内容正文:
华东师范大学第二附属中学
2025学年第二学期高二年级期中调研数学试卷
(考试时间120分钟 满分150分)
命题人:徐艺萌 审题人:王海霞
一、填空题(本大题共有12题,满分54分,第1-6题每题4分,第7-12题每题5分)考生应在答题纸的相应位置直接填写结果.
1. 函数在区间上的平均变化率为_____.
【答案】3
【解析】
【分析】根据平均变化率定义直接计算可得结果.
【详解】由题意可知函数在区间上的平均变化率为,
故答案为:3.
2. 已知,,则__________.
【答案】
【解析】
【详解】由乘法公式.
3. 曲线在处的切线方程为__________.
【答案】
【解析】
【分析】结合导数,利用切点和斜率求得切线方程.
【详解】由题可得,由于,,
所以曲线在处的切线方程为,即
4. 一个不透明的盒子中装有若干个红球和5个黑球,这些球除颜色外均相同.经多次摸球试验后发现,摸到黑球的频率稳定在0.25左右,则盒子中红球的个数约为______.
【答案】15
【解析】
【分析】根据频率与概率的关系得出概率,再据此即可列式求红球的个数.
【详解】设盒子中红球的个数为,
由摸到黑球的频率稳定在0.25左右知,摸到黑球的概率为0.25,
则,
解得,
即盒子中红球个数大约15个.
故答案为:15
5. 函数的驻点为__________.
【答案】或
【解析】
【分析】根据驻点的定义,即可求解.
【详解】由于,令,解得:或
所以函数的驻点为或
6. 随机变量的概率密度函数,设,则__________.
【答案】0.3##
【解析】
【分析】使用正态分布的概率计算求解.
【详解】由题意可知,则,
所以.
7. 在某次数学兴趣小组交流活动中,四名男生与三名女生坐成一排,则三名女生两两不相邻的概率为__________.
【答案】
【解析】
【分析】使用插空法求解.
【详解】三名女生两两不相邻的概率为:.
8. 某文艺团有10人,每人至少会唱歌或跳舞中的一种,其中7人会唱歌,4人会跳舞.从中选派两人,一人唱歌,另一人跳舞,则不同的安排方法共有__________种.
【答案】27
【解析】
【分析】按选派两人中有或没有既会唱歌又会跳舞的人分类计算.
【详解】由题意知,10人中有6人只会唱歌,3人只会跳舞,1人既会唱歌又会跳舞,
第一类:选派两人中没有既会唱歌又会跳舞的人:共有种,
第二类:选派两人中有既会唱歌又会跳舞的人:共有:种,
所以不同的安排方法共有种.
9. 现有两个罐子,1号罐子中装有3个红球、2个黑球,2号罐子中装有2个红球、3个黑球.现先从1号罐子中随机取出一个球放入2号罐子,再从2号罐子中取一个球,则从2号罐子中取出的球是红球的概率为___________.
【答案】
【解析】
【分析】设事件,由全概率公式求解即可.
【详解】设事件表示“从2号罐子中取出的球是红球”,
事件表示“从1号罐子中取出的球是红球”,
事件表示“从1号罐子中取出的球是黑球”,
,
则
.
故答案为:.
10. 已知 ,则_____.
【答案】
【解析】
【分析】对原方程两边求导,然后令求得表达式的值.
【详解】对等式两边求导,得,令,则.
【点睛】本小题主要考查二项式展开式,考查利用导数转化已知条件,考查赋值法,属于中档题.
11. 若函数有3个零点,则实数的取值范围为__________.
【答案】
【解析】
【详解】有三个零点有三个解有三个解,
令,,
令,得或, 的单调递增区间有,,
令,得,在上单调递减,故的大致图象为
要想使得有三个解,必有,所以的取值范围是.
12. 在n维空间中,以单位长度为边长的“立方体”的顶点坐标可表示为n维坐标,其中.定义:在n维空间中的两点与的曼哈顿距离为,若在6维空间“立方体”中任取两个不同的顶点,记随机变量X为所取两点间的曼哈顿距离,则______.
【答案】
【解析】
【分析】由离散型随机变量的分布列步骤,数学期望公式即可求解.
【详解】对于的随机变量,在坐标与中有k个坐标值不同,剩下个坐标相同,此时对应情况数有种,所以,
则X的分布列为:
X
1
2
…
6
P
…
所以,,
.
故答案为:.
二、选择题(本大题共有4题,满分18分.第13、14题每题4分,第15、16题每题5分)每题有且只有一个正确选项.考生应在答题纸的相应位置,将代表正确选项的小方格涂黑.
