内容正文:
2024—2025学年度(上)七校协作体高三期初联考
数学试题
考试时间:120分钟 满分:150分
命题校:兴城高中
一、单项选择题(本题共8小题,每小题5分,共40分)
1. 已知命题,则命题的否定为( )
A. B.
C. D.
2. 已知随机变量,且,则( )
A. B. C. D.
3. 已知是等比数列的前n项和,,,则( )
A. 12 B. 14 C. 16 D. 18
4. 已知x,y为正实数,且,则的最小值为( )
A. 12 B. C. D.
5. 下列说法正确的是( )
A. 若两个随机变量的线性相关性越强,则相关系数的值越接近于1
B. 若两个随机变量的线性相关性越强,则相关系数的绝对值越接近于0
C. 对具有线性相关关系的变量,其线性回归方程为,若样本点的中心为,则实数的值是.
D. 已知随机变量服从二项分布,若,则.
6. 已知函数的导函数的部分图象如图,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. 有三个零点 D. 有三个极值点
7. 某公司的两名同事计划今年国庆节期间从大理、丽江、洱海、玉龙雪山、蓝月谷这个著名旅游景点中随机选择一个游玩.若在两人中至少有一人选择大理的条件下,求两人选择的景点不同的概率为( )
A. B. C. D.
8. 已知函数的导函数,若函数有一极大值点为,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.)
9. 已知均为正数,则使得“”成立的充分条件可以为( )
A. B.
C. D.
10. 对于函数,下列说法正确的是( )
A. 在区间上单调递增
B. 是函数的极大值点
C. 的单调递减区间是
D. 函数的最小值为
11. 甲、乙、丙、丁、戊、己6名同学相互做传接球训练,球从甲手中开始,等可能地随机传向另外5人中的1人,接球者接到球后再等可能地随机传向另外5人中的1人,如此不停地传下去,假设传出的球都能被接住.记第次传球之后球在乙手中的概率为.则下列正确的有( )
A.
B. 为等比数列
C. 设第次传球后球在甲手中的概率为
D.
三、填空题(本小题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 设,若,则实数的取值为______.
13. 已知等差数列共有项,其中所有奇数项之和为,所有偶数项之和为,则____.
14. 任意一个三次多项式函数的图象的对称中心是的根,是的导数.若函数图象的对称中心点为,且不等式对任意恒成立,则的取值范围是__________.
四、解答题(本题共5小题,共77分)
15. 已知函数在处取得极小值为1.
(1)求的值;
(2)求函数在区间上的值域.
16. 已知是等差数列的前项和,,数列是公比大于1的等比数列,且,.
(1)求数列和的通项公式;
(2)设,求使取得最大值时的值.
17. 某高中举办诗词知识竞赛答题活动,比赛分两轮,具体规则如下:第一轮,参赛选手从类道题中任选道进行答题,答完后正确数超过两道否则终止比赛才能进行第二轮答题;第二轮答题从类道题中任选道进行答题,直到答完为止.类题每答对一道得10分,类题每答对一道得分,答错不扣分,以两轮总分和决定优胜.总分分或分为三等奖,分为二等奖,分为一等奖.某班小张同学类题中有5道会做,类5题中,每题答对的概率均为,且各题答对与否互不影响.
(1)求小张同学被终止比赛的概率;
(2)现已知小张同学第一轮中回答的类题全部正确,求小张同学第二轮答完题后总得分的分布列及期望;
(3)求小张同学获得三等奖的概率.
18. 已知函数.
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)若函数在区间上不是单调函数,求的取值范围;
(3)若无零点,求的取值范围.
19. 已知数列的首项,且满足,的前项和为.
(1)证明数列是等差数列,并求数列的通项公式;
(2)当时,恒成立,求实数的取值范围;
(3)在数列中,,,求数列的通项公式及.
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2024—2025学年度(上)七校协作体高三期初联考
数学试题
考试时间:120分钟 满分:150分
命题校:兴城高中
一、单项选择题(本题共8小题,每小题5分,共40分)
1. 已知命题,则命题的否定为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【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】命题为全称量词命题,
其否定为:.
故选:A
2. 已知随机变量,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用正态密度曲线的对称性可求得的值.
