摘要:
**基本信息**
高二数学周测试卷,涵盖函数、概率、立体几何等模块,以外卖骑手配送、校园歌手大赛等实际情境设计问题,注重数学思维与应用意识,适合巩固基础与能力提升。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选|8/40|函数导数、正态分布、空间向量等|基础概念与运算,如切线方程求解、概率递推关系|
|多选|3/18|条件概率、二项式定理、立体几何|概念辨析与综合判断,如独立事件判定、正方体截面分析|
|填空|3/15|极值点、排列组合、概率期望|情境化计算,如能被25整除的五位数个数、掷骰子比赛期望|
|解答题|5/77|二项式定理应用、分布列与期望、函数证明等|综合应用,如摸球问题期望计算、立体几何线面角最值证明|
内容正文:
高二数学滚动练习9
班级 姓名 学号
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共计40分.
1.已知函数f(x)=ax2,若,则a=( )
A. -1 B. 0.5 C. 1 D. 2
2.已知随机变量~N(2,σ2),且P,则P=( )
A. 0.2 B. 0.3 C. 0.4 D. 0.6
3.已知{,,}是空间的单位正交基底.若向量在基底{2(-),,2-}下的坐标为(1,-2,1),则向量的模为( )
A.3 B. C.9 D.6
4.某班一天8节课,上、下午各4节.现安排上午两节语文课连上,下午两节数学课连上,英语、物理、体育、音乐各一节的课程表,不同的排法种数是( )
A. 72 B. 108 C. 216 D. 288
5.校园歌手大赛设有5轮独立打分环节,某选手每一轮获得“高分”的概率为,获得“普通分”的概率为.设X表示该选手在5轮中获得高分的轮数,则( )
A. B. C. D.
6.若曲线y=x+lnx在点(1,1)处的切线也是曲线y=x2+(2a+3)x+2a-1的切线,则a=( )
A. 0 B. C. 1 D. 2
7.若函数f(x)=x2-ax+cosx在[0,π]上单调递增,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.某外卖平台有两位骑手甲和乙轮流配送订单,规则如下:若当前骑手准时送达,则下一次由该骑手配送;若当前骑手延迟送达,则下一次换为另一骑手配送.已知骑手甲每次准时率为0.8,延迟率为0.2;骑手乙每次准时率为0.9,延迟率为0.1.第一次订单由骑手甲配送,设第次订单由骑手甲配送的概率为Pi,则使Pi<0.6成立的i的最小值为( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.
9.下列说法正确的是( )
A.若B,C互斥,则P((B+C)|A)=P(B|A)+P(C|A)
B.设B和互为对立事件,则P(|A)+P(B|A)=1
C.若0<P(A)<1且P(B|A)=P(B),则事件A,B相互独立
D.样本相关系数r越小,样本中两变量相关的程度就越弱
10.已知的展开式中第3项的二项式系数为21,则下列说法正确的是( )
A.
B. 展开式中存在常数项
C. 展开式的所有项的系数和为128
D. 27n-6能被7整除
11.如图,已知正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为2,点P是侧面BCC1B1上的一个动点(含边界),
且分别是棱AA1,CC1的中点,则( )
A.平面D1EF截该正方体所得的截面图形是正五边形
B.平面D1EF⊥BDD1B1
C.若μ=0,则|PE|+|PD|的最小值为
D.若|AP|=,则点P的轨迹长度为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.若函数 f(x)=xlnx-ax有大于1的极值点,则a的取值范围是________.
13.由0,1,2,3,4,5组成无重复数字且能被25整除的五位数的个数是________.
14.甲、乙两人进行掷骰子比赛,在每轮比赛中,两人各抛掷质地均匀的骰子一次,向上点数大的一方得2分,小的一方得0分,点数相同时双方各得1分.若一方累计得分大于等于3分,则比赛结束.记比赛结束时,比赛的轮数为X,则P(X=2)=______,E(X)=_____.
四、解答题:本题共5小题,共77分.
15.(13分)已知m, n是正整数,f(x)=(1+x)m+(1+x)n 的展开式中x的系数为11.
(1)试求f(x)中x2的系数的最小值;
(2)对于使用f(x)中x2的系数为最小的m, n, 求出此时x3的系数;
(3)利用上述结果,求的近似值(精确到0.001).
16. (15分)已知一个暗箱中装有8个大小、形状完全相同的小球,其中3个红球,5个黄球.从中一次摸出5个球.
(1)所摸出5个球中红球的个数记为X,求X的分布列及数学期望E(X);
(2)计分规则:每个红球计4分,每个黄球计2分,所摸出5个球的总得分记为Y,求E(Y).
17. (15分)已知函数f(x)=(x+a)lnx+1.
(1)若f(x)在点处的切线的斜率为1,求f(x)的极值;
(2)若a=1,证明:当0<x<1时,f(x)<x.
