内容正文:
聊城一中老校区、新校区高二下学期第二次阶段性测试
数学试题
时间:120分钟 分值:150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.
1. 曲线 在点 处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
2. 某新能源汽车生产公司,为了研究某生产环节中两个变量,之间的相关关系,统计样本数据得到如下表格:由表格中的数据可以得到与的经验回归方程大致为,据此计算,取时的残差为( )
A. B. C. D.
3. 某班一天8节课,上、下午各4节.现安排上午两节语文课连上,下午两节数学课连上,英语、物理、体育、音乐各一节的课程表,不同的排法种数是( )
A. 72 B. 108 C. 216 D. 288
4. 设,且,则( )
A. 0.3 B. 0.35 C. 0.4 D. 0.45
5. 现用6种颜色,给图中的5个区域涂色,要求相邻的区域不能涂同一种颜色,则不同的涂色方法共有( )种.
A. 1440 B. 120 C. 72 D. 1560
6. 在的展开式中,含项的系数为( )
A. 240 B. C. 80 D.
7. 小明在某不透明的盒子中放入4红5黑9个球,随机摇晃后,小明从中取出一个小球丢掉(未看被丢掉小球的颜色).现从剩下8个小球中取出两个小球,结果都是黑球,则丢掉的小球也是黑球的概率为( )
A. B. C. D.
8. 关于的不等式对恒成立,实数的取值范围为( )
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,有选错的得0分.
9. 下列命题正确的是( )
A. 已知两个变量线性相关,若它们的相关性越强,则相关系数越接近于1
B. 在刻画回归模型的拟合效果时,决定系数的值越大,说明拟合的效果越好
C. 已知事件,若,且,,则
D. 有2个白球和4个黑球,从中一次摸三个球,记摸得白球数为,则
10. 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
11. 已知函数,则( )
A. 的图象关于对称
B. 若有三个不同的零点,则
C. 当时,过原点且与曲线相切的直线恰有一条
D. 若恰有9个不同的实数根,则的取值范围关于原点对称
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若,则的值为______
13. 将4个编号为1,2,3,4的小球放入4个编号为1,2,3,4的盒子中,若一个球的号码与放入该球的盒子的号码恰好相同,我们称之为一个“完美归位”,设“完美归位”的个数为X,则______.
14. 已知函数(),若对任意,恒成立,则最大值为_______.
四、解答题:本题共5小题,共77分,解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 某车企计划在A市优化无人快递车的投放量,为测试运行稳定性,并确定投放规模,进行如下调查.
(1)为了测试无人快递车的运行稳定性,随机抽取了200辆进行运行测试,得到部分数据,请完成列联表,并依据小概率值的独立性检验,分析无人快递车故障与维保是否有关联.
维保
未维保
合计
故障
12
40
未故障
合计
120
200
(2)对过去的投放量x(单位:百辆)与服务次数y(单位:万次)的数据进行了统计,得到如下表格:
x
1
2
3
4
5
6
7
y
5
13
32
79
200
501
1259
拟用函数模型或(,)对两个变量的关系进行拟合.请问哪个模型更适宜作为投放量x与服务次数y的回归方程模型(给出判断即可,不必说明理由)?并求出y关于x的回归方程.
参考公式:,其中,,.
参考数据:,
298.4
1.9
13262
64.4
2
16. 已知的展开式中仅第5项的二项式系数最大,且第4项、第5项、第6项的系数成等差数列.
(1)求和的值;
(2)若,且,求被5除的余数;
(3)若,求的展开式中系数最大的项.
17. 已知函数,其中 .
(1)当 时,求函数单调区间和极值;
(2)若 ,求a的取值范围.
18. 随着生活水平的提高,一些进口水果也成了热销商品.某品牌车厘子大小等级划分为、、、、五个等级,分别对应如下五组质量指标值:,,,,.从该品牌车厘子中随机抽取1000颗作为样本,统计得到如图所示的频率分布直方图.
(1)质量指标值越高,车厘子越大、质量越好,若质量指标值低于180的为二级,质量指标值不低于180的为一级.现利用分层随机抽样的方法按比例从样本中随机抽取12颗,再从抽取的12颗车厘子中随机抽取3颗,记其中一级的颗数为,求的分布列及数学期望;
(2)甲、乙两人计划在某网络购物平台上参加该品牌车厘子的订单“秒杀”抢购活动,每人只能抢购一个订单,每个订单均由(,)箱车厘子构成.假设甲、乙两人抢购成功的概率均为,记甲、乙两人抢购成功的订单总数量为,抢到车厘子总箱数为.
