内容正文:
2025学年第二学期高二期中质量检测
数学试卷
完卷时间:120分钟 满分:150分
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)
1. 已知是定义在上的可导函数,若,则__________.
【答案】2026
【解析】
【详解】依题意,.
2. 投掷一颗骰子,记事件,,则__________.
【答案】##
【解析】
【分析】根据条件概率公式,代入求解,即可得答案.
【详解】投掷一颗骰子,样本空间为,则,
又,则,
所以
3. 已知随机变量,且,则__________.
【答案】0.3
【解析】
【分析】根据正态分布的对称性,即可得答案.
【详解】由,得正态分布的对称轴,
又,所以.
4. 的展开式中含的项的系数是__________.(用数字作答)
【答案】
【解析】
【分析】求出的展开式的通项公式,令,代入求解,即可得答案.
【详解】的展开式的通项公式,
令,得,则含的项的系数为.
5. 函数的极值点为__________.
【答案】1
【解析】
【分析】求导,令导函数为0,可得极值点,分析单调性,即可得答案.
【详解】由题意得,
令,得或(舍),
当时,,则单调递减,
当时,,则单调递增,
所以为的极小值点,无极大值点.
6. 若随机变量服从二项分布,当且取得最大值时,则__________.
【答案】10
【解析】
【分析】根据变量符合二项分布,写出试验发生次的概率的表示式,在表示式中,只有是一个变量,根据组合数的性质,当时,概率取到最大值.
【详解】,
当时,.
显然当时,取得最大值.
故答案为:10
7. 若,则正整数 的值为_____.
【答案】5或7
【解析】
【分析】根据组合数的性质化简,列出方程,并计算出结果.
【详解】由组合数的性质,可得,
则,可得或,
解得或 .
故答案为:5或7.
8. 袋中有大小、质地完全相同8个球,其中黑球5个、红球3个,从中任取3个球,则红球个数不超过1的概率为___________.
【答案】
【解析】
【分析】由题意得,所求为红球1个或没有红球的概率,根据概率公式,即可得答案.
【详解】由题意得,所求为红球1个或没有红球的概率,
所以.
故答案为:
9. 已知函数 ,曲线 经过点的切线方程为________.
【答案】
【解析】
【分析】设出切点坐标,通过导数求得切线斜率,再由直线的斜率公式求斜率,列出等式求解即可.
【详解】设切点坐标为,
,
由题意可得:,
整理可得,解得,
所以切点坐标为,切线的斜率,
所以切线方程为:,即.
故答案为:.
10. 记,,,,,为1,2,3,4,5,6的任意一个排列,则使得为奇数的排列共有___________个.
【答案】288
【解析】
【分析】由题设分析知:都为奇数,则每个式子在、中各取一个数即可,再利用分步计数法及组合数求排列的个数.
【详解】由为奇数:均为奇数,
∴三个代数式在、中各取一个,
∴共有个排列.
故答案为:
11. 如下图所示,甲工厂位于一直线河岸的岸边A处,乙工厂与甲工厂在河的同侧,且位于离河岸40km的B处,河岸边D处与A处相距50km(其中),两家工厂要在此岸边建一个供水站C,从供水站到甲工厂和乙工厂的水管费用分别为每千米3a元和5a元,问供水站C建在岸边距离A处______km才能使水管费用最省?
【答案】
【解析】
【分析】设点距点, 得到,且,再设总的水管费用为元,求得,利用导数求得函数的单调性与最小值,即可求解.
【详解】据题意知, 只有点在线段 上某一适当位置,才能使总运费最省,
设点距点, 如图所示, 则,
所以,
再设总的水管费用为元,则,
可得,令,解得,
当时,,函数在上单调递减;
当时,,函数在上单调递增,
所以,当时,函数取得极小值,也是最小值,
所以函数在处取得最小值,此时,
故供水站建立在之间距甲厂处,可使水管费用最省.
故答案为:20
12. 已知共有10项的数列是1,2,3,…,10的一个排列,若对于任意正整数,都有,则满足条件的不同数列的个数为______.
【答案】32
【解析】
【分析】根据题意,易得才能满足要求,通过不等式可知,故分类讨论和不同情况下其余八个数的排序情况,从而找到十个数排列情况,进而推出,而两个数的排列,以此递推进而求出答案.
