内容正文:
达一中高2024级2026年春季第二次月考
数学试题
总分:150分 考试时间:120分钟 命题人:李娟 审题人:蒋慧
一、选择题:(本题共8小题,每小题5分,共40分.)
1. 已知随机变量,且,则的值为( )
A. 0.2 B. 0.4 C. 0.7 D. 0.35
2. 已知是奇函数,当时,,则( )
A. B. 2
C. D.
3. 下列说法中不正确的是( )
A. 线性回归直线必过样本数据的中心点
B. 当样本相关系数时,成对数据正相关
C. 如果成对数据的线性相关性越强,则样本相关系数就接近于1
D. 残差图中残差点所在的水平带状区域越宽,则回归方程的预报精确度越低
4. 已知数列是首项为4,公比为的等比数列,若成等差数列,则( )
A. 4 B. 8 C. -4 D. -8
5. 已知随机变量,则下列选项中不正确的为( )
A.
B. 当取最大值时,
C.
D.
6. 已知的内角的对边分别为,且面积满足,则( )
A. B. C. D. 2
7. 设是一个随机试验中的两个事件,且,则下列选项中不正确的是( )
A. B.
C. D.
8. 若是函数的一个极值点,是函数的一个零点,则( )
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
二、多项选择题:(本大题共3小题,每小题6分,共18分.)
9. 在正方体中,下列结论正确的是( )
A. 与所成的角为
B. 与所成的角为
C. 与平面所成的角为
D. 与平面所成的角为
10. 中华人民共和国第十九届亚运会将于2023年9月在杭州举办.为了组建一支朝气蓬勃、训练有素的赛会志愿者队伍,向全国人民奉献一场精彩圆满的体育盛会,组委会欲从6名男志愿者,4名女志愿者中随机抽取3人聘为志愿者队的队长.下列说法正确的是( )
A. 设事件A:“抽取的3人中至少有一名男志愿者”,事件B:“抽取的3人中全是男志愿者”,则
B. 设事件C:“抽取的3人中既有男志愿者,也有女志愿者”,则
C. 用表示抽取的3人中女志愿者的人数,则
D. 用表示抽取的3人中男志愿者的人数,则
11. 已知函数的定义域为,为的导函数,满足且,则以下结论正确的是( )
A.
B. 过原点且与相切的直线方程为
C. 不等式的解集是
D. 若恰有两个整数解,则k的取值范围是
三、填空题:(本大题共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 若,则的展开式中含项的系数为__________.
13. 已知双曲线与抛物线有一个公共的焦点,且两曲线的一个交点为,若,则点的横坐标为___________.
14. 甲箱的产品中有5个正品和3个次品,乙箱的产品有4个正品和3个次品,若从甲箱中任取2个产品放入乙箱中,然后再从乙箱中任取一个产品,则取出的这个产品是正品的概率为______.
四、解答题:(本题共5小题,共77分.)
15. 某人工智能公司从某年起连续年的利润情况如下表所示.
第x年
1
2
3
4
5
6
7
利润y/亿元
2.9
3.3
3.6
4.4
4.8
5.2
5.9
(1)计算出与之间的相关系数(精确到),并求出关于的回归直线方程;
(2)根据回归直线方程,分别预测该人工智能公司第年和第年的利润.
参考公式:样本的回归直线为,其中,,,,,.
16. 记各项均为正数的数列的前项和为,已知.
(1)证明:数列为等差数列;
(2)记,数列的前项和为,若存在正整数,使得,求的取值范围.
17. 如图,平面四边形中且,绕旋转到的位置,使得且.
(1)证明:平面;
(2)求四棱锥的高;
(3)求二面角的正弦值.
18. 某学校高三年级组织了一场校内知识竞赛,共有5个班级参与,每个班级推选1名学生代表参加,其中1名学生代表来自经常在知识竞赛中获奖的班级,以下简称A班代表,4名学生代表来自较少参与竞赛的班级,以下简称B班代表,学生甲是B班代表之一.在某一轮比赛中,随机选择两名学生代表进行比赛.若是同类班级代表比赛,则双方获胜的概率均为;若是A班代表与B班代表比赛,则B班代表获胜的概率为.
(1)已知甲参赛,求在一轮比赛中,学生甲获胜的概率;
(2)为了增加比赛的趣味性,增加了挑战赛,规则是某选手可向全场所有代表随机发起挑战,与每个代表进行一轮比赛.现学生甲向全场所有人发起挑战,若与A班代表比赛获胜得2分,与B班代表比赛获胜得1分,失败均获得0分,记比赛结束时学生甲获得的积分为X,求X的分布列与期望.
19. 设函数.
