内容正文:
贺兰一中2023-2024学年第二学期高二年级第三阶段考试数学复习卷(二)
一、单选题
1.若集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】求出集合后可求.
【详解】,故,
2.已知命题或,则为( )
A.且 B.且
C.或 D.或
【答案】B
【分析】根据全称量词命题的否定为特称量词命题判断即可.
【详解】命题或是全称量词命题,所以且.
3.“”是“”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【分析】根据集合的包含关系即可判断.
【详解】因为,所以是的充分而不必要条件.
4.当时,的最小值为( )
A.3 B. C. D.
【答案】D
【分析】依据均值定理去求的最小值即可.
【详解】由(当且仅当时等号成立.)可得当时,的最小值为
5.已知函数,且,则实数( )
A.1 B.2 C. D.
【答案】B
【分析】根据令求出,再由求.
【详解】由题意知,所以,所以,又,
所以.
6.已知随机变量服从二项分布,其期望,随机变量服从正态分布,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由得到p,根据正态分布的性质再由得到及可得答案.
【详解】由,则,则,则,
7.当时,将三项式展开,可得到如图所示的三项展开式和“广义杨辉三角形”:
若在的展开式中,的系数为75,则实数a的值为( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】A
【分析】阅读题意,结合广义杨辉三角形和二项式定理求解即可.
【详解】依题意, “广义杨辉三角形”构造方法为:第0行为1,以下各行每个数是它头上与左右两肩上3数(不足3数的,缺少的数计为0)之和,
所以“广义杨辉三角形”的第5行为1,5,15,30,45,51,45,30,15,5,1,
在的展开式中,的系数为45,的系数为30,
的展开式中,的系数为,解得.
8.已知函数,设关于的方程有个不同的实数解,则的所有可能的值为
A. B.或 C.或 D.或或
【答案】A
【详解】在和上单增,上单减,又当时,时,故的图象大致为:
令,则方程必有两个根,且,不仿设 ,当时,恰有,此时,有个根,,有个根,当时必有,此时无根,有个根,当时必有,此时有个根,,有个根,综上,对任意,方程均有个根,故选A.
【方法点睛】已知函数零点(方程根)的个数,求参数取值范围的三种常用的方法:(1)直接法,直接根据题设条件构建关于参数的不等式,再通过解不等式确定参数范围;(2)分离参数法,先将参数分离,转化成求函数值域问题加以解决;(3)数形结合法,先对解析式变形,在同一平面直角坐标系中,画出函数的图象,然后数形结合求解.一是转化为两个函数的图象的交点个数问题,画出两个函数的图象,其交点的个数就是函数零点的个数,二是转化为的交点个数的图象的交点个数问题 .
二、多选题
9.若,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【分析】由不等式的基本性质和指数函数的单调性判断A、C、D,利用特殊值判断B.
【详解】由,则,,所以,故A、C正确;
当时,,故B错误;因为单调递减,则,故D错误.
10.为研究光照时长(小时)和种子发芽数量(颗)之间的关系,某课题研究小组采集了10组数据,绘制散点图如图所示,并进行线性回归分析,若去掉点后,下列说法正确的是( )
A.相关系数变小 B.经验回归方程斜率变大
C.残差平方和变小 D.决定系数变小
【答案】BC
【分析】由图可知:点较其他的点偏离直线最大,所以去掉点后,回归效果更好.结合相关系数、决定系数、残差平方和以及相关性逐项分析判断.
【详解】由图可知:较其他的点偏离直线最大,所以去掉点后,回归效果更好.
对于A,相关系数越接近于1,线性相关性越强,因为散点图是递增的趋势,
所以去掉点后,相关系数变大,故A错误;
对于B,由线性回归方程的实际意义,要使残差平方和最小,去掉点后,回归直线靠近y轴位置需要向下移动,但靠近最右侧两个点的位置变化不大,经验回归方程斜率变大,故B正确;
对于C,残差平方和变大,拟合效果越差,所以去掉点后,残差平方和变小,故C正确;
对于D,决定系数越接近于1,拟合效果越好,所以去掉点后,决定系数变大,故D错误;
11.已知函数,则( )
A.曲线在点处的切线方程是
B.函数有极大值,且极大值点
C.
D.函数只有1个零点
【答案】BD
【分析】求出函数的导数,根据导数的几何意义可求得曲线在点处的切线方程,判断A;根据导数与函数单调性以及极值的关系,可判断B;利用函数的单调性可判断C;利用函数的单调性,结合零点存在定理可判断D.
【详解】对A,由,得,则,
故曲线在点处的切线方程是,即,故A错误;
对B,令,则,所以在上单调递减,
又,
所以存在,使得,即,
即时,,时,,
则在上单调递增,在上单调递减,
所以有极大值,且极大值点,故B正确;
对C,由以上分析知在上单调递减,故,故C错误;
对D,当时,单调递增,又在内有唯一一个零点,
当时,,则,则在上无零点,即只有一个零点,故D正确.
三、填空题
12.已知函数,且该函数的值域为,则的值为 .
【答案】3
【分析】由题意可得,且在上递减,上递增,然后由可求得答案.