【详解】注意到的各项之和,
所以必有.
将10个数划分为5组,每组的和为11,只能是,,,,.
由于,所以可得,进一步可得.
考虑 组数,,…,满足奇数项递减的所有情形,总数记为,要求:
①当时,,此时后四组排在,可以将后4组每组减去1,得,,,,将这四组排在,即为的情况,因此共种;
②当时,因为奇数项递减,故奇数项任意一项不可能等于,且,若,则,若,则不是第九个数,下一个奇数项存在且不满足奇数项递减,与题不符,则必然有,则,此时后四组排在,与①中类似可得方案数为;一般地,有递推关系,而,,所以.
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)
13. 函数的图象如图所示,则( )
A. B. C. D. 的正负不确定
【答案】C
【解析】
【分析】根据图象的增减性,分析判断即可.
【详解】由图象得,当时,单调递增,所以.
14. 设离散型随机变量的分布列如表,若离散型随机变量满足,则下列结论错误的是( )
0
1
2
3
4
0.1
0.4
0.2
0.2
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】选项A,利用分布列的性质,即可求解:利用期望和方差的计算公式,即可判断出选项B和C的正误;选项D,利用期望和方差的性质,即可求解.
【详解】对于A,由分布列的性质可得,
解得,故A正确;
对于C,由分布列可得:,
故,故C正确,
对于B,D,因为,
所以,故B错误,D正确.
故选:B.
15. 某校开展阳光体育活动,羽毛球筒的盖子如图呈圆锥漏斗形状,已知圆锥的母线长是R,它的值是固定的.当盖子的深度h为( )可使其体积最大.
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】将圆锥的体积转化为关于深度的关系式,再利用导数求出函数的最大值即可.
【详解】依题意,羽毛球筒盖子的体积为,而,
则,,求导得,
由,得;由,得,
函数在上单调递增,在上单调递减,
则当时,函数取得最大值,
所以盖子的深度h为,其体积最大.
16. 已知,则"存在实数,使得既是函数的零点,又是函数的驻点"是"函数恰好有两个零点"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】举特殊函数说明充分性不成立,利用三次多项式的因式分解性质说明必要性成立,从而得解.
【详解】设命题为“存在实数,使得既是的零点又是驻点”(即且),命题为“恰好有两个零点”.
若成立,当时,,
则,满足且,
所以既是的零点又是驻点,但是只有一个零点,所以,
若成立,即恰好有两个不同的实零点,则根据三次多项式的因式分解性质可得:
,其中为函数的两个不同零点,
此时满足且,故成立,即.
所以是成立的必要不充分条件.
故选:B
三、解答题(本大题共有5题,满分78分)
17. 某兴趣小组有10名学生,若从10名学生中选取3人,则选取的3人中恰有1名女生的概率为,且女生人数超过1人,则
(1)该小组中男生、女生各多少人?
(2)若10名学生排成一排,其中男生不相邻,且男生的左右相对顺序固定,问有多少种站队方法?(要求用数字作答)
【答案】(1)女生有6人,男生4人
(2)
【解析】
【分析】(1)根据组合数列方程,代入数据,化简整理,即可得答案.
(2)利用插空法,结合条件,分析求解即可.
【小问1详解】
设女生人数为n,则男生人数为,
则从10名学生中选取3人,选取的3人中恰有1名女生的概率为,
则,即,
则,整理得,
所以,
因为,所以,即女生有6人,男生4人.
【小问2详解】
先排女生,共有种排法,女生排好后,共有7个空位,
男生不相邻,且男生的左右相对顺序固定,则有种排法,
则总的站队方法数为.
18. 体育锻炼不仅可以使人们增强体质、增进健康,也有助于培养人们勇敢顽强的性格、超越自我的精神、迎接挑战的意志和承担风险的能力.为了提高身体素质,加强体育锻炼,甲乙两人决定每天早晚各进行一次体育运动,甲乙都选择了跳绳或跑步,对两人过去100天的锻炼安排统计如下:
项目选择(早上,晚上)
(跳绳,跳绳)
(跳绳,跑步)
(跑步,跳绳)
(跑步,跑步)
休息
甲
20天
20天
30天
20天
10天
乙
20天
25天
15天
30天
10天
假设甲乙两人运动项目相互独立,用频率估计概率.
