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北京市东城区2021-2022学年高二下学期数学期末统一检测试卷
一、单选题
1．（2022高二下·东城期末）已知集合，，则（ ）
A． B．{3} C． D．
【答案】B
【知识点】交集及其运算
【解析】【解答】由于集合，，故，
故答案为：B
【分析】根据集合的交集运算，可直接求得答案.
2．（2022高二下·东城期末）的展开式中常数项为（ ）
A．30 B．20 C．15 D．10
【答案】C
【知识点】二项式定理
【解析】【解答】展开式的通项公式为，令有，故的展开式中常数项为
故答案为：C
【分析】根据二项展开式的通项公式求解即可.
3．（2022高二下·东城期末）已知函数，则（ ）
A．3 B．1 C． D．
【答案】C
【知识点】导数的运算
【解析】【解答】由题意，，故
故答案为：C
【分析】利用对数函数的求导公式和复合函数的求导法则求得导函数，再代入的值求导数值即可.
4．（2022高二下·东城期末）若函数的图象过点，则（ ）
A．3 B．1 C．-1 D．-3
【答案】A
【知识点】求对数函数解析式
【解析】【解答】解：由已知得，所以，解得：，
故答案为：A．
【分析】因为函数图象过一点，代入该点的坐标解方程即得解.
5．（2022高二下·东城期末）某校为全体高中学生开设了15门校本课程，其中人文社科类6门，科学技术类6门，体育美育类3门.学校要求每位高中学生需在高中三年内选学其中的8门课程.从全校高中学生中随机抽取一名学生，设该学生选择的人文社科类的校本课程为门，则下列概率中等于的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【知识点】超几何分布
【解析】【解答】解：某校开设了15门校本课程，要求每位高中学生需在高中三年内选学其中的8门课程则有种选法，
因为人文社科类6门，该学生选择的人文社科类的校本课程为5门则有种选法，
然后从其他9门课程中选3门有选法，
所以该学生选择的人文社科类的校本课程为5门的概率为，
故答案为：D
【分析】利用超几何分布的概率求解.
6．（2022高二下·东城期末）设，给出下列四个结论：①；②；③；④.其中正确的结论的序号为（ ）
A．①② B．①④ C．②③④ D．①②③
【答案】B
【知识点】不等式的基本性质
【解析】【解答】因为，故，故①正确；
不妨取 ，满足，但，故②错误；
由，可得，故③错误；
由于，则，而，
故，即，故④正确，
故答案为：B
【分析】根据数的性质以及不等式性质可判断①③；举反例可判断②，根据不等式性质可判断④，即可判断答案.
7．（2022高二下·东城期末）已知函数，若对于任意，满足，且，则一定有（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】函数奇偶性的性质
【解析】【解答】因为，
所以，函数为奇函数，
又，，
所以，即，A符合题意；
当时，，，
此时，，
当时，，
BCD不合题意.
故答案为：A.
【分析】由题可得函数为奇函数可判断A，利用特值可判断BCD.
8．（2022高二下·东城期末）算盘是中国古代的一项重要发明，迄今已有2600多年的历史.现有一算盘，取其两档（如图一），自右向左分别表示十进制数的个位和十位，中间一道横梁把算珠分为上下两部分，梁上一珠拨下，记作数字5，梁下四珠，上拨一珠记作数字1（如图二算盘表示整数51）.若拨动图1的两枚算珠，则可以表示不同整数的个数为（ ）
A．6 B．8 C．10 D．15
【答案】B
【知识点】分类加法计数原理；分步乘法计数原理
【解析】【解答】拨动两枚算珠可分为以下三类
（1）在个位上拨动两枚，可表示2个不同整数.
（2）同理在十位上拨动两枚，可表示2个不同整数.
（3）在个位、十位上分别拨动一枚，由分步乘法计数原理易得，可表示个不同整数.
所以，根据分类加法计数原理，一共可表示个不同整数.
故答案为：B.
【分析】根据分类加法和分步乘法计数原理即可求得.
