内容正文:
静海六中2024—2025学年度第二学期第三次质量监测
高二年级数学试卷
一、选择题(每题5分,共60分)
1. 已知全集,集合,,那么集合( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】解不等式求出集合,根据交集的定义即可.
【详解】由题意可知,,
,
所以.
故选:B.
2. 已知函数,则( )
A. 1 B. C. 2 D.
【答案】D
【解析】
【分析】其中为常数,求出函数的导函数,代入求解,从而可以求解.
【详解】由于函数,则其导函数为:,
代入,可得:,解得:,所以,
所以.
故选:D
3. 已知,函数在到之间的平均变化率为,在到的平均变化为,则与的大小关系是( )
A. B. C. D. 不确定
【答案】B
【解析】
【分析】根据平均变换率的公式先计算,利用作差法比较大小即可.
【详解】由题意有,,
所以,
故选:B.
4. 命题为真命题的一个充分不必要条件是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】求出命题为真命题时a的值,再结合充分不必要条件的定义即可得解.
【详解】若命题“”为真命题,
则,恒成立.
令,则函数在上单调递增,所以在当时,取得最大值4,
可得,
所以各选项中只有是的真子集,
即是“”为真命题的一个充分不必要条件.
故选:B
5. 函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据函数的奇偶性可排除C;根据的符号可排除A;利用导数说明不是函数的极值点,即可排除D.
【详解】函数的定义域为,
因为,
所以函数为偶函数,故排除C;
因为,故排除A;
当时,,则,
因为,所以不是函数的极值点,故排除D.
故选:B.
6. 甲辰龙年春节哈尔滨火爆出圈,成为春节假期旅游城市中的“顶流”.甲、乙等6名网红主播在哈尔滨的中央大街、冰雪大世界、圣索菲亚教堂、音乐长廊4个景点中选择一个打卡游玩,若每个景点至少有一个主播去打卡游玩,每位主播都会选择一个景点打卡游玩,且甲、乙各单独1人去某一个景点打卡游玩,则不同游玩方法有( )
A. 96种 B. 132种 C. 168种 D. 204种
【答案】C
【解析】
【分析】对其余位主播分两种情况讨论,按照先分组、再分配的方法计算可得.
【详解】依题意其余位主播有两种情况:
①位主播去一个景点,位主播去另外一个景点;②分别都是位主播去一个景点;
所以不同游玩方法(种).
故选:C
7. 下列结论中,正确的选项个数是( )
(1)对具有线性相关关系的变量x、y,且回归方程为,若样本点的中心为,则实数m的值是
(2)若随机变量,,则
(3)若随机变量,,满足,则,
(4)根据分类变量X与Y成对样本数据,计算得到,依据小概率值的独立性检验,可判断X与Y有关联,此推断犯错误的概率不大于0.001
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
【答案】B
【解析】
【分析】(1)运用回归方程性质,样本点中心在回归直线上,利用此性质列方程求解参数;
(2)运用正态分布特点,正态曲线有对称轴,对称区间概率相等,据此计算概率;
(3)运用随机变量期望和方差的运算性质,根据公式计算随机变量线性变换后的期望和方差;
(4)运用独立性检验知识,通过比较值与临界值判断两个变量是否有关联。
【详解】(1)已知回归方程,样本点的中心一定在回归直线上,
将样本点中心代入回归方程可得:,
解得:;
(2)因为随机变量,所以正态曲线关于对称
与关于对称,所以
那么;
(3)根据期望与方差的性质,(为常数)
可得:,;
(4)因为,所以不能判断与有关系.
总上所述:(1)、(2)正确,
故选:B
8. 已知,若对任意两个不等的正实数,,都有恒成立,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
根据条件可变形为,构造函数,利用其为增函数即可求解.
【详解】根据可知,
令
由知为增函数,
所以恒成立,
分离参数得,
而当时,在时有最大值为,
故.
故选:D
【点睛】关键点点睛:本题由条件恒成立,转化为恒成立是解题的关键,再根据此式知函数为增函数,考查了推理分析能力,属于中档题.
9. 设函数在区间单调递减,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用指数型复合函数单调性,判断列式计算作答.
