内容正文:
数学试题
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. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 若,,则“”是“”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
3. 函数的单调递减区间是( )
A. B. C. D.
4. 新泰中学为了解高一高二学生的校园活动偏好,随机抽取两个年级各200名学生,调查他们参与科技类、文艺类活动的情况,并用等高堆积条形图直观地展示调查结果如图所示,经计算得到.下表是独立性检验中几个常用的小概率值和相应的临界值,下列说法正确的是( )
A. 在调查的高一学生中,若按比例分层随机抽样抽取20人,则参加科技类的学生有8人
B. 在调查的高二学生中,选择文艺类比选择科技类的学生多20人
C. 依据的独立性检验,我们认为年级与校园活动偏好类型的选择有关联,此推断犯错的概率不大于
D. 依据的独立性检验,我们认为年级与校园活动偏好类型的选择有关联,此推断犯错的概率不大于
5. 甲、乙两人每次射击命中目标的概率分别为与,且每次射击命中与否互不影响.两人约定如下:每次由一人射击,若命中,下一次由另一人射击;若没有命中,则继续射击,若约定甲先射击,则前4次中甲恰好射击3次的概率为( )
A. B. C. D.
6. 若从的二项展开式中任取3项,其中有理项的个数为,则( )
A. B. C. D.
7. 我们称各个数位上的数字之和为7的三位数为“安康数”,例如106和223,则所有的“安康数”共有( )
A. 15个 B. 27个 C. 28个 D. 36个
8. 已知正实数满足和,则( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.
9. 已知,且,则( )
A.
B.
C.
D. 当取最大值时,或2
10. 甲、乙、丙三人相互做传球训练,第1次由甲将球传出,每次传球时,传球者都等可能地将球传给另外两个人中的任何一人,记次传球后球在乙手中的概率为,下列说法中正确的是( )
A.
B. 第5次传球后球在乙手中有11种传法
C. 数列为等比数列
D.
11. 已知随机变量,记函数,则下列说法正确的是( )
(注:若,则)
A.
B. 在上是增函数
C. 的图象关于直线对称
D. 的图象关于点对称
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 对于事件,则__________.
13. 若,则的最小值为____________.
14. 若函数的定义域为,满足,,都有,则关于x的不等式的解集为______.
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.
(1)求的值;
(2)若,求.
16. 某高科技公司开发了一款迎宾机器人,为了解市场销售情况,现统计了2025年10月至2026年2月该款迎宾机器人的月销量数据,如下表所示:
月份
2025年10月
2025年11月
2025年12月
2026年1月
2026年2月
月份代码x
1
2
3
4
5
月销量y(单位:千台)
8
10
13
20
24
(1)求出y与x的相关系数r(保留三位小数),并根据r判断该款迎宾机器人月销量y与月份代码x是否有较强的相关关系;(当时,相关性较强,当时,相关性一般)
(2)求出y关于x的经验回归方程,并估计2026年7月该款迎宾机器人的销量;
参考公式:相关系数,.
参考数据:,,
,
17. 已知函数.
(1)求在处的切线方程;
(2)若对恒成立,求实数的取值范围.
18. 某校组织“一带一路”答题抽奖活动,凡答对一道题目可抽奖一次.设置甲、乙、丙三个抽奖箱,每次从其中一个抽奖箱中抽取一张奖券.已知甲箱每次抽取中奖的概率为,乙箱和丙箱每次抽取中奖的概率均为,中奖与否互不影响.
(1)已知一位同学答对了三道题目,有两种抽奖方案供选择:
方案一:从甲、乙、丙中各抽取一次,中奖三次获得价值50元的学习用品,中奖两次获得价值30元的学习用品,其他情况没有奖励.
方案二:从甲中抽取三次,中奖三次获得价值70元的学习用品,中奖两次获得价值40元的学习用品,其他情况没有奖励;
通过计算获得学习用品价值的期望,判断该同学选择哪个方案比较合适?
(2)若一位同学答对了一道题目.他等可能的选择甲、乙、丙三个抽奖箱中的一个抽奖.已知该同学抽取中奖,求该同学选择乙抽奖箱的概率.
19. 已知函数有两个零点.
(1)求a的取值范围;
(2)已知函数的图象与的图象关于直线对称,证明:当时,;
(3)设,是的两个零点,证明:.
