【精品解析】江苏省无锡市锡东高级中学2024-2025学年高二下学期期中考试数学试卷

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江苏省无锡市锡东高级中学2024-2025学年高二下学期期中考试数学试卷
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,只有一项是符合题目要求的.
1.(2025高二下·无锡期中)已知某物体在运动过程中,其位移(单位:)与时间(单位:)满足函数关系式,则该物体在时的瞬时速度为(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】导数的四则运算;瞬时变化率
【解析】【解答】解:由题知,,
所以,
即该物体在时的瞬时速度为.
故答案为:A
【分析】物体的瞬时速度是位移函数对时间的导数,先对位移函数求导得到速度函数,再将代入速度函数计算即可。
2.(2025高二下·无锡期中)已知随机变量,且,则(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】正态密度曲线的特点
【解析】【解答】解:由,得,
则.
故答案为:B.
【分析】直接根据正态分布的性质直接求解即可.
3.(2025高二下·无锡期中)某班从5名同学中选3名同学分别参加数学、物理和化学知识竞答,已知甲同学不能参加物理和化学知识竞答,其他同学都能参加这三科知识竞答,则不同的安排有(  )
A.42种 B.36种 C.6种 D.12种
【答案】B
【知识点】分类加法计数原理;排列、组合的实际应用
【解析】【解答】解:第一类:三名同学中有甲同学,则不同的安排有种;
第二类:三名同学中没有甲同学,则不同的安排有种;
根据分类加法原理可得共有种.
故答案为:B.
【分析】分三名同学中有甲同学和没有甲同学,利用分类加法原理求解即可.
4.(2025高二下·无锡期中)中项的系数为(  )
A.56 B.69 C.70 D.55
【答案】B
【知识点】二项式系数的性质;组合数公式
【解析】【解答】解:由题意得:项系数为:.
故答案为:B.
【分析】利用展开式的通项,结合组合数公式求解即可.
5.(2025高二下·无锡期中)为发展贫困地区教育,在全国部分大学培养教育专业公费师范生,毕业后分配到相应的地区任教.现将5名男大学生和4名女大学生平均分配到甲、乙、丙3所学校去任教,则在甲学校没有女大学生的条件下,每所学校都有男大学生的概率为(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】条件概率
【解析】【解答】解:设事件“每所学校都有男大学生”,事件“甲学校没有女大学生”,
则,,,
因此在甲学校没有女大学生的条件下,每所学校都有男大学生的概率为.
故答案为:C.
【分析】先记事件,再求,利用条件概率公式计算即可.
6.(2025高二下·无锡期中)已知随机变量的分布列为,则(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】概率的基本性质;离散型随机变量的期望与方差
【解析】【解答】解:由,解得,
则,则.
故答案为:C.
【分析】根据概率的性质求得a,再计算,最后根据期望的性质求即可.
7.(2025高二下·无锡期中)若函数是其定义域上的增函数,则实数的取值范围是(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】函数的最大(小)值;利用导数研究函数的单调性
【解析】【解答】解:由已知,得函数的定义域为,

整理,得,
设函数,则,
由,得,由,得,
所以在上单调递减,在上单调递增,
故,所以,解得.
故答案为:D.
【分析】函数在定义域上为增函数等价于其导数在定义域内恒大于等于 0,先对函数求导并整理不等式,再构造新函数求其最小值,进而解出参数a的取值范围。
8.(2025高二下·无锡期中)设,,,则、、的大小关系为(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】利用导数研究函数的单调性
【解析】【解答】解:令,求导可得,
当时,,函数单调递增,则,
即,则;
令,求导可得,当时,,单调递增,
则,即,即,
综上所述,.
故答案为:A.
【分析】构造函数,求导,利用导数判断函数在上的单调性判断、的大小关系,再构造函数,求导,利用导数判断函数在上的单调性,利用单调性判断、的大小关系,由此可得出、、的大小关系.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分.
9.(2025高二下·无锡期中)已知展开式共有9项,且常数项为70,下列说法正确的是(  )
A.
B.含项的系数为或
C.展开式的所有项的系数和为或0
D.二项式系数和为256
【答案】B,D
【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】【解答】解:A、因为展开式共有9项,则,故A错误;
D、二项式系数和为,故D正确;
B、展开式的通项为,
令,则,所以常数项为,解得,令,则,
则含项的系数为或,即或,故B正确;
C、令,则展开式的所有项的系数和为或,故C错误.
