1、广东省佛山市顺德区2020-2021学年高二数学下学期期末考试试题(含解析)一、单项选择题(共8小题,每小题5分,共40分).1设复数z满足,则复数z的虚部为()ABCD2曲线C:在点P(,0)处的切线方程为()ABCyx2Dyx+23在端午小长假期间,某办公室要从4名职员中选出若干人在3天假期坚守岗位,每天只需1人值班,则不同的排班方法有()A12种B24种C64种D81种4已知函数yf(x)的图象如图所示,则其导函数的图象大致形状为()ABCD5在一次年级数学竞赛中,高二(20)班有10%的同学成绩优秀已知高二(20)班人数占该年级的5%,而年级数学优秀率为2%现从该年级任意选取一位同学,
2、如果此人成绩优秀,则他来自高二(20)班的概率为()A10%B15%C20%D25%6已知随机变量XN(1,2),3P(X1.5)2P(X1.5),则P(|X1|0.5)()ABCD7某射手每次射击击中目标的概率固定,他准备进行n(nN*)次射击,设击中目标的次数记为X,已知P(X1)P(Xn1)且E(X)4,则D(X)()ABC1D28已知函数有三个零点,则实数a的取值范围是()AB(0,+)CD二、多项选择题:本大题共4小题,每小题5分,共20分在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分9对于式子(3x1)6,下列说法正确的有()A它的
3、展开式中第4项的系数等于135B它的展开式中第3项的二项式系数等于20C它的展开式中所有项的系数之和等于64D它的展开式中第一项的系数等于3610在2021年2月25日召开的全国脱贫攻坚总结表彰大会上,我国庄严宣告:脱贫攻坚战取得了全面胜利,现行标准下农村贫困人口全部脱贫!下图表示的是中国农村每年减少贫困人口的数量,以下说法正确的是()A2014年与2016年农村贫困人口基本持平B20132020年农村贫困人口逐年减少C20132019年农村贫困人口平均每年减少了1300万以上D2012年底农村贫困人口还有9000万以上112021年5月18日,佛山市第七次全国人口普查公报发布公报显示,佛山市
4、常住人口为9498863人为了进一步分析数据特征,某数学兴趣小组先将近五次人口普查数据作出散点图(横坐标为人口普查的序号,第三次人口普查记为1,第七次普查记为5,纵坐标为当次人口普查佛山市人口数),再利用不同的函数模型作为回归分析,如图,以下说法正确的是()A佛山市人口数与普查序号呈正相关关系B散点的分布呈现出很弱的线性相关特征C回归方程2的拟合效果更好D应用回归方程1可以预测第八次人口普查时佛山市人口会超过1400万12已知函数,则下列结论正确的是()A函数f(x)存在极大值和极小值B函数f(x)不存在最小值与最大值C当x0,3时,函数f(x)最大值为eD当时,函数f(x)最小值为三、填空题
5、:本大题共4小题,每小题5分,共20分其中第16题第一空2分,第二空3分13复数z1、z2在复平面内的对应点分别为A、B,已知点A与B关于x轴对称,且(2i)z11+3i,则|z2| 14在6张奖券中有k张有奖、其余无奖,从中任取2张,至少有1张有奖的概率为,则k 15某田径队6位队员的体测成绩如下:甲78,乙86,丙64,丁77,戊83,己93现从中挑选3位运动员参加集体赛,挑选条件为:丁一定要参加;3人的体测成绩总分要超过240分(不含240分);3人的体测成绩方差要小那么参加集体赛3人名单为 16已知函数f(x)的导函数为f(x)exx1,且函数f(x)的图像经过(0,2)点,函数f(x
6、)的表达式为 ;若对任意一个负数x,不等式恒成立,则整数a的最小值为 四、解答题:本大题共6小题,满分70分解答题须写出文字说明、证明过程或演算步骤17已知复数z(m2m6)+(m1)i,(mR)()若z在复平面内对应的点在虚轴的上半轴(不含原点),求复数z;()若z2R,求实数m的值18已知函数f(x)x3+x2,R,且图像经过点(1,2)()求f(x)的单调区间;()当x1,4时,求f(x)的最大值M和最小值m19中国居民营养与慢性病状况报告(2020)年报告显示,中国成人平均身高继续增长,居民超重、肥胖问题不断凸显,各年龄组居民超重率、肥胖率继续上升,1844岁居民超重率和肥胖率分别为3
