2023-2024学年四川省绵阳市高二下学期期末教学质量测试数学试题(含答案)
展开1.已知首项为−1的数列{an},满足an+1=1−1an,则( )
A. a1=a4B. a1
A. 32B. 64C. 127D. 128
3.现有3名学生,每人从四大名著《水浒传》、《三国演义》、《西游记》、《红楼梦》中选择一种进行阅读,每人选择互不影响,则不同的选择方式有( )
A. 34种B. 43种C. C43种D. A43种
4.设等差数列{an}的前n项和为Sn,已知a422a3+a6=4,则S7=( )
A. 32B. 64C. 84D. 108
5.已知y=f′(x)为函数f(x)的导函数,如图所示,则f(x)的大致图象为( )
A. B.
C. D.
6.某市政道路两旁需要进行绿化,计划从甲,乙,丙三种树木中选择一种进行栽种,通过民意调查显示,赞成栽种乙树木的概率为13.若从该地市民中随机选取4人进行访谈,则至少有3人建议栽种乙树木的概率为( )
A. 527B. 427C. 881D. 19
7.某高校派出5名学生去三家公司实习,每位同学只能前往一家公司实习,并且每个公司至少有一名同学前来实习,已知甲乙两名同学同时去同一家公司实习,则不同的安排方案有( )
A. 48种B. 36种C. 24种D. 18种
8.已知函数f(x)=x2−ax+1,x⩽0(a−1)x+lnx+1,x>0图象与x轴至少有一个公共点,则实数a的取值范围为( )
A. [−2,+∞)B. (−1,0)
C. (−∞,−2]∪[0,+∞)D. (−1,+∞)∪{−2}
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。
9.庚续绵延鱼水情,军民携手谱新篇,绵阳市开展双拥百日宣传活动.某中学向全校学生征集“拥军优属,拥政爱民”主题作文,共收到500篇作品,由专业评委进行打分,满分100分,不低于60分为及格,不低于m分为优秀,若征文得分X(单位:分)近似服从正态分布N(75,σ2),且及格率为80%,则下列说法正确的是( )
A. 随机取1篇征文,则评分在[60,90)内的概率为0.6 B. 已知优秀率为20%,则m=90
C. σ越大,P(X≥75)的值越小 D. σ越小,评分在(70,80)的概率越大
10.已知A,B分别为随机事件A,B的对立事件,P(A)>0,P(B)>0,则下列结论一定成立的是( )
A. P(B|A)=P(B|A) B. P(B|A)+P(B|A)=P(A)
C. 若P(B|A)=P(B),则P(A|B)=P(A) D. P(AB)≤P(B|A)
11.已知数列{an}的前n项和为Sn,首项a1=1,且满足an+1=14(3−cs[(n+1)π])an−(−1)nn( 2)1+cs(nπ),下列结论正确的( )
A. a3=−52B. 数列{a2n−2}是等比数列
C. a2n+1=2−4n−(12)nD. S100
12.( x−12 x)6展开式中的常数项为 .
13.已知随机变量X的分布列如表:
若E(X)=0,则σ(3X−1)= .
14.若存在非负实数a,b满足ea+4b≤4e ab(e为自然对数的底数),则ab的值为 .
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.(本小题13分)
2024年7月将在法国巴黎举行第33届夏季奥林匹克运动会,首次把霹雳舞、冲浪、滑板和竞技攀岩列入比赛项目,其中霹雳舞是一种节奏感强烈、动作炫酷的舞蹈.已知某校高一年级有2名女生1名男生、高二年级有1名女生3名男生擅长霹雳舞,实力相当,学校随机从中选取4人组建校队参加市级比赛.设校队中女生人数为X.
(1)求校队中至少有2名高二年级同学的选法有多少种?
(2)求X的分布列及均值.
16.(本小题15分)
已知函数f(x)=x3+ax2−a2x+1.
(1)讨论f(x)的极值点;
(2)当0≤a≤2时,是否存在实数a,使得f(x)在区间[0,1]的最小值为0,且最大值为1?若存在,求出a的所有值;若不存在,请说明理由.
17.(本小题15分)
已知数列{an}满足a13+a232+a333+⋯+an3n=n2,在数列{bn}中,b1=0,且对任意正整数n都有bn+1−bn=4n−1.
(1)求数列{an},{bn}的通项公式;
(2)若cn=bnan,求数列{cn}的前n项和Sn.
