2022-2023学年辽宁省沈阳市第三十六中学高二下学期6月月考数学试题含答案
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一、单选题
1.设全集U为实数集,已知集合,,则图中阴影部分所表示的集合为( )
A. B. C. D.,或,
【答案】D
【分析】根据集合交集和补集的定义,结合一元二次不等式的解法进行求解即可.
【详解】,或,
,
又图中阴影部分所表示的集合是,
而,或,
即,或,
故选:D
2.已知等比数列的公比为q,则“”是“为递减数列”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
【答案】D
【分析】举例即可说明,充分条件性以及必要条件均不成立,即可得出答案.
【详解】取,,此时数列前几项为,显然该数列不是递减数列,
故由“”不能推出“为递减数列”;
取数列,
显然有,即,
所以,为递减数列,但,
故由“为递减数列”也不能推出“”.
故“”是“为递减数列”的既不充分也不必要条件.
故选:D.
3.已知,,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由题意得,,再根据基本不等式乘“”法即可得最小值.
【详解】由题可知,乘“”得,当且仅当时,取等号,则的最小值为.
故选:A
4.已知为数列的前项和,且满足,则( )
A.27 B.28 C.29 D.30
【答案】B
【分析】首先根据前n项和,求出,然后即可求出结果.
【详解】因为,
当时,,
当时,
经检验,当时不符合,
所以
.
故选:B.
5.拉格朗日中值定理是微分学中的基本定理之一,定理内容是:如果函数在闭区间上的图象连续不间断,在开区间内的导数为,那么在区间内至少存在一点c,使得成立,其中c叫做在上的“拉格朗日中值点”.根据这个定理,可得函数在上的“拉格朗日中值点”的个数为( )
A.3 B.2 C.1 D.0
【答案】B
【分析】根据题中给出的“拉格朗日中值点”的定义分析求解即可.
【详解】函数,
则,
由,
得,即,
解得,
所以在,上的“拉格朗日中值点”的个数为2.
故选:B.
6.等差数列的前项和为.已知,.记,则数列的( )
A.最小项为 B.最大项为 C.最小项为 D.最大项为
【答案】C
【分析】根据题意求得等差数列的通项公式和前项和,得到,结合,可排除A、D,再求得数列的单调性,得到B不正确,C正确.
【详解】由题意,设等差数列的公差为,
因为,,可得,
所以,,
则,可得,
所以,可排除A、D;
设,
则,
因为,所以,
所以在区间和上都是单调递增函数,
即当时,数列为递增数列,
当时,数列也为递增数列,
其中,
例如当时,可得,所以B不正确,C正确.
故选:C.
【点睛】数列与函数、不等式综合问题的求解策略:
1、已知数列的条件,解决函数问题,解决此类问题一把要利用数列的通项公式,前项和公式,求和方法等对于式子化简变形,注意数列与函数的不同,数列只能看作是自变量为正整数的一类函数,在解决问题时要注意这一特殊性;
2、解决数列与不等式的综合问题时,若是证明题中,则要灵活选择不等式的证明方法,如比较法、综合法、分析法、放缩法等,若是含参数的不等式恒成立问题,则可分离参数,转化为研究最值问题来解决.
7.如图,某建筑工地搭建的脚手架局部类似于一个2×2×3的长方体框架,一个建筑工人欲从A处沿脚手架攀登至B处,则其最近的行走路线中不连续向上攀登的概率为
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由题意可知是“最近路线”,所以一共要走次向上、次向右、次向前,一共次,然后算出一共多少种情况,再计算出满足“不连续向上攀登”的情况的数目,最后得出结果.
【详解】根据题意,最近路线就是不能走回头路,不能走重复的路,∴一共要走3次向上,2次向右,2次向前,共7次,∴最近的行走路线共有(种).∵不能连续向上,∴先把不向上的次数排列起来,也就是2次向右和2次向前全排列为.接下来,就是把3次向上插到4次不向上之间的空当中,5个位置排3个元素,也就是,则最近的行走路线中不连续向上攀登的路线共有(种),∴其最近的行走路线中不连续向上攀登的概率P==.
故选:B.
【点睛】本题主要考查古典概率的求解,明确事件包含的基本事件种数是求解关键,侧重考查数学建模和数学运算的核心素养,正确理解“不能连续向上”就是“三次向上”不能在一起,那么可以先将次向右和次向前首先排列出来,再将三次向上插到里面.
8.若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】构造函数,利用导数讨论单调性即可判断A和B,再构造,利用导数讨论单调性即可判断C和D.
【详解】令,则,
令恒成立,
即在定义域单调递增,
且
因此在区间上必然存在唯一使得,
所以当时单调递减,当时单调递增,
故A,B均错误;
令,,
当时,,
∴在区间上为减函数,
∵,∴,即,
∴选项C正确,D不正确.
