【精品解析】广东省卓越教育发展联盟学校2024-2025学年高二下学期第一次联考数学试题

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广东省卓越教育发展联盟学校2024-2025学年高二下学期第一次联考数学试题
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,只有一项是符合要求的.
1.下列导数运算正确的是(  )
A. B.
C. D.
2.记为数列的前项和.若,则的值为(  )
A.5 B.9 C.10 D.25
3.已知等差数列的首项和公差均不为0,且满足,,成等比数列,则的值为(  )
A. B. C. D.
4.“赛龙舟”是端午节重要的民俗活动之一,参加比赛的划手分为划左桨和划右桨.某训练小组有名划手、其中有名只会划左桨,名只会划右桨.现从这名划手中选派名参加比赛,其中名划左桨,名划右桨,则不同的选派方法共有(  )
A.种 B.种 C.种 D.种
5.若函数的导函数为偶函数,且其导函数的图象如图所示,则下列叙述不正确的是(  )
A.在与处的瞬时增长率相同
B.可能为奇函数
C.在上不单调
D.
6.袋子中有除颜色外完全相同的6个小球,其中红球3个,黄球2个,蓝球1个.现从中随机取球,规定:取出一个红球得1分,取出一个黄球得2分,取出一个蓝球得3分.若从该袋中一次性任取3个球,所得分数之和等于5的概率为(  )
A. B. C. D.
7.设,,,则(  )
A. B. C. D.
8.在探究的展开式的二项式系数性质时,我们把系数列成一张表,借助它发现了一些规律.在我国南宋数学家杨辉1261年所著的《详解九章算法》一书中,出现了这个表,我们称这个表为杨辉三角.杨辉三角是中国古代数学中十分精彩的篇章.杨辉三角如图所示:
如图,杨辉三角第行的个数依次为,,,,,.现将杨辉三角中第行的第个数乘以,第行的一个数为,得到一个新的三角数阵如图:在这个新的三角数阵中,第行的所有数的和为(  )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目的要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.已知等差数列的前项和为,且满足,,下列选项正确的是(  )
A.数列的公差为
B.取最小值时,
C.
D.,,构成等差数列,且公差为
10.已知函数在处取到极大值1,则以下结论正确的是(  )
A. B.
C. D.的极小值点为
11.设A,B是一个随机试验中的两个事件,且,,,则(  )
A. B. C. D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.在的展开式中的系数为2560,则   .
13.在数字通信中心信号是由数字0和1组成的序列.由于随机因素的干扰,发送的信号0或1有可能被错误地接收为1或0.已知发送信号0时,接收为0和1的概率分别为0.98和0.02;发送信号1时,接收为1和0的概率分别为0.9和0.1.假设发送信号0和1是等可能的.则接收的信号为1的概率为   .
14.若曲线与曲线有三条公切线,则的取值范围是   .
四、解答题:本题共5小题,共77分,解答应写出必要的文字说明、证明过程及验算步骤.
15.已知函数.
(1)若,求在点处的切线方程;
(2)讨论的单调性.
16.如图,在三棱锥中,底面,,若,E为的中点,M,N分别是AE,AB的中点.
(1)证明:平面;
(2)证明:平面;
(3)若,在线段上,且,求二面角的平面角的余弦值.
17.已知等比数列中,,.
(1)求等比数列的通项公式;
(2)令.
①求数列的前项和;
②令,求最小值.
18.已知数列满足:,且.
(1)求证:数列为等差数列;
(2)求数列的通项公式;
(3)求下表中前n行所有数的和.
……………………………
19.已知函数,当时,恒成立
(1)求实数的取值范围;
(2)函数,当实数取最大值时,是否存在整数,使得关于的不等式恒成立,若存在,请求出的最大值,若不存在,请说明理由;
(3)已知证明:
