内容正文:
资阳中学高2023级第四学期6月月考测试
数 学 试 题
一、单选题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)
1. 数列,,,,的一个通项公式为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用观察法即可得解.
【详解】观察数列,,,,
可知其分母为,其分子是交替出现,故分子可为,
所以该数列的一个通项公式为.
故选:A
2. 已知随机变量, 且 ,则下列说法错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由二项分布均值公式求得可判断A,由方差公式可判断B,由二项分布的概率公式可判断C,由均值性质可判断D.
【详解】对于A,,解得,故A不符合题意;
对于B,,故B不符合题意;
对于C,,故C符合题意;
对于D,由均值的性质可知,,故D不符合题意.
故选:C.
3. 下列说法中正确的是( )
A. 一组数据10,11,11,12,13,14,16,18,20,22的第60百分位数为14
B. 在线性回归方程中,当变量每增加一个单位时,平均减少0.5个单位
C. 若随机变量服从正态分布,且,则
D. 若随机变量,满足,则,
【答案】B
【解析】
【分析】根据百分位数的定义求解判断A;根据样本中心点求得,进而求得预测值判断B;根据正态分布的对称性求解判断C;根据期望和方差的性质判断D.
【详解】对于A,由,得这组数据的第60百分位数为,A错误;
对于B,线性回归方程中,当变量每增加一个单位时,平均减少0.5个单位,正确;
对于C,随机变量服从正态分布,则,由,
得,
则,C错误;
对于D,由,则,,D错误.
故选:B
4. 函数的图象如图,则函数的单调增区间是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】分析:由图象知,先对函数进行求导,根据x=-2,x=3时函数取到极值点知,由一元二次方程根与系数关系可得:,再根据函数二次函数的性质可得解.
详解:∵,∴
由图可知,且
由一元二次方程根与系数关系可得:,即
∴,为开口向下的抛物线,对称轴为:.
∴函数的单调增区间是.
故选A.
点睛:本题主要考查了函数导数与函数单调性关系,属于中档题.
5. 设,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用可得答案.
【详解】
,
所以
故选:C.
6. 若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
构造函数,利用导数判断其单调性,结合题意可得,进而得到,由此即可得解.
【详解】依题意,
,
令,
则,
所以函数上单调递增;
又,
得,
又,
则,
又函数在上单调递增,
则,
即,
所以,
选项A正确,B不正确;
又无法确定与关系,
故CD不正确;
故选:A.
【点睛】关键点睛:本题考查利用导数研究函数的单调性,构造函数是解决本题的关键.
7. 某单位选出3名党员和5名民主党派人士,并从中随机选取4人组成代表队参赛.在代表队中既有党员又有民主党派人士的条件下,党员甲被选中的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据条件概率公式计算即可.
【详解】既有党员又有民主党派人士有种,
其中党员甲被选中有种,
所以在代表队中既有党员又有民主党派人士的条件下,党员甲被选中的概率为.
故选:C.
8. 已知函数若函数的图像上存在关于坐标原点对称的点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
存在两对称点,,则,即,故与有交点,先求得与相切时的斜率,进而求解即可
【详解】由题,设两对称点,,
则,所以,即与有交点,
设与的切点为,
则切线斜率为,
又有,所以,即,
所以当与有交点时,,
故选:B
【点睛】本题考查导数的几何意义的应用,考查图像的对称点问题,考查数形结合思想
二、多选题(本大题共3小题,每小题6分,共18分))
9. 等差数列的前项和为,则( )
A. B.
C. D. 当时,的最小值为16
【答案】AD
【解析】
【分析】设等差数列的公差为d,由,利用等差数列通项公式求出,由此利用等差数列通项公式和求和公式即可求解判断.
【详解】设等差数列的公差为d,
因为,所以,
即,
对于A,,故A正确;
对于B,,所以,故B错误;
对于C,,,所以,故C错误;
对于D,,
因为,所以当时,,即当时,的最小值为16,故D正确.
故选:AD.
10. 已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】
【分析】根据题意可构造函数利用导数判断其单调性可得,再构造函数,由导数可得其单调性可知,便可得出结论.
【详解】令,则,
当时,,所以在上单调递增,
所以,则,所以,可得,即B错误,C正确;
令,则在上恒成立,
所以在上单调递增,所以,
即,即,所以,可得,即A正确,D错误;
故选:AC
11. 琴生(Jensen,1859-1925)是丹麦的一位电讯工程师,他利用业余时间研究数学,其中流传至今的研究成果是以凹凸函数为基础的“琴生不等式”,表述如下:若函数的导函数存在导函数,记的导函数为,如果对,都有,则称在是“凸函数”,满足;如果对,都有,则称在是“凹函数”,满足,则下列说法正确的是( )
A. 若,有
B. 若,有
C. 若,则
D. 若,则
【答案】ACD
【解析】
【分析】求出并确定其正负,再由“琴生不等式”判断AB;由选项CD的信息构造函数,求出,再利用“琴生不等式”求解判断CD.