①求的分布列及数学期望;
②当的数学期望取最大值时,求正整数的值.
19. 已知函数.
(1)若方程恰有两个实数解,求实数k的取值范围;
(2)若的一个实根为,且,
①求实数a的取值范围;
②证明:.
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聊城一中老校区、新校区高二下学期第二次阶段性测试
数学试题
时间:120分钟分值:150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.
1.曲线y=c0sx
,0
在点
处的切线方程为()
A4r+πy-2n=0
B4r-πy-2n=0
c2x-πy-z=0
D.2x+πy-元=0
【答案】D
【解析】
【分析对函数求导得剃=xsin x二c0s”
x2
,再利用导数的几何意义求解即可
【详解)因为(x)=cosx
,所以f()-仁s加到-os*1in-cos车
π
2
k=f
2.
则在点
处切线的斜率为
2
π,
即2x+πy-π=0
2.某新能源汽车生产公司,为了研究某生产环节中两个变量x,'之间的相关关系,统计样本数据得到如
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1
=二x+a
下表格:由表格中的数据可以得到y与x的经验回归方程大致为
4
,据此计算,x取30时的残差
为(
20
23
25
27
30
y
2
2.4
3
3
4.6
4.035
B04
c0.35
D0.4
【答案】A
【解析】
【分析】根据中心点在回归直线上可求得的值,从而得到经验回归方程;根据残差的求法求结论.
20+23+25+27+30
0=25=2+2.4+3+3+46=3
【详解】由表格数据知:
5
5
a=-x=3-25_13
113
=
4
4一4,六经验网归方程为户=4-4,
/K
x=30时,观测值为46,预测值为y=×30.是=17=425,
4
44
所以x取30时的残差为4.6-4.25=0.35
3.某班一天8节课,上、下午各4节.现安排上午两节语文课连上,下午两节数学课连上,英语、物理、
体育、音乐各一节的课程表,不同的排法种数是()
A.72
B.108
C.216
D.288
【答案】C
【解析】
【分析】先排语文与数学,再通过乘法原理求解即可
【详解】上午两节语文课连上有三种可能,同理下午两节数学课连上有三种可能,
因为英语、物理、体育、音乐各一节的课程表,直接全排列,所以
3x3×A4=216种,
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4设X~N(2,o2),且P(X≥16)-P(8<X<12)=0.1,则P(X≤8)=()
A.0.3
B.0.35
C.0.4
D.0.45
【答案】A
【解析】
【详解】因为X~N(2,o2)
所以P(X≥16)=P(X≤8),P(8<X<12)=P(12<X<16)
设PX≤8)=a,则P(X≥16)=a,又P(X<12)=0.5
所yP(8<X<12)=P12<X<16)=0.5-a
因为P(X≥16)-P(8<X<12)=01.所以a-0.5-0)=0.1
解得a=0.3,所以P(X≤8)=0.3
5.现用6种颜色,给图中的5个区域涂色,要求相邻的区域不能涂同一种颜色,则不同的涂色方法共有(
)种
A.1440
B.120
C.72
D.1560
【答案】D
【解析】
【分析】分别用5种颜色,4种颜色和3种颜色,根据相邻的区域不能涂同一种颜色求解.
【详解】如图所示:
B
当选择5种颜色时,从6种颜色中选5种共有C%种方法,
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将选出的5种颜色分配给5个区域有A种方法,总方法数为
C2A=720种,
当选择4种颜色时,从6种颜色中选4种共有C种方法,
从(A,D)或(B,C)中选择一组涂同一颜色,有2种选择,
比如法释A,D)组,将法出的4种颜色分配有种方法,总方法数为2CA=720种
当选样3种颜色时,从6种颜色中法3种共有C种方法,
则(A,D),(B,C)各涂同一颜色,有1种选择,
将选出的3种颜色分配有A种方法,总方法数为CA=120种。
则所有的方法数为720+720+120=1560种。
。8
-
2+2)的展开式中,含3项的系数为《)
B.
