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合肥一六八中学 2023 级高二期末调研试卷
数学试题
合肥一六八中学命题中心
一、单选题(本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是
符合题目要求的.)
.
1 设集合 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】解二次不等式 确定集合B,与集合A求并集即可.
【详解】解不等式 ,可得 .
,
又 ,
故选:A.
2. “ ”是“ ”的( )
A. 必要而不充分条件 B. 充分而不必要条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】
【分析】利用同角三角函数的基本关系结合充分条件、必要条件的定义判断可得出结论.
【详解】若 ,则 ,即 ,得不出 ,如 ,
所以“ ”不是“ ”的充分条件;
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学科网(北京)股份有限公司若 ,则 ,可得 ,即 ,
所以“ ”是“ ”的必要条件;
所以“ ”是“ ”的必要而不充分条件,
故选:A.
3. 已知 是奇函数,则 ( )
A. 1 B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用奇函数的定义列式求解.
【详解】函数 的定义域为 ,由 为奇函数,得 ,
即 ,则 .
故选:B
4. 若奇函数 在区间 上是增函数,且最小值为5,则它在区间 上是( )
A. 增函数且有最大值 B. 增函数且有最小值
C. 减函数且有最大值 D. 减函数且有最小值
【答案】A
【解析】
【分析】根据奇偶函数的性质直接得出结果.
【详解】因为函数 在区间 上是增函数,且有最小值5,
所以 ,
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学科网(北京)股份有限公司又 为奇函数,
所以函数 在区间 上是增函数,且有最大值 .
故选:A
5. 已知事件 ,且 , , ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据概率的乘法公式及条件概率公式计算即可.
【详解】因为 , ,
所以 ,
因为 ,所以 .
故选:D.
6. 甲、乙、丙三人参加“校史知识竞答”比赛,若甲、乙、丙三人荣获一等奖的概率分别为 , , ,
且三人是否获得一等奖相互独立,则这三人中仅有两人获得一等奖的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据对立事件的概率公式结合独立事件概率公式计算求解.
【详解】记甲、乙、丙获得一等奖分别为事件 , , ,则 , , ,
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学科网(北京)股份有限公司则 , , ,
则这三人中仅有两人获得一等奖的概率为
.
故选:C.
7. 已知函数 若 ,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】作函数 的图象,当 时,结合图象确定 的范围,当 时,化简不等式求 的范围,
由此可得结论.
的
【详解】 由 图象(如图所示)知,
①当 时,只有 时才能满足 .
②当 时, .
故由 ,得 .
当 时,不等式为 成立;
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学科网(北京)股份有限公司当 时,不等式等价为 .
, ,
综上可知, .
故选:D.
8. 已知 ,且 ,则 的最小值为( )
A. B. C. D. 1
【答案】D
【解析】
【分析】令 ,则原不等式等价于 ,应用柯西不等式得
,再两次应用基本不等式求 的最小值,注意最小值
的取值条件.
【详解】令 ,即 ,则 ,
当且仅当 时等号成立,
又 ,
当且仅当 且 ,即 时等号成立,
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学科网(北京)股份有限公司综上, ,即 ,
当 时等号成立.
故选:D
【点睛】关键点点睛:令 ,应用柯西不等式求得 ,再利用
基本不等式求 的最值即可.
二、多选题(本题共 3 小题, 每小题 6 分, 共 18 分. 在每小题给出的选项中, 有多项
符合 题目要求. 全部选对的得 6 分, 部分选对的得部分分, 有选错的得 0 分.)
9. 下列选项中,正确的是( )
A. 若p: , ,则 : ,
B. 若不等式 的解集为 ,则
C. “ ”是“ ” 的充分不必要条件
D. 若 , ,且 ,则 的最小值为9
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据命题的否定即可判断选项A正误,根据一元二次不等式解集和一元二次方程根之间的关系,再
利用韦达定理,即可判断选项B正误,求出 的解后可判断C的正误,根据“1”的代换结合基本不等式
可判断选项D的正误.
【详解】对于A,由题知,“ ”的否定是 “ ”,故选项A正确;
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学科网(北京)股份有限公司对于B,若不等式 的解集为 ,
则 的两根为 且 ,
根据韦达定理有: ,解得 ,所以 ,故选项B错误;
对于C, 解为 或 ,
故 能推出 ,但 推不出 ,
故“ ”是“ ”的充分不必要条件,故C正确;
对于D,因为 ,所以 ,
当且仅当 ,即 时等式成立,故 的最小值为9,D正确.
故选:ACD
10. 已知 的图象如图所示.若 ,则关于方程 根
的情况说法正确的是( )
A. 有三个实数根 B. 当 时,恰有一个实数根
C. 当 时,恰有一个实数根 D. 当 时,恰有一个实数根
【答案】AB
【解析】
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学科网(北京)股份有限公司【详解】由题意,函数 的图象可由 的图象向上平移 个单位长度得到,如图所
示.由图象易知方程 有三个实数根.当 时,恰好有一个实数根;当 时,没有实
数根;当 时,恰好有两个实数根;当 时,没有实数根.所以只有A,B正确.
