内容正文:
数学综合练习题(五)
2026.8
第I卷(选择题)
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,只有一项是符合要求的.
1. 函数的图象在点处的切线方程是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用导数的几何意义求切线方程.
【详解】因为,所以,所以切点为,又,
由导数的几何意义知函数的图象在点处的切线斜率,
故得函数的图象在点处的切线方程是,即为.
故选:B
2. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】解方程求得集合,由并集定义可得结果.
【详解】,,
.
故选:D.
3. 如图,为了测量障碍物两侧,之间的距离,根据以下数据,不能确定长度的是()
A. ,, B. ,, C. ,, D. ,,
【答案】B
【解析】
【分析】利用正弦定理、余弦定理以及三角形全等的判定条件,逐项分析各选项给出的数据是否能唯一确定三角形的边长.
【详解】对于A项,已知两边及其夹角,
根据余弦定理,可以唯一求出的长度,故A项能确定;
对于B项,已知三个内角,只能确定三角形的形状(即三角形相似),
无法确定三角形的大小,因此的长度不确定,故B项不能确定;
对于C项,已知,根据三角形内角和定理可得,
再由正弦定理,可得,可以唯一求出的长度,故C项能确定;
对于D项,已知,根据三角形内角和定理可得,
再由正弦定理,可得,可以唯一求出的长度,故D项能确定.
综上所述,不能确定长度的是B项.
4. 已知,其中为函数的导数,则( )
A. 2 B. 0 C. 2026 D. 2027
【答案】B
【解析】
【分析】利用函数与导数的奇偶性求解:先判断原函数是奇函数,故 ;再判断导函数是偶函数,故 ,两者相加得结果为 .
【详解】因为的定义域是,
且
所以为奇函数,所以 ,
,
因为的定义域是,
且
所以为偶函数,所以 ,
所以 .
5. 在的展开式中的系数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
先求出展开式的通项为,展开式中的项有和,系数相加即可求解.
【详解】展开式的通项为,
展开式中项为和,
所以的展开式中的系数为,
故选:C
6. 已知函数,为f(x)的零点,为y=f(x)图象的对称轴,且f(x)在上单调,则ω的最大值为( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
【答案】C
【解析】
【分析】根据三角函数的性质,利用整体思想,由单调区间与周期的关系,根据零点与对称轴之间的距离,表示所求参数,逐个检验取值,可得答案.
【详解】由f(x)在上单调,即,可得,则ω≤9;
∵为f(x)的零点,为y=f(x)图象的对称轴,
根据三角函数的图象可知,零点与对称轴之间距离为:,k∈N*.
要求最大,则周期最小,∴,则T;∴ω=2k﹣1;
当时,由,则,可得,
易知在上单减,在上递增,不合题意;
当时,由,则,可得,
易知在上单减,在上递增,不合题意;
当时,由,则,可得,
易知在上单减,符合题意;
故选:C.
7. 现有三对双胞胎共6人排成一排,则有且只有一对双胞胎相邻的排法种数是( )
A. 180 B. 240 C. 288 D. 300
【答案】C
【解析】
【分析】将6人进行编号,先选择一对双胞胎令其相邻,且两人可内部排列,故有种,再就这对双胞胎分别站的位置进行分类求解,结合分类加法计数原理进行求解.
【详解】将6人进行编号,分别为,其中为双胞胎,为双胞胎,为双胞胎,
从左到右站位,分别为,
先从3对双胞胎中选择一对令两人相邻,且两人可内部排列,故有种选择,
再依次进行求解,若这对双胞胎分别站在位,此时3号位可以从剩余的4人中进行选择,
那么4号位可以从剩余的双胞胎中选择1人,号位置将固定排剩余2人,
此时共有种选择,
若这对双胞胎分别站在位,则1号位置有4种选择,4号位可以从剩余的双胞胎中选择1人,
位置将固定排剩余2人,此时共有种选择,
若这对双胞胎分别站在位,则2号位置有4种选择,1号位可以从剩余的双胞胎中选择1人,
位置可将剩余2人进行全排列,此时共有种选择,
若这对双胞胎分别站在或,可利用同种方法得到共有种选择,
综上,共有种排法.
故选:C
8. 已知函数,若,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】分析,的单调性,确定和都是唯一的,化简,得,得,构造函数,求导后即可求解.
【详解】由,得,所以在R上单调递增,
由,得,且,所以在上单调递增
因此,对任意,和都是唯一的,
由题意:,
,即,则,
故,
故,根据的是唯一的,
得,即,
故,
令, ,则,
由得,
当时,,在上单调递减;
当时,,在上单调递增;
故当时,取得最小值:,
因此,即:.
