2021-2022学年浙江省a9协作体高二(下)期中数学试卷
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2021-2022学年浙江省A9协作体高二(下)期中数学试卷
一、单选题(本大题共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.(5分)已知集合A={x|0<x≤2},B={0,1},则A∪B=( )
A.{x|0<x<1} B.{x|0≤x≤1} C.{x|0<x≤2} D.{x|0≤x≤2}
2.(5分)已知命题P:∃x∈Z,x3+1<0,则命题P的否定是( )
A.∀x∈Z,x3+1≥0 B.∀x∉Z,x3+1≥0
C.∃x∈Z,x3+1≥0 D.∀x∈Z,x3+1<0
3.(5分)已知随机变量X服从正态分布N(μ,σ2),若P(X<﹣1)=P(X>5),则μ=( )
A.0 B.1 C.2 D.3
4.(5分)已知a,b是实数,则“a+b<ab+1”是“a<1且b<1”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
5.(5分)已知函数f(x)=2x2+bx+c(b,c∈R),若,则b=( )
A.1 B.2 C.3 D.4
6.(5分)一个盒子里装了10支外形相同的水笔,其中有8支黑色水笔,2支红色水笔,从中任意抽取两支,则抽到一支黑笔的条件下,另一支是红笔的概率为( )
A. B. C. D.
7.(5分)已知函数f(x)=ax2+bx+c(a,b,c∈R),若x=1是函数e﹣xf(x)的一个极值点,则下列图象不可能为y=f(x)图象的是( )
A. B.
C. D.
8.(5分)如图,用五种不同的颜色给图中的O,A,B,C,D,E六个点涂色(五种颜色不一定用完),要求每个点涂一种颜色,且图中每条线段的两个端点涂不同的颜色,则不同的涂法种数是( )
A.480 B.720 C.1080 D.1200
二、多选题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得2分)
(多选)9.(5分)已知,则下列结论正确的是( )
A.a>b B. C.|a|+b>0 D.
(多选)10.(5分)已知随机变量ξ,η满足2ξ+η=5,且ξ~B(10,0.2),则下列说法正确的是( )
A.P(ξ=4)=P(ξ=6) B.E(η)=1
C.D(η)=0.64 D.D[ξ﹣E(ξ)]=1.6
(多选)11.(5分)已知二项式的展开式中所有项的二项式系数和为256,则下列说法正确的是( )
A.二项式系数最大的项为第5项
B.所有项的系数和为1
C.系数绝对值最大的项是第6项
D.有理项共4项.
(多选)12.(5分)已知函数,则下面说法正确的是( )
A.存在实数a,使有最小值且最小值小于0
B.对任意实数a,f(x)有最小值且最小值不小于0
C.存在正实数a和实数x0,使f(x)在(﹣∞,x0)上递减,在(x0,+∞)上递增
D.对任意负实数a,存在实数x0,使f(x)在(﹣∞,x0)上递减,在(x0,+∞)上递增
三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
13.(5分)函数f(x)=x3﹣27x的极小值点为 .
14.(5分)某校组织全体学生进行了视力检测,其中高一、高二、高三年级参加检测的学生各有600、700、700人,近视率分别为60%,50%,70%,则从该校任选一名学生,该生是近视的概率为 .
15.(5分)已知随机变量X的分布列为:
X
m
n
P
a
其中m>0,n>0,若E(X)=1,则的最小值为 .
16.(5分)已知函数f(x)=(x﹣t)2+(3lnx﹣3t)2,其中t∈R,若存在x0,使得成立,则实数的值为 .
四、解答题(本大题共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.(10分)已知集合A={x|(x﹣a)(x﹣a﹣2)≤0},B={x|x2+x﹣2<0}.
(1)若a=0,求A∩(∁RB);
(2)若命题P:“∀x∈A,x∉B”是真命题,求实数a的取值范围.
18.(12分)已知关于x的不等式ax2+bx﹣3>0(a,b∈R).
(1)若不等式的解集为,求实数a,b的值;
(2)若b=a﹣3,求此不等式的解集.
19.(12分)已知二项式(+)n的展开式中,第3项与第4项的二项式系数比为.