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数学试题
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. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】方法一:由一元二次不等式的解法求出集合,即可根据交集的运算解出.
方法二:将集合中的元素逐个代入不等式验证,即可解出.
【详解】方法一:因为,而,
所以.
故选:C.
方法二:因为,将代入不等式,只有使不等式成立,所以.
故选:C.
2. 若,,则“”是“”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】
【详解】,,
当,,则,,此时;
当,,则,,此时;
充分性不成立.
由,得,即;
,,由基本不等式得(当且仅当时等号成立);
;
.
必要性成立.
综上,“”是“”的必要不充分条件.
3. 函数的单调递减区间是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先确定函数的定义域,再求导函数,最后解出导数小于0的不等式并与定义域取交集即可得出单调递减区间.
【详解】由题意得,
令,则,解得,
因为,最终有.
4. 新泰中学为了解高一高二学生的校园活动偏好,随机抽取两个年级各200名学生,调查他们参与科技类、文艺类活动的情况,并用等高堆积条形图直观地展示调查结果如图所示,经计算得到.下表是独立性检验中几个常用的小概率值和相应的临界值,下列说法正确的是( )
A. 在调查的高一学生中,若按比例分层随机抽样抽取20人,则参加科技类的学生有8人
B. 在调查的高二学生中,选择文艺类比选择科技类的学生多20人
C. 依据的独立性检验,我们认为年级与校园活动偏好类型的选择有关联,此推断犯错的概率不大于
D. 依据的独立性检验,我们认为年级与校园活动偏好类型的选择有关联,此推断犯错的概率不大于
【答案】C
【解析】
【分析】由等高堆积条形图,可以分别求出高一、高二学生中参加科技类活动人数与参加文艺类活动人数之比,从而根据分层抽样求出人数,即可判断选项和;根据,对照临界指表,即可判断选项和.
【详解】由等高堆积条形图可知,高一学生中参加科技类活动人数与参加文艺类活动人数之比为,
所以按比例分层随机抽样抽取人,则参加科技类的学生有人,错误;
由等高堆积条形图可知,高二学生中参加科技类活动人数与参加文艺类活动人数之比为,
所以参加科技类活动人数为人,参加文艺类活动人数为人,
所以调查的高二学生中,选择文艺类比选择科技类的学生多人,错误;
已知,根据临界值表可得,
依据的独立性检验,我们认为年级与校园活动偏好类型的选择有关联,此推断犯错的概率不大于,
所以正确;
因为,不满足,因此不能依据的独立性检验得出结论,
所以错误.
5. 甲、乙两人每次射击命中目标的概率分别为与,且每次射击命中与否互不影响.两人约定如下:每次由一人射击,若命中,下一次由另一人射击;若没有命中,则继续射击,若约定甲先射击,则前4次中甲恰好射击3次的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】分类讨论满足“前4次中甲恰好射击3次”的所有三种不同射击顺序,利用相互独立事件的乘法公式分别计算出每种情况的概率,最后相加求和.
【详解】设前4次中甲射击3次的概率为,共有三种情况:
甲中-乙中-甲没中-甲,概率为;
甲没中-甲没中-甲中-乙:;
甲没中-甲中-乙中-甲:,
所以.
6. 若从的二项展开式中任取3项,其中有理项的个数为,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】使用二项式展开求得有理项的个数,结合超几何分布的分布列与均值公式即可求解.
【详解】由可得,当为整数时,该项为有理项,
因为且,所以当时,分别为2,0,是整数,
即有理项有3项,
的取值为,
,
,
则的分布列为
0
1
2
3
P
则
7. 我们称各个数位上的数字之和为7的三位数为“安康数”,例如106和223,则所有的“安康数”共有( )
A. 15个 B. 27个 C. 28个 D. 36个
【答案】C
【解析】
【分析】用隔板法即可求解
【详解】法一:由题意,问题相当于用2个隔板把7个排成一排的球从左到右分成三份,
其中最左侧的一份至少有1个球,靠右侧的两份可以是0个球,
首先把第1个隔板放入从左到右依次插入这一排球所形成的8个空的后7个空中的一个,
再把第2个隔板插入第1个隔板所在空及其右侧的任意一个空,共有 个安康数.