9．（2022高二下·东城期末）“”是“”的（ ）
A．充分而不必要条件 B．必要而不充分条件
C．充分必要条件 D．既不充分也不必要条件
【答案】C
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断
【解析】【解答】当时，，故，
当且仅当时取等号，故，
当时，一定有成立，否则，则成立，与矛盾，
故“”是“”的充要条件，
故答案为：C
【分析】先判断当时，一定有成立，再利用反证思想说明当时，一定有成立，即可判断出答案.
10．（2022高二下·东城期末）“字节”（Byte，B）常用于表示存储容量或文件的大小.随着网络存储信息量的增大，我们还用千（K，kilo） 兆（M，mega） 吉（G，giga） 太（T，tera） 拍（P，peta）等单位表示存储容量.各单位数量级之间的换算关系如下：1KB=1024B；1MB=1024KB；1GB=1024MB；1TB=1024GB；1PB==1024TB=xB。已知是一个位整数，则（ ）
（参考数据：）
A．8 B．9 C．15 D．16
【答案】D
【知识点】对数的运算性质
【解析】【解答】1PB=TB=GB=MB=KB=B，，则，因为是一个位整数，则，
故答案为：D.
【分析】先算得1PB=B，然后利用对数转化为10进制，得出结论.
二、填空题
11．（2022高二下·东城期末）函数的定义域为 .
【答案】[1，+∞)
【知识点】函数的定义域及其求法
【解析】【解答】由可知： ，故，
即函数的定义域为[1，+∞)，
故答案为：[1，+∞)
【分析】根据函数解析式列出不等式组，求得答案.
12．（2022高二下·东城期末）已知事件A，B相互独立，，，则 .
【答案】0.4
【知识点】条件概率与独立事件
【解析】【解答】由题意可得，事件A，B相互独立，
则 ，
故，
故答案为：0.4
【分析】求出A，B同时发生的概率，再根据条件概率的计算公式进行计算即可.
13．（2022高二下·东城期末）将若干红球与黄球放进一个不透明的袋子中，这些球的大小与重量完全相同.已知袋子中红球与黄球个数之比为，其中的红球印有商标，的黄球印有商标.现从袋子中随机抽取一个小球，则小球印有商标的概率为 .
【答案】
【知识点】全概率公式
【解析】【解答】设抽取一个小球为红球为事件，红球印有商标为事件，
抽取一个小球为黄球为事件，黄球印有商标为事件，
小球印有商标为事件，由题意，，，，
则.
故答案为：.
【分析】本题考查全概率公式理解与应用，小球印有商标有两个来源，其一是红球印有商标，其二是黄球印有商标，根据题意分别计算其概率，根据全概率公式计算印有商标的概率.
14．（2022高二下·东城期末）已知函数的定义域为D，给出下列三个条件：
①，有；
②，有；
③且，有.
试写出一个同时满足条件①②③的函数，则 .
【答案】（答案不唯一）
【知识点】函数单调性的性质；函数奇偶性的性质
【解析】【解答】由①可得，在定义域内为奇函数，由②可得恒成立，由③可得不是在整个区间上单调递减，故可有
故答案为：（答案不唯一）
【分析】根据条件分析函数的奇偶性、单调性判断即可.
15．（2022高二下·东城期末）设函数，，，当自变量从0变到1时，它们的平均变化率分别记为，，，则，，之间的大小关系为 （用“>”“<”“=”连接）；三个函数中在处的瞬时变化率最大的是 .
【答案】；h(x)
【知识点】变化的快慢与变化率；导数的运算
【解析】【解答】（1）由题意，，，，故；
（2）由题意，，，，故，，，故三个函数中在处的瞬时变化率最大的是h(x)
故答案为：；h(x).
【分析】（1）根据平均变化率的定义求解即可；
（2）求导判断在处的导函数的值的大小即可.
三、解答题
16．（2022高二下·东城期末）合理使用密码是提升网络空间安全的重要手段.密码安全性强弱与其长度 使用字符种类数及排列规律等相关，其中字符可以是数字、字母及一些特殊符号等.某密码的安全性评分主要分为以下四个方面：
长度 小于等于4个字符 5至7个字符 大于等于8个字符
得5分 得10分 得30分
字母 不含字母 含字母，全用小写或全用大写 含字母，既含小写又含大写
得0分 得10分 得25分
特殊符号 不含符号 含1个符号 含大于1个符号
得0分 得10分 得25分
数字 不含数字 含1至2个数字 含大于等于3个数字
得0分 得10分 得20分
设密码安全性评分为，若为安全性较强；为安全性中等；为安全性较弱.
