摘要:
**基本信息**
以红铃虫产卵、电动车销售等真实情境为载体,融合统计概率、导数应用、排列组合等知识,考查数学抽象与数据分析能力,体现用数学眼光观察现实世界的素养。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|8/40|相关关系、导数计算、古典概型|通过散点图判断相关关系,考查几何直观|
|多选题|3/18|随机变量分布、二项分布|结合四位二进制数模型,考查逻辑推理|
|填空题|3/15|二项式定理、函数单调性、回归分析|红铃虫产卵残差分析,体现数据观念|
|解答题|5/77|独立性检验、导数应用、递推关系|电动车销售调查题整合概率与统计,培养应用意识;硬币游戏题结合等比数列,发展数学思维|
内容正文:
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(用户名和初始密码均为准考证号)
大庆铁人中学2024级高二年级下学期期中考试
数学答题卡
考场/座位号:
姓名:
准考证号
班级:
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注意事项
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1.
答题前,请将姓名、班级、考
场、准考证号填写清楚。
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L21
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2.客观题答题必须使用2B铅笔填
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3
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「31
「3
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涂,修改时用橡皮擦干净。
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「4]
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4
「4]
3.主观题使用黑色笔书写
必须在题号对应的答题区内作
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超出答题区书写无效。
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6)
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正确填涂■
缺考标记口
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[9]
[9]
客观题(18为单选题911为多选题
1[A][B][c][D]
6[A][B][C][D]
11[A][B][C][D]
2[A][B][C][D]
T[A][B][C][D]
3[A][B][C][D]
8[A][B][C][D]
4[A][B][c][D]
9[A][B][C][D]
5[A][B][C][D]
10[A][B][C][D]
填空题
12
13
14.
解答题
囚囚■
第1页共6页
逆9并连z巢
■囚囚
91
17.
非电动车
电动车
总计
男性
女性
总计
100
■
第3页共6页
逆9详逆嵬
囚■囚
0
0
0
'81
■
9并s嵬
囚■囚
61
▣
请勿在此区域作答或
者做任何标记
第6页共6页
大庆铁人中学2024级高二年级下学期期中考试
数 学
2026.06
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、班级、考场号/座位号填写在答题卡上,如有条形码,认真核对条形码上的姓名、准考证号,并将条形码粘贴在答题卡的指定位置上。
2.选择题答案使用2B铅笔填涂,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案的标号;非选择题答案使用0.5毫米黑色中性(签字)笔或碳素笔书写,字体工整,笔迹清楚。
3.请按照题号在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效。
4.保持卷面及答题卡清洁,不折叠,不破损,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单选题: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.在下列各图中,两个变量具有相关关系的是( ).
A.①②③ B.①③ C.②③ D.②
2.已知,则( )
A.64 B.56 C.20 D.6
3.已知函数,则( )
A. B. C. D.
4.现有4名同学,需要把他们全部安排到甲、乙两个场馆参加志愿服务,每人只能去1个场馆,且每个场馆至少安排1人,则不同的安排方法共有( )
A.10种 B.12种 C.14种 D.20种
5.甲袋中有3个白球和2个红球,乙袋中有2个白球和3个红球,丙袋中有5个白球和4个红球.先随机取一只袋,再从该袋中随机取一个球,该球为红球的概率是( )
A. B. C. D.
6.根据生物实验中的一组数据作出如图所示的散点图,并对这组数据进行回归分析后发现遗漏了点,增加点后再次进行回归分析,得到的结果和原来相比( )
A.决定系数变小 B.残差平方和变小
C.相关系数变大 D.不变
7.为弘扬我国古代的“六艺文化”,某夏令营主办单位计划利用暑期开设“礼”“乐”“射”“御”“书”“数”六门体验课程,每周一门,连续开设六周,则下列选项中不正确的是( )
A.课程“礼”“乐”“射”排在相邻的三周,共有144种排法
B.课程“礼”排在“乐”的后面(可以不相邻),共有360种排法
C.课程“射”“御”排在不相邻的两周,共有240种排法
D.课程“乐”不排在第一周,课程“御”不排在最后一周,共有504种排法
8.不等式恒成立,则的取值范围为( )
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.抛掷一枚均匀的骰子两次,将两次朝上的点数分别记为随机变量和,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
10.已知随机变量,随机变量,若,,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
11.某计算机程序每运行一次都随机出现一个四位二进制数(每一位上数字只能是0或1,例如出现“1010”),其中的各位数字中出现0的概率为,出现1的概率为,各个位数之间互相独立.记随机变量,则当程序运行一次时,下列说法正确的有( )
