精品解析:宁夏回族自治区石嘴山市第一中学2023-2024学年高二下学期5月月考数学试题
2024-06-16
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 宁夏回族自治区 |
| 地区(市) | 石嘴山市 |
| 地区(区县) | 惠农区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.87 MB |
| 发布时间 | 2024-06-16 |
| 更新时间 | 2024-06-16 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-06-16 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/45789779.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
石嘴山市第一中学2023-2024学年第二学期高二年级5月月考
数学试题
一、单选题
1. 若集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 已知命题p:,,则为( )
A. , B. ,
C. , D. ,
3. 下列说法正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,,则 D. 若,则
4. 若,则“”的一个充分不必要条件可以是( )
A. B.
C. D.
5. 甲、乙两位选手进行乒乓球比赛,5局3胜制,每局甲赢的概率是,乙赢的概率是,则甲以获胜的概率是( )
A. B.
C. D.
6. 已知某种零件的尺寸(单位:)在内的为合格品.某企业生产的该种零件的尺寸服从正态分布,且,则估计该企业生产的2000个该种零件中合格品的个数为( )
A. 1700 B. 1600 C. 1400 D. 600
7. 设A,B 是一个随机试验中的两个事件,且 ,则 ( )
A. B. C. D.
8. 有甲、乙两个盒子,甲盒子里有个红球,乙盒子里有个红球和个黑球,现从乙盒子里随机取出个球放入甲盒子后,再从甲盒子里随机取一球,记取到的红球个数为个,则随着的增加,下列说法正确的是( )
A. 增加,增加 B. 增加,减小
C. 减小,增加 D. 减小,减小
二、多选题
9. 相关变量x,y散点图如下,若剔除点13后,剩下数据得到的统计中,较剔除之前值变小的是( )
A. 样本的相关系数 B. 残差的平方和
C. 样本数据y的平均值 D. 回归直线中的回归系数
10. 若展开式中各奇数项的二项式系数的和为128.则( )
A.
B. 展开式中各项的系数和为1
C. 展开式中的常数项为1120
D. 展开式中x的系数为
11. 2024年元宵节,张同学与陈同学计划去连江人民广场参加猜灯谜活动.张同学家在如图所示E处,陈同学家在如图所示的F处,人民广场在如图所示的 G 处.下列说法正确的是( )
A. 张同学到陈同学家的最短路径条数为6条
B. 在张同学去人民广场选择的最短路径中,到F处和陈同学汇合并一同前往的概率为
C. 张同学在去人民广场途中想先经过花海欣赏灯光秀(花海四周道路均可欣赏),可选的最短路径有22条
D. 张同学和陈同学在选择去人民广场的最短路径中,两人相约到人民广场汇合,事件A:张同学经过陈同学家;事件B:从F到人民广场两人的路径没有重叠部分 (路口除外),则.
三、填空题
12. 设集合,,若,则实数a取值范围是___________
13. 已知随机变量的分布列如下,随机变量满足,则随机变量的期望是________.
0
1
2
a
14. 已知随机变量,若对任意的正实数,满足当时,恒成立.则m的取值范围是_______.
四、解答题
15 已知集合,或.
(1)当时,求;
(2)若,且“”是“”的充分不必要条件,求实数的取值范围.
16. 为了研究学生每天整理数学错题情况,某课题组在某市中学生中随机抽取了100名学生调查了他们期中考试的数学成绩和平时整理数学错题情况,并绘制了学生期中考试数学成绩的频率分布直方图,若本次数学成绩在分及以上视为优秀,已知数学成绩优秀的学生中,经常整理错题的学生占.
数学成绩优秀
数学成绩不优秀
合计
经常整理
60
不经常整理
25
合计
100
(1)根据频数分布直方图的数据,补全上方列联表,并根据小概率值的独立性检验,分析数学成绩优秀与经常整理数学错题是否有关?
(2)用频率估计概率,在全市中学生中随机抽取5名学生,求这5名同学中经常整理错题且数学成绩优秀的人数的分布列和数学期望.
附:
17. “绿色出行,低碳环保”的理念已经深入人心,逐渐成为新的时尚.甲、乙、丙三人为响应“绿色出行,低碳环保”号召,他们计划每天选择“共享单车”或“地铁”两种出行方式中的一种.他们之间的出行互不影响,其中,甲每天选择“共享单车”的概率为,乙每天选择“共享单车”的概率为,丙在每月第一天选择“共享单车”的概率为,从第二天起,若前一天选择“共享单车”,后一天继续选择“共享单车”的概率为,若前一天选择“地铁”,后一天继续选择“地铁”的概率为,如此往复.
