内容正文:
高二数学期中考试试题
考试时间120分钟 满分150分
第I卷(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,只有一项是符合题目要求的.
1. 下列函数的求导正确的是( )
A. B.
C. D.
2. 某科技公司要组建一个人的科研团队,现有名工程师和名专家可选,则至少有一名工程师被选中的选法共有( )
A. 种 B. 种 C. 种 D. 种
3. 函数的单调增区间是( )
A. B. C. D.
4. 已知函数在区间上单调递减,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
5. 某次考试有10000人参加,若他们的成绩近似服从正态分布,则分数在之间的考生约有( )(参考数据:若,则有,
A. 1359人 B. 1569人 C. 2719人 D. 3409人
6. 一批零件共有个,其中有个不合格随机抽取个零件进行检测,恰好有件不合格的概率是( )
A. B. C. D.
7. 设随机变量,满足:,,若,则( )
A. 3 B. C. 4 D.
8. 已知函数在上可导且满足,则下列不等式一定成立的为( )
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. 已知,则下列选项正确的有( )
A. B. 展开式中的系数为-192
C. 展开式中的二项式系数最大项为第3项 D. 当时,除以8的余数为1
10. 袋中有个大小相同的球,其中个黑球、个白球.现从中任取个球,记这个球中黑球的个数为,则( )
A.
B. 随机变量服从二项分布
C.
D. 记这个球中白球的个数为,则
11. 对于函数,下列说法正确的有( )
A. 在 处取得极大值
B. 只有一个零点
C.
D. 若 在上恒成立,则
第Ⅱ卷(共 92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知随机变量,则______.
13. 本学期辉南六中高二年级准备举办一场课本剧展演,前8个班级每班准备了1个节目,杨老师需要根据各个班的表演剧目排定出场顺序;其中1班和2班都要表演《屈原》,因此需要分开排;3班和4班要表演的分别是《雷雨》第一集——铺垫矛盾和《雷雨》第二集——真相爆发,所以需要相邻且按序表演,则杨老师能排出______种不同的方案(用数字表示)
14. 若函数在区间内有最小值,则实数的取值范围是__________.
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. 在的展开式中,第4项的二项式系数与第3项的二项式系数的比为.
(1)求n的值;
(2)求展开式中含的项的二项式系数.
16. 已知函数.
(1)求在点处的切线方程(其中为自然对数的底数);
(2)当时,证明:.
17. 某会员店因为商品品控出色,所以吸纳了大量会员,只有成为该会员店的会员才能在该店进行消费.根据统计数据,该店的本地会员占,外地会员占.现对该店会员开展商品质量满意度调查,已知本地会员对该店商品质量满意的概率为,外地会员对该店商品质量满意的概率为.每个会员对该店商品质量满意与否相互独立.
(1)从该店所有会员中随机抽取1名会员,求其对该店商品质量满意的概率;
(2)从该店所有会员中随机抽取2名会员,记这2名会员中对该店商品质量满意的人数为,求的分布列与数学期望.
18. 已知函数.
(1)当时,求函数的极小值;
(2)讨论函数的单调性;
(3)若函数有两个零点,求a的取值范围.
19. 为促进消费,某电商平台和生产商在本周联合推出“有奖闯关”活动.活动规则如下:消费者成功闯过第一关获得基础券(获得元基础券的概率为,获得元基础券的概率为).闯过第一关后,可进行第二关闯关,成功闯过第二关后可获得进阶券元,且这两种优惠券可叠加使用抵扣支付金额.已知消费者闯过第一关的概率为,闯过第二关的概率为.某生产商将商品定价元,成本元;优惠券成本由生产商承担基础券面额的,进阶券面额的.
(1)若,,记消费者购买一件该商品的实际支付金额为(单位:元),求的分布列和数学期望;
(2)设所有消费者均闯过第一关获得了基础券,推出活动后商品购买概率为,记生产商销售一件该商品的期望利润为(单位:元).(期望利润购买概率(支付金额的期望商品成本)优惠券成本的期望)
(i)求关于的函数表达式;
(ii)证明:在内存在唯一极大值点,并求当为何值时,商家期望利润最大?最大期望利润是多少?(结果保留位小数)
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高二数学期中考试试题
考试时间120分钟 满分150分
第I卷(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,只有一项是符合题目要求的.
