内容正文:
高二强基班阶段性检测(二)
数学试题
本试卷共19题.全卷满分150分.考试用时120分钟.
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名,考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,请将答题卡上交.
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. 已知集合,,则( )
A. B. ,
C. D.
2. “”是“”的( )条件
A. 充分不必要 B. 必要不充分 C. 充要 D. 既不充分也不必要
3. 已知,,且,则的最小值是( )
A. B. 4 C. D. 5
4. 函数的单调递减区间为( )
A B. C. D.
5. 已知二次函数,且不等式的解集为.若不等式在上有解,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
6. 某罐中装有大小和质地相同4个红球和3个绿球,每次不放回地随机摸出1个球,连续摸两次.记“第一次摸球时摸到红球”,“第一次摸球时摸到绿球”,“第二次摸球时摸到红球”,“第二次摸球时摸到绿球”,“两次都摸到红球”,“两次都摸到绿球”,则下列说法中正确的是( )
A. 与R2为互斥事件 B.
C. D.
7. 为研究光照时长(小时)和种子发芽数量(颗)之间关系,某课题研究小组采集了9组数据,绘制散点图如图所示,并对,进行线性回归分析.若在此图中加上点后,再次对,进行线性回归分析,则下列说法正确的是( )
A. ,不具有线性相关性 B. 决定系数变大
C. 相关系数变小 D. 残差平方和变小
8. 已知,则( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题: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. 已知函数,则( )
A. 若,则
B. 若,则
C. 若,则在上单调递减
D. 若,则在上单调递增
10. 若,, 且,则( )
A. B.
C. D. 的最大值为
11. 有个等分为五个扇形的圆形幸运转盘,这五个扇形分别标有数字1,2,3,4,5,转动圆盘等其静止时,指针均指向扇形的内部,记录下对应的数字.持续这个过程,记前次所得的数字之和是偶数的概率为,则( )
A. B.
C. 是等比数列 D. 是递减数列
三、填空题:本题共3个小题,每小题5分,共15分.
12. 已知函数的图象关于直线对称,则______________.
13. 针对“中学生追星问题”,某校团委对“学生性别和中学生追星是否有关”作了一次调查,其中女生人数是男生人数的,男生追星的人数占男生人数的,女生追星的人数占女生人数的,若在犯错误的概率不超过5%的前提下,认为中学生追星与性别有关,则男生至少有_________人.
参考数据及公式如下:
0.050
0.010
0.001
3.841
6.635
10.828
,
14. 若曲线与曲线存在公切线,则a的最大值_______.
四、解答题:本题共5小题,共7分解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 网络直播带货助力乡村振兴,它作为一种新颖的销售土特产的方式,受到社会各界的追捧.某直播间开展地标优品带货直播活动,其主播直播周期次数x(其中10场为一个周期)与产品销售额y(千元)的数据统计如下:
直播周期数x
1
2
3
4
5
产品销售额y(千元)
3
7
15
30
40
根据数据特点,甲认为样本点分布在指数型曲线的周围,据此他对数据进行了一些初步处理.如下表:
3.7
55
382
65
978
101
其中
(1)请根据表中数据,建立y关于x回归方程;
(2)乙认为样本点分布在直线的周围,并计算得回归方程为,以及该回归模型的相关指数,试比较甲、乙两人所建立的模型,谁的拟合效果更好?(精确到0.01)
附:对于一组数据,其回归直线的斜率和截距的最小二乘估计分别为,相关指数:.
16. 已知函数.
(1)若,求不等式的解集;
(2)对,不等式恒成立,求的最小值.
17. 甲乙两人参加知识竞赛活动,比赛规则如下:两人轮流随机抽题作答,答对积1分且对方不得分,答错不得分且对方积1分,然后换对方抽题作答,直到有领先2分者晋级,比赛结束.已知甲答对题目的概率为,乙答对题目的概率为P,答对与否相互独立,抽签决定首次答题方,已知两次答题后甲乙两人各积1分的概率为.记甲乙两人的答题总次数为.
(1)求P;
(2)当时,求甲得分X的分布列及数学期望;
(3)若答题的总次数为n时,甲晋级的概率为,证明:.
