北京市朝阳区2022-2023学年高二下学期期末质量检测数学试题
一、单选题
1.(2023高二下·朝阳期末)已知集合,集合,则( )
A.{0,1} B.
C. D.
2.(2023高二下·朝阳期末)已知,且,则( )
A. B. C. D.
3.(2023高二下·朝阳期末)不等式的解集为空集,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
4.(2023高二下·朝阳期末)从集合中任取两个不同的数,则取出的两个数中恰有一个是奇数的概率为( )
A. B. C. D.
5.(2023高二下·朝阳期末)已知,,,则( )
A. B. C. D.
6.(2018高一上·营口期中)设 , 则 “ ”是“ ”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
7.(2023高二下·朝阳期末)某学校4名同学到3个小区参加垃圾分类宣传活动,每名同学只能去1个小区,且每个小区至少安排1名同学,则不同的安排方法种数为( )
A. B. C. D.
8.(2023高二下·朝阳期末)已知函数,则下列结论正确的是( )
A.函数的一个周期为
B.函数的一个零点为
C.的图象可由的图象向右平移个单位长度得到
D.的图象关于直线对称
9.(2023高二下·朝阳期末)良好生态环境既是自然财富,也是经济财富.为了保护生态环境,某工厂将产生的废气经过过滤后排放,已知过滤过程中的污染物的残留数量(单位:毫克升)与过滤时间(单位:小时)之间的函数关系为,为常数且,为原污染物数量.该工厂某次过滤废气时,若前4个小时废气中的污染物恰好被过滤掉90%,那么再继续过滤2小时,废气中污染物的残留数量约为原污染物数量的( )
A. B. C. D.
10.(2023高二下·朝阳期末)已知定义在R上的函数满足:
①;
②;
③当时,
则函数在区间上的零点个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
二、填空题
11.(2023高二下·朝阳期末)二项式的展开式中的常数项是 .(用数字作答)
12.(2023高二下·朝阳期末)某中学高一、高二、高三年级的学生人数分别为1200,1000,800,为迎接运动会的到来,按照各年级人数所占比例进行分层抽样,选出30名志愿者,则高二年级应选出的人数为 .
13.(2023高二下·朝阳期末)当时,函数的最小值为 ,此时 .
14.(2023高二下·朝阳期末)已知,则关于的不等式的解集是 .
15.(2023高二下·朝阳期末)若函数的图象在区间上恰有两个极值点,则满足条件的实数的一个取值为 .
16.(2023高二下·朝阳期末)已知集合为非空数集,且同时满足下列条件:
(ⅰ);
(ⅱ)对任意的,任意的,都有;
(ⅲ)对任意的且,都有.
给出下列四个结论:
①;②;③对任意的,都有;④对任意的,都有.
其中所有正确结论的序号是 .
三、解答题
17.(2023高二下·朝阳期末)设函数,从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择两个作为已知,使函数唯一确定.
条件①:;
条件②:的最小值为;
条件③:的图象的相邻两条对称轴之间的距离为.
注:如果选择的条件不符合要求,得0分;如果选择多组条件分别解答,按第一组解答计分.
(1)求和的值;
(2)设函数,求在区间上的最大值.
18.(2023高二下·朝阳期末)某保险公司2022年的医疗险理赔服务报告给出各年龄段的投保情况与理赔情况,统计结果如下:
注:第1组中的数据13%表示0-5岁年龄段投保人数占全体投保人数的百分比为13%;
24%表示0-5岁年龄段理赔人数占全体理赔人数的百分比为24%.其它组类似.
(1)根据上述数据,估计理赔年龄的中位数和第90百分位数分别在第几组,直接写出结论;
(2)用频率估计概率,从2022年在该公司投保医疗险的所有人中随机抽取3人,其中超过40岁的人数记为,求的分布列及数学期望;
(3)根据上述数据,有人认为“该公司2022年的理赔的平均年龄一定小于投保的平均年龄”,判断这种说法是否正确,并说明理由.
19.(2023高二下·朝阳期末)已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若是的一个极值点,求的单调递增区间;
(3)是否存在,使得在区间上的最大值为?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
20.(2023高二下·朝阳期末)已知函数,.
(1)当时,证明;
(2)若直线是曲线的切线,设,求证:对任意的,都有.