【详解】因为,当且仅当时取等号,
所以若,的值域为,则,
因为的图象是开口向上的抛物线,所以在上递减,上递增,
因为,所以,即,解得或(舍去),
13.若,则 ; .
【答案】
【分析】借助赋值法,分别令、、计算即可得.
【详解】令,可得,即,
令,可得,即,
令,可得,即,
则,
即,则,故.
14.已知函数.若在恒成立,则的范围为 .
【答案】
【分析】利用常变量分离法,通过构造新函数,利用导数的性质进行求解即可.
【详解】,因为,所以,
所以由,设,,因此有,
当时,单调递增,当时,单调递减,
所以,因为在恒成立,
所以有,因此的范围为,
【点睛】关键点睛:本题的关键是利用常变量分离法,通过构造新函数来进行求解.
四、解答题
15.网购是现代年轻人重要的购物方式.某电商对旗下的一家专营店近五年来每年的利润额(单位:万元)与时间第年进行了统计得如下数据:
1
2
3
4
5
2.6
3.1
4.5
6.8
8.0
参考数据:,,,.
(1)依据表中给出的数据,是否可用线性回归模型拟合与的关系?请计算相关系数并加以说明(计算结果精确到0.01).(若,则线性相关程度很高,可用线性回归模型拟合)
(2)试用最小二乘法求出利润与时间的回归方程,并预测当时的利润额.
附:, ,.
【答案】(1),与的线性相关程度很高,可以用线性回归模型拟合.
(2)回归方程为,预测该专营店在时的利润为万元.
【分析】(1)先利用公式计算出相关系数,再按要求进行比较,进而得到结果;
(2)先利用公式求得,得到利润与时间的回归方程,进而预测当时的利润额.
【详解】(1)由题意,,,
因为,,,
所以.
故与的线性相关程度很高,可以用线性回归模型拟合.
(2),,
所以.当时,.预测该专营店在时的利润为万元.
16.已知函数在点处的切线斜率为,且在处取得极值.
(1)求函数的解析式;
(2)当时,求函数的最值.
【答案】(1);(2),.
【分析】(1)利用导数的几何意义及点在曲线上,结合函数极值的定义即可求解;
(2)利用导数法求函数的最值的步骤即可求解.
【详解】(1)因为,所以,
由题意可知,,,,所以,解得,,,
所以函数的解析式为,经检验适合题意,所以;
(2)由(1)知,
令,则,解得,或,
当时,; 当时,;
所以在和上单调递增,在上单调递减,
当时,取的极大值为,
当时,取得极小值为,
又,,所以,.
17.已知展开式的二项式系数和为512,且.
(1)求;
(2)求的值;
(3)求证:能被6整除.
【答案】(1)19682(2)144(3)证明见解析
【分析】(1)用赋值法,在中,令,可得,再令,可得的值,从而可得答案
(2)根据二项式定理,由展开式的二项式系数和为512,可求出,再将代入中,变形可得,则为其展开式中的系数,由二项式定理可得答案;
(3)根据题意,得,形可得,由二项式定理展开式可得,进而由整除的性质分析可得答案
【详解】(1)∵展开式的二项式系数和为512,
∴,解得,令,可得,
令,可得,∴.
(2)由(1)知,∵,∴.
(3)∵,
又能被6整除,∴能被6整除.
非常关注
一般关注
合计
父亲
母亲
合计
18.为了解学生家长对学生在校情况的关注度,某校随机抽取100名学生家长参与问卷测试,并将问卷得分绘制频数分布表如下:
得分
父亲人数
11
13
11
12
3
母亲人数
2
10
18
8
12
(1)将学生家长对学生在校情况的关注度分为“非常关注”(得分不低于80分)和“一般关注”(得分低于80分)两类,完成列联表,并依据小概率值的独立性检验,判断“学生家长对学生在校情况的关注度”与“家长性别”是否有关联;
(2)以这100名学生家长中“非常关注”的频率代替该校学生家长“非常关注”的概率.现在再随机抽取2名学生家长,设这2名家长中“非常关注”的人数为,求的分布列和数学期望.
公式:,其中.
临界值表:
0.10
0.05
0.010
0.005
0.001
2.706
3.841
6.635
7.879
10.828
【答案】(1)列联表见解析,无关联(2)分布列见解析,
【分析】(1)根据题干所给数据完善列联表,计算出卡方,即可判断;
(2)依题意可得,根据二项分布的概率公式得到分布列,再由二项分布的期望公式计算期望.
【详解】(1)依题意可得如下列联表:
非常关注
一般关注
合计
父亲
15
35
50
母亲
20
30
50
合计
35
65
100
所以,
所以依据小概率值的独立性检验,可认为“学生家长对学生在校情况的关注度”与“家长性别”无关联;
(2)依题意该校学生家长“非常关注”的概率为,则,
所以,,,
所以的分布列如下所示:
所以.
19.已知函数
(1)讨论函数的单调性与极值;
(2)若时,函数有两个零点,求实数a的取值范围
【答案】(1)答案见解析(2)a>1
【分析】(1)求出函数的导数,就、分类讨论导数的符号后可求函数的单调性.
