【精品解析】山东省滨州市2023-2024学年高二下学期7月期末数学试题

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名称 【精品解析】山东省滨州市2023-2024学年高二下学期7月期末数学试题
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资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 数学
更新时间 2024-08-23 14:49:19

文档简介

1.(2024高二下·滨州期末)已知全集,集合则图中阴影部分表示的集合为(  )
A. B.
C. D.
2.(2024高二下·滨州期末)若随机变量,且,则(  )
A.0.2 B.0.4 C.0.6 D.0.8
3.(2024高二下·滨州期末)若,则“”是“”的(  )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
4.(2024高二下·滨州期末)若幂函数的图象过点,则的定义域是(  )
A. B. C. D.
5.(2024高二下·滨州期末)如图,等腰梯形ABCD 的上底CD=1,下底AB=3,高为1.记等腰梯形ABCD 位于直线x=t(0≤t≤3)左侧的图形的面积为 f(t),则f(t)随t变化时的图象大致是(  )
A. B.
C. D.
6.(2024高二下·滨州期末)若正实数,满足,则的最小值为(  )
A.9 B.6 C.3 D.2
7.(2024高二下·滨州期末)已知,小明在设置银行卡的数字密码时,打算将的前6位数字1,4,1,4,2,1进行某种排列得到密码.如果排列时要求三个1不相邻,两个4也不相邻,那么小明可以设置的不同的密码个数为(  )
A.6 B.7 C.10 D.12
8.(2024高二下·滨州期末)已知表示不超过实数的最大整数,例如:,,若函数其中,则的值域为(  )
A. B. C. D.
9.(2024高二下·滨州期末)设函数则下列结论正确的是(  )
A.在区间上为增函数
B.为偶函数
C.的值域为
D.不等式的解集为
10.(2024高二下·滨州期末)已知在的展开式中只有第四项的二项式系数最大,则下列结论正确的是(  )
A.n=6
B.展开式中含的项的系数是
C.展开式的各二项式系数和为64
D.展开式的各项系数和为729
11.(2024高二下·滨州期末)已知函数的定义域为,且为奇函数,为偶函数,则下列结论正确的是(  )
A.的图象关于点对称 B.是周期为 4 的周期函数
C. D.
12.(2024高二下·滨州期末)若则ab=   .
13.(2024高二下·滨州期末)在班级数学兴趣小组活动中,老师准备了2道导数题和6道建模题,某小组的8位同学从中不放回的每人随机抽取一题作答,记表示第位同学抽到导数题,,则   
14.(2024高二下·滨州期末)设函数若关于的方程有5个不相等的实数根,则实数的取值范围是   .
15.(2024高二下·滨州期末)某景点在2024年2月10日至24日(正月初一至正月十五)期间,为吸引游客,共举行了15场精彩的烟花秀节目.前9场的观众人数(单位:万)与场次的统计数据如下表所示:
场次编号x 1 2 3 4 5 6 7 8 9
观众人数y(单位:万) 1.93 1.95 1.97 1.98 2.01 2.02 2.02 2.05 2.07
经计算可得:,,.
(1)通过作散点图发现x与y之间具有较强的线性相关关系,试用最小二乘法求出y关于x的经验回归方程(结果中的数值用分数表示);
(2)若该烟花秀节目分A、B 两个等次的票价,该节目组织者随机调查了某场烟花秀节目100位观众购买A、B 两个等次票的情况,其中 60位男性观众中有 15 位观众购买了 B 等票;40位女性观众中有5位观众购买了 B 等票.请根据以上数据,将2×2列联表补充完整,并根据小概率值α=0.050的独立性检验,能否认为观众的性别与购票情况有关联?
性别 购买情况 合计
购买 A 等票 购买 B 等票
男性观众 60
女性观众 40
合计 100
附:
①对于一组数据((x1,y1),(x2,y2),…,(x ,y ),其回归直线的斜率和截距的最小二乘估计分别为
,;

