内容正文:
2025-2026学年高二数学下学期第三次月考卷02
参考答案与试题解析
第I卷(选择题 共58分)
一、单项选择题: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,只有一项是符合要求的。
1.(5分)已知是函数的导函数,若,则( )
A. B. C.2 D.4
【答案】B
【解题思路】先对函数求导再赋值可得,进而可得函数值.
【解答过程】由,得,
∴,得,
∴,则.
故选:B.
2.(5分)已知随机变量,若其对应的正态密度函数满足,且,则( )
A.0.7 B.0.5 C.0.3 D.0.2
【答案】C
【解题思路】由得出对应的正态密度函数的对称轴,利用正态分布的性质与对称性求解即可.
【解答过程】根据题意,,则正态密度函数关于对称,即,
则.
故选:C.
3.(5分)若的展开式中,所有项的二项式系数之和为1024,则该展开式中的常数项为( )
A. B.45 C. D.90
【答案】B
【解题思路】根据二项式系数和求出n的值,即可求出展开式的通项公式,继而可求得展开式中的常数项.
【解答过程】由题意可知的展开式中,所有项的二项式系数之和为1024,故,则,
则展开式的通项公式为,
令,则,则该展开式中的常数项为.
故选:B.
4.(5分)某企业根据市场调研得到研发投入(亿元)与产品收益(亿元)的数据统计如下,则下列叙述正确的是( )
参考公式:,
A.
B.由散点图知变量和负相关
C.相关系数r的绝对值|r|越接近0,表示x,y的线性相关程度越强
D.用最小二乘法求得关于的线性回归直线方程为
【答案】A
【解题思路】选项 A :通过直接计算样本均值验证正确;选项 B :观察数据可知数据呈现正相关趋势;选项 C :根据相关系数 接近 1 表示强相关,接近 0 表示弱相关判定;选项 D:正确回归方程需根据公式计算,从而做出判定.
【解答过程】对于选项 A:计算样本均值:,,故选项 A 正确;
对于选项 B:观察数据:当 从 1 增加到 7 时, 从 2 增加到 9,整体呈递增趋势,表明 和 正相关,而非负相关,故选项 B 错误;
对于选项 C :相关系数 的绝对值 越接近 1,表示线性相关程度越强;越接近 0,表示线性相关程度越弱.选项 C 的描述恰好相反,故选项 C 错误;
对于选项 D :,,正确回归方程为 ,而选项 D 给出的方程为 ,不匹配,故选项 D 错误.
故选: A.
5.(5分)宋代著名类书《太平御览》记载:“伏羲坐于方坛之上,听八风之气,乃画八卦、”乾为天,坤为地,震为雷,坎为水,艮为山,巽为风,离为火,兑为泽,象征八种自然现象,以类万物之情.如图所示为太极八卦图,八卦分据八方,中绘太极,古代常用此图作为除凶避灾的吉祥图案.八卦中的每一卦均由纵向排列的三个爻组成,其中“▂”为阳爻,“▂ ▂”为阴爻.现从八卦中任取两卦,已知取出的两卦中至少有一卦恰有一个阳爻,则另一卦至少有两个阳爻的概率为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解题思路】设有1卦没有阳爻.设取出的两卦中“有一卦恰有一个阳爻”为事件,“另一卦至少有两个阳爻”为事件,然后根据古典概型和条件概率定义求解即可.
【解答过程】由八卦图可知,八卦中有1卦有三个阳爻,有3卦恰有一个阳爻,有3卦恰有两个阳爻,有1卦没有阳爻.设取出的两卦中“有一卦恰有一个阳爻”为事件,“另一卦至少有两个阳爻”为事件.
因为,,所以
故选:D.
6.(5分)将6名志愿者安排到4个不同的社区进行创文共建活动,要求每个社区至少安排1名志愿者,每名志愿者只能到一个社区,则不同排法共有( )
A.480种 B.1560种 C.2640种 D.640种
【答案】B
【解题思路】首先计算分组方法,再按照分组分配的方法,列式求解.
【解答过程】首先将6名志愿者分成1,1,1,3,或1,1,2,2两种分组形式,
1,1,1,3的分组包含种情况,
1,1,2,2的分组包含种情况,
这样分组后再分配到4个不同社区共有种方法.
