内容正文:
高二阶段性诊断测试
数学
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.
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,将本试卷和答题卡一并交回.
4.本试卷主要考试内容:人教A版选择性必修第二册第五章,选择性必修第三册第六、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. 某运动物体的位移(单位:米)关于时间(单位:秒)的函数关系式为,则该物体在秒时的瞬时速度为( )
A. 4米/秒 B. 3米/秒 C. 2米/秒 D. 1米/秒
【答案】A
【解析】
【分析】直接求导并代入即可得到答案.
【详解】由,得,
则物体在秒时的瞬时速度米/秒.
故选:A.
2. 现有甲部门的员工9人,乙部门的员工8人,丙部门的员工5人,从这三个部门的员工中任选1人参加接待客户的活动,不同的选法种数为( )
A. 36 B. 360 C. 22 D. 224
【答案】C
【解析】
【分析】根据分类加法计数原理可得答案.
【详解】根据分类加法计数原理可知,不同的选法种数为.
故选:C.
3. 已知函数在区间上单调递减,则的取值范围( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据函数在区间上单调递减,可得在区间上恒成立,
参变分离可得恒成立,令,通过求导判断单调性,求得其最小值即可.
【详解】由函数,得,
因为函数在区间上单调递减,
所以在区间上恒成立,
即,等价于恒成立,
令,则,
当时,恒成立,所以在区间上单调递增,
所以.
故选:B.
4. 若二项式的展开式中只有第6项的二项式系数最大,则( )
A 12 B. 10 C. 9 D. 8
【答案】B
【解析】
【分析】利用二项式系数性质可得答案.
【详解】因为展开式中只有第6项的二项式系数最大,所以展开式共有11项,即.
故选:B.
5. 已知函数,则的单调递增区间为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】对求导,得到,再解不等式,即可求解.
【详解】易知函数定义域为,因为,
所以,令,得,
所以,即,所以的单调递增区间为,
故选:A.
6. 的展开式中的系数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据条件,利用多项式的乘法及组合,即可求解.
【详解】因为可看成个相乘,
由多项式的乘法及组合,得展开式中含的项为,
所以展开式中的系数为,
故选:B.
7. 函数的极小值点为( )
A. B. 1 C. D. 2
【答案】B
【解析】
【分析】直接求导,根据极小值点定义即可判断.
【详解】.
令,得;令,得.
可知在,上单调递增,在上单调递减,
所以极小值点为1.
故选:B.
8. 包括甲、乙、丙在内的6人排成一排照相,要求甲与乙相邻,且甲与丙不相邻,则不同的排列种数为( )
A. 180 B. 246 C. 168 D. 192
【答案】D
【解析】
【分析】分甲乙相邻且与丙不相邻、甲与乙相邻且乙与丙相邻两种情况讨论,利用捆绑法和插空法计算可得.
【详解】当甲乙相邻且与丙不相邻时,先将其余三人全排列,有种排法,
再将甲乙组合与丙插空,有种排法,则有种排法;
当甲与乙相邻且乙与丙相邻,则有种排法,
综上可得一共有种排法.
故选: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. 过点向曲线作切线,切线方程可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】
【分析】设切点,利用导数的几何意义得到切线方程为,结合条件得到,求出,即可求解.
【详解】设切点,因为,则,
则切线方程为,又,
所以,又切线过点,
所以,整理得到,
即,所以或,
当时,切线方程为,即,
当时,切线方程为,即,
故选:BD.
10. 如图所示,杨辉三角是二项式系数的一种几何排列,第行是的展开式的二项式系数,直观解释二项式系数规律,记第行从左至右的第个数为,若被2024除所得的余数为,则( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【分析】由,再利用二项式展开式可得答案.
【详解】因为
,
所以被2024除所得的余数为,所以.
故选:AC.
11. 某电影中太乙真人作为哪吒授业恩师,送给了哪吒七件法宝:乾坤圈、混天绫、火尖枪、金砖、阴阳剑、九龙神火罩和风火轮.哪吒使用这七件法宝对阵敌人,则下列说法正确的是( )
A. 若哪吒每次使用两件法宝,对阵3次,可以重复使用,则不同的使用法宝的方法有种
B. 若哪吒与敌人对阵3次,每次至少使用两件法宝,法宝不可以重复使用,则不同的使用法宝的方法有
C. 若哪吒每次使用一件法宝,对阵7次,7件法宝全部使用且法宝不可以重复使用,且乾坤圈和风火轮不能相邻使用,则不同的使用法宝的方法有种
D. 若哪吒每次使用一件法宝,对阵7次,法宝不可以重复使用,且乾坤圈比风火轮更早使用,风火轮比火尖枪更早使用,则不同的使用法宝的方法有
【答案】ACD
【解析】
【分析】A计算每次使用法宝的种数,再利用分步乘法计数原理计算;B先将7件法宝分成3组,每组至少2件,再进行分配;C先排列其余5件法宝,再利用插空法排列即可;D利用倍缩法解决定序问题即可.