-240
A.240
C.80
D80
【答案】D
【解析】
【详解】
x项的两种来源,
①令5-2r=1,得r=2,此时该项为C22(-·x=80x,与相乘后得到80x2,
②今5-2r=3,得r=1,此时该项为C2(-小=-80
,与2相乘后得到-160x3,
所以,含项的系数为80+(-160)=-80
7.小明在某不透明的盒子中放入4红5黑9个球,随机摇晃后,小明从中取出一个小球丢掉(未看被丢掉
小球的颜色),现从剩下8个小球中取出两个小球,结果都是黑球,则丢掉的小球也是黑球的概率为(
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3
3
A.14
B.3
c.3
D.
【答案】D
【解析】
【分析】首先计算每种情况下,“取出2个黑球”的条件概率,再用贝叶斯公式计算概率.
B
【详解】用A表示丢掉一个小球后任取两个小球均为黑球,用表示丢掉的小球为红球,
B,表示丢掉的
小球方,勇P)-号P)-昌P8)--得P4)-是,
由全概率公式可
P=PaP川4A+Pa)PR)-品+号2落.
5.3
所以P(a)Pg_94_3
一
P()357
126
故选:D
8关于x的不等式c2a,hx<+2r对x∈(0,恒成立,实数a的取值范国为()
s[w
C.(-o,0]
D.[0,+oo)
【答案】B
【解析】
万通过同构构洁©=。,利用单调性晓去外层,转化为简单的参效分离与灵馆
2a+x.lnxr<x2+2ax
Inx x+2a Inx x+2a
x e2a+x
→
【详解】由题,将不等式变形得
elnx
ea,sfg
e'」
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则原不等式等价于f(血)<f(2a+x)】
当a≥0时,e2ax.nr(0,r+2r)0,此时不等式e2a.lnx<x2+2are恒成立;
当a<0时,
')=1
e,当1>1时,f"(<0,f()单调递减:当t<1时,f'()>0,f()单调
递增;
因为x∈(0,1),所以nx<0,2a+x<l,不等武转化为f(血x)<f(2a+)→血x<2a+x,即
a>Ix-x
2(*):
今-兰xe@),则-2>0,4a年.对<40-,且
,则
1
()→A02.所以为使(*)对于对x∈0恒成立,必须只需
≤a<0
当x→1时
1
a≥
综上所述,
2
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,有选错的得0分.
9.下列命题正确的是()
A.已知两个变量线性相关,若它们的相关性越强,则相关系数”越接近于1
B.在刻面国归榄型的拟合效果时,决定系数R的值越大,说明拟合的效果越好
C.已知事件A,B,若AcB,且P(4)=0.4,P(B)=0.7,则P(BA=0.5
D有2个白球和4个黑球,从中一次摸三个球,记摸得白球数为X,则E(X)=1
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【答案】BCD
【解析】
【分析】由相关系数的意义判断A:由决定系数的意义判断B,由条件概率公式求出P(B的值,判断
C:由题意可知X=0,12并求出对应的概率,即可求出E(X的值判断D.
【详解】对于A,当两个变量的相关性越强,则相关系数越接近于1,故A错误:
对于B,因为决定系数R∈0,】,其值越大,对应残差平方和越小,回归模型拟合效果越好,故B正确,
对于C,因为PA=1-P(4=1-0.4=0.6
P(BnA=P(B)-P()=0.7-0.4=0.3
p(BnA_03-0.5,故C正确:
所P(B同-P0
0.6
X=0,1,2
对于D,由题意可知
C3C4-4-1
PX=0==205PX=)=420,Px=2=C
C8205,
C。205,
所uE(X)=0x+1x3+2x{=1
3
1
555,故D正确
10,某计算机程序每运行一次都随机出现一个四位二进制数A=44,4a,〈每一位上数字只能是0或1,例
1
2
如出现“1010),其中A的各位数字中4,(=1,2,34)出现0的概率为3,出现1的概率为3,各个位数
之间互相独立.记随机变量X=4+a+a+a,则当程序运行一次时,下列说法正确的有()
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AP(X=0)=81
BP(X=1)=8
81
C.X的数学期望
(X)=8
D.随机变量3X+1的方差D(3X+1)=8
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据思意,得到X的可能取值为
,1,2,3,4
,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E(X),D(X),结合选项,即可求解
【详解】由二进制数A的特点知:每一位上的数字只能是0或1,
2
且各位数字出现0的概率为3,出现1的概率为3,各个位数字之间互相独立,
A,若X=0,即各位数字都是0所以PX=0)=兮)=81.所以A不
对于8,若X=1,周各位数字中三个0,一个1,所P(X=)=C子分
=81,所以B正确;
对于C,由随机变量X=4+a+4+a,可得X的可能取值为0,123,4
则P(x=o=3.PX=0-.Pr(X=2=c9-
PX--C兮品rK-c-.
