【精品解析】江苏省无锡市梅村高级中学2024-2025学年高二下学期期中数学试题

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江苏省无锡市梅村高级中学2024-2025学年高二下学期期中数学试题
一、单选题(每题5分)
1.(2025高二下·滨湖期中)下列求导运算正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】导数的四则运算;基本初等函数导函数公式
【解析】【解答】解:A:,A错误;
B:,B错误;
C:, C错误;
D:,D正确.
故答案为:D
【分析】 利用基本初等函数导数公式和导数运算法则(和差、乘积、商的导数),逐项计算各选项的导数,与选项结果对比判断正误。
2.(2025高二下·滨湖期中)已知随机变量X满足,,则(  )
A., B., C., D.,
【答案】C
【知识点】离散型随机变量的期望与方差
【解析】【解答】解:由,得,即;
由,得,则.
故答案为:C.
【分析】根据期望、方差的性质求解即可.
3.(2025高二下·滨湖期中)已知命题在上单调递增 ,,则是的(  )
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】A
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断;利用导数研究函数的单调性
【解析】【解答】解:若在上单调递增,
则在上恒成立,即在上恒成立.
因为当且仅当,即时取等号,
所以.
因为是的真子集,即由推得出,推不出,
所以是的充分不必要条件;
故答案为:A.
【分析】判断充分必要条件需先明确命题p为真时m的取值范围,再通过集合间的包含关系判断推导方向。核心是将函数单调性转化为导数值恒非负,用参变分离和基本不等式求m的范围。
4.(2025高二下·滨湖期中)设函数在R上可导,其导函数为,且函数的图象如图所示,则下列结论中一定成立的是(  )
A.有三个极值点 B.为函数的极大值
C.有一个极大值 D.为的极小值
【答案】C
【知识点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值
【解析】【解答】解:,并结合其图象,可得到如下情况,
当时,,在单调递减;
当时,,在单调递增;
当时,,在单调递增;
当时,,在单调递减;
∴在取得极小值,在处取得极大值,只有两个极值点,故A、B、D错误,C正确;
故答案为: C.
【分析】根据的图像,结合的正负判断的符号,进而得到的单调性,确定极值点和极值类型。
5.(2025高二下·滨湖期中)算盘起源于中国,迄今已有2600多年的历史,是中国古代的一项伟大的发明.在阿拉伯数字出现前,算盘是世界广为使用的计算工具,下图一展示的是一把算盘的初始状态,自右向左分别表示个位、十位、百位、千位,,上面的一粒珠子(简称上珠)代表5,下面的一粒珠子(简称下珠)代表1,五粒下珠的大小等同于一粒上珠的大小.例如如图二,个位上拨动一粒上珠、两粒下珠,十位上拨动一粒下珠至梁上,代表数字17.现将算盘的个位、十位、百位、千位、万位、十万位分别随机拨动一粒珠子至梁上,则表示的六位数至多含4个5的情况有(  )
A.57种 B.58种 C.59种 D.60种
【答案】A
【知识点】排列、组合的实际应用
【解析】【解答】解:由题意可知:至多含4个5,
不含5,有种;含1个5,有种;含2个5,有种;含3个5,有种;
含4个5,有种,
综上,所有的可能情况共有种.
故答案为:A.
【分析】由题意可知:至多含4个5,分别计算不含5、含1个5,含2个5、含3个5和含4个5讨论,结合组合数公式求解即可.
6.(2025高二下·滨湖期中)函数在区间上的最小值为(  )
A. B.0 C. D.
【答案】A
【知识点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数最大(小)值;含三角函数的复合函数的值域与最值
【解析】【解答】解:函数,求导可得,
当时,,当时,,
则在上单调递增,在上单调递减,
因为,,所以.
故答案为:A.
【分析】先求函数的导函数,利用导数判断函数的单调性,求即可.