【详解】函数在上单调递减,函数在R上单调递增,
因此函数的单调递减区间是,而函数在区间单调递减,
则,即,解得,所以a的取值范围是.
故选:D
10. 已知函数,若在上恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】分析可知,利用导数求出函数在上的最大值,可得出关于实数的不等式,解之即可.
【详解】因为,则,其中,
令,解得,令,解得.
所以在上单调递减,在上单调递增,
因为,,所以,,
因为在上恒成立,所以,,解得.
故选:B.
11. 数学活动小组由12名同学组成,现将12名同学平均分成四组分别研究四个不同课题,且每组只研究一个课题,并要求每组选出一名组长,则不同的分配方案的种数为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】将这12名同学平均分成四组分别研究四个不同课题,且每组只研究一个课题
只需每个课题依次选三个人即可,共有中选法,最后选一名组长各有3种,
故不同的分配方案为:,
故选A.
12. 已知为上偶函数,且对时,都有成立,若则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先由函数的奇偶性把转化到同一区间,再利用单调性比较即可.
【详解】因为,又为上偶函数,所以,
所以,
又,,
因为对时,都有成立,
设,因为,,
即自变量小时函数值大,所以为减函数,
所以即,
故选:B.
二、填空题(每题5分,共30分)
13. 已知的定义域为,函数的定义域为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意列不等式组求函数的定义域.
【详解】要使函数有意义,须有:
,所以或.
所以所求函数的定义域为:.
故答案为:
14. 已知为正数,的展开式中各项系数的和为1,则常数项为___________.
【答案】60
【解析】
【分析】先利用已知条件求出参数,再展开式的通项公式找出常数项,然后用公式计算即可.
【详解】因为的展开式中各项系数的和为1,且为正数,
所以,则,
故的展开式的通项为,
令,解得,
所以的展开式中常数项为,
故答案为:60.
15. 若函数在上单调递增,则实数的最大值为______.
【答案】1
【解析】
【分析】求出函数的导数,利用给定的单调区间及单调性列出不等式,分离参数求解即可.
【详解】函数,求导得,
由在上单调递增,得,且对恒成立,
则对恒成立,而,恒成立,于是,
当时,,,则,
令,求导得,函数在上单调递增,
则,因此当时,对恒成立,
所以实数的最大值为.
故答案为:
16. 已知正数x,实数y满足,则的取值范围为______.
【答案】
【解析】
【分析】先应用消元法化简,再应用基本不等式计算求解即可.
【详解】因为正数x,实数y满足,则,
则,
当且仅当即时,取最小值,
所以的取值范围为.
故答案为:.
17. 学习于才干信仰,犹如运动于健康体魄,持之已久、行之愈远愈受益.为实现中华民族伟大复兴,全国各行各业掀起了“学习强国”的高潮.某老师很喜欢“学习强国”中“挑战答题”模块,他记录了自己连续七天每天一次最多答对的题数如下表:
天数x
1
2
3
4
5
6
7
一次最多答对题数y
12
15
16
18
21
24
27
参考数据:,,,,,
相关系数
由表中数据可知该老师每天一次最多答对题数y与天数x之间是______相关(填“正”或“负”),其相关系数______(结果保留两位小数)
【答案】 ①. 正 ②. 0.99
【解析】
【分析】根据正相关和负相关的定义即可得出结论;根据相关系数公式求相关系数即可.
【详解】由表中数据得随的增大而增大,
所以该老师每天一次最多答对题数y与天数x之间是正相关,
.
故答案为:正;.
18. 盒子里装有同样大小的4个白球和3个黑球,甲先从中取2球(不放回),之后乙再从盒子中取1个球.(1)则甲所取的2个球为同色球的概率为____________;(2)设事件为“甲所取的2个球为同色球”,事件为“乙所取的球与甲所取的球不同色”,则在事件发生的条件下,求事件发生的概率____________.
【答案】 ①. ; ②. .
【解析】
【分析】(1)利用超几何分布求概率即可;
(2)利用条件概公式求解即可.
【详解】解:(1)设事件A为“甲所取的2个球为同色球”
所以.
(2),.
故答案为:;.