(1)若3月1日有两人选择“共享单车”出行,求丙选择“共享单车”的概率;
(2)求丙在3月2日选择“共享单车”概率;
(3)记甲、乙、丙三人中3月1日选择“共享单车”出行的人数为,求的分布列与数学期望.
18. 2020年,是人类首次成功从北坡登顶珠峰60周年,也是中国首次精确测定并公布珠峰高程的45周年.华为帮助中国移动开通珠峰峰顶5G,有助于测量信号的实时开通,为珠峰高程测量提供通信保障,也验证了超高海拔地区5G信号覆盖的可能性,在持续高风速下5G信号的稳定性,在条件恶劣地区通过简易设备传输视频信号的可能性.正如任总在一次采访中所说:“华为公司价值体系的理想是为人类服务.”有人曾问,在珠峰开通5G的意义在哪里?“我认为它是科学技术的一次珠峰登顶,告诉全世界,华为5G、中国5G的底气来自哪里.现在,5G的到来给人们的生活带来更加颠覆性的变革,某IT公司基于领先技术的支持,5G经济收入在短期内逐月攀升,该IT公司在1月份至6月份的5G经济收入y(单位:百万元)关于月份x的数据如下表所示,并根据数据绘制了如图所示的散点图.
月份x
1
2
3
4
5
6
收入y(百万元)
6.6
8.6
16.1
21.6
33.0
41.0
(1)根据散点图判断,与(a,b,c,d均为常数)哪一个更适宜作为5G经济收入y关于月份x的回归方程类型?(给出判断即可,不必说明理由)
(2)根据(1)的结果及表中的数据,求出y关于x的回归方程,并预测该公司7月份的5G经济收入.(结果保留小数点后两位)
(3)从前6个月的收入中抽取2个,记收入超过20百万元的个数为X,求X的分布列和数学期望.参考数据:
3.50
21.15
2.85
17.70
125.35
6.73
4.57
14.30
其中,设(i=1,2,3,4,5,6).
参考公式:对于一组具有线性相关关系的数据(,)(i=1,2,3,…,n),其回归直线的斜率和截距的最小二乘估计公式分别为,.
19. 从今年起,我国将于每年5月第四周开展“全国城市生活垃圾分类宣传周”活动,首全国城市生活垃圾分类宣传周时间为2023年5月22日至28日,宣传主题为“让垃圾分类成为新时尚”,在此宣传周期间,某社区举行了一次生活垃圾分类知识比赛. 要求每个家庭派出一名代表参赛,每位参赛者需测试A,B,C三个项目,三个测试项目相互不受影响.
(1)若某居民甲在测试过程中,第一项测试是等可能的从三个项目中选一项测试,且他测试三个项目“通过”的概率分别为. 求他第一项测试“通过”的概率;
(2)现规定:三个项目全部通过获得一等奖,只通过两项获得二等奖,只通过一项获得三等奖,三项都没有通过不获奖.已知居民乙选择的顺序参加测试,且他前两项通过的概率均为,第三项通过的概率为.若他获得一等奖的概率为,求他获得二等奖的概率的最小值.
20. 已知函数.
(1)当时,求的最大值;
(2)当时,
(i)判断函数的零点个数;
(ii)求证:有两个极值点,且.
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石嘴山市第一中学2023-2024学年第二学期高二年级5月月考
数学试题
一、单选题
1. 若集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先求解集合,再利用交集运算求解即可.
【详解】因为,,所以,
故选:B.
2. 已知命题p:,,则为( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】D
【解析】
【分析】根据全称命题的否定是特称命题,可得答案.
【详解】:,.
故选:D
3. 下列说法正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,,则 D. 若,则
【答案】B
【解析】
【分析】利用特殊值判断A、C、D,利用不等式的性质判断B.
【详解】对于A:当时,,若,则,故A错误;
对于B:因,所以,即,所以,故B正确;
对于C:当,,,时,满足,,但是,故C错误;
对于D:当时,,故D错误.
