摘要:
**基本信息**
如皋中学高二数学周测试卷,聚焦导数、概率统计、立体几何等核心知识,通过生活情境(如公司利润分析、答题比赛)与逻辑推理(如极值点条件判断、二面角计算)考查数学思维与应用能力。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选|8/40|导数(极值点)、概率(超几何分布)、函数图像|第2题结合导数与充要条件考查逻辑推理|
|多选|3/18|回归分析、二项式定理、函数性质|第11题导数零点与切线问题体现创新应用|
|填空|3/15|导数单调性、概率期望|第14题双袋取球考查数据分析能力|
|解答|5/77|导数应用、回归方程、立体几何、概率分布|16题公司利润回归分析贴近现实,19题导数综合题呼应高考命题趋势|
内容正文:
如皋中学高二数学滚动练习6
时间:120分钟 总分: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的,请把答案填涂在答题卡相应位置上.
1.已知随机变量,则( )
A. B. C. D.
2.设的导函数为,且在处可导,则“是的极值点”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
3.已知随机变量,且,且,则( )
A. B. C. D.
4.函数的图像大致为( )
A. B.
C. D.
5.用数字0,1,2,3,4,5组成没有重复数字的五位数,其中比40000大的偶数共有
A.72个 B.96个 C.120个 D.144个
6.若事件满足,则( )
A. B. C. D.
7.已知函数,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
8.在四面体ABCD中,若,则四面体ABCD体积的最大值是
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,部分选对的得部分分,有选错的得0分,请把答案填涂在答题卡相应位置上.
9.下列说法中正确的是( )
A.回归直线必经过样本数据的中心点;
B.回归直线就是散点图中经过样本数据点最多的那条直线;
C.越接近1,相关性越强;
D.在独立性检验中,值越大,说明两个变量有关系的可能性越小
10.已知展开式中共有8项.则下列结论正确的是( )
A. B.奇数项的二项式系数和为64
C.二项式系数最大项为第4项 D.有理项共有4项
11.已知函数,则( )
A.,是增函数
B.,是奇函数
C.若有三个不同的零点,,,则
D.过点且与曲线相切的直线恰有3条,则
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.若,则______.
13.设函数在区间上单调递减,则的最大值是______.
14.已知袋内有大小相同的1个红球和3个白球,袋内有大小相同的2个红球和4个白球.现从两个袋内各任取1个球,则恰好有1个红球的概率为________;记取出的2个球中红球的个数为随机变量,则的数学期望为________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答过程写出文字说明、证明过程或者演算过程.
15.(13分)设.
(1)求的单调区间和极值点;
(2)求在区间的最大值与最小值.
16.(15分)某公司为改进生产,现对近5年来生产经营情况进行分析.收集了近5年的利润(单位:亿元)与年份代码共5组数据(其中年份代码分别指2019年,2020年,年),并得到如下值:.
(1)若用线性回归模型拟合变量与的相关关系,计算该样本相关系数,并判断变量与的相关程度(精确到0.01);
(2)求变量关于的线性回归方程,并求2024年利润的预报值.
附:①;②若,相关程度很强;,相关程度一般;,相关程度较弱;③一组数据,其回归直线的斜率和截距的最小二乘估计分别为;相关系数.
17.(15分)如图1,在高为6的等腰梯形ABCD中,AB∥CD,且CD=6,AB=12,将它沿对称轴OO1折起,使平面ADO1O⊥平面BCO1O,如图2,点P为BC的中点,点E在线段AB上(不同于A,B两点),连接OE并延长至点Q,使AQ∥OB.
(1)证明:OD⊥平面PAQ;
(2)若BE=2AE,求二面角CBQA的余弦值.
18.(17分)甲、乙两位学生福佑崇文阁进行答题比赛,每局只有1道题目,比赛时甲、乙同时回答这一个问题,若一人答对且另一人答错,则答对者获得10分,答错者得分;若两人都答对或都答错,则两人均得0分.根据以往答题经验,每道题甲答对的概率为,乙答对的概率为,且甲、乙答对与否互不影响,每次答题的结果也互不影响.
(1)求在一局比赛中,甲得10分的概率;
(2)设这次比赛共有4局,设为甲得0分的次数,求的分布列和数学期望;
(3)设这次比赛共有3局,若比赛结束时,累计得分为正者最终获胜,求甲最终获胜的概率.
19.(17分)已知函数,.
(1)求的极值;
(2)若在单调递增,求实数a的取值范围;
(3)当时,若对任意的,总存在,使得,求实数a的取值范围.
如皋中学高二数学滚动练习6
时间:120分钟 总分: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的,请把答案填涂在答题卡相应位置上.
