北京市石景山区2022-2023学年高二下学期期末考试数学试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1北京市石景山区2022-2023学年高二下学期期末考试数学试题本试卷共100分．考试时长120分钟．考生务必将〖答案〗答在答题卡上，在试卷上作答无效．考试结束后，将本试卷和答题纸一并交回．第一部分（选择题共40分）一、选择题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题列出的四个选项中，选出符合题目要求的一项．1.设集合，，则（）A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗由题设有，故选：B.2.设函数,则（）A.是奇函数，且在(0,+∞)单调递增 B.是奇函数，且在(0,+∞)单调递减C.是偶函数，且在(0,+∞)单调递增 D.是偶函数，且在(0,+∞)单调递减〖答案〗A〖解析〗因为函数定义域为，其关于原点对称，而，所以函数为奇函数．又因为函数在上单调递增，在上单调递增，而在上单调递减，在上单调递减，所以函数上单调递增，在上单调递增．故选：A．3.某一批花生种子，如果每1粒发芽的概率为，那么播下4粒种子恰有2粒发芽的概率是（）A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗根据题意，播下4粒种子恰有2粒发芽即4次独立重复事件恰好发生2次，由n次独立重复事件恰好发生k次的概率的公式可得，，故选B．4.若，则（）A. B. C.31 D.32〖答案〗C〖解析〗在中，令，得，令，得，所以.故选：C.5.设，则“”是“”的（）A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件C.充要条件 D.既不充分也不必要条件〖答案〗A〖解析〗由，可得，即；由，可得或，即；∴是的真子集，故“”是“”的充分而不必要条件.故选：A.6.某班级要从4名男士、2名女生中选派4人参加某次社区服务，如果要求至少有1名女生，那么不同的选派方案种数为（）A.14 B.24 C.28 D.48〖答案〗A〖解析〗法一：4人中至少有1名女生包括1女3男及2女2男两种情况，故不同的选派方案种数为．故选A.法二：从4男2女中选4人共有种选法，4名都是男生的选法有种，故至少有1名女生的选派方案种数为-=15-1=14．故选A.7.函数的图象大致是（）A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗由题：，求导得：，即：令：为增区间，为减区间．，得图为C.8.设是等差数列.下列结论中正确的是（）A.若，则 B.若，则C.若，则 D.若，则〖答案〗C〖解析〗先分析四个〖答案〗，A举一反例，而，A错误，B举同样反例，，而，B错误，D选项，故D错，下面针对C进行研究，是等差数列，若，则设公差为，则，数列各项均为正，由于，则，故选C.9.设，若为函数的极大值点，则（）A. B. C. D.〖答案〗D〖解析〗若，则为单调函数，无极值点，不符合题意，故.有和两个不同零点，且在左右附近是不变号，在左右附近是变号的.依题意，为函数的极大值点，在左右附近都是小于零的.当时，由，，画出的图象如下图所示：由图可知，，故.当时，由时，，画出的图象如下图所示：由图可知，，故.综上所述，成立.故选：D.10.若集合且下列四个关系：①；②；③；④有且只有一个是正确的，则符合条件的有序数组的个数是（）A.7 B.6 C.5 D.4〖答案〗B〖解析〗若仅有①成立,则必有成立,故①不可能成立；若仅有②成立,则,,,成立,此时有,两种情况；若仅有③成立,则,,,成立,此时仅有成立；若仅有④成立则,,,成立,此时有三种情况，综上符合条件的所有有序数组的个数是6个，故选：B.第二部分（非选择题共60分）二、填空题共5小题，每小题4分，共20分．11.已知，，则等于______．〖答案〗〖解析〗因为，，所以.故〖答案〗为：.12.设函数，则使得成立的的取值范围是________.〖答案〗〖解析〗当时，由，得，所以，又因为，所以；当时，由，得，所以，又因为，所以.所以满足成立的的取值范围为.故〖答案〗为：.13.若随机变量的分布列为012则______，为随机变量的方差，则______．（用数字作答）〖答案〗〖解析〗由题意得，得.，.故〖答案〗为：；.14.二项式的展开式中存在常数项，则可以为______．（只需写出一个符合条件的值即可）〖答案〗（〖答案〗不唯一，为的倍数的正整数均可）〖解析〗，，令，得，因为为整数，为正整数，所以为偶数，为的倍数的正整数.