【详解】对于A,,,则在是“凸函数”,
,,A正确;
对于B,,,则在是“凹函数”,
,有,B错误;
对于C,令函数,,
函数在是“凹函数”, ,
因此,C正确;
对于D,令函数,,
在是“凸函数”, ,,
因此,D正确.
故选:ACD
【点睛】关键点点睛:根据给定的信息构造函数,再利用“琴生不等式”是求解选项CD的关键.
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 记为正项数列的前项积,且.数列的通项公式是____
【答案】
【解析】
【分析】根据前项积计算得出等比数列,计算求解通项即可.
【详解】由可得,,即,
又因为,
所以是首项为1,公比为2的等比数列,
所以;
故答案为:.
13. 若函数在取得极值,则函数的单调递减区间是____
【答案】和.
【解析】
【分析】先求出函数的导函数,由条件在取得极值算出的值,再利用导数性质求出函数的单调递减区间
【详解】已知,定义域为
则,
在取得极值,
,解得,
故,令,解得,令,解得或,
得,满足函数在取得极值,
则结合定义域可得函数的单调递减区间是和.
故答案为:和.
14. 已知函数,若在上有解,则的最小值___.
【答案】
【解析】
【分析】确定点在直线上,,设,求导得到导函数,确定单调区间计算最值得到答案.
【详解】设函数在上的零点为,则,
所以点在直线上.
设为坐标原点,则,其最小值就是到直线的距离的平方,
所以,
设,则,
当时,,函数单调递减;
当时,,函数单调递增;
所以,,所以的最小值为.
故答案为:
【点睛】关键点睛:本题考查了利用导数求最值,零点问题,意在考查学生的计算能力,转化能力和综合应用能力,其中将转化为点到直线的距离的平方,再利用导数求最值是解题的关键.
四、解答题(本大题共5小题,共77分)
15. 某大学开了一家室内滑雪场.经过6个季度的经营,统计该滑雪场的季利润数据如下:
第个季度
1
2
3
4
5
6
季利润(万元)
2.2
3.6
4.3
4.9
5.3
5.5
设,,根据上面的数据得到的一些统计量如下:
4.3
0.5
101.4
14.1
1.8
(1)用方程拟合该滑雪场的季利润与季度的关系,根据所给数据求出方程;
(2)利用(1)中得到的方程预测该室内滑雪场从第几个季度开始季利润超过6.5万元;
附:线性回归方程中,,.参考数据:
【答案】(1);
(2)第12个.
【解析】
【分析】(1)根据最小二乘法可得,进而即得;
(2)由,解不等式进而即得.
【小问1详解】
由,先求y关于u的线性回归方程,
由已知数据得,
故,
所以y关于u的回归方程为,
故y关于x的回归方程为;
【小问2详解】
令,得,
所以,
故预测从第12个季度开始季利润超过6.5万元;
16. 在贯彻中共中央、国务院关于精准扶贫政策的过程中,某单位在某市定点帮扶某村户贫困户.为了做到精准帮扶,工作组对这户村民的年收入情况、危旧房情况、患病情况等进行调查,并把调查结果转化为各户的贫困指标.将指标按照,,,,分成五组,得到如图所示的频率分布直方图.规定若,则认定该户为“绝对贫困户”,否则认定该户为“相对贫困户”;当时,认定该户为“亟待帮住户”.工作组又对这户家庭的受教育水平进行评测,家庭受教育水平记为“良好”与“不好”两种.
(1)完成下面的列联表,并判断是否有的把握认为绝对贫困户数与受教育水平不好有关:
受教育水平良好
受教育水平不好
总计
绝对贫困户
相对贫困户
总计
(2)上级部门为了调查这个村的特困户分布情况,在贫困指标处于的贫困户中,随机选取两户,用表示所选两户中“亟待帮助户”的户数,求的分布列和数学期望.
附:,其中.
【答案】(1)列联表见解析,有;(2)分布列见解析,.
【解析】
【分析】
(1)根据题意填写列联表,计算,对照临界值得出结论;
(2)根据题意可得贫困指标在的贫困户共有(户),“亟待帮助户”共有(户),
则的可能值为,,,列出分布列,计算期望值即可.
【详解】(1)由题意可知,绝对贫困户有(户),可得出如列联表:
受教育水平
良好
受教育水平
不好
总计
绝对贫困户
相对贫困户
总计
.
故有的把握认为绝对贫困户数与受教育水平不好有关.
(2)贫困指标在的贫困户共有(户),
“亟待帮助户”共有(户),
依题意的可能值为,,,
,,
,
则的分布列为
故.