(1)若a=1,求展开式中的常数项;
(2)若展开式中含有项的系数不大于324,且a∈N,记a的取值集合为A,求由集合A中元素构成的无重复数字的四位偶数的个数.
20.(12分)已知函数.
(1)若函数f(x)的图象在点P(0,f(0))处的切线l与直线3x﹣y﹣6=0平行,求切线l的方程;
(2)若函数f(x)有两个零点,求实数a的取值范围.
21.(12分)某校为增强学生体质,加强体育锻炼,制定了A,B两套方案,为了决定选取哪种方案,随机选取了4名体育老师进行投票,投票的规则如下:①单独投给A方案,则A方案得1分,B方案得﹣1分;②单独投给B方案,则B方案得1分,A方案得﹣1分;③弃权或同时投票给A,B方案,则两种方案均得0分.前1名体育老师的投票结束,再安排下1名体育老师投票,当其中一种方案比另一种方案多4分或4名体育老师均已投票时,就停止投票,最后选取得分多的方案为最终方案.假设A,B两套方案获得每1名体育老师投票的概率分别为和.
(1)在第1名体育老师投票结束后,A方案的得分记为Y,求Y的分布列;
(2)若4名体育老师都进行了投票,求最终选取了A方案的概率.
22.(12分)已知函数f(x)=lnx﹣x.
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)若函数y=f(x)的图象与y=m(m∈R)的图象交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,证明:2x1+x2>4﹣2ln2.
2021-2022学年浙江省A9协作体高二(下)期中数学试卷
参考答案与试题解析
一、单选题(本大题共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.(5分)已知集合A={x|0<x≤2},B={0,1},则A∪B=( )
A.{x|0<x<1} B.{x|0≤x≤1} C.{x|0<x≤2} D.{x|0≤x≤2}
【分析】根据并集概念即可求解.
【解答】解:∵集合A={x|0<x≤2},B={0,1},
∴A∪B={x|0≤x≤2}.
故选:D.
【点评】本题考查集合基本运算,属基础题.
2.(5分)已知命题P:∃x∈Z,x3+1<0,则命题P的否定是( )
A.∀x∈Z,x3+1≥0 B.∀x∉Z,x3+1≥0
C.∃x∈Z,x3+1≥0 D.∀x∈Z,x3+1<0
【分析】根据含有量词的命题的否定即可得到结论.
【解答】解:命题为特称命题,则命题的否定为:∀x∈Z,x3+1≥0,
故选:A.
【点评】本题主要考查含有量词的命题的否定,比较基础.
3.(5分)已知随机变量X服从正态分布N(μ,σ2),若P(X<﹣1)=P(X>5),则μ=( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【分析】根据已知条件,结合正态分布的对称性,即可求解.
【解答】解:∵随机变量X服从正态分布N(μ,σ2),P(X<﹣1)=P(X>5),
∴.
故选:C.
【点评】本题主要考查正态分布的对称性,属于基础题.
4.(5分)已知a,b是实数,则“a+b<ab+1”是“a<1且b<1”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【分析】先化简a+b<ab+1,再根据充要条件的定义判断即可.
【解答】解:∵a+b<ab+1,即ab﹣a﹣b+1>0,即(a﹣1)(b﹣1)>0,
即或,
∴a+b<ab+1是a<1且b<1的必要不充分条件,
故选:B.
【点评】本题考查充要条件的应用,以及不等式的求解,属于基础题.
5.(5分)已知函数f(x)=2x2+bx+c(b,c∈R),若,则b=( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】利用导数的运算法则和定义求解即可.
【解答】解:∵f(x)=2x2+bx+c,
∴f′(x)=4x+b,∴f′(b)=4b+b=5b,
∵,
∴5b=15,∴b=3,
故选:C.
【点评】本题主要考查了导数的运算法则和定义,属于基础题.
6.(5分)一个盒子里装了10支外形相同的水笔,其中有8支黑色水笔,2支红色水笔,从中任意抽取两支,则抽到一支黑笔的条件下,另一支是红笔的概率为( )
A. B. C. D.
【分析】根据条件概率分别求出P(A),P(AB),然后代入公式即可.
