内容正文:
2023~2024春学期高二年级第三次月考
数学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分.满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚.
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.
4.本卷命题范围:人教A版选择性必修第二册,选择性必修第三册第六章~第七章.
一、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. 已知数列是等差数列,若,则( )
A. 14 B. 21 C. 28 D. 42
2. 展开式中的常数项为( )
A. -20 B. -15 C. 15 D. 20
3. 设随机变量,若,则( )
A B. C. D.
4. 已知随机变量,则( )
注:若,则.
A. B.
C. D.
5. 已知函数的导函数的图象如图所示,则下列说法错误的是( )
A. 函数在上单调递增 B. 函数至少有2个极值点
C. 函数在上单调递减 D. 函数在处取得极大值
6. 已知正项数列满足,的前项和为,则( )
A. B. C. D.
7. 2024年5月3日,嫦娥六号搭乘长征五号遥五运载火箭在海南文昌发射场发射升空,并进入地月转移轨道,发射任务圆满成功,由此开启了预计为期53天的全球首次月球背面取样返回之旅.某科研所有六位地质学家应邀去甲、乙、丙、丁四所中学开展月球土壤有关知识的科普活动,要求每所中学至少有一名地质学家,每名地质学家去一所中学,则不同的派遣方法的种数为( )
A. 288 B. 376 C. 1560 D. 1520
8. 已知函数在区间上单调递减,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
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. 下列说法正确的有( )
A. 若随机变量X的数学期望,则
B. 若随机变量Y的方差,则
C. 将一枚硬币抛掷3次,记正面向上的次数为X,则X服从二项分布
D. 从7男3女共10名学生中随机选取5名学生,记选出女生的人数为X,则X服从超几何分布
10 甲、乙、丙、丁4人每人随机选取VisualBasie、VisualC++,VisualFoxpro三种编程语言之一进行学习,每种编程语言至少有1人学习,A表示事件“甲学习VisualBasic编程语言”;B表示事件“乙学习VisualBasic编程语言”;C表示事件“乙学习VisualC++编程语言”,则( )
A. 事件A与B相互独立 B. 事件A与C不是互斥事件
C. D.
11. 等差数列的前n项和为,公差为d,,则下列结论正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则当时,最小
C. , D. 若,d为整数,则
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若函数的图象在点处的切线方程是,则__________.
13. 某食品加工厂生产一种食品的生产线有甲、乙、丙三个,其次品率分别为,假设这三个生产线的产量之比为,则从这三个生产线生产的食品中随机抽取1件食品为次品的概率为______.
14. 被除的余数是______.
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. 已知二项式,且.
(1)求的展开式中的第5项;
(2)求二项式系数最大的项.
16. 在等差数列中,是和的等比中项.
(1)求的通项公式;
(2)若,求的前n项和.
17. 某校准备从报名7位教师(其中男教师4人,女教师3人)中选3人去边区支教.
(1)设所选3人中女教师的人数为X,写出X的分布列,求X的数学期望及方差;
(2)若选派的三人依次到甲、乙、丙三个地方支教,求甲地是男教师的情况下,乙地为女教师的概率.
18. 为了迎接即将到来的生物实验操作考试,小李同学每天都要去实验室做两次实验.某天,他来到实验室,决定做实验或实验,已知小李同学做实验成功的概率为,做实验成功的概率为,假设每次做实验是否成功相互独立.
(1)小李每次都随机等可能的从实验与实验中选择一个实验进行操作,求他两次实验恰好成功一次的概率;
(2)小李同学决定进行2次实验操作,有以下两种方案,
方案一:第一次实验,小李随机等可能的选择实验或实验中的一种,若第一次实验成功,则第二次继续做第一次的实验,若第一次实验不成功,则第二次做另一个实验;
方案二:第一次实验,小李随机等可能的选择实验或实验中的一种,无论第一次实验是否成功,第二次都继续做第一次的实验.
若方案选择以及实验操作互不影响,以实验成功次数的期望值作为决策依据,你认为哪个方案更好?
