内容正文:
2024—2025学年度下学期2023级
6月月考数学试卷
命题人:刘一 审题人:刘昌梅
考试时间:2025年6月12日
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 设f(x)是可导函数,且,则( )
A. 2 B. C. -1 D. -2
2. 某市对机动车单双号限行进行了调查,在参加调查的2748名有车人中有1760名持反对意见,2652名无车人中有1400名持反对意见,在运用这些数据说明“拥有车辆”与“反对机动车单双号限行”是否相关时,用下列哪种方法最有说服力( )
A. 平均数 B. 方差 C. 独立性检验 D. 回归直线方程
3. 设随机变量,满足:,,则( )
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
4. 某龙舟队有9名队员,其中3人只会划左舷,4人只会划右舷,2人既会划左舷又会划右舷.现要选派划左舷的3人、右舷的3人共6人去参加比赛,则不同的选派方法共有( )
A. 56种 B. 68种
C 74种 D. 92种
5. 已知,则曲线在点处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
6. 的展开式中,所有不含z的项的系数之和为( )
A. 16 B. 32 C. 27 D. 81
7. 一只蚂蚁从点出发沿着水平面网格线爬行到点,再由点沿着长方体的棱爬行至顶点处,则它可以爬行的不同最短路径条数有( )
A. 40 B. 60 C. 80 D. 120
8. 已知,,,则、、的大小关系为( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.
9. 阳山水蜜桃迄今已有近七十年的栽培历史,产于中国著名桃乡江苏无锡阳山镇.水蜜桃果形大、色泽美,皮韧易剥、香气浓郁,汁多味甜,入口即化,有“水做骨肉”的美誉,阳山水蜜桃早桃品种5月底开始上市,7月15日前后,甜度最高的湖景桃也将大量上市.已知甲、乙两个品种的阳山水蜜桃的质量(单位:斤)分别服从正态分布,,其正态分布的密度曲线如图所示则下列说法正确的是( )
A. 乙品种水蜜桃的平均质量
B. 甲品种水蜜桃质量比乙类水果的质量更集中于平均值左右
C. 甲品种水蜜桃的平均质量比乙类水果的平均质量小
D. 乙品种水蜜桃的质量服从的正态分布的参数
10. 下列结论中正确的是( )
A. B.
C. D.
11. 如图,数轴上的点分别对应实数,质点从原点出发,每次随机地向左或向右移动1个单位长度,移动了4次.以下结论正确的是( )
A. 质点移动过程中每次离点的距离都不超过1个单位长度的概率为
B. 质点最终移动到点的概率为
C. 质点在经过点的条件下,最终回到点的概率为
D. 质点在经过点的条件下,最终回到点的概率为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 某班教室一排有6个座位,如果每个座位只能坐1人,现安排三人就座,恰有两个空位相邻的不同坐法有___________种.(用数字作答)
13. 在三个地区暴发了流感,这三个地区分别有人患了流感.假设这三个地区的人口数的比为,现从这三个地区中任取一人,则这个人患流感的概率是___________;如果此人患流感,此人选自地区的概率___________.
14. 切比雪夫不等式是19世纪俄国数学家切比雪夫(1821.5~1894.12)在研究统计规律时发现的,其内容是:对于任一随机变量,若其数学期望和方差均存在,则对任意正实数,有.根据该不等式可以对事件的概率作出估计.在数字通信中,信号是由数字“0”和“1”组成的序列,现连续发射信号次,每次发射信号“0”和“1”是等可能的.记发射信号“1”的次数为随机变量,为了至少有的把握使发射信号“1”的频率在区间内,估计信号发射次数的值至少为______.
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. 已知一道数学多项选择题有4个选项,其中有3个是正确选项,每选对1个得2分,全选对得满分6分,但是有选错的得0分.学生甲对这4个选项都无法判断是否正确,故其只能猜答案.他有3个方案:(1)猜1个选项;(2)猜2个选项;(3)猜3个选项.若甲猜每一个选项都是等可能的,请你根据得分期望的大小帮他确定哪一个方案最好.