7.(2025高二下·滨湖期中)甲、乙两人投篮,每次由其中一人投篮,规则如下:若命中,则此人继续投篮;若未命中,则换对方投篮.已知甲每次投篮的命中率均为0.8,乙每次投篮的命中率均为0.7,甲、乙每次投篮的结果相互独立.抽签确定第一次投篮的人选,第一次投篮的人是甲、乙的概率各为0.5,则第三次投篮的人是甲的概率为(  )
A.0.35 B.0.525 C.0.575 D.0.595
【答案】C
【知识点】等比数列概念与表示;等比数列的通项公式;数列的递推公式;概率的应用
【解析】【解答】解:记“第次投篮的人是甲”为事件,“第次投篮的人是乙”为事件,
设,依题可知,,
则,
则,
设,解得,
则,
又因为,则,
所以是首项为,公比为的等比数列,
则,,
则第次投篮的人是甲的概率为,
当时,.
故答案为:C.
【分析】记“第次投篮的人是甲”为事件,“第次投篮的人是乙”为事件,设,由题意可得,再根据数列知识构造等比数列,再结合等比数列的通项公式得出第三次投篮的人是甲的概率.
8.(2025高二下·滨湖期中)函数是定义在上的奇函数,其导函数记为,当时,恒成立,若,则不等式的解集为(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】函数的奇偶性;利用导数研究函数的单调性
【解析】【解答】解:设,则,
∵当时,恒成立,即,
∴,即在上单调递减.
又函数是奇函数,∴,
∴函数为偶函数,在上单调递增.
∵,∴.
∴当或时,;
当或时,.
不等式等价于或,
∴或.
∴不等式的解集为.
故答案为:A.
【分析】构造辅助函数,利用导数判断的单调性,结合的奇偶性推出的奇偶性,再根据确定的零点,分区间讨论的符号,最终求解不等式解集。
二、多选题(每题6分)
9.(2025高二下·滨湖期中)已知随机变量的分布列为,其中是常数,则(  )
A. B.
C. D.
【答案】A,B,C
【知识点】离散型随机变量及其分布列;概率分布列
【解析】【解答】解:根据题意,随机变量的分布列为,
则有,解得,
则,

故答案为:ABC.
【分析】 利用分布列所有概率和为1的性质,先求出常数a,再分别计算各选项对应的概率值,逐一验证选项是否成立。
10.(2025高二下·滨湖期中)若,其中为实数,则(  )
A. B.
C. D.
【答案】A,C
【知识点】二项式系数的性质;二项式定理的应用
【解析】【解答】解:A:令可得,A正确.
B:,其展开式的第三项是,所以,B错误.
C:令可得,所以,D错误.
D:令可得,与相减可得,C正确.
故答案为:AC
【分析】本题核心是利用换元法将转化为含的二项式形式,再结合赋值法代入特殊值求解各系数,通过计算验证选项的正确性。
11.(2025高二下·滨湖期中)中国南北朝时期的著作《孙子算经》中,对同余除法有较深的研究.设a,b,m(m>0)为整数,若a和b被m除得的余数相同,则称a和b对模m同余,记为(mod m).若,(mod 10),则b的值可以是(  )
A.2011 B.2012 C.2020 D.2021
【答案】A,D
【知识点】二项式定理的应用
【解析】【解答】解:,
∴被10除得的余数为1,而2011与2021被10除得的余数是1,
故答案为:AD.
【分析】 核心思路是先对a进行变形化简,利用二项式定理结合模运算的定义,求出a模 10 的余数,再逐一验证选项中数模 10 的余数,匹配余数的即为答案。
三、填空题(每题5分)
12.(2025高二下·滨湖期中)已知函数满足,则   .
【答案】
【知识点】函数的值;导数的四则运算
【解析】【解答】解:因为函数满足,
所以,,则,
所以,.
故答案为:.
【分析】利用已知条件结合导数的运算法则得出导函数,再结合代入法,从而解方程得出的值.
13.(2025高二下·滨湖期中)的展开式中的系数为   .
【答案】30
【知识点】二项式系数
【解析】【解答】由,
其展开式的通项为,,,
令,得的展开式的通项为,,,
令,得,
则的展开式中的系数为.
故答案为:30.
【分析】首先将作为一个整体即,利用二项式定理的通项公式进行展开,再对取,再对进行求通项公式,进而得到结果.
14.(2025高二下·滨湖期中)已知函数若则的最大值为   .