(1)请预测在今后的4天中甲恰有2天早上和晚上都选跳绳的概率;
(2)试判断甲、乙在晚上跳绳的条件下,哪位更有可能早上选择跑步,并说明理由.
【答案】(1)今后的4天中甲恰有2天早上和晚上都选跳绳的概率为: .
(2)甲更有可能早上选择跑步,理由见解析.
【解析】
【分析】(1)由题意解得甲早晚都选跳绳的概率,接着利用二项分布公式即可;
(2)利用条件概率的公式分别求出甲、乙在晚上跳绳的条件下,早上选择跑步的概率,
接着比较两个概率的大小即可.
【小问1详解】
解:依题意可知,设甲早晚都选跳绳为事件 ,
则 ,
设今后的4天中甲恰有2天早上和晚上都选跳绳为事件 ,
,
所以今后的4天中甲恰有2天早上和晚上都选跳绳的概率为: .
【小问2详解】
设甲早上跑步为事件,甲晚上跳绳为事件,
乙早上跑步为事件,乙晚上跳绳为事件,
由题意可知,
甲在晚上跳绳的条件下,早上选择跑步的概率为:
,
乙在晚上跳绳的条件下,早上选择跑步的概率为:
,
,即,
所以甲更有可能早上选择跑步.
19. 已知在平面直角坐标系中,O为原点,抛物线的焦点为,A、B是抛物线Γ上两个不同的点.
(1)求抛物线Γ的方程;
(2)若直线斜率为1,且过点F,求线段的长度;
(3)设直线、的斜率为、,若,证明:直线过定点,并求该定点的坐标.
【答案】(1);
(2)8 (3)证明见解析,定点坐标为
【解析】
【分析】(1)根据焦点坐标为,故,所以抛物线为;
(2)联立直线和抛物线方程,得到两根之和,两根之积,利用焦点弦长公式求出答案;
(3)设出直线的方程,联立抛物线方程,得到两根之积,根据得到方程,求出,得到恒过的定点.
【小问1详解】
抛物线的焦点为,
则,即,所以抛物线为;
【小问2详解】
直线的方程为,联立抛物线Γ和直线l的方程:,
得.,设,
由韦达定理得,
故.
【小问3详解】
由题意可知所在直线斜率不为0,所在直线方程.
联立抛物线Γ和直线的方程:,化简可得:,
则.由韦达定理可得,
又由已知,则.
此时直线恒过点.
20. 某市为增强高中学生的数学建模能力,组织了一次“数学建模竞赛”活动.本次竞赛活动满分为分,得分不低于分为优秀.为了解本次活动学生的得分情况,现从参加活动的所有同学中随机抽取了名学生的分数组成样本,并按分数分成以下6组:,统计结果如图所示.
(1)求该样本中学生分数为优秀的人数;
(2)从该样本分数不低于分的学生中,用比例分配的分层随机抽样的方法选取人进行座谈,若从座谈名单中随机抽取3人进行个案研究,记分数在的人数为,求的分布列和均值;
(3)根据频率分布直方图,以频率估计概率,现从该市所有参加活动的学生中随机抽取人,这名学生的分数相互独立.记分数为优秀的人数为,当最大时,求的值.
【答案】(1)
(2)分布列
0
1
2
,
(3)
【解析】
【分析】(1)直接根据频率和样本容量计算可得;
(2)由随机变量服从超几何分布,根据超几分布计算可得;
(3)随机变量服从二项分布,再根据概率的增减性判断可得.
【小问1详解】
该样本中学生分数为优秀的频率
故优秀的人数为人;
【小问2详解】
从样本中得分不低于70分的学生中,用比例分配的分层随机抽样的方法选取11人进行座谈,
其中分数在的人数为.
若从座谈名单中随机抽取3人,则的所有可能取值为.
则的分布列为:
0
1
2
所以.
【小问3详解】
由题意知,,则,.
令,
当,解得.
因为,所以时,,
当时,,所以当时,最大.
