内容正文:
高二数学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分.满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚.
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.
4.本卷命题范围:湘教版选择性必修第二册,集合与常用逻辑用语,不等式,函数的概念与性质.
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. 已知全集,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意可得集合,再结合集合间的补集和交集运算求解即可.
【详解】因为,,
且全集,可得,
所以.
故选:C.
2. 若随机变量服从两点分布,且,则( )
A. 0.24 B. 2.4 C. 0.28 D. 2.8
【答案】A
【解析】
【分析】根据两点分布的性质结合方差定义计算求解.
【详解】设,
所以,
所以,
所以.
故选:A.
3. 若函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】求导可得,结合导数的定义运算求解即可.
【详解】因为,则,
所以.
故选:C.
4. 已知,,则是的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】
【分析】根据充分必要条件对应集合中的包含关系,解出不等式,判断解集的关系,判断结果.
【详解】已知,解得,
已知,化简得,解得,
可知,即不能推导,可以推出,
所以是的必要不充分条件.
故选:B.
5. 已知经过点的平面的一个法向量为,则点到平面的距离为()
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据空间向量中点到平面的距离公式求解即可.
【详解】,
,又,
点到平面的距离为,
故选:B
6. 已知函数在上恰有一个极值点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】求导,利用导数分析的单调性和极值点,结合题意列式求解即可.
【详解】由题意可知:的定义域为,则,
又因为,令,解得;令,解得;
可知函数在内单调递减,在内单调递增,
则有且仅有一个极值点,
若函数在上恰有一个极值点,
则,解得,
所以的取值范围是.
故选:B.
7. 已知奇函数的定义域为,当且,时,恒成立,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意结合奇函数性质可知函数在内单调递减,再根据奇函数性质以及单调性解不等式即可.
【详解】因为当且,时,恒成立,
则在内单调递减,
又因为函数为奇函数,可知在内单调递减,
所以函数在内单调递减,
若,则,
可得,即,解得,
所以不等式的解集为.
故选:C.
8. 已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】构建,,利用导数分别判断其单调性,结合单调性比较大小即可.
详解】构建,则,
可知函数在内单调递增,则,
令,可得,
即,所以;
构建,则,
可知函数在内单调递增,则,
令,可得,即,
可得,所以;
综上所述:.
故选:A.
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. 给出下列四个命题,其中是真命题的有()
A. 若点共面,则存在实数,使得
B. 若分别为平面的法向量,且,则
C. 若分别为平面的法向量,且,则
D. 若,则直线所成的角为
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于A,由共面向量定理可判断A;对于B,由题可知,进而由,可求出;对于C,由题可知,列等式组即可求解;对于D,根据空间角的向量求法求解即可.
【详解】对于A,根据共面向量定理可知A正确;
对于B,,,,解得,故B正确;
对于C,,,即,
,消去,并整理得,故C错误;
对于D,,,,
,
因为异面直线所成的角范围为,
所成的角为,故D正确,
故选:ABD
10. 下列命题正确的是( )
A. 若,则
B. 若,则
C. 若,,,则
D. 若,,,则
【答案】BCD
【解析】
【分析】对于A:举反例说明即可;对于BD:根据基本不等式运算求解即可;对于C:利用乘“1”法结合基本不等式运算求解即可.
【详解】对于选项A:若,取,但,故A错误;
对于选项B:若,则,
可得,当且仅当时,等号成立,故B正确;
对于选项C:若,,,
则,
当且仅当,即时,等号成立,故C正确;
对于选项D:若,,,
则,,,
可得,
当且仅当,即时,等号成立,故D正确;
故选:BCD.
11. 已知函数的定义域为,为偶函数,为奇函数,当时,,,则( )
A. 函数的一个周期为4
B. 函数是偶函数
C.
