【精品解析】广东省江门市新会第一中学2024-2025学年高二下学期期末考试数学试卷

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名称 【精品解析】广东省江门市新会第一中学2024-2025学年高二下学期期末考试数学试卷
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资源类型 试卷
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科目 数学
更新时间 2025-09-02 09:21:03

文档简介

广东省江门市新会第一中学2024-2025学年高二下学期期末考试数学试卷
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(2025高二下·新会期末)计算的值是(  )
A.41 B.61 C.62 D.82
【答案】B
【知识点】排列及排列数公式;组合及组合数公式
【解析】【解答】解;,,,因此.
故答案为:B.
【分析】将组合数与排列数的计算结果相加, ,从而确定答案.依据知识点明确计算工具(排列数、组合数公式 ),再通过合理转化(组合数性质简化 )分步算出各部分值,最后汇总得结果,关键在于对排列、组合公式及性质的熟练运用,以此准确、高效解决问题.
2.(2025高二下·新会期末)下列图中,线性相关性系数最大的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】线性相关
【解析】【解答】解:观察4幅图可知,A图散点分布比较集中,且大体接近某一条直线,线性回归模型拟合效果比较好,呈现明显的正相关,值相比于其他3图更接近1.
故答案为:A.
【分析】通过对比四组散点图的分布特征,依据线性相关性系数与散点分布的关系,判断出A选项的散点线性相关性最强,对应线性相关性系数最大.理解线性相关性系数的本质(衡量线性关联紧密程度 ),结合散点图“是否沿直线分布、离散程度如何”的直观特征,快速判断相关性强弱.
3.(2025高二下·新会期末)记为等差数列的前n项和,已知,,则(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】等差数列的通项公式;等差数列的前n项和
【解析】【解答】解:设等差数列的公差为,由,得,解得,
所以,,ABC错误,D正确.
故答案为:D.
【分析】以等差数列的基本公式为依托,通过 “设参数 — 列方程 — 解方程组 — 代回求通项” 的步骤,清晰且系统地解决问题,利用公式建立未知量1和d的方程,借助代数运算求解未知量,进而得出数列的通项公式.
4.(2025高二下·新会期末)下列说法正确的是(  )
A.中国灯笼又统称为灯彩,主要有宫灯、纱灯、吊灯等种类,现有4名学生,每人从宫灯、纱灯、吊灯中选购1种,则不同的选购方式有24种
B.从A村去B村的道路有3条,从B村去C村的道路有5条,则从A村经过B村去C村不同的路线的条数为8
C.一个两层书架,分别放置语文类读物4本,数学类读物5本,每本读物各不相同,从中取出1本,则不同的取法共有20种
D.从1,2,3,4,5五个数字中任选3个数字,可组成无重复数字的三位数的个数为60
【答案】D
【知识点】分类加法计数原理;分步乘法计数原理
【解析】【解答】解:对于,现有4名学生,每人从宫灯、纱灯、吊灯中选购1种,每人都有3种选择,则不同的选购方式有种,故错误;
对于,从A村去B村的道路有3条,从B村去C村的道路有5条,则从A村经过B村去C村不同的路线的条数为种,故错误;
对于,一个两层书架,分别放置语文类读物4本,数学类读物5本,每本读物各不相同,从中取出1本,共有种取法,故错误;
对于,从1,2,3,4,5五个数字中任选3个,可组成无重复数字的三位数分三步,首先确定百位有种,再确定十位有种选择,最后个位有种选择,故共有个,故正确.
故答案为:
【分析】依据分类加法计数原理(完成一件事,有类办法,在第类办法中有种不同的方法,在第类办法中有种不同的方法……在第类办法中有种不同的方法,那么完成这件事共有种不同的方法 ) 和分步乘法计数原理(完成一件事,需要分成个步骤,做第步有种不同的方法,做第步有种不同的方法……做第步有种不同的方法,那么完成这件事共有种不同的方法 ) ,对每个选项逐一分析.
5.(2025高二下·新会期末)某学校有,两家餐厅,王同学第1天午餐时随机地选择一家餐厅用餐.如果第1天去餐厅,那么第2天去餐厅的概率为0.6;如果第1天去餐厅,那么第2天去餐厅的概率为0.4.计算王同学第2天去餐厅用餐的概率(  )
A.0.24 B.0.36 C.0.5 D.0.52
【答案】C
【知识点】全概率公式
【解析】【解答】解:设 “第1天去A餐厅用餐”,
“第1天去B餐厅用餐”,
“第2天去A餐厅用餐”,
根据题意得,,,
由全概率公式,
得,
因此,王同学第2天去餐厅用餐的概率为0.5.
故答案为:C.
【分析】根据题意结合条件概率公式和全概率公式,从而得出王同学第2天去餐厅用餐的概率.
6.(2025高二下·新会期末)下列命题错误的是(  )
A.有一组数据为、、、、、、、,则它们的第百分位数为
B.线性回归直线一定经过样本点的中心
C.设,且,则
D.随机变量,若,,则
【答案】C
【知识点】线性回归方程;二项分布;正态分布定义;用样本估计总体的百分位数
【解析】【解答】解:对于A,数据按从小到大顺序排列为、、、、、、、,则它们的第百分位数为,选项A正确;
对于B,根据线性回归直线的定义知,线性回归方程一定过样本点中心点,选项B正确;
对于C,,且,所以,则,选项C错误;
对于D,由,且,解得,选项D正确.