故答案为:BD.
【分析】根据展开式共有9项,求,即可判断A;根据二项式系数的性质求解即可判断D;写出展开式的通项,令,求得k,再根据常数项为70 ,求出,再求项的系数即可判断B;令求解即可判断C.
10.(2025高二下·无锡期中)某校派3名男同学和2名女同学参加冬令营,则下列说法正确的是(  )
A.从5名同学中任选2人,至少有1名男同学和至少有1名女同学为对立事件
B.若5名同学排成一排合影留念,要求其中的2名女同学相邻,则有48种不同的排法
C.若5名同学和1位带队老师合影留念,要求这位老师与其中的甲、乙2名同学站在一起,且站在甲、乙中间,则有48种不同的排法
D.若将这5名同学分配到3个班进行宣讲,每班至少1名同学,且每名同学只去1个班,则有150种不同的分配方案
【答案】B,C,D
【知识点】排列、组合的实际应用
【解析】【解答】解:A、从5名同学中任选2人,可能选的是1名男同学和1名女同学,至少有1名男同学和至少有1名女同学同时发生,故A错误;
B、先排2名女同学并当成一个整体,与其余3名男同学排列,共种,故B正确;
C、先甲乙同学之间排列,再把老师和甲乙同学看作一个整体,与其他3名同学排列,则不同的排法种,故C正确;
D、将5名同学分为3,1,1或2,2,1三组,然后分配到三个班,则分配方案有种,故D正确.
故答案为:BCD.
【分析】根据对立事件的概念即可判断A; 2名女同学相邻,利用“捆绑法”求解即可判断B;先甲乙同学之间排列,再把老师和甲乙同学看作一个整体,利用“捆绑法”求解即可判断C;利用分组、分配求解即可判断D.
11.(2025高二下·无锡期中)已知函数,则下列结论正确的是(  )
A.函数有极小值
B.函数在处切线的斜率为4
C.当时,恰有三个实根
D.若时,,则的最小值为2
【答案】A,D
【知识点】导数的几何意义;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】【解答】解:函数的定义域为,,
令,解得;令,解得或;
则在上单调递减,在上单调递增,
函数的极大值为,极小值为,
且当x趋近于,趋近于,当x趋近于,趋近于,
函数的图象,如图所示:
A、函数的极小值为,故A正确;
B、因为,所以函数在处切线的斜率为,故B错误;
C、方程根的个数,等价于函数与的交点个数,由图象可知:时,恰有三个实根,故C错误;
D、若时,,则,即的最小值为2,故D正确.
故答案为:AD.
【分析】求函数的定义域,再求导,利用导数判断函数的单调性,求极值即可判断A;作出函数的图象,数形结合即可判断CD;利用导数的几何意义求解即可判断B.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分
12.(2025高二下·无锡期中)已知随机变量,若,则   .
【答案】
【知识点】二项分布
【解析】【解答】解:因为随机变量,则,故,
由二项分布的方差公式可得.
故答案为:.
【分析】由二项分布的期望,方差可解.
13.(2025高二下·无锡期中)已知函数()在点处的切线为直线,若直线与两坐标轴围成的三角形的面积为,则实数   .
【答案】
【知识点】导数的几何意义;圆的切线方程
【解析】【解答】解:易知,,且,
所以直线,
它与两坐标轴的交点坐标分别为和,
可得,又,解得.
故答案为:
【分析】先求函数在点处的导数得到切线斜率,结合切点写出切线方程,再求出切线与坐标轴的交点坐标,最后根据三角形面积公式列方程求解的值。
14.(2025高二下·无锡期中)在一个抽奖游戏中,主持人从编号为、、、的四个外观相同的空箱子中随机选择一个,放入一件奖品,再将四个箱子关闭,也就是主持人知道奖品在哪个箱子里,当抽奖人选择了某个箱子后,在箱子打开之前,主持人先随机打开了另一个没有奖品的箱子,并问抽奖人是否愿意更改选择以便增加中奖概率.用表示号箱有奖品,用表示主持人打开号箱子,现在已知甲选择了号箱,则   ;   .