故选:B.
7.(5分)北京冬奥会的举办掀起了一阵冰雪运动的热潮.某高校在本校学生中对“喜欢滑冰是否与性别有关”做了一次调查,参与调查的学生中,男生人数是女生人数的3倍,有的男生喜欢滑冰,有的女生喜欢滑冰.若根据独立性检验的方法,有95%的把握认为是否喜欢滑冰和性别有关,则参与调查的男生人数可能为( )
参考公式:,其中.
参考数据:
0.10
0.05
0.025
0.010
2.706
3.841
5.024
6.635
A.12 B.34 C.36 D.48
【答案】C
【解题思路】设男生人数为,则女生人数为,且,写出列联表并根据卡方计算公式,结合题意确定卡方值的范围,即可确定的取值范围,进而确定男生可能人数.
【解答过程】设男生人数为,则女生人数为,且,
可得列联表如下:
男生
女生
合计
喜欢滑冰
不喜欢滑冰
合计
则,
由有的把握认为是否喜欢滑冰和性别有关,得,解得,
由可得,所以参与调查的男生人数为.
故选:C.
8.(5分)已知函数,,若函数有5个零点,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】是1个零点,进而得时,函数有4个零点,将问题转化成与有4个交点分析计算求解即可.
【解答过程】由题意,可知:
当时,,故为的1个零点;
故当时,函数有4个零点,即有4个非0实数根,
即有4个非0实数根,
即与图象有4个交点,
当时,,
当时,则,令得,
所以当时,当时,
则函数在单调递增,在上单调递减,
又,时,时,
且时,时,,
所以图象如图所示:
由图可得,解得.
故选:D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目的要求,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.(6分)市物价部门对5家商场的某商品一天的线上销售量及其价格进行调查,5家商场的售价x(元)和销售量y(件)之间的一组数据如表所示:
价格x
9
9.5
10
10.5
11
销售量y
11
10
8
6
5
按公式计算,y与x的回归直线方程是:,相关系数,则下列说法正确的是( )
A. B.变量x,y线性负相关且相关性较强
C.相应于点的残差约为 D.当时,y的估计值为14.4
【答案】BD
【解题思路】A选项,计算出样本中心点,代入回归直线方程得;B选项,随着的增大而减小,又,B正确;C选项,当时,,从而计算出残差约为0.4;D选项,代入,得到答案.
【解答过程】A选项,,,
将代入回归直线方程得,,解得,A错误;
B选项,从表可以看出,随着的增大而减小,又,接近于1,
所以变量x,y线性负相关且相关性较强,B正确;
C选项,回归直线方程为,当时,,
,故相应于点的残差约为0.4,C错误;
D选项,当时,y的估计值为,D正确.
故选:BD.
10.(6分)暑假期间,甲同学早上去图书馆有三种方式:骑共享自行车,乘公交车,或乘地铁,概率分别为;又知道他骑共享自行车,乘公交车,或乘地铁时,到达图书馆能立即找到空座位的概率分别为,下列说法正确的是( )
A.甲同学今天早上骑共享自行车出行与乘公交车出行是互斥事件
B.甲同学今天早上乘公交车出行与乘地铁出行相互独立
C.甲同学到达图书馆能立即找到空座位的概率大于
D.若甲同学今天早上到达图书馆立即找到了空座位,则他是骑共享自行车出行的概率为
【答案】ACD
【解题思路】对A,根据互斥事件的定义判断;对B,根据相互独立事件的定义判断;对C,由全概率公式求解判断;对D,由条件概率的计算公式求解判断.
【解答过程】设“甲同学今天早上骑共享自行车出行”为事件A1,“甲同学今天早上乘公交车出行”为事件A2,
“甲同学今天早上乘地铁出行”为事件,“甲同学到达图书馆能立即找到空座位”的事件为B.
对于A,A1与A2不能同时发生,故A正确;
对于B,因为,,但,故,故B错误;
对于C,由,,,,,,
由全概率公式得:
.故C正确;
对于D,由题意可知所求概率为;故D正确.
故选:ACD.
