线29y x =的焦点9(,0)4F ,准线方程为94x =-,||0.49 2.25 2.74AF =+=,所以“金色大伞”的边缘A 点到焦点F 的距离为2.74m .故选:B8.已知直线:250l mx y m --+=被圆()()22344x y -+-=截得的弦长为整数,则满足条件的直线l 共有()A.1条B.2条C.3条D.4条【答案】C 【解析】【分析】首先求得d =,又d ==4,所以分4,3,2,1n =进行讨论即可求解.【详解】圆()()22344x y -+-=的圆心、半径分别为()3,4,2r =,圆心()3,4到直线:250l mx y m --+=的距离为d ==,设直线:250l mx y m --+=被圆()()22344x y -+-=截得的弦长为n ,由于直线被圆所截得的弦长不超过直径长度24r =,故分以下情形讨论:当4n =时,0d ===,解得1m =-,当3n =时,2d ====,化简得23830m m -+=,解得43m ±=,当2n =时,d ====,化简得210m m -+=,该方程无解,当1n =时,152d ==,化简得2118110m m -+=,该方程无解,而直线:250l mx y m --+=是斜率为m 且过定点()2,5的直线,直线l 由m 唯一决定,综上所述,满足条件的直线l 共有3条.故选:C.9.已知函数()()()()2,f x a x a x b a b =--∈R ,则“0b a >>”是“b 为()f x 的极小值点”的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件【答案】A 【解析】【分析】在0b a >>的条件下利用导数证明b 为()f x 的极小值点,然后说明当1a =-,2b =-时,b 为()f x 的极小值点,但0b a >>并不成立,从而得到答案.【详解】由题设,()()()()()()][()()222322232f x a x b a x a x b a x a b x b a b a x a b x b ⎡⎤=-+--=-+++=-+-⎣⎦',若0b a >>,则23a b a b +<<,故()2,,3a b x b +⎛⎫∈-∞⋃+∞ ⎪⎝⎭上()0f x '>,2,3a b x b +⎛⎫∈⎪⎝⎭上()0f x '<,所以()f x 在()2,,,3a b b +⎛⎫-∞+∞ ⎪⎝⎭上递增,2,3a b b +⎛⎫⎪⎝⎭上递减,故b 为()f x 的极小值点,从而条件是充分的;当1a =-,2b =-时,有()()()212f x x x =--+,则()()()342f x x x '=-++,显然()4,2,3x ⎛⎫∈-∞-⋃-+∞ ⎪⎝⎭上()0f x '<,42,3x ⎛⎫∈-- ⎪⎝⎭上()0f x '>,所以()f x 在()4,2,,3⎛⎫-∞--+∞ ⎪⎝⎭上递减,42,3⎛⎫-- ⎪⎝⎭上递增,此时2b =-为()f x 的极小值点,但此时0b a >>并不成立,从而条件不是必要的.故选:A.10.《孙子算经》是中国南北朝时期重要的数学著作,书中的“中国剩余定理”对同余除法进行了深入的研究.现给出一个同余问题:如果a 和b 被m 除得的余数相同,那么称a 和b 对模m 同余,记为()mod a b m ≡.若()0122202420242024202420242024C C 3C 3C 3,mod5a a b =+⨯+⨯++⨯≡ ,则b 的值可以是()A.2023B.2024C.2025D.2026【答案】D 【解析】【分析】利用二项式定理求出被5整除得的余数,再逐项验证即得.【详解】()202401222024202420242024202420242024C C 3C 3C 3451a =+⨯+⨯++⨯==- 20241202322022202312024202420245C ×5C ×5C ×51=-+-⋯-+()20231202222021202320242024202455C ×5C ×5C 1=-+-⋯-+则()20231202222021202320242024202455C ×5C ×5C -+-⋯-能被5整除,故()20231202222021202320242024202455C ×5C ×5C 1-+-⋯-+除以5余数为1,所以0122202420242024202420242024C C 3C 3C 3a =+⨯+⨯++⨯ 除以5余数为1,由()mod5a b ≡,所以202354043÷= ,202454044÷= ,20255405÷=,202654051÷= ,故选:D.