内容正文:
2024年 淄博实验中学 高二年级第二学期 第三次月考 2024.06
一、单项选择题:本题共8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. 设等比数列的前项和为,若,则公比为( )
A. 1或5 B. 5 C. 1或 D. 5或
【答案】D
【解析】
【分析】根据等比数列的通项公式及前n项和公式,采用基本量思想进行计算即可.
【详解】由得,,
所以,即,
所以,所以或 .
故选:D.
2. 已知随机变量,且,则的值为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由正态分布曲线的性质即可得解.
【详解】随机变量,且,
.
故选:A
3. 设等差数列的前项和为,已知,则( )
A. 272 B. 270 C. 157 D. 153
【答案】D
【解析】
【分析】根据下标和性质及等差数列求和公式计算可得.
【详解】因为,所以,
故.
故选:D
4. 展开式中的系数为( )
A. B. 5 C. 15 D. 35
【答案】A
【解析】
【分析】由分类、分步计数原理结合组合数即可运算求解.
【详解】若要产生这一项,则
当在中取1时,再在中取2个、取4个1,
当在中取时,再在中取3个、取3个1,
所以展开式中的系数为.
故选:A.
5. 若函数在上不单调,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】求导,分析可知在内有根,在内有根,结合零点存在性定理分析求解.
【详解】由题意可知:的定义域为,且,
因为在上不单调,等价于在上有极值点,
等价于在内有根,即在内有根,
结合的形式特征可得:原题意等价于,解得,
所以实数的取值范围为.
故选:B.
6. 小明在某不透明的盒子中放入4红4黑八个球,随机摇晃后,小明从中取出一个小球丢掉(未看被丢掉小球的颜色).现从剩下7个小球中取出两个小球,结果都是红球,则丢掉的小球也是红球的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先由古典概率公式求出,再由全概率公式求出,最后由条件概率求出即可.
【详解】用表示丢掉一个小球后任取两个小球均为红球,用表示丢掉的小球为红球,表示丢掉的小球为黑球,
则,,
由全概率公式可得
,
所以,
故选:B.
【点睛】关键点点睛:条件概率公式为,全概率公式为.
7. 曲线与曲线有公切线,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】分别求出两曲线的切线方程,再构造函数,利用导数求得单调性和最值,即可求得的取值范围.
【详解】两个函数求导分别为,
设,图象上的切点分别为,,
则过这两点处的切线方程分别为,,
则,,所以,
设,,,
令,所以,
所以在上单调递增,且,
则在上单调递减,在上单调递增,
所以,.
故选:B.
【点睛】关键点点睛:本题解决的关键是,利用公切线的定义得到,从而构造函数即可得解.
8. 已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】与运用作差法比大小,再把看作,可构造函数,求导并借助函数的单调性,可得到;与运用作差法比大小,再把看作,可构造函数,求导并借助函数的单调性,可得到.从而得到.
【详解】令,则,
令,则,
当时,,所以在上单调递减,
所以,即,所以在上单调递减,
所以,即,所以,即;
令,则,
令,则,所以在上单调递增,
所以,即,所以在上单调递增,
所以,即,所以,即.
所以.
故选:.
【点睛】方法点睛:比较代数式大小的常见方法有:
(1)利用函数单调性;
(2)利用中间量;
(3)构造函数.
二、选择题: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. 下列说法中正确的是( )
A. 线性回归分析中可以用决定系数来刻画回归的效果,若的值越大,则模型的拟合效果越好
B. 已知随机变量服从二项分布,若,,则
C. 已知关于的回归直线方程为,则样本点的残差为
D. 已知随机事件,满足,,则
【答案】ABCD
【解析】
【分析】根据决定系数的性质、二项分布的期望和方差的计算公式、线性回归方程的残差以及条件概率的计算公式,对每个选项进行逐一分析,即可判断.
【详解】对于A,线性回归分析中可以用决定系数用来刻画回归的效果,若的值越大,则模型的拟合效果越好,故A正确;
对于B,随机变量服从二项分布,若,
则,解得,故B正确;
对于C,关于的线性回归方程为,将代入回归方程中得,即残差为,故C正确;
对于D,因为,
所以,故D正确;
故选:ABCD
10. 已知函数,则下列说法正确的是( ).