【答案】;
【知识点】全概率公式
【解析】【解答】解:奖品在号箱里,主持人只能打开、号箱,故;
奖品随机等可能分配到四个箱子中,因此、、、的概率均为,
奖品在号箱里,主持人可打开、、号箱,故,
奖品在号箱里,主持人只能打开、号箱,故,
奖品在号箱里,主持人打开号箱的概率为,故,
奖品在号箱里,主持人只能打开、号箱,故,
由全概率公式可得:.
故答案为:;.
【分析】先根据奖品所在箱的位置,直接计算条件概率;再利用全概率公式,对奖品在四个箱子的情况分类讨论,计算。
四、解答题:本题共5小题,共77分.请在答题卡指定区域内作答.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(2025高二下·无锡期中)已知函数,曲线在点处的切线与直线平行.
(1)求a的值;
(2)求函数的单调区间.
【答案】(1)解:函数定义域为,则,
则,而直线的斜率为,
因为曲线在点处的切线与直线平行,
则,解得;
(2)解:由(1)可知,函数定义域为,,
令,即,解得,
当时,函数单调递增,由,即,解得或,
即函数的单调递增区间为和,
当时,函数单调递减,由,即,解得,
即函数的单调递减区间为;
综上,的单调递增区间为和,单调递减区间为.
【知识点】导数的几何意义;函数的单调性与导数正负的关系;利用导数研究函数的单调性
【解析】【分析】(1)求函数的定义域,再求导,利用导数的几何意义得切线的斜率,再根据两直线平行,斜率相等求a的值即可;
(2)由(1)可知,求导,利用导数判断函数的单调性,求函数的单调区间即可.
(1)函数,则,
则,而直线的斜率为,
因为曲线在点处的切线与直线平行,
则,解得,
(2)由(1)可知,所以,定义域为,

令,即,化简可得,解得,
当时,函数单调递增。由,即,解得或,
所以的单调递增区间为和,
当时,函数单调递减,由,即,解得,
所以的单调递减区间为;
综上,的单调递增区间为和,单调递减区间为.
16.(2025高二下·无锡期中)(1)已知,求的值;
(2)解不等式: .
【答案】(1)解:由题意得,
在中,
令,得,
令得,
所以;
(2)解:因为,可知,且,
整理可得,解得,
因为,,所以或.
【知识点】二项式系数;排列数公式
【解析】【分析】(1) 利用赋值法,分别令 和 ,得到所有项系数和与常数项,相减即可求出 。
(2) 先根据排列数定义确定 的取值范围,再代入排列数公式化简不等式,求解后结合 得到结果。
17.(2025高二下·无锡期中)为促进山区扶贫事业的持续发展,某研究所为深入研究当地海拔因素对某种古茶树产茶量的影响,在山上和山下的试验田中分别种植了株和株(,)古茶树进行对比试验.现在从山上和山下的试验田中各随机选取了4株作为样本,每株采摘的茶叶量(单位:)如下表所示:
编号位置 ① ② ③ ④
山上 5 4 4 3
山下 4 2 2 1
(1)根据样本数据,试估计山上试验田古茶树产茶的总产量;
(2)记出上、山下试验田古茶树产茶量方差分为,,根据样本数据估计与的大小关系;
(3)从样本中的山上与山下古茶树中各随机选取1株,记这2株产茶量的总和为,求随机变量的分布列和数学期望.
【答案】(1)解:由山上试验田4株古茶树产茶量数据,
得样本平均数,
则山上试验田株古茶树产茶量估算为;
(2)解:山上,山下试验田古茶树产茶量平均数分别为4和,
故方差,,
故;
(3)解:由题意得,随机变量可以取,
随机变量的分布列为
9 8 7 6 5 4
随机变量的期望.
【知识点】极差、方差与标准差;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
【解析】【分析】(1) 先计算山上样本的平均产茶量,用样本均值估计总体均值,再乘以山上总株数 得到总产量估计。
(2) 分别计算山上、山下样本的方差,比较大小得出 与 的关系。
(3) 列出所有可能的产茶量总和 ,计算对应概率得到分布列,再根据分布列求数学期望。
(1)由山上试验田4株古茶树产茶量数据,
得样本平均数,
则山上试验田株古茶树产茶量估算为;
(2)山上,山下试验田古茶树产茶量平均数分别为4和,
故方差,,
故;
(3)依题意,随机变量可以取,
随机变量的分布列为
9 8 7 6 5 4
随机变量的期望.