21.(2023高二下·朝阳期末)若有穷整数数列满足(),且各项均不相同,则称为数列.对数列,设,,则称数列为数列的导出数列.
(1)分别写出数列与的导出数列;
(2)是否存在数列使得其导出数列的各项之和为0?若存在,求出所有符合要求的数列;若不存在,说明理由;
(3)设数列与的导出数列分别为与,求证:的充分必要条件是.
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】交集及其运算
【解析】【解答】根据题意,A∩B={-1,0}.
故答案为:C.
【分析】根据集合的交集运算即可求解.
2.【答案】A
【知识点】同角三角函数间的基本关系;诱导公式
【解析】【解答】sin(π-a)=sina=,∵a∈(,π),∴cosa=.
故答案为:A.
【分析】根据诱导公式和同角三角函数的基本关系求解即可.
3.【答案】A
【知识点】空集;一元二次不等式及其解法
【解析】【解答】根据题意可得:,解得-4≤a≤4,即a的取值范围[-4,4].
故答案为:A.
【分析】根据题意可得,求解a即可.
4.【答案】C
【知识点】古典概型及其概率计算公式
【解析】【解答】根据题意,从集合中任取两个不同的数有种,取出的两个数中恰有一个是奇数有种,故恰有一个是奇数的概率.
故答案为:C.
【分析】分别求解任取两个不同的数、两个数中恰有一个是奇数的种数,再根据古典概型概率公式求解即可.
5.【答案】B
【知识点】指数函数的图象与性质;对数函数的图象与性质;正弦函数的性质
【解析】【解答】a=lg<lg31=0,b=30.1>30=1,sin3>0,sin3<1,0<c<1,所以b>c>a.
故答案为:B.
【分析】根据对数函数性质、指数函数性质、正弦函数有界性可求解a、b、c的范围,即可求解.
6.【答案】A
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断
【解析】【解答】由 一定可得出 ;但反过来,由 不一定得出 ,如 ,
故答案为:A.
【分析】根据 一定推出 ,反之,若 ,a=0就不能得出 。
7.【答案】D
【知识点】分步乘法计数原理
【解析】【解答】根据分步乘法计数原理,先将4人分3组有种方法,再将3组安排到3个小区有种方法,所以共有6×6=36种安排方法,
故答案为:D.
【分析】根据分步乘法计数原理,先将4人分3组,再将3组安排到3个小区,求解即可.
8.【答案】B
【知识点】正弦函数的性质;函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换
【解析】【解答】 A、f(x+π)=sin(2x+2π-)=sin(2x-),其最小正周期为,A错误;
B、将x=代入f(x+π)=sin(2x-)=sin0=0,B正确;
C、的图象向右平移个单位长度得到y=sin(2x-)的图象,C错误;
D、根据2x-=kπ+,k∈Z可得x=,k∈Z,所以函数f(x)图象关于直线x=对称,D错误;
故答案为:B.
【分析】根据正弦函数周期公式求解f(x+π)周期判断A;代入x=求解判断B;利用三角函数图象变换判断C;利用正弦函数对称性判断D.
9.【答案】C
【知识点】函数的值
【解析】【解答】根据题意,当x=4时,y0e-4k=(1-90%)·y0,解得e-4k=0.1,e-k=,
当x=6时,y=y0e-6k=y0·(e-k)6=y0·[]6=y0·=y0·,
因为3.1<<3.2,所以y≈0.03y0,即≈0.03=3%.
故答案为:C.
【分析】根据题意,代入x=4,x=6求解即可.
10.【答案】B
【知识点】奇偶函数图象的对称性;函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】根据①可知f(x)图象关于点(1,0)对称,根据②可知f(x)图象关于直线x=-1对称,结合③可画出f(x)在[-5,3]上的图象,如图所示:
函数g(x)=f(x)+在[-5,3]上的零点个数即函数f(x)图象与直线y=在[-5,3]上的交点个数,由图象可知交点个数为4.
故答案为:B.
【分析】根据题意,求得f(x)图象关于点(1,0)对称、关于直线x=-1对称,从而画出f(x)图象,将零点个数问题转化为交点个数问题即可求解.
11.【答案】160
【知识点】二项式定理
【解析】【解答】二项式展开后的通项为,令6-2r=0解得r=3,所以常数项为.
故答案为:160.