【详解】因为随机变量,且,
则.
故选:B.
3. 已知是等比数列的前n项和,,,则( )
A. 12 B. 14 C. 16 D. 18
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意结合等比数列性质求得,,即可得结果.
【详解】设等比数列的公比为q,可得,
则,
所以.
故选:B.
4. 已知x,y为正实数,且,则的最小值为( )
A. 12 B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】借助“1”的活用将分式其次化后结合基本不等式计算即可得.
【详解】由,则
,
当且仅当,即,时,等号成立.
故选:C.
5. 下列说法正确的是( )
A. 若两个随机变量的线性相关性越强,则相关系数的值越接近于1
B. 若两个随机变量的线性相关性越强,则相关系数的绝对值越接近于0
C. 对具有线性相关关系的变量,其线性回归方程为,若样本点的中心为,则实数的值是.
D. 已知随机变量服从二项分布,若,则.
【答案】C
【解析】
【分析】根据两个随机变量的线性相关性的强弱与相关系数的关系即可判断A,B;利用线性回归方程必过样本中心点,即可判断选C;利用二项分布的数学期望计算公式以及期望的运算性质,即可判断D.
【详解】对于A,B:若两个随机变量的线性相关性越强,则相关系数的绝对值越接近于1,故A,B错误;
对于C:因为线性回归直线过样本点中心,所以,可得,故C正确;
对于D:因为随机变量服从二项分布,所以,
则,
因为,则,所以,故D错误.
故选:C.
6. 已知函数的导函数的部分图象如图,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. 有三个零点 D. 有三个极值点
【答案】A
【解析】
【分析】根据导函数图像得到单调性和极值,进而推出极值点个数,比较函数值大小即可.
【详解】根据导函数图像知道:
正
0
非正
0
正
增
极大值
减
极小值
增
对于A,,单调递减,则,则A正确;
对于B,自变量在不同区间,都比小,但不能比较它们大小,则B错误;
对于C,不能确定零点个数,则C错误;
对于D,函数有两个极值点,则D错误.
故选:A.
7. 某公司的两名同事计划今年国庆节期间从大理、丽江、洱海、玉龙雪山、蓝月谷这个著名旅游景点中随机选择一个游玩.若在两人中至少有一人选择大理的条件下,求两人选择的景点不同的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】设事件两人中至少有一人选择大理为,事件两人选择的景点不同为,求,,结合条件概率公式求解结论.
【详解】设事件两人中至少有一人选择大理为,事件两人选择的景点不同为,则
,,
,
故选:B.
8. 已知函数的导函数,若函数有一极大值点为,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先证明当恒成立时,为的极小值点,由此可得有两个不同的零点,利用导数判断函数单调性,进而求参数范围.
【详解】由题意,令,
若恒成立,则
当时,,函数在上单调递增,
当时,,函数在上单调递减,
所以是的极小值点,不合题意,
若函数的最小值为,则,
当时,,函数在上单调递减,
当时,,当且仅当时取等号,
所以函数在上单调递增,
所以为函数的极小值点,不合题意;
故函数有两个不同零点.
设函数的两个零点分别为,且,
则,
若,则当时,,与为函数的极大值点矛盾,
若,则当时,,与为函数的极大值点矛盾,
若,则
当时,,函数在上单调递减,
当, ,函数在上单调递增,
当时,,函数在上单调递减,
当时, ,函数在上单调递增,
所以为函数的极大值点,满足要求,
因为函数有两个不同零点,,
所以,
所以,
所以实数的取值范围为.
故选:D.
【点睛】结论点睛:可导函数在点处取得极值的充要条件是,且存在,使得当时,当时.
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.)
9. 已知均为正数,则使得“”成立的充分条件可以为( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】
【分析】由不等式的性质可判断AD;取特值可判断B;可化为,结合的单调性可判断C.
【详解】对于A,因为均为正数,根据不等式的性质,所以可得,故A正确;
对于B,取,此时满足,但,故B错误;
对于C,可化为,也即,因为函数在上不单调,故C错误;
对于D,由可得,即,因为均为正数,所以,故D正确;
故选:AD
10. 对于函数,下列说法正确的是( )
A. 在区间上单调递增
B. 是函数的极大值点
C. 的单调递减区间是
D. 函数的最小值为
【答案】ACD
【解析】
【分析】求导,确定函数的单调性、极值与最值,逐项判断即可得结论.