18.(2025高二下·无锡期中)(1)某大型电影院在春节期间推出了《哪吒2》等6部备受瞩目的大片,某天3个家庭同时来观看电影,若每个家庭可以自由选择一部影片观看,共有多少种选法?
(2)某市2025年初科创展览会上,,,三家科技公司分别推出了2件,3件,3件机器人进行展览,工作人员需要把8台不同型号的机器人排成一排,要求公司的产品相邻,公司的产品不相邻,共有多少种排法?
(3)树人中学组织的诗歌朗诵比赛决赛阶段有五个班级参赛,赛前各班的学生代表甲、乙、丙、丁、戊分别参与抽签决定出场顺序.抽完签后,甲说:“我们班不是第一个出场”,乙说:“我们班不是最后一个出场”,丙说:“我们班也不是最后一个出场,且前面出场班级数不少于后面出场班级数”.请你根据这些信息推测所有可能的出场顺序数.
【答案】解:(1)3个家庭依次选择,均有6种方法,根据分步计数原理可得不同的方法数为;
(2)由题意知,先可以使用“捆绑法”将家公司的产品排在一起,
再与公司的3件产品一起组成4个不同的元素的全排列,最后让公司产品插空,则符合条件的排法数为;
(3)若甲所在班级第5个出场,丙所在班级可以第3或第4个出场,
乙、丁、戊所在班级可以在其他场次出场,符合条件的出场顺序数为,
若甲所在班级不是第5个出场,则丁或戊所在班级第5个出场,丙所在班级可以第3或第4个出场,
甲在剩余的中间2场中选择一场,符合条件的出场顺序数为,
所以所有可能的出场顺序数为.
【知识点】分步乘法计数原理;排列、组合的实际应用
【解析】【分析】(1)直接利用分步乘法计数原理求解即可;
(2)利用“捆绑法”,结合全排列,插空法求解即可;
(3)分甲所在班级第5个出场和甲所在班级不是第5个出场两种情况讨论即可.
19.(2025高二下·无锡期中)已知函数的导函数为,若函数的定义域为,且不等式对任意成立,则称函数是“超导函数”.
(1)判断是否为“超导函数”,并说明理由;
(2)若函数与都是“超导函数”,且对任意,都有,,记,求证:函数是“超导函数”;
(3)已知函数是“超导函数”且,若有且仅有一个实数满足,求的取值范围.
【答案】(1)解:函数定义域为,求导得,则,所以是“超导函数”;;
(2)证明:函数,求导得,
则,
由函数与都是“超导函数”,得,
由对任意,都有,,得,
因此,即,
所以函数是“超导函数”;
(3)解:由函数是“超导函数”,得对任意,,
令,求导得,函数在上单调递减,且,
由,得,即,
因此,即,令,
由有且仅有一个实数满足,得直线与函数的图象有且只有1个交点,
,当时,;当时,,
函数在上单调递增,函数值的集合为,在上单调递减,函数值的集合为,
因此当或时,直线与函数的图象有且只有1个交点,
则的取值范围或.
【知识点】导数的四则运算;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】【分析】(1)先求函数的定义域,再求导,利用“超导函数”定义判断即可;
(2)求函数的导函数,作差变形,利用“超导函数”定义推理判断符号即可证明;
(3)由函数是“超导函数”,得对任意,,构造函数,求导,利用“超导函数”定义确定单调性可得,再构造函数,利用导数求出函数值集合,结合已知求的取值范围即可.
(1)函数,求导得,则,
所以是“超导函数”.
(2)函数,求导得,
则,
由函数与都是“超导函数”,得,
由对任意,都有,,得,
因此,即,
所以函数是“超导函数”.
(3)由函数是“超导函数”,得对任意,,
令,求导得,函数在上单调递减,且,
由,得,即,
因此,即,令,
由有且仅有一个实数满足,得直线与函数的图象有且只有1个交点,
,当时,;当时,,
函数在上单调递增,函数值的集合为,在上单调递减,函数值的集合为,
因此当或时,直线与函数的图象有且只有1个交点,
所以的取值范围或.
1 / 1江苏省无锡市锡东高级中学2024-2025学年高二下学期期中考试数学试卷
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,只有一项是符合题目要求的.