故答案为:C.
【分析】考查百分位数、线性回归直线、正态分布、二项分布的相关知识,需分别依据各知识点的定义、性质来判断命题正误,解题思路是对每个选项逐一分析:A:利用百分位数定义,先排序数据,再确定第50百分位数的计算方式.B:依据线性回归直线的核心性质——过样本点中心来判断.C:借助正态分布的对称性,结合已知概率求解目标区间概率.D:运用二项分布的均值和方差公式,列方程求解参数 .
7.(2025高二下·新会期末)设函数,则曲线在点处的切线与两坐标轴所围成的三角形的面积为(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】导数的几何意义;导数的乘法与除法法则;利用导数研究曲线上某点切线方程
【解析】【解答】解:求导得:,则,
又因为,所以曲线在点处的切线方程为,则与轴相交于点,与轴相交于点,
所以与两坐标轴所围成的三角形的面积为,
故答案为:C.
【分析】解决曲线在某点处切线与坐标轴围成三角形的面积,需按以下思路:1. 根据求导公式(商的导数法则)求出函数的导数,因为函数在某点处的导数值就是曲线在该点切线的斜率.2. 计算和,是切点的纵坐标,是切线斜率,利用点斜式就能得到切线方程.3. 求出切线方程与轴、轴的交点坐标,最后根据三角形面积公式(底高 ,这里底和高取坐标轴上截距的绝对值)计算面积.
8.(2025高二下·新会期末)下列四组数据中,方差最小的为(  )
A.31,22,39 B.30,46,25 C.40,18,30 D.37,42,33
【答案】D
【知识点】极差、方差与标准差
【解析】【解答】解:根据题意,依次分析选项:A:平均数为,则其方差,
B:平均数为,则其方差,
C:平均数为,则其方差,
D:平均数为,则其方差通过比较可知选项D的方差最小.
故选:D.
【分析】找出方差最小的组,需依据方差的意义与计算方法.方差反映数据的离散程度,离散程度小则方差小.对每组数据计算平均数,再用方差公式(各数据与平均数差的平方和的平均数 )算出方差,最后比较大小.
二、多选题:本题共3小题,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得2分,有选错的得0分.
9.(2025高二下·新会期末)下列说法正确的是(  )
A.利用进行独立性检验时,的值越大,说明有更大的把握认为两个分类变量独立
B.在残差图中,残差点分布的带状区域的宽度越窄,其模型拟合效果越好
C.样本相关系数r的大小可以反映成对样本数据之间线性相关的程度,当r越小,成对样本数据的线性相关程度越弱
D.用决定系数来比较两个模型的拟合效果.越大,表示残差平方和越小,即模型的拟合效果越好
【答案】B,D
【知识点】独立性检验;样本相关系数r及其数字特征
【解析】【解答】解:对于A,利用进行独立性检验时,的值越大,说明有更大的把握认为两个分类变量相关,A错误;
对于B,在残差图中,残差点分布的带状区域的宽度越窄,其模型拟合效果越好,B正确;
对于C,样本相关系数r的大小可以反映成对样本数据之间线性相关的程度,当r的绝对值越小,成对样本数据的线性相关程度越弱,C错误;
对于D,用决定系数来比较两个模型的拟合效果,越大,表示残差平方和越小,即模型的拟合效果越好,D正确.
故答案为:BD.
【分析】考查独立性检验、残差图、相关系数、决定系数的概念及性质,逐个分析选项,依据各知识点的定义和性质判断说法正误:对于独立性检验,关注值与分类变量相关还是独立的关系,残差图中,通过残差点分布带状区域宽度判断模型拟合效果,相关系数,要注意是其绝对值反映线性相关程度.决定系数,依据其与残差平方和、拟合效果的联系判断.
10.(2025高二下·新会期末)已知离数型随机变量X的分布列如下表所示:
X 0 1 2
P
下列说法正确的是(  )
A. B. C. D.
【答案】B,C,D
【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】【解答】解:根据分布列的性质可知,解得或,
因为,所以,故A错误,B正确;
根据期公式可得,故C正确;
根据方差公式可得:
,故D正确.
故答案为:.
【分析】围绕离散型随机变量分布列展开,需依据分布列性质(概率和为 、概率在到之间 )先求,再用期望、方差公式计算并判断选项.利用分布列概率和为列方程求,结合概率范围确定值;再分别用期望、方差公式计算、,逐一验证选项.
11.(2025高二下·新会期末)设正整数,其中,记为上述表示中为1的个数.例如:,所以.已知集合,下列说法正确的是(  )
A.
B.对任意的,有
C.若,则使成立的的取值个数为
D.
【答案】A,C,D
【知识点】组合及组合数公式;二项式系数的性质;二项式定理的应用
【解析】【解答】解:对于A,,有2个1,所以,正确;
对于B,当时,,所以,此时,不符合题意,错误;
对于C,注意到,
所以集合中的任一元素均可由唯一表示,
能使的的取值个数为,正确;
对于D,,记,
又,两式相加得,所以,,正确.
