内容正文:
数学学业水平调研
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.
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.
4.本试卷主要考试内容:人教A版选择性必修第二册第五章、选择性必修第三册占80%,集合、逻辑、不等式、函数占20%.
一、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.
1. 已知集合,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】考查集合的交集和并集运算,解题的关键是先求出与的交集,再将所得交集与求并集.
【详解】,.
2. 已知命题p:,,命题q:,,则( )
A. p和q都是真命题 B. 和q都是真命题
C. p和都是真命题 D. 和都是真命题
【答案】A
【解析】
【详解】先判断命题的真假:
分式不等式等价于且,解得或,
恰好对应命题给出的取值范围,
∴ ,恒成立,故为真命题,为假命题.
再判断命题的真假:
不等式化简得,即,
∵ ,∴ 不等式等价于,解得,
即当时,成立,例如取,,满足条件,
∴ ,成立,故为真命题,为假命题.
综上,和都是真命题,A选项正确.
3. 展开式中第6项的系数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】展开式中第6项的系数为.
4. 已知奇函数的图象关于直线对称,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由奇函数性质以及图象关于直线对称将转化为已知来求解.
【详解】因为是奇函数,所以.
又因为的图象关于直线对称,
所以.
已知,故,
所以.
5. 已知随机变量X服从二项分布,即,且,,则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】A
【解析】
【详解】由随机变量,且,
得,所以.
6. 已知函数,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】因为,
则由可得,
即,,所以,
因为在上单调递增,所以.
故不等式的解集为.
7. 已知球O的半径为3,球心为O,球O被某平面所截得的截面为圆M,则以圆M为底面,O为顶点的圆锥的体积的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】设圆的半径为,圆锥的高为,则,圆锥的体积,利用导数求得圆锥的体积的最大值.
【详解】设圆的半径为,圆锥的高为,则.
圆锥的体积,
令函数,则.
当时,单调递增;当时,单调递减.
所以,故圆锥的体积的最大值为.
8. 一种号码锁有4个拨号盘,每个拨号盘上有0,1,2共3个数字,并且4个拨号盘上的数字之和小于或等于3,则满足条件的密码个数为( )
A. 28 B. 30 C. 31 D. 32
【答案】C
【解析】
【分析】因为4个拨号盘上的数字之和小于或等于3,所以以4个拨号盘中的个数来分类讨论即可得出答案.
【详解】因为4个拨号盘上的数字之和小于或等于3,
所以4个拨号盘上的数字可分为以下情况:
①4个有,有种,
②个有,每种有种,共有:种,
③个有则有种,有种,共有种.
④个有,有种.
所以一共有:种.
二、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.
9. 已知,且,则( )
A. 的最小值为1 B. 的最小值为
C. 的最小值为0 D. 的最小值为
【答案】AD
【解析】
【详解】对于AB,,当且仅当时取等号,A正确,B错误;
对于CD,,当且仅当时取等号,D正确,C错误.
10. 已知函数,下列结论正确的是( )
A. 存在,使得是的极大值点
B. 若恰有1个零点,则b的取值范围为
C. 若是增函数,则b的取值范围为
D. 若的极小值大于0,则b的取值范围为
【答案】BCD
【解析】
【分析】求出函数的导数,利用极值点的意义判断A;由函数零点个数求出范围判断B;利用给定单调性列出不等式求解判断C;利用极小值大于0列出不等式组求解判断D.
【详解】函数的定义域为R,求导得,
对于A,若是的极大值点,则,此方程无解,
因此不存在实数,使得是的极值点,A错误;
对于B,由,得或,由恰有1个零点,
得方程无实根,,解得,
因此b的取值范围为,B正确;
对于C,由是增函数,得,恒成立,则,
解得,因此b的取值范围为,C正确;
对于D,由的极小值大于0,得恰有1个零点,且方程有两个不等的正实根,
则,解得,因此b的取值范围为,D正确.
11. 在一个不透明的盒子中装有2个白球、1个红球,小球除颜色外其他均相同.随机从盒子中取出一个球,若取出红球,红球不放回,换一个白球放回,若取出白球,白球不放回,换一个红球放回,重复取球n次,在第n次取球时,记盒子中有0,1,2,3个白球的概率分别为,,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【分析】对于A,根据第二次取球时,盒子里至少都有一个白球即可求解;对于B,根据题意可知任意时刻盒子里白球数量只能是0,1,2,3其中一种即可判断;对于C,D选项,由题可得,令,,利用构造法即可求解.