1.(2025高二下·无锡期中)已知某物体在运动过程中,其位移(单位:)与时间(单位:)满足函数关系式,则该物体在时的瞬时速度为(  )
A. B. C. D.
2.(2025高二下·无锡期中)已知随机变量,且,则(  )
A. B. C. D.
3.(2025高二下·无锡期中)某班从5名同学中选3名同学分别参加数学、物理和化学知识竞答,已知甲同学不能参加物理和化学知识竞答,其他同学都能参加这三科知识竞答,则不同的安排有(  )
A.42种 B.36种 C.6种 D.12种
4.(2025高二下·无锡期中)中项的系数为(  )
A.56 B.69 C.70 D.55
5.(2025高二下·无锡期中)为发展贫困地区教育,在全国部分大学培养教育专业公费师范生,毕业后分配到相应的地区任教.现将5名男大学生和4名女大学生平均分配到甲、乙、丙3所学校去任教,则在甲学校没有女大学生的条件下,每所学校都有男大学生的概率为(  )
A. B. C. D.
6.(2025高二下·无锡期中)已知随机变量的分布列为,则(  )
A. B. C. D.
7.(2025高二下·无锡期中)若函数是其定义域上的增函数,则实数的取值范围是(  )
A. B. C. D.
8.(2025高二下·无锡期中)设,,,则、、的大小关系为(  )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分.
9.(2025高二下·无锡期中)已知展开式共有9项,且常数项为70,下列说法正确的是(  )
A.
B.含项的系数为或
C.展开式的所有项的系数和为或0
D.二项式系数和为256
10.(2025高二下·无锡期中)某校派3名男同学和2名女同学参加冬令营,则下列说法正确的是(  )
A.从5名同学中任选2人,至少有1名男同学和至少有1名女同学为对立事件
B.若5名同学排成一排合影留念,要求其中的2名女同学相邻,则有48种不同的排法
C.若5名同学和1位带队老师合影留念,要求这位老师与其中的甲、乙2名同学站在一起,且站在甲、乙中间,则有48种不同的排法
D.若将这5名同学分配到3个班进行宣讲,每班至少1名同学,且每名同学只去1个班,则有150种不同的分配方案
11.(2025高二下·无锡期中)已知函数,则下列结论正确的是(  )
A.函数有极小值
B.函数在处切线的斜率为4
C.当时,恰有三个实根
D.若时,,则的最小值为2
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分
12.(2025高二下·无锡期中)已知随机变量,若,则   .
13.(2025高二下·无锡期中)已知函数()在点处的切线为直线,若直线与两坐标轴围成的三角形的面积为,则实数   .
14.(2025高二下·无锡期中)在一个抽奖游戏中,主持人从编号为、、、的四个外观相同的空箱子中随机选择一个,放入一件奖品,再将四个箱子关闭,也就是主持人知道奖品在哪个箱子里,当抽奖人选择了某个箱子后,在箱子打开之前,主持人先随机打开了另一个没有奖品的箱子,并问抽奖人是否愿意更改选择以便增加中奖概率.用表示号箱有奖品,用表示主持人打开号箱子,现在已知甲选择了号箱,则   ;   .
四、解答题:本题共5小题,共77分.请在答题卡指定区域内作答.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(2025高二下·无锡期中)已知函数,曲线在点处的切线与直线平行.
(1)求a的值;
(2)求函数的单调区间.
16.(2025高二下·无锡期中)(1)已知,求的值;
(2)解不等式: .
17.(2025高二下·无锡期中)为促进山区扶贫事业的持续发展,某研究所为深入研究当地海拔因素对某种古茶树产茶量的影响,在山上和山下的试验田中分别种植了株和株(,)古茶树进行对比试验.现在从山上和山下的试验田中各随机选取了4株作为样本,每株采摘的茶叶量(单位:)如下表所示:
编号位置 ① ② ③ ④
山上 5 4 4 3
山下 4 2 2 1
(1)根据样本数据,试估计山上试验田古茶树产茶的总产量;
(2)记出上、山下试验田古茶树产茶量方差分为,,根据样本数据估计与的大小关系;
(3)从样本中的山上与山下古茶树中各随机选取1株,记这2株产茶量的总和为,求随机变量的分布列和数学期望.