7、4%和16%不健康的生活方式对超重、肥胖产生的影响是巨大的,超重、肥胖的控制必须坚持预防为主()根据以上数据,从1844岁居民中任选2人,求肥胖人数的分布列;()研究人员在某小区随机调查了男性居民45人,女性居民55人,其中男性超重人数有25人,女性超重人数为15人,请列出22列联表,并判定是否有99.5%的把握认为超重与性别有关参考公式与数据:,其中na+b+c+dP(K2k0)0.1500.1000.0500.0100.0050.001k02.0722.7063.8416.6357.87910.82820某工厂为了调查一批产品的质量情况,随机抽取了10件进行检测,质量指标xi(i1,2,1
8、0)分值如下:38,70,50,43,48,53,49,57,60,x10,并计算出样本质量指标平均数为53.7,标准差为9.9生产合同中规定:质量指标在63分以上的产品为优质品,一批产品中优质品的占比不得低于15%()从这10件样品中任意抽取2件,求恰有1件优质品的概率;()根据生产经验,可以认为这种产品的质量指标服从正态分布N(,2),其中近似为样品平均数,2近似为样本方差,那么这批产品中优质品的占比是否满足生产合同的要求?请说明理由附:若XN(,2),则P(2X+2)0.9545,P(X+)0.682721某蛋糕厂商在两个社区分别开了连锁店A和B,通过一段时间的经营统计,店A和店B每日销
9、售的蛋糕数X,Y的分布列如表:X3456Y246PP()求店A在3天共卖出15个蛋糕的概率;()为了防止食品浪费,保障国家粮食安全,中华人民共和国反食品浪费法自2021年4月29日起施行,蛋糕保质期短,当日没销售出去只能作垃圾处理该蛋糕厂商积极响应国家要求,决定今后每日仅生产10个蛋糕给两家连锁店,那么在市场需求不变的情况下如何分配这10个蛋糕最优?请说明理由22已知函数(k为常数),函数g(x)xlnx,()讨论函数f(x)的单调性;()当k1时,求证:;()当k1,m1时,已知方程f(x)m有且只有两个不相等的实数根x1,x2且0x11x2;方程g(x)m有且只有两个不相等的实数根x3,x
10、4,且0x31x4求证:x1(1+x4)+x2(1+x3)4参考答案一、单项选择题(共8小题,每小题5分,共40分).1设复数z满足,则复数z的虚部为()ABCD【分析】根据z,将复数z转化为za+bi(a、bR)的形式,即可确其虚部解:zi,所以复数z的虚部为故选:B2曲线C:在点P(,0)处的切线方程为()ABCyx2Dyx+2【分析】求出原函数的导函数,得到函数在x处的导数,再由直线方程的点斜式得答案解:由,得y,则曲线C:在点P(,0)处的切线方程为y0(x),即y故选:A3在端午小长假期间,某办公室要从4名职员中选出若干人在3天假期坚守岗位,每天只需1人值班,则不同的排班方法有()A
11、12种B24种C64种D81种【分析】根据题意,分析可得每天都有4种排班方法,由分步计数原理计算可得答案解:根据题意,第一天值班可以安排4名职员中任意一人,有4种排班方法,同理:第二天和第三天也有4种排班方法,则有44464种不同的排班方法;故选:C4已知函数yf(x)的图象如图所示,则其导函数的图象大致形状为()ABCD【分析】利用函数f(x)先单调递增的速度由快到慢,再由慢到快,结合导数的几何意义,判断即可解:由f(x)的图象可知,函数f(x)先单调递增的速度由快到慢,再由慢到快,由导数的几何意义可知,f(x)先减后增,且恒大于0,故符合题意的只有选项A故选:A5在一次年级数学竞赛中,高二
12、(20)班有10%的同学成绩优秀已知高二(20)班人数占该年级的5%,而年级数学优秀率为2%现从该年级任意选取一位同学,如果此人成绩优秀,则他来自高二(20)班的概率为()A10%B15%C20%D25%【分析】设出该年级的人数,然后分别求出年级的优秀人数以及高二(20)班的优秀人数,进而可以求解解:设该年级的人数为m人,则高二(20)班的人数为5m%,所以高二(20)班的成绩优秀的人数为5m%10%0.5m%0.005m,而该年级的成绩优秀的人数为2m%0.02m,所以所求事件的概率为0.2525%,故选:D6已知随机变量XN(1,2),3P(X1.5)2P(X1.5),则P(|X1|0.5
