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2020年山东省潍坊市高二(下)期中数学试卷

来源:意榕旅游网
 期中数学试卷

题号 得分 一 二 三 总分 一、选择题(本大题共12小题,共60.0分)

1. 将2封信随意投入3个邮箱,不同的投法有( )

A. 3种 B. 6种 C. 8种 2. 已知函数f(x)=sinx-cosx,则

=( )

D. 9种

A.

B.

C.

D.

3. 设随机变量,则D(X)=( )

A.

4. 已知

B.

,则m等于( )

C. D. 3

A. 1 A.

B. 4 B.

C. 1或3 C.

D. 3或4 D.

5. 两名男生和两名女生随机站成一排照相,则两名男生相邻的概率为( )

6. 已知函数y=f(x)的图象如图所示,则它的导函数y=f′(x)的图象可以是( )

A.

B.

C.

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D.

7. 某机构为研究学生玩电脑游戏和对待作业量态度的关系,随机抽取了100名学生进

行调查,所得数据如表所示:

认为作业多 认为作总业计 不多 喜欢玩电脑游戏 25 15 40 不喜欢玩电脑游戏 25 35 60 总计 (参考公式

50 50 100 ,可能用到数据:P(X2≥6.635)=0.01,P(X2≥3.841)

=0.05),参照以上公式和数据,得到的正确结论是( ) A. 有95%的把握认为喜欢玩电脑游戏与对待作业量的态度有关 B. 有95%的把握认为喜欢玩电脑游戏与对待作业量的态度无关 C. 有99%的把握认为喜欢玩电脑游戏与对待作业量的态度有关 D. 有99%的把握认为喜欢玩电脑游戏与对待作业量的态度无关

8. 袋中有三个红球,两个蓝球,现每次摸出一个球,不放回地摸取两次,则在第一次

摸到蓝球的条件下,第二次摸到红球的概率为( )

A. B. C. D.

1,2,3,4,5组成的奇偶数字相间且无重复数字的六位数的个数是9. 由数字0,( )

A. 72 B. 60 C. 48 D. 12

10. 若函数f(x)=ex-ax-b在R上有小于0的极值点,则实数a的取值范围是( )

A. (-1,0) B. (0,1) C. (-∞,-1) D. (1,+∞) 11. 已知函数.f(x)=ax2+2x-ex,若对∀m,n∈(0,+∞),m>n,都有

立,则a的取值范围是( )

A.

B. (-∞,1] C.

D. (-∞,e]

12. 杨辉是中国南宋时期的杰出数学家、教育家,杨辉三角是杨辉的一项重要研究成果,

=它的许多性质与组合数的性质有关,其中蕴藏了许多优美的规律.设f(n)(a+b)

n

(n∈N*,n≥2),若f(n)的展开式中,存在某连续三项,其二项式系数依次成等差数列.则称f(n)具有性质P.如f(7)=(a+b)7的展开式中,二、三、四项

21,35,的二项式系数为7,依次成等差数列,所以f(7)具有性质P.若存在n≤25,

使f(n)具有性质P,则n的最大值为( ) A. 22 B. 23 C. 24 D. 25 二、填空题(本大题共4小题,共20.0分) 13. 已知离散型随机变量X的分布列为

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x P 1 2 3 m 则m=______ 14. 已知

,则a1+a2+…+a7=______⋅

15. 已知函数f(x)的定义域为R,f(-2)=-2,若对∀x∈R,fˈ(x)<3,则不等式f(x)

>3x+4的解集为______.

16. 甲乙两名选手进行一场羽毛球比赛,采用三局二胜制,先胜两局者赢得比赛,比赛

随即结束,已知任一局甲胜的概率为p,若甲赢得比赛的概率为q,则q-p取得最大值时p=______

三、解答题(本大题共6小题,共70.0分) 17. 已知

的展开式中前三项的系数成等差数列.

(1)求展开式的二项式系数的和; (2)求展开式中含x2的项.

18. 已知函数.f(x)=9x-x2-lnx.

(1)求曲线f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;

(2)设g(x)=f(x)+lnx,M(t,g(t))是曲线g(x)上的任意一点,过M作x轴的垂线,垂足为N,当x∈(0,9)时,求△OMN面积的最大值.