第二部分(非选择题共110分)二、填空题共5小题,每小题5分,共25分.11.函数()lnf x x =的定义域是_________.【答案】()1,+∞【解析】【分析】由表达式中的每个部分有意义得到不等式组,解之即可得到定义域为()1,+∞.【详解】为了让函数()ln f x x =的表达式有意义,需要1000x x -≥⎧≠>⎩.解得1x >,所以函数()f x 的定义域是()1,+∞.故答案为:()1,+∞.12.已知双曲线C 的焦点为()2,0-和()2,0,一条渐近线方程为y =,则C 的方程为_________.【答案】2213y x -=【解析】【分析】由焦点坐标以及渐近线方程列式求出,a b 即可得解.【详解】双曲线C 的焦点在x 轴上,设C 的方程为()22221,0,0x ya b a b-=>>,由题意2222,bc a b c a==+=,解得1,a b ==所以C 的方程为2213y x -=.故答案为:2213y x -=.13.已知二项式()111021...nn n n n x a x a x a x a --+=++++的所有项的系数和为243,则n =_____________;2a =_________.【答案】①.5②.40【解析】【分析】首先利用系数和条件,再原式中取1x =得到5n =;再对展开式两边求导两次并取0x =,得到240a =.【详解】由已知有()111021...nn n n n x a x a x a x a --+=++++,且110...243n n a a a a -++++=.再前一式中令1x =得1103...nn n a a a a -=++++,所以3243n =,得5n =.所以()5543254321021x a x a x a x a x a x a +=+++++.由二项式定理可知,353325C 21104140a -=⨯⨯=⨯⨯=.故答案为:5;40.14.某学校要求学生每周校园志愿服务时长不少于1小时.某周可选择的志愿服务项目如下表所示:岗位环保宣讲器材收纳校史讲解食堂清扫图书整理时长20分钟20分钟25分钟30分钟40分钟每位学生每天最多可选一个项目,且该周同一个项目只能选一次,则不同选择的组合方式共有________种.【答案】20【解析】【分析】分选择两个项目、三个项目、四个项目和五个项目四种情况考虑.【详解】由题意得选择两个项目有4种组合;选择三个项目有35C 10=种组合;选择四个项目有45C 5=种组合;选择五个项目有55C 1=种组合,所以共有4105120+++=种.故答案为:20.15.设R a ∈,函数()32,,ax x x af x x x a⎧->=⎨-≤⎩给出下列四个结论:①当0a =时,函数()f x 的最大值为0;②当7a =时,函数()f x 是增函数;③若函数()f x 存在两个零点,则01a <<;④若直线y ax =与曲线()y f x =恰有2个交点,则a<0.其中所有正确结论的序号是_________.【答案】①③##③①【解析】【分析】把0a =和7a =代入解析式,分析单调性即可判断①②,令()0f x =,解出零点,判断零点是否在区间内,对含a 的零点分有无意义,是否在相应区间内进行讨论,即可判断③,把④转化为()32,,ax ax x x ag x x ax x a⎧-->=⎨--≤⎩恰有两个零点,解出零点,易得取2a =-时有3个零点,可判断④错误.【详解】①当0a =时,()2,0,0x x f x x x ->⎧=⎨-≤⎩,当0x ≤时,()0f x ≤,当0x >时,()0f x <,故max ()0f x =,故①正确;②当7a =时,()327,7,7x x x f x x x ⎧->=⎨-≤⎩,当0x ≤时,2()f x x =-在(,0)-∞上单调递增,当07x <≤时,2()f x x =-在(0,7)上单调递减,故()f x 不是增函数,故②错误;③当0a =时,()2,0,0x x f x x x ->⎧=⎨-≤⎩只有一个零点,令函数30y ax x =-=,解得1230,x x x ===当a<0时,函数2y x =-在(,]a -∞上没有零点,23,x x 无意义,故函数3y ax x =-在(,)a +∞上有且只有一个零点为0,即()f x 有且只有一个零点,故不符合题意;当0a >时,函数2y x =-在(,]a -∞上有1个零点为0,10x =,3x =x a >范围内,当01a <<时,21x a =>>,故函数3y ax x =-在(,)a +∞上有一个零点,即()f x 有两个零点,符合题意,当1a >时,21x a =<<,故函数3y ax x =-在(,)a +∞上没有零点,即()f x 有且只有一个零点,故不符合题意;综上所述:当01a <<时,()f x 有两个零点.