0.050 0.010 0.001
3.841 6.635 10.828
16.(2024高二下·滨州期末)已知函数,其中.
(1)若时,有极小值,求的值;
(2)若在区间存在单调递减区间,求的取值范围.
17.(2024高二下·滨州期末)某环保机器制造商为响应“2030年前碳排放达峰行动”的号召,对一次购买2台机器的客户推出了两种超过机器保修期后3年内的延保维修方案:
方案一:交纳延保金3000元,在延保的3年内可免费维修1次,超过1次每次收取维修费1000元;
方案二:交纳延保金4000元,在延保的3年内可免费维修2次,超过2次每次收取维修费 t 元;
制造商为制定t元的收取标准,为此搜集并整理了100台这种机器超过保修期后3年内维修的次数,统计得到下表:
维修次数 0 1 2
机器台数 10 40 50
以这100台机器维修次数的频率代替1台机器维修次数发生的概率,记 X 表示 2 台机器超过保修期后 3年内共需维修的次数.
(1)求 X 的分布列;
(2)以所需延保金与维修费用之和的均值为决策依据,求使客户选择方案二更合算时t 的取值范围.
18.(2024高二下·滨州期末)已知函数且曲线在处切线也是曲线的切线.
(1)求的值;
(2)求证:;
(3)若直线与曲线有两个公共点,,与曲线有两个公共点,,求证:
19.(2024高二下·滨州期末)在数字通信中,信号是由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p和;发送信号1时,接收为1和0的概率分别为q和.假设发送信号0和1是等可能的.
(1)若发送信号一次,求接收为正确信号的概率;
(2)若随机变量M的分布列为记事件发生后给我们的信息量为,则称X 的均值为M 的信息熵,记为
①设发送信号两次,接收为正确信号的次数为,若求的信息熵的值;
②设发送信号一次,接收为正确信号的次数为,求的信息熵取得最大值时的值.
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】交、并、补集的混合运算;Venn图表达集合的关系及运算
【解析】【解答】解:因为图中阴影部分表示的集合为,而且或,
所以.
故选:C
【分析】由图可知,图中阴影部分表示的集合为,再根据交集和补集的定义(交集是指由属于两个或更多集合的公共元素组成的集合;补集则是指在一个给定集合中,不属于某个子集的所有元素组成的集合)求解即可.
2.【答案】D
【知识点】概率的应用
【解析】【解答】解:因为,所以,所以.
故选:D
【分析】由正态分布的对称性(正态分布的对称性体现在其概率密度曲线呈钟形状, 以均值为中心对称)先得出,进而得出.
3.【答案】B
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断
【解析】【解答】由得,
因为若,则,反之不成立,
故“”是“”的必要不充分条件,
即“”是“”的必要不充分条件.
故答案为:B
【分析】利用已知条件结合充分条件、必要条件的判断方法,从而判断出“”是“”的必要不充分条件。
4.【答案】B
【知识点】幂函数的概念与表示
【解析】【解答】解:设,因为依题意可得,解得,所以,
所以的定义域为,值域为,且,
所以对于函数,则,解得,
所以函数的定义域是.
故选:B
【分析】设,先由幂函数的图象过点求出的值,进而求出的定义域,再由抽象函数的定义域(求解抽象函数的定义域,需要明确两点:一是定义域是自变量的取值范围,通常指的是单个的范围;二是相同对应规律的下括号内的整体范围相同,可以用于等量置换)计算规则得到,解方程组即可.
5.【答案】A
【知识点】函数解析式的求解及常用方法;函数的图象
【解析】【解答】解:因为当时,,是过原点,且开口向上的抛物线的一部分,故排除选项D;
因为当时,,为单调递增的一次函数的一部分,故排除选项BC;
因为当时,,是开口向下的抛物线的一部分;故选项A正确
故选:A
【分析】利用面积公式得出每段的函数解析式,即可求解.
6.【答案】C
【知识点】基本不等式;基本不等式在最值问题中的应用
【解析】【解答】解:令,则,,
当且仅当,即时,取等号.
故选:C
【分析】利用换元法,令,结合基本不等式(两个正数的算数平均数大于或等于它们的几何平均数, 即,当且仅当时等号成立)得出答案.
7.【答案】C
【知识点】组合及组合数公式
【解析】【解答】解:因为当2在两个4的左边时,两个4中间必有一个1,另外两个1可以插空,所以共有种可能;
由对称性可得,当2在两个4的右边时,共有3种可能;
因为当2在两个4的中间时,形成4个空,将3个1插入其中,所以共有种可能;
综上,共有10种可能;
故选:C
【分析】分类讨论2与两个4的位置,利用组合公式即可得出答案.
8.【答案】D
【知识点】函数的定义域及其求法;函数的值域
【解析】【解答】解:因为,,
而且,,所以,
所以当,时,,
所以当,时,,
所以当,时,,
故的值域为.
故选:D
【分析】首先根据已知条件可得函数的的值域,再由的定义,即可得出答案.
【点睛】关键点点睛:本题的关键是理解函数的新定义.
9.【答案】B,C,D
【知识点】函数的奇偶性
【解析】【解答】解:对于选项B,因为函数的定义域为,,所以为偶函数,选项B正确;
对于选项A和C,当时,易知,函数在上单调递减,
由对称轴可知,函数在上单调递增,,且,
则的值域为,选项A错误,选项C正确;
对于选项D,不等式等价为,则,解得,
即不等式的解集为,选项D正确;
故选:BCD
