内容正文:
银川一中2027届高三年级第一次月考
数 学 试 卷
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.作答时,务必将答案写在答题卡上.写在本试卷及草稿纸上无效.
3.考试结束后,将答题卡交回.
一、单项选择题(共8小题,满分40分,每小题5分)
1. 已知全集,集合,,则图中阴影部分表示的集合为( )
A. B.
C. D.
2. 命题,的否定为( )
A. ,
B. ,
C. ,
D. ,
3. 从1,2,3,4,5,6,7七个数字中,选出两个奇数和一个偶数,组成一个没有重复数字的三位数,这样的三位数共有( )
A. 18个 B. 36个 C. 72个 D. 108个
4. 已知角的终边经过点,且,则( )
A. B. C. D.
5. 已知函数为奇函数,则下列结论不正确的是( )
A. 的定义域为
B.
C. 的单调递减区间为
D. 的值域为
6. 已知,为某随机试验的两个事件,为事件的对立事件.若,,.则( )
A. B. C. D.
7. 已知函数,若正实数,满足,则的最小值是( )
A. B. C. D.
8. 已知函数,,当关于实数的方程有个根时,实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
二.多项选择题(共3小题,满分18分,每小题6分)
9. 下列命题中,正确的命题是( )
A. 已知随机变量X服从二项分布,若,,则
B. 若回归直线的斜率估计值为,样本点中心为,则回归直线的方程为
C. 设服从正态分布,若,则
D. 某人在10次射击中,击中目标的次数为X,,则当时概率最大
10. 已知函数,则下列结论正确的是( )
A. 在上单调递增
B. 若函数有两个零点,则
C. 不等式的解集为
D. 若,则
11. 已知定义域为的函数,,满足,,,,则下列说法正确的是( )
A. B. 是周期函数
C. 是奇函数 D. 点是的对称中心
三、填空题(共3小题,满分15分,每小题5分)
12. 如图,一把折扇完全打开后,扇面的两条弧,的弧长分别是和,且,则图中阴影部分的面积是________
13. 已知,,则______.
14. 已知直线(,)是曲线与曲线的公切线,则等于______.
四、解答题(共5小题,满分77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
15. 已知函数().
(1)讨论函数的单调性;
(2),,求的取值范围.
16. 郑州某中学为了解学生课后阅读时间与体育锻炼时长的关联性,以及基于阅读时间预测学生作业完成质量,随机抽取了高二年级名学生进行调查,将学生课后阅读时间分为“不少于小时”“少于小时”两类,体育锻炼时长分为“不少于小时”“少于小时”两类,得到如下统计数据(单位:人):
(1)求下面表格中,,的值,并依据小概率值的独立性检验,分析学生课后阅读时间与体育锻炼时长是否有关?
阅读时间\锻炼时长
不少于1小时
少于1小时
总计
不少于1小时
15
少于1小时
10
50
总计
45
55
100
参考数据(独立性检验临界值表):
0.1
0.05
0.025
0.01
0.005
0.001
2.706
3.841
5.024
6.635
7.879
10.828
(2)为进一步研究课后阅读时间(单位:小时)与学生每日作业完成质量得分的关系,随机选取其中20名学生的样本数据,经计算得:,,,,求关于的一元线性回归方程,并预测若某学生课后阅读时间为2.5小时,则其每日作业完成质量得分为多少?
附:(i),其中.
(ii)在线性回归方程中,,;
17. 已知函数.
(1)若函数在定义域上单调递增,求实数a的取值范围;
(2)若,求证:;
(3)设是函数的两个极值点,求证:.
18. 甲、乙两名同学进行羽毛球比赛,每局比赛无平局,且各局比赛结果相互独立.已知单局比赛中,甲获胜的概率为.
(1)双方进行比赛,先赢得局比赛的一方获胜.若,
(i)求乙获胜的概率;
(ii)求在甲获胜的条件下,乙至少获胜一局的概率.
