1、邗江中学2019-2020学年度第二学期期中考试高二数学试卷(考试时间:120分钟 总分:150分)一、单项选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分) 1函数f(x)x2sinx在0,上的平均变化率为()A1B2CD22复数z满足z=2i1-i,则复数z的虚部为()A1B1CiDi3已知随机变量X服从正态分布N(1,4),若P(X2)0.2,则P(0X1)为()A0.2B0.3C0.4D0.64已知Cn+17-Cn7=Cn8(nN*),则n等于()A14B12C13D155已知f(x)xsin2x,则为()AB-2C2D6二项式(x+2x2)10展开式中的常数项是()A180B90C45D
2、3607从1,2,3,4,5,6,7,8,9中不放回地依次取2个数,事件A为“第一次取到的是奇数”,B为“第二次取到的是3的整数倍”,则P(B|A)()A38B1340C1345D348如图是我国古代数学家赵爽在为周髀算经作注解时给出的“弦图”现提供4种颜色给“弦图”的5个区域涂色,规定每个区域只涂一种颜色,相邻区域颜色不相同,则不同的涂色方案共有()A48种B72种C96种D144种9设函数f(x)在R上可导,其导函数为f(x),且函数f(x)在x1处取得极大值,则函数yxf(x)的图象可能是()ABCD10已知(x1)9(1x)a0+a1x+a2x2+a10x10,则a8()A45B27C
3、27D4511现安排甲、乙、丙、丁、戊5名同学参加2022年杭州亚运会志愿者服务活动,有翻译、导游、礼仪、司机四项工作可以安排,以下说法正确的是()A每人都安排一项工作的不同方法数为54B每人都安排一项工作,每项工作至少有一人参加,则不同的方法数为A54C41C如果司机工作不安排,其余三项工作至少安排一人,则这5名同学全部被安排的不同方法数为(C53C21+C52C32)A33D每人都安排一项工作,每项工作至少有一人参加,甲、乙不会开车但能从事其他三项工作,丙、丁、戊都能胜任四项工作,则不同安排方案的种数是C31C42A33+C32A3312已知函数f(x)axlnx,x1,e的最小值为3,若
4、存在x1,x2,xn1,e,使得f(x1)+f(x2)+f(xn1)f(xn),则正整数n的最大值为()A2B3C4D5二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分)13在10件产品中有2件次品,任意抽取3件,则抽到次品的个数的数学期望值为 14若(13x)10a0+a1x+a2x2+a10x10,则a1+a2+a3+a10 15荷花池中,有一只青蛙在成品字形的三片荷叶上跳来跳去(每次跳跃时,均从一叶跳到另一叶),而且逆时针方向跳的概率是顺时针方向跳的概率的两倍,如图所示假设现在青蛙在A叶上,则跳四次之后停在A叶上的概率是_16若存在a0,使得函数f(x)6a2lnx与g(x)x24axb的
5、图象在这两函数图象的公共点处的切线相同,则b的最大值为 三、解答题(本题共6小题,其中第17题10分,其他每题12分,共70分;解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17已知z是复数,z+2i与z2-i均为实数(1)求复数z;(2)复数(z+ai)2在复平面上对应的点在第一象限,求实数a的取值范围18有3名男生、4名女生,在下列不同条件下,求不同的排列方法总数(结果用数字作答)(1)选5人排成一排;(2)排成前后两排,前排4人,后排3人;(3)全体排成一排,甲不站排头也不站排尾;(4)全体排成一排,女生必须站在一起;(5)全体排成一排,男生互不相邻.19已知(x+124x)n的展开式中前三项