故选:C.
二、多选题
9.下列四条曲线中,直线与其相切的有( )
A.曲线 B.曲线
C.曲线 D.曲线
【答案】ABD
【分析】根据导数的几何意义逐一判断即可.
【详解】直线的斜率为,
A中,若,则由,得,,
因为点在直线上,
所以直线与曲线相切.
B中,若,则由,
得,,
因为点在直线上,
所以直线与曲线相切.
C中,若,则由,得,
,,
因为,都不在直线上,
所以直线与曲线不相切.
D中,若,则由,得,
,,其中在直线上,
所以直线与曲线相切.
故选:ABD
10.南宋数学家杨辉所著的《详解九章算法·商功》中出现了如图所示的形状,后人称为“三角垛”.“三角垛”的最上层有个球,第二层有个球,第三层有个球,…,设各层球数构成一个数列,则( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【分析】根据示意图,结合题意找到各层球的数量与层数的关系,可得,即可判断各项的正误.
【详解】由题意知:,故,
∴,故A错误;
,故B正确;
,故C正确;
,,显然,故D错误;
故选:BC
11.一个不透明的口袋中有8个大小相同的球,其中红球4个,白球1个,黑球3个,则下列选项正确的有( )
A.从该口袋中任取3个球,设取出的红球个数为,则数学期望
B.每次从该口袋中任取一个球,记录下颜色后放回口袋,先后取了3次,设取出的黑球次数为,则数学期望
C.从该口袋中任取3个球,设取出的球的颜色有X种,则数学期望
D.每次从该口袋中任取一个球,不放回,拿出红球即停,设拿出的黑球的个数为Y,则数学期望
【答案】ACD
【分析】对于A,的可能值:0,1,2,3,求出每一个取值的概率后,再求出数学期望,可判断A;
对于B,根据二项分布的数学期望公式可判断B;
对于C,X的可能值:1,2,3,求出每一个取值的概率后,再求出数学期望,可判断C;
对于D,Y的可能值:0,1,2,3,求出每一个取值的概率后,再求出数学期望,可判断D.
【详解】对于A,的可能值:0,1,2,3,
,,
,,
则,故A正确;
对于B,的可能值:0,1,2,3,取球一次取到黑球的概率为,因取球一次有取到黑球和没取到黑球两个结果,因此,,,故B错误;
对于C,X的可能值:1,2,3,
,,,
则,故C正确;
对于D,Y的可能值:0,1,2,3,
因为对应的事件为:红或白红,所以,
因为对应的事件为:黑红或黑白红或白黑红,所以,
因为对应的事件为:黑黑红或黑黑白红或白黑黑红或黑白黑红,
所以,
所以,
则,故D正确.
故选:ACD.
12.函数在上有唯一零点,则下列四个结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【分析】把函数的零点转化为的图像与有唯一公共点,利用导数求得的单调性和极值,以及特殊点的函数值,可判定A正确,B错误,由,可判定C正确;令,求得,根据时,,结合,可判D错误.
【详解】由题意,函数的零点,即为方程,
即的根,等价于的图像与有唯一公共点,
又由,
因为在上单调递增,
当时,,当时,,
所以存在,使得,
当时,,,单调递减,
当时,,,单调递增,
所以,
所以,所以A正确,B错误.
又由,可得,所以C正确;
令,则,
当时,,,所以D错误.
故选:AC
【点睛】函数由零点求参数的取值范围的常用方法与策略:
1、分类参数法:一般命题情境为给出区间,求满足函数零点个数的参数范围,通常解法为从中分离参数,然后利用求导的方法求出由参数构造的新函数的最值,根据题设条件构建关于参数的不等式,再通过解不等式确定参数的取值范围;
2、分类讨论法:一般命题情境为没有固定的区间,求满足函数零点个数的参数范围,通常解法为结合函数的单调性,先确定参数分类标准,在每个小范围内研究零点的个数是否符合题意,将满足题意的参数的各个小范围并在一起,即可为所求参数的范围.
三、填空题
13.已知数列为等比数列,若数列也是等比数列,则数列的通项公式可以为 .(写出一个即可)
【答案】.(只要公比为3的数列,即可)
【分析】利用等比数列的通项公式及其性质即可得出.
【详解】解:设等比数列的公比为,
∵数列也是等比数列,
∴,化为:,解得,取,则.
故答案为:.(只要公比为3的数列,即可)
14.两个线性相关变量x与y的统计数据如表:
x | 9 | 9.5 | 10 | 10.5 | 11 |
y | 11 | 10 | 8 | 6 | 5 |
其回归直线方程是,则相应于点的残差为 .