18. (17分)如图,在正四棱锥P-ABCD中,PA=2,点M,N分别为PA,BC的中点,且∠BMD是二面角B-PA-D的平面角.
(1)求证:MN//平面PCD;
(2)求直线MN到平面PCD的距离;
(3)点Q是线段MN上的动点,求直线PQ与平面PCD所成角的正弦值的最大值.
19.(17分)设函数f(x)=aln(x+1)+xex-1.
(1)当a=1时,求f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;
(2)若函数f(x)存在零点x1,且x1>0.
(ⅰ)求实数a的取值范围;
(ⅱ)设x0为f(x)的极值点,证明:2x0>x1.
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高二数 学滚动练习9
1、 单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共计40分.
1.已知函数,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据导数的定义得,通过求导建立方程即可求解.
【详解】由题意得,,又因为,所以,
即,解得,故C正确.
2.已知随机变量,且,则( )
A. 0.2 B. 0.3 C. 0.4 D. 0.6
【答案】D
【解析】
【详解】随机变量,且 ,则
3.已知是空间的单位正交基底.若向量在基底下的坐标为,则向量的模为( )
A.3 B. C.9 D.6
【答案】A
【解析】因为向量在基底下的坐标为,
所以,
又因为是空间的单位正交基底.所以.
,
即.
故选:A
4.某班一天8节课,上、下午各4节.现安排上午两节语文课连上,下午两节数学课连上,英语、物理、体育、音乐各一节的课程表,不同的排法种数是( )
A. 72 B. 108 C. 216 D. 288
【答案】C
【解析】
【分析】先排语文与数学,再通过乘法原理求解即可.
【详解】上午两节语文课连上有三种可能,同理下午两节数学课连上有三种可能,
因为英语、物理、体育、音乐各一节的课程表,直接全排列,所以有种.
5.校园歌手大赛设有轮独立打分环节,某选手每一轮获得“高分”的概率为,获得“普通分”的概率为.设表示该选手在轮中获得高分的轮数,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先判断随机变量服从二项分布,再代入二项分布的方差公式计算即可.
【详解】由题意可知,轮打分环节相互独立,每轮获得高分的概率均为,
故随机变量服从参数为,的二项分布,即 。
则,故A正确.
6.已知曲线在点处的切线也是曲线的切线,则( )
A. 0 B. C. 1 D. 2
【答案】B
【解析】
【详解】设公切线与的切点为,
因为,所以,
因为,所以,
则,得.
7.若函数在上单调递增,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先利用函数单调性与导数的关系,将问题转化为导函数非负恒成立,再通过分离参数转化为求新函数的最小值,最后利用导数求函数的极值与最值,确定参数的取值范围.
【详解】函数在上单调递增,则在上恒成立.
求导得,故对任意恒成立,
即在上恒成立.
令,,则.
求导得,令,解得().
当时,,单调递减;当时,,单调递增.
因此,在处取得最小值,.
故,即的取值范围是.
8.某外卖平台有两位骑手甲和乙轮流配送订单,规则如下:若当前骑手准时送达,则下一次由该骑手配送;若当前骑手延迟送达,则下一次换为另一骑手配送.已知骑手甲每次准时率为0.8,延迟率为0.2;骑手乙每次准时率为0.9,延迟率为0.1.第一次订单由骑手甲配送,设第次订单由骑手甲配送的概率为,则使成立的的最小值为( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
【答案】B
【解析】
【分析】第一次一定是甲配送,,第次由甲配送的概率为 ,它只和第次的配送情况有关:若第次是甲配送,甲准时送达(概率 0.8),则第次仍由甲配送;若第次是乙配送,乙延迟送达(概率 0.1),则第次换为甲配送,写出递推公式并变形,构造等比数列并求通项,解不等式,求解指数不等式.
【详解】第一次一定是甲配送,,
第次由甲配送的概率为 ,它只和第次的配送情况有关:
若第次是甲配送,甲准时送达(概率 0.8),则第次仍由甲配送;
若第次是乙配送,乙延迟送达(概率 0.1),则第次换为甲配送,
因此递推公式为:,
递推式可化为 ,
数列是等比数列,公比 ,首项为,
则,即 ,
因为,所以 ,
即 , 即, 即 ,
因为是正整数,
所以当 时,,
当 时,,符合条件.
所以的最小值为4,故选项B正确.
2、 多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.
9.下列说法正确的是( )
A.若,互斥,则
B.设和互为对立事件,则
C.若且,则事件,相互独立
D.样本相关系数越小,样本中两变量相关的程度就越弱
【答案】ABC
【解析】
【分析】对于A选项,根据互斥事件的性质与条件概率的计算公式即可判断;对于B选项,根据对立事件的性质与条件概率的计算公式即可判断;对于C选项,结合事件独立性定义与条件概率计算公式即可判断;对于D选项,根据样本相关系数的性质,即可判断.