B4,
可得随机变量X服从二项分
3,所以E(x)=4x2-8
33,所以C正确:
2
对于D,由随机变量X服从二项分
可每D()=4×0--8
B43
39
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设Y=3X+1,可得
n=×D(X)-9g-8,nD6X4)-8,质以DE
1已知函数f(四=r-3r+m(m∈R),则《)
Af(的图象关于(0,m)对称
B.若()有三个不同的零点,则-2≤m≤2
c当m=2时,过原点且与曲线'=/儿相切的直线恰有一条
D.若((刃=0恰有9个不同的实数根,则m的取值范围关于原点对称
【答案】ACD
【解析】
【分析】首先要根据题目中的函数方程,通过求导的方式得出函数的单调性,极值,然后再根据每一个选
项的条件,分别进行解答
【详解】对于A,f(x)+f(-)=x-3x+m+(-x'-3(-x)+m=2m
所以f()的图家关于(0,m对称,A正确;
对于B,f'()=3x2-3=3x+1(x-)
当x<-1时,f)>0,当1<x<1时,四)<0,当x>1时,fW>0
所以当=-1时取极大值为代-)=m+2
当x=1时f四取极小值为f0=m-2
时
当x→0时,f)→”,当x→0时,f(四)→0,
若f(因有三个不同的零点,则f(-)小>0,f0<0,即m+2>0,m-2<0,
解得-2<m<2,B错误;
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对于C,当m=2时.()=x-3x+2.f(x)=3x2-3
设切点坐标为P(a,b),则f'@=3a-3-b
a,即3a3-3a=b,
又b=d-3a+2,所以30-3a=a-3a+2,解得a=l,b=0
所以过原点且与曲线y=)相切的直线为:y=0,只有一条,C正确,
对于D,令今1=f(x),要使(/()=0有9个不同的实数根,则要求f0=0有三个不同的实数根
455,且每个f=i=12,3)
有三个不同的实数根,
设”m满足题意,则方程f0=1-31+m=
的三个实数根均满足
m-2<t<m+2
当参数为m时,方程变为-31-m=0,三个实数根为,
化时医东根满起0-2<-m2、适作带价于m-2<m+2
由于m和一m满足题意的条件完全相同,故m的取值范围关于原点对称.D正确
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
2老C%=cg2,则C+C++
m的值为
【答案】69
【解析】
【分析】根据组合数的性质及参数范围得出参数,再计算组合数即可
【详解】因为C=C’,所以m=2m-2或m+2m-2=19,解得m=2或m=7,
因为C+C++C%,所以m之3,可得m=7,
所以C+C++C8-C+Cg+Cg+C=4+10+20+35=69
故答案为:69.
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13.将4个编号为1,2,3,4的小球放入4个编号为1,2,3,4的盒子中,若一个球的号码与放入该球的
盒子的号码恰好相同,我们称之为一个“完美归位,设“完美归位”的个数为X则D(X)
【答案】1
【解析】
X的可能取值为
,1,2,4
【分析】由题意得,
,分别计算其概率,然后利用方差的公式计算即可
【详解】
0,1,2,4
的可能取值为
P(X=D=C=24方Px=2)=C=61
A4244,
X=PX=0=1-PX)X=2)-X=1
34248,
(X)=0×3+1x5+2×+4×=1
3
1
1
所以
83
4
24,
则00-0-×g+0-×对+2-×4-P×241
b-1
14.已知函数f(x,)=xe-a-be+ab(a>0),若对任意xeR,f()≥0恒成立,则a最大值
为
1
【答案】e2
【解析】
b-1
【分析】先将函数f()因式分解,分析()≥0的条件,构造函数求a的最大值
【详解】f(x)=e-x-be+ab=e(x-b)-a(x-b)=(x-b(e-a)
因为f()≥0恒成立,当x之na时,x之b恒成立,所以b≤lna,
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当x<lna时,x≤b恒成立,所以b≥lna,所以b=lna,
b-1 Ina-1
将b=na代入,得:aa,
设8(a=ha-
a(a>0)
求,8@=2
-a2,
令8'(a)=0,得a=e2,
0<a<c时,g(a)>0,8(a单调递增,
a>c时,g(a)<0,8(a单调递减:
因a=2,g间品人a:se)-也g日
四、解答题:本题共5小题,共77分,解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤。
15.某车企计划在A市优化无人快递车的投放量,为测试运行稳定性,并确定投放规模,进行如下调查.