【分析】由定义判断B;由单调性以及偶函数的性质逐一判断ACD.
10.【答案】A,C
【知识点】二项展开式;二项式系数
【解析】【解答】解:对于选项A,展开式中只有第四项的二项式系数最大,则展开式共有7项,则,选项A正确;
对于选项B,展开式的通项为,
令,则展开式中含的项的系数是,选项B错误;
对于选项C,展开式的各二项式系数和为,选项C正确;
对于选项D,令,则展开式的各项系数和为,选项D错误;
故选:AC
【分析】由展开式共有7项判断选项A;由通项公式利用赋值法判断选项B;由性质判断选项C;由得出展开式的各项系数和判断选项D.
11.【答案】A,B,D
【知识点】函数的奇偶性;奇偶函数图象的对称性;函数的周期性
【解析】【解答】解:因为为奇函数,所以,
即,则的图象关于点对称,且,
令,则,故选项A正确,选项C错误;
又为偶函数,所以,则的图象关于直线对称,
因为,
所以函数是周期为 4 的周期函数,故选项B正确;
由对称性可知,所以,
则,故选项D正确;
故选:ABD
【分析】由奇偶性(奇函数是指对于一个定义域关于原点对称的函数, 在其定义域内任意一个, 都有, 那么函数就叫做奇函数)结合对称性判断AC;由对称性结合周期函数的定义判断B;由周期的性质结合判断D.
【点睛】
关键点点睛:本题主要考查了函数基本性质的综合应用,关键是理解奇偶函数的性质的外延,还要掌握一些常见的结论.
12.【答案】2
【知识点】指数式与对数式的互化;换底公式及其推论
【解析】【解答】解:因为所以,
所以.
故填:2
【分析】由指对互化,结合换底公式(换底公式是一种对数函数的恒等变形, 用于表示更换底数时同一真数的两个对数之间的关系)求解即可.
13.【答案】
【知识点】条件概率
【解析】【解答】解:因为表示第位同学抽到导数题目,表示第1位同学和第位同学同时抽到导数题目,所以。
故填:
【分析】利用条件概率公式,结合样本空间,即可求解.
14.【答案】
【知识点】函数的图象与图象变化;函数的图象
【解析】【解答】解:令,则,即,即,解得或,则和共有5个不同的实数根.作出的图象,如图所示:
观察图象,由图可知,,即.
故填:.
【分析】令,代入方程解得或,则和共有5个不同的实数根.作出的图象,观察图象,利用数形结合的方法即可求解.
15.【答案】(1)解:由表格数据可得,
因为,,,
所以,则,
所以关于的线性回归方程为.
(2)解:由题意,得到的列联表,如下表:
性别 购买情况 合计
购买A等票 购买B等票
男性观众 45 15 60
女性观众 35 5 40
合计 80 20 100
零假设为:观众的性别与购票情况无关,
因为由列联表中的数据,经计算可得,
而且由小概率值的独立性检验,没有充分证据推断不成立,
所以认为成立,即认为观众的性别与购票情况无关.
【知识点】分布的意义和作用;线性回归方程;回归分析
【解析】【分析】(1)根据表格中的数据,求得,在根据参考数据和公式,求得,进而得到,即可得到线性回归方程;
(2)由题意,得到的列联表,求得,结合附表,即可得到结论.
(1)解:由表格中的数据可得,
因为,,,
所以,则,
所以关于的线性回归方程为.
(2)解:根据题意,得到的列联表,如下表所示:
性别 购买情况 合计
购买A等票 购买B等票
男性观众 45 15 60
女性观众 35 5 40
合计 80 20 100
零假设为:观众的性别与购票情况无关,
根据列联表中的数据,经计算可得,
根据小概率值的独立性检验,没有充分证据推断不成立,
所以认为成立,即认为观众的性别与购票情况无关.
16.【答案】(1)解:因为,所以,
因为函数在处取极小值,所以,解得或.
因为当时,,
所以当时,
所以函数在和上单调递增;
因为当时,,
函数在上单调递减;
所以时,有极小值,所以满足题意.
因为当时,,
所以当时,,
函数在区间和上单调递增;
因为当时,,函数在区间上单调递减,
所以时,有极大值,所以不满足题意.
综上所述,的值为2.
(2)解:因为,
当时,由,解得,所以函数的减区间为.
因为在区间存在单调递减区间,所以,
因为当时,,所以函数在单调递增,不存在减区间,
所以不符合题意.
因为当时,由,解得,所以函数单调递减区间为.
所以在区间不存在单调递减区间,所以不符合题意.
综上所述,故的取值范围为.
【知识点】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)对函数求导,由极值点的导数等于0,可得或,然后利用导数检验时,有极小值;
(2)分类讨论三种情况,结合导数正负与函数的关系得出其单调性,再由在区间存在单调递减区间,进一步确定的取值范围.
(1)由,可得,
因为函数在处取极小值,所以,解得或.
当时,,
所以当时,
函数在和上单调递增;
当时,,
函数在上单调递减;
所以时,有极小值,所以满足题意.
当时,,
所以当时,,
函数在区间和上单调递增;
当时,,函数在区间上单调递减,
所以时,有极大值,所以不满足题意.
综上所述,所求的值为2.
(2)因为,
当时,由,解得,所以函数的减区间为.
在区间存在单调递减区间,所以,
当时,,所以函数在单调递增,不存在减区间,
所以不符合题意.
当时,由,解得,所以函数单调递减区间为.
所以在区间不存在单调递减区间,所以不符合题意.
综上所述,的取值范围为.
17.【答案】(1)解:由题意得的取值为.
所以的分布列为:
(2)解:记选择方案一所需费用为元
则当时,
当时,
当时,
当时,
则的分布列为

