2019-2020学年福建省福州市四校(文笔中学、永泰城关中学、
元洪中学、长乐高级中学)高二第二学期期末数学试卷
一、选择题(共8小题).
1.已知集合A={x|0<x<4},B={x|﹣1<x<2},则A∩B=( ) A.(﹣1,4) 2.函数f(x)=A.{x|x≤﹣1或x≥2} C.R
B.(﹣1,2)
C.(0,2)
D.(2,4)
的定义域为( )
B.{x|x<2}
D.{x|x≤﹣1且x≥2}
3.命题“∃x0∈(0,+∞),x02+1≤2x0”的否定为( ) A.∀x∈(0,+∞),x2+1>2x C.∀x∈(﹣∞,0],x2+1≤2x
B.∀x∈(0,+∞),x2+1≤2x D.∀x∈(﹣∞,0],x2+1>2x
4.设x,y满足约束条件则z=2x﹣3y的最大值为( )
A.10 B.8 C.5 D.﹣6
5.某种电子元件用满3000小时不坏的概率为,用满8000小时不坏的概率为.现有一 只此种电子元件,已经用满3000小时不坏,则该元件用满8000小时不坏的概率为( )A.
B.
C.
D.
6.已知a=A.a>b>c
,b=log2,c=
B.a>c>b
,则( )
C.c>a>b
D.c>b>a
7.函数f(x)=的部分图象大致为( )
A. B.
C. D.
8.若函数f(x)=A.(0,3]
为增函数,则实数m的取值范围是( )
B.(0,3)
C.[3,+∞)
D.[0,+∞)
二、多项选择题(共4小题). 9.2x>1的充分不必要条件是( ) A.x<0
B.x>0
C.0<x<1
D.x>1
10.下列说法正确的有( )
A.已知随机变量ξ服从正态分布N(2,σ2),若P(ξ≤3)=0.84,则P(ξ≤1)=0.16
B.设随机变量X服从正态分布N(3,7),若P(X>m+1)=P(X>m﹣1),则m=3
C.设随机变量X~B(6,),则P(X=3)等于
D.某人射击一次击中目标的概率为0.6,经过3次射击,此人恰有两次击中目标的概率为
11.下列函数中,既是奇函数又在区间(0,1)上单调递增的是( ) A.y=2x3+4x C.y=log2|x| 12.已知函数
A.f(x)的定义域是[﹣4,2]
B.y=x+sin(﹣x) D.y=2x﹣2﹣x
,则下列结论中错误的是( )
B.函数y=f(x﹣1)是偶函数 C.f(x)在区间[﹣1,2)上是减函数 D.f(x)的图象关于直线x=1对称
三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.
13.已知函数f(x)=,则= .
14.有4位同学参加学校组织的政治、地理、化学、生物4门活动课,要求每位同学各选一门报名(互不干扰),则地理学科恰有2人报名的方案有 种. 15.已知二项式为 .
16.已知偶函数y=f(x)(x∈R)在区间[﹣1,0]上单调递增,且满足f(1﹣x)+f(1+x)=0,给出下列判断: (1)f(5)=0;
(2)f(x)在[1,2]上是减函数; (3)函数y=f(x)没有最小值; (4)函数f(x)在x=0处取得最大值; (5)f(x)的图象关于直线x=1对称. 其中正确的序号是 .
四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17.已知(1+mx)7=a0+a1x+a2x2+…+a10x10中,且a3=﹣35. (1)求m的值;
(2)求a1+a3+a5+a7的值.
18.某企业有甲、乙两个研发小组,他们研发新产品成功的概率分别为和.现安排甲组研发新产品A,乙组研发新产品B,设甲、乙两组的研发相互独立. (Ⅰ)求至少有一种新产品研发成功的概率;
(Ⅱ)若新产品A研发成功,预计企业可获利润120万元;若新产品B研发成功,预计企业可获利润100万元,求该企业可获利润的分布列和数学期望.
19.为加强环境保护,治理空气污染,环境监测部门对某市空气质量进行调研,随机抽查了100天空气中的PM2.5和SO2浓度(单位:μg/m3),得下表:
SO2 PM2.5 [0,35]
的各项系数和为243,则n= ,展开式中常数项
[0,50] (50,150] (150,475]
32 18 4
(35,75] (75,115]
6 3
8 7
12 10
(1)估计事件“该市一天空气中PM2.5浓度不超过75,且SO2浓度不超过150”的概率;
(2)根据所给数据,完成下面的2×2列联表:
SO2 PM2.5 [0,75] (75,115]
[0,150]
(150,475]
(3)根据(2)中的列联表,判断是否有99%的把握认为该市一天空气中PM2.5浓度与SO2浓度有关? 附:K2=
P(K2≥k)
k
0.050 3.841
0.010 6.635
0.001 10.828
20.已知二次函数f(x)=2x2﹣3x.