(1)为了测试无人快递车的运行稳定性,随机抽取了200辆进行运行测试,得到部分数据,请完成2×2
列联表,并依据小概率值Q=0.01的独立性检验,分析无人快递车故障与维保是否有关联.
维保
未维保
合计
故障
12
40
未故障
合计
120
200
(2)对过去的投放量x(单位:百辆)与服务次数y(单位:万次)的数据进行了统计,得到如下表格:
1
3
4
5
6
y
13
32
79
200
501
1259
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拟用的数模型)=a+伽或'=c~心(c>0,d>0)对两个变量的关系进行拟合.请问哪个模型更适
宜作为投放量x与服务次数y的回归方程模型(给出判断即可,不必说明理由)?并求出y关于x的回归方
程
n(ad-be)
参考公式:
ta+c+0a+a6+0,其中n=a+bc+d,6-台
a=y-bx
参考数据:
P(x2≥k
0.1
0.05
0.01
k
2.706
3.841
6.635
y
100.3
298.4
1.9
13262
64.4
2
【答案】(1)2×2列联表如下:
维保
未维保
合计
故障
12
28
40
未故障
108
52
160
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合计
120
80
200
认为无人快递车故障与维保有关联
(2)y=c~d适宜,户=2-10“
【解析】
【分析】()先补全2x2列联表,再通过计算尤统计量,依据显春性水平口=0.01判断无人快递车故
障与维保是否有关联:
(2)通过数据特征判断指数型模型y=c~
更适合拟合关系,再通过对数变换转化为线性形式,求出回
归方程即可.
【小问1详解】
补充2×2列联表如下:
维保
未维保
合计
故障
12
28
40
未故障
108
52
160
合计
120
80
200
零假设
,:无人快递车故障与维保无关,
n(ad-bc)月
因为X
200×402×52-108×28_75=18.75>6.635
(a+b)(c+d)(a+c)(b+d)
160×40×80×120
4
所以依据小概率值a=0.01
的独立性检验,推断
,不成立,即认为无人快递车故障与维保有关联,此推
断犯错误的概率不大于0.01.
【小问2详解】
y=c.dx
适宜作为投放量x与服务次数y的回归方程模型.
由y=c~“,两边同时取常用对数得lgy=g(cd)=lgc+xlgd
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设gy=v,则V=lgc+xgd
因为2-4=P+2++72=140,
7
ZM-7xV
所ygd
64.4-7×4×1.9=0.4
>号7x2140-7x4×4
把(4,1.9)f代入=lge+xgd,即1.9=lgc+4x04,得l8c=0,3
所以=03+0,红.所以1e5=03+04红,则5户=100=2.100“
故y关于x的回归方程为少=2100:
16.已知
x+
(≠0)的展开式中仅第5项的二项式系数最大,且第4项、第5项、第6项的系数成等差
数列
(1)求a和n的值:
2n
(2)若a>1且x=2,求x+
被5除的余数:
a
3)若a<1求x+
的展开式中系数最大的项
1
【答案】1)n=8,a=2或a=2:
a=
(2)1
(3)3=7xT=7x2
【解析】
【分析】(l)由二项式系数的性质,可得n=8,根据等差数列的性质列出方程,可求得a:
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2n
(2)由(1)知
3“,将36写成9=(10-1,分析其展开式的特点,可得其被5除的余数:
(3)根据项的系数最大,列出相应不等式,求出参数,即可求得相应的项
【小问1详解】
由二项式系数性质,仅第5项最大,则m为侧数且1=5,解得n=8
第4、5、6项系数Cd、Cd、Cd,成等差数列府2Cd=Cd+C0
Cg-8x7X6-56C-8x7x6x5=
3×2
-4x3x2xi-70.C8=-G=56.
整理得2a2-5a+2=0,解得a=2或a=2.