记选择方案二所需费用为元.
则时, ;
时,;
时,
则的分布列为

因为,所以,
解得,故的取值范围为.
【知识点】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)先由题意得出的所有可能取值,再由概率公式计算取值为的概率,进而求解;
(2)分别计算出两种方案的分布列,分别求出各自的期望,通过期望的大小关系得出t 的取值范围.
(1)解:由题意得的取值为.
所以的分布列为:
(2)记选择方案一所需费用为元
则当时,
当时,
当时,
当时,
则的分布列为
记选择方案二所需费用为元.
则时, ;
时,;
时,
则的分布列为
因为,所以,
解得,所以的取值范围为.
18.【答案】(1)解:因为,,
所以在处切线方程为,
联立,得,
由,得;
(2)证明:设,则,
设,则,则单调递减,因为,
所以当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
当时,取得最大值0,所以,当时等号成立,即,
,当时等号成立, 即,
综上可知,,即.
(3)证明:,对称轴方程为,由对称性可知,,
所以要证明,只需证明,
因为,所以,得,
当时,,单调递增,时,,单调递减,
当时,取得最大值,
当时,,当时,,,,
所以与的图象有两个公共点,,设,
则,,
设,


当时,,则,,
即时,,单调递增,,
所以当时,,即,
,所以,由,
即,在上单调递减,
所以,即,
综上可知,.
【知识点】导数的几何意义
【解析】【分析】(1)对函数求导,首先利用导数的几何意义(导数的几何意义是函数曲线在某一点的切线斜率)求切线方程,再联立切线方程与函数,利用,即可求解;
(2)由切线方程转化为证明和,即可证明不等式;
(3)由二次函数的对称性,转化为证明,再根据的范围,构造函数,利用导数判断函数的单调性与最值,再结合函数,即可证明不等式.
(1),,
所以在处切线方程为,
联立,得,
,得;
(2)设,,
设,,单调递减,且,
所以当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
当时,取得最大值0,所以,当时等号成立,即,
,当时等号成立, 即,
综上可知,,即.
(3),对称轴方程为,由对称性可知,,
所以要证明,只需证明,
,,得,
当时,,单调递增,时,,单调递减,
当时,取得最大值,
当时,,当时,,,,
所以与的图象有两个公共点,,设,
则,,
设,


当时,,则,,
即时,,单调递增,,
所以当时,,即,
,所以,由,
即,在上单调递减,
所以,即,
综上可知,.
19.【答案】(1)解:记发送信号为事件.
接收为正确信号为事件.根据题设条件可
则发送信号一次,接收为正确信号的概率.

(2)解:①发送信号两次,接收为正确信号的次数为.
因为由(1)知发送信号一次,接收为正确信号的概率,
所以,所以
所以.
②发送信号一次,接收为正确信号的次数的分布列为

令,令
则,由解得,
所以当时,,在区间上单调递减;
当时,,在区间上单调递增.
所以当时,取最小值,
又因为,所以取得最大时,.
【知识点】利用导数研究函数最大(小)值
【解析】【分析】(1)首先设事件,设发送信号为事件,接收为正确信号为事件,根据题设条件得出,最后由全概率公式得出;
(2)①由发送信号一次,接收都为,可知,再由二项分布概率公式结合题设公式得出;
②先求出发送信号一次,接收为正确信号的次数的分布列,进而由题设公式得出,构造函数,利用导数得出最值.
(1)解:记发送信号为事件.
接收为正确信号为事件.