1. 下列函数的求导正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据导数的计算公式与求导法则计算即得.
【详解】选项A:,故A错误;
选项B:,故B错误;
选项C:,故C错误;
选项D:,故D正确.
故选:D
2. 某科技公司要组建一个人的科研团队,现有名工程师和名专家可选,则至少有一名工程师被选中的选法共有( )
A. 种 B. 种 C. 种 D. 种
【答案】C
【解析】
【分析】直接用间接法计算可得.
【详解】因为从人中选人一共有种不同的选法,
若选中的人均为专家人员的有种不同的选法,
所以至少有一名工程师被选中的选法共有种不同的选法.
3. 函数的单调增区间是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】通过求导,令导函数大于,即可求解.
【详解】函数的定义域为,
,
令,即,解得,
所以函数的单调递增区间为.
故选:.
4. 已知函数在区间上单调递减,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由题意可知,对任意的,恒成立,即,求出函数在上的值域,即可得出实数的取值范围.
【详解】因为,则,
由题意可知,对任意的,恒成立,即,
因为函数在上单调递减,故,所以.
5. 某次考试有10000人参加,若他们的成绩近似服从正态分布,则分数在之间的考生约有( )(参考数据:若,则有,
A. 1359人 B. 1569人 C. 2719人 D. 3409人
【答案】A
【解析】
【详解】由成绩近似服从正态分布,得,
则,
则,所以分数在之间的考生约有1359人.
6. 一批零件共有个,其中有个不合格随机抽取个零件进行检测,恰好有件不合格的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】从个零件中随机抽取个,总的抽取方法数为组合数,
要求恰好件不合格,即从个不合格零件中抽1个,
从个合格零件中抽个,符合条件的方法数为,
故恰好件不合格的概率为.
7. 设随机变量,满足:,,若,则( )
A. 3 B. C. 4 D.
【答案】C
【解析】
【分析】代入二项分布的期望和方差公式,以及方差的性质,即可求解.
【详解】由条件可知,,则,,
所以.
8. 已知函数在上可导且满足,则下列不等式一定成立的为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】构造函数,讨论其单调性即可求解.
【详解】构造函数,
在时恒成立,
所以在时单调递增,
所以,即,所以,
故选:C.
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. 已知,则下列选项正确的有( )
A. B. 展开式中的系数为-192
C. 展开式中的二项式系数最大项为第3项 D. 当时,除以8的余数为1
【答案】BD
【解析】
【分析】赋值计算判断A;求出指定项的系数判断B;利用二项式系数的性质判断C;利用二项式定理,结合整除思想判断D.
【详解】对于A,取,得,取,得,
因此,A错误;
对于B,展开式中的系数,B正确;
对于C,展开式共7项,则展开式中的二项式系数最大项为第4项,C错误;
对于D,当时,展开式的前6项都是整数,且都含有因数8,
展开式的最后一项是1,因此除以8的余数为1,D正确.
10. 袋中有个大小相同的球,其中个黑球、个白球.现从中任取个球,记这个球中黑球的个数为,则( )
A.
B. 随机变量服从二项分布
C.
D. 记这个球中白球的个数为,则
【答案】ACD
【解析】
【详解】选项A,,
,,
因此,故A正确;
选项B,本题是从8个球中不放回任取4个,随机变量服从超几何分布,不是二项分布(二项分布要求独立重复、每次概率不变),故B错误;
选项C,超几何分布期望公式,其中(抽取个数),(总体黑球数),(总球数),得,
根据期望性质 ,故C正确;
选项D,取出4个球,因此(为白球个数),
根据方差性质,得,故D正确.
11. 对于函数,下列说法正确的有( )
A. 在 处取得极大值
B. 只有一个零点
C.