三、解答题(每题15分,共60分)
19. “马街书会”是流行于河南省宝丰县的传统民俗活动,为国家级非物质文化遗产之一.每年农历正月十三来自省内外的说书艺人负鼓携琴,汇集于此,说书亮艺,河南坠子、道情、曲子、琴书等曲种应有尽有,规模壮观.为了解人们对该活动的喜爱程度,现随机抽取200人进行调查统计,得到如下列联表:
不喜爱
喜爱
合计
男性
90
120
女性
25
合计
200
附:,其中.
0.1
0.05
0.01
0.005
0.001
2.706
3.841
6.635
7.879
10.828
(1)完成列联表,并依据小概率值的独立性检验,能否认为性别与对该活动的喜爱程度有关联?
(2)为宣传曲艺文化知识,当地文化局在书会上组织了戏曲知识竞赛活动.活动规定从8道备选题中随机抽取4道题进行作答.假设在8道备选题中,戏迷甲正确完成每道题的概率都是,且每道题正确完成与否互不影响;戏迷乙只能正确完成其中的6道题.
①求戏迷甲至少正确完成其中3道题的概率;
②设随机变量表示戏迷乙正确完成题的个数,求的分布列及数学期望.
【答案】(1)列联表如下:
不喜爱
喜爱
合计
男性
30
90
120
女性
25
55
80
合计
55
145
200
性别与对活动的喜爱程度无关. (2)①概率为;
②的分布列为;
X
2
3
4
P
数学期望
【解析】
【分析】(1)计算出卡方,与2.706比较后得到结论;
(2)①利用二项分布求概率公式求出概率;②得到的可能取值及对应的概率,得到分布列,求出数学期望.
【小问1详解】
补全的列联表如下:
不喜爱
喜爱
合计
男性
30
90
120
女性
25
55
80
合计
55
145
200
根据表中数据,计算得到,
根据小概率值的独立性检验,没有充分证据推断不成立,
因此我们可以认为成立,即认为对该场活动的喜爱程度与性别无关.
【小问2详解】
①记“戏迷甲至少正确完成其中3道题”为事件A,则
.
②的可能取值为,
,
,
的分布列为;
X
2
3
4
P
数学期望.
20. 射手每次射击击中目标的概率是,且各次射击的结果互不影响.
(1)假设这名射手射击5次,求恰有2次击中目标的概率;
(2)假设这名射手射击5次,求有3次连续击中目标,另外2次未击中目标的概率;
(3)假设这名射手射击3次,每次射击击中目标得1分,未击中目标得0分,在3次射击中,若有2次连续击中,而另外1次未击中,则额外加1分,若3次全击中,则额外加3分,记为射手射击3次后的总分数,求的分布列及期望.
【答案】(1)
(2)
(3)分布列是
0
1
2
3
6
P
数学期望为
【解析】
【分析】(1)设为射手在5次射击中击中目标的次数,则由题可知.根据二项分布的概率公式即可求解;
(2)设“第次射击击中目标”为事件,“射手在5次射击中,有3次连续击中目标,另外2次未击中目标”为事件,则,根据独立事件的概率乘法公式即可求解;
(3)由题意可知,的所有可能取值为0,1,2,3,6,分别计算各概率,即可列出的分布列,根据随机变量的数学期望公式即可求解期望.
【小问1详解】
设为射手在5次射击中击中目标的次数,则由题可知.
根据二项分布的概率公式可知:在5次射击中,恰有2次击中目标的概率为.
【小问2详解】
设“第次射击击中目标”为事件,
“射手在5次射击中,有3次连续击中目标,另外2次未击中目标”为事件,则
.
【小问3详解】
由题意可知,的所有可能取值为0,1,2,3,6.
,
,
,
,
.
∴的分布列是
0
1
2
3
6
P
∴.
21. 已知函数,.
(1)若曲线在点处的切线斜率为4,求a的值;
(2)讨论函数的单调性;
(3)已知的导函数在区间上存在零点,求证:当时,.
【答案】(1)
(2)
当时,在上单调递减,在上单调递增;
当时,在,上单调递增,在上单调递减;
当时,在上单调递增;
当时,在,上单调递增,在上单调递减;
(3)
证明:由(2)知:若在区间上存在零点,则,解得.
