内容正文:
新泰一中2024级高二下学期第二次质量检测
数学试题
时间:120分钟 分值:150分
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上.
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔在答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑.答案不能答在试卷上.
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内不准使用铅笔和涂改液.不按以上要求作答无效.
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一个项是符合题目要求)
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 已知随机变量服从正态分布,若,则等于( )
A. 0.4 B. 0.3 C. 0.2 D. 0.1
3. 已知,,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
4. 命题“,”为假命题的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
5. 某校举行“数学文化节”活动,有6个不同的节目参加汇演,其中包含一个舞蹈节目和一个合唱节目,要求舞蹈节目必须在合唱节目之前演出,且这两个节目不能相邻,则不同的节目顺序有( )
A. 240种 B. 360种 C. 480种 D. 600种
6. 设,是一个随机试验的两个事件,且,,,则( )
A. 事件,不相互独立 B.
C. D.
7. 函数的图像大致是( )
A. B. C. D.
8. 定义方程的实数根叫做函数的“驻点”.若函数,的“驻点”分别为则的大小关系为( )
A. B. C. D.
二、多选题(本大题共3小题,每小题6分,共计18分.在每小题给出的四个选项中,至少有两个是符合题目要求的,请把答案添涂在答题卡相应位置上,全对得6分,漏选得部分分,错选不得分)
9. 下列结论中正确的有( )
A. 若两个具有线性相关关系的变量,其相关性越强,则样本相关系数的值越接近1;
B. 依据小概率的独立性检验推断两个分类变量与之间是否有有关联,经计算,可以推断两变量有关联,该推断犯错误的概率不超过0.05
C. 随机变量,若,,则
D. 用拟合一组数据时,经代换后得到的回归直线方程为,则,
10. 若,则( )
A. B.
C. D.
11. 已知函数,则下列关于函数说法正确的是( )
A. 函数有一个极大值点
B. 函数在上存在对称中心
C. 若当时,函数的值域是,则
D. 当时,函数恰有6个不同的零点.
第Ⅱ卷(非选择题)
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分,把答案填在答题纸的横线上)
12. 定义域为的可导函数的导函数,满足且的解集为___________________.
13. 某人射箭命中靶心的概率为,一共射击10次,则命中________次的可能性最大.
14. ,若不等式在上恒成立,则正数 的取值范围是__________.
四、解答题(本大题5小题,共77分,解答应写出文字说明,演算步骤)
15. 设全集,集合,集合,其中.
(1)当时,求;
(2)若“”是“”的必要不充分条件,求实数 的取值范围.
16. 已知函数.
(1)若,求曲线在点处的切线方程;
(2)若是的极值点但不是零点,求的单调区间.
17. 现有抽球游戏规则如下:盒子中初始装有2个白球和1个黑球,每次有放回的任取一个,连续取两次,将以上过程记为一轮.如果每一轮取到的两个球的颜色相同.则记该轮为成功,否则记为失败.在抽取过程中,如果某一轮成功,则停止游戏.否则,在盒子中再放入一个白球,然后接着进行下一轮抽球,如此不断继续下去,直至成功.
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(1)某人进行该抽球游戏时,最多进行三轮,即使第三轮不成功,也停止游戏,记其进行抽球游戏的轮数为随机变量,求的分布列和期望;
(2)有数学爱好者统计了近1000名玩家进行该抽球游戏的数据,记表示成功时抽球游戏的轮数,表示对应的人数,部分统计数据如表,经计算发现,非线性回归模型的拟合效果优于线性回归模型,求出关于的非线性回归方程(结果保留整数).
附:回归方程系数:,.
参考数据:设,,,,,,.
18. 已知函数.
(1)若在区间上单调递增,试求k的取值范围;
(2)若,求证:当时,;
(3),求m的最小值.
19. 甲口袋中装有3个红球,乙口袋中装有2个黄球和1个红球.现从甲、乙两口袋中各任取一个球交换放入另一口袋,重复次这样的操作,记乙口袋中黄球个数为,恰有2个黄球的概率为,恰有1个黄球的概率为.
(1)求,和,;
(2)求的数学期望(用含有的式子表示).
