【文档说明】浙江省宁波市慈溪市2020-2021学年高二下学期期末考试数学试卷 含解析【精准解析】.doc,共(16)页,1.000 MB,由小赞的店铺上传
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2020-2021学年浙江省宁波市慈溪市高二(下)期末数学试卷一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分).1.已知集合A={1,2,3},B={2,3},则A∪B=()A.{1}B.{2}C.{1,2,3}D.{1,2,3,3}2.=()A.B.C.D.3.已知a,b,c∈
R,且a+b+c>0,则()A.(a+b)2>c2B.a,b,c三数中至少有一个大于零C.a,b,c三数中至少有两个大于零D.a,b,c三数均大于零4.“cosθ=0”是“”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D
.既不充分也不必要条件5.如图,在梯形ABCD中,BC∥AD,AD=2BC,若,,则=()A.B.C.D.6.函数f(x)=(x+1)ln(|x﹣1|)的大致图象是()A.B.C.D.7.给出下列四个关于
函数的命题:①f(x)=x3(x∈{﹣1,0,1})与g(n)=n3(n∈{﹣1,0,1})表示相同函数;②f(x)=是既非奇函数也非偶函数;③若f(x)与g(x)在区间G上均为递增函数,则f(x)•g(x)在区间G上亦为递增函数;④设集合A={x|1≤
x≤2},B={y|0≤y≤1},对应关系f:x→log4(x+2),则能构成一个函数f:A→B,记作y=f(x)=log4(x+2),x∈A.其中,真命题为()A.②③B.①④C.①③④D.②③④8.设(a,b)∈{(x,y)|x﹣y≥1,且
x+3y≤3,y≥0},则a+b的最大值为()A.3B.2C.1D.09.已知数列{an}是等差数列,公差d=4,前n项和为Sn,则的值()A.等于4B.等于2C.等于D.不确定,与a1有关10.已知函数f(x)=|2cosx+1﹣k|+k+2在区间(﹣∞,+∞)上的最大值是5,则实数k的值所组成
的集合是()A.{1}B.{﹣2,0,1}C.{k|k≤1}D.{k|﹣1≤k≤1}三、填空题(本大题共7小题,多空题每题6分,单空题每题4分,共36分。)11.已知复数z1=2+i,z2=1﹣i,则
z1+z2=,的共轭复数为.12.已知函数则f(﹣1)=,若f(a)=3,则a=.13.在△ABC中,∠B=60°,AB=2,M是BC的中点,AM=2,则AC=;cos∠MAC=.14.已知函数f(x)=ex+ln(2x+1),
e是自然对数的底数,设函数f(x)的导函数为f'(x),则f'(0)=,曲线y=f(x)在点(0,1)处的切线的方程为.15.已知双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的右顶点为A,以A为圆心,b为半径作圆A,圆A与双曲线C的一条渐近线交于M、N两点.若∠
MAN=60°,则C的离心率为.16.已知α,β∈R,且满足α2﹣2sinβ=1,则4α+sinβ的值域为.17.已知正数a,b满足:b2(3a2+4ab)=3,则3a+2b的最小值为.三、解答题(本大
题共5小题,共74分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。)18.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知向量、满足:,,且.(Ⅰ)求角A;(Ⅱ)若△ABC是锐角三角形,且a=2,求b+
c的取值范围.19.已知数列{an}满足a1=2,a2=5,an+1+an﹣1=2an(n∈N*,n≥2),数列{bn}满足b1=1,.(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;(Ⅱ)求数列{anbn}的前n项和Sn.20.如图,在三
棱锥P﹣ABC中,△ABC和△BCP均为正三角形.(Ⅰ)求证:AP⊥BC;(Ⅱ)若,(ⅰ)求证:平面ABC⊥平面BCP;(ⅱ)求二面角A﹣PB﹣C的平面角的余弦值.21.已知抛物线C1:y2=4x与椭圆C2:+=1(a>b>0)有公共的焦点,C2的左、右焦点分别为F1,F
2,该椭圆的离心率为.(Ⅰ)求椭圆C2的方程;(Ⅱ)如图,若直线l与x轴,椭圆C2顺次交于P,Q,R(P点在椭圆左顶点的左侧),且∠PF1Q与∠PF1R互补,求△F1QR面积S的最大值.22.已知函数f(x)=nsinx+tanx,n∈N*.(Ⅰ)求f(x)的导数f'(x);(Ⅱ)当n=1
时,求证:f(x)>2x在上恒成立;(Ⅲ)若f(x)>(n+1)x在上恒成立,求n的最大值.参考答案一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分).1.已知集合A={1,2,3},B={2,3},则A∪B=()A.{1}B.{2}C.{1,2,3}D.