(2)设为“双方进行满局比赛(不提前结束),甲赢得至少局”的概率;为“双方进行比赛,采用至少赢局且至少多赢局的规则(例如甲至少赢局,且净胜乙至少局时,甲获胜),甲获胜”的概率.比较与的大小.
19. 已知函数.
(1)证明:在上恰有两个零点;
(2)已知点,的坐标为,.
(i)证明:当时,的图象位于线段下方;
(ii)设的两个零点为,,证明:.
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银川一中2027届高三年级第一次月考
数 学 试 卷
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.作答时,务必将答案写在答题卡上.写在本试卷及草稿纸上无效.
3.考试结束后,将答题卡交回.
一、单项选择题(共8小题,满分40分,每小题5分)
1. 已知全集,集合,,则图中阴影部分表示的集合为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由,可得,即,
又,所以图中阴影部分表示的集合为.
2. 命题,的否定为( )
A. ,
B. ,
C. ,
D. ,
【答案】B
【解析】
【详解】命题“,”的否定为“”.
3. 从1,2,3,4,5,6,7七个数字中,选出两个奇数和一个偶数,组成一个没有重复数字的三位数,这样的三位数共有( )
A. 18个 B. 36个 C. 72个 D. 108个
【答案】D
【解析】
【分析】利用排列组合以及分步乘法计数原理即可求解.
【详解】由题意得:第一步:先选两个奇数有种选法,
第二步:再选一个偶数有种选法,
第三步:最后将三个数组成没有重复的三位数有种排法,
根据分步乘法计数原理共有:种排法.
4. 已知角的终边经过点,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据余弦的定义计算即可.
【详解】由题知,解得.
故选:B.
5. 已知函数为奇函数,则下列结论不正确的是( )
A. 的定义域为
B.
C. 的单调递减区间为
D. 的值域为
【答案】D
【解析】
【分析】对于A选项,由,即可求解;
对于B选项,根据函数为奇函数,由即可求解;
对于C选项,利用指数函数的单调性求解;
对于D选项,由时,,得到,再由是奇函数即可求解.
【详解】对于选项A,由,解得,所以的定义域为,故A正确;
对于选项B,因为函数是定义域为的奇函数,
所以,即,解得,
当时,,
所以,
则符合题意,所以B正确;
对于选项C,当时,,且在上递增,则在上递减,
所以在上递减,又是奇函数,
则的单调递减区间为和,故C正确;
对于选项D,由选项B可知,,当时,,则,
所以,又是奇函数,当时,,
所以的值域为,故D错误.
6. 已知,为某随机试验的两个事件,为事件的对立事件.若,,.则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由求出,再求出,最后由条件概率公式计算可得.
【详解】因为,所以,
所以,
又,所以,
所以.
故选:D
7. 已知函数,若正实数,满足,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先判断函数的奇偶性及单调性,结合题设可得,然后利用基本不等式“1”的代换求解最值即可.
【详解】由,,
则,故是定义在上的奇函数,
由,得,
由为增函数,知是增函数,
所以,即,
所以
,
当且仅当,即时等号成立,
则的最小值是.
8. 已知函数,,当关于实数的方程有个根时,实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】分别作出函数,的图象,分、、和四种情况讨论,结合函数图象分析交点个数即可得解.
【详解】分别作出函数,的图象,如图所示,
令,则即为,
若,则方程没有根,不合题意;
若,则方程有且仅有1个根,即,
可知方程有且仅有2个不相等根,不合题意;
若,则方程有2个不相等实根,,
方程有且仅有2个不相等实根,且方程有且仅有2个不相等实根,
所以方程有4个不相等实根,不合题意;
若,则方程有3个不相等实根,,,
方程有且仅有2个不相等实根,且方程有且仅有2个不相等实根,
由题意可知方程有且仅有2个不相等实根,则或,
可得;
综上所述:实数的取值范围是.