【答案】
【知识点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数最大(小)值
【解析】【解答】解:由题意得,函数
不妨设,即,
所以,即,,则,
令,可得,
令,可得,
所以单调递增,即单调递增,且,
当时,,当时,,
即当时,取得极小值同时也是最小值,
此时,
即的最小值为,所以的最大值为.
故答案为:.
【分析】设,将、用表示,构造关于的函数,通过求导分析单调性,进而求出的最大值。
四、解答题
15.(2025高二下·滨湖期中)(1)从0,2,4,6中任取3个数字,从1,3,5中任取2个数字,一共可以组成多少个没有重复数字的五位数?
(2)由数字0,1,2,3,4,5,6可以组成多少个没有重复数字,并且比5000000大的正整数.
【答案】(1)解:从0,2,4,6中任取3个数字有种,从1,3,5中任取2个数字有种,
五个数全排列有种,其中首位是零的有种,
所以一共可组成个没有重复数字的五位数;
(2)解:若比5000000大,则有七位数,且首位是5或6,
所以由数字0,1,2,3,4,5,6可以组成个没有重复数字,并且比5000000大的正整数.
【知识点】排列、组合的实际应用
【解析】【分析】(1) 先分别计算从两组数字中选取数字的组合数,再对选出的5个数字全排列,最后减去首位为0的无效情况,得到符合要求的五位数个数。
(2) 比5000000大的正整数必为七位数,且首位只能是5或6,先确定首位,再对剩余6个数字全排列,得到总数。
16.(2025高二下·滨湖期中)在的展开式中,前三项的二项式系数之和等于.
(1)求的值;
(2)若展开式中的常数项为,试求展开式中系数最大的项.
【答案】(1)解:由题意可得,
整理可得,因为,解得;
(2)解:的展开式通项为,
令,可得,
则展开式中的常数项为,解得,
由不等式组,解得,
因为,所以,
则展开式中系数最大的项为.
【知识点】二项式系数的性质;二项展开式的通项;二项式系数
【解析】【分析】(1)根据展开式得前三项的二项式系数和为,结合组合数公式列关于的方程,求的值即可;
(2)写出展开式的通项,令,求得r,再根据展开式的常数项为,解得,假设展开式中系数最大项为项,列不等式组求解即可.
(1)解:由题意可知,展开式中前三项的二项式系数之和为,
整理可得,因为,解得.
(2)解:的展开式通项为,
令,可得,
所以,展开式中的常数项为,解得,
由不等式组,解得.
因为,所以,,
因此,展开式中系数最大的项为.
17.(2025高二下·滨湖期中)(1)袋内有10个红球,5个白球,从中摸出2个球,记,求的分布列和期望与方差.
(2)长时间玩手机可能影响视力,据调查,某校学生大约30%的人近视,而该校大约有40%的学生每天玩手机超过,这些人的近视率约为.现从每天玩手机不超过的学生中任意调查一名学生,则他近视的概率为多少?
【答案】(1)解:的可能值这0,1,,,
所以的分布列为:
0 1
数学期望,
方差为.
(2)解:令“玩手机时间超过2h的学生”,“玩手机时间不超过2h的学生”,“任意调查一人,此人近视”,
则,且互斥,,,
依题意,,
解得,
所以从每天玩手机不超过的学生中任意调查一名学生,则他近视的概率为0.1.
【知识点】离散型随机变量及其分布列;离散型随机变量的期望与方差;二项分布;全概率公式
【解析】【分析】(1) 这是一个超几何分布问题:先确定随机变量X的取值,计算“两球全是白球 的概率,进而得到“两球不全是白球”的概率,列出分布列后,再用离散型随机变量的期望、方差公式计算。
(2) 这是一个条件概率与全概率公式的应用问题:先划分“玩手机超过2h” 和“不超过2h”两个群体,结合全校近视率,求出 “玩手机不超过2h”群体的近视概率。
18.(2025高二下·滨湖期中)设函数,若曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程为5x-4y-4=0.
(Ⅰ)求f(x)的解析式;
(Ⅱ)求证:在曲线y=f(x)上任意一点处的切线与直线x=0和y=x所围成的三角形面积为定值,并求出此定值.
【答案】(Ⅰ)解:由题意的,解得,;
(Ⅱ)证明:设为曲线上任一点,
由知,曲线在点处的切线方程为,
当得,令,得,
所以点处的切线与直线,所围成的三角形的面积为
.
