浙江省湖州中学2023-2024学年高二下学期第二次阶段性测试数学试题
1.(2024高二下·湖州月考)已知集合则( )
A. B. C. D.
2.(2024高二下·湖州月考)已知正态分布的正态密度曲线如图所示,,则下列选项中,不能表示图中阴影部分面积的是( )
A. B.
C. D.
3.(2024高二下·湖州月考) 若,函数为奇函数,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·湖州月考)展开式中项的系数为( )
A. B. C. D.
5.(2024高二下·湖州月考)2023贺岁档电影精彩纷呈,小明期待去影院观看.小明家附近有甲、乙两家影院,小明第一天去甲、乙两家影院观影的概率分别为和.如果他第一天去甲影院,那么第二天去甲影院的概率为;如果他第一天去乙影院,那么第二天去甲影院的概率为.若小明第二天去了甲影院,则第一天去乙影院的概率为( )
A. B. C. D.
6.(2024高二下·湖州月考)植树节这天,某学校组织5名学生依次给树木浇水,其中甲和乙是好朋友,必须相邻,丙不在第三位,则不同的浇水顺序的种数为( )
A.30 B.36 C.40 D.42
7.(2024高二下·湖州月考)下列说法正确的是( )
A.随机变量,则
B.某人在7次射击中,击中目标的次数为且,则当时概率最大
C.从装有2个红球和2个黑球的口袋内任取2个球,至少有一个黑球与至少有一个红球是两个互斥而不对立的事件
D.从个红球和个白球颜色外完全相同中,一次摸出个球,则摸到红球的个数服从超几何分布
8.(2024高二下·湖州月考)已知是定义在上的奇函数,也是定义在上的奇函数,则关于的不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
9.(2024高二下·湖州月考)已知的展开式中所有项的系数之和为1,则( )
A.展开式的常数项为
B.
C.展开式中系数最大的项的系数为80
D.所有幂指数为非负数的项的系数和为
10.(2024高二下·湖州月考)已知,且,则( )
A. B. C. D.
11.(2024高二下·湖州月考)如图,在一条无限长的轨道上,一个质点在随机外力的作用下,从位置0出发,每次等可能地向左或向右移动一个单位,设移动n次后质点位于位置.则下列命题正确的是( )
A.
B.
C.
D.移动n次后质点最有可能回到原点
12.(2024高二下·湖州月考)已知随机变量的取值为,若,,则 .
13.(2024高二下·湖州月考)用模型拟合一组数据组,其中.设,变换后的线性回归方程为,则 .
14.(2024高二下·湖州月考)已知实数,满足,则的最大值是 .
15.(2024高二下·湖州月考)已知函数是定义在上的奇函数,当时,.
(1)求在上的解析式;
(2)用函数单调性的定义证明:在上是减函数.
16.(2024高二下·湖州月考)已知函数.
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)若恒成立,求实数的取值范围.
17.(2024高二下·湖州月考)盒中有标记数字1,2,3,4的小球各2个,随机一次取出3个小球.
(1)求取出的3个小球上的数字两两不同的概率;
(2)记取出的3个小球上的最小数字为,求的分布列及数学期望.
18.(2024高二下·湖州月考)已知
(1)当a=3时,求f(x)的单调区间;
(2)若f(x)有两个极值点,,证明:f()+f()++<0
19.(2024高二下·湖州月考)PM2.5是指环境空气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物.它能较长时间悬浮于空气中,其在空气中含量越高,说明空气污染越严重.城市中的PM2.5成分除扬尘等自然因素外,燃料的燃烧也是一个重要来源.某市环境检测部门为检测燃油车流量对空气质量的影响,在一个检测点统计每日过往的燃油车流量(单位:辆)和空气中的PM2.5的平均浓度(单位:).检测人员采集了50天的数据,制成列联表(部分数据缺失):
燃油车日流量 燃油车日流量 合计
PM2.5的平均浓度 16 24
PM2.5的平均浓度 20
合计 22
(1)完成上面的列联表,并根据小概率值的独立性检验,能否认为PM2.5的平均浓度小于与燃油车日流量小于1500辆有关联?