18. 已知函数.
(1)讨论函数的单调性;
(2)设函数有两个不同的零点,
(i)求实数的取值范围:
(ⅱ)若满足,求实数的最大值.
19. 列奥纳多达芬奇(Leonardo da Vinci,1452-1519)是意大利文艺复兴三杰之一.他曾提出:固定项链的两端,使其在重力的作用下自然下垂,项链所形成的曲线是什么?这就是著名的“悬链线问题”,后人给出了悬链线的函数表达式,其中为悬链线系数,称为双曲余弦函数,其函数表达式为,相反地,双曲正弦函数的函数表达式为.
(1)证明:;
(2)求不等式:的解集;
(3)函数的图象在区间上与轴有2个交点,求实数的取值范围.
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高二强基班阶段性检测(二)
数学试题
本试卷共19题.全卷满分150分.考试用时120分钟.
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名,考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,请将答题卡上交.
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. 已知集合,,则( )
A. B. ,
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先分别确定集合和集合中的元素,再求它们的交集.
【详解】集合,其中表示整数集,则集合.
集合,其中表示自然数集(包括),则集合.
所以.
故选:C
2. “”是“”( )条件
A. 充分不必要 B. 必要不充分 C. 充要 D. 既不充分也不必要
【答案】B
【解析】
【分析】先化简条件“”为“”,再利用包含关系判断必要不充分条件即可.
【详解】解:因为,所以,
设,,则
所以“”是“”的必要不充分条件,
故选:B.
【点睛】本题考查求解一元二次不等式、判断两个集合之间的包含关系、利用集合的包含关系判断必要不充分条件,是基础题.
3. 已知,,且,则的最小值是( )
A. B. 4 C. D. 5
【答案】D
【解析】
【分析】由已知可得,再根据基本不等式求解即可.
【详解】由,得,
因为,,所以,,
则,
当且仅当,即,时,等号成立,所以的最小值是5.
故选:D
4. 函数的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先求出定义域,再利用复合函数同增异减求出函数的单调递减区间.
【详解】令得,
故的定义域为,
在上单调递增,
由复合函数单调性满足同增异减可得,
只需求出在上的单调递减区间,
在上单调递减,
故数的单调递减区间为.
故选:C
5. 已知二次函数,且不等式的解集为.若不等式在上有解,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据不等式解集端点为对应方程的根求出,由原不等式分离参数后换元,再由均值不等式求最值即可得解.
【详解】的解集为,
方程的两根为1和3,
,解得,
所以由可得,
,
,
设,则有解,
,当且仅当,即时取得最大值.
,即实数的取值范围为.
故选:B
6. 某罐中装有大小和质地相同的4个红球和3个绿球,每次不放回地随机摸出1个球,连续摸两次.记“第一次摸球时摸到红球”,“第一次摸球时摸到绿球”,“第二次摸球时摸到红球”,“第二次摸球时摸到绿球”,“两次都摸到红球”,“两次都摸到绿球”,则下列说法中正确的是( )
A. 与R2为互斥事件 B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用事件互斥,古典概型,条件概率,全概率的计算公式,以及相互独立事件的概念和计算,逐项求解,即可求解.
【详解】对于A,“第一次摸球时摸到红球”,“第二次摸球时摸到红球”,
每次不放回地随机摸出1个球,存事件“两次都摸到红球”,故A错误;
对于B,根据题意计算得
,故B错误;
对于C,根据题意计算得,故C错误;
对于D,由条件概率的公式,故D正确;
故选:D.
7. 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9组数据,绘制散点图如图所示,并对,进行线性回归分析.若在此图中加上点后,再次对,进行线性回归分析,则下列说法正确的是( )
A. ,不具有线性相关性 B. 决定系数变大
C. 相关系数变小 D. 残差平方和变小
【答案】C
【解析】
【分析】从图中分析得到加入点后,回归效果会变差,再由决定系数,相关系数,残差平方和及相关性的概念和性质作出判断即可.
【详解】对于A,加入点后,变量与预报变量相关性变弱,
但不能说,不具有线性相关性,所以A不正确
对于B,决定系数越接近于1,拟合效果越好,所以加上点后,决定系数变小,故B不正确;
对于C,从图中可以看出点较其他点,偏离直线远,所以加上点后,回归效果变差.