故答案为:ACD.
【分析】围绕正整数的二进制表示、集合以及新定义展开,需结合二进制表示、组合数性质等知识,对每个选项从定义理解、性质推导角度分析:A:将转化为二进制,统计其中的个数判断.B:通过举反例,代入特殊值验证等式是否成立.C:根据集合中元素的二进制表示特点,结合组合数定义判断.D:利用组合数性质,通过倒序相加等方法推导求和结果.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.(2025高二下·新会期末) 在的展开式中,的系数为    。
【答案】
【知识点】二项式定理;二项式定理的应用
【解析】【解答】展开式的通项为,由得,所以,所以该项系数为.
【分析】本题主要考查二项式定理及二项展开式的通项的应用,应用二项式定理典型式的通项,求出当时的系数,即可求得结果,体现了数学中的方程思想与运算能力相结合的问题。
13.(2025高二下·新会期末)若从2025的所有正约数中任取一个数,则这个数是一个完全平方数的概率为   .
【答案】
【知识点】古典概型及其概率计算公式
【解析】【解答】解:因为,所以的正约数为共15个数,
其中完全平方数有共6个数,
所以从2025的所有正约数中任取一个数,则这个数是一个完全平方数的概率为.
故答案为:.
【分析】计算从 2025 的正约数中任取一个是完全平方数的概率,需按以下步骤:先对 2025 分解质因数,根据质因数分解式确定正约数的个数,再找出其中完全平方数的个数,最后用完全平方数的个数除以正约数总个数得到概率.
14.(2025高二下·新会期末)已知函数,若在处的切线斜率为,则   ;若恒成立,则的取值范围为   
【答案】;
【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】【解答】解:,,则,
法一:恒成立,得,即,
令,则,
令,,得,则在上单调递增,
由指数函数与反比例函数,使得,
所以时,,时,,即时,,时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,故有极小值,即最小值,
由,,则,即;
法二:,
令且,则,故在上单调递增,则,
由,则,在上,即在上单调递减,在上,
即在上单调递增,所以,即,综上,,
而,当且仅当,即时取“=”,所以.
故答案为:;.
【分析】利用导数几何意义求参数,通过不等式恒成立求的取值范围.(1)先对函数求导,再将代入导函数,结合切线斜率为列方程求解.(2)将变形,通过构造函数,利用导数研究函数单调性、极值(最值 ),进而确定的取值范围.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15.(2025高二下·新会期末)甲、乙两台机床生产同种产品,产品按质量分为一级品和二级品,为了比较两台机床产品的质量,分别用两台机床各生产了200件产品,产品的质量情况统计如下表.
机床 品级 合计
一级品 二级品
甲机床 150 50 200
乙机床 120 80 200
合计 270 130 400
(1)甲机床、乙机床生产的产品中一级品的频率分别是多少
(2)依据小概率值的独立性检验,分析甲机床的产品质量是否与乙机床的产品质量有差异.
附:χ2=.
α 0.050 0.010 0.001
xα 3.841 6.635 10.828
【答案】(1)解: 甲机床生产的产品中一级品的频率为;乙机床生产的产品中一级品的频率为.
(2)解:,依据小概率值的独立性检验,甲机床的产品质量与乙机床的产品质量有差异.
【知识点】频率分布直方图;独立性检验的应用
【解析】【分析】(1)计算两台机床生产一级品的频率,根据频率=一级品数量÷总生产数量来计算;(2)通过独立性检验判断两台机床产品质量是否有差异,需先根据列联表数据计算值,再与临界值比较得出结论.
(1)甲机床生产的产品中一级品的频率为;
乙机床生产的产品中一级品的频率为.
(2),
依据小概率值的独立性检验,甲机床的产品质量与乙机床的产品质量有差异.
16.(2025高二下·新会期末)已知数列的前项和为,且
(1)求数列的通项公式;
(2)令,求数列的前项和
【答案】(1)解: 因为数列的前n项和为,且,
当时,,
当时,,适合上式,故.
(2)解:,
【知识点】数列的通项公式;数列的前n项和
【解析】【分析】围绕数列通项公式求解与数列求和展开,需利用数列前项和与通项的关系求通项,再用裂项相消法求和.(1)求通项公式:利用( )推导,再验证时是否满足,确定完整通项.(2)求前项和:先对变形,拆分为可裂项的部分与常数,再用裂项相消法求和.
(1)因为数列的前n项和为,且,
当时,,
当时,,适合上式,
故.
(2),
17.(2025高二下·新会期末)从2016年1月1日起全国统一实施全面两孩政策,为了解适龄民众对放开生二孩政策的态度,某市选取80后作为调查对象,随机调查了10人,其中打算生二胎的有4人,不打算生二胎的有6人.
(1)从这10人中随机抽取3人,记打算生二胎的人数为,求随机变量的分布列和数学期望;
(2)若以这10人的样本数据估计该市的总体数据,且以频率作为概率,从该市80后中随机抽取3人,记打算生二胎的人数为,求随机变量的分布列和数学期望,方差.
【答案】(1)解: 由题意知,的值为0,1,2,3,,,,,所以的分布列为:
0 1 2 3
P
.