【点睛】本题的关键是将方程根的问题转化为复合函数的零点个数问题,利用函数图象对参数进行分类讨论求解.
二.多项选择题(共3小题,满分18分,每小题6分)
9. 下列命题中,正确的命题是( )
A. 已知随机变量X服从二项分布,若,,则
B. 若回归直线的斜率估计值为,样本点中心为,则回归直线的方程为
C. 设服从正态分布,若,则
D. 某人在10次射击中,击中目标的次数为X,,则当时概率最大
【答案】BC
【解析】
【分析】利用二项分布的期望公式和方差公式列出关于的方程组,解方程组即可判断A选项;根据回归方程过样本中心点求出回归方程,即可判断B选项;利用正态分布图像的对称性即可判断C选项;根据与1比较,判断其单调性,即可判断D.
【详解】解:对于A,由随机变量X服从二项分布,若,,
可得,解得,故A错误;
对于B,若回归直线的斜率估计值为,样本点中心为,
则回归直线的方程,即,故B正确;
对于C,随机变量服从正态分布,则图像关于轴对称,
若,则,
所以,故C正确;
对于D,因为10次射击中,击中目标的次数为X,,
则,,,
则,
当,即时,递增,
当,即时,递减,
所以当,即当时概率最大,故D错误.
10. 已知函数,则下列结论正确的是( )
A. 在上单调递增
B. 若函数有两个零点,则
C. 不等式的解集为
D. 若,则
【答案】ACD
【解析】
【分析】对于A,利用导数与函数单调性间的关系,直接求出单调区间,即可求解;对于B,利用选项A中结果,结合,即可求解;对于C,分和两种情况,当时,恒成立,当,构造函数,即可求解;对于D,根据条件得到,再结合选项A的结果,即可求解.
【详解】对于选项A,因为,由,得到,
当时,,当时,,
即在区间上单调递减,在区间上单调递增,所以选项A正确,
对于选项B,若有两个不同的零点,即直线与有两个交点,
因为是的极小值点,,
因为,且时,
所以,当时直线与有两个交点,选项B错误;
对于选项C,由,得到,当时,恒成立,
当时,由,得到,
令,在区间上单调递增,所以,则,
综上,不等式的解集为,C选项正确;
对于选项D,由,得到,
则,由选项A知,在区间上单调递增,
所以,则,故选项D正确,
11. 已知定义域为的函数,,满足,,,,则下列说法正确的是( )
A. B. 是周期函数
C. 是奇函数 D. 点是的对称中心
【答案】ABD
【解析】
【分析】先根据函数递推式推导的周期性,再结合的对称性、与 的关系逐一判断选项.
【详解】对于选项A:由,令 得,已知,代入得,所以A正确;
对于选项B:已知,将替换为得,两式联立消去得,
再将替换为得,即,
故是周期为6的周期函数,所以B正确;
对于选项C:由得关于直线对称,
又由条件,
令,则,
由关于直线对称得,因为,
所以,即,
令,则,所以是偶函数,不是奇函数.所以C错误;
对于选项D:要判断是否为对称中心,即需验证对任意,,
因为,
所以,
所以
因此只需证明,
由,令,得:,
即,
将替换为得
又因是偶函数,有,所以
所以因此是的对称中心,所以D正确.
三、填空题(共3小题,满分15分,每小题5分)
12. 如图,一把折扇完全打开后,扇面的两条弧,的弧长分别是和,且,则图中阴影部分的面积是________
【答案】
【解析】
【分析】设扇形的圆心角为,小扇形半径为,根据弧长公式建立方程组求出半径和圆心角,再利用扇形面积公式作差求解.
【详解】设扇形的圆心角为,小扇形的半径为,则大扇形的半径为.
依题意得 , 两式相减得,解得.
将代入,解得,则.
所以阴影部分的面积 .
13. 已知,,则______.
【答案】
【解析】
【详解】,,则,
所以,
.
14. 已知直线(,)是曲线与曲线的公切线,则等于______.