(1)若f(x)+t≥0对于∀x∈R恒成立,求t的取值范围;
(2)若g(x)=﹣f(x)+mx,当x∈[1,2]时,若g(x)的最大值为2,求m的值. 21.每年暑期都会有大量中学生参加名校游学,夏令营等活动,某中学学生社团将其今年的社会实践主题定为“中学生暑期游学支出分析”,并在该市各个中学随机抽取了共3000名中学生进行问卷调查,根据问卷调查发现共1000名中学生参与了各类游学、夏令营等活动,从中统计得到中学生暑期游学支出(单位:百元)频率分布直方图如图. (Ⅰ)求实数a的值;
(Ⅱ)在[45,50),[50,55),[55,60)三组中利用分层抽样抽取10人,并从抽取的10人中随机选出3人,对其消费情况进行进一步分析. (i)求每组恰好各被选出1人的概率;
(ii)设ξ为选出的3人中[45,50)这一组的人数,求随机变量ξ的分布列和数学期望.
22.2018年11月5日至10日,首届中国国际进口博览会在国家会展中心(上海)举行,吸引了58个“一带一路”沿线国家的超过1000多家企业参展,成为共建“一带一路”的又一个重要支撑.某企业为了参加这次盛会,提升行业竞争力,加大了科技投入.该企业连续6年来的科技投入x(百万元)与收益y(百万元)的数据统计如表: 科技投入x 收益y
2 5.6
4 6.5
6 12.0
8 27.5
10 80.0
12 129.2
并根据数据绘制散点图如图所示:
根据散点图的特点,甲认为样本点分布在指数曲线y=c•2bx的周围,据此他对数据进行了一些初步处理.如表:
43.5 4.5 其中zi=log2yi,
854.0
.
34.7 12730.4 70
(1)(i)请根据表中数据,建立y关于x的回归方程(保留一位小数);
(ii)根据所建立的回归方程,若该企业想在下一年收益达到2亿,则科技投入的费用至少要多少?(其中log25≈2.3)
(2)乙认为样本点分布在二次曲线y=mx2+n的周围,并计算得回归方程为y=0.92x2﹣12.0,以及该回归模型的相关指数R2=0.94,试比较甲乙两人所建立的模型,谁的拟合效果更好.
附:对于一组数据(u1,v1),(u2,v2),…,(un,vn),其回归直线方程
的斜率和截距的最小二乘估计分别为,,相关指
数:.
参考答案
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.已知集合A={x|0<x<4},B={x|﹣1<x<2},则A∩B=( ) A.(﹣1,4)
B.(﹣1,2)
C.(0,2)
D.(2,4)
【分析】求出集合A,B,由此能求出A∩B. 解:集合A={x|0<x<4},B={x|﹣1<x<2}, ∴A∩B={x|3<x<2}=(0,2). 故选:C. 2.函数f(x)=A.{x|x≤﹣1或x≥2} 且x≥2}
【分析】根据函数成立的条件,即可求出函数的定义域.
解:要使函数f(x)有意义,则x2﹣x﹣2≥0,解得x≥3或x≤﹣1, 故选:A.
3.命题“∃x0∈(0,+∞),x02+1≤2x0”的否定为( ) A.∀x∈(0,+∞),x2+1>2x C.∀x∈(﹣∞,0],x2+1≤2x
B.∀x∈(0,+∞),x2+1≤2x D.∀x∈(﹣∞,0],x2+1>2x
的定义域为( )
B.{x|x<2}
C.R D.{x|x≤﹣1
【分析】根据否定:否定量词,否定结论,改写命题. 解:否定:否定量词,否定结论,
所以把任意改成存在,x02+1≤2x0改为x7+1>2x, 故选:A.
4.设x,y满足约束条件则z=2x﹣3y的最大值为( )
A.10 B.8 C.5 D.﹣6
【分析】作出不等式对应的平面区域,利用目标函数的几何意义,求目标函数的最大值即可.
解:由约束条件得到平面区域如图: 由z=2x﹣3y得到y=x﹣, 由
2×﹣0=5; 故选:C.
得到A(,0),
5.某种电子元件用满3000小时不坏的概率为,用满8000小时不坏的概率为.现有一 只此种电子元件,已经用满3000小时不坏,则该元件用满8000小时不坏的概率为( )A.
B.
C.
D.