现有一个长度大于8个字符的密码，其安全性评分为85分，给出如下判断：
①该密码既含有小写字母又含有大写字母；
②该密码至少含有3个数字；
③该密码含多于1个特殊符号；
④该密码一定同时含有字母，特殊符号和数字.
其中所有正确判断的序号是 .
【答案】②④
【知识点】排列、组合的实际应用
【解析】【解答】因为该密码为一个长度大于8个字符，
若该密码含字母，全用小写或全用大写，且含大于1个符号，含大于等于3个数字，
则该密码的得分为分，
若该密码含字母，既含小写又含大写，且含1个符号，含大于等于3个数字，
则该密码的得分为分，
则①错，②对，③错，④对.
故答案为：②④.
【分析】根据密码的评分为85分写出密码的可能组成方式，逐项判断可得结果.
17．（2022高二下·东城期末）已知函数.
（1）求曲线在点处的切线方程，
（2）求的最小值.
【答案】（1）解：由，得
，，
所以切线的斜率为，
所以切线方程为，即
（2）解：函数的定义域为，
由（1）可知，
令，则，得，
当时，，当时，，
所以在上递减，在上递增，
所以当时，取得最小值，
所以的最小值为
【知识点】利用导数研究函数的极值；利用导数研究曲线上某点切线方程
【解析】【分析】（1）利用导数的几何意义求解即可；
（2）对函数求导后，令，求出函数的极值点，再求出函数的单调区间，从而可求出函数的最小值.
18．（2022高二下·东城期末）已知函数.
（1）求的值；
（2）求不等式的解集；
（3）当时，是否存在使得成立的值？若存在，直接写出的值；若不存在，说明理由.
【答案】（1）解：因为函数，故 ，
所以
（2）解：当时，令 ，则，此时，
当时，令，解得，此时，
故不等式的解集为或
（3）解：当时，满足时，使得成立，
即当时，存在使得成立的值.
【知识点】函数恒成立问题；其他不等式的解法；分段函数的应用
【解析】【分析】（1）根据分段函数的解析式，先求得，进而求得的值；
（2）根据的取值范围，分段解不等式，可得答案；
（3）根据函数解析式，可直接写出满足条件的值.
19．（2022高二下·东城期末）毛猴是老北京的传统手工艺品，制作材料都取自中药材，工序大致分为三步，第一步用蝉蜕做头和四肢；第二步用辛夷做身子：第三步用木通做道具.已知小萌同学在每个环节制作合格的概率分别为，，，只有当每个环节制作都合格时.这件作品才算制作成功，
（1）求小萌同学制作一件作品成功的概率；
（2）若小萌同学制作了3件作品，假设每次制作成功与否相互独立.设其中成功的作品数为.求的分布列及期望.
【答案】（1）解：根据题意知，由相互独立事件的概率乘法公式得小萌同学学制作一作品成功的概率 为：.
（2）解：根据题意知，的可能值为：显然，则
所以的分布列为：
0 1 2 3
的数学期望：
【知识点】相互独立事件的概率乘法公式；离散型随机变量的期望与方差
【解析】【分析】（1）利用相互独立事件的概率乘法公式计算即可得出；
（2）先确定，写出的可能值，再求出对应的概率即可作答.
20．（2022高二下·东城期末）已知函数.
（1）求的极大值；
（2）若图象上的点都在直线的下方，求的取值范围.
【答案】（1）解：由题意得，，
当时，，递增，当时，，递减，
故是函数的极大值点，函数的极大值为
（2）解：由可知，当x趋近于0时， ，
当时，，结合（1），作出函数的大致图象如图：
直线过定点，先求直线和图象相切时的斜率值；
设切点为，则，而 ，
故，则，
由于函数是单调增函数，且时，，
故由可得 ，则，此时，
即直线和曲线相切时，切点为，
若图象上的点都在直线的下方，则，
故的取值范围是.