【分析】根据题意表示出二项式展开后的通项,令x指数为零即可求解.
12.【答案】10
【知识点】分层抽样方法
【解析】【解答】根据题意,按照分层抽样原理,应选出高二年级人.
故答案为:10.
【分析】根据分层抽样原理求解即可.
13.【答案】1;1
【知识点】基本不等式在最值问题中的应用
【解析】【解答】因为x>-1,所以,当且仅当时取等,即x=1.
故答案为:1;1.
【分析】利用基本不等式求解即可.
14.【答案】
【知识点】一元二次不等式及其解法
【解析】【解答】x2-4ax-5a2=(x+a)(x-5a)<0,所以方程(x+a)(x-5a)=0的实数根为-a和5a,因为a>0,所以5a>-a,所以原不等式的解集为(-a,5a).
故答案为:(-a,5a).
【分析】根据因式分解求解对应方程的实数根,比较两根大小后即可求解不等式解集.
15.【答案】π(答案不唯一).
【知识点】余弦函数的图象;余弦函数的性质
【解析】【解答】因为函数在 上恰有两个极值点,又因为2x∈(,2m),所以π<2m≤2π,即<m≤π,所以满足条件的实数m可以是π.
故答案为:π(答案不唯一).
【分析】根据余弦函数图象和性质求解m范围即可求解.
16.【答案】①③④
【知识点】元素与集合的关系
【解析】【解答】①:因为2∈M,所以2-2=0∈M,①正确;
②:因为2∈M,所以∈M,所以2-=∈M,-=1∈M,②错误;
③:因为x,y∈M,又因为0∈M,所以0-y=-y∈M,所以x-(-y)=x+y∈M,③正确;
④:x∈M,∈M,根据③可得+=∈M,因为1∈M,所以x-1∈M,所以∈M,所以-=∈M,所以x(x-1)∈M,所以x(x-1)+x=x2∈M,所以当x,y∈M时,x2,y2,,∈M,所以xy=-∈M,④正确.
故答案为:①③④.
【分析】根据(ⅰ)和(ⅱ)可证明①正确;根据(ⅰ)和(ⅲ)可得∈M,结合(ⅱ)可证明②错误;根据①结论可得-y∈M,结合(ⅱ)可证明③正确;由已知可得∈M,∈M,推到-∈M得到x2∈M,进而x2,y2,,∈M,结合(ⅱ)可证明④正确.
17.【答案】(1)解:选①③.
因为,
由,得.
因为的图象的相邻两条对称轴之间的距离为,
所以.
所以.
因为,所以.
选②③.
因为,
由的最小值为,得.
因为的图象的相邻两条对称轴之间的距离为,
所以.
所以.
因为,所以.
注:选①②不成立,理由如下.
因为,
由,得.由的最小值为,得.
无法确定的值,故函数不是唯一确定.
故选①②不成立.
(2)解:由(1)可知.
.
因为,所以.
所以当,即时,
在区间上取得最大值.
【知识点】二倍角的正弦公式;正弦函数的性质
【解析】【分析】(1)由条件①可得m=1,由条件②可得m=1,由条件③可得ω=1,故选择①②不能确定ω使f(x)唯一确定;
(2)根据(1)的结果求解g(x),求解区间上的最大值即可.
18.【答案】(1)解:理赔年龄的中位数在第4组,理赔年龄的第90百分位数在第5组.
(2)解:用频率估计概率,从投保医疗险的人中随机抽取1人超过40岁的概率为.
的所有可能取值为.
.
.
.
.
所以随机变量的分布列为:
所以随机变量的数学期望:
.
(3)解:不正确.
反例,比如理赔的年龄比较靠近每一组区间的右端点,投保的年龄比较接近每一组区间的左端点,这样估计的结果就是理赔的平均年龄较大.
用区间的右端点估计理赔的平均年龄为:
用区间的左端点估计投保的平均年龄为:
因为32.13>26.62,所以说法不正确.
【知识点】频率分布直方图;众数、中位数、平均数;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)利用中位数和第90百分位数所占比例判断组别即可;
(2)列出随机变量X的分布列,求解数学期望即可;
(3)直方图表示的时年龄区间,不能判断真实的平均数,举反例证明即可.
19.【答案】(1)解:当时,,所以.
因为,所以.
所以曲线在点处的切线方程为,
即.
