内容正文:
数学试卷
第I卷(选择题)
一、单选题(本题共8小题,每小题5分,共40分)
1. 若上的可导函数在处满足,则( )
A. 6 B. C. 3 D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据函数在某点处的导数定义即可求解.
【详解】因为,
所以,
故选:A.
2. 若随机变量,且,则( )
A. 0.29 B. 0.71 C. 0.79 D. 0.855
【答案】B
【解析】
【分析】根据正态曲线的性质计算可得.
【详解】因为,又,
所以,
所以.
故选:B.
3. 我国古代典籍《周易》用“卦”描述万物的变化,每一“重卦”由从下到上排列的6个爻组成,爻分为阳爻“”和阴爻“”,如图就是一重卦.在所有重卦中随机取一重卦,记事件“取出的重卦中至少有1个阴爻”,事件“取出的重卦中至少有3个阳爻”.则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据条件概率的公式,分析求解即可.
【详解】,事件“取出的重卦中有3阳3阴或4阳2阴或5阳1阴”,
则,则
故选:C
4. 随机变量X的分布列如表所示,若,则( )
X
0
1
P
a
b
A. 3 B. C. 5 D. 9
【答案】C
【解析】
【分析】由,利用随机变量X的分布列列出方程组,求出,,由此能求出,再由,能求出结果.
【详解】,由随机变量X的分布列得:
,解得,
,
.
故选:C.
5. 某公司的员工中,有是行政人员,有是技术人员,有是研发人员,其中的行政人员具有博士学历,的技术人员具有博士学历,的研发人员具有博士学历,从具有博士学历的员工中任选一人,则选出的员工是技术人员的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】设事件“选出的员工是行政人员”,“选出的员工是技术人员”,“选出的员工是研发人员”,“选出的员工具有博士学历”,由全概率公式及条件概率公式分别求出和,即可求解.
【详解】设事件“选出的员工是行政人员”,“选出的员工是技术人员”,“选出的员工是研发人员”,“选出的员工具有博士学历”,
由题可知,,,,,,,
所以
,
,,
所以,
故选:C.
6. 在一个具有五个行政区域的地图上(如图),用5种颜色给这五个行政区着色,若相邻的区域不能用同一颜色,则不同的着色方法共有( )
A. 420种 B. 360种 C. 540种 D. 300种
【答案】A
【解析】
【分析】先分类,再分步进行.先分颜色种类为3,4,5,再分步计算.
【详解】选用三种颜色时,必须1,5同色,2,4同色,此时有种;
选用四种颜色时,必须1,5同色或2,4同色,此时有种;
选用五种颜色时,有种,
所以一共有种,
故选:A.
7. 已知的展开式中的系数为25,则展开式中所有项的系数和为( )
A. B. 97 C. 96 D.
【答案】C
【解析】
【分析】
先求得的值:解法一直接展开,再寻找的系数;解法二利用二项式定理,结合乘法分配律,求得的系数.由此列方程,求得的值.
然后令,求得展开式中所有项的系数和.
【详解】解法1:因为,
所以的系数为,所以,解得,
所以,令,得.
解法2:由乘法分配律知的展开式中的系数为
所以,解得,所以
令,得.
故选:C
【点睛】本小题主要考查二项式定理的运用,考查展开式中所有项的系数和的求法,属于基础题.
8. 若定义在上的奇函数满足,且当时,恒成立,则函数的零点的个数为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】C
【解析】
【分析】由不等式在恒成立,得到在上单调递增,再由在上是奇函数得到是偶函数,进而画出两个函数,大致图象,即可求解.
【详解】∵定义在上的奇函数满足,
∴.
∵,∴.
即,记,在上单调递增.
∵,∴是偶函数.
∴在上单调递减,且.
如图所示,画出,大致图象.
由图可得,有3个零点.
故选:C.
【点睛】关键点点睛:本题考查了函数的单调性与导数之间的应用问题,也考查了函数零点个数的判断问题,关键在于构造新函数,利用新函数的奇偶性和单调性,作出函数图象,将一个函数的零点个数问题,转化为两个函数的交点个数问题.
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的选项中,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. 某大学的3名男生和3名女生利用周末到社区进行志愿服务,当天活动结束后,这6名同学排成一排合影留念,则下列说法正确的是( )
A. 若要求3名女生相邻,则这6名同学共有144种不同的排法
B. 若要求女生与男生相间排列,则这6名同学共有96种排法
C. 若要求3名女生互不相邻,则这6名同学共有144种排法
D. 若要求男生甲不在排头也不在排尾,则这6名同学共有480种排法
【答案】ACD
【解析】
【分析】捆绑法解决选项A,插空法解决选项BC,特殊优先法或间接法解决选项D.