{1,2,3,3}解:∵集合A={1,2,3},B={2,3},∴A∪B={1,2,3}.故选:C.2.=()A.B.C.D.解:∵==,∴.故选:D.3.已知a,b,c∈R,且a+b+c>0,则()A.(a+b)2>c2B.a,
b,c三数中至少有一个大于零C.a,b,c三数中至少有两个大于零D.a,b,c三数均大于零解:A、当a+b=c=0时,该不等式不成立,故不符合题意;B、由a,b,c∈R,且a+b+c>0知:a,b,c三数中至少
有一个大于零,故符合题意;C、当a=4,b=c=﹣1时,a+b+c>0,即a,b,c三数中可以只有一个数大于零,故不符合题意;D、结合选项C的分析,a,b,c三数可以不都大于零的实数,故不符合题意.故选:B.4.“cosθ=0”是“”的()A.充分不必要条件B.
必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件解:由cosθ=0可得:θ=kπ+,k∈Z.由,即tan=1,解得:=kπ+,即θ=2kπ+,k∈Z.∴“cosθ=0”是“”的必要不充分条件.故选:B.5.如图,在梯
形ABCD中,BC∥AD,AD=2BC,若,,则=()A.B.C.D.解:由图可得=,因为AD=2BC,BC//AD,所以,则=2()﹣,即=2=2,故选:B.6.函数f(x)=(x+1)ln(|x﹣1|)的大致图象是()A.B.C.D.解:当x→+
∞时,f(x)→+∞,排除A,C,f(﹣5)=﹣4ln6<0,排除C,D,故选:B.7.给出下列四个关于函数的命题:①f(x)=x3(x∈{﹣1,0,1})与g(n)=n3(n∈{﹣1,0,1})表示相同函数;②f(x)=是既非奇函数
也非偶函数;③若f(x)与g(x)在区间G上均为递增函数,则f(x)•g(x)在区间G上亦为递增函数;④设集合A={x|1≤x≤2},B={y|0≤y≤1},对应关系f:x→log4(x+2),则能构成一个函数f:A→B,记作y=f(x)=log4(x+2),x∈A.其中,
真命题为()A.②③B.①④C.①③④D.②③④解:对于①,f(x)=x3(x∈{﹣1,0,1})与g(n)=n3(n∈{﹣1,0,1})表示相同函数,函数的关系式形式相同,定义域相同,故函数的值域一定相同,故①正确;对于②,函数f(
x)=(﹣2≤x≤2且x≠0)则是奇函数,,故②错误;对于③,若f(x)与g(x)在区间G上均为递增函数,则f(x)+g(x)在区间G上亦为递增函数,但是f(x)•g(x)在区间G不一定为递增函数,故③错误;对于④,设集合A={x|1≤x≤2},B={y|0≤y≤1},对应关系f:x
→log4(x+2),则能构成一个函数f:A→B,记作y=f(x)=log4(x+2),x∈A,符合函数的定义,故④正确.故选:B.8.设(a,b)∈{(x,y)|x﹣y≥1,且x+3y≤3,y≥0},则a+b的最大值为()A.3B.2C.1D.0解:∵(a,b)∈{(x,y)|x﹣y
≥1,且x+3y≤3,y≥0},∴,作出该不等式组表示的平面区域如图,令z=a+b,得b=﹣a+z,由图可知,当直线b=﹣a+z过点A(3,0)时,直线在b轴上的截距最大,z有最大值为3.故选:A.9.已知数列{an}是等差数列,公差d=4
,前n项和为Sn,则的值()A.等于4B.等于2C.等于D.不确定,与a1有关解:由数列{an}是等差数列,得S2021=(a1+a2021)=2021a1011;S2020=(a1+a2020)=1010(a1010+a1011),所以=﹣=a1011﹣(a1010+a
1011)=(a1011﹣a1010)=d=2.故选:B.10.已知函数f(x)=|2cosx+1﹣k|+k+2在区间(﹣∞,+∞)上的最大值是5,则实数k的值所组成的集合是()A.{1}B.{﹣2,0,1}C.{k|k≤1}D.{k|﹣1≤k≤1}解:当1﹣k⩾0,即k