【解答】解:设“抽到一支黑笔”为事件A,“抽到一支红笔”为事件B,
则,,
则抽到一支黑笔的条件下,另一支是红笔的概率为.
故选:B.
【点评】本题考查了条件概率的计算,属于基础题.
7.(5分)已知函数f(x)=ax2+bx+c(a,b,c∈R),若x=1是函数e﹣xf(x)的一个极值点,则下列图象不可能为y=f(x)图象的是( )
A. B.
C. D.
【分析】求出函数的导函数,根据已知可得a=c,即函数f(x)=ax2+bx+a的两个零点积为1,进而得到答案.
【解答】解:由y=f(x)e﹣x=e﹣x(ax2+bx+c),
所以y′=f′(x)e﹣x﹣e﹣xf(x)=e﹣x[﹣ax2+(2a﹣b)x+b﹣c],
由x=1为函数e﹣xf(x)的一个极值点可得,1是函数y=﹣ax2+(2a﹣b)x+b﹣c的一个变号零点,
所以﹣a+(2a﹣b)+b﹣c=0,即a=c,
且Δ=(2a﹣b)2+4a(b﹣c)=b2>0,即b≠0,
所以函数f(x)=ax2+bx+a的两个零点积为1,
A中函数的两个零点均大于1,故积大于1,
故A不可能为y=f(x)的图象;
故选:A.
【点评】本题考查利用导数研究函数的极值,考查学生的运算能力,属于中档题.
8.(5分)如图,用五种不同的颜色给图中的O,A,B,C,D,E六个点涂色(五种颜色不一定用完),要求每个点涂一种颜色,且图中每条线段的两个端点涂不同的颜色,则不同的涂法种数是( )
A.480 B.720 C.1080 D.1200
【分析】根据两个原理,按OABCDE的字母顺序涂色,分AD同色和AD不同色两大类,再对AD不同色又分AC同色和AC不同色两小类即可求解.
【解答】解:(1)当AD同色时不同涂色方法数为5×4×3×2×1×3=360,
(2)当AD不同色时分两类,
①AC也同色的不同涂色方法数为5×4×3×1×3×2=360,
②AC不同色的不同涂色方法数为5×4×2×2×3×2=480,
故不同的涂法种数是360+360+480=1200,
故选:D.
【点评】本题考查两个计数原理,分类讨论思想,属中档题.
二、多选题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得2分)
(多选)9.(5分)已知,则下列结论正确的是( )
A.a>b B. C.|a|+b>0 D.
【分析】利用不等式的基本性质即可判断出正误.
【解答】解:∵,∴a<b<0.
∴A不正确,B正确,C正确;
令f(x)=x﹣,则函数f(x)在(﹣∞,0)上单调递增,
∵a<b<0,∴f(a)<f(b),∴b﹣>a﹣,
因此D正确.
故选:BCD.
【点评】本题考查了不等式的基本性质,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.
(多选)10.(5分)已知随机变量ξ,η满足2ξ+η=5,且ξ~B(10,0.2),则下列说法正确的是( )
A.P(ξ=4)=P(ξ=6) B.E(η)=1
C.D(η)=0.64 D.D[ξ﹣E(ξ)]=1.6
【分析】因为ξ~B(10,0.2),可判断A;因为ξ~B(10,0.2)可求出E(ξ),D(ξ),由方差和标准差的性质,可判断B、C、D.
【解答】解:因为随机变量ξ,η满足2ξ+η=5,且ξ~B(10,0.2),所以:
对于A,,所以A不正确;
对于B,ξ~B(10,0.2),E(ξ)=10×0.2=2,
E(η)=E(5﹣2ξ)=5﹣2E(ξ)=5﹣2×2=1,所以B正确;
对于C,ξ~B(10,0.2),D(ξ)=10×0.2×0.8=1.6,
D(η)=D(5﹣2ξ)=22D(ξ)=4×1.6=6.4,所以C不正确;
对于D,D[ξ﹣E(ξ)]=D(ξ)=1.6,所以D正确.
故选:BD.
【点评】本题主要考查离散型随机变量及其分布列,二项分布的性质等知识,属于中等题.