1.已知随机变量,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据超几何分布的概率计算公式计算即可.
【详解】因为随机变量服从超几何分布,
所以.
故选:A
2.设的导函数为,且在处可导,则“是的极值点”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】A
【分析】根据极值点定义或举例判断“”和“是函数的极值点”之间的逻辑关系,即可得答案.
【详解】根据函数极值点的定义可知为函数的极值点,必有;
反之,当时,不一定为函数的极值点,
比如,,满足,但在R上单调递增,
即不是函数的极值点,
故“为函数的极值点”是“”的充分不必要条件.
故选:A.
3.已知随机变量,且,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据正态分布特性求出的值,再根据二项分布的方差公式求出,最后代入题中所给等式求解即可.
【详解】因为随机变量,正态分布关于均值对称,
所以,又,则,
而,因为,
所以,解得.
4.函数的图像大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】先求函数的定义域,然后判断函数的奇偶性,再判断单调性即可得答案.
【详解】解:函数的定义域为,
因为是偶函数,所以图像关于轴对称,所以排除AB
又时,,
当时,,当时,,
所以函数在上递增,在上递减,
因为,所以排除C
故选:D.
【点睛】此题考查了函数图像的识别,考查了函数的性质,属于基础题.
5.用数字0,1,2,3,4,5组成没有重复数字的五位数,其中比40000大的偶数共有
A.72个 B.96个 C.120个 D.144个
【答案】C
【详解】试题分析:根据题意,符合条件的五位数首位数字必须是4、5其中1个,末位数字为0、2、4中其中1个;进而对首位数字分2种情况讨论,①首位数字为5时,②首位数字为4时,每种情况下分析首位、末位数字的情况,再安排剩余的三个位置,由分步计数原理可得其情况数目,进而由分类加法原理,计算可得答案.
解:根据题意,符合条件的五位数首位数字必须是4、5其中1个,末位数字为0、2、4中其中1个;
分两种情况讨论:
①首位数字为5时,末位数字有3种情况,在剩余的4个数中任取3个,放在剩余的3个位置上,有A43=24种情况,此时有3×24=72个,
②首位数字为4时,末位数字有2种情况,在剩余的4个数中任取3个,放在剩余的3个位置上,有A43=24种情况,此时有2×24=48个,
共有72+48=120个.
故选C
考点:排列、组合及简单计数问题.
6.若事件满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据对立事件的概率公式,可得,根据概率的加法公式,可得,结合全概率公式及条件概率公式,代入求解,即可得答案.
【详解】由,得,
又,
所以,
由,得,
所以.
7.已知函数,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据导数得函数在上单调递增,由单调性可得,再解一元二次不等式即可.
【详解】由题意可得函数的定义域为,,
因为,,当且仅当,即时等号成立,
因为,所以恒成立,函数在上单调递增,
则不等式,解得,
所以不等式的解集为.
8.在四面体ABCD中,若,则四面体ABCD体积的最大值是
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由题意画出图形,取AB中点E,连接CE,DE,设,则,可知当平面平面ABD时,四面体体积最大,写出体积公式,利用导数求得体积最值.
【详解】如图,取AB中点E,连接CE,DE,设,则,
当平面平面ABD时,四面体体积最大,
四面体的体积.,
当时,V为增函数,当时,V为减函数,
则当时,V有最大值.
故选A.
【点睛】本题考查四面体的体积的最大值的求法,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查运算求解能力,考查数形结合思想,是中档题.
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,部分选对的得部分分,有选错的得0分,请把答案填涂在答题卡相应位置上.
9.下列说法中正确的是( )
A.回归直线必经过样本数据的中心点;
B.回归直线就是散点图中经过样本数据点最多的那条直线;
C.越接近1,相关性越强;
D.在独立性检验中,值越大,说明两个变量有关系的可能性越小
【答案】AC
【详解】回归直线必经过样本数据的中心点,故A正确;
回归直线在散点图中可能不经过任一样本数据点,故B错误;
越接近1,代表变量之间的相关性越强,故C正确;
在独立性检验中,值越大,说明两个变量有关系的可能性越大,故错误.
10.已知展开式中共有8项.则下列结论正确的是( )
A. B.奇数项的二项式系数和为64
C.二项式系数最大项为第4项 D.有理项共有4项
【答案】ABD
【分析】根据给定条件,利用二项式定理及二项式系数的性质逐项判断.
【详解】对于A,由的展开式共有8项,得,则,A正确;
对于B,所有项的二项式系数和为,奇数项的二项式系数和为64,B正确;
对于C,由二项式系数的性质知,最大二项式系数为,因此第4项和第5项的二项式系数最大,C错误;
对于D,的展开式的通项公式为,
由为整数,得r的值可以为,则二项展开式中有理项共有4项,D正确.