【知识点】导数的几何意义；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】【分析】（1）求出函数的导数，判断其正负，判断函数的单调性，确定极值点，从而求得极值；
（2）结合（1）作出函数的大致图象，利用导数的几何意义求出直线和图象相切时的斜率值，再根据图象上的点都在直线的下方 ，即可确定的取值范围.
21．（2022高二下·东城期末）设是非空实数集，且.若对于任意的，都有，则称集合具有性质；若对于任意的，都有，则称集合具有性质.
（1）写出一个恰含有两个元素且具有性质的集合；
（2）若非空实数集具有性质，求证：集合具有性质；
（3）设全集，是否存在具有性质的非空实数集，使得集合具有性质？若存在，写出这样的一个集合；若不存在，说明理由.
【答案】（1）解：
（2）证明：若集合具有性质，不妨设，
由非空数集具有性质，有.
①若，易知此时集合具有性质.
②若实数集只含有两个元素，不妨设，
由，且，解得，此时集合具有性质.
③若实数集含有两个以上的元素，不妨设不为1的元素，
则有，由于集合具有性质，
所以有，这说明集合具有性质.
（3）解：不存在具有性质的非空实数集，使得集合具有性质.
由于非空实数集具有性质，令集合，
依题意不妨设.
因为集合具有性质，所以.
若，则，否则，这与矛盾.
故集合不是单元素集.
令，且 ，
①若，可得，即，这与矛盾；
②若，由于，所以，因此，这与矛盾.
综上可得：不存在具有性质的非空实数集，使得集合具有性质.
【知识点】集合的含义；集合的包含关系判断及应用；子集与交集、并集运算的转换
【解析】【分析】（1）根据题意直接写出即可.
（2）根据性质，有，分别说明集合中元素为1个、2个、大于2个时，集合中元素满足性质即可.
（3）由题意可知，且不是单元素集，令集合，且 ，则可分别说明当与当时矛盾.
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北京市东城区2021-2022学年高二下学期数学期末统一检测试卷
一、单选题
1．（2022高二下·东城期末）已知集合，，则（ ）
A． B．{3} C． D．
2．（2022高二下·东城期末）的展开式中常数项为（ ）
A．30 B．20 C．15 D．10
3．（2022高二下·东城期末）已知函数，则（ ）
A．3 B．1 C． D．
4．（2022高二下·东城期末）若函数的图象过点，则（ ）
A．3 B．1 C．-1 D．-3
5．（2022高二下·东城期末）某校为全体高中学生开设了15门校本课程，其中人文社科类6门，科学技术类6门，体育美育类3门.学校要求每位高中学生需在高中三年内选学其中的8门课程.从全校高中学生中随机抽取一名学生，设该学生选择的人文社科类的校本课程为门，则下列概率中等于的是（ ）
A． B． C． D．
6．（2022高二下·东城期末）设，给出下列四个结论：①；②；③；④.其中正确的结论的序号为（ ）
A．①② B．①④ C．②③④ D．①②③
7．（2022高二下·东城期末）已知函数，若对于任意，满足，且，则一定有（ ）
A． B．
C． D．
8．（2022高二下·东城期末）算盘是中国古代的一项重要发明，迄今已有2600多年的历史.现有一算盘，取其两档（如图一），自右向左分别表示十进制数的个位和十位，中间一道横梁把算珠分为上下两部分，梁上一珠拨下，记作数字5，梁下四珠，上拨一珠记作数字1（如图二算盘表示整数51）.若拨动图1的两枚算珠，则可以表示不同整数的个数为（ ）
A．6 B．8 C．10 D．15
9．（2022高二下·东城期末）“”是“”的（ ）
A．充分而不必要条件 B．必要而不充分条件
C．充分必要条件 D．既不充分也不必要条件
10．（2022高二下·东城期末）“字节”（Byte，B）常用于表示存储容量或文件的大小.随着网络存储信息量的增大，我们还用千（K，kilo） 兆（M，mega） 吉（G，giga） 太（T，tera） 拍（P，peta）等单位表示存储容量.各单位数量级之间的换算关系如下：1KB=1024B；1MB=1024KB；1GB=1024MB；1TB=1024GB；1PB==1024TB=xB。已知是一个位整数，则（ ）
（参考数据：）
A．8 B．9 C．15 D．16
二、填空题
11．（2022高二下·东城期末）函数的定义域为 .