D. 不存在,使得在上单调递增
【答案】AC
【解析】
【分析】对于A:根据题意奇偶性的定义结合周期性的定义分析判断;对于B:整理可得,结合题意以及奇偶性定义分析判断即可;对于C:根据题意求,利用并项求和结合周期性求解;对于D:做出函数图象,结合图象分析判断即可.
【详解】对于选项A:因为为偶函数,则,
可得,
又因为为奇函数,则,
即,可得,
则,
所以函数的一个周期为4,故A正确;
对于选项B:由可得,
且,可得,
可知函数为奇函数,
显然不恒为0,所以函数不为偶函数,故B错误;
对于选项C:因为,,
且当时,,则,解得,
又因为,可知,
则,为偶数,
可得
,
所以,故C正确;
对于选项D:做出函数的部分图象,
结合图象可知在上单调递增,
所以存在,使得在上单调递增,故D错误;
故选:AC.
三、填空题:本题共小题,每小题分,共分.
12. 若函数的定义域为,则实数的取值范围是_____.
【答案】
【解析】
【分析】由题可得在上恒成立,利用数形结合思想列出不等式求解即得.
【详解】因函数的定义域为
则在内恒成立,
故需使,解得,
所以实数的取值范围是.
故答案为:.
13. 某市10000名学生的联考数学成绩服从正态分布,则成绩位于的人数大约是_____.(参考数据:若,则,)
【答案】
【解析】
【分析】根据正态分布的概率,再应用概率计算人数即可.
【详解】某市10000名学生联考数学成绩服从正态分布,
且
则成绩位于的人数大约是.
故答案为:.
14. 一个盒子中有4个球,分别标记为号,若每次取1个,有放回地取4次,记至少取出2次的球的个数为,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】由题可知的可能取值为,分别计算其概率,进而可得的分布列,进而求
【详解】由题可知
的可能取值为,总的选取可能数为种,
表示四次都取到不同的球,有种,;
表示有1个球至少取出了2次,包含三种情况:
①该球取出了2次.先从4次中选出2次取出该球,再从剩下的3个球中选出2个球,使其在剩下的2次中排列,故有种;
②该球取出了3次.先从4次中选出3次取出该球,再从剩下的3个球中选出1个球,使其放在剩下的1次,故有种;
③该球取出了4次,有1种;
又因为从4个球中选出1个球有种,故;
表示有2个球各自出现了2次,
先从4个球中选出2个球,有种,再从4次中选出2次取出同一个球,有种,剩下一个球的位置会随之确定,因此共有种,故,
所以的分布列为
0
1
2
所以,
故答案为:
四、解答题:本题共小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 某饮品店统计了一天营业时间(单位:小时)与饮品销量(单位:杯)的数据如下表:
营业时间
1
2
3
4
5
饮品销量
17
36
56
77
99
已知与线性相关.
(1)根据以上数据求饮品销量关于营业时间的回归直线方程;
(2)若平均一杯饮品的纯利润为5元,某日该饮品店计划早上9点开始营业,晚上9点结束营业,中间不休息,试预测当日饮品的总利润能否超过1000元?
参考公式:回归直线方程中,.
【答案】(1)
(2)可预测当日饮品的总利润能超过1000元.
【解析】
【分析】(1)根据公式求解即可;
(2)由题可知,求出此时的预测值及利润值,与1000比较即可.
【小问1详解】
,
,
,
,
,
,
.
【小问2详解】
由题可知该饮品店营业时间为12小时,即,
,
故当日饮品的总利润为,
可预测当日饮品的总利润能超过1000元.
16. 如图,在四棱锥中,底面是线段上一点,且.
(1)求证:平面;
(2)求平面与平面所成角的余弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)在上取点使得,可得四边形为平行四边形,再由线面平行的判定定理可得答案;
(2)以为原点,所在的直线分别为轴建立空间直角坐标系,求出平面、平面的一个法向量,由二面角的向量求法可得答案.