【详解】对于A,表示第二次取球时,盒子里没有白球,根据题意,第二次取球时,盒子里至少都有一个白球,则,故A错误;
对于B,根据题意可知任意时刻盒子里白球数量只能是0,1,2,3其中一种,所以,故B正确;
对于C,D选项,当时,,,,,
若第次取球时盒子里没有白球,则第次取球时,盒子里只有1个白球,且第次取的是白球,则,
若第次取球时盒子里只有1个白球,则第次取球时,若盒子里没有白球,且第次取的是红球,若盒子里只有2个白球,且第取的是白球,则,
若第次取球时盒子里只有2个白球,则第次取球时,若盒子里有1个白球,且第次取的是红球,若盒子里只有3个白球,且第取的是白球,则,
若第次取球时盒子里只有3个白球,则第次取球时,若盒子里有2个白球,且第次取的是红球,则,
所以
令,,则
所以
即,
所以,所以是公比为的等比数列,
由于,
所以,
所以,故C正确;
所以,故D不正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. ________.
【答案】
【解析】
【详解】由题意得
.
13. 根据表中数据,得到y关于x的经验回归方程,则_______.
x
3
4
5
6
7
y
10
12
15
16
19
【答案】
【解析】
【详解】由题意得,,
将代入回归方程,可得,解得.
14. 已知函数,若有四个不同的零点,则a的取值范围是________.
【答案】
【解析】
【分析】确定函数为偶函数,将问题转化为函数有两个不同零点,由零点的意义分离参数并构造函数,再利用导数求解.
【详解】依题意,函数是上的偶函数,
由有四个不同的零点,得函数有两个不同零点,
由,得,显然,则,令,
依题意,直线与函数的图象有两个不同交点,
,当时,;当时,,
函数在上单调递增,在上单调递减,,
又,当时,,当时,,
因此当且仅当,即时,直线与函数的图象有两个不同交点,
所以a的取值范围是.
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. 为进一步增强学生的消防安全、交通安全、饮食健康安全等安全意识,某校举办了一次安全教育知识竞赛.在参与竞赛的学生中随机抽取了100名学生统计成绩,其成绩近似服从正态分布,且.
(1)估计这100名学生中成绩在95分以上的学生人数;
(2)假设这100名学生中成绩在95分以上的学生人数为(1)中所求的估计值,若某学生本次竞赛的得分高于95分,则认为该学生安全意识极高,从这100名学生中随机选20名学生,记安全意识极高的学生人数为X,求X的期望.
【答案】(1)5人 (2)1
【解析】
【分析】(1)根据给定条件,利用正态分布的对称性求出概率,进而估计人数.
(2)由(1)的结论,利用超几何分布的期望公式求解.
【小问1详解】
由成绩近似服从正态分布,且,
得,
所以这100名学生中成绩在95分以上的学生人数约为.
【小问2详解】
由(1)得,100名学生中安全意识极高的学生共5人,
从100人中抽取20人,安全意识极高的人数服从超几何分布,
所以的期望.
16. 已知三对夫妻坐成一排照相.
(1)求不同的排列数;
(2)求每对夫妻两人均相邻的排列数;
(3)求同性别的人均不相邻的排列数.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】根据题设要求,选择捆绑法,插空法,特殊位置优先法,以及分步乘法,分类加法计数原理求解即得.
【小问1详解】
6人坐成一排,不同的排列数为;
【小问2详解】
要求每对夫妻均相邻,使用捆绑法,将每对夫妻看作1个整体,共得到3个整体,
则不同的排列数为;
【小问3详解】
要求同性别的人均不相邻,仅存在两种性别排列方式:男女男女男女;女男女男女男,
则不同的排列数为.
17. 已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)答案见解析
(2).
【解析】
【分析】(1)先对函数求导,再对参数分情况讨论即可得到单调性.
(2)将条件转化为不等式恒成立问题,再构造函数,判断单调性求出最值即可证明结论.
【小问1详解】
.
当时,是减函数.
当时,令,解得.
当时,;当.
所以在上单调递减,在上单调递增.
综上,当时,是减函数;
当时,在上单调递减,在上单调递增.
【小问2详解】
,即.
令,则,所以.
因为在上单调递增,所以,即.
令
当时,;当.
所以在上单调递增,在上单调递减.
所以.
故的取值范围为.
18. 甲、乙、丙三人打羽毛球,约定:第一场甲、乙对打,丙轮空;每场对打的胜者与轮空者进行下一场对打,负者下一场轮空(在没有人连续打了3场的前提下);若某人连续打了3场,则其下一场轮空,另外两人对打.设每场对打双方获胜的概率都为.