所以.
(2)①发送信号两次,接收为正确信号的次数为.
由(1)知发送信号一次,接收为正确信号的概率,
所以,所以
所以.
②发送信号一次,接收为正确信号的次数的分布列为
所以
令,令
所以,由解得,
所以当时,,在区间上单调递减;
当时,,在区间上单调递增.
所以当时,取最小值,
又,所以取得最大时,.
1 / 11.(2024高二下·滨州期末)已知全集,集合则图中阴影部分表示的集合为(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】交、并、补集的混合运算;Venn图表达集合的关系及运算
【解析】【解答】解:因为图中阴影部分表示的集合为,而且或,
所以.
故选:C
【分析】由图可知,图中阴影部分表示的集合为,再根据交集和补集的定义(交集是指由属于两个或更多集合的公共元素组成的集合;补集则是指在一个给定集合中,不属于某个子集的所有元素组成的集合)求解即可.
2.(2024高二下·滨州期末)若随机变量,且,则(  )
A.0.2 B.0.4 C.0.6 D.0.8
【答案】D
【知识点】概率的应用
【解析】【解答】解:因为,所以,所以.
故选:D
【分析】由正态分布的对称性(正态分布的对称性体现在其概率密度曲线呈钟形状, 以均值为中心对称)先得出,进而得出.
3.(2024高二下·滨州期末)若,则“”是“”的(  )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断
【解析】【解答】由得,
因为若,则,反之不成立,
故“”是“”的必要不充分条件,
即“”是“”的必要不充分条件.
故答案为:B
【分析】利用已知条件结合充分条件、必要条件的判断方法,从而判断出“”是“”的必要不充分条件。
4.(2024高二下·滨州期末)若幂函数的图象过点,则的定义域是(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】幂函数的概念与表示
【解析】【解答】解:设,因为依题意可得,解得,所以,
所以的定义域为,值域为,且,
所以对于函数,则,解得,
所以函数的定义域是.
故选:B
【分析】设,先由幂函数的图象过点求出的值,进而求出的定义域,再由抽象函数的定义域(求解抽象函数的定义域,需要明确两点:一是定义域是自变量的取值范围,通常指的是单个的范围;二是相同对应规律的下括号内的整体范围相同,可以用于等量置换)计算规则得到,解方程组即可.
5.(2024高二下·滨州期末)如图,等腰梯形ABCD 的上底CD=1,下底AB=3,高为1.记等腰梯形ABCD 位于直线x=t(0≤t≤3)左侧的图形的面积为 f(t),则f(t)随t变化时的图象大致是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】函数解析式的求解及常用方法;函数的图象
【解析】【解答】解:因为当时,,是过原点,且开口向上的抛物线的一部分,故排除选项D;
因为当时,,为单调递增的一次函数的一部分,故排除选项BC;
因为当时,,是开口向下的抛物线的一部分;故选项A正确
故选:A
【分析】利用面积公式得出每段的函数解析式,即可求解.
6.(2024高二下·滨州期末)若正实数,满足,则的最小值为(  )
A.9 B.6 C.3 D.2
【答案】C
【知识点】基本不等式;基本不等式在最值问题中的应用
【解析】【解答】解:令,则,,
当且仅当,即时,取等号.
故选:C
【分析】利用换元法,令,结合基本不等式(两个正数的算数平均数大于或等于它们的几何平均数, 即,当且仅当时等号成立)得出答案.
7.(2024高二下·滨州期末)已知,小明在设置银行卡的数字密码时,打算将的前6位数字1,4,1,4,2,1进行某种排列得到密码.如果排列时要求三个1不相邻,两个4也不相邻,那么小明可以设置的不同的密码个数为(  )
A.6 B.7 C.10 D.12
【答案】C
【知识点】组合及组合数公式
【解析】【解答】解:因为当2在两个4的左边时,两个4中间必有一个1,另外两个1可以插空,所以共有种可能;
由对称性可得,当2在两个4的右边时,共有3种可能;
因为当2在两个4的中间时,形成4个空,将3个1插入其中,所以共有种可能;
综上,共有10种可能;
故选:C
【分析】分类讨论2与两个4的位置,利用组合公式即可得出答案.
8.(2024高二下·滨州期末)已知表示不超过实数的最大整数,例如:,,若函数其中,则的值域为(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】函数的定义域及其求法;函数的值域
【解析】【解答】解:因为,,
而且,,所以,
所以当,时,,
所以当,时,,
所以当,时,,
故的值域为.
故选:D
【分析】首先根据已知条件可得函数的的值域,再由的定义,即可得出答案.
【点睛】关键点点睛:本题的关键是理解函数的新定义.