A. 若在R上单调递增,则
B. 若,则过点能作两条直线与曲线相切
C. 若有两个极值点,,且,则a的取值范围为
D. 若,且的解集为,则
【答案】AC
【解析】
【分析】A.由导数和单调性的关系,转化为恒成立,再利用参变分离,转化为最值问题,即可求解;B.首先设切点,利用导数的几何意义求切线方程,转化为关于切点的方程有2个实数根,利用导数以及零点存在性定理,即可判断;C.转化为导函数有2个零点,利用数形结合,即可求解;D.首先求解不等式,再将转化为关于的式子,即可求解.
【详解】对于A,对求导得:,
因为函数在R上单调递增,所以恒成立,
即恒成立,记,则,
因为,当时,,即函数在上单调递增,
当时,,函数在上单调递减,
因此,函数在处取得最大值,所以,即,故选项A正确;
对于B,时,,,
设图象上一点,则,
故过点的切线方程为,
将代入上式得,整理得,
构造函数,则,
构造函数,则,
令得,令得,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
所以,所以,
所以函数单调递增,
又,,
即方程在区间仅有一解,从而在R上也仅有一解,
所以过点只能作一条直线与曲线相切,B选项错误;
对于C,因为函数有两个极值点,,
所以有两个零点,,即方程有两个解为,,
记,因为,
当时,,即函数在上单调递增,
当时,,函数在上单调递减,
因此,函数在处取得最大值,
方程有两个解为,等价于与图像有两个不同公共点,
所以,所以,C选项正确;
对于D,由,得,等价于,即,
当时,,,又,故,所以,
当时,,无解,
故的解集为,
此时,
当时,,,从而D错误.
故选:AC.
【点睛】关键点点睛:本题前3个选项都是利用导数解决函数问题,尤其是BC选项,属于函数零点问题,B选项转化为判断零点各数,C选项是已知零点个数,求参数的取值范围.
11. 已知是正项数列的前项积,且,将数列的第1项,第3项,第7项,…,第项抽出来,按原顺序组成一个新数列,令,数列的前项和为,且不等式对恒成立,则( )
A. 数列是等比数列
B.
C.
D. 实数的取值范围是
【答案】BCD
【解析】
【分析】利用数列前项积和通项公式的关系判断A,B,利用错位相减法判断C,分类讨论结合数列的性质判断D即可.
【详解】因为,所以,当时,由是正项数列的前项积,
得,即,所以,所以,
所以数列是公差为1的等差数列,不是等比数列,故A错误;
当时,,即,又,解得(其它根舍去),
所以,当时,,
又,满足上式,所以,故B正确,
由题意知,所以,
则,,
两式相减得,
,所以,故C正确;
由,易知单调递增,故,当为奇数时,由,
对恒成立,得恒成立,即,而,故,
当为偶数时,由恒成立,得,此时,
故,所以实数的取值范围是,故D正确.
故选:BCD.
【点睛】关键点点睛:本题考查数列,解题关键是合理分类讨论,然后进行分离参数,得到所要求的取值范围即可.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 从5名男生和4名女生中选出4人去参加一项创新大赛,如果4人中必须既有男生又有女生,有种__________选法.
【答案】120
【解析】
【分析】从反面考虑,考虑4人中全是男生和全是女生的情况,从而得到答案.
【详解】从5名男生和4名女生中选出4人去参加一项创新大赛,共有种情况,
其中4人中全是男生的情况有种,全是女生的情况有种,
故如果4人中必须既有男生又有女生,有种情况.
故答案为:120
13. 已知数列的首项,且满足,则____.
【答案】
【解析】
【分析】由题意可得,即是首项为,公比为的等比数列,即可求出,进而求出.
【详解】因为,所以,
则,所以是首项为,公比为的等比数列,
,所以,
所以.
故答案为:.
14. 对任意,函数恒成立,则a的取值范围为___________.
【答案】
【解析】
【分析】变形为,构造,求导得到单调性进而恒成立,故,分当和两种情况,结合单调性和最值,得到,得到答案.
【详解】由题意得,
因为,所以,
即,
令,则恒成立,
因为,
令得,,单调递增,
令得,,单调递减,
且当时,恒成立,当时,恒成立,
因为,所以恒成立,故,
当时,,此时满足恒成立,
当,即时,由于在上单调递增,
由得,
令,,
则,当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
故在处取得极大值,也是最大值,,
故,即,所以,a的取值范围是.
