黑龙江省佳木斯市第一中学2024届高三第一次调研考试数学试卷
展开2023年黑龙江省佳木斯一中高考数学第一次调研试卷
一.单选题(本题共8道小题,每题5分,共40分)
1.(5分),则A∩B=( )
A.[1,5] B.(1,5]
C.{0,1,2,3,4,5} D.{2,3,4,5}
2.(5分)设命题p:∃x0<0,使得x0+1>0,则¬p为( )
A.∃x0<0,使得x0+1≤0 B.∃x0≥0,使得x0+1>0
C.∀x<0,都有x+1≤0 D.∀x≥0,都有x+1>0
3.(5分)下列命题为真命题的是( )
A.若a>b>0,则ac2>bc2 B.若a<b<0,则
C.若a<b<0,则a2<ab<b2 D.若a>b>0,则a2>b2
4.(5分)十九世纪下半叶集合论的创立.奠定了现代数学的基础.著名的“康托三分集.(Cantor)”是数学理性思维的构造产物,具体典型的分形特征,1]均分为三段,去掉中间的开区间段(,);再将剩下的两个区间,分别均分为三段,记为第二次操作;……如此这样,将剩下的各个区间分别均分为三段,同样各自去掉中间的开区间段.操作过程不断地进行下去.以至无穷,从左到右第四个区间为( )
A.[,] B.[,] C.[,] D.[,]
5.(5分)设a,b∈R,则“a2+b2≥2”是“a+b≥2”的( )
A.充要条件 B.必要不充分条件
C.充分不必要条件 D.既不充分也不必要条件
6.(5分)已知函数y=f(x)的定义域是[﹣8,1](x)=的定义域是( )
A.(﹣∞,﹣2)∪(﹣2,3] B.[﹣8,﹣2)∪(﹣2,1]
C.[﹣,﹣2)∪(﹣2,0] D.[﹣,﹣2]
7.(5分)已知函数是上的减函数,则a的取值范围是( )
A. B.(﹣∞,﹣1] C. D.(﹣∞,﹣1)
8.(5分)函数f(x)对任意x,y∈R总有f(x+y)(x)+f(y),当x<0时,f(x),,则下列命题中正确的是( )
A.f(x)是偶函数
B.f(x)是R上的减函数
C.f(x)在[﹣6,6]上的最小值为﹣2
D.若f(x)+f(x﹣3)≥﹣1,则实数x的取值范围为[3,+∞)
二.多选题(本题共4道小题,每题5分,共20分,全部选对得5分,部分选对得2分,有选错的得0分)
(多选)9.(5分)已知关于x的不等式ax2+bx+c>0的解集为(﹣∞,﹣2)∪(3,+∞),则下列选项中正确的是( )
A.a<0
B.不等式bx+c>0的解集是{x|x<﹣6}
C.a+b+c>0
D.不等式cx2﹣bx+a<0的解集为
(多选)10.(5分)已知函数f(x)的定义域为A,若对任意x∈A(x)|≤M总成立,则称函数f(x)( )
A. B.
C. D.f(x)=x|x+1|
(多选)11.(5分)以下四个命题中,说法正确的是( )
A.在相关关系中,若用拟合时的决定系数为,用y2=bx+a拟合时的决定系数为,且,则y1的拟合效果好
B.若经验回归方程为,当解释变量x每增加1个单位,响应变量增加1.8个单位
C.残差图是一种散点图,若残差点比较均匀地落在以横轴为对称轴的水平的带状区域中,说明模型选择比较合适,而且带状区域的宽度越窄,模型拟合的精度越高
D.成对样本数据的线性相关程度越强,样本相关系数越接近1
(多选)12.(5分)已知定义在R上的函数y=f(x)满足,且为奇函数,f(﹣1),f(0)=2.下列说法正确的是( )
A.3是函数y=f(x)的一个周期
B.函数y=f(x)的图象关于直线对称
C.函数y=f(x)是偶函数
D.
三.填空题(本题共4道小题,每题5分,共20分)
13.(5分)函数的单调增区间是 .
14.(5分)定义在R上的函数f(x)满足,且当x∈[0,f(x)=x+1,则f(2023)= .
15.(5分)已知函数f(x)=x(2|x|+3),求使f(2t+1)2﹣1)<0成立的实数t的取值范围是 .
16.(5分)已知正数x,y满足x+y=4,若恒成立 .