21. 设函数的定义域为D,对于区间,当且仅当函数满足以下①②两个性质中的任意一个时,则称区间是的一个“美好区间”.
性质①:对于任意,都有;性质②:对于任意,都有.
(1)已知,.分别判断区间和区间是否为函数的“美好区间”,并说明理由;
(2)已知且,若区间是函数的一个“美好区间”,求实数 的取值范围;
(3)已知函数的定义域为,其图像是一条连续不断的曲线,且对于任意,都有.求证:函数存在“美好区间”,且存在,使得不属于函数的任意一个“美好区间”.
【答案】(1)
区间是函数的“美好区间”,区间不是函数的“美好区间”,理由如下:
由,
当时,,所以区间是函数的“美好区间”
当时,,不是的子集且两集合交集非空,
所以区间不是函数的“美好区间”
(2)
(3)
对于任意区间,记,
因为对于任意,都有,
所以在区间上单调递减,故,
因为,即的长度大于的长度,故不满足性质①,
所以若为的“美好区间”必满足性质②,即,
即只需要或,
由显然不恒成立,所以存在常数使得,
如果,取,则区间满足性质②;
如果,取,则区间满足性质②;
综上,函数一定存在“美好区间”;
记,则的图象连续不断,下证明有零点,
由于在上单调递减,则在上是减函数,记
若,则是的零点;
若,则,记,,
由零点存在定理,可知存在,使得;
若,则,记,,
由零点存在定理,可知存在,使得;
综上,有零点,即,
因为所有“美好区间”都满足性质②,故,否则与性质②矛盾;
即存在,使得不属于函数的任意一个“美好区间”,证毕.
【解析】
【分析】(1)分别求出函数在区间和区间上的值域,结合“美好区间”的定义判断即可;
(2)记,,根据“美好区间”的定义可得:或,利用导数研究在上的单调性,分,,以及四种情况讨论在区间上的值域,利用集合间的关系,即可得到实数 的取值范围;
(3)对于任意区间,记,根据单调性得到,若为的“美好区间”必满足性质②,转化为或,得出函数一定存在“美好区间”,记,结合函数的单调性和零点存在定理,得到存在,使得,即可证明结论.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
记,
若区间是函数的一个“美好区间”,则或
由,可得,
所以当或时,,则的单调递增区间为:,;
当时,,则的单调递增区间为:,
且,,,得到在的大致图像如下:
(i)当时,在区间上单调递减,且,
所以,则,即对于任意,都有,满足性质②,
故当时,区间是函数的一个“美好区间”;
(ii)当,在区间上单调递减,在上单调递增,此时,
所以,,则当时,区间不是函数的一个“美好区间”;
(iii)当时,在区间上单调递减,在上单调递增,且,此时,
所以,,则当时,区间不是函数的一个“美好区间”;
(iv)当时,在区间上单调递减,在上单调递增,且,此时,
因为,则要使区间是函数的一个“美好区间”,则,即,
构造函数,
则,
由于,所以恒成立,则在区间上单调递增,
所以,则,不满足题意,
故当时,区间不是函数的一个“美好区间”,
综上,实数 的取值范围是
【小问3详解】
略
【点睛】思路点睛:本题是新定义题,解题关键是理解“美好区间”的含义,对于区间是函数的一个“美好区间”,实质就是在区间上的值域满足或,这样就把新定义转化为一般函数及导数的问题.
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2025学年第二学期高二期中质量检测
数学试卷
完卷时间:120分钟 满分:150分
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)
1. 已知是定义在上的可导函数,若,则__________.
2. 投掷一颗骰子,记事件,,则__________.
3. 已知随机变量,且,则__________.
4. 的展开式中含的项的系数是__________.(用数字作答)
5. 函数的极值点为__________.
6. 若随机变量 服从二项分布,当且取得最大值时,则__________.
7. 若,则正整数的值为_____.
8. 袋中有大小、质地完全相同8个球,其中黑球5个、红球3个,从中任取3个球,则红球个数不超过1的概率为___________.
9. 已知函数 ,曲线 经过点的切线方程为________.
10. 记,,,, ,为1,2,3,4,5,6的任意一个排列,则使得为奇数的排列共有___________个.