故选:C
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目的要求,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. 下列说法正确的是( )
A. 若一组样本数据所有样本点()都在直线上,则这组样本数据的线性相关系数
B. 设、为两个随机事件,,若,则事件与事件相互独立
C. 若关于的线性回归方程为,则样本点的残差为
D. 线性回归分析可用决定系数判断模型拟合效果,越趋近于1,则拟合效果越好
【答案】BCD
【解析】
【分析】对于A,根据相关系数的概念判定即可;对于B,根据条件概率公式与事件相互独立性的概念判断即可;对于C,根据回归方程计算预测值,再计算残差即可判定;对于D,根据决定系数的意义判断即可.
【详解】选项A,若所有样本点都在斜率为负的直线上,说明两组数据完全负线性相关,线性相关系数,而非直线斜率,故A错误;
选项B,由条件概率公式,若,可推得,符合相互独立事件的定义,故B正确;
选项C,将代入回归方程得预测值,残差为真实值减去预测值,即,故C正确;
选项D,决定系数是判断回归模型拟合效果的指标,越趋近于1,说明残差平方和越小,模型对样本数据的拟合效果越好,故D正确.
10. 已知的内角所对的边分别为,且,的面积为,则( )
A. 为直角三角形 B.
C. D. 的周长为
【答案】BD
【解析】
【分析】先由余弦定理与面积公式写出,利用同角平方关系建立等式,结合均值不等式得到含的四次不等式,由平方非负唯一解出,结合等号成立时,进而算出的值,再用余弦定理逐一验证四个选项对错.
【详解】由,得,
所以,
由,得
所以
整理得,
由,当且仅当时,等号成立,
得,
所以,
整理得,即,
因为,所以,解得,
所以,
将,,代入,
所以,
对于A,,,任意两边平方和都不等于第三边平方,A错误;
对于B,,B正确;
对于C,,C错误;
对于D,,D正确.
11. 已知一个袋子中放有个不同的红球和个不同的黄球,现从中逐个摸取个小球.方案一:有放回地摸球,记取得红球个数为;方案二:不放回地摸球,记取得红球个数为.下列说法中,正确的有( )
A.
B.
C. ,其中
D.
【答案】AD
【解析】
【详解】方案一中,有放回地摸球,每次取到红球的概率为,
摸次球,则取得红球个数,
∴,;
方案二中,不放回地摸球,取得红球个数服从超几何分布,
则,,
所以,,故A,D正确;
当时, ,
,即,故C错误;
,
∵ ,;
∴ ,
,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
故,故B错误.
第Ⅱ卷(非选择题)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知随机变量服从二项分布,且的期望,方差,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据二项分布的期望、方差公式得到方程组,解得即可.
【详解】依题意,所以,,
解得,.
故答案为:
13. 已知函数的最大值是,最小值是,则函数的单调递减区间为________.
【答案】
【解析】
【详解】因为,所以,
所以,,解得,.
所以函数.
根据正弦函数的单调递增区间可知,,
解得,.
所以所求的递减区间为.
14. 定义:表示不大于的最大整数,表示不小于的最小整数,如,.设函数在定义域上的值域为,记中元素的个数为,则________,_______
【答案】 ①. 3 ②.
【解析】
【分析】分别求出,,时,的值域,可得,,,推得,,利用累加法求出,由数列的裂项相消求和,计算即可.
【详解】由函数在定义域上的值域为,记中元素的个数为,
当时,,可得,,,即,
当时,,可得或,或,或1或2,即,
当时,,可得或1或2,或或,或1或2或4或5或6,即,
当时,函数在定义域上的值域为,记中元素的个数为,
当时,函数在定义域上的值域为,
记中元素的个数为,设,则,,
所以,
则可得递推关系:,
所以,
当时,成立,则,则,
所以,
故答案为:3;
【点睛】关键点点睛:本题考查数列的新定义题,解题关键是找到递推关系:,结合累加法求出数列通项,利用裂项相消求出前项和.
四、解答题:本题共5小题,共77分,解答应写出必要的文字说明、证明过程及验算步骤.
15. 已知分别为三个内角的对边,且,.
(1)求及的面积S;
(2)若为边上一点,且,求的正弦值.
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)由余弦定理得到方程,求出,进而由三角形面积公式求出答案;
(2)先得到,故,由余弦定理求出,得到答案.
【小问1详解】
由余弦定理得,即,
故,解得或(舍去),
;
【小问2详解】
因为,,
所以,
故,
在中,由余弦定理得,,
故.
16. 为了实施学生体质强健计划,某校组织学生在、、三个区域开展定点投篮比赛.某同学在区域投篮命中的概率是,在和区域投篮命中的概率都是,它们之间相互不影响.