所以相关系数的绝对值越趋于0,故C正确;
对于D,残差平方和变大,拟合效果越差,所以加上点后,残差平方和变大,故D不正确;
故选:C.
8. 已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意,转化为,令,利用导数求得函数的单调性,得到,求得,再设,利用导数求得函数单调性,得到,得到,即可求解.
【详解】由,可得,
因为,所以,令,则,
当时,;当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,所以,
所以,所以,所以,
又因为,所以,设,可得,
当时,,所以在上单调递减,
因为,且,所以,所以.
故选:D.
二、多项选择题: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. 已知函数,则( )
A. 若,则
B. 若,则
C. 若,则在上单调递减
D. 若,则在上单调递增
【答案】ACD
【解析】
【分析】由,可得是的极小值点,即可判断AB;求导,再根据导函数的符号即可判断CD.
【详解】对于AB,,
因为,所以是的极小值点,
则,解得,
此时,
当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以,所以,故A正确,B错误;
对于C,若,则,
当时,,所以在上单调递减,故C正确;
对于D,若,则,
当时,,所以在上单调递增,故D正确.
故选:ACD.
10. 若,, 且,则( )
A. B.
C. D. 的最大值为
【答案】ABD
【解析】
【分析】由,消去选项中的b,构造关于a的函数,分析函数的性质,判断正误.
【详解】对于A,因为在单调递减,在单调递增,所以,选项A正确;
对于B,因为,所以有,于是,当且仅当时,等号成立,选项B正确;
对于C,,设,所以在单调递减,在单调递增,
所以,选项C错误;
对于D,设,所以,所以,选项D正确.
【点睛】因为,,,所以注意构造的函数中.
11. 有个等分为五个扇形的圆形幸运转盘,这五个扇形分别标有数字1,2,3,4,5,转动圆盘等其静止时,指针均指向扇形的内部,记录下对应的数字.持续这个过程,记前次所得的数字之和是偶数的概率为,则( )
A. B.
C. 是等比数列 D. 是递减数列
【答案】AD
【解析】
【分析】根据题意,由全概率公式分析可得,由此分析A,进而对该式变形可得,由数列与概率的关系分析B、C、D,综合可得答案.
【详解】根据题意,有个等分为五个扇形的圆形幸运转盘,这五个扇形分别标有数字1,2,3,4,5,
则每次旋转中,指针指向数字为偶数的概率为,指向数字为奇数的概率为,
则,又由,
则,故A正确;
对于,变形可得,,则,
故数列是首项为,公比为的等比数列,
故,变形可得,
对于B,,,则,故B错误;
对于C,,
此时,而,
所以数列不是等比数列,故C错误;
对于D,,
由于,故是递减数列,故D正确.
故选:AD.
三、填空题:本题共3个小题,每小题5分,共15分.
12. 已知函数的图象关于直线对称,则______________.
【答案】3
【解析】
【分析】根据函数定义域确定对称轴得出,再由轴对称的关系式化简确定得解.
【详解】由知,即,
所以函数的定义域为
由函数的图象关于直线对称,
所以,且恒成立,
即,
所以,整理得,
所以,故
故答案为:3
13. 针对“中学生追星问题”,某校团委对“学生性别和中学生追星是否有关”作了一次调查,其中女生人数是男生人数的,男生追星的人数占男生人数的,女生追星的人数占女生人数的,若在犯错误的概率不超过5%的前提下,认为中学生追星与性别有关,则男生至少有_________人.
参考数据及公式如下:
0.050
0.010
0.001
3.841
6.635
10.828
,.
【答案】30
【解析】
【分析】设男生人数为,依题意可得列联表;根据表格中的数据,代入求观测值的公式,求出观测值同临界值进行比较,列不等式即可得出结论.
【详解】设男生人数为,依题意可得列联表如下:
喜欢追星
不喜欢追星
总计
男生
女生
总计
在犯错误概率不超过5%的前提下认为是否喜欢追星和性别有关,
则,
由,解得,
由题知应为6的整数倍,
若在犯错误的概率不超过的前提下认为是否喜欢追星和性别有关,
则男生至少有30人,
故答案为:30.