13. 已知事件A,B为随机事件,则“A,B为对立事件”是“A,B为互斥事件”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分又不必要条件
【答案】A
【解析】
【分析】根据定义分析:互斥事件:满足,即两事件不能同时发生,对立事件:满足且(样本空间),不仅互斥,还“非此即彼”。
【详解】充分性:若是对立事件,必然满足互斥,即“对立事件”可推出“互斥事件”,充分条件成立,
必要性:互斥事件未必是对立事件,即“互斥事件”推不出“对立事件”,必要条件不成立,
综上,“ A, B 为对立事件”是“ A, B 为互斥事件”的充分不必要条件.
故选: A.
14. 现有6本不同的书,分给甲、乙每人各2本,分给丙、丁每人各1本,分配方法数有( )种
A. 2160 B. 1080 C. 360 D. 180
【答案】D
【解析】
【详解】先给甲选2本书:从6本中选2本,方法数为 ,
再给乙从剩余4本中选2本,方法数为 ,
最后剩余2本分给丙、丁各1本,方法数为 ,
根据分步乘法计数原理,总分配方法数为.
15. 甲乙两人进行乒乓球比赛,现采用三局两胜制,规定每一局比赛都没有平局(必须分出胜负),且每一局甲赢的概率都是,随机变量表示最终的比赛局数,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】求出随机变量的所有取值,求出对应概率,再根据期望与方差公式计算即可.
【详解】由题意,可取,
,
,
则,
.
故选:D.
16. 已知函数的导函数为,,且在R上为严格增函数,关于下列两个命题的判断,说法正确的是( )
①“”是“”的充要条件;
②“对任意都有”是“在R上为严格增函数”的充要条件.
A. ①真命题;②假命题 B. ①假命题;②真命题
C. ①真命题;②真命题 D. ①假命题;②假命题
【答案】C
【解析】
【分析】对于①,构造函数,结合题设,判断“”和“”之间的逻辑推理关系,可判断其真假;对于②,结合函数单调性,判断必要性;采用反证思想,结合题设推出矛盾,说明充分性成立,判断②的真假.
【详解】对于①:
设,,则,
因为在R上为严格增函数,故,
即,则在R上单调递增,
由于,故,即。
即;
当成立时,即,
由于在R上单调递增,故,
故“”是“”的充要条件,①为真命题;
对于②,当在R上为严格增函数时,由对任意,则都有成立;
当对任意都有时,假设在R上不为严格增函数,
即不恒大于等于0,即,使得,
由于在R上为严格增函数,故时,,
此时在上单调递减,且其图象为一个严格递减的凹型曲线,
故当趋近于负无穷时,的值将趋近于正无穷大,
这与对任意都有矛盾,
则假设不成立,即“在R上为严格增函数”成立,
即“对任意都有”是“在R上为严格增函数”的充要条件,②为真命题,
故选:C
【点睛】关键点睛:解答本题的关键是判断②中命题的充分性成立,解答时采用反证思想,推得矛盾,说明充分性成立.
三、解答题(本大题共有5题,满分78分)解答下列各题必须在答题纸的相应位置写出必要的步骤.
17. 学校要从10名候选人中选3名同学组成学生会,已知有4名候选人来自甲班,其余6名同学来自除甲班外的其他互不相同的6个班.假设每名候选人都有相同的机会被选到.
(1)求甲班恰有2名同学被选到的概率;
(2)求选到的3名同学是来自互不相同的班级的概率.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用排列组合和古典概型的概率公式直接计算;
(2)利用排列组合和古典概型的概率公式直接计算.
【小问1详解】
设选到的3人中甲班同学的人数为X,∴.
【小问2详解】
设“选到的3名同学是来自互不相同的班级”为事件A,
则有可能1个同学来自甲班,2个同学来自其他班,有种;
也有可能3个同学都来自其他班,有种;
则,
所以选到的3名同学是来自互不相同的班级的概率为.
18. 已知在的展开式中,第3项的二项式系数与第2项的二项式系数的比为5:2.
(说明:二项式系数指组合数,.)
(1)求的值,并求展开式中所有的有理项;
(2)求展开式中系数最大的项.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由题意得:,解得.
二项式第项展开式的通项公式为
,
当为整数时,该项为有理项,因为且,
所以,时,,
时,,
时,.
所以,展开式中所有的有理项为.
【小问2详解】
设展开式中系数最大的项是第项,
则有,解得,即,
因为,所以,即展开式中最大的项是第5项,
.