【点睛】本题考查了列联表与独立性检验应用问题,也考查离散型随机变量的分布列和期望,属于中档题.
17. 已知数列的前项和为,且
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列满足,求数列的通项公式;
(3)在(2)的条件下,设,问是否存在实数使得数列是单调递增数列?若存在,求出的取值范围;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,
【解析】
【分析】(1)由与关系得到数列递推式,利用等比数列定义判断并求出其通项公式即得;
(2)由数列递推式构造两方程,相减即可求得通项,检验首项即得;
(3)根据数列为递增数列,得到对任意恒成立,化简得对任意恒成立,即,再由解得,综合即可求得参数范围.
【小问1详解】
由,,两式相减,可得,
即得,又,得,,
故数列为等比数列,且首项为2,公比为,
所以.
【小问2详解】
由(1)知.
则①,可得,
当时,②,
由①-②:可得,
故得,显然不满足此式,
故.
【小问3详解】
因为,
时,则.
因为数列递增,则对任意恒成立
由,化简得,
即对任意恒成立,故
又因为,则,解得.
综上,的取值范围为.
18. 为了避免就餐聚集和减少排队时间,某校开学后,食堂从开学第一天起,每餐只推出即点即取的米饭套餐、面食套餐和西餐套餐三种选择.已知某同学开学第一天选择的是米饭套餐,从第二天起,每天中午会在食堂随机选择与前一天不一样的两种套餐中的一种,如此往复.
(1)求该同学第4天中午选择米饭套餐的概率;
(2)记该同学第天选择米饭套餐的概率为;
①求;
②当时,恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)①;②
【解析】
【分析】(1)根据古典概型计算公式可得结果;
(2)①利用全概率公式计算可得,再由等比数列定义计算可得;②结合通项公式以及数列单调性可得,即求得的取值范围.
【小问1详解】
设为“第4天中午选择米饭套餐”,
根据每天与前一天选择不一样的套餐,且第一天选择米饭套餐,接下来的三天中每天都只有两种选择,
因此样本空间包含个样本点,
若第一天选择米饭套餐,第4天选择米饭套餐,则第二天有两种选择,第三天的和前后两天都不能相同,仅有一种选择,
即事件中包含个样本点,
所以,
所以第4天中午选择米饭套餐的概率
【小问2详解】
①设为“第天选择米饭套餐”,为“第天选择面食套餐”,为“第天选择西餐套餐”
根据题意,,,,
由全概率公式得:
,
∴,
因为
∴
因此,因为,
所以是以为首项,为公比的等比数列.
所以
②由①可得,
当为大于1的奇数时,
当为正偶数时,
因此,当时,,所以.
19. 17世纪,牛顿在《流数法与无穷级数》一书中,给出了代数方程的一种数值解法:如图所示,我们想要找到的根,即点的横坐标,则可以先在点附近取一个初始值,比如横坐标为处,然后在以为横坐标的点处作一条切线,并求出该切线与轴的交点,此时,我们会发现比初始值更接近点.如果重复这个过程,不断绘制切线并计算其与轴的交点,依次迭代下去,我们将得到,根据给定的精确度,直到求得满足精度的近似解为止.这就是牛顿迭代法(切线法)的原理.已知,取.
(1)根据牛顿迭代法,求;
(2)求与的关系式;
(3)牛顿迭代法中蕴含了“以直代曲”的数学思想,直线常常取曲线的切线或割线.若,求证:.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)求得在处的切线方程,计算切线与轴交点的横坐标即可求得;
(2)求出函数在处的切线方程,再求出切线与轴交点的横坐标即可得与的关系式;
(3)根据题意求出函数在处的切线方程为,即证明可得出结论.
【小问1详解】
,,,
当时,,,
因此切线,
当时,可得;
【小问2详解】
当切点为时切线方程为:.
当时,可得:
,
即;
【小问3详解】
证明:由(1)知,函数在处的切线方程为.
①先证:当的图象恒在切线的上方,
即当时,,即.
令,则,
易知,令,
可得,易知,
在单调递减,在单调递增,
又,,,
存在使得,
在单调递增,在单调递减,在单调递增.
又,
当时,,即,即.
②下证:.
即,即.
令,
则,则在单调递减,在单调递增,
又,
显然当时,恒成立,即恒成立,
由①②可得.
【点睛】关键点点睛:本题关键在于利用牛顿迭代法中蕴含的“以直代曲”的数学思想,求出函数在处的切线方程,分别证明在切线的两侧即可得出结论.
