内容正文:
合肥一六八中学2024级高二期中调研试卷
数学试题
合肥一六八中学命题中心
一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共计40分.每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的.请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.
1. 函数在处的切线斜率为( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 4
【答案】C
【解析】
【详解】,则函数在处的切线斜率为.
2. 某校要从4名教师中选派3人分别到三个乡镇开展支教活动,则不同的选派方案数为( )
A. 18 B. 24 C. 30 D. 36
【答案】B
【解析】
【详解】不同的选派方案数为.
3. 的展开式中的系数为( )
A. 240 B. 160 C. -240 D. -160
【答案】A
【解析】
【分析】由二项式的展开式求解即可.
【详解】的通项公式为,所以当时,,
所以的展开式中的系数为240.
4. 某学校有,两家餐厅,王同学第1天午餐时随机地选择一家餐厅用餐. 如果第1天去餐厅,那么第2天去餐厅的概率为0.6;如果第1天去餐厅,那么第2天去餐厅的概率为0.8. 则王同学第2天去餐厅用餐的概率为( )
A. 0.48 B. 0.7 C. 0.75 D. 0.8
【答案】B
【解析】
【详解】记事件为“第1天去餐厅”,事件为“第1天去餐厅”,事件为“第2天去餐厅”,
由题意得 , , ,
则由全概率公式得 .
5. 某校高一年级有甲、乙、丙三名学生报名参加数学、物理、化学三门学科的竞赛选拔,每人限报且必报一科,每名学生选择各门学科的可能性相同.已知事件:甲、乙两人所报学科不同;事件:乙、丙两人所报学科相同,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据古典概型概率计算公式及条件概率公式计算求解.
【详解】每人有3种学科选择,所以基本事件总和为,
事件,甲有3种学科选择,乙有2种学科选择,丙无限制,有3种学科选择,
所以事件包含的可能事件为,则,
事件:甲、乙两人所报学科不同,乙、丙两人所报学科相同,
故事件,甲有3种学科选择,乙有2种学科选择,丙与乙相同,只有1种学科选择,
所以事件包含的可能事件为,则,
所以.
6. 若函数在区间上有最大值,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】对函数进行求导,导数的零点需落在指定区间上,从而求出的范围
【详解】,又,
令,,则的零点与的零点相同,
因为函数图象开口向下且,要使在区间上有最大值,
所以和,解得.
7. 一个袋子中装有大小形状完全相同的3个黑球和2个白球.现从这5个球中随机摸球,每次摸一球,不放回,摸到黑球就结束摸球.设表示摸球次数,则的数学期望( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】因为摸到黑球就结束摸球,所以的可能取值为,,;
所以,
,
,
所以.
8. 在如图三行四列共块方格地块中选出块种植六个不同品种的蔬菜,每块地只种植一种蔬菜,要求必须横向相邻种植,横向、纵向都不能相邻种植,则不同的种植方案共有( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】以所在位置分为两类:类:三邻格在边缘行(第行或第行),类:三邻格在中间行(第行),对于类:有组,及有;对于类:有组,及有;因此可得.
【详解】分三步完成:
第一步:分类确定的位置:
因为要求横向相邻,三行四列中,每行有组横向三邻格,共组.
分两类:类:三邻格在边缘行(第行或第行),共组;
类:三邻格在中间行(第行),共组.
第二步:计算每类中的可选位置数:
因为占了个格后,剩余个格,需要选个不相邻的格放,再从剩余个格选个放:
类(边缘行三邻格):总选格方法为,因为剩余格中相邻对共对,
因此不相邻选法为种;再选个放,共种.
类(中间行三邻格):同理,总选格种,剩余格中相邻对共对,不相邻选法为种;
再选个放,共种.
第三步:计算总排列数:是不同品种,全排列;不同,全排列,
因此,总方案数: .
