2015-2016学年湖北省武汉市新洲一中、黄陂一中联考高二下学期期末数学试卷(理科)
一、选择题
1.(2016高二下·新洲期末)i为虚数单位,则复平面内复数z=i+i2的共轭复数的对应点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
2.(2016高二下·新洲期末)对一个容量为N的总体抽取容量为n的样本,当选取简单随机抽样、系统抽样和分层抽样三种不同方法抽取样本时,总体中每个个体被抽中的概率分别为P1,P2,P3,则( )
A.P1=P2<P3 B.P2=P3<P1 C.P1=P3<P2 D.P1=P2=P3
3.(2017高二下·合肥期中)函数f(x)的定义域为开区间(a,b),导函数f′(x)在(a,b)内的图象如图所示,则函数f(x)在开区间(a,b)内有极小值( )
A.2个 B.1个 C.3个 D.4个
4.(2016高二下·新洲期末)由直线x=﹣ ,y=0与曲线y=sinx所围成的封闭图形的面积为( )
A. B. C. D.1
5.(2016高二下·新洲期末)一个物体的运动方程为s=1﹣t+t2其中s的单位是米,t是单位是秒,那么物体在3秒末的瞬时速度是( )
A.7米/秒 B.6米/秒 C.5米/秒 D.8米/秒
6.(2016高二下·海南期中)某单位有840名职工,现采用系统抽样方法,抽取42人做问卷调查,将840人按1,2,…,840随机编号,则抽取的42人中,编号落入区间[481,720]的人数为( )
A.11 B.12 C.13 D.14
7.(2016高二下·新洲期末)已知变量x与y正相关,且由观测数据算得样本平均数 =3, =3.5,则由该观测数据算得的线性回归方程可能是( )
A.=0.4x+2.3 B.=2x﹣2.4
C.y^=﹣2x+9.5 D.y^=﹣0.3x+4.4
8.(2016高二下·新洲期末)先后掷骰子两次,都落在水平桌面上,记正面朝上的点数分别为x,y.设事件A:x+y为偶数; 事件B:x,y至少有一个为偶数且x≠y.则P(B|A)=( )
A. B. C. D.
9.(2016高二下·新洲期末)已知三个正态分布密度函数 (x∈R,i=1,2,3)的图象如图所示,则( )
A.μ1<μ2=μ3,σ1=σ2>σ3 B.μ1>μ2=μ3,σ1=σ2<σ3
C.μ1=μ2<μ3,σ1<σ2=σ3 D.μ1<μ2=μ3,σ1=σ2<σ3
10.(2016高二下·新洲期末)育英学校派出5名优秀教师去边远地区的三所中学进行教学交流,每所中学至少派一名教师,则不同的分配方法有( )
A.80种 B.90种 C.120种 D.150种
11.(2016高二下·新洲期末)从重量分别为1,2,3,4,…,10,11克的砝码(每种砝码各一个)中选出若干个,使其总重量恰为10克的方法总数为m,下列各式的展开式中x10的系数为m的选项是( )
A.(1+x)(1+x2)(1+x3)…(1+x11)
B.(1+x)(1+2x)(1+3x)…(1+11x)
C.(1+x)(1+2x2)(1+3x3)…(1+11x11)
D.(1+x)(1+x+x2)(1+x+x2+x3)…(1+x+x2+…+x11)
12.(2016高二下·新洲期末)已知函数g(x)满足g(x)=g′(1)ex﹣1﹣g(0)x+,且存在实数x0使得不等式2m﹣1≥g(x0)成立,则m的取值范围为( )
A.(﹣∞,2] B.(﹣∞,3]
C.[1,+∞) D.[0,+∞)
二、填空题
13.(2016高二下·新洲期末)用数学归纳法证明命题“当n为正奇数时,xn+yn能被x+y整除”,第二步假设n=2k﹣1(k∈N+)命题为真时,进而需证n= 时,命题亦真.
14.(2016高二下·新洲期末)(x+ )(2x﹣ )5的展开式中各项系数的和为2,则该展开式中常数项为 .
15.(2016高二下·新洲期末)记集合A={(x,y)|x2+y2≤16}和集合B={(x,y)|x+y﹣4≤0,x≥0,y≥0}表示的平面区域分别为Ω1,Ω2,若在区域Ω1内任取一点M(x,y),则点M落在区域Ω2的概率为 .
16.(2016高二下·新洲期末)已知曲线C的极坐标方程是ρ= cos(θ+ ).以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为x轴的正半轴,建立平面直角坐标系,直线l的参数方程是: (t为参数),则直线l与曲线C相交所成的弦的弦长为 .
三、解答题
17.(2016高二下·新洲期末)某校为了解一个英语教改实验班的情况,举行了一次测试,将该班30位学生的英语成绩进行统计,得图示频率分布直方图,其中成绩分组区间是:[50,60),[60,70),[70,80),[80,90),[90,100].
(1)求出该班学生英语成绩的众数,平均数及中位数;
(2)从成绩低于80分的学生中随机抽取2人,规定抽到的学生成绩在[50,60)的记1绩点分,在[60,80)的记2绩点分,设抽取2人的总绩点分为ξ,求ξ的分布列.
18.(2016高二下·新洲期末)某媒体对“男女延迟退休”这一公众关注的问题进行了民意调查,如表是在某单位得到的数据(人数):
(1)能否有90%以上的把握认为对这一问题的看法与性别有关?
赞同 反对 合计
男 5 6 11
女 11 3 14
合计 16 9 25
(2)从赞同“男女延迟退休”16人中选出3人进行陈 述发言,求事件“男士和女士各至少有1人发言”的概率;
(3)若以这25人的样本数据来估计整个地区的总体数据,现从该地区(人数很多)任选5人,记赞同“男女延迟退休”的人数为X,求X的数学期望.