(2)根据(1)中的单调性可得,结合及零点存在定理可判断此时函数有两个零点.
【详解】(1).
①当时,恒成立,
在R上单调递增,无极大值也无极小值;
②当,时,,时,单调递增,
在单调递减,在单调递增,
函数的极小值为,无极大值.
(2)若有两个不同的零点,因为,
由(1)知当时,,在R上单调递增,则只有一个零点,不满足题意;
当时,在单调递减,在单调递增
i:当即时,∴在递增,
只有一个零点,不满足题意;
ii:当即时,∴在上递减,在递增,
且,故,
而,
设,则,
设,则,
所以在上为增函数,故即,
故为上为增函数,故,
而,故在上有一个零点,
故函数f(x)有两个不同的零点,综上所述a>1
【点睛】思路点睛:导数背景下的零点问题,往往需要讨论函数的单调性,并且需要结合零点存在定理来判断零点的存在性.
试卷第10页,共10页
试卷第9页,共10页
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贺兰一中2023-2024学年第二学期高二年级第三阶段考试数学复习卷(二)
一、单选题
1.若集合,则( )
A. B. C. D.
2.已知命题或,则为( )
A.且 B.且
C.或 D.或
3.“”是“”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
4.当时,的最小值为( )
A.3 B. C. D.
5.已知函数,且,则实数( )
A.1 B.2 C. D.
6.已知随机变量服从二项分布,其期望,随机变量服从正态分布,若,则( )
A. B. C. D.
7.当时,将三项式展开,可得到如图所示的三项展开式和“广义杨辉三角形”:
若在的展开式中,的系数为75,则实数a的值为( )
A.1 B. C.2 D.
8.已知函数,设关于的方程有个不同的实数解,则的所有可能的值为
A. B.或 C.或 D.或或
二、多选题
9.若,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
10.为研究光照时长(小时)和种子发芽数量(颗)之间的关系,某课题研究小组采集了10组数据,绘制散点图如图所示,并进行线性回归分析,若去掉点后,下列说法正确的是( )
A.相关系数变小 B.经验回归方程斜率变大
C.残差平方和变小 D.决定系数变小
11.已知函数,则( )
A.曲线在点处的切线方程是
B.函数有极大值,且极大值点
C.
D.函数只有1个零点
三、填空题
12.已知函数,且该函数的值域为,则的值为 .
13.若,则 ; .
14.已知函数.若在恒成立,则的范围为 .
四、解答题
15.网购是现代年轻人重要的购物方式.某电商对旗下的一家专营店近五年来每年的利润额(单位:万元)与时间第年进行了统计得如下数据:
1
2
3
4
5
2.6
3.1
4.5
6.8
8.0
参考数据:,,,.
(1)依据表中给出的数据,是否可用线性回归模型拟合与的关系?请计算相关系数并加以说明(计算结果精确到0.01).(若,则线性相关程度很高,可用线性回归模型拟合)
(2)试用最小二乘法求出利润与时间的回归方程,并预测当时的利润额.
附:, ,.
16.已知函数在点处的切线斜率为,且在处取得极值.
(1)求函数的解析式;
(2)当时,求函数的最值.
17.已知展开式的二项式系数和为512,且.
(1)求;
(2)求的值;
(3)求证:能被6整除.
18.为了解学生家长对学生在校情况的关注度,某校随机抽取100名学生家长参与问卷测试,并将问卷得分绘制频数分布表如下:
得分
父亲人数
11
13
11
12
3
母亲人数
2
10
18
8
12
(1)将学生家长对学生在校情况的关注度分为“非常关注”(得分不低于80分)和“一般关注”(得分低于80分)两类,完成列联表,并依据小概率值的独立性检验,判断“学生家长对学生在校情况的关注度”与“家长性别”是否有关联;
非常关注
一般关注
合计
父亲
母亲
合计
(2)以这100名学生家长中“非常关注”的频率代替该校学生家长“非常关注”的概率.现在再随机抽取2名学生家长,设这2名家长中“非常关注”的人数为,求的分布列和数学期望.
公式:,其中.
临界值表:
0.10
0.05
0.010
0.005
0.001
2.706
3.841
6.635
7.879
10.828
19.已知函数
(1)讨论函数的单调性与极值;
(2)若时,函数有两个零点,求实数a的取值范围
试卷第4页,共5页
试卷第5页,共5页
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$$试卷第 1 页,共 10 页
贺兰一中 2023-2024学年第二学期高二年级第三阶段考试数学复习卷(二)
一、单选题
1.若集合 { 4}, { 3 1}M x x N x x= = ∣ ∣ ,则M N =( )
A. 0 2x x B.
1
2
3
x x
C. 3 16x x D.
1
16
3
x x
【答案】D
【分析】求出集合 ,M N 后可求M N .
【详解】
1
{ 16}, { }
3
M x x N x x= = ∣0 ∣ ,故
1
16
3
M N x x
=
,
2.已知命题 : 0,e 1
xp x 或sin 1x ,则 p 为( )
A. 0,e 1xx 且 sin 1x≥ B. 0,e 1xx 且sin 1x≥
C. 0,e 1xx 或sin 1x≥ D. 0,e 1xx 或sin 1x
【答案】B
【分析】根据全称量词命题的否定为特称量词命题判断即可.