11.(6分)设函数,则下列说法正确的有( )
A.不等式的解集为
B.函数在单调递增,在单调递减
C.当时,总有恒成立
D.若函数有两个极值点,则实数的取值范围为
【答案】ACD
【解题思路】对于A:求导得和,解不等式即可判断选项;
对于:对求导得,令,可分别求出的单调区间;
对于C:求得在上单调递增,且,,,即可比较与的大小关系;
对于D:求导得,令,化简得,再根据函数图象的交点来计算的取值范围.
【解答过程】由得,,则,,,
对于A:因为,所以等价于,解得,所以选项正确;
对于B:由,,
令,解得,所以在上单调递增,
令,解得,所以在上单调递减,所以选项错误;
对于C:当时,,所以,
因为,且在上单调递增,所以此时,
又因为,所以时,总有恒成立,所以选项正确;
对于D:,,
若函数有两个极值点,则有两个不同的零点,
令,化简得:,
所以直线与函数的图象有两个不同的交点;
的图象如图所示:
当直线与函数的图象有两个不同的交点时,,解得,所以选项D正确;
故选:ACD.
第II卷(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.(5分)已知,则__________.
【答案】
【解题思路】应用赋值法求得、,即可求值.
【解答过程】令,则,
令,则,
所以.
故答案为:.
13.(5分)如图,一个质点在随机外力的作用下,从0出发,每次等可能地向左或向右移动一个单位,共移动3次,设质点最终所在位置的坐标为X,则___________.
【答案】0
【解题思路】确定的所有可能取值,再分别计算每个取值的概率,最后根据期望公式计算.
【解答过程】因为质点从出发,每次等可能地向左或向右移动一个单位,共移动次,所以质点最终所在位置的坐标的可能取值为,,,.
表示质点次都向左移动,每次向左移动的概率为,由于每次移动是相互独立事件,根据独立事件同时发生的概率公式可得.
表示质点次移动中有次向左移动,次向右移动,从次移动中选次向左移动的组合数为,每次向左移动的概率为,每次向右移动的概率也为,
所以.
表示质点次移动中有次向右移动,次向左移动,从次移动中选次向右移动的组合数为每次向右移动的概率为,每次向左移动的概率为,
所以.
表示质点次都向右移动,每次向右移动的概率为,所以.
所以
故答案为:.
14.(5分)已知函数,,若当时,恒成立,则实数a的取值范围是____________.
【答案】
【解题思路】由题可将不等式转化为.令,则,在上恒成立.设,对求导研究在上的单调性,可求得的解为,故在上恒成立,故.设,对求导研究在上的单调性求其最小值即可求解.
【解答过程】由题意可知在上恒成立,
所以,且在上恒成立,
即在上恒成立,
即在上恒成立.
令,则,在上恒成立.
设,
则,所以在上单调递增,
又,所以由可得,
即在上恒成立,所以.
设,,
所以当时,,在上单调递减,
当时,,在上单调递增,
所以当时,函数取得最小值,所以.
故答案为:.
四、解答题:本题共5小题,共77分,解答应写出必要的文字说明、证明过程及验算步骤。
15.(13分)某次文艺晚会上计划演出7个节目,其中2个歌曲节目,3个舞蹈节目,2个小品节目,需要制作节目单:
(1)唱歌节目排在两头,有多少种排法?
(2)唱歌节目相邻,舞蹈节目相邻,两个小品节目不相邻,有多少种排法?
(3)三个舞蹈节目出场顺序固定,有多少种排法?
【答案】(1);
(2);
(3).
【解题思路】(1)先排两头的唱歌节目,再排中间的5个节目,即可得解;
(2)第一步,先将2个唱歌节目全排列,再将这2个唱歌节目看成一个整体,第二步,先将3个舞蹈节目全排列,再将这3个舞蹈节目看成一个整体,第三步,把这两个整体进行全排列,此时这两个整体的全排列,形成3个空,将2个小品节目插入这3个空中,即可得解;
(3)先将7个节目进行全排列,再由3个舞蹈节目出场顺序固定,就是7个节目的全排列数除以3个舞蹈节目的全排列数,即为所求.