(多选)11.(5分)已知二项式的展开式中所有项的二项式系数和为256,则下列说法正确的是( )
A.二项式系数最大的项为第5项
B.所有项的系数和为1
C.系数绝对值最大的项是第6项
D.有理项共4项.
【分析】根据二项式定理,即可解出.
【解答】解:由题意可得2n=256,
∴n=8,
故展开式一共有9项,二项式系数最大项为第5项,故选项A正确;
令x=1得,(1﹣2)8=1,故选项B正确,
由Tr+1=x8﹣r(﹣2)r=(﹣2)r,
令8﹣为整数,则r=0,2,4,6,8,有5项有理项,故选项D错误;
展开式中系数的绝对值最大,即(x+)8展开式的系数最大,
利用题中的条件,第5项的系数为:=1120,
第6项的系数为:=1792,
第7项的系数为:=1792,
第8项的系数为:=1024,
故选项C错误,
故选:AB.
【点评】本题考查了二项式定理,学生的数学运算能力,属于基础题.
(多选)12.(5分)已知函数,则下面说法正确的是( )
A.存在实数a,使有最小值且最小值小于0
B.对任意实数a,f(x)有最小值且最小值不小于0
C.存在正实数a和实数x0,使f(x)在(﹣∞,x0)上递减,在(x0,+∞)上递增
D.对任意负实数a,存在实数x0,使f(x)在(﹣∞,x0)上递减,在(x0,+∞)上递增
【分析】g(x)=f′(x)=x3+ax+a,则g′(x)=3x2+a,当a<0时,f(0)=0,因为f′(0)≠0,因此存在x0≠0,使得f(x0)<f(0),判断A;a>0时,f(x)min=f(x0)=ax0(x0+3)<0(﹣1<x0<0),判断B;
当a≥0时,x>x0时,f′(x)>0,f(x)递增,x0是极小值点,也是最小值点,判断C;由f′(x)在(﹣∞,x1),(x1,x2),(x2,+∞)上各有一个零点,判断D.
【解答】解:因为f′(x)=x3+ax+a,
令g(x)=f′(x)=x3+ax+a,则g′(x)=3x2+a,
当a≥0时,g′(x)≥0恒成立,g(x)在R为增函数,即f′(x)在R为增函数,
f′(x)=0有且只有一个实根x0,且x<x0时,f′(x)<0,f(x)递减,
x>x0时,f′(x)>0,f(x)递增,x0是极小值点,也是最小值点.C显然正确.
a>0时,f′(x0)=x03+ax0+a=0,x03=﹣ax0﹣a,a=﹣>0,﹣1<x0<0,
f(x)min=f(x0)=x04+ax02+ax0=x0(﹣ax0﹣a)+ax02+ax0
=ax02+ax0=ax0(x0+3)<0,故B错误;
当a<0时,f(0)=0,而x=0不是最小值点(因为f′(0)≠0),
因此存在x0≠0,使得f(x0)<f(0),故A正确;
由g′(x)=0,得x1=﹣,x2=,
当x<x1或x>x2时,g′(x)>0,x1<x<x2时,g′(x)<0,
即g(x)在(﹣∞,x1)和(x2,+∞)上递增,在(x1,x2)上递减,
所以g(x)极大值=g(x1)=x13+ax1+a=﹣x1+ax1+a=a(2x1+3),
当a<﹣时,g(x)极大值>0,g(x)极小值=g(x2)<g(0)<0,
因此g(x)即f′(x)在(﹣∞,x1),(x1,x2),(x2,+∞)上各有一个零点,
从小到大依次为t1,t2,t3,在(﹣∞,t1),(t2,t3)上f′(x)<0,f(x)递减,
在(t1,t2),(t3,+∞)上f′(x)>0,f(x)递增,D错误.
故选:AC.
【点评】本题考查了利用导数研究函数的单调性及极(最)值,也考查了学生的分析、推理能力,属于难题.
三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
13.(5分)函数f(x)=x3﹣27x的极小值点为 3 .
【分析】求导数f′(x),由f′(x)的正负确定单调性,极值.
