湖南省岳阳市汨罗市第一中学2024-2025学年高二下学期6月期末数学试题
一、单选题(每题5分,共40分)
1.(2025高二下·汨罗期末)展开式中第4项的二项式系数为( )
A. B.1120 C.56 D.70
2.(2025高二下·汨罗期末)已知△ABC的顶点B,C在椭圆 +y2=1上,顶点A是椭圆的一个焦点,且椭圆的另外一个焦点在BC边上,则△ABC的周长是( )
A. B.6 C. D.12
3.(2025高二下·汨罗期末)数列的通项公式为,则“”是“为递增数列”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.既不充分也不必要条件 D.充要条件
4.(2025高二下·汨罗期末)命题:“,,使得”的否定是( )
A.,,使得 B.,,使得
C.,,使得 D.以上结论都不正确
5.(2025高二下·汨罗期末)在等比数列中,其前n项和为若数列也是等比数列,则等于
A. B.3n C. D.
6.(2025高二下·汨罗期末)已知函数,若对任意,有, 则( )
A. B. C. D.
7.(2025高二下·汨罗期末)设随机变量,记,,下列说法正确的是( )
A.当k由0增大到n时,先增后减,在某一个(或两个)k值处达到最大.二项分布当时是对称的,当时向右偏倚,当时向左偏倚
B.如果为正整数,当且仅当时,取最大值
C.如果为非整数,当且仅当k取的整数部分时,取最大值
D.
8.(2025高二下·汨罗期末)已知函数,,若,,则的最小值为( )
A. B.e C. D.
二、多选题(每题5分,共20分)
9.(2025高二下·汨罗期末)下列说法中正确的是( )
A.将一组数据中的每一个数据都加上或减去同一个常数后,方差不变
B.设有一个线性回归方程,变量增加1个单位时,平均增加5个单位
C.设具有相关关系的两个变量的相关系数为,则越接近于,和之间的线性相关程度越强
D.在一个列联表中,由计算得的值,则的值越大,判断两个变量间有关联的把握就越大
10.(2025高二下·汨罗期末)下列命题错误的是:( )
A.两平行直线与之间的距离是
B.若点,,直线l过点且与线段相交,则l的斜率k的取值范围是或
C.若点在圆外,则直线与圆相离
D.若,则直线被圆所截得的弦长为1
11.(2025高二下·汨罗期末)已知定义在上的函数满足:对,都有,则对于,,下式成立的有( )
A. B. C. D.
12.(2025高二下·汨罗期末)在棱长为2的正方体中,点满足,其中,,则( )
A.当时,
B.当时,三棱锥的体积为
C.当时,平面
D.当时,到平面的距离为
三、填空题(每题5分,共20分)
13.(2025高二下·汨罗期末)数列满足,则的最大值为 .
14.(2025高二下·汨罗期末)已知幂函数满足,若函数,在区间上是减函数,则非负实数的取值范围是 .
15.(2025高二下·汨罗期末)已知某商品进价为a元/件,根据以往经验,当售价是元/件时,可卖出c件,市场调查表明,当售价下降10%时,销量可增加40%.现决定一次性降价,为获得最大利润,售价应定为 元/件.(用含a,b的式子表示)
16.(2025高二下·汨罗期末)定义,那么以下说法正确的有(填序号) .
A.
B.除了以外,都是奇数
C.对于任意的n,
D.以,,为三边的三角形是直角三角形
四、解答题(共70分)
17.(2025高二下·汨罗期末)如图,和所在平面垂直,且,,求:
(1)直线与平面所成角的大小;
(2)平面和平面夹角的余弦值.
18.(2025高二下·汨罗期末)已知直线被圆截得的弦长为.
(1)求圆C的方程;
(2)若直线l的方程为,试确定直线l与圆C的位置关系.
19.(2025高二下·汨罗期末)现有10个球,其中5个球由甲工厂生产,3个球由乙工厂生产,2个球由丙工厂生产.这三个工厂生产该类产品的合格率依次是,,.现从这10个球中任取1个球,设事件为“取得的球是合格品”,事件分别表示“取得的球是甲、乙、丙三个工厂生产的”.
(1)求;
(2)若取出的球是合格品,求该球是甲工厂生产的概率.
20.(2025高二下·汨罗期末)已知函数,其中.
(1)若曲线在处的切线与直线垂直,求a的值及切线方程;
(2)若函数在定义域内单调递减,求a的取值范围.
21.(2025高二下·汨罗期末)甲、乙、丙三人相互做传球训练,第1次由甲将球传出,每次传球时,传球者都等可能地将球传给另外两个人中的任何一人.
(1)求次传球后球在甲手中的概率;
(2)求次传球后球在乙手中的概率;
(3)已知:若随机变量服从两点分布,且,,则,记前n次传球后(即从第1次传球到第次传球后)球在甲手中的次数为,求.
22.(2025高二下·汨罗期末)微分中值定理是微积分学中的重要定理,它是研究区间上函数值变化规律的有效工具,其中拉格朗日中值定理是核心,它的内容如下:
如果函数在闭区间上连续,在开区间可导,导数为,那么在开区间内至少存在一点,使得,其中叫做在上的“拉格朗日中值点”.已知函数.
(1)若,求函数在上的“拉格朗日中值点”;
(2)若,求证:函数在区间图象上任意两点,连线的斜率不大于;
(3)若,且,求证:.
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】二项式定理;二项式系数
【解析】【解答】解:展开式中第4项的二项式系数为.
故答案为:C.
【分析】要解决展开式中第项二项式系数的问题,需先明确二项式系数的定义,再结合二项式展开式的项数与组合数的对应关系来求解.