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】导数的乘法与除法法则;简单复合函数求导法则;基本初等函数导函数公式
【解析】【解答】解:因为,,,
故答案为:B
【分析】本题考查基本初等函数的求导公式与求导法则,核心是结合常数求导、对数函数求导、乘积法则及复合函数求导法则,逐一验证各选项的导数运算正误。
2.【答案】A
【知识点】数列的通项公式;数列的前n项和
【解析】【解答】解:由,则,
故答案为:A.
【分析】本题考查数列前项和与通项的关系,核心是先由求出的表达式,再利用计算结果。
3.【答案】D
【知识点】等差数列的通项公式;等比中项
【解析】【解答】解:设等差数列的公差为,因为,,成等比数列,
所以,
化简可得,所以,
所以,
故答案为:D.
【分析】本题考查等差数列与等比数列的性质综合应用,核心是利用等比中项性质建立首项a1 与公差d的关系,再代入通项公式化简求值。
4.【答案】C
【知识点】分步乘法计数原理;排列、组合的实际应用
【解析】【解答】解:从这名划手中选派名参加比赛,其中名划左桨,名划右桨,
则共有种选派方法,
故答案为:C.
【分析】本题考查分步乘法计数原理与组合数的应用,核心是分 “选左桨手” 和 “选右桨手” 两步,分别计算组合数后相乘得到总选法数。
5.【答案】C
【知识点】函数的奇偶性;利用导数研究函数的单调性;瞬时变化率
【解析】【解答】解:A,由函数的导函数为偶函数,得,
因此在与处的瞬时增长率相同,A正确;
B,函数的导函数符合给定图象,函数是奇函数,B正确;
C,当时,,因此在上单调递减,C错误;
D,当时,且函数在上单调递增,则函数在上为凹函数,
如图,
在凹函数定义域内,观察图象得,
因此,即,D正确,
故答案为:C.
【分析】A:根据导函数的偶函数性质,结合瞬时增长率与导数的关系,判断和处瞬时增长率是否相同。
B:举例构造奇函数,验证其导函数为偶函数是否符合条件。
C:根据导函数在上的符号,判断的单调性。
D:利用导函数在上的单调性,结合函数凹凸性分析与的大小关系。
6.【答案】A
【知识点】古典概型及其概率计算公式;排列、组合的实际应用
【解析】【解答】解:袋子中红、黄、蓝球的个数分别是3,2,1,共6个球,
从中任取3个,得分之和为5,包括如下两种情况:
①一个红球,两个黄球,所求概率为;②两个红球,一个蓝球,所求概率为,
故从该袋中一次性任取3个球,所得分数之和等于5的概率为.
故答案为:A.
【分析】本题考查古典概型的概率计算,核心是先找出 “任取 3 个球得分和为 5” 的所有情况,计算对应组合数,再结合古典概型公式求解概率。
7.【答案】A
【知识点】利用导数研究函数的单调性
【解析】【解答】解:x为锐角时,,所以,,
令,则,令,则,
当时,,单调递减,当时,,单调递增,
所以,所以在上单调递增,
所以,即,所以.
综上,.
故答案为:A
【分析】本题考查利用函数单调性与不等式性质比较大小,核心是先通过三角函数不等式判断a与1的大小,再构造函数利用导数分析单调性,比较b和c的大小。
8.【答案】C
【知识点】简单复合函数求导法则;二项式定理;二项展开式;二项式系数
【解析】【解答】是由题可得杨辉三角中第行的第个数为,
则新的三角数阵中第行的第个数为,
第行的和为:,
设,,
两边求导得,,
令得,,
所以新的三角数阵中第行的和为,
第行的所有数的和为.
故答案为:C.
【分析】本题考查杨辉三角性质与二项式定理的综合应用,核心是先确定新三角数阵的通项,再利用导数与二项式展开式的性质求第 100 行所有数的和。
9.【答案】A,B,D
【知识点】等差数列的通项公式;等差数列的前n项和
【解析】【解答】解:A,设等差数列的公差为,则由题意知,
解得,A正确;
B:,,
则当时,取得最小值为,B正确;
C:,,C错误;
D:,,
即,同理,D正确;
故答案为:ABD.
【分析】A:设等差数列公差为,根据和列方程组,求解首项和公差。
B:写出通项公式和前项和公式,将配方为二次函数形式,求其最小值对应的值。
C:分别计算和的数值,对比是否相等。
D:推导、、的表达式,验证是否构成等差数列并求公差。
10.【答案】A,B,D
【知识点】利用导数研究函数的极值
【解析】【解答】解:函数,求导得,
由,得,解得,