19. 某厂生产A产品的产量x(件)与相应的耗电量y(度)的统计数据如下表所示:

x 2 3 4 5 6 y 2 3 5 7 8 经计算:

.的相关系数;(结

果保留两位小数)

并预测生产10件产品所耗电的度数. (1)计算

(2)求y关于x的线性回归方程 (xi,yi)(i=1,2,3,4,5)

(1)计算(xi,yi)(i=1,2,3,4,5)的相关系数;(结果保留两位小数) (2)求y关于x的线性回归方程=

并预测生产10件产品所耗电的度数.

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附:相关系数r=,=,.

20. 某地区为调查新生婴儿健康状况,随机抽取6名8个月龄婴儿称量体重(单位:千

克),称量结果分别为6,8,9,9,9.5,10.已知8个月龄婴儿体重超过7.2千克,不超过9.8千克为“标准体重”,否则为“不标准体重”.

(1)根据样本估计总体思想,将频率视为概率,若从该地区全部8个月龄婴儿中任取3名进行称重,则至少有2名婴儿为“标准体重”的概率是多少?

(2)从抽取的6名婴儿中,随机选取4名,设X表示抽到的“标准体重”人数,求X的分布列和数学期望.

21. 某市举办数学知识竞赛活动,共5000名学生参加,竞赛分为初试和复试,复试环

节共3道题,其中2道单选题,1道多选题,得分规则如下:参赛学生每答对一道单选题得2分,答错得O分,答对多选题得3分,答错得0分,答完3道题后的得分之和为参赛学生的复试成绩.

σ2)σ2=144,(1)通过分析可以认为学生初试成绩X服从正态分布N(μ,,其中μ=66,

试估计初试成绩不低于90分的人数;

(2)已知小强已通过初试,他在复试中单选题的正答率为,多选题的正答率为,且每道题回答正确与否互不影响.记小强复试成绩为y,求y的分布列及数学期望. 附:p<μ-σ<X<μ+σ)=0.6826,P(μ-2σ<X<μ+2σ)=0.9544,P(μ-3σ<X<μ+3σ)=0.9974. 22. 已知函数.

(1)讨论函数f(x)的单调性;

(2)判断函数f(x)能否有3个零点?若能,求出a的取值范围;若不能,请说明理由.

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答案和解析

1.【答案】D

【解析】【分析】

本题考查分步计数原理的应用,属于基础题. 根据题意,分析可得2封信中,每一封信都有3种投法,由分步计数原理计算可得答案. 【解答】

解:根据题意,2封信随意投入3个邮箱,

3=9种不同的投法; 每一封信都有3种投法,则一共有3×

故选:D. 2.【答案】B

【解析】解;根据题意,函数f(x)=sinx-cosx, 则

=sin-cos=-;

故选:B.

根据题意,将x=代入函数的解析式,计算可得答案. 本题考查函数值的计算,涉及三角函数的求值,属于基础题. 3.【答案】B

【解析】解:∵随机变量∴D(X)=12×

=.

故选:B.

利用二项分布的性质直接求解.

本题考查离散型随机变量的方差的求法,考查二项分布的性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题. 4.【答案】C

【解析】解:由

,得m=2m-1或m+2m-1=8得m=1或m=3,

故选:C.

由组合数公式的性质建立方程进行求解即可.

本题主要考查组合数公式的性质的应用,结合组合数公式是解决本题的关键. 5.【答案】B

【解析】解:两名男生和两名女生随机站成一排照相, 基本事件总数n=

=12,

两名男生相邻包含的基本事件个数m=则两名男生相邻的概率为p=故选:B.

=.

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基本事件总数n=,两名男生相邻包含的基本事件个数m==12,由此能求

出两名男生相邻的概率.

本题考查概率的求法,考查古典概率、排列组合等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.

6.【答案】D

【解析】解:根据题意,由f(x)的图象分析可得:

在y轴左侧,函数f(x)先减再增,最后为减函数,其导数对应为先负后正,最后为负,即导数图象先在x轴下方,后在x轴上方,最后在x轴下方;

在y轴右侧,函数f(x)为增函数,其导数对应为正,即导数图象在x轴上方; 据此分析选项,D符合; 故选:D.