故答案为:
【点睛】导函数求解参数取值范围,当函数中同时出现指数函数与对数函数,通常使用同构来进行求解,本题难点是两边同时乘以,变形得到,从而构造进行求解.
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. 已知数列是等差数列,其前和为,,,数列满足
(1)求数列,的通项公式;
(2)若对数列,,在与之间插入个2(),组成一个新数列,求数列的前83项的和.
【答案】(1),
(2)180
【解析】
【分析】(1)设出公差,得到方程组,求出首项和公差,得到的通项公式,并利用求出的通项公式;
(2)分析出数列前项是项之后还有项为2,从而分组求和,得到答案.
【小问1详解】
设公差为,
故,解得,
故,
故,①
当时,,
当时,,②
式子①-②得,,
即,
当时,也满足上式,故;
【小问2详解】
因为,所以在中,从项开始,到项为止,
共有项数为,
当时,,当时,,
故数列前项是项之后还有项为2,
.
16. 为了了解高中学生课后自主学习数学时间(x分钟/每天)和他们的数学成绩(y分)的关系,某实验小组做了调查,得到一些数据(表一).
编号
1
2
3
4
5
学习时间x
30
40
50
60
70
数学成绩y
65
78
85
99
108
(1)求数学成绩y与学习时间x的相关系数(精确到0.001);
(2)请用相关系数说明该组数据中y与x之间的关系可用线性回归模型进行拟合,并求出y关于x的回归直线方程,并由此预测每天课后自主学习数学时间为100分钟时的数学成绩(参考数据:,)
(3)基于上述调查,某校提倡学生周末在校自主学习.经过一学期的实施后,抽样调查了220位学生.按照是否参与周末在校自主学习以及成绩是否有进步统计,得到2×2列联表(表二).依据表中数据及小概率值α=0.001的独立性检验,分析“周末在校自主学习与成绩进步”是否有关.
没有进步
有进步
合计
参与周末在校自主学习
35
130
165
未参与周末不在校自主学习
25
30
55
合计
60
160
220
附:
随机变量
0.010
0.05
0.010
0.005
0.001
2.706
3.841
6.635
7.879
10.828
【答案】(1)0.996
(2),140.5分
(3)认为“周末自主学习与成绩进步”有关.
【解析】
【分析】(1)先算出,再代入相关系数公式,计算即得;
(2)因r=0.996接近1,故y与x之间具有极强的线性相关关系;依次运用公式计算和,即得线性回归方程,代入x=100即得数学预测成绩;
(3)设出零假设,利用卡方公式计算卡方值,判断与小概率值的大小即得结论.
【小问1详解】
因,,,
.
【小问2详解】
由(1)知r=0.996接近1,故y与x之间具有极强的线性相关关系,可用线性回归直线方程模型进行拟合;
由,
故得,当x=100时,y=140.5,
故预测每天课后自主学习数学时间达到100分钟时的数学成绩为140.5分.
【小问3详解】
零假设为H0:学生周末在校自主学习与成绩进步无关.
根据数据,计算得到:
≈12.22,因为12.22>10.828,
所以依据α=0.001的独立性检验,可以认为“周末自主学习与成绩进步”有关.
17. 已知函数,.
(1)讨论的单调性;
(2)若有两个零点,求实数的取值范围;
(3)若对任意的恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)当时,在上单调递增;
当时,在和上单调递增,在上单调递减.
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)求导,分和讨论判断正负,得解;
(2)根据题意,问题转化为有两解,令,利用导数判断函数的单调性极值情况得解;
(3)根据题意,问题转化为,对恒成立.当时,上式显然成立;当时,上式转化为,令利用导数求出最值得解.
【小问1详解】
, ,
当时,,所以在上单调递增.
当时,令,则.
若,即时,恒成立,所以在上单调递增.
若,即时,方程的根为,
当时,或,在和上单调递增;
当时,,在上单调递减.
综上所述,当时,在上单调递增;当时,在和上单调递增,
在上单调递减.
【小问2详解】
令,则.
令,则.
所以当时,,在上单调递减.
当时,,在上单调递增.
又当时,,且;当时,,
所以当时,先减后增,且在处有最小值,
此时直线与有两个交点,
所以实数的取值范围为.
【小问3详解】
因为,即,
即,对恒成立.
当时,上式显然成立;
当时,上式转化为,
令,,
,所以函数在上单调递增,
,,
综上所述,实数的取值范围为.