9.(2024高二下·滨州期末)设函数则下列结论正确的是(  )
A.在区间上为增函数
B.为偶函数
C.的值域为
D.不等式的解集为
【答案】B,C,D
【知识点】函数的奇偶性
【解析】【解答】解:对于选项B,因为函数的定义域为,,所以为偶函数,选项B正确;
对于选项A和C,当时,易知,函数在上单调递减,
由对称轴可知,函数在上单调递增,,且,
则的值域为,选项A错误,选项C正确;
对于选项D,不等式等价为,则,解得,
即不等式的解集为,选项D正确;
故选:BCD
【分析】由定义判断B;由单调性以及偶函数的性质逐一判断ACD.
10.(2024高二下·滨州期末)已知在的展开式中只有第四项的二项式系数最大,则下列结论正确的是(  )
A.n=6
B.展开式中含的项的系数是
C.展开式的各二项式系数和为64
D.展开式的各项系数和为729
【答案】A,C
【知识点】二项展开式;二项式系数
【解析】【解答】解:对于选项A,展开式中只有第四项的二项式系数最大,则展开式共有7项,则,选项A正确;
对于选项B,展开式的通项为,
令,则展开式中含的项的系数是,选项B错误;
对于选项C,展开式的各二项式系数和为,选项C正确;
对于选项D,令,则展开式的各项系数和为,选项D错误;
故选:AC
【分析】由展开式共有7项判断选项A;由通项公式利用赋值法判断选项B;由性质判断选项C;由得出展开式的各项系数和判断选项D.
11.(2024高二下·滨州期末)已知函数的定义域为,且为奇函数,为偶函数,则下列结论正确的是(  )
A.的图象关于点对称 B.是周期为 4 的周期函数
C. D.
【答案】A,B,D
【知识点】函数的奇偶性;奇偶函数图象的对称性;函数的周期性
【解析】【解答】解:因为为奇函数,所以,
即,则的图象关于点对称,且,
令,则,故选项A正确,选项C错误;
又为偶函数,所以,则的图象关于直线对称,
因为,
所以函数是周期为 4 的周期函数,故选项B正确;
由对称性可知,所以,
则,故选项D正确;
故选:ABD
【分析】由奇偶性(奇函数是指对于一个定义域关于原点对称的函数, 在其定义域内任意一个, 都有, 那么函数就叫做奇函数)结合对称性判断AC;由对称性结合周期函数的定义判断B;由周期的性质结合判断D.
【点睛】
关键点点睛:本题主要考查了函数基本性质的综合应用,关键是理解奇偶函数的性质的外延,还要掌握一些常见的结论.
12.(2024高二下·滨州期末)若则ab=   .
【答案】2
【知识点】指数式与对数式的互化;换底公式及其推论
【解析】【解答】解:因为所以,
所以.
故填:2
【分析】由指对互化,结合换底公式(换底公式是一种对数函数的恒等变形, 用于表示更换底数时同一真数的两个对数之间的关系)求解即可.
13.(2024高二下·滨州期末)在班级数学兴趣小组活动中,老师准备了2道导数题和6道建模题,某小组的8位同学从中不放回的每人随机抽取一题作答,记表示第位同学抽到导数题,,则   
【答案】
【知识点】条件概率
【解析】【解答】解:因为表示第位同学抽到导数题目,表示第1位同学和第位同学同时抽到导数题目,所以。
故填:
【分析】利用条件概率公式,结合样本空间,即可求解.
14.(2024高二下·滨州期末)设函数若关于的方程有5个不相等的实数根,则实数的取值范围是   .
【答案】
【知识点】函数的图象与图象变化;函数的图象
【解析】【解答】解:令,则,即,即,解得或,则和共有5个不同的实数根.作出的图象,如图所示:
观察图象,由图可知,,即.
故填:.
【分析】令,代入方程解得或,则和共有5个不同的实数根.作出的图象,观察图象,利用数形结合的方法即可求解.
15.(2024高二下·滨州期末)某景点在2024年2月10日至24日(正月初一至正月十五)期间,为吸引游客,共举行了15场精彩的烟花秀节目.前9场的观众人数(单位:万)与场次的统计数据如下表所示:
场次编号x 1 2 3 4 5 6 7 8 9
观众人数y(单位:万) 1.93 1.95 1.97 1.98 2.01 2.02 2.02 2.05 2.07
经计算可得:,,.
(1)通过作散点图发现x与y之间具有较强的线性相关关系,试用最小二乘法求出y关于x的经验回归方程(结果中的数值用分数表示);
(2)若该烟花秀节目分A、B 两个等次的票价,该节目组织者随机调查了某场烟花秀节目100位观众购买A、B 两个等次票的情况,其中 60位男性观众中有 15 位观众购买了 B 等票;40位女性观众中有5位观众购买了 B 等票.请根据以上数据,将2×2列联表补充完整,并根据小概率值α=0.050的独立性检验,能否认为观众的性别与购票情况有关联?
性别 购买情况 合计
购买 A 等票 购买 B 等票
男性观众 60
女性观众 40
合计 100
附:
①对于一组数据((x1,y1),(x2,y2),…,(x ,y ),其回归直线的斜率和截距的最小二乘估计分别为
,;