(2)解:函数的定义域为,则,
因为是的一个极值点,所以.解得.
所以,.
当时,,单调递增;
当时,,单调递减.
所以当时,是的极大值点.
此时的单调递增区间为.
(3)解:①当时,
因为,,
所以在区间上单调递增.
此时.
若,则,不合题意.
②当,即时,
令,解得.
当时,,单调递增;
当时,,单调递减.
此时.
若,则,符合题意.
综上,当时,在区间上的最大值为.
【知识点】导数的几何意义;利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数最大(小)值
【解析】【分析】(1)根据导数的几何意义,求解切线方程即可;
(2)根据题意可得f'(2)=0,求解a,经检验后即可得出单调递增区间;
(3)求解函数导数后分类讨论导数的正负,求解函数单调区间,进而求解函数最大值,使其最大值=-2即可求解a的值.
20.【答案】(1)证明:当时,设,则.
令,解得.
当时,,在区间上单调递减;
当时,,在区间上单调递增.
所以.
所以成立.
(2)证明:由已知得.
设切点为,
则解得
所以,.
要证,
即证,
即证,
即证.
令,原不等式等价于,即.
设,则.
所以在区间上单调递增.
所以.
所以成立.
所以对任意,都有.
【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】【分析】(1)构造,利用导数研究函数单调性结合函数最值证明即可;
(2)利用切线方程求解m=1,求得,代入要证明的不等式中,将不等式转化,构造函数,利用导数研究函数单调性证明即可.
21.【答案】(1)解:的导出数列为,
的导出数列为.
(2)解:不存在,理由如下:
设,
则,,,
,
,
.
因为,
所以是奇数,
是偶数,
是奇数,
是偶数,
是奇数.
因为共三个奇数,
所以是奇数.
所以不可能为0.
(3)证明:必要性:
若,
则,
.
充分性:下面用反证法证明.
假设存在,使得.
若,令.
若,令.
因为,
所以.
设中有项比小,则有项比大,
所以.
设中有项比小,则有项比大,
所以.
因为且,所以,
所以,矛盾.
所以.
【知识点】数列的应用
【解析】【分析】(1)根据题意运用导出数列的含义求解即可;
(2)根据题意设,分别求解λ1,λ2,……,λ6 ,根据奇偶性判断是否为0即可求解;
(3)根据题意可直接证明必要性,利用反证法可证明充分性.
1 / 1北京市朝阳区2022-2023学年高二下学期期末质量检测数学试题
一、单选题
1.(2023高二下·朝阳期末)已知集合,集合,则( )
A.{0,1} B.
C. D.
【答案】C
【知识点】交集及其运算
【解析】【解答】根据题意,A∩B={-1,0}.
故答案为:C.
【分析】根据集合的交集运算即可求解.
2.(2023高二下·朝阳期末)已知,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】同角三角函数间的基本关系;诱导公式
【解析】【解答】sin(π-a)=sina=,∵a∈(,π),∴cosa=.
故答案为:A.
【分析】根据诱导公式和同角三角函数的基本关系求解即可.
3.(2023高二下·朝阳期末)不等式的解集为空集,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】空集;一元二次不等式及其解法
【解析】【解答】根据题意可得:,解得-4≤a≤4,即a的取值范围[-4,4].
故答案为:A.
【分析】根据题意可得,求解a即可.
4.(2023高二下·朝阳期末)从集合中任取两个不同的数,则取出的两个数中恰有一个是奇数的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】古典概型及其概率计算公式
【解析】【解答】根据题意,从集合中任取两个不同的数有种,取出的两个数中恰有一个是奇数有种,故恰有一个是奇数的概率.
故答案为:C.
【分析】分别求解任取两个不同的数、两个数中恰有一个是奇数的种数,再根据古典概型概率公式求解即可.
5.(2023高二下·朝阳期末)已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】指数函数的图象与性质;对数函数的图象与性质;正弦函数的性质
【解析】【解答】a=lg<lg31=0,b=30.1>30=1,sin3>0,sin3<1,0<c<1,所以b>c>a.
故答案为:B.
【分析】根据对数函数性质、指数函数性质、正弦函数有界性可求解a、b、c的范围,即可求解.
6.(2018高一上·营口期中)设 , 则 “ ”是“ ”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
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
【解析】【解答】由 一定可得出 ;但反过来,由 不一定得出 ,如 ,
故答案为:A.