附:
p(K2≥k) 0.15 0.10 0.05 0.025 0.010 0.005 0.001
k 2.072 2.706 3.841 5.024 6.635 7.879 10.828
K2= .
19.(2016高二下·新洲期末)已知函数f(x)=lnax﹣ (a≠0).
(1)求此函数的单调区间及最值;
(2)求证:对于任意正整数n,均有1+ + …+ ≥ln (e为自然对数的底数).
20.(2016高二下·新洲期末)在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为 (其中α为参数),以坐标原点O为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为ρ=4sinθ.
(1)若A,B为曲线C1,C2的公共点,求直线AB的斜率;
(2)若A,B分别为曲线C1,C2上的动点,当|AB|取最大值时,求△AOB的面积.
21.(2016高二下·新洲期末)已知函数f(x)=|x﹣a|.
(1)若f(x)≤m的解集为{x|﹣1≤x≤5},求实数a,m的值.
(2)当a=2且0≤t<2时,解关于x的不等式f(x)+t≥f(x+2).
22.(2016高二下·新洲期末)已知函数f(x)= ﹣2ax+1+lnx
(1)当a=0时,若函数f(x)在其图象上任意一点A处的切线斜率为k,求k的最小值,并求此时的切线方程;
(2)若函数f(x)的极大值点为x1,证明:x1lnx1﹣ax12>﹣1.
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】复数在复平面中的表示
【解析】【解答】解:z=i+i2=﹣1+i,对应的坐标为(﹣1,1),位于第二象限,
故选:B.
【分析】根据复数的几何意义进行化简即可.
2.【答案】D
【知识点】简单随机抽样;分层抽样方法;系统抽样方法
【解析】【解答】解:根据简单随机抽样、系统抽样和分层抽样的定义可知,无论哪种抽样,每个个体被抽中的概率都是相等的,
即P1=P2=P3.
故选:D.
【分析】根据简单随机抽样、系统抽样和分层抽样的定义即可得到结论.
3.【答案】B
【知识点】利用导数研究函数的极值
【解析】【解答】解:如图所示,
由导函数f′(x)在(a,b)内的图象可知:
函数f(x)只有在点B处取得极小值,
∵在点B的左侧f′(x)<0,右侧f′(x)>0,且f′(xB)=0.
∴函数f(x)在点B处取得极小值.
故选:B.
【分析】如图所示,由导函数f′(x)在(a,b)内的图象和极值的定义可知:函数f(x)只有在点B处取得极小值.
4.【答案】D
【知识点】利用定积分求封闭图形的面积
【解析】【解答】解:作出对应的图象如图:
则对应的区域面积S= =2 =2(﹣cosx)| =2(1﹣cos )=2× ,
故选:D
【分析】先根据题意画出直线及y=sinx所围成的封闭图形,然后利用定积分表示区域面积,最后转化成等价形式.
5.【答案】C
【知识点】导数的几何意义
【解析】【解答】解:∵s=1﹣t+t2,∴s′=﹣1+2t,
把t=3代入上式可得s′=﹣1+2×3=5
由导数的意义可知物体在3秒末的瞬时速度是5米/秒,
故选C
【分析】求导数,把t=3代入求得导数值即可.
6.【答案】B
【知识点】系统抽样方法
【解析】【解答】解:使用系统抽样方法,从840人中抽取42人,即从20人抽取1人.
所以从编号1~480的人中,恰好抽取 =24人,接着从编号481~720共240人中抽取 =12人.
故:B.
【分析】根据系统抽样方法,从840人中抽取42人,那么从20人抽取1人.从而得出从编号481~720共240人中抽取的人数即可.
7.【答案】A
【知识点】线性回归方程
【解析】【解答】解:∵变量x与y正相关,
∴可以排除C,D;
样本平均数 =3, =3.5,代入A符合,B不符合,
故选:A.
【分析】变量x与y正相关,可以排除C,D;样本平均数代入可求这组样本数据的回归直线方程.
8.【答案】A
【知识点】条件概率与独立事件
【解析】【解答】解:根据题意,若事件A为“x+y为偶数”发生,则x、y两个数均为奇数或均为偶数.
共有2×3×3=18个基本事件,
∴事件A的概率为P1= = .
而A、B同时发生,基本事件有“2+4”、“2+6”、“4+2”、“4+6”、“6+2”、“6+4”,
一共有6个基本事件,
因此事件A、B同时发生的概率为P2= =
因此,在事件A发生的情况下,B发生的概率为P(B|A)= =
故选:A.
【分析】根据题意,利用随机事件的概率公式,分别求出事件A的概率与事件A、B同时发生的概率,再用条件概率公式加以计算,可得P(B|A)的值.
9.【答案】D
【知识点】正态密度曲线的特点
【解析】【解答】解:∵正态曲线关于x=μ对称,且μ越大图象越靠近右边,
∴第一个曲线的均值比第二和第三和图象的均值小,且二,三两个的均值相等,
只能从A,D两个答案中选一个,
∵σ越小图象越瘦长,
得到第二个图象的σ比第三个的σ要小,
故选D.
【分析】正态曲线关于x=μ对称,且μ越大图象越靠近右边,第一个曲线的均值比第二和第三和图象的均值小,且二,三两个的均值相等,又有σ越小图象越瘦长,得到正确的结果.
10.【答案】D
【知识点】排列、组合的实际应用
【解析】【解答】解:依题意分组法是(1,1,3),(1,2,2)共有 =25,
再分配,乘以A33,即得总数150,
故选:D.
【分析】分组法是(1,1,3),(1,2,2)共有25种,再分配,共有A33种果,根据分步计数原理知结果.