A. B.
C.的数学期望 D.随机变量的方差
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.的展开式中,常数项为__________.(用数字作答)
13.已知函数,则“在上单调递减”的充要条件是__________.(用集合或区间作答)
14.红铃虫(Pectinophora gossypiella)是棉花的主要害虫之一,其产卵数与温度有关.现收集到一只红铃虫的产卵数y(个)和温度的8组观测数据,制成图1所示的散点图.现用两种模型①,②分别进行拟合,由此得到相应的回归方程并进行残差分析,进一步得到图2所示的残差图.
根据收集到的数据,计算得到如下值:
24
2.9
646
168
422688
50.4
70308
表中,,,;
(1)根据残差图,比较模型①、②的拟合效果,模型______比较合适?
(2)根据(1)中所选择的模型,求出y关于x的回归方程是______.附:对于一组数据,,…,,其回归直线的斜率和截距的最小二乘估计分别为,.
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.(本小题满分13分)
设函数在及时取得极值.
(1)求出的值;
(2)若对于任意的,都有成立,求c的取值范围.
16.(本小题满分15分)
袋中有8个大小相同的球,其中有3个黄球、5个白球,从中随机地连续抽取2次,每次取1个球.
(1)若每次抽取后都放回,设取到黄球的个数为,求;
(2)若每次抽取后都不放回,设取到黄球的个数为,求的分布列和数学期望.
17.(本小题满分15分)
非电动车
电动车
总计
男性
女性
总计
100
为了解某地区电动车的销售情况,该地区经济委员会对全区电动车销量展开调查.委员会调查了该区100位私家车主性别与购车种类的有关数据(每位车主仅购买一辆私家车),得到下表:
已知调查对象中男性与女性人数相同;在男性中,购买非电动车的人数是购买电动车人数的1.5倍;在购买非电动车的车主中,仅有三分之一是女性.
(1)试补全表格,并判断在犯错误的概率不超过0.5%的情况下,能否认为购买电动车与性别有关?
(2)从该县私家车主中随机选择一人,A表示事件“选到的车主是男性”,B表示事件“选到的车主购买了非电动车”,查阅资料可知,与的比值可以在一定程度上作为性别对购买私家车倾向的一种度量,将上述比值记作
(i)证明:
(ii)将调查数据中的各项频率视作概率,写出和的估计值,并给出的估计值.
参考公式与数据:
0.10
0.05
0.025
0.01
0.005
0.001
2.706
3.841
5.024
6.635
7.879
10.828
,其中
18.(本小题满分17分)
已知函,.
(1)讨论的单调性;
(2)当时,证明:恒成立;
(3)当时,恒成立,求实数a的取值范围.
19.(本小题满分17分)
设为正整数,,,…为枚质地不均匀的硬币.投掷硬币,设正面朝上的概率为,反面朝上的概率为.同时投出枚硬币,当正面朝上的硬币数为奇数时,即为游戏成功.
(1)当,时,求游戏成功的概率;
(2)当时,设游戏成功的概率为,求当时,与的递推关系,并证明是等比数列.
(3)设,对于,的取值如下:,设此时游戏成功的概率为,求证:.
大庆铁人中学2024级高二年级下学期期中考试 第 2 页 共 5 页
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大庆铁人中学2024级高二年级下学期期中考试
数 学 解 析
单选
1.在下列各图中,两个变量具有相关关系的是( ).
A.①②③ B.①③ C.②③ D.②
【答案】C
【分析】根据函数关系和相关关系的概念,结合图象作出判断.
【详解】对于①,所有的点都在曲线上,具有函数关系;
对于②,所有的散点分布在一条直线附近,具有相关关系:
对于③,所有的散点分布在一条曲线附近,具有相关关系;
对于④,所有的散点杂乱无章,不具有相关关系,
故选:C.
2.已知,则( )
A.64 B.56 C.20 D.6
【答案】B
【详解】因为,所以由组合数性质得,
所以.
3.已知函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】求出函数的导数,再利用导数的定义求得答案.
【详解】函数,求导得,
所以.
4.现有4名同学,需要把他们全部安排到甲、乙两个场馆参加志愿服务,每人只能去1个场馆,且每个场馆至少安排1人,则不同的安排方法共有( )
A.10种 B.12种 C.14种 D.20种
【答案】C
【分析】结合人数的分配以及排列数、组合数的计算求得正确答案.