【知识点】函数解析式的求解及常用方法;利用导数研究曲线上某点切线方程
【解析】【分析】(I) 核心思路:利用导数的几何意义(切线斜率等于函数在该点的导数),结合切点在切线上也在曲线上,建立方程组求解 。
(II) 核心思路:设曲线上任意一点,写出该点的切线方程,分别求出切线与 、 的交点坐标,再计算三角形面积,验证其与切点位置无关,为定值。
19.(2025高二下·滨湖期中)已知函数f(x)=-ln(x+m).
(1)设x=0是f(x)的极值点,求m,并讨论f(x)的单调性;
(2)当m≤2时,证明f(x)>0.
【答案】解:(1)函数,,由是的极值点得,可得,函数的定义域为,,函数在上单调递增,且,当时,;当时,,则在上单调递减,在上单调递增;(2)当,时,ln(x+m)≤ln(x+2),故只需证明当时,,当时,函数在上单调递增,又,,故f '(x)=0在上有唯一实根,且,当时,;当时,,从而当时,取得最小值,由f '(x0)=0得=,,故,综上,当时,.
(1)解:函数,,
由是的极值点得,可得,
函数的定义域为,,
函数在上单调递增,且,
当时,;当时,,
则在上单调递减,在上单调递增;
(2)解:当,时,ln(x+m)≤ln(x+2),故只需证明当时,,
当时,函数在上单调递增,
又,,故f '(x)=0在上有唯一实根,且,
当时,;当时,,从而当时,取得最小值,
由f '(x0)=0得=,,
故,
综上,当时,.
【知识点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值;利用导数研究函数最大(小)值
【解析】【分析】(1)求函数的导函数,由题意可得,求得m的值,再求函数的定义域,求导,利用导数判断函数的单调性即可;
(2)只需证明当时,,当时,函数在上单调递增,f '(x)=0在上有唯一实根,且,利用导数判断函数的单调性,求最小值,由证明即可.
1 / 1江苏省无锡市梅村高级中学2024-2025学年高二下学期期中数学试题
一、单选题(每题5分)
1.(2025高二下·滨湖期中)下列求导运算正确的是(  )
A. B.
C. D.
2.(2025高二下·滨湖期中)已知随机变量X满足,,则(  )
A., B., C., D.,
3.(2025高二下·滨湖期中)已知命题在上单调递增 ,,则是的(  )
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
4.(2025高二下·滨湖期中)设函数在R上可导,其导函数为,且函数的图象如图所示,则下列结论中一定成立的是(  )
A.有三个极值点 B.为函数的极大值
C.有一个极大值 D.为的极小值
5.(2025高二下·滨湖期中)算盘起源于中国,迄今已有2600多年的历史,是中国古代的一项伟大的发明.在阿拉伯数字出现前,算盘是世界广为使用的计算工具,下图一展示的是一把算盘的初始状态,自右向左分别表示个位、十位、百位、千位,,上面的一粒珠子(简称上珠)代表5,下面的一粒珠子(简称下珠)代表1,五粒下珠的大小等同于一粒上珠的大小.例如如图二,个位上拨动一粒上珠、两粒下珠,十位上拨动一粒下珠至梁上,代表数字17.现将算盘的个位、十位、百位、千位、万位、十万位分别随机拨动一粒珠子至梁上,则表示的六位数至多含4个5的情况有(  )
A.57种 B.58种 C.59种 D.60种
6.(2025高二下·滨湖期中)函数在区间上的最小值为(  )
A. B.0 C. D.
7.(2025高二下·滨湖期中)甲、乙两人投篮,每次由其中一人投篮,规则如下:若命中,则此人继续投篮;若未命中,则换对方投篮.已知甲每次投篮的命中率均为0.8,乙每次投篮的命中率均为0.7,甲、乙每次投篮的结果相互独立.抽签确定第一次投篮的人选,第一次投篮的人是甲、乙的概率各为0.5,则第三次投篮的人是甲的概率为(  )
A.0.35 B.0.525 C.0.575 D.0.595
8.(2025高二下·滨湖期中)函数是定义在上的奇函数,其导函数记为,当时,恒成立,若,则不等式的解集为(  )
