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重庆巴蜀科学城中学校高2027届高二下6月数学定时测试
(考试时间:120分钟 总分:150分)
一、单选题(本题共8小题,每题5分,共40分.每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的).
1. 已知命题∶,,则命题的否定为( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】C
【解析】
【分析】根据全称量词命题的否定形式判断即可.
【详解】命题的否定形式为:,.
2. 若随机变量,且,则( )
A. 0.2 B. 0.3 C. 0.7 D. 0.8
【答案】A
【解析】
【详解】由正态分布的对称性可知.
3. 等比数列的公比,且,,成等差数列,则的值( )
A. B. C. D. 2
【答案】B
【解析】
【分析】根据等比数列的通项公式及等差中项求解即可.
【详解】等比数列中,,,,
因为,,成等差数列,所以,即,
整理得,解得或(舍去).
所以.
4. 已知袋中有2个白球、2个红球,4个黑球,8个球除颜色外其余均相同,有放回地随机摸球8次,记摸到白球的个数为随机变量,则的方差( )
A. 1 B. 2 C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】依题意每次摸到白球的概率为,则,
的方差.
5. “”是“”的( )
A. 充要条件 B. 必要不充分条件 C. 充分不必要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】C
【解析】
【分析】将分式不等式转化为一元二次不等式求解,再根据充分性和必要性的定义判断即可.
【详解】或,
因为是或的真子集,
所以“”是“”的充分不必要条件.
6. 在的展开式中项的系数是( )
A. B. C. 24 D. 48
【答案】D
【解析】
【分析】将原式转化为,再利用两个二项展开式求含项的系数.
【详解】,
中项的系数为,项的系数为,常数项为,
中项的系数为,项的系数为,常数项为,
所以展开式中含有项的系数为.
7. 已知定义在上的偶函数的导函数为,且,当时,,则使得成立的的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据条件构造函数,求函数的导数,判断函数的单调性,将不等式进行转化求解即可.
【详解】由题意,设,则,
当时,有,所以当时,,
所以函数在上为增函数,
因为函数是偶函数,所以是偶函数,
由,得,又,所以,
所以,所以,又函数在上为增函数,
所以,解得或,所以成立的的取值范围是.
8. 如图,已知椭圆的左、右焦点是、,P为椭圆上一点,在边上的旁切圆(旁切圆圆心是一个内角平分线和两个外角平分线的交点)与直线相切于D点,与x轴相切于A点,若,则椭圆的离心率是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据圆的切线长定理及椭圆的定义求解即可.
【详解】设旁切圆与相切于B,由题意可知,,
设,则,,
又,且,
,
所以,即,
又,即,
所以.
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,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.)
9. 下列命题中正确的是( )
A. 决定系数越大,残差平方和越小,模型拟合效果越好
B. 若,两组成对数据的样本相关系数分别为,,则组数据比组数据的线性相关性强
C. 在经验回归方程中,若,,则变量与正相关
D. 根据分类变量与的成对样本数据,计算得到,根据小概率值的独立性检验(),可认为与有关
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据决定系数的意义判断A选项;根据线性相关系数的意义判断B选项;根据回归方程的意义判断C选项;根据独立性检验的意义判断D选项.
【详解】根据决定系数越大,模型拟合效果越好,残差的平方和越小,故A正确,
根据样本相关系数越接近1,线性相关性越强,因为,
故组数据比组数据的线性相关性强,故B错误;
根据经验回归方程必然过点,代入可得,解得,
故变量与正相关,故C正确;
根据独立性检验,,故根据小概率值的独立性检验,可认为与有关.
10. 已知函数,则下列结论正确的是( )
A. 函数有两个极值点
B. 直线与的图象有且仅有两个公共点
C. 若有三个零点,则
D. 若,对,都有
【答案】AC
【解析】
【详解】已知,求导得,
选项A:因为,有两个不同的实根,
且在两侧导数符号改变,因此有两个极值点,A选项正确;
选项B:令,得,即,解得,
因此直线与图象有个公共点,B选项错误;
选项C:的极大值为(恒成立),
极小值为有三个零点等价于极小值小于,
即,结合得,即,C选项正确;
选项D:当时,,所以在上恒成立,
在单调递减,,
当时,,不满足,D选项错误.
11. 已知正实数,,满足,则下列结论正确的有( )
A. 的最小值为
B. 的最大值为
C. 的最大值为
D. 的最小值为
【答案】BCD
【解析】
【详解】已知正实数满足,逐个分析选项:
选项A:,由基本不等式,
得,最小值为,A错误.
选项B:将代入得: ,
当时,等号成立,故B正确;
选项C:变形化简 ,由乘“1”法得:
, ,
所以,
等号成立当,即等号成立,故最大值为,C正确.
选项D:先化简前两项:,
由,得,
故原式,
两个等号均可同时取到(),故最小值为,D正确.
三、填空题(本题共3个小题,每小题5分,共15分)
12. 设集合,,则________.
【答案】
【解析】
【详解】集合,
集合,
所以.