当时,有,有,是的极小值点,;
当时,由,得或;由,得,
因此是的极小值点,是的极大值点,ABD正确,C错误.
故答案为:ABD
【分析】本题考查利用导数研究函数的极值,核心是根据极值点处导数为 0、极值点的函数值为 1 建立方程组,求解参数关系,再通过导数符号分析函数单调性,判断极值点与参数范围。
11.【答案】A,C,D
【知识点】互斥事件与对立事件;条件概率乘法公式
【解析】【解答】解:,
又,
,A正确;
,B错误;
则,C正确;
又,
则,D正确;
故答案为:ACD
【分析】本题考查概率的基本公式(和事件、条件概率),核心是利用对立事件的概率关系、和事件公式求出P(AB),再结合条件概率公式分析各选项。
12.【答案】
【知识点】二项式系数的性质;二项展开式的通项
【解析】【解答】解:的展开式通项为,
令,故,
故答案为:.
【分析】本题考查二项式定理的通项公式应用,核心是写出展开式的通项,根据的次数确定项数,再结合系数列方程求解参数。
13.【答案】0.46
【知识点】全概率公式
【解析】【解答】解:设A表示“发送的信号为0”,B表示“接收的信号为0”,则表示“发送的信号为1”,表示“接收的信号为1”.

.
故答案为:
【分析】本题考查全概率公式的应用,核心是将 “接收信号为 1” 拆解为 “发送 0 接收 1” 和 “发送 1 接收 1” 两个互斥事件,再结合全概率公式计算总概率。
14.【答案】
【知识点】导数的几何意义;利用导数研究曲线上某点切线方程;函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】解:设公切线为,是与的切点,由,得,
是与的切点,由,得,
所以的方程为,因为,整理得,
同理,因为,整理得.
依题意两条直线重合,可得,
两式相除得,所以,代入①得,
由题意此方程有三个不等实根,设,,
即直线与曲线有三个不同的交点,
因为,令,则或,
当时,,在上单调递减,
当时,,在上单调递增,
当时,,在上单调递减,
所以有极小值为,有极大值为,
当趋近于0时,趋近于0;当趋近于时,趋近于,
所以当,即时,直线与曲线有三个交点,
故答案为:
【分析】本题考查利用导数研究曲线的切线问题与函数零点个数,核心是通过设切点推导切线方程,将 “三条公切线” 转化为 “函数有三个不同零点”,再利用导数分析函数单调性与极值,确定参数范围。
15.【答案】(1)解:若,则,则,,,
所以在点处的切线方程为.
(2)解:,
①当,令,解得,令,解得,
在单调递增,在单调递减;
②当,令,解得,,
当时,令,解得或,令,解得,
在,单调递增,在单调递减;
当时,,在上单调递增,
当时,令,解得或,令,解得,
在,单调递增,在单调递减,
综上,当时,在单调递增,在单调递减;
当时,在,单调递增,在单调递减;
当时,在上单调递增;
当时,在,单调递增.在单调递减.
【知识点】导数的几何意义;利用导数研究函数的单调性
【解析】【分析】(1) 当a=1时,先求函数f(x)的导数,利用导数的几何意义得到切线斜率,再结合点坐标用点斜式求切线方程;
(2) 对f(x)求导后,根据参数a的取值范围(a≤0、02),分析导数的正负,进而确定函数的单调区间。
(1)若,则,则,,,
所以在点处的切线方程为.
(2),
①当,令,解得,令,解得,
在单调递增,在单调递减;
②当,令,解得,,
当时,令,解得或,令,解得,
在,单调递增,在单调递减;
当时,,在上单调递增,
当时,令,解得或,令,解得,
在,单调递增,在单调递减,
综上,当时,在单调递增,在单调递减;
当时,在,单调递增,在单调递减;
当时,在上单调递增;
当时,在,单调递增.在单调递减.
16.【答案】(1)证明:因为底面,底面,所以,
又,,平面,平面,
所以平面
(2)证明:连接,如图,
因为M,N分别是AE,EB的中点,所以,
又平面,平面,
所以平面PBC
(3)解:由(1)知,平面,平面,所以,
因为,E为的中点,所以,
又,平面,所以平面,
因为平面,所以.
所以是二面角的平面角.
设角
设,中,,,,,
所以二面角的平面角的余弦值为.
【知识点】直线与平面平行的判定;直线与平面垂直的判定;二面角及二面角的平面角
【解析】【分析】(1) 利用线面垂直的性质得到PA⊥BC,结合已知AC⊥BC,再根据线面垂直的判定定理证明BC⊥平面PAC;
(2) 通过中位线性质得到MN∥BE,再利用线面平行的判定定理证明MN∥平面PBC;
(3) 先根据线面垂直确定二面角C AE F的平面角为∠CEF,再结合边长关系,利用解三角形求平面角的余弦值。
(1)因为底面,底面,所以,
又,,平面,平面,
所以平面
(2)连接,如图,
因为M,N分别是AE,EB的中点,所以,
又平面,平面,
所以平面PBC
(3)由(1)知,平面,平面,所以,
因为,E为的中点,所以,
又,平面,所以平面,
因为平面,所以.
所以是二面角的平面角.
设角
设,中,,,,,
所以二面角的平面角的余弦值为.
17.【答案】(1)解:设公比为,则,
所以.
(2)解:①,,
则,


