2023-2024学年内蒙古自治区通辽市高二下学期期末质量检测数学试卷(含答案)
展开一、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.若2∈{x|ax2+3x+a2−3>0},则a的取值范围为( )
A. −3C. a⩽−3或a⩾−1D. a<−3或a>−1
2.若函数fx= 1−x2+lg2x−1,则fx的定义域为( )
A. xx>0B. xx≤1C. x0
A. lg23=lg2lg3B. 4a3⋅ a=a116
C. a2=aD. 12lg213+lnlne=3
4.函数fx=ex−e−x1−x2的图象大致为( )
A. B. C. D.
5.已知fx=lg12x2−ax+3a在2,+∞上为减函数,则实数a的取值范围是( )
A. −∞,4B. −4,4C. 0,2D. 0,4
6.已知A,B为同一次试验中的两个随机事件,且PA>0,PB>0,命题甲:若PBA+PB=1,则事件A与B相互独立;命题乙:“A与B相互独立”是“PAB=PAB”的充分不必要条件;则命题( )
A. 甲乙都是真命题B. 甲是真命题,乙是假命题
C. 甲是假命题,乙是真命题D. 甲乙都是假命题
7.已知a=lg32,b=lg43,c=23,则( )
A. a8.已知函数fx=xex,x<0−x2+2x,x≥0,若关于x的方程f2x−2+tfx+2t=0有3个不同的实数根,则实数t的取值范围为( )
A. −∞,−1eB. −1e,0C. −1e,1D. −e,2
二、多选题:本题共3小题,共15分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。
9.在( x−1x)6的展开式中,下列叙述中正确的是( )
A. 二项式系数之和为32B. 各项系数之和为0
C. 常数项为15D. x−3的系数为15
10.已知不等式ax2+bx+c>0的解集为x∣2
B. a+b+c>0
C. 函数f(x)=ax2+bx+c有两个零点2和3
D. cx2+bx+a<0的解集为{x|x<13或x>12
11.已知函数f(x)的定义域为R,且∀x∈R,都有f(−3+x)+f(−1−x)=0,f−32+x=f−12−x,f(−5)=−2,f72=−34,当x∈[−1,0]时,f(x)=ax2+bx,则下列说法正确的是( )
A. 函数f(x)的图象关于点(−2,0)对称
B. f(1)=2
C. f(2023)+f(2024)+f(2025)=2
D. 函数f(x)与函数y=|ln|x||的图象有8个不同的公共点
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.已知x>3,则x+4x−3的最小值为_____.
13.某地教育局准备从本地区选聘6位教育家型教师到外地3所学校支教,要求每所学校至少去1位教师,每位教师只能去1所学校,且甲乙两位教师必须去同一所学校,则不同的分配方案种数为_________.
14.若对任意的x>0,不等式(x−a)ex+1+a≥0恒成立,则a的最大整数值为_____.
四、解答题:本题共5小题,共60分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
15.(本小题12分)
已知函数f(x)=−x2+(a−1)x−a+2.
(Ⅰ)若不等式f(x)≤2对一切实数x恒成立,求a的取值范围;
(Ⅱ)解关于x的不等式f(x)>0.
16.(本小题12分)
定义在0,+∞上的函数f(x)满足f(xy)=f(x)+f(y),f(3)=1,且x>1时,f(x)>0.
(1)求f(1);
(2)判断f(x)在0,+∞上的单调性;
(3)若f(x)+f(x−8)≤2,求x的取值范围.
17.(本小题12分)
已知函数fx=a⋅3x+13x−1是定义域为R的偶函数.
(1)求a的值;
(2)若gx=9x+9−x+mfx+m2−1,求函数gx的最小值.
18.(本小题12分)
某高中学校为了解学生参加体育锻炼的情况,统计了全校所有学生在一年内每周参加体育锻炼的次数,现随机抽取了60名同学在某一周参加体育锻炼的数据,结果如下表:
(1)若将一周参加体育锻炼次数为3次及3次以上的,称为“经常锻炼”,其余的称为“不经常锻炼”.请完成以下2×2列联表,并依据小概率值α=0.1的独立性检验,能否认为性别因素与学生体育锻炼的经常性有关系;
(2)若将一周参加体育锻炼次数为0次的称为“极度缺乏锻炼”,“极度缺乏锻炼”会导致肥胖等诸多健康问题.以样本频率估计概率,在全校抽取20名同学,其中“极度缺乏锻炼”的人数为X,求E(X)和D(X);
(3)若将一周参加体育锻炼6次或7次的同学称为“运动爱好者”,为进一步了解他们的生活习惯,在样本的10名“运动爱好者”中,随机抽取3人进行访谈,设抽取的3人中男生人数为Y,求Y的分布列和数学期望.
附:χ2=n(ad−bc)2(a+b)(c+d)(a+c)(b+d),n=a+b+c+d.
19.(本小题12分)
设函数fx=mx−1ex−ax2,m>0.
(1)当a=0时,求f(x)的极值;
(2)当m=1时,讨论f(x)的单调性;
(3)在(1)条件下,若对任意x∈−1,+∞,有lnfx+2≤2ex+1恒成立,求m的最大值.
参考答案
1.D
2.C
3.D
4.C
5.B
6.B
7.C
8.B
9.BCD
10.ACD
11.ABD
12.7
13.150
14.2
15.解:(Ⅰ)由题意,不等式f(x)≤2对于一切实数x恒成立,
等价于x2−(a−1)x+a≥0对于一切实数x恒成立.