【详解】,,
,
令,则,
令,解得,令,解得,
在上单调递减,在上单调递增,是函数的极小值点,故A、C正确,B错误;
又,故D正确.
故选:ACD.
11. 甲、乙、丙、丁、戊、己6名同学相互做传接球训练,球从甲手中开始,等可能地随机传向另外5人中的1人,接球者接到球后再等可能地随机传向另外5人中的1人,如此不停地传下去,假设传出的球都能被接住.记第次传球之后球在乙手中的概率为.则下列正确的有( )
A.
B. 为等比数列
C. 设第次传球后球在甲手中的概率为
D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】依题意可得,且,即可得到,结合等比数列的定义求出的通项公式,即可得到的通项公式,即可判断A、B、D,同理求出,再利用作差法判断C.
【详解】依题意,,
第次传球之后球在乙手中,则当时,第次传球之后球不在乙手中,其概率为,
第次传球有的可能传给乙,因此,
于是,而,则是以为首项,公比为的等比数列,
所以,则,故A、B、D正确;
因为,,当时,
则,又,
所以是以为首项,公比为的等比数列,
所以,所以,
则,,
所以,
所以,故C错误.
故选:ABD
【点睛】关键点点睛:本题解答的关键是推导出(),利用构造法求出、的通项公式.
三、填空题(本小题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 设,若,则实数的取值为______.
【答案】
【解析】
【分析】解二次方程化简集合,即可根据分别求解.
【详解】,
由,可得,故,
当时,,
当时,,
当时,,
故实数的取值为.
故答案为:.
13. 已知等差数列共有项,其中所有奇数项之和为,所有偶数项之和为,则____.
【答案】
【解析】
【分析】根据等差数列等差中项的性质,结合等差数列求和可得解.
【详解】设等差数列的所有奇数项之和为,所有偶数项之和为,
由题知,
,
两式相减,可得,
故答案为:.
14. 任意一个三次多项式函数的图象的对称中心是的根,是的导数.若函数图象的对称中心点为,且不等式对任意恒成立,则的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【分析】首先求得,,而原不等式等价于,可以利用不等式放缩即可求解.
【详解】,,,
因为图象的对称中心点为,所以,所以,
由,所以,
原不等式为,
因为,所以,
设,则,
当时,,当时,,
所以当时,单调递减,当时,单调递增,
所以,即,
因为,当且仅当,即时等号成立,
所以,所以其最小值为,故.
故答案为:.
【点睛】关键点点睛:本题涉及的是函数含参不等式求参数取值范围问题,解决问题的关键是利用参变分离结合指数运算变形将不等式转化为,从而利用切线放缩不等式得最值.
四、解答题(本题共5小题,共77分)
15. 已知函数在处取得极小值为1.
(1)求的值;
(2)求函数在区间上的值域.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)根据函数的极值求.
(2)由(1)得,利用导数分析在区间上的单调性,从而求出值域.
【小问1详解】
由题设,函数在处取得极小值为1,
则, 即,解得,
检验,当时,,
,
当时,,
当时,,
在上单调递增,在上单调递减,
在处取得极小值,满足题意.
所以.
【小问2详解】
由(1)得,
,
令,得;令,得或,
在上的单调递减区间是,单调递增区间为,
,
函数在区间上的值域为.
16. 已知是等差数列的前项和,,数列是公比大于1的等比数列,且,.
(1)求数列和的通项公式;
(2)设,求使取得最大值时的值.
【答案】(1),
(2)或
【解析】
【分析】(1)根据等差数列的通项及前项和公式求出首项与公差,即可求出数列的通项公式,再求出数列的首项与公比,即可得的通项公式;
(2)先求出的通项,再利用作差法判断数列的单调性,根据单调性即可得出答案.
【小问1详解】
设等差数列的公差为,
则,解得,
所以,
设等比数列的公比为,
则,解得,
所以;
【小问2详解】
由(1)得,
则,
,
当时,,
当时,,
当时,,
所以当或时,取得最大值.