【详解】命题 : 0,e 1
xp x 或sin 1x 是全称量词命题,所以 :p 0,e 1xx 且sin 1x≥ .
3.“ 0 2x ”是“ 1 3x− ”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【分析】根据集合的包含关系即可判断.
【详解】因为 0 2 1 3x x x x − ,所以0 2x 是 1 3x− 的充分而不必要条件.
4.当 0x 时,
9
2
x
x
+ 的最小值为( )
A.3 B.
3
2
C.2 2 D.3 2
【答案】D
【分析】依据均值定理去求
9
2
x
x
+ 的最小值即可.
【详解】由
9 9
2 3 2
2 2
x x
x x
+ = (当且仅当
3
2
2
x = 时等号成立.)可得当 0x 时,
9
2
x
x
+ 的最小值为3 2
5.已知函数 ( ) ( )e 1xf x a f x= − ,且 ( )1 ef = ,则实数 =a ( )
A.1 B.2 C. e D.2e
试卷第 2 页,共 10 页
【答案】B
【分析】根据令 1x = 求出 (1)f ,再由 ( )1 ef = 求 a .
【详解】由题意知 ( ) ( )1 e 1f a f= − ,所以 ( )
e
1
2
a
f = ,所以 ( )
e
e
2
x af x a= − ,又 ( )
e e
1 e e
2 2
a a
f a = − = = ,
所以 2a = .
6.已知随机变量 X 服从二项分布 ( )4,B p ,其期望 ( ) 3E X = ,随机变量Y 服从正态分布 ( )1,2N ,若
( )0P Y p = ,则 ( )0 2P Y =( )
A.
2
3
B.
3
4
C.
1
4
D.
1
2
【答案】D
【解析】由 ( ) 3E X = 得到 p,根据正态分布的性质再由 ( )0P Y 得到 ( )0 1P Y 及 ( )0 2P Y 可得答案.
【详解】由 ( )
3
4 3
4
E X p p= = = ,则 ( )
3
0
4
P Y = ,则 ( )
3 1 1
0 1
4 2 4
P Y = − = ,则
( ) ( )
1
0 2 2 0 1
2
P Y P Y = = ,
7.当nN时,将三项式 ( )2 1
n
x x+ + 展开,可得到如图所示的三项展开式和“广义杨辉三角形”:
若在 ( )( )
5
21 1ax x x+ + + 的展开式中, 7x 的系数为 75,则实数 a 的值为( )
A.1 B. 1− C.2 D. 2−
【答案】A
【分析】阅读题意,结合广义杨辉三角形和二项式定理求解即可.
【详解】依题意, “广义杨辉三角形”构造方法为:第 0 行为 1,以下各行每个数是它头上与左右两肩上 3
数(不足 3 数的,缺少的数计为 0)之和,
所以“广义杨辉三角形”的第 5 行为 1,5,15,30,45,51,45,30,15,5,1,
在 ( )
5
2 1x x+ + 的展开式中, 6x 的系数为 45, 7x 的系数为 30,
( ) ( )
5
21 1ax x x+ + + 的展开式中, 7x 的系数为 53 70 45a+ = ,解得 1a = .
8.已知函数
2( ) ( 1) xf x x x e= − − ,设关于 x 的方程
2 5( ) ( ) ( )f x mf x m R
e
− = 有 n 个不同的实数解,则n 的所
有可能的值为
试卷第 3 页,共 10 页
A.3 B.1或3 C. 4 或6 D.3或 4 或6
【答案】A
【详解】 ( ) ( )( ) ( )' 1 2 ,xf x x x e f x= − + 在 ( ), 2− − 和 ( )1,+ 上单
增, ( )2,1− 上单减,又当 x →−时, ( ) 0,f x x→ →+时,
( )f x →+故 ( )f x 的图象大致为:
令 ( )f x t= ,则方程 2
5
0t mt
e
− − = 必有两个根,1 2,t t 且 1 2
5
t t
e
= − ,
不仿设 1 20t t ,当 1t e= − 时,恰有
2
2 5t e
−= ,此时 ( ) 1f x t= ,有1个根, ( ) 2f x t= ,有2 个根,当 1t e − 时
必有
2
20 5t e
− ,此时 ( ) 1f x t= 无根, ( ) 2f x t= 有3个根,当 1 0e t− 时必有
2
2 5t e
− ,此时 ( ) 1f x t= 有2
个根, ( ) 2f x t= ,有1个根,综上,对任意m R ,方程均有3个根,故选 A.
【方法点睛】已知函数零点(方程根)的个数,求参数取值范围的三种常用的方法:(1)直接法,直接根据题设
条件构建关于参数的不等式,再通过解不等式确定参数范围;(2)分离参数法,先将参数分离,转化成求函
数值域问题加以解决;(3)数形结合法,先对解析式变形,在同一平面直角坐标系中,画出函数的图象,然
后数形结合求解.一是转化为两个函数 ( ) ( ),y g x y h x= = 的图象的交点个数问题,画出两个函数的图象,
其交点的个数就是函数零点的个数,二是转化为 ( ),y a y g x= = 的交点个数的图象的交点个数问题 .