(2)经计算得与之间的回归直线方程为,且这50天的燃油车的日流量的标准差,PM2.5的平均浓度的标准差.若相关系数满足,则判定所求回归直线方程有价值;否则判定其无价值.
①判断该回归直线方程是否有价值;
②若这50天的燃油车的日流量满足,试求这50天的PM2.5的平均浓度的平均数(利用四舍五入法精确到0.1).
参考公式:,其中.
0.01 0.005 0.001
6.636 7.879 10.828
回归方程,其中,;
相关系数.
参考数据:,,.
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】交集及其运算;一元二次不等式及其解法
【解析】【解答】解:由题意知,,
又因为,所以.
故答案为:B.
【分析】由题意可得,再结合交集的运算法则得出集合.
2.【答案】C
【知识点】正态密度曲线的特点
【解析】【解答】解:对于A、B,因为正态分布的正态密度曲线关于直线对称,
可得图中阴影部分可表示为,
故选项A、选项B正确;
对于C:由对称性可得,故选项C错误;
对于D:由对称性可得,
所以图中阴影部分面积可表示为,故选项D正确.
故答案为:C.
【分析】借助正态分布对应的概率密度函数对应的曲线的对称性,从而逐项判断找出不能表示图中阴影部分面积的选项.
3.【答案】A
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断;函数的奇偶性
【解析】【解答】解:因为,所以,
所以,
所以此时是奇函数,
所以p是q的充分条件.
若是奇函数,则,
即,所以,即
所以p是q的不必要条件.
综上得:p是q的充分不必要条件.
故答案为:A.
【分析】本题考查函数的奇偶性,充分条件和必要条件的判断.将值代入函数,根据奇函数的定义式是否成立,来判断函数是否为奇函数,据此可判断充分性;由奇函数的定义式,可列出方程,解方程可求出的值,可判断必要性.
4.【答案】A
【知识点】二项式定理的应用
【解析】【解答】解:因为的展开式通项为,
又因为,
在中,令,可得项的系数为;
在中,
令,得,可得项的系数为,
所以展开式中项的系数为.
故答案为:A.
【分析】利用二项式定理求出展开式的通项,令的指数为,从而求出参数的值,再代入通项后得出展开式中项的系数.
5.【答案】D
【知识点】全概率公式;条件概率
【解析】【解答】解:设小明第一天去甲影院为事件A,第二天去甲影院为事件B,
小明第一天去乙影院为事件C,第二天去乙影院为事件D,
故,
由,
可得,
故,
则小明第二天去了甲影院,则第一天去乙影院的概率为.
故答案为:D.
【分析】设出事件,根据条件概率公式得到,再结合全概率公式求出第一天去乙影院的概率.
6.【答案】C
【知识点】分类加法计数原理;排列、组合的实际应用
【解析】【解答】解:若丙在第一或第五位,甲乙进行捆绑,内部可以全排列,
甲乙看作一个整体,和剩余的两个学生进行全排列,
故不同的浇水顺序有种,
若丙在第二位或第四位,甲乙进行捆绑,内部可以全排列,且甲乙只能有两个位置可以选择,
再将剩余的两为同学进行排列,
则不同的浇水顺序有种,
则不同的浇水顺序共有种.
故答案为:C.
【分析】分丙在第一或第五位和在第二位或第四位两种情况,从而求出浇水顺序,再相加得到不同的浇水顺序的种数.
7.【答案】D
【知识点】超几何分布;二项分布
【解析】【解答】解:由二项分布的概率公式可得,故A错误;
在7次射击中,击中目标的次数为且,
当时,对应的概率为,
当时,,由可得,
即当时概率最大,故B错误;
至少有一黑球包含的基本事件为“一黑一红,两黑”,
至少有一个红球包含的基本事件为“一黑一红,两红”,
故至少有一个黑球与至少有一个红球不互斥,故C错误;
设摸出红球的个数为,
则,
故满足超几何分布,故D正确.
故答案为:D.
【分析】由二项分布的概率计算公式代入计算,即可判断选项A和选项B;由互斥事件和对立事件的定义,即可判断选项C;由超几何分布的定义,即可判断选项D,从而找出说法正确的选项.