⩽1时,此时当cosx=1时,f(x)取最大值f(x)max=5,满足题意;当1﹣k<0时,即k>1时,此时当cosx=﹣1时,f(x)取最大值f(x)max=2k+3=5⇒k=1,又k>1,所以k无解.综上所述,实数k的值所组成集合是{k|k⩽1}.故选:C.三、填空题(本大题共7小题
,多空题每题6分,单空题每题4分,共36分。)11.已知复数z1=2+i,z2=1﹣i,则z1+z2=3,的共轭复数为.解:复数z1=2+i,z2=1﹣i,则z1+z2=2+i+1﹣i=3,====﹣i的共轭复数为+i,故答案为:3
,+i.12.已知函数则f(﹣1)=1,若f(a)=3,则a=或﹣7.解:∵函数则f(﹣1)=|log22|=1,当a>0时,f(a)=2a2﹣1=3,求得a=;当a≤0时,f(a)=|log2(﹣a+1)|=3,∴1﹣a=8,或
1﹣a=,求得a=﹣7,故答案为:1;或﹣7.13.在△ABC中,∠B=60°,AB=2,M是BC的中点,AM=2,则AC=2;cos∠MAC=.解:在△ABM中:AM2=BA2+BM2﹣2BA•BMcos60°,∴(2)2=22+BM2﹣2×2•BM•,∴BM2﹣2BM
﹣8=0,解得:BM=4或﹣2(舍去).∵点M是BC中点,∴MC=4,BC=8,在△ABC中:AC2=22+82﹣2×2×8cos60°=52,∴AC=2;在△AMC中:cos∠MAC==.故答案为:2;.14.已知函数
f(x)=ex+ln(2x+1),e是自然对数的底数,设函数f(x)的导函数为f'(x),则f'(0)=3,曲线y=f(x)在点(0,1)处的切线的方程为y=3x+1.解:∵f(x)=ex+ln(2x+1),∴f′(x)
=ex+,则f'(0)=3;∴曲线y=f(x)在点(0,1)处的切线的方程为y=3x+1.故答案为:3;y=3x+1.15.已知双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的右顶点为A,以A为圆心,b为半径作圆A
,圆A与双曲线C的一条渐近线交于M、N两点.若∠MAN=60°,则C的离心率为.解:双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的右顶点为A(a,0),以A为圆心,b为半径做圆A,圆A与双曲线C的一条渐近线交于M、N两点.若∠MAN
=60°,可得A到渐近线bx+ay=0的距离为:bcos30°=,可得:=,即,可得离心率为:e=.故答案为:.16.已知α,β∈R,且满足α2﹣2sinβ=1,则4α+sinβ的值域为.解:∵α2﹣2si
nβ=1,∴,可得,4α+sinβ=,,设f(α)=,,∵f(α)的对称轴为α=﹣4,∴f(α)在区间上单调递增,∴,,∴4α+sinβ的值域为.故答案为:.17.已知正数a,b满足:b2(3a2+4ab)=3,则
3a+2b的最小值为.解:根据题意,(3a+2b)2=9a2+12ab+4b2=3(3a2+4ab)+4b2≥2×,当且仅当3(3a2+4ab)=4b2时等号成立,又由b2(3a2+4ab)=3,则(3a+2b)2≥12,又由a、b>
0,必有3a+2b≥2,故答案为:2.三、解答题(本大题共5小题,共74分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。)18.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知向量、满足:,,且.(Ⅰ)求角A;(Ⅱ)若△ABC是锐角三角形,且a=2,求b+c的取
值范围.解:(Ⅰ)因为,所以,,由正弦定理得:,因为sinB≠0,所以,所以或.(Ⅱ)因为a=2,所以由正弦定理得,得:,,所以=[sinB+sin(﹣B)]==,因为△ABC是锐角三角形,所以,且,可
得,所以,可得,所以.19.已知数列{an}满足a1=2,a2=5,an+1+an﹣1=2an(n∈N*,n≥2),数列{bn}满足b1=1,.(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;(Ⅱ)求数列{anbn}的前n项和Sn.解:(Ⅰ)因为an+1+an﹣1=2an,所以an+1