11. 已知函数 的图象在 , 两个不同点处的切线相互平行,则
下面等式可能成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】
【分析】由 因式分解即可判断CD;利用基本不等式可判断AB.
【详解】因为 ,所以 ,
又 在 两点处的切线相互平行,所以 ,
整理得 ,因为 ,所以 ,C对D错;
又 ,且 ,所以 ,A错B对.
故选:BC
三、填空题(本题共 3 小题, 每小题 5 分, 共 15 分)
12. 已知函数 ,则 _______.
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学科网(北京)股份有限公司【答案】 ##
【解析】
【分析】解法1:首先将函数解析式进行化简,化简成正切形式,然后将 代入求值即可;解法
2:首先求出满足 的 的一个值,然后将其直接代入解析式中求函数值即可.
【详解】解法1:
当 时,有 .
解法2:令 ,得 .
故答案为: .
13. 已知函数 在同一个坐标系的图象如图,则能使不等式 成立的
的取值范围是__________.
【答案】 或
【解析】
【分析】利用幂函数与指对函数的图象性质,数形结合即可得解.
【详解】由题图可知,当 或 时,符合不等式 .
故答案为: 或 .
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学科网(北京)股份有限公司14. 已知 , , , ,则 _____.
【答案】1
【解析】
【分析】根据给定条件,构造函数,结合对称性求得答案.
【详解】依题意, 分别可视为函数 与 和 图象交点的横
坐标,
函数 的图象关于直线 对称, 的图象也关于直线 对称,
因此两个交点 也关于直线 对称,则 ,
由 ,得 ,所以 .
故答案为:1
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 设函数 , .
(1)求方程 的实数解;
(2)若不等式 对于一切 都成立,求实数b的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)转化为关于 的一元二次方程进行求解.
(2)分离参数,构造函数 ,求导得到 的最小值即可求解.
【小问1详解】
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学科网(北京)股份有限公司由 ,代入方程 得: ,
即 ,解得 ,即 .
【小问2详解】
不等式 即 ,
原不等式可化为 对 都成立,
令 ,则 ,
当 时, ,当 时, ,
所以 在 上单调递减,在 上单调递增,
故当 时, ,
所以 ,即 ,解得: .
16. 对于函数 ,若存在 ,使 成立,则称 为 的不动点.已知函数
.
(1)当 时,求函数 的不动点;
(2)若对任意实数 ,函数 恒有两个相异的不动点,求 的取值范围;
(3)在(2)的条件下,若 的两个不动点为 ,且 ,求实数 的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
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学科网(北京)股份有限公司【解析】
【分析】(1)首先得到函数的解析式,然后根据不动点的概念列出方程求解方程的解即可.
(2)首先根据不动点的概念列出方程,然后令判别式大于0,可得到关于 的不等式,然后构造关于
的新函数,令其最小值大于0,即可求得 的取值范围.
(3)根据韦达定理可得到关于 的等式,然后化简用 的表达式将 表示出来,然后根据基本不等式的
性质可求出 的范围.
【小问1详解】
因为 ,所以 .
设函数 的不动点为 ,则 .
化简得 ,解得 ,所以 的不动点为-1.
【小问2详解】
令 ,则 有两个相异的解.
所以 ,即: 对于任意 恒成立.
令 ,则 ,
解得 .
【小问3详解】
因为 为 的两个不动点,且 ,
所以 .
因为由(2)知, ,所以 ,
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学科网(北京)股份有限公司所以 .
由(2)得到 ,根据基本不等式的性质可得 ,
当且仅当 时,即 时等号成立,
所以 .
又 ,所以 .
所以实数 的取值范围为 .
17. 某健身俱乐部研究会员每周锻炼时长与体重减少量的关系,随机抽取10名会员的数据如下:
总
会员序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
和
锻炼时长 (小
3 4 2 5 6 4 5 3 4 4 40
时)
体重减少量
1.0 1.5 1.0 2.0 2.5 1.8 2.0 1.0 1.6 2.0 16.4
(千克)
并计算得:
(1)根据表格中的数据,可用一元线性回归模型刻画变量 与变量 之间的线性相关关系,请用相关系数
加以说明;
(2)求经验回归方程 (结果精确到 0.01 );
(3)该俱乐部推广了一项激励措施后,发现会员平均每周锻炼时长增加2个小时,实际观测到的平均体重
减少量增加了0.8千克.请结合回归分析结果,判断该回归模型是否具有参考价值,并给出合理的解释.
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学科网(北京)股份有限公司(参考公式:相关系数 ,回归方程 中斜率和截距的最小二乘法
估计公式分别为 , . 参考值: )
【答案】(1)答案见解析
(2) ;
(3)答案见解析
【解析】
【分析】(1) 利用相关系数公式直接代入数据求解即可;
(2) 利用公式 ,先求一次项系数,再利用经过样本中心点 ,可求出 ,
从而可得回归直线方程;
(3)利用一次项系数 可解释会员平均每周锻炼时长增加2个小时,预测平均体重减少量增加0.84千克,与
实际效果相当,说明具有参考价价.