故选:B
4. 若,则“”的一个充分不必要条件可以是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据充分不必要条件的概念,逐项判断,即可得出结果.
【详解】由得,推不出来,
由得或,推不出来,排除A,B;
由可得,解得或,
所以是的既不充分也不必要条件,排除C;
由,反之不成立,D正确,
故选:D.
5. 甲、乙两位选手进行乒乓球比赛,5局3胜制,每局甲赢的概率是,乙赢的概率是,则甲以获胜的概率是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】甲以获胜是指前3局比赛中甲2胜1负,第4局比赛甲胜,由此能求出甲以获胜的概率.
【详解】由题意知,甲以获胜是指前3局比赛中甲2胜1负,第4局比赛甲胜,∴甲以获胜的概率是:.
故选:A.
6. 已知某种零件的尺寸(单位:)在内的为合格品.某企业生产的该种零件的尺寸服从正态分布,且,则估计该企业生产的2000个该种零件中合格品的个数为( )
A. 1700 B. 1600 C. 1400 D. 600
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意利用正态分布的对称性求零件合格的概率,进而估算出结果.
【详解】因为服从正态分布,且,
所以该企业生产的该种零件合格的概率,
所以估计该企业生产的2000个零件中合格品的个数为,
故选:C.
7. 设A,B 是一个随机试验中的两个事件,且 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据概率的性质解得,结合可得,代入条件概率公式分析求解.
【详解】因为,即,解得,
又因为,即,解得,
且,可得,
所以.
故选:B
8. 有甲、乙两个盒子,甲盒子里有个红球,乙盒子里有个红球和个黑球,现从乙盒子里随机取出个球放入甲盒子后,再从甲盒子里随机取一球,记取到的红球个数为个,则随着的增加,下列说法正确的是( )
A. 增加,增加 B. 增加,减小
C. 减小,增加 D. 减小,减小
【答案】C
【解析】
【分析】由题意可知,从乙盒子里随机取出个球,含有红球个数服从超几何分布,即,可得出,再从甲盒子里随机取一球,则服从两点分布,所以,,从而可判断出和的增减性.
【详解】由题意可知,从乙盒子里随机取出个球,含有红球个数服从超几何分布,即,其中,其中,且,.
故从甲盒中取球,相当于从含有个红球的个球中取一球,取到红球个数为.
故,
随机变量服从两点分布,所以,随着的增大,减小;
,随着的增大,增大.
故选:C.
【点睛】本题考查超几何分布、两点分布,分布列与数学期望,考查推理能力与计算能力,属于难题.
二、多选题
9. 相关变量x,y的散点图如下,若剔除点13后,剩下数据得到的统计中,较剔除之前值变小的是( )
A. 样本的相关系数 B. 残差的平方和
C. 样本数据y的平均值 D. 回归直线中的回归系数
【答案】ABC
【解析】
【分析】根据已知条件,结合变量间的相关关系,结合图象分析判断即可.
【详解】由散点图可知,去掉点后,与的线性相关加强,且为负相关,
所以样本的相关系数变小,残差的平方和变小,样本数据y的平均值变小,故ABC正确;
回归直线中的回归系数变大,故D错误.
故选:ABC.
10. 若展开式中各奇数项的二项式系数的和为128.则( )
A.
B. 展开式中各项的系数和为1
C. 展开式中的常数项为1120
D. 展开式中x的系数为
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据二项式系数的性质可判断A;令可得展开式中各项的系数和可判断B;求出展开式的通项可判断CD.
【详解】对于A,由题可得,解得,故A正确;
对于B,令,可得展开式中各项的系数和为1,故B正确;
对于C,展开式通项,
因为,所以,所以展开式中不存在常数项,
故C错误;
对于D,令,解得,所以x的系数为,故D正确.
故选:ABD.
11. 2024年元宵节,张同学与陈同学计划去连江人民广场参加猜灯谜活动.张同学家在如图所示的E处,陈同学家在如图所示的F处,人民广场在如图所示的 G 处.下列说法正确的是( )
A. 张同学到陈同学家的最短路径条数为6条
B. 在张同学去人民广场选择的最短路径中,到F处和陈同学汇合并一同前往的概率为
C. 张同学在去人民广场途中想先经过花海欣赏灯光秀(花海四周道路均可欣赏),可选最短路径有22条
D. 张同学和陈同学在选择去人民广场的最短路径中,两人相约到人民广场汇合,事件A:张同学经过陈同学家;事件B:从F到人民广场两人的路径没有重叠部分 (路口除外),则.
【答案】AB
【解析】
【分析】对于A:4格中2格向上,2格向右的问题;对于B:先求出张同学去人民广场选择的最短路径中总的基本事件,再求出和陈同学回合后的基本事件数,利用古典概型解答;对于C:间接法,先求出不欣赏灯光秀的情况数,再用总数一减即可;对于D:求出和,再利用条件概率公式求解.
