内容正文:
高二数学第二学期第七周周测
---导数、排列组合、条件概率全概率
一、单选题
1.(24-25高二下·河南洛阳·阶段练习)下列求导错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】基本初等函数的导数公式、导数的运算法则
【分析】利用导数四则运算法则与导数运算公式逐项计算可判断.
【详解】对于A,,故A正确;
对于B,,故B错误;
对于C,,故C正确;
对于D,,故D正确.
故选:B.
2.(20-21高二·全国·课后作业)曲线在点处的切线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】利用定义求函数在一点处的导数(切线斜率)、求曲线切线的斜率(倾斜角)
【分析】利用导数的定义求给定点处的切线斜率,进而确定倾斜角大小.
【详解】因为,
所以,又切线的倾斜角的范围为,求倾斜角为.
故选:C
3.(24-25高二下·安徽蚌埠·阶段练习)已知的值是( )
A.2 B.1 C. D.
【答案】A
【知识点】导数定义中极限的简单计算
【分析】根据导数的定义求得正确答案.
【详解】依题意,
.
故选:A
4.(2025高三·全国·专题练习)的展开式中的第五项为( )
A. B. C.35 D.
【答案】D
【知识点】求二项展开式的第k项
【分析】利用二项式定理直接列式求得答案.
【详解】的展开式中的第五项为.
故选:D
5.(24-25高二下·宁夏石嘴山·阶段练习)口袋中装有大小形状相同的红球3个,白球3个,小明从中不放回的逐一取球,已知在第一次取得红球的条件下,第二次取得白球的概率为( )
A.0.4 B.0.5 C.0.6 D.0.7
【答案】C
【知识点】计算条件概率
【分析】方法一:用缩小样本空间的方法求解;方法二:用条件概率公式求解.
【详解】方法一:在第一次取得红球后,口袋中还剩5个球,2个红球,3个白球,
所以第二次取得白球的概率为;
方法二:设第一次取得红球为事件,设第二次取得白球为事件,
则第一次取得红球第二次取得白球为事件,
则,,
所以在第一次取得红球的条件下,第二次取得白球的概率
.
故选:C
6.(24-25高二下·广东东莞·阶段练习)已知函数,其导函数的图象如图所示,则( )
A.有2个极值点 B.在处取得极小值
C.有极大值,没有极小值 D.在上单调递减
【答案】C
【知识点】用导数判断或证明已知函数的单调性、函数与导函数图象之间的关系、求已知函数的极值、函数极值点的辨析
【分析】根据导函数的图象得出导函数的符号分布情况,进而可得出函数的单调区间,再根据极值的定义即可得解.
【详解】由导函数的图象可知,
当时,,仅时,;当时,,
所以函数在上单调递增,在上单调递减,
所以函数只有一个极值大点,无极小值点,
所以有极大值,没有极小值,
故ABD错误,C正确.
故选:C.
7.(2025·湖北·模拟预测)小孟一家打算从武汉、十堰、荆州选一个城市去旅游,这三个城市都有游乐园,去武汉市、十堰市、荆州市的概率分别为0.5,0.3,0.2,到了武汉市小孟一家去游乐园的概率为0.6,到了十堰市小孟一家去游乐园的概率为0.4,到了荆州市小孟一家去游乐园的概率为0.3,则小孟一家去游乐园的概率为( )
A.0.48 B.0.49 C.0.52 D.0.21
【答案】A
【知识点】利用全概率公式求概率
【分析】利用全概率公式计算即可得到结果.
【详解】由全概率公式可得,小孟一家去游乐园的概率为,
故选:A.
8.(2025·四川绵阳·模拟预测)某班从5名同学中选3名同学分别参加数学、物理和化学知识竞答,已知甲同学不能参加物理和化学知识竞答,其他同学都能参加这三科知识竞答,则不同的安排有( )
A.42种 B.36种 C.6种 D.12种
【答案】B
【知识点】分类加法计数原理、元素(位置)有限制的排列问题
【分析】利用分类加法原理来求解即可.