0.050 0.010 0.001
3.841 6.635 10.828
【答案】(1)解:由表格数据可得,
因为,,,
所以,则,
所以关于的线性回归方程为.
(2)解:由题意,得到的列联表,如下表:
性别 购买情况 合计
购买A等票 购买B等票
男性观众 45 15 60
女性观众 35 5 40
合计 80 20 100
零假设为:观众的性别与购票情况无关,
因为由列联表中的数据,经计算可得,
而且由小概率值的独立性检验,没有充分证据推断不成立,
所以认为成立,即认为观众的性别与购票情况无关.
【知识点】分布的意义和作用;线性回归方程;回归分析
【解析】【分析】(1)根据表格中的数据,求得,在根据参考数据和公式,求得,进而得到,即可得到线性回归方程;
(2)由题意,得到的列联表,求得,结合附表,即可得到结论.
(1)解:由表格中的数据可得,
因为,,,
所以,则,
所以关于的线性回归方程为.
(2)解:根据题意,得到的列联表,如下表所示:
性别 购买情况 合计
购买A等票 购买B等票
男性观众 45 15 60
女性观众 35 5 40
合计 80 20 100
零假设为:观众的性别与购票情况无关,
根据列联表中的数据,经计算可得,
根据小概率值的独立性检验,没有充分证据推断不成立,
所以认为成立,即认为观众的性别与购票情况无关.
16.(2024高二下·滨州期末)已知函数,其中.
(1)若时,有极小值,求的值;
(2)若在区间存在单调递减区间,求的取值范围.
【答案】(1)解:因为,所以,
因为函数在处取极小值,所以,解得或.
因为当时,,
所以当时,
所以函数在和上单调递增;
因为当时,,
函数在上单调递减;
所以时,有极小值,所以满足题意.
因为当时,,
所以当时,,
函数在区间和上单调递增;
因为当时,,函数在区间上单调递减,
所以时,有极大值,所以不满足题意.
综上所述,的值为2.
(2)解:因为,
当时,由,解得,所以函数的减区间为.
因为在区间存在单调递减区间,所以,
因为当时,,所以函数在单调递增,不存在减区间,
所以不符合题意.
因为当时,由,解得,所以函数单调递减区间为.
所以在区间不存在单调递减区间,所以不符合题意.
综上所述,故的取值范围为.
【知识点】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)对函数求导,由极值点的导数等于0,可得或,然后利用导数检验时,有极小值;
(2)分类讨论三种情况,结合导数正负与函数的关系得出其单调性,再由在区间存在单调递减区间,进一步确定的取值范围.
(1)由,可得,
因为函数在处取极小值,所以,解得或.
当时,,
所以当时,
函数在和上单调递增;
当时,,
函数在上单调递减;
所以时,有极小值,所以满足题意.
当时,,
所以当时,,
函数在区间和上单调递增;
当时,,函数在区间上单调递减,
所以时,有极大值,所以不满足题意.
综上所述,所求的值为2.
(2)因为,
当时,由,解得,所以函数的减区间为.
在区间存在单调递减区间,所以,
当时,,所以函数在单调递增,不存在减区间,
所以不符合题意.
当时,由,解得,所以函数单调递减区间为.
所以在区间不存在单调递减区间,所以不符合题意.
综上所述,的取值范围为.
17.(2024高二下·滨州期末)某环保机器制造商为响应“2030年前碳排放达峰行动”的号召,对一次购买2台机器的客户推出了两种超过机器保修期后3年内的延保维修方案:
方案一:交纳延保金3000元,在延保的3年内可免费维修1次,超过1次每次收取维修费1000元;
方案二:交纳延保金4000元,在延保的3年内可免费维修2次,超过2次每次收取维修费 t 元;
制造商为制定t元的收取标准,为此搜集并整理了100台这种机器超过保修期后3年内维修的次数,统计得到下表:
维修次数 0 1 2
机器台数 10 40 50
以这100台机器维修次数的频率代替1台机器维修次数发生的概率,记 X 表示 2 台机器超过保修期后 3年内共需维修的次数.
(1)求 X 的分布列;
(2)以所需延保金与维修费用之和的均值为决策依据,求使客户选择方案二更合算时t 的取值范围.
【答案】(1)解:由题意得的取值为.
所以的分布列为:
(2)解:记选择方案一所需费用为元
则当时,
当时,
当时,
当时,
则的分布列为