且在上单调递增,在上单调递减,
则,
构建,,则,
令,则当时恒成立,
故在上单调递减,则,
即当时恒成立,
则在上单调递减,则,
故.
【解析】
【分析】(1)由可求得;
(2)求出导函数,分类讨论确定和的解得单调区间;
(3)根据(2)的求解,先确定的导函数在区间上存在零点时的范围,确定单调性后得的最小值,引入新函数后,由导数得新函数的最小值,从而证得结论.
【小问1详解】
,
则,
由题意可得,解得;
【小问2详解】
由(1)可得:,
当时,则恒成立,
令,解得;令,解得;
故在上单调递减,在上单调递增;
当时,令,解得或,
①当,即时,令,解得或;
令,解得;
故在,上单调递增,在上单调递减;
②当,即时,则在定义域内恒成立,
故在上单调递增;
③当,即时,令,解得或;
令,解得;
故在,上单调递增,在上单调递减;
综上所述:当时,在上单调递减,在上单调递增;
当时,在,上单调递增,在上单调递减;
当时,在上单调递增;
当时,在,上单调递增,在上单调递减;
【小问3详解】
略
【点睛】方法点睛:求单调区间的方法,求出导函数,然后解不等式得增区间,得减区间,题中不等式的证明可以在利用导数的基础上求得函数的最小值,由于此最小值中含有参数,以此参数为自变量得一新函数,再利用导数求得其极值、最值,从而可证明结论成立.
22. 已知函数,(e为自然对数的底数),.
(1)若时,求函数的极值;
(2)若恒成立,求实数m的值;
(3)若直线是曲线的一条切线.求证:对任意实数,都有.
【答案】(1)的极小值为,无极大值
(2)1 (3)
设直线与曲线相切于点,
因为,所以切线的斜率为,
所以切线方程为,
即,
所以解得,
所以,则
令,得,当时,;
当时,.
所以在区间内单调递减,在区间内单调递增.
所以,即.
所以,
所以
.
【解析】
【分析】(1)求出导函数,确定单调性后可得极值;
(2)不等式转化为恒成立,利用导数求得的最小值,则最小值大于或等于0求得参数的值;
(3)由导数的几何意义求得值,再利用导数证明恒成立,即.从而有,化简后利用刚才所得不等式可得证.
【小问1详解】
当时,,则.
令,得,
当时,,当时,,
所以的单调递减区间为,单调递增区间为.
所以的极小值为,无极大值.
【小问2详解】
若恒成立,即恒成立,
即恒成立,
设,则,
当时,恒成立,所以是上的增函数
注意到,所以时,,不合题意:
当时,若,则,若,则,
所以是上的减函数,是上的增函数,
故只需,
令.
则,
当时,,若时,,
所以是上的减函数,是上的增函数,
故,当且仅当时取等号,
所以时,即,从而.
【小问3详解】
略
【点睛】方法点睛:不等式恒成立求参数值或范围的方法,不等式恒成立,一种方法利用导数求得,然后由转化为关于参数的不等式,从而求得参数范围或值,另一种方法是分离参数,化不等式不,由导数求的最大值,然后解不等式可得.
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静海六中2024—2025学年度第二学期第三次质量监测
高二年级数学试卷
一、选择题(每题5分,共60分)
1. 已知全集,集合,,那么集合( )
A. B. C. D.
2. 已知函数,则( )
A. 1 B. C. 2 D.
3. 已知,函数在到之间的平均变化率为,在到的平均变化为,则与的大小关系是( )
A. B. C. D. 不确定
4. 命题为真命题的一个充分不必要条件是( )