【答案】
【分析】先求解,根据回归直线方程求出时的预测值,然后再求解残差.
【详解】因为,
所以,解得;
所以当时,,所以残差为;
故答案为:.
15.若是函数的极值点,数列满足,,则数列的通项公式 .
【答案】
【分析】根据极值点的定义,结合等比数列的定义、前项和公式进行求解即可
【详解】,∴,
即,
∴数列是首项为2,公比为3的等比数列,
∴,则
故答案为:
【点睛】关键点睛:利用累和法,结合极值点定义是解题的关键.
16.若函数不存在零点,则实数a的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据题意,将问题转化为方程无实数根,进而构造函数,研究函数的最值即可得答案.
【详解】解:因为函数不存在零点,
所以方程无实数根,
所以方程无实数根,即方程无实数根,
故令,
令,故恒成立,
所以,在上单调递减,
由于,
所以,当时,,即,当时,,即,
所以函数在上单调递增,在上单调递减,
所以,
所以,当方程无实数根时,即可.
所以,实数a的取值范围是
故答案为:
四、解答题
17.已知等差数列{an}和等比数列{bn}满足,,.
(1)求数列{an},{bn}的通项公式;
(2)设数列{an}中不在数列{bn}中的项按从小到大的顺序构成数列{cn},记数列{cn}的前n项和为Sn,求S100.
【答案】(1),,,
(2)11302,
【分析】(1)先由已知条件求出,,从而可求出公差和公比,进而可求出数列的通项公式,
(2)由(1),即是数列中的第项,而,,从而可知数列的前100项是由数列的前107项去掉数列的前7项后构成的,进而可求得结果
【详解】(1)设等差数列的公差为d,等比数列的公比为q,
由,,,可得,,
则d=2,q=2,,,,
(2)由(1),
即是数列中的第项,
设数列的前n项和为,数列的前n项和为,
因为,,
所以数列的前100项是由数列的前107项去掉数列的前7项后构成的,
所以,
18.函数,若在点处的切线方程为.
(1)求,的值
(2)求函数的单调区间.
【答案】(1)
(2)单调递增区间是,单调递减区间是,.
【分析】(1)利用函数解析式求切点坐标,利用导数求切线斜率,由切线方程可求,的值;
(2)利用导数求函数单调区间.
【详解】(1),
∴,又,
∴在处的切线方程为,即,
∴,解得.
(2)∵,,
∴,
当或时,;当时,,
故的单调递增区间是,单调递减区间是,.
19.武汉又称江城,是湖北省省会城市,被誉为中部地区中心城市,它不仅有着深厚的历史积淀与丰富的民俗文化,更有着众多名胜古迹与旅游景点,每年来武汉参观旅游的人数不胜数,其中黄鹤楼与东湖被称为两张名片为合理配置旅游资源,现对已游览黄鹤楼景点的游客进行随机问卷调查,若不游玩东湖记1分,若继续游玩东湖记2分,每位游客选择是否游览东湖景点的概率均为,游客之间选择意愿相互独立.
(1)从游客中随机抽取3人,记总得分为随机变量,求的分布列与数学期望;
(2)(i)若从游客中随机抽取人,记总分恰为分的概率为,求数列的前10项和;
(ⅱ)在对所有游客进行随机问卷调查过程中,记已调查过的累计得分恰为分的概率为,探讨与之间的关系,并求数列的通项公式.
【答案】(1)见解析(2)(i)(ⅱ),
【分析】(1)判断出可能取值为3,4,5,6,分别求出概率,进而求出其数学期望.
(2)(i)由题可得首项为,公比为的等比数列,并求其前10项和.(ⅱ)根据与之间的关系,用待定系数法得,进一步就可求出的通项公式.
【详解】解:(1)可能取值为3,4,5,6.
,,,.
∴的分布列为
3 | 4 | 5 | 6 | |
∴
(2)(i)总分恰为分的概率为,
∴数列是首项为,公比为的等比数列,
前10项和.
(ⅱ)已调查过的累计得分恰为分的概率为,得不到分的情况只有先得分,再得2
分,概率为,.
所以,即
∴.
∴,
∴.
【点睛】本题是一道数列与概率的综合问题,对于递推式,可通过待定系数法求的通项公式,是一道中等难度的题目.
20.已知函数.
(Ⅰ)求曲线的斜率等于的切线方程;
(Ⅱ)设曲线在点处的切线与坐标轴围成的三角形的面积为,求的最小值.
【答案】(Ⅰ),(Ⅱ).
【分析】(Ⅰ)根据导数的几何意义可得切点的坐标,然后由点斜式可得结果;
(Ⅱ)根据导数的几何意义求出切线方程,再得到切线在坐标轴上的截距,进一步得到三角形的面积,最后利用导数可求得最值.