14. 若曲线与曲线存在公切线,则a的最大值_______.
【答案】
【解析】
【分析】设公切线与曲线切与点,与曲线切与点,由题意可得,化简可得,则,构造函数,利用导数求出其最大值即可.
【详解】设公切线与曲线切与点,与曲线切与点,
由,得;由得.
则,
所以,所以,即.
设,则.
由;由.
所以函数在上单调递增,在上单调递减.
所以函数.
即的最大值为.
故答案为:
【点睛】关键点点睛:此题考查导数几何意义,考查利用导数求函数的最值,解题的关键是设出两切点的坐标,由切线为两曲线的公切线列方程组求解,考查数学转化思想和计算能力.
四、解答题:本题共5小题,共7分解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 网络直播带货助力乡村振兴,它作为一种新颖的销售土特产的方式,受到社会各界的追捧.某直播间开展地标优品带货直播活动,其主播直播周期次数x(其中10场为一个周期)与产品销售额y(千元)的数据统计如下:
直播周期数x
1
2
3
4
5
产品销售额y(千元)
3
7
15
30
40
根据数据特点,甲认为样本点分布在指数型曲线的周围,据此他对数据进行了一些初步处理.如下表:
3.7
55
382
65
978
101
其中
(1)请根据表中数据,建立y关于x的回归方程;
(2)乙认为样本点分布在直线的周围,并计算得回归方程为,以及该回归模型的相关指数,试比较甲、乙两人所建立的模型,谁的拟合效果更好?(精确到0.01)
附:对于一组数据,其回归直线的斜率和截距的最小二乘估计分别为,相关指数:.
【答案】(1);
(2)乙建立的回归模型拟合效果更好.
【解析】
【分析】(1)对两边取对数得,令,利用最小二乘法可求得,由此可得回归方程;
(2)根据公式计算可得相关指数,由此可得结论;
【小问1详解】
将两边取对数得:,
令,则,
因为,
所以根据最小二乘估计可知:,
所以,
所以回归方程为,即.
【小问2详解】
甲建立的回归模型的.
所以乙建立的回归模型拟合效果更好.
16. 已知函数.
(1)若,求不等式的解集;
(2)对,不等式恒成立,求的最小值.
【答案】(1)答案见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)根据给定条件,利用分解因式解不等式,结合分类讨论可求不等式的解集;
(2)先证明,再说明时满足条件,可求得的最小值.
【小问1详解】
因为,
由,得,
整理得,
所以,不等式对应方程的两根为或,
当时,,
所以不等式的解集为,
当时,,
所以不等式的解集为,
当时,,
所以不等式的解集为,
综上所述:当时,不等式的解集为,
当时,不等式的解集为,
当时,不等式的解集为;
【小问2详解】
由,不等式恒成立,可得,
所以,解得,
又当时,对,有,满足条件,
所以的最小值为.
17. 甲乙两人参加知识竞赛活动,比赛规则如下:两人轮流随机抽题作答,答对积1分且对方不得分,答错不得分且对方积1分,然后换对方抽题作答,直到有领先2分者晋级,比赛结束.已知甲答对题目的概率为,乙答对题目的概率为P,答对与否相互独立,抽签决定首次答题方,已知两次答题后甲乙两人各积1分的概率为.记甲乙两人的答题总次数为.
(1)求P;
(2)当时,求甲得分X的分布列及数学期望;
(3)若答题的总次数为n时,甲晋级的概率为,证明:.
【答案】(1)
(2)分布列见解析,
(3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)记“第i次答题时为甲”,“甲积1分”,则,,利用条件概率可得,求解即可;
(2)X可能的取值为0,1,2,计算可求得分布列,进而计算可求数学期望;
(3)设甲的积分为,乙的积分为,由已知可得甲晋级时n必为偶数,令,当n为奇数时,,计算可得,可得结论.
【小问1详解】
记“第i次答题时为甲”,“甲积1分”,
则,,,,,
,
则,解得;
【小问2详解】
由题意可知当n=2时,X可能取值为0,1,2,则由(1)可知
,
,
,
X的分布列为:
X
0
1
2
P
随机变量X的数学期望为.