19. 已知函数.
(1)当时,讨论的单调性;
(2)求在上的最小值.
【答案】(1) 在 上单调递减,在 上单调递增
(2)
【解析】
【分析】(1)当时,对函数求导,讨论导数符号,以此确定函数的单调区间;
(2)对函数求导,根据导函数零点与区间的位置关系分类讨论,求出函数在区间上的最小值.
【小问1详解】
函数 的定义域为 ,
求导: ,
当 时,,故 ,函数 单调递减;
当 时,,故 ,函数 单调递增,
因此, 在 上单调递减,在 上单调递增.
【小问2详解】
函数 ,定义域为 ,求导得: ,
根据 的取值范围,分三种情况讨论:
当 时:在区间上,,故 , 在上单调递增,
最小值为: ;
当 时:当 时,,, 单调递减;
当 时,,, 单调递增,
最小值为: ;
当 时:在区间上, ,故 , 在上单调递减,
最小值为: .
综上,最小值函数为:.
20. 某公司组织两部门的50名员工参加技术培训.
(1)此次技术培训的员工中共有6名部门领导参加,恰有3人来自A部门.从这6名部门领导中随机选取2人,记表示选取的2人中来自A部门的人数,求的分布列和数学期望;
(2)此次技术培训分三轮进行,每位员工第一轮至第三轮培训达到“优秀”的概率分别为,每轮培训结果相互独立,至少两轮培训达到“优秀”的员工才能合格.
(ⅰ)求每位员工经过培训合格的概率:
(ⅱ)经预测,开展此次技术培训后,合格的员工每人每年平均为公司创造利润30万元,不合格的员工每人每年平均为公司创造利润20万元,且公司需每年平均为每位参加培训的员工支付3万元的其他成本和费用.试估计该公司两部门培训后的年利润(公司年利润员工创造的利润-其他成本和费用).
【答案】(1)分布列见解析,1
(2)(ⅰ);(ⅱ)1100万元.
【解析】
【分析】(1)服从超几何分布,利用即可求解;
(2)(ⅰ)记 “每位领导经过培训合格”, “每位员工第轮培训达到优秀”(),利用即可求解;
(ⅱ)记两部门开展培训后合格的人数为,则,求出合格人数的数学期望,即可求解
【小问1详解】
的所有可能取值为0,1,2,且服从超几何分布.,
,.的分布列为
0
1
2
的数学期望.
【小问2详解】
(ⅰ)记“每位员工经过培训合格”,“每位员工第轮培训达到优秀”,
,根据概率加法公式和事件相互独立定义得,
.即每位员工经过培训合格的概率为.
(ⅱ)记两部门开展培训后合格的人数为,则,
则(万元),
即估计两部门的员工参加培训后为公司创造的年利润为1100万元.
21. 对于函数,记.如果是满足的最小正整数,则称是函数的“最小导周期”.
(1)已知,证明:对任意的最小导周期为4;
(2)设,若函数的最小导周期为2,记,当实数a,b变化时,求的最小值;
(3)设,若函数满足对恒成立,且存在使得,试用表示,并证明.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3),证明见解析
【解析】
【分析】(1)根据“最小导周期”的定义即可证明;
(2)由题意有对任意实数恒成立,令,得,令,得,根据的取值验证函数的最小导周期为即可得,由可视为点与点之间的距离,利用数形结合即可求解;
(3)记,由在上恒成立及存在使,可知是函数的极大值点,即,,解得,由,得,由得,又,即,即得证.
【小问1详解】
证明:因为,
,
,
,
所以,对任意实数,都有.
即最小导周期为4.
【小问2详解】
,,
由题意知,对任意实数恒成立,
令,则,即,
令,则,则,
所以或.
若,则,,最小导周期不是,矛盾;
若,则,,,最小导周期为,符合要求,所以.
可视为点与点
之间的距离,当实数变化时,点在直线上运动,点在曲线上运动,
因此所求最小值可转化为曲线上的点到直线距离的最小值,
而曲线在直线上方,平移直线使其与曲线相切,
则切点到直线的距离即为所求.
设切点,,切线斜率,得,切点为,
点到直线距离. 即的最小值为.
【小问3详解】
,,
记,即.
由在上恒成立及存在使,
可知是函数的极大值点,于是,
则①,
又,则②,
由①②得,则.
又因为,
所以,由得,
又因为,
所以,
有,于是,
所以.
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一、填空题(本大题共有12题,满分54分,第1-6题每题4分,第7-12题每题5分)考生应在答题纸的相应位置直接填写结果.