(2)解:由题意可知,全市70后打算生二胎的概率为,,1,2,3,且,
,的分布列为:
0 1 2 3
P
.
【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;超几何分布;二项分布
【解析】【分析】(1)对于随机变量,由于是从有限个个体(人)中不放回地抽取,且关注特定类别(打算生二胎)的人数,所以服从超几何分布.需要确定其可能取值,然后根据超几何分布的概率公式计算每个取值的概率,进而得到分布列和数学期望.(2)对于随机变量,是从总体中独立重复抽取(以频率为概率,可看作独立重复试验),关注特定类别(打算生二胎)的人数,所以服从二项分布.先确定二项分布的参数,再根据二项分布的概率公式计算每个取值的概率,得到分布列,然后利用二项分布的期望和方差公式计算期望和方差.
(1)由题意知,的值为0,1,2,3,




所以的分布列为:
0 1 2 3
P

(2)由题意可知,全市70后打算生二胎的概率为,,1,2,3,且,

的分布列为:
0 1 2 3
P
.
18.(2025高二下·新会期末)已知函数,.
(1)当,时,求在区间上的最值;
(2)当时,若有三个零点,,,
①求的取值范围;
②判断与的大小关系,并给出证明.
【答案】(1)解: 当时,,所以.求导得.
当时,;当时,.所以在上单调递减,在上单调递增.
又,,,
所以在区间上的最小值为,最大值为.
(2)解:①当时,,当时,即,
那么,且,
若有三个零点则等价于在上有且只有一个零点,令,则,
函数的零点与有相同的零点,又在上零点情况等价于在上零点情况,,
当时,,所以在上单调递减,
所以,函数在上无零点,不符合题意,
当时,令,,
当时,,当时,,所以在上单调递增,在上单调递减,
所以,又,,所以在有唯一零点,即在有唯一零点,
综上所述,有三个零点时,,即的取值范围是;
②,证明如下:由①知,时,有三个零点其中,
考虑,
令,则,
所以在上单调递减,所以,即,所以,
又函数在上为增函数,所以
【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】【分析】(1)先化简,求导判断单调性,进而求闭区间上的最值.(2)①通过构造函数,求导分析单调性、极值,结合零点个数确定的范围;②利用函数零点关系与单调性,构造新函数证明大小关系 .
(1)当时,,
所以.
求导得.
当时,;当时,.
所以在上单调递减,在上单调递增.
又,,,
所以在区间上的最小值为,最大值为.
(2)①当时,,
当时,即,
那么,且,
若有三个零点则等价于在上有且只有一个零点,
令,则,函数的零点与有相同的零点,
又在上零点情况等价于在上零点情况,,
当时,,
所以在上单调递减,所以,函数在上无零点,不符合题意,
当时,令,,
当时,,当时,,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以,又,,
所以在有唯一零点,即在有唯一零点,
综上所述,有三个零点时,,即的取值范围是;
②,证明如下:
由①知,时,有三个零点其中,
考虑,
令,则,
所以在上单调递减,所以,
即,所以,又函数在上为增函数,
所以
19.(2025高二下·新会期末)为了治疗某种疾病,研制了甲、乙两种新药,希望知道哪种新药更有效,为此进行动物试验.试验方案如下:每一轮选取两只白鼠对药效进行对比试验.对于两只白鼠,随机选一只施以甲药,另一只施以乙药.一轮的治疗结果得出后,再安排下一轮试验.当其中一种药治愈的白鼠比另一种药治愈的白鼠多4只时,就停止试验,并认为治愈只数多的药更有效.为了方便描述问题,约定:对于每轮试验,若施以甲药的白鼠治愈且施以乙药的白鼠未治愈则甲药得1分,乙药得分;若施以乙药的白鼠治愈且施以甲药的白鼠未治愈则乙药得1分,甲药得分;若都治愈或都未治愈则两种药均得0分.甲、乙两种药的治愈率分别记为α和β,一轮试验中甲药的得分记为X.
(1)求的分布列;
(2)若甲药、乙药在试验开始时都赋予4分,表示“甲药的累计得分为时,最终认为甲药比乙药更有效”的概率,则,,,其中,,.假设,.
(i)证明:为等比数列;
(ii)求,并根据的值解释这种试验方案的合理性.
【答案】解:(1)由题意可知所有可能的取值为:,,,;;,则的分布列如下:
(2),,,,
(i),即,整理可得:
是以为首项,为公比的等比数列
(ii)由(i)知:,,,……,
作和可得:,
,表示最终认为甲药更有效的.
由计算结果可以看出,在甲药治愈率为0.5,乙药治愈率为0.8时,认为甲药更有效的概率为,
此时得出错误结论的概率非常小,说明这种实验方案合理.
【知识点】等比数列的前n项和;等比关系的确定;等比数列的性质;离散型随机变量及其分布列;条件概率与独立事件
【解析】【分析】(1)明确试验得分的所有可能结果,依据独立事件概率公式,结合甲、乙药治愈率,算每个结果对应的概率,进而得到分布列.
(2)(i)根据已知的治愈率算出、、,代入递推式整理,算相邻两项的比值,判断是否为等比数列;(ii)求等比数列的公比和首项,用累加法结合与的值,逐步推导求出,依据大小解释试验方案合理性.