故③正确;④直线y ax =与曲线()y f x =恰有2个交点,可转化为()32,,ax ax x x ag x x ax x a⎧-->=⎨--≤⎩恰有两个零点.令函数30y ax ax x =--=,解得1230,x x x ===,当2a =-时,123,,x a x a x a >>>,函数3y ax ax x =--在(,)a +∞上有3个零点,令220y x x =-+=得340,2x x ==,故函数22y x x =-+在(,]a -∞上没有零点,即()g x 有3个零点,故④错误.故答案为:①③.三、解答题共6小题,共85分.解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.16.某次乒乓球比赛单局采用11分制,每赢一球得一分.每局比赛开始时,由一方进行发球,随后每两球交换一次发球权,先得11分且至少领先2分者胜,该局比赛结束;当某局比分打成10:10后,每球交换发球权,领先2分者胜,该局比赛结束.已知甲、乙两人要进行一场五局三胜制(当一方赢得三局比赛时,该方获胜,比赛结束)的比赛.(1)单局比赛中,若甲发球时甲得分的概率为45,乙发球时甲得分的概率为12,求甲4:0领先的概率;(2)若每局比赛乙获胜的概率为13,且每局比赛结果相互独立,求乙以3:1赢得比赛的概率.【答案】(1)425;(2)227.【解析】【分析】(1)利用相互独立事件乘法公式列式计算即得.(2)确定乙以3:1赢得比赛的事件,再利用相互独立事件的概率公式计算即得.【小问1详解】设事件A :单局比赛中甲4:0领先,则44114()552225P A =⨯⨯⨯=,所以单局比赛中甲4:0领先的概率为425.【小问2详解】设事件B :乙以3:1赢得比赛,即前3局中乙输1局胜2局,第4局乙胜的事件,则3212()3()3327P B =⨯⨯=,所以乙以3:1赢得比赛的概率是227.17.设函数()e xf x a x =+,其中R a ∈.曲线()y f x =在点(0,(0))f 处的切线方程为y x b =-+.(1)求a ,b 的值;(2)求()f x 的单调区间.【答案】(1)2a b ==-(2)递增区间为(,ln 2)-∞-,递减区间为(ln 2,)-+∞.【解析】【分析】(1)求出函数()f x 的导数,利用导数的几何意义列式计算即得.(2)利用(1)的结论,利用导数求出单调区间.【小问1详解】依题意,(0)f a b ==,又()e 1xf x a '=+,则(0)11f a '=+=-,解得2a =-,所以2a b ==-.【小问2详解】由(1)知,()2e xf x x =-+的定义域为R ,()2e 1x f x '=-+,当ln 2x <-时,()0f x '>,函数()f x 在(,ln 2)-∞-上单调递增,当ln 2x >-时,()0f x '<,函数()f x 在(ln 2,)-+∞上单调递减,所以函数()f x 的递增区间为(,ln 2)-∞-,递减区间为(ln 2,)-+∞.18.近年来,我国新能源汽车蓬勃发展,极大地促进了节能减排.遥遥计划在1A ,2A ,3A ,4A ,5A ,6A 这6个国产新能源品牌或在1B ,2B ,3B ,4B 这4个国产燃油汽车品牌中选择购车.预计购买新能源汽车比燃油车多花费40000元.据测算,每行驶5公里,燃油汽车约花费3元,新能源汽车约消耗电1千瓦时.如果购买新能源汽车,遥遥使用国家电网所属电动汽车公共充电设施充电,充电价格分为峰时、平时、谷时三类,具体收费标准(精确到0.1元/千瓦时)如下表:充电时间段充电价格(元/千瓦时)充电服务费(元/千瓦时)峰时10:00—15:00和18:00—21:00 1.00.8平时7:00—10:00,15:00—18:00和21:00—23:000.7谷当日23:00—次日7:000.4时(1)若遥遥在6个新能源汽车品牌中选出2个品牌作比较,求品牌1A 被选中的概率;(2)若遥遥选购新能源汽车,他在18:00,18:30,19:00,19:30,…,23:30这12个时间点中随机选择一个时间点给车充电,每次充电30千瓦时(用时不超过半小时).