【详解】对于A,每次使用法宝有种,
因可以重复使用,则对阵3次、不同的使用法宝的方法有种,故A正确;
对于B,将7件法宝分成3组,每组至少2件,共有种,
则对阵3次、不同的使用法宝的方法有种,故B错误;
对于C,先将除乾坤圈、风火轮以外的5种法宝排列,共有种,
再利用插空法将乾坤圈、风火轮插入6个空位置中,
则不同的使用法宝的方法有种,故C正确;
对于D,先将7件法宝排列共有种,
再利用倍缩法解决定序问题即可得,不同的使用法宝的方法有种,故D正确.
故选:ACD
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知函数在处可导,若,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据导数的定义计算可得.
【详解】因为,
所以.
故答案为:
13. 若随机变量,则__________,__________.
【答案】 ①. 3 ②. 18.9
【解析】
【分析】先根据二项分布的性质求出和,再根据期望和方差的性质可求得结果.
【详解】因为,所以,,
所以,.
故答案为:;.
14. 在平面直角坐标系上的一只蚂蚁从原点处出发,每次随机地向上、下、左、右四个方向移动一个单位,移动4次,则蚂蚁移动到圆内部的概率为_____.
【答案】
【解析】
【分析】若蚂蚁移动到圆的内部,则移动4次后,蚂蚁可能的位置为原点,,,,,共5种情况.把向上、下、左、右四个方向的步数分别记为,,,,则.通过分析,,,的取值计算概率即可.
【详解】把向上、下、左、右四个方向的步数记分别为,,,,则.
若蚂蚁移动到圆内部,则移动4次后,蚂蚁可能的位置为原点,,,,,共5种情况.
若蚂蚁移动到原点,则,,故,或,或,有种走法;
若蚂蚁移动到点(1,1),则,,故,,,或,,,,有种走法.
由对称可知,蚂蚁移动到圆内部的概率为.
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. 已知函数的图象在点处的切线方程为.
(1)求;
(2)求在上的值域.
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)对求导,结合条件,利用导数的几何意义可得,即可求出,进而可求出,再利用切点在切线上,即可求解;
(2)由(1)知,利用导数与函数单调性间的关系,求出的单调区间,即可求解.
【小问1详解】
因为,所以.
又在点处的切线方程为,
所以,解得,所以,
则,又切点在切线上,所以,解得,
所以,.
【小问2详解】
由(1)知,则.
令,得或,
当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增.
因为,,,所以在上的值域为.
16. 某校致力于打造“书香校园”,以此来提升学生的文化素养.现准备将一批书籍全部分配给甲、乙、丙、丁4个不同的班级.
(1)若这批书是10本相同书,每个班至少1本,共有多少种不同的分配方法?
(2)若这批书是10本不同的书,每个班至少2本,共有多少种不同的分配方法?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)相同元素分配问题用“隔板法”,从个元素中间的个空中插入块板隔成份即可,利用组合数公式计算可得;
(2)分为,两种情况,先分组,再分配,部分平均分组需除以组数(平均的组)的全排列.
【小问1详解】
相同元素分配问题用“隔板法”,
只需从个元素中间的个空中插入块板隔成份即可,
所以共有种不同的分配方法;
【小问2详解】
将本不同的数分成份,每个班至少本,可分为,两种情况;
若为,则有种不同的分配方法;
若为,则有种不同的分配方法;
综上可得一共有种不同的分配方法.
17. 数据显示,中国大模型正处于一个技术进步迅速、市场规模快速增长的爆发式发展阶段.为了解中国大模型用户的年龄分布情况,某公司调查了500名中国大模型用户,统计他们的年龄(都在内),按照分组,得到如下的频率分布直方图.
(1)估计中国大模型用户年龄的第60百分位数.
(2)为了进一步了解用户在工作中使用.模型辅助工作的需求,现采用分层抽样的方式,从年龄在内的用户中随机选取7名用户进行座谈,为了感谢这7名用户,公司在座谈后随机赠送每名用户1个礼盒,其中有3个礼盒中设置了幸运大礼.
①求至少有1名年龄在内的用户获得幸运大礼的概率;
②记年龄在内的用户中获得幸运大礼的人数为,求的分布列.