11.【答案】A
【知识点】二项式定理的应用
【解析】【解答】解:x10是由x、x2、x3、x4、x5、x6、x7、x8、x9、x10、x11中的指数和等于10 的那些项的乘积构成,有多少种这样的乘积,就有多少个x10.
各个这样的乘积,分别对应从重量1,2,3,…10,11克的砝码(每种砝码各一个)中,选出若干个表示10克的方法.
故“从重量1,2,3,…10,11克的砝码(每种砝码各一个)中选出若干个.使其总重量恰为9克的方法总数”,
就是“(1+x)(1+x2)(1+x3)…(1+x10)(1+x11)”的展开式中x10的系数”,
故选:A.
【分析】x10是由x、x2、x3、x4、x5、x6、x7、x8、x9、x10、x11中的指数和等于10 的那些项的乘积构成,有多少种这样的乘积,就有多少个x10.各个这样的乘积,分别对应从重量1,2,3,…10,11克的砝码(每种砝码各一个)中,选出若干个表示10克的方法.
12.【答案】C
【知识点】利用导数研究函数最大(小)值
【解析】【解答】解:∵g(x)=g′(1)ex﹣1﹣g(0)x+,
∴g′(x)=g′(1)ex﹣1﹣g(0)+x,
∴g′(1)=g′(1)﹣g(0)+1,解得:g(0)=1,
g(0)=g′(1)e﹣1,解得:g′(1)=e,
∴g(x)=ex﹣x+x2,
∴g′(x)=ex﹣1+x,g″(x)=ex+1>0,
∴g′(x)在R递增,而g′(0)=0,
∴g′(x)<0在(﹣∞,0)恒成立,g′(x)>0在(0,+∞)恒成立,
∴g(x)在(﹣∞,0)递减,在(0,+∞)递增,
∴g(x)min=g(0)=1,
若存在实数x0使得不等式2m﹣1≥g(x0)成立,
只需2m﹣1≥g(x)min=1即可,解得:m≥1,
故选:C.
【分析】分别求出g(0),g′(1),求出g(x)的表达式,求出g(x)的导数,得到函数的单调区间,求出g(x)的最小值,问题转化为只需2m﹣1≥g(x)min=1即可,求出m的范围即可.
13.【答案】2k+1
【知识点】数学归纳法的原理;数学归纳法的应用
【解析】【解答】解:当n为正奇数时,求证xn+yn被x+y整除
用数学归纳法证明时候,第二步假设n=2k﹣1时命题为真,进而需要验证n=2k+1.
故答案为:2k+1.
【分析】首先分析题目求在用数学归纳法验证当n为正奇数时,xn+yn被x+y整除.当第二步假设n=2k﹣1时命题为真,进而需验证那一项成立?理论上是验证下一项成立,而题目中n为正奇数,故下一项为2k+1.即可得到答案.
14.【答案】40
【知识点】二项式系数的性质
【解析】【解答】解:由题意,(x+ )(2x﹣ )5的展开式中各项系数的和为2,
所以,令x=1则可得到方程1+a=2,解得得a=1,故二项式为
由多项式乘法原理可得其常数项为﹣22×C53+23C52=40
故答案为40
【分析】由于二项式展开式中各项的系数的和为2,故可以令x=1,建立起a的方程,解出a的值来,然后再由规律求出常数项
15.【答案】
【知识点】几何概型
【解析】【解答】解:由题意可得A表示圆心为原点半径为4的圆及其内部,
由圆的面积公式可得Ω1的面积S=π×42=16π,
集合B表示的平面区域为两直角边都为4的直角三角形,
∴由三角形的面积公式可得Ω2的面积S′= ×4×4=8,
∴点M落在区域Ω2的概率P= = ,
故答案为: .
【分析】由题意和三角形以及圆的面积公式可得区域的面积,由概率公式可得.
16.【答案】
【知识点】点的极坐标和直角坐标的互化;参数方程化成普通方程
【解析】【解答】解:由曲线C的极坐标方程ρ= cos(θ+ ),化为 ,即ρ=cosθ﹣sinθ,
∴ρ2=ρcosθ﹣ρsinθ,
∴x2+y2=x﹣y.
化为 .表示圆心为C ,半径r= 的圆.
直线l的参数方程是: (t为参数)化为3x+4y+1=0.
∴圆心C到直线l的距离d= = .
∴直线l与曲线C相交所成的弦的弦长=2 = .
【分析】把曲线C的极坐标方程展开,再利用 即可化为直角坐标方程,把直线l的方程化为普通方程,利用弦长公式l=2 即可得出.
17.【答案】(1)解:由频率分布直方图可知:众数为85.
平均数为:55× =81,
∴该班学生英语成绩的平均数为81.
设中位数为x,由频率分布直方图,得:
[50,80)内的频率为( )×10=0.4,[80,90)内的频率为 = ,
∴中位数x=80+ =83.
(2)解:依题意,成绩在[50,60)的学生数为30× ,
成绩在[60,80)的学生数为30× =10,
∴成绩低于80分的学生总人数为 12,
∴ξ可取的值为2,3,4,
P(ξ=2)= = ,
P(ξ=3)= = ,
P(ξ=4)= = ,
∴ξ的分布列为:
ξ 2 3 4
P
∴ξ的数学期望E(ξ)=2× = .
【知识点】频率分布直方图;离散型随机变量及其分布列
【解析】【分析】(1)由频率分布直方图能求出众数、平均数和中位数.(2)依题意,成绩在[50,60)的学生数为2人,成绩在[60,80)的学生数为10人,ξ可取的值为2,3,4,分别求出相应的概率,由此能求出ξ的分布列和数学期望.