所以.
②,

当时,,即为减数列,
当时,,即为增数列,
所以.
【知识点】数列的函数特性;等比数列的通项公式;等比数列的前n项和
【解析】【分析】(1) 利用等比数列的通项公式,结合已知项求出公比,进而推导数列的通项公式;
(2) ①先由对数运算求出,得到的通项,再用错位相减法求前项和;②构造函数,通过作差法分析其单调性,进而求解最小值。
(1)设公比为,则,
所以.
(2)①,,
则,


所以.
②,

当时,,即为减数列,
当时,,即为增数列,
所以.
18.【答案】解:(1)由已知,可得

可得数列为等差数列;
(2)由(Ⅰ)得,


(3)
可得第n行所有数的和=,
可得前n行所有数的和
.
【知识点】等差数列的通项公式;等差数列的前n项和;数列的求和;等差数列与等比数列的综合
【解析】【分析】(1) 对已知递推式变形,推导出,结合等差数列的定义证明数列为等差数列;
(2) 由等差数列通项公式求出,再通过累乘法推导数列的通项公式;
(3) 先将第行的项转化为组合数形式,利用组合数性质求出第行的和,再结合等比数列求和公式求前行的总和。
19.【答案】(1)解:由题设在上恒成立,
令且,则,
令,且,
当,即时,,即,
此时在上单调递增,则,满足题设;
当,即时,,对称轴,
所以使,在时,即,
所以在上单调递减,此时,不满足题设;
综上,;
(2)解:由题设,
由(2)最大,则,故,
令,则,故在上单调递增,
由,即使,
所以上,,上,,
即在上单调递减,在上单调递增,则,
而,即,故,
而在上单调递增,则,故,
所以,又恒成立,即,即整数的最大值为;
(3)证明:由(1)知在上恒成立,即,
令且,则,
所以,
则,故,
所以.
【知识点】函数的单调性及单调区间;函数恒成立问题;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) 将不等式恒成立问题转化为函数最值问题,对求导后,根据参数的取值范围分析函数单调性,结合的条件确定的取值范围;
(2) 先确定的最大值,化简的表达式,再利用导数研究的单调性与最小值,结合整数性质求解的最大值;
(3) 利用(1)的结论得到不等式,通过换元法构造关于的不等式,再利用累加法证明结论。
(1)由题设在上恒成立,
令且,则,
令,且,
当,即时,,即,
此时在上单调递增,则,满足题设;
当,即时,,对称轴,
所以使,在时,即,
所以在上单调递减,此时,不满足题设;
综上,;
(2)由题设,
由(2)最大,则,故,
令,则,故在上单调递增,
由,即使,
所以上,,上,,
即在上单调递减,在上单调递增,则,
而,即,故,
而在上单调递增,则,故,
所以,又恒成立,即,即整数的最大值为;
(3)由(1)知在上恒成立,即,
令且,则,
所以,
则,故,
所以.
1 / 1广东省卓越教育发展联盟学校2024-2025学年高二下学期第一次联考数学试题
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,只有一项是符合要求的.
1.下列导数运算正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】导数的乘法与除法法则;简单复合函数求导法则;基本初等函数导函数公式
【解析】【解答】解:因为,,,
故答案为:B
【分析】本题考查基本初等函数的求导公式与求导法则,核心是结合常数求导、对数函数求导、乘积法则及复合函数求导法则,逐一验证各选项的导数运算正误。
2.记为数列的前项和.若,则的值为(  )
A.5 B.9 C.10 D.25
【答案】A
【知识点】数列的通项公式;数列的前n项和
【解析】【解答】解:由,则,
故答案为:A.
【分析】本题考查数列前项和与通项的关系,核心是先由求出的表达式,再利用计算结果。
3.已知等差数列的首项和公差均不为0,且满足,,成等比数列,则的值为(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】等差数列的通项公式;等比中项
【解析】【解答】解:设等差数列的公差为,因为,,成等比数列,
所以,
化简可得,所以,
所以,
故答案为:D.
【分析】本题考查等差数列与等比数列的性质综合应用,核心是利用等比中项性质建立首项a1 与公差d的关系,再代入通项公式化简求值。
4.“赛龙舟”是端午节重要的民俗活动之一,参加比赛的划手分为划左桨和划右桨.某训练小组有名划手、其中有名只会划左桨,名只会划右桨.现从这名划手中选派名参加比赛,其中名划左桨,名划右桨,则不同的选派方法共有(  )
A.种 B.种 C.种 D.种
【答案】C
【知识点】分步乘法计数原理;排列、组合的实际应用
【解析】【解答】解:从这名划手中选派名参加比赛,其中名划左桨,名划右桨,
则共有种选派方法,