12．（2022高二下·东城期末）已知事件A，B相互独立，，，则 .
13．（2022高二下·东城期末）将若干红球与黄球放进一个不透明的袋子中，这些球的大小与重量完全相同.已知袋子中红球与黄球个数之比为，其中的红球印有商标，的黄球印有商标.现从袋子中随机抽取一个小球，则小球印有商标的概率为 .
14．（2022高二下·东城期末）已知函数的定义域为D，给出下列三个条件：
①，有；
②，有；
③且，有.
试写出一个同时满足条件①②③的函数，则 .
15．（2022高二下·东城期末）设函数，，，当自变量从0变到1时，它们的平均变化率分别记为，，，则，，之间的大小关系为 （用“>”“<”“=”连接）；三个函数中在处的瞬时变化率最大的是 .
三、解答题
16．（2022高二下·东城期末）合理使用密码是提升网络空间安全的重要手段.密码安全性强弱与其长度 使用字符种类数及排列规律等相关，其中字符可以是数字、字母及一些特殊符号等.某密码的安全性评分主要分为以下四个方面：
长度 小于等于4个字符 5至7个字符 大于等于8个字符
得5分 得10分 得30分
字母 不含字母 含字母，全用小写或全用大写 含字母，既含小写又含大写
得0分 得10分 得25分
特殊符号 不含符号 含1个符号 含大于1个符号
得0分 得10分 得25分
数字 不含数字 含1至2个数字 含大于等于3个数字
得0分 得10分 得20分
设密码安全性评分为，若为安全性较强；为安全性中等；为安全性较弱.
现有一个长度大于8个字符的密码，其安全性评分为85分，给出如下判断：
①该密码既含有小写字母又含有大写字母；
②该密码至少含有3个数字；
③该密码含多于1个特殊符号；
④该密码一定同时含有字母，特殊符号和数字.
其中所有正确判断的序号是 .
17．（2022高二下·东城期末）已知函数.
（1）求曲线在点处的切线方程，
（2）求的最小值.
18．（2022高二下·东城期末）已知函数.
（1）求的值；
（2）求不等式的解集；
（3）当时，是否存在使得成立的值？若存在，直接写出的值；若不存在，说明理由.
19．（2022高二下·东城期末）毛猴是老北京的传统手工艺品，制作材料都取自中药材，工序大致分为三步，第一步用蝉蜕做头和四肢；第二步用辛夷做身子：第三步用木通做道具.已知小萌同学在每个环节制作合格的概率分别为，，，只有当每个环节制作都合格时.这件作品才算制作成功，
（1）求小萌同学制作一件作品成功的概率；
（2）若小萌同学制作了3件作品，假设每次制作成功与否相互独立.设其中成功的作品数为.求的分布列及期望.
20．（2022高二下·东城期末）已知函数.
（1）求的极大值；
（2）若图象上的点都在直线的下方，求的取值范围.
21．（2022高二下·东城期末）设是非空实数集，且.若对于任意的，都有，则称集合具有性质；若对于任意的，都有，则称集合具有性质.
（1）写出一个恰含有两个元素且具有性质的集合；
（2）若非空实数集具有性质，求证：集合具有性质；
（3）设全集，是否存在具有性质的非空实数集，使得集合具有性质？若存在，写出这样的一个集合；若不存在，说明理由.
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】交集及其运算
【解析】【解答】由于集合，，故，
故答案为：B
【分析】根据集合的交集运算，可直接求得答案.
2．【答案】C
【知识点】二项式定理
【解析】【解答】展开式的通项公式为，令有，故的展开式中常数项为
故答案为：C
【分析】根据二项展开式的通项公式求解即可.
3．【答案】C
【知识点】导数的运算
【解析】【解答】由题意，，故
故答案为：C
【分析】利用对数函数的求导公式和复合函数的求导法则求得导函数，再代入的值求导数值即可.