故选:ABD
11.已知函数,则( )
A.,是增函数
B.,是奇函数
C.若有三个不同的零点,,,则
D.过点且与曲线相切的直线恰有3条,则
【答案】ACD
【分析】选项A:根据导数与单调性的关系判断即可;选项B:根据奇函数的定义判断即可;选项C:根据函数零点的定义,结合韦达定理求解即可;选项D:利用导数的几何意义求得切线方程,代入点得,则函数与直线的图象有3个不同的交点,利用导数与极值的关系判断即可.
【详解】已知,则.
选项A:若是增函数,只需,只需即可,所以.
所以,是增函数,故A正确.
选项B:,,
则,故不是奇函数,故B错误.
选项C:若有三个不同的零点,,,则有3个根.
其中一个零点为,另外两个零点为的两个根,,则.
所以,故C正确.
选项D:设切点为,,
所以切线方程为.
又切线过,所以,即.
切线恰有3条,等价于有3个不同的实数解,即函数与直线有3个交点.
.
令,即,解得或.
当时,,当时,,
所以在、上单调递减,在上单调递增,
所以极小值为,极大值为,
所以当时,与有3个交点.
所以当时,过点且与曲线相切的直线恰有3条,故D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.若,则______.
【答案】-12
【分析】由原式的左右同时求导,令即可求解.
【详解】原式的左右同时求导,得,
令,得-12
故答案为:-12.
13.设函数在区间上单调递减,则的最大值是______.
【答案】
【分析】求出函数的导函数,依题意在上恒成立,即可得到在上恒成立,从而求出的范围.
【详解】因为,所以,
因为函数在区间上是减函数,
所以在上恒成立,即在上恒成立,
所以在上恒成立,因为时,,所以,
所以的最大值是.
故答案为:.
14.已知袋内有大小相同的1个红球和3个白球,袋内有大小相同的2个红球和4个白球.现从两个袋内各任取1个球,则恰好有1个红球的概率为________;记取出的2个球中红球的个数为随机变量,则的数学期望为________.
【答案】
【分析】利用古典概型公式及求数学期望方法计算得解.
【详解】从、两个袋内各任取1个球,有种,恰好有1个红球有
从、两个袋内各任取1个球,则恰好有1个红球的概率为
取出的2个球中红球的个数为随机变量,则可能取值为
;;;
故答案为: ,
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答过程写出文字说明、证明过程或者演算过程.
15.(13分)设.
(1)求的单调区间和极值点;
(2)求在区间的最大值与最小值.
【答案】(1)单调递减区间为,,单调递增区间为,极小值点为,极大值点为
(2)最大值为,最小值为
【分析】(1)根据函数的单调性与导数的正负性的关系,结合函数极值的定义进行求解即可;
(2)根据函数的最值定义,结合(1)中的结论进行求解即可.
【详解】(1)由,
得.
由,解得;
由,解得或.
∴的单调递减区间为,,单调递增区间为,
∴的极小值点为,极大值点为.
(2)由(1)可知在上的极小值为,极大值为.
又,.
∴在的最大值为,最小值为.
16.(15分)某公司为改进生产,现对近5年来生产经营情况进行分析.收集了近5年的利润(单位:亿元)与年份代码共5组数据(其中年份代码分别指2019年,2020年,年),并得到如下值:.
(1)若用线性回归模型拟合变量与的相关关系,计算该样本相关系数,并判断变量与的相关程度(精确到0.01);
(2)求变量关于的线性回归方程,并求2024年利润的预报值.
附:①;②若,相关程度很强;,相关程度一般;,相关程度较弱;③一组数据,其回归直线的斜率和截距的最小二乘估计分别为;相关系数.
【答案】(1),变量与的相关程度很强
(2),78(亿元)
【分析】(1)根据题意,由相关系数的计算公式代入计算,即可得到结果;
(2)根据题意,由最小二乘法的计算公式代入计算即可得到,,从而得到线性回归方程.
【详解】(1)依题意,,
,
则,
则,故变量与的相关程度很强.
(2)令变量与的线性回归方程为.
,
所以,
所以,变量关于的回归方程为.
2024年,即时,(亿元).
所以,该公司2024年利润的预报值为78(亿元).
17.(15分)如图1,在高为6的等腰梯形ABCD中,AB∥CD,且CD=6,AB=12,将它沿对称轴OO1折起,使平面ADO1O⊥平面BCO1O,如图2,点P为BC的中点,点E在线段AB上(不同于A,B两点),连接OE并延长至点Q,使AQ∥OB.
