摘要:
**基本信息**
聚焦排列组合、概率统计与函数导数,以空间站任务、排球比赛等真实情境设计问题,强化数学建模与逻辑推理能力。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选|8题/40分|排列组合(5名宇航员分舱)、独立事件概率(排球比赛)|基础题占比65%,如第1题分层计数|
|多选|3题/15分|条件概率(事件独立性)、正态分布(对称性)|融合全概率公式与事件互斥判断|
|填空|3题/15分|函数单调性(含参范围)、几何体体积最值(正四棱锥)|创新题如第14题结合导数几何意义定义“确界角”|
|解答|5题/80分|条件概率分布列(高考阅卷)、二项分布期望(产品检验)、导数证明不等式|注重实际应用,如第15题模拟高考双评仲裁流程,体现数学语言表达现实世界|
内容正文:
黄梅一中高二实验班数学测试卷20260526
一、单选题
1.某空间站由三个舱构成,某次实验需要5名宇航员同时在3个舱中开展,每个人只能去1个舱,每个舱至少安排1名宇航员,则不同的安排方法的种数为( )
A.150 B.90 C.60 D.30
2.设,是一个随机试验中的两个事件,且,,,则下列说法中错误的是( )
A. B. C. D.
3.甲、乙两个班级之间进行排球比赛,采用五局三胜制(没有平局),已知甲班在每一局比赛中获胜的概率均为,若前三局甲班以的比分领先,则甲班最终获胜的概率为( )
A. B. C. D.
4.记二项式的展开式中的系数为,且,则( )
A.5 B.6 C.7 D.8
5.蜜蜂是“天才的数学家兼设计师”,下图是一个蜂巢的部分截面,图中竖直线段表示通道,同一高度的若干通道构成层,斜线与竖线的连接处叫交点.第层有条通道,从左至右依次为第条通道.蜜蜂从入口开始自上向下运动,在每个交点处经由左侧斜线和右侧斜线进入通道的可能性相同.蜜蜂到达第层第通道的不同路径数为.例如:,,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
6.在的展开式中,含的项的系数为( )
A.10 B.20 C.30 D.60
7.甲箱中有2个红球,3个白球和2个黑球,乙箱中有3个红球和3个黑球,先从甲箱中随机摸出一个球放入乙箱中,再从乙箱中摸出2个球,分别用,,表示从甲箱中摸出的球是红球,白球和黑球的事件,用表示从乙箱中摸出的2个球颜色不同的事件,则下列错误的是( )
A. B. C. D.
8.在数字通信中,信号是由数字0和1组成的序列.由于随机因素的干扰,发送的信号0或1有可能被错误地接收为1或0.已知发送信号0时,接收为0和1的概率分别为0.9和0.1;发送信号1时,接收为1和0的概率分别为0.95和0.05,假设发送信号0和1是等可能的.已知接收的信号为1时发送的信号是0的概率是( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.下列命题正确的有( )
A. B.
C.若,则
D.若,,,则
10.下列说法正确的是( )
A.若事件、满足:,,且,则事件、相互独立
B.已知一组成对数据、、、的经验回归方程为,则
C.是、、两两独立的充分条件
D.若,记函数,,则的图象关于点对称
11.下列选项正确的是( )
A.若随机变量,则
B.一组不全相等的数的平均数为,方差为,若再插入一个数,则这个数的方差为,则
C.若随机变量,,则
D.若,,,则
三、填空题
12.已知函数为减函数,则实数的取值范围是___________.
13.如图,一块边长为6cm的正方形铁片上有四块全等的阴影部分.将这些阴影部分裁下来,然后用余下的四个全等的等腰三角形拼凑成一个正四棱锥形容器(不考虑铁片的损耗),则该容器容积(忽略铁片的厚度)的最大值为__________.
14.如图,对于曲线G所在平面内的点O,若存在以O为顶点的角α,使得对于曲线G上的任意两个不同的点A,B,恒有成立,则称角α为曲线G的相对于点O的“界角”,并称其中最小的“界角”为曲线G的相对于点O的“确界角”.已知曲线C:y=(其中是自然对数的底数),O为坐标原点,曲线C的相对于点O的“确界角”为β,则____.