二、多选题
9.若 0a b ,则下列结论正确的是( )
A. 2 2a b B. 2 2ac bc
C.
1 1
a b
D.
1 1
2 2
a b
【答案】AC
【分析】由不等式的基本性质和指数函数的单调性判断 A、C、D,利用特殊值判断 B.
【详解】由 0a b ,则 2 2a b , 0a b ,所以
1 1
a b
,故 A、C 正确;
当 0c = 时, 2 2ac bc= ,故 B 错误;因为
1
2
x
y
=
单调递减,则
1 1
2 2
a b
,故 D 错误.
10.为研究光照时长 x (小时)和种子发芽数量 y (颗)之间的关系,某课题研
究小组采集了 10 组数据,绘制散点图如图所示,并进行线性回归分析,若去掉
点 P后,下列说法正确的是( )
A.相关系数 r 变小 B.经验回归方程斜率变大
C.残差平方和变小 D.决定系数 2R 变小
试卷第 4 页,共 10 页
【答案】BC
【分析】由图可知:点P较其他的点偏离直线最大,所以去掉点P后,回归效果更好.结合相关系数、决定
系数、残差平方和以及相关性逐项分析判断.
【详解】由图可知:P较其他的点偏离直线最大,所以去掉点P后,回归效果更好.
对于 A,相关系数 r 越接近于 1,线性相关性越强,因为散点图是递增的趋势,
所以去掉点P后,相关系数 r 变大,故 A 错误;
对于 B,由线性回归方程的实际意义,要使残差平方和最小,去掉点P 后,回归直线靠近 y 轴位置需要向下
移动,但靠近最右侧两个点的位置变化不大,经验回归方程斜率变大,故 B 正确;
对于 C,残差平方和变大,拟合效果越差,所以去掉点P后,残差平方和变小,故 C 正确;
对于 D,决定系数 2R 越接近于 1,拟合效果越好,所以去掉点P后,决定系数 2R 变大,故 D 错误;
11.已知函数 ( )
ln
ex
x
f x = ,则( )
A.曲线 ( )y f x= 在点 ( )1,0 处的切线方程是 e 1 0x y+ − =
B.函数 ( )f x 有极大值,且极大值点𝑥0 ∈ (1,2)
C. ( ) ( )2 3f f
D.函数 ( )f x 只有 1 个零点
【答案】BD
【分析】求出函数的导数,根据导数的几何意义可求得曲线 ( )y f x= 在点 ( )1,0 处的切线方程,判断 A;根据导
数与函数单调性以及极值的关系,可判断 B;利用函数的单调性可判断 C;利用函数的单调性,结合零点存
在定理可判断 D.
【详解】对 A,由 ( )
ln
, ( 0)
ex
x
f x x= ,得 ( )
1 ln
ex
x x
f x
x
−
= ,则 ( )
1
1
e
f = ,
故曲线 ( )y f x= 在点 ( )1,0 处的切线方程是 ( )
1
0 1
e
y x− = − ,即 e 1 0x y− − = ,故 A 错误;
对 B,令 ( )
1
ln , ( 0)g x x x
x
= − ,则 ( ) 2
1 1
0g x
x x
= − − ,所以 ( )g x 在 ( )0, + 上单调递减,
又 ( ) ( )
1
1 1 ln1 1 0 2 ln2 ln e ln2 0
2
g g= − = = − = − , ,
所以存在𝑥0 ∈ (1,2),使得 ( )0 0g x = ,即 ( )0 0f x = ,
即 ( )00,x x 时, ( ) 0f x , ( )0 ,x x + 时, ( ) 0f x ,
则 ( )f x 在 ( )00, x 上单调递增,在 ( )0 ,x + 上单调递减,
所以 ( )f x 有极大值,且极大值点 ( )0 1,2x ,故 B 正确;
试卷第 5 页,共 10 页
对 C,由以上分析知 ( )f x 在 2, +[ )上单调递减,故 ( ) ( )2 3f f ,故 C 错误;
对 D,当 ( )00,x x 时, ( )f x 单调递增,又 ( ) ( )1 0,f f x= 在( )00, x 内有唯一一个零点,
当 0x x 时, ( )0 1,2x ,则 ( ) 0f x ,则 ( )f x 在 ( )0 ,x + 上无零点,即 ( )f x 只有一个零点,故 D 正确.
三、填空题
12.已知函数 2( ) 2 , [0, ]f x x x x b= − ,且该函数的值域为[ 1,3]− ,则b 的值为 .
【答案】3
【分析】由题意可得 1b ,且 ( )f x 在[0,1)上递减, (1, ]b 上递增,然后由 ( ) 3f b = 可求得答案.
【详解】因为 2 2( ) 2 ( 1) 1 1f x x x x= − = − − − ,当且仅当 1x = 时取等号,
所以若 , ][0x b , ( )f x 的值域为[ 1,3]− ,则 1b ,
因为 ( )f x 的图象是开口向上的抛物线,所以 ( )f x 在[0,1)上递减, (1, ]b 上递增,
因为 (0) 0 3f = ,所以
2( ) 2 3f b b b= − = ,即 2 2 3 0b b− − = ,解得 3b = 或 1b (舍去),
13.若 4 4 3 24 3 2 1 0( 2)x a x a x a x a x a− = + + + + ,则 0a = ;
1 3
0 2 4
a a
a a a
+
=
+ +
.