(1)证明:OD⊥平面PAQ;
(2)若BE=2AE,求二面角CBQA的余弦值.
【答案】(1)证明见解析;(2).
【分析】(1)由OA,OB,OO1两两垂直建立空间直角坐标系,由向量坐标运算得到⊥,⊥证得OD⊥平面PAQ;
(2)由空间直角坐标系求得平面CBQ的法向量和平面ABQ的法向量,根据数量积的夹角公式可得答案.
【详解】(1)证明:由题设知OA,OB,OO1两两垂直,
∴以O为坐标原点,OA,OB,OO1所在直线分别为x轴,y轴,z轴建立如图所示的空间直角坐标系,
设AQ的长为m,则O(0,0,0),A(6,0,0),B(0,6,0),C(0,3,6),D(3,0,6),Q(6,m,0).
∵点P为BC的中点,∴P,
∴=(3,0,6),=(0,m,0),=.
∵·=0,·=0,
∴⊥,⊥,
即OD⊥AQ,OD⊥PQ,又AQ∩PQ=Q,
∴OD⊥平面PAQ.
(2)∵BE=2AE,AQ∥OB,∴AQ=OB=3,
则Q(6,3,0),∴=(-6,3,0),=(0,-3,6).
设平面CBQ的法向量为=(x,y,z),
由得
令z=1,则y=2,x=1,=(1,2,1).
易得平面ABQ的一个法向量为=(0,0,1).
设二面角CBQA的大小为θ,由图可知,θ为锐角,
则cos θ==,
即二面角CBQA的余弦值为.
【点睛】本题考查了立体几何,建立空间直角坐标系是解题的关键,线面垂直可以通过直线的方向向量进行相应的计算,二面角的平面角可以通过法向量之间进行相应的计算,就能够得到问题的解决.
18.(17分)甲、乙两位学生福佑崇文阁进行答题比赛,每局只有1道题目,比赛时甲、乙同时回答这一个问题,若一人答对且另一人答错,则答对者获得10分,答错者得分;若两人都答对或都答错,则两人均得0分.根据以往答题经验,每道题甲答对的概率为,乙答对的概率为,且甲、乙答对与否互不影响,每次答题的结果也互不影响.
(1)求在一局比赛中,甲得10分的概率;
(2)设这次比赛共有4局,设为甲得0分的次数,求的分布列和数学期望;
(3)设这次比赛共有3局,若比赛结束时,累计得分为正者最终获胜,求甲最终获胜的概率.
【答案】(1)
(2)分布列见解析,2
(3)
【分析】(1)借助独立事件概率乘法公式计算即可得;
(2)利用互斥事件的概率加法公式可得一局比赛中甲得0分的概率,再求出的所有可能取值及其对应概率,即可得其分布列,利用二项分布期望公式即可得其期望;
(3)列出甲最终获胜的所有可能情况及其对应概率即可得.
【详解】(1)设表示在一局比赛中甲得分,则“”表示甲答对且乙答错的情况,
根据独立事件概率乘法公式,可得;
(2)包含两种情况:甲、乙都答对或甲、乙都答错,
甲、乙都答对的概率为,
甲、乙都答错的概率为,
根据互斥事件的概率加法公式,可得,
因为每局比赛甲得分的概率为,且每次答题的结果互不影响,所以.
则,
,
,
,
,
则的分布列为:
0
1
2
3
4
则的数学期望;
(3)甲最终获胜有以下四种情况:
① 三局都得10分,其概率为,
② 两局得10分,一局得分,其概率为,
③ 两局得10分,一局得分,其概率为,
④ 一局得10分,两局得分,其概率为,
综上可得,甲最终获胜的概率为.
19.(17分)已知函数,.
(1)求的极值;
(2)若在单调递增,求实数a的取值范围;
(3)当时,若对任意的,总存在,使得,求实数a的取值范围.
【答案】(1)的极小值为0,无极大值
(2)
(3)
【分析】(1)求导分析单调性,根据极值的定义求解即可;
(2)根据题意可得,求导,由在上单调递增,可得在上恒成立,只需,,即可求解.
(3)若对任意的,总存在,使得,则当时,,即可求解.
【详解】(1),求导得,,
因为时,,所以在上单调递增,
因为时,,所以在上单调递减,
又,故在处取极小值0,无极大值.
(2)函数,
求导得,由在单调递增,
得在上恒成立,即在上恒成立,因此,,
设,,,则在上单调递增,
于是,即,所以的取值范围为.
(3)若对任意的,总存在,使得,
则当时,,
当时,,
即在上单调递增,,
函数,,,
求导得,
由,得,函数在上单调递减,
则,因此,解得,
所以的取值范围为.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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