内容正文:
南师附中、天一、海安、海门2027届高二年级6月测试
数学试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分,每小题只有一个选项符合要求.
1. 设集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 若随机变量,且,则的值为( )
A. 0.2 B. 0.32 C. 0.4 D. 0.8
3. 已知m,n是两条不同的直线,,是两个不同的平面,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
4. 若命题“,使得”是假命题,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
5. 为研究空气相对湿度x和土壤含水量y之间的关系,某课题研究小组采集了9组数据,绘制散点图如图所示,并对x,y进行线性回归分析.若在此图中加上点P后,再次对x,y进行线性回归分析,则下列说法正确的是( )
A. x,y不具有线性相关性 B. x,y线性相关性变强
C. 相关系数r变小 D. x,y负相关
6. 某校高二年级开设数学、物理、化学、生物四个竞赛课程,小李,小王,小陈三名同学,每人至少选一个课程,至多选两个课程,且每个课程恰有1人选择,则不同的选择方法种数为( )
A. 72 B. 36 C. 18 D. 24
7. 某平台有的文章由生成,为识别文章,平台使用一款检测系统.该系统对生成文章的识别率为,但对人类撰写的文章会有的概率误判为生成.现从平台上随机抽取一篇文章,如果被该系统判定为生成,那么这篇文章实际是生成的概率为( )
A. B. C. D.
8. 已知平行六面体的底面是边长为2的正方形,,.动点M满足,,且平面,则的最小值为( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,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. 设,,且,则( )
A. B. C. D.
10. 已知,则( )
A. B.
C. D. 今天是星期二,天后是星期三
11. 已知函数,,则下列选项正确的是( )
A.
B. 函数的最小值为
C. 若有且仅有一个实根,则
D. 若有三个实根,,,则
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 的展开式中,的系数为________.
13. 已知,,,则________.
14. 某同学进行一项摸球试验,已知袋中装有三个形状、大小均相同的小球,分别标有数字1,2,3.某同学从袋中有放回地依次随机摸出一球:若连续摸出三次奇数编号的球,则试验成功;连续摸出两次偶数编号的球,则试验失败.则该同学试验成功的概率为________.
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. 已知集合,集合或.
(1)若, ,求实数的取值范围;
(2)设,,若p是q的充分条件,求实数m的取值范围.
16. 如图,在四棱锥中,,,,为棱 的中点,平面.
(1)求证: 平面;
(2)若二面角的大小为,求点A到平面的距离.
17. 某社团调研男女同学课余运动偏好,统计数据如下列联表:
喜爱球类
喜爱慢跑
合计
男生
24
16
40
女生
12
28
40
合计
36
44
80
(1)依据小概率值的独立性检验,判断是否认为运动偏好与性别有关;
(2)从男生中按喜爱的运动分层抽样抽取10人,再从这10人中随机选6人,设X为6人中喜爱球类与喜爱慢跑人数之差的绝对值,求X的分布列与数学期望.
附:,其中.
0.1
0.05
0.01
2.706
3.841
6.635
18. 已知函数.
(1)当时,求函数在处的切线方程;
(2)若函数在单调递增,求a的取值范围;
(3)当且时,求证:.
19. 某工厂生产某种商品的成本为每件2a元(),正常售价为每件4a元.该商品的市场需求量为随机变量X(单位:万件),当产量大于市场需求量时会造成商品积压,积压的商品必须降价处理,按每件a元售出(假设降价后所有积压商品均可售出).根据一段时间的统计,得到该商品的市场需求量X的频率分布表如下:
X(万件)
1
2
3
4
5
6
7
频率
0.01
0.02
0.04
0.07
0.10
0.12
0.13
X(万件)
8
9
10
11
12
13
14
频率
0.12
0.11
0.09
0.07
0.05
0.03
0.04
以该商品需求量的频率代替其概率.设计划产量为n(n为正整数,)万件时,该商品的总利润为随机变量(单位:万元).
(1)求;
(2)当时,求的分布列(用含a的式子表示);
(3)证明:,并求计划产量n的值,使总利润的数学期望最大.
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南师附中、天一、海安、海门2027届高二年级6月测试
数学试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分,每小题只有一个选项符合要求.
1. 设集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】令,可得,解得,
令,化简得,解得,
故,,
综上可得,故D正确.
2. 若随机变量,且,则的值为( )
A. 0.2 B. 0.32 C. 0.4 D. 0.8
【答案】A
【解析】
【详解】随机变量,则概率密度曲线关于直线对称,所以,则.