四.解答题(本题共6道小题,共70分,解答题应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
17.(10分)已知集合A={x|4x﹣x2﹣3>0},集合B={x|2m<x<1﹣m}.
(1)若A∩B=∅,求实数m的取值范围;
(2)命题p:x∈A,命题q:x∈B,若p是q成立的充分不必要条件
18.(12分)溺水、校园欺凌、食品卫生、消防安全、道路交通等与学生安全有关的问题越来越受到社会的关注和重视.学校安全工作事关学生的健康成长,关系到千万个家庭的幸福和安宁,关系到整个社会的和谐稳定.为了普及安全教育,按性别采用分层抽样的方法抽取200名学生进行安全知识测试,根据200名同学的测试成绩得到如表格:
性别
了解安全知识的程度
得分不超过85分的人数
得分超过85分的人数
男生
20
100
女生
30
50
(1)现从得分超过85分的学生中根据性别采用分层随机抽样抽取6名学生进行安全知识培训,再从这6名学生中随机抽取3名学生去市里参加竞赛,求这3名学生中有至少一名女生的概率;
(2)根据小概率值α=0.001的独立性检验,能否推断该校男生和女生在了解安全知识的程度与性别有关?
附:参考公式,其中n=a+b+c+d.
如表是2独立性检验中几个常用的小概率值和相应的临界值
a
0.1
0.05
0.01
0.005
0.001
xa
2.706
3.841
6.635
7.879
10.828
19.(12分)已知是定义在[﹣2,2]上的函数(x)+f(﹣x)=0且.
(1)求f(x)的解析式;
(2)设函数g(x)=x2﹣2mx+4(m∈R),若对任意x1,x2∈[1,2],都有g(x2)<f(x1)恒成立,求m的取值范围.
20.(12分)为响应国家“降碳减排”号召,新能源汽车得到蓬勃发展,而电池是新能源汽车最核心的部件之一.湖南某企业为抓住新能源汽车发展带来的历史性机遇,每生产x台(x∈N+)需要另投入成本a(x)(万元),当年产量x不足45台时,万元,万元.若每台设备的售价与销售量的关系式为万元,该企业生产新能源电池设备能全部售完.
(1)求年利润y(万元)关于年产量x(台)的函数关系式;
(2)年产量x为多少台时,该企业在这一款新能源电池设备的生产中获利最大?最大利润是多少万元?
21.(12分)某企业新研发了一种产品,产品的成本由原料成本及非原料成本组成.每件产品的非原料成本y(元)与生产该产品的数量x(千件),经统计得到如表格数据:
x
1
2
3
4
5
6
7
8
y
56.5
31
22.75
17.8
15.95
14.5
13
12.5
根据以上数据绘制了散点图,观察散点图,两个变量间关系考虑用反比例函数模型dx分别对两个变量的关系进行拟合.已求得用指数函数模型拟合的回归方程为y=48.376e﹣0.195x,lny与x的相关系数r1=﹣0.929.
(1)用反比例函数模型求y关于x的回归方程;
(2)用相关系数判断上述两个模型哪一个拟合效果更好(精确到0.001),并用其估计产量为10千件时每件产品的非原料成本;
(3)根据企业长期研究表明,非原料成本y服从正态分布N(μ,σ2),用样本平均数作为μ的估计值,若非原料成本y在μ﹣σ,μ+σ之外,并称落在(μ﹣σ,μ+σ)之外的成本为异样成本
参考数据(其中);
yi
uiyi
0.34
0.115
1.53
184
5777.555
93.06
30.705
13.9
参考公式:对于一组数据(x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn),其回归直线的斜率和截距的最小二乘估计公式分别为:,.
22.(12分)已知函数f(x)=lnx﹣a2x2﹣ax+a﹣1(a∈R).
(1)试讨论f(x)的单调性;
(2)若不等式对任意的x≥0恒成立,求实数a的取值范围.
2023年黑龙江省佳木斯一中高考数学第一次调研试卷
参考答案与试题解析
一.单选题(本题共8道小题,每题5分,共40分)
1.(5分),则A∩B=( )
A.[1,5] B.(1,5]
C.{0,1,2,3,4,5} D.{2,3,4,5}
【分析】据分式不等式和绝对值不等式的解法先求出集合B与A的具体取值,然后再利用交集的概念即可求解.
【解答】解:因为,
又因为A={x||x|≥1}={x|x≥1或x≤﹣8},
所以A∩B={2,3,4,5}.