【答案】3
【解析】
【分析】由求得切线方程,结合该切线也是的切线列方程,求得切点坐标以及斜率,进而求得直线,从而求得正确答案.
【详解】设是图象上的一点,,
所以在点处的切线方程为,
即,令,
解得,,
所以,,
所以或,当时,,不符合题意,舍去,
所以,此时,
所以.
四、解答题(共5小题,满分77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
15. 已知函数().
(1)讨论函数的单调性;
(2),,求的取值范围.
【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
(2)
【解析】
【分析】(1)求导后拆分因式,定义域内恒正,只需根据的正负分类讨论符号,划分单调区间;
(2)不等式消去二次项,将参数单独移到一侧,转化为大于右侧函数在区间上的最大值,再通过求导求右侧函数最值.
【小问1详解】
因为函数,函数定义域为,
所以(),因为,故,
若时,恒成立,,在上单调递减;
若时,令,得,当时,,单调递减;
当时,,单调递增.
综上所述,当时,在上单调递减;
当时,在上单调递减,在上单调递增.
【小问2详解】
不等式化简得:,
,变形得:.
所以对,不等式恒成立.
令(),求导得,
当时,,在上单调递增
当时,,在上单调递减,
因此的最大值为,
故,即的取值范围为.
16. 郑州某中学为了解学生课后阅读时间与体育锻炼时长的关联性,以及基于阅读时间预测学生作业完成质量,随机抽取了高二年级名学生进行调查,将学生课后阅读时间分为“不少于小时”“少于小时”两类,体育锻炼时长分为“不少于小时”“少于小时”两类,得到如下统计数据(单位:人):
(1)求下面表格中,,的值,并依据小概率值的独立性检验,分析学生课后阅读时间与体育锻炼时长是否有关?
阅读时间\锻炼时长
不少于1小时
少于1小时
总计
不少于1小时
15
少于1小时
10
50
总计
45
55
100
参考数据(独立性检验临界值表):
0.1
0.05
0.025
0.01
0.005
0.001
2.706
3.841
5.024
6.635
7.879
10.828
(2)为进一步研究课后阅读时间(单位:小时)与学生每日作业完成质量得分的关系,随机选取其中20名学生的样本数据,经计算得:,,,,求关于的一元线性回归方程,并预测若某学生课后阅读时间为2.5小时,则其每日作业完成质量得分为多少?
附:(i),其中.
(ii)在线性回归方程中,,;
【答案】(1),,,有关
(2),77.5分
【解析】
【分析】(1)根据列联表的性质填表,计算卡方值,利用独立性检验思想即得结论;
(2)利用相关数据代入公式求出的值,即得回归方程,代入即可计算对应的估计值.
【小问1详解】
由表知:,,,
零假设为:学生课后阅读时间与体育锻炼时长无关
则,
依据小概率值的独立性检验,有充分证据推断不成立,因此可以认为学生课后阅读时间与体育锻炼时长有关;
【小问2详解】
因,,则,
又,,则,
则
于是关于的一元线性回归方程为,
当时,
所以若某学生课后阅读时间为2.5小时,则其每日作业完成质量得分为77.5分.
17. 已知函数.
(1)若函数在定义域上单调递增,求实数a的取值范围;
(2)若,求证:;
(3)设是函数的两个极值点,求证:.
【答案】(1)
(2)当时,,
要证明,
只需证,只需证,
记,则,
所以单调递增;单调递减,
成立 ;
(3)由题意可知,
因为有两个极值点,
所以是方程的两个不等实根,,
所以,
,
所以要证,
即证,
即证,即证,即证,
令,则证明,
令,则,
所以在上单调递增,则,
即,
所以原不等式成立;
【解析】
【分析】(1)由题意得恒成立,参变分离求最值即可;
(2)由题意得要证明,只需证,记,利用导数研究单调性求最大值即可得证;
(3)化简,将转化成,再构造函数,通过讨论其单调性即可求证.