【详解】选项A,将3名女生捆绑在一起,再与3名男生进行全排列,
则有(种),故A正确,
选项B,要求女生与男生相间排列,采用插空法,
则有(种),故B不正确,
选项C,先排3名男生,3名女生插空,
则有(种),故C正确,
选项D,间接法,6人排列有(种)情况,
男生甲在排头或排尾,则有(种),
所以男生甲不在排头也不在排尾有(种),
故D正确,
故选:ACD.
10. 已知展开式的二项式系数和为,,下列选项正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】
【分析】先用题目条件得到,然后取特殊值即可验证A,对表达式求导即可验证B,换元并使用二项式定理即可验证C,考查每一项系数的符号并取特殊值即可验证D.
【详解】由已知有,故,.
所以.
对于A,取得,取得,
所以,A错误;
对于B,对求导得,
取得,B正确;
对于C,在中用替换,
得.
所以,特别地对有,C错误;
对于D,由有.
在中取得,
所以,D正确.
故选:BD.
【点睛】关键点点睛:本题的关键在于在恒等式中取特殊值,以得到相应的结果.
11. 关于函数,下列判断正确的是( )
A. 的极大值点是
B. 函数在上有唯一零点
C. 存在实数,使得成立
D. 对任意两个正实数,且,若,则
【答案】BD
【解析】
【分析】对于A,直接求导,由导数与单调性、极值的关系直接判断即可;对于B,求导得单调递减,结合零点存在定理即可求解;对于C,当x且趋于无穷大时,无限接近于0,也无限趋于0,从而也趋于0,由此即可判断;对于D,通过分析得知只需证明,进一步通过换元并构造函数即可得证.
【详解】因为,所以当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,所以是的极小值点,所以A错误;
B选项中,函数,则,
由于,
即在上恒成立,所以函数在上单调递减,
又当时,,当时,,所以函数在上有唯一零点,
即函数有且只有1个零点,B正确;
C选项中,由,
可得当x且趋于无穷大时,无限接近于0,也无限趋于0,
故不存在实数,使得成立,即不存在实数,使得成立,C错误;
D选项中,由得
要证,只要证,即证,
由于,故令,则,
故在上单调递增,则,即成立,
故成立,所以D正确.
故选:BD.
【点睛】关键点点睛:判断D选项的关键是适当转换问题为证明在上恒成立,由此即可顺利得解.
第II卷(非选择题)
三、填空题(本题共3小题,每小题6分,共18分)
12. 已知函数是的导函数,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】先求导,再把代入导函数中,可求得,得到的解析式,最后把代入中求得.
【详解】由函数,可得,
令,可得,解得,
则,所以.
故答案为:.
13. 如图,一个小球从处投入,通过管道自上而下落入.已知小球从每个叉口落入左右两个管道的可能性是相等的.某商家按上述投球方式进行促销活动,若投入的小球落到,则分别给以一、二、三等奖.则某人投1次小球获得三等奖的概率为__________.
【答案】##
【解析】
【分析】根据相互独立事件及互斥事件的概率公式计算可得.
【详解】投1次小球获得三等奖有三条线路,又因为小球从每个叉口落入两个管道的可能性相等,
所以投1次小球获得三等奖得概率为.
故答案为:
14. 若一个三位数的各位数字之和为10,则称这个三位数为“十全十美数”,如都是“十全十美数”,则一共有__________个“十全十美数”.
【答案】54
【解析】
【分析】根据给定条件,按含有0、不含0但有相同数字、不含0无相同数字分类,结合排列组合列式计算即得.
【详解】构成“十全十美数”有3类办法,
有一位数字是0的“十全十美数”有个;
不含0但有相同数字的“十全十美数”有个;
不含0无相同数字的“十全十美数”有,
所以符合要求的“十全十美数”有个.
故答案为:54
四、解答题(本题共5小题,共77分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15. 在 的展开式中,
(1)求展开式中所有项的系数和;
(2)求二项式系数最大的项;
(3)系数的绝对值最大的项是第几项?
【答案】(1)1 (2)
(3)第6项和第7项
【解析】
【分析】(1)借助赋值法令即可得;
(2)结合二项式系数的性质与二项式的展开式的通项公式计算即可得;
(3)解不等式组即可得.