(1)证明:在区间上存在极值点;
(2)已知为的一个极值点;
(i)证明:;
(ii)若,求实数的取值范围.
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达一中高2024级2026年春季第二次月考
数学试题
总分:150分 考试时间:120分钟 命题人:李娟 审题人:蒋慧
一、选择题:(本题共8小题,每小题5分,共40分.)
1. 已知随机变量,且,则的值为( )
A. 0.2 B. 0.4 C. 0.7 D. 0.35
【答案】B
【解析】
【分析】利用正态分布曲线的对称性,即可求值.
【详解】因为随机变量,则正态分布曲线的对称轴为,
所以,即,
故选:B
2. 已知是奇函数,当时,,则( )
A. B. 2
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据函数的奇偶性以及对数运算求得正确答案.
【详解】依题意,是奇函数,
.
3. 下列说法中不正确的是( )
A. 线性回归直线必过样本数据的中心点
B. 当样本相关系数时,成对数据正相关
C. 如果成对数据的线性相关性越强,则样本相关系数就接近于1
D. 残差图中残差点所在的水平带状区域越宽,则回归方程的预报精确度越低
【答案】C
【解析】
【分析】A选项,线性回归方程必过;
BC选项,根据相关系数的意义作出判断;
D选项,根据残差分析中残差点所在的水平带状区域的意义判断.
【详解】A选项,线性回归直线必过样本数据的中心点,故A说法正确;
B选项,当相关性系数时,两个变量正相关,相关性系数时,两个变量负相关,故B说法正确;
C选项,相关系数,如果两个变量的相关性越强,则相关性系数就越接近于1,故C说法错误;
D选项,残差图中残差点所在的水平带状区域越窄,则回归方程的预报精确度越高,水平带状区域越宽,则回归方程的预报精确度越低,D说法正确;
故选:C.
4. 已知数列是首项为4,公比为的等比数列,若成等差数列,则( )
A. 4 B. 8 C. -4 D. -8
【答案】A
【解析】
【详解】由数列是首项为4,公比为的等比数列,得,
由成等差数列,得,即,
则,而,解得,
所以.
5. 已知随机变量,则下列选项中不正确的为( )
A.
B. 当取最大值时,
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】A选项,,所以A选项正确;
B选项, ,当时,有最大值, 此时,所以B选项正确;
C选项,,则,所以,所以C选项错误;
D选项,,则,则,所以D选项正确.
6. 已知的内角的对边分别为,且面积满足,则( )
A. B. C. D. 2
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意,结合余弦定理与面积公式得,再根据二倍角公式化简整理即可得答案.
【详解】因为,所以,
又因为,,
所以,即,
所以,
所以,即,
因为,
所以,即.
故选:A
7. 设是一个随机试验中的两个事件,且,则下列选项中不正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】A.由公式 求解;B. 由公式 求解;C. 由条件概率公式求解;D.由条件概率公式求解。
【详解】,所以
,
因为,所以,
选项 A:因此A正确;
选项 B:因为,
,
所以,因此B错误;
选项 C:根据条件概率公式 ,因此C正确;
选项 D:根据条件概率公式 因此D正确.
8. 若是函数的一个极值点,是函数的一个零点,则( )
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
【答案】B
【解析】
【分析】先根据极值点及零点得出满足的等式,再结合函数的单调性得出等式计算即可求值.
【详解】因为是函数的一个极值点,
所以,
因为是函数的一个零点,
所以,
设为单调递增函数,
因为,
所以.
故选:B.
二、多项选择题:(本大题共3小题,每小题6分,共18分.)
9. 在正方体中,下列结论正确的是( )
A. 与所成的角为
B. 与所成的角为
C. 与平面所成的角为
D. 与平面所成的角为
【答案】BCD
【解析】
【分析】结合正方体性质,根据异面直线夹角,线面角的定义求解判断即可.
【详解】如下图,且为等边三角形,则与所成的角为,A错误;
由,且,则,故与所成的角为正确;
由平面,则与平面所成的角为,C正确;
由平面平面,则,又,
且都在平面内,则平面,
所以与平面所成的角为,且,
故,D正确.
10. 中华人民共和国第十九届亚运会将于2023年9月在杭州举办.为了组建一支朝气蓬勃、训练有素的赛会志愿者队伍,向全国人民奉献一场精彩圆满的体育盛会,组委会欲从6名男志愿者,4名女志愿者中随机抽取3人聘为志愿者队的队长.下列说法正确的是( )
A. 设事件A:“抽取的3人中至少有一名男志愿者”,事件B:“抽取的3人中全是男志愿者”,则
B. 设事件C:“抽取的3人中既有男志愿者,也有女志愿者”,则
C. 用表示抽取的3人中女志愿者的人数,则
D. 用表示抽取的3人中男志愿者的人数,则
【答案】ACD
【解析】
【分析】对于A,利用古典概型与组合的应用求得事件A与事件 的概率,再利用条件概率公式求解即可;对于B,利用对立事件与古典概型的概率公式即可得解;对于CD,依题意分别求得的分布列,再利用数学期望公式与方差公式求解即可判断.