故〖答案〗为：（〖答案〗不唯一，为的倍数的正整数均可）.15.已知数列各项均为正数，其前n项和满足．给出下列四个结论：①的第2项小于3；②为等比数列；③为递减数列；④中存在小于的项．其中所有正确结论的序号是__________．〖答案〗①③④〖解析〗由题意可知，，，当时，，可得；当时，由可得，两式作差可得，所以，，则，整理可得，因为，解得，①对；假设数列为等比数列，设其公比为，则，即，所以，，可得，解得，不合乎题意，故数列不是等比数列，②错；当时，，可得，所以，数列为递减数列，③对；假设对任意的，，则，所以，，与假设矛盾，假设不成立，④对.故〖答案〗为：①③④.三、解答题共5小题，共40分．解答应写出文字说明、演算步骤或证明过程．16.已知函数.（1）判断函数的单调性，并求出的极值；（2）在给定的直角坐标系中画出函数的大致图像；（3）讨论关于x的方程的实根个数．解：（1），即函数的单调递增区间为，单调递减区间为极小值为，无极大值.（2）当时，；当时，，且结合单调性，可画出函数的大致图像，如下图所示（3）画出函数与函数的简图，如下图所示由图可知，当时，方程没有实数根；当或时，方程只有一个实数根；当时，方程有两个不相等的实数根；17.已知公差不为0的等差数列的前项和为，，且，，成等比数列．（1）求数列的通项公式；（2）求数列的前项和．解：（1）设等差数列的公差为，由，得，即，由，，成等比数列，得，即，又得，所以，，故数列的通项公式为．（2）由，得，所以，．18.某同学参加甲、乙、丙3门课程的考试，设该同学在这3门课程的考试中取得优秀成绩的概率分别为，且不同课程是否取得优秀成绩相互独立．（1）求该同学这3门课程均未取得优秀成绩的概率．（2）求该同学取得优秀成绩的课程数X的分布列和期望．解：（1）该同学这3门课程均未取得优秀成绩的概率.（2）X的可能取值为，所以，，，该同学取得优秀成绩的课程数X的分布列：X0123P期望.19.设，，．（1）分别求函数，在点处的切线方程；（2）判断与的大小关系，并加以证明．解：（1）因为，，，，，所以点处的切线方程为，即.因为，，，，，所以在点处的切线方程为，即.（2），证明如下：设，，当时，；当时，，所以在上为减函数，在上为增函数，所以，所以.20.某中学号召学生在今年春节期间至少参加一次社会公益活动（以下简称活动）．该校合唱团共有100名学生，他们参加活动的次数统计如图所示．（I）求合唱团学生参加活动的人均次数；（II）从合唱团中任意选两名学生，求他们参加活动次数恰好相等的概率．（III）从合唱团中任选两名学生，用表示这两人参加活动次数之差的绝对值，求随机变量的分布列及数学期望．解：由图可知，参加活动1次、2次和3次的学生人数分别为10、50和40．（I）该合唱团学生参加活动的人均次数为．（II）从合唱团中任选两名学生，他们参加活动次数恰好相等的概率为．（III）从合唱团中任选两名学生，记“这两人中一人参加1次活动，另一人参加2次活动”为事件A，“这两人中一人参加2次活动，另一人参加3次活动”为事件，“这两人中一人参加1次活动，另一人参加3次活动”为事件．易知；；.的分布列：012的数学期望：．北京市石景山区2022-2023学年高二下学期期末考试数学试题本试卷共100分．考试时长120分钟．考生务必将〖答案〗答在答题卡上，在试卷上作答无效．考试结束后，将本试卷和答题纸一并交回．第一部分（选择题共40分）一、选择题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题列出的四个选项中，选出符合题目要求的一项．1.设集合，，则（）A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗由题设有，故选：B.2.设函数,则（）A.是奇函数，且在(0,+∞)单调递增 B.是奇函数，且在(0,+∞)单调递减C.是偶函数，且在(0,+∞)单调递增 D.是偶函数，且在(0,+∞)单调递减〖答案〗A〖解析〗因为函数定义域为，其关于原点对称，而，所以函数为奇函数．又因为函数在上单调递增，在上单调递增，而在上单调递减，在上单调递减，所以函数上单调递增，在上单调递增．故选：A．3.某一批花生种子，如果每1粒发芽的概率为，那么播下4粒种子恰有2粒发芽的概率是（）A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗根据题意，播下4粒种子恰有2粒发芽即4次独立重复事件恰好发生2次，由n次独立重复事件恰好发生k次的概率的公式可得，，故选B．4.