四、解答题
15.高考数学试卷评阅采用“双评仲裁”的方式,具体规则如下:两名老师独立评分,称为一评和二评,当两者所评分数之差的绝对值小于或等于1分时,取两者平均分为该题得分;当两者所评分数之差的绝对值大于1分时,再由第三位老师评分,称之为仲裁,取仲裁分数和一、二评中与之接近的分数的平均分为该题得分;当一、二评分数和仲裁分数差值的绝对值相同时,取仲裁分数和前两评中较高的分数的平均分为该题得分.高考的第一道大题为基础题,不少同学的结果正确,但由于书写潦草,步骤不规范等原因,实际得分往往达不到满分,我校为了解学生的答题书写情况,开展了一次测评,针对这道满分13分的大题,选取了大量“结果正确”的试卷,由数十名阅卷老师按照高考阅卷规则进行评阅,规定每位老师给出的分数仅在13分、12分、11分中取值,经统计,各分数对应的比例如下表所示,以频率视为概率,且一、二评与仲裁三位老师评分互不影响.
教师评分
13
12
11
各分数所占比例
甲同学上交了一道“结果正确”的题参与本次测评.
(1)求此题需要仲裁的概率;(2)求此题在一评、二评两位老师给分不同的条件下,最终得了满分的概率;(3)求此题得分的分布列及数学期望.
16.工厂的某种产品成箱包装,每箱200件,每一箱产品在交付用户之前要对产品作检验,如检验出不合格品,则更换为合格品,检验时,先从这箱产品中任取20件作检验,再根据检验结果决定是否对余下的所有产品作检验,设每件产品为不合格品的概率都为,且各件产品是否为不合格品相互独立.
(1)记20件产品中恰有2件不合格品的概率为,求的最大值点;
(2)现对一箱产品检验了20件,结果恰有2件不合格品,以⑴中确定的作为的值.已知每件产品的检验费用为2元,若有不合格品进入用户手中,则工厂要对每件不合格品支付25元的赔偿费用.若不对该箱余下的产品作检验,这一箱产品的检验费用与赔偿费用的和记为,求;
(3)若,已知抽取检验的件产品中恰有2件不合格品,试给出的估计值.(表示件产品中不合格的件数,以使得最大的的值作为的估计值.)
17.已知函数,.
(1)若对于任意,都有,求实数的取值范围;
(2)若函数有两个零点,求证:.
18.已知函数,
(1)若在定义域内单调递增,求实数的取值范围;
(2)当时,若对任意,不等式恒成立,求实数的最小值;
(3)若存在两个不同的极值点,,且,求实数的取值范围.
19.已知函数.(1)当时,求函数的单调区间;
(2)当时,求函数的最小值;
(3)求证:.
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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《黄梅一中高二实验班数学测试卷》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
B
B
B
D
C
D
D
BCD
AD
题号
11
答案
ABD
1.A
【难度】0.65
【来源】浙江嘉兴八校联盟2025-2026学年第二学期高二期中联考数学试题
【详解】共5名宇航员同时在3个舱中开展实验,则有两种情况,
若按人数分为三组,则有种方法,
若按人数分为三组,则有种方法,
共有种不同方法.
2.B
【难度】0.65
【来源】广东揭阳第一中学2025-2026学年第二学期高二期中考试数学试题
【分析】利用概率的基本性质、德摩根定律、加法公式与条件概率公式计算各选项即可.
【详解】根据摩根定律可知
根据概率加法公式可知
故,
因为,,故,
解得,故A正确;
,故B错误;
,故C正确;
因为,
故,故D正确.
3.B
【难度】0.75
【来源】河南省部分名校2026届高三下学期模拟测试数学试题
【分析】根据前三局甲领先的赛况,分第四局甲直接获胜、第四局甲负且第五局甲获胜两种互斥情况分别计算概率,求和即可得到甲最终获胜的概率.