【详解】对于A,从6名男志愿者,4名女志愿者中随机抽取3人聘为志愿者队的队长的基本事件有件,
其中事件A:“抽取的3人中至少有一名男志愿者”包含的基本事件有件,故,
事件表示“抽取的3人中全是男志愿者”,其包含的基本事件有件,故,
所以,故A正确;
对于B,事件C:“抽取的3人中既有男志愿者,也有女志愿者” 包含的基本事件有件,
所以,故B错误;
对于C,可得的可能取值为0,1,2,3,
则,,,,
所以,故C正确;
对于D,可得的可能取值为0,1,2,3,
则,,,,
则,
,
则,故D正确.
故选:ACD.
【点睛】关键点睛:本题CD选项的解决关键是利用离散型随机变量分布列的求法,分别求得的分布列,从而得解.
11. 已知函数的定义域为,为的导函数,满足且,则以下结论正确的是( )
A.
B. 过原点且与相切的直线方程为
C. 不等式的解集是
D. 若恰有两个整数解,则k的取值范围是
【答案】ABD
【解析】
【分析】对条件同时乘得出导函数,得出,由得出判断A即可;根据过一点求切线方程即可判断B;对求导,利用单调性求解即可判断C;
根据,要使恰有2个整数解,,计算即可判断D.
【详解】A选项,由,,
可得,即,
故,为常数,由,可得,
故,,故A正确:
B选项,设切点为,,设切线斜率为,则,
所以切线方程为,即,
因为切线过原点,所以,
解得,,所以,切线方程为.故B正确;
C选项,,
故当时,,当时,,
所以在上单调递增,在上单调递减,
故的极大值为,
又,时,,时,,
且时,,时,;
当时,,当时,,
的解集是,故C错误;
D选项,因为,所以要使恰有2个整数解,
则整数解为2和3,所以,即,化简得;
故实数k的取值范围是,故D正确.
三、填空题:(本大题共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 若,则的展开式中含项的系数为__________.
【答案】-220
【解析】
【详解】因为,所以,
的展开式中含项的系数为.
13. 已知双曲线与抛物线有一个公共的焦点,且两曲线的一个交点为,若,则点的横坐标为___________.
【答案】3
【解析】
【分析】由题知,再设点的横坐标,进而根据焦半径公式求解即可.
【详解】解:∵抛物线的焦点为,双曲线的焦点为,
,
∵两曲线的一个交点为,设点的横坐标,,
.
故答案为:
14. 甲箱的产品中有5个正品和3个次品,乙箱的产品有4个正品和3个次品,若从甲箱中任取2个产品放入乙箱中,然后再从乙箱中任取一个产品,则取出的这个产品是正品的概率为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据全概率公式进行计算.
【详解】设从甲中取出的2个产品为一正品一次品为事件A,从甲中取出的2个产品为两正品为事件B,
从甲中取出的2个产品为两次品为事件C,从乙箱中任取一个产品是正品为事件D.
由题意得:,,
,,
,,
则由全概率公式得:.
四、解答题:(本题共5小题,共77分.)
15. 某人工智能公司从某年起连续年的利润情况如下表所示.
第x年
1
2
3
4
5
6
7
利润y/亿元
2.9
3.3
3.6
4.4
4.8
5.2
5.9
(1)计算出与之间的相关系数(精确到),并求出关于的回归直线方程;
(2)根据回归直线方程,分别预测该人工智能公司第年和第年的利润.
参考公式:样本的回归直线为,其中,,,,,.
【答案】(1)相关系数约为,回归方程为.
(2)第、年的利润约为亿元、亿元.
【解析】
【分析】(1)求出、的值,将参考数据代入相关系数公式,可求出相关系数的值,利用最小二乘法可求出、的值,即可得出关于的回归直线方程;
(2)将、分别代入回归直线方程,可得结果.
【小问1详解】
由题中数据可得,
,
,
因此,
,,
故回归直线方程为.
【小问2详解】
在回归直线方程中令,得.
令,得,
因此预测第、年的利润约为亿元、亿元.
16. 记各项均为正数的数列的前项和为,已知.
(1)证明:数列为等差数列;
(2)记,数列的前项和为,若存在正整数,使得,求的取值范围.
