内容正文:
天津市第一中学滨海学校2024级高二数学学科
第二次质量检测试卷
本训练分第I卷(选择题)和第II卷两部分,满分150分,训练时间100分钟.
第I卷选择题(60分)
一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60分.
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 下列函数中,在定义域内既是奇函数又是增函数的是( )
A. B.
C. D.
3. 在某次数学考试中,学生成绩X服从正态分布.若X在内的概率是0.6,则从参加这次考试的学生中任意选取3名学生,恰有2名学生的成绩不低于85的概率是( )
A. B. C. D.
4. 已知,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
5. 已知函数的部分图象如图所示,则的解析式可能为( )
A. B.
C. D.
6. 已知,,,则( )
A. B. C. D.
7. 根据分类变量x与y的成对样本数据,计算得到.依据的独立性检验,则下列结论正确的是( )
A. 变量x与y不独立 B. 变量x与y不独立,这个结论犯错误的概率不超过0.05
C. 变量x与y独立 D. 变量x与y独立,这个结论犯错误的概率不超过0.05
8. 有一散点图如图所示,在5个数据中去掉后,给出下列说法:①相关系数r变大;②相关指数变大;③残差平方和变小;④变量x与变量y的相关性变强.其中正确说法的个数为( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
9. 设离散型随机变量的分布列如下表所示,则与的值分别是( )
-1
0
1
2
0.3
0.3
A. B. C. D.
10. 某医院派6名医生到3个社区进行义诊,每个社区至少一名医生,其中甲乙两人必须在一起,则不同的方案有( )种
A. 150 B. 180 C. 360 D. 540
11. 下列说法正确的个数为( )
①已知是定义在上的奇函数,当时,,则
②已知正数满足,则一定有
③已知函数在区间上单调递增,则实数取值范围是
④已知函数,使得成立,则实数的取值范围是
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
12. 已知函数.则下列结论中错误的是( )
A. 当时,函数在单调递减
B. 当时,函数有最大值2
C. 当时,函数有3个极值点
D. 当时,直线与曲线恰有2个交点
第II卷非选择题(90分)
二、填空题:本大题共8个小题,每小题5分,共40分.
13. 已知展开式中只有第四项的二项式系数最大,则展开式中的常数项是__________.
14. 现有甲、乙、丙等5人排成一排,要求甲、乙两人必须相邻,且甲、乙均不与丙相邻,则不同的排法种数为_________.(用数字作答)
15. 函数的定义域是_________.
16. 若变量与之间存在线性相关关系,且根据最小二乘法得到的经验回归方程为,样本点中心为,则_________.其中的一个样本点的残差为_________
17. 已知函数(其中是正实数).
①若函数为偶函数,则满足的关系式_________;
②若函数的最小值为4,则的最小值为_________.
18. 某次社会实践活动中,甲、乙两个班的同学共同在一个社区进行民意调查.参加活动的甲、乙两班的人数之比为,其中甲班中女生占,乙班中女生占,若事件A表示该社区居民遇到一位进行民意调查的同学恰好是女生,则事件A的概率为_________.若事件B表示该社区居民遇到一位进行民意调查的同学恰好是甲班的同学,则为_________.
19. 已知且,若集合,,则求解并化简集合_________.若,则实数的取值范围是_________.
20. 函数是神经网络中最常用的激活函数之一,其解析式为:.则下列正确结论的序号是______.
①若,则;
②;
③导函数的最大值是;
④,,.
三、解答题:本大题共4小题,共50分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
21. 在一次招聘中,应聘者要进行三项测试,至少通过两项测试即可被录用.已知甲、乙、丙三人通过每个项目测试的概率都是,且所有测试结果相互独立.
(1)求甲没有被录用的概率;
(2)设甲、乙、丙三人中被录用的人数为,求的分布列及期望和方差.
22. 某工厂生产的10件产品有8件优等产品,2件不合格产品.
