2022-2023学年天津四十一中高二(下)期中数学试卷(含解析)
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一、单选题(本大题共9小题,共36.0分。在每小题列出的选项中,选出符合题目的一项)
1. 完成一件事有两类不同方案,在第1类方案中有m1种不同的方法,在第2类方案中有m2种不同的方法,那么完成这件事共有N种不同的方法,其中N=( )
A. m1+m2 B. m1m2 C. m2m1 D. m1×m2
2. 下列函数中存在极值点的是( )
A. y=2x B. y=ex C. y=lnx D. y=x2−2x
3. 设随机变量X~N(2,σ2),P(0
4. 已知P(AB)=215,P(A)=25,那么P(B|A)等于( )
A. 475 B. 13 C. 23 D. 34
5. 已知定义在[0,3]上的函数f(x)的图像如图,则不等式f′(x)<0的解集为( )
A. (0,1)
B. (1,2)
C. (2,3)
D. (0,1)∪(2,3)
6. 一工厂生产的100个产品中有90个一等品,10个二等品,现从这批产品中抽取4个,则其中恰好有一个二等品的概率为( )
A. 1−C904C1004 B. C100C904+C101C903C1004 C. C101C1004 D. C101C903C1004.
7. 函数f(x)=x3−12x在区间[−3,1]上的最小值是( )
A. −10 B. −11 C. −15 D. −18
8. 已知离散型随机变量X的分布列如下,则D(X)=( )
X
0
2
4
P
14
12
14
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
9. 已知函数f(x)=x+sinx−xcosx的定义域为[−2π,2π),则下列说法正确的个数是( )
①f′(0)=0;
②f(x)在[0,π)上单调递增;
③函数f′(x)有2个零点;
④f(x)有且仅有4个极值点.
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
二、填空题(本大题共6小题,共30.0分)
10. A72C102= ______ .
11. 在(2x2−1x)6的展开式中,常数项是______ .(用数字作答)
12. 某校从5名同学中选择3人分别参加数学、物理、化学竞赛,则不同的选法共有______ 种.
13. 若(x2+1)⋅(x−1)8=a0+a1(x−2)+a2(x−2)2+⋯+a10(x−2)10,则a1+a2+⋯+a10= ______ .
14. 假设某市场供应的灯泡中,甲厂产品占60%,乙厂产品占40%,甲厂产品的合格率为90%,乙厂产品的合格率为80%,在该市场中购买甲厂的两个灯泡,则恰有一个是合格品的概率为______ ;若在该市场中随机购买一个灯泡,则这个灯泡是合格品的概率为______ .
15. 关于x的方程|lnx|−ax=0在区间(0,5)上有三个不相等的实根,则实数a的取值范围是 .
三、解答题(本大题共2小题,共22.0分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
16. (本小题10.0分)
甲、乙、丙、丁四名同学报名参加A、B、C三个智力竞赛项目,每个人都要报名且只能参加一个项目.
(Ⅰ)共有多少种不同的报名方法?
(Ⅱ)甲必须报A项目,乙必须报B项目,那么有多少种不同的报名方法?
(Ⅲ)甲、乙报同一项目,丙不报A项目,那么有多少种不同的报名方法?
(Ⅳ)每个项目都有人报名,那么有多少种不同的报名方法?
(Ⅴ)甲不报A项目,且B、C项目报名的人数相同,那么有多少种不同的报名方法?
17. (本小题12.0分)
在某次世界乒乓球锦标赛的团体比赛中,中国队将对阵韩国队.比赛实行5局3胜制.根据以往战绩,中国队在每一局中获胜的概率都是35.
(Ⅰ)求中国队以3:0的比分获胜的概率;
(Ⅱ)求中国队在先失1局的前提下获胜的概率;
(Ⅲ)假设全场比赛的局数为随机变量X,在韩国队先胜第一局的前提下,求X的分布列和数学期望E(X).
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:完成一件事有两类不同方案,在第1类方案中有m1种不同的方法,
在第2类方案中有m2种不同的方法,
那么根据分类加法计数原理,完成这件事共有N种不同的方法,其中N=m1+m2种.
故选:A.
根据分类计数原理可解.
本题考查简单计数原理,考查学生的逻辑推理的能力,属于基础题.
2.【答案】D
【解析】解:对于A:函数y=2x在(−∞,0),(0,+∞)上单调递减,无极值点;
对于B:函数y=ex在R上单调递增,无极值点;
对于C:函数y=lnx在(0,+∞)上单调递增,无极值点;
对于D:函数y=x2−2x对称轴为x=1,
所以在(−∞,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,
所以x=1是函数y=x2−2x的极小值点.