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新泰一中2024级高二下学期第二次质量检测
数学试题
时间:120分钟 分值:150分
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上.
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔在答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑.答案不能答在试卷上.
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内不准使用铅笔和涂改液.不按以上要求作答无效.
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一个项是符合题目要求)
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】因为,所以,即,所以,
所以.
2. 已知随机变量服从正态分布,若,则等于( )
A. 0.4 B. 0.3 C. 0.2 D. 0.1
【答案】C
【解析】
【分析】利用正态分布关于对称的性质,结合已知概率推导所求区间的概率.
【详解】因为随机变量,因此正态曲线的对称轴为,
由对称性可知,,
已知,可得,
对称性知,
所以.
3. 已知,,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】.
因为,当且仅当,即时,等号成立,
所以,即,当且仅当时,等号成立.
4. 命题“,”为假命题的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】原命题“”为假命题,等价于它的否定“”为真命题,
即对于,成立.
设,开口向上,对称轴为,故在上单调递减,
最小值为,因此原命题为假等价于,即原命题为假对应集合为.
充分不必要条件对应集合是的真子集,选项中仅有 ,满足条件,
因此命题“,”为假命题的一个充分不必要条件是.
5. 某校举行“数学文化节”活动,有6个不同的节目参加汇演,其中包含一个舞蹈节目和一个合唱节目,要求舞蹈节目必须在合唱节目之前演出,且这两个节目不能相邻,则不同的节目顺序有( )
A. 240种 B. 360种 C. 480种 D. 600种
【答案】A
【解析】
【分析】先排4个节目,再按照定序插空排列即可求解.
【详解】先把除了舞蹈节目和合唱节目的4个节目排列有种排法,
舞蹈节目必须在合唱节目之前演出,且这两个节目不能相邻,
插空有种,总共有种.
6. 设,是一个随机试验的两个事件,且,,,则( )
A. 事件,不相互独立 B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】对于A,根据,,的关系,求出,依据独立事件的定义判断即可. 对于B,利用条件概率公式求解即可. 对于C,根据求出,和比较即可.对于D,求出,,利用条件概率公式计算即可.
【详解】对于A,已知,即 ,所以,
因,所以事件,相互独立,A错误.
对于B,根据条件概率公式得,B错误.
对于C,,而,所以,C错误.
对于D,,.
根据条件概率公式,D正确.
7. 函数的图像大致是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】通过求函数的零点判断图像与轴的交点,结合函数值的正负区间以及时的极限状态(或求导分析单调性)即可排除错误选项。
【详解】令,即,因为恒成立,所以,
解得或,数图像与轴有两个交点和。
观察选项:A选项:当时图像一直在轴下方,不符合时,故排除A;
B选项:当时图像有部分在轴下方,而当时,,,所以,故排除B;
D选项: 由导数可知,当时,函数单调递增,D
选项在时单调递减,故排除D;
C选项:图像过原点,在时函数值为正且先增后减(存在极大值),在后先减后增(存在极小值),符合函数性质.
8. 定义方程的实数根叫做函数的“驻点”.若函数,的“驻点”分别为则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据“驻点”的定义,构造函数,利用导数判断函数的单调性,再结合零点存在性定理,即可确定驻点的范围,即可判断选项.
【详解】,则,设,,恒成立,
所以单调递增,,,所以,
,则,设,,得或,
,,的变化情况如下表所示,
单调递增
极大值
单调递减
极小值
单调递增
,,
所以,
,则,得,得,即,
所以.
故选:D
【点睛】关键点点睛:本题的关键是理解“驻点”的定义,并根据方程构造函数.
二、多选题(本大题共3小题,每小题6分,共计18分.在每小题给出的四个选项中,至少有两个是符合题目要求的,请把答案添涂在答题卡相应位置上,全对得6分,漏选得部分分,错选不得分)
9. 下列结论中正确的有( )
A. 若两个具有线性相关关系的变量,其相关性越强,则样本相关系数的值越接近1;
B. 依据小概率的独立性检验推断两个分类变量与之间是否有有关联,经计算,可以推断两变量有关联,该推断犯错误的概率不超过0.05
C. 随机变量,若,,则
D. 用拟合一组数据时,经代换后得到的回归直线方程为,则,
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据相关系数和独立性检验相关知识可判断AB;利用二项分布的期望和方差公式以及和等公式可判断C;取对数将非线性方程化为线性方程可判断D.