法二:等价于从左到右三份分别对应 且 ,
若 ,则 ,即求出方程非负整数解的个数,由隔板法有 个安康数.∴选C
8. 已知正实数满足和,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】将已知两等式两边取对数,整理后构造函数,利用导数判断其单调性,即由推得,再利用不等式性质推得,再将其变形后借助于指数函数单调性推出即可.
【详解】由,两边取对数,,即,
又由,两边取对数,,
即,
令,因为且,则,
则,由,可得在上单调递增,
则,故;
又由可得,则,
故.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.
9. 已知,且,则( )
A.
B.
C.
D. 当取最大值时,或2
【答案】ABD
【解析】
【详解】,,选项A正确.
,选项B正确.
,
,选项C错误.
,,或时,取得最大值,D选项正确.
10. 甲、乙、丙三人相互做传球训练,第1次由甲将球传出,每次传球时,传球者都等可能地将球传给另外两个人中的任何一人,记次传球后球在乙手中的概率为,下列说法中正确的是( )
A.
B. 第5次传球后球在乙手中有11种传法
C. 数列为等比数列
D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】通过建立相邻两次传球概率的递推关系,构造等比数列从而求出概率的通项公式进行求解
【详解】由题意,若第次传球后球在乙手中,则第次必不在乙手中,此时概率为,第n次传球给乙的概率为,
,所以为等比数列,C错误;
为首项是,公比是的等比数列,
,故A正确;
前5次传球共有种传球方法,传到乙手中的概率,
∴传到乙手中共有11种传法,B正确;
,显然,
,D正确.
11. 已知随机变量,记函数,则下列说法正确的是( )
(注:若,则)
A.
B. 在上是增函数
C. 的图象关于直线对称
D. 的图象关于点对称
【答案】ACD
【解析】
【分析】对于A,利用正态分布的对称性,将区间概率转化为标准差范围内的已知数值,对于B,由正态分布曲线的性质即可判断,对于C,将替换为结合条件即可求解,对于D,由正态分布曲线的对称性结合条件即可求解.
【详解】对于A,,所以A正确;
对于B,根据正态分布曲线的性质得,随着的增大减小,
在上是减函数,B错误;
对于,根据对称性,将替换为,
即,
图象关于直线对称,所以C正确;
对于D,,根据对称性得,
因此,即。
关于()对称,D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 对于事件,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】先利用条件概率和事件的概率算出,再根据两个事件并集的概率公式和的值即可求出,
【详解】已知,由条件概率公式,得,
又因为,根据两个事件并集的概率公式,
得.
13. 若,则的最小值为____________.
【答案】
【解析】
【分析】两次利用基本不等式即可求出.
【详解】,
,
当且仅当且,即时等号成立,
所以的最小值为.
故答案为:.
14. 若函数的定义域为,满足,,都有,则关于x的不等式的解集为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据已知条件结构特征可知该部分是某个函数的导函数变形所得,由问题中的不等式提示可得构造函数,再结合函数的单调性情况即可进一步求解出答案.
【详解】因为,所以,
又因为,所以,
所以构造函数,则,
所以在上单调递增,因为,所以,
所以不等式,即,所以,
因为在上单调递增,所以,所以不等式的解集为:.
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.
(1)求的值;
(2)若,求.
【答案】(1)8 (2)0
【解析】
【分析】(1)利用排列数和组合数的展开公式将原等式化简为一元二次方程,结合定义域即可求解;
(2)用赋值法,分别令求出所有项的系数之和,令求出常数项,两者相减即可求解.
【小问1详解】
由题意得,,且,
且,所以有,
整理得,解得或(舍),
【小问2详解】
令,得;
令,得.
16. 某高科技公司开发了一款迎宾机器人,为了解市场销售情况,现统计了2025年10月至2026年2月该款迎宾机器人的月销量数据,如下表所示:
月份
2025年10月
2025年11月
2025年12月
2026年1月
2026年2月
月份代码x
1
2
3
4
5
月销量y(单位:千台)
8
10
13
20
24
(1)求出y与x的相关系数r(保留三位小数),并根据r判断该款迎宾机器人月销量y与月份代码x是否有较强的相关关系;(当时,相关性较强,当时,相关性一般)
(2)求出y关于x的经验回归方程,并估计2026年7月该款迎宾机器人的销量;
参考公式:相关系数,.