4．【答案】A
【知识点】求对数函数解析式
【解析】【解答】解：由已知得，所以，解得：，
故答案为：A．
【分析】因为函数图象过一点，代入该点的坐标解方程即得解.
5．【答案】D
【知识点】超几何分布
【解析】【解答】解：某校开设了15门校本课程，要求每位高中学生需在高中三年内选学其中的8门课程则有种选法，
因为人文社科类6门，该学生选择的人文社科类的校本课程为5门则有种选法，
然后从其他9门课程中选3门有选法，
所以该学生选择的人文社科类的校本课程为5门的概率为，
故答案为：D
【分析】利用超几何分布的概率求解.
6．【答案】B
【知识点】不等式的基本性质
【解析】【解答】因为，故，故①正确；
不妨取 ，满足，但，故②错误；
由，可得，故③错误；
由于，则，而，
故，即，故④正确，
故答案为：B
【分析】根据数的性质以及不等式性质可判断①③；举反例可判断②，根据不等式性质可判断④，即可判断答案.
7．【答案】A
【知识点】函数奇偶性的性质
【解析】【解答】因为，
所以，函数为奇函数，
又，，
所以，即，A符合题意；
当时，，，
此时，，
当时，，
BCD不合题意.
故答案为：A.
【分析】由题可得函数为奇函数可判断A，利用特值可判断BCD.
8．【答案】B
【知识点】分类加法计数原理；分步乘法计数原理
【解析】【解答】拨动两枚算珠可分为以下三类
（1）在个位上拨动两枚，可表示2个不同整数.
（2）同理在十位上拨动两枚，可表示2个不同整数.
（3）在个位、十位上分别拨动一枚，由分步乘法计数原理易得，可表示个不同整数.
所以，根据分类加法计数原理，一共可表示个不同整数.
故答案为：B.
【分析】根据分类加法和分步乘法计数原理即可求得.
9．【答案】C
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断
【解析】【解答】当时，，故，
当且仅当时取等号，故，
当时，一定有成立，否则，则成立，与矛盾，
故“”是“”的充要条件，
故答案为：C
【分析】先判断当时，一定有成立，再利用反证思想说明当时，一定有成立，即可判断出答案.
10．【答案】D
【知识点】对数的运算性质
【解析】【解答】1PB=TB=GB=MB=KB=B，，则，因为是一个位整数，则，
故答案为：D.
【分析】先算得1PB=B，然后利用对数转化为10进制，得出结论.
11．【答案】[1，+∞)
【知识点】函数的定义域及其求法
【解析】【解答】由可知： ，故，
即函数的定义域为[1，+∞)，
故答案为：[1，+∞)
【分析】根据函数解析式列出不等式组，求得答案.
12．【答案】0.4
【知识点】条件概率与独立事件
【解析】【解答】由题意可得，事件A，B相互独立，
则 ，
故，
故答案为：0.4
【分析】求出A，B同时发生的概率，再根据条件概率的计算公式进行计算即可.
13．【答案】
【知识点】全概率公式
【解析】【解答】设抽取一个小球为红球为事件，红球印有商标为事件，
抽取一个小球为黄球为事件，黄球印有商标为事件，
小球印有商标为事件，由题意，，，，
则.
故答案为：.
【分析】本题考查全概率公式理解与应用，小球印有商标有两个来源，其一是红球印有商标，其二是黄球印有商标，根据题意分别计算其概率，根据全概率公式计算印有商标的概率.
14．【答案】（答案不唯一）
【知识点】函数单调性的性质；函数奇偶性的性质
【解析】【解答】由①可得，在定义域内为奇函数，由②可得恒成立，由③可得不是在整个区间上单调递减，故可有
故答案为：（答案不唯一）
【分析】根据条件分析函数的奇偶性、单调性判断即可.
15．【答案】；h(x)
【知识点】变化的快慢与变化率；导数的运算
【解析】【解答】（1）由题意，，，，故；
（2）由题意，，，，故，，，故三个函数中在处的瞬时变化率最大的是h(x)
故答案为：；h(x).
【分析】（1）根据平均变化率的定义求解即可；
（2）求导判断在处的导函数的值的大小即可.