D. 若 在上恒成立,则
【答案】ABC
【解析】
【分析】对A,利用导数求出函数的单调区间,进一步求出函数的极值即可判断;对B,利用函数的单调性和函数值的范围即可判断;对C,利用函数的单调性比较出函数值的大小关系即可判断;对D,利用不等式恒成立,参数分离法即可求解.
【详解】对于A,函数,,
令,即,解得,
当时,,故在上为单调递增函数,
当时,,故在上为单调递减函数,
在时取得极大值,故A正确;
对于B,在上为单调递增函数, ,函数在上有唯一零点,
当时, 恒成立,即函数在上没有零点,故有唯一零点,故B正确;
对于C,在上为单调递减函数,,,故C正确;
对于D,由在上恒成立,即在上恒成立,
设,则,令,解得:,
当时,,函数在上单调递增;
当时,,函数在上单调递减,
当时,函数取得最大值,最大值为,,故D错误.
第Ⅱ卷(共 92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知随机变量,则______.
【答案】0.7##
【解析】
【详解】由可得正态分布曲线的对称轴为:,
所以:.
13. 本学期辉南六中高二年级准备举办一场课本剧展演,前8个班级每班准备了1个节目,杨老师需要根据各个班的表演剧目排定出场顺序;其中1班和2班都要表演《屈原》,因此需要分开排;3班和4班要表演的分别是《雷雨》第一集——铺垫矛盾和《雷雨》第二集——真相爆发,所以需要相邻且按序表演,则杨老师能排出______种不同的方案(用数字表示)
【答案】3600
【解析】
【分析】先采用捆绑相邻的元素,在插空处理不相邻的元素,使用分分步乘法原理计算出总方案即可.
【详解】把3班和4班捆绑为1个整体,且3班必须要在4班之前,所以内部只有1种排列顺序,
除去1班和2班,剩下的元素为3班和4班整体加上其余四个班级,共5个元素,共有种排法,
5个元素排好后共产生6个空位,从6个空位中选2个插入1班和2班,有种排法,
因此总方案共有种.
14. 若函数在区间内有最小值,则实数的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【分析】利用导数判断函数的单调性并求得极小值,然后依题意得到,计算即可.
【详解】由题可知:,
令,则;令,则或,
所以函数在单调递增,在单调递减.
极小值为,令,所以或,
又函数在区间内有最小值,
所以.
故答案为:.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 在的展开式中,第4项的二项式系数与第3项的二项式系数的比为.
(1)求n的值;
(2)求展开式中含的项的二项式系数.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用二项式系数的定义列出和的方程,求解即得;
(2)利用二项式的通项公式确定展开式中含的项,计算即得答案.
【小问1详解】
第4项的二项式系数为,第3项的二项式系数为.
又第4项的二项式系数与第3项的二项式系数的比为,
,,,故的值为;
【小问2详解】
因,
由解得,
故展开式中含的项的二项式系数为.
16. 已知函数.
(1)求在点处的切线方程(其中为自然对数的底数);
(2)当时,证明:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)利用导数求出切线斜率,利用求出切点坐标,代入点斜式方程可得答案;
(2)利用导数判断出单调性可得答案.
【小问1详解】
,切线的斜率为,
由得切点坐标为,
所以在点处的切线方程.
【小问2详解】
当时,
令,得,当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
所以在处取得最小值,即.
17. 某会员店因为商品品控出色,所以吸纳了大量会员,只有成为该会员店的会员才能在该店进行消费.根据统计数据,该店的本地会员占,外地会员占.现对该店会员开展商品质量满意度调查,已知本地会员对该店商品质量满意的概率为,外地会员对该店商品质量满意的概率为.每个会员对该店商品质量满意与否相互独立.
(1)从该店所有会员中随机抽取1名会员,求其对该店商品质量满意的概率;
(2)从该店所有会员中随机抽取2名会员,记这2名会员中对该店商品质量满意的人数为,求的分布列与数学期望.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【解析】
【分析】(1)利用全概率公式计算即可;
(2)利用离散型随机变量的分布列及期望公式计算即可.