8.【答案】A
【知识点】奇偶性与单调性的综合;指数型复合函数的性质及应用
【解析】【解答】解:因为,
故,
故,
因为是定义在上的奇函数,故,
故,故,故,
此时,故为上的减函数,
将等价于,
即,即,故或.
故答案为:A .
【分析】根据为奇函数和为偶函数结合奇函数和偶函数的定义,从而得出函数,再利用导数判断出函数为上的减函数,从而求出不等式的解集.
9.【答案】A,C,D
【知识点】二项式系数的性质;二项式定理的应用
【解析】【解答】解:令,得,解得,故B错误;
因为的展开式的通项公式为,
可得,
则,
则展开式的常数项为,故A正确;
因为展开式中系数最大的项的系数为80,故C正确;
因为所有幂指数为非负数的项的系数和为,故D正确.
故答案为:ACD.
【分析】令,根据系数可得的值,再根据二项式定理得出展开式中的通项,则由常数项的定义赋值法和展开式中系数的性质,从而逐项判断,进而找出正确的选项.
10.【答案】B,C,D
【知识点】函数的最大(小)值;基本不等式在最值问题中的应用
【解析】【解答】解:依题意,,,且.
对于A,因为,则,当时等号成立,故选项A错误;
对于B,因为,,
当时等号成立,故选项B正确;
对于C,因为,则
,
当且仅当,时等号成立,故选项C正确;
对于D,由于,所以,
则,当时等号成立,
因为,则由基本不等式得,故选项D正确.
故答案为:BCD.
【分析】根据二次函数求最值的方法、基本不等式求最值的方法,从而逐项判断找出正确的选项.
11.【答案】A,B,C
【知识点】离散型随机变量的期望与方差;二项分布
【解析】【解答】解:对于B,设质点次移动中向右移动的次数为,显然每移动一次的概率为,
则,,
所以,故B正确.
对于C,由(1)知,,,
又因为,所以,故C正确.
对于A、D,由选项B可知,,,
当为偶数时,中间的一项取得最大值,
即时概率最大,此时,所以质点最有可能位于位置0;
当为奇数时,中间的两项取得最大值,
即或时概率最大,此时或,
所以,且质点最有可能位于位置或1.
故答案为:ABC.
【分析】由已知条件和二项分布求概率公式、二项分布求期望公式,从而逐项判断找出真命题的选项.
12.【答案】
【知识点】离散型随机变量的期望与方差
【解析】【解答】解:因为随机变量的取值为,且,,
则,解得,
所以,
则.
故答案为:.
【分析】根据题意结合随机变量分布列的性质,从而列出方程组求出的值,由方差的公式得出的值,再结合得出的值.
13.【答案】
【知识点】众数、中位数、平均数;回归分析的初步应用
【解析】【解答】解:因为线性回归方程为恒过,
因为,所以,
即,
,,
则.
故答案为:.
【解答】根据回归直线方程必过样本点中心,再利用换元法和对数运算法则,从而化简求值.
14.【答案】
【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】【解答】解:由,可得,
设函数,可得,所以是单调递增函数,
所以,即,
则,其中,
设,可得,
当时,,单调递增;
当时,,单调递减,
所以,当时,函数取得极大值,也是最大值,最大值为.
故答案为:.
【分析】根据题意化简得到,设,再利用导数判断出函数的单调性,从而得到,进而得出,设,利用导数判断出函数的单调性,从而得出函数的最大值,即可得出的最大值.
15.【答案】(1)解:∵是定义在上的奇函数,∴,
当时,,
∴当时,则,,
∴,
故.
(2)证明:设,
则
,
∵,∴,,∴,
∴,即,
故函数在上是减函数.
【知识点】函数单调性的判断与证明;奇函数与偶函数的性质
【解析】【分析】(1)根据奇函数的定义得出,从而得出函数的解析式.
(2)首先设,再作差,进而判断正负,即可判断并证明出函数在上的单调性.
(1)∵是定义在上的奇函数,∴,
当时,,
∴当时,则,,
∴,
故,
(2)证明:设,
则
,
∵,∴,,∴,
∴,即,
故函数在上是减函数.
16.【答案】(1)解:当时,,,
所以,,
曲线在处的切线方程为.