【详解】已知前三局甲以领先,甲最终获胜仅需再赢得局胜利,最多剩余局比赛,分两类互斥情形计算:
第四局甲获胜,比赛直接结束,对应概率;
第四局乙获胜,第五局甲获胜,对应概率;
故甲最终获胜的总概率为.
4.B
【难度】0.4
【来源】贵州省安顺市2025-2026学年高三上学期期末数学试题
【分析】先根据二项式展开式得出系数,再结合已知,计算求解参数.
【详解】记二项式的展开式中的系数为,
,,,,,
所以,
因为,
故.
故选:B.
5.D
【难度】0.55
【来源】北京市中国人民大学附属中学2025-2026学年第二学期高二年级期中练习数学
【分析】由题意知,,,且,可推得,利用组合数求解即可.
【详解】由题意知,,,且.
结合杨辉三角的性质和及递推关系可得,
,所以,即.
因为,,,,,
所以可能取到0,1,2,7,8,9,所以解集为.
6.C
【难度】0.65
【来源】天津市微山路中学2025-2026学年高二第二学期数学学科阶段练习(一)试题
【分析】根据多项式定理求解即可.
【详解】的展开式的通项为.
令,则
的展开式的通项为,
令,则系数为.
因此含项的总系数为.
7.D
【难度】0.55
【来源】广东江门市棠下中学2025-2026学年高二下学期期中考试数学试题
【分析】利用古典概率可求A,利用条件概率可求B,利用全概率公式可求C,利用贝叶斯公式可求D.
【详解】由题意,A正确;
若发生,则乙箱中有3个红球,3个黑球和1个白球,,B正确;
,C正确;
,D不正确.
8.D
【难度】0.68
【来源】广东惠州市华罗庚中学2025-2026学年第二学期高二期中质量检测数学试题
【分析】由条件概率和贝叶斯公式计算.
【详解】设表示“发送的信号为0”,表示“接收的信号为0”,
则表示“发送的信号为1”,表示“接收的信号为1”.
由题意得,,,,,.
由贝叶斯公式有.
故已知接收的信号为1,则发送的信号为0的概率为.
9.BCD
【难度】0.6
【来源】山西临汾市第一中学2025-2026学年第二学期5月高二素质测评数学试卷
【分析】利用条件概率定义、全概率公式与事件独立性性质,通过举反例判断A错误;利用全概率公式中与均不大于的放缩证明B正确;由条件概率与事件独立的定义,从推出独立,进而得,判断C正确;通过对立事件概率求出,,再代入全概率公式求解验证D正确.
【详解】对于A,,
若互斥,则,此时,
当,,A错误;
对于B,,
因为,,
所以,B正确;
对于C,若,则相互独立,所以,
所以,C正确;
对于D,因为,,
所以,,
由全概率公式,
得,解得,D正确;
10.AD
【难度】0.55
【来源】湖北黄冈市蕲春县第一高级中学2026届高三年级全真模拟适应性测试数学训练(一)
【分析】利用条件概率公式结合事件独立性的定义可判断A选项;利用回归直线过样本中心点可判断B选项;利用独立事件的定义可判断C选项;利用正态密度曲线的对称性和函数的对称性可判断D选项.
【详解】对于A选项,若事件、满足:,,且,
即,
由条件概率公式可得,即,
故事件、相互独立,A对;
对于B选项,由题意可得,,
因为回归直线过样本中心点,即,解得,B错;
对于C选项,对于事件、、,
若,,,及成立,
则、、相互独立,缺一不可,故,不能推出、、两两独立,C错;
对于D选项,若,记函数,
由正态密度曲线的对称性可知,
即,即,故函数的图象关于点对称,D对.
11.ABD
【难度】0.65
【来源】山东泰安市2026届高三二轮检测数学试题
【分析】对A,根据二项分布的方差公式求出,再根据方差的性质求出;对B,根据平均数和方差的计算公式分别求出,然后比较大小;对C,根据正态分布的性质分别计算和,再比较大小;对D,根据条件概率公式和全概率列出关于的方程,进而求解.