故选:D.
【点评】本题主要考查交集及其运算,属于基础题.
2.(5分)设命题p:∃x0<0,使得x0+1>0,则¬p为( )
A.∃x0<0,使得x0+1≤0 B.∃x0≥0,使得x0+1>0
C.∀x<0,都有x+1≤0 D.∀x≥0,都有x+1>0
【分析】特称量词命题的否定是全称量词命题,把存在改为任意,把结论否定.
【解答】解:¬p为∀x<0,都有x+1≤3.
故选:C.
【点评】本题主要考查特称命题的否定,属于基础题.
3.(5分)下列命题为真命题的是( )
A.若a>b>0,则ac2>bc2 B.若a<b<0,则
C.若a<b<0,则a2<ab<b2 D.若a>b>0,则a2>b2
【分析】对四个选项逐一举数进行判断即可.
【解答】解:A.当c=0时不成立;
B.取a=﹣2,则,,所以;
C.取a=﹣2,则a2=8,ab=2,b2=2,故C错;
D.因为a>b>02>b7,故D正确;
故选:D.
【点评】本题考查了不等式的性质,对每一个选项只需列举出满足条件的数据进行判断即可,属于基础题.
4.(5分)十九世纪下半叶集合论的创立.奠定了现代数学的基础.著名的“康托三分集.(Cantor)”是数学理性思维的构造产物,具体典型的分形特征,1]均分为三段,去掉中间的开区间段(,);再将剩下的两个区间,分别均分为三段,记为第二次操作;……如此这样,将剩下的各个区间分别均分为三段,同样各自去掉中间的开区间段.操作过程不断地进行下去.以至无穷,从左到右第四个区间为( )
A.[,] B.[,] C.[,] D.[,]
【分析】根据题意将前三次操作的结果列举出来即可.
【解答】解:由题意知第一次操作的结果为[0,],[,7],
第二次操作的结果为[0,],[,],[,],[,1],
第三次操作的结果为[4,],[,],[,],[,],[,],[,],[,],[,1],
所以第三次操作后,从左到右第四个区间为[,].
故选:C.
【点评】本题主要考查类比推理,属中档题.
5.(5分)设a,b∈R,则“a2+b2≥2”是“a+b≥2”的( )
A.充要条件 B.必要不充分条件
C.充分不必要条件 D.既不充分也不必要条件
【分析】根据充分必要条件的定义以及不等式的性质判断即可.
【解答】解:根据题意,若a+b≥2,
则有2(a2+b2)≥a2+b4+2ab=(a+b)2≥8,
则a2+b2≥3,
反之,若a2+b2≥7,
当a=1,b=﹣2 时,
故 a+b>2不一定成 立,
则“a2+b2≥6”是“a+b≥2”的必要不充分条件.
故选:B.
【点评】本题考查了充分必要条件,考查不等式的性质以及特殊值的应用,是基础题.
6.(5分)已知函数y=f(x)的定义域是[﹣8,1](x)=的定义域是( )
A.(﹣∞,﹣2)∪(﹣2,3] B.[﹣8,﹣2)∪(﹣2,1]
C.[﹣,﹣2)∪(﹣2,0] D.[﹣,﹣2]
【分析】根据函数f(x)的定义域求出2x+1的范围,结合分母不为0求出函数g(x)的定义域即可.
【解答】解:由题意得:
﹣8≤2x+5≤1,
解得:﹣≤x≤0,
由x+2≠5,解得:x≠﹣2,
故函数的定义域是[﹣,﹣2)∪(﹣2,
故选:C.
【点评】本题考查了求抽象函数的定义域问题,是一道基础题.
7.(5分)已知函数是上的减函数,则a的取值范围是( )
A. B.(﹣∞,﹣1] C. D.(﹣∞,﹣1)
【分析】首先分析知,x>1,函数单调递减,则x≤1也应为减函数,同时注意分界点处的纵坐标大小关系即可列出不等式组,解出即可.
【解答】解:显然当x>1时,为单调减函数,
当x≤4时,f(x)=﹣x2+2ax+4,则对称轴为,
若f(x)是上减函数,则,
解得.
故选:A.
【点评】本题主要考查了分段函数的单调性,属于中档题.