【分析】利用条件概率计算公式直接求解.
解:某种电子元件用满3000小时不坏的概率为,用满8000小时不坏的概率为. 设事件A表示“电子元件用满3000小时不坏”,事件B表示“电子元件用满8000小时不坏”,
现有一只此种电子元件,已经用满3000小时不坏,
P(B|A)===.
故选:B.
6.已知a=A.a>b>c
,b=log2,c=
B.a>c>b
,则( )
C.c>a>b
D.c>b>a
【分析】利用指数式的运算性质得到0<a<1,由对数的运算性质得到b<0,c>1,则答案可求. 解:∵0<a=
<20=1,
b=log8<log21=0, ∴c>a>b. 故选:C. 7.函数f(x)=
的部分图象大致为( )
A. B.
C. D.
【分析】判断函数的奇偶性,排除选项,利用特殊点的位置判断即可. 解:函数f(x)=当x=时,f()=﹣故选:A. 8.若函数f(x)=A.(0,3]
为增函数,则实数m的取值范围是( )
B.(0,3)
C.[3,+∞)
D.[0,+∞)
是偶函数,排除选项B,
<0,对应点在第四象限,排除选项C,
【分析】根据题意,由函数单调性的定义可得答案.
解:根据题意,若函数f(x)=
,解可得m的取值范围,即可得
为增函数,
必有故选:A.
,解可得0<m≤3,
二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给的选项中,有多项符合题目要求的.全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得3分. 9.2x>1的充分不必要条件是( ) A.x<0
B.x>0
C.0<x<1
D.x>1
【分析】求解指数不等式,再结合充分必要条件的判定得答案. 解:2x>1⇔x>0.
故x<0是2x>1的既不充分也不必要条件;x>3是2x>1的充分必要条件; 故选:CD.
10.下列说法正确的有( )
A.已知随机变量ξ服从正态分布N(2,σ2),若P(ξ≤3)=0.84,则P(ξ≤1)=0.16
B.设随机变量X服从正态分布N(3,7),若P(X>m+1)=P(X>m﹣1),则m=3
C.设随机变量X~B(6,),则P(X=3)等于
D.某人射击一次击中目标的概率为0.6,经过3次射击,此人恰有两次击中目标的概率为
【分析】ABC选项根据正态分布图象的对称性即正态分布公式得出结果,D根据独立事件的概率公式得出结果.
解:A∵变量ξ服从正态分布N(2,σ2),若P(ξ≤3)=0.84,则P(ξ≤1)=P(ξ≥3)=5﹣P(ξ≤3)=0.16.
B∵随机变量X服从正态分布N7)(3,,若P(X>m+1)=P(X>m﹣5),所以得m=3.
D恰有两次击中目标的概率为p=故选:ABD.
.故C不正确.
11.下列函数中,既是奇函数又在区间(0,1)上单调递增的是( ) A.y=2x3+4x C.y=log2|x|
B.y=x+sin(﹣x) D.y=2x﹣2﹣x
【分析】根据题意,依次分析选项中函数的奇偶性与单调性,综合即可得答案. 解:根据题意,依次分析选项:
对于A,y=2x3+3x,有f(﹣x)=﹣(2x3+4x)=﹣f(x),即函数f(x)为奇函数,又由y′=6x2+6,在区间(0,1)上,有y′=6x2+4>0,为增函数,符合题意; 对于C,y=log2|x|,有f(﹣x)=log4|x|=﹣f(x),y=log2|x|为偶函数,不符合题意;故选:ABD. 12.已知函数
A.f(x)的定义域是[﹣4,2]
,则下列结论中错误的是( )
B.函数y=f(x﹣1)是偶函数 C.f(x)在区间[﹣1,2)上是减函数 D.f(x)的图象关于直线x=1对称
【分析】由对数的运算性质及真数大于0,可判断A;由偶函数的定义可判断B;由函数的单调性可判断C;由f(2﹣x)与f(x)的关系可判断D. 解:函数f(x)=
(2﹣x)﹣1og7(x+4)=﹣log2(4﹣x)﹣log2(x+4)
=﹣log2(2﹣x)(2+x),
由y=f(x﹣1)=﹣log2(8﹣x)(3+x)=﹣log2(9﹣x2),定义域为(﹣3,3), 由x∈[﹣1,2),f(﹣6)=﹣log29,f(0)=﹣log28,即f(﹣6)<f(0),故C错误;
故选:ACD.
三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.
13.已知函数f(x)=,则= 6 .
【分析】根据题意,由函数的解析式求出f()、f(﹣2)的值,相加即可得答案.