(2)解:要使恒成立,
则需成立,则,
当时,,所以在递增,
因为,不合题意;
当时,恒成立,符合题意;
当时,令得,
则在单调递减,在单调递增,
所以,解得,
综上所述,.
【知识点】函数恒成立问题;利用导数研究函数最大(小)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得出切线的斜率,由代入法得出切点坐标,再根据点斜式得出曲线在处的切线方程.
(2)要使恒成立,则需成立,再借助导数,分、、讨论,从而判断出函数的单调性,即可得出实数a的取值范围.
(1)当时,,,
所以,,
曲线在处的切线方程为;
(2)要使恒成立,则需成立,
,
当时,,所以在递增,
而,不合题意;
当时,恒成立,符合题意;
当时,令得,
则在递减,在递增,
所以,解得.
综上所述,.
17.【答案】(1)解:记“取出的个小球上的数字两两不同”为事件,
先确定个不同数字的小球,有种方法,
然后每种小球各取个,有种取法,
所以.
(2)解:由题意可知,的可取值为,
当时,分为两种情况:只有一个数字为的小球、有两个数字为的小球,
所以;
当时,分为两种情况:只有一个数字为的小球、有两个数字为的小球,
所以;
当时,分为两种情况:只有一个数字为的小球、有两个数字为的小球,
所以,
所以的分布列为:
所以.
【知识点】古典概型及其概率计算公式;离散型随机变量的期望与方差;概率分布列
【解析】【分析】 (1) 记“取出的个小球上的数字两两不同”为事件,先确定个不同数字的小球,然后每种小球各取个,结合古典概型以及组合数运算求解;
(2) 由题意可知,的可取值为,古典概型以及组合数运算求分布列和期望.
18.【答案】(1)解:当a=3时,,
令得0
ln3,
故f(x)的单调递增区间为(0,ln3),单调递减区间为(-∞,0)和(ln3,+∞)
(2)解:,令t=,
则有两个不相等的正实数解为,
则△=16-4a>0,,,即0知,
则f()+f()++
=
=
=
=
设g(a)=(1-a)lna+a-2(0<4),,
设,,
故h(a)单调递减.
而h(1)=1>0,,
故存在唯一的实数使,即,
当00,此时g(a)单调递增;
当所以g(a)的最大值为=,
由得,故,从而g(a)<0,
即f()+f()++<0,得证.
【知识点】函数恒成立问题;利用导数研究函数的单调性;导数在最大值、最小值问题中的应用
【解析】【分析】(1)利用导数值的正负即可判断原函数的单调性;
(2)根据已知可得、是方程的两个正根,借助根与系数关系可得,,进而用表示,构造函数后利用导数求得最值即可.
19.【答案】(1)解:列联表如下:
燃油车日流量 燃油车日流量 合计
PM2.5的平均浓度 16 8 24
PM2.5的平均浓度 6 20 26
合计 22 28 50
零假设:PM2.5的平均浓度小于与燃油车日流量小于1500辆无关联,
根据列联表中的数据,计算得
所以根据小概率值的独立性检验,推断不成立,
所以可以认为PM2.5的平均浓度小于与燃油车日流量小于1500辆有关联.
(2)解:①由题意,得,
则,
由,
得
,
所以该回归直线方程有价值.
②因为,即,
所以,
又因为,
故可推算出这50天PM2.5平均浓度的平均数约为112.0.
【知识点】独立性检验的应用;可线性化的回归分析;样本相关系数r及其数字特征
【解析】【分析】(1)根据题意,完成列联表,再计算,则结合表格和独立性检验的方法,即可认为PM2.5的平均浓度小于与燃油车日流量小于1500辆有关联.
(2)先代入相关系数的公式计算,从而判断出与的相关性强弱,再由可得的值,则结合回归直线必过样本中心求出的值.
(1)列联表如下:
燃油车日流量 燃油车日流量 合计
PM2.5的平均浓度 16 8 24
PM2.5的平均浓度 6 20 26
合计 22 28 50
零假设:PM2.5的平均浓度小于与燃油车日流量小于1500辆无关联.
根据列联表中的数据,计算得
,
所以根据小概率值的独立性检验,推断不成立,所以可以认为PM2.5的平均浓度小于与燃油车日流量小于1500辆有关联.