2.【答案】C
【知识点】椭圆的简单性质
【解析】【解答】解:由椭圆的定义:椭圆上一点到两焦点的距离之和等于长轴长2a,
可得△ABC的周长为4a= ,
故选C
【分析】由椭圆的定义:椭圆上一点到两焦点的距离之和等于长轴长2a,可得△ABC的周长.
3.【答案】B
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断;函数单调性的性质
【解析】【解答】解:由题意得数列为递增数列等价于对任意恒成立,即对任意恒成立,因为,且可以无限接近于0,所以,
所以“”是“为递增数列”的必要不充分条件,
故答案为:B.
【分析】判断“”与“为递增数列”的条件关系,明确数列递增的等价条件(对任意恒成立 ).通过计算并化简,得到关于和的不等式,再分析该不等式恒成立时的取值范围,最后对比“”与所求范围,依据充分、必要条件定义判断.将数列递增转化为不等式恒成立问题,用数列(正整数 )的特性分析的取值边界.
4.【答案】B
【知识点】全称量词命题;命题的否定;命题的真假判断与应用
【解析】【解答】解:“,,使得”的否定是“,,使得”,
故答案为:B.
【分析】考查全称命题与特称命题的否定规则.明确全称量词与存在量词的相互转换,以及命题结论的否定方式,通过对原命题的量词和结论进行相应变换来得到否定形式.
5.【答案】B
【知识点】等比数列概念与表示;等比数列的前n项和;等比数列的性质
【解析】【解答】解:设等比数列的公比为q,由数列也是等比数列,,,化为,
解得..
故答案为:B.
【分析】用等比数列的性质来确定原等比数列的公比,求出其前项和.已知是等比数列且也是等比数列,根据等比数列中若成等比数列,则这一性质,选中连续三项(对应原数列的前三项相关)来建立等式,从而求解公比,代入前项和公式计算.
6.【答案】A
【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;利用导数研究函数最大(小)值
【解析】【解答】解:由题意得,因为,所以在x=1处取得最小值,即为x=1是的极小值点,所以,即,
所以,令,
则,令,解得,当时,,
所以为增函数,当时,,所以为减函数,
所以,
所以,即.
故答案为:A
【分析】围绕函数的极值与单调性展开,用“对任意成立”这一条件,确定是函数的极小值点,通过导数求出与的关系,构造新函数比较与的大小.
7.【答案】C
【知识点】二项分布
【解析】【解答】解:因为,,,
由,得,
解得,
若为正整数,则或时,取最大值,故B错误;
若为非整数,则取的整数部分时,取最大值,故C正确;
综上所述,当k由0增大到n时,先增后减,在某一个(或两个)k值处达到最大.
根据二项分布的图象性质可得,当时是对称的,当时向左偏倚,当时向右偏倚,故A错误;
而,故D错误.
故答案为:C.
【分析】本题围绕二项分布展开,要判断各选项对错,需从二项分布概率的变化规律、最大值取得条件,以及期望公式入手,通过分析与相邻项、的大小关系,推导取最大值时的取值,再结合二项分布图象性质和期望公式判断选项.
8.【答案】D
【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:由题意得:,两边取对数,,即,所以,因为,所以,其中恒成立,所以单调递增,且时,,时,,故,,即,所以,令,,,当时,,当时,,所以在处取得最小值,
故答案为:D.
【分析】对已知条件进行转化,用函数单调性找到变量间关系,构造新函数求最值.处理的等式,结合的单调性得到与的关系,将转化为关于的函数,用导数求该函数最小值.
9.【答案】A,D
【知识点】极差、方差与标准差;线性回归方程;独立性检验;样本相关系数r及其数字特征
【解析】【解答】解:将一组数据中的每一个数据都加上或减去同一个常数后,方差不变,满足方差的性质,A正确;
设有一个线性回归方程,变量x增加1个单位时,平均减少5个单位;所以B不正确;
设具有相关关系的两个变量x,y的相关系数为r,则越接近于0,x和y之间的线性相关程度越弱,所以C 不正确;
在一个2×2列联表中,由计算得的值,则的值越大,判断两个变量间有关联的把握就越大,所以D正确;
故答案为:AD.
【分析】依据方差性质、线性回归方程特点、相关系数含义、独立性检验中的意义来判断正误.对统计学中这几个基础概念的理解,通过回忆各概念的定义和性质,对比选项描述进行判断.
10.【答案】B,C
【知识点】直线的斜率;平面内两条平行直线间的距离;点与圆的位置关系;直线与圆的位置关系
【解析】【解答】解:A:直线即为,由平行直线距离公式得两直线间距离为,故A正确;
B:如上图,直线l过点且与线段相交,∵,,∴l的斜率k的取值范围是,故B错误;
C:∵点在圆外,∴,则.又∵圆的圆心到直线的距离为,∴直线与圆相交,故C错误;
D:由题意,圆的半径,圆心为,圆心到直线的距离为,∵,∴,则,∴,∴直线被圆所截得的弦长为,故D正确;
故答案为:BC.
【分析】对每个选项,运用对应的数学公式(两平行直线间距离公式、直线斜率公式、直线与圆位置关系判定及弦长公式 )来分析判断命题的正误,通过逐一验证各选项得出错误命题.
11.【答案】B,C,D
【知识点】抽象函数及其应用;对数的性质与运算法则
【解析】【解答】解:A、定义在上的函数满足:对,都有,
设,
,A错误.
B、,,B正确;
C、
,C正确;
D、,,D正确;
故答案为:BCD.