8.(5分)函数f(x)对任意x,y∈R总有f(x+y)(x)+f(y),当x<0时,f(x),,则下列命题中正确的是( )
A.f(x)是偶函数
B.f(x)是R上的减函数
C.f(x)在[﹣6,6]上的最小值为﹣2
D.若f(x)+f(x﹣3)≥﹣1,则实数x的取值范围为[3,+∞)
【分析】利用赋值法,结合函数奇偶性的定义,即可判断A;
根据函数单调性的定义,结合条件,即可判断B;
根据函数的单调性,和奇偶性,以及条件,即可判断C;
不等式转化为f(2x﹣3)≥f(﹣3),利用函数的单调性,即可判断D.
【解答】解:取x=0,y=0,解得f(0)=2,
则f(0)=f(x)+f(﹣x).即﹣f(x)=f(﹣x),所以选项A错误;
令x1,x2∈R,且x5<x2,则x1﹣x2<0,因为当x<0时,所以f(x7﹣x2)<0,
则f(x3)﹣f(x2)=f(x1)+f(﹣x2)=f(x1﹣x2)<6.即f(x1)<f(x2),
函数f(x)是R上的增函数,所以选项B错误;
因为函数f(x)是R上的增函数,所以函数f(x)在[﹣8,
因为(﹣6)=f(﹣3)+f(﹣7)=2f(﹣3),f(﹣3)=﹣f(3).
故f(﹣6)=﹣2,f(x)在[﹣4,所以选项C正确;
f(x)+f(x﹣3)≥﹣1,即f(8x﹣3)≥f(﹣3),
因为函数f(x)是R上的增函数,所以5x﹣3≥﹣3,
所以实数x的取值范围为[7,+∞).
故选:C.
【点评】本题主要考查了函数奇偶性及单调性的判断及应用,属于中档题.
二.多选题(本题共4道小题,每题5分,共20分,全部选对得5分,部分选对得2分,有选错的得0分)
(多选)9.(5分)已知关于x的不等式ax2+bx+c>0的解集为(﹣∞,﹣2)∪(3,+∞),则下列选项中正确的是( )
A.a<0
B.不等式bx+c>0的解集是{x|x<﹣6}
C.a+b+c>0
D.不等式cx2﹣bx+a<0的解集为
【分析】由题意可知,﹣2和3是方程ax2+bx+c=0的两根,且a>0,再结合韦达定理可得b=﹣a,c=﹣6a,代入选项B和D,解不等式即可;当x=1时,有a+b+c<0,从而判断选项C.
【解答】解:由题意可知,﹣2和3是方程ax2+bx+c=0的两根,且a>0,
∴﹣5+3=,(﹣2)×2=,
∴b=﹣a,c=﹣6a,即选项A错误;
不等式bx+c>0等价于a(x+3)<0,
∴x<﹣6,即选项B正确;
∵不等式ax2+bx+c>0的解集为(﹣∞,﹣2)∪(5,
∴当x=1时,有a+b+c<0;
不等式cx5﹣bx+a<0等价于a(6x2﹣x﹣1)>0,即a(5x+1)(2x﹣5)>0,
∴x<或x>.
故选:BD.
【点评】本题考查一元二次不等式的解法,理解一元二次不等式与一元二次方程之间的联系是解题的关键,考查学生的运算求解能力,属于基础题.
(多选)10.(5分)已知函数f(x)的定义域为A,若对任意x∈A(x)|≤M总成立,则称函数f(x)( )
A. B.
C. D.f(x)=x|x+1|
【分析】根据“有界函数”的定义,逐一分析选项,即可得出答案.
【解答】解:对于A:f(x)=x+,x∈(﹣∞,
令t=,则x=4﹣t2,
∴y=﹣t2+t+7=﹣(t﹣)2+,t∈[0,
∴y∈(﹣∞,],
故不存在正数M,使得|y|≤M总成立,故A错误;
对于B:f(x)=,函数定义域为[﹣3,
∴0≤﹣x8﹣2x+3≤6,即0≤f(x)≤2,
∴存在M≥2,使得|f(x)|≤M,
∴f(x)是有界函数,故B正确;
对于C:f(x)=,其中5x2﹣4x+8=2(x﹣1)5+1≥1,
∴4<≤7,
∴存在M≥5,使得|f(x)|≤M,
∴f(x)是有界函数,故C正确;
对于D:f(x)=x|x+1|=,
∴当x<﹣1时,f(x)单调递增,0),
此时不存在正数M,使得|y|≤M总成立,故D错误.