(1)求第四场乙、丙对打的概率;
(2)求第五场乙、丙对打的概率;
(3)若甲、乙、丙三人共打了6场,其中甲参与了X场,求X的分布列及期望.
【答案】(1)
(2)
(3)X的分布列为
3
4
5
期望为.
【解析】
【分析】(1)第四场乙、丙对打,即第四场甲轮空,有甲连胜三场,或第三场甲败两大类共3种情况分析,可得第四场乙、丙对打的概率;
(2)第五场乙、丙对打,即第五场甲轮空,所以第四场甲一定参赛,且比赛失败,由此依次分析前三场的情况,即可求得第五场乙、丙对打的概率;
(3)列出当第一场比赛甲胜出时,各场比赛的对战情况,结合比赛对甲乙的对称性,求得甲参赛的可能场数及其相应的概率,从而得到的分布列,并根据期望公式求得期望.
【小问1详解】
第四场乙、丙对打,即第四场甲轮空,共有3种情况:
第1种情况,甲连胜三场,概率为;
第2种情况,第一场甲胜,第二场甲胜,第三场甲败,概率为;
第3种情况,第一场甲败,第二场甲轮空、丙胜,第三场甲败,概率为.
所以第四场乙、丙对打的概率为.
【小问2详解】
第五场乙、丙对打,即第五场甲轮空,
共有3种情况:
第1种情况,第一场甲胜,第二场甲败丙胜,第三场甲轮空,乙丙对打,丙败,第四场甲败,
概率为;
第2种情况,第一场甲败,第二场甲轮空,丙胜,第三场甲胜,第四场甲败,
概率为;
第3种情况第一场甲败,第二场甲轮空,乙胜,第三场不论甲乙哪方胜出,乙已经连打三场,
所以第四场甲丙比赛,甲败,
概率为.
综上所述,第五场乙、丙对打的概率为.
【小问3详解】
若甲、乙、丙三人共打了6场,
当第一场比赛甲胜出时,各场对战情况如下:
括号内的一方代表该场比赛的胜方
丙参加场数
乙参加场数
甲参加场数
1
2
3
4
5
6
3
4
5
甲乙
甲丙(甲)
甲乙(甲)
乙丙(乙)
甲乙(甲)
甲丙
3
4
5
甲乙
甲丙(甲)
甲乙(甲)
乙丙(乙)
甲乙(乙)
甲丙
3
4
5
甲乙
甲丙(甲)
甲乙(甲)
乙丙(丙)
甲丙(甲)
甲乙
4
4
4
甲乙
甲丙(甲)
甲乙(甲)
乙丙(丙)
甲丙(丙)
乙丙
3
4
5
甲乙
甲丙(甲)
甲乙(乙)
乙丙(乙)
甲乙(甲)
甲丙
3
4
5
甲乙
甲丙(甲)
甲乙(乙)
乙丙(乙)
甲乙(乙)
甲丙
3
4
5
甲乙
甲丙(甲)
甲乙(乙)
乙丙(丙)
甲丙(甲)
甲乙
4
4
4
甲乙
甲丙(甲)
甲乙(乙)
乙丙(丙)
甲丙(丙)
丙乙
3
4
5
甲乙
甲丙(丙)
丙乙(乙)
甲乙(甲)
甲丙(甲)
甲乙
4
4
4
甲乙
甲丙(丙)
丙乙(乙)
甲乙(甲)
甲丙(丙)
乙丙
4
4
4
甲乙
甲丙(丙)
丙乙(乙)
甲乙(乙)
乙丙(乙)
甲丙
4
4
4
甲乙
甲丙(丙)
丙乙(乙)
甲乙(乙)
乙丙(丙)
甲丙
4
3
5
甲乙
甲丙(丙)
丙乙(丙)
丙甲(甲)
甲乙(甲)
甲丙
4
4
4
甲乙
甲丙(丙)
丙乙(丙)
丙甲(甲)
甲乙(乙)
乙丙
4
3
5
甲乙
甲丙(丙)
丙乙(丙)
丙甲(丙)
甲乙(甲)
甲丙
4
4
4
甲乙
甲丙(丙)
丙乙(丙)
丙甲(丙)
甲乙(乙)
乙丙
如果第一场比赛甲赢,
则甲共参加4场的情况有8种,参加5场的情况有8种;
乙参加3场的情况有2种,参加4场的情况有14种.
所以如果第一场比赛乙赢,
则乙共参加4场的情况有8种,参加5场的情况有8种;
甲参加3场的情况有2种,参加4场的情况有14种.