18.(2025高二下·无锡期中)(1)某大型电影院在春节期间推出了《哪吒2》等6部备受瞩目的大片,某天3个家庭同时来观看电影,若每个家庭可以自由选择一部影片观看,共有多少种选法?
(2)某市2025年初科创展览会上,,,三家科技公司分别推出了2件,3件,3件机器人进行展览,工作人员需要把8台不同型号的机器人排成一排,要求公司的产品相邻,公司的产品不相邻,共有多少种排法?
(3)树人中学组织的诗歌朗诵比赛决赛阶段有五个班级参赛,赛前各班的学生代表甲、乙、丙、丁、戊分别参与抽签决定出场顺序.抽完签后,甲说:“我们班不是第一个出场”,乙说:“我们班不是最后一个出场”,丙说:“我们班也不是最后一个出场,且前面出场班级数不少于后面出场班级数”.请你根据这些信息推测所有可能的出场顺序数.
19.(2025高二下·无锡期中)已知函数的导函数为,若函数的定义域为,且不等式对任意成立,则称函数是“超导函数”.
(1)判断是否为“超导函数”,并说明理由;
(2)若函数与都是“超导函数”,且对任意,都有,,记,求证:函数是“超导函数”;
(3)已知函数是“超导函数”且,若有且仅有一个实数满足,求的取值范围.
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】导数的四则运算;瞬时变化率
【解析】【解答】解:由题知,,
所以,
即该物体在时的瞬时速度为.
故答案为:A
【分析】物体的瞬时速度是位移函数对时间的导数,先对位移函数求导得到速度函数,再将代入速度函数计算即可。
2.【答案】B
【知识点】正态密度曲线的特点
【解析】【解答】解:由,得,
则.
故答案为:B.
【分析】直接根据正态分布的性质直接求解即可.
3.【答案】B
【知识点】分类加法计数原理;排列、组合的实际应用
【解析】【解答】解:第一类:三名同学中有甲同学,则不同的安排有种;
第二类:三名同学中没有甲同学,则不同的安排有种;
根据分类加法原理可得共有种.
故答案为:B.
【分析】分三名同学中有甲同学和没有甲同学,利用分类加法原理求解即可.
4.【答案】B
【知识点】二项式系数的性质;组合数公式
【解析】【解答】解:由题意得:项系数为:.
故答案为:B.
【分析】利用展开式的通项,结合组合数公式求解即可.
5.【答案】C
【知识点】条件概率
【解析】【解答】解:设事件“每所学校都有男大学生”,事件“甲学校没有女大学生”,
则,,,
因此在甲学校没有女大学生的条件下,每所学校都有男大学生的概率为.
故答案为:C.
【分析】先记事件,再求,利用条件概率公式计算即可.
6.【答案】C
【知识点】概率的基本性质;离散型随机变量的期望与方差
【解析】【解答】解:由,解得,
则,则.
故答案为:C.
【分析】根据概率的性质求得a,再计算,最后根据期望的性质求即可.
7.【答案】D
【知识点】函数的最大(小)值;利用导数研究函数的单调性
【解析】【解答】解:由已知,得函数的定义域为,

整理,得,
设函数,则,
由,得,由,得,
所以在上单调递减,在上单调递增,
故,所以,解得.
故答案为:D.
【分析】函数在定义域上为增函数等价于其导数在定义域内恒大于等于 0,先对函数求导并整理不等式,再构造新函数求其最小值,进而解出参数a的取值范围。
8.【答案】A
【知识点】利用导数研究函数的单调性
【解析】【解答】解:令,求导可得,
当时,,函数单调递增,则,
即,则;
令,求导可得,当时,,单调递增,
则,即,即,
综上所述,.
故答案为:A.
【分析】构造函数,求导,利用导数判断函数在上的单调性判断、的大小关系,再构造函数,求导,利用导数判断函数在上的单调性,利用单调性判断、的大小关系,由此可得出、、的大小关系.
9.【答案】B,D
【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】【解答】解:A、因为展开式共有9项,则,故A错误;
D、二项式系数和为,故D正确;
B、展开式的通项为,
令,则,所以常数项为,解得,令,则,
则含项的系数为或,即或,故B正确;
C、令,则展开式的所有项的系数和为或,故C错误.
故答案为:BD.