A. B.
C. D.
5. 函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
6. 甲辰龙年春节哈尔滨火爆出圈,成为春节假期旅游城市中的“顶流”.甲、乙等6名网红主播在哈尔滨的中央大街、冰雪大世界、圣索菲亚教堂、音乐长廊4个景点中选择一个打卡游玩,若每个景点至少有一个主播去打卡游玩,每位主播都会选择一个景点打卡游玩,且甲、乙各单独1人去某一个景点打卡游玩,则不同游玩方法有( )
A. 96种 B. 132种 C. 168种 D. 204种
7. 下列结论中,正确的选项个数是( )
(1)对具有线性相关关系的变量x、y,且回归方程为,若样本点的中心为,则实数m的值是
(2)若随机变量,,则
(3)若随机变量,,满足,则,
(4)根据分类变量X与Y成对样本数据,计算得到,依据小概率值的独立性检验,可判断X与Y有关联,此推断犯错误的概率不大于0.001
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
8. 已知,若对任意两个不等的正实数,,都有恒成立,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
9. 设函数在区间单调递减,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
10. 已知函数,若在上恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
11. 数学活动小组由12名同学组成,现将12名同学平均分成四组分别研究四个不同课题,且每组只研究一个课题,并要求每组选出一名组长,则不同的分配方案的种数为
A. B. C. D.
12. 已知为上偶函数,且对时,都有成立,若则( )
A. B. C. D.
二、填空题(每题5分,共30分)
13. 已知的定义域为,函数的定义域为______.
14. 已知为正数,的展开式中各项系数的和为1,则常数项为___________.
15. 若函数在上单调递增,则实数的最大值为______.
16. 已知正数x,实数y满足,则的取值范围为______.
17. 学习于才干信仰,犹如运动于健康体魄,持之已久、行之愈远愈受益.为实现中华民族伟大复兴,全国各行各业掀起了“学习强国”的高潮.某老师很喜欢“学习强国”中“挑战答题”模块,他记录了自己连续七天每天一次最多答对的题数如下表:
天数x
1
2
3
4
5
6
7
一次最多答对题数y
12
15
16
18
21
24
27
参考数据:,,,,,
相关系数
由表中数据可知该老师每天一次最多答对题数y与天数x之间是______相关(填“正”或“负”),其相关系数______(结果保留两位小数)
18. 盒子里装有同样大小的4个白球和3个黑球,甲先从中取2球(不放回),之后乙再从盒子中取1个球.(1)则甲所取的2个球为同色球的概率为____________;(2)设事件为“甲所取的2个球为同色球”,事件为“乙所取的球与甲所取的球不同色”,则在事件发生的条件下,求事件发生的概率____________.
三、解答题(每题15分,共60分)
19. “马街书会”是流行于河南省宝丰县的传统民俗活动,为国家级非物质文化遗产之一.每年农历正月十三来自省内外的说书艺人负鼓携琴,汇集于此,说书亮艺,河南坠子、道情、曲子、琴书等曲种应有尽有,规模壮观.为了解人们对该活动的喜爱程度,现随机抽取200人进行调查统计,得到如下列联表:
不喜爱
喜爱
合计
男性
90
120
女性
25
合计
200
附:,其中.
0.1
0.05
0.01
0.005
0.001
2.706
3.841
6.635
7.879
10.828
(1)完成列联表,并依据小概率值的独立性检验,能否认为性别与对该活动的喜爱程度有关联?
(2)为宣传曲艺文化知识,当地文化局在书会上组织了戏曲知识竞赛活动.活动规定从8道备选题中随机抽取4道题进行作答.假设在8道备选题中,戏迷甲正确完成每道题的概率都是,且每道题正确完成与否互不影响;戏迷乙只能正确完成其中的6道题.
①求戏迷甲至少正确完成其中3道题的概率;
②设随机变量表示戏迷乙正确完成题的个数,求的分布列及数学期望.
20. 射手每次射击击中目标的概率是,且各次射击的结果互不影响.
(1)假设这名射手射击5次,求恰有2次击中目标的概率;
(2)假设这名射手射击5次,求有3次连续击中目标,另外2次未击中目标的概率;
(3)假设这名射手射击3次,每次射击击中目标得1分,未击中目标得0分,在3次射击中,若有2次连续击中,而另外1次未击中,则额外加1分,若3次全击中,则额外加3分,记为射手射击3次后的总分数,求的分布列及期望.
21. 已知函数,.
(1)若曲线在点处的切线斜率为4,求a的值;
(2)讨论函数的单调性;
(3)已知的导函数在区间上存在零点,求证:当时,.
22. 已知函数,(e为自然对数的底数),.
(1)若时,求函数的极值;
(2)若恒成立,求实数m的值;
(3)若直线是曲线的一条切线.求证:对任意实数,都有.
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