【小问1详解】
令,可得展开式中所有项的系数和为;
【小问2详解】
二项式系数最大的项为中间项,即第5项,
的展开式的通项为:
,
故;
【小问3详解】
由的展开式的通项为:
,
设第项系数的绝对值最大,显然,则,
整理得,即,
解得,而,则或,
所以系数的绝对值最大的项是第6项和第7项.
16. 第22届亚运会在中国杭州举行,中国代表团斩获201枚金牌,稳居榜首.为了普及亚运会知识,某校组织了亚运会知识竞赛,设置了A,B,C三套不同试卷.现将每份试卷分别装入大小、外观均相同的竹筒中,再放入甲、乙两个抽题箱内,其中甲箱装有A卷竹筒4个、B卷竹筒3个、C卷竹筒2个、乙箱装有A卷竹筒2个、B卷竹筒2个、C卷竹筒5个.
(1)若从甲箱中取出一个竹筒,求该竹筒装有A卷的概率.
(2)若从甲、乙箱中各取出一个竹筒,记取出的装有B卷的竹筒数为随机变量,求的分布列与数学期望.
(3)若先从甲箱中随机取出一个竹筒放入乙箱,再从乙箱中随机取出一个竹筒,求从乙箱取出的竹筒装有C卷的概率.
【答案】(1);
(2)分布列:
0
1
2
数学期望为;
(3).
【解析】
【分析】(1)结合组合知识,根据古典概型计算即可得解;
(2)分别计算从甲乙箱中取出B卷的概率,再计算随机变量的概率得出分布列,求出期望;
(3)根据全概率公式求解即可.
【小问1详解】
记“从甲箱中取出的竹筒装有A卷”为事件,
则.
【小问2详解】
由题意,得从甲箱中取出的竹筒装有B卷的概率,
从乙箱中取出的竹筒装有B卷的概率.
随机变量的所有可能取值为0,1,2,
则,,,
所以的分布列为
0
1
2
所以数学期望.
【小问3详解】
设事件为“从乙箱取出的竹筒装有C卷”,
事件,,分别为“从甲箱中取出的竹筒装有A卷、B卷、C卷”,
则
17. 某中学为了解本校高二年级学生阅读水平现状,从该年级学生中随机抽取100人进行一般现代文阅读速度的测试,以每位学生平均每分钟阅读的字数作为该学生的阅读速度,将测试结果整理得到如下频率分布直方图:
(1)若该校高二年级有1500人,试估计阅读速度达到620字/分钟及以上的人数;
(2)用频率估计概率,从该校高二学生中随机抽取3人,设这3人中阅读速度达到540字/分钟及以上的人数为,求的分布列与数学期望;
(3)若某班有10名学生参加测试,他们的阅读速度如下:506,516,553,592,617,632,667,693,723,776,从这10名学生中随机抽取3人,设这3人中阅读速度达到540字/分钟及以上的人数为,试判断数学期望与(2)中的的大小.
【答案】(1)人
(2)分布列为:
(3)
【解析】
【分析】(1)根据频率分布直方图分析数据得频率即可估计阅读速度达到620字/分钟及以上的人数;
(2)确定从中任取一人,其阅读速度达到540字/分钟及以上的概率,结合二项分布的概率求解的分布列与数学期望即可;
(3)根据超几何分布的概率求解的分布列与数学期望即可得结论.
【小问1详解】
,
故可估计阅读速度达到620字/分钟及以上的人数为人;
【小问2详解】
从中任取一人,其阅读速度达到540字/分钟及以上的概率为:
,
的可能取值为、、、,
,
,
,
,
则其分布列为:
其期望为:;
【小问3详解】
,理由如下:
这10名学生中,阅读速度达到540字/分钟及以上的人数为人,的可能取值为、、,
,,,
则,故.
18. 新高考改革后部分省份采用“”高考模式,“3”指的是语文、数学、外语三门为必选科目,“1”指的是要在物理、历史里选一门,“2”指考生要在生物、化学、思想政治、地理4门中选择2门.
(1)若按照“”模式选科,求甲、乙两名学生恰有四门学科相同的选法种数;
(2)某教育部门为了调查学生语数外三科成绩,从当地不同的学校中抽取高一学生4000名参加语数外的网络测试(满分450分),假设该次网络测试成绩服从正态分布.
①估计4000名学生中成绩介于190分到355分之间的有多少人(结果保留到个位);
②该地某校对外宣传“我校200人参与此次网络测试,有12名同学获得425分以上的高分”,请结合统计学知识分析上述宣传语是否可信.