1. 函数在区间上的平均变化率为_____.
2. 已知,,则__________.
3. 曲线在处的切线方程为__________.
4. 一个不透明的盒子中装有若干个红球和5个黑球,这些球除颜色外均相同.经多次摸球试验后发现,摸到黑球的频率稳定在0.25左右,则盒子中红球的个数约为______.
5. 函数的驻点为__________.
6. 随机变量的概率密度函数,设,则__________.
7. 在某次数学兴趣小组交流活动中,四名男生与三名女生坐成一排,则三名女生两两不相邻的概率为__________.
8. 某文艺团有10人,每人至少会唱歌或跳舞中的一种,其中7人会唱歌,4人会跳舞.从中选派两人,一人唱歌,另一人跳舞,则不同的安排方法共有__________种.
9. 现有两个罐子,1号罐子中装有3个红球、2个黑球,2号罐子中装有2个红球、3个黑球.现先从1号罐子中随机取出一个球放入2号罐子,再从2号罐子中取一个球,则从2号罐子中取出的球是红球的概率为___________.
10. 已知 ,则_____.
11. 若函数有3个零点,则实数的取值范围为__________.
12. 在n维空间中,以单位长度为边长的“立方体”的顶点坐标可表示为n维坐标,其中.定义:在n维空间中的两点与的曼哈顿距离为,若在6维空间“立方体”中任取两个不同的顶点,记随机变量X为所取两点间的曼哈顿距离,则______.
二、选择题(本大题共有4题,满分18分.第13、14题每题4分,第15、16题每题5分)每题有且只有一个正确选项.考生应在答题纸的相应位置,将代表正确选项的小方格涂黑.
13. 已知事件A,B为随机事件,则“A,B为对立事件”是“A,B为互斥事件”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分又不必要条件
14. 现有6本不同的书,分给甲、乙每人各2本,分给丙、丁每人各1本,分配方法数有( )种
A. 2160 B. 1080 C. 360 D. 180
15. 甲乙两人进行乒乓球比赛,现采用三局两胜制,规定每一局比赛都没有平局(必须分出胜负),且每一局甲赢的概率都是,随机变量表示最终的比赛局数,则( )
A. B.
C. D.
16. 已知函数的导函数为,,且在R上为严格增函数,关于下列两个命题的判断,说法正确的是( )
①“”是“”的充要条件;
②“对任意都有”是“在R上为严格增函数”的充要条件.
A. ①真命题;②假命题 B. ①假命题;②真命题
C. ①真命题;②真命题 D. ①假命题;②假命题
三、解答题(本大题共有5题,满分78分)解答下列各题必须在答题纸的相应位置写出必要的步骤.
17. 学校要从10名候选人中选3名同学组成学生会,已知有4名候选人来自甲班,其余6名同学来自除甲班外的其他互不相同的6个班.假设每名候选人都有相同的机会被选到.
(1)求甲班恰有2名同学被选到的概率;
(2)求选到的3名同学是来自互不相同的班级的概率.
18. 已知在的展开式中,第3项的二项式系数与第2项的二项式系数的比为5:2.
(说明:二项式系数指组合数,.)
(1)求的值,并求展开式中所有的有理项;
(2)求展开式中系数最大的项.
19. 已知函数.
(1)当时,讨论的单调性;
(2)求在上的最小值.
20. 某公司组织两部门的50名员工参加技术培训.
(1)此次技术培训的员工中共有6名部门领导参加,恰有3人来自A部门.从这6名部门领导中随机选取2人,记表示选取的2人中来自A部门的人数,求的分布列和数学期望;
(2)此次技术培训分三轮进行,每位员工第一轮至第三轮培训达到“优秀”的概率分别为,每轮培训结果相互独立,至少两轮培训达到“优秀”的员工才能合格.
(ⅰ)求每位员工经过培训合格的概率:
(ⅱ)经预测,开展此次技术培训后,合格的员工每人每年平均为公司创造利润30万元,不合格的员工每人每年平均为公司创造利润20万元,且公司需每年平均为每位参加培训的员工支付3万元的其他成本和费用.试估计该公司两部门培训后的年利润(公司年利润员工创造的利润-其他成本和费用).
21. 对于函数,记.如果是满足的最小正整数,则称是函数的“最小导周期”.
(1)已知,证明:对任意的最小导周期为4;
(2)设,若函数的最小导周期为2,记,当实数a,b变化时,求的最小值;
(3)设,若函数满足对恒成立,且存在使得,试用表示,并证明.
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