设X 为遥遥每次充电的费用,求X 的分布列和数学期望;(3)假设遥遥一年驾车约行驶30000公里,按新车使用8年计算,如果只考虑购车成本与能源消耗支出,计算说明选择新能源汽车和燃油汽车哪个的总花费更少.【答案】(1)13(2)分布列见解析,期望()48E X =(3)选择新能源汽车的总花费最少【解析】【分析】(1)由古典概型概率计算公式直接计算即可求解;(2)X 的所有可能取值为36,45,54,分别求出对应的概率即可得分布列以及数学期望;(3)分别求出各自的购车成本以及能源消耗支出的表达式,从而即可进行比较.【小问1详解】若遥遥在6个新能源汽车品牌中选出2个品牌,共有26C 15=种,若品牌1A 被选中,则有15C 5=种选择,从而所求概率为51153P ==;【小问2详解】在峰时充电,每次充电30千瓦时需要花费()10.83054+⨯=,在平时充电,每次充电30千瓦时需要花费()0.70.83045+⨯=,在谷时充电,每次充电30千瓦时需要花费()0.40.83036+⨯=,所以X 的所有可能取值为36,45,54,在18:00,18:30,19:00,19:30,…,23:30这12个时间点中随机选择一个时间点中:峰时充电有:18:00,18:30,19:00,19:30,20:00,20:30,共六个时间点,平时充电有:21:00,21:30,22:00,22:30,共四个时间点,谷时充电有:23:00,23:30,共两个时间点,所以()65412P X ==,()4145123P X ===,()2136126P X ===,X 的分布列为:X k =364554()P X k =161312X 的数学期望为()11136455448632E X =⨯+⨯+⨯=;【小问3详解】解法一:设燃油车购车成本为x 万元,则新能源汽车购车成本为()4x +万元,燃油车能源消耗支出为33814.45⨯⨯=万元,设Y 为在某个时间段充电1千瓦时的费用,在峰时充电,每次充电1千瓦时需要花费10.8 1.8+=,在平时充电,每次充电1千瓦时需要花费0.70.8 1.5+=,在谷时充电,每次充电1千瓦时需要花费0.40.8 1.2+=,则Y 的所有可能取值为1.8,1.5,1.2,且()()()5313321811.8, 1.5, 1.2243243243P Y P Y P Y +++=========,所以() 1.8 1.5 1.21.53E Y ++==,新能源汽车能源消耗支出为138 1.57.25⨯⨯⨯=万元,如果只考虑购车成本与能源消耗支出,则燃油汽车的总花费为114.4y x =+,新能源汽车的总花费为2147.211.2y x x y =++=+<,综上所述,选择新能源汽车的总花费最少.解法二:按新车使用8年计算,燃油汽车使用的燃油费为30000831440005⨯⨯=(元),新能源汽车使用电费最多为300008(1.00.8)864005⨯⨯+=(元),因为购买新能源汽车比燃油车多花费40000元,所以144000400008640017600--=(元).新能源汽车至少比燃油汽车总花费少17600元,所以选择新能源汽车总花费更少.19.已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>,过点,A ,B 分别是E 的左顶点和下顶点,F 是E 右焦点,π3AFB ∠=.(1)求E 的方程;(2)过点F 的直线与椭圆E 交于点P ,Q ,直线AP ,AQ 分别与直线4x =交于不同的两点M ,N .设直线FM ,FN 的斜率分别为1k ,2k ,求证:12k k 为定值.【答案】(1)22143x y +=;(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)根据给定条件,求出,,a b c 即可得E 的方程.(2)设出直线PQ 的方程,与椭圆方程联立,由直线,AP AQ 求出,M N 的坐标,利用韦达定理结合斜率的坐标表示计算即得.【小问1详解】由椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>过点,得b =,由π3AFB ∠=,得椭圆半焦距1c =,则长半轴长2a ==,所以E 的方程为22143x y +=.