18.【答案】(1)解:K2= ≈2.932>2.706,
由此可知,有90%以上的把握认为对这一问题的看法与性别有关
(2)解:记题设事件为A,则所求概率为P(A)= =
(3)解:根据题意,X~B(5, ),∴E(X)=5× =
【知识点】独立性检验的应用;离散型随机变量的期望与方差
【解析】【分析】(1)求出K2,与临界值比较,即可得出结论;(2)求出基本事件的个数,利用古典概型的概率公式求解即可;(3)根据题意,X~B(5, ),利用公式求出X的数学期望.
19.【答案】(1)解:由题意可得 f′(x)= ,
∴当a>0时,令f′(x)=0,求得x=a,
由ax>0,求得x>0,函数的定义域为(0,+∞),
此时函数在(0,a)上,f′(x)<0,f(x)是减函数;在(a,+∞)上,f′(x)>0,f(x)是增函数,
故函数f(x)的极小值为f(a)=lna2,无最大值.
当a<0时,由ax>0,求得x<0,可得函数f(x)的定义域为(﹣∞,0),
此时函数(﹣∞,a)上,f′(x)= <0,f(x)是减函数;在(a,0)上,f′(x)>0,f(x)是增函数,
故函数f(x)的极小值为f(a)=lna2,无最大值
(2)证明:取a=1,由(1)知 f(x)=lnx﹣ ≥f(1)=0,∴ ≥1﹣lnx=ln ,
取x=1,2,3…,n,则 1+ + …+ ≥ln +ln +ln +…+ln =ln ,
故要征得不等式1+ + …+ ≥ln 成立
【知识点】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】【分析】(1)先求出函数的导数,分类讨论a的范围,确定函数的单调性,从而求得函数的极值.(2)取a=1,由(1)知 f(x)=lnx﹣ ≥0,即 ≥1﹣lnx=ln ,取x=1,2,3…,n,累加可得要征的结论.
20.【答案】(1)解:消去参数α得曲线C1的普通方程C1:x2+y2﹣2x=0.…(1)
将曲线C2:ρ=4sinθ化为直角坐标方程得x2+y2﹣4y=0.…(2)
由(1)﹣(2)得4y﹣2x=0,即为直线AB的方程,故直线AB的斜率为 ;
(2)解:由C1:(x﹣1)2+y2=1知曲线C1是以C1(1,0)为圆心,半径为1的圆,
由C2:x2+(y﹣2)2=4知曲线C2:是以C2(0,2)为圆心,半径为2的圆.
∵|AB|≤|AC1|+|C1C2|+|BC2|,
∴当|AB|取最大值时,圆心C1,C2在直线AB上,
∴直线AB(即直线C1C2)的方程为:2x+y=2.
∵O到直线AB的距离为 ,
又此时|AB|=|C1C2|+1+2=3+ ,
∴△AOB的面积为
【知识点】简单曲线的极坐标方程;参数方程化成普通方程
【解析】【分析】(1)消去参数α得曲线C1的普通方程,将曲线C2化为直角坐标方程,两式作差得直线AB的方程,则直线AB的斜率可求;(2)由C1方程可知曲线是以C1(1,0)为圆心,半径为1的圆,由C2方程可知曲线是以C2(0,2)为圆心,半径为2的圆,又|AB|≤|AC1|+|C1C2|+|BC2|,可知当|AB|取最大值时,圆心C1,C2在直线AB上,进一步求出直线AB(即直线C1C2)的方程,再求出O到直线AB的距离,则△AOB的面积可求.
21.【答案】(1)解:∵f(x)≤m,
∴|x﹣a|≤m,
即a﹣m≤x≤a+m,
∵f(x)≤m的解集为{x|﹣1≤x≤5},
∴ ,解得a=2,m=3
(2)解:当a=2时,函数f(x)=|x﹣2|,
则不等式f(x)+t≥f(x+2)等价为|x﹣2|+t≥|x|.
当x≥2时,x﹣2+t≥x,即t≥2与条件0≤t<2矛盾.
当0≤x<2时,2﹣x+t≥x,即0 ,成立.
当x<0时,2﹣x+t≥﹣x,即t≥﹣2恒成立.
综上不等式的解集为(﹣∞, ]
【知识点】其他不等式的解法
【解析】【分析】(1)根据绝对值不等式的解法建立条件关系即可求实数a,m的值.(2)根据绝对值的解法,进行分段讨论即可得到不等式的解集.
22.【答案】(1)解:∵a=0,∴ ,
∴ ,当仅当 时,即x=1时,f'(x)的最小值为2,
∴斜率k的最小值为2,切点A ,
∴切线方程为 ,即4x﹣2y﹣1=0;
(2)解:∵ ,
①当﹣1≤a≤1时,f(x)单调递增无极值点,不符合题意;
②当a>1或a<﹣1时,令f'(x)=0,设x2﹣2ax+1=0的两根为x1和x2,
因为x1为函数f(x)的极大值点,所以0<x1<x2,
又x1x2=1,x1+x2=2a>0,∴a>1,0<x1<1,
∴f′(x1)=0, ,则 ,
∵ = = ,x1∈(0,1),
令 ,x∈(0,1),
∴ ,∴h′(x)=﹣3x+ = ,x∈(0,1),
当 时,h′(x)>0,当 时,h′(x)<0,
∴h′(x)在 上单调递增,在 上单调递减,
∴ ,
∴h(x)在(0,1)上单调递减.
∴h(x)>h(1)=﹣1,原题得证.
【知识点】利用导数研究函数的极值;利用导数研究曲线上某点切线方程
【解析】【分析】(1)求得f(x)的导数,由基本不等式可得斜率的最小值,及切点,运用点斜式方程可得切线的方程;(2)求出f(x)的导数,讨论判别式的符号,设出二次方程的两根,运用韦达定理和构造函数 ,x∈(0,1),求出导数,求得单调区间和极值、最值,即可得证.