【解答过程】(1)2个唱歌节目排在两头,先排两头的唱歌节目,有种,再排中间的5个节目,有种,
则唱歌节目排在两头,有种排法;
(2)2个唱歌节目全排列,排法有种,将这2个唱歌节目看成一个整体,
3个舞蹈节目全排列,排法有种,将这3个舞蹈节目看成一个整体,
把这两个整体进行全排列,排法有种,此时这两个整体的全排列,形成3个空,
将2个小品节目插入这3个空中,排法有种,
则唱歌节目,舞蹈节目相邻,两个小品节目不相邻,
有种;
(3)7个节目进行全排列,排法有种,3个舞蹈节目出场顺序固定,则不同的排法有种.
16.(15分)为了解某种中成药的疗效,某研究员统计了患者服药后血液中药物浓度(单位:)与测试次数(单位:次,每次测试间隔时长相等)的对应数据如下表:
测试次数(单位:次)
1
2
3
4
5
药物浓度(单位:)
120
105
90
80
55
(1)计算样本相关系数(保留三位有效数字),判断它们是否具有较强的线性相关性.
(2)求关于的经验回归方程,并预测第6次测试血液中的药物浓度.
附:对于一组数据,,…,,其回归直线方程的斜率和截距的最小二乘法估计公式分别为,;样本相关系数.
参考数据:,,.
【答案】(1),具有较强的线性相关性.
(2),
【解题思路】(1)由题,计算,由相关系数的公式运算判断;
(2)根据题意,求出,得到回归直线方程,得解.
【解答过程】(1)由题,可得,,
,
所以样本相关系数,
因为样本相关系数的绝对值接近1,所以它们具有较强的线性相关性.
(2)由(1)中的数据可得,
,
所以关于的经验回归方程为,
所以当时,.
所以预测第6次测试血液中的药物浓度为.
17.(15分)已知函数.
(1)若,求的单调区间和极值.
(2)若,关于的不等式恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)在单调递减,在单调递增,极小值为,无极大值
(2)
【解题思路】(1)求导,即可根据导数的正负确定函数单调性,进而可得单调性和极值,
(2)对讨论,结合函数的单调性,即可求解.
【解答过程】(1)函数的定义域为,
因为,所以,.
令,得,令,得;
所以在单调递减,在单调递增.
因此在处取得极小值.
综上,在单调递减,在单调递增,极小值为,无极大值.
(2).
因为,令,得,令,得;
所以在单调递减,在单调递增.
所以,所以,即.
①当时,,恒成立,不符合题意;
②当时,设,则,所以在单调递减,
又因为,所以等价于,所以;
综上,的取值范围是.
18.(17分)有50杯无色透明的液体,其中有48杯清水与2杯盐水,某学习小组想要快速找出这2杯盐水,他们设计了如下方案:将这50杯液体随机分成10组,每组5杯,将同组内的所有液体取样混合,第一轮对每组的混合样本依次进行检测,第二轮对检测出盐水的组内每杯液体依次进行检测.
(1)若第一轮10份混合样本中有2份含盐水,求检测10次才把含盐水的混合样本都检测到的概率;
(2)若每轮检测即使提前确定盐水的位置也将该轮检测进行完,设检测的总次数为,求的分布列和数学期望;
(3)在(2)的条件下,若将这50杯液体改为随机分成5组,每组10杯,采用相同的检测方法,设检测的总次数为,试判断与的大小.
【答案】(1)
(2)分布列见解析;
(3)
【解题思路】(1)说明检测10次才把含盐水的混合样本都检测到的情况,利用排列组合和古典概型的计算公式求解即可;
(2)依题意,第一轮需检测10次,若2杯盐水在同一组内,则第二轮需检测5次,若2杯盐水在不同组内,则第二轮需检测10次,由此可得的可能取值,依次算出的每个可能取值所对应的概率,即可得的分布列,再由公式计算数学期望;
(3)根据(2)的方法计算出的分布列和数学期望,进行比较即可.
【解答过程】(1)依题意,检测10次才把含盐水的混合样本都检测到,意味着前9次检测出1份含盐水样本和8份清水样本,第10次检测出剩下的1份含盐水样本,
从2份含盐水样本中选1份含盐水样本,组合数为,
从8份清水样本中选8份清水样本,组合数为,
前9次检测的排列数为,总的10次检测的排列数为,
根据古典概型概率计算公式,检测10次才把含盐水的混合样本都检测到的概率为:.