(1)若从这10件产品中不放回地抽取两次,每次随机抽取一件,求第二次取出的是不合格产品的概率;
(2)若从这10件产品中随机抽取3件,设抽到的不合格产品件数为,求的分布列和数学期望;
(3)某工作人员在不知情的情况下,从这10件产中随机抽取了3件产品销售给了下级经销商.现该工厂针对3件已销售产品中可能出现的不合格产品,提出以下两种处理方案:方案一:将不合格产品返厂再加工,不合格产品的再加工费用为每件200元,所有返厂产品的运输费用为一次性80元;方案二:将不合格产品就地销毁,每件不合格产品损失成本300元.若以返厂再加工费用与运输费用之和的期望值为决策依据,要使损失最小,应选择哪种方案处理不合格产品?
23. 已知函数.
(1)求的极值;
(2)已知,且对任意的恒成立,求的最大值;
(3)设的零点为,当,,且时,证明:.
24. 已知函数,其中.
(1)讨论函数的单调性;
(2)若,,设曲线在点处的切线交轴于点.
(i)求出点的横坐标(用表示);
(ii)已知点在轴上,且轴,求证:存在唯一的点,使得为等腰直角三角形.
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天津市第一中学滨海学校2024级高二数学学科
第二次质量检测试卷
本训练分第I卷(选择题)和第II卷两部分,满分150分,训练时间100分钟.
第I卷选择题(60分)
一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60分.
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先化简集合,再由交集的概念,即可得出结果.
【详解】因为,,
所以.
故选:D.
【点睛】本题主要考查求集合的交集,熟记交集的概念即可,属于基础题型.
2. 下列函数中,在定义域内既是奇函数又是增函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据特殊值结合单调性的性质判断选项ABC;根据奇偶性的定义以及利用导数证明单调性即可判断D选项.
【详解】,定义域为,
又,所以为奇函数,
易知,则不单调,故A不符合题意;
因为,
,则为奇函数,由,则不单调,故B不符合题意;
,定义域为,
又,所以为奇函数,
又在单调递减,
则在单调递减,故C不符合题意;
,定义域为,
又,所以为奇函数,
,所以在上单调递增,故D符合题意.
3. 在某次数学考试中,学生成绩X服从正态分布.若X在内的概率是0.6,则从参加这次考试的学生中任意选取3名学生,恰有2名学生的成绩不低于85的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据正态分布的对称性求出概率,再由独立重复试验的概率计算公式求解
【详解】因为在内的概率为,所以,故,
记“任意选取3名学生,恰有2名学生的成绩不低于85”为事件,则
4. 已知,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】A
【解析】
【分析】求出不等式的解集,再利用充分条件、必要条件的定义判断即得.
【详解】不等式,显然,
所以“”是“”的充分不必要条件.
故选:A
5. 已知函数的部分图象如图所示,则的解析式可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】分析各选项中函数的定义域、零点、奇偶性以及函数值符号,结合题中图象可得答案.
【详解】对于A选项,对于函数,由可得,
即函数的定义域为,与题中图象不符;
对于B选项,令,可得,即函数只有一个零点,与题中图象不符;
对于C选项,函数的定义域为,
,函数为偶函数,与题中图象不符;
对于D选项,函数的定义域为,
,函数为奇函数,
令得,可得,
当时,,则,与题中图象相符.
6. 已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由,得
由且,得,
由,得,
所以.
7. 根据分类变量x与y的成对样本数据,计算得到.依据的独立性检验,则下列结论正确的是( )
A. 变量x与y不独立 B. 变量x与y不独立,这个结论犯错误的概率不超过0.05
C. 变量x与y独立 D. 变量x与y独立,这个结论犯错误的概率不超过0.05
【答案】C
【解析】
【分析】直接利用独立性检验的知识求解.
【详解】按照独立性检验的知识及比对的参数值,当,我们可以下结论变量与独立.故排除选项A,B;
依据的独立性检验,,
所以不能得到:变量x与y独立,这个结论犯错误的概率不超过0.05;
故C正确,D错误.
故选:C
8. 有一散点图如图所示,在5个数据中去掉后,给出下列说法:①相关系数r变大;②相关指数变大;③残差平方和变小;④变量x与变量y的相关性变强.其中正确说法的个数为( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
【答案】D
【解析】
【分析】利用散点图,结合相关性,相关指数,残差以及与的相关性,逐项判定,即可求解.