【答案】 16
40
41
−
【分析】借助赋值法,分别令 0x = 、 1x = 、 = 1x − 计算即可得.
【详解】令 0x = ,可得 4 0(0 2) a− = ,即
4
0 2 16a = = ,
令 1x = ,可得 4 4 3 2 1 0(1 2) a a a a a− = + + + + ,即 ( )
4
4 3 2 1 0 1 1a a a a a+ + + + = − = ,
令 = 1x − ,可得 4 4 3 2 1 0( 1 2) a a a a a− − = − + − + ,即 ( )
4
4 3 2 1 0 3 81a a a a a− + − + = − = ,
则 ( ) ( ) ( )4 3 2 1 0 4 3 2 1 0 4 2 02 1 81 82a a a a a a a a a a a a a+ + + + + − + − + = + + = + = ,
即 4 2 0
82
41
2
a a a+ + = = ,则 ( )4 21 03 1 1 41 40a a a aa = − + + = = −+ − ,故
1 3
0 2 4
40
41
a a
a a a
+
= −
+ +
.
14.已知函数 ( ) 2 2 lnf x x a x= − .若 ( ) 0f x 在 ( )1,+ 恒成立,则a 的范围为 .
【答案】 ( , e−
【分析】利用常变量分离法,通过构造新函数,利用导数的性质进行求解即可.
【详解】 ( ) ( )
2 22 l0 n 0 2 lnf x x a x af x x x= − ,因为 ( )1,x + ,所以 ln 0x ,
所以由
2
22 ln 2
ln
x
a x x a
x
,设 ( )
2
ln
x
g x
x
= , ( )1,x + ,因此有 ( )
( )
2
2ln 1
ln
x x
g x
x
−
= ,
当 ex 时, ( ) ( )0,g x g x 单调递增,当1 ex 时, ( ) ( )0,g x g x 单调递减,
所以 ( ) ( )min
e
e 2e
ln e
g x g= = = ,因为 ( ) 0f x 在 ( )1,+ 恒成立,
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所以有2 2e ea a ,因此a 的范围为 ( , e− ,
【点睛】关键点睛:本题的关键是利用常变量分离法,通过构造新函数来进行求解.
四、解答题
15.网购是现代年轻人重要的购物方式.某电商对旗下的一家专营店近五年来每年的利润额 iy(单位:万元)
与时间第 it 年进行了统计得如下数据:
it 1 2 3 4 5
iy 2.6 3.1 4.5 6.8 8.0
参考数据:
5
1
89.5i i
i
t y
=
= ,
5
2
1
( ) 10i
i
t t
=
− = ,
5
2
1
( ) 21.86i
i
y y
=
− = , 218.6 14.785 .
(1)依据表中给出的数据,是否可用线性回归模型拟合 y 与 t 的关系?请计算相关系数 r 并加以说明(计算结
果精确到 0.01).(若 0.75r ,则线性相关程度很高,可用线性回归模型拟合)
(2)试用最小二乘法求出利润 y 与时间 t 的回归方程,并预测当 7t = 时的利润额.
附:
1 1
2 2 2 2
1 1 1 1
( )( )
( ) ( ) ( ) ( )
n n
i i i i
i i
n n n n
i i i i
i i i i
t t y y t y nt y
r
t t y y t t y y
= =
= = = =
− − −
= =
− − − −
,
1 1
2 2
1 1
( )( )
( )
n n
i i i i
i i
n n
i i
i i
t t y y t y nt y
b
t t t nt
= =
= =
− − −
= =
− −
, ˆâ y bt= − .
【答案】(1) 0.98r = , y 与 t 的线性相关程度很高,可以用线性回归模型拟合.
(2)回归方程为 1.45 0.65y t= + ,预测该专营店在 7t = 时的利润为10.8万元.
【分析】(1)先利用公式计算出相关系数 r ,再按要求进行比较,进而得到结果;
(2)先利用公式求得 ,b a,得到利润 y 与时间 t 的回归方程,进而预测当 7t = 时的利润额.
【详解】(1)由题意,
1
(1 2 3 4 5) 3
5
t = + + + + = ,
1
(2.6 3.1 4.5 6.8 8.0) 5
5
y = + + + + = ,
因为
5
1
89.5i i
i
t y
=
= ,
5
2
1
( ) 10i
i
t t
=
− = ,
5
2
1
( ) 21.86i
i
y y
=
− = ,
所以
( ) ( )
5
1
5 52 2
1 1
5 14.5 14.5
0.98 0.75
14.785218.6
i ii
i ii i
t y ty
r
t t y y
=
= =
−
= =
− −
.
故 y 与 t的线性相关程度很高,可以用线性回归模型拟合.