(2)依题意,的可能取值为,
,
,
得的分布列为:
15
20
得的数学期望.
(3)依题意,的可能取值为,
,
,
得的分布列为:
15
25
得的数学期望.
.
19.(17分)已知函数的导函数为,我们称函数的导函数为函数的二阶导函数,若一个连续函数在区间I上的二阶导函数,则称为I上的凹函数,若二阶导函数,则称为I上的凸函数.
(1)证明:函数是凸函数.
(2)已知函数,.
①若是上的凹函数,求实数a的取值范围;
②在内有两个不同的零点,,证明:.
【答案】(1)证明见解析
(2)①;②证明见解析
【解题思路】(1)求出函数的一阶导函数和二阶导函数,由凸函数定义判断即可.
(2)①求出函数的一阶导函数和二阶导函数,根据凹函数的定义将问题转化为恒成立,构造,利用导数研究其单调性并求出最大值,解不等式即可求解;
②由题意,结合的单调性得,欲证,即证,结合的单调性得,即证,转化为证明;欲证,即证,结合的单调性得,转化为证明,构造,,利用导数得在上单调递增,从而由,即可证明.
【解答过程】(1)因为,
所以,
所以是上的凸函数.
(2)①因为,
所以.
因为是上的凹函数,所以在上恒成立,即.
令,则.
当时,,则单调递增;
当时,,则单调递减.
,所以,解得,
所以实数的取值范围是.
②由①知,因为在内有两个不同的零点,
所以方程在内有两个根,即.
因为在上单调递增,在上单调递减,所以.
欲证,即证
因为且在上单调递减,
所以只需证明,即证.
欲证,即证,即,
只需证,即证,而该式显然成立.
欲证,即证.因为,所以只需证,
即证即需证.
令,,则,
所以在上单调递增,所以则原不等式得证.
故.
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2025-2026学年高二数学下学期第三次月考卷02
【人教A版】
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上;
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效;
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效;
4.测试范围:人教A版选择性必修第二册第五章+选择性必修第三册全部;
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
第I卷(选择题 共58分)
一、单项选择题: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,只有一项是符合要求的。
1.(5分)已知是函数的导函数,若,则( )
A. B. C.2 D.4
2.(5分)已知随机变量,若其对应的正态密度函数满足,且,则( )
A.0.7 B.0.5 C.0.3 D.0.2
3.(5分)若的展开式中,所有项的二项式系数之和为1024,则该展开式中的常数项为( )
A. B.45 C. D.90
4.(5分)某企业根据市场调研得到研发投入(亿元)与产品收益(亿元)的数据统计如下,则下列叙述正确的是( )
参考公式:,
A.
B.由散点图知变量和负相关
C.相关系数r的绝对值|r|越接近0,表示x,y的线性相关程度越强
D.用最小二乘法求得关于的线性回归直线方程为
5.(5分)宋代著名类书《太平御览》记载:“伏羲坐于方坛之上,听八风之气,乃画八卦、”乾为天,坤为地,震为雷,坎为水,艮为山,巽为风,离为火,兑为泽,象征八种自然现象,以类万物之情.如图所示为太极八卦图,八卦分据八方,中绘太极,古代常用此图作为除凶避灾的吉祥图案.八卦中的每一卦均由纵向排列的三个爻组成,其中“▂”为阳爻,“▂ ▂”为阴爻.现从八卦中任取两卦,已知取出的两卦中至少有一卦恰有一个阳爻,则另一卦至少有两个阳爻的概率为( )
A. B.
C. D.
6.(5分)将6名志愿者安排到4个不同的社区进行创文共建活动,要求每个社区至少安排1名志愿者,每名志愿者只能到一个社区,则不同排法共有( )
A.480种 B.1560种 C.2640种 D.640种
7.(5分)北京冬奥会的举办掀起了一阵冰雪运动的热潮.某高校在本校学生中对“喜欢滑冰是否与性别有关”做了一次调查,参与调查的学生中,男生人数是女生人数的3倍,有的男生喜欢滑冰,有的女生喜欢滑冰.若根据独立性检验的方法,有95%的把握认为是否喜欢滑冰和性别有关,则参与调查的男生人数可能为( )
参考公式:,其中.