若，则（）A. B. C.31 D.32〖答案〗C〖解析〗在中，令，得，令，得，所以.故选：C.5.设，则“”是“”的（）A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件C.充要条件 D.既不充分也不必要条件〖答案〗A〖解析〗由，可得，即；由，可得或，即；∴是的真子集，故“”是“”的充分而不必要条件.故选：A.6.某班级要从4名男士、2名女生中选派4人参加某次社区服务，如果要求至少有1名女生，那么不同的选派方案种数为（）A.14 B.24 C.28 D.48〖答案〗A〖解析〗法一：4人中至少有1名女生包括1女3男及2女2男两种情况，故不同的选派方案种数为．故选A.法二：从4男2女中选4人共有种选法，4名都是男生的选法有种，故至少有1名女生的选派方案种数为-=15-1=14．故选A.7.函数的图象大致是（）A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗由题：，求导得：，即：令：为增区间，为减区间．，得图为C.8.设是等差数列.下列结论中正确的是（）A.若，则 B.若，则C.若，则 D.若，则〖答案〗C〖解析〗先分析四个〖答案〗，A举一反例，而，A错误，B举同样反例，，而，B错误，D选项，故D错，下面针对C进行研究，是等差数列，若，则设公差为，则，数列各项均为正，由于，则，故选C.9.设，若为函数的极大值点，则（）A. B. C. D.〖答案〗D〖解析〗若，则为单调函数，无极值点，不符合题意，故.有和两个不同零点，且在左右附近是不变号，在左右附近是变号的.依题意，为函数的极大值点，在左右附近都是小于零的.当时，由，，画出的图象如下图所示：由图可知，，故.当时，由时，，画出的图象如下图所示：由图可知，，故.综上所述，成立.故选：D.10.若集合且下列四个关系：①；②；③；④有且只有一个是正确的，则符合条件的有序数组的个数是（）A.7 B.6 C.5 D.4〖答案〗B〖解析〗若仅有①成立,则必有成立,故①不可能成立；若仅有②成立,则,,,成立,此时有,两种情况；若仅有③成立,则,,,成立,此时仅有成立；若仅有④成立则,,,成立,此时有三种情况，综上符合条件的所有有序数组的个数是6个，故选：B.第二部分（非选择题共60分）二、填空题共5小题，每小题4分，共20分．11.已知，，则等于______．〖答案〗〖解析〗因为，，所以.故〖答案〗为：.12.设函数，则使得成立的的取值范围是________.〖答案〗〖解析〗当时，由，得，所以，又因为，所以；当时，由，得，所以，又因为，所以.所以满足成立的的取值范围为.故〖答案〗为：.13.若随机变量的分布列为012则______，为随机变量的方差，则______．（用数字作答）〖答案〗〖解析〗由题意得，得.，.故〖答案〗为：；.14.二项式的展开式中存在常数项，则可以为______．（只需写出一个符合条件的值即可）〖答案〗（〖答案〗不唯一，为的倍数的正整数均可）〖解析〗，，令，得，因为为整数，为正整数，所以为偶数，为的倍数的正整数.故〖答案〗为：（〖答案〗不唯一，为的倍数的正整数均可）.15.已知数列各项均为正数，其前n项和满足．给出下列四个结论：①的第2项小于3；②为等比数列；③为递减数列；④中存在小于的项．其中所有正确结论的序号是__________．〖答案〗①③④〖解析〗由题意可知，，，当时，，可得；当时，由可得，两式作差可得，所以，，则，整理可得，因为，解得，①对；假设数列为等比数列，设其公比为，则，即，所以，，可得，解得，不合乎题意，故数列不是等比数列，②错；当时，，可得，所以，数列为递减数列，③对；假设对任意的，，则，所以，，与假设矛盾，假设不成立，④对.故〖答案〗为：①③④.三、解答题共5小题，共40分．解答应写出文字说明、演算步骤或证明过程．16.已知函数.（1）判断函数的单调性，并求出的极值；（2）在给定的直角坐标系中画出函数的大致图像；（3）讨论关于x的方程的实根个数．解：（1），即函数的单调递增区间为，单调递减区间为极小值为，无极大值.（2）当时，；当时，，且结合单调性，可画出函数的大致图像，如下图所示（3）画出函数与函数的简图，如下图所示由图可知，当时，方程没有实数根；当或时，方程只有一个实数根；当时，方程有两个不相等的实数根；17.已知公差不为0的等差数列的前项和为，，且，，成等比数列．（1）求数列的通项公式；（2）求数列的前项和．解：（1）设等差数列的公差为，由，得，即，由，，成等比数列，得，即，又得，所以，，故数列的通项公式为．（2）由，得，所以，．18.某同学参加甲、乙、丙3门课程的考试，设该同学在这3门课程的考试中取得