6、的系数为等差数列(1)求展开式中二项式系数最大的项;(2)求展开式中系数最大的项20有一块半圆形的空地,直径米,政府计划在空地上建一个形状为等腰梯形的花圃,如图所示,其中为圆心,在半圆上,其余为绿化部分,设.(1)记花圃的面积为,求的最大值;(2)若花圃的造价为10元/米,在花圃的边、处铺设具有美化效果的灌溉管道,铺设费用为500元/米,两腰、不铺设,求满足什么条件时,会使总造价最大.21已知甲箱中装有3个红球,2个黑球乙箱中装有2个红球,3个黑球,这些球除颜色外完全相同,某商场举行有奖促销活动,规定顾客购物1000元以上,可以参与抽奖一次,设奖规则如下:每次分别从以上两个箱子中各随机摸出2个
7、球,共4个球,若摸出4个球都是红球,则获得一等奖,奖金300元;摸出的球中有3个红球,则获得二等奖,奖金200元;摸出的球中有2个红球,则获得三等奖,奖金100元;其他情况不获奖,每次摸球结束后将球放回原箱中(1)求在1次摸奖中,获得二等奖的概率;(2)若3人各参与摸奖1次,求获奖人数X的数学期望E(X);(3)若商场同时还举行打9折促销活动,顾客只能在两项促销活动中任选一项参与假若你购买了价值1200元的商品,那么你选择参与哪一项活动对你有利?22已知函数f(x)exaxa(其中e为自然对数的底数)()讨论函数f(x)的单调性;()若对任意x(0,2,不等式f(x)xa恒成立,求实数a的取值
8、范围;()设nN*,证明:(1n)n+(2n)n+(3n)n+(nn)nee-1高二年级期中考试试题参考答案2020.5.6一选择题(共12小题)1函数f(x)x2sinx在0,上的平均变化率为()A1B2CD2【解答】解:根据题意,f(x)x2sinx,则f(0)0,f()2sin2,则f(x)在0,上的平均变化率为yx=f()-f(0)-0=2-0-0=;故选:C2复数z满足z=2i1-i,则复数z的虚部为()A1B1CiDi【解答】解:z=2i1-i=2i(1+i)(1-i)(1+i)=2i(1+i)2=-1+i,则复数z的虚部为1故选:B3已知随机变量X服从正态分布N(1,4),若P(
9、X2)0.2,则P(0x1)为()A0.2B0.3C0.4D0.6【解答】解:随机变量X服从正态分布N(1,4),1,2,又P(X2)0.2,P(0X1)P(1X2)0.50.20.3;故选:B4已知Cn+17-Cn7=Cn8(nN*),则n等于()A14B12C13D15【解答】解:Cn+17-Cn7=Cn8(nN*),Cn+17=Cn8+Cn7=Cn+18,n+17+8,解得n14故选:A5已知f(x)xsin2x,则f(2)为()AB-2C2D【解答】解:f(x)sin2x+x2cos2xsin2x+2xcos2x,f(2)sin+cos0,故选:A6二项式(x+2x2)10展开式中的常
10、数项是()A180B90C45D360【解答】解:二项式(x+2x2)10展开式的通项公式为 Tr+1=C10r2rx5-5r2,令5-5r2=0,求得 r2,可得展开式中的常数项是 C10222180,故选:A7从1,2,3,4,5,6,7,8,9中不放回地依次取2个数,事件A为“第一次取到的是奇数”,B为“第二次取到的是3的整数倍”,则P(B|A)()A38B1340C1345D34【解答】解:由题意,n(AB)=C31C31+C21C21=13,n(A)=C51C81=40P(B|A)=n(AB)n(A)=1340故选:B8如图是我国古代数学家赵爽在为周髀算经作注解时给出的“弦图”现提供
11、4种颜色给“弦图”的5个区域涂色,规定每个区域只涂一种颜色,相邻区域颜色不相同,则不同的涂色方案共有()A48种B72种C96种D144种【解答】解:根据题意,如图,假设5个区域依次为A、B、C、D、E,分4步分析:,对于A区域,有4种涂法,对于B区域,与A相邻,有3种涂法,对于C区域,与A、B相邻,有2种涂法,对于D区域,若其与B区域同色,则E有2种涂法,若D区域与B区域不同色,则E有1种涂法,则D、E区域有2+13种涂色方法,则不同的涂色方案共有432372种;故选:B9设函数f(x)在R上可导,其导函数为f(x),且函数f(x)在x1处取得极大值,则函数yxf(x)的图象可能是()ABC