二、选择题: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. 现有3幅不同的国画,2幅不同的油画,4幅不同的水彩画,则下列说法正确的是( )
A. 从中任选1幅画布置房间,有9种不同的选法
B. 从这些国画、油画、水彩画中各选1幅布置房间,有24种不同的选法
C. 从这些画中选出2幅不同种类的画布置房间,有26种不同的选法
D. 从3幅不同的国画中选出2幅,分别挂在左、右两边墙上的指定位置,共有5种不同的挂法
【答案】ABC
【解析】
【详解】A,题目当中总共有9幅画,在9幅画中选一幅画,一共有9种选法,故A正确;
B,在国画中选一幅有种,油画中选一幅有种,
水彩画中选一幅有种,因此在这些国画、油画、水彩画中各选1幅布置房间,
一共有 种,故B正确;
C,要选出2幅不同种类的画,有3种选法:
第一种选法为国画和油画,有种;
第二种选法为国画和水彩画,有种;
第三种选法为油画和水彩画,有种.
一共有种,故C正确;
D,从3幅国画选2幅出来有种,又要按左、右排序,有种,故D错误.
10. 已知随机事件,,满足,,,,则( )
A.
B.
C. 事件,相互独立
D. 若,则与互斥
【答案】ACD
【解析】
【详解】对于A,,A正确;
对于B,,B错误;
对于C,,C正确;
对于D,,即,
又因为,所以,
所以,解得 ,
故B与C互斥,D正确.
11. 已知函数,,使得有三个零点且,则下列说法正确的是( )
A. 的取值范围为
B.
C. 若,则
D. 函数在三个零点处的切线斜率的倒数之和为0
【答案】ACD
【解析】
【详解】已知,求导得.
选项A:若存在三个不同零点,则必有两个不同的极值点,
即必有两个不等的实根,
即判别式,得.
此时,只需通过调整(上下平移函数图像),使得极大值大于0、极小值小于0,
从而存在三个零点,因此,故A正确;
选项B:举反例:取,取,则,
零点为,,,则,
即,故B错误;
选项C:展开计算左边式子:
.
不等式即,化简得,故C正确;
选项D:切线斜率为,由因式分解得,
因此,倒数和为:
,故D正确.
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共计15分.
12. 已知,则________.
【答案】-31
【解析】
【分析】根据二项展开式,令与代入,即可求解.
【详解】令可得,,令,则,所以.
13. 已知甲箱中有2个红球和2个黑球,乙箱中有1个红球和3个黑球(所有球除颜色外完全相同),某学生先从甲箱中随机取出2个球放入乙箱,再从乙箱中随机取出1个球,记“从乙箱中取出的球是黑球”为事件,则________.
【答案】
【解析】
【分析】根据题给条件分析具体情况列条件概率和全概率公式计算即可得解.
【详解】记学生先从甲箱中取出的2个球恰有个红球放入乙箱为事件,
学生先从甲箱中随机取出2个黑球放入乙箱,则此时乙箱中有红黑,此时.
学生先从甲箱中随机取出1个红球1个黑球放入乙箱,则此时乙箱中有红黑,此时,
学生先从甲箱中随机取出2个红球放入乙箱,则此时乙箱中有红黑,此时,
则
14. 已知对任意的,不等式恒成立,则实数的取值范围为__________.
【答案】
【解析】
【分析】先将不等式整理为 ,构造同构函数 ,由是上的单调递增函数,将问题转化为恒成立;再求的最大值,从而得到实数的取值范围.
【详解】原不等式整理得:.
构造函数,原不等式等价于对任意恒成立.
对求导得:恒成立,因此是上的单调递增函数,
不等式等价于:.
将不等式变形为对任意恒成立,令,求导得,
令,得,当时,,单调递增;
当时,,单调递减.
因此的最大值为,故,即.
综上,的取值范围是.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知函数
(1)若曲线在处的切线与直线平行,求该切线方程.
(2)若在区间上单调递增,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)对函数求导,根据切线斜率求出,然后根据函数值和斜率求出切线方程.
(2)根据单调性列出不等式,构造新函数,求导判断单调性,求出最小值,即可求得结果.
【小问1详解】
对函数求导得 ,所以 .
因为曲线在处的切线与直线平行,
所以 ,解得.