【详解】(Ⅰ)因为,所以,
设切点为,则,即,所以切点为,
由点斜式可得切线方程为:,即.
(Ⅱ)[方法一]:导数法
显然,因为在点处的切线方程为:,
令,得,令,得,
所以,
不妨设时,结果一样,
则,
所以
,
由,得,由,得,
所以在上递减,在上递增,
所以时,取得极小值,
也是最小值为.
[方法二]【最优解】:换元加导数法
.
因为为偶函数,不妨设,,
令,则.
令,则面积为,只需求出的最小值.
.
因为,所以令,得.
随着a的变化,的变化情况如下表:
a | |||
0 | |||
减 | 极小值 | 增 |
所以.
所以当,即时,.
因为为偶函数,当时,.
综上,当时,的最小值为32.
[方法三]:多元均值不等式法
同方法二,只需求出的最小值.
令,
当且仅当,即时取等号.
所以当,即时,.
因为为偶函数,当时,.
综上,当时,的最小值为32.
[方法四]:两次使用基本不等式法
同方法一得到
,下同方法一.
【整体点评】(Ⅱ)的方法一直接对面积函数求导数,方法二利用换元方法,简化了运算,确定为最优解;方法三在方法二换元的基础上,利用多元均值不等式求得最小值,运算较为简洁;方法四两次使用基本不等式,所有知识最少,配凑巧妙,技巧性较高.
21.某调查机构为了解市民对该市5G网络服务质量的满意程度,从使用了5G手机的市民中随机选取了200人进行了问卷调查,并将这200人根据其满意度得分分成以下6组:,,,…,,统计结果如图所示:
(1)由直方图可认为A市市民对5G网络满意度得分z(单位:分)近似地服从正态分布,其中近似为样本平均数,近似为样本的标准差s,并已求得.若A市恰有2万名5G手机用户,试估计这些5G手机用户中满意度得分位于区间的人数(每组数据以区间的中点值为代表);
(2)该调查机构为参与本次调查的5G手机用户举行了抽奖活动,每人最多有10轮抽奖活动,每一轮抽奖相互独立,中奖率均为.每一轮抽奖,若中奖,奖金为100元话费且继续参加下一轮抽奖;若未中奖,则抽奖活动结束,现小王参与了此次抽奖活动.
①求小王获得900元话费的概率;
②求小王所获话费总额X的数学期望(结果精确到0.01).
参考数据:若随机变量z服从正态分布,即,则,.
【答案】(1)(人)
(2)① ;②(元)
【分析】(1)根据给定的频率分布直方图,求出,再利用正态分布求出满意度得分位于区间的概率即可计算作答.
(2)①利用独立事件的概率公式计算作答;②求出X的可能值及各个值对应的概率,再利用期望的定义求解作答.
【详解】(1)依题意,样本平均数为,即,
由,得,
而,
所以2万名5G手机用户中满意度得分位于区间的人数约为(人).
(2)①小王获得900元话费表明其前9轮连续中奖且第10轮未中奖,所以所求的概率为.
②依题意,X的可能取值有0,100,200,300,400,500,600,700,800,900,1000,即,,,
当,时,,说明小王前i轮连续中奖且第轮未中奖,此时,
又满足,,
因此,于是,
令,则,
两式相减得,
化简得,则(元),
所以小王所获话费总额X的数学期望为99.90元.
22.已知函数,其中e为自然对数的底数.
(1)求函数的最小值;
(2)求证:.
【答案】(1)0;
(2)证明见解析
【分析】(1)直接求导确定单调性即可求得最小值;
(2)将转化为,构造函数求导,令,通过确定的单调性,进而确定单调性,求出,再构造函数求得即可.
【详解】(1),当时,单调递减;
当时,单调递增,故
(2),即,等价于对于恒成立,
令,则,令,,
则即在单调递增,又因为,,
故存在使,则,化简得,即,
所以当时,单调递减;当时,单调递增;
故,令,
则,所以在上单调递增,所以,
所以,故
,即.
【点睛】本题关键点在于构造函数求导后,令再次求导,确定的单调性后借助隐零点确定单调性,求得,再构造函数求得即可.
2023-2024学年辽宁省沈阳市辽宁省实验中学高二上学期12月月考数学试题含答案: 这是一份2023-2024学年辽宁省沈阳市辽宁省实验中学高二上学期12月月考数学试题含答案,共20页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,解答题,证明题,问答题等内容,欢迎下载使用。
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2022-2023学年辽宁省沈阳市第一二〇中学高二下学期期末数学试题含答案: 这是一份2022-2023学年辽宁省沈阳市第一二〇中学高二下学期期末数学试题含答案,共16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。