【详解】对于A选项,因为事件B和事件C互斥,所以 ,所以 ,因为 ,两边同时除以得,,即,故A选项正确.
对于B选项,因为事件和事件互为对立事件,所以 ,所以 ,因为,所以两边同时除以,得 ,即 ,故B选项正确.
对于C选项, ,则,故C选项正确.
对于D选项,样本相关系数越大,两个变量的线性相关性越强,故D选项错误.
10.已知的展开式中第3项的二项式系数为21,则下列说法正确的是( )
A.
B. 展开式中存在常数项
C. 展开式的所有项的系数和为128
D. 能被7整除
【答案】AD
【解析】
【详解】由题意得,,得,负值舍去,故A正确;
通项为,
因为,所以展开式中不存在常数项,故B错误;
令,则展开式的所有项的系数和为,故C错误;
,
故能被7整除,故D正确.
11.如图,已知正方体的棱长为2,点是侧面上的一个动点(含边界),且分别是棱的中点,则( )
A.平面截该正方体所得的截面图形是正五边形
B.平面平面
C.若,则的最小值为
D.若,则点的轨迹长度为
【答案】BD
【解析】对A:作出过的截面如下图:
延长和的延长线交于点,延长和交于点,
因为为中点,所以为中点,同理为中点.
则,即为的中位线,
连接,则过点,连接,则四边形为过点的截面,
所以平面截该正方体所得的截面是四边形,故A错误;
对B:连接,,如下图:
因为为正方体,分别为,中点,所以.
又,,平面,所以平面.
所以平面,又平面,所以平面平面.故B正确;
对C:当时,(),所以点在线段上,
所以,时取等号;,时取等号.
所以,故C错误;
对D:因为,所以,
所以点轨迹是以为圆心,1为半径的圆周的.
所以点轨迹长度为:,故D正确.
故选:BD
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.若函数有大于1的极值点,则的取值范围是________.
【答案】
【解析】
【分析】先对函数求导,根据极值点处导数为且两侧导函数异号的性质,结合极值点大于的条件求解参数的取值范围.
【详解】函数的定义域为,
,
令,解得,即,
由于在上单调递增,
所以当时,;当时,,
所以是函数的极小值点,
因此,解得,
所以的取值范围是.
13.由0,1,2,3,4,5组成无重复数字且能被25整除的五位数的个数是________.
【答案】
【解析】
【分析】依据能被25整除的数末两位为25或50的特征,分两类计算符合要求的五位数的个数后求和即可.
【详解】能被25整除的正整数,末两位只能是25的倍数,结合数字无重复、取值范围为的约束,仅存在末两位为、两类情况:
若末两位为:末两位已占用数字、,前三位需从剩余的共4个数字中选3个无重复排列,排列数为 ;
若末两位为:末两位已占用数字、,剩余可选数字为 ,
由于首位不能为,故首位有3种选择,剩余中间两位从剩下的3个数字中选2个无重复排列,个数为 ;
将两类结果求和,总个数为.
14.甲、乙两人进行掷骰子比赛,在每轮比赛中,两人各抛掷质地均匀的骰子一次,向上点数大的一方得2分,小的一方得0分,点数相同时双方各得1分.若一方累计得分大于等于3分,则比赛结束.记比赛结束时,比赛的轮数为,则________,________.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】先利用古典概型概率公式算出每轮比赛中甲、乙获得2分与双方平局的概率,分析推得的可能取值为2,3,根据,包含的不同情况,利用互斥事件的概率加法公式求出其概率,再由期望公式计算即得.
【详解】依题意,在每轮掷骰子比赛中,甲、乙各抛掷质地均匀的骰子一次,总的情况有中,
其中甲获得2分的概率为,同理乙获得2分的概率也为,甲乙各得1分的概率为.
当一方累计得分大于等于3分,则比赛结束,结束时比赛轮数为.
依题意,的可能取值为2,3.若2轮比赛结束,则说明2轮后至少一方得分大于等于3分比赛结果与得分情况如下表:
2轮结果
甲得分
乙得分
概率
甲连胜2轮
4
0
乙连胜2轮
0
4
1轮甲赢+1轮平局
3
1
1轮乙赢+1轮平局
1
3
故;
若前2轮未结束,先计算前2轮未结束的情况(2轮后双方得分均小于3)包括:
①2轮平局,各得2分,概率为;②一轮甲赢+一轮乙赢,各得2分,概率为,
故前2轮未结束的总概率为;
因双方前2轮均为2分,则第3轮无论结果如何,必然至少有一方得分大于等于3(甲赢则甲4分,乙赢则乙4分,平局则甲乙均3分),即第3轮必然结束,即.