19. 给出定义:设是函数的导函数,是函数的导函数,若方程有实数解,则称为函数的.“固点”.经研究发现所有的三次函数都有“固点”,且该“固点”也是函数的图象的对称中心.根据以上信息和相关知识回答下列问题:已知函数.
(1)当时,试求的对称中心.
(2)讨论单调性;
(3)当时,有三个不相等的实数根,当取得最大值时,求的值.
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2023~2024春学期高二年级第三次月考
数学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分.满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚.
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.
4.本卷命题范围:人教A版选择性必修第二册,选择性必修第三册第六章~第七章.
一、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. 已知数列是等差数列,若,则( )
A. 14 B. 21 C. 28 D. 42
【答案】B
【解析】
【分析】由等差中项的性质即可求解.
【详解】因为数列是等差数列,所以,解得,
所以.
故选:B
2. 展开式中的常数项为( )
A. -20 B. -15 C. 15 D. 20
【答案】C
【解析】
【分析】写出二项展开通项,再令的指数为0,得到相应的项数,从而算出常数项.
【详解】因为的展开式通项公式为,
令,得,所以,即展开式的常数项为15.
故选:C.
3. 设随机变量,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先根据二项分布方差的计算公式求,再根据求解.
【详解】由题意知,,解得,
所以.
故选:D
4. 已知随机变量,则( )
注:若,则.
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据正态曲线的性质求出和即可求出.
【详解】因为,即,,
所以,
,
所以.
故选:C.
5. 已知函数的导函数的图象如图所示,则下列说法错误的是( )
A. 函数在上单调递增 B. 函数至少有2个极值点
C. 函数在上单调递减 D. 函数在处取得极大值
【答案】D
【解析】
【分析】根据的图象判断其符号,进而可知的单调性和极值,结合选项分析判断即可.
【详解】由的图象可知:当或时,;当时,;
可知在,上单调递增,在上单调递减,
则函数有且仅有两个极值点,
结合选项可知:ABC正确;D错误;
故选:D.
6. 已知正项数列满足,的前项和为,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由,得,由为正项数列,可得,得出数列是等比数列,且公比,设首项为,由等比数列的通项公式和前n项和公式,代入可得选项.
【详解】由,得,又为正项数列,所以,所以数列是等比数列,且公比,设首项为,则,,则.
故选:A.
【点睛】本题考查等比数列的定义,通项公式,前n项和公式,关键在于由已知的递推式,分解因式得出数列是等比数列,属于基础题.
7. 2024年5月3日,嫦娥六号搭乘长征五号遥五运载火箭在海南文昌发射场发射升空,并进入地月转移轨道,发射任务圆满成功,由此开启了预计为期53天的全球首次月球背面取样返回之旅.某科研所有六位地质学家应邀去甲、乙、丙、丁四所中学开展月球土壤有关知识的科普活动,要求每所中学至少有一名地质学家,每名地质学家去一所中学,则不同的派遣方法的种数为( )
A. 288 B. 376 C. 1560 D. 1520
【答案】C
【解析】
【分析】先将六名科学家分成四组,分类讨论分组分法后再分配即可.
【详解】先将六位地质学家分为4组,
若分为的四组,有种分组方法,
若分为的四组,有种分组方法,则共有种分组方法;
再将4组分配到4所中学,有24种分派方法,则共有种不同的派遣方法.
故选:C
8. 已知函数在区间上单调递减,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】求出函数的导数,通过在上单调递减,列出不等式然后通过函数的最值求解实数的取值范围.
【详解】由题意知在上恒成立,
所以在上恒成立.
令,所以,
所以当时,,当时,,
所以在上单调递增,在上单调递琙,
所以,所以,解得,
即的取值范围是.
故选:C.
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. 下列说法正确的有( )
A. 若随机变量X的数学期望,则
B. 若随机变量Y的方差,则
C. 将一枚硬币抛掷3次,记正面向上的次数为X,则X服从二项分布
D. 从7男3女共10名学生中随机选取5名学生,记选出女生的人数为X,则X服从超几何分布
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据离散型随机变量的期望,方差的性质,可判断正确,错误;根据二项分布的概念可判断正确;根据超几何分布的概念可判断正确.