解:根据题意,函数f(x)=,
则f()=则
故答案为:6
=2, =2+4=6
14.有4位同学参加学校组织的政治、地理、化学、生物4门活动课,要求每位同学各选一门报名(互不干扰),则地理学科恰有2人报名的方案有 54 种. 【分析】由排列组合及分步原理得:地理学科恰有2人报名的方案有法,得解.
解:先在4位同学中选2人选地理学科,共
=6种选法,
×3×3=54种选
再将剩下的2人在政治、化学、生物7门活动课任选一门报名,共3×3=9种选法, 故答案为:54. 15.已知二项式
的各项系数和为243,则n= 5 ,展开式中常数项为 80 .
【分析】令x=1,结合各项系数和求出n的值,求出展开式的通项公式,令x的次数为0进行求解即可.
解:令x=1得各项系数和为(1+2)n=243,即3n=243, 得n=5, 由10﹣
=0得k=4,
故答案为:80.
16.已知偶函数y=f(x)(x∈R)在区间[﹣1,0]上单调递增,且满足f(1﹣x)+f(1+x)=0,给出下列判断: (1)f(5)=0;
(2)f(x)在[1,2]上是减函数; (3)函数y=f(x)没有最小值; (4)函数f(x)在x=0处取得最大值; (5)f(x)的图象关于直线x=1对称.
其中正确的序号是 ①②④ .
+f【分析】分别利用函数的奇偶性,单调性和周期性进行推理和判断,由f(1﹣x)(1+x)=0得到f(1+x)=﹣f(1﹣x)=﹣f(x﹣1),得到函数的周期为4.f(x+2)=﹣f(x), 解:
(1)由f(1﹣x)+f(1+x)=0
设t=x﹣1.x=t+6,∴f(t+2)=﹣f(t),f(t+4)=f(t) 当x=0时,f(1)+f(2)=0,
因为f(5)=f(4+1)=f(1)=0,所以①正确.
(2)因为y=f(x)(x∈R)在区间[﹣3,0]上单调递增,周期为4,f(x+2)=﹣f(x),所以函数在区间[1,2]上单调递减,所以②正确.
(4)∵偶函数y=f(x)(x∈R)在区间[﹣2,0]上单调递增,f(x+2)=﹣f(x), (5)因为y=f(x)是偶函数,所以f(2+x)=﹣f(x),f(3)=0所以函数关于(1,0)对称.故⑤错误 故答案为:①②④
四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17.已知(1+mx)7=a0+a1x+a2x2+…+a10x10中,且a3=﹣35. (1)求m的值;
(2)求a1+a3+a5+a7的值.
【分析】(1)根据二项式定理系数关系进行求解即可. (2)利用赋值法分别令x=1和x=﹣1建立方程进行求解即可. 解:(1)因为依题意得:(2)令x=﹣1得:即
=﹣64.
,i=0,1,2,3…,7, ,
,
②
18.某企业有甲、乙两个研发小组,他们研发新产品成功的概率分别为和.现安排甲组研发新产品A,乙组研发新产品B,设甲、乙两组的研发相互独立.
(Ⅰ)求至少有一种新产品研发成功的概率;
(Ⅱ)若新产品A研发成功,预计企业可获利润120万元;若新产品B研发成功,预计企业可获利润100万元,求该企业可获利润的分布列和数学期望. 【分析】(Ⅰ)利用对立事件的概率公式,计算即可, (Ⅱ)求出企业利润的分布列,再根据数学期望公式计算即可.
解:(Ⅰ)设至少有一种新产品研发成功的事件为事件A且事件B为事件A的对立事件,则事件B为一种新产品都没有成功,
因为甲乙研发新产品成功的概率分别为和.
再根据对立事件的概率之间的公式可得P(A)=1﹣P(B)=
,
(Ⅱ)由题可得设企业可获得利润为X,则X的取值有0,120,100,220,
, ,
所以X的分布列如下:
X P(x)
则数学期望E(X)=
0
120
100 =140.
220
19.为加强环境保护,治理空气污染,环境监测部门对某市空气质量进行调研,随机抽查了100天空气中的PM2.5和SO2浓度(单位:μg/m3),得下表:
SO2 PM2.5 [0,35] (35,75] (75,115]
32 6 3
18 8 7
4 12 10
[0,50]
(50,150]
(150,475]
(1)估计事件“该市一天空气中PM2.5浓度不超过75,且SO2浓度不超过150”的概率;
(2)根据所给数据,完成下面的2×2列联表:
SO2 PM2.5 [0,75] (75,115]
[0,150] (150,475]
(3)根据(2)中的列联表,判断是否有99%的把握认为该市一天空气中PM2.5浓度与SO2浓度有关? 附:K2=
P(K2≥k)
k
0.050 3.841
0.010 6.635
0.001 10.828
20.已知二次函数f(x)=2x2﹣3x.