参考数据:,,
,
【答案】(1)0.979,y与x有较强的相关关系
(2),万台
【解析】
【分析】(1)根据公式算出线性相关系数,并根据判断标准作出判断即可;
(2)利用最小二乘法求得,进而求得关于的经验回归方程,按规律得到2026年7月对应的值,代入可得2026年7月该款迎宾机器人的销量;
【小问1详解】
,,,
则
故y与x有较强的相关关系;
【小问2详解】
,
又,,
所以,
故经验回归方程为,
2026年7月对应的x值为10,
当时,,
故可估计2026年7月该款迎宾机器人的月销量为万台
17. 已知函数.
(1)求在处的切线方程;
(2)若对恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)通过对原函数求导得出切点处的斜率,结合切点坐标,利用点斜式直接写出切线方程;
(2)法一(构造函数法): 构造两函数之差的新函数,通过求导并分类讨论找出该新函数在给定区间上的最小值,令其最小值大于等于零来求解参数的取值范围;法二(分离参数法): 排除端点值后,将参数单独分离到不等式一侧,从而将“恒成立”问题转化为求不含参新函数在指定区间上的最小值问题。
【小问1详解】
的定义域为,
所以,所以切线方程为,即.
【小问2详解】
法一:令,则,
设,则在上恒正,
所以在上单调递增,.
①当时,,所以在上单调递增,
即恒成立,所以此情况满足题意;
②当时,,,
当时,,故,因此,
且在上单调递增,所以使得,
即,有.
所以在上单调递减,在上单调递增,
,
解得,因为,所以,
,则,所以在单调递增,
所以,
综上所述,的取值范围为.
法二:①当时,,对任意实数恒成立;
②当时,.不妨令,则
令,解得或.所以在上单调递减,
在上单调递增.所以.
综上,的取值范围为.
18. 某校组织“一带一路”答题抽奖活动,凡答对一道题目可抽奖一次.设置甲、乙、丙三个抽奖箱,每次从其中一个抽奖箱中抽取一张奖券.已知甲箱每次抽取中奖的概率为,乙箱和丙箱每次抽取中奖的概率均为,中奖与否互不影响.
(1)已知一位同学答对了三道题目,有两种抽奖方案供选择:
方案一:从甲、乙、丙中各抽取一次,中奖三次获得价值50元的学习用品,中奖两次获得价值30元的学习用品,其他情况没有奖励.
方案二:从甲中抽取三次,中奖三次获得价值70元的学习用品,中奖两次获得价值40元的学习用品,其他情况没有奖励;
通过计算获得学习用品价值的期望,判断该同学选择哪个方案比较合适?
(2)若一位同学答对了一道题目.他等可能的选择甲、乙、丙三个抽奖箱中的一个抽奖.已知该同学抽取中奖,求该同学选择乙抽奖箱的概率.
【答案】(1)方案一 (2)
【解析】
【分析】(1)分别计算两种方案的期望,根据期望值判断即可;
(2)根据全概率公式及条件概率公式即可得解.
【小问1详解】
若选择方案一,设该同学获得学习用品的价值为元,则;
则,,,
所以,
若选择方案二,设该同学获得学习用品的价值为元,则;
则,,
,
所以
因为,故选择方案一比较合适
【小问2详解】
设“该同学抽取中奖”为事件,“选择甲、乙、丙抽奖箱”的事件分别记为,,,
则,,,
所以,
故,
所以所求概率为.
19. 已知函数有两个零点.
(1)求a的取值范围;
(2)已知函数的图象与的图象关于直线对称,证明:当时,;
(3)设,是的两个零点,证明:.
【答案】(1)
(2)因为函数的图象与的图象关于直线对称,
所以,
构造函数,
所以,
所以在上单调递减,则,
所以,
即当时,
(3)不妨设,由,则.
构造函数,
,
因为,,∴,即,所以在是递增,又,所以,∴,
∴.
又,∴.
而,,在上递减,所以,,即,所以,.
【解析】
【分析】(1)求导确定函数的单调性,即可根据最大值求解,
(2)由对称的性质可得,构造函数,利用导数研究的单调性以及最值即可证明结论.
(3)构造函数,利用导数求解单调性,即可求解.
【小问1详解】
的定义域为,,
当时,,在上递增,至多一个零点,不符合题意,舍去;
当时,令得,所以在上递增,
当,此时在上递减,
所以的极大值也是最大值,∴.
又时,;趋向于时,趋向于.
所以,有两个零点,a的取值范围为.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
略
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