【分析】本题围绕定义在上满足的抽象函数展开,需利用函数性质,通过对、进行运算变形(如除法、幂运算、开方运算 ),结合已知等式推导各选项是否成立.
12.【答案】A,C,D
【知识点】空间直角坐标系;平面与平面平行的性质;直线与平面垂直的性质;锥体的体积公式及应用
【解析】【解答】
解:当时,,根据正方体结构特征,易知平面平面,所以,故A正确.
当时,.易知到平面的距离为定值2.因为,所以,故B错误.
当时,,根据正方体结构特征,易证面面面,所以面,故C正确.
当时,,即为的中点,以为坐标原点,的方向分别为轴的正方向建立空间直角坐标系,则,所以平面的法向量为,,所以到平面的距离,故D正确.
故答案为:ACD.
【分析】围绕正方体中的点、线、面关系及空间几何运算展开,用正方体的结构特征,结合线面垂直、锥体体积公式、面面平行性质、空间向量(或几何法)求解点到平面距离.将向量表示的点位置,转化为几何位置,再运用相应几何定理、公式计算判断.
13.【答案】26
【知识点】分段函数的解析式求法及其图象的作法;数列的通项公式
【解析】【解答】解:当且时,由通项公式可知,数列递增,此时最大值为;当且时,由通项公式可知,数列递减,最大值为.综上可知,当时,最大值为26.
故答案为:26.
【分析】分析数列在不同区间的单调性,求出各区间内的最大值,最后比较得到整个数列的最大值.用分段函数的特点,结合一次函数的单调性(斜率判断增减 ),分别处理和两个区间的数列表达式,求出各自最大值后对比.
14.【答案】.
【知识点】函数单调性的性质;幂函数的图象与性质
【解析】【解答】解:依题意可知,,解得:,又,所以或1,则,所以:.,当时,在单调递减成立;当时,开口向下,对称轴右侧单调递减,所以,解得;综上所述,,
故答案为:.
【分析】根据幂函数的性质确定的表达式,再将其代入,然后分情况讨论的取值,结合二次函数(或一次函数)的单调性来确定的范围.
15.【答案】
【知识点】函数与方程的综合运用;二次函数模型
【解析】【解答】解:设销售价为x,可获得的利润为y,
则,
求导得,
令,解得,
由知,,
又,,
所以当时,,函数单增;
当时,,函数单减;
因此是函数的极大值点,也是最大值点;
故当销售价为元/件时,可获得最大利润.
故答案为:.
【分析】1. 建立销量与售价的关联:通过“售价下降 对应销量增加”的比例关系,将售价转化为销量的表达式,体现“变化量的比例换算”。
2. 构建利润函数:依据“利润 = 销量×(售价 - 进价)”,代入销量表达式,得到关于的二次函数(含常数系数 ),核心是“利润公式的直接应用”。
3. 求导找极值点:对利润函数求导,令导数为 求解极值点,利用“导数为 时函数取得极值”的性质。
4. 验证极值点有效性:结合售价的实际范围(大于进价、不超过原售价合理边界 ),分析导数符号确定单调性,进而确认极大值点为最大值点,确保“数学极值符合实际意义”。
16.【答案】BCD
【知识点】函数的奇偶性;数列的递推公式;数列的通项公式
【解析】【解答】解:A:计算可得:,,,.所以A错误
B:注意到显然都是整数,从而必然是偶数,从而必然是奇数,B正确
C:首先可以注意到,从而,,
从而,从而
,C正确.
D:,,从而命题D成立.
故答案为:BCD.
【分析】围绕数列的递推公式.A:通过递推计算前几项判断;B:利用整数性质分析奇偶性;C:通过裂项相消法求和判断;D:通过勾股定理逆定理验证三边是否构成直角三角形.紧扣递推公式,结合数列性质、代数运算、几何定理逐一判断.
17.【答案】(1)解:
过点作交的延长线于,连接,因为,,所以,
因此,
又因为平面平面,且平面平面,平面,
所以平面,
又平面,平面,所以,,
因此两两垂直,
以为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系,
设,则,
则,则,
由于平面,所以平面的一个法向量为,
设直线与平面所成的角为,
则,
又因为线面角的范围是,所以,
因此直线与平面所成的角为.
(2)解:,则,
设平面的法向量为,
所以,
令,可得,则,
则,
故平面和平面的夹角的余弦值为.
【知识点】平面与平面垂直的性质;空间向量的夹角与距离求解公式;用空间向量研究直线与平面所成的角
【解析】【分析】(1)先找线面垂直关系确定直线在平面内的射影,或用向量法,通过直线方向向量与平面法向量的夹角求线面角.
(2)借助两个平面的法向量,通过计算法向量夹角的余弦值,得到平面夹角的余弦值,关键是准确求出平面的法向量.
(1)过点作交的延长线于,连接,
因为,,所以,
因此,
又因为平面平面,且平面平面,平面,
所以平面,
又平面,平面,所以,,
因此两两垂直,
以为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系,
设,则,
则,则,
由于平面,所以平面的一个法向量为,
设直线与平面所成的角为,
则,
又因为线面角的范围是,所以,
因此直线与平面所成的角为;
(2),则,
设平面的法向量为,
所以,
令,可得,则,
则,
故平面和平面的夹角的余弦值为.
18.【答案】(1)解:由题可得圆的圆心C的坐标为,半径为.
∵圆心C到直线的距离为,
直线被圆C截得的弦长为,
∴,解得或1.
∵,∴,
故圆C的方程为;
(2)解:∵l的方程可化为,
∴
解得即l恒过定点.