11. 如下图所示,甲工厂位于一直线河岸的岸边A处,乙工厂与甲工厂在河的同侧,且位于离河岸40km的B处,河岸边D处与A处相距50km(其中),两家工厂要在此岸边建一个供水站C,从供水站到甲工厂和乙工厂的水管费用分别为每千米3a元和5a元,问供水站C建在岸边距离A处______km才能使水管费用最省?
12. 已知共有10项的数列是1,2,3,…,10的一个排列,若对于任意正整数,都有,则满足条件的不同数列的个数为______.
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)
13. 函数的图象如图所示,则( )
A. B. C. D. 的正负不确定
14. 设离散型随机变量 的分布列如表,若离散型随机变量满足,则下列结论错误的是( )
0
1
2
3
4
0.1
0.4
0.2
0.2
A. B.
C. D.
15. 某校开展阳光体育活动,羽毛球筒的盖子如图呈圆锥漏斗形状,已知圆锥的母线长是R,它的值是固定的.当盖子的深度h为( )可使其体积最大.
A. B. C. D.
16. 已知,则"存在实数,使得既是函数的零点,又是函数的驻点"是"函数恰好有两个零点"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
三、解答题(本大题共有5题,满分78分)
17. 某兴趣小组有10名学生,若从10名学生中选取3人,则选取的3人中恰有1名女生的概率为,且女生人数超过1人,则
(1)该小组中男生、女生各多少人?
(2)若10名学生排成一排,其中男生不相邻,且男生的左右相对顺序固定,问有多少种站队方法?(要求用数字作答)
18. 体育锻炼不仅可以使人们增强体质、增进健康,也有助于培养人们勇敢顽强的性格、超越自我的精神、迎接挑战的意志和承担风险的能力.为了提高身体素质,加强体育锻炼,甲乙两人决定每天早晚各进行一次体育运动,甲乙都选择了跳绳或跑步,对两人过去100天的锻炼安排统计如下:
项目选择(早上,晚上)
(跳绳,跳绳)
(跳绳,跑步)
(跑步,跳绳)
(跑步,跑步)
休息
甲
20天
20天
30天
20天
10天
乙
20天
25天
15天
30天
10天
假设甲乙两人运动项目相互独立,用频率估计概率.
(1)请预测在今后的4天中甲恰有2天早上和晚上都选跳绳的概率;
(2)试判断甲、乙在晚上跳绳的条件下,哪位更有可能早上选择跑步,并说明理由.
19. 已知在平面直角坐标系中,O为原点,抛物线的焦点为,A、B是抛物线Γ上两个不同的点.
(1)求抛物线Γ的方程;
(2)若直线斜率为1,且过点F,求线段的长度;
(3)设直线、的斜率为、,若,证明:直线过定点,并求该定点的坐标.
20. 某市为增强高中学生的数学建模能力,组织了一次“数学建模竞赛”活动.本次竞赛活动满分为分,得分不低于分为优秀.为了解本次活动学生的得分情况,现从参加活动的所有同学中随机抽取了名学生的分数组成样本,并按分数分成以下6组:,统计结果如图所示.
(1)求该样本中学生分数为优秀的人数;
(2)从该样本分数不低于分的学生中,用比例分配的分层随机抽样的方法选取人进行座谈,若从座谈名单中随机抽取3人进行个案研究,记分数在的人数为 ,求 的分布列和均值;
(3)根据频率分布直方图,以频率估计概率,现从该市所有参加活动的学生中随机抽取人,这名学生的分数相互独立.记分数为优秀的人数为,当最大时,求的值.
21. 设函数的定义域为D,对于区间,当且仅当函数满足以下①②两个性质中的任意一个时,则称区间是的一个“美好区间”.
性质①:对于任意,都有;性质②:对于任意,都有.
(1)已知,.分别判断区间和区间是否为函数的“美好区间”,并说明理由;
(2)已知且,若区间是函数的一个“美好区间”,求实数 的取值范围;
(3)已知函数的定义域为,其图像是一条连续不断的曲线,且对于任意,都有.求证:函数存在“美好区间”,且存在,使得不属于函数的任意一个“美好区间”.
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