【小问1详解】
由表可知:
所以 =
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学科网(北京)股份有限公司,
因为 与 的相关系数 接近1,
所以 与 的线性相关程度很高,可用线性回归模型拟合 与 的关系.
【小问2详解】
由题可知: =
,
所以
【小问3详解】
由(2)可知:根据线性回归方程预测,会员平均每周锻炼时长增加2个小时,
预测平均体重减少量增加0.84千克,与实际增加值0.8千克较为接近,
因此实际结果与预测结果基本一致,说明该回归模型具有参考价值;
造成一定差异的原因可能是由于样本数据过少,
或者造成体重减少的原因还受其他因素影响,
比如睡眠,饮食、锻炼强度以及效果等.
18. 某公司计划举办周年庆活动,其中设计了“做游戏赢奖金”环节,从所有员工中选取10名业绩突出的员
工参加投掷游戏,每位员工只能参加一次,并制定游戏规则如下:参与者投掷一枚均匀的骰子,初始分数
为0,每次掷得点数为偶数得2分,点数为奇数得1分.连续投掷累计得分达到9分或10分时,游戏结束.
(1)设员工在游戏过程中累计得 分的概率为 .
①求 ;
②求证数列 为等比数列.
(2)得9分的员工,获得二等奖,得10分的员工,获得一等奖,若一等奖的奖金为二等奖的奖金的两倍,
且该公司计划作为游戏奖励的预算资金不超过1万元,则一等奖的奖金最多不能超过多少元?(精确到1
元)
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学科网(北京)股份有限公司【答案】(1)① ;②证明见解析;
(2)1499元.
【解析】
【分析】(1)①根据事件发生概率,依次分类进行求解即可;
②由题知,累计获得 分时有可能是获得 分时掷骰子点数为奇数或获得 分时掷骰子点数为偶数,
而掷骰子点数为奇数和偶数的概率均为 ,所以 ,结合数列递推关系,即
可证明 是公比为 的等比数列.
(2)由(1),运用累加法可求得 ,进而可求得员工获得二等奖和一等奖的
概率,设一等奖的奖金为 元,进而可得 ,解不等式即可.
【小问1详解】
①由题意,员工游戏过程中累计得1分,即第一次投掷为奇数,其概率为 ;
累计得2分,即第一次投掷为偶数或连续两次投掷都是奇数,其概率为 ;累计得3分,
即前两次投掷一次为偶数,一次为偶数或连续三次投掷都是奇数,其概率为 ;
②由题知,累计获得 分时有可能是获得 分时掷骰子点数为奇数或获得 分时掷骰子点数为偶数,
而掷骰子点数为奇数和偶数的概率均为 .
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学科网(北京)股份有限公司所以 ,
则 ,又
故 为首项为 ,公比为 的等比数列.
【小问2详解】
由(1)知 ,
将所有等式相加得 ,
所以 ,
所以 ,
设一等奖的奖金为 元,二等奖的奖金为 元,
由题意知 元,
解得 ,即一等奖的奖金最多不超过1499元.
19. 已知函数 .
(1)当 时,讨论 的单调性;
(2)若 有两个零点, 为 的导函数.
(i)求实数 的取值范围;
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学科网(北京)股份有限公司(ii)记 较小的一个零点为 ,证明: .
【答案】(1)在 上单调递减,在 单调递增;
(2)(i) ;(ii)证明见解析.
【解析】
【分析】(1)利用导数,根据导数正负得到函数的单调性;(2)(i)先讨论单调性,根据 有两个
零点得出最小值 ,即可得 的取值范围;(ii)结合(i)知,要证 ,即证
,即 ,分 和 进行证明.
【小问1详解】
当 时, ,函数 的定义域为 ,
,
当 时, ,函数 单调递减;
当 时, ,函数 单调递增.
综上所述,函数 在 上单调递减,在 单调递增.
【小问2详解】
(i)函数 的定义域为 , ,
①当 时, ,函数 在 单调递减, 至多有一个零点,不符合题意;
②当 时,令 ,解得 ,
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学科网(北京)股份有限公司当 时, ,函数 单调递减;
当 时, ,函数 单调递增.
∴当 时, 取得最小值,最小值为 .
因为函数 有两个零点,且 时, , 时, ,所以 .
设 ,易知函数 在 单调递增.
因为 ,所以 的解集为 .
综上所述,实数 的取值范围是 .
(ii)因为 ,由 ,结合(i)知 ,
要证 ,即证 ,即 ,
当 时,因为 , ,不等式恒成立;
当 时,由 得 .
即证 .
即证 .
即证 .
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学科网(北京)股份有限公司设 , ,由 ,
所以 在 单调递增.
所以 ,故原不等式成立.
所以 .
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