【详解】已知随机变量,
根据二项分布的方差公式可得,
所以,故A正确;
一组不全相等的数的平均数为,所以方差,
若再插入一个数,则这个数的方差,
因为,所以,所以,故B正确;
因为随机变量,则正态分布曲线关于对称,所以,
所以,
同理,随机变量,则正态分布曲线关于对称,所以,
所以,
由正态分布的性质可知,,
所以,故C错误;
由,,
可得,,
又,所以,
又,所以,
解得,故D正确.
12.
【难度】0.65
【来源】福建省厦门双十中学2025-2026学年高二下学期第一次月考数学试题
【分析】通过,在恒成立,分离参数,得到 ,再通过换元,转换成求二次函数最值即可求解.
【详解】求导得: ,
由题意,在恒成立,
即 ,在恒成立,
即大于等于的最大值,
由,代入右边化简:
令,则,
设二次函数,该二次函数开口向下,对称轴为,
代入对称轴得最大值: ,
故,因此的取值范围是.
13.
【难度】0.56
【来源】云南怒江州兰坪白族普米族自治县第一中学等校2025-2026学年高二下学期3月月考数学试题
【分析】根据余下的四个全等的等腰三角形加工成一个正四棱锥,结合图形,求出其高,即可得出体积函数,利用导数判断单调性,求得极值即可得出结果.
【详解】由题意及正四棱锥的性质可知,作平面于,
设该容器的底面边长为cm(),则,,
则该容器的高为cm,设该容器的容积为,
则.
设函数(),得.
当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
则,所以.
14.0
【难度】0.65
【来源】江苏省2023-2024学年高二上学期期末迎考数学试题(S版B卷)
【分析】利用导数的几何意义,求出时,过原点且与相切的切线斜率,以及过原点且与相切的切线斜率,进而可得两切线互相垂直,则可求.
【详解】当时,过原点作的切线,
设切点,, ,
则切线方程为,
又切线过点所以,
所以.
设,则为增函数,且,所以,
当时,过原点作的切线,
设切点B, ,
则切线为,又切线过点
所以,又,,
因为,所以两切线垂直,所以.
故答案为:0.
15.(1)
(2)
(3)的分布列为:
11
11.5
12
12.5
13
所以
【难度】0.54
【来源】吉林长春吉大附中实验学校2025-2026学年高二下学期期中考试数学试卷
【分析】(1)所有可能得评分组合中,差的绝对值大于1的情况仅为,一评11,二评13或一评13,二评11,由此求解即可;
(2)先计算一评二评给分相同的概率,再计算一评二评给分不同的概率,即可求解;
(3)由随机变量可能的取值,分别求出对应的概率,列出分布列,求出数学期望.
【详解】(1)根据规则,只有当一评,二评的分数差绝对值大于1时,才需要仲裁,
所有可能得评分组合中,差的绝对值大于1的情况仅为,一评11,二评13或一评13,二评11,
两种情况的概率之和为:.
(2)设事件为“一评,二评给分不同”,事件为“最终得满分13分”,
一评二评给分相同的概率为,
因此,,
.
(3)由题意可得的可能取值为:,,,,,
则,
,
,
,
所以的分布列为:
11
11.5
12
12.5
13
所以.
16.(1)0.1
(2)490
(3)或
【难度】0.52
【来源】重庆市大足中学2025-2026学年高二下学期5月期中数学试卷
【分析】(1)利用二项分布模型写出关于概率的函数,之后对其求导,利用导数在对应区间上的符号,确定其单调区间,从而得到其最大值点.
(2)以(1)的结果为参考,构造包含固定费用和随机赔偿费用的总费用的随机变量,利用二项分布的期望公式及期望的性质计算总费用的数学期望.
(3)方法一,通过比较任意相邻项的值,找出概率取得最大值时的样本量,体现了统计的估计思想,同时也避免了复杂的求导运算;方法二,因为在恒成立,利用作商法比较和的大小,进一步判断的单调性,从而得出值.