根据题意,由f(x)的图象分析其单调性,对应可得其导数的符号,分析选项即可得答案.

本题考查利用导数分析函数的单调性,注意函数的导数与函数单调性的关系,属于基础题.

7.【答案】A

【解析】【分析】

本题考查了独立性检验,属中档题.

计算观测值X2,结合临界值表可得结论. 【解答】 解:X2=

=≈4.167>3.841,

所以有95%的把握认为喜欢玩电脑游戏与对待作业量的态度有关. 故选:A. 8.【答案】D

【解析】解:记事件A为“第一次取到蓝球”,事件B为“第二次取到红球”, 则事件AB为“第一次取到蓝球、第二次取到红球”, 根据题意知,P(A)=,P(AB)=×=,

∴在第一次取到蓝球的条件下,第二次取到红球的概率是: P(B|A)=

==.

故选:D.

记事件A为“第一次取到蓝球”,事件B为“第二次取到红球”,则事件AB为“第一次取到蓝球、第二次取到红球”,

利用条件概率计算公式求出在第一次取到蓝球的条件下,第二次取到红球的概率. 本题考查了条件概率的计算问题,是基础题. 9.【答案】B

【解析】解:将这六个数奇偶数字相间的排列共有2(A33)2=72, 其中0排在首位的有A33A22=12, 把不合题意的舍去得到 符合题设的有72-12=60, 故选:B.

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先不考虑零的特殊性将这六个数奇偶数字相间的排列共有2(A33)2=72,其中0排在首位的有A33A22=12,把不合题意的舍去得到结果.

本题考查排列组合的实际应用,考查数字的排列组合问题,这是一个典型的排列组合问题,本题是一个易错题,易错点在忽略零的特殊性. 10.【答案】B

【解析】解:∵函数f(x)=ex-ax-b在R上有小于0的极值点, 令f′(x)=ex-a=0,则a>0,此方程存在小于0的解. 解得x=lna<0,∴a<1. ∴0<a<1.

∴实数a的取值范围是(0,1). 故选:B.

函数f(x)=ex-ax-b在R上有小于0的极值点,令f′(x)=ex-a=0,此方程存在小于0的解.

本题考查了利用导数研究函数的单调性极值、方程的解法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题. 11.【答案】C

【解析】【分析】

根据条件将问题转化为y=f(x)-2x在(0,+∞)单调递增,进一步转化为a≤在(0,+∞)上恒成立问题,求出函数h(x)=的最小值即可.

本题考查了利用导数研究函数的单调性和最值,关键是将问题转化为恒成立问题,属中档题. 【解答】

解:∵对∀m,n∈(0,+∞),m>n,都有

成立,

∴对∀m,n∈(0,+∞),m>n,都有f(m)-2m<f(n)-2n, 令g(x)=f(x)-2x=ax2-ex,则g(x)在(0,+∞)上单调递减, ∴g'(x)=2ax-ex≤0,在(0,+∞)上恒成立, ∴a≤在(0,+∞)上恒成立, 令h(x)=(x>0),则h'(x)=

令h'(x)=0,则x=1,

∴当x>1时,h'(x)>0,此时h(x)递增; 当0<x<1时,h'(x)<0,此时h(x)递减, ∴

要使a≤在(0,+∞)上恒成立, 只需a≤

∴a的取值范围为:(-∞,]. 故选:C.

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12.【答案】B

【解析】解:若存在n≤25,使f(n)具有性质P,假设存在k∈N*,1≤k≤n-1,使CC,C所以C

成等差数列, +C

=2C,

利用组合数公式整理得:4k2-4nk+n2-n-2=0,即(2k-n)2=n+2, 所以n+2为完全平方数,

又n≤25,25+2=27不是完全平方数,24+2=26也不是完全平方数,23+2=25是完全平方数.

所以n的最大值为23. 故选:B.

假设存在k∈N*,1≤k≤n-1,使C

,C,C

成等差数列,所以C

+C

=2C,整

理得:4k2-4nk+n2-n-2=0,即(2k-n)2=n+2,根据n+2为完全平方数,且n≤25可得n的最大值为23.

本题考查了进行简单的合情推理,属中档题.

13.【答案】

【解析】解:由离散型随机变量X的分布列,得:

=1,

解得m=. 故答案为:.