∵圆心为,
∴点A在圆C内,从而直线l与圆C恒相交.
【知识点】圆的标准方程;直线与圆的位置关系
【解析】【分析】(1)根据圆弦长公式,结合点到直线的距离公式进行求解即可;
(2)根据直线方程的特征求出直线 恒过定点,结合该点到圆心的距离与圆半径大小关系进行求解即可.
19.【答案】(1)解:依题意,.
(2)解:,
则
所以,
故该球是甲工厂生产的概率为.
【知识点】古典概型及其概率计算公式;全概率公式;条件概率
【解析】【分析】(1)根据已知条件,利用古典概率公式计算即可;
(2)由(1)的结论,利用全概率公式列式计算求得,再利用条件概率求解即可.
20.【答案】(1)解: 由题可知,则,解得.切点为,切线为.
(2)解:∵在上是减函数,∴对恒成立,所以,令,则,由得,当时,,当时,,所以在上单调递减,在上单调递增,所以,故只需,故a的取值范围.
【知识点】导数的几何意义;导数的四则运算;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)求函数导数,用切线与已知直线垂直的条件(斜率乘积为 )求出参数,结合切点坐标,用点斜式得切线方程.导数的计算和切线斜率与直线垂直的关系.
(2)函数在定义域内单调递减等价于其导数在定义域内小于等于恒成立.分离参数,转化为求新函数的最小值,用导数研究新函数的单调性和最值,确定参数取值范围.导数与函数单调性的关系、分离参数法和利用导数求函数最值.
(1)由题可知,则,解得.
切点为,切线为
(2)∵在上是减函数,
∴对恒成立,所以,
令,则,由得,
当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以,故只需
故a的取值范围.
21.【答案】(1)解:记表示事件“经过次传球后,球在甲手中”,设次传球后球在甲手中的概率为,,
若发生,即经过次传球后,球再次回到甲手中,
那么第次传球后,球一定不在甲手中,即事件一定不发生,
则有,,
必有,即,
即,
所以数列是以为首项,为公比的等比数列,
所以,即.
(2)解:记表示事件“经过次传球后,球在乙手中”,设次传球后球在乙手中的概率为,,
若发生,即经过次传球后,球在乙手中,
那么第次传球后,球一定不在乙手中,即事件一定不发生,
则有,,
必有,即,
即,
所以数列是以为首项,为公比的等比数列,
所以,即.
(3)解:由题意次传球后球在甲手中的次数服从两点分布,且,
所以,,
由(1)得,
则.
【知识点】数列的递推公式;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
【解析】【分析】(1)将“次传球后球在甲手中的次数” 分解为每次传球的两点分布变量 之和,即 ;
(2)依据期望的线性性质, 等于各 之和,而 是第次传球后球在甲手中的概率 ;
(3)代入(1)中 的表达式,拆分求和并利用等比数列求和公式计算,最终得到 的表达式。
(1)记表示事件“经过次传球后,球在甲手中”,
设次传球后球在甲手中的概率为,,
若发生,即经过次传球后,球再次回到甲手中,
那么第次传球后,球一定不在甲手中,即事件一定不发生,
则有,,
必有,即,
即,
所以数列是以为首项,为公比的等比数列,
所以,即.
(2)记表示事件“经过次传球后,球在乙手中”,
设次传球后球在乙手中的概率为,,
若发生,即经过次传球后,球在乙手中,
那么第次传球后,球一定不在乙手中,即事件一定不发生,
则有,,
必有,即,
即,
所以数列是以为首项,为公比的等比数列,
所以,即.
(3)由题意次传球后球在甲手中的次数服从两点分布,且,
所以,,
由(1)得,
则.
22.【答案】(1)解:当时,则,因为为函数在上的“拉格朗日中值点,则,即,解得.
(2)证明:当时,不妨设,,,则,又,令,则,又,所以恒成立,所以当时,当时,所以在上单调递增,在上单调递减,所以在处取得极大值,即最大值,所以,所以,由拉格朗日中值定理可知必存在使得,即,又,所以,即函数在区间图象上任意两点,连线的斜率不大于.
(3)证明:当时,由拉格朗日中值定理知,存在和,使得,,所以只需证明,即证明在上单调递减,又,令,则,令,则,当时,令,,则,则在上单调递增,又,,所以存在使得,所以当时,则,即单调递增,当时,则,即单调递减,所以在处取得极大值,即最大值,所以
,所以,所以在上单调递减,即在上单调递减,命题得证.
【知识点】函数的连续性;简单复合函数求导法则;利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数最大(小)值;拉格朗日中值定理
【解析】【分析】(1)先代入、化简函数,再求导,利用拉格朗日中值定理列方程求解.
(2)通过设两点,将斜率表示为导数形式,求导后构造新函数,利用单调性求最值证明.
(3)构造新函数,通过求导判断单调性来证明斜率的大小关系.
(1)当时,则,
因为为函数在上的“拉格朗日中值点,
则,
即,解得
(2)当时,
不妨设,,,则,
又,令,
则,
又,所以恒成立,
所以当时,当时,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以在处取得极大值,即最大值,
所以,所以,
由拉格朗日中值定理可知必存在使得,
即,又,所以,
即函数在区间图象上任意两点,连线的斜率不大于;
(3)当时,
由拉格朗日中值定理知,存在和,
使得,,
所以只需证明,即证明在上单调递减,
又,
令,
则,
令,
则,
当时,
令,,则,则在上单调递增,
又,,
所以存在使得,
所以当时,则,即单调递增,
当时,则,即单调递减,
所以在处取得极大值,即最大值,
所以
,
所以,所以在上单调递减,
即在上单调递减,命题得证.