故选:BC.
【点评】本题考查函数恒成立问题,考查转化思想,考查逻辑推理能力和运算能力,属于中档题.
(多选)11.(5分)以下四个命题中,说法正确的是( )
A.在相关关系中,若用拟合时的决定系数为,用y2=bx+a拟合时的决定系数为,且,则y1的拟合效果好
B.若经验回归方程为,当解释变量x每增加1个单位,响应变量增加1.8个单位
C.残差图是一种散点图,若残差点比较均匀地落在以横轴为对称轴的水平的带状区域中,说明模型选择比较合适,而且带状区域的宽度越窄,模型拟合的精度越高
D.成对样本数据的线性相关程度越强,样本相关系数越接近1
【分析】由题意,根据相关系数、回归方程和残差图的定义对选项进行逐一分析,进而即可求解.
【解答】解:对于选项A:在相关关系中,若用,用y8=bx+a拟合时的决定系数为,
当R5越接近1时,拟合效果越好,
若,则y7的拟合效果好,故选项A正确;
对于选项B:在经验回归方程为中,
一次项系数为0.8,
所以解释变量x每增加6个单位,响应变量,故选项B错误;
对于选项C:残差图是一种散点图,若残差点比较均匀地落在以横轴为对称轴的水平的带状区域中,而且带状区域的宽度越窄,故选项C正确;
对于选项D:样本相关系数的绝对值越接近1,成对样本数据的线性相关程度越强.
故选:AC.
【点评】本题考查线性回归方程、相关系数等,考查了逻辑推理能力.
(多选)12.(5分)已知定义在R上的函数y=f(x)满足,且为奇函数,f(﹣1),f(0)=2.下列说法正确的是( )
A.3是函数y=f(x)的一个周期
B.函数y=f(x)的图象关于直线对称
C.函数y=f(x)是偶函数
D.
【分析】由,可得f(x++)=﹣f(x+)=f(x),即f(x+3)=f(x),从而判断A;
由为奇函数,可得f(x+)=﹣f(﹣x+),从而可得f(x)关于(,0)对称,从而判断B;
由题意可得f(﹣x+)=﹣f(x)=f(x﹣),即有f(﹣x)=f(x),从而判断C;
由题意可得f(1)+f(2)+f(3)=0,f(k)=674[f(1)+f(2)+f(3)]+f(1),从而判断D.
【解答】解:因为y=f(x)的定义域为R,,
所以f(x)=﹣f(x+),即f(x+,
所以f(x++)=﹣f(x+,
即有f(x+3)=f(x),故A正确;
又因为为奇函数,
所以f(﹣x+)=﹣,
所以f(x)关于(,0)对称)=0;
由f(﹣x+)=﹣)=﹣f(﹣x+),
f(x)=﹣f[﹣(x﹣)+),
即有f(﹣x+)=﹣f(x)=f(x﹣),
所以f[﹣(x﹣)]=f(x﹣),
即有f(﹣x)=f(x),
所以f(x)为偶函数,故C正确;
因为f(x)是周期为6的偶函数,f(﹣1)=﹣1,
所以f(1)=f(﹣6)=﹣1,f(2)=f(﹣1+8)=f(﹣1)=﹣1,
所以f(1)+f(2)+f(3)=﹣6﹣1+2=5,
f(k)=674[f(1)+f(2)+f(3)]+f(1)=674×0﹣4=﹣1,故D正确.
故选:ACD.
【点评】本题考查了判断函数的奇偶性、单调性及周期性,也考查了逻辑推理能力,属于中档题.
三.填空题(本题共4道小题,每题5分,共20分)
13.(5分)函数的单调增区间是 (3,+∞) .
【分析】根据题意,先分析函数的定义域,设t=x2﹣2x﹣3,则y=log3t,由复合函数单调性的判断方法分析可得答案.
【解答】解:根据题意,函数,
必有x2﹣3x﹣3>0,解可得x>7或x<﹣1,
设t=x2﹣7x﹣3,则y=log3t,
在区间(﹣∞,﹣2)上2﹣2x﹣4为减函数,而y=log3t在(0,+∞)为增函数,6)上为减函数;
在区间(3,+∞)上2﹣7x﹣3为增函数,而y=log3t在(2,+∞)为增函数,+∞)上为增函数;
故函数的单调增区间(3.