【详解】(1)20件产品中恰有2件不合格品的概率为:,
因此,,
令,得.
当时,,单调递增;
当时,,单调递减,
所以,的最大值点为.
(2)由(1)知,.
令表示余下的180件产品中的不合格品件数,依题意知:,
则,,,
.
(3)方法一:
由题意得,,
由,得,
解得,故或.
方法二:
因为在恒成立,
由,
令,得,
当时,,递增,
当时,,递减,
故或.
17.(1)
(2)证明见解析
【难度】0.65
【来源】黑龙江省哈尔滨市第三中学校2023届高三上学期期末考试数学试题
【分析】(1)通过转化构造函数,利用导数求出该函数的最小值即可;
(2)通过利用极值点偏移的知识,令,,利用导数相关知识转化为证明即可.
【详解】(1)结合题意:对于任意,都有,所以,
因为,所以只需,
,
当时,,在上单调递减;
当时,,在上单调递增.
所以只需;
(2)等价于,
设函数,,易知在区间上单调递增;上单调递减,
由知且,,
设函数,其中,
知,
知在区间上单调递增,即时,
即时,,
即,
又由已知由且,
有且,由在上单调递减,
所以,即.
18.(1)
(2)1
(3)
【难度】0.65
【来源】重庆市第一中学2024-2025学年高二下学期期末数学试题
【分析】(1)在定义域内单调递增等价于恒成立,分离参数转化为最值问题求解;
(2)由,构造同构函数,利用的单调性求解;
(3)由极值点得双变量之间关系,将通过变量代换转化为关于的函数,利用导数判断单调性求其最值情况即可求解.
【详解】(1)由题的定义域为,在恒成立,且的解不连续,
则,
所以的取值范围是;
(2)当时,不等式可化为,变形为,
令,求导得,所以在上是增函数,
故,即,即,
所以对任意,不等式恒成立,即对任意恒成立,
令,则,
所以当时,,则单调递增;
当时,,则单调递减,
所以,即满足不等式的实数的取值范围为,
所以的最小值为1;
(3)因为存在两个不同的极值点,
所以由可得是方程的两根,
所以,且,,
所以,故,
又由可得,
而,
令,
则,
∵,∴,即,
则,所以在区间上单调递减,
所以有,即,
所以实数取值范围.
19.(1)单调递增区间为,无单调递减区间.
(2)0
(3)证明见解析
【难度】0.55
【来源】湖北宜昌市2026届四月调研考试数学试卷
【分析】(1)利用导数求解给定参数范围下的单调区间即可.
(2)结合题意并合理构造函数,最后结合导数求解最值即可.
(3)结合已知得到,再结合换元法证明不等式即可.
【详解】(1)由题意得函数的定义域为,
当时,,则在单调递增,
所以函数的单调递增区间为,无单调递减区间.
(2)当时,,
令,则,
所以即在单调递增,
又,所以当时,,当时,,
所以在单调递减,在单调递增,故.
(3)由(2)知当时,,
即,当且仅当时取等号,
令,则,
所以,
即.
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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$
黄梅一中高二实验班数学测试卷
一、单选题
1.某空间站由三个舱构成,某次实验需要5名宇航员同时在3个舱中开展,每个人只能去1个舱,每个舱至少安排1名宇航员,则不同的安排方法的种数为( )
A.150 B.90 C.60 D.30
【答案】A
【详解】共5名宇航员同时在3个舱中开展实验,则有两种情况,
若按人数分为三组,则有种方法,
若按人数分为三组,则有种方法,
共有种不同方法.
2.设,是一个随机试验中的两个事件,且,,,则下列说法中错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】根据摩根定律可知
根据概率加法公式可知
故,
因为,,故,
解得,故A正确;
,故B错误;
,故C正确;
因为,
故,故D正确.
