2023-2024学年内蒙古呼和浩特市回民区高二(下)期末数学试卷(含答案)
展开1.已知集合U={1,2,3,4,5,6},A={1,3,4,6},B={4,5},则A∩(∁UB)=( )
A. {3,6}B. {1,3,6}C. {3,4,6}D. {1,3,4,6}
2.若命题p:∀x∈(0,π2),sinx
C. ∃x0∈(0,π2),sinx0≥x0D. ∃x0∈(0,π2),sinx0≤x0
3.三个数a=lg32,b=lg214,c=(12)−0.5之间的大小关系为( )
A. a
A. B.
C. D.
5.设Sn为等差数列{an}的前n项和,a1=1,S3=6,若数列{1anan+1}的前k项和为1011,则k的值是( )
A. 8B. 9C. 10D. 11
6.教室通风的目的是通过空气的流动,排出室内的污浊空气和致病微生物,降低室内二氧化碳和致病微生物的浓度,送进室外的新鲜空气.按照国家标准,教室内空气中二氧化碳日平均最高容许浓度应小于等于0.1%.经测定,刚下课时,空气中含有0.2%的二氧化碳,若开窗通风后教室内二氧化碳的浓度为y%,且y随时间t(单位:分钟)的变化规律可以用函数y=0.05+λe−t12(λ∈R)描述,则该教室内的二氧化碳浓度达到国家标准至少需要的时间为( )(参考数据ln≈1.1)
A. 10分钟B. 14分钟C. 15分钟D. 20分钟
7.已知f(x)是定义在R上的偶函数,且在[0,+∞)上单调递增,又f(4)=0,则(3x−1)f(2x)<0的解集是( )
A. (−2,13)B. (13,2)
C. (−2,13)∪(2,+∞)D. (−∞,−2)∪(13,2)
8.在平面直角坐标系xOy中,已知x12−lnx1−y1=0,x2−y2−2=0,则(x1−x2)2+(y1−y2)2的最小值为( )
A. 1B. 2C. 3D. 4
二、多选题:本题共4小题,共20分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。
9.下列命题中,正确的有( )
A. x+4x最小值是4
B. “a>1”是“a2>a“的充分不必要条件
C. 若a>b,则1a<1b
D. 函数y=lga(x−3)+2(a>0且a≠1)的图象恒过定点P(4,2)
10.下列说法正确的是( )
A. y= 1+x⋅ 1−x与y= 1−x2表示同一个函数
B. 函数f(2x−1)的定义域为(−1,2)则函数f(1−x)的定义域为(−2,4)
C. 关于x的不等式2kx2+kx−38<0,使该不等式恒成立的实数k的取值范围是(−3,0)
D. 已知关于x的不等式ax2+bx+c>0的解集为(−∞,−2)∪(3,+∞),则不等式cx2−bx+a<0的解集为(−∞,−13)∪(12,+∞)
11.甲和乙两个箱子中各装有10个球,其中甲箱中有5个红球、5个白球,乙箱中有6个红球、4个白球,下列说法正确的是( )
A. 从甲箱中不放回地取球,在第一次取到红球的条件下,第二次也取到红球的概率为49
B. 从甲箱中不放回地每次任取一个球,直至取到白球后停止取球,则抽取两次后停止取球的概率为59
C. 从乙箱中有放回地抽取4次,则3次抽到红球的概率为216625
D. 从乙箱中不放回地抽取3个球,则抽到2个红球的概率为54125
12.对于三次函数f(x)=ax3+bx2+cx+d(a≠0),现给出定义:设f′(x)是函数f(x)的导数,f′′(x)是f′(x)的导数,若方程f′′(x)=0有实数解x0,则称点(x0,f(x0))为函数f(x)=ax3+bx2+cx+d(a≠0)的“拐点”.经过探究发现:任何一个三次函数都有“拐点”,任何一个三次函数都有对称中心,且“拐点”就是对称中心.已知函数f(x)=13x3+12x2,则( )
A. 函数f(x)有三个零点
B. 函数f(x)有两个极值点
C. 点(−12,112)是曲线y=f(x)的对称中心
D. 方程f(x)−110=0有三个不同的实数根
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.已知f(x)=lg2(2−x),x<12x,x≥1,则f(f(0))=______.