16. 红旗淀粉厂2024年之前只生产食品淀粉,下表为年投入资金(万元)与年收益(万元)的8组数据:
10
20
30
40
50
60
70
80
12.8
16.5
19
20.9
21.5
21.9
23
25.4
(1)用模拟生产食品淀粉年收益与年投入资金的关系,求出回归方程;
(2)为响应国家“加快调整产业结构”的号召,该企业又自主研发出一种药用淀粉,预计其收益为投入的.2024年该企业计划投入200万元用于生产两种淀粉,求年收益的最大值.(精确到0.1万元)
附:①回归直线中斜率和截距的最小二乘估计公式分别为:,
②
161
29
20400
109
603
③
17. 设函数,,若曲线在点(1,f(1))处切线方程为
(1)求a,b的值:
(2)若关于x的不等式只有唯一实数解,求实数m的值.
18. 如图,在一次传球训练中,甲、乙、丙、丁四人按照逆时针依次站在一个正方形的四个顶点处.每次传球时,传球者将球传给其他三人中的一个.已知第次由甲将球传出,且每次传球者沿着正方形的边传给队友的概率为,沿着正方形的对角线传给队友的概率为.
(1)求第次传球者为乙的概率;
(2)记前次传球中丙的传球次数为,求的概率分布列及方差;
(3)求第次传球者为丁概率.
19. 已知函数.
(1)若函数存在单调递减区间,求实数b的取值范围;
(2)设是函数的两个极值点,证明:.
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2024—2025学年度下学期2023级
6月月考数学试卷
命题人:刘一 审题人:刘昌梅
考试时间:2025年6月12日
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 设f(x)是可导函数,且,则( )
A. 2 B. C. -1 D. -2
【答案】B
【解析】
【分析】由已知及导数的定义求即可.
【详解】由题设,.
故选:B
2. 某市对机动车单双号限行进行了调查,在参加调查的2748名有车人中有1760名持反对意见,2652名无车人中有1400名持反对意见,在运用这些数据说明“拥有车辆”与“反对机动车单双号限行”是否相关时,用下列哪种方法最有说服力( )
A. 平均数 B. 方差 C. 独立性检验 D. 回归直线方程
【答案】C
【解析】
【分析】根据在参加调查的2748名有车人中有1760名持反对意见,2652名无车人中有1400名持反对意见,求出的值判断.
【详解】解:由在参加调查的2748名有车人中有1760名持反对意见,2652名无车人中有1400名持反对意见,
得,
所以有的把握认为“拥有车辆”与“反对机动车单双号限行”有关,
故利用独立性检验方法最有说服力,
故:C
3. 设随机变量,满足:,,则( )
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
【答案】A
【解析】
【分析】二项分布与次独立重复试验的模型.先利用二项分布的数学期望公式求出,再利用方差的性质求解即可.
【详解】解:因为,则,
又,所以.
故选:A.
4. 某龙舟队有9名队员,其中3人只会划左舷,4人只会划右舷,2人既会划左舷又会划右舷.现要选派划左舷的3人、右舷的3人共6人去参加比赛,则不同的选派方法共有( )
A. 56种 B. 68种
C. 74种 D. 92种
【答案】D
【解析】
【分析】根据条件,分划左舷有“多面手”的人数分类,利用组合数公式计算求值.
【详解】根据划左舷中有“多面手”人数的多少进行分类:划左舷中没有“多面手”的选派方法有 种,有一个“多面手”的选派方法有种,有两个“多面手”的选派方法有种,即共有(种)不同的选派方法.
故选:D
【点睛】方法点睛:组合数中的“多面手”问题,需明确某一类元素多面手有多少进行分类,这样才能做到不重不漏.
5. 已知,则曲线在点处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据条件和复合函数的导数公式,求,以及,再根据到底几何意义写出切线方程.
【详解】令,则,得,
,,则,
所以曲线在点处切线方程为,即.
故选:B
6. 展开式中,所有不含z的项的系数之和为( )
A. 16 B. 32 C. 27 D. 81
【答案】D
【解析】
【分析】原问题即为求展开式中的所有项的系数和,令,即可得答案.