【小问3详解】
由答题总次数为n时甲晋级,不妨设此时甲的积分为,乙的积分为,
则,且,所以甲晋级时n必为偶数,令
当n为奇数时,,
则
又∵时,随着m的增大而增大,
∴.
18. 已知函数.
(1)讨论函数的单调性;
(2)设函数有两个不同的零点,
(i)求实数的取值范围:
(ⅱ)若满足,求实数的最大值.
【答案】(1)答案见解析;
(2)(i);(ⅱ).
【解析】
【分析】(1)求导,分类讨论参数和时,函数的单调性即可.
(2)(ⅰ)利用参数分离可得,令,利用导数研究函数的单调性,极值,数形结合即可;
(ⅱ)由已知,设,可得,设,利用导数研究函数的单调性,可求额,再利用的单调性可求得,进而求得结果.
【小问1详解】
函数的定义域为,求导得,
当时,恒成立,函数在上单调递增;
当时,由,得,由,得,
即函数在上单调递增,在上单调递减,
所以当时,的递增区间是,无递减区间;
当时,的递增区间是,递减区间是.
【小问2详解】
(ⅰ)由,得,令,求导得,
当时,,当时,,
则函数在上单调递增,在上单调递减,,
而当时,恒成立,且,
由有两个零点,即方程有两个不等的正根,亦即直线与的图象有两个公共点,
因此,即,
所以实数的取值范围是.
(ⅱ)由,得,且,
不妨设,将代入,
得,即,
令,求导得,令,
求导得,则函数在上单调递减,
有,即,函数在上单调递减,
由,得,则,
因此函数在上单调递减,即,
于是,有,则,
又,令,,
由(ⅰ)知,在上递增,而,因此在上递增,
则,即,解得,
所以a的最大值是.
【点睛】思路点睛:已知函数的零点或方程的根的情况,求解参数的取值范围问题的本质都是研究①转化,即通过构造函数,把问题转化成所构造函数的零点问题;
②列式,即根据函数的零点存在定理或结合函数的图象列出关系式;
③得解,即由列出的式子求出参数的取值范围.
19. 列奥纳多达芬奇(Leonardo da Vinci,1452-1519)是意大利文艺复兴三杰之一.他曾提出:固定项链的两端,使其在重力的作用下自然下垂,项链所形成的曲线是什么?这就是著名的“悬链线问题”,后人给出了悬链线的函数表达式,其中为悬链线系数,称为双曲余弦函数,其函数表达式为,相反地,双曲正弦函数的函数表达式为.
(1)证明:;
(2)求不等式:的解集;
(3)函数的图象在区间上与轴有2个交点,求实数的取值范围.
【答案】(1)证明见解析;
(2)(
(3)
【解析】
【分析】(1)结合双曲余弦函数和双曲正弦函数代入计算即可;
(2)求出的单调性和奇偶性,得到,,求出解集;
(3)参变分离得到在有2个实数根,换元得到,由对勾函数单调性得到的值域,与有两个交点,故需满足,即.
【小问1详解】
.
【小问2详解】
因为恒成立,故是奇函数.
又因为在上严格递增,在上严格递减,
故是上的严格增函数,
所以,即,
所以,解得,
即所求不等式的解集为;
【小问3详解】
因为的图象在区间上与轴有2个交点,
所以,
即在有2个实数根,
所以在有2个实数根,
令,易知在上单调递增,
所以,
则,
令,,
由对勾函数性质可知,在上单调递减,在上单调递增,
又,作函数草图如图,
当时,函数与有两个交点,
即函数的图象在区间上与轴有2个交点,
所以,即.
【点睛】方法点睛:新定义问题的方法和技巧:
(1)可通过举例子的方式,将抽象的定义转化为具体的简单的应用,从而加深对信息的理解;
(2)可用自己语言转述新信息所表达的内容,如果能清晰描述,那么说明对此信息理解的较为透彻;
(3)发现新信息与所学知识的联系,并从描述中体会信息的本质特征与规律;
(4)如果新信息是课本知识的推广,则要关注此信息与课本中概念的不同之处,以及什么情况下可以使用书上的概念.
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