【详解】根据题意,散点图有5个数据中去掉,
可得与的相关性越强,并且是正相关,
所以相关系数变大,相关指数变大,残差的平方和变小,
所以四个命题都正确.
故选:D.
9. 设离散型随机变量的分布列如下表所示,则与的值分别是( )
-1
0
1
2
0.3
0.3
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用离散型随机变量分布列的性质即可.
【详解】+.
的取值为,则对应的的取值为
所以的分布列为
1
3
5
P
0.3
0.4
0.3
所以.
10. 某医院派6名医生到3个社区进行义诊,每个社区至少一名医生,其中甲乙两人必须在一起,则不同的方案有( )种
A. 150 B. 180 C. 360 D. 540
【答案】A
【解析】
【分析】视甲乙为一个整体,问题相当于将5名医生到3个社区,再按分组分配列式求解.
【详解】甲乙必须在一起,可把甲乙视为一个整体,问题相当于将5名医生到3个社区,
按分配时,共有种方案;按分配时,共有种方案,
所以共有种不同的分配方案.
故选:A
11. 下列说法正确的个数为( )
①已知是定义在上的奇函数,当时,,则
②已知正数满足,则一定有
③已知函数在区间上单调递增,则实数取值范围是
④已知函数,使得成立,则实数的取值范围是
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】B
【解析】
【分析】对于①,由函数为奇函数求解即可;对于②,由换底公式以及对数的性质求解即可;对于③,由复合函数的单调性求解即可;对于④,应用函数的单调性将恒成立以及存在问题转化为最值问题即可求解.
【详解】对于①,因为是定义在上的奇函数,所以,
所以,所以,故①正确;
对于②,由换底公式可得,,,因为,
若,所以,所以可得,
因为指数函数在时单调递增,因此,
若,则,因为指数函数在时单调递减,
所以,故②正确;
对于③,令,因为函数在区间上单调递增,
由复合函数的单调性可得在上单调递增,且恒大于0,
其处,,解得,
则二次函数对称轴,解得,
所以的取值范围为,故③错误;
对于④,因为函数,
使得成立,在上的值域为,
在上单调递增,值域为,
所以,解得,故④错误.
12. 已知函数.则下列结论中错误的是( )
A. 当时,函数在单调递减
B. 当时,函数有最大值2
C. 当时,函数有3个极值点
D. 当时,直线与曲线恰有2个交点
【答案】D
【解析】
【分析】先判断函数的单调性,然后对分情况讨论逐一判断.
【详解】由,,
令,则或;令,则,
所以函数在单调递增,在单调递减.
在上单调递减.
对于A,当时,,
函数在单调递减,故A正确;
对于B,当时,,,
所以当时,根据上面对函数单调性的判断可知函数有最大值2,故B正确;
对于C,当时,函数在单调递减,在单调递增,在单调递减,
则函数有3个极值点,故C正确;
对于D,当时,函数在单调递减,在单调递增,在单调递减,,
所以函数直线与曲线恰有3个交点,则D错误.
故选:D.
第II卷非选择题(90分)
二、填空题:本大题共8个小题,每小题5分,共40分.
13. 已知展开式中只有第四项的二项式系数最大,则展开式中的常数项是__________.
【答案】240
【解析】
【分析】先根据二项式系数的性质确定的值,再利用二项展开式的通项公式求解常数项.
【详解】由二项式系数的对称性和题意可知,展开式共有7项,.
的展开式通项公式为,.
令,得,所以展开式中常数项为.
14. 现有甲、乙、丙等5人排成一排,要求甲、乙两人必须相邻,且甲、乙均不与丙相邻,则不同的排法种数为_________.(用数字作答)
【答案】24
【解析】
【分析】采用捆绑法处理甲乙相邻的条件,再通过插空法保证甲乙整体与丙不相邻,利用分步乘法计数原理计算总排法数.
【详解】将甲、乙两人捆绑视为一个整体,两人内部的排列数为;
先对除甲、乙、丙外的剩余2人进行全排列,排列数为,排完后共形成3个空隙(包含排列两端的位置);
插空满足不相邻约束:将甲乙整体与丙两个不同元素插入上述3个空隙中,每个空隙至多插入1个元素,即可保证甲乙均不与丙相邻,对应的排列数为;
根据分步乘法计数原理,总排法种数为 .