﹣an=an﹣an﹣1=⋅⋅⋅=a2﹣a1=3,所以{an}是首项为2,公差为3的等差数列,所以通项公式为an=3n﹣1.(Ⅱ)因为,所以{bn}是首项为1,公比为的等比数列,所以,所以,则Sn=a1b1+a2b2+⋅⋅⋅+anbn=,所以②,所以由①
﹣②得:=,所以.20.如图,在三棱锥P﹣ABC中,△ABC和△BCP均为正三角形.(Ⅰ)求证:AP⊥BC;(Ⅱ)若,(ⅰ)求证:平面ABC⊥平面BCP;(ⅱ)求二面角A﹣PB﹣C的平面角的余弦值.【解答】(Ⅰ)证明:取BC中点O,连接AO,PO,……(1分)因为△ABC与△BCP是正
三角形,所以AO⊥BC,PO⊥BC,且AO∩PO=O,……所以BC⊥平面PAO,……又AP在平面PAO内,所以BC⊥AP,即AP⊥BC;…………(Ⅱ)(ⅰ)证明:设AB=a,因为△ABC与△B1BC是正三角形,则BP=AB=BC=AC=PC=a,,…………
又,由余弦定理可得……所以在△APO中,有AP2=AO2+PO2,所以△APO为直角三角形,得AO⊥PO,…………显然AO⊥BC,又PO∩BC=O,所以AO⊥平面PBC,……因为AO⊂平面ABC,所以平面ABC⊥平面BCP;…………(ⅱ)解:由(ⅰ)可以OA,OB,
OP分别为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系,则,,,…………设平面ABP的一个法向量为,则……可取,……又平面BCP的一个法向量为,所以二面角A﹣PB﹣C的平面角θ的余弦值为……21.已知抛物线C1:y2=4x与椭圆C2:+=1(a>b>0)有
公共的焦点,C2的左、右焦点分别为F1,F2,该椭圆的离心率为.(Ⅰ)求椭圆C2的方程;(Ⅱ)如图,若直线l与x轴,椭圆C2顺次交于P,Q,R(P点在椭圆左顶点的左侧),且∠PF1Q与∠PF1R互补,求△F1QR面积S的最大值.解:(I)由题意可得,抛物线的焦点为(1,0),∴椭圆的半焦距c=1
,又∵椭圆的离心率为,∴,即a=2,∵a2=b2+c2,∴b2=a2﹣c2=4﹣1=3,即b=,∴椭圆C2的方程为.(II)设Q(x1,y1),R(x2,y2),F(﹣1,0),∵∠PF1Q与∠PF1R互补,∴,∴,化简整理,可得x
1y2+y2+x2y1+y1=0①,设直线PQ为x=my+n(m≠0),联立直线与椭圆方程,化简整理,可得(3m2+4)y2+6mny+3n2﹣12=0,△=b2﹣4ac=36m2n2﹣4(3m2+4)(3n2﹣12)>0,可得n2<3m2+4②,由韦达定理,可得③,
将x1=my1+n,x2=my2+n代入①,可得2my1y2+(n+1)(y1+y2)=0④,再将③代入④,可得,解得n=﹣4,∴PQ的方程为x=my﹣4,由点F(﹣1,0)到直线PQ的距离d=,==,由②可得,3m2
+4>16,即m2>4,设f(m)=,令m2﹣4=t,t>0,∴f(t)==,由均值不等式可知,,当且仅当时,即t=,等号成立,当取最小值时,f(t)取最大值,即△F1QR面积S最大,∴,∴△F1QR面积S最大值为.22.已知函数f(x)=nsinx+tanx,n∈N*.(Ⅰ
)求f(x)的导数f'(x);(Ⅱ)当n=1时,求证:f(x)>2x在上恒成立;(Ⅲ)若f(x)>(n+1)x在上恒成立,求n的最大值.解:(I)由f(x)=nsinx+tanx,得;(II)当n=1时,令g(x)=f(x)﹣2x=sinx+tanx﹣2x,则;当时,因为,所以,所以g(
x)在上单调递增,所以g(x)>g(0)=0,即f(x)>2x在上恒成立.(III)由条件知,当时,不等式成立,即,解得,所以正整数n最大为2.当n=2时,令h(x)=f(x)﹣3x,则=.所以h(x)在上单调递增,所
以h(x)>h(0)=0,即h(x)>3x在上恒成立,所以n的最大值为2.