【详解】对于,因为,故正确;
对于,因为,故错误;
对于,根据二项分布的概念可知随机变量服从,故正确;
对于,根据超几何分布的概念可知服从超几何分布,故正确.
故选:.
10. 甲、乙、丙、丁4人每人随机选取VisualBasie、VisualC++,VisualFoxpro三种编程语言之一进行学习,每种编程语言至少有1人学习,A表示事件“甲学习VisualBasic编程语言”;B表示事件“乙学习VisualBasic编程语言”;C表示事件“乙学习VisualC++编程语言”,则( )
A. 事件A与B相互独立 B. 事件A与C不是互斥事件
C. D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】由古典概率公式求出,再利用相互独立事件和互斥事件的定义判断A,B;用条件概率公式计算判断C,D.
【详解】4人选择3种编程语言之一,每种编程语言至少有1人学习,共有种安排方案,
甲学习VisualBasic编程语言、乙学习VisualBasic编程语言、乙学习VisualC++编程语言,
各有种方案,∴;
甲、乙均学习VisualBasic编程语言,有种方案,∴;
甲学习VisualBasic编程语言且乙学习VisualC++编程语言,有种方案,∴,
对于A,∵,∴事件A与B不相互独立,故A错误;
对于B,∵,∴事件A与C不是互斥事件,故B正确;
对于C,,故C正确;
对于D,,故D正确.
故选:BCD.
11. 等差数列的前n项和为,公差为d,,则下列结论正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则当时,最小
C. , D. 若,d为整数,则
【答案】ABD
【解析】
【分析】由,求得,对d进行分类讨论,结合数列的单调性,逐个判断即可判断出答案.
【详解】因为,
所以,即,
即
若,等差数列为递减数列,
则得,,则,故A正确;
若,等差数列为递增数列,
则,,则,最小,故B正确;
由,得,所以,
所以,,故C错误;
若,结合,知,则必有,则,
由,,
解得,又d为整数,所以,故D正确,
故选:ABD
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若函数的图象在点处的切线方程是,则__________.
【答案】3
【解析】
【分析】利用导数的几何意义得,将代入切线方程得
【详解】根据题意,函数的图象在点处的切线方程是,即,且,所以.
故答案:3
13. 某食品加工厂生产一种食品的生产线有甲、乙、丙三个,其次品率分别为,假设这三个生产线的产量之比为,则从这三个生产线生产的食品中随机抽取1件食品为次品的概率为______.
【答案】0.047##
【解析】
【分析】根据全概率公式可得结果.
【详解】记事件“B=选取的食品为次品”,记事件“=此件次品来自甲生产线”,
记事件“=此件次品来自乙生产线”,记事件“=此件次品来自丙生产线”,
由题意可得,,,
,,,由全概率的公式可得:
,
所以从这三条生产线上随机任意选取1件食品为次品的概率为0.047.
故答案为:0.047.
14. 被除的余数是______.
【答案】
【解析】
【分析】依题意可得原式,再根据二项式的展开式计算可得.
【详解】
.
所以被除的余数是.
故答案为:
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. 已知二项式,且.
(1)求展开式中的第5项;
(2)求的二项式系数最大的项.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)首先根据组合数公式求,再利用二项展开式的通项公式求第5项;
(2)根据(1)的结果可知,是最大的二项式系数,代入通项公式求解.
【小问1详解】
由,得,即,解得或(舍去).
的二项式通项为,
当时,,所以的展开式中第5项为.
【小问2详解】
因为是中最大的,所以第4项的二项式系数最大,
,所以的二项式系数最大的项是.
16. 在等差数列中,是和的等比中项.
(1)求的通项公式;
(2)若,求的前n项和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据等比中项的性质得到方程解出公差则得到通项;
(2)利用错位相减法求和即可.
【小问1详解】
设数列的公差为d,由,得,
因为是和的等比中项,
所以,化简,得,
解得,或(舍),
所以.
【小问2详解】
由(1)得,
所以,
两边同乘以,得,
两式相减,得
,
所以.
17. 某校准备从报名的7位教师(其中男教师4人,女教师3人)中选3人去边区支教.