1 / 1湖南省岳阳市汨罗市第一中学2024-2025学年高二下学期6月期末数学试题
一、单选题(每题5分,共40分)
1.(2025高二下·汨罗期末)展开式中第4项的二项式系数为( )
A. B.1120 C.56 D.70
【答案】C
【知识点】二项式定理;二项式系数
【解析】【解答】解:展开式中第4项的二项式系数为.
故答案为:C.
【分析】要解决展开式中第项二项式系数的问题,需先明确二项式系数的定义,再结合二项式展开式的项数与组合数的对应关系来求解.
2.(2025高二下·汨罗期末)已知△ABC的顶点B,C在椭圆 +y2=1上,顶点A是椭圆的一个焦点,且椭圆的另外一个焦点在BC边上,则△ABC的周长是( )
A. B.6 C. D.12
【答案】C
【知识点】椭圆的简单性质
【解析】【解答】解:由椭圆的定义:椭圆上一点到两焦点的距离之和等于长轴长2a,
可得△ABC的周长为4a= ,
故选C
【分析】由椭圆的定义:椭圆上一点到两焦点的距离之和等于长轴长2a,可得△ABC的周长.
3.(2025高二下·汨罗期末)数列的通项公式为,则“”是“为递增数列”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.既不充分也不必要条件 D.充要条件
【答案】B
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断;函数单调性的性质
【解析】【解答】解:由题意得数列为递增数列等价于对任意恒成立,即对任意恒成立,因为,且可以无限接近于0,所以,
所以“”是“为递增数列”的必要不充分条件,
故答案为:B.
【分析】判断“”与“为递增数列”的条件关系,明确数列递增的等价条件(对任意恒成立 ).通过计算并化简,得到关于和的不等式,再分析该不等式恒成立时的取值范围,最后对比“”与所求范围,依据充分、必要条件定义判断.将数列递增转化为不等式恒成立问题,用数列(正整数 )的特性分析的取值边界.
4.(2025高二下·汨罗期末)命题:“,,使得”的否定是( )
A.,,使得 B.,,使得
C.,,使得 D.以上结论都不正确
【答案】B
【知识点】全称量词命题;命题的否定;命题的真假判断与应用
【解析】【解答】解:“,,使得”的否定是“,,使得”,
故答案为:B.
【分析】考查全称命题与特称命题的否定规则.明确全称量词与存在量词的相互转换,以及命题结论的否定方式,通过对原命题的量词和结论进行相应变换来得到否定形式.
5.(2025高二下·汨罗期末)在等比数列中,其前n项和为若数列也是等比数列,则等于
A. B.3n C. D.
【答案】B
【知识点】等比数列概念与表示;等比数列的前n项和;等比数列的性质
【解析】【解答】解:设等比数列的公比为q,由数列也是等比数列,,,化为,
解得..
故答案为:B.
【分析】用等比数列的性质来确定原等比数列的公比,求出其前项和.已知是等比数列且也是等比数列,根据等比数列中若成等比数列,则这一性质,选中连续三项(对应原数列的前三项相关)来建立等式,从而求解公比,代入前项和公式计算.
6.(2025高二下·汨罗期末)已知函数,若对任意,有, 则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【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;利用导数研究函数最大(小)值
【解析】【解答】解:由题意得,因为,所以在x=1处取得最小值,即为x=1是的极小值点,所以,即,
所以,令,
则,令,解得,当时,,
所以为增函数,当时,,所以为减函数,
所以,
所以,即.
故答案为:A
【分析】围绕函数的极值与单调性展开,用“对任意成立”这一条件,确定是函数的极小值点,通过导数求出与的关系,构造新函数比较与的大小.
7.(2025高二下·汨罗期末)设随机变量,记,,下列说法正确的是( )
A.当k由0增大到n时,先增后减,在某一个(或两个)k值处达到最大.二项分布当时是对称的,当时向右偏倚,当时向左偏倚
B.如果为正整数,当且仅当时,取最大值
C.如果为非整数,当且仅当k取的整数部分时,取最大值
D.
【答案】C
【知识点】二项分布
【解析】【解答】解:因为,,,
由,得,
解得,
若为正整数,则或时,取最大值,故B错误;
若为非整数,则取的整数部分时,取最大值,故C正确;
综上所述,当k由0增大到n时,先增后减,在某一个(或两个)k值处达到最大.
根据二项分布的图象性质可得,当时是对称的,当时向左偏倚,当时向右偏倚,故A错误;
而,故D错误.
故答案为:C.
【分析】本题围绕二项分布展开,要判断各选项对错,需从二项分布概率的变化规律、最大值取得条件,以及期望公式入手,通过分析与相邻项、的大小关系,推导取最大值时的取值,再结合二项分布图象性质和期望公式判断选项.
8.(2025高二下·汨罗期末)已知函数,,若,,则的最小值为( )
A. B.e C. D.
【答案】D
【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:由题意得:,两边取对数,,即,所以,因为,所以,其中恒成立,所以单调递增,且时,,时,,故,,即,所以,令,,,当时,,当时,,所以在处取得最小值,
故答案为:D.
【分析】对已知条件进行转化,用函数单调性找到变量间关系,构造新函数求最值.处理的等式,结合的单调性得到与的关系,将转化为关于的函数,用导数求该函数最小值.