18.(本小题17分)
已知函数f(x)=lnx+ax−1,a∈R.
(1)若a=2,求曲线f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;
(2)若f(x)无零点,求实数a的取值范围;
(3)若存在x∈[1,+∞),使得f(x)≥x−alnx−1成立,求实数a的取值范围.
19.(本小题17分)
已知新同学小王每天中午会在自己学校提供A、B两家餐厅中选择就餐,小王第1天午餐时随机选择一家餐厅用餐.如果第1天去A餐厅,那么第2天去A餐厅的概率为0.8;如果第1天去B餐厅,那么第2天去A餐厅的概率为0.4,如此往复.
(1)求小王第2天中午去A餐厅用餐的概率;
(2)求小王第i天中午去B餐厅用餐的概率Pi;
(3)已知:若随机变量Xi服从两点分布,且P(Xi=1)=1−P(Xi=0)=qi,i=1,2,⋯⋯,n,则E(i=1nXi)=i=1nqi.记前n次(即从第1次到第n次午餐)中小王去B餐厅用午餐的次数为Y,求E(Y).
参考答案
1.A
2.D
3.B
4.C
5.D
6.D
7.B
8.C
9.ABD
10.CD
11.ABC
12.−52
13.2 3
14.4
15.解:(1)高二年级至少2名同学入选校队包括以下情况:
高二年级仅2名同学入选校队有C42⋅C32=18种;
高二年级仅3名同学入选校队有C43⋅C31=12种;
高二年级4名同学入选校队有C44⋅C30=1种;
高二年级至少2名同学入选校队共有18+12+1=31种选法.
(2)由题意可知,随机变量X的取值为0,1,2,3,
校队由0个女生4个男生组成时,P(X=0)=C30C44C74=135,
校队由1个女生3个男生组成时,P(X=1)=C31C43C74=1235,
校队由2个女生2个男生组成时,P(X=2)=C32C42C74=1835,
校队由3个女生1个男生组成时,P(X=3)=C33C41C74=435,
所以,随机变量X的分布列为
随机变量X的均值为:135×0+1235×1+1835×2+435×3=127.
16.解:(1)f′(x)=(3x−a)(x+a),
令f′(x)=0,则x1=a3,x2=−a,
①当a=0时,f′(x)=3x2≥0,所以f(x)为增函数,故f(x)无极值点;
②当a>0时,当x变化时,f′(x)及f(x)变化如下表:
由此表可知f(x)的极值小点为a3,其极大值点−a;
③当a<0时,当x变化时,f′(x)及f(x)变化如下表:
由此表可知f(x)的极值小点为−a,其极大值点a3.
综上所述,当a=0时,f(x)无极值点;
当a>0时,f(x)的极值小点为a3,极大值点−a;
当a<0时,f(x)的极值小点为−a,其极大值点a3.
(2)假设存在实数a,使得在区间[0,1]的最小值为0,且最大值为1,
则∀x∈[0,1],0≤f(x)≤1;
由已知可得,a≠0,则−a<0
∴f(x)min=f(a3)=a327+a⋅a29−a2⋅a3+1=0,
∴a=335,
∵f(0)=1,f(1)=−a2+a+2≤1,则−a2+a+1≤0成立,解得:1+ 52≤a≤2,
∵1+ 52≤2+2 54≤2+54≤74≤335<2,
∴当a=335时,f(1)=−a2+a+2
17.解:(1)由a13+a232+a333+…+an3n=n2,
可知当n=1时,a1=3;
当n≥2时,an3n=n2−(n−1)2=2n−1,
即an=(2n−1)⋅3n,其中a1=3也满足;
综上,an= (2n−1)⋅3n(n∈N∗).
又数列bn满足b1=0,且bn+1−bn=4n−1,
当n≥2时,可得:
bn=b1+(b2−b1)+(b3−b2)+…+(bn−bn−1)
=4[1+2+…+(n−1)]−(n−1)=(2n−1)(n−1),
当n=1时,b1=0适合上式,
所以数列{bn}的通项公式为bn=(2n−1)(n−1)(n∈N∗).