故.
3、 解答题:本题共5小题,共77分.
15.(13分)已知m, n是正整数, 的展开式中x的系数为11.
(1)试求中的系数的最小值;
(2)对于使用中的系数为最小的m, n, 求出此时的系数;
(3)利用上述结果,求的近似值(精确到0.001).
【详解】(1)根据二项式定理,x项的系数为 1分
需要找到使得项系数最小的正整数m和n. 将代入,
得到 3分
该二次函数的顶点位于
因此当或时取得最小值. 此时对应的或
计算得 故项的系数最小值为25. 5分
(2)当, 时, 项的系数为 8分
(3)展开至三次项:
10分
相加后得到:
计算各项:
考虑更高次项的影响,发现对小数点后第三位无影响,故近似值为2.033. 13分
16. (15分)已知一个暗箱中装有8个大小、形状完全相同的小球,其中3个红球,5个黄球.从中一次摸出5个球.
(1)所摸出5个球中红球的个数记为,求的分布列及数学期望;
(2)计分规则:每个红球计4分,每个黄球计2分,所摸出5个球的总得分记为,求.
【答案】(1)
0
1
2
3
(2)
【解析】
【分析】(1)由题意可得的所有取值为,分别求出对应的概率,再根据数学期望的公式求解即可;
(2)由题意可得,再根据期望的性质求解即可.
【小问1详解】
由题意,的所有取值为,
则,,
,,
所以的分布列为:
0
1
2
3
则.
【小问2详解】
由题意,,而,
则.
17. (15分)已知函数,.
(1)若在点处的切线的斜率为1,求的极值;
(2)若,证明:当时,.
【解析】(1),
若在点处的切线的斜率为1,则,解得,
所以,,
令,解得,
当时,,所以单调递减,
当时,,所以单调递增,
所以在有极小值,,无极大值;
(2)若,则,
令,
所以,
令,则,
当时,,所以单调递减,所以,
即,所以在上单调递增,
所以,
可得,即.
18.如图,在正四棱锥中,,点,分别为,的中点,且是二面角的平面角.
(1)求证:平面;
(2)求直线到平面的距离;
(3)点是线段上的动点,求直线与平面所成角的正弦值的最大值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)通过构造平行四边形,结合线面平行的判定定理证得平面.
(2)建立空间直角坐标系,利用向量法求得直线到平面的距离.
(3)利用向量法求得直线与平面所成角的正弦值的表达式,结合二次函数的性质求得其最大值.
【小问1详解】
取的中点,连接、.
由为中点,得且;
由为中点,得且,故且,
所以四边形为平行四边形,因此.
又平面,平面,故平面.
【小问2详解】
连接,设,连接,则平面,
以为原点,、、分别为、、轴建立空间直角坐标系.
由为二面角的平面角,得、,
而是的中点,所以,所以是等边三角形,
因为,所以,高,
,,,,,
,,,
,设平面的法向量为,
则,故可设平面的法向量,
由平面,直线到平面的距离等于点到平面的距离,
,所以直线到平面的距离为.
【小问3详解】
设为线段上的动点,令(),
则
,
则,向量.
设直线与平面所成角为,
则,
,
当时,取得最小值,
此时取得最大值为:.
19.设函数.
(1)当时,求在点处的切线方程;
(2)若函数存在零点,且.
(ⅰ)求实数的取值范围;
(ⅱ)设为的极值点,证明:.
【答案】(1)
(2)(i);(ii)证明见解析
【解析】
【分析】(1)当时,求出、的值,利用导数的几何意义可得出所求切线的方程;
(2)(i)求得,对实数的取值进行分类讨论,分析函数在定义域上的单调性,可得,即可解得实数的取值范围;
(ii)要证,只需证,即证,根据可得,即证,构造函数,其中,利用导数分析函数在上的单调性,证明出即可.
【小问1详解】
当时,,则,
所以,,
故所求切线的方程为,即.
【小问2详解】
(i)因为,该函数的定义域为,且,
,
当时,则对任意的,,,则,
此时函数在上单调递增,则函数在上有且只有一个零点,不符合题意;
当时,令,则,
所以函数在上单调递增,
当时,;当时,.
所以存在唯一的,使得,
当时,;当时,.
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
当时,由题意可知,函数在上单调递增,
故当时,,此时函数不存在正零点;
当时,由题意可知函数在上单调递减,在上单调递增,
则,当时,.
故存在,使得,符合题意,
此时函数在上单调递减,只需,解得.
综上所述,实数的取值范围是.
(ii)由(i)可知,且函数在上为增函数,
要证,只需证,即证,
又因为,则,
即证,即证,
构造函数,其中,
则
,
令,其中,
则,
因为,则,,
所以,故函数在上为增函数,
当时,,所以,故函数在上为增函数,
因为,则,故.
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