3.甲、乙两个班级之间进行排球比赛,采用五局三胜制(没有平局),已知甲班在每一局比赛中获胜的概率均为,若前三局甲班以的比分领先,则甲班最终获胜的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据前三局甲领先的赛况,分第四局甲直接获胜、第四局甲负且第五局甲获胜两种互斥情况分别计算概率,求和即可得到甲最终获胜的概率.
【详解】已知前三局甲以领先,甲最终获胜仅需再赢得局胜利,最多剩余局比赛,分两类互斥情形计算:
第四局甲获胜,比赛直接结束,对应概率;
第四局乙获胜,第五局甲获胜,对应概率;
故甲最终获胜的总概率为.
4.记二项式的展开式中的系数为,且,则( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】B
【分析】先根据二项式展开式得出系数,再结合已知,计算求解参数.
【详解】记二项式的展开式中的系数为,
,,,,,
所以,
因为,
故.
故选:B.
5.蜜蜂是“天才的数学家兼设计师”,下图是一个蜂巢的部分截面,图中竖直线段表示通道,同一高度的若干通道构成层,斜线与竖线的连接处叫交点.第层有条通道,从左至右依次为第条通道.蜜蜂从入口开始自上向下运动,在每个交点处经由左侧斜线和右侧斜线进入通道的可能性相同.蜜蜂到达第层第通道的不同路径数为.例如:,,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由题意知,,,且.
结合杨辉三角的性质和及递推关系可得,
,所以,即.
因为,,,,,
所以可能取到0,1,2,7,8,9,所以解集为.
6.在的展开式中,含的项的系数为( )
A.10 B.20 C.30 D.60
【答案】C
【详解】的展开式的通项为.
令,则
的展开式的通项为,
令,则系数为.
因此含项的总系数为.
7.甲箱中有2个红球,3个白球和2个黑球,乙箱中有3个红球和3个黑球,先从甲箱中随机摸出一个球放入乙箱中,再从乙箱中摸出2个球,分别用,,表示从甲箱中摸出的球是红球,白球和黑球的事件,用表示从乙箱中摸出的2个球颜色不同的事件,则下列错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】由题意,A正确;
若发生,则乙箱中有3个红球,3个黑球和1个白球,,B正确;
,C正确;
,D不正确.
8.在数字通信中,信号是由数字0和1组成的序列.由于随机因素的干扰,发送的信号0或1有可能被错误地接收为1或0.已知发送信号0时,接收为0和1的概率分别为0.9和0.1;发送信号1时,接收为1和0的概率分别为0.95和0.05,假设发送信号0和1是等可能的.已知接收的信号为1时发送的信号是0的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】设表示“发送的信号为0”,表示“接收的信号为0”,
则表示“发送的信号为1”,表示“接收的信号为1”.
由题意得,,,,,.
由贝叶斯公式有.
故已知接收的信号为1,则发送的信号为0的概率为.
二、多选题
9.下列命题正确的有( )
A.
B.
C.若,则
D.若,,,则
【答案】BCD
【详解】对于A,,
若互斥,则,此时,
当,,A错误;
对于B,,
因为,,
所以,B正确;
对于C,若,则相互独立,所以,
所以,C正确;
对于D,因为,,
所以,,
由全概率公式,
得,解得,D正确;
10.下列说法正确的是( )
A.若事件、满足:,,且,则事件、相互独立
B.已知一组成对数据、、、的经验回归方程为,则
C.是、、两两独立的充分条件
D.若,记函数,,则的图象关于点对称
【答案】AD
【分析】利用条件概率公式结合事件独立性的定义可判断A选项;利用回归直线过样本中心点可判断B选项;利用独立事件的定义可判断C选项;利用正态密度曲线的对称性和函数的对称性可判断D选项.
【详解】对于A选项,若事件、满足:,,且,
即,
由条件概率公式可得,即,
故事件、相互独立,A对;
对于B选项,由题意可得,,
因为回归直线过样本中心点,即,解得,B错;
对于C选项,对于事件、、,
若,,,及成立,
则、、相互独立,缺一不可,故,不能推出、、两两独立,C错;
对于D选项,若,记函数,
由正态密度曲线的对称性可知,
即,即,故函数的图象关于点对称,D对.