3. 已知m,n是两条不同的直线,,是两个不同的平面,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】D
【解析】
【分析】利用充分条件与必要条件定义,结合直线与平面的位置关系判断即可得.
【详解】由,,若,则与可能平行也可能相交;
由,,若,则与可能平行、可能异面也可能相交;
故“”是“”的既不充分也不必要条件.
4. 若命题“,使得”是假命题,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】因为命题“,使得”是假命题,所以其命题的否定“,使得”是真命题:
当时,不等式即,符合题意;
当时,命题为真等价于,解得,
综上所述,.
5. 为研究空气相对湿度x和土壤含水量y之间的关系,某课题研究小组采集了9组数据,绘制散点图如图所示,并对x,y进行线性回归分析.若在此图中加上点P后,再次对x,y进行线性回归分析,则下列说法正确的是( )
A. x,y不具有线性相关性 B. x,y线性相关性变强
C. 相关系数r变小 D. x,y负相关
【答案】C
【解析】
【分析】通过散点分布判断变量的正相关属性,结合离群点对线性相关程度的削弱作用,推导相关系数的变化,进而逐一判断选项正误.
【详解】原有9组数据对应的散点整体呈从左下向右上的分布趋势,
表明与呈正相关,具备一定线性相关性.
加入点后,该点取值较小、取值较大,偏离整体线性趋势,
会使变量间的线性相关程度减弱.正相关时相关系数,且越趋近于1,
线性相关性越强,因此相关性减弱对应相关系数变小.
据此判断各选项:仍具有线性相关性,仅相关程度下降,A错误;
线性相关性变弱,并非变强,B错误;相关系数变小,C正确;
变量仍为正相关,D错误.
6. 某校高二年级开设数学、物理、化学、生物四个竞赛课程,小李,小王,小陈三名同学,每人至少选一个课程,至多选两个课程,且每个课程恰有1人选择,则不同的选择方法种数为( )
A. 72 B. 36 C. 18 D. 24
【答案】B
【解析】
【分析】依题意有一名同学选择了两个课程,通过排列组合计算出方法种数.
【详解】四个竞赛课程有三名同学选择,每个课程恰有1人选择,那么有一名同学选择了两个课程,剩下两个课程由余下两名同学选择,所以,.
7. 某平台有的文章由生成,为识别文章,平台使用一款检测系统.该系统对生成文章的识别率为,但对人类撰写的文章会有的概率误判为生成.现从平台上随机抽取一篇文章,如果被该系统判定为生成,那么这篇文章实际是生成的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意设出事件,然后用条件概率公式计算,全概率公式计算,再用条件概率计算.
【详解】 根据题意可得:设事件为文章实际是AI生成,事件文章被系统判定为AI生成,
又因为, ,AI文章的识别率为,
即,人类文章误判率为,即 ,
根据条件概率公式可得:,
又根据全概率公式可得: ,
所以.
8. 已知平行六面体的底面是边长为2的正方形,,.动点M满足,,且平面,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】建立空间直角坐标系,求出关键点的坐标和关键平面的法向量,再结合空间向量的模长公式和二次函数的性质求解即可.
【详解】如图,作出符合题意的图形,作面,
以为原点,建立空间直角坐标系,
由题意得,,,,,
则,,,
而,由两点间距离公式得,
因为,所以,解得,
因为,所以,解得,
代入可得,解得(负根舍去),
得到,则,
因为,所以,
设,则,可得,解得,
而,可得,
则,而,,
设面的法向量为,则,
令,解得,,可得,
因为平面,所以,
得到,化简得,
此时变为,
则,由模长公式得,
令,由二次函数性质得在处取得最小值,
而,则.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,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. 设,,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【解析】
【详解】选项A:因为,,且,所以,解得,当且仅当时取等号,故选项A不正确;
选项B:因为,,且,所以,
解得(舍去)或,故选项B正确;
选项C:因为,,且,
所以,
仅当即,,时取等号,故选项C正确;
选项D:由选项B知,,所以,
仅当时取等号,故选项D正确.
10. 已知,则( )
A. B.
C. D. 今天是星期二,天后是星期三
【答案】AC
【解析】
【分析】利用二项式定理以及对变量取特殊值可解.
【详解】令,则.
所以.
由二项式定理可得展开式的通项,且.
对于A,,故A正确;
对于B,令,得.
令得
所以,即,故B错误;
对于C,对两边取导数,
得.
令,得,故C正确;
对于D,
.
因为(,,),
所以除以7的余数为2.今天是星期二,天后是星期四,故错误.