17. 某高中举办诗词知识竞赛答题活动,比赛分两轮,具体规则如下:第一轮,参赛选手从类道题中任选道进行答题,答完后正确数超过两道否则终止比赛才能进行第二轮答题;第二轮答题从类道题中任选道进行答题,直到答完为止.类题每答对一道得10分,类题每答对一道得分,答错不扣分,以两轮总分和决定优胜.总分分或分为三等奖,分为二等奖,分为一等奖.某班小张同学类题中有5道会做,类5题中,每题答对的概率均为,且各题答对与否互不影响.
(1)求小张同学被终止比赛的概率;
(2)现已知小张同学第一轮中回答的类题全部正确,求小张同学第二轮答完题后总得分的分布列及期望;
(3)求小张同学获得三等奖的概率.
【答案】(1)
(2)
.
(3)
【解析】
【分析】.
(1)根据题意,第一轮中小张只答对2道则被终止比赛,计算概率即可;
(2)分析得的所有可能取值,分别求出概率,即可得出分布列,进而得出数学期望;
(3)分析出小张同学获得三等奖的所有情况,再计算概率即可.
【小问1详解】
从类道题中任选道,其中2道会做,2道不会做,则被终止比赛,
所以小张同学被终止比赛的概率为.
【小问2详解】
由题意可知,的所有可能取值为40,60,80,100,
则,
,
,
,
所以的分布列为:
所以.
【小问3详解】
小张获得三等奖,共有两种情况,
①第一轮得30分(答对3道),则第二轮得40分(对2道),
概率为;
②第一轮得40分(答对4道),则第二轮得40分(对2道),
概率为,
所以小张同学获得三等奖的概率为.
18. 已知函数.
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)若函数在区间上不是单调函数,求的取值范围;
(3)若无零点,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)利用导数求得,可求切线方程;
(2)由已知可得在上有变号解,可得结论;
(3)求导函数,按照和分类讨论,利用函数的单调性研究函数零点个数即可.
【小问1详解】
时,,
所以在处的切线方程为
【小问2详解】
因为在区间上不是单调函数,
所以在上有变号解,即在上有变号解.
因为,所以,所以
【小问3详解】
因为,
当,即时,,
所以在上单调递减,
因为,
所以在上无零点,符合题意;.
当时,令,则,
当时,,当时,,
所以的单调递减区间是;单调递增区间是,
所以的最小值为
当,即时,无零点,符合题意;
当时,有一个零点,此时,不符合题意;
当时,的最小值,
因为,
所以,使得,不符合题意;
综上所述,当时,
无零点.
【点睛】思路点睛:导函数处理零点个数问题,由于涉及多类问题(包括单调性,特殊位置的函数值符号,隐零点的探索、参数的分类讨论等),需要学生对多种基本方法,基本思想,基本既能进行整合,注意思路是通过极值的正负和函数的单调性判断函数的走势,从而判断零点个数,较为复杂和综合的函数零点个数问题,分类讨论是必不可少的步骤,在哪种情况下进行分类讨论,分类的标准,及分类是否全面,都是需要思考的地方.
19. 已知数列的首项,且满足,的前项和为.
(1)证明数列是等差数列,并求数列的通项公式;
(2)当时,恒成立,求实数的取值范围;
(3)在数列中,,,求数列的通项公式及.
【答案】(1)证明见及解析,
(2)
(3),
【解析】
【分析】(1)依据等比数列的定义构造等比数列,再求解通项即可.
(2)利用裂项相消法求出,结合分离参数法求解参数范围即可.
(3)结合题意求出,再利用错位相减法求和即可.
【小问1详解】
∵,∴,
即,又,
∴数列是以2为首项,1为公差的等差数列,
∴,.
【小问2详解】
,
∴,
由,得,
∴恒成立,,
当且仅当时取等,此时解得,
所以实数的取值范围是.
【小问3详解】
由,,
∴,
数列的奇数项是以2为首项,4为公比的等比数列,
偶数项为以2为首项,4为公比的等比数列,
,
设,
,
两式相减得,
∴,
所以.
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