【详解】A. 若两个具有线性相关关系的变量,其相关性越强,则样本相关系数的绝对值越接近1,故A错误;
B. 依据独立性检验相关知识可知B正确;
C. 随机变量,则,
则,,
解得,故C正确;
D. 由得,又因,则,,得,故D正确.
故答案为:BCD.
10. 若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】通过赋值法判断ABC,由二项式定理判断D.
【详解】对于A,令,则,故A正确;
对于B,令,则1,故B正确;
对于C,令,则,所以,故C错误;
对于D,因为,
所以,故D正确.
故选:ABD.
11. 已知函数,则下列关于函数说法正确的是( )
A. 函数有一个极大值点
B. 函数在上存在对称中心
C. 若当时,函数的值域是,则
D. 当时,函数恰有6个不同的零点.
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用导数研究当时,函数的单调性,画出函数图象,一一判断即可;
【详解】解:当时,,易知函数在,上单调递增,在上单调递减,,.
对于A.如图可知,函数有一个极大值点1,故A正确;
对于B.由图象可知,函数在上不存在对称中心,故B错误;
对于C.由,结合图象易知C正确;
对于D.由,可得,即或.由图像可知与有2个公共点,当时,与有4个公共点,故D正确.
故选:ACD.
第Ⅱ卷(非选择题)
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分,把答案填在答题纸的横线上)
12. 定义域为的可导函数的导函数,满足且的解集为___________________.
【答案】
【解析】
【分析】构造函数,结合题干条件推知的单调性,然后根据单调性解不等式.
【详解】由,可变形为,
令,则,
因为,所以,单调递增,
且,故,
所以不等式等价于
由的单调性可知,的解集为.
13. 某人射箭命中靶心的概率为,一共射击10次,则命中________次的可能性最大.
【答案】8
【解析】
【分析】本题为二项分布的典型问题,设出最可能命中的次数为m次,即命中m次的概率最大,列出不等式组,命中m次高于前一次且高于后一次,解不等式取整数即可.
【详解】∵ 射箭命中次数,
∴ ,
设最有可能命中m次,即命中m次的概率最大,则
解得,
∵ ,∴.
故答案为:8.
14. ,若不等式在上恒成立,则正数 的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【分析】先证时,故原不等式恒成立等价于在上递增,求导后分离参数得,构造函数,求得函数值域即可得 的取值范围.
【详解】设,则,
∴在上单调递增,∴,∴,
,∴,又在上恒成立,
∴需要在上为增函数,即对,恒成立,
即在上恒成立;
令,,则,
当时,,在上单调递减,故,
∴,解得正数.
四、解答题(本大题5小题,共77分,解答应写出文字说明,演算步骤)
15. 设全集,集合,集合,其中.
(1)当时,求;
(2)若“”是“”的必要不充分条件,求实数 的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)解不等式,得到,,利用交集概念求出答案;
(2)求出,得到为的真子集,从而得到不等式,求出答案.
【小问1详解】
由得:,解得:,即,
当时,,
解得:,即;
故;
【小问2详解】
由(1)知:;
由得:,
即,
因为“”是“”的必要不充分条件,所以为的真子集.
或,解得,
即实数 的取值范围为.
16. 已知函数.
(1)若,求曲线在点处的切线方程;
(2)若是的极值点但不是零点,求的单调区间.
【答案】(1)切线方程:.
(2)单调递增区间:,单调递减区间:.
【解析】
【分析】(1)根据已知条件确定,求出和导数,根据求出切线斜率,从而得到切线方程;
(2)求函数的导数,结合是的极值点但不是零点判断出 值,再根据函数单调递增,函数单调递减,解不等式求出相应单调区间.
【小问1详解】
当时,,则.
求导:.
切线斜率.
则切线过点,斜率为1,方程为:.