参考数据:
0.10
0.05
0.025
0.010
2.706
3.841
5.024
6.635
A.12 B.34 C.36 D.48
8.(5分)已知函数,,若函数有5个零点,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目的要求,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.(6分)市物价部门对5家商场的某商品一天的线上销售量及其价格进行调查,5家商场的售价x(元)和销售量y(件)之间的一组数据如表所示:
价格x
9
9.5
10
10.5
11
销售量y
11
10
8
6
5
按公式计算,y与x的回归直线方程是:,相关系数,则下列说法正确的是( )
A. B.变量x,y线性负相关且相关性较强
C.相应于点的残差约为 D.当时,y的估计值为14.4
10.(6分)暑假期间,甲同学早上去图书馆有三种方式:骑共享自行车,乘公交车,或乘地铁,概率分别为;又知道他骑共享自行车,乘公交车,或乘地铁时,到达图书馆能立即找到空座位的概率分别为,下列说法正确的是( )
A.甲同学今天早上骑共享自行车出行与乘公交车出行是互斥事件
B.甲同学今天早上乘公交车出行与乘地铁出行相互独立
C.甲同学到达图书馆能立即找到空座位的概率大于
D.若甲同学今天早上到达图书馆立即找到了空座位,则他是骑共享自行车出行的概率为
11.(6分)设函数,则下列说法正确的有( )
A.不等式的解集为
B.函数在单调递增,在单调递减
C.当时,总有恒成立
D.若函数有两个极值点,则实数的取值范围为
第II卷(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.(5分)已知,则__________.
13.(5分)如图,一个质点在随机外力的作用下,从0出发,每次等可能地向左或向右移动一个单位,共移动3次,设质点最终所在位置的坐标为X,则___________.
14.(5分)已知函数,,若当时,恒成立,则实数a的取值范围是____________.
四、解答题:本题共5小题,共77分,解答应写出必要的文字说明、证明过程及验算步骤。
15.(13分)某次文艺晚会上计划演出7个节目,其中2个歌曲节目,3个舞蹈节目,2个小品节目,需要制作节目单:
(1)唱歌节目排在两头,有多少种排法?
(2)唱歌节目相邻,舞蹈节目相邻,两个小品节目不相邻,有多少种排法?
(3)三个舞蹈节目出场顺序固定,有多少种排法?
16.(15分)为了解某种中成药的疗效,某研究员统计了患者服药后血液中药物浓度(单位:)与测试次数(单位:次,每次测试间隔时长相等)的对应数据如下表:
测试次数(单位:次)
1
2
3
4
5
药物浓度(单位:)
120
105
90
80
55
(1)计算样本相关系数(保留三位有效数字),判断它们是否具有较强的线性相关性.
(2)求关于的经验回归方程,并预测第6次测试血液中的药物浓度.
附:对于一组数据,,…,,其回归直线方程的斜率和截距的最小二乘法估计公式分别为,;样本相关系数.
参考数据:,,.
17.(15分)已知函数.
(1)若,求的单调区间和极值.
(2)若,关于的不等式恒成立,求的取值范围.
18.(17分)有50杯无色透明的液体,其中有48杯清水与2杯盐水,某学习小组想要快速找出这2杯盐水,他们设计了如下方案:将这50杯液体随机分成10组,每组5杯,将同组内的所有液体取样混合,第一轮对每组的混合样本依次进行检测,第二轮对检测出盐水的组内每杯液体依次进行检测.
(1)若第一轮10份混合样本中有2份含盐水,求检测10次才把含盐水的混合样本都检测到的概率;
(2)若每轮检测即使提前确定盐水的位置也将该轮检测进行完,设检测的总次数为,求的分布列和数学期望;
(3)在(2)的条件下,若将这50杯液体改为随机分成5组,每组10杯,采用相同的检测方法,设检测的总次数为,试判断与的大小.
19.(17分)已知函数的导函数为,我们称函数的导函数为函数的二阶导函数,若一个连续函数在区间I上的二阶导函数,则称为I上的凹函数,若二阶导函数,则称为I上的凸函数.
(1)证明:函数是凸函数.
(2)已知函数,.
①若是上的凹函数,求实数a的取值范围;
②在内有两个不同的零点,,证明:.
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