【详解】对于A:最短路径为共走4格,其中向上走2格,向右走2格,条数为,A正确;
对于B:在张同学去人民广场选择的最短路径中,
总的基本事件:共走7格,其中向上走3格,向右走4格,即有种走法,
到F处和陈同学汇合并一同前往,首先到处,有种走法,再到人民广场,共走3格,其中向上走1格,向右走2格,即有种走法,则到F处和陈同学汇合并一同前往的基本事件有种,
则概率为,B正确;
对于C:在张同学去人民广场选择的最短路径共种走法,若途中不经过花海欣赏灯光秀,
①先从走到有种走法,再从走到有2种走法,则途中不经过花海欣赏灯光秀有种走法,
②先从走到有种走法,再从走到有种走法,则途中不经过花海欣赏灯光秀有种走法,
③先从走到,再走到有种走法,
综合得途中不经过花海欣赏灯光秀总共有种走法,
则欣赏灯光秀有种走法,C错误;
对于D:,D错误.
故选:AB.
【点睛】方法点睛:网格中的最短路径问题,可以转化为格中,有格向上,向右的问题来解答.
三、填空题
12. 设集合,,若,则实数a的取值范围是___________
【答案】
【解析】
【分析】解二次不等式化简集合,再利用集合的包含关系即可得解.
【详解】因为或,
又,,
所以.
故答案为:.
13. 已知随机变量的分布列如下,随机变量满足,则随机变量的期望是________.
0
1
2
a
【答案】
【解析】
【分析】根据分布列的性质求出,即可求出,再由期望的性质计算可得.
【详解】依题意,解得,
所以,又,
所以.
故答案为:
14. 已知随机变量,若对任意的正实数,满足当时,恒成立.则m的取值范围是_______.
【答案】
【解析】
【分析】由二项分布的方差公式求出,变形给定不等式,构造函数,利用导数结合单调性求解即得.
【详解】由随机变量,得,
当时,,
而为正实数,则,令,于是,
依题意,函数在上单调递减,即,,
因此,,而函数是上的增函数,则,解得,
故答案为:
四、解答题
15. 已知集合,或.
(1)当时,求;
(2)若,且“”是“”的充分不必要条件,求实数的取值范围.
【答案】(1)或
(2)
【解析】
【分析】(1)当时,求得,结合集合的交集的运算,即可求解;
(2)根据题意,转化为,根据集合之间的包含关系,列出不等式组,即可求解.
【小问1详解】
解:当时,集合,
因为集合或,所以或.
【小问2详解】
解:由集合或,可得,
因为,且 “”是“”充分不必要条件,
可得,则,解得,即实数的取值范围是.
16. 为了研究学生每天整理数学错题情况,某课题组在某市中学生中随机抽取了100名学生调查了他们期中考试的数学成绩和平时整理数学错题情况,并绘制了学生期中考试数学成绩的频率分布直方图,若本次数学成绩在分及以上视为优秀,已知数学成绩优秀的学生中,经常整理错题的学生占.
数学成绩优秀
数学成绩不优秀
合计
经常整理
60
不经常整理
25
合计
100
(1)根据频数分布直方图的数据,补全上方列联表,并根据小概率值的独立性检验,分析数学成绩优秀与经常整理数学错题是否有关?
(2)用频率估计概率,在全市中学生中随机抽取5名学生,求这5名同学中经常整理错题且数学成绩优秀的人数的分布列和数学期望.
附:
【答案】(1)列联表见解析,认为数学成绩优秀与经常整理数学错题有关联
(2)分布列见解析,
【解析】
【分析】(1)根据频率分布直方图求出本次数学成绩在分以下的频率,即可计算出人数,从而完善列联表,计算出卡方,即可判断;
(2)求出样本中经常整理错题且数学成绩优秀的概率,则,根据二项分布的概率公式及期望公式计算可得.