【详解】第一类:三名同学中有甲同学,则不同的安排有:种;
第二类:三名同学中没有甲同学,则不同的安排有:种;
根据分类加法原理可得,共有种,
故选:B.
9.(24-25高二下·上海·阶段练习)已知函数在上存在极小值(e为自然对数的底数),则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】用导数判断或证明已知函数的单调性、根据极值求参数
【分析】对函数求导并根据导函数对参数a的取值进行分类讨论,得出相对应的单调性,再由极值点定义进行验证即可求得实数a的取值范围.
【详解】因为,所以,
令,则,
所以当或时,当时,,
所以在,上单调递减,在上单调递增,
又,,
当,即时,与x轴有且只有一个交点,
不妨设交点横坐标为,则当时,即,当时,即,
即在上单调递增,在上单调递减,
此时函数在处取得极大值,无极小值,不符合题意;
当,即时,与x轴有且只有一个交点,
不妨设交点横坐标为,则当时,即,当时,即,
即在上单调递增,在上单调递减,
此时函数在处取得极大值,无极小值,不符合题意;
当时,当时,即,当时,即,
所以在上单调递增,在上单调递减,
此时函数在处取得极大值,无极小值,不符合题意;
当时,当时,即,当时,即,
所以在上单调递增,在上单调递减,
此时函数在处取得极大值,无极小值,不符合题意;
当,即时,的图像如下所示:
即与x轴有3个交点,不妨依次设为,,,
则当或时,即,
当或时,即,
所以在处取得极小值,符合题意;
综上可得实数a的取值范围为.
故选:B
【点睛】关键点点睛:本题关键在于利用导数的符号与函数单调性的关系,对参数a的取值进行分类讨论,再结合极小值定义并检验即可得出结论.
二、填空题
10.(24-25高三上·上海·阶段练习)函数在点处的切线方程为 .
【答案】
【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)
【分析】根据题意,由导数的几何意义代入计算,结合直线的点斜式方程,即可得到结果.
【详解】因为,所以切点坐标为,
又,则切线的斜率,
由直线的点斜式方程可得,即,
所以切线方程为.
故答案为:
11.(24-25高二下·天津滨海新·阶段练习)展开式中各项系数的和为 .
【答案】1
【知识点】二项展开式各项的系数和
【分析】令,得各项系数的和为1.
【详解】在中,令,得各项系数的和为.
故答案为:1.
12.(24-25高二·全国·课堂例题)一个袋子中有大小和质地相同的4个球,其中2个红色球(标号为1和2),2个绿色球(标号为3和4),从袋中不放回地依次随机摸出2个球,则在第一次摸到红球的条件下,第二次摸到红球的概率为 .
【答案】
【知识点】全排列问题、实际问题中的组合计数问题、计算条件概率
【分析】利用条件概率公式列式计算即得.
【详解】从袋中不放回地依次随机摸出2个球,设第一次摸到红球为事件,则,
设两次都摸到红球为事件,则,
所以在第一次摸到红球的条件下,第二次摸到红球的概率.
故答案为:
13.(24-25高二下·广东佛山·阶段练习)已知函数,则的极小值为
【答案】
【知识点】基本初等函数的导数公式、导数的运算法则、求已知函数的极值
【分析】对求导,得到,再利用极值的定义及求极值的步骤,即可求解.
【详解】易知函数的定义域为,由题知,
令,得到,当时,,当时,,
所以在处取得极小值,极小值为,
故答案为:.
14.(24-25高二下·天津滨海新·阶段练习)设有一批同规格的产品,由三家工厂生产,其中甲厂生产,乙、丙两厂各生产,而且各厂的次品率依次为,现从中任取一件,则取到次品的概率为 .