【小问2详解】
已知,导数为:
.
已知是极值点,则:
或.
又不是零点:
若,则,矛盾,舍去;
若,则,符合条件.
所以.
当,即时,函数递增:
解得:;
当,即时,函数递减:
解得:
故函数的单调递增区间:,单调递减区间:.
17. 现有抽球游戏规则如下:盒子中初始装有2个白球和1个黑球,每次有放回的任取一个,连续取两次,将以上过程记为一轮.如果每一轮取到的两个球的颜色相同.则记该轮为成功,否则记为失败.在抽取过程中,如果某一轮成功,则停止游戏.否则,在盒子中再放入一个白球,然后接着进行下一轮抽球,如此不断继续下去,直至成功.
1
2
3
4
5
516
209
127
98
50
(1)某人进行该抽球游戏时,最多进行三轮,即使第三轮不成功,也停止游戏,记其进行抽球游戏的轮数为随机变量,求的分布列和期望;
(2)有数学爱好者统计了近1000名玩家进行该抽球游戏的数据,记表示成功时抽球游戏的轮数, 表示对应的人数,部分统计数据如表,经计算发现,非线性回归模型的拟合效果优于线性回归模型,求出 关于的非线性回归方程(结果保留整数).
附:回归方程系数:,.
参考数据:设,,,,,,.
【答案】(1)分布列见解析,;
(2).
【解析】
【分析】(1)先求出每一轮成功和失败的概率,再由条件概率公式求解即可;
(2)设,则回归方程为,根据所给数据和公式,求出的值,再代回,即可得答案.
【小问1详解】
由题意可知:
第1轮:盒子中共有3个小球(2白1黑),
所以成功的概率为,所以失败的概率为;
第2轮:盒子中共有4个小球(3白1黑),
所以成功的概率为,所以失败的概率为;
第3轮:是否成功都会停止,且只有前两轮失败,就会进行第3轮;
所以,,,
所以的分布列如下:
所以
【小问2详解】
设,则回归方程为,
因为,,,,,
且,
所以 ,
所以 .
所以回归方程为 ,
又因为,
所以回归方程为.
18. 已知函数.
(1)若在区间上单调递增,试求k的取值范围;
(2)若,求证:当时,;
(3),求m的最小值.
【答案】(1)
(2)证明见解析 (3)4
【解析】
【分析】(1)依题意在区间上恒成立,参变分离可得在区间上恒成立,利用导数求出,即可得解;
(2)利用导数说明函数的单调性,即可得证;
(3)由(2)可得,,从而得到,在利用对数的运算性质及裂项相消法计算可得.
【小问1详解】
因为,所以,
依题意在区间上恒成立,
即在区间上恒成立,
设,则,
故当时,即在上单调递减;
当时,即在单调递增;
所以,
故,解得,即的取值范围为.
【小问2详解】
当时,则.
令,,则,
所以(即)在上单调递增,所以,
所以在上单调递增,故.
【小问3详解】
由(2)知对于,有,
取为有,则,,
取,从而有,
于是
,
.
所以m的最小值为4.
19. 甲口袋中装有3个红球,乙口袋中装有2个黄球和1个红球.现从甲、乙两口袋中各任取一个球交换放入另一口袋,重复次这样的操作,记乙口袋中黄球个数为,恰有2个黄球的概率为,恰有1个黄球的概率为.
(1)求,和,;
(2)求的数学期望(用含有的式子表示).
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)先结合独立事件乘法公式求出,,再利用全概率公式求,.
(2)当乙口袋中有个黄球时,甲口袋中有个黄球,乙口袋中有个红球,甲口袋中有个红球.先求一次操作后乙口袋黄球数的条件期望,再取期望得到递推关系.
【小问1详解】
依题意,,,
,
.
【小问2详解】
设某次操作前乙口袋中有个黄球,其中.
则甲口袋中有个黄球,乙口袋中有个红球,甲口袋中有个红球.
一次操作中,乙口袋中黄球数增加的概率为,乙口袋中黄球数减少的概率为.
因此,在已知的条件下,
两边取期望,得.
令,则.又,所以,即.
故,从而.
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