【小问1详解】
由频率分布直方图可知本次数学成绩在分以下的频率为,
即样本中本次数学成绩在分以下的有人,
则样本中本次数学成绩在分以上的有人,
所以数学成绩优秀的学生中,经常整理错题的学生有人,
所以列联表如下所示:
整理错题随图
数学成绩优秀
数学成绩不优秀
合计
经常整理
35
25
60
不经常整理
15
25
40
合计
50
50
100
零假设:数学成绩优秀与经常整理数学错题无关,
则,
根据小概率值的独立性检验,我们推断不成立
即认为数学成绩优秀与经常整理数学错题有关联,此推断犯错误的概率不大于0.05.
【小问2详解】
频率估计概率,在全市中学生中随机抽取1名学生,经常整理错题且数学成绩优秀的概率;
所以,则的可能取值为、、、、、,
则,
,
,
,
,
,
所以的分布列为:
0
1
2
3
4
5
(的分布列为),
所以.
17. “绿色出行,低碳环保”的理念已经深入人心,逐渐成为新的时尚.甲、乙、丙三人为响应“绿色出行,低碳环保”号召,他们计划每天选择“共享单车”或“地铁”两种出行方式中的一种.他们之间的出行互不影响,其中,甲每天选择“共享单车”的概率为,乙每天选择“共享单车”的概率为,丙在每月第一天选择“共享单车”的概率为,从第二天起,若前一天选择“共享单车”,后一天继续选择“共享单车”的概率为,若前一天选择“地铁”,后一天继续选择“地铁”的概率为,如此往复.
(1)若3月1日有两人选择“共享单车”出行,求丙选择“共享单车”的概率;
(2)求丙在3月2日选择“共享单车”的概率;
(3)记甲、乙、丙三人中3月1日选择“共享单车”出行的人数为,求的分布列与数学期望.
【答案】(1);
(2);
(3)分布列见解析,.
【解析】
【分析】(1)根据给定条件,利用互斥事件的概率公式及条件概率公式计算得解.
(2)由已知,利用对立事件及互斥事件的概率公式计算即得.
(3)求出的可能值及各个值对应的概率,列出分布列并求出期望.
【小问1详解】
记甲、乙、丙三人3月1日选择“共享单车”出行分别为事件,
记三人中恰有两人选择“共享单车”出行为事件,
则,
又,
所以,
即若3月1日有两人选择“共享单车”出行,丙选择“共享单车”的概率为.
【小问2详解】
设丙在3月第n天选择“共享单车”的概率为
由题意得,则.
【小问3详解】
依题意,的所有可能取值为0,1,2,3,
则,
,
,,
所以的分布列为
0
1
2
3
数学期望.
18. 2020年,是人类首次成功从北坡登顶珠峰60周年,也是中国首次精确测定并公布珠峰高程的45周年.华为帮助中国移动开通珠峰峰顶5G,有助于测量信号的实时开通,为珠峰高程测量提供通信保障,也验证了超高海拔地区5G信号覆盖的可能性,在持续高风速下5G信号的稳定性,在条件恶劣地区通过简易设备传输视频信号的可能性.正如任总在一次采访中所说:“华为公司价值体系的理想是为人类服务.”有人曾问,在珠峰开通5G的意义在哪里?“我认为它是科学技术的一次珠峰登顶,告诉全世界,华为5G、中国5G的底气来自哪里.现在,5G的到来给人们的生活带来更加颠覆性的变革,某IT公司基于领先技术的支持,5G经济收入在短期内逐月攀升,该IT公司在1月份至6月份的5G经济收入y(单位:百万元)关于月份x的数据如下表所示,并根据数据绘制了如图所示的散点图.
月份x
1
2
3
4
5
6
收入y(百万元)
6.6
8.6
16.1
21.6
33.0
41.0
(1)根据散点图判断,与(a,b,c,d均为常数)哪一个更适宜作为5G经济收入y关于月份x的回归方程类型?(给出判断即可,不必说明理由)
(2)根据(1)的结果及表中的数据,求出y关于x的回归方程,并预测该公司7月份的5G经济收入.(结果保留小数点后两位)
(3)从前6个月的收入中抽取2个,记收入超过20百万元的个数为X,求X的分布列和数学期望.参考数据:
3.50
21.15
2.85
17.70
125.35
6.73
4.57
14.30
其中,设(i=1,2,3,4,5,6).