2015-2016学年湖北省武汉市新洲一中、黄陂一中联考高二下学期期末数学试卷(理科)
一、选择题
1.(2016高二下·新洲期末)i为虚数单位,则复平面内复数z=i+i2的共轭复数的对应点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】B
【知识点】复数在复平面中的表示
【解析】【解答】解:z=i+i2=﹣1+i,对应的坐标为(﹣1,1),位于第二象限,
故选:B.
【分析】根据复数的几何意义进行化简即可.
2.(2016高二下·新洲期末)对一个容量为N的总体抽取容量为n的样本,当选取简单随机抽样、系统抽样和分层抽样三种不同方法抽取样本时,总体中每个个体被抽中的概率分别为P1,P2,P3,则( )
A.P1=P2<P3 B.P2=P3<P1 C.P1=P3<P2 D.P1=P2=P3
【答案】D
【知识点】简单随机抽样;分层抽样方法;系统抽样方法
【解析】【解答】解:根据简单随机抽样、系统抽样和分层抽样的定义可知,无论哪种抽样,每个个体被抽中的概率都是相等的,
即P1=P2=P3.
故选:D.
【分析】根据简单随机抽样、系统抽样和分层抽样的定义即可得到结论.
3.(2017高二下·合肥期中)函数f(x)的定义域为开区间(a,b),导函数f′(x)在(a,b)内的图象如图所示,则函数f(x)在开区间(a,b)内有极小值( )
A.2个 B.1个 C.3个 D.4个
【答案】B
【知识点】利用导数研究函数的极值
【解析】【解答】解:如图所示,
由导函数f′(x)在(a,b)内的图象可知:
函数f(x)只有在点B处取得极小值,
∵在点B的左侧f′(x)<0,右侧f′(x)>0,且f′(xB)=0.
∴函数f(x)在点B处取得极小值.
故选:B.
【分析】如图所示,由导函数f′(x)在(a,b)内的图象和极值的定义可知:函数f(x)只有在点B处取得极小值.
4.(2016高二下·新洲期末)由直线x=﹣ ,y=0与曲线y=sinx所围成的封闭图形的面积为( )
A. B. C. D.1
【答案】D
【知识点】利用定积分求封闭图形的面积
【解析】【解答】解:作出对应的图象如图:
则对应的区域面积S= =2 =2(﹣cosx)| =2(1﹣cos )=2× ,
故选:D
【分析】先根据题意画出直线及y=sinx所围成的封闭图形,然后利用定积分表示区域面积,最后转化成等价形式.
5.(2016高二下·新洲期末)一个物体的运动方程为s=1﹣t+t2其中s的单位是米,t是单位是秒,那么物体在3秒末的瞬时速度是( )
A.7米/秒 B.6米/秒 C.5米/秒 D.8米/秒
【答案】C
【知识点】导数的几何意义
【解析】【解答】解:∵s=1﹣t+t2,∴s′=﹣1+2t,
把t=3代入上式可得s′=﹣1+2×3=5
由导数的意义可知物体在3秒末的瞬时速度是5米/秒,
故选C
【分析】求导数,把t=3代入求得导数值即可.
6.(2016高二下·海南期中)某单位有840名职工,现采用系统抽样方法,抽取42人做问卷调查,将840人按1,2,…,840随机编号,则抽取的42人中,编号落入区间[481,720]的人数为( )
A.11 B.12 C.13 D.14
【答案】B
【知识点】系统抽样方法
【解析】【解答】解:使用系统抽样方法,从840人中抽取42人,即从20人抽取1人.
所以从编号1~480的人中,恰好抽取 =24人,接着从编号481~720共240人中抽取 =12人.
故:B.
【分析】根据系统抽样方法,从840人中抽取42人,那么从20人抽取1人.从而得出从编号481~720共240人中抽取的人数即可.
7.(2016高二下·新洲期末)已知变量x与y正相关,且由观测数据算得样本平均数 =3, =3.5,则由该观测数据算得的线性回归方程可能是( )
A.=0.4x+2.3 B.=2x﹣2.4
C.y^=﹣2x+9.5 D.y^=﹣0.3x+4.4
【答案】A
【知识点】线性回归方程
【解析】【解答】解:∵变量x与y正相关,
∴可以排除C,D;
样本平均数 =3, =3.5,代入A符合,B不符合,
故选:A.
【分析】变量x与y正相关,可以排除C,D;样本平均数代入可求这组样本数据的回归直线方程.
8.(2016高二下·新洲期末)先后掷骰子两次,都落在水平桌面上,记正面朝上的点数分别为x,y.设事件A:x+y为偶数; 事件B:x,y至少有一个为偶数且x≠y.则P(B|A)=( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】条件概率与独立事件
【解析】【解答】解:根据题意,若事件A为“x+y为偶数”发生,则x、y两个数均为奇数或均为偶数.
共有2×3×3=18个基本事件,
∴事件A的概率为P1= = .
而A、B同时发生,基本事件有“2+4”、“2+6”、“4+2”、“4+6”、“6+2”、“6+4”,
一共有6个基本事件,
因此事件A、B同时发生的概率为P2= =
因此,在事件A发生的情况下,B发生的概率为P(B|A)= =
故选:A.
【分析】根据题意,利用随机事件的概率公式,分别求出事件A的概率与事件A、B同时发生的概率,再用条件概率公式加以计算,可得P(B|A)的值.