14.已知函数f( x+1)=x−4,则f(x)的解析式为______.
15.两个等差数列{an}和{bn}的前n项和分别为Sn、Tn,且SnTn=5n+2n+3,则a2+a20b7+b15等于______
16.已知f(x)=x2+2x−3,x≤0,−2+lnx,x>0,若函数g(x)=f(x)+x−m有三个不同的零点,则m取值范围是______.
四、解答题:本题共6小题,共70分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
17.(本小题10分)
已知数列{an}满足an+1−an=2(n∈N∗),且a5,a6,a9成等比数列,
(1)求{an}的通项公式;
(2)设数列{an}的前n项和为Sn,求Sn的最小值及此时n的值.
18.(本小题12分)
已知函数f(x)= (x2−3x+1)ex.
(1)求f(x)的极大值点和极小值点;
(2)求f(x)在区间[−1,3]上的最大值和最小值.
19.(本小题12分)
中欧班列是推进“一带一路”沿线国家道路联通、贸易畅通的重要举措,作为中欧铁路在东北地区的始发站,沈阳某火车站正在不断建设,目前车站准备在某仓库外,利用其一侧原有墙体,建造一面高为3m,底面积为12m2,且背面靠墙的长方体形状的保管员室,由于保管员室的后背靠墙,无需建造费用,因此,甲工程队给出的报价如下:屋子前面新建墙体的报价为每平方米400元,左右两面新建墙体的报价为每平方米150元,屋顶和地面以及其他报价共计7200元,设屋子的左右两面墙的长度均为xm(2≤x≤6).
(1)当左右两面墙的长度为多少米时,甲工程队的报价最低?
(2)现有乙工程队也参与此保管员室建造竞标,其给出的整体报价为900a(1+x)x元(a>0);若无论左右两面墙的长度为多少米,乙工程队都能竞标成功,求a的取值范围.
20.(本小题12分)
2023年春节期间,科幻电影《流浪地球2》上映,获得较好的评价,也取得了很好的票房成绩.某平台为了解观众对该影片的评价情况(评价结果仅有“好评”“差评”),从平台所有参与评价的观众中随机抽取400人进行调查,数据如下表所示(单位:人):
(1)把2×2列联表补充完整,并判断是否有99.5%的把握认为“对该部影片的评价与性别有关”?
(2)若将频率视为概率,从抽取的400人中所有给出“好评”的观众中随机抽取3人,用随机变量X表示被抽到的女性观众的人数,求X的分布列和数学期望.
参考公式:K2=n(ad−bc)2(a+b)(c+d)(a+c)(b+d),其中n=a+b+c+d.
参考数据:
21.(本小题12分)
已知数列{an}的首项为a1=12,且满足an+1=an3an+1.
(1)求证{1an}为等差数列,并求出数列{an}的通项公式;
(2)设数列{2nan}的前n项和为Tn,求Tn.
22.(本小题12分)
已知函数f(x)=(x−2)ex−2ax2+4ax(a>0).
(1)若a=1,求曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程;
(2)若f(x)恰有三个零点,求a的取值范围.
参考答案
1.B
2.C
3.C
4.A
5.C
6.B
7.D
8.B
9.BD
10.ABD
11.AC
12.BCD
13.2
14.f(x)=x2−2x−3(x≥1)
15.10724
16.(−214,−3]
17.解:(1)∵an+1−an=2,
∴{an}是以公差为d=2的等差数列,
又∵a5,a6,a9成等比数列,
∴a62=a5a9,即(a1+10)2=(a1+8)(a1+16),
解得a1=−7,又d=2,
所以{an}的通项公式为an=2n−9;
(2)由(1)得Sn=n(−7+2n−9)2=n2−8n=(n−4)2−16,
所以当n=4时,Sn取得最小值,且最小值为−16.