12、D【解答】解:函数f(x)在R上可导,其导函数f(x),且函数f(x)在x1处取得极大值,当x1时,f(x)0;当x1时,f(x)0;当x1时,f(x)0当0x1时,xf(x)0;x0时,xf(x)0;当x1时,xf(x)0;当x1时,xf(x)0故选:D10已知(x1)9(1x)a0+a1x+a2x2+a10x10,则a8()A45B27C27D45【解答】解:(x1)9(1x)(x1)10,设(x1)10的通项公式为Tk+1(1)k10kx10kk0,1,10,令10k8,解得k2a8(1)2102=-45故选:A11现安排甲、乙、丙、丁、戊5名同学参加2022年杭州亚运会志愿者服务活动,
13、有翻译、导游、礼仪、司机四项工作可以安排,以下说法正确的是()A每人都安排一项工作的不同方法数为54B每人都安排一项工作,每项工作至少有一人参加,则不同的方法数为A54C41C如果司机工作不安排,其余三项工作至少安排一人,则这5名同学全部被安排的不同方法数为(C53C21+C52C32)A33D每人都安排一项工作,每项工作至少有一人参加,甲、乙不会开车但能从事其他三项工作,丙、丁、戊都能胜任四项工作,则不同安排方案的种数是C31C42A33+C32A33【解答】解:每人都安排一项工作的不同方法数为45,即选项A错误,每项工作至少有一人参加,则不同的方法数为C52A44,即选项B错误,如果司机工
14、作不安排,其余三项工作至少安排一人,则这5名同学全部被安排的不同方法数为:(C53C21A22+C52C32A22)A33,即选项C错误,每项工作至少有一人参加,甲、乙不会开车但能从事其他三项工作,丙、丁、戊都能胜任四项工作,则不同安排方案的种数是C31C42A33+C32A33,即选项D正确,故选:D12已知函数f(x)axlnx,x1,e的最小值为3,若存在x1,x2xn1,e,使得f(x1)+f(x2)+f(xn1)f(xn),则正整数n的最大值为()A2B3C4D5【解答】解:求导,f(x)=a-1x=ax-1x,当a0或0a1e时,f(x)0在x1,e恒成立,从而f(x)在1,e单调
15、递减,f(x)minf(e)ae13,解得a=4e(-,1e,不合题意,当1ea1时,易得f(x)在(1,1a)单调递减,在(1a,e)单调递增,f(x)min=f(1a)=1-ln1a=3,解得a=e2(1e,1)不合题意,当a1时,f(x)在1,e单调递增,所以f(x)minf(1)a31,满足题意,所以a3,所以f(x)3xlnx,x1,e,所以f(x)minf(1)3,f(x)maxf(e)3e1,依题意有(n1)f(x)minf(x)max,即(n1)33e1,得ne+23,又因为nN*,所以n3,所以n的最大值为3,故选:B二填空题(共4小题)14在10件产品中有2件次品,任意抽取
16、3件,则抽到次品个数的数学期望的值是35【解答】解:设抽到次品个数为,则H(3,2,10)E=nMN=3210=35故答案为:3515若(13x)10a0+a1x+a2x2+a10x10,则a1+a2+a3+a101023【解答】解:(13x)10a0+a1x+a2x2+a10x10,令x0得:1a0;令x1得:a0+a1+a2+a3+a10(13)101024; 由可得:a1+a2+a3+a10102411023;故答案为:102316荷花池中,有一只青蛙在成品字形的三片荷叶上跳来跳去(每次跳跃时,均从一叶跳到另一叶),而且逆时针方向跳的概率是顺时针方向跳的概率的两倍,如图所示假设现在青蛙在