【小问2详解】显然直线PQ 不垂直于y 轴,设直线PQ 的方程为1x my =+,1122(,),(,)P x y Q x y ,由2213412x my x y =+⎧⎨+=⎩消去x 得22(34)690m y my ++-=,显然0∆>,12122269,3434m y y y y m m --+==++,直线AP 的方程为11(2)2y y x x =++,令4x =,得点M 的纵坐标11116623M y y y x my ==++,同理点N 的纵坐标2263N y y my =+,因此12121221212124433(3)(3)3()9N M y y y y y y k k my my m y y m y y =⋅==+++++22229434196393434m m m m m m -⋅+==---⋅+⋅+++为定值,所以12k k为定值.20.已知函数()()2ln 1f x x a x a =--∈R .(1)当2a =时,求()f x 的极值;(2)若对任意()1,x ∈+∞,有()0f x >恒成立,求a 的取值范围;(3)证明:若()f x 在区间()1,+∞上存在唯一零点0x ,则20e a x -<(其中e 2.71828...=).【答案】(1)极小值为0,无极大值(2)(],2-∞(3)证明见解析【解析】【分析】(1)直接通过求导判断单调性,从而求得极值;(2)对2a >和2a ≤分类讨论,当2a >时由0f <知条件不满足,当2a ≤时可通过求导得到单调性,推知条件满足,从而得到a 的取值范围是(],2-∞;(3)由条件可直接得到2a >,然后通过导数判断()f x在∞⎫+⎪⎪⎭上的单调性,再证明20e a x -≥>,即可通过反证法得到结论.【小问1详解】当2a =时,()22ln 1f x x x =--,从而()()()21122x x f x x x x-+=-='.故对01x <<有()()()2110x x f x x-'+=<,对1x >有()()()2110x x f x x-'+=>.所以()f x 在(]0,1上递减,在[)1,+∞上递增.从而()f x 有唯一的极值点1x =,且是极小值点,对应极小值为()10f =,无极大值.【小问2详解】由()2ln 1f x x a x =--,知()2222a a f x x x x x ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭'.若2a >1>.而对1x <<()2202a f x x x ⎛⎫=-< ⎪⎝⎭',所以()f x 在⎡⎢⎣上递减.故()10f f <=,从而()0f x >对x =若2a ≤,则对1x >有()2221022a a f x x x x ⎛⎫⎛⎫=->-≥ ⎪ ⎝'⎪⎝⎭⎭,所以()f x 在[)1,+∞上递增.从而对任意()1,x ∞∈+,有()()10f x f >=,满足条件.综上,a 的取值范围是(],2-∞.【小问3详解】据(2)的结果,当2a =时对()1,x ∞∈+有()0f x >,故对1x >有22ln 10x x -->.此即()22ln 1x x >+,所以对任意的1t >,在()22ln 1xx >+中取2t x =就有ln 1t t >+.回到原题.若()f x 在区间()1,∞+上存在唯一零点0x ,根据(2)的结果,首先有2a >.此时对1x <<()2202a f x x x ⎛⎫=-< ⎪⎝⎭',对x >()2202a f x x x ⎛⎫=-> ⎪⎝⎭'.所以,()f x 在⎡⎢⎣上递减,在∞⎫+⎪⎪⎭上递增.而()10f =,故()1,∞+上的零点0x 满足0x >.由于2e 1a ->,而对任意的1t >,都有ln 1t t >+,取2e a t -=,就有2e 1a a ->-,从而()224e 1a a ->-.所以()()()()()222222424e e ln e 1e 21e 10a a a a a f a a a a -----=--=---=-->.假设20ea x -≥,由2a >及2e 1a a ->-有2e 1a a ->-=>,所以20e a x -≥>.由()f x 在∞⎫+⎪⎪⎭上递增,且()2e 0af ->,即可从20e a x -≥>,推知()()20e0a f x f -≥>.但这与0x 是()f x 的零点矛盾,所以20e a x -<.