13. 甲、乙、丙3位同学打算去北京、成都、贵阳、上海4个地方旅游,每位同学只去一个地方,记旅游人数最多的地方的人数为,则________.
【答案】##
【解析】
【详解】依题意共有种情况,显然,
考虑即三位同学各去了一个地方的情况,有种,
所以.
14. 设,若恒成立,则的取值范围为________.
【答案】
【解析】
【分析】利用两个函数值的取值情况,满足同号相乘为正,来分析二次函数的取值规律,从而可得取值范围.
【详解】设,定义域,求导得,
故在上单调递增,且,
因此:当时,;当时;当时,;
设,由恒成立,
可知必须满足:与同号(),
且必是的零点(否则符号矛盾),
故,其中,,
此时,易知对所有恒成立(同号相乘为正),
因此要使恒成立,只需对所有恒成立,
即(因为,最小值趋近于0,故最大为0),
由,
因为且,
所以,
即,
所以的取值范围为.
四、解答题(本题共5小题,15题13分,16、17题15分,18、19题17分,共77分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15. 如图,在直三棱柱中,,.
(1)求证:平面;
(2)求直线与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)在直三棱柱中,平面,因为平面,所以 ,
又因为,且,平面,所以平面,
因为平面,所以,又因为,
所以侧面为正方形,所以 ,
因为,且平面,所以 平面.
(2)
【解析】
【分析】(1)根据线面垂直判定定理,通过两次线线垂直,推导出直线垂直平面即可;
(2)解法一:先利用三棱锥等体积互换,换顶点、换底面,由算出到平面距离;再依据线面角定义:线面角正弦=垂距/斜线长,代入求值即可;解法二: 先根据垂直条件建空间直角坐标系,写出坐标,再借用第(1)问线面垂直结论直接得到平面法向量,搭配斜线方向向量,最后套用线面角向量公式计算即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
解法一(等体积法):设点到平面的距离为.
因为,
.
由得,即.
所以直线与平面所成角正弦值为.
解法二:如图,以为原点,所在直线分别为轴建立空间直角坐标系,
则,,,,,,
由(1)知, 平面,
所以平面的一个法向量为,取,
直线的方向向量为,
设直线与平面所成的角为,
则
所以直线与平面所成角正弦值为.
16. 记为数列的前项和,已知.
(1)求的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用退位法可求的通项公式.
(2)利用错位相减法可求.
【小问1详解】
当时,,解得.
当时,,所以即,
而,故,故,
∴数列是以4为首项,为公比的等比数列,
所以.
【小问2详解】
,
所以
故
所以
,
.
17. 在平面直角坐标系中,点,在椭圆∶上.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设直线过点,且与椭圆交于,两点,若点使得恒成立,求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用待定系数法来求椭圆方程;
(2)利用方程组思想,结合斜率公式和韦达定理,可求解参数.
【小问1详解】
由题意有,解得,
故椭圆的标准方程为.
【小问2详解】
若直线斜率不为0,设直线的方程为,
将直线与椭圆方程联立,
得,显然,
设,,于是由韦达定理可得:
,(*),
因为,即,则
,,
将(*)代入,得
整理得.
由的任意性,可得,
若直线斜率为0,取,此时,也满足题意.
故所求.
18. 已知函数.
(1)当时,求函数的极值;
(2)若函数存在最小值,且该最小值大于0,求实数a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据函数导数和函数单调性的关系,求出函数单调区间,判定函数极值情况,求出结果即可;
(2)根据函数导数的性质,对参数进行分类讨论,判定函数有最小值时的情况,进而根据最小值大于零的要求,构造函数,判定函数单调性,求出参数范围.
【小问1详解】
当时,,则,
当时,,函数在上单调递减,
当时,,函数在上单调递增,
函数在处取得极小值,极小值.
【小问2详解】
可知,
当时,在上恒成立,即在上单调递增,此时不存在最小值,
当时,令,即,解得,
则当时,,函数在上单调递减,
当时,,函数在上单调递增,
在处取得极小值,也是最小值,
最小值,
令函数,则,
可知函数在上单调递减,可知时,,且,
所以存在,使,
当时,,在上单调递增,
当时,,在上单调递减,
因为时,,,
所以在时,,所以实数a的取值范围为.
19. 在平面直角坐标系上的一只蚂蚁从原点出发,每次随机地向上下左右四个方向移动1个单位长度,记蚂蚁所到达的点为,且对任意的,均有,.现规定只要蚂蚁到达的点满足,则称蚂蚁成功了一次,设蚂蚁第次成功时所移动的总步数为,.
(1)求的概率;
(2)求随机变量的数学期望;
(3)求随机变量的数学期望;
参考公式:①若,则当时,;②对离散型随机变量,,有:.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)利用独立事件的概率乘法公式计算即可求解;
(2)解法一:由题意得可取2,4,6,8,…,,….且,进而计算求得,进而利用错位相减法和极限求解即可;解法二:由题意可得,求解即可;
(3)解法一:蚂蚁通过步第次到达时,前面的步中,在奇数步中,必然到达,偶数步中,有次到达,最后2步移动以的概率回到,求得对应概率,进而可求得,进而利用错位相减法计算即可求解;解法二:设初始位置为时第次到达时移动的总次数为,设初始位置为时第次到达时移动的总次数为,由题,初始位置为时第次到达时移动的总次数为,则当时,可得,进而计算可求解.