【答案】(1)40; (2)①;②分布列见解析.
【解析】
【分析】(1)根据百分数的计算公式即可得到答案;
(2)①根据对立事件和古典概型的计算公式即可得到答案;②写出的可能取值,再分别求出其概率即可.
【小问1详解】
AI大模型的用户年龄在,,,,内的频率分别为0.1,0.3,0.4,0.15,0.05,
所以AI大模型用户年龄的第60百分位数在内.
设AI大模型用户年龄的第60百分位数为,
则,解得,
所以估计中国AI大模型用户年龄的第60百分位数为40.
【小问2详解】
由分层抽样可知,抽取的7名用户中年龄在内和内的分别有3人和4人.
①记至少有1名年龄在内的用户获得幸运大礼为事件,
则,所以至少有1名年龄在内的用户获得幸运大礼的概率为.
②的所有可能取值为0,1,2,3.
,,
,,
所以的分布列为
0
1
2
3
18. 甲、乙两名同学参加一项射击比赛,已知甲、乙两人射击的命中率分别为和,假设两人射击互不影响.
(1)求两人各射击一次,至少有一人命中目标的概率.
(2)两人各射击一次,在只有一个人命中的条件下,求甲命中的概率.
(3)甲参加射击训练,训练计划如下:甲先射击(,)次,若这次都命中,则训练结束,否则额外射击次.试问为何值时,甲射击次数的期望最大?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)先分别求出两人射击一次不能命中目标的概率,可得各射击一次两人都没有命中目标的概率,再根据对立事件的概率公式求解即可;
(2)先求出“两人各射击一次,只有一个人命中目标”概率,再求出“两人各射击一次,只有一个人命中目标,且是甲命中目标”的概率,再结合条件概率公式即可求解;
(3)根据题意求出甲射击次数的分布列,利用期望公式求出期望,然后利用求出临界值和,判断与大小,即可得出最大值.
【小问1详解】
设事件M为“甲射击的命中目标”;事件N为“乙射击的命中目标”;
由题意,,所以,
两人各射击一次,都没有命中目标的概率为,
所以两人各射击一次,至少有一人命中目标的概率为.
【小问2详解】
设事件为“两人各射击一次,只有一个人命中目标”,事件为“两人各射击一次,甲命中目标”,
所以,
,
则所求概率为.
【小问3详解】
设甲射击的次数为,所有可能取值为,
,
所以的分布列为
则,
令,则,
,因单调递减,
当时,,即;
当时,,即
又
所以,
所以当时,甲射击次数的期望最大.
19. 已知函数的导函数为,我们称函数的导函数为函数的二阶导函数,若一个连续函数在区间上的二阶导函数,则称为上的凹函数,若二阶导函数,则称为上的凸函数.
(1)若函数是上的凸函数,求实数的取值范围.
(2)已知函数.
①若是上的凹函数,求实数的取值范围;
②若在内有两个不同的零点,证明:.
【答案】(1)
(2)①;②证明见解析
【解析】
【分析】(1)求出函数的二阶导数,依题意可得当时,恒成立,分、两种情况讨论,结合二次函数的性质计算可得;
(2)①依题意可得在上恒成立,即在上恒成立,构造函数,利用导数求出,即可求出参数的取值范围;②依题意可得方程在内有两个根,,即,结合①可得,欲证,即证,再结合函数的单调性证明即可.
【小问1详解】
因为,定义域为,
所以,.
因为是上的凸函数,所以在上恒成立,
即当时,恒成立.
函数图象的对称轴为直线,
当,即时,只需时,即可,所以,
当,即时,只需时,即可,所以,
综上可得.
【小问2详解】
①因为,,所以,.
因为是上的凹函数,所以在上恒成立,
即在上恒成立.
令,则
当时,,则,单调递增;
当时,,则,单调递减.
所以,所以,解得,
所以实数的取值范围是.
②证明:由①知,因为在内有两个不同的零点,,
所以方程在内有两个根,,即.
因为在上单调递增,在上单调递减,所以.
欲证,即证.
因为且在上单调递减,
所以只需证明,即证.
欲证,即证,即,
只需证,即证,而该式显然成立.
欲证,即证.
因为,所以只需证,
即证,即需证.
令,,则,
所以在上单调递增,所以,则原不等式得证.
故.
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注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.
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,将本试卷和答题卡一并交回.