(1)若规定该同学等可能地选择三个区域中的一个区域投篮一次,求该同学投篮命中的概率;
(2)若规定该同学需要依次在、、三个不同区域各投篮一次,如果在、、三个区域全部投中,可获得6分;如果仅在两个区域投中,可获得3分;如果仅在一个区域投中,可获得1分;否则没有得分.求该同学得分的数学期望.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据全概率公式计算可得;
(2)依题意的可能取值为,,,,求出所对应的概率,即可求出数学期望.
【小问1详解】
设“该同学投篮命中”为事件,“该同学选择区域投篮”为事件,“该同学选择区域投篮”为事件,“该同学选择区域投篮”为事件,
因为该同学等可能地选择三个区域中的一个区域投篮,所以,
已知在区域投篮命中的概率是,在和区域投篮命中的概率都是,
所以,,,
所以,
所以该同学投篮命中的概率为;
【小问2详解】
由题意可知,得分的可能取值为,,,,
所以,
,
,
,
所以,
所以,该同学得分的数学期望为.
17. 已知函数.
(1)求的单调区间;
(2)若的图象在点处的切线的倾斜角为,对于任意的,函数在区间上不是单调函数,求实数的取值范围.
【答案】(1)若,则无单调区间;若,则单调递增区间为,单调递减区间为;若,则单调递增区间为,单调递减区间为.
(2)
【解析】
【分析】(1)求定义域,求导,分,和两种情况,得到函数单调区间;
(2)根据切线倾斜角得到方程,求出,并得到的解析式,根据函数在区间上不是单调函数,得到不等式组,求出答案
【小问1详解】
的定义域为,
,
若,则,此时无单调区间;
若,令得,令得,
此时单调递增区间为,单调递减区间为;
若,令得,令得,
此时单调递增区间为,单调递减区间为;
综上,若,则无单调区间;
若,则单调递增区间为,单调递减区间为;
若,则单调递增区间为,单调递减区间为.
【小问2详解】
由(1)得,
由题意得,解得,
,,
则,
所以,
因为函数在区间上不是单调函数,
所以存在,使得,
其中,结合开口向上,
必有,
由题意可得,对于任意的,恒成立,
故只需,
其中,,
故,解得.
18. 一企业生产某种产品,通过加大技术创新投入降低了每件产品成本,为了调查年技术创新投入(单位:千万元)对每件产品成本(单位:元)的影响,对近年的年技术创新投入和每件产品成本的数据进行分析,得到如下散点图,并计算得:,,,,.
(1)根据散点图可知,可用函数模型拟合与的关系,试建立关于的回归方程;
(2)已知该产品的年销售额(单位:千万元)与每件产品成本的关系为.该企业的年投入成本除了年技术创新投入,还要投入其他成本千万元,根据(1)的结果回答:当年技术创新投入为何值时,年利润的预报值最大?
(注:年利润=年销售额一年投入成本)
参考公式:对于一组数据、、、,其回归直线的斜率和截距的最小乘估计分别为:,.
【答案】(1)
(2)当年技术创新投入为千万元时,年利润的预报值取最大值
【解析】
【分析】(1)令,可得出关于的线性回归方程为,利用最小二乘法可求出、的值,即可得出关于的回归方程;
(2)由可得,可计算出年利润关于的函数关系式,结合二次函数的基本性质可求得的最小值及其对应的值.
【小问1详解】
解:令,则关于的线性回归方程为,
由题意可得,
,则,
所以,关于的回归方程为.
【小问2详解】
解:由可得,
年利润
,
当时,年利润取得最大值,此时,
所以,当年技术创新投入为千万元时,年利润的预报值取最大值.
19. 若函数满足:对任意,,都有,则称函数具有性质.
(1)设,分别判断与是否具有性质?并说明理由;
(2)已知定义在上的奇函数具有性质,求关于的不等式的解;
(3)已知函数具有性质,且图像是一条连续曲线,若在上是严格增函数,求证:是奇函数.
【答案】(1)不具有性质,具有性质,理由见解析
(2)
(3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)取特殊值判断,利用所给定义判断;
(2)利用奇函数的性质可将不等式化为,利用具有性质和奇函数性质可得是上的增函数,从而利用增函数的性质即可求解;
(3)先由具有性质且函数的图像是一条连续曲线求得,然后利用反证法证明是奇函数.
【小问1详解】
不具有性质,
理由:取,,,所以不具有性质.
具有性质,
理由:对任意,,
当时,,因为为上的增函数,
所以,即,所以,
当时,,所以,即,
所以,
综上,对任意,,有,
所以具有性质.