故答案为:C.
【分析】本题考查分步乘法计数原理与组合数的应用,核心是分 “选左桨手” 和 “选右桨手” 两步,分别计算组合数后相乘得到总选法数。
5.若函数的导函数为偶函数,且其导函数的图象如图所示,则下列叙述不正确的是(  )
A.在与处的瞬时增长率相同
B.可能为奇函数
C.在上不单调
D.
【答案】C
【知识点】函数的奇偶性;利用导数研究函数的单调性;瞬时变化率
【解析】【解答】解:A,由函数的导函数为偶函数,得,
因此在与处的瞬时增长率相同,A正确;
B,函数的导函数符合给定图象,函数是奇函数,B正确;
C,当时,,因此在上单调递减,C错误;
D,当时,且函数在上单调递增,则函数在上为凹函数,
如图,
在凹函数定义域内,观察图象得,
因此,即,D正确,
故答案为:C.
【分析】A:根据导函数的偶函数性质,结合瞬时增长率与导数的关系,判断和处瞬时增长率是否相同。
B:举例构造奇函数,验证其导函数为偶函数是否符合条件。
C:根据导函数在上的符号,判断的单调性。
D:利用导函数在上的单调性,结合函数凹凸性分析与的大小关系。
6.袋子中有除颜色外完全相同的6个小球,其中红球3个,黄球2个,蓝球1个.现从中随机取球,规定:取出一个红球得1分,取出一个黄球得2分,取出一个蓝球得3分.若从该袋中一次性任取3个球,所得分数之和等于5的概率为(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】古典概型及其概率计算公式;排列、组合的实际应用
【解析】【解答】解:袋子中红、黄、蓝球的个数分别是3,2,1,共6个球,
从中任取3个,得分之和为5,包括如下两种情况:
①一个红球,两个黄球,所求概率为;②两个红球,一个蓝球,所求概率为,
故从该袋中一次性任取3个球,所得分数之和等于5的概率为.
故答案为:A.
【分析】本题考查古典概型的概率计算,核心是先找出 “任取 3 个球得分和为 5” 的所有情况,计算对应组合数,再结合古典概型公式求解概率。
7.设,,,则(  )
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:x为锐角时,,所以,,
令,则,令,则,
当时,,单调递减,当时,,单调递增,
所以,所以在上单调递增,
所以,即,所以.
综上,.
故答案为:A
【分析】本题考查利用函数单调性与不等式性质比较大小,核心是先通过三角函数不等式判断a与1的大小,再构造函数利用导数分析单调性,比较b和c的大小。
8.在探究的展开式的二项式系数性质时,我们把系数列成一张表,借助它发现了一些规律.在我国南宋数学家杨辉1261年所著的《详解九章算法》一书中,出现了这个表,我们称这个表为杨辉三角.杨辉三角是中国古代数学中十分精彩的篇章.杨辉三角如图所示:
如图,杨辉三角第行的个数依次为,,,,,.现将杨辉三角中第行的第个数乘以,第行的一个数为,得到一个新的三角数阵如图:在这个新的三角数阵中,第行的所有数的和为(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】简单复合函数求导法则;二项式定理;二项展开式;二项式系数
【解析】【解答】是由题可得杨辉三角中第行的第个数为,
则新的三角数阵中第行的第个数为,
第行的和为:,
设,,
两边求导得,,
令得,,
所以新的三角数阵中第行的和为,
第行的所有数的和为.
故答案为:C.
【分析】本题考查杨辉三角性质与二项式定理的综合应用,核心是先确定新三角数阵的通项,再利用导数与二项式展开式的性质求第 100 行所有数的和。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目的要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.已知等差数列的前项和为,且满足,,下列选项正确的是(  )
A.数列的公差为
B.取最小值时,
C.
D.,,构成等差数列,且公差为
【答案】A,B,D
【知识点】等差数列的通项公式;等差数列的前n项和
【解析】【解答】解:A,设等差数列的公差为,则由题意知,
解得,A正确;
B:,,
则当时,取得最小值为,B正确;
C:,,C错误;
D:,,
即,同理,D正确;
故答案为:ABD.
【分析】A:设等差数列公差为,根据和列方程组,求解首项和公差。
B:写出通项公式和前项和公式,将配方为二次函数形式,求其最小值对应的值。
C:分别计算和的数值,对比是否相等。
D:推导、、的表达式,验证是否构成等差数列并求公差。
10.已知函数在处取到极大值1,则以下结论正确的是(  )
A. B.
C. D.的极小值点为
【答案】A,B,D
【知识点】利用导数研究函数的极值
【解析】【解答】解:函数,求导得,
由,得,解得,