附:.
【答案】(1);
(2)①3274人;②不可信.
【解析】
【分析】(1)甲乙必选语文、数学、外语,根据另一门相同的是物理、历史中的一门或者是生物、化学、思想政治、地理中的一门进行分类讨论,先分类后分步即可求得结果;
(2)①根据参考数据求得,再根据总人数进行计算即可;②根据参考数据求得,估计成绩高于410分的人数,即可判断.
【小问1详解】
甲、乙两名学生必选语文、数学、外语.
若另一门相同的为物理、历史中的一门,有种,
在生物、化学、思想政治、地理4门中,甲、乙选择不同的2门,
则有种,共种;
若另一门相同的为生物、化学、思想政治、地理4门中的一门,则有种.
所以甲、乙两个学生恰有四门学科相同的选法总数为.
【小问2详解】
①设此次网络测试的成绩记为,则.
由题知,
则,
所以.
所以估计4000名学生中成绩介于190分到355分之间的约有3274人.
②不可信.
,
则,
4000名学生中成绩大于410分的约有人,
这说明4000名考生中,只有约5人的成绩高于410分.
所以说“某校200人参与此次网络测试,有12名同学获得425分以上的高分”的宣传语不可信.
19. 已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)设,求函数的极大值;
(3)若,求函数的零点个数.
【答案】(1)
(2)当时,函数无极大值;当时,的极大值为;
(3)
【解析】
【分析】(1)求导,再根据导数的几何意义即可得解;
(2)求导,分,和三种情况讨论,再结合极大值的定义即可得解;
(3)令,则,再分的正负讨论,当时,分离参数可得,则函数零点的个数即为函数图象交点的个数,构造函数,利用导数求出其单调区间和极值,作出函数的大致图象,结合图象即可得解.
【小问1详解】
当时,,,
则,
所以曲线在点处的切线方程为,即;
【小问2详解】
,则,
则,
当时,,此时函数无极值;
当时,令,则或,令,则,
所以函数在上单调递增,在上单调递减,
所以的极大值为;
当时,令,则或,令,则,
所以函数在上单调递增,在上单调递减,
而函数的定义域为,
所以此时函数无极值.
综上所述,当时,函数无极大值;
当时,的极大值为;
【小问3详解】
令,则,
当时,,
所以时,函数无零点;
当时,由,得,所以,
则时,函数零点的个数即为函数图象交点的个数,
令,则,
当时,,当时,,
所以函数在上单调递增,在上单调递减,
所以,
又当时,且,当时,,
如图,作出函数的大致图象,
又,由图可知,所以函数的图象只有个交点,
即当时,函数只有个零点;
综上所述,若,函数有个零点.
【点睛】方法点睛:利用导数解决函数零点问题的方法:
(1)直接法:先对函数求导,根据导数的方法求出函数的单调区间与极值,根据函数的基本性质作出图象,然后将问题转化为函数图象与轴的交点问题,突出导数的工具作用,体现了转化与化归思想、数形结合思想和分类讨论思想的应用;
(2)构造新函数法:将问题转化为研究两函数图象的交点问题;
(3)参变量分离法:由分离变量得出,将问题等价转化为直线与函数的图象的交点问题.
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数学试卷
第I卷(选择题)
一、单选题(本题共8小题,每小题5分,共40分)
1. 若上的可导函数在处满足,则( )
A. 6 B. C. 3 D.
2. 若随机变量,且,则( )
A. 0.29 B. 0.71 C. 0.79 D. 0.855
3. 我国古代典籍《周易》用“卦”描述万物的变化,每一“重卦”由从下到上排列的6个爻组成,爻分为阳爻“”和阴爻“”,如图就是一重卦.在所有重卦中随机取一重卦,记事件“取出的重卦中至少有1个阴爻”,事件“取出的重卦中至少有3个阳爻”.则( )
A. B. C. D.
4. 随机变量X的分布列如表所示,若,则( )
X
0
1
P
a
b
A. 3 B. C. 5 D. 9
5. 某公司的员工中,有是行政人员,有是技术人员,有是研发人员,其中的行政人员具有博士学历,的技术人员具有博士学历,的研发人员具有博士学历,从具有博士学历的员工中任选一人,则选出的员工是技术人员的概率为( )