11.下列选项正确的是( )
A.若随机变量,则
B.一组不全相等的数的平均数为,方差为,若再插入一个数,则这个数的方差为,则
C.若随机变量,,则
D.若,,,则
【答案】ABD
【详解】已知随机变量,
根据二项分布的方差公式可得,
所以,故A正确;
一组不全相等的数的平均数为,所以方差,
若再插入一个数,则这个数的方差,
因为,所以,所以,故B正确;
因为随机变量,则正态分布曲线关于对称,所以,
所以,
同理,随机变量,则正态分布曲线关于对称,所以,
所以,
由正态分布的性质可知,,
所以,故C错误;由,,
可得,,又,所以,
又,所以,
解得,故D正确.
第II卷(非选择题)
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三、填空题
12.已知函数为减函数,则实数的取值范围是___________.
【答案】
【分析】通过,在恒成立,分离参数,得到 ,再通过换元,转换成求二次函数最值即可求解.
【详解】求导得: ,由题意,在恒成立,
即 ,在恒成立,即大于等于的最大值,
由,代入右边化简:
令,则,
设二次函数,该二次函数开口向下,对称轴为,
代入对称轴得最大值: ,
故,因此的取值范围是.
13.如图,一块边长为6cm的正方形铁片上有四块全等的阴影部分.将这些阴影部分裁下来,然后用余下的四个全等的等腰三角形拼凑成一个正四棱锥形容器(不考虑铁片的损耗),则该容器容积(忽略铁片的厚度)的最大值为__________.
【答案】
【详解】由题意及正四棱锥的性质可知,作平面于,
设该容器的底面边长为cm(),则,,
则该容器的高为cm,设该容器的容积为,
则.
设函数(),得.
当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
则,所以.
14.如图,对于曲线G所在平面内的点O,若存在以O为顶点的角α,使得对于曲线G上的任意两个不同的点A,B,恒有成立,则称角α为曲线G的相对于点O的“界角”,并称其中最小的“界角”为曲线G的相对于点O的“确界角”.已知曲线C:y=(其中是自然对数的底数),O为坐标原点,曲线C的相对于点O的“确界角”为β,则____.
【答案】0
【详解】当时,过原点作的切线,设切点,, ,
则切线方程为,又切线过点所以,
所以.
设,则为增函数,且,所以,
当时,过原点作的切线,设切点B, ,
则切线为,又切线过点所以,又,,因为,所以两切线垂直,所以.故答案为:0.
四、解答题
15.高考数学试卷评阅采用“双评仲裁”的方式,具体规则如下:两名老师独立评分,称为一评和二评,当两者所评分数之差的绝对值小于或等于1分时,取两者平均分为该题得分;当两者所评分数之差的绝对值大于1分时,再由第三位老师评分,称之为仲裁,取仲裁分数和一、二评中与之接近的分数的平均分为该题得分;当一、二评分数和仲裁分数差值的绝对值相同时,取仲裁分数和前两评中较高的分数的平均分为该题得分.高考的第一道大题为基础题,不少同学的结果正确,但由于书写潦草,步骤不规范等原因,实际得分往往达不到满分,我校为了解学生的答题书写情况,开展了一次测评,针对这道满分13分的大题,选取了大量“结果正确”的试卷,由数十名阅卷老师按照高考阅卷规则进行评阅,规定每位老师给出的分数仅在13分、12分、11分中取值,经统计,各分数对应的比例如下表所示,以频率视为概率,且一、二评与仲裁三位老师评分互不影响.
教师评分
13
12
11
各分数所占比例
甲同学上交了一道“结果正确”的题参与本次测评.
(1)求此题需要仲裁的概率;
(2)求此题在一评、二评两位老师给分不同的条件下,最终得了满分的概率;
(3)求此题得分的分布列及数学期望.