当时,有,有,是的极小值点,;
当时,由,得或;由,得,
因此是的极小值点,是的极大值点,ABD正确,C错误.
故答案为:ABD
【分析】本题考查利用导数研究函数的极值,核心是根据极值点处导数为 0、极值点的函数值为 1 建立方程组,求解参数关系,再通过导数符号分析函数单调性,判断极值点与参数范围。
11.设A,B是一个随机试验中的两个事件,且,,,则(  )
A. B. C. D.
【答案】A,C,D
【知识点】互斥事件与对立事件;条件概率乘法公式
【解析】【解答】解:,
又,
,A正确;
,B错误;
则,C正确;
又,
则,D正确;
故答案为:ACD
【分析】本题考查概率的基本公式(和事件、条件概率),核心是利用对立事件的概率关系、和事件公式求出P(AB),再结合条件概率公式分析各选项。
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.在的展开式中的系数为2560,则   .
【答案】
【知识点】二项式系数的性质;二项展开式的通项
【解析】【解答】解:的展开式通项为,
令,故,
故答案为:.
【分析】本题考查二项式定理的通项公式应用,核心是写出展开式的通项,根据的次数确定项数,再结合系数列方程求解参数。
13.在数字通信中心信号是由数字0和1组成的序列.由于随机因素的干扰,发送的信号0或1有可能被错误地接收为1或0.已知发送信号0时,接收为0和1的概率分别为0.98和0.02;发送信号1时,接收为1和0的概率分别为0.9和0.1.假设发送信号0和1是等可能的.则接收的信号为1的概率为   .
【答案】0.46
【知识点】全概率公式
【解析】【解答】解:设A表示“发送的信号为0”,B表示“接收的信号为0”,则表示“发送的信号为1”,表示“接收的信号为1”.