【详解】根据题意,不同的分组有和,
则不同的安排方法共有.
5.甲袋中有个白球和个红球,乙袋中有个白球和个红球,丙袋中有个白球和个红球.先随机取一只袋,再从该袋中随机取一个球,该球为红球的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】据取到甲、乙、丙袋分三种情况结合全概率公式求解.
【详解】设“取出的是甲袋”为事件,“取出的是乙袋”为事件,“取出的是丙袋”为事件,“该球为红球”为事件,
则
,
故选:C.
6.根据生物实验中的一组数据作出如图所示的散点图,并对这组数据进行回归分析后发现遗漏了点,增加点后再次进行回归分析,得到的结果和原来相比( )
A.决定系数变小 B.残差平方和变小
C.相关系数变大 D.不变
【答案】A
【详解】增加点,从散点图中可以看出拟合效果变差;
决定系数越接近1,拟合效果越好,所以拟合效果变差后决定系数变小,故A正确;
残差平方和越小,拟合效果越好,所以残差平方和变大,故B错误;
越接近1,相关程度越强,拟合效果越好,由于两个变量成正相关,所以相关系数变小,故C错误;
增加点前的的平均数为,增加点后的的平均数为,
所以变大,故D错误.
7.为弘扬我国古代的“六艺文化”,某夏令营主办单位计划利用暑期开设“礼”“乐”“射”“御”“书”“数”六门体验课程,每周一门,连续开设六周,则下列选项中不正确的是( )
A.课程“礼”“乐”“射”排在相邻的三周,共有144种排法
B.课程“礼”排在“乐”的后面(可以不相邻),共有360种排法
C.课程“射”“御”排在不相邻的两周,共有240种排法
D.课程“乐”不排在第一周,课程“御”不排在最后一周,共有504种排法
【答案】C
【详解】对A:利用“捆绑法”,满足条件的排法有种,故A正确;
对B:因为课程“礼”排在“乐”的后面和课程“乐”排在“礼”的后面的情况一样多,所以满足条件的排法有种,故B正确;
对C:利用“插空法”,满足条件的排法有种,故C错误;
对D:满足条件的排法可分为两类:
第一类,“御”排在第一周,这样的排法有种;
第二类,“御”不排在第一周,这样的排法有种.
所以满足条件的排法种.故D正确.
8.不等式恒成立,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】令,根据,结合的单调性,可得,进而得在上恒成立,求得的最小值即可.
【详解】由题意可得,.
令,则在上单调递增,
又,,
所以,所以,即在上恒成立.
令,则,
当时,,所以在上单调递减,
当时,,所以在上单调递增,
所以,所以.
多选
9.抛掷一枚均匀的骰子两次,将两次朝上的点数分别记为随机变量和,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【详解】选项A:为第一次抛掷骰子的点数,共6种等可能结果,即取3、4、5、6,共4种结果,故,A正确;
选项B:的情况为 ,共6种基本事件,故,B错误;
选项C: 即 ,符合的事件为 ,共4种基本事件,故,C正确;
选项D:服从1到6的均匀分布,期望 ,D错误.
10.已知随机变量,随机变量,若,,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【分析】利用正态曲线的对称性判断A;利用正态分布和二项分布的期望性质建立方程,求解参数判断C;结合正态分布和二项分布的方差性质判断B,D即可.
【详解】对于A,因为随机变量,且,
所以结合正态曲线的对称性可得,故A正确;
对于C,由正态分布的期望性质得,
由二项分布性质得,而,
则,解得,此时随机变量变,故C正确;
对于B,由二项分布的方差性质得,
而,则,
由方差的性质得,故B错误;
对于D,由方差性质得,故D正确.
故选:ACD
11.某计算机程序每运行一次都随机出现一个四位二进制数(每一位上数字只能是0或1,例如出现“1010”),其中的各位数字中出现0的概率为,出现1的概率为,各个位数之间互相独立.记随机变量,则当程序运行一次时,下列说法正确的有( )
A. B.
C.的数学期望 D.随机变量的方差
【答案】BCD
【分析】根据题意,得到的可能取值为,结合独立重复试验的概率计算公式,分别求得相应的概率,再由二项分布的期望与方差的计算公式,分别求得,结合选项,即可求解.