由离散型随机变量X的分布列的性质能求出m的值.

本题考查概率的求法,考查离散型随机变量X的分布列的性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题. 14.【答案】1

【解析】解:∵已知

,令x=0,可得a0=-1.

再令x=1,可得-1+a1+a2+…+a7=0,∴a1+a2+…+a7=1, 故答案为:1.

在所给的等式中,先令x=0,求得a0=-1,再令x=1,可得a1+a2+…+a7的值..

本题主要考查二项式定理的应用,二项展开式的通项公式,二项式系数的性质,属于基础题.

15.【答案】(-∞,-2)

【解析】解:根据题意,设g(x)=f(x)-3x-4,其导数g′(x)=f′(x)-3, 又由对∀x∈R,f'(x)<3,则g′(x)<0,即g(x)在R上为减函数, 又由f(-2)=-2,则g(-2)=f(-2)+6-4=0,

则f(x)>3x+4⇒f(x)-3x-4>0⇒g(x)>g(-2), 分析可得:x<-2,

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即不等式的解集为(-∞,-2); 故答案为:(-∞,-2).

根据题意,设g(x)=f(x)-3x-4,求出其导数分析可得g(x)在R上为减函数,由f(-2)的值分析可得g(-2)=0,进而可得f(x)>3x+4⇒f(x)-3x-4>0⇒g(x)>g(-2),分析可得x的取值范围,即可得答案.

本题考查利用导数分析函数的单调性,注意构造新函数g(x),并分析g(x)的单调性.

16.【答案】

【解析】解:解:如果采用三局两胜制,则甲在下列两种情况下获胜: ①甲前二局全胜;②前二局甲一胜一负,第三局甲胜, ∴q=

=p2+2p2(1-p)=-2p3+3p2,(0<p<1),

∴令f(p)=q-p=-2p3+3p2-p(0<p<1), ∴f(p)=-6p2+6p-1, 令-6p2+6p-1=0可得,p=∵0<p<1, ∴当p∈(0,当p∈(

)时,f(p)单调递减, )时,

f(p)单调递增, 当p∈(当p=

,1)时,f(p)单调递减, ,f(p)有最大值f(

)=.

故答案为:

如果采用三局两胜制,则甲在下列两种情况下获胜:①甲前二局全胜;②前二局甲一胜一负,第三局甲胜,由此能求出甲胜概率,然后结合导数可求q-p取得最大值时p的值. 本题考查概率的求法,考查n次独立试验中事件A恰好发生k次的概率计算公式、导数的应用等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.

17.【答案】解:(1)已知

故它的前三项的系数为

,+

的展开式中的通项公式为Tr+1=. =2×

••,

∵前三项的系数成等差数列,∴,n=8,或 n=-1(舍去).

∴展开式的二项式系数的和为2n=28=256. (2)在通项公式为Tr+1=

•••

中,令n-=8-=2,求得r=4, •x2=x2.

故展开式中含x2的项为T5=

【解析】(1)由题意利用二项展开式的通项公式,求出前三项的系数,再根据前三项的系数成等差数列,求得n的值,可得展开式的二项式系数的和为2n 的值.

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(2)在二项展开式的通项公式中,令x的幂指数等于2,求出r的值,即可求得展开式中含x2的项.

本题主要考查二项式定理的应用,二项展开式的通项公式,二项式系数的性质,属于基础题.

18.【答案】解:(1)根据题意,f(x)=9x-x2-lnx,则f′(x)=9-2x-;

则f′(1)=6,f(1)=8,

则曲线f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y-8=6(x-1), 变形可得:6x-y+2=0;

(2)g(x)=f(x)+lnx=9x-x2,则g(t)=9t-t2,(t>0) 则△OMN面积S=|ON||MN|=t(9t-t2)=-t3+, 其导数S′(t)=9t-,

令S′(t)=0,解可得t=0或6,又由t∈(0,9),即t=6, 分析可得:在(0,6)上,S′(t)>0,即S(t)为增函数, 在(6,9)上,S′(t)<0,即S(t)为减函数, 则S(t)的最大值为S(6)=54, △OMN面积的最大值为54.