.
故答案为:
【分析】本题考查全概率公式的应用,核心是将 “接收信号为 1” 拆解为 “发送 0 接收 1” 和 “发送 1 接收 1” 两个互斥事件,再结合全概率公式计算总概率。
14.若曲线与曲线有三条公切线,则的取值范围是   .
【答案】
【知识点】导数的几何意义;利用导数研究曲线上某点切线方程;函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】解:设公切线为,是与的切点,由,得,
是与的切点,由,得,
所以的方程为,因为,整理得,
同理,因为,整理得.
依题意两条直线重合,可得,
两式相除得,所以,代入①得,
由题意此方程有三个不等实根,设,,
即直线与曲线有三个不同的交点,
因为,令,则或,
当时,,在上单调递减,
当时,,在上单调递增,
当时,,在上单调递减,
所以有极小值为,有极大值为,
当趋近于0时,趋近于0;当趋近于时,趋近于,
所以当,即时,直线与曲线有三个交点,
故答案为:
【分析】本题考查利用导数研究曲线的切线问题与函数零点个数,核心是通过设切点推导切线方程,将 “三条公切线” 转化为 “函数有三个不同零点”,再利用导数分析函数单调性与极值,确定参数范围。
四、解答题:本题共5小题,共77分,解答应写出必要的文字说明、证明过程及验算步骤.
15.已知函数.
(1)若,求在点处的切线方程;
(2)讨论的单调性.
【答案】(1)解:若,则,则,,,
所以在点处的切线方程为.
(2)解:,
①当,令,解得,令,解得,
在单调递增,在单调递减;
②当,令,解得,,
当时,令,解得或,令,解得,
在,单调递增,在单调递减;
当时,,在上单调递增,
当时,令,解得或,令,解得,
在,单调递增,在单调递减,
综上,当时,在单调递增,在单调递减;
当时,在,单调递增,在单调递减;
当时,在上单调递增;
当时,在,单调递增.在单调递减.
【知识点】导数的几何意义;利用导数研究函数的单调性
【解析】【分析】(1) 当a=1时,先求函数f(x)的导数,利用导数的几何意义得到切线斜率,再结合点坐标用点斜式求切线方程;
(2) 对f(x)求导后,根据参数a的取值范围(a≤0、02),分析导数的正负,进而确定函数的单调区间。
(1)若,则,则,,,
所以在点处的切线方程为.
(2),
①当,令,解得,令,解得,
在单调递增,在单调递减;
②当,令,解得,,
当时,令,解得或,令,解得,
在,单调递增,在单调递减;
当时,,在上单调递增,
当时,令,解得或,令,解得,
在,单调递增,在单调递减,
综上,当时,在单调递增,在单调递减;
当时,在,单调递增,在单调递减;
当时,在上单调递增;
当时,在,单调递增.在单调递减.
16.如图,在三棱锥中,底面,,若,E为的中点,M,N分别是AE,AB的中点.
(1)证明:平面;
(2)证明:平面;
(3)若,在线段上,且,求二面角的平面角的余弦值.
【答案】(1)证明:因为底面,底面,所以,
又,,平面,平面,
所以平面
(2)证明:连接,如图,
因为M,N分别是AE,EB的中点,所以,
又平面,平面,
所以平面PBC
(3)解:由(1)知,平面,平面,所以,
因为,E为的中点,所以,
又,平面,所以平面,
因为平面,所以.
所以是二面角的平面角.
设角
设,中,,,,,
所以二面角的平面角的余弦值为.
【知识点】直线与平面平行的判定;直线与平面垂直的判定;二面角及二面角的平面角
【解析】【分析】(1) 利用线面垂直的性质得到PA⊥BC,结合已知AC⊥BC,再根据线面垂直的判定定理证明BC⊥平面PAC;
(2) 通过中位线性质得到MN∥BE,再利用线面平行的判定定理证明MN∥平面PBC;
(3) 先根据线面垂直确定二面角C AE F的平面角为∠CEF,再结合边长关系,利用解三角形求平面角的余弦值。
(1)因为底面,底面,所以,
又,,平面,平面,
所以平面
(2)连接,如图,
因为M,N分别是AE,EB的中点,所以,
又平面,平面,
所以平面PBC
(3)由(1)知,平面,平面,所以,
因为,E为的中点,所以,
又,平面,所以平面,
因为平面,所以.
所以是二面角的平面角.
设角
设,中,,,,,
所以二面角的平面角的余弦值为.
17.已知等比数列中,,.
(1)求等比数列的通项公式;
(2)令.
①求数列的前项和;
②令,求最小值.
【答案】(1)解:设公比为,则,
所以.
(2)解:①,,
则,