【详解】解:展开式的通项公式为,
若展开式中的项不含z,则,此时符合条件的项为展开式中的所有项,
令,可得所有不含z的项的系数之和为,
故选:D.
7. 一只蚂蚁从点出发沿着水平面的网格线爬行到点,再由点沿着长方体的棱爬行至顶点处,则它可以爬行的不同最短路径条数有( )
A. 40 B. 60 C. 80 D. 120
【答案】B
【解析】
【分析】先求到的最短路径条数,再求到处的最短路径条数,由分步计数原理求爬行的不同最短路径条数.
【详解】从出发沿着水平面的网格线爬行到,需要走五段路,其中三纵二横,最短路径有条,
由点沿着长方体的棱爬行至顶点处,点处出发有3条路径,爬过一条棱后又各有2条最短路径到处,最短路径有条,
所以从到可以爬行的不同最短路径条数有条.
故选:B.
8. 已知,,,则、、的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用余弦函数的单调性可得,构造函数,由函数单调性可得,即可得出大小关系.
【详解】因为余弦函数在上单调递减,且,
所以;
因为,,
设,则,
所以在上单调递增,所以,
所以,所以.
故选:D.
二、多选题:本题共3小题,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.
9. 阳山水蜜桃迄今已有近七十年的栽培历史,产于中国著名桃乡江苏无锡阳山镇.水蜜桃果形大、色泽美,皮韧易剥、香气浓郁,汁多味甜,入口即化,有“水做骨肉”的美誉,阳山水蜜桃早桃品种5月底开始上市,7月15日前后,甜度最高的湖景桃也将大量上市.已知甲、乙两个品种的阳山水蜜桃的质量(单位:斤)分别服从正态分布,,其正态分布的密度曲线如图所示则下列说法正确的是( )
A. 乙品种水蜜桃的平均质量
B. 甲品种水蜜桃的质量比乙类水果的质量更集中于平均值左右
C. 甲品种水蜜桃的平均质量比乙类水果的平均质量小
D. 乙品种水蜜桃的质量服从的正态分布的参数
【答案】ABC
【解析】
【分析】根据图像以及正态密度曲线的性质即可逐一分析四个选项得到结论.
【详解】对于选项A:,故A对;
对于选项B:甲图像相对乙更高瘦,故B对;
对于选项C:,故C对;
对于选项D:乙图像的最高点为1.99,故对称轴取值为,所以,故D错.
故选:ABC.
10. 下列结论中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】由反例判断A的正误,根据组合数的性质可判断C的正误,根据二项展开式结合赋值法可判断B的正误,根据二项展开式结合多项式乘法,算两次可判断D的正误.
【详解】对于A,取,则左边,而右边,两边不相等,故A错误;
对于C,
故C正确;
对于B,由二项式定理得:,
令得,,即,
令得,,
,故B正确;
对于D,因为等号左右两边的展开式中的系数相等,
右边展开式中的系数为,
而左边即为,
故左边的系数为,
故,故D正确.
故选:BCD
11. 如图,数轴上的点分别对应实数,质点从原点出发,每次随机地向左或向右移动1个单位长度,移动了4次.以下结论正确的是( )
A. 质点移动过程中每次离点的距离都不超过1个单位长度的概率为
B. 质点最终移动到点的概率为
C. 质点在经过点的条件下,最终回到点的概率为
D. 质点在经过点的条件下,最终回到点的概率为
【答案】ABD
【解析】
【分析】分别计算每个选项中对应的事件概率,依据古典概型和条件概率的公式及相关原理进行分析.
【详解】对于选项A:可以从每次移动的概率角度分析,每次从点离开(概率为),下次必须回到点(概率为1),所以概率为. 故A正确;
对于选项B:点对应实数2,从原点出发移动4次最终到点,说明向右移动的次数比向左移动的次数多2次.
设向右移动次,向左移动次,则且,解得,.
从4次移动中选3次向右移动的组合数为,而总的移动情况数为种,
所以质点最终移动到点的概率为. 故B正确;
对于选项C:记质点经过点为事件,质点最终回到点为事件.