【分析】根据展开式共有9项,求,即可判断A;根据二项式系数的性质求解即可判断D;写出展开式的通项,令,求得k,再根据常数项为70 ,求出,再求项的系数即可判断B;令求解即可判断C.
10.【答案】B,C,D
【知识点】排列、组合的实际应用
【解析】【解答】解:A、从5名同学中任选2人,可能选的是1名男同学和1名女同学,至少有1名男同学和至少有1名女同学同时发生,故A错误;
B、先排2名女同学并当成一个整体,与其余3名男同学排列,共种,故B正确;
C、先甲乙同学之间排列,再把老师和甲乙同学看作一个整体,与其他3名同学排列,则不同的排法种,故C正确;
D、将5名同学分为3,1,1或2,2,1三组,然后分配到三个班,则分配方案有种,故D正确.
故答案为:BCD.
【分析】根据对立事件的概念即可判断A; 2名女同学相邻,利用“捆绑法”求解即可判断B;先甲乙同学之间排列,再把老师和甲乙同学看作一个整体,利用“捆绑法”求解即可判断C;利用分组、分配求解即可判断D.
11.【答案】A,D
【知识点】导数的几何意义;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】【解答】解:函数的定义域为,,
令,解得;令,解得或;
则在上单调递减,在上单调递增,
函数的极大值为,极小值为,
且当x趋近于,趋近于,当x趋近于,趋近于,
函数的图象,如图所示:
A、函数的极小值为,故A正确;
B、因为,所以函数在处切线的斜率为,故B错误;
C、方程根的个数,等价于函数与的交点个数,由图象可知:时,恰有三个实根,故C错误;
D、若时,,则,即的最小值为2,故D正确.
故答案为:AD.
【分析】求函数的定义域,再求导,利用导数判断函数的单调性,求极值即可判断A;作出函数的图象,数形结合即可判断CD;利用导数的几何意义求解即可判断B.
12.【答案】
【知识点】二项分布
【解析】【解答】解:因为随机变量,则,故,
由二项分布的方差公式可得.
故答案为:.
【分析】由二项分布的期望,方差可解.
13.【答案】
【知识点】导数的几何意义;圆的切线方程
【解析】【解答】解:易知,,且,
所以直线,
它与两坐标轴的交点坐标分别为和,
可得,又,解得.
故答案为:
【分析】先求函数在点处的导数得到切线斜率,结合切点写出切线方程,再求出切线与坐标轴的交点坐标,最后根据三角形面积公式列方程求解的值。
14.【答案】;
【知识点】全概率公式
【解析】【解答】解:奖品在号箱里,主持人只能打开、号箱,故;
奖品随机等可能分配到四个箱子中,因此、、、的概率均为,
奖品在号箱里,主持人可打开、、号箱,故,
奖品在号箱里,主持人只能打开、号箱,故,
奖品在号箱里,主持人打开号箱的概率为,故,
奖品在号箱里,主持人只能打开、号箱,故,
由全概率公式可得:.
故答案为:;.
【分析】先根据奖品所在箱的位置,直接计算条件概率;再利用全概率公式,对奖品在四个箱子的情况分类讨论,计算。
15.【答案】(1)解:函数定义域为,则,
则,而直线的斜率为,
因为曲线在点处的切线与直线平行,
则,解得;
(2)解:由(1)可知,函数定义域为,,
令,即,解得,
当时,函数单调递增,由,即,解得或,
即函数的单调递增区间为和,
当时,函数单调递减,由,即,解得,
即函数的单调递减区间为;
综上,的单调递增区间为和,单调递减区间为.
【知识点】导数的几何意义;函数的单调性与导数正负的关系;利用导数研究函数的单调性
【解析】【分析】(1)求函数的定义域,再求导,利用导数的几何意义得切线的斜率,再根据两直线平行,斜率相等求a的值即可;
(2)由(1)可知,求导,利用导数判断函数的单调性,求函数的单调区间即可.
(1)函数,则,
则,而直线的斜率为,
因为曲线在点处的切线与直线平行,
则,解得,
(2)由(1)可知,所以,定义域为,

令,即,化简可得,解得,
当时,函数单调递增。由,即,解得或,
所以的单调递增区间为和,
当时,函数单调递减,由,即,解得,
所以的单调递减区间为;
综上,的单调递增区间为和,单调递减区间为.