1 / 1广东省江门市新会第一中学2024-2025学年高二下学期期末考试数学试卷
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(2025高二下·新会期末)计算的值是(  )
A.41 B.61 C.62 D.82
2.(2025高二下·新会期末)下列图中,线性相关性系数最大的是(  )
A. B.
C. D.
3.(2025高二下·新会期末)记为等差数列的前n项和,已知,,则(  )
A. B. C. D.
4.(2025高二下·新会期末)下列说法正确的是(  )
A.中国灯笼又统称为灯彩,主要有宫灯、纱灯、吊灯等种类,现有4名学生,每人从宫灯、纱灯、吊灯中选购1种,则不同的选购方式有24种
B.从A村去B村的道路有3条,从B村去C村的道路有5条,则从A村经过B村去C村不同的路线的条数为8
C.一个两层书架,分别放置语文类读物4本,数学类读物5本,每本读物各不相同,从中取出1本,则不同的取法共有20种
D.从1,2,3,4,5五个数字中任选3个数字,可组成无重复数字的三位数的个数为60
5.(2025高二下·新会期末)某学校有,两家餐厅,王同学第1天午餐时随机地选择一家餐厅用餐.如果第1天去餐厅,那么第2天去餐厅的概率为0.6;如果第1天去餐厅,那么第2天去餐厅的概率为0.4.计算王同学第2天去餐厅用餐的概率(  )
A.0.24 B.0.36 C.0.5 D.0.52
6.(2025高二下·新会期末)下列命题错误的是(  )
A.有一组数据为、、、、、、、,则它们的第百分位数为
B.线性回归直线一定经过样本点的中心
C.设,且,则
D.随机变量,若,,则
7.(2025高二下·新会期末)设函数,则曲线在点处的切线与两坐标轴所围成的三角形的面积为(  )
A. B. C. D.
8.(2025高二下·新会期末)下列四组数据中,方差最小的为(  )
A.31,22,39 B.30,46,25 C.40,18,30 D.37,42,33
二、多选题:本题共3小题,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得2分,有选错的得0分.
9.(2025高二下·新会期末)下列说法正确的是(  )
A.利用进行独立性检验时,的值越大,说明有更大的把握认为两个分类变量独立
B.在残差图中,残差点分布的带状区域的宽度越窄,其模型拟合效果越好
C.样本相关系数r的大小可以反映成对样本数据之间线性相关的程度,当r越小,成对样本数据的线性相关程度越弱
D.用决定系数来比较两个模型的拟合效果.越大,表示残差平方和越小,即模型的拟合效果越好
10.(2025高二下·新会期末)已知离数型随机变量X的分布列如下表所示:
X 0 1 2
P
下列说法正确的是(  )
A. B. C. D.
11.(2025高二下·新会期末)设正整数,其中,记为上述表示中为1的个数.例如:,所以.已知集合,下列说法正确的是(  )
A.
B.对任意的,有
C.若,则使成立的的取值个数为
D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.(2025高二下·新会期末) 在的展开式中,的系数为    。
13.(2025高二下·新会期末)若从2025的所有正约数中任取一个数,则这个数是一个完全平方数的概率为   .
14.(2025高二下·新会期末)已知函数,若在处的切线斜率为,则   ;若恒成立,则的取值范围为   
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15.(2025高二下·新会期末)甲、乙两台机床生产同种产品,产品按质量分为一级品和二级品,为了比较两台机床产品的质量,分别用两台机床各生产了200件产品,产品的质量情况统计如下表.
机床 品级 合计
一级品 二级品
甲机床 150 50 200
乙机床 120 80 200
合计 270 130 400
(1)甲机床、乙机床生产的产品中一级品的频率分别是多少
(2)依据小概率值的独立性检验,分析甲机床的产品质量是否与乙机床的产品质量有差异.
附:χ2=.
α 0.050 0.010 0.001
xα 3.841 6.635 10.828
16.(2025高二下·新会期末)已知数列的前项和为,且
(1)求数列的通项公式;
(2)令,求数列的前项和
17.(2025高二下·新会期末)从2016年1月1日起全国统一实施全面两孩政策,为了解适龄民众对放开生二孩政策的态度,某市选取80后作为调查对象,随机调查了10人,其中打算生二胎的有4人,不打算生二胎的有6人.
(1)从这10人中随机抽取3人,记打算生二胎的人数为,求随机变量的分布列和数学期望;
(2)若以这10人的样本数据估计该市的总体数据,且以频率作为概率,从该市80后中随机抽取3人,记打算生二胎的人数为,求随机变量的分布列和数学期望,方差.
18.(2025高二下·新会期末)已知函数,.
(1)当,时,求在区间上的最值;
(2)当时,若有三个零点,,,
①求的取值范围;
②判断与的大小关系,并给出证明.