【小问1详解】
在上取点,使得,得,因,
所以,因为,所以,
又因为,,所以,
可得四边形为平行四边形,,
又因为平面,平面,
所以平面;
【小问2详解】
因为底面,,以为原点,
所在的直线分别为轴建立空间直角坐标系,
可得,
,
设为平面的一个法向量,则
,令,则,所以,
设为平面的一个法向量,则
,令,则,所以,
可得.
可得平面与平面所成角余弦值为.
17. 已知定义域都为的函数与满足:是奇函数,是偶函数,.
(1)求函数与解析式;
(2)若在上恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)根据奇偶函数的定义列方程组求解即可;
(2)换元令,可得原题意等价于在上恒成立,结合基本不等式运算求解即可.
【小问1详解】
因为,是奇函数,是偶函数,
则,可得,
联立方程,解得,.
【小问2详解】
因为,即,
又因为,令,则,
可得,整理可得,
原题意等价于在上恒成立,
又因为,当且仅当,即时,等号成立,
可得,即,
所以实数的取值范围为.
18. 盛夏来临,某棋牌室举办为期一周的“消夏”围棋活动,分为趣味赛和积分赛(每局比赛必须决出胜负),规则如下:前2天举办趣味赛,每天仅首局比赛可获得积分,获胜得1分,失败得0分;积分赛在后5天进行,每天只有前两局比赛可获得积分,首局获胜得2分,次局获胜得1分,失败得0分.小张这一周中每天至少参加两局围棋比赛,已知她每天第一局和第二局比赛获胜的概率分别为,,且各局比赛相互独立.
(1)已知趣味赛两天积分不为0的参赛选手可获得精美礼品一份,.
(i)求小张在趣味赛中获得精美礼品的概率;
(ii)在小张获得精美礼品的条件下,求小张2天趣味赛仅积1分的概率;
(2)设小张在后5天的积分赛中,恰有2天每天积分不低于1分的概率为,求的最大值.
【答案】(1);
(2)
【解析】
【分析】(1)(i)计算两天积分不为0的概率,利用对立事件求概率即可;
(ii)根据条件概率公式求概率即可;
(2)先确定每天积分不为0的概率,后5天中积分不低于1的天数,,根据二项分布得出,再利用导数分析单调性,根据单调性确定最值即可.
【小问1详解】
(i)设小张在趣味赛中获得精美礼品事件为,
则,
所以小张在趣味赛中获得精美礼品的概率为.
(ii)设小张2天趣味赛仅积1分事件为B,
则,所以,
在小张获得精美礼品的条件下,求小张2天趣味赛仅积1分的概率为.
【小问2详解】
设小张在后5天的积分赛中,一天中积分不低于1分事件为C,
则,
即在后5天中积分不低于1的天数,,
则,令,
则,
,
所以在单调递增,单调递减,
即,
所以当,即时,的最大值为.
19. 已知函数.
(1)若从0到的平均变化率为,求方程在上的解;
(2)求证:对任意实数;
(3)若对恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)证明见详解 (3)
【解析】
【分析】(1)根据平均变化率的定义,求出参数值,写出函数解析式,解出方程即可.
(2)根据不等式,构造两个函数,通过导函数求出两个函数的单调性,说明不等式恒成立.
(3)根据解恒成立问题的方法,构造函数,通过函数导数求出单调性,求出函数最值,根据函数最值说明不等式恒成立.
【小问1详解】
由,得,
所以,
令,得,又,所以,
所以方程在上的解为.
【小问2详解】
不妨设,则,
设,则,所以单调递减,
因为,所以,即,所以.
设,则,所以单调递增,
因为,所以,即,
所以.
综上所述,,即.
【小问3详解】
已知对恒成立.
设,
当时,由,得,
即,
设,则,且.
当时,设,
因为函数与在上均单调递减,所以在上单调递减,
又
所以,使得,
所以当时,单调递增;当时,单调递减.
又,故对任意的,
所以在上单调递增,.
所以当时,在上恒成立,即恒成立.