【分析】根据 一定推出 ,反之,若 ,a=0就不能得出 。
7.(2023高二下·朝阳期末)某学校4名同学到3个小区参加垃圾分类宣传活动,每名同学只能去1个小区,且每个小区至少安排1名同学,则不同的安排方法种数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】分步乘法计数原理
【解析】【解答】根据分步乘法计数原理,先将4人分3组有种方法,再将3组安排到3个小区有种方法,所以共有6×6=36种安排方法,
故答案为:D.
【分析】根据分步乘法计数原理,先将4人分3组,再将3组安排到3个小区,求解即可.
8.(2023高二下·朝阳期末)已知函数,则下列结论正确的是( )
A.函数的一个周期为
B.函数的一个零点为
C.的图象可由的图象向右平移个单位长度得到
D.的图象关于直线对称
【答案】B
【知识点】正弦函数的性质;函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换
【解析】【解答】 A、f(x+π)=sin(2x+2π-)=sin(2x-),其最小正周期为,A错误;
B、将x=代入f(x+π)=sin(2x-)=sin0=0,B正确;
C、的图象向右平移个单位长度得到y=sin(2x-)的图象,C错误;
D、根据2x-=kπ+,k∈Z可得x=,k∈Z,所以函数f(x)图象关于直线x=对称,D错误;
故答案为:B.
【分析】根据正弦函数周期公式求解f(x+π)周期判断A;代入x=求解判断B;利用三角函数图象变换判断C;利用正弦函数对称性判断D.
9.(2023高二下·朝阳期末)良好生态环境既是自然财富,也是经济财富.为了保护生态环境,某工厂将产生的废气经过过滤后排放,已知过滤过程中的污染物的残留数量(单位:毫克升)与过滤时间(单位:小时)之间的函数关系为,为常数且,为原污染物数量.该工厂某次过滤废气时,若前4个小时废气中的污染物恰好被过滤掉90%,那么再继续过滤2小时,废气中污染物的残留数量约为原污染物数量的( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】函数的值
【解析】【解答】根据题意,当x=4时,y0e-4k=(1-90%)·y0,解得e-4k=0.1,e-k=,
当x=6时,y=y0e-6k=y0·(e-k)6=y0·[]6=y0·=y0·,
因为3.1<<3.2,所以y≈0.03y0,即≈0.03=3%.
故答案为:C.
【分析】根据题意,代入x=4,x=6求解即可.
10.(2023高二下·朝阳期末)已知定义在R上的函数满足:
①;
②;
③当时,
则函数在区间上的零点个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【知识点】奇偶函数图象的对称性;函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】根据①可知f(x)图象关于点(1,0)对称,根据②可知f(x)图象关于直线x=-1对称,结合③可画出f(x)在[-5,3]上的图象,如图所示:
函数g(x)=f(x)+在[-5,3]上的零点个数即函数f(x)图象与直线y=在[-5,3]上的交点个数,由图象可知交点个数为4.
故答案为:B.
【分析】根据题意,求得f(x)图象关于点(1,0)对称、关于直线x=-1对称,从而画出f(x)图象,将零点个数问题转化为交点个数问题即可求解.
二、填空题
11.(2023高二下·朝阳期末)二项式的展开式中的常数项是 .(用数字作答)
【答案】160
【知识点】二项式定理
【解析】【解答】二项式展开后的通项为,令6-2r=0解得r=3,所以常数项为.
故答案为:160.
【分析】根据题意表示出二项式展开后的通项,令x指数为零即可求解.
12.(2023高二下·朝阳期末)某中学高一、高二、高三年级的学生人数分别为1200,1000,800,为迎接运动会的到来,按照各年级人数所占比例进行分层抽样,选出30名志愿者,则高二年级应选出的人数为 .
【答案】10
【知识点】分层抽样方法
【解析】【解答】根据题意,按照分层抽样原理,应选出高二年级人.
故答案为:10.
【分析】根据分层抽样原理求解即可.
13.(2023高二下·朝阳期末)当时,函数的最小值为 ,此时 .
【答案】1;1
【知识点】基本不等式在最值问题中的应用
【解析】【解答】因为x>-1,所以,当且仅当时取等,即x=1.
故答案为:1;1.