所以 ,而 .
所以该切线方程为,即 .
【小问2详解】
对函数求导得 ,因为在区间上单调递增,
所以 在区间上恒成立,即 在区间上恒成立,
令 ,求导得 .
当时,则 ;当时,则;
所以在 上单调递增,在上单调递减,所以.
所以要使得 在区间上恒成立,则.
所以的取值范围是.
16. 袋中有编号为的四个大小、质地均相同的小球,从中依次不放回地随机取出两个球,设第一次取出的球的编号为,第二次取出的球的编号为,设随机变量.
(1)求的分布列及数学期望;
(2)定义随机变量,求的期望及方差.
【答案】(1)分布列见解析,;
(2);.
【解析】
【分析】(1)由题意可得,根据古典概型的求法,求出对应的概率,列出分布列,由期望公式求解即可;
(2)由 求解即可;先求出的值,再根据方差的性质求即可.
【小问1详解】
由题意可得,
所以 ,
又因为的情况为共12种,
当时,有,,,,,共6种,
所以;
当时,有,,,共4种,
所以;
当时,有,共2种,
所以;
所以的分布列如下:
所以.
【小问2详解】
因为,,
所以;
,
所以.
17. 在二项式展开式中,第1项和第2项的二项式系数比为
(1)求展开式中的常数项;
(2)求展开式中系数最大的项.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)先求出的值,再利用展开式的通项公式求解即可;
(2)设第项的系数最大,从而得,求解即可.
【小问1详解】
因为展开式中第1项和第2项的二项式系数分别为:,
所以,解得,
所以展开式为,
令,解得,
所以展开式中的常数项为;
【小问2详解】
由(1)可知展开式中每项的系数为,
设第项的系数最大,则,即,
由,可得,
即,解得,同理由,可得,
又因为为0到9之间的整数,所以,
所以原式展开式中系数最大项为.
18. 已知函数,.
(1)当时,求的极值;
(2)讨论的单调性;
(3)若对任意,有恒成立,求整数的最大值.
【答案】(1)极大值为,无极小值.
(2)当时,在上单调递增;当时,在上单调递增,在上单调递减.
(3)
【解析】
【分析】(1)求导,通过导数判断函数单调性,然后可得;
(2)求导,分,讨论可得;
(3)参变分离,将问题转化为在上恒成立问题,记,利用导数求函数的最小值所在区间可得.
【小问1详解】
的定义域为,
当 时,,
令,解得
当时,,则在上单调递增;
当时,,则在上单调递减.
所以在时取得极大值为,无极小值.
【小问2详解】
因为
当时,在上恒成立,此时在上单调递增;
当时,当时,,则在上单调递增;
当时,,则在上单调递减;
综上: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】
因为对任意,恒成立,
所以在上恒成立,
即在上恒成立.
设,则.
设,,则在上单调递增,
因为,,
所以,使得,即.
当时,;
当时,.
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以.
因为,所以,
故整数的最大值为.
19. 已知函数,.
(1)当时,求的单调区间;
(2)当时,,求的取值范围;
(3)求证:.
【答案】(1)单调递增区间为和,无单调递减区间
(2)
(3)证明过程见解析
【解析】
【分析】(1)将代入中,求导,再构造函数,求导,分析函数的单调性求出,进而即可得到的单调区间;
(2)依题意将条件转化为 ,,再构造函数 ,求导,再分析附近的导数,从而得到,进而验证和时, 在上是否恒成立即可;
(3)依题意,可先证明不等式,,从而构造函数,求导,分析函数的单调性来证明该不等式成立,从而得到,再结合对数的运算及裂项相消求和即可证明结论.
【小问1详解】
当时,,其定义域为,
则,
令 ,则 ,
若,,即在上单调递减;
若,,即在上单调递增,
则 ,
所以在和上恒成立,
所以的单调递增区间为和,无单调递减区间.