故选:D.
逐项分析函数的单调性,进而可得是否有极值,即可得出答案.
本题考查极值点的定义,解题中需要理清思路,属于中档题.
3.【答案】C
【解析】解:∵随机变量X~N(2,σ2),P(0
根据已知条件,结合正态分布的对称性,即可求解.
本题主要考查了正态分布的对称性,掌握正态分布的对称性是解决正态分布概率的关键,属于基础题.
4.【答案】B
【解析】解:∵P(AB)=215,P(A)=25,
∴根据条件概率公式,可得P(B|A)=P(AB)P(A)=21525=13
故选:B.
根据条件概率公式P(B|A)=P(A)P(AB),可得结论.
本题考查概率的计算,考查学生的计算能力,属于基础题.
5.【答案】B
【解析】解:结合函数图象可知,当1
先找出函数单调递减的范围,即可求求解.
本题主要考查了导数与单调性关系,属于基础题.
6.【答案】D
【解析】解:从这批产品中抽取4个,则事件总数为C1004个,
其中恰好有一个二等品的事件有C101⋅C903个,
根据古典概型的公式可知恰好有一个二等品的概率为C101C903C1004,
故选:D.
从这批产品中抽取4个,先求出事件总数,然后求出其中恰好有一个二等品的事件的个数,最后根据古典概型的公式求出恰好有一个二等品的概率.
本题考查的是随机事件概率的求法的运用,如果一个事件有n种可能,而且这些事件的可能性相同,其中事件A出现m种结果,那么事件A的概率P(A)=mn.
7.【答案】B
【解析】解:f′(x)=−12+3x2=3(x+2)(x−2),
当−3≤x<−2时,f′(x)>0,f(x)递增;当−2
又f(−3)=15,f(1)=−5,
所以f(x)的最小值为f(1)=−11.
故选:B.
求导数f′(x),利用导数判断f(x)的单调性,由单调性求极值,再与端点处函数值作比较,可得函数最值.
本题考查利用导数求闭区间上函数的最值,属中档题.
8.【答案】B
【解析】解:由离散型随机变量X的分布列,∖
∴E(X)=0×14+2×12+4×14=2,
D(X)=(0−2)2×14+(2−2)2×12+(4−2)2×14=2.
故选:B.
由离散型随机变量X的分布列的性质求出x=0.1,由此能求出数学期望E(X),进而能求出方差D(X).
本题考查离散型随机变量的分布列的性质、数学期望、方差的求法,考查离散型随机变量的分布列等基础知识,考查推理论证能力、运算求解能力,考查化归与转化思想、函数与方程思想,是基础题.
9.【答案】B
【解析】解:因为f(x)=x+sinx−xcosx,定义域为[−2π,2π),
对于①:f′(x)=1+cosx−cosx−x(−sinx)=1+xsinx,
所以f′(0)=1,故①错误;
对于②:f′(x)=1+cosx−cosx−x(−sinx)=1+xsinx,
当x∈[0,π)时,f′(x)>0,f(x)单调递增,故②正确;
对于③:函数f′(x)在[−2π,2π)上的零点为方程1+xsinx=0在[−2π,2π)上的根,
即方程−1x=sinx在[−2π,2π)上的根,
作出函数y=−1x和y=sinx在[−2π,2π)上的图象,如下:
所以函数y=−1x和y=sinx在[−2π,2π)上有四个交点,
所以方程−1x=sinx在[−2π,2π)上又四个根,故③错误;
对于④:由③可知,f(x)有且仅有4个极值点,故④正确,
故选:B.
对于①:求导得f′(x),进而可得f′(0)=1,即可判断①是否正确;
对于②:求导分析f′(x)的符号,f(x)的单调性,即可判断②是否正确;
对于③:函数f′(x)在[−2π,2π)上的零点为方程1+xsinx=0在[−2π,2π)上的根个数,可转化为函数y=−1x和y=sinx在[−2π,2π)上交点个数,即可判断③是否正确;
对于④:由③可知,f(x)极值点个数,即可判断④是否正确.
本题考查导数的综合应用,解题中需要理清思路,属于中档题.
10.【答案】1415
【解析】解:根据题意,原式=7×610×92=1415.
故答案为:1415.
根据题意,由排列组合数公式计算可得答案.
本题考查组合数公式,注意组合数公式的形式,属于基础题.
11.【答案】60
【解析】解:因为(2x2−1x)6的展开式的通项公式为Tr+1=C6r(2x2)6−r(−1x)r=(−1)r⋅26−r⋅C6r⋅x12−3r,
令12−3r=0,可得r=4,
所以展开式中常数项为(−1)4⋅22⋅C64=60,
故答案为:60.