先求(事件包含的基本事件个数):
记质点从出发这4次经过的位置为,
则,
所以,其中,,
根据条件概率公式,故C错误;
对于选项D:由于两点关于点对称,所以质点经过点和经过点的情况在本质上是一样的,因此这两个选项的答案相同,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. 某班教室一排有6个座位,如果每个座位只能坐1人,现安排三人就座,恰有两个空位相邻的不同坐法有___________种.(用数字作答)
【答案】72
【解析】
【分析】由已知可得,将安排三人就座看成3个坐着人的座位和3个空座位排队,利用捆绑法和插空法结合排列数和组合数的计算可得答案.
【详解】由题意,可看成3个坐着人的座位和3个空座位排队,
恰有两个空座位相邻,故和另外一个空座位均不相邻,
先安排3个坐着人的座位,共有种坐法,产生4个空位,
然后安排空座位到空中,相邻的两个空位捆绑在一起,看做一个元素,有种坐法,然后再从剩余的3个空中选择一个,将剩余的一个空座位安上,有种坐法,
所以共有种坐法.
故答案为:72.
13. 在三个地区暴发了流感,这三个地区分别有人患了流感.假设这三个地区的人口数的比为,现从这三个地区中任取一人,则这个人患流感的概率是___________;如果此人患流感,此人选自地区的概率___________.
【答案】 ①. ## ②.
【解析】
【分析】利用全概率公式可求这个人患流感的概率;利用条件概率公式可求如果此人患流感,此人选自地区的概率.
【详解】记事件选取的这个人患了流感,记事件此人来自地区,记事件此人来自地区,记事件此人来自地区,
则,且、、彼此互斥,
由题意可得,,,
,,,
由全概率公式可得
;
由条件概率公式可得.
故答案为:;.
14. 切比雪夫不等式是19世纪俄国数学家切比雪夫(1821.5~1894.12)在研究统计规律时发现的,其内容是:对于任一随机变量,若其数学期望和方差均存在,则对任意正实数,有.根据该不等式可以对事件的概率作出估计.在数字通信中,信号是由数字“0”和“1”组成的序列,现连续发射信号次,每次发射信号“0”和“1”是等可能的.记发射信号“1”的次数为随机变量,为了至少有的把握使发射信号“1”的频率在区间内,估计信号发射次数的值至少为______.
【答案】1250
【解析】
【分析】由题意知,可求出,由,得,再由切比雪夫不等式列不等式求解即可.
【详解】由题意知,所以,,
若,则,
即,即,
由切比雪夫不等式知,
要使得至少有98%把握使发射信号“1”的频率在区间内,
则,解,
所以估计信号发射次数n的最小值为1250.
故答案为:1250
【点睛】关键点点睛:此题考查二项分布的期望和方差,考查切比雪夫不等式的应用,解题的关键是将变形为,考查理解能力和计算能力,属于较难题.
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. 已知一道数学多项选择题有4个选项,其中有3个是正确选项,每选对1个得2分,全选对得满分6分,但是有选错的得0分.学生甲对这4个选项都无法判断是否正确,故其只能猜答案.他有3个方案:(1)猜1个选项;(2)猜2个选项;(3)猜3个选项.若甲猜每一个选项都是等可能的,请你根据得分期望的大小帮他确定哪一个方案最好.
【答案】选择方案(2)最好
【解析】
【分析】先设三个方案得分的随机变量,算出各随机变量可能的取值及对应概率.方案(1),得分可能是 0 或 2,算出取 0 和 2 的概率,再用期望公式算出期望.同理算出方案(2)、(3)得分的期望.最后比较三个期望大小,期望大的方案就是最好的.
【详解】解:设方案(1),(2),(3)的得分分别为随机变量,,,
(1)的所有可能取值为,
,,
;
(2)的所有可能取值为,
,,
;
(3)的所有可能取值为,
,,
;
所以,
故选择方案(2)最好.