【小问1详解】
当点满足时,记其为,,1,2.
蚂蚁奇数次移动后必然到达点,之后有的概率到达点,有的概率到达点,
蚂蚁在或时,下一步必然到达.故.
【小问2详解】
解法一:由题知,可取2,4,6,8,…,,….且,
故而.
设,
于是,
则
于是,得.
解法二:蚂蚁在两次移动后,有的概率经过到达点,有的概率经过到达点,
于是
【小问3详解】
解法一:则当时,蚂蚁第次到达所经历的步数可能为:
,,,…,,…
当蚂蚁通过步第次到达时,前面的步中,在奇数步中,必然到达,
偶数步中,有次到达,对应的概率为,最后2步移动以的概率回到.
于是,故
记,则,
于是
又由,有,
所以
又由也符合上式知,对于一切,有.
解法二:设初始位置为时第次到达时移动的总次数为,
设初始位置为时第次到达时移动的总次数为,
由题,初始位置为时第次到达时移动的总次数为,则当时,
有,
即
即得,又由有
即,又由得.
解法三:由题,有,
结合知,,于是.
解法四:将每两次移动视为一次操作,易知1次操作中,必然有1次到达,有1次到达或者,
即每次操作有的概率发生“到达”,有的概率不发生“到达”.于是为使事件“到达”发生次,
平均需要进行次操作,于是需要移动次,即.
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重庆巴蜀科学城中学校高2027届高二下6月数学定时测试
(考试时间:120分钟 总分:150分)
一、单选题(本题共8小题,每题5分,共40分.每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的).
1. 已知命题∶,,则命题的否定为( )
A. , B. ,
C. , D. ,
2. 若随机变量,且,则( )
A. 0.2 B. 0.3 C. 0.7 D. 0.8
3. 等比数列的公比,且,,成等差数列,则的值( )
A. B. C. D. 2
4. 已知袋中有2个白球、2个红球,4个黑球,8个球除颜色外其余均相同,有放回地随机摸球8次,记摸到白球的个数为随机变量,则的方差( )
A. 1 B. 2 C. D.
5. “”是“”的( )
A. 充要条件 B. 必要不充分条件 C. 充分不必要条件 D. 既不充分也不必要条件
6. 在的展开式中项的系数是( )
A. B. C. 24 D. 48
7. 已知定义在上的偶函数的导函数为,且,当时,,则使得成立的的取值范围是( )
A. B.
C. D.
8. 如图,已知椭圆的左、右焦点是、,P为椭圆上一点,在边上的旁切圆(旁切圆圆心是一个内角平分线和两个外角平分线的交点)与直线相切于D点,与x轴相切于A点,若,则椭圆的离心率是( )
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,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.)
9. 下列命题中正确的是( )
A. 决定系数越大,残差平方和越小,模型拟合效果越好
B. 若,两组成对数据的样本相关系数分别为,,则组数据比组数据的线性相关性强
C. 在经验回归方程中,若,,则变量与正相关
D. 根据分类变量与的成对样本数据,计算得到,根据小概率值的独立性检验(),可认为与有关
10. 已知函数,则下列结论正确的是( )
A. 函数有两个极值点
B. 直线与的图象有且仅有两个公共点
C. 若有三个零点,则
D. 若,对,都有
11. 已知正实数,,满足,则下列结论正确的有( )
A. 的最小值为
B. 的最大值为
C. 的最大值为
D. 的最小值为
三、填空题(本题共3个小题,每小题5分,共15分)
12. 设集合,,则________.
13. 甲、乙、丙3位同学打算去北京、成都、贵阳、上海4个地方旅游,每位同学只去一个地方,记旅游人数最多的地方的人数为,则________.
14. 设,若恒成立,则的取值范围为________.
四、解答题(本题共5小题,15题13分,16、17题15分,18、19题17分,共77分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15. 如图,在直三棱柱中,,.
(1)求证:平面;
(2)求直线与平面所成角的正弦值.
16. 记为数列的前项和,已知.
(1)求的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
17. 在平面直角坐标系中,点,在椭圆∶上.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设直线过点,且与椭圆交于,两点,若点使得恒成立,求的值.
18. 已知函数.
(1)当时,求函数的极值;
(2)若函数存在最小值,且该最小值大于0,求实数a的取值范围.
19. 在平面直角坐标系上的一只蚂蚁从原点出发,每次随机地向上下左右四个方向移动1个单位长度,记蚂蚁所到达的点为,且对任意的,均有,.现规定只要蚂蚁到达的点满足,则称蚂蚁成功了一次,设蚂蚁第次成功时所移动的总步数为,.
(1)求的概率;
(2)求随机变量的数学期望;
(3)求随机变量的数学期望;
参考公式:①若,则当时,;②对离散型随机变量,,有:.
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