4.本试卷主要考试内容:人教A版选择性必修第二册第五章,选择性必修第三册第六、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. 某运动物体的位移(单位:米)关于时间(单位:秒)的函数关系式为,则该物体在秒时的瞬时速度为( )
A 4米/秒 B. 3米/秒 C. 2米/秒 D. 1米/秒
2. 现有甲部门的员工9人,乙部门的员工8人,丙部门的员工5人,从这三个部门的员工中任选1人参加接待客户的活动,不同的选法种数为( )
A. 36 B. 360 C. 22 D. 224
3. 已知函数在区间上单调递减,则的取值范围( )
A B. C. D.
4. 若二项式的展开式中只有第6项的二项式系数最大,则( )
A. 12 B. 10 C. 9 D. 8
5. 已知函数,则的单调递增区间为( )
A. B. C. D.
6. 的展开式中的系数为( )
A. B. C. D.
7. 函数的极小值点为( )
A. B. 1 C. D. 2
8. 包括甲、乙、丙在内的6人排成一排照相,要求甲与乙相邻,且甲与丙不相邻,则不同的排列种数为( )
A. 180 B. 246 C. 168 D. 192
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. 过点向曲线作切线,切线方程可能是( )
A. B.
C. D.
10. 如图所示,杨辉三角是二项式系数的一种几何排列,第行是的展开式的二项式系数,直观解释二项式系数规律,记第行从左至右的第个数为,若被2024除所得的余数为,则( )
A. B.
C. D.
11. 某电影中太乙真人作为哪吒的授业恩师,送给了哪吒七件法宝:乾坤圈、混天绫、火尖枪、金砖、阴阳剑、九龙神火罩和风火轮.哪吒使用这七件法宝对阵敌人,则下列说法正确的是( )
A. 若哪吒每次使用两件法宝,对阵3次,可以重复使用,则不同的使用法宝的方法有种
B. 若哪吒与敌人对阵3次,每次至少使用两件法宝,法宝不可以重复使用,则不同的使用法宝的方法有
C. 若哪吒每次使用一件法宝,对阵7次,7件法宝全部使用且法宝不可以重复使用,且乾坤圈和风火轮不能相邻使用,则不同的使用法宝的方法有种
D. 若哪吒每次使用一件法宝,对阵7次,法宝不可以重复使用,且乾坤圈比风火轮更早使用,风火轮比火尖枪更早使用,则不同的使用法宝的方法有
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知函数处可导,若,则__________.
13. 若随机变量,则__________,__________.
14. 在平面直角坐标系上的一只蚂蚁从原点处出发,每次随机地向上、下、左、右四个方向移动一个单位,移动4次,则蚂蚁移动到圆内部的概率为_____.
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. 已知函数的图象在点处的切线方程为.
(1)求;
(2)求在上的值域.
16. 某校致力于打造“书香校园”,以此来提升学生的文化素养.现准备将一批书籍全部分配给甲、乙、丙、丁4个不同的班级.
(1)若这批书是10本相同的书,每个班至少1本,共有多少种不同的分配方法?
(2)若这批书是10本不同的书,每个班至少2本,共有多少种不同的分配方法?
17. 数据显示,中国大模型正处于一个技术进步迅速、市场规模快速增长爆发式发展阶段.为了解中国大模型用户的年龄分布情况,某公司调查了500名中国大模型用户,统计他们的年龄(都在内),按照分组,得到如下的频率分布直方图.
(1)估计中国大模型用户年龄的第60百分位数.
(2)为了进一步了解用户在工作中使用.模型辅助工作的需求,现采用分层抽样的方式,从年龄在内的用户中随机选取7名用户进行座谈,为了感谢这7名用户,公司在座谈后随机赠送每名用户1个礼盒,其中有3个礼盒中设置了幸运大礼.
①求至少有1名年龄在内的用户获得幸运大礼的概率;
②记年龄在内的用户中获得幸运大礼的人数为,求的分布列.
18. 甲、乙两名同学参加一项射击比赛,已知甲、乙两人射击的命中率分别为和,假设两人射击互不影响.
(1)求两人各射击一次,至少有一人命中目标的概率.
(2)两人各射击一次,在只有一个人命中的条件下,求甲命中的概率.
(3)甲参加射击训练,训练计划如下:甲先射击(,)次,若这次都命中,则训练结束,否则额外射击次.试问为何值时,甲射击次数的期望最大?
19. 已知函数的导函数为,我们称函数的导函数为函数的二阶导函数,若一个连续函数在区间上的二阶导函数,则称为上的凹函数,若二阶导函数,则称为上的凸函数.
(1)若函数是上凸函数,求实数的取值范围.
(2)已知函数.
①若是上的凹函数,求实数的取值范围;
②若在内有两个不同的零点,证明:.
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