16. 红旗淀粉厂2024年之前只生产食品淀粉,下表为年投入资金(万元)与年收益(万元)的8组数据:
10
20
30
40
50
60
70
80
12.8
16.5
19
209
215
21.9
23
25.4
(1)用模拟生产食品淀粉年收益与年投入资金的关系,求出回归方程;
(2)为响应国家“加快调整产业结构”的号召,该企业又自主研发出一种药用淀粉,预计其收益为投入的.2024年该企业计划投入200万元用于生产两种淀粉,求年收益的最大值.(精确到0.1万元)
附:①回归直线中斜率和截距的最小二乘估计公式分别为:,
②
161
29
20400
109
603
③
【答案】(1)
(2)36.5
【解析】
【分析】(1)利用回归直线的公式求和的值,可得回归方程.
(2)建立函数关系,利用导数分析函数单调性,求出函数的最大值.
【小问1详解】
∴回归方程为:
【小问2详解】
2024年设该企业投入食品淀粉生产x万元,预计收益(万元)
,
,得
∴其在上递增,上递减
17. 设函数,,若曲线在点(1,f(1))处的切线方程为
(1)求a,b的值:
(2)若关于x的不等式只有唯一实数解,求实数m的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)求导可得,根据导数的几何意义,可得,又,即可求得答案.
(2)由(1)可得,利用导数可得的单调性和最值,则所求整理可得只有唯一实数解,令,利用导数求的单调区间和最值,分析即可得答案.
【小问1详解】
由题意得,
所以,
又,解得.
【小问2详解】
由(1)可得,,
令,解得,
当时,,则为增函数,
当时,,则为减函数,
所以
则只有唯一实数解,整理可得,
令,
则
因为,
所以恒成立,
令,解得,
当时,,则为减函数,
当时,,则为增函数,
所以,
因为只有唯一实数解使得成立,所以.
所以关于x的不等式只有唯一实数解,实数m的值为
18. 如图,在一次传球训练中,甲、乙、丙、丁四人按照逆时针依次站在一个正方形的四个顶点处.每次传球时,传球者将球传给其他三人中的一个.已知第次由甲将球传出,且每次传球者沿着正方形的边传给队友的概率为,沿着正方形的对角线传给队友的概率为.
(1)求第次传球者为乙的概率;
(2)记前次传球中丙的传球次数为,求的概率分布列及方差;
(3)求第次传球者为丁的概率.
【答案】(1);
(2)分布列见解析,;
(3).
【解析】
【分析】(1)应用独立事件乘法求甲丙乙、甲丁乙的概率,再应用互斥事件加法求概率;
(2)由题意的可能取值为,,并求出对应概率,写出分布列,进而求方差;
(3)设第次传球者为甲的概率为,第次传球者为丁的概率为,根据已知得,进而有,再由等比数列的定义写出通项公式,即可得.
【小问1详解】
甲丙乙的概率为:,甲丁乙的概率为:,
记事件“第次传球者为乙”,则.
【小问2详解】
由题设,的可能取值为,,
,
,
所以的概率分布列为
.
【小问3详解】
设第次传球者为甲的概率为,第次传球者为丁的概率为,则,
因为乙和丁相对于甲,地位是相等的,所以第次传球者为乙的概率也为,第次传球者为丙的概率也为,
因为,
所以,因为,
所以是以为首项,为公比的等比数列,
所以,即.
19. 已知函数.
(1)若函数存在单调递减区间,求实数b的取值范围;
(2)设是函数的两个极值点,证明:.
【答案】(1);
(2)证明见解析.
【解析】
【分析】(1)利用导数对在定义域上的零点分布进行分类讨论即可求解;
(2)将转化为,再根据,即证,构造函数,证明其小于0即可.
【小问1详解】
,
∵函数存在单调递减区间,∴在上有解,
∵,设,则,
当时,显然在上有解;
当时,,,
由韦达定理知,,
所以必有一个正根,满足条件.
当时,有,解得,
综上:
故实数的取值范围为.
【小问2详解】
由题意可知,,
∵有两个极值点,
∴是的两个根,则,
∴
,
∴要证,即证,
即证,即证,即证,
令,则证明,
令,则,
∴在上单调递增,
则,即,
所以原不等式成立.
【点睛】导函数中常用的两种常用的转化方法:一是利用导数研究含参函数的单调性,常化为不等式恒成立问题.注意分类讨论与数形结合思想的应用;二是函数的零点、不等式证明常转化为函数的单调性、极(最)值问题处理.
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