【解答】解:由已知f′(x)=3x2﹣27=3(x﹣3)(x+3),f′(x)=0,
得x=±3,x<﹣3或x>3时,f′(x)>0,﹣3<x<3时,f′(x)<0,
f(x)在(﹣∞,﹣3)和(3,+∞)上都是递增,在(﹣3,3)上递减,
所以f(x)极小值点为3.
故答案为:3.
【点评】本题考查利用导数研究函数的极值,考查学生的运算能力,属于中档题.
14.(5分)某校组织全体学生进行了视力检测,其中高一、高二、高三年级参加检测的学生各有600、700、700人,近视率分别为60%,50%,70%,则从该校任选一名学生,该生是近视的概率为 60% .
【分析】记“该名学生来自高一”为事件A1,“该名学生来自高二”为事件A2,“该名学生来自高三”为事件A3,“该名学生是近视”为事件B,利用条件概率求解即可.
【解答】解:记“该名学生来自高一”为事件A1,
“该名学生来自高二”为事件A2,
“该名学生来自高三”为事件A3,
“该名学生是近视”为事件B,
则P(B)=P(A1B)+P(A2B)+P(A3B)
=×60%+×50%+×70%
=60%;
故答案为:60%.
【点评】本题考查了条件概率的应用,属于基础题.
15.(5分)已知随机变量X的分布列为:
X
m
n
P
a
其中m>0,n>0,若E(X)=1,则的最小值为 .
【分析】根据分布列的性质可得a,然后由期望公式可得m、n的关系,最后巧用′′1''和基本不等式可得.
【解答】解:由分布列性质可知,
所以,
所以,
当且仅当,即时取等号,
所以的最小值为.
故答案为:.
【点评】本题主要考查离散型随机变量及其分布列,基本不等式求最值的方法等知识,属于中等题.
16.(5分)已知函数f(x)=(x﹣t)2+(3lnx﹣3t)2,其中t∈R,若存在x0,使得成立,则实数的值为 10 .
【分析】首先将f(x)可看作:g(x)=3lnx到h(x)=3x图像上点的距离的平方,继而研究函数g(x)上点到h(x)上的最小距离,从而确定切点,再计算t即可.
【解答】解:由已知可得:f(x)可看作:g(x)=3lnx到h(x)=3x图像上点的距离的平方,
因为存在x0使得:成立,
故g(x)与h(x)图像上最小距离应大于等于,
,令g′(x)=3,解得x=1,故g(x)上切点横坐标为1,
故g(x)上切点坐标为(1,0),
故(1,0)到y=3x的距离为,故距离的平方为,故g(x)上点到h(x)上的最小距离平方为,
综上所述仅有一点使得,且满足x0=1,故切点P(1,0),
设h(x)上Q(t,3t),故P与Q点连线与h(x)垂直时距离最小,故,解得:,
故,
故答案为:10.
【点评】本题主要考查利用导函数研究函数切线问题,属于中档题.
四、解答题(本大题共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.(10分)已知集合A={x|(x﹣a)(x﹣a﹣2)≤0},B={x|x2+x﹣2<0}.
(1)若a=0,求A∩(∁RB);
(2)若命题P:“∀x∈A,x∉B”是真命题,求实数a的取值范围.
【分析】(1)先求出集合A,B,再利用结合的基本运算求解.
(2)由题意可知A∩B=∅,结合集合A,B即可求出a的取值范围.
【解答】解:(1)若a=0,则集合A={x|x(x﹣2)≤0}={x|0≤x≤2},B={x|x2+x﹣2<0}={x|﹣2<x<1},
∴A∩(∁RB)={x|0≤x≤2}∩{x|x≤﹣2或x≥1}={x|1≤x≤2}.
(2)∵命题P:“∀x∈A,x∉B”是真命题,∴A∩B=∅,
∵A={x|(x﹣a)(x﹣a﹣2)≤0}={x|a≤x≤a+2},B={x|x2+x﹣2<0}={x|﹣2<x<1},
∴a≥1或a+2≤﹣2,
解得a≥1或a≤﹣4,
即实数a的取值范围[1,+∞)∪(﹣∞,﹣4].
【点评】本题主要考查了集合的基本运算,属于中档题.
18.(12分)已知关于x的不等式ax2+bx﹣3>0(a,b∈R).