【答案】0.025/
【知识点】计算条件概率、利用全概率公式求概率
【分析】利用条件概率和全概率公式进行求解即可.
【详解】设分别表示甲,乙,丙工厂的产品,表示次品,
则,
,
.
故答案为:.
15.(24-25高二下·上海·阶段练习)某班新年联欢会原定是5个节目,且已排成节目单,开演前又增加了两个新节目.如果将这两个新节目增加到原节目单中,那么新节目单可能有种 .
【答案】42
【知识点】分类加法计数原理、不相邻排列问题
【分析】利用插空法,分两个新节目在一起和两个新节目不在一起两种情况讨论,分别计算可得.
【详解】原定的5个节目形成6个空.
当插入的这两个新节目在一起时,有插法;
当插入的这两个新节目不在一起时,有插法,
所以总的不同插法的种数为种,即新节目单可能有种排法.
故答案为:42.
三、解答题
16.(24-25高二下·广东惠州·阶段练习)(1)求展开式中的系数;
(2) 求展开式中的常数项.
【答案】(1)– 252;(2)
【知识点】求二项展开式的第k项、求指定项的系数
【分析】(1)(2)求出二项式展开式的通项公式,再让x的指数符合要求即可求得结论.
【详解】
(1)展开式的通式为 ,
令,得 ,
所以展开式中的系数为.
(2)展开式的通式为 ,
令,得,,
所以展开式中的常数项为.
17.(24-25高二下·山东菏泽·阶段练习)已知函数
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求的单调区间.
【答案】(1);
(2) 的单调增区间是,无减区间;
【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、利用导数求函数的单调区间(不含参)
【分析】(1)先求和,则切线方程为即可求解;
(2)先求函数的定义域,利用导数求单调区间即可.
【详解】(1)由题意有,,
所以,
所以的切线方程为;
(2)函数的定义域为,
所以,
所以在上为增函数,
所以函数的增区间为,无减区间;
18.(23-24高二下·浙江台州·期中)现有4名男生和3名女生,
(1)若安排7名学生站成一排照相,要求甲乙排在一起,这样的排法有多少种?
(2)若安排7名学生站成一排照相,要求3名女生互不相邻,这样的排法有多少种?
(3)若邀请7名学生中的4名参加一项活动,其中男生甲和女生乙不能同时参加,求邀请的方法种数.
【答案】(1)1440
(2)1440
(3)25
【知识点】排列组合综合、元素(位置)有限制的排列问题、相邻问题的排列问题、不相邻排列问题
【分析】(1)利用捆绑法,结合排列组合知识求解;
(2)利用插空法,结合排列组合知识求解;
(3)利用间接法求解.
【详解】(1)由题意可知:运用捆绑法,可得共有排法数为种.
(2)由题意可知:运用插空法,可得共有排法数为种.
(3)由题意可知:邀请这7名学生中的4名参加一项活动共有种方法,
男生甲和女生乙同时参加的方法有,共有邀请方法数为种.
19.(24-25高二下·山东聊城·阶段练习)已知函数在处取得极值.
(1)求实数的值;
(2)求在区间上的最大值和最小值.
(3)若方程有三个不同的实数根,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)最大值为,最小值
(3)
【知识点】根据极值求参数、由导数求函数的最值(不含参)、利用导数研究方程的根
【分析】(1)先利用来求解,再进行检验即可;
(2)利用第一问求的单调性判断最值;
(3)函数,解不等式即可.
【详解】(1),则,
因函数在处取得极值,
则,得,
此时,,
得或,得,
则在和上单调递增,在上单调递减,
故在处取得极小值,故.
(2)由(1)可知在和上单调递增,在上单调递减,而,
则在区间上的最大值为和最小值.
(3)令,则,
则与单调性相同,
因方程有三个不同的实数根,
则,得,
则实数的取值范围为.
20.(24-25高二下·安徽马鞍山·阶段练习)(1)已知函数,若在区间上存在单调递增区间”,求a的取值范围.