11. 已知函数,,则下列选项正确的是( )
A.
B. 函数的最小值为
C. 若有且仅有一个实根,则
D. 若有三个实根,,,则
【答案】ABD
【解析】
【分析】A项代入解析式求解化简即可判断;B项分段研究,利用导数与复合函数单调性可得;CD项将方程变形为方程,,结合两函数的单调性,分析图象交点个数,分别求解参数范围与交点坐标满足的关系即可.
【详解】A项,由题意得
,故A项正确;
B项,,
当时,,
则,
故在上单调递增;
当时,由与复合函数单调性可知,在上单调递减;
故,故B项正确;
C项,由题意知,则,
且方程可化为,
即,
又,且,
故方程可化为,,
由在上单调递减,在上单调递增,
又因为,,可知函数单调递增,
且,且当时,;
且函数在上单调递减,在上单调递增,
,且当时,;当时,;
结合函数图象可知,方程在必有一个实根,
故要使方程有且仅有一个实根,
则方程在无实根,即两函数与的图象无交点,
即方程在无解,
又当时,,即方程在也无解,
故问题可转化为方程在无解,求的取值范围,
由此可得在无解,
令,则,
所以当时,,在上单调递增;
当时,,在上单调递减;
则,
且当时,;当时,,且恒有,
作出函数的大致图象,
由,要使方程在无解,则有,故C项错误;
D项,由C项可知,要使得方程有三个实根,
则在上恰有两个实根,
又,,所以成立,
故当时,方程有三个实根,
由题意,三根为,
由C项求解可知,方程,在上必有一个实根,
由,则,故,
且,,,
则,故D项正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 的展开式中,的系数为________.
【答案】9
【解析】
【分析】利用通项公式求解.
【详解】
的通项公式为
,,
第一部分 产生 ,
令
不是整数,此部分无项,系数为 0;
第二部分产生,
,令,解得
,此部分系数为 ,
所以系数为0+9=9.
13. 已知,,,则________.
【答案】##0.375
【解析】
【分析】利用条件概率公式和全概率公式可求解.
【详解】∵,,,
∴,,
.
∴.
14. 某同学进行一项摸球试验,已知袋中装有三个形状、大小均相同的小球,分别标有数字1,2,3.某同学从袋中有放回地依次随机摸出一球:若连续摸出三次奇数编号的球,则试验成功;连续摸出两次偶数编号的球,则试验失败.则该同学试验成功的概率为________.
【答案】
【解析】
【分析】定义不同情况下最终试验成功的概率,结合独立乘法、互斥加法列出方程组即可求解.
【详解】由题意得,每次摸到奇数球的概率为,摸到偶数球的概率为.
设当前无连续出现同种球时最终成功的概率为,已经连续出现一次奇数球时最终成功的概率为,
已经连续出现两次奇数球时最终成功的概率为,已经连续出现一次偶数球时最终成功的概率为,
则,解得,
因此最终试验成功的概率为.
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. 已知集合,集合或.
(1)若, ,求实数的取值范围;
(2)设,,若p是q的充分条件,求实数m的取值范围.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)由题意可得,解出即可得;
(2)由题意可得 ,再分及计算即可得.
【小问1详解】
若 ,则A的所有元素都不在B中,可得不等式组,
解得 ,即m的取值范围为;
【小问2详解】
若p是q的充分条件,则 ,即A的所有元素都属于B,
①,此时 ,解得;
②,此时,解得;
综上,的取值范围是或.
16. 如图,在四棱锥中,,,,为棱 的中点,平面.
(1)求证: 平面;
(2)若二面角的大小为,求点A到平面的距离.
【答案】(1)如图,连接,
因为,,
又为棱 的中点,则,,
所以四边形为平行四边形,则,
又平面,平面,
所以平面.
(2)
【解析】
【分析】(1)由平行四边形得到,由线面平行的判定定理证明即可.
(2)建立空间直角坐标系,由二面角的向量求法求解即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
因为平面,平面.平面,
所以,因为,,所以,
以为原点,为轴,为轴,为轴建立如图的空间直角坐标系,
则,,,,设,
所以,,,
设平面一个的法向量为,
则,取,
取平面的一个法向量为,
因为二面角的大小为,
所以,
所以A到平面的距离等于.
17. 某社团调研男女同学课余运动偏好,统计数据如下列联表:
喜爱球类
喜爱慢跑
合计
男生
24
16
40
女生
12
28
40
合计
36
44
80
(1)依据小概率值的独立性检验,判断是否认为运动偏好与性别有关;
(2)从男生中按喜爱的运动分层抽样抽取10人,再从这10人中随机选6人,设X为6人中喜爱球类与喜爱慢跑人数之差的绝对值,求X的分布列与数学期望.