(1)若不等式的解集为,求实数a,b的值;
(2)若b=a﹣3,求此不等式的解集.
【分析】(1)根据不等式的解集与对应方程的关系,列方程组求出a、b的值.
(2)把b=a﹣3代入不等式,利用分类讨论法求出不等式的解集.
【解答】解:(1)因为不等式ax2+bx﹣3>0的解集为,
所以﹣1和﹣是方程ax2+bx﹣3=0的两个实数根,
所以,解得a=﹣5,b=﹣8.
(2)b=a﹣3时,不等式为ax2+(a﹣3)x﹣3>0,即(ax﹣3)(x+1)>0,
当a=0时,解不等式得x<﹣1;
当a>0时,不等式化为(x﹣)(x+1)>0,且>﹣1,解不等式得x<﹣1或x>;
当a<0时,不等式化为(x﹣)(x+1)<0,
若a=﹣3,则=﹣1,不等式化为(x+1)2<0,不等式无解;
若﹣3<a<0,则<﹣1,解不等式得<x<﹣1;
若a<﹣3,则>﹣1,解不等式得﹣1<x<;
综上知,a=0时,不等式的解集为(﹣∞,﹣1);
a>0时,不等式的解集为(﹣∞,﹣1)∪(,+∞);
a=﹣3时,不等式的解集为∅;
﹣3<a<0时,不等式的解集为(,﹣1);
a<﹣3时,不等式的解集为(﹣1,).
【点评】本题考查了一元二次不等式的解法与应用问题,也考查了分类讨论思想,是中档题.
19.(12分)已知二项式(+)n的展开式中,第3项与第4项的二项式系数比为.
(1)若a=1,求展开式中的常数项;
(2)若展开式中含有项的系数不大于324,且a∈N,记a的取值集合为A,求由集合A中元素构成的无重复数字的四位偶数的个数.
【分析】(1)由已知求得n,然后由二项展开式通项公式得出常数项;
(2)由二项展开式通项公式列不等式求得a的可能值得集合A,然后由排列组合知识得结论.
【解答】解:(1)第3项与第4项的二项式系数比为,
解得n=10,
∵a=1,∴二项式的通项为=,
令=0得,r=4,
∴常数项为=.
(2)通项为Tr+1=,
令,则r=2,
由≤324,得﹣6≤a+1≤6,又a∈N*,
∴,a=1,2,3,4,5,即A={1,2,3,4,5},
由1,2,3,4,5组成的无重复数字的四位偶数的个数=48.
【点评】本题主要考查了二项式定理,考查了排列组合知识,属于中档题.
20.(12分)已知函数.
(1)若函数f(x)的图象在点P(0,f(0))处的切线l与直线3x﹣y﹣6=0平行,求切线l的方程;
(2)若函数f(x)有两个零点,求实数a的取值范围.
【分析】(1)求得f(x)的导数,可得切线的斜率,由两直线平行的条件,解方程可得a,求得切点,由直线的斜截式方程可得所求切线的方程;
(2)由题意可得a=(x+1)ex有两个不等的实根.设g(x)=(x+1)ex,求得导数和单调性、极值和最值,画出图象,可得所求取值范围.
【解答】解:(1)函数的导数为f′(x)=ex+,
可得函数f(x)的图象在点P(0,f(0))处的切线l的斜率为1+a,
由切线l与直线3x﹣y﹣6=0平行,可得1+a=3,解得a=2,
则切点为(0,﹣1),切线l的方程为y=3x﹣1;
(2)函数f(x)有两个零点等价为f(x)=0有两个不等的实根,
即a=(x+1)ex有两个不等的实根.
设g(x)=(x+1)ex,g′(x)=(x+2)ex,
当x>﹣2时,g′(x)>0,g(x)递增;当x<﹣2时,g′(x)<0,g(x)递减,
可得g(x)在x=﹣2处取得极小值,且为最小值﹣e﹣2,
且x<﹣1时,g(x)<0,x>﹣1时,g(x)>0,g(x)递增,
所以当﹣e﹣2<a<0时,y=g(x)的图象(如右图)与直线y=a有两个交点,
则a的取值范围是(﹣e﹣2,0).