A. B.
C. D.
二、多选题(每题6分)
9.(2025高二下·滨湖期中)已知随机变量的分布列为,其中是常数,则(  )
A. B.
C. D.
10.(2025高二下·滨湖期中)若,其中为实数,则(  )
A. B.
C. D.
11.(2025高二下·滨湖期中)中国南北朝时期的著作《孙子算经》中,对同余除法有较深的研究.设a,b,m(m>0)为整数,若a和b被m除得的余数相同,则称a和b对模m同余,记为(mod m).若,(mod 10),则b的值可以是(  )
A.2011 B.2012 C.2020 D.2021
三、填空题(每题5分)
12.(2025高二下·滨湖期中)已知函数满足,则   .
13.(2025高二下·滨湖期中)的展开式中的系数为   .
14.(2025高二下·滨湖期中)已知函数若则的最大值为   .
四、解答题
15.(2025高二下·滨湖期中)(1)从0,2,4,6中任取3个数字,从1,3,5中任取2个数字,一共可以组成多少个没有重复数字的五位数?
(2)由数字0,1,2,3,4,5,6可以组成多少个没有重复数字,并且比5000000大的正整数.
16.(2025高二下·滨湖期中)在的展开式中,前三项的二项式系数之和等于.
(1)求的值;
(2)若展开式中的常数项为,试求展开式中系数最大的项.
17.(2025高二下·滨湖期中)(1)袋内有10个红球,5个白球,从中摸出2个球,记,求的分布列和期望与方差.
(2)长时间玩手机可能影响视力,据调查,某校学生大约30%的人近视,而该校大约有40%的学生每天玩手机超过,这些人的近视率约为.现从每天玩手机不超过的学生中任意调查一名学生,则他近视的概率为多少?
18.(2025高二下·滨湖期中)设函数,若曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程为5x-4y-4=0.
(Ⅰ)求f(x)的解析式;
(Ⅱ)求证:在曲线y=f(x)上任意一点处的切线与直线x=0和y=x所围成的三角形面积为定值,并求出此定值.
19.(2025高二下·滨湖期中)已知函数f(x)=-ln(x+m).
(1)设x=0是f(x)的极值点,求m,并讨论f(x)的单调性;
(2)当m≤2时,证明f(x)>0.
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】导数的四则运算;基本初等函数导函数公式
【解析】【解答】解:A:,A错误;
B:,B错误;
C:, C错误;
D:,D正确.
故答案为:D
【分析】 利用基本初等函数导数公式和导数运算法则(和差、乘积、商的导数),逐项计算各选项的导数,与选项结果对比判断正误。
2.【答案】C
【知识点】离散型随机变量的期望与方差
【解析】【解答】解:由,得,即;
由,得,则.
故答案为:C.
【分析】根据期望、方差的性质求解即可.
3.【答案】A
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断;利用导数研究函数的单调性
【解析】【解答】解:若在上单调递增,
则在上恒成立,即在上恒成立.
因为当且仅当,即时取等号,
所以.
因为是的真子集,即由推得出,推不出,
所以是的充分不必要条件;
故答案为:A.
【分析】判断充分必要条件需先明确命题p为真时m的取值范围,再通过集合间的包含关系判断推导方向。核心是将函数单调性转化为导数值恒非负,用参变分离和基本不等式求m的范围。
4.【答案】C
【知识点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值
【解析】【解答】解:,并结合其图象,可得到如下情况,
当时,,在单调递减;
当时,,在单调递增;
当时,,在单调递增;
当时,,在单调递减;
∴在取得极小值,在处取得极大值,只有两个极值点,故A、B、D错误,C正确;
故答案为: C.
【分析】根据的图像,结合的正负判断的符号,进而得到的单调性,确定极值点和极值类型。
5.【答案】A
【知识点】排列、组合的实际应用
【解析】【解答】解:由题意可知:至多含4个5,
不含5,有种;含1个5,有种;含2个5,有种;含3个5,有种;
含4个5,有种,
综上,所有的可能情况共有种.
故答案为:A.
【分析】由题意可知:至多含4个5,分别计算不含5、含1个5,含2个5、含3个5和含4个5讨论,结合组合数公式求解即可.