【点睛】关键点睛:第三问解题的关键是转化为在上恒成立,构造函数并利用导数研究单调性求最值,进而确定参数范围.
18. 年九省联考后很多省份宣布高考数学采用新的结构,多选题由道减少到道,分值变为一题分,多选题每个小题给出的四个选项中有两项或三项是正确的,全部选对得分,有错选或全不选的得分若正确答案是“两项”的,则选对个得分若正确答案是“三项”的,则选对个得分,选对个得分某数学兴趣小组研究答案规律发现,多选题正确答案是两个选项的概率为,正确答案是三个选项的概率为其中.
(1)在一次模拟考试中,学生甲对某个多选题完全不会,决定随机选择一个选项,若,求学生甲该题得分的概率
(2)针对某道多选题,学生甲完全不会,此时他有三种答题方案:
Ⅰ 随机选一个选项 Ⅱ 随机选两个选项 Ⅲ 随机选三个选项.
若,且学生甲选择方案Ⅰ,求本题得分的数学期望
以本题得分的数学期望为决策依据,的取值在什么范围内唯独选择方案Ⅰ最好
【答案】(1)
(2)①;②
【解析】
【分析】(1)由全概率公式求解即可;
(2)记为“从四个选项中随机选择一个选项的得分”,求出的可能取值及其概率,即可求出的分布列,再由期望公式求出;
记分别为“从四个选项中随机选择一个选项、两个选项和三个选项的得分”,求出的数学威望,由题意可得,解不等式即可得出答案.
【小问1详解】
记事件为“正确答案选两个选项”,事件为“学生甲得分”.
,
即学生甲该题得分的概率为.
【小问2详解】
记为“从四个选项中随机选择一个选项的得分”,则可以取,,,
, ,
,
所以的分布列为
则数学期望.
记为“从四个选项中随机选择一个选项的得分”,
则,
,
,
所以
记为“从四个选项中随机选择两个选项的得分”,
则,
,
,
所以
记为“从四个选项中随机选择三个选项的得分”,
则,
,
所以.
要使唯独选择方案Ⅰ最好,则,
解得:,故的取值范围为.
19. 如图所示数阵,第行共有个数,第m行的第1个数为,第2个数为,第个数为,规定:.
(1)计算前4行的最后两个数,试判断每一行的最后两个数的大小关系,并证明你的结论;
(2)从第1行起,每一行最后一个数依次构成数列,设数列的前项和为,是否存在正整数,使得对任意正整数,恒成立?如存在,请求出的最大值;如不存在,请说明理由.
【答案】(1)(1)第1行最后两数是,第2行的最后两数是.第3行的最后两数为.第4行的最后两数为.每一行的最后两个数相等,证明见解析;
(2)存在,最大值为3
【解析】
【分析】(1)利用组合数计算公式计算出前4行的最后两个数,在根据计算结果预测每一行最后2个数的大小关系,再利用组合数的性质和组合数的阶乘公式,即可证明.
(2)首先根据特殊值判断的最大值,再利用放缩法求数列的前n项和的不等式,即可证明不等式.
【小问1详解】
第1行最后两数为,
第2行的最后两数为.
第3行的最后两数为.
第4行的最后两数为.
根据前4行最后两数的计算结果推测:
第行的第个数为,第个数为,
猜测:每一行的最后两个数相等.
即证:,
证明:因为.
又因为,
即,所以每一行的最后两个数相等.
【小问2详解】
根据题意,
当时,,,
当时,此时显然不成立.
猜测:存在正整数,使得对任意正整数,恒成立,的最大值为3.
下证:当时,恒成立.
由(1)知,,则,
因为.
又,当时,.
当时,,
所以.
综上:存在正整数,使得对任意正整数,恒成立,的最大值为3.
【点睛】思路点睛:抽象出每行的组合数以及最后两个数的组合数,再利用组合数的性质和公式,即可证明,利用迭代的方法证明.