二、多选题(每题5分,共20分)
9.(2025高二下·汨罗期末)下列说法中正确的是( )
A.将一组数据中的每一个数据都加上或减去同一个常数后,方差不变
B.设有一个线性回归方程,变量增加1个单位时,平均增加5个单位
C.设具有相关关系的两个变量的相关系数为,则越接近于,和之间的线性相关程度越强
D.在一个列联表中,由计算得的值,则的值越大,判断两个变量间有关联的把握就越大
【答案】A,D
【知识点】极差、方差与标准差;线性回归方程;独立性检验;样本相关系数r及其数字特征
【解析】【解答】解:将一组数据中的每一个数据都加上或减去同一个常数后,方差不变,满足方差的性质,A正确;
设有一个线性回归方程,变量x增加1个单位时,平均减少5个单位;所以B不正确;
设具有相关关系的两个变量x,y的相关系数为r,则越接近于0,x和y之间的线性相关程度越弱,所以C 不正确;
在一个2×2列联表中,由计算得的值,则的值越大,判断两个变量间有关联的把握就越大,所以D正确;
故答案为:AD.
【分析】依据方差性质、线性回归方程特点、相关系数含义、独立性检验中的意义来判断正误.对统计学中这几个基础概念的理解,通过回忆各概念的定义和性质,对比选项描述进行判断.
10.(2025高二下·汨罗期末)下列命题错误的是:( )
A.两平行直线与之间的距离是
B.若点,,直线l过点且与线段相交,则l的斜率k的取值范围是或
C.若点在圆外,则直线与圆相离
D.若,则直线被圆所截得的弦长为1
【答案】B,C
【知识点】直线的斜率;平面内两条平行直线间的距离;点与圆的位置关系;直线与圆的位置关系
【解析】【解答】解:A:直线即为,由平行直线距离公式得两直线间距离为,故A正确;
B:如上图,直线l过点且与线段相交,∵,,∴l的斜率k的取值范围是,故B错误;
C:∵点在圆外,∴,则.又∵圆的圆心到直线的距离为,∴直线与圆相交,故C错误;
D:由题意,圆的半径,圆心为,圆心到直线的距离为,∵,∴,则,∴,∴直线被圆所截得的弦长为,故D正确;
故答案为:BC.
【分析】对每个选项,运用对应的数学公式(两平行直线间距离公式、直线斜率公式、直线与圆位置关系判定及弦长公式 )来分析判断命题的正误,通过逐一验证各选项得出错误命题.
11.(2025高二下·汨罗期末)已知定义在上的函数满足:对,都有,则对于,,下式成立的有( )
A. B. C. D.
【答案】B,C,D
【知识点】抽象函数及其应用;对数的性质与运算法则
【解析】【解答】解:A、定义在上的函数满足:对,都有,
设,
,A错误.
B、,,B正确;
C、
,C正确;
D、,,D正确;
故答案为:BCD.
【分析】本题围绕定义在上满足的抽象函数展开,需利用函数性质,通过对、进行运算变形(如除法、幂运算、开方运算 ),结合已知等式推导各选项是否成立.
12.(2025高二下·汨罗期末)在棱长为2的正方体中,点满足,其中,,则( )
A.当时,
B.当时,三棱锥的体积为
C.当时,平面
D.当时,到平面的距离为
【答案】A,C,D
【知识点】空间直角坐标系;平面与平面平行的性质;直线与平面垂直的性质;锥体的体积公式及应用
【解析】【解答】
解:当时,,根据正方体结构特征,易知平面平面,所以,故A正确.
当时,.易知到平面的距离为定值2.因为,所以,故B错误.
当时,,根据正方体结构特征,易证面面面,所以面,故C正确.
当时,,即为的中点,以为坐标原点,的方向分别为轴的正方向建立空间直角坐标系,则,所以平面的法向量为,,所以到平面的距离,故D正确.
故答案为:ACD.
【分析】围绕正方体中的点、线、面关系及空间几何运算展开,用正方体的结构特征,结合线面垂直、锥体体积公式、面面平行性质、空间向量(或几何法)求解点到平面距离.将向量表示的点位置,转化为几何位置,再运用相应几何定理、公式计算判断.
三、填空题(每题5分,共20分)
13.(2025高二下·汨罗期末)数列满足,则的最大值为 .
【答案】26
【知识点】分段函数的解析式求法及其图象的作法;数列的通项公式
【解析】【解答】解:当且时,由通项公式可知,数列递增,此时最大值为;当且时,由通项公式可知,数列递减,最大值为.综上可知,当时,最大值为26.
故答案为:26.
【分析】分析数列在不同区间的单调性,求出各区间内的最大值,最后比较得到整个数列的最大值.用分段函数的特点,结合一次函数的单调性(斜率判断增减 ),分别处理和两个区间的数列表达式,求出各自最大值后对比.
14.(2025高二下·汨罗期末)已知幂函数满足,若函数,在区间上是减函数,则非负实数的取值范围是 .
【答案】.
【知识点】函数单调性的性质;幂函数的图象与性质
【解析】【解答】解:依题意可知,,解得:,又,所以或1,则,所以:.,当时,在单调递减成立;当时,开口向下,对称轴右侧单调递减,所以,解得;综上所述,,
故答案为:.
【分析】根据幂函数的性质确定的表达式,再将其代入,然后分情况讨论的取值,结合二次函数(或一次函数)的单调性来确定的范围.
15.(2025高二下·汨罗期末)已知某商品进价为a元/件,根据以往经验,当售价是元/件时,可卖出c件,市场调查表明,当售价下降10%时,销量可增加40%.现决定一次性降价,为获得最大利润,售价应定为 元/件.(用含a,b的式子表示)
【答案】
【知识点】函数与方程的综合运用;二次函数模型
【解析】【解答】解:设销售价为x,可获得的利润为y,
则,
求导得,
令,解得,
由知,,
又,,
所以当时,,函数单增;
当时,,函数单减;
因此是函数的极大值点,也是最大值点;
故当销售价为元/件时,可获得最大利润.