9.(2016高二下·新洲期末)已知三个正态分布密度函数 (x∈R,i=1,2,3)的图象如图所示,则( )
A.μ1<μ2=μ3,σ1=σ2>σ3 B.μ1>μ2=μ3,σ1=σ2<σ3
C.μ1=μ2<μ3,σ1<σ2=σ3 D.μ1<μ2=μ3,σ1=σ2<σ3
【答案】D
【知识点】正态密度曲线的特点
【解析】【解答】解:∵正态曲线关于x=μ对称,且μ越大图象越靠近右边,
∴第一个曲线的均值比第二和第三和图象的均值小,且二,三两个的均值相等,
只能从A,D两个答案中选一个,
∵σ越小图象越瘦长,
得到第二个图象的σ比第三个的σ要小,
故选D.
【分析】正态曲线关于x=μ对称,且μ越大图象越靠近右边,第一个曲线的均值比第二和第三和图象的均值小,且二,三两个的均值相等,又有σ越小图象越瘦长,得到正确的结果.
10.(2016高二下·新洲期末)育英学校派出5名优秀教师去边远地区的三所中学进行教学交流,每所中学至少派一名教师,则不同的分配方法有( )
A.80种 B.90种 C.120种 D.150种
【答案】D
【知识点】排列、组合的实际应用
【解析】【解答】解:依题意分组法是(1,1,3),(1,2,2)共有 =25,
再分配,乘以A33,即得总数150,
故选:D.
【分析】分组法是(1,1,3),(1,2,2)共有25种,再分配,共有A33种果,根据分步计数原理知结果.
11.(2016高二下·新洲期末)从重量分别为1,2,3,4,…,10,11克的砝码(每种砝码各一个)中选出若干个,使其总重量恰为10克的方法总数为m,下列各式的展开式中x10的系数为m的选项是( )
A.(1+x)(1+x2)(1+x3)…(1+x11)
B.(1+x)(1+2x)(1+3x)…(1+11x)
C.(1+x)(1+2x2)(1+3x3)…(1+11x11)
D.(1+x)(1+x+x2)(1+x+x2+x3)…(1+x+x2+…+x11)
【答案】A
【知识点】二项式定理的应用
【解析】【解答】解:x10是由x、x2、x3、x4、x5、x6、x7、x8、x9、x10、x11中的指数和等于10 的那些项的乘积构成,有多少种这样的乘积,就有多少个x10.
各个这样的乘积,分别对应从重量1,2,3,…10,11克的砝码(每种砝码各一个)中,选出若干个表示10克的方法.
故“从重量1,2,3,…10,11克的砝码(每种砝码各一个)中选出若干个.使其总重量恰为9克的方法总数”,
就是“(1+x)(1+x2)(1+x3)…(1+x10)(1+x11)”的展开式中x10的系数”,
故选:A.
【分析】x10是由x、x2、x3、x4、x5、x6、x7、x8、x9、x10、x11中的指数和等于10 的那些项的乘积构成,有多少种这样的乘积,就有多少个x10.各个这样的乘积,分别对应从重量1,2,3,…10,11克的砝码(每种砝码各一个)中,选出若干个表示10克的方法.
12.(2016高二下·新洲期末)已知函数g(x)满足g(x)=g′(1)ex﹣1﹣g(0)x+,且存在实数x0使得不等式2m﹣1≥g(x0)成立,则m的取值范围为( )
A.(﹣∞,2] B.(﹣∞,3]
C.[1,+∞) D.[0,+∞)
【答案】C
【知识点】利用导数研究函数最大(小)值
【解析】【解答】解:∵g(x)=g′(1)ex﹣1﹣g(0)x+,
∴g′(x)=g′(1)ex﹣1﹣g(0)+x,
∴g′(1)=g′(1)﹣g(0)+1,解得:g(0)=1,
g(0)=g′(1)e﹣1,解得:g′(1)=e,
∴g(x)=ex﹣x+x2,
∴g′(x)=ex﹣1+x,g″(x)=ex+1>0,
∴g′(x)在R递增,而g′(0)=0,
∴g′(x)<0在(﹣∞,0)恒成立,g′(x)>0在(0,+∞)恒成立,
∴g(x)在(﹣∞,0)递减,在(0,+∞)递增,
∴g(x)min=g(0)=1,
若存在实数x0使得不等式2m﹣1≥g(x0)成立,
只需2m﹣1≥g(x)min=1即可,解得:m≥1,
故选:C.
【分析】分别求出g(0),g′(1),求出g(x)的表达式,求出g(x)的导数,得到函数的单调区间,求出g(x)的最小值,问题转化为只需2m﹣1≥g(x)min=1即可,求出m的范围即可.
二、填空题
13.(2016高二下·新洲期末)用数学归纳法证明命题“当n为正奇数时,xn+yn能被x+y整除”,第二步假设n=2k﹣1(k∈N+)命题为真时,进而需证n= 时,命题亦真.
【答案】2k+1
【知识点】数学归纳法的原理;数学归纳法的应用
【解析】【解答】解:当n为正奇数时,求证xn+yn被x+y整除
用数学归纳法证明时候,第二步假设n=2k﹣1时命题为真,进而需要验证n=2k+1.
故答案为:2k+1.
【分析】首先分析题目求在用数学归纳法验证当n为正奇数时,xn+yn被x+y整除.当第二步假设n=2k﹣1时命题为真,进而需验证那一项成立?理论上是验证下一项成立,而题目中n为正奇数,故下一项为2k+1.即可得到答案.
14.(2016高二下·新洲期末)(x+ )(2x﹣ )5的展开式中各项系数的和为2,则该展开式中常数项为 .