(2)
5
1
2 2
1
5ˆ
5
14.5
1.4
10
5
i i
i
n
i
i
t y ty
b
t t
=
=
−
= = =
−
, ˆˆ 5 1.45 3 0.65a y bt= − = − = ,
所以 1.45 0.65y t= + .当 7t = 时, ˆ 1.45 7 0.65 10.8y = + = .预测该专营店在 7t = 时的利润为10.8万元.
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16.已知函数 ( ) 3 2f x x ax bx c= + + + 在点 ( )0, 2P − 处的切线斜率为 1− ,且在 1x = 处取得极值.
(1)求函数 ( )f x 的解析式;
(2)当 1,2x − 时,求函数 ( )f x 的最值.
【答案】(1) ( ) 3 2 2f x x x x= − − − ;(2) ( )
min
3f x = − , ( )
max
0f x = .
【分析】(1)利用导数的几何意义及点在曲线上,结合函数极值的定义即可求解;
(2)利用导数法求函数的最值的步骤即可求解.
【详解】(1)因为 ( ) 3 2f x x ax bx c= + + + ,所以 ( ) 23 2f x x ax b = + + ,
由题意可知, ( )0 2f = − , ( )0 1f = − , ( )1 0f = ,所以
( )
( )
( )
0 2
0 1
1 3 2 0
f c
f b
f a b
= = −
= = −
= + + =
,解得 1a = − , 1b , 2c = − ,
所以函数 ( )f x 的解析式为 ( ) 3 2 2f x x x x= − − − ,经检验适合题意,所以 ( ) 3 2 2f x x x x= − − − ;
(2)由(1)知 ( ) ( )( )23 2 1 3 1 1x x x xf x − − = + −= ,
令 ( ) 0f x = ,则 ( ) ( )3 1 1 0x x+ − = ,解得
1
3
x ,或 1x = ,
当
1
1, 1, 2
3
x
− −
时, 0f x ; 当
1
,1
3
x
−
时, ( )' 0f x ;
所以 ( )f x 在
1
1,
3
− −
和 1,2 上单调递增,在
1
,1
3
−
上单调递减,
当
1
3
x 时, ( )f x 取的极大值为
1 1 1 1 49
2
3 27 9 3 27
f
− = − − + − = −
,
当 1x = 时, ( )f x 取得极小值为 ( ) 3 21 1 1 1 2 3f = − − − = − ,
又 ( ) ( ) ( ) ( )
3 2
1 1 1 1 2 3f − = − − − − − − = − , ( ) 3 22 02 2 2 2f = − − − = ,所以 ( )
min
3f x = − , ( )
max
0f x = .
17.已知 ( ) ( )2 3
n
f x x= + 展开式的二项式系数和为 512,且( ) ( ) ( ) ( )
2
0 1 22 3 1 1 1
n n
nx a a x a x a x+ = + + + + ++ + .
(1)求 1 2 3 na a a a+ + + + ;
(2)求 2a 的值;
(3)求证: ( )17 5f + 能被 6 整除.
【答案】(1)19682(2)144(3)证明见解析
【分析】(1)用赋值法,在 ( ) ( ) ( ) ( )
2
0 1 22 3 1 1 1
n n
nx a a x a x a x+ = + + + + ++ + 中,令 = 1x − ,可得 0 1a = ,再
令 0x = ,可得 1 2 3 na a a a+ + + + 的值,从而可得答案
(2)根据二项式定理,由 ( ) ( )2 3
n
f x x= + 展开式的二项式系数和为 512,可求出 9n = ,再将 9n = 代入
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( )2 3
n
x+ 中,变形可得 ( ) ( )
99
2 9 2 1 1x x + = + + ,则 2a 为其展开式中 ( )
2
1x + 的系数,由二项式定理可得答案;
( 3)根据题意,得 ( ) 917 5 37 5f + = + ,形可得 ( ) ( )
9
17 5 1 36 5f + = + + ,由二项式定理展开式可得
( ) 0 8 1 8 89 9 917 5 C 36 C 36 C 36 1 5f + = + ++ + + ,进而由整除的性质分析可得答案
【详解】(1)∵ ( ) ( )2 3
n
f x x= + 展开式的二项式系数和为 512,
∴ 2 512n = ,解得 9n = ,令 = 1x − ,可得 0 1a = ,
令 0x = ,可得
9
0 1 2 9 3a a a a+ + ++ = ,∴
9
1 2 3 9 3 1 19682a a a a+ + ++ = − = .
(2)由(1)知 ( ) ( )
9
2 3f x x= + ,∵ ( ) ( )
99
2 9 2 1 1x x + = + + ,∴
7 2
2 9C 2 144a = = .
(3)∵
( ) ( )
99 0 8 1 8 8
9 9 917 5 37 5 1 36 5 C 36 C 36 C 36 1 5f + = + = + + = + + + + + 0 8 1 8 8
9 9 9C 36 C 36 C 36 6= + ++ + ,
又
0 9 1 8 8
9 9 9C 36 C 36 C 36 6+ ++ + 能被 6 整除,∴ ( )17 5f + 能被 6 整除.