17、A叶上,则跳四次之后停在A叶上的概率是_【解答】解:设按照顺时针跳的概率为p,则逆时针方向跳的概率为2p,则p+2p3p1,解得p=13,即按照顺时针跳的概率为13,则逆时针方向跳的概率为23,若青蛙在A叶上,则跳四次之后停在A叶上,则满足四次跳跃中有2次是顺时针方向跳,有2次是逆时针跳,若先按逆时针开始从AB,则剩余3次中有1次是按照逆时针,其余2次按顺时针跳,则对应的概率为23C3123(13)2=1281=427,若先按顺时针开始从AC,则剩余3次中有1次是按照顺时针,其余2次按逆时针跳,则对应的概率为13C3113(23)2=1281=427,则概率为427+427=827,故答案为:
18、16若存在a0,使得函数f(x)6a2lnx与g(x)x24axb的图象在这两函数图象的公共点处的切线相同,则b的最大值为13e2【解答】解:设曲线yf(x)与yg(x)的公共点为H(x0,y0),因为f(x)=6a2x,g(x)2x4a,所以2x0-4a=6a2x0,化简得x02-2ax0-3a2=0,解得x0a或3a,又x00,且a0,则x03a因为f(x0)g(x0)所以x02-4ax0-b=6a2lnx0,b3a26a2ln3a(a0)设h(a)b,所以h(a)12a(1+ln3a),令h(a)0,得a=13e,所以当0a13e时,h(a)0;当a13e时,h(a)0即h(a)在(0,
19、13e)上单调递增,在(13e,+)上单调递减,所以b的最大值为h(13e)=13e2故答案为:13e2三解答题(共6小题)17已知z是复数,z+2i与z2-i均为实数(1)求复数z;(2)复数(z+ai)2在复平面上对应的点在第一象限,求实数a的取值范围【解答】解:(1)设zx+yi(x,yR),则z+2ix+(y+2)i为实数,y2z2-i=x-2i2-i=(x-2i)(2+i)(2-i)(2+i)=2x+2+(x-4)i5=2x+25+x-45i为实数,x-45=0,解得x4则z42i;(2)(z+ai)2(42y+ai)2(12+4aa2)+8(a2)i在第一象限,12+4a-a208
20、(a-2)0,解得2a618已知(x+124x)n的展开式中前三项的系数为等差数列(1)求二项式系数最大项;(2)求展开式中系数最大的项【解答】解:(1)(x+124x)n的展开式中前三项的系数为Cn0(12)0、Cn112、Cn2(12)2,他们成等差数列,2(Cn112)=Cn0(12)0+Cn2(12)2,求得 n8,或n1(舍去),故二项式系数最大的项为T5=C84(12)4x=352x(2)第r+1项为 Tr+1=C8r(12)rx4-3r4,要使第r+1项的系数C8r(12)r最大,r0,1,2,3,4,5,6,7,8,经检验,r2 或3 时,第r+1项的系数C8r(12)r最大,
21、故展开式中系数最大的项为 T3=C8214x52=7x52,T4=C8318x74=7x7419有一块半圆形的空地,直径米,政府计划在空地上建一个形状为等腰梯形的花圃,如图所示,其中为圆心,在半圆上,其余为绿化部分,设.(1)记花圃的面积为,求的最大值;(2)若花圃的造价为10元/米,在花圃的边、处铺设具有美化效果的灌溉管道,铺设费用为500元/米,两腰、不铺设,求满足什么条件时,会使总造价最大.【解答】解: (1)设半径为,则米,作,垂足为,因为,所以,所以,所以.,所以当时,递增;当时,递减.所以当时最大,最大值为.(2)设花圃总造价为,.令,则,由于,则.当时,函数单调递增,当时,函数单
22、调递减,所以当时,函数有最大值,即总造价最大.20把1、2、3、4、5这五个数字组成无重复数字的五位数,并把它们按由小到大的顺序排列成一个数列(1)43251是这个数列的第几项?(2)这个数列的第96项是多少?(3)求这个数列的各项和【解答】解:(1)先考虑大于43251的数,分为以下三类第一类:以5打头的有:A44=24第二类:以45打头的有:A33=6第三类:以435打头的有:A22=2(2分)故不大于43251的五位数有:A55-(A44+A33+A22)=88(个)即43251是第88项(4分)(2)1开头的五位数有A44=24;2开头的五位数有A44=24;3开头的五位数有A44=2