【点评】本题考查函数的导数的运用:求切线的方程和单调性、极值和最值,以及函数的零点个数问题,考查方程思想和运算能力,属于中档题.
21.(12分)某校为增强学生体质,加强体育锻炼,制定了A,B两套方案,为了决定选取哪种方案,随机选取了4名体育老师进行投票,投票的规则如下:①单独投给A方案,则A方案得1分,B方案得﹣1分;②单独投给B方案,则B方案得1分,A方案得﹣1分;③弃权或同时投票给A,B方案,则两种方案均得0分.前1名体育老师的投票结束,再安排下1名体育老师投票,当其中一种方案比另一种方案多4分或4名体育老师均已投票时,就停止投票,最后选取得分多的方案为最终方案.假设A,B两套方案获得每1名体育老师投票的概率分别为和.
(1)在第1名体育老师投票结束后,A方案的得分记为Y,求Y的分布列;
(2)若4名体育老师都进行了投票,求最终选取了A方案的概率.
【分析】(1)由题意可知,Y的所有可能取值为﹣1,0,1,求出对应的概率,即可得到Y的分布列.
(2)根据题意可知,若4名体育老师都进行了投票,最终选取了A方案,则A方案比B方案多4分或多2分,结合独立事件的概率乘法公式求解即可.
【解答】解:(1)由题意可知,Y的所有可能取值为﹣1,0,1,
P(Y=﹣1)==,P(Y=0)==,P(Y=1)==,
∴Y的分布列为:
Y
﹣1
0
1
P
(2)①若A方案比B方案多4分,有两类,
第一类,A方案前三次得了一次1分两次0分,最后一次得1分,其概率为=,
第二类,A方案前两次得了一次1分一次﹣1分,后两次均得1分,其概率为=,
②若A方案比B方案多2分,有三类,
第一类,A方案四次得了一次1分,其它三次全得0分,其概率为=,
第二类,A方案前三次得了一次1分,一次0分,一次﹣1分,两次0分,最后一次得1分,其概率为=,
第三类,A方案前两次得了一次1分,一次﹣1分,第三次得1分,第四次得0分,其概率为=,
∴若4名体育老师都进行了投票,最终选取了A方案的概率为=.
【点评】本题主要考查了离散型随机变量的分布列,以及独立事件的概率乘法公式,属于中档题.
22.(12分)已知函数f(x)=lnx﹣x.
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)若函数y=f(x)的图象与y=m(m∈R)的图象交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,证明:2x1+x2>4﹣2ln2.
【分析】(1)求导,分别解不等式f'(x)>0,f'(x)<0,可得函数f(x)的单调区间;
(2)由lnx1﹣x1=m,lnx2﹣x2=m,两式相减得:,然后将原不等式的证明问题转化为,再通过换元将二元问题化为一元问题,构造函数,利用导数讨论其单调性,由单调性可证.
【解答】解:(1)f(x)的定义域为(0,+∞),
令,解得0<x<1;
令,解得x>1;
所以f(x)的单调增区间为(0,1),减区间为(1,+∞).
(2)证明:由(1)不妨设0<x1<1<x2,
由题知lnx1﹣x1=m,lnx2﹣x2=m,
两式相减整理,可得,所以要证明2x1+x2>4﹣2ln2成立,
只需证明,
因为,所以只需证明,
令,则只需证明,
即证(2t+1)lnt﹣(4﹣2ln2)(t﹣1)<0,
令g(t)=(2t+1)lnt﹣(4﹣2ln2)(t﹣1),
,
记h(t)=2tlnt+(2ln2﹣2)t+1,则h'(t)=2ln2t,
易知,当时,h'(t)<0,当时,h'(t)>0,
所以当时,,
所以当0<t<1时,g'(t)≥0,函数g(t)单调递增,
故g(t)<g(1)=0,即(2t+1)lnt﹣(4﹣2ln2)(t﹣1)<0,
所以原不等式2x1+x2>4﹣2ln2成立.
【点评】本题考查了利用导数研究函数的单调性,不等式的证明,考查了函数思想和转化思想,属中档题.
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这是一份2023-2024学年浙江省A9协作体高一(上)期中数学试卷(含解析),共12页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
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