(1)若f(x)+t≥0对于∀x∈R恒成立,求t的取值范围;
(2)若g(x)=﹣f(x)+mx,当x∈[1,2]时,若g(x)的最大值为2,求m的值. 【分析】(1)2x2﹣3x+t≥0对于∀x∈R恒成立,进而根据判别式求解;
(2)g(x)=﹣f(x)+mx=﹣2x2+(3+m)x,进而分类讨论对称轴与区间端点的关系求解;
解:(1)f(x)+t≥0对于∀x∈R恒成立,即2x2﹣3x+t≥0对于∀x∈R恒成立, ∴△=(﹣6)2﹣8t≤0,解得t≥; 当=
≤1,即m≤1时,g(x)max=g(1)=﹣8+3+m=2,解得m=1;
=2,解得m=1或m=﹣7,不符合条件;
∴m的值为1.
21.每年暑期都会有大量中学生参加名校游学,夏令营等活动,某中学学生社团将其今年的社会实践主题定为“中学生暑期游学支出分析”,并在该市各个中学随机抽取了共3000名中学生进行问卷调查,根据问卷调查发现共1000名中学生参与了各类游学、夏令营等活动,从中统计得到中学生暑期游学支出(单位:百元)频率分布直方图如图. (Ⅰ)求实数a的值;
(Ⅱ)在[45,50),[50,55),[55,60)三组中利用分层抽样抽取10人,并从抽取的10人中随机选出3人,对其消费情况进行进一步分析. (i)求每组恰好各被选出1人的概率;
(ii)设ξ为选出的3人中[45,50)这一组的人数,求随机变量ξ的分布列和数学期望.
【分析】(Ⅰ)由频率分布理直方图得(0.024+a+0.04×2+0.03×2)×5=1,由此能求出a的值.
(Ⅱ)(i)按照分层抽样,[45,50),[50,55),[55,60)三组抽取人数分别为4,3,3.由此能求出每组恰好各被选出1人的概率.
(ⅱ)ξ的所有可能取值为0,1,2,3.分别求出相应的概率,由此能求出ξ的分布列与数学期望.
解:(Ⅰ)由题意,得(0.024+a+0.04×2+0.03×2)×5=3, 解得a=0.06.
(ⅰ)每组恰好各被选出1人的概率为
.
,
,
则ξ的分布列为:
ξ P
4
1 .
22.2018年11月5日至10日,首届中国国际进口博览会在国家会展中心(上海)举行,吸引了58个“一带一路”沿线国家的超过1000多家企业参展,成为共建“一带一路”的又一个重要支撑.某企业为了参加这次盛会,提升行业竞争力,加大了科技投入.该
2
3
企业连续6年来的科技投入x(百万元)与收益y(百万元)的数据统计如表: 科技投入x 收益y
2 5.6
4 6.5
6 12.0
8 27.5
10 80.0
12 129.2
并根据数据绘制散点图如图所示:
根据散点图的特点,甲认为样本点分布在指数曲线y=c•2bx的周围,据此他对数据进行了一些初步处理.如表:
43.5 4.5 其中zi=log2yi,
854.0
.
34.7 12730.4 70
(1)(i)请根据表中数据,建立y关于x的回归方程(保留一位小数);
(ii)根据所建立的回归方程,若该企业想在下一年收益达到2亿,则科技投入的费用至少要多少?(其中log25≈2.3)
(2)乙认为样本点分布在二次曲线y=mx2+n的周围,并计算得回归方程为y=0.92x2﹣12.0,以及该回归模型的相关指数R2=0.94,试比较甲乙两人所建立的模型,谁的拟合效果更好.
附:对于一组数据(u1,v1),(u2,v2),…,(un,vn),其回归直线方程
的斜率和截距的最小二乘估计分别为,,相关指
数:.
【分析】(1)(i)求出样本中心坐标,利用回归直线方程,求解系数,推出结果即可.(ii)列出不等式转化求解即可.
(2)甲建立的回归模型的残差表,然后求解方差,说明结果即可. 解:(1)(i)令z=log2y=bx+log2c;
,
根据最小二乘估计可知:,
(ii)设20.5x+1≥200,解得0.5x+4≥log2200,即x≥4+4log75≈13.2, (4)甲建立的回归模型的残差: 即甲建立的回归模型拟合效果更好.
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