【点睛】关键点点睛:本题的关键在于在小问(3)中,适当使用小问(2)的结论,进行进一步的拓展或适当的利用,从而证得小问(3)所求的结论.21.已知n 项数列()12:,,...,3n n A a a a n ≥,满足对任意的i j ≠有i j a a ≠.变换T 满足对任意{}1,2,...,i n ∈,有(){}12,,...,i n T a a a a ∈,且对i j ≠有()()i j T a T a ≠,称数列()()()()12:,,...,n n T A T a T a T a 是数列nA 的一个排列.对任意{}1,2,...,i n ∈,记()()1i i T a Ta =,()()()()1*k k i i T a T T a k +=∈N ,如果k 是满足()()11,2,...,k i n i T a a i n +-==的最小正整数.....,则称数列n A 存在k 阶逆序排列,称T 是n A 的k 阶逆序变换.(1)已知数列4:1,2,3,4A ,数列()4:3,1,4,2T A ,求()24T A ,()44T A ;(2)证明:对于4项数列4A ,不存在3阶逆序变换;(3)若n 项数列n A 存在3阶逆序变换,求n 的最小值.【答案】(1)()24:4,3,2,1TA ,()44:1,2,3,4T A (2)证明见解析(3)6【解析】【分析】(1)直接根据定义求解对应的数列即可;(2)先证明若n 项数列n A 存在3阶逆序变换,则n 1-和n 中必有一个是6的倍数,再由4n =不满足该条件,即得结论;(3)由上面的结果可知6n ≥,然后对6n =构造符合条件的3阶逆序变换T 即可.【小问1详解】由于4:1,2,3,4A ,()4:3,1,4,2T A ,故()13T =,()21T =,()34T =,()42T =.所以()()()()()24:3,1,4,2T A T T T T ,即()24:4,3,2,1T A .所以()()()()()34:4,3,2,1T A T T T T ,即()34:2,4,1,3T A .所以()()()()()44:2,4,1,3T A T T T T ,即()44:1,2,3,4T A .故()24:4,3,2,1TA ,()44:1,2,3,4T A .【小问2详解】对3n ≥,设有n 个不同的点12,,...,n P P P ,若()i j T a a =,则在,ij P P 之间画一个箭头i j P P →.则每个点恰好发出一个箭头,也恰被一个箭头指向,这些箭头将形成若干互不相交的圈.若各项互不相同的数列n A 存在3阶逆序变换T ,则对12n i +≠,i a 经过三次变换T 后得到1n i a +-.这意味着i P 和n i P -必然位于一个长度为6的圈中.从而,如果n 是偶数,则必定有12n i +≠,故每个点12,,...,n P P P 都位于一个长度为6的圈中,所以n 是6的倍数;如果n 是奇数,则除12n P +以外的点都位于一个长度为6的圈中,若12n P +单独作为一个圈,则n 1-是6的倍数,若12n P +位于包含其它点的圈中,则n 是6的倍数.但n 是奇数,故只可能是:12n P +单独作为一个圈,n 1-是6的倍数.综上,若各项互不相同的数列n A 存在3阶逆序变换T ,则n 1-和n 中必有一个是6的倍数.由于4n =不满足该条件,故对于4项数列4A ,不存在3阶逆序变换;【小问3详解】若n 项数列n A 存在3阶逆序变换,根据(2)的结果,n 1-和n 中必有一个是6的倍数.而3n ≥,故6n ≥.而当6n =时,对各项互不相同的数列6123456:,,,,,A a a a a a a ,构造变换{}{}123456123456:,,,,,,,,,,T a a a a a a a a a a a a →,满足()12T a a =,()23T a a =,()36T a a =,()41T a a =,()54T a a =,()65T a a =.则()16236145:,,,,,TA a a a a a a ,()26365214:,,,,,T A a a a a a a ,()36654321:,,,,,T A a a a a a a .所以T是数列6A的3阶逆序变换.综上,n的最小值为6.和n中必有一个是6的倍数,进【点睛】关键点点睛:本题的关键在于从3阶逆序变换的存在性推出n1而可以迅速由条件确定n的大致范围,最后得到结果.。