【答案】40
【知识点】二项式系数的性质
【解析】【解答】解:由题意,(x+ )(2x﹣ )5的展开式中各项系数的和为2,
所以,令x=1则可得到方程1+a=2,解得得a=1,故二项式为
由多项式乘法原理可得其常数项为﹣22×C53+23C52=40
故答案为40
【分析】由于二项式展开式中各项的系数的和为2,故可以令x=1,建立起a的方程,解出a的值来,然后再由规律求出常数项
15.(2016高二下·新洲期末)记集合A={(x,y)|x2+y2≤16}和集合B={(x,y)|x+y﹣4≤0,x≥0,y≥0}表示的平面区域分别为Ω1,Ω2,若在区域Ω1内任取一点M(x,y),则点M落在区域Ω2的概率为 .
【答案】
【知识点】几何概型
【解析】【解答】解:由题意可得A表示圆心为原点半径为4的圆及其内部,
由圆的面积公式可得Ω1的面积S=π×42=16π,
集合B表示的平面区域为两直角边都为4的直角三角形,
∴由三角形的面积公式可得Ω2的面积S′= ×4×4=8,
∴点M落在区域Ω2的概率P= = ,
故答案为: .
【分析】由题意和三角形以及圆的面积公式可得区域的面积,由概率公式可得.
16.(2016高二下·新洲期末)已知曲线C的极坐标方程是ρ= cos(θ+ ).以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为x轴的正半轴,建立平面直角坐标系,直线l的参数方程是: (t为参数),则直线l与曲线C相交所成的弦的弦长为 .
【答案】
【知识点】点的极坐标和直角坐标的互化;参数方程化成普通方程
【解析】【解答】解:由曲线C的极坐标方程ρ= cos(θ+ ),化为 ,即ρ=cosθ﹣sinθ,
∴ρ2=ρcosθ﹣ρsinθ,
∴x2+y2=x﹣y.
化为 .表示圆心为C ,半径r= 的圆.
直线l的参数方程是: (t为参数)化为3x+4y+1=0.
∴圆心C到直线l的距离d= = .
∴直线l与曲线C相交所成的弦的弦长=2 = .
【分析】把曲线C的极坐标方程展开,再利用 即可化为直角坐标方程,把直线l的方程化为普通方程,利用弦长公式l=2 即可得出.
三、解答题
17.(2016高二下·新洲期末)某校为了解一个英语教改实验班的情况,举行了一次测试,将该班30位学生的英语成绩进行统计,得图示频率分布直方图,其中成绩分组区间是:[50,60),[60,70),[70,80),[80,90),[90,100].
(1)求出该班学生英语成绩的众数,平均数及中位数;
(2)从成绩低于80分的学生中随机抽取2人,规定抽到的学生成绩在[50,60)的记1绩点分,在[60,80)的记2绩点分,设抽取2人的总绩点分为ξ,求ξ的分布列.
【答案】(1)解:由频率分布直方图可知:众数为85.
平均数为:55× =81,
∴该班学生英语成绩的平均数为81.
设中位数为x,由频率分布直方图,得:
[50,80)内的频率为( )×10=0.4,[80,90)内的频率为 = ,
∴中位数x=80+ =83.
(2)解:依题意,成绩在[50,60)的学生数为30× ,
成绩在[60,80)的学生数为30× =10,
∴成绩低于80分的学生总人数为 12,
∴ξ可取的值为2,3,4,
P(ξ=2)= = ,
P(ξ=3)= = ,
P(ξ=4)= = ,
∴ξ的分布列为:
ξ 2 3 4
P
∴ξ的数学期望E(ξ)=2× = .
【知识点】频率分布直方图;离散型随机变量及其分布列
【解析】【分析】(1)由频率分布直方图能求出众数、平均数和中位数.(2)依题意,成绩在[50,60)的学生数为2人,成绩在[60,80)的学生数为10人,ξ可取的值为2,3,4,分别求出相应的概率,由此能求出ξ的分布列和数学期望.
18.(2016高二下·新洲期末)某媒体对“男女延迟退休”这一公众关注的问题进行了民意调查,如表是在某单位得到的数据(人数):
(1)能否有90%以上的把握认为对这一问题的看法与性别有关?
赞同 反对 合计
男 5 6 11
女 11 3 14
合计 16 9 25
(2)从赞同“男女延迟退休”16人中选出3人进行陈 述发言,求事件“男士和女士各至少有1人发言”的概率;
(3)若以这25人的样本数据来估计整个地区的总体数据,现从该地区(人数很多)任选5人,记赞同“男女延迟退休”的人数为X,求X的数学期望.
附:
p(K2≥k) 0.15 0.10 0.05 0.025 0.010 0.005 0.001
k 2.072 2.706 3.841 5.024 6.635 7.879 10.828
K2= .
【答案】(1)解:K2= ≈2.932>2.706,
由此可知,有90%以上的把握认为对这一问题的看法与性别有关
(2)解:记题设事件为A,则所求概率为P(A)= =
(3)解:根据题意,X~B(5, ),∴E(X)=5× =
【知识点】独立性检验的应用;离散型随机变量的期望与方差
【解析】【分析】(1)求出K2,与临界值比较,即可得出结论;(2)求出基本事件的个数,利用古典概型的概率公式求解即可;(3)根据题意,X~B(5, ),利用公式求出X的数学期望.
19.(2016高二下·新洲期末)已知函数f(x)=lnax﹣ (a≠0).
(1)求此函数的单调区间及最值;
(2)求证:对于任意正整数n,均有1+ + …+ ≥ln (e为自然对数的底数).
【答案】(1)解:由题意可得 f′(x)= ,
∴当a>0时,令f′(x)=0,求得x=a,
由ax>0,求得x>0,函数的定义域为(0,+∞),
此时函数在(0,a)上,f′(x)<0,f(x)是减函数;在(a,+∞)上,f′(x)>0,f(x)是增函数,
故函数f(x)的极小值为f(a)=lna2,无最大值.