(1)设所选3人中女教师的人数为X,写出X的分布列,求X的数学期望及方差;
(2)若选派的三人依次到甲、乙、丙三个地方支教,求甲地是男教师的情况下,乙地为女教师的概率.
【答案】(1)分布列详见解析,,;
(2)
【解析】
【分析】(1)确定X的所有可能取值,求出相应的概率,由此能求出X的分布列,E(X)和D(X);
(2)设事件A为“甲地是男教师”,事件B为“乙地是女教师”,利用条件概率公式,即可求出概率.
【小问1详解】
解:(1)X的所有可能取值为0,1,2,3,
且,,
,,
所以X的分布列为:
X
0
1
2
3
P
故,
【小问2详解】
设事件A为“甲地是男教师”,事件B为“乙地是女教师”,
则,,
所以.
18. 为了迎接即将到来的生物实验操作考试,小李同学每天都要去实验室做两次实验.某天,他来到实验室,决定做实验或实验,已知小李同学做实验成功的概率为,做实验成功的概率为,假设每次做实验是否成功相互独立.
(1)小李每次都随机等可能的从实验与实验中选择一个实验进行操作,求他两次实验恰好成功一次的概率;
(2)小李同学决定进行2次实验操作,有以下两种方案,
方案一:第一次实验,小李随机等可能的选择实验或实验中的一种,若第一次实验成功,则第二次继续做第一次的实验,若第一次实验不成功,则第二次做另一个实验;
方案二:第一次实验,小李随机等可能的选择实验或实验中的一种,无论第一次实验是否成功,第二次都继续做第一次的实验.
若方案选择以及实验操作互不影响,以实验成功次数的期望值作为决策依据,你认为哪个方案更好?
【答案】(1)
(2)方案一略好
【解析】
【分析】(1)记选择实验为事件,选择实验为事件,实验成功为事件,利用全概率公式求出,再由独立重复试验的概率公式计算可得;
(2)记和分别是方案一与方案二中实验成功的次数,则、的取值均为,,,求出相应的概率,计算出期望,即可判断.
【小问1详解】
记选择实验为事件,选择实验为事件,实验成功为事件,
则
所以.
所以两次实验恰好成功一次的概率.
【小问2详解】
记和分别是方案一与方案二中实验成功的次数,则、的取值均为,,,
所以,
,
,
所以.
,
,
,
所以.
因为,所以方案一略好.
19. 给出定义:设是函数的导函数,是函数的导函数,若方程有实数解,则称为函数的.“固点”.经研究发现所有的三次函数都有“固点”,且该“固点”也是函数的图象的对称中心.根据以上信息和相关知识回答下列问题:已知函数.
(1)当时,试求的对称中心.
(2)讨论的单调性;
(3)当时,有三个不相等的实数根,当取得最大值时,求的值.
【答案】(1)
(2)答案见解析 (3)
【解析】
【分析】(1)求导得到导函数,再求导取为0,计算得到对称中心.
(2)求导得到导函数,考虑,,三种情况,分类讨论得到答案.
(3)确定函数对称中心,根据对称性和常数项得到,,计算,得到答案.
【小问1详解】
,,,
令,,,
故的对称中心为.
【小问2详解】
,
令,则,,
当时,,恒成立,所以函数在上单调递增;
当时,,在,上,,函数在,上单调递增,在上,,所以函数在上单调递减;
当时,,,上,,函数在,上单调递增,在上,,函数在上单调递减.
综上所述:
当时,在上单调递增;
当时,在,上单调递增,在上单调递减;
当时,在,上单调递增,在上单调递减.
【小问3详解】
,,
令,,,所以对称中心为,
当和时,,函数单调递增;
当时,,函数单调递减;
;
,
要使得有三个解,故,,
且,,是方程的根,
由于对称性,为了简化研究,只研究的情况,
,
根据常数项知:,根据对称性知:,
,且,
故,即,
.
当时,取得最大值,此时.
【点睛】关键点睛:本题考查了函数的新定义问题,利用导数求函数的单调性,参数范围问题,意在考查学生的计算能力,转化能力和综合应用能力,其中根据对称性将,转为为的函数关系,再根据二次函数性质求解是解题的关键.
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