【小问2详解】
因为是奇函数,所以可化为,
因为具有性质,所以对任意,,都有,
因为是奇函数,所以,
所以,即是上的增函数,
故,解得,所以不等式的解集为.
【小问3详解】
由具有性质知:当时,当时,
因为函数的图象是一条连续曲线,所以,即.
下面用反证法证明是奇函数,
假设存在使得,不妨设,则由在上是严格增函数有,
若,则构造函数,
,
,
由零点存在定理知,存在,使得,即;
因为在上是严格增函数,所以,
从而有,
与具有性质矛盾.
若,构造函数,同理也可推出与具有性质矛盾.
综合上述,存在使得的假设不能成立,即对任意都有,故是奇函数.
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数学综合练习题(五)
2026.8
第I卷(选择题)
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,只有一项是符合要求的.
1. 函数的图象在点处的切线方程是( )
A. B. C. D.
2. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
3. 如图,为了测量障碍物两侧,之间的距离,根据以下数据,不能确定长度的是()
A. ,, B. ,, C. ,, D. ,,
4. 已知,其中为函数的导数,则( )
A. 2 B. 0 C. 2026 D. 2027
5. 在的展开式中的系数为( )
A. B. C. D.
6. 已知函数,为f(x)的零点,为y=f(x)图象的对称轴,且f(x)在上单调,则ω的最大值为( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
7. 现有三对双胞胎共6人排成一排,则有且只有一对双胞胎相邻的排法种数是( )
A. 180 B. 240 C. 288 D. 300
8. 已知函数,若,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目的要求,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. 下列说法正确的是( )
A. 若一组样本数据所有样本点()都在直线上,则这组样本数据的线性相关系数
B. 设、为两个随机事件,,若,则事件与事件相互独立
C. 若关于的线性回归方程为,则样本点的残差为
D. 线性回归分析可用决定系数判断模型拟合效果,越趋近于1,则拟合效果越好
10. 已知的内角所对的边分别为,且,的面积为,则( )
A. 为直角三角形 B.
C. D. 的周长为
11. 已知一个袋子中放有个不同的红球和个不同的黄球,现从中逐个摸取个小球.方案一:有放回地摸球,记取得红球个数为;方案二:不放回地摸球,记取得红球个数为.下列说法中,正确的有( )
A.
B.
C. ,其中
D.
第Ⅱ卷(非选择题)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知随机变量服从二项分布,且的期望,方差,则__________.
13. 已知函数的最大值是,最小值是,则函数的单调递减区间为________.
14. 定义:表示不大于的最大整数,表示不小于的最小整数,如,.设函数在定义域上的值域为,记中元素的个数为,则________,_______
四、解答题:本题共5小题,共77分,解答应写出必要的文字说明、证明过程及验算步骤.
15. 已知分别为三个内角的对边,且,.
(1)求及的面积S;
(2)若为边上一点,且,求的正弦值.
16. 为了实施学生体质强健计划,某校组织学生在、、三个区域开展定点投篮比赛.某同学在区域投篮命中的概率是,在和区域投篮命中的概率都是,它们之间相互不影响.
(1)若规定该同学等可能地选择三个区域中的一个区域投篮一次,求该同学投篮命中的概率;
(2)若规定该同学需要依次在、、三个不同区域各投篮一次,如果在、、三个区域全部投中,可获得6分;如果仅在两个区域投中,可获得3分;如果仅在一个区域投中,可获得1分;否则没有得分.求该同学得分的数学期望.
17. 已知函数.
(1)求的单调区间;
(2)若的图象在点处的切线的倾斜角为,对于任意的,函数在区间上不是单调函数,求实数的取值范围.
18. 一企业生产某种产品,通过加大技术创新投入降低了每件产品成本,为了调查年技术创新投入(单位:千万元)对每件产品成本(单位:元)的影响,对近年的年技术创新投入和每件产品成本的数据进行分析,得到如下散点图,并计算得:,,,,.
(1)根据散点图可知,可用函数模型拟合与的关系,试建立关于的回归方程;
(2)已知该产品的年销售额(单位:千万元)与每件产品成本的关系为.该企业的年投入成本除了年技术创新投入,还要投入其他成本千万元,根据(1)的结果回答:当年技术创新投入为何值时,年利润的预报值最大?
(注:年利润=年销售额一年投入成本)
参考公式:对于一组数据、、、,其回归直线的斜率和截距的最小乘估计分别为:,.
19. 若函数满足:对任意,,都有,则称函数具有性质.
(1)设,分别判断与是否具有性质?并说明理由;
(2)已知定义在上的奇函数具有性质,求关于的不等式的解;
(3)已知函数具有性质,且图像是一条连续曲线,若在上是严格增函数,求证:是奇函数.
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