当a<0时,由ax>0,求得x<0,可得函数f(x)的定义域为(﹣∞,0),
此时函数(﹣∞,a)上,f′(x)= <0,f(x)是减函数;在(a,0)上,f′(x)>0,f(x)是增函数,
故函数f(x)的极小值为f(a)=lna2,无最大值
(2)证明:取a=1,由(1)知 f(x)=lnx﹣ ≥f(1)=0,∴ ≥1﹣lnx=ln ,
取x=1,2,3…,n,则 1+ + …+ ≥ln +ln +ln +…+ln =ln ,
故要征得不等式1+ + …+ ≥ln 成立
【知识点】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】【分析】(1)先求出函数的导数,分类讨论a的范围,确定函数的单调性,从而求得函数的极值.(2)取a=1,由(1)知 f(x)=lnx﹣ ≥0,即 ≥1﹣lnx=ln ,取x=1,2,3…,n,累加可得要征的结论.
20.(2016高二下·新洲期末)在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为 (其中α为参数),以坐标原点O为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为ρ=4sinθ.
(1)若A,B为曲线C1,C2的公共点,求直线AB的斜率;
(2)若A,B分别为曲线C1,C2上的动点,当|AB|取最大值时,求△AOB的面积.
【答案】(1)解:消去参数α得曲线C1的普通方程C1:x2+y2﹣2x=0.…(1)
将曲线C2:ρ=4sinθ化为直角坐标方程得x2+y2﹣4y=0.…(2)
由(1)﹣(2)得4y﹣2x=0,即为直线AB的方程,故直线AB的斜率为 ;
(2)解:由C1:(x﹣1)2+y2=1知曲线C1是以C1(1,0)为圆心,半径为1的圆,
由C2:x2+(y﹣2)2=4知曲线C2:是以C2(0,2)为圆心,半径为2的圆.
∵|AB|≤|AC1|+|C1C2|+|BC2|,
∴当|AB|取最大值时,圆心C1,C2在直线AB上,
∴直线AB(即直线C1C2)的方程为:2x+y=2.
∵O到直线AB的距离为 ,
又此时|AB|=|C1C2|+1+2=3+ ,
∴△AOB的面积为
【知识点】简单曲线的极坐标方程;参数方程化成普通方程
【解析】【分析】(1)消去参数α得曲线C1的普通方程,将曲线C2化为直角坐标方程,两式作差得直线AB的方程,则直线AB的斜率可求;(2)由C1方程可知曲线是以C1(1,0)为圆心,半径为1的圆,由C2方程可知曲线是以C2(0,2)为圆心,半径为2的圆,又|AB|≤|AC1|+|C1C2|+|BC2|,可知当|AB|取最大值时,圆心C1,C2在直线AB上,进一步求出直线AB(即直线C1C2)的方程,再求出O到直线AB的距离,则△AOB的面积可求.
21.(2016高二下·新洲期末)已知函数f(x)=|x﹣a|.
(1)若f(x)≤m的解集为{x|﹣1≤x≤5},求实数a,m的值.
(2)当a=2且0≤t<2时,解关于x的不等式f(x)+t≥f(x+2).
【答案】(1)解:∵f(x)≤m,
∴|x﹣a|≤m,
即a﹣m≤x≤a+m,
∵f(x)≤m的解集为{x|﹣1≤x≤5},
∴ ,解得a=2,m=3
(2)解:当a=2时,函数f(x)=|x﹣2|,
则不等式f(x)+t≥f(x+2)等价为|x﹣2|+t≥|x|.
当x≥2时,x﹣2+t≥x,即t≥2与条件0≤t<2矛盾.
当0≤x<2时,2﹣x+t≥x,即0 ,成立.
当x<0时,2﹣x+t≥﹣x,即t≥﹣2恒成立.
综上不等式的解集为(﹣∞, ]
【知识点】其他不等式的解法
【解析】【分析】(1)根据绝对值不等式的解法建立条件关系即可求实数a,m的值.(2)根据绝对值的解法,进行分段讨论即可得到不等式的解集.
22.(2016高二下·新洲期末)已知函数f(x)= ﹣2ax+1+lnx
(1)当a=0时,若函数f(x)在其图象上任意一点A处的切线斜率为k,求k的最小值,并求此时的切线方程;
(2)若函数f(x)的极大值点为x1,证明:x1lnx1﹣ax12>﹣1.
【答案】(1)解:∵a=0,∴ ,
∴ ,当仅当 时,即x=1时,f'(x)的最小值为2,
∴斜率k的最小值为2,切点A ,
∴切线方程为 ,即4x﹣2y﹣1=0;
(2)解:∵ ,
①当﹣1≤a≤1时,f(x)单调递增无极值点,不符合题意;
②当a>1或a<﹣1时,令f'(x)=0,设x2﹣2ax+1=0的两根为x1和x2,
因为x1为函数f(x)的极大值点,所以0<x1<x2,
又x1x2=1,x1+x2=2a>0,∴a>1,0<x1<1,
∴f′(x1)=0, ,则 ,
∵ = = ,x1∈(0,1),
令 ,x∈(0,1),
∴ ,∴h′(x)=﹣3x+ = ,x∈(0,1),
当 时,h′(x)>0,当 时,h′(x)<0,
∴h′(x)在 上单调递增,在 上单调递减,
∴ ,
∴h(x)在(0,1)上单调递减.
∴h(x)>h(1)=﹣1,原题得证.
【知识点】利用导数研究函数的极值;利用导数研究曲线上某点切线方程
【解析】【分析】(1)求得f(x)的导数,由基本不等式可得斜率的最小值,及切点,运用点斜式方程可得切线的方程;(2)求出f(x)的导数,讨论判别式的符号,设出二次方程的两根,运用韦达定理和构造函数 ,x∈(0,1),求出导数,求得单调区间和极值、最值,即可得证.
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