附:,其中.
0.1
0.05
0.01
2.706
3.841
6.635
【答案】(1)依据小概率值的独立性检验,认为运动偏好与性别有关.
(2)分布列为:
X
0
2
4
6
P
【解析】
【分析】第一小问直计算并与3.841比较大小;第二小问求出离散型随机变量的概率、列出分布列和期望.
注意X为6人中喜爱球类与喜爱慢跑人数之差的绝对值,X的可能取值为0,2,4,6,其中含喜爱球类与喜爱慢跑人数之差为2和两种情况.
【小问1详解】
提出零假设:运动偏好与性别无关.
,
所以有的把握认为运动偏好与性别有关.
【小问2详解】
按分层抽样10名男生中喜爱球类有6人,喜爱慢跑有4人.
X的可能取值为0,2,4,6,
,
,
,
,
所以X的分布列为:
X
0
2
4
6
P
所以.
18. 已知函数.
(1)当时,求函数在处的切线方程;
(2)若函数在单调递增,求a的取值范围;
(3)当且时,求证:.
【答案】(1)
(2)
(3)
当且时,因,
则要证只需证,
当时,令,则,
因为对,都有,所以,
即在上单调递增,当时,,
所以在上单调递增,且,
则对所有,都有,即,所以,
同理,令,,令,
解得,当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
所以是的极小值点,也是上的最小值点,
即,所以,即,
所以,即当时,和,则,
所以只需证,即,
令,求导得:,设,则,
因此在上单调递增,又因为,,
所以存在唯一的,,
因此在上单调递减,在上单调递增,
在处取到最小值,
所以在上恒成立,因此,当时,不等式成立.
【解析】
【分析】(1)先对给定函数求导,再将切点横坐标代入导函数得切线斜率,最后用点斜式写出切线方程.
(2)先由函数单调递增得出导函数大于等于0,分离参数后构造新函数,通过求新函数导数判断单调性进而求最小值确定参数范围.
(3)先利用放缩原不等式,再结合常见不等式进一步化简,最后构造函数,通过导数研究其单调性和最值证明化简后的不等式.
【小问1详解】
当时,,,
对求导得,则,
故函数在处的切线方程为.
【小问2详解】
因为在单调递增,则对恒成立,
即,
令,则在恒成立,
对求导:,
当时,,,故,同时,
因此,所以在上单调递增,
,
所以在上的取值恒大于其下确界,因此a的取值范围是.
【小问3详解】
略
19. 某工厂生产某种商品的成本为每件2a元(),正常售价为每件4a元.该商品的市场需求量为随机变量X(单位:万件),当产量大于市场需求量时会造成商品积压,积压的商品必须降价处理,按每件a元售出(假设降价后所有积压商品均可售出).根据一段时间的统计,得到该商品的市场需求量X的频率分布表如下:
X(万件)
1
2
3
4
5
6
7
频率
0.01
0.02
0.04
0.07
0.10
0.12
0.13
X(万件)
8
9
10
11
12
13
14
频率
0.12
0.11
0.09
0.07
0.05
0.03
0.04
以该商品需求量的频率代替其概率.设计划产量为n(n为正整数,)万件时,该商品的总利润为随机变量(单位:万元).
(1)求;
(2)当时,求的分布列(用含a的式子表示);
(3)证明:,并求计划产量n的值,使总利润的数学期望最大.
【答案】(1)
(2)分布列:
a
4a
7a
10a
P
0.01
0.02
0.04
0.07
0.86
(3)证明:生产了n万件,市场需求x万件.当时,,
当时,,
,得证
当时,,,
当时,,,
则最大,故.
【解析】
【分析】(1)利用条件概率公式,分别计算联合事件与条件事件的概率,代入分式化简求值.
(2)分、两类建立利润分段函数,结合频率表算出每种需求量对应的利润取值与对应概率,整理得到离散型随机变量的分布列.
(3)先按、写出利润分段表达式,展开数学期望并通过概率恒等变形、级数裂项化简,推证;构造差值,化简得到单调性判定式,通过比较与的大小判断期望增减,求出使最大的.
【小问1详解】
由题意得
.
【小问2详解】
当时,,
当时,,
当时,,
当时,,
当时,,
则分布列为:
a
4a
7a
10a
P
0.01
0.02
0.04
0.07
0.86
【小问3详解】
略
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