6.【答案】A
【知识点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数最大(小)值;含三角函数的复合函数的值域与最值
【解析】【解答】解:函数,求导可得,
当时,,当时,,
则在上单调递增,在上单调递减,
因为,,所以.
故答案为:A.
【分析】先求函数的导函数,利用导数判断函数的单调性,求即可.
7.【答案】C
【知识点】等比数列概念与表示;等比数列的通项公式;数列的递推公式;概率的应用
【解析】【解答】解:记“第次投篮的人是甲”为事件,“第次投篮的人是乙”为事件,
设,依题可知,,
则,
则,
设,解得,
则,
又因为,则,
所以是首项为,公比为的等比数列,
则,,
则第次投篮的人是甲的概率为,
当时,.
故答案为:C.
【分析】记“第次投篮的人是甲”为事件,“第次投篮的人是乙”为事件,设,由题意可得,再根据数列知识构造等比数列,再结合等比数列的通项公式得出第三次投篮的人是甲的概率.
8.【答案】A
【知识点】函数的奇偶性;利用导数研究函数的单调性
【解析】【解答】解:设,则,
∵当时,恒成立,即,
∴,即在上单调递减.
又函数是奇函数,∴,
∴函数为偶函数,在上单调递增.
∵,∴.
∴当或时,;
当或时,.
不等式等价于或,
∴或.
∴不等式的解集为.
故答案为:A.
【分析】构造辅助函数,利用导数判断的单调性,结合的奇偶性推出的奇偶性,再根据确定的零点,分区间讨论的符号,最终求解不等式解集。
9.【答案】A,B,C
【知识点】离散型随机变量及其分布列;概率分布列
【解析】【解答】解:根据题意,随机变量的分布列为,
则有,解得,
则,

故答案为:ABC.
【分析】 利用分布列所有概率和为1的性质,先求出常数a,再分别计算各选项对应的概率值,逐一验证选项是否成立。
10.【答案】A,C
【知识点】二项式系数的性质;二项式定理的应用
【解析】【解答】解:A:令可得,A正确.
B:,其展开式的第三项是,所以,B错误.
C:令可得,所以,D错误.
D:令可得,与相减可得,C正确.
故答案为:AC
【分析】本题核心是利用换元法将转化为含的二项式形式,再结合赋值法代入特殊值求解各系数,通过计算验证选项的正确性。
11.【答案】A,D
【知识点】二项式定理的应用
【解析】【解答】解:,
∴被10除得的余数为1,而2011与2021被10除得的余数是1,
故答案为:AD.
【分析】 核心思路是先对a进行变形化简,利用二项式定理结合模运算的定义,求出a模 10 的余数,再逐一验证选项中数模 10 的余数,匹配余数的即为答案。
12.【答案】
【知识点】函数的值;导数的四则运算
【解析】【解答】解:因为函数满足,
所以,,则,
所以,.
故答案为:.
【分析】利用已知条件结合导数的运算法则得出导函数,再结合代入法,从而解方程得出的值.
13.【答案】30
【知识点】二项式系数
【解析】【解答】由,
其展开式的通项为,,,
令,得的展开式的通项为,,,
令,得,
则的展开式中的系数为.
故答案为:30.
【分析】首先将作为一个整体即,利用二项式定理的通项公式进行展开,再对取,再对进行求通项公式,进而得到结果.
14.【答案】
【知识点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数最大(小)值
【解析】【解答】解:由题意得,函数
不妨设,即,
所以,即,,则,
令,可得,
令,可得,
所以单调递增,即单调递增,且,
当时,,当时,,
即当时,取得极小值同时也是最小值,
此时,
即的最小值为,所以的最大值为.
故答案为:.
【分析】设,将、用表示,构造关于的函数,通过求导分析单调性,进而求出的最大值。
15.【答案】(1)解:从0,2,4,6中任取3个数字有种,从1,3,5中任取2个数字有种,
五个数全排列有种,其中首位是零的有种,
所以一共可组成个没有重复数字的五位数;
(2)解:若比5000000大,则有七位数,且首位是5或6,
所以由数字0,1,2,3,4,5,6可以组成个没有重复数字,并且比5000000大的正整数.