(2)由于cn=bnan=n−13n=(n−1)(13)n,
则Sn=c1+c2+c3+⋯+cn=0×13+1×(13)2+2×(13)3+⋯+(n−1)×(13)n,
即13Sn=0×(13)2+1×(13)3+2×(13)4+⋯+(n−1)×(13)n+1,
两式相减得:23Sn=0×13+(13)2+(13)3+⋯+(13)n−(n−1)×(13)n+1,
=16−(n+12)(13)n+1,
所以Sn=16−(n+12)(13)n+1=14−(2n+14)(13)n.
18.解:(1)f(x)=lnx+2x−1,则f′(x)=1x−2x2=x−2x2,
∴切线斜率为:f′(1)=−1,
又f(1)=1,∴所求切线方程为x+y−2=0;
(2)令f(x)=0,则a=x−xlnx,
设g(x)=x−xlnx,则g′(x)=−lnx,
∴g(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,
∴g(x)的最大值为g(1)=1,且x>e,g(x)<0,
∴要使f(x)在定义域上无零点,则a>1.
(3)令ℎ(x)=(a+1)lnx+ax−x(x≥1),
则ℎ′(x)=a+1x−ax2−1=−(x−a)(x−1)x2,
①当a<1时,x−a>0,∴x∈[1,+∞)时,ℎ′(x)<0,ℎ(x)在[1,+∞)上单调递减,
此时,ℎ(x)max=ℎ(1)=a−1<0,不符合题意;
②当a=1时,∴x∈[1,+∞)时,ℎ′(x)<0,ℎ(x)在[1,+∞)上单调递减,
∴ℎ(x)≤ℎ(1)=0,即x=1时,ℎ(x)=0,符合题意;
③当a>1时,∴x∈(1,a)时,ℎ′(x)>0,ℎ(x)在(1,a)上单调递增;
x∈(a,+∞)时,ℎ′(x)<0,ℎ(x)在(a,+∞)上单调递减,
∴x∈(1,a),ℎ(x)>ℎ(1)=a−1>0,符合题意;
综上所述,a≥1.
19.解:设事件Ai表示:第i天中午去A餐厅用餐,
事件Bi:第i天中午去B餐厅用餐,其中i=1,2,⋯⋯.
(1)小王第2天中午去A餐厅用餐的概率为:
P(A2)=P(A1)P(A2|A1)+P(B1)P(A2|B1)=0.5×0.8+0.5×0.4=0.6;
(2)设P(Bi)=Pi,依题可知,P(Ai)=1−Pi,P1=0.5,
∵如果小王第1天中午去A餐厅,那么第2天中午去A餐厅的概率为0.8,即P(A2|A1)=0.8,
而P(B2|A1)+P(A2|A1)=1,∴P(B2|A1)=1−P(A2|A1)=0.2,
∵如果第1天中午去B餐厅,那么第2天中午去A餐厅的概率为0.4,
∴P(B2|B1)=1−P(A2|B1)=0.6,
由全概率公式可知P(Bi+1)=P(Bi)P(Bi+1|Bi)+P(Ai)P(Bi+1|Ai),即Pi+1=35Pi+15(1−Pi),
∴Pi+1−13=25(Pi−13),而P1−13=16,
∴数列{Pi−13}是以16为首项,以25为公比的等比数列,
∴Pi−13=16(25)i−1,即Pi=13+16(25)i−1;
(3)设王某第i天去B餐厅的次数为Xi,
则Xi的所有可能取值为0,1,⋯,
当Xi=0时表示王某第i天没去B餐厅,
当Xi=1时表示王某第i天去B餐厅,
∵P(Xi=1)=Pi,P(Xi=0)=1−Pi,
∴E(Xi)=0×P(Xi=0)+1×P(Xi=1)=Pi,
∵Y=i=1nXi,
Pi=16×(25)i−1+13,i=1,2,⋯⋯,
∴当n∈N∗时,E(Y)=P1+P2+…+Pn=16×1−(25)n1−25+n3=518[1−(25)n]+n3,
故E(Y)=518[1−(25)n]+n3.
X
−1
1
2
P
m
13
n
X
0
1
2
3
P
135
1235
1835
435
x
(−∞,−a)
−a
(−a,a3)
a3
(a3,+∞)
f′(x)
+
0
−
0
+
f(x)
单调递增
极大值
单调递减
极小值
单调递增
x
(−∞,a3)
a3
(a3−a)
−a
(−a,+∞)
f′(x)
+
0
−
0
+
f(x)
单调递增
极大值
单调递减
极小值
单调递增
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