记选择方案二所需费用为元.
则时, ;
时,;
时,
则的分布列为

因为,所以,
解得,故的取值范围为.
【知识点】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)先由题意得出的所有可能取值,再由概率公式计算取值为的概率,进而求解;
(2)分别计算出两种方案的分布列,分别求出各自的期望,通过期望的大小关系得出t 的取值范围.
(1)解:由题意得的取值为.
所以的分布列为:
(2)记选择方案一所需费用为元
则当时,
当时,
当时,
当时,
则的分布列为
记选择方案二所需费用为元.
则时, ;
时,;
时,
则的分布列为
因为,所以,
解得,所以的取值范围为.
18.(2024高二下·滨州期末)已知函数且曲线在处切线也是曲线的切线.
(1)求的值;
(2)求证:;
(3)若直线与曲线有两个公共点,,与曲线有两个公共点,,求证:
【答案】(1)解:因为,,
所以在处切线方程为,
联立,得,
由,得;
(2)证明:设,则,
设,则,则单调递减,因为,
所以当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
当时,取得最大值0,所以,当时等号成立,即,
,当时等号成立, 即,
综上可知,,即.
(3)证明:,对称轴方程为,由对称性可知,,
所以要证明,只需证明,
因为,所以,得,
当时,,单调递增,时,,单调递减,
当时,取得最大值,
当时,,当时,,,,
所以与的图象有两个公共点,,设,
则,,
设,


当时,,则,,
即时,,单调递增,,
所以当时,,即,
,所以,由,
即,在上单调递减,
所以,即,
综上可知,.
【知识点】导数的几何意义
【解析】【分析】(1)对函数求导,首先利用导数的几何意义(导数的几何意义是函数曲线在某一点的切线斜率)求切线方程,再联立切线方程与函数,利用,即可求解;
(2)由切线方程转化为证明和,即可证明不等式;
(3)由二次函数的对称性,转化为证明,再根据的范围,构造函数,利用导数判断函数的单调性与最值,再结合函数,即可证明不等式.
(1),,
所以在处切线方程为,
联立,得,
,得;
(2)设,,
设,,单调递减,且,
所以当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
当时,取得最大值0,所以,当时等号成立,即,
,当时等号成立, 即,
综上可知,,即.
(3),对称轴方程为,由对称性可知,,
所以要证明,只需证明,
,,得,
当时,,单调递增,时,,单调递减,
当时,取得最大值,
当时,,当时,,,,
所以与的图象有两个公共点,,设,
则,,
设,


当时,,则,,
即时,,单调递增,,
所以当时,,即,
,所以,由,
即,在上单调递减,
所以,即,
综上可知,.
19.(2024高二下·滨州期末)在数字通信中,信号是由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p和;发送信号1时,接收为1和0的概率分别为q和.假设发送信号0和1是等可能的.
(1)若发送信号一次,求接收为正确信号的概率;
(2)若随机变量M的分布列为记事件发生后给我们的信息量为,则称X 的均值为M 的信息熵,记为
①设发送信号两次,接收为正确信号的次数为,若求的信息熵的值;
②设发送信号一次,接收为正确信号的次数为,求的信息熵取得最大值时的值.
【答案】(1)解:记发送信号为事件.
接收为正确信号为事件.根据题设条件可
则发送信号一次,接收为正确信号的概率.

(2)解:①发送信号两次,接收为正确信号的次数为.
因为由(1)知发送信号一次,接收为正确信号的概率,
所以,所以
所以.
②发送信号一次,接收为正确信号的次数的分布列为

令,令
则,由解得,
所以当时,,在区间上单调递减;
当时,,在区间上单调递增.
所以当时,取最小值,
又因为,所以取得最大时,.
【知识点】利用导数研究函数最大(小)值
【解析】【分析】(1)首先设事件,设发送信号为事件,接收为正确信号为事件,根据题设条件得出,最后由全概率公式得出;
(2)①由发送信号一次,接收都为,可知,再由二项分布概率公式结合题设公式得出;
②先求出发送信号一次,接收为正确信号的次数的分布列,进而由题设公式得出,构造函数,利用导数得出最值.
(1)解:记发送信号为事件.
接收为正确信号为事件.

所以.
(2)①发送信号两次,接收为正确信号的次数为.
由(1)知发送信号一次,接收为正确信号的概率,
所以,所以
所以.
②发送信号一次,接收为正确信号的次数的分布列为
所以
令,令
所以,由解得,
所以当时,,在区间上单调递减;
当时,,在区间上单调递增.
所以当时,取最小值,
又,所以取得最大时,.
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