16.【答案】(1)解:由题意得,
在中,
令,得,
令得,
所以;
(2)解:因为,可知,且,
整理可得,解得,
因为,,所以或.
【知识点】二项式系数;排列数公式
【解析】【分析】(1) 利用赋值法,分别令 和 ,得到所有项系数和与常数项,相减即可求出 。
(2) 先根据排列数定义确定 的取值范围,再代入排列数公式化简不等式,求解后结合 得到结果。
17.【答案】(1)解:由山上试验田4株古茶树产茶量数据,
得样本平均数,
则山上试验田株古茶树产茶量估算为;
(2)解:山上,山下试验田古茶树产茶量平均数分别为4和,
故方差,,
故;
(3)解:由题意得,随机变量可以取,
随机变量的分布列为
9 8 7 6 5 4
随机变量的期望.
【知识点】极差、方差与标准差;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
【解析】【分析】(1) 先计算山上样本的平均产茶量,用样本均值估计总体均值,再乘以山上总株数 得到总产量估计。
(2) 分别计算山上、山下样本的方差,比较大小得出 与 的关系。
(3) 列出所有可能的产茶量总和 ,计算对应概率得到分布列,再根据分布列求数学期望。
(1)由山上试验田4株古茶树产茶量数据,
得样本平均数,
则山上试验田株古茶树产茶量估算为;
(2)山上,山下试验田古茶树产茶量平均数分别为4和,
故方差,,
故;
(3)依题意,随机变量可以取,
随机变量的分布列为
9 8 7 6 5 4
随机变量的期望.
18.【答案】解:(1)3个家庭依次选择,均有6种方法,根据分步计数原理可得不同的方法数为;
(2)由题意知,先可以使用“捆绑法”将家公司的产品排在一起,
再与公司的3件产品一起组成4个不同的元素的全排列,最后让公司产品插空,则符合条件的排法数为;
(3)若甲所在班级第5个出场,丙所在班级可以第3或第4个出场,
乙、丁、戊所在班级可以在其他场次出场,符合条件的出场顺序数为,
若甲所在班级不是第5个出场,则丁或戊所在班级第5个出场,丙所在班级可以第3或第4个出场,
甲在剩余的中间2场中选择一场,符合条件的出场顺序数为,
所以所有可能的出场顺序数为.
【知识点】分步乘法计数原理;排列、组合的实际应用
【解析】【分析】(1)直接利用分步乘法计数原理求解即可;
(2)利用“捆绑法”,结合全排列,插空法求解即可;
(3)分甲所在班级第5个出场和甲所在班级不是第5个出场两种情况讨论即可.
19.【答案】(1)解:函数定义域为,求导得,则,所以是“超导函数”;;
(2)证明:函数,求导得,
则,
由函数与都是“超导函数”,得,
由对任意,都有,,得,
因此,即,
所以函数是“超导函数”;
(3)解:由函数是“超导函数”,得对任意,,
令,求导得,函数在上单调递减,且,
由,得,即,
因此,即,令,
由有且仅有一个实数满足,得直线与函数的图象有且只有1个交点,
,当时,;当时,,
函数在上单调递增,函数值的集合为,在上单调递减,函数值的集合为,
因此当或时,直线与函数的图象有且只有1个交点,
则的取值范围或.
【知识点】导数的四则运算;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】【分析】(1)先求函数的定义域,再求导,利用“超导函数”定义判断即可;
(2)求函数的导函数,作差变形,利用“超导函数”定义推理判断符号即可证明;
(3)由函数是“超导函数”,得对任意,,构造函数,求导,利用“超导函数”定义确定单调性可得,再构造函数,利用导数求出函数值集合,结合已知求的取值范围即可.
(1)函数,求导得,则,
所以是“超导函数”.
(2)函数,求导得,
则,
由函数与都是“超导函数”,得,
由对任意,都有,,得,
因此,即,
所以函数是“超导函数”.
(3)由函数是“超导函数”,得对任意,,
令,求导得,函数在上单调递减,且,
由,得,即,
因此,即,令,
由有且仅有一个实数满足,得直线与函数的图象有且只有1个交点,
,当时,;当时,,
函数在上单调递增,函数值的集合为,在上单调递减,函数值的集合为,
因此当或时,直线与函数的图象有且只有1个交点,
所以的取值范围或.
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