18.为了解学生家长对学生在校情况的关注度,某校随机抽取 100 名学生家长参与问卷测试,并将问卷得
分绘制频数分布表如下:
得分 )50 60, )60 70, )70 80, )80 90, 90100,
父亲人数 11 13 11 12 3
母亲人数 2 10 18 8 12
(1)将学生家长对学生在校情况的关注度分为“非常关注”(得分不低
于 80 分)和“一般关注”(得分低于 80 分)两类,完成2 2 列联表,并依据小概率值 0.1 = 的 2 独立性检
验,判断“学生家长对学生在校情况的关注度”与“家长性别”是否有关联;
(2)以这 100 名学生家长中“非常关注”的频率代替该校学生家长“非常关注”的概率.现在再随机抽取 2 名学生
家长,设这 2 名家长中“非常关注”的人数为 X ,求 X 的分布列和数学期望 ( )E X .
公式:
( )
( )( )( )( )
2
2
n ad bc
a b c d a c b d
−
=
+ + + +
,其中n a b c d= + + + .
临界值表:
0.10 0.05 0.010 0.005 0.001
x 2.706 3.841 6.635 7.879 10.828
【答案】(1)列联表见解析,无关联(2)分布列见解析, ( )
7
10
E X =
非常关注 一般关注 合计
父亲
母亲
合计
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【分析】(1)根据题干所给数据完善列联表,计算出卡方,即可判断;
(2)依题意可得
7
2,
20
X B
,根据二项分布的概率公式得到分布列,再由二项分布的期望公式计算期望.
【详解】(1)依题意可得如下 2 2 列联表:
非常关注 一般关注 合计
父亲 15 35 50
母亲 20 30 50
合计 35 65 100
所以
( )
2
0.1
2
100 15 30 35 20 100
1.099 2.706
50 50 35 65 91
x
−
= = =
,
所以依据小概率值 0.1 = 的 2 独立性检验,可认为“学生家长对学生在校情况的关注度”与“家长性别”无关
联;
(2)依题意该校学生家长“非常关注”的概率为
35 7
100 20
= ,则
7
2,
20
X B
,
所以 ( )
2
0
2
13 169
0 C
20 400
P X
= = =
, ( ) 12
7 13 91
1 C
20 20 200
P X = = = , ( )
2
2
2
7 49
2 C
20 400
P X
= = =
,
所以 X 的分布列如下所示:
X 0 1 2
P
169
400
91
200
49
400
所以 ( )
7 7
2
20 10
E X = = .
19.已知函数 ( ) ( )e 1= − −
xf x ax a R
(1)讨论函数 ( )f x 的单调性与极值;
(2)若 )0,x + 时,函数 ( )f x 有两个零点,求实数 a 的取值范围
【答案】(1)答案见解析(2)a>1
【分析】(1)求出函数的导数,就 0a 、 0a 分类讨论导数的符号后可求函数的单调性.
(2)根据(1)中的单调性可得 1a ,结合 ( )0 0=f 及零点存在定理可判断此时函数有两个零点.
【详解】(1) ( ) ( )e 1, e
x xf x ax f x a= − − = − .
①当 0a 时, ( ) e 0xf x a= − 恒成立,
试卷第 10 页,共 10 页
f x 在 R 上单调递增,无极大值也无极小值;
②当 0a , ( ), ln −x a 时, 0f x , ( )ln x a,+ 时, 0f x 单调递增,
( )f x 在 ( ), ln a− 单调递减,在 ( )ln ,a + 单调递增,
函数 ( )f x 的极小值为 ( ) lnln e ln 1 ln 1af a a a a a a= − + = − + ,无极大值.
(2)若 ( )f x 有两个不同的零点,因为 ( )0 0=f ,
由(1)知当 0a 时,, ( )f x 在 R 上单调递增,则 ( )f x 只有一个零点,不满足题意;
当 0a 时, ( )f x 在 ( ), ln a− 单调递减,在 ( )ln ,a + 单调递增
i:当 ln 0a 即 1a 时,∴ ( )f x 在 )0,x + 递增,
( )f x 只有一个零点,不满足题意;
ii:当 ln 0a 即 1a 时,∴ ( )f x 在 )0, ln a 上递减,在 ( )ln ,a + 递增,
且 ( )0 0=f ,故 ( )ln 0f a ,
而 ( )
2ln 22ln e 2 ln 1 2 ln 1af a a a a a a= − − = − − ,
设 ( )
2 2 ln 1, 1g a a a a a= − − ,则 ( ) ( ) ( )2 2 1 ln 2 1 lng a a a a a = − + = − − ,
设 ( ) 1 ln , 1s a a a a= − − ,则 ( )
1 1
1 0
a
s a
a a
−
= − = ,
所以 ( )s a 在 ( )1,+ 上为增函数,故 ( ) ( )1 0s a s = 即 ( ) 0g a ,
故 ( )g a 为 ( )1,+ 上为增函数,故 ( ) ( )1 0g a g = ,
而2ln lna a ,故 ( )f x 在 ( )ln ,a + 上有一个零点,
故函数 f(x)有两个不同的零点,综上所述 a>1
【点睛】思路点睛:导数背景下的零点问题,往往需要讨论函数的单调性,并且需要结合零点存在定理来
判断零点的存在性.