当时,,
令,则,
因为函数与在上单调递减,所以在上单调递减,
又,所以存在,使得,
所以当时,,所以在上单调递增,
又,
若,则存在,使得,
且时,,在上单调递减,
因此时,,即;
若,则时,,在上单调递减,
所以时,,即.
与对恒成立矛盾,所以不成立.
综上所述,,即实数的取值范围是.
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考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分.满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚.
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.
4.本卷命题范围:湘教版选择性必修第二册,集合与常用逻辑用语,不等式,函数的概念与性质.
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. 已知全集,,,则( )
A B. C. D.
2. 若随机变量服从两点分布,且,则( )
A. 0.24 B. 2.4 C. 0.28 D. 2.8
3. 若函数,则( )
A. B. C. D.
4. 已知,,则是的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
5. 已知经过点的平面的一个法向量为,则点到平面的距离为()
A. B. C. D.
6. 已知函数在上恰有一个极值点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
7. 已知奇函数的定义域为,当且,时,恒成立,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
8. 已知,,,则( )
A. B. C. 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. 给出下列四个命题,其中是真命题的有()
A. 若点共面,则存在实数,使得
B. 若分别为平面的法向量,且,则
C. 若分别为平面的法向量,且,则
D. 若,则直线所成的角为
10. 下列命题正确的是( )
A. 若,则
B. 若,则
C. 若,,,则
D. 若,,,则
11. 已知函数定义域为,为偶函数,为奇函数,当时,,,则( )
A. 函数的一个周期为4
B. 函数是偶函数
C.
D. 不存在,使得在上单调递增
三、填空题:本题共小题,每小题分,共分.
12. 若函数的定义域为,则实数的取值范围是_____.
13. 某市10000名学生的联考数学成绩服从正态分布,则成绩位于的人数大约是_____.(参考数据:若,则,)
14. 一个盒子中有4个球,分别标记为号,若每次取1个,有放回地取4次,记至少取出2次的球的个数为,则__________.
四、解答题:本题共小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 某饮品店统计了一天营业时间(单位:小时)与饮品销量(单位:杯)数据如下表:
营业时间
1
2
3
4
5
饮品销量
17
36
56
77
99
已知与线性相关.
(1)根据以上数据求饮品销量关于营业时间的回归直线方程;
(2)若平均一杯饮品的纯利润为5元,某日该饮品店计划早上9点开始营业,晚上9点结束营业,中间不休息,试预测当日饮品的总利润能否超过1000元?
参考公式:回归直线方程中,.
16. 如图,在四棱锥中,底面线段上一点,且.
(1)求证:平面;
(2)求平面与平面所成角的余弦值.
17. 已知定义域都为的函数与满足:是奇函数,是偶函数,.
(1)求函数与的解析式;
(2)若在上恒成立,求实数的取值范围.
18. 盛夏来临,某棋牌室举办为期一周的“消夏”围棋活动,分为趣味赛和积分赛(每局比赛必须决出胜负),规则如下:前2天举办趣味赛,每天仅首局比赛可获得积分,获胜得1分,失败得0分;积分赛在后5天进行,每天只有前两局比赛可获得积分,首局获胜得2分,次局获胜得1分,失败得0分.小张这一周中每天至少参加两局围棋比赛,已知她每天第一局和第二局比赛获胜的概率分别为,,且各局比赛相互独立.
(1)已知趣味赛两天积分不为0参赛选手可获得精美礼品一份,.
(i)求小张在趣味赛中获得精美礼品的概率;
(ii)在小张获得精美礼品的条件下,求小张2天趣味赛仅积1分的概率;
(2)设小张在后5天的积分赛中,恰有2天每天积分不低于1分的概率为,求的最大值.
19. 已知函数.
(1)若从0到的平均变化率为,求方程在上的解;
(2)求证:对任意实数;
(3)若对恒成立,求实数的取值范围.
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