13、)()ABCD【分析】利用正态分布曲线的对称性分析求解即可解:因为3P(X1.5)2P(X1.5),所以3P(X1.5)21P(X1.5),解得P(X1.5),所以P(X0.5)P(X1.5),故P(|X1|0.5)P(0.5X1.5)1P(X0.5)P(X1.5)故选:A7某射手每次射击击中目标的概率固定,他准备进行n(nN*)次射击,设击中目标的次数记为X,已知P(X1)P(Xn1)且E(X)4,则D(X)()ABC1D2【分析】推导出XB(n,p),利用二项分布的性质列方程可求解n,p的值,从而可求得D(X)解:某射手每次射击击中目标的概率是p(0p1),由题意可得XB(n,p),因为P
14、(X1)P(Xn1)且E(X)4,所以p(1p)n1pn1(1p),且np4,解得p,n8,所以D(X)np(1p)8(1)2故选:D8已知函数有三个零点,则实数a的取值范围是()AB(0,+)CD【分析】问题转化为方程a有三个根,令g(x),x0,分析g(x)的单调性,作出g(x)的图象,结合图象即可得出答案解:因为函数有三个零点,所以方程有三个根,即方程a有三个根,令g(x),x0,当x1时,g(x),g(x),所以在(1,e)上,g(x)0,g(x)单调递增,在(e,+)上,g(x)0,g(x)单调递减,g(x)极大值g(e),当x1时,g(x)0,当0x1时,g(x),g(x),所以在
15、(0,1)上,g(x)0,g(x)单调递减,作出g(x)的图象:所以由图象可得a(0,),故选:D二、多项选择题:本大题共4小题,每小题5分,共20分在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分9对于式子(3x1)6,下列说法正确的有()A它的展开式中第4项的系数等于135B它的展开式中第3项的二项式系数等于20C它的展开式中所有项的系数之和等于64D它的展开式中第一项的系数等于36【分析】由题意利用二项式定理,逐一判断各个选项是否正确,从而得出结论解:对于式子(3x1)6,它的第四项为T4(3x)3(1)3540x3,故A错误;它的展开式中
16、第3项的二项式系数等于15,故B错误;令x1,可得它的展开式中所有项的系数之和等64,故C正确;它的展开式中第一项的系数等于T13636,故D正确,故选:CD10在2021年2月25日召开的全国脱贫攻坚总结表彰大会上,我国庄严宣告:脱贫攻坚战取得了全面胜利,现行标准下农村贫困人口全部脱贫!下图表示的是中国农村每年减少贫困人口的数量,以下说法正确的是()A2014年与2016年农村贫困人口基本持平B20132020年农村贫困人口逐年减少C20132019年农村贫困人口平均每年减少了1300万以上D2012年底农村贫困人口还有9000万以上【分析】根据图中曲线对应各个选项逐个判断即可求解解:选项A
17、:图中曲线是表示减贫人数,因为每年贫困人数都在减少,故不可能持平,故A错误,选项B:由图可知20132020年我国农村贫困人口是逐年减少,故B正确,选项C:每年减少13351300,故C正确,选项D:2012年底农村贫困人口还有1650+1232+1442+1240+1289+1386+1109+55198999000,故D正确,故选:BCD112021年5月18日,佛山市第七次全国人口普查公报发布公报显示,佛山市常住人口为9498863人为了进一步分析数据特征,某数学兴趣小组先将近五次人口普查数据作出散点图(横坐标为人口普查的序号,第三次人口普查记为1,第七次普查记为5,纵坐标为当次人口普查