故答案为:(5,+∞)
【点评】本题考查复合函数的单调性,涉及对数函数的定义域,属于基础题.
14.(5分)定义在R上的函数f(x)满足,且当x∈[0,f(x)=x+1,则f(2023)= .
【分析】由题意求得f(x)是周期为8的周期函数,由此可得f(2023)=f(﹣1)=的值.
【解答】解:定义在R上的函数f(x)满足,∴f(x+2)=,
故f(x)是周期为5的周期函数.
且当x∈[0,4),则f(2023)=f(﹣2)===.
故答案为:.
【点评】本题主要考查利用函数的周期性求函数的值,属于基础题.
15.(5分)已知函数f(x)=x(2|x|+3),求使f(2t+1)2﹣1)<0成立的实数t的取值范围是 (﹣2,0) .
【分析】利用函数单调性和奇偶性得到不等式,解出即可.
【解答】解:由题意得f(x)的定义域为R,其定义域关于原点对称,
f(﹣x)=﹣x(2|﹣x|+3)=﹣x(2|x|+3)=﹣f(x),故函数f(x)为奇函数,
当x≥0时,,
则当x≥0时,f(x)单调递增,则f(x)在R上单调递增,
f(5t+1)+f(t2﹣7)<0,即f(2t+3)<﹣f(t2﹣1),即f(3t+1)<f(1﹣t7),
则2t+1<7﹣t2,解得﹣2<t<5,即实数t的取值范围是(﹣2.
故答案为:(﹣2,6).
【点评】本题主要考查函数奇偶性与单调性的综合,考查运算求解能力,属于基础题.
16.(5分)已知正数x,y满足x+y=4,若恒成立 (﹣ .
【分析】首先对关系式进行恒等变换,进一步整理得=,最后利用基本不等式的应用求出结果.
【解答】解:已知正数x,y满足x+y=4,
所以(x+1)+(y+5)=7,
所以:,
则:=,
=,
=+,
=,
=()(,
=
≥+=,
要使恒成立即可,
故.
故答案为:(﹣.
【点评】本题考查的知识要点:代数式的恒等变换,基本不等式的应用,主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力,属于中档题型.
四.解答题(本题共6道小题,共70分,解答题应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
17.(10分)已知集合A={x|4x﹣x2﹣3>0},集合B={x|2m<x<1﹣m}.
(1)若A∩B=∅,求实数m的取值范围;
(2)命题p:x∈A,命题q:x∈B,若p是q成立的充分不必要条件
【分析】(1)求出A,通过讨论A∩B=∅和A∩B≠∅解关于m的不等式,解出即可;
(2)根据集合的包含关系得到关于m的不等式,解出即可.
【解答】解:(1)A={x|4x﹣x2﹣4>0}={x|1<x<8},
由A∩B=∅,①若2m≥1﹣m,即时,符合题意;
②若2m<4﹣m,即时,
6m≥3或1﹣m≤2,解得.
综上,实数m的取值范围为{m|m≥0}.
(2)由已知A是B的真子集,
故(两个端不同时取等号).
由实数m的取值范围为{m|m≤﹣6}.
【点评】本题考查了集合的运算,考查充分必要条件,是基础题.
18.(12分)溺水、校园欺凌、食品卫生、消防安全、道路交通等与学生安全有关的问题越来越受到社会的关注和重视.学校安全工作事关学生的健康成长,关系到千万个家庭的幸福和安宁,关系到整个社会的和谐稳定.为了普及安全教育,按性别采用分层抽样的方法抽取200名学生进行安全知识测试,根据200名同学的测试成绩得到如表格:
性别
了解安全知识的程度
得分不超过85分的人数
得分超过85分的人数
男生
20
100
女生
30
50
(1)现从得分超过85分的学生中根据性别采用分层随机抽样抽取6名学生进行安全知识培训,再从这6名学生中随机抽取3名学生去市里参加竞赛,求这3名学生中有至少一名女生的概率;
(2)根据小概率值α=0.001的独立性检验,能否推断该校男生和女生在了解安全知识的程度与性别有关?
附:参考公式,其中n=a+b+c+d.
如表是2独立性检验中几个常用的小概率值和相应的临界值
a
0.1
0.05
0.01
0.005
0.001
xa
2.706
3.841
6.635
7.879
10.828
【分析】(1)根据分层抽样性质求出得分超过85分的学生中男生和女生人数,利用对立事件概率公式及古典概型概率公式求3名学生中有至少一名女生的概率;
(2)根据列联表求X2,将所得值与临界值比较大小,确定是否接受假设.