16．【答案】②④
【知识点】排列、组合的实际应用
【解析】【解答】因为该密码为一个长度大于8个字符，
若该密码含字母，全用小写或全用大写，且含大于1个符号，含大于等于3个数字，
则该密码的得分为分，
若该密码含字母，既含小写又含大写，且含1个符号，含大于等于3个数字，
则该密码的得分为分，
则①错，②对，③错，④对.
故答案为：②④.
【分析】根据密码的评分为85分写出密码的可能组成方式，逐项判断可得结果.
17．【答案】（1）解：由，得
，，
所以切线的斜率为，
所以切线方程为，即
（2）解：函数的定义域为，
由（1）可知，
令，则，得，
当时，，当时，，
所以在上递减，在上递增，
所以当时，取得最小值，
所以的最小值为
【知识点】利用导数研究函数的极值；利用导数研究曲线上某点切线方程
【解析】【分析】（1）利用导数的几何意义求解即可；
（2）对函数求导后，令，求出函数的极值点，再求出函数的单调区间，从而可求出函数的最小值.
18．【答案】（1）解：因为函数，故 ，
所以
（2）解：当时，令 ，则，此时，
当时，令，解得，此时，
故不等式的解集为或
（3）解：当时，满足时，使得成立，
即当时，存在使得成立的值.
【知识点】函数恒成立问题；其他不等式的解法；分段函数的应用
【解析】【分析】（1）根据分段函数的解析式，先求得，进而求得的值；
（2）根据的取值范围，分段解不等式，可得答案；
（3）根据函数解析式，可直接写出满足条件的值.
19．【答案】（1）解：根据题意知，由相互独立事件的概率乘法公式得小萌同学学制作一作品成功的概率 为：.
（2）解：根据题意知，的可能值为：显然，则
所以的分布列为：
0 1 2 3
的数学期望：
【知识点】相互独立事件的概率乘法公式；离散型随机变量的期望与方差
【解析】【分析】（1）利用相互独立事件的概率乘法公式计算即可得出；
（2）先确定，写出的可能值，再求出对应的概率即可作答.
20．【答案】（1）解：由题意得，，
当时，，递增，当时，，递减，
故是函数的极大值点，函数的极大值为
（2）解：由可知，当x趋近于0时， ，
当时，，结合（1），作出函数的大致图象如图：
直线过定点，先求直线和图象相切时的斜率值；
设切点为，则，而 ，
故，则，
由于函数是单调增函数，且时，，
故由可得 ，则，此时，
即直线和曲线相切时，切点为，
若图象上的点都在直线的下方，则，
故的取值范围是.
【知识点】导数的几何意义；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】【分析】（1）求出函数的导数，判断其正负，判断函数的单调性，确定极值点，从而求得极值；
（2）结合（1）作出函数的大致图象，利用导数的几何意义求出直线和图象相切时的斜率值，再根据图象上的点都在直线的下方 ，即可确定的取值范围.
21．【答案】（1）解：
（2）证明：若集合具有性质，不妨设，
由非空数集具有性质，有.
①若，易知此时集合具有性质.
②若实数集只含有两个元素，不妨设，
由，且，解得，此时集合具有性质.
③若实数集含有两个以上的元素，不妨设不为1的元素，
则有，由于集合具有性质，
所以有，这说明集合具有性质.
（3）解：不存在具有性质的非空实数集，使得集合具有性质.
由于非空实数集具有性质，令集合，
依题意不妨设.
因为集合具有性质，所以.
若，则，否则，这与矛盾.
故集合不是单元素集.
令，且 ，
①若，可得，即，这与矛盾；
②若，由于，所以，因此，这与矛盾.
综上可得：不存在具有性质的非空实数集，使得集合具有性质.
【知识点】集合的含义；集合的包含关系判断及应用；子集与交集、并集运算的转换
【解析】【分析】（1）根据题意直接写出即可.
（2）根据性质，有，分别说明集合中元素为1个、2个、大于2个时，集合中元素满足性质即可.
（3）由题意可知，且不是单元素集，令集合，且 ，则可分别说明当与当时矛盾.
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