(2)①由题意,得,
得,
由,
得
,
所以该回归直线方程有价值.
②因为,即,
所以,
又.
故可推算出这50天PM2.5平均浓度的平均数约为112.0.
1 / 1浙江省湖州中学2023-2024学年高二下学期第二次阶段性测试数学试题
1.(2024高二下·湖州月考)已知集合则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】交集及其运算;一元二次不等式及其解法
【解析】【解答】解:由题意知,,
又因为,所以.
故答案为:B.
【分析】由题意可得,再结合交集的运算法则得出集合.
2.(2024高二下·湖州月考)已知正态分布的正态密度曲线如图所示,,则下列选项中,不能表示图中阴影部分面积的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】正态密度曲线的特点
【解析】【解答】解:对于A、B,因为正态分布的正态密度曲线关于直线对称,
可得图中阴影部分可表示为,
故选项A、选项B正确;
对于C:由对称性可得,故选项C错误;
对于D:由对称性可得,
所以图中阴影部分面积可表示为,故选项D正确.
故答案为:C.
【分析】借助正态分布对应的概率密度函数对应的曲线的对称性,从而逐项判断找出不能表示图中阴影部分面积的选项.
3.(2024高二下·湖州月考) 若,函数为奇函数,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】A
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断;函数的奇偶性
【解析】【解答】解:因为,所以,
所以,
所以此时是奇函数,
所以p是q的充分条件.
若是奇函数,则,
即,所以,即
所以p是q的不必要条件.
综上得:p是q的充分不必要条件.
故答案为:A.
【分析】本题考查函数的奇偶性,充分条件和必要条件的判断.将值代入函数,根据奇函数的定义式是否成立,来判断函数是否为奇函数,据此可判断充分性;由奇函数的定义式,可列出方程,解方程可求出的值,可判断必要性.
4.(2024高二下·湖州月考)展开式中项的系数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】二项式定理的应用
【解析】【解答】解:因为的展开式通项为,
又因为,
在中,令,可得项的系数为;
在中,
令,得,可得项的系数为,
所以展开式中项的系数为.
故答案为:A.
【分析】利用二项式定理求出展开式的通项,令的指数为,从而求出参数的值,再代入通项后得出展开式中项的系数.
5.(2024高二下·湖州月考)2023贺岁档电影精彩纷呈,小明期待去影院观看.小明家附近有甲、乙两家影院,小明第一天去甲、乙两家影院观影的概率分别为和.如果他第一天去甲影院,那么第二天去甲影院的概率为;如果他第一天去乙影院,那么第二天去甲影院的概率为.若小明第二天去了甲影院,则第一天去乙影院的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】全概率公式;条件概率
【解析】【解答】解:设小明第一天去甲影院为事件A,第二天去甲影院为事件B,
小明第一天去乙影院为事件C,第二天去乙影院为事件D,
故,
由,
可得,
故,
则小明第二天去了甲影院,则第一天去乙影院的概率为.
故答案为:D.
【分析】设出事件,根据条件概率公式得到,再结合全概率公式求出第一天去乙影院的概率.
6.(2024高二下·湖州月考)植树节这天,某学校组织5名学生依次给树木浇水,其中甲和乙是好朋友,必须相邻,丙不在第三位,则不同的浇水顺序的种数为( )
A.30 B.36 C.40 D.42
【答案】C
【知识点】分类加法计数原理;排列、组合的实际应用
【解析】【解答】解:若丙在第一或第五位,甲乙进行捆绑,内部可以全排列,
甲乙看作一个整体,和剩余的两个学生进行全排列,
故不同的浇水顺序有种,
若丙在第二位或第四位,甲乙进行捆绑,内部可以全排列,且甲乙只能有两个位置可以选择,
再将剩余的两为同学进行排列,
则不同的浇水顺序有种,
则不同的浇水顺序共有种.
故答案为:C.
【分析】分丙在第一或第五位和在第二位或第四位两种情况,从而求出浇水顺序,再相加得到不同的浇水顺序的种数.