参考公式:对于一组具有线性相关关系的数据(,)(i=1,2,3,…,n),其回归直线的斜率和截距的最小二乘估计公式分别为,.
【答案】(1)更适宜
(2),65.35百万元
(3)分布列见解析,1
【解析】
【分析】(1)根据散点图确定正确答案.
(2)根据非线性回归的知识求得回归方程并求得预测值.
(3)利用超几何分布的知识求得分布列并求得数学期望.
【小问1详解】
根据散点图判断,更适宜作为5G经济收入y关于月份x的回归方程类型;
【小问2详解】
因为,所以两边同时取常用对数,得,设,所以,因为,所以
所以.
所以,即,所以.
令,得,
故预测该公司7月份的5G经济收入大约为65.35百万元.
【小问3详解】
前6个月的收入中,收入超过20百万元的有3个,所以X的取值为0,1,2,
所以X的分布列为:
0
1
2
P
所以.
19. 从今年起,我国将于每年5月第四周开展“全国城市生活垃圾分类宣传周”活动,首全国城市生活垃圾分类宣传周时间为2023年5月22日至28日,宣传主题为“让垃圾分类成为新时尚”,在此宣传周期间,某社区举行了一次生活垃圾分类知识比赛. 要求每个家庭派出一名代表参赛,每位参赛者需测试A,B,C三个项目,三个测试项目相互不受影响.
(1)若某居民甲在测试过程中,第一项测试是等可能的从三个项目中选一项测试,且他测试三个项目“通过”的概率分别为. 求他第一项测试“通过”的概率;
(2)现规定:三个项目全部通过获得一等奖,只通过两项获得二等奖,只通过一项获得三等奖,三项都没有通过不获奖.已知居民乙选择的顺序参加测试,且他前两项通过的概率均为,第三项通过的概率为.若他获得一等奖的概率为,求他获得二等奖的概率的最小值.
【答案】(1)
(2).
【解析】
【分析】(1)第一项测试“通过”分选择了项目A通过,选择了项目B通过和选择了项目C通过,利用条件概率和互斥事件的概率加法公式计算;
(2)由居民乙获一等奖的概率为,可得,把获得二等奖的概率表示为的函数,利用导数研究单调性,求最小值.
【小问1详解】
记事件“第一项测试选择了项目A”,“第一项测试选择了项目”,
“第一项测试选择了项目”,记事件“第一项测试通过”,
由题意知,,,
,
又事件互斥,则,
即,
即居民甲第一项测试“通过”的概率是.
【小问2详解】
由居民乙获一等奖的概率为,可知.
则获得二等奖的概率.
令,
,
当时,;当时,.
所以在区间上是减函数,在区间上是增函数.
所以, 所以的最小值为.
20. 已知函数.
(1)当时,求的最大值;
(2)当时,
(i)判断函数的零点个数;
(ii)求证:有两个极值点,且.
【答案】(1)-1;(2)①两个;②证明见解析.
【解析】
【分析】求导,当时,利用导函数分析原函数的单调性;(1)当时,利用单调性求最值即可;(2)(i)利用单调性以及零点存在性定理可判断函数的零点个数;(ii),由(i)知有两个零点,设为,且,通过的单调性,分析的单调性,可得为的两个极值点,代入函数可得,用分析法证明,整理令,记,求导,得到即可.
【详解】解:定义域为.
当时,令,
得,
令,得,
故上单调递增,在上单调递减.
(1)当时,在上单调递增,在上单调递减,
所以.
(2)(i)在上单调递增,在上单调递减,
至多有两个零点.
在上有一个零点.
由(1)可证,
从而,
又,
在上有一个零点.
综上,函数有两个零点.
(ii)的定义域为.
由(i)知有两个零点,
设为,且,
且.
又在上单调递增,在上单调递减.
当,或时,
;
当时,.
在上单调递减,在上单调递增,在上单调递减,
故为的两个极值点.
,
同理.
欲证,
即证.
,
,
,
令,
即证,
即证.
记,
在上单调递增,
故,
命题得证.
【点睛】方法点睛:利用导数研究函数的单调性和极值的步骤:
①写定义域,对函数求导;②在定义域内,解不等式和;③写出单调区间,并判断极值点.
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