1
故n=8,42或a=2:
【小问2详解】
1
由四知n=8,a-2或a=2,因为4>1,所以a=2.
36=((10-1)°=108-C8×10'+-Cg×10+1。
故
316
被5除的余数为1
【小问3详解】
1
由()知n=8,
2或a=2.因为a<1,所以a=
Q=-
2
3-2
展开式通项为
T4
-c
系数为=C7,k-02n…8
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∫ce≥C-,k>0
设第k+1项系数最大,则满足9≥c41,k<8,
C哈9-k
女9-k≥2,因为k>0所以k≤3
由组合数计算公式得Ck,故k
C>1
由c之得C·≥Ck,即C*1之2
k+1、1
故8-k2,因为k<8,所以2k+2≥8-k,所以k≥2
综上2≤k≤3,即k=2或k=3
放辰数大的省城和第4项=Cr=7,五-Cr-7。
17已知函数f()=(x-a)lnr+
2,其中a≥0.
(1)当a-1时,求函数(:单调区间和极值:
2)若f()≥0,求a的取值范国。
1
【答案】(1)单减区间为(0,),单增区间为(,+∞):极小值2,无极大值
【解析】
【分析】(1)通过对函数求导,令导数为0找临界点,通过求导判断导函数的单调性,列表判断导数和函
数的符号,最后写出单调区间和极值.
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(2)先对函数求导确定函数唯一最小值点,借助隐零点代换消去参数求解最小值不等式,再由参数与零
点的函数单调性推出a的范围。
【小问1详解】
当a1时.=(-+号.数定x装0o.f)=u1-
令8()=lnr+1-
,时为8因-宁0,了因在Q+o年地
又f(0=0,、f'(冈)、f(x)的变化情况如下表:
(0,1)
1
(1,+o)
f'(x)
0
×
f(x)
单调递减
2
单调递增
所以(田)的单减区间为(0,),单增区间为,+o)】
1
x=1时有极小值2,无极大值,
【小问2详解】
①当a=0时,
不满足题意:
8以u>0,t时国=m+1,令=1,
x
因为8因-士是>0,所了以0o)F的路量数
当x→0时,f()→-0,x→+∞时,f'()→0,
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所以存在唯一正实数x使得∫'(x)=0,即。-《+1=0
此时()在(0,)上单调递减,在(,+o)上单调递增。
所f=f)=(ah+号
白题意斜化-on+号0,由号1=0得a=0+人.
2
代入上式得c了+0,)0
2
整理得2(,}+(-Hn)-1≤0,
。1
解得2n。≤】,即厄
F≤x≤e
1
令h()=+)x,其中e≤x≤e,
1
则h'(x)=2+r>0,所以h(x)是区间e,e上的增函数
所以5e2≤a≤2e,所以a的取值范围是
2)
2
18.随着生活水平的提高,一些进口水果也成了热销商品某品牌车厘子大小等级划分为XL、J、J刀、
J川、川五个等级,分别对应如下五组质量指标值:
[150,160)[160,170)[170,180)[180,190)
[190,200]
从该品牌车厘子中随机抽取1000颗作为样本,统计得到如图所示的频率分布直方图.
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A频率组距
0.04
0.025
0.015
0.01
150160170180190200质量指标值
(1)质量指标值越高,车厘子越大、质量越好,若质量指标值低于180的为二级,质量指标值不低于180
的为一级.现利用分层随机抽样的方法按比例从样本中随机抽取12颗,再从抽取的12颗车厘子中随机抽取
3颗,记其中一级的颗数为X,求X的分布列及数学期望:
(2)甲、乙两人计划在某网络购物平台上参加该品牌车厘子的订单“秒杀”抢购活动,每人只能抢购一个订
单,每个订单均由n(n≥2,n∈N)箱车厘子构成假设甲、乙两人抢购成功的概率均为(n+3),,记
甲、乙两人抢购成功的订单总数量为Y,抢到车厘子总箱数为Z
①求Y的分布列及数学期望;
②当Z的数学期望取最大值时,求正整数n的值.