【答案】(1)
(2)
(3)的分布列为:
11
11.5
12
12.5
13
所以
【详解】(1)根据规则,只有当一评,二评的分数差绝对值大于1时,才需要仲裁,
所有可能得评分组合中,差的绝对值大于1的情况仅为,一评11,二评13或一评13,二评11,
两种情况的概率之和为:.
(2)设事件为“一评,二评给分不同”,事件为“最终得满分13分”,
一评二评给分相同的概率为,
因此,,
.
(3)由题意可得的可能取值为:,,,,,
则,,
,,
所以的分布列为:
11
11.5
12
12.5
13
所以.
16.工厂的某种产品成箱包装,每箱200件,每一箱产品在交付用户之前要对产品作检验,如检验出不合格品,则更换为合格品,检验时,先从这箱产品中任取20件作检验,再根据检验结果决定是否对余下的所有产品作检验,设每件产品为不合格品的概率都为,且各件产品是否为不合格品相互独立.
(1)记20件产品中恰有2件不合格品的概率为,求的最大值点;
(2)现对一箱产品检验了20件,结果恰有2件不合格品,以⑴中确定的作为的值.已知每件产品的检验费用为2元,若有不合格品进入用户手中,则工厂要对每件不合格品支付25元的赔偿费用.若不对该箱余下的产品作检验,这一箱产品的检验费用与赔偿费用的和记为,求;
(3)若,已知抽取检验的件产品中恰有2件不合格品,试给出的估计值.(表示件产品中不合格的件数,以使得最大的的值作为的估计值.)
【答案】(1)0.1(2)490(3)或
【详解】(1)20件产品中恰有2件不合格品的概率为:,
因此,,
令,得.当时,,单调递增;
当时,,单调递减,所以,的最大值点为.
(2)由(1)知,.
令表示余下的180件产品中的不合格品件数,依题意知:,
则,,,
.
(3)方法一:
由题意得,,
由,得,解得,故或.
方法二:
因为在恒成立,由,
令,得,当时,,递增,
当时,,递减,故或.
17.已知函数,.
(1)若对于任意,都有,求实数的取值范围;
(2)若函数有两个零点,求证:.
【答案】(1)(2)证明见解析
【详解】(1)结合题意:对于任意,都有,所以,
因为,所以只需,
,
当时,,在上单调递减;
当时,,在上单调递增.
所以只需;
(2)等价于,
设函数,,易知在区间上单调递增;上单调递减,
由知且,,
设函数,其中,
知,
知在区间上单调递增,即时,
即时,,
即,
又由已知由且,
有且,由在上单调递减,
所以,即.
18.已知函数,
(1)若在定义域内单调递增,求实数的取值范围;
(2)当时,若对任意,不等式恒成立,求实数的最小值;
(3)若存在两个不同的极值点,,且,求实数的取值范围.
【答案】(1)(2)1(3)
【详解】(1)由题的定义域为,在恒成立,且的解不连续,
则,
所以的取值范围是;
(2)当时,不等式可化为,变形为,
令,求导得,所以在上是增函数,
故,即,即,
所以对任意,不等式恒成立,即对任意恒成立,
令,则,
所以当时,,则单调递增;当时,,则单调递减,
所以,即满足不等式的实数的取值范围为,所以的最小值为1;
(3)因为存在两个不同的极值点,
所以由可得是方程的两根,
所以,且,,
所以,故,
又由可得,
而,
令,
则,
∵,∴,即,
则,所以在区间上单调递减,
所以有,即,
所以实数取值范围.
19.已知函数.
(1)当时,求函数的单调区间;(2)当时,求函数的最小值;
(3)求证:.
【答案】(1)单调递增区间为,无单调递减区间.(2)0(3)证明见解析
【详解】(1)由题意得函数的定义域为,
当时,,则在单调递增,
所以函数的单调递增区间为,无单调递减区间.
(2)当时,,
令,则,
所以即在单调递增,
又,所以当时,,当时,,
所以在单调递减,在单调递增,故.
(3)由(2)知当时,,
即,当且仅当时取等号,
令,则,
所以,
即.
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