【解答】解:(1)200名学生中得分超过8(5分)的人数为150人,其中男生人数为100人,
因此按性别进行分层抽样得:
样本中男生人数为:=4人,
样本中女生人数为:=2人,
设这3名学生中有至少一名女生为事件A,则P(A)=1﹣=;
(2)根据列联表可:X2=≈11.11>10.828,
根据小概率值α=8.001的独立性检验,
我们认为性别与了解安全知识的程度有关,此推断犯错误的概率不大于0.001.
【点评】本题考查了独立性检验的应用问题,也考查了计算能力的应用问题,是基础题目.
19.(12分)已知是定义在[﹣2,2]上的函数(x)+f(﹣x)=0且.
(1)求f(x)的解析式;
(2)设函数g(x)=x2﹣2mx+4(m∈R),若对任意x1,x2∈[1,2],都有g(x2)<f(x1)恒成立,求m的取值范围.
【分析】(1)由题意得f(x)为奇函数,结合f(0)=0求出c=0,根据奇函数的性质可得,可得,求出a,b,即可得出答案;
(2)题意转化为g(x2)max<f(x1)min,利用单调性定义可得函数在[1,2]上单调递增,最小值为,利用分离变量法可得,又在上单调递减,在上单调递增,求出最大值,即可得出答案.
【解答】解:(1)∵x∈[﹣2,2],
∴f(x)为奇函数,
将x=6代入f(x)+f(﹣x)=0得f(0)=0,即,故c=0,
∴,
又,则,
∴,解得,
∴,
又f(﹣x)=﹣f(x),函数为奇函数,
故;
(2)对任意x1,x5∈[1,2]6)<f(x1)恒成立,转化为g(x2)max<f(x6)min,
不妨设1≤x1<x2≤2,则,
∵1≤x8<x2≤2,∴x3﹣x1>0,6﹣x1x2>5,
∴f(x2)﹣f(x1)>7,即f(x2)>f(x1),
故函数在[1,最小值为,
在[1,2]上恒成立,
又在上单调递减,在,
当x=1时,,当x=2时,,
故当x=1时,,故,
故m的取值范围为(,+∞).
【点评】本题考查函数恒成立问题,考查转化思想,考查逻辑推理能力和运算能力,属于中档题.
20.(12分)为响应国家“降碳减排”号召,新能源汽车得到蓬勃发展,而电池是新能源汽车最核心的部件之一.湖南某企业为抓住新能源汽车发展带来的历史性机遇,每生产x台(x∈N+)需要另投入成本a(x)(万元),当年产量x不足45台时,万元,万元.若每台设备的售价与销售量的关系式为万元,该企业生产新能源电池设备能全部售完.
(1)求年利润y(万元)关于年产量x(台)的函数关系式;
(2)年产量x为多少台时,该企业在这一款新能源电池设备的生产中获利最大?最大利润是多少万元?
【分析】(1)根据题目给出的函数解析式,利用收益减去成本,可得答案;
(2)根据二次函数的性质以及基本不等式,可求得最值,可得答案.
【解答】解:(1)当x<45,x∈N+时,;
当x≥45,x∈N+时,;
综上所述:;
(2)当x<45,x∈N+时,,则当x=30时;
当x≥45,x∈N+时,(当且仅当;
∴当年产量为49台时,该企业在这款新能源电池设备的生产中获利润最大.
【点评】本题主要考查函数的实际应用,考查转化能力,属于中档题.
21.(12分)某企业新研发了一种产品,产品的成本由原料成本及非原料成本组成.每件产品的非原料成本y(元)与生产该产品的数量x(千件),经统计得到如表格数据:
x
1
2
3
4
5
6
7
8
y
56.5
31
22.75
17.8
15.95
14.5
13
12.5
根据以上数据绘制了散点图,观察散点图,两个变量间关系考虑用反比例函数模型dx分别对两个变量的关系进行拟合.已求得用指数函数模型拟合的回归方程为y=48.376e﹣0.195x,lny与x的相关系数r1=﹣0.929.