7.(2024高二下·湖州月考)下列说法正确的是( )
A.随机变量,则
B.某人在7次射击中,击中目标的次数为且,则当时概率最大
C.从装有2个红球和2个黑球的口袋内任取2个球,至少有一个黑球与至少有一个红球是两个互斥而不对立的事件
D.从个红球和个白球颜色外完全相同中,一次摸出个球,则摸到红球的个数服从超几何分布
【答案】D
【知识点】超几何分布;二项分布
【解析】【解答】解:由二项分布的概率公式可得,故A错误;
在7次射击中,击中目标的次数为且,
当时,对应的概率为,
当时,,由可得,
即当时概率最大,故B错误;
至少有一黑球包含的基本事件为“一黑一红,两黑”,
至少有一个红球包含的基本事件为“一黑一红,两红”,
故至少有一个黑球与至少有一个红球不互斥,故C错误;
设摸出红球的个数为,
则,
故满足超几何分布,故D正确.
故答案为:D.
【分析】由二项分布的概率计算公式代入计算,即可判断选项A和选项B;由互斥事件和对立事件的定义,即可判断选项C;由超几何分布的定义,即可判断选项D,从而找出说法正确的选项.
8.(2024高二下·湖州月考)已知是定义在上的奇函数,也是定义在上的奇函数,则关于的不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】奇偶性与单调性的综合;指数型复合函数的性质及应用
【解析】【解答】解:因为,
故,
故,
因为是定义在上的奇函数,故,
故,故,故,
此时,故为上的减函数,
将等价于,
即,即,故或.
故答案为:A .
【分析】根据为奇函数和为偶函数结合奇函数和偶函数的定义,从而得出函数,再利用导数判断出函数为上的减函数,从而求出不等式的解集.
9.(2024高二下·湖州月考)已知的展开式中所有项的系数之和为1,则( )
A.展开式的常数项为
B.
C.展开式中系数最大的项的系数为80
D.所有幂指数为非负数的项的系数和为
【答案】A,C,D
【知识点】二项式系数的性质;二项式定理的应用
【解析】【解答】解:令,得,解得,故B错误;
因为的展开式的通项公式为,
可得,
则,
则展开式的常数项为,故A正确;
因为展开式中系数最大的项的系数为80,故C正确;
因为所有幂指数为非负数的项的系数和为,故D正确.
故答案为:ACD.
【分析】令,根据系数可得的值,再根据二项式定理得出展开式中的通项,则由常数项的定义赋值法和展开式中系数的性质,从而逐项判断,进而找出正确的选项.
10.(2024高二下·湖州月考)已知,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】B,C,D
【知识点】函数的最大(小)值;基本不等式在最值问题中的应用
【解析】【解答】解:依题意,,,且.
对于A,因为,则,当时等号成立,故选项A错误;
对于B,因为,,
当时等号成立,故选项B正确;
对于C,因为,则
,
当且仅当,时等号成立,故选项C正确;
对于D,由于,所以,
则,当时等号成立,
因为,则由基本不等式得,故选项D正确.
故答案为:BCD.
【分析】根据二次函数求最值的方法、基本不等式求最值的方法,从而逐项判断找出正确的选项.
11.(2024高二下·湖州月考)如图,在一条无限长的轨道上,一个质点在随机外力的作用下,从位置0出发,每次等可能地向左或向右移动一个单位,设移动n次后质点位于位置.则下列命题正确的是( )
A.
B.
C.
D.移动n次后质点最有可能回到原点
【答案】A,B,C
【知识点】离散型随机变量的期望与方差;二项分布
【解析】【解答】解:对于B,设质点次移动中向右移动的次数为,显然每移动一次的概率为,
则,,
所以,故B正确.
对于C,由(1)知,,,
又因为,所以,故C正确.
对于A、D,由选项B可知,,,
当为偶数时,中间的一项取得最大值,
即时概率最大,此时,所以质点最有可能位于位置0;
当为奇数时,中间的两项取得最大值,
即或时概率最大,此时或,
所以,且质点最有可能位于位置或1.
故答案为:ABC.
【分析】由已知条件和二项分布求概率公式、二项分布求期望公式,从而逐项判断找出真命题的选项.
12.(2024高二下·湖州月考)已知随机变量的取值为,若,,则 .
【答案】
【知识点】离散型随机变量的期望与方差
【解析】【解答】解:因为随机变量的取值为,且,,
则,解得,
所以,
则.