所以.
②,

当时,,即为减数列,
当时,,即为增数列,
所以.
【知识点】数列的函数特性;等比数列的通项公式;等比数列的前n项和
【解析】【分析】(1) 利用等比数列的通项公式,结合已知项求出公比,进而推导数列的通项公式;
(2) ①先由对数运算求出,得到的通项,再用错位相减法求前项和;②构造函数,通过作差法分析其单调性,进而求解最小值。
(1)设公比为,则,
所以.
(2)①,,
则,


所以.
②,

当时,,即为减数列,
当时,,即为增数列,
所以.
18.已知数列满足:,且.
(1)求证:数列为等差数列;
(2)求数列的通项公式;
(3)求下表中前n行所有数的和.
……………………………
【答案】解:(1)由已知,可得

可得数列为等差数列;
(2)由(Ⅰ)得,


(3)
可得第n行所有数的和=,
可得前n行所有数的和
.
【知识点】等差数列的通项公式;等差数列的前n项和;数列的求和;等差数列与等比数列的综合
【解析】【分析】(1) 对已知递推式变形,推导出,结合等差数列的定义证明数列为等差数列;
(2) 由等差数列通项公式求出,再通过累乘法推导数列的通项公式;
(3) 先将第行的项转化为组合数形式,利用组合数性质求出第行的和,再结合等比数列求和公式求前行的总和。
19.已知函数,当时,恒成立
(1)求实数的取值范围;
(2)函数,当实数取最大值时,是否存在整数,使得关于的不等式恒成立,若存在,请求出的最大值,若不存在,请说明理由;
(3)已知证明:
【答案】(1)解:由题设在上恒成立,
令且,则,
令,且,
当,即时,,即,
此时在上单调递增,则,满足题设;
当,即时,,对称轴,
所以使,在时,即,
所以在上单调递减,此时,不满足题设;
综上,;
(2)解:由题设,
由(2)最大,则,故,
令,则,故在上单调递增,
由,即使,
所以上,,上,,
即在上单调递减,在上单调递增,则,
而,即,故,
而在上单调递增,则,故,
所以,又恒成立,即,即整数的最大值为;
(3)证明:由(1)知在上恒成立,即,
令且,则,
所以,
则,故,
所以.
【知识点】函数的单调性及单调区间;函数恒成立问题;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) 将不等式恒成立问题转化为函数最值问题,对求导后,根据参数的取值范围分析函数单调性,结合的条件确定的取值范围;
(2) 先确定的最大值,化简的表达式,再利用导数研究的单调性与最小值,结合整数性质求解的最大值;
(3) 利用(1)的结论得到不等式,通过换元法构造关于的不等式,再利用累加法证明结论。
(1)由题设在上恒成立,
令且,则,
令,且,
当,即时,,即,
此时在上单调递增,则,满足题设;
当,即时,,对称轴,
所以使,在时,即,
所以在上单调递减,此时,不满足题设;
综上,;
(2)由题设,
由(2)最大,则,故,
令,则,故在上单调递增,
由,即使,
所以上,,上,,
即在上单调递减,在上单调递增,则,
而,即,故,
而在上单调递增,则,故,
所以,又恒成立,即,即整数的最大值为;
(3)由(1)知在上恒成立,即,
令且,则,
所以,
则,故,
所以.
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