故答案为:.
【分析】1. 建立销量与售价的关联:通过“售价下降 对应销量增加”的比例关系,将售价转化为销量的表达式,体现“变化量的比例换算”。
2. 构建利润函数:依据“利润 = 销量×(售价 - 进价)”,代入销量表达式,得到关于的二次函数(含常数系数 ),核心是“利润公式的直接应用”。
3. 求导找极值点:对利润函数求导,令导数为 求解极值点,利用“导数为 时函数取得极值”的性质。
4. 验证极值点有效性:结合售价的实际范围(大于进价、不超过原售价合理边界 ),分析导数符号确定单调性,进而确认极大值点为最大值点,确保“数学极值符合实际意义”。
16.(2025高二下·汨罗期末)定义,那么以下说法正确的有(填序号) .
A.
B.除了以外,都是奇数
C.对于任意的n,
D.以,,为三边的三角形是直角三角形
【答案】BCD
【知识点】函数的奇偶性;数列的递推公式;数列的通项公式
【解析】【解答】解:A:计算可得:,,,.所以A错误
B:注意到显然都是整数,从而必然是偶数,从而必然是奇数,B正确
C:首先可以注意到,从而,,
从而,从而
,C正确.
D:,,从而命题D成立.
故答案为:BCD.
【分析】围绕数列的递推公式.A:通过递推计算前几项判断;B:利用整数性质分析奇偶性;C:通过裂项相消法求和判断;D:通过勾股定理逆定理验证三边是否构成直角三角形.紧扣递推公式,结合数列性质、代数运算、几何定理逐一判断.
四、解答题(共70分)
17.(2025高二下·汨罗期末)如图,和所在平面垂直,且,,求:
(1)直线与平面所成角的大小;
(2)平面和平面夹角的余弦值.
【答案】(1)解:
过点作交的延长线于,连接,因为,,所以,
因此,
又因为平面平面,且平面平面,平面,
所以平面,
又平面,平面,所以,,
因此两两垂直,
以为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系,
设,则,
则,则,
由于平面,所以平面的一个法向量为,
设直线与平面所成的角为,
则,
又因为线面角的范围是,所以,
因此直线与平面所成的角为.
(2)解:,则,
设平面的法向量为,
所以,
令,可得,则,
则,
故平面和平面的夹角的余弦值为.
【知识点】平面与平面垂直的性质;空间向量的夹角与距离求解公式;用空间向量研究直线与平面所成的角
【解析】【分析】(1)先找线面垂直关系确定直线在平面内的射影,或用向量法,通过直线方向向量与平面法向量的夹角求线面角.
(2)借助两个平面的法向量,通过计算法向量夹角的余弦值,得到平面夹角的余弦值,关键是准确求出平面的法向量.
(1)过点作交的延长线于,连接,
因为,,所以,
因此,
又因为平面平面,且平面平面,平面,
所以平面,
又平面,平面,所以,,
因此两两垂直,
以为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系,
设,则,
则,则,
由于平面,所以平面的一个法向量为,
设直线与平面所成的角为,
则,
又因为线面角的范围是,所以,
因此直线与平面所成的角为;
(2),则,
设平面的法向量为,
所以,
令,可得,则,
则,
故平面和平面的夹角的余弦值为.
18.(2025高二下·汨罗期末)已知直线被圆截得的弦长为.
(1)求圆C的方程;
(2)若直线l的方程为,试确定直线l与圆C的位置关系.
【答案】(1)解:由题可得圆的圆心C的坐标为,半径为.
∵圆心C到直线的距离为,
直线被圆C截得的弦长为,
∴,解得或1.
∵,∴,
故圆C的方程为;
(2)解:∵l的方程可化为,
∴
解得即l恒过定点.
∵圆心为,
∴点A在圆C内,从而直线l与圆C恒相交.
【知识点】圆的标准方程;直线与圆的位置关系
【解析】【分析】(1)根据圆弦长公式,结合点到直线的距离公式进行求解即可;
(2)根据直线方程的特征求出直线 恒过定点,结合该点到圆心的距离与圆半径大小关系进行求解即可.
19.(2025高二下·汨罗期末)现有10个球,其中5个球由甲工厂生产,3个球由乙工厂生产,2个球由丙工厂生产.这三个工厂生产该类产品的合格率依次是,,.现从这10个球中任取1个球,设事件为“取得的球是合格品”,事件分别表示“取得的球是甲、乙、丙三个工厂生产的”.
(1)求;
(2)若取出的球是合格品,求该球是甲工厂生产的概率.
【答案】(1)解:依题意,.
(2)解:,
则
所以,
故该球是甲工厂生产的概率为.
【知识点】古典概型及其概率计算公式;全概率公式;条件概率
【解析】【分析】(1)根据已知条件,利用古典概率公式计算即可;
(2)由(1)的结论,利用全概率公式列式计算求得,再利用条件概率求解即可.
20.(2025高二下·汨罗期末)已知函数,其中.
(1)若曲线在处的切线与直线垂直,求a的值及切线方程;
(2)若函数在定义域内单调递减,求a的取值范围.
【答案】(1)解: 由题可知,则,解得.切点为,切线为.
(2)解:∵在上是减函数,∴对恒成立,所以,令,则,由得,当时,,当时,,所以在上单调递减,在上单调递增,所以,故只需,故a的取值范围.