15. 函数的定义域是_________.
【答案】
【解析】
【详解】由题意得,解得或,
故定义域为
16. 若变量与之间存在线性相关关系,且根据最小二乘法得到的经验回归方程为,样本点中心为,则_________.其中的一个样本点的残差为_________
【答案】 ①. ## ②.
【解析】
【详解】将样本点中心代入经验回归方程得,所以 .
将代入经验回归方程得,所以样本点的残差为.
17. 已知函数(其中是正实数).
①若函数为偶函数,则满足的关系式_________;
②若函数的最小值为4,则的最小值为_________.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】①根据奇偶性的定义可以推导的关系.
②结合基本不等式求最值.
【详解】①函数的定义域为,若为偶函数,则对任意,均满足,即整理得,由于该式对任意恒成立,且不恒为0,因此,.
② 已知是正实数,且,,由基本不等式可得:,当且仅当时等号成立.
由的最小值为4,得,解得.
所以,当且仅当时等号成立.
所以的最小值为4.
18. 某次社会实践活动中,甲、乙两个班的同学共同在一个社区进行民意调查.参加活动的甲、乙两班的人数之比为,其中甲班中女生占,乙班中女生占,若事件A表示该社区居民遇到一位进行民意调查的同学恰好是女生,则事件A的概率为_________.若事件B表示该社区居民遇到一位进行民意调查的同学恰好是甲班的同学,则为_________.
【答案】 ①. ##0.48 ②. ##0.5
【解析】
【分析】利用全概率公式和条件概率公式进行计算.
【详解】由题意得,
,,
故,
.
19. 已知且,若集合,,则求解并化简集合_________.若,则实数的取值范围是_________.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】利用指数函数的单调性解指数不等式可得空1的答案;先明确集合的关系,分和求的取值范围.当时,构造函数,利用导数求函数的最值,可求的取值范围;当时,利用数形结合的方法可求的取值范围.
【详解】由,所以.
因为,所以,即.
若,因为,所以,,所以不成立,
所以此时必须有,才能满足.
即不等式在无解才可以.
由,,,可得,该不等式解集为,只需.
设,,则,
由;由.
所以在上单调递增,在上单调递减.
所以.
由.
若,在同一坐标系内作函数与的图象,如图:
可知必定存在,使得,
所以不等式的解集为.
综上,实数的取值范围为.
20. 函数是神经网络中最常用的激活函数之一,其解析式为:.则下列正确结论的序号是______.
①若,则;
②;
③导函数的最大值是;
④,,.
【答案】②③④
【解析】
【分析】对于①,可举反例进行判断;对于②,先求出,然后求和即可;对于③,对函数求导,令导数为新函数,再次求导判断单调性确定最大值;对于④,先求出的表达式,然后构造新函数,求导判断单调性求出最大值和极大值点,即可证明.
【详解】对于①:
举反例,令,则,所以,
所以,此时,所以①错误;
对于②:
因为,
所以,②正确;
对于③:
对函数求导得:,令,
再次求导得.
当时,;当时,;
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以,所以③正确;
对于④:
由题意恒成立,
令,则
令,则,解得.
当时,;当时,;
所以在上单调递增,在上单调递减,
此时.
所以要使得不等式恒成立,则即可,此时.所以④正确.
故答案为:②③④.
三、解答题:本大题共4小题,共50分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
21. 在一次招聘中,应聘者要进行三项测试,至少通过两项测试即可被录用.已知甲、乙、丙三人通过每个项目测试的概率都是,且所有测试结果相互独立.
(1)求甲没有被录用的概率;
(2)设甲、乙、丙三人中被录用的人数为,求的分布列及期望和方差.
【答案】(1)
(2)的分布列为:
0
1
2
3
期望,方差
【解析】
【分析】(1)先求出甲被录用的概率,再利用对立事件即可求解;
(2)首先说明服从二项分布,进而可得分布列,期望、方差.
【小问1详解】
设“甲被录用”为事件,
则,
所以甲没有被录用的概率为.
【小问2详解】
由(1),三人被录用与否相互独立,且概率相同,均为,
所以, 的可能取值为,
,
.