(2)已知函数,对于任意,且,都有,求实数a的取值范围.
【答案】(1) ;(2).
【知识点】定义法判断或证明函数的单调性、由函数在区间上的单调性求参数、利用导数研究不等式恒成立问题
【分析】(1)对函数求导,问题化为时有解,即可得参数范围;
(2)由题设在上是增函数,对函数求导,问题化为在上恒成立,即可得参数范围.
【详解】(1)因为,所以,
若在上存在单调递增区间,则时有解,
即有解,,显然有,
∴,即,故a的取值范围是.
(2)由已知,当时,有恒成立,
即在上是增函数.
则,则,
∴在上恒成立,即在上恒成立.
∵时,有,当时,,
由在上恒成立,得,即,
即实数a的取值范围为.
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高二数学第二学期第七周周测
---导数、排列组合、条件概率全概率
一、单选题
1.下列求导错误的是( )
A. B.
C. D.
2.曲线在点处的切线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
3.已知的值是( )
A.2 B.1 C. D.
4.的展开式中的第五项为( )
A. B. C.35 D.
5.口袋中装有大小形状相同的红球3个,白球3个,小明从中不放回的逐一取球,已知在第一次取得红球的条件下,第二次取得白球的概率为( )
A.0.4 B.0.5 C.0.6 D.0.7
6.已知函数,其导函数的图象如图所示,则( )
A.有2个极值点 B.在处取得极小值
C.有极大值,没有极小值 D.在上单调递减
7.小孟一家打算从武汉、十堰、荆州选一个城市去旅游,这三个城市都有游乐园,去武汉市、十堰市、荆州市的概率分别为0.5,0.3,0.2,到了武汉市小孟一家去游乐园的概率为0.6,到了十堰市小孟一家去游乐园的概率为0.4,到了荆州市小孟一家去游乐园的概率为0.3,则小孟一家去游乐园的概率为( )
A.0.48 B.0.49 C.0.52 D.0.21
8.某班从5名同学中选3名同学分别参加数学、物理和化学知识竞答,已知甲同学不能参加物理和化学知识竞答,其他同学都能参加这三科知识竞答,则不同的安排有( )
A.42种 B.36种 C.6种 D.12种
9.已知函数在上存在极小值(e为自然对数的底数),则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、填空题
10.函数在点处的切线方程为 .
11.展开式中各项系数的和为 .
12.一个袋子中有大小和质地相同的4个球,其中2个红色球(标号为1和2),2个绿色球(标号为3和4),从袋中不放回地依次随机摸出2个球,则在第一次摸到红球的条件下,第二次摸到红球的概率为 .
13.已知函数,则的极小值为
14.设有一批同规格的产品,由三家工厂生产,其中甲厂生产,乙、丙两厂各生产,而且各厂的次品率依次为,现从中任取一件,则取到次品的概率为 .
15.某班新年联欢会原定是5个节目,且已排成节目单,开演前又增加了两个新节目.如果将这两个新节目增加到原节目单中,那么新节目单可能有种 .
三、解答题
16.(1)求展开式中的系数;
(2) 求展开式中的常数项.
17.已知函数
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求的单调区间.
18.现有4名男生和3名女生,
(1)若安排7名学生站成一排照相,要求甲乙排在一起,这样的排法有多少种?
(2)若安排7名学生站成一排照相,要求3名女生互不相邻,这样的排法有多少种?
(3)若邀请7名学生中的4名参加一项活动,其中男生甲和女生乙不能同时参加,求邀请的方法种数.
19.已知函数在处取得极值.
(1)求实数的值;
(2)求在区间上的最大值和最小值.
(3)若方程有三个不同的实数根,求实数的取值范围.
20.(1)已知函数,若在区间上存在单调递增区间”,求a的取值范围.
(2)已知函数,对于任意,且,都有,求实数a的取值范围.
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