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高二月考数学试卷 一.填空题(每题5分,合计70分) 1. 已知复数z(1i)(12i)(i为虚数单位),则z的实部为 ▲ . 2. 设全集I1,2,3,4,集合S1,3,4,则ISTð ▲ . 3. 已知,,,abcR命题“若3,abc则2223abc”的否命题是 ▲ .

4. 函数12yx的定义域为 ▲ . 5. “1x”是“2xx”的 ▲ 条件(在“充分不必要、必要不充分、充要、既不充分又不必要”中选择作答)。

6. 若ABC内切圆半径为r,三边长为,,abc,则ABC的面积1()2Srabc 类比到空间,若四面体内切球半径为R,四个面的面积为1234,,,SSSS,则四面体的体积V= ▲ .

7. 函数1()1(0,1)xfxaaa的图象恒过定点 ▲ . 8. 函数212yxx的值域为 ▲ . 9. 设1,2,3,...,10,,ABAB含有3个元素,且其中至少有2个偶数,则满足条件的集合B的个数为 ▲ .

10.设函数()fx是定义在R的偶函数,当0x时,()21.xfx若()3,fa则实数a的值为 ▲ .

11.设函数()()(,fxxaxabab都是实数),则下列叙述中,正确的是 ▲ . (1)对任意实数,,ab函数()yfx在R上是单调函数; (2)存在实数,,ab函数()yfx在R上不是单调函数; (3)对任意实数,,ab函数()yfx的图象都是中心对称图形; (4)存在实数,,ab函数()yfx的图象不是中心对称图形; 12.已知集合2(,)20,(,)10,02,AxyxmxyBxyxyx如果,AB则实数m的取值范围是 ▲ .

13. 设函数()sincos.fxaxxx若函数()fx的图象上存在不同的两点,,AB使得曲线()yfx在点,AB处的切线互相垂直,则实数a的取值范围为 ▲ . 14.已知函数,0,()ln,0,kxkxfxxx(其中0)k,若函数(())1yffx有四个零点,则实数k的最小值是 ▲ . 二.解答题(14+14+15+15+16+16=90) 15.设全集是实数集R,222730,0.AxxxBxxa (1) 当4a时,求;AB (2) 若()BB,RAð求实数a的取值范围.

16. 已知命题:p指数函数()(26)xfxa在R上单调递减,命题:q关于x的方程2x3ax2210a的两个实根均大于3.若p或q为真,p且q为假,求实数a的取值范

围. 3

17. 已知 41()2nxx 的展开式中前三项的系数成等差数列. (1) 求展开式中二项式系数最大的项; (2) 求展开式中所有的有理项.

18. 某市环保研究所对市中心每天环境污染情况进行调查研究后,发现一天中环境综合污染指数fx与时间x(小时)的关系为212,0,2413xfxaaxx,其中a是与气

象有关的参数,且30,4a,若用每天fx的最大值为当天的综合污染指数,并记作Ma.

(1)令2,0,241xtxx,求t的取值范围; (2)求函数Ma; (3)市政府规定,每天的综合污染指数不得超过2,试问目前市中心的综合污染指数是多少?是否超标? 19. 已知函数()fx满足12(log)()1aafxxxa,其中01aa且 (1)判断函数()fx的奇偶性及单调性; (2)对于函数()fx,当(1,1)x,2(1)(1)0fmfm,求实数m的取值范围; (3)当(,2)x时,()4fx的值恒负,求a的取值范围。