23、4;4开头的五位数有A44=24;所以1、2、3、4开头的五位数共有96个所以第96项是4开头最大的数,即45321(8分)(3)因为1,2,3,4,5各在万位上时都有A44个五位数,所以万位上数字的和为:(1+2+3+4+5)A4410000(10分)同理它们在千位、十位、个位上也都有A44个五位数,所以这个数列各项和为:(1+2+3+4+5)A44(1+10+100+1000+10000)1524111113999960(12分)21已知甲箱中装有3个红球,2个黑球乙箱中装有2个红球,3个黑球,这些球除颜色外完全相同,某商场举行有奖促销活动,规定顾客购物1000元以上,可以参与抽奖一次,设
24、奖规则如下:每次分别从以上两个箱子中各随机摸出2个球,共4个球,若摸出4个球都是红球,则获得一等奖,奖金300元;摸出的球中有3个红球,则获得二等奖,奖金200元;摸出的球中有2个红球,则获得三等奖,奖金100元;其他情况不获奖,每次摸球结束后将球放回原箱中(1)求在1次摸奖中,获得二等奖的概率;(2)若3人各参与摸奖1次,求获奖人数X的数学期望E(X);(3)若商场同时还举行打9折促销活动,顾客只能在两项促销活动中任选一项参与假若你购买了价值1200元的商品,那么你选择参与哪一项活动对你有利?【解答】解:(1)设“在1次摸奖中,获得二等奖”为事件A,则在1次摸奖中,获得二等奖的概率P(A)=
25、C32C21C31+C31C21C22C52C52=625(2)设“在1次摸奖中,获奖”为事件B,则获得一等奖的概率为P1=C32C22C52C52=3100,获得三等奖的概率为P3=C32C32+C31C21C21C31+C22C22C52C52=2350所以P(B)=3100+625+2350=73100由题意,3人参与摸奖,相当于独立重复实验3次,随机变量XB(3,73100),所以P(Xi)=C3i(73100)i(1-73100)3-i,i0,1,2,3获奖人数X的数学期望EX373100=219100(3)参与有奖促销活动获得的奖金数Y的所有可能取值为300,200,100,0,由
26、(2)知,P(Y300)=3100,P(Y200)=625,P(Y100)=2350,P(Y0)=27100,所以Y的分布列是Y3002001000P3100 625 2350 27100 所以参与有奖促销活动获得的奖金数的期望为:EY=3003100+200625+1002350+027100=103,参与打9折促销活动,获得的返还金额为120010100=120元103元;所以应选择参与打9折促销活动有利22已知函数f(x)exaxa(其中e为自然对数的底数)()讨论函数f(x)的单调性;()若对任意x(0,2,不等式f(x)xa恒成立,求实数a的取值范围;()设nN*,证明:(1n)n+
27、(2n)n+(3n)n+(nn)nee-1【解答】解:()函数f(x)exaxa,所以f(x)exa;当a0时,f(x)0,函数f(x)在区间(,+)上单调递增;当a0时,令f(x)0,得ex0,解得xlna,令f(x)0,得ex0,解得xlna,所以函数f(x)在(,lna)上单调递减,在(lna,+)上单调递增;()对任意x(0,2,不等式f(x)xa恒成立,即(a+1)xex恒成立,即当x(0,2时,aexx-1恒成立,令g(x)=exx-1,x(0,2,则g(x)=(x-1)exx2;所以当x(0,1)时,g(x)0,x(1,2)时,g(x)0,所以g(x)在区间(0,1)上单调递减,在(1,2上单调递增;所以x1时,函数g(x)取得最小值为e1,所以实数a的取值范围是(,e1);()证明:在()中,令a1可知对任意实数x,都有exx10,即x+1ex,当且仅当x0时“”成立;令x+1=kn,k1,2,3,nN*,则knekn-1,即(kn)nekn=eken,所以(1n)n+(2n)n+(3n)n+(nn)n1en(e1+e2+e3+en)=e(en-1)(e-1)enee-1