【答案】(1)分布列
X
0
2
3
2
27
27
1
5
55
220
220
期望
()
(2)①分布列
0
1
2
2
1
2
1
(n+3)}2
(n+3)2
(n
(n+3)9
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2
E(Y)=
期
(n+3)2:
②正整数n的值为3,
【解析】
【分析】(1)通过频率分布直方图确定分层抽样的样本构成,结合超几何分布计算各取值的概率并列出
分布列,再求解数学期望:
(2)①根据二项分布的定义确定Y的分布列并计算期望;②利用期望的线性性质
E(Z))转化为关于”
的函数,结合基本不等式求得最大值对应的正整数n.
【小问1详解】
由频率分布直方图,质量指标低于180的二级频率为(0.01+0.04+0.025)×10=0.75
不低于180的一级频率为(0.015+0.01)x10=0,25
故二级与一级的数量比为3:1
3
1
分层抽样抽取12颗车厘子,得二级品
2×9颗,一级品12×43颗
12
12×
,1,2,3
随机抽取3颗,
一级颗数X服从超几何分布,X的可能取值为
P(X=0)=
cc-21
C255,
P(x=)
CC_27
C55,
P(X=2)=cC-27
C2220,
P(X=3)=
C2220
所以X的分布列为:
0
1
2
3
21
27
27
1
55
55
220
220
E(x)=0x
27
+1×
+2×
27
+3×
3
55
55
220
2204.
【小问2详解】
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1
①甲、乙抢购成功的概率均为(+3),两人抢购相互独立,
y的可能取值为
0,1,2
r-)
Pr--caa)aa+】
P(Y=2)=
1
(+3)2
(n+3)4
Y的分布列为:
Y
0
1
2
2
2
P
1
(n+3)2
(n+3)2
(n+3)
F()0
+1x
+2x1
2
(n+3)=m+3
2n
2
®由z=nY:得E(2)=nE(们)=2n
(n+3)2,即
=T+9
9
n+
+6
n
9.
9
由基本不等式,+=≥2n之=6,当且仅当n
nn
n即n=3时等号成立,
又n≥2,n∈N,枚n=3时E(2)取得最大值
19已知函数(x)=e
(()若方程(-)=x拾有两个实数解,求实数k的取值范围:
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(2)若
的个实根为=5,且)
①求实数a的取值范围;
nL<1+v1+16@
1
②证明:ax
4a
【答案】(1)(0,)
h1<1++l6@
②欲证a
+41,1e-10.
ar令inn<1++16
x,,即证a
不将式因为,品,c0,所以
1
a
-1<1+1+16a
右不等式:要
4a,即证-4at-1<V1+16a,
易知4-1=-1-0+,0,即正+旷<1+16
t
因为(4a+-1-16a=l6adf+8at-16a=8a(2am2+1-2=8a(2c-1-2.te(-1,0)
设H(0=2e-t-2.则Hr'()=2e-1,令'(0=0.得1=-h2,
当1e(-血2)时,H'0<0,当e-ln2,0)时,H0>0,
所以H)在L-n2)上递减,在(-血2,0)上递增,
(-0=2-1c0.Ho)=0,所微0<0,甲11+
4a;
1<In1+1+16a
综上:ax4a
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【解析】
【分析】(1)将指数方程变形分离参数k,构造函数用导数分析单调性与极限趋势,结合直线与曲线交
点个数得到k的取值范围;
e-t
Q=
(2)①换元t=lnx转化为等式,分离出参数P,求导判定函数在t∈(l,0)单调递增,结合端点
极限即可得到a的取值范围;
1
f=-n
②令
x。,分别推导左右不等式,左边不等式直接代数变形得证,右边不等式平方转化后构造函数,
结合导数判定恒负即可证明.
【小问1详解】
若方程f(c-)=x拾有两个实数解,即c=x有两个实数解,所以x>0,
所议-15-”.20:甲,=5点
x一图象有两个交点.
设()=血r+1
x,x>0,则
m h(x)=-lnx
x2,令1()=0,得x=1.
当x∈(0,1)时,h()>0,h()单调递增
当r∈(,+o)时,h()<0,h(单调递减;
所以h(x)n=h()=1
又x→0时,h()→0,又x→+时,h()→0,
所以()图象如图所示:所以实数太的取值范围为(0,)
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y=h(x)
0
1
【小问2详解】
)c,可特点-c,所u兰1tan,
,x-1-alnx=0」
令1=nx则1∈-1,0),可得氵1-am=0,即a=
2
◆0=,1(0.则P0--2>0期p0t0L*
女9(-)-。+l,4→0时.p)-→+切,所以实数a的取值范国是(e
②略
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