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2024年 淄博实验中学 高二年级第二学期 第三次月考 2024.06
一、单项选择题:本题共8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. 设等比数列的前项和为,若,则公比为( )
A. 1或5 B. 5 C. 1或 D. 5或
2. 已知随机变量,且,则的值为( )
A. B.
C. D.
3. 设等差数列的前项和为,已知,则( )
A. 272 B. 270 C. 157 D. 153
4. 展开式中的系数为( )
A. B. 5 C. 15 D. 35
5. 若函数在上不单调,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
6. 小明在某不透明的盒子中放入4红4黑八个球,随机摇晃后,小明从中取出一个小球丢掉(未看被丢掉小球的颜色).现从剩下7个小球中取出两个小球,结果都是红球,则丢掉的小球也是红球的概率为( )
A. B. C. D.
7. 曲线与曲线有公切线,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
8. 已知,,,则( )
A. B. C. D.
二、选择题: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. 下列说法中正确的是( )
A. 线性回归分析中可以用决定系数来刻画回归的效果,若的值越大,则模型的拟合效果越好
B. 已知随机变量服从二项分布,若,,则
C. 已知关于的回归直线方程为,则样本点的残差为
D. 已知随机事件,满足,,则
10. 已知函数,则下列说法正确的是( ).
A. 若在R上单调递增,则
B. 若,则过点能作两条直线与曲线相切
C. 若有两个极值点,,且,则a的取值范围为
D. 若,且的解集为,则
11. 已知是正项数列的前项积,且,将数列的第1项,第3项,第7项,…,第项抽出来,按原顺序组成一个新数列,令,数列的前项和为,且不等式对恒成立,则( )
A. 数列是等比数列
B.
C.
D. 实数的取值范围是
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 从5名男生和4名女生中选出4人去参加一项创新大赛,如果4人中必须既有男生又有女生,有种__________选法.
13. 已知数列的首项,且满足,则____.
14. 对任意,函数恒成立,则a的取值范围为___________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知数列是等差数列,其前和为,,,数列满足
(1)求数列,的通项公式;
(2)若对数列,,在与之间插入个2(),组成一个新数列,求数列的前83项的和.
16. 为了了解高中学生课后自主学习数学时间(x分钟/每天)和他们的数学成绩(y分)的关系,某实验小组做了调查,得到一些数据(表一).
编号
1
2
3
4
5
学习时间x
30
40
50
60
70
数学成绩y
65
78
85
99
108
(1)求数学成绩y与学习时间x的相关系数(精确到0.001);
(2)请用相关系数说明该组数据中y与x之间的关系可用线性回归模型进行拟合,并求出y关于x的回归直线方程,并由此预测每天课后自主学习数学时间为100分钟时的数学成绩(参考数据:,)
(3)基于上述调查,某校提倡学生周末在校自主学习.经过一学期的实施后,抽样调查了220位学生.按照是否参与周末在校自主学习以及成绩是否有进步统计,得到2×2列联表(表二).依据表中数据及小概率值α=0.001的独立性检验,分析“周末在校自主学习与成绩进步”是否有关.
没有进步
有进步
合计
参与周末在校自主学习
35
130
165
未参与周末不在校自主学习
25
30
55
合计
60
160
220
附:
随机变量
0.010
0.05
0.010
0.005
0.001
2.706
3.841
6.635
7.879
10.828
17. 已知函数,.
(1)讨论的单调性;
(2)若有两个零点,求实数的取值范围;
(3)若对任意的恒成立,求实数的取值范围.
18. 年九省联考后很多省份宣布高考数学采用新的结构,多选题由道减少到道,分值变为一题分,多选题每个小题给出的四个选项中有两项或三项是正确的,全部选对得分,有错选或全不选的得分若正确答案是“两项”的,则选对个得分若正确答案是“三项”的,则选对个得分,选对个得分某数学兴趣小组研究答案规律发现,多选题正确答案是两个选项的概率为,正确答案是三个选项的概率为其中.
(1)在一次模拟考试中,学生甲对某个多选题完全不会,决定随机选择一个选项,若,求学生甲该题得分的概率
(2)针对某道多选题,学生甲完全不会,此时他有三种答题方案:
Ⅰ 随机选一个选项 Ⅱ 随机选两个选项 Ⅲ 随机选三个选项.
若,且学生甲选择方案Ⅰ,求本题得分的数学期望
以本题得分的数学期望为决策依据,的取值在什么范围内唯独选择方案Ⅰ最好
19. 如图所示数阵,第行共有个数,第m行的第1个数为,第2个数为,第个数为,规定:.
(1)计算前4行的最后两个数,试判断每一行的最后两个数的大小关系,并证明你的结论;
(2)从第1行起,每一行最后一个数依次构成数列,设数列的前项和为,是否存在正整数,使得对任意正整数,恒成立?如存在,请求出的最大值;如不存在,请说明理由.
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