18、佛山市人口数),再利用不同的函数模型作为回归分析,如图,以下说法正确的是()A佛山市人口数与普查序号呈正相关关系B散点的分布呈现出很弱的线性相关特征C回归方程2的拟合效果更好D应用回归方程1可以预测第八次人口普查时佛山市人口会超过1400万【分析】利用散点图的分布特征判断A、B选项;利用R2的大小判断C选项;把x6代入模型1的回归方程计算判断D选项解:散点图中点的分布从左下方至右上方,故呈正相关关系,故A选项说法正确;利用模型1,样本点基本分布在直线的两侧,故具有较强的线性相关特征,故B选项说法错误;因为0.97940.9726,所以回归方程2的拟合效果更好,故C选项说法正确;利用模型1,当x
19、6时,y183.561.71099.31400,故D选项说法错误;故选:AC12已知函数,则下列结论正确的是()A函数f(x)存在极大值和极小值B函数f(x)不存在最小值与最大值C当x0,3时,函数f(x)最大值为eD当时,函数f(x)最小值为【分析】对f(x)求导,判断f(x)的单调性,然后分别判断各选项即可解:,f(x),当x(1,2)时,f(x)0,f(x)在(1,2)上单调递减,当x(,1)(2,+)时,f(x)0,f(x)在(,1),(2,+)上单调递增,当x2时,f(x)取到极小值,当x1时f(x)取到极大值,故A正确;又当x时,f(x)0;x+时,f(x)+,故函数f(x)不存在
20、最小值与最大值,故B正确;f(1)e,f(3),f(1)f(3)0,又f(x)在0,1,2,3上单调递增,在(1,2)单调递减,当x0,3时,函数f(x)最大值为,故C错误;f()2.2,f(2)2.46,故D错误;故选:AB三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分其中第16题第一空2分,第二空3分13复数z1、z2在复平面内的对应点分别为A、B,已知点A与B关于x轴对称,且(2i)z11+3i,则|z2|【分析】据已知条件,结合复数代数形式的乘法运算和复数模的公式,求解即可解:(2i)z11+3i,点A与B关于x轴对称,故答案为:14在6张奖券中有k张有奖、其余无奖,从中任取2张,至
21、少有1张有奖的概率为,则k3【分析】由已知可得无奖的有6k张,然后根据古典概型的概率计算公式建立关系式即可求解解:由已知可得无奖的有6k张,因为从中任取2张,至少有1张有奖的概率为,则没有有奖的概率为,即,解得k3,故答案为:315某田径队6位队员的体测成绩如下:甲78,乙86,丙64,丁77,戊83,己93现从中挑选3位运动员参加集体赛,挑选条件为:丁一定要参加;3人的体测成绩总分要超过240分(不含240分);3人的体测成绩方差要小那么参加集体赛3人名单为 乙、丁、戊【分析】利用总成绩之和以及方差进行分析判断,即可得到答案解:因为丁77一定要参加,又3人的体测成绩总分要超过240分,所以另
22、外两人的成绩之和要超过163,且3人的体测成绩方差要小,故另外两人选择戊83,乙86故答案为:乙、丁、戊16已知函数f(x)的导函数为f(x)exx1,且函数f(x)的图像经过(0,2)点,函数f(x)的表达式为 f(x)exx2x+1;若对任意一个负数x,不等式恒成立,则整数a的最小值为 2【分析】利用待定系数法设f(x)exx2x+c,利用点(0,2),求出c的值,即可得到f(x)的解析式;对任意一个负数x,不等式恒成立,转化为对x0恒成立,构造函数g(x),利用导数以及零点的存在性定义求解g(x)的最大值,即可得到答案解:由题意,f(x)exx1,设f(x)exx2x+c,因为函数f(x
23、)的图像经过(0,2)点,则f(0)2,即c1,故f(x)exx2x+1;对任意一个负数x,不等式恒成立,即对x0恒成立,令g(x),则g(x),g(x),令g(x)0,解得xln2,当xln2时,g(x)0,故g(x)单调递减,当ln2x0时,g(x)0,故g(x)单调递增,又g(ln2),g(0)0,故存在x0lnx0,使得g(x0)0,当xx0时,g(x)0,则g(x)单调递增,当x0x0时,g(x)0,则g(x)单调递减,所以当xx0时,g(x)取得最大值g(x0),因为g(x)中,g(2)e20,g(1),故x0(2,1),所以g(x)的最大值g(x0),当x0(2,1)时,g(x0