19.(2025高二下·新会期末)为了治疗某种疾病,研制了甲、乙两种新药,希望知道哪种新药更有效,为此进行动物试验.试验方案如下:每一轮选取两只白鼠对药效进行对比试验.对于两只白鼠,随机选一只施以甲药,另一只施以乙药.一轮的治疗结果得出后,再安排下一轮试验.当其中一种药治愈的白鼠比另一种药治愈的白鼠多4只时,就停止试验,并认为治愈只数多的药更有效.为了方便描述问题,约定:对于每轮试验,若施以甲药的白鼠治愈且施以乙药的白鼠未治愈则甲药得1分,乙药得分;若施以乙药的白鼠治愈且施以甲药的白鼠未治愈则乙药得1分,甲药得分;若都治愈或都未治愈则两种药均得0分.甲、乙两种药的治愈率分别记为α和β,一轮试验中甲药的得分记为X.
(1)求的分布列;
(2)若甲药、乙药在试验开始时都赋予4分,表示“甲药的累计得分为时,最终认为甲药比乙药更有效”的概率,则,,,其中,,.假设,.
(i)证明:为等比数列;
(ii)求,并根据的值解释这种试验方案的合理性.
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】排列及排列数公式;组合及组合数公式
【解析】【解答】解;,,,因此.
故答案为:B.
【分析】将组合数与排列数的计算结果相加, ,从而确定答案.依据知识点明确计算工具(排列数、组合数公式 ),再通过合理转化(组合数性质简化 )分步算出各部分值,最后汇总得结果,关键在于对排列、组合公式及性质的熟练运用,以此准确、高效解决问题.
2.【答案】A
【知识点】线性相关
【解析】【解答】解:观察4幅图可知,A图散点分布比较集中,且大体接近某一条直线,线性回归模型拟合效果比较好,呈现明显的正相关,值相比于其他3图更接近1.
故答案为:A.
【分析】通过对比四组散点图的分布特征,依据线性相关性系数与散点分布的关系,判断出A选项的散点线性相关性最强,对应线性相关性系数最大.理解线性相关性系数的本质(衡量线性关联紧密程度 ),结合散点图“是否沿直线分布、离散程度如何”的直观特征,快速判断相关性强弱.
3.【答案】D
【知识点】等差数列的通项公式;等差数列的前n项和
【解析】【解答】解:设等差数列的公差为,由,得,解得,
所以,,ABC错误,D正确.
故答案为:D.
【分析】以等差数列的基本公式为依托,通过 “设参数 — 列方程 — 解方程组 — 代回求通项” 的步骤,清晰且系统地解决问题,利用公式建立未知量1和d的方程,借助代数运算求解未知量,进而得出数列的通项公式.
4.【答案】D
【知识点】分类加法计数原理;分步乘法计数原理
【解析】【解答】解:对于,现有4名学生,每人从宫灯、纱灯、吊灯中选购1种,每人都有3种选择,则不同的选购方式有种,故错误;
对于,从A村去B村的道路有3条,从B村去C村的道路有5条,则从A村经过B村去C村不同的路线的条数为种,故错误;
对于,一个两层书架,分别放置语文类读物4本,数学类读物5本,每本读物各不相同,从中取出1本,共有种取法,故错误;
对于,从1,2,3,4,5五个数字中任选3个,可组成无重复数字的三位数分三步,首先确定百位有种,再确定十位有种选择,最后个位有种选择,故共有个,故正确.
故答案为:
【分析】依据分类加法计数原理(完成一件事,有类办法,在第类办法中有种不同的方法,在第类办法中有种不同的方法……在第类办法中有种不同的方法,那么完成这件事共有种不同的方法 ) 和分步乘法计数原理(完成一件事,需要分成个步骤,做第步有种不同的方法,做第步有种不同的方法……做第步有种不同的方法,那么完成这件事共有种不同的方法 ) ,对每个选项逐一分析.
5.【答案】C
【知识点】全概率公式
【解析】【解答】解:设 “第1天去A餐厅用餐”,
“第1天去B餐厅用餐”,
“第2天去A餐厅用餐”,
根据题意得,,,
由全概率公式,
得,
因此,王同学第2天去餐厅用餐的概率为0.5.
故答案为:C.
【分析】根据题意结合条件概率公式和全概率公式,从而得出王同学第2天去餐厅用餐的概率.
6.【答案】C
【知识点】线性回归方程;二项分布;正态分布定义;用样本估计总体的百分位数
【解析】【解答】解:对于A,数据按从小到大顺序排列为、、、、、、、,则它们的第百分位数为,选项A正确;
对于B,根据线性回归直线的定义知,线性回归方程一定过样本点中心点,选项B正确;
对于C,,且,所以,则,选项C错误;
对于D,由,且,解得,选项D正确.
故答案为:C.
【分析】考查百分位数、线性回归直线、正态分布、二项分布的相关知识,需分别依据各知识点的定义、性质来判断命题正误,解题思路是对每个选项逐一分析:A:利用百分位数定义,先排序数据,再确定第50百分位数的计算方式.B:依据线性回归直线的核心性质——过样本点中心来判断.C:借助正态分布的对称性,结合已知概率求解目标区间概率.D:运用二项分布的均值和方差公式,列方程求解参数 .
7.【答案】C
【知识点】导数的几何意义;导数的乘法与除法法则;利用导数研究曲线上某点切线方程
【解析】【解答】解:求导得:,则,
又因为,所以曲线在点处的切线方程为,则与轴相交于点,与轴相交于点,
所以与两坐标轴所围成的三角形的面积为,
故答案为:C.