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资阳中学高2023级第四学期6月月考测试
数 学 试 题
一、单选题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)
1. 数列,,,,的一个通项公式为( )
A. B. C. D.
2. 已知随机变量, 且 ,则下列说法错误是( )
A. B. C. D.
3. 下列说法中正确的是( )
A. 一组数据10,11,11,12,13,14,16,18,20,22的第60百分位数为14
B. 在线性回归方程中,当变量每增加一个单位时,平均减少0.5个单位
C 若随机变量服从正态分布,且,则
D. 若随机变量,满足,则,
4. 函数的图象如图,则函数的单调增区间是( )
A. B.
C. D.
5. 设,则的值为( )
A. B. C. D.
6. 若,则( )
A. B.
C. D.
7. 某单位选出3名党员和5名民主党派人士,并从中随机选取4人组成代表队参赛.在代表队中既有党员又有民主党派人士的条件下,党员甲被选中的概率为( )
A. B. C. D.
8. 已知函数若函数的图像上存在关于坐标原点对称的点,则实数的取值范围是( )
A B. C. D.
二、多选题(本大题共3小题,每小题6分,共18分))
9. 等差数列的前项和为,则( )
A B.
C. D. 当时,的最小值为16
10. 已知,,,则( )
A. B. C. D.
11. 琴生(Jensen,1859-1925)是丹麦的一位电讯工程师,他利用业余时间研究数学,其中流传至今的研究成果是以凹凸函数为基础的“琴生不等式”,表述如下:若函数的导函数存在导函数,记的导函数为,如果对,都有,则称在是“凸函数”,满足;如果对,都有,则称在是“凹函数”,满足,则下列说法正确的是( )
A. 若,有
B. 若,有
C. 若,则
D. 若,则
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 记为正项数列的前项积,且.数列的通项公式是____
13. 若函数在取得极值,则函数的单调递减区间是____
14. 已知函数,若在上有解,则的最小值___.
四、解答题(本大题共5小题,共77分)
15. 某大学开了一家室内滑雪场.经过6个季度的经营,统计该滑雪场的季利润数据如下:
第个季度
1
2
3
4
5
6
季利润(万元)
2.2
3.6
4.3
4.9
5.3
5.5
设,,根据上面的数据得到的一些统计量如下:
4.3
0.5
101.4
14.1
1.8
(1)用方程拟合该滑雪场的季利润与季度的关系,根据所给数据求出方程;
(2)利用(1)中得到的方程预测该室内滑雪场从第几个季度开始季利润超过6.5万元;
附:线性回归方程中,,.参考数据:
16. 在贯彻中共中央、国务院关于精准扶贫政策的过程中,某单位在某市定点帮扶某村户贫困户.为了做到精准帮扶,工作组对这户村民的年收入情况、危旧房情况、患病情况等进行调查,并把调查结果转化为各户的贫困指标.将指标按照,,,,分成五组,得到如图所示的频率分布直方图.规定若,则认定该户为“绝对贫困户”,否则认定该户为“相对贫困户”;当时,认定该户为“亟待帮住户”.工作组又对这户家庭的受教育水平进行评测,家庭受教育水平记为“良好”与“不好”两种.
(1)完成下面的列联表,并判断是否有的把握认为绝对贫困户数与受教育水平不好有关:
受教育水平良好
受教育水平不好
总计
绝对贫困户
相对贫困户
总计
(2)上级部门为了调查这个村的特困户分布情况,在贫困指标处于的贫困户中,随机选取两户,用表示所选两户中“亟待帮助户”的户数,求的分布列和数学期望.
附:,其中.
17. 已知数列的前项和为,且
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列满足,求数列的通项公式;
(3)在(2)的条件下,设,问是否存在实数使得数列是单调递增数列?若存在,求出的取值范围;若不存在,请说明理由.
18. 为了避免就餐聚集和减少排队时间,某校开学后,食堂从开学第一天起,每餐只推出即点即取的米饭套餐、面食套餐和西餐套餐三种选择.已知某同学开学第一天选择的是米饭套餐,从第二天起,每天中午会在食堂随机选择与前一天不一样的两种套餐中的一种,如此往复.
(1)求该同学第4天中午选择米饭套餐的概率;
(2)记该同学第天选择米饭套餐的概率为;
①求;
②当时,恒成立,求取值范围.
19. 17世纪,牛顿在《流数法与无穷级数》一书中,给出了代数方程的一种数值解法:如图所示,我们想要找到的根,即点的横坐标,则可以先在点附近取一个初始值,比如横坐标为处,然后在以为横坐标的点处作一条切线,并求出该切线与轴的交点,此时,我们会发现比初始值更接近点.如果重复这个过程,不断绘制切线并计算其与轴的交点,依次迭代下去,我们将得到,根据给定的精确度,直到求得满足精度的近似解为止.这就是牛顿迭代法(切线法)的原理.已知,取.
(1)根据牛顿迭代法,求;
(2)求与的关系式;
(3)牛顿迭代法中蕴含了“以直代曲”的数学思想,直线常常取曲线的切线或割线.若,求证:.
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