24、),又整数ag(x)max,所以a的最小值为2故答案为:f(x)exx2x+1;2四、解答题:本大题共6小题,满分70分解答题须写出文字说明、证明过程或演算步骤17已知复数z(m2m6)+(m1)i,(mR)()若z在复平面内对应的点在虚轴的上半轴(不含原点),求复数z;()若z2R,求实数m的值【分析】(1)由题意,得m10且m2m60,然后求出m即可;(2)由z2R,可得m2m60或m10,然后求出m的值即可解:(1)由题意,得m10且m2m60,解得m3,z3i;(2)z2R,m2m60或m10,解得m2或3或118已知函数f(x)x3+x2,R,且图像经过点(1,2)()求f(x)的单
25、调区间;()当x1,4时,求f(x)的最大值M和最小值m【分析】()将点代入f(x),求出f(x)的解析式,然后利用导数的正负求解函数f(x)的单调区间即可;()利用()中的单调性,结合区间端点的函数值,求解最值即可解:()函数f(x)x3+x2,R,且图像经过点(1,2),所以f(1)1+2,则3,故f(x)x33x2,则f(x)3x26x3x(x2),令f(x)0,解得x0或x2,令f(x)0,解得0x2,故函数f(x)的单调递增区间为(,0),(2,+),单调递减区间为(0,2);()由()可知,f(x)在1,0)上单调递增,(0,2)上单调递减,(2,4上单调递增,又f(1)4,f(0
26、)0,f(2)4,f(4)16,故函数f(x)在1,4上的最大值M16,最小值m419中国居民营养与慢性病状况报告(2020)年报告显示,中国成人平均身高继续增长,居民超重、肥胖问题不断凸显,各年龄组居民超重率、肥胖率继续上升,1844岁居民超重率和肥胖率分别为34%和16%不健康的生活方式对超重、肥胖产生的影响是巨大的,超重、肥胖的控制必须坚持预防为主()根据以上数据,从1844岁居民中任选2人,求肥胖人数的分布列;()研究人员在某小区随机调查了男性居民45人,女性居民55人,其中男性超重人数有25人,女性超重人数为15人,请列出22列联表,并判定是否有99.5%的把握认为超重与性别有关参考
27、公式与数据:,其中na+b+c+dP(K2k0)0.1500.1000.0500.0100.0050.001k02.0722.7063.8416.6357.87910.828【分析】()先求出随机变量X的可能取值,然后求出其对应的概率,列出分布列即可()列出22列联表,由列联表中的数据,计算卡方的值,对照临界表中的数据,比较即可得到答案解:()因为1844岁居民超重率和肥胖率分别为34%和16%,设肥胖人数为X,则X的可能取值为0,1,2,所以P(X0)(134%16%)(134%16%)0.25,P(X1)(134%16%)(34%+16%)0.5,P(X2)(34%+16%)(34%+16
28、%)0.25,故X的分布列为: X 01 2 P0.250.5 0.25()由题意,22列联表如下:男女合计超重 25 1540 不超重 20 4060 合计 45 55100由表中的数据,可得K2,所以有99.5%的把握认为超重与性别有关20某工厂为了调查一批产品的质量情况,随机抽取了10件进行检测,质量指标xi(i1,2,10)分值如下:38,70,50,43,48,53,49,57,60,x10,并计算出样本质量指标平均数为53.7,标准差为9.9生产合同中规定:质量指标在63分以上的产品为优质品,一批产品中优质品的占比不得低于15%()从这10件样品中任意抽取2件,求恰有1件优质品的概
29、率;()根据生产经验,可以认为这种产品的质量指标服从正态分布N(,2),其中近似为样品平均数,2近似为样本方差,那么这批产品中优质品的占比是否满足生产合同的要求?请说明理由附:若XN(,2),则P(2X+2)0.9545,P(X+)0.6827【分析】()先求出10件产品中优质品的概率,然后利用二项分布求解即可;()记这种产品的质量指标为X,XN(53.7,9.92),利用正态曲线的对称性求解P(X63),由此分析判断即可解:()因为样本质量指标平均数为53.7,所以x1069,因为质量指标在63分以上的产品为优质品,故优质品有2件,所以10件产品中优质品的概率为,记任取2件,优质品数为Y,则