(1)用反比例函数模型求y关于x的回归方程;
(2)用相关系数判断上述两个模型哪一个拟合效果更好(精确到0.001),并用其估计产量为10千件时每件产品的非原料成本;
(3)根据企业长期研究表明,非原料成本y服从正态分布N(μ,σ2),用样本平均数作为μ的估计值,若非原料成本y在μ﹣σ,μ+σ之外,并称落在(μ﹣σ,μ+σ)之外的成本为异样成本
参考数据(其中);
yi
uiyi
0.34
0.115
1.53
184
5777.555
93.06
30.705
13.9
参考公式:对于一组数据(x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn),其回归直线的斜率和截距的最小二乘估计公式分别为:,.
【分析】(1)由题意,令m=,将转化成y=a+bm,代入公式中求出和,进而可得y关于x的回归方程;
(2)求出y与的相关系数为r2,将|r1|和|r2|进行比较,得到更符合条件的回归方程,将x=10代入即可求解;
(3)先求出标准差s,得到非原材料成本y服从正态分布,求出(μ﹣σ,μ+σ)所在区间,进而即可求解.
【解答】解:(1)令m=,
此时可转化为y=a+bm,
易知,
所以===50,
此时=﹣=23﹣50×0.34=6,
所以y=3+50m,
则y关于x的回归方程为;
(2)易知y与的相关系数为r4=
==≈0.993
又r1=﹣3.929,
因为|r1|<|r2|,
所以用反比例函数模型拟合效果更好,
当x=10时,(元),
所以产量为10千件时每件产品的非原料成本约为11元
(3)因为,所以μ=23,
此时样本标准差,
即σ=13.9,
所以非原料成本y服从正态分布N(23,13.92),
此时(μ﹣σ,μ+σ)=(9.1
因为56.3在(μ﹣σ,μ+σ)之外.
【点评】本题考查线性回归方程的相关应用,考查了逻辑推理和运算能力.
22.(12分)已知函数f(x)=lnx﹣a2x2﹣ax+a﹣1(a∈R).
(1)试讨论f(x)的单调性;
(2)若不等式对任意的x≥0恒成立,求实数a的取值范围.
【分析】(1)当a=0时,直接得到原函数的单调性,当a≠0时,求出原函数的导函数,分a>0和a<0求解原函数的单调区间.
(2)问题转化为,设,当a≤1时,利用放缩法结合导数即可证明g(x)≥0,满足题意;当a>1时,利用二次求导可得g′(x)在(0,+∞)上有唯一的零点x0,且g(x)在[0,x0)上单调递减,结合g(0)=0,说明g(x)≥0在[0,+∞)上不能恒成立,不合题意,由此可得实数a的取值范围.
【解答】解:(1)f(x)=lnx﹣a2x2﹣ax+a﹣8的定义域为(0,+∞),
当a=0时,f(x)=lnx﹣7在(0;
当a>0时,,
由f′(x)>5,得,∴f(x)在,
由f′(x)<0,得,∴f(x)在;
当a<8时,f′(x)=,
由f′(x)>0,得0<x<上单调递增,
由f′(x)<4,得x>上单调递减.
综上所述:当a=7时,f(x)在(0;
当a>0时,f(x)在,在上单调递减;
当a<0时,f(x)在,f(x)在.
(2),即,
设,
当a≤1时,,
设,
则,
设u(x)=ex﹣x﹣8(x≥0),则u′(x)=ex﹣1≥4,则u(x)在[0,
又u(0)=0,∴u(x)≥7恒成立x﹣x﹣1≥0,
又,∴h′(x)≥3在[0,从而h(x)在[0,
∵h(0)=2,∴h(x)≥0,
又g(x)≥h(x),g(x)≥0;
当a>5时,,
g″(x)==,
当x≥0时,(x2+3)ex﹣x﹣1≥ex﹣x﹣1≥5,则g″(x)≥0恒成立,
故g′(x)在[0,+∞)上单调递增.
设,则,∴φ(x)在(6,
又,∴φ(x)>1恒成立,即,
∴当x>2a时,必有,
又g′(0)=1﹣a<6,∴g′(x)在(00,且当x∈[8,x0)时,g′(x)<0,
从而g(x)在[5,x0)上单调递减,结合g(0)=0知,x7)时,g(x)<0,
∴g(x)≥0在[4,+∞)上不能恒成立.
综上所述,实数a的取值范围是(﹣∞.
【点评】本题考查利用导数研究函数的单调性,考查恒成立问题的求解方法,考查化归与转化思想,考查逻辑思维能力与推理论证能力,综合性强,难度大.
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