【详解】由二进制数的特点知:每一位上的数字只能是0或1,
且各位数字出现0的概率为,出现1的概率为,各个位数字之间互相独立,
对于A,若,即各位数字都是,所以,所以A不正确;
对于B,若,即各位数字中三个,一个1,所以,所以B正确;
对于C,由随机变量,可得的可能取值为,
则,,,
,,
可得随机变量服从二项分布,所以,所以C正确;
对于D,由随机变量服从二项分布,可得,
设,可得,即,所以D正确.
填空
12.的展开式中,常数项为__________.(用数字作答)
【答案】84
【分析】根据展开式的通项,再令进行计算.
【详解】解:二项式的展开式,
当,即时,常数项为.
13.已知函数,则“在上单调递减”的充要条件是__________.(用集合或区间作答)
【答案】
【分析】由题意可得在上恒成立,即在上恒成立,令,利用对勾函数的性质求解即可.
【详解】因为,
所以,
由题意可得在上恒成立,
即,在上恒成立,
令,
由对勾函数的性质可知在上单调递增,
所以,
所以,
所以实数的取值范围为.
14.红铃虫(Pectinophora gossypiella)是棉花的主要害虫之一,其产卵数与温度有关.现收集到一只红铃虫的产卵数y(个)和温度的8组观测数据,制成图1所示的散点图.现用两种模型①,,②分别进行拟合,由此得到相应的回归方程并进行残差分析,进一步得到图2所示的残差图.
根据收集到的数据,计算得到如下值:
24
2.9
646
168
422688
50.4
70308
表中,,,;
(1)根据残差图,比较模型①、②的拟合效果,模型______比较合适?
(2)根据(1)中所选择的模型,求出y关于x的回归方程是______.附:对于一组数据,,…,,其回归直线的斜率和截距的最小二乘估计分别为,.
【答案】 ①
【分析】(1)根据残差点的分布情况分析即可;
(2)先取对数,将非线性回归转化为线性回归,然后根据所给数据代入公式即可得回归方程.
【详解】(1)模型①更合适,理由如下:模型①残差点比较均匀地落在水平的带状区域中,且带状区域的宽度比模型②带状宽度窄,所以模型①的拟合精度更高,回归方程的预报精度相应就会越高,故选模型①比较合适;
(2)令,则,
由所给的参考数据可得,,
所以,
所以关于的线性回归方程为,即,
所以产卵数关于温度的回归方程为,
故答案为:①;.
解答题:
15.设函数在及时取得极值.
(1)求出的值;
(2)若对于任意的,都有成立,求c的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)对函数求导,结合极值点和韦达定理求解即可;
(2)代入,并对函数求导,分析函数单调性,进而结合端点值建立关于的不等式求解.
【详解】(1)对函数求导可得,
因为在和处取得极值,所以是方程的两个根,
由韦达定理:,解得.
将代入导函数得:,
当时,当时,当时,
和处导数值变号,故为极值点,所以.
(2)由,得,,
时,,单调递增;时,,单调递减;
时,,单调递增,,,,
因此在上的最小值为.
任意都满足,等价于最小值大于,
即:,解得:,所以的取值范围是.
16.袋中有8个大小相同的球,其中有3个黄球、5个白球,从中随机地连续抽取2次,每次取1个球.
(1)若每次抽取后都放回,设取到黄球的个数为,求;
(2)若每次抽取后都不放回,设取到黄球的个数为,求的分布列和数学期望.
【答案】(1)
(2)分布列间解析;.
【分析】(1)根据二项分布的有关公式求值计算.
(2)根据超几何分布的公式计算求值.
【详解】(1)每次抽取后都放回,则取到黄球的个数,
所以,,
所以.
(2)每次抽取后都不放回则取到黄球的个数的值可能为:0,1,2.
且,,.
所以的分布列为:
0
1
2
所以.
17.为了解某地区电动车的销售情况,该地区经济委员会对全区电动车销量展开调查.委员会调查了该区100位私家车主性别与购车种类的有关数据(每位车主仅购买一辆私家车),得到下表:
非电动车
电动车
总计
男性
女性
总计
100
已知调查对象中男性与女性人数相同;在男性中,购买非电动车的人数是购买电动车人数的1.5倍;在购买非电动车的车主中,仅有三分之一是女性.
(1)试补全表格,并判断在犯错误的概率不超过0.5%的情况下,能否认为购买电动车与性别有关?