【分析】利用基本不等式求解即可.
14.(2023高二下·朝阳期末)已知,则关于的不等式的解集是 .
【答案】
【知识点】一元二次不等式及其解法
【解析】【解答】x2-4ax-5a2=(x+a)(x-5a)<0,所以方程(x+a)(x-5a)=0的实数根为-a和5a,因为a>0,所以5a>-a,所以原不等式的解集为(-a,5a).
故答案为:(-a,5a).
【分析】根据因式分解求解对应方程的实数根,比较两根大小后即可求解不等式解集.
15.(2023高二下·朝阳期末)若函数的图象在区间上恰有两个极值点,则满足条件的实数的一个取值为 .
【答案】π(答案不唯一).
【知识点】余弦函数的图象;余弦函数的性质
【解析】【解答】因为函数在 上恰有两个极值点,又因为2x∈(,2m),所以π<2m≤2π,即<m≤π,所以满足条件的实数m可以是π.
故答案为:π(答案不唯一).
【分析】根据余弦函数图象和性质求解m范围即可求解.
16.(2023高二下·朝阳期末)已知集合为非空数集,且同时满足下列条件:
(ⅰ);
(ⅱ)对任意的,任意的,都有;
(ⅲ)对任意的且,都有.
给出下列四个结论:
①;②;③对任意的,都有;④对任意的,都有.
其中所有正确结论的序号是 .
【答案】①③④
【知识点】元素与集合的关系
【解析】【解答】①:因为2∈M,所以2-2=0∈M,①正确;
②:因为2∈M,所以∈M,所以2-=∈M,-=1∈M,②错误;
③:因为x,y∈M,又因为0∈M,所以0-y=-y∈M,所以x-(-y)=x+y∈M,③正确;
④:x∈M,∈M,根据③可得+=∈M,因为1∈M,所以x-1∈M,所以∈M,所以-=∈M,所以x(x-1)∈M,所以x(x-1)+x=x2∈M,所以当x,y∈M时,x2,y2,,∈M,所以xy=-∈M,④正确.
故答案为:①③④.
【分析】根据(ⅰ)和(ⅱ)可证明①正确;根据(ⅰ)和(ⅲ)可得∈M,结合(ⅱ)可证明②错误;根据①结论可得-y∈M,结合(ⅱ)可证明③正确;由已知可得∈M,∈M,推到-∈M得到x2∈M,进而x2,y2,,∈M,结合(ⅱ)可证明④正确.
三、解答题
17.(2023高二下·朝阳期末)设函数,从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择两个作为已知,使函数唯一确定.
条件①:;
条件②:的最小值为;
条件③:的图象的相邻两条对称轴之间的距离为.
注:如果选择的条件不符合要求,得0分;如果选择多组条件分别解答,按第一组解答计分.
(1)求和的值;
(2)设函数,求在区间上的最大值.
【答案】(1)解:选①③.
因为,
由,得.
因为的图象的相邻两条对称轴之间的距离为,
所以.
所以.
因为,所以.
选②③.
因为,
由的最小值为,得.
因为的图象的相邻两条对称轴之间的距离为,
所以.
所以.
因为,所以.
注:选①②不成立,理由如下.
因为,
由,得.由的最小值为,得.
无法确定的值,故函数不是唯一确定.
故选①②不成立.
(2)解:由(1)可知.
.
因为,所以.
所以当,即时,
在区间上取得最大值.
【知识点】二倍角的正弦公式;正弦函数的性质
【解析】【分析】(1)由条件①可得m=1,由条件②可得m=1,由条件③可得ω=1,故选择①②不能确定ω使f(x)唯一确定;
(2)根据(1)的结果求解g(x),求解区间上的最大值即可.
18.(2023高二下·朝阳期末)某保险公司2022年的医疗险理赔服务报告给出各年龄段的投保情况与理赔情况,统计结果如下:
注:第1组中的数据13%表示0-5岁年龄段投保人数占全体投保人数的百分比为13%;
24%表示0-5岁年龄段理赔人数占全体理赔人数的百分比为24%.其它组类似.
(1)根据上述数据,估计理赔年龄的中位数和第90百分位数分别在第几组,直接写出结论;
(2)用频率估计概率,从2022年在该公司投保医疗险的所有人中随机抽取3人,其中超过40岁的人数记为,求的分布列及数学期望;
(3)根据上述数据,有人认为“该公司2022年的理赔的平均年龄一定小于投保的平均年龄”,判断这种说法是否正确,并说明理由.