18.解:(1)函数f(x)=(x2−3x+1)ex.可得f′(x)=(x2−x−2)ex,
令(x2−x−2)ex=0,可得x=−1,x=2,当x<−1,x>2时,f′(x)>0,函数是增函数,−1
(2)由(1)可知,x=−1时,函数取得极大值:5e,x=2时,函数取得极小值:−e2,f(3)=e3,
f(x)在区间[−1,3]上的最大值e3,
最小值:−e2.
19.解:(1)设甲工程队的总造价为y元,依题意左右两面墙的长度均为xm(2≤x≤6),
则屋子前面新建墙体长为12xm,
则y=3(150×2x+400×12x)+7200=900(x+16x)+7200≥900×2× x×16x+7200=14400,
当且仅当x=16x,即x=4时,等号成立,
故当左右两面墙的长度为4米时,甲工程队的报价最低为14400元.
(2)由题意可得,900(x+16x)+7200>900a(1+x)x对任意的x∈[2,6]恒成立,即(x+4)2x>a(1+x)x,
所以(x+4)2x+1>a,即x+1+9x+1+6>a恒成立,
因为x+1+9x+1+6≥2 (x+1)⋅9x+1+6=12,仅当x+1=9x+1,即x=2时,等号成立,
所以0故a的取值范围为(0,12).
20.解:(1)根据题意得2×2列联表补充完整如下:
∴K2=400×(120×110−90×80)2210×190×200×200≈9.023>7.879,
∴有99.5%的把握认为“对该部影片的评价与性别有关”;
(2)∵从抽取的400人中所有给出“好评”的观众中随机抽取1人为女性的概率P=90210=37,
且各次抽取之间互相独立,故X~B(3,37),
∴P(X=0)=C30×(37)0×(47)3=64343,P(X=1)=C31×(37)1×(47)2=144343,
P(X=2)=C32×(37)2×(47)1=108343,P(X=3)=C33×(37)3×(47)0=27343,
∴X的分布列为:
∴E(X)=3×37=97.
21.解:(1)证明:数列{an}的首项为a1=12,且满足an+1=an3an+1,
则有1an+1−1an=1an3an+1−1an=3,又1a1=112=2,
所以数列{1an}是以2为首项,公差为3的等差数列;
则有1an=2+3(n−1)=3n−1,
所以an=13n−1.
(2)由(1)得,2nan=(3n−1)×2n,
所以Tn=2×21+5×22+8×23+⋯+(3n−4)×2n−1+(3n−1)×2n,①
2Tn=2×22+5×23+8×24+⋯+(3n−4)×2n+(3n−1)×2n+1,②
由①−②得,−Tn=4+3×(22+23+24+⋯+2n)−(3n−1)×2n+1
=4+3×22×(1−2n−1)1−2−(3n−1)×2n+1=−8−(3n−4)×2n+1
所以Tn=8+(3n−4)⋅2n+1.
22.解:(1)a=1时,f(x)=(x−2)ex−2x2+4x,所以f′(x)=(x−1)ex−4x+4,
所以f(0)=−2,f′(0)=3,
所以曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为y+2=3x,即3x−y−2=0.
(2)因为f(x)=(x−2)ex−2ax2+4ax=(x−2)(ex−2ax),
所以x=2是f(x)的一个零点,
因为f(x)恰有三个零点,所以方程ex−2ax=0有两个不为2实数根,即方程12a=xex有两个不为2实数根.
令ℎ(x)=xex,所以ℎ′(x)=1−xex,
令ℎ′(x)<0,得x>1,令ℎ′(x)>0,得x<1,
所以ℎ(x)在区间(−∞,1)上单调递增,在区间(1,+∞)上单调递减,
当x∈(−∞,1]时,ℎ(x)的值域为(−∞,1e],
当x∈(1,+∞)时,ℎ(x)的值域为(0,1e),
所以0<12a
所以a的取值范围是(e2,e24)∪(e24,+∞). 好评
差评
合计
男性
80
200
女性
90
合计
400
(K2≥k0)
0.10
0.05
0.025
0.010
0.005
0.001
k0
2.706
3.841
5.024
6.635
7.879
10.828
好评
差评
合计
男性
120
80
200
女性
90
110
200
合计
210
190
400
X
0
1
2
3
P
64343
144343
108343
27343
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