【分析】解决曲线在某点处切线与坐标轴围成三角形的面积,需按以下思路:1. 根据求导公式(商的导数法则)求出函数的导数,因为函数在某点处的导数值就是曲线在该点切线的斜率.2. 计算和,是切点的纵坐标,是切线斜率,利用点斜式就能得到切线方程.3. 求出切线方程与轴、轴的交点坐标,最后根据三角形面积公式(底高 ,这里底和高取坐标轴上截距的绝对值)计算面积.
8.【答案】D
【知识点】极差、方差与标准差
【解析】【解答】解:根据题意,依次分析选项:A:平均数为,则其方差,
B:平均数为,则其方差,
C:平均数为,则其方差,
D:平均数为,则其方差通过比较可知选项D的方差最小.
故选:D.
【分析】找出方差最小的组,需依据方差的意义与计算方法.方差反映数据的离散程度,离散程度小则方差小.对每组数据计算平均数,再用方差公式(各数据与平均数差的平方和的平均数 )算出方差,最后比较大小.
9.【答案】B,D
【知识点】独立性检验;样本相关系数r及其数字特征
【解析】【解答】解:对于A,利用进行独立性检验时,的值越大,说明有更大的把握认为两个分类变量相关,A错误;
对于B,在残差图中,残差点分布的带状区域的宽度越窄,其模型拟合效果越好,B正确;
对于C,样本相关系数r的大小可以反映成对样本数据之间线性相关的程度,当r的绝对值越小,成对样本数据的线性相关程度越弱,C错误;
对于D,用决定系数来比较两个模型的拟合效果,越大,表示残差平方和越小,即模型的拟合效果越好,D正确.
故答案为:BD.
【分析】考查独立性检验、残差图、相关系数、决定系数的概念及性质,逐个分析选项,依据各知识点的定义和性质判断说法正误:对于独立性检验,关注值与分类变量相关还是独立的关系,残差图中,通过残差点分布带状区域宽度判断模型拟合效果,相关系数,要注意是其绝对值反映线性相关程度.决定系数,依据其与残差平方和、拟合效果的联系判断.
10.【答案】B,C,D
【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】【解答】解:根据分布列的性质可知,解得或,
因为,所以,故A错误,B正确;
根据期公式可得,故C正确;
根据方差公式可得:
,故D正确.
故答案为:.
【分析】围绕离散型随机变量分布列展开,需依据分布列性质(概率和为 、概率在到之间 )先求,再用期望、方差公式计算并判断选项.利用分布列概率和为列方程求,结合概率范围确定值;再分别用期望、方差公式计算、,逐一验证选项.
11.【答案】A,C,D
【知识点】组合及组合数公式;二项式系数的性质;二项式定理的应用
【解析】【解答】解:对于A,,有2个1,所以,正确;
对于B,当时,,所以,此时,不符合题意,错误;
对于C,注意到,
所以集合中的任一元素均可由唯一表示,
能使的的取值个数为,正确;
对于D,,记,
又,两式相加得,所以,,正确.
故答案为:ACD.
【分析】围绕正整数的二进制表示、集合以及新定义展开,需结合二进制表示、组合数性质等知识,对每个选项从定义理解、性质推导角度分析:A:将转化为二进制,统计其中的个数判断.B:通过举反例,代入特殊值验证等式是否成立.C:根据集合中元素的二进制表示特点,结合组合数定义判断.D:利用组合数性质,通过倒序相加等方法推导求和结果.
12.【答案】
【知识点】二项式定理;二项式定理的应用
【解析】【解答】展开式的通项为,由得,所以,所以该项系数为.
【分析】本题主要考查二项式定理及二项展开式的通项的应用,应用二项式定理典型式的通项,求出当时的系数,即可求得结果,体现了数学中的方程思想与运算能力相结合的问题。
13.【答案】
【知识点】古典概型及其概率计算公式
【解析】【解答】解:因为,所以的正约数为共15个数,
其中完全平方数有共6个数,
所以从2025的所有正约数中任取一个数,则这个数是一个完全平方数的概率为.
故答案为:.
【分析】计算从 2025 的正约数中任取一个是完全平方数的概率,需按以下步骤:先对 2025 分解质因数,根据质因数分解式确定正约数的个数,再找出其中完全平方数的个数,最后用完全平方数的个数除以正约数总个数得到概率.
14.【答案】;
【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】【解答】解:,,则,
法一:恒成立,得,即,
令,则,
令,,得,则在上单调递增,
由指数函数与反比例函数,使得,
所以时,,时,,即时,,时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,故有极小值,即最小值,
由,,则,即;
法二:,
令且,则,故在上单调递增,则,
由,则,在上,即在上单调递减,在上,
即在上单调递增,所以,即,综上,,
而,当且仅当,即时取“=”,所以.
故答案为:;.
【分析】利用导数几何意义求参数,通过不等式恒成立求的取值范围.(1)先对函数求导,再将代入导函数,结合切线斜率为列方程求解.(2)将变形,通过构造函数,利用导数研究函数单调性、极值(最值 ),进而确定的取值范围.
15.【答案】(1)解: 甲机床生产的产品中一级品的频率为;乙机床生产的产品中一级品的频率为.