【知识点】导数的几何意义;导数的四则运算;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)求函数导数,用切线与已知直线垂直的条件(斜率乘积为 )求出参数,结合切点坐标,用点斜式得切线方程.导数的计算和切线斜率与直线垂直的关系.
(2)函数在定义域内单调递减等价于其导数在定义域内小于等于恒成立.分离参数,转化为求新函数的最小值,用导数研究新函数的单调性和最值,确定参数取值范围.导数与函数单调性的关系、分离参数法和利用导数求函数最值.
(1)由题可知,则,解得.
切点为,切线为
(2)∵在上是减函数,
∴对恒成立,所以,
令,则,由得,
当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以,故只需
故a的取值范围.
21.(2025高二下·汨罗期末)甲、乙、丙三人相互做传球训练,第1次由甲将球传出,每次传球时,传球者都等可能地将球传给另外两个人中的任何一人.
(1)求次传球后球在甲手中的概率;
(2)求次传球后球在乙手中的概率;
(3)已知:若随机变量服从两点分布,且,,则,记前n次传球后(即从第1次传球到第次传球后)球在甲手中的次数为,求.
【答案】(1)解:记表示事件“经过次传球后,球在甲手中”,设次传球后球在甲手中的概率为,,
若发生,即经过次传球后,球再次回到甲手中,
那么第次传球后,球一定不在甲手中,即事件一定不发生,
则有,,
必有,即,
即,
所以数列是以为首项,为公比的等比数列,
所以,即.
(2)解:记表示事件“经过次传球后,球在乙手中”,设次传球后球在乙手中的概率为,,
若发生,即经过次传球后,球在乙手中,
那么第次传球后,球一定不在乙手中,即事件一定不发生,
则有,,
必有,即,
即,
所以数列是以为首项,为公比的等比数列,
所以,即.
(3)解:由题意次传球后球在甲手中的次数服从两点分布,且,
所以,,
由(1)得,
则.
【知识点】数列的递推公式;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
【解析】【分析】(1)将“次传球后球在甲手中的次数” 分解为每次传球的两点分布变量 之和,即 ;
(2)依据期望的线性性质, 等于各 之和,而 是第次传球后球在甲手中的概率 ;
(3)代入(1)中 的表达式,拆分求和并利用等比数列求和公式计算,最终得到 的表达式。
(1)记表示事件“经过次传球后,球在甲手中”,
设次传球后球在甲手中的概率为,,
若发生,即经过次传球后,球再次回到甲手中,
那么第次传球后,球一定不在甲手中,即事件一定不发生,
则有,,
必有,即,
即,
所以数列是以为首项,为公比的等比数列,
所以,即.
(2)记表示事件“经过次传球后,球在乙手中”,
设次传球后球在乙手中的概率为,,
若发生,即经过次传球后,球在乙手中,
那么第次传球后,球一定不在乙手中,即事件一定不发生,
则有,,
必有,即,
即,
所以数列是以为首项,为公比的等比数列,
所以,即.
(3)由题意次传球后球在甲手中的次数服从两点分布,且,
所以,,
由(1)得,
则.
22.(2025高二下·汨罗期末)微分中值定理是微积分学中的重要定理,它是研究区间上函数值变化规律的有效工具,其中拉格朗日中值定理是核心,它的内容如下:
如果函数在闭区间上连续,在开区间可导,导数为,那么在开区间内至少存在一点,使得,其中叫做在上的“拉格朗日中值点”.已知函数.
(1)若,求函数在上的“拉格朗日中值点”;
(2)若,求证:函数在区间图象上任意两点,连线的斜率不大于;
(3)若,且,求证:.
【答案】(1)解:当时,则,因为为函数在上的“拉格朗日中值点,则,即,解得.
(2)证明:当时,不妨设,,,则,又,令,则,又,所以恒成立,所以当时,当时,所以在上单调递增,在上单调递减,所以在处取得极大值,即最大值,所以,所以,由拉格朗日中值定理可知必存在使得,即,又,所以,即函数在区间图象上任意两点,连线的斜率不大于.
(3)证明:当时,由拉格朗日中值定理知,存在和,使得,,所以只需证明,即证明在上单调递减,又,令,则,令,则,当时,令,,则,则在上单调递增,又,,所以存在使得,所以当时,则,即单调递增,当时,则,即单调递减,所以在处取得极大值,即最大值,所以
,所以,所以在上单调递减,即在上单调递减,命题得证.
【知识点】函数的连续性;简单复合函数求导法则;利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数最大(小)值;拉格朗日中值定理
【解析】【分析】(1)先代入、化简函数,再求导,利用拉格朗日中值定理列方程求解.
(2)通过设两点,将斜率表示为导数形式,求导后构造新函数,利用单调性求最值证明.
(3)构造新函数,通过求导判断单调性来证明斜率的大小关系.
(1)当时,则,
因为为函数在上的“拉格朗日中值点,
则,
即,解得
(2)当时,
不妨设,,,则,
又,令,
则,
又,所以恒成立,
所以当时,当时,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以在处取得极大值,即最大值,
所以,所以,
由拉格朗日中值定理可知必存在使得,
即,又,所以,
即函数在区间图象上任意两点,连线的斜率不大于;
(3)当时,
由拉格朗日中值定理知,存在和,
使得,,
所以只需证明,即证明在上单调递减,
又,
令,
则,
令,
则,
当时,
令,,则,则在上单调递增,
又,,
所以存在使得,
所以当时,则,即单调递增,
当时,则,即单调递减,
所以在处取得极大值,即最大值,
所以
,
所以,所以在上单调递减,
即在上单调递减,命题得证.
1 / 1