因此,若进行六场比赛,
甲参加3场的情况有2种,参加4场的情况有种,参加5场的情况有种.
所以X的取值可能是.
,
,
,
所以X的分布列为
3
4
5
所以期望为.
19. 已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程.
(2)证明:当时,.
(3)求的最大值.
【答案】(1)
(2)当时,不等式,
令函数,求导得,
函数在上单调递减,,因此当时,;
当时,,当且仅当时取等号,
因此当时,,即,
所以当时,.
(3)0
【解析】
【分析】(1)求出函数的导数,利用导数的几何意义求出切线方程.
(2)构造函数,利用导数证得,再利用差值法证得即可.
(3)利用导数按分段确定函数的单调性,进而求出最大值.
【小问1详解】
函数,求导得,则,而,
所以曲线在点处的切线方程为.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
函数的定义域为,,
令函数,求导得,
令函数,求导得,
当时,;当时,,
函数在上单调递减,在上单调递增,,
则,函数在上单调递减,,而,
则当时,,函数在上单调递增;
令函数,求导得,
令函数,求导得,
当时,,则,函数,即在上单调递减,
,函数,即在上单调递减,,
因此函数在上单调递减,所以函数在处取得最大值.
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注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.
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.
4.本试卷主要考试内容:人教A版选择性必修第二册第五章、选择性必修第三册占80%,集合、逻辑、不等式、函数占20%.
一、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.
1. 已知集合,,,则( )
A. B. C. D.
2. 已知命题p:,,命题q:,,则( )
A. p和q都是真命题 B. 和q都是真命题
C. p和都是真命题 D. 和都是真命题
3. 展开式中第6项的系数为( )
A. B. C. D.
4. 已知奇函数的图象关于直线对称,且,则( )
A. B. C. D.
5. 已知随机变量X服从二项分布,即,且,,则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
6. 已知函数,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
7. 已知球O的半径为3,球心为O,球O被某平面所截得的截面为圆M,则以圆M为底面,O为顶点的圆锥的体积的最大值为( )
A. B. C. D.
8. 一种号码锁有4个拨号盘,每个拨号盘上有0,1,2共3个数字,并且4个拨号盘上的数字之和小于或等于3,则满足条件的密码个数为( )
A. 28 B. 30 C. 31 D. 32
二、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.
9. 已知,且,则( )
A. 的最小值为1 B. 的最小值为
C. 的最小值为0 D. 的最小值为
10. 已知函数,下列结论正确的是( )
A. 存在,使得是的极大值点
B. 若恰有1个零点,则b的取值范围为
C. 若是增函数,则b的取值范围为
D. 若的极小值大于0,则b的取值范围为
11. 在一个不透明的盒子中装有2个白球、1个红球,小球除颜色外其他均相同.随机从盒子中取出一个球,若取出红球,红球不放回,换一个白球放回,若取出白球,白球不放回,换一个红球放回,重复取球n次,在第n次取球时,记盒子中有0,1,2,3个白球的概率分别为,,,,则( )
A. B.
C. D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. ________.
13. 根据表中数据,得到y关于x的经验回归方程,则_______.
x
3
4
5
6
7
y
10
12
15
16
19
14. 已知函数,若有四个不同的零点,则a的取值范围是________.
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. 为进一步增强学生的消防安全、交通安全、饮食健康安全等安全意识,某校举办了一次安全教育知识竞赛.在参与竞赛的学生中随机抽取了100名学生统计成绩,其成绩近似服从正态分布,且.
(1)估计这100名学生中成绩在95分以上的学生人数;
(2)假设这100名学生中成绩在95分以上的学生人数为(1)中所求的估计值,若某学生本次竞赛的得分高于95分,则认为该学生安全意识极高,从这100名学生中随机选20名学生,记安全意识极高的学生人数为X,求X的期望.
16. 已知三对夫妻坐成一排照相.
(1)求不同的排列数;
(2)求每对夫妻两人均相邻的排列数;
(3)求同性别的人均不相邻的排列数.
17. 已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若,求的取值范围.
18. 甲、乙、丙三人打羽毛球,约定:第一场甲、乙对打,丙轮空;每场对打的胜者与轮空者进行下一场对打,负者下一场轮空(在没有人连续打了3场的前提下);若某人连续打了3场,则其下一场轮空,另外两人对打.设每场对打双方获胜的概率都为.
(1)求第四场乙、丙对打的概率;
(2)求第五场乙、丙对打的概率;
(3)若甲、乙、丙三人共打了6场,其中甲参与了X场,求X的分布列及期望.
19. 已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程.
(2)证明:当时,.
(3)求的最大值.
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