【小问1详解】
设事件:抽取的是本地会员,事件:抽取的是外地会员,事件B:对该店质量满意,
则由题意可知:,
所以;
【小问2详解】
易知可能取值,则,
,,
即的分布列如下:
0
1
2
P
期望为.
18. 已知函数.
(1)当时,求函数的极小值;
(2)讨论函数的单调性;
(3)若函数有两个零点,求a的取值范围.
【答案】(1)
(2)若,则是减函数;若,则在上单调递减,在上单调递增.
(3)
【解析】
【分析】(1)利用导数分析当时,函数的单调性,即可得其极值点,从而求得其极小值;
(2)分和两种情况,利用导数讨论函数的单调性;
(3)结合(2)的结论,构造新函数,利用新函数的导数分析新函数的单调性,求解不等式得的取值范围.
【小问1详解】
当时,.
.
因为恒成立,
所以当时,;当时,.
所以在上单调递减;在上单调递增.
所以在处取得极小值,极小值为.
【小问2详解】
函数.的定义域为.
.
因为恒成立,
所以若,恒成立,所以恒成立,在上单调递减;
若,当时,;当时,.
所以在上单调递减,在上单调递增.
综上所述,若,在上单调递减;若,在上单调递减,在上单调递增.
【小问3详解】
由(2)知,若,则是减函数,函数不可能有两个零点;
若,则在上单调递减,在上单调递增,
在处取得极小值,即最小值,最小值为.
此时,当时,;当时,;
要使函数有两个零点,只需使,即.
令,则恒成立,
所以是增函数.
又,所以当且仅当时,.
所以a的取值范围是.
19. 为促进消费,某电商平台和生产商在本周联合推出“有奖闯关”活动.活动规则如下:消费者成功闯过第一关获得基础券(获得元基础券的概率为,获得元基础券的概率为).闯过第一关后,可进行第二关闯关,成功闯过第二关后可获得进阶券元,且这两种优惠券可叠加使用抵扣支付金额.已知消费者闯过第一关的概率为,闯过第二关的概率为.某生产商将商品定价元,成本元;优惠券成本由生产商承担基础券面额的,进阶券面额的.
(1)若,,记消费者购买一件该商品的实际支付金额为(单位:元),求的分布列和数学期望;
(2)设所有消费者均闯过第一关获得了基础券,推出活动后商品购买概率为,记生产商销售一件该商品的期望利润为(单位:元).(期望利润购买概率(支付金额的期望商品成本)优惠券成本的期望)
(i)求关于的函数表达式;
(ii)证明:在内存在唯一极大值点,并求当为何值时,商家期望利润最大?最大期望利润是多少?(结果保留位小数)
【答案】(1)分布列见详解,
(2)(i)
(ii)证明见详解,时,最大期望利润为
【解析】
【分析】(1)分析消费者实际支付金额的所有可能取值,计算每个取值对应的概率,得到分布列,计算;
(2)(i)计算消费者支付金额的期望,再计算优惠券成本的期望,分别计算基础券成本期望和进阶券成本期望,再求和,最后根据期望利润的定义,结合购买概率,代入支付金额期望、商品成本、优惠券成本期望,得到的函数表达式;
(ii)对求导,得到导函数,分析导函数在内的单调性,找到导函数极大值点,代入计算最大期望利润.
【小问1详解】
实际支付金额的所有可能取值为,
,
,
,
,
,
的分布列为:
.
【小问2详解】
(i)求的函数表达式已知所有消费者都闯过第一关,按题目期望利润公式分步计算:
支付金额期望:,
商品成本,
优惠券成本期望:基础券成本,
进阶券成本,
总成本期望,
购买概率,
代入公式:
.
(ii)对求导得:
令,整理得,解得根为,(舍去,不在内),
当时,,单调递增;
当时,,单调递减;
因此在内存在唯一极大值点,且该点为最大值点,
计算最大期望利润:.
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