30、YB(2,),所以P(Y1)()记这种产品的质量指标为X,由题意可知,XN(53.7,9.92),则P(43.8X63.6)P(X+)0.6827,因为P(X63)P(X63.6),所以有足够的理由判断这批产品中优质品率满足生产合同的需要21某蛋糕厂商在两个社区分别开了连锁店A和B,通过一段时间的经营统计,店A和店B每日销售的蛋糕数X,Y的分布列如表:X3456Y246PP()求店A在3天共卖出15个蛋糕的概率;()为了防止食品浪费,保障国家粮食安全,中华人民共和国反食品浪费法自2021年4月29日起施行,蛋糕保质期短,当日没销售出去只能作垃圾处理该蛋糕厂商积极响应国家要求,决定今后每日仅生产
31、10个蛋糕给两家连锁店,那么在市场需求不变的情况下如何分配这10个蛋糕最优?请说明理由【分析】()分三种情况:三天分别卖5,5,5个,4,5,6个,3,6,6个,然后由相互独立事件的概率乘法公式以及分类计数原理求解即可;()分别求出A店和B店的销售期望,即可得到答案解:()店A在3天共卖出15个蛋糕,共有三种情况:三天分别卖5,5,5个,4,5,6个,3,6,6个,所以所求概率为+;()由题意可知,因为店A店B均是最多卖6个蛋糕,则有三种情况:A店4个,B店6个;A店5个,B店5个;A店6个,B店4个若分配给A店4个,B店6个,X 3 4PY 2 4 6P 所以E(X)+E(Y)(3+4)+(
32、2+4+6);若分配A店5个,B店5个, X 3 4 5 P Y2 4 5 P 所以E(X)+E(Y)(3+4+5)+(2+4+6);若分配给A店6个,B店4个, X 3 4 5 6 P Y 24 P 所以E(X)+E(Y)(3+4+5+6)+2+4综上所述,所以在市场需求不变的情况下,分配给A店4个,B店6个或者A店5个,B店5个最优22已知函数(k为常数),函数g(x)xlnx,()讨论函数f(x)的单调性;()当k1时,求证:;()当k1,m1时,已知方程f(x)m有且只有两个不相等的实数根x1,x2且0x11x2;方程g(x)m有且只有两个不相等的实数根x3,x4,且0x31x4求证:
33、x1(1+x4)+x2(1+x3)4【分析】()求出函数f(x)的定义域,求出f(x),分k0和k0两种情况,分别利用导数的正负研究函数的单调性即可;()将k1代入f(x),然后利用对数的运算性质化简,即可证明;()利用分析法,将问题转化为证明f(2x1)f(x1)0,构造函数h(x)f(2x)f(x),x(0,1),利用导数研究函数h(x)的单调性以及函数值,即可证明【解答】()解:由题意可知,函数f(x)的定义域为(0,+),f(x),当k0时,f(x)0恒成立,则f(x)在(0,+)上单调递增;当k0时,令f(x)0,解得xk,当0xk时,f(x)0,则f(x)单调递减,当xk时,f(x
34、)0,则f(x)单调递增,综上所述,当k0时,f(x)在(0,+)上单调递增;当k0时,f(x)在(0,k)上单调递减,在(k,+)上单调递增()证明:当k1时,则,故;()证明:由()可知,方程f(x)m与g(x)m的根互为倒数,又因为方程f(x)m有且只有两个不相等的实数根x1,x2且0x11x2,方程g(x)m有且只有两个不相等的实数根x3,x4,且0x31x4,所以,可得x1x41,x2x31,所以x1(1+x4)+x2(1+x3)x1+x2+x1x4+x2x3x1+x2+2,故要证x1(1+x4)+x2(1+x3)4,只需证明x1+x22,要证x1+x22,只需证x22x1,因为0x11x2,所以2x11,因为f(x)在(1+)上单调递增,所以只需证f(x2)f(2x1),进而只需证f(2x1)f(x2)0,因为f(x1)f(x2),只需证明f(2x1)f(x1)0,构造函数h(x)f(2x)f(x),x(0,1),则h(x)f(2x)f(x),所以函数h(x)在(0,1)上单调递增,又h(1)0,所以当0x1时,h(x)0,则f(2x1)f(x1)0,即f(2x1)f(x2),所以2x1x2,即x1+x22,故x1(1+x4)+x2(1+x3)4