所以Δ≤0⇔(a−1)2−4a≤0⇔3−2 2≤a≤3+2 2.
(Ⅱ)不等式f(x)>0等价于x2−(a−1)x+a−2<0⇔[x−(a−2)](x−1)<0.
当a−2>1即a>3时,不等式可化为1
当a−2<1即a<3时,不等式可化为a−2
当a>3时,不等式的解集为x1
16.解:(1) ∵ f(x) 满足 f(xy)=f(x)+f(y) ,
令 y=1 , ∴f(x)=f(x)+f(1) , ∴f(1)=0 .
(2)设 0
∵0
∴f(x2x1)>0 ,
故 f(x2)−f(x1)>0 即 f(x1)
(3)由 f(3)=1 ,且 f(xy)=f(x)+f(y) ,得 2=f(3)+f(3)=f(9) ,
则 f(x)+f(x−8)≤2 可化为 fx(x−8)≤f(9) ,
由 (2) 知 y=f(x) 在 0,+∞ 上单调递增,
∴x>0,x−8>0,x(x−8)≤9,
解得 8
17.解:(1)由偶函数定义知f(−x)=f(x),即a⋅3−x+13−x−1=a⋅3−x+3⋅3x=a⋅3x+3⋅3−x,
所以(a−3)(3x−3−x)=0对∀x∈R成立,所以a=3.
(2)由题意知g(x)=9x+9−x+mf(x)+m2−1=32x+3−2x+m(3⋅3x+13x−1)+m2−1,
令u=3x+3−x,u≥2,所以u2=(3x+3−x)2=32x+3−2x+2,所以32x+3−2x=u2−2,
所以y=g(x)=u2−2+3mu+m2−1=u2+3mu+m2−3,u≥2.
当−3m2≤2,即m≥−43时,y=u2+3mu+m2−3在[2,+∞)上单调递增,
所以ymin=22+3m×2+m2−3=m2+6m+1,即g(x)min=m2+6m+1;
当−3m2>2,即m<−43时,y=u2+3mu+m2−3在(2,−3m2)上单调递减,在(−3m2,+∞)上单调递增,
所以ymin=(−3m2)2+3m×(−3m2)+m2−3=−54m2−3,即g(x)min=−54m2−3.
综上,g(x)min=−54m2−3,m<−43m2+6m+1,m⩾−43.
18.解:(1)2×2列联表
零假设为H0:性别与锻炼情况独立,即性别因素与学生体育锻炼的经常性无关,
根据列联表的数据计算
χ2=60(7×16−23×14)221×39×30×30=60×(7×30)221×39×30×30=14039≈3.590>2.706=χ0.1,
根据小概率值α=0.1的独立性检验,推断H0不成立,
即性别因素与学生体育锻炼的经常性有关系,此推断犯错误的概率不超过0.1;
(2)因学校总学生数远大于所抽取的学生数,故X近似服从二项分布,
随机抽取一人为“极度缺乏锻炼”者的概率p=560=112,
X~B(20,112),
故E(X)=20×112=53,
D(X)=20×112×1112=5536;
(3)10名“运动爱好者”有7名男生,3名女生,Y服从超几何分布:
P(Y=0)=C70C33C103=1120,P(Y=1)=C71C32C103=21120=740,
P(Y=2)=C72C31C103=21×3120=2140,P(Y=3)=C73C30C103=35120=724,
故Y的分布列为:
E(Y)=3×710=2.1.
19.解:(1)当a=0时,f(x)=m(x−1)ex,则f′(x)=mxex,m>0,
令f′(x)>0,得x>0,令f′(x)<0,得x<0.
故f(x)在(0,+∞)上单调递增,在(−∞,0)上单调递减,
∴f(x)在x=0处取得极小值f(0)=−m,无极大值.
(2)当m=1时,f(x)=(x−1)ex−ax2,则f′(x)=xex−2ax=(ex−2a)x,
当a≤0时,ex−2a>0,
令f′(x)<0⇒x<0,f′(x)>0⇒x>0,
所以函数f(x)在(−∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增;
当a>0时,由f′(x)=0,解得x=ln2a或0,
若0
所以函数f(x)在(0,ln2a)上单调递减,在(−∞,0)、(ln2a,+∞)上单调递增;
若0=ln2a,即a=12,则f′(x)≥0,所以函数f(x)在R上单调递增;
若0>ln2a,即00⇒x
所以函数f(x)在(ln2a,0)上单调递减,在(−∞,ln2a)、(0,+∞)上单调递增.
(3)lnf(x+2)≤2(ex+1)对∀x∈(−1,+∞)恒成立,即lnm≤2ex−ln(x+1)−x对
∀x∈(−1,+∞)恒成立.
令g(x)=2ex−ln(x+1)−x(x>−1),则只需lnm≤g(x)min即可.
g′(x)=2ex−1x+1−1(x>−1).
易知y=2ex,y=−1x+1−1均在(−1,+∞)上单调递增,故g′(x)在(−1,+∞)上单调递增且
g′(0)=0.
∴当x∈(−1,0)时,g′(x)<0,g(x)单调递减;当x∈(0,+∞)时,g′(x)>0,g(x)单调递
增.∴g(x)min=g(0)=2.
故lnm≤2⇒0
0
1
2
3
4
5
6
7
合计
男生人数
1
2
4
5
6
5
4
3
30
女生人数
4
5
5
6
4
3
2
1
30
合计
5
7
9
11
10
8
6
4
60
性别
锻炼
合计
不经常
经常
男生
女生
合计
α
0.1
0.05
0.01
xα
2.706
3.841
6.635
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