根据展开式的通项公式即得.
本题主要考查二项式定理,属于基础题.
12.【答案】60
【解析】解:由题意,先从5名同学中选择3人,共有C53=10种不同的选法,
再把选出的3人分别参加数学、物理、化学竞赛,共有A33=6种不同的安排方法,
由分步计数原理,可得共有10×6=60种不同的选法.
故答案为:60.
先从5名同学中选择3人,再把选出的3人分别参加数学、物理、化学竞赛,结合分步计数原理,即可求解.
本题考查排列组合相关知识,属于中档题.
13.【答案】2555
【解析】解:令x=2,可得a0=(22+1)×(2−1)8=5,
令x=3,可得a0+a1+a2+……+a10=(32+1)×(3−1)8=2560,
则a1+a2+…+a10=2560−5=2555.
故答案为:2555.
令x=1,可得a0的值,令x=3,可得a0+a1+a2+…+a10,由此可得解.
本题考查二项式定理以及赋值法的运用,考查运算求解能力,属于基础题.
14.【答案】0.18 0.86
【解析】解:在该市场中购买甲厂的两个灯泡,
恰有一个是合格品的概率为C21×0.9×0.1=0.18,
若在该市场中随机购买一个灯泡,则这个灯泡是合格品的概率为0.6×0.9+0.4×0.8=0.86.
故答案为:0.18;0.86.
根据全概率公式和条件概率公式计算即可.
本题主要考查全概率公式,属于基础题.
15.【答案】(ln55,1e)
【解析】
【分析】
本题考查函数零点与方程根的关系,考查数形结合的解题思想方法与数学转化思想方法,是中档题.
首先,画出函数f(x)=|lnx|的图象,然后,借助于图象,结合在区间(0,5)上有三个零点,进行判断.
【解答】
解:函数f(x)=|lnx|的图象如图示:
当a≤0时,显然,不合乎题意,
当a>0时,如图示,
当x∈(0,1]时,存在一个零点,
当x>1时,f(x)=lnx,
可得g(x)=lnx−ax,(x∈(1,5])
g′(x)=1x−a=1−axx,
若g′(x)<0,可得x>1a,g(x)为减函数,
若g′(x)>0,可得x<1a,g(x)为增函数,
此时f(x)必须在(1,5)上有两个零点,
∴g(1a)>0g(5)<0g(1)<0,解得1n55 故答案为:(ln55,1e).
16.【答案】解:甲、乙、丙、丁四名同学报名参加A、B、C三个智力竞赛项目,每个人都要报名且只能参加一个项目.
(Ⅰ)共有34=81种不同的报名方法;
(Ⅱ)甲必须报A项目,乙必须报B项目,
则有3²=9种不同的报名方法;
(Ⅲ)甲、乙报同一项目,则甲、乙有3种选择,丙不报A项目,则丙有2种选择,最后,丁有3种选择,
则有3×2×3=18种不同的报名方法;
(Ⅳ)每个项目都有人报名,则有C42A33=4×32×3×2×1=36种不同的报名方法;
(Ⅴ)甲不报A项目,且B、C项目报名的人数相同,
若B、C项目各有一人,有C31A22=6种;
若B、C项目各有两人,有C42C22A22⋅A22=6种,
所以共有6+6=12种不同的报名方法.
【解析】(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ)(Ⅳ)结合题意,根据分步乘法计数原理,计算即可;
(Ⅴ)结合题意,根据分类加法计数原理,计算即可.
本题考查排列组合的应用,属于基础题.
17.【答案】解:(Ⅰ)中国队以3:0的比分获胜的概率为(35)3=27125.
(Ⅱ)中国队在先失1局的前提下获胜有2种情况,
①中国队连赢3局:(35)3=27125;
②中国队在2−4局中赢2局,再赢第5局:C32×(35)2×25×35=162625,
∴中国队在先失1局的前提下获胜的概率为27125+162625=297625.
(Ⅲ)X的可能取值为3,4,5,
P(X=3)=25×25=425,
P(X=4)=C21×25×35×25+(35)3=51125,
P(X=5)=C31×25×(35)2×25+C32×(35)2×25×35=54125,
∴X的分布列为:
X
3
4
5
P
425
51125
54125
E(X)=3×425+4×51125+5×54125=534125.
【解析】(Ⅰ)根据相互独立事件乘法公式列式计算即可;
(Ⅱ)根据相互独立事件乘法公式列式计算即可;
(Ⅲ)求得X的可能取值及对应概率,完成分布列,根据期望公式求解即可.
本题主要考查离散型随机变量的分布列及期望,是中档题.
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