20. 已知函数1()lnfxxx,()gxaxb. (1)若函数()()()hxfxgx在(0,)上单调递增,求实数a的取值范围; (2) 若直线()gxaxb是函数1()lnfxxx图象的切线,求ab的最小值; (3)当0b时,若()fx与()gx的图象有两个交点1122(,),(,)AxyBxy,求证:12xx22e.(取e为2.8,取ln2为0.7,取2为1.4) 附加题部分 1. 已知:3(*),6nAnnN 2012(2)....nnnxaaxaxax 求012......(1)nnaaaa的值。

2. 如图,四棱锥P-ABCD中,PA平面ABCD,AD∥BC,ABAD,BC=233,AB=1,BD=PA=2.求二面角A-PD-C的余弦值.

3. 某校开设8门校本课程,其中4门课程为人文科学,4门为自然科学,学校要求学生 在高中三年内从中选修3门课程,假设学生选修每门课程的机会均等.

(1)求某同学至少选修1门自然科学课程的概率; (2)已知某同学所选修的3门课程中有1门人文科学,2门自然科学,若该同学通过人文科学课程的概率都是45,自然科学课程的概率都是34,且各门课程通过与否相互独立.用表示该同学所选的3门课程通过的门数,求随机变量的概率分布列和数学期望。

4. 已知函数3()ln(1)2fxxx,设数列{}na同时满足下列两个条件: ①*0()nanN;②1'(1)nnafa。 (1)试用na表示1na; (2)记*2()nnbanN,若数列{}nb是递减数列,求1a的取值范围围。

P A B C D 答案 一. 填空题(每题5分,合计70分) 1.3;2. 2,4;3. 若3,abc则2223;abc4. (0,);5. 充分不必要;

6.13 R(S1+S2+S3+S4) ;7.(1,0);8. ,1;9. 60;10. 1;11.(1)(3); 12. 1m;

13. 11a;14. 1e

二、解答题

15.(1)A={x|12≤x≤3}.当a=-4时,B={x|-2RA

={x|x<12或x>3}.当(∁RA)∩B=B时,B⊆∁RA,即A∩B=∅.①当B=∅,即a≥0时,满足B⊆∁RA;②当B≠∅,即a<0时,B={x|--a综上可得,a的取值范围为a≥-14.

16. 解:当p为真时,0261a,732a;当q为真时,0332(3)0af,解得:5.2a

由题意知p、q一真一假。(1)当p真q假时,732,52aa解得;a (2)当p假q真时,72,2a或a35a>解得573.22aa或

综上:573.22aa或 17. 解:(1) 由题意知:022111()222nnnCCC,2980nn,解得:8n或1n(舍去).当8n时,二项式系数为:8rC,当4r时,二项式系数最大,二项式系数最大的项为第五项:.835x (2)16384188411()()()22rrrrrrrTCxCxx, 当 0,4,8r时,1rT为有理项,即第一、五、九项为有理项,分别为.2561,835,24xxx

18. 解: (1)∵2,0,241xtxx,0x时,0t.024x时,11,21txxxx,∴102t.∴10,2t。 (2)令112,0,32gxtaat.当1134a,即7012a时,max

155

2266gxgaaa





;当1134a,即73124a时,

max

11

02333gxgaaa



。所以57,0,6121733,.3124aaMaaa

(3)当70,12a时,Ma是增函数,7721212MaM; 当73,124a时,Ma是增函数,3232412MaM. 综上所述,市中心污染指数是2312,没有超标. 19. 解:(1)令logaxt ()tR, 则txa ∵2()()1ttaftaaa ∴2()()1xxafxaaa ()xR 由于22()()()()11xxxxaafxaaaafxaa ∴()fx为奇函数. 又当1a时,利用单调性定义或导数,可证则()fx在R上是增函数。 同理可得当01a时, ()fx在R上是增函数。 综上,可知()fx是R上递增的奇函数。 (2)由(1),当(1,1)x时,2(1)(1)0fmfm2(1)(1)fmfm 再由单调性及定义域,可得2111112mmm。 (3)∵()fx是R上的增函数,∴()4fx在R上也递增,

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