【答案】(1)解:理赔年龄的中位数在第4组,理赔年龄的第90百分位数在第5组.
(2)解:用频率估计概率,从投保医疗险的人中随机抽取1人超过40岁的概率为.
的所有可能取值为.
.
.
.
.
所以随机变量的分布列为:
所以随机变量的数学期望:
.
(3)解:不正确.
反例,比如理赔的年龄比较靠近每一组区间的右端点,投保的年龄比较接近每一组区间的左端点,这样估计的结果就是理赔的平均年龄较大.
用区间的右端点估计理赔的平均年龄为:
用区间的左端点估计投保的平均年龄为:
因为32.13>26.62,所以说法不正确.
【知识点】频率分布直方图;众数、中位数、平均数;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)利用中位数和第90百分位数所占比例判断组别即可;
(2)列出随机变量X的分布列,求解数学期望即可;
(3)直方图表示的时年龄区间,不能判断真实的平均数,举反例证明即可.
19.(2023高二下·朝阳期末)已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若是的一个极值点,求的单调递增区间;
(3)是否存在,使得在区间上的最大值为?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
【答案】(1)解:当时,,所以.
因为,所以.
所以曲线在点处的切线方程为,
即.
(2)解:函数的定义域为,则,
因为是的一个极值点,所以.解得.
所以,.
当时,,单调递增;
当时,,单调递减.
所以当时,是的极大值点.
此时的单调递增区间为.
(3)解:①当时,
因为,,
所以在区间上单调递增.
此时.
若,则,不合题意.
②当,即时,
令,解得.
当时,,单调递增;
当时,,单调递减.
此时.
若,则,符合题意.
综上,当时,在区间上的最大值为.
【知识点】导数的几何意义;利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数最大(小)值
【解析】【分析】(1)根据导数的几何意义,求解切线方程即可;
(2)根据题意可得f'(2)=0,求解a,经检验后即可得出单调递增区间;
(3)求解函数导数后分类讨论导数的正负,求解函数单调区间,进而求解函数最大值,使其最大值=-2即可求解a的值.
20.(2023高二下·朝阳期末)已知函数,.
(1)当时,证明;
(2)若直线是曲线的切线,设,求证:对任意的,都有.
【答案】(1)证明:当时,设,则.
令,解得.
当时,,在区间上单调递减;
当时,,在区间上单调递增.
所以.
所以成立.
(2)证明:由已知得.
设切点为,
则解得
所以,.
要证,
即证,
即证,
即证.
令,原不等式等价于,即.
设,则.
所以在区间上单调递增.
所以.
所以成立.
所以对任意,都有.
【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】【分析】(1)构造,利用导数研究函数单调性结合函数最值证明即可;
(2)利用切线方程求解m=1,求得,代入要证明的不等式中,将不等式转化,构造函数,利用导数研究函数单调性证明即可.
21.(2023高二下·朝阳期末)若有穷整数数列满足(),且各项均不相同,则称为数列.对数列,设,,则称数列为数列的导出数列.
(1)分别写出数列与的导出数列;
(2)是否存在数列使得其导出数列的各项之和为0?若存在,求出所有符合要求的数列;若不存在,说明理由;
(3)设数列与的导出数列分别为与,求证:的充分必要条件是.
【答案】(1)解:的导出数列为,
的导出数列为.
(2)解:不存在,理由如下:
设,
则,,,
,
,
.
因为,
所以是奇数,
是偶数,
是奇数,
是偶数,
是奇数.
因为共三个奇数,
所以是奇数.
所以不可能为0.
(3)证明:必要性:
若,
则,
.
充分性:下面用反证法证明.
假设存在,使得.
若,令.
若,令.
因为,
所以.
设中有项比小,则有项比大,
所以.
设中有项比小,则有项比大,
所以.
因为且,所以,
所以,矛盾.
所以.
【知识点】数列的应用
【解析】【分析】(1)根据题意运用导出数列的含义求解即可;
(2)根据题意设,分别求解λ1,λ2,……,λ6 ,根据奇偶性判断是否为0即可求解;
(3)根据题意可直接证明必要性,利用反证法可证明充分性.
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