【小问1详解】
的定义域为在上恒成立,
所以在上恒成立,
又,
当且仅当时,等号成立,所以,
即a的取值范围是;
【小问2详解】
略
【小问3详解】
略
18. 甲、乙两名同学进行羽毛球比赛,每局比赛无平局,且各局比赛结果相互独立.已知单局比赛中,甲获胜的概率为.
(1)双方进行比赛,先赢得局比赛的一方获胜.若,
(i)求乙获胜的概率;
(ii)求在甲获胜的条件下,乙至少获胜一局的概率.
(2)设为“双方进行满局比赛(不提前结束),甲赢得至少局”的概率;为“双方进行比赛,采用至少赢局且至少多赢局的规则(例如甲至少赢局,且净胜乙至少局时,甲获胜),甲获胜”的概率.比较与的大小.
【答案】(1)(i);(ii)
(2)当时,;当时,;当时,
【解析】
【分析】(1)(i)若乙以获胜,则第局乙赢,前局乙赢局输局,再利用独立事件和独立重复试验的概率公式可求出所求事件的概率;
(ii)设事件为甲获胜,事件为乙至少获胜一局,分析出甲获胜的情况,求出的值,以及事件所包含的情形,求出的值,再利用条件概率公式可求出的值;
(2)设表示前局中同学甲赢得的局数,记,求得,,作差,对与的大小进行分类讨论,即可得出与的大小关系.
【小问1详解】
(i)因为甲每局获胜的概率为,所以乙每局获胜的概率为,
若乙以获胜,则第局乙赢,前局乙赢局输局.
所以乙获胜的概率为;
(ii)设事件为甲获胜,事件为乙至少获胜一局,
若甲获胜,则甲对乙可以以、、获胜,
若甲以获胜,则前局全是甲赢;
若甲以获胜,则第局甲赢,前局甲赢局输局;
若甲以获胜,则第局甲赢,前局甲赢局输局.
所以.
事件(甲获胜且乙至少获胜一局)等价于“甲以或获胜”,
,
所以在甲获胜的条件下,乙至少获胜一局的概率为.
【小问2详解】
设表示前局中同学甲赢得的局数,记,
则.
对于,设双方平之后甲获胜的概率为,则,所以,
则.
因此.
因为,可得,
又,
所以.
当时,可得,即;
当时,;当时,.
19. 已知函数.
(1)证明:在上恰有两个零点;
(2)已知点,的坐标为,.
(i)证明:当时,的图象位于线段下方;
(ii)设的两个零点为,,证明:.
【答案】(1)因为函数的定义域为,且,
令,可得,
又因为,则,解得,
当时,;当时,;
可知函数在内单调递减,在内单调递增,
因为,,
则,
,
且,,
可知函数在,内均存在唯一零点,所以在上恰有两个零点.
(2)(i)由题意可知直线的方程为,即,
令,,
则,可知在内单调递增,
因为,
令,,则,
可知在内单调递减,则,可得,,
且,可得,即;
又因为,
注意到在内单调递增,则,
即,可得;
可知在内存在唯一零点,
当时,;当时,;
可知在内单调递减,在内单调递增,且,
则在内恒成立,即,,
所以当时,的图象位于线段下方;
(ii)不妨设,由(1)可知:,,
则,
设,,
则,当且仅当时,等号成立,
可知在定义域内单调递增,且,
当时,,可得;
当时,,可得;
综上所述:当,时,.
可得,即,
令,,则,
可知在内单调递增,则,
则,,可得,
则,
可得,则,
所以.
【解析】
【分析】(1)求导,利用导数分析函数的单调性,结合零点存在性定理分析判断即可;
(2)(i)可得直线的方程为,构建,,利用导数分析的单调性,结合单调性分析证明即可;(ii)不妨设,由(1)可知:,构建函数证明即可证明结论.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
(i)略
(ii)略
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