【解析】(1)根据题意,求出函数f(x)的导数,进而计算可得f′(1)与f(1)的值,由导数的几何意义分析可得切线的方程,即可得答案;

(2)根据题意,求出g(x)的解析式,进而求出g(t)的值,据此可得△OMN面积S的表达式,求出S(t)的导数,分析S(t)的单调性,据此分析可得答案. 本题考查利用导数分析函数的最值以及切线的方程,关键是掌握导数的几何意义.

19.【答案】解:(1)由已知表格中数据可得

,,

则r==;

(2)==,

∴线性回归方程为

关键线性回归方程预测,当生产10件产品时,消耗的电量度数为:

【解析】(1)由已知表格中的数据求得

,再由相关系数公式求解相关系数r的值;

(2)利用相关公式求得与的值,得到线性回归方程,取x=10求得y值,即可预测生产10件产品所耗电的度数.

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本题考查相关系数的求法,考查线性回归方程的求法,考查计算能力,是基础题.

20.【答案】解:(1)抽取的6名婴儿中“标准体重”的频率为,

故从该地区中任取1名婴儿为“标准体重“的概率为:.

设”在该地区8个月龄婴儿中任取3名,至少2名为“标准体重”的事件为A, 则P(A)=C()2()1+C()3()0=. (2)由题意知,X的可能取值为2,3,4, P(X=2)=

=

,P(X=3)=

=,P(X=3)=

=,

∴X的分布列为: X P E(X)=2×

2 3 =(或E(X)=

=

=)

4

【解析】(1)使用独立重复试验的概率公式可得; (2)根据超几何分布的概率公式可得.

本题考查了离散型随机变量的期望与方差,属中档题.

21.【答案】解:(1)∵学生初试成绩X服从正态分布N(μ,σ2),其中μ=66,σ2=144,

∴μ+2σ=66+2×12=90,

∴P(X≥90)=P(X≥μ+2σ)=(1-0.9544)=0.0228, 5000=114人. ∴估计不低于90分的人数为0.0228×

(2)Y的所有可能取值为0,2,3,4,5,7, 则P(Y=0)=P(Y=2)=P(Y=3)=P(Y=4)=P(Y=5)=P(Y=7)=∴Y的分布列为: Y P E(Y)=

0 2 3 +

4 =.

5 7 =, =,

=, =, =,

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【解析】(1)推导出P(X≥90)=P(X≥μ+2σ),由此能估计不低于90分的人数. (2)Y的所有可能取值为0,2,3,4,5,7,分别求出相应的概率,由此能求出Y的分布列和E(Y).

本题考查概率的求法,考查离散型随机变量的分布列、数学期望的求法,考查相互独立事件概率乘法公式等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.

22.【答案】解:(1).

f′(x)=x-(a+1)+=

.x∈(0,+∞).

若a≤0,则函数f(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增.

若0<a<1,则函数f(x)在(0,a),(1,+∞)上单调递增,在(a,1)上单调递减.

若a=1,则f′(x)≥0,函数f(x)在(0,+∞)上单调递增.

若a>1,则函数f(x)在(0,1),(a,+∞)上单调递增,在(1,a)上单调递减. (2)若函数f(x)能有3个零点,则0<a<1,或a>1.

若a>1,由(1)可知:函数f(x)在x=1处取得极大值,在x=a处取得极小值,而f(1)=

<0,函数f(x)不可能有有3个零点,舍去.

若0<a<1,由(1)可知:函数f(x)在x=1处取得极小值,在x=a处取得极大值,f(1)=

<0.

a2+alna=a(-a+lna).

,可得函数g(x)在x=e处取得极大值,g(e)=

而f(a)=

令g(x)=,g′(x)=∴

x+lnx<0,故f(a)=a(-a+lna)<0.函数f(x)不可能有有3个零点,舍去.

综上可得:函数f(x)不可能有3个零点.

【解析】(1).+=

.对a分类讨论,即可得出单调性.

.x∈(0,+∞).f′(x)=x-(a+1)

(2)若函数f(x)能有3个零点,则0<a<1,或a>1.分别利用导数研究其极大值,进而得出结论.

本题考查了利用导数研究函数的单调性极值与最值,方程与不等式的解法、分类讨论方法、等价转化方法、构造法,考查了推理能力与计算能力,属于难题.

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