故答案为:.
【分析】根据题意结合随机变量分布列的性质,从而列出方程组求出的值,由方差的公式得出的值,再结合得出的值.
13.(2024高二下·湖州月考)用模型拟合一组数据组,其中.设,变换后的线性回归方程为,则 .
【答案】
【知识点】众数、中位数、平均数;回归分析的初步应用
【解析】【解答】解:因为线性回归方程为恒过,
因为,所以,
即,
,,
则.
故答案为:.
【解答】根据回归直线方程必过样本点中心,再利用换元法和对数运算法则,从而化简求值.
14.(2024高二下·湖州月考)已知实数,满足,则的最大值是 .
【答案】
【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】【解答】解:由,可得,
设函数,可得,所以是单调递增函数,
所以,即,
则,其中,
设,可得,
当时,,单调递增;
当时,,单调递减,
所以,当时,函数取得极大值,也是最大值,最大值为.
故答案为:.
【分析】根据题意化简得到,设,再利用导数判断出函数的单调性,从而得到,进而得出,设,利用导数判断出函数的单调性,从而得出函数的最大值,即可得出的最大值.
15.(2024高二下·湖州月考)已知函数是定义在上的奇函数,当时,.
(1)求在上的解析式;
(2)用函数单调性的定义证明:在上是减函数.
【答案】(1)解:∵是定义在上的奇函数,∴,
当时,,
∴当时,则,,
∴,
故.
(2)证明:设,
则
,
∵,∴,,∴,
∴,即,
故函数在上是减函数.
【知识点】函数单调性的判断与证明;奇函数与偶函数的性质
【解析】【分析】(1)根据奇函数的定义得出,从而得出函数的解析式.
(2)首先设,再作差,进而判断正负,即可判断并证明出函数在上的单调性.
(1)∵是定义在上的奇函数,∴,
当时,,
∴当时,则,,
∴,
故,
(2)证明:设,
则
,
∵,∴,,∴,
∴,即,
故函数在上是减函数.
16.(2024高二下·湖州月考)已知函数.
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)若恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)解:当时,,,
所以,,
曲线在处的切线方程为.
(2)解:要使恒成立,
则需成立,则,
当时,,所以在递增,
因为,不合题意;
当时,恒成立,符合题意;
当时,令得,
则在单调递减,在单调递增,
所以,解得,
综上所述,.
【知识点】函数恒成立问题;利用导数研究函数最大(小)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得出切线的斜率,由代入法得出切点坐标,再根据点斜式得出曲线在处的切线方程.
(2)要使恒成立,则需成立,再借助导数,分、、讨论,从而判断出函数的单调性,即可得出实数a的取值范围.
(1)当时,,,
所以,,
曲线在处的切线方程为;
(2)要使恒成立,则需成立,
,
当时,,所以在递增,
而,不合题意;
当时,恒成立,符合题意;
当时,令得,
则在递减,在递增,
所以,解得.
综上所述,.
17.(2024高二下·湖州月考)盒中有标记数字1,2,3,4的小球各2个,随机一次取出3个小球.
(1)求取出的3个小球上的数字两两不同的概率;
(2)记取出的3个小球上的最小数字为,求的分布列及数学期望.
【答案】(1)解:记“取出的个小球上的数字两两不同”为事件,
先确定个不同数字的小球,有种方法,
然后每种小球各取个,有种取法,
所以.
(2)解:由题意可知,的可取值为,
当时,分为两种情况:只有一个数字为的小球、有两个数字为的小球,
所以;
当时,分为两种情况:只有一个数字为的小球、有两个数字为的小球,
所以;
当时,分为两种情况:只有一个数字为的小球、有两个数字为的小球,
所以,
所以的分布列为:
所以.
【知识点】古典概型及其概率计算公式;离散型随机变量的期望与方差;概率分布列
【解析】【分析】 (1) 记“取出的个小球上的数字两两不同”为事件,先确定个不同数字的小球,然后每种小球各取个,结合古典概型以及组合数运算求解;
(2) 由题意可知,的可取值为,古典概型以及组合数运算求分布列和期望.