(2)从该县私家车主中随机选择一人,A表示事件“选到的车主是男性”,B表示事件“选到的车主购买了非电动车”,查阅资料可知,与的比值可以在一定程度上作为性别对购买私家车倾向的一种度量,将上述比值记作
(i)证明:
(ii)将调查数据中的各项频率视作概率,写出和的估计值,并给出的估计值.
参考公式与数据:
0.10
0.05
0.025
0.01
0.005
0.001
2.706
3.841
5.024
6.635
7.879
10.828
,其中
解:(1)
非电动车
电动车
总计
男性
30
20
50
女性
15
35
50
总计
45
55
100
…………4分
假设:购买电动车与性别无关.…………5分
,…………6分
因为,所以在犯错误的概率不超过0.5%的情况下,可认为假设不成立,即购买电动车与性别有关.………………7分
(2)(i)因为,………9分
又因为,…………11分
所以,证毕.
(ii)由表格可知,………12分,…………13分
同理可知,,,
所以…………15分
18.已知函,
(1)讨论的单调性;
(2)当时,证明:恒成立;
(3)当时,恒成立,求实数a的取值范围.
【答案】(1)当时,在上单调递增;
当时,在上单调递减,在上单调递增
(2)证明见解析
(3)
【分析】(1)根据导数与单调性的关系分类讨论即可.
(2)代入化简得,令,根据导数与单调性、最值的关系证明即可.
(3)当时,恒成立等价于恒成立,即恒成立,构造函数,结合导数与单调性及零点判断求解即可.
【详解】(1)的定义域为.
.
其中,则,故只需讨论的符号.
当时,,则,在上单调递增.
当时,令,解得.
当时,,单调递减;
当时,,单调递增,
所以在上单调递减,在上单调递增.
综上,当时,在上单调递增;
当时,在上单调递减,在上单调递增.
(2)当时,,.
.
令,则.
当时,,单调递减;当时,,单调递增,
故在处取得最小值,,
因此,即,所以.
(3)由(1)知,当时,在上单调递减,在上单调递增,
故在处取得最小值,为.
若使恒成立,只需恒成立,即恒成立即可.
又,即恒成立.
令,则,
故在上单调递减,且,
所以.
故实数的取值范围为.
19.设为正整数,,,…为枚质地不均匀的硬币.投掷硬币,设正面朝上的概率为,反面朝上的概率为.同时投出枚硬币,当正面朝上的硬币数为奇数时,即为游戏成功.
(1)当,时,求游戏成功的概率;
(2)当时,设游戏成功的概率为,求当时,与的递推关系,并证明是等比数列;
(3)设,对于,的取值如下:,设此时游戏成功的概率为,求证:.
【答案】(1)
(2)(且),证明见解析
(3)证明见解析
【分析】(1)由条件可知,要使游戏成功,需满足正面朝上的数量为1或3,转化为独立重复概率类型,列式求解;
(2)根据硬币正面朝上的硬币数为奇数和偶数,结合全概率公式,即可得到递推关系式,再利用数列的构造法,即可证明;
(3)方法一:根据(2)的结果,结合等比数列通项公式的求法,求得,,以及的通项公式,以及递推关系式,并代入求解的通项公式,讨论的取值,即可证明;方法二:首先设个硬币出现奇数的概率为,根据全概率公式,得到的递推关系式,以及通项公式,再求前3项,并表示,即可证明.
【详解】(1)当时,要使游戏成功,需满足正面朝上的数量为1或3,
此时,游戏成功的概率为:;
(2)设游戏成功的概率为,当时,,接下来用表示,
当时,投掷枚硬币,,…,正面朝上的硬币为奇数有两种情况:
第一:硬币,,…,中正面朝上的硬币数为奇数时,反面朝上;
第二:硬币,,…,中正面朝上的硬币数为偶数时,正面朝上.
此时,,所以(且),
则,且,则是以为首项,为公比的等比数列.
(3)方法一:当时,此时游戏成功的概率记为,.
由(2)知:,则,()
所以,()①
当时,,
则,
注意到:,则,
故:②
当时,,
则:③.
结合①②③:
由于,当时,,,,则;
当时,,则;
当时,,,,则.
综上:对任意的,成立.
方法二:对于个硬币出现奇数的概率为,
∴
∴
∴
∴等比,∴
∴前个硬币出现奇数的概率
中间个:
后面个:
当时,.
当时,.
当时,.
∴成立.
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