A. B. C. D.
6. 在一个具有五个行政区域的地图上(如图),用5种颜色给这五个行政区着色,若相邻的区域不能用同一颜色,则不同的着色方法共有( )
A. 420种 B. 360种 C. 540种 D. 300种
7. 已知的展开式中的系数为25,则展开式中所有项的系数和为( )
A. B. 97 C. 96 D.
8. 若定义在上的奇函数满足,且当时,恒成立,则函数的零点的个数为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的选项中,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. 某大学的3名男生和3名女生利用周末到社区进行志愿服务,当天活动结束后,这6名同学排成一排合影留念,则下列说法正确的是( )
A. 若要求3名女生相邻,则这6名同学共有144种不同的排法
B. 若要求女生与男生相间排列,则这6名同学共有96种排法
C. 若要求3名女生互不相邻,则这6名同学共有144种排法
D. 若要求男生甲不在排头也不在排尾,则这6名同学共有480种排法
10. 已知展开式的二项式系数和为,,下列选项正确的是( )
A. B.
C. D.
11. 关于函数,下列判断正确的是( )
A. 的极大值点是
B. 函数在上有唯一零点
C. 存在实数,使得成立
D. 对任意两个正实数,且,若,则
第II卷(非选择题)
三、填空题(本题共3小题,每小题6分,共18分)
12. 已知函数是的导函数,则__________.
13. 如图,一个小球从处投入,通过管道自上而下落入.已知小球从每个叉口落入左右两个管道的可能性是相等的.某商家按上述投球方式进行促销活动,若投入的小球落到,则分别给以一、二、三等奖.则某人投1次小球获得三等奖的概率为__________.
14. 若一个三位数的各位数字之和为10,则称这个三位数为“十全十美数”,如都是“十全十美数”,则一共有__________个“十全十美数”.
四、解答题(本题共5小题,共77分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15. 在 的展开式中,
(1)求展开式中所有项的系数和;
(2)求二项式系数最大的项;
(3)系数的绝对值最大的项是第几项?
16. 第22届亚运会在中国杭州举行,中国代表团斩获201枚金牌,稳居榜首.为了普及亚运会知识,某校组织了亚运会知识竞赛,设置了A,B,C三套不同试卷.现将每份试卷分别装入大小、外观均相同的竹筒中,再放入甲、乙两个抽题箱内,其中甲箱装有A卷竹筒4个、B卷竹筒3个、C卷竹筒2个、乙箱装有A卷竹筒2个、B卷竹筒2个、C卷竹筒5个.
(1)若从甲箱中取出一个竹筒,求该竹筒装有A卷的概率.
(2)若从甲、乙箱中各取出一个竹筒,记取出的装有B卷的竹筒数为随机变量,求的分布列与数学期望.
(3)若先从甲箱中随机取出一个竹筒放入乙箱,再从乙箱中随机取出一个竹筒,求从乙箱取出的竹筒装有C卷的概率.
17. 某中学为了解本校高二年级学生阅读水平现状,从该年级学生中随机抽取100人进行一般现代文阅读速度的测试,以每位学生平均每分钟阅读的字数作为该学生的阅读速度,将测试结果整理得到如下频率分布直方图:
(1)若该校高二年级有1500人,试估计阅读速度达到620字/分钟及以上的人数;
(2)用频率估计概率,从该校高二学生中随机抽取3人,设这3人中阅读速度达到540字/分钟及以上的人数为,求的分布列与数学期望;
(3)若某班有10名学生参加测试,他们的阅读速度如下:506,516,553,592,617,632,667,693,723,776,从这10名学生中随机抽取3人,设这3人中阅读速度达到540字/分钟及以上的人数为,试判断数学期望与(2)中的的大小.
18. 新高考改革后部分省份采用“”高考模式,“3”指的是语文、数学、外语三门为必选科目,“1”指的是要在物理、历史里选一门,“2”指考生要在生物、化学、思想政治、地理4门中选择2门.
(1)若按照“”模式选科,求甲、乙两名学生恰有四门学科相同的选法种数;
(2)某教育部门为了调查学生语数外三科成绩,从当地不同的学校中抽取高一学生4000名参加语数外的网络测试(满分450分),假设该次网络测试成绩服从正态分布.
①估计4000名学生中成绩介于190分到355分之间的有多少人(结果保留到个位);
②该地某校对外宣传“我校200人参与此次网络测试,有12名同学获得425分以上的高分”,请结合统计学知识分析上述宣传语是否可信.
附:.
19. 已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)设,求函数的极大值;
(3)若,求函数的零点个数.
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