(2)解:,依据小概率值的独立性检验,甲机床的产品质量与乙机床的产品质量有差异.
【知识点】频率分布直方图;独立性检验的应用
【解析】【分析】(1)计算两台机床生产一级品的频率,根据频率=一级品数量÷总生产数量来计算;(2)通过独立性检验判断两台机床产品质量是否有差异,需先根据列联表数据计算值,再与临界值比较得出结论.
(1)甲机床生产的产品中一级品的频率为;
乙机床生产的产品中一级品的频率为.
(2),
依据小概率值的独立性检验,甲机床的产品质量与乙机床的产品质量有差异.
16.【答案】(1)解: 因为数列的前n项和为,且,
当时,,
当时,,适合上式,故.
(2)解:,
【知识点】数列的通项公式;数列的前n项和
【解析】【分析】围绕数列通项公式求解与数列求和展开,需利用数列前项和与通项的关系求通项,再用裂项相消法求和.(1)求通项公式:利用( )推导,再验证时是否满足,确定完整通项.(2)求前项和:先对变形,拆分为可裂项的部分与常数,再用裂项相消法求和.
(1)因为数列的前n项和为,且,
当时,,
当时,,适合上式,
故.
(2),
17.【答案】(1)解: 由题意知,的值为0,1,2,3,,,,,所以的分布列为:
0 1 2 3
P
.
(2)解:由题意可知,全市70后打算生二胎的概率为,,1,2,3,且,
,的分布列为:
0 1 2 3
P
.
【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;超几何分布;二项分布
【解析】【分析】(1)对于随机变量,由于是从有限个个体(人)中不放回地抽取,且关注特定类别(打算生二胎)的人数,所以服从超几何分布.需要确定其可能取值,然后根据超几何分布的概率公式计算每个取值的概率,进而得到分布列和数学期望.(2)对于随机变量,是从总体中独立重复抽取(以频率为概率,可看作独立重复试验),关注特定类别(打算生二胎)的人数,所以服从二项分布.先确定二项分布的参数,再根据二项分布的概率公式计算每个取值的概率,得到分布列,然后利用二项分布的期望和方差公式计算期望和方差.
(1)由题意知,的值为0,1,2,3,




所以的分布列为:
0 1 2 3
P

(2)由题意可知,全市70后打算生二胎的概率为,,1,2,3,且,

的分布列为:
0 1 2 3
P
.
18.【答案】(1)解: 当时,,所以.求导得.
当时,;当时,.所以在上单调递减,在上单调递增.
又,,,
所以在区间上的最小值为,最大值为.
(2)解:①当时,,当时,即,
那么,且,
若有三个零点则等价于在上有且只有一个零点,令,则,
函数的零点与有相同的零点,又在上零点情况等价于在上零点情况,,
当时,,所以在上单调递减,
所以,函数在上无零点,不符合题意,
当时,令,,
当时,,当时,,所以在上单调递增,在上单调递减,
所以,又,,所以在有唯一零点,即在有唯一零点,
综上所述,有三个零点时,,即的取值范围是;
②,证明如下:由①知,时,有三个零点其中,
考虑,
令,则,
所以在上单调递减,所以,即,所以,
又函数在上为增函数,所以
【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】【分析】(1)先化简,求导判断单调性,进而求闭区间上的最值.(2)①通过构造函数,求导分析单调性、极值,结合零点个数确定的范围;②利用函数零点关系与单调性,构造新函数证明大小关系 .
(1)当时,,
所以.
求导得.
当时,;当时,.
所以在上单调递减,在上单调递增.
又,,,
所以在区间上的最小值为,最大值为.
(2)①当时,,
当时,即,
那么,且,
若有三个零点则等价于在上有且只有一个零点,
令,则,函数的零点与有相同的零点,
又在上零点情况等价于在上零点情况,,
当时,,
所以在上单调递减,所以,函数在上无零点,不符合题意,
当时,令,,
当时,,当时,,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以,又,,
所以在有唯一零点,即在有唯一零点,
综上所述,有三个零点时,,即的取值范围是;
②,证明如下:
由①知,时,有三个零点其中,
考虑,
令,则,
所以在上单调递减,所以,
即,所以,又函数在上为增函数,
所以
19.【答案】解:(1)由题意可知所有可能的取值为:,,,;;,则的分布列如下:
(2),,,,
(i),即,整理可得:
是以为首项,为公比的等比数列
(ii)由(i)知:,,,……,
作和可得:,
,表示最终认为甲药更有效的.
由计算结果可以看出,在甲药治愈率为0.5,乙药治愈率为0.8时,认为甲药更有效的概率为,
此时得出错误结论的概率非常小,说明这种实验方案合理.
【知识点】等比数列的前n项和;等比关系的确定;等比数列的性质;离散型随机变量及其分布列;条件概率与独立事件
【解析】【分析】(1)明确试验得分的所有可能结果,依据独立事件概率公式,结合甲、乙药治愈率,算每个结果对应的概率,进而得到分布列.
(2)(i)根据已知的治愈率算出、、,代入递推式整理,算相邻两项的比值,判断是否为等比数列;(ii)求等比数列的公比和首项,用累加法结合与的值,逐步推导求出,依据大小解释试验方案合理性.
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