18.(2024高二下·湖州月考)已知
(1)当a=3时,求f(x)的单调区间;
(2)若f(x)有两个极值点,,证明:f()+f()++<0
【答案】(1)解:当a=3时,,
令得0ln3,
故f(x)的单调递增区间为(0,ln3),单调递减区间为(-∞,0)和(ln3,+∞)
(2)解:,令t=,
则有两个不相等的正实数解为,
则△=16-4a>0,,,即0知,
则f()+f()++
=
=
=
=
设g(a)=(1-a)lna+a-2(0<4),,
设,,
故h(a)单调递减.
而h(1)=1>0,,
故存在唯一的实数使,即,
当00,此时g(a)单调递增;
当所以g(a)的最大值为=,
由得,故,从而g(a)<0,
即f()+f()++<0,得证.
【知识点】函数恒成立问题;利用导数研究函数的单调性;导数在最大值、最小值问题中的应用
【解析】【分析】(1)利用导数值的正负即可判断原函数的单调性;
(2)根据已知可得、是方程的两个正根,借助根与系数关系可得,,进而用表示,构造函数后利用导数求得最值即可.
19.(2024高二下·湖州月考)PM2.5是指环境空气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物.它能较长时间悬浮于空气中,其在空气中含量越高,说明空气污染越严重.城市中的PM2.5成分除扬尘等自然因素外,燃料的燃烧也是一个重要来源.某市环境检测部门为检测燃油车流量对空气质量的影响,在一个检测点统计每日过往的燃油车流量(单位:辆)和空气中的PM2.5的平均浓度(单位:).检测人员采集了50天的数据,制成列联表(部分数据缺失):
燃油车日流量 燃油车日流量 合计
PM2.5的平均浓度 16 24
PM2.5的平均浓度 20
合计 22
(1)完成上面的列联表,并根据小概率值的独立性检验,能否认为PM2.5的平均浓度小于与燃油车日流量小于1500辆有关联?
(2)经计算得与之间的回归直线方程为,且这50天的燃油车的日流量的标准差,PM2.5的平均浓度的标准差.若相关系数满足,则判定所求回归直线方程有价值;否则判定其无价值.
①判断该回归直线方程是否有价值;
②若这50天的燃油车的日流量满足,试求这50天的PM2.5的平均浓度的平均数(利用四舍五入法精确到0.1).
参考公式:,其中.
0.01 0.005 0.001
6.636 7.879 10.828
回归方程,其中,;
相关系数.
参考数据:,,.
【答案】(1)解:列联表如下:
燃油车日流量 燃油车日流量 合计
PM2.5的平均浓度 16 8 24
PM2.5的平均浓度 6 20 26
合计 22 28 50
零假设:PM2.5的平均浓度小于与燃油车日流量小于1500辆无关联,
根据列联表中的数据,计算得
所以根据小概率值的独立性检验,推断不成立,
所以可以认为PM2.5的平均浓度小于与燃油车日流量小于1500辆有关联.
(2)解:①由题意,得,
则,
由,
得
,
所以该回归直线方程有价值.
②因为,即,
所以,
又因为,
故可推算出这50天PM2.5平均浓度的平均数约为112.0.
【知识点】独立性检验的应用;可线性化的回归分析;样本相关系数r及其数字特征
【解析】【分析】(1)根据题意,完成列联表,再计算,则结合表格和独立性检验的方法,即可认为PM2.5的平均浓度小于与燃油车日流量小于1500辆有关联.
(2)先代入相关系数的公式计算,从而判断出与的相关性强弱,再由可得的值,则结合回归直线必过样本中心求出的值.
(1)列联表如下:
燃油车日流量 燃油车日流量 合计
PM2.5的平均浓度 16 8 24
PM2.5的平均浓度 6 20 26
合计 22 28 50
零假设:PM2.5的平均浓度小于与燃油车日流量小于1500辆无关联.
根据列联表中的数据,计算得
,
所以根据小概率值的独立性检验,推断不成立,所以可以认为PM2.5的平均浓度小于与燃油车日流量小于1500辆有关联.
(2)①由题意,得,
得,
由,
得
,
所以该回归直线方程有价值.
②因为,即,
所以,
又.
故可推算出这50天PM2.5平均浓度的平均数约为112.0.
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