所以的分布列为:
0
1
2
3
期望为,.
22. 某工厂生产的10件产品有8件优等产品,2件不合格产品.
(1)若从这10件产品中不放回地抽取两次,每次随机抽取一件,求第二次取出的是不合格产品的概率;
(2)若从这10件产品中随机抽取3件,设抽到的不合格产品件数为,求的分布列和数学期望;
(3)某工作人员在不知情的情况下,从这10件产中随机抽取了3件产品销售给了下级经销商.现该工厂针对3件已销售产品中可能出现的不合格产品,提出以下两种处理方案:方案一:将不合格产品返厂再加工,不合格产品的再加工费用为每件200元,所有返厂产品的运输费用为一次性80元;方案二:将不合格产品就地销毁,每件不合格产品损失成本300元.若以返厂再加工费用与运输费用之和的期望值为决策依据,要使损失最小,应选择哪种方案处理不合格产品?
【答案】(1);(2)分布列见解析;;(3)选择方案一.
【解析】
【分析】(1)第二次取出的是不合格产品,则相当于取出一个不合格品放到第二个空位,而第一个空位没有任何要求.
(2)先确定的取值,再计算出每个值得概率,列出分布列,根据期望公式求出答案.
(3)分别选取两种方案,通过期望算出每种方案的平均损失,即可得出答案.
【详解】(1)记A=“第二次取出的是不合格产品”,则;
(2)由题意:可以取0,1,2.
,,,
则分布列为:
X
0
1
2
P
所以.
(3)若选择方案一:需要付出的损失费用为:元;
若选择方案二:需要付出的损失费用为:元.
所以选择方案一损失较小.
23. 已知函数.
(1)求的极值;
(2)已知,且对任意的恒成立,求的最大值;
(3)设的零点为,当,,且时,证明:.
【答案】(1)极小值为-1,无极大值;(2)3;(3)证明见解析.
【解析】
【分析】(1)对函数求导,分析导函数在其零点分定义区间上的正负即可得解;
(2)将给定不等式等价转化,构造函数,并讨论其最值即可得解;
(3)讨论函数的零点,构造函数并讨论其单调性,再借助单调性即可作答.
【详解】(1) 函数定义域为,,
时时,时,取得极小值,无极大值,
所以的极小值为-1,无极大值;
(2),令,
,
由(1)知在上单调递增,而,
,即,当时,,当时,,
于是得在上递减,在上递增,
则时,,
从而有,而,则,
所以的最大值是3;
(3)由(1)知在上递增,,,
即大于1的零点,
令,,
显然在上单调递减,,
于是得,在上单调递减,,且时,,
即,
所以,且时,..
24. 已知函数,其中.
(1)讨论函数的单调性;
(2)若,,设曲线在点处的切线交轴于点.
(i)求出点的横坐标(用表示);
(ii)已知点在轴上,且轴,求证:存在唯一的点,使得为等腰直角三角形.
【答案】(1)
当时,在上单调递减;
当时,在上单调递减,在上单调递增;
当时,在上单调递减,在上单调递增;
(2)(i)
(ii),,
已知点在轴上,且轴,
所以,若为等腰直角三角形,则,
即,
则,因为,所以,
画出,图象如图:
结合图象可知,,在有一个交点,
所以存在唯一的点,使得为等腰直角三角形.
【解析】
【分析】(1)对函数求导,分类讨论研究单调性;
(2)求导,求出切线方程,令横坐标等于0,求出的横坐标;为等腰直角三角形时,,则,即,构造函数,,画出图象,在有一个交点,即可得证.
【小问1详解】
,其中,定义域为,
令,则或,
当时,即,此时,所以在上单调递减;
当时,即,当时,,单调递减,
当时,,单调递增,当时,,单调递减,
所以在上单调递减,在上单调递增;
当时,即,当时,,单调递减,
当时,,单调递增,当时,,单调递减,
所以在上单调递减,在上单调递增;
综上:当时,在上单调递减;
当时,在上单调递减,在上单调递增;
当时,在上单调递减,在上单调递增;
【小问2详解】
(i)当时,,,
当时,,,
所以曲线在点处的切线方程为,
令,则,所以点
所以点的横坐标.
(ii)略
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