【答案】(1)证明见解析.
(2)
【解析】
【分析】(1)先求首项,然后通过递推作差得到等差数列的证明.
(2)将数列代入,通过裂项相消求得,代入不等式,分离参数,转化为最值问题求解.
【小问1详解】
因为,所以当时,,
因为,整理得,所以.
又,所以.当,,
展开移项化简,因式分解,
因为各项均为正数,所以,所以,
数列是以为首项,为公差的等差数列,所以.
【小问2详解】
由(1)可知,所以.
,
要使,即,整理得,
因为在上递减,所以当时取得最大值为.
因为存在正整数,使得,所以,所以.
17. 如图,平面四边形中且,绕旋转到的位置,使得且.
(1)证明:平面;
(2)求四棱锥的高;
(3)求二面角的正弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)2 (3)
【解析】
【分析】(1)通过,即可求证;
(2)在中作交于点,确定为四棱锥的高,进而可求解;
(3)法1,过点作交于点,连接,确定为二面角的平面角,进而可求解;法2,建系,求得平面法向量,代入夹角公式即可求解.
【小问1详解】
,
与全等,,即,
又,且点是的中点,
则,由点是的中点,可得,
与都在平面内,
平面;
【小问2详解】
平面,且在平面内,
∴平面平面,
在中作交于点,连接与,
∵平面平面,平面,
平面,即为四棱锥的高,
又,
,且,
平面,
同理可得,又,
∴四边形是正方形,
,
在直角中,,
,
即四棱锥的高为2;
【小问3详解】
法1:,
与全等,过点作交于点,连接,
则,
为二面角的平面角,,
在中,,
,则.
法2:由(2)知,两两垂直,以为坐标原点,
分别以有向线段为轴正方向建立如图空间直角坐标系.
则,
则,
令为平面的一个法向量,
则,
令,得,则;
令为平面的一个法向量,
则,
令,得,则.
所以,
所以二面角的平面角正弦值为
.
18. 某学校高三年级组织了一场校内知识竞赛,共有5个班级参与,每个班级推选1名学生代表参加,其中1名学生代表来自经常在知识竞赛中获奖的班级,以下简称A班代表,4名学生代表来自较少参与竞赛的班级,以下简称B班代表,学生甲是B班代表之一.在某一轮比赛中,随机选择两名学生代表进行比赛.若是同类班级代表比赛,则双方获胜的概率均为;若是A班代表与B班代表比赛,则B班代表获胜的概率为.
(1)已知甲参赛,求在一轮比赛中,学生甲获胜的概率;
(2)为了增加比赛的趣味性,增加了挑战赛,规则是某选手可向全场所有代表随机发起挑战,与每个代表进行一轮比赛.现学生甲向全场所有人发起挑战,若与A班代表比赛获胜得2分,与B班代表比赛获胜得1分,失败均获得0分,记比赛结束时学生甲获得的积分为X,求X的分布列与期望.
【答案】(1)
(2)分布列见解析,.
【解析】
【分析】(1)由全概率公式求解即可;
(2)由题意分析出的取值为,然后求出每个取值的概率,列出分布列计算数学期望即可.
【小问1详解】
设“对手为A班代表”,“对手为B班代表”,“甲获胜”
由题意可知,,,,
故.
【小问2详解】
由题意可知的取值为,
,
,
,
,
,
,
故X的分布列为:
所以.
19. 设函数.
(1)证明:在区间上存在极值点;
(2)已知为的一个极值点;
(i)证明:;
(ii)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2)(i)证明见解析;(ii)
【解析】
【分析】(1)利用导数并结合零点存在性定理得到的单调性,进而判断极值点即可.
(2)(i)结合题意得到,进而利用图象得到,最后再代入运算证明出,(ii)结合题意得到,令,则转化为,令,即为在上恒成立,利用导数说明函数的单调性,即可得解.
【小问1详解】
因为,所以,
令,得到,
当时,单调递减,
而,则存在,使得,
所以当时,;当时,,
所以在上单调递增,在上单调递减,即有极大值点.
【小问2详解】
(i)因为函数,所以.
令,得,对满足方程的有,所以.
由函数与函数的图象可知,此方程无穷多个变号解,即有无穷多个变号零点,
故有无穷多个极值点,因为为的一个极值点,故,
所以.
(ii)因为为的一个极值点,所以,
所以
,令,
因为,所以,
记,即,得到,
令,当时,在上单调递增,
得到,
此时在上单调递增,而,符合题意,
当时,在上单调递减,在上单调递增.
因为 ,所以当时, ,
可得在上单调递减,,不符合题意.
综上所述,实数的取值范围为.
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