【知识点】排列、组合的实际应用
【解析】【分析】(1) 先分别计算从两组数字中选取数字的组合数,再对选出的5个数字全排列,最后减去首位为0的无效情况,得到符合要求的五位数个数。
(2) 比5000000大的正整数必为七位数,且首位只能是5或6,先确定首位,再对剩余6个数字全排列,得到总数。
16.【答案】(1)解:由题意可得,
整理可得,因为,解得;
(2)解:的展开式通项为,
令,可得,
则展开式中的常数项为,解得,
由不等式组,解得,
因为,所以,
则展开式中系数最大的项为.
【知识点】二项式系数的性质;二项展开式的通项;二项式系数
【解析】【分析】(1)根据展开式得前三项的二项式系数和为,结合组合数公式列关于的方程,求的值即可;
(2)写出展开式的通项,令,求得r,再根据展开式的常数项为,解得,假设展开式中系数最大项为项,列不等式组求解即可.
(1)解:由题意可知,展开式中前三项的二项式系数之和为,
整理可得,因为,解得.
(2)解:的展开式通项为,
令,可得,
所以,展开式中的常数项为,解得,
由不等式组,解得.
因为,所以,,
因此,展开式中系数最大的项为.
17.【答案】(1)解:的可能值这0,1,,,
所以的分布列为:
0 1
数学期望,
方差为.
(2)解:令“玩手机时间超过2h的学生”,“玩手机时间不超过2h的学生”,“任意调查一人,此人近视”,
则,且互斥,,,
依题意,,
解得,
所以从每天玩手机不超过的学生中任意调查一名学生,则他近视的概率为0.1.
【知识点】离散型随机变量及其分布列;离散型随机变量的期望与方差;二项分布;全概率公式
【解析】【分析】(1) 这是一个超几何分布问题:先确定随机变量X的取值,计算“两球全是白球 的概率,进而得到“两球不全是白球”的概率,列出分布列后,再用离散型随机变量的期望、方差公式计算。
(2) 这是一个条件概率与全概率公式的应用问题:先划分“玩手机超过2h” 和“不超过2h”两个群体,结合全校近视率,求出 “玩手机不超过2h”群体的近视概率。
18.【答案】(Ⅰ)解:由题意的,解得,;
(Ⅱ)证明:设为曲线上任一点,
由知,曲线在点处的切线方程为,
当得,令,得,
所以点处的切线与直线,所围成的三角形的面积为
.
【知识点】函数解析式的求解及常用方法;利用导数研究曲线上某点切线方程
【解析】【分析】(I) 核心思路:利用导数的几何意义(切线斜率等于函数在该点的导数),结合切点在切线上也在曲线上,建立方程组求解 。
(II) 核心思路:设曲线上任意一点,写出该点的切线方程,分别求出切线与 、 的交点坐标,再计算三角形面积,验证其与切点位置无关,为定值。
19.【答案】解:(1)函数,,由是的极值点得,可得,函数的定义域为,,函数在上单调递增,且,当时,;当时,,则在上单调递减,在上单调递增;(2)当,时,ln(x+m)≤ln(x+2),故只需证明当时,,当时,函数在上单调递增,又,,故f '(x)=0在上有唯一实根,且,当时,;当时,,从而当时,取得最小值,由f '(x0)=0得=,,故,综上,当时,.
(1)解:函数,,
由是的极值点得,可得,
函数的定义域为,,
函数在上单调递增,且,
当时,;当时,,
则在上单调递减,在上单调递增;
(2)解:当,时,ln(x+m)≤ln(x+2),故只需证明当时,,
当时,函数在上单调递增,
又,,故f '(x)=0在上有唯一实根,且,
当时,;当时,,从而当时,取得最小值,
由f '(x0)=0得=,,
故,
综上,当时,.
【知识点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值;利用导数研究函数最大(小)值
【解析】【分析】(1)求函数的导函数,由题意可得,求得m的值,再求函数的定义域,求导,利用导数判断函数的单调性即可;
(2)只需证明当时,,当时,函数在上单调递增,f '(x)=0在上有唯一实根,且,利用导数判断函数的单调性,求最小值,由证明即可.
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