【小问2详解】
当时,由,整理得 ,
令 ,,
则,
当时,,
所以要使在上恒成立,
即要使(否则在附近会递减,导致),
则 ,解得,
以下验证时,在上恒成立,
当时, ,,
令,,则,
则,即 ,
所以在上单调递增,所以,
所以满足 ;
当时,则,所以 ,
所以也满足 .
综上所述,的取值范围为.
【小问3详解】
先证明不等式,,
令,,
即证不等式,,
令,,
则 ,
则在上单调递增,所以 ,
所以不等式在时成立,
则 ,
,
所以,得证.
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一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共计40分.每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的.请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.
1. 函数在处的切线斜率为( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 4
2. 某校要从4名教师中选派3人分别到三个乡镇开展支教活动,则不同的选派方案数为( )
A. 18 B. 24 C. 30 D. 36
3. 的展开式中的系数为( )
A. 240 B. 160 C. -240 D. -160
4. 某学校有,两家餐厅,王同学第1天午餐时随机地选择一家餐厅用餐. 如果第1天去餐厅,那么第2天去餐厅的概率为0.6;如果第1天去餐厅,那么第2天去餐厅的概率为0.8. 则王同学第2天去餐厅用餐的概率为( )
A. 0.48 B. 0.7 C. 0.75 D. 0.8
5. 某校高一年级有甲、乙、丙三名学生报名参加数学、物理、化学三门学科的竞赛选拔,每人限报且必报一科,每名学生选择各门学科的可能性相同.已知事件:甲、乙两人所报学科不同;事件:乙、丙两人所报学科相同,则( )
A. B. C. D.
6. 若函数在区间上有最大值,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
7. 一个袋子中装有大小形状完全相同的3个黑球和2个白球.现从这5个球中随机摸球,每次摸一球,不放回,摸到黑球就结束摸球.设表示摸球次数,则的数学期望( )
A. B. C. D.
8. 在如图三行四列共块方格地块中选出块种植六个不同品种的蔬菜,每块地只种植一种蔬菜,要求必须横向相邻种植,横向、纵向都不能相邻种植,则不同的种植方案共有( )
A. B. C. D.
二、选择题: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. 现有3幅不同的国画,2幅不同的油画,4幅不同的水彩画,则下列说法正确的是( )
A. 从中任选1幅画布置房间,有9种不同的选法
B. 从这些国画、油画、水彩画中各选1幅布置房间,有24种不同的选法
C. 从这些画中选出2幅不同种类的画布置房间,有26种不同的选法
D. 从3幅不同的国画中选出2幅,分别挂在左、右两边墙上的指定位置,共有5种不同的挂法
10. 已知随机事件,,满足,,,,则( )
A.
B.
C. 事件,相互独立
D. 若,则与互斥
11. 已知函数,,使得有三个零点且,则下列说法正确的是( )
A. 的取值范围为
B.
C. 若,则
D. 函数在三个零点处的切线斜率的倒数之和为0
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共计15分.
12. 已知,则________.
13. 已知甲箱中有2个红球和2个黑球,乙箱中有1个红球和3个黑球(所有球除颜色外完全相同),某学生先从甲箱中随机取出2个球放入乙箱,再从乙箱中随机取出1个球,记“从乙箱中取出的球是黑球”为事件,则________.
14. 已知对任意的,不等式恒成立,则实数的取值范围为__________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知函数
(1)若曲线在处的切线与直线平行,求该切线方程.
(2)若在区间上单调递增,求的取值范围.
16. 袋中有编号为的四个大小、质地均相同的小球,从中依次不放回地随机取出两个球,设第一次取出的球的编号为,第二次取出的球的编号为,设随机变量.
(1)求的分布列及数学期望;
(2)定义随机变量,求的期望及方差.
17. 在二项式展开式中,第1项和第2项的二项式系数比为
(1)求展开式中的常数项;
(2)求展开式中系数最大的项.
18. 已知函数,.
(1)当时,求的极值;
(2)讨论的单调性;
(3)若对任意,有恒成立,求整数的最大值.
19. 已知函数,.
(1)当时,求的单调区间;
(2)当时,,求的取值范围;
(3)求证:.
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