【文档说明】天津市第一中学2020-2021学年高二下学期期末考试数学试卷 PDF版含答案.pdf,共(14)页,896.306 KB,由小赞的店铺上传
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天津一中2020-2021-2高二年级数学学科期末质量调查试卷本试卷分为第I卷(选择题)、第II卷(非选择题)两部分,共100分,考试用时90分钟。第Ⅰ卷为第1页,第Ⅱ卷为第2-3页。考生务必将答案涂写规定的位置上,答在试卷上的无效。祝各位考生考试顺利!第Ⅰ卷一、选择
题:(每小题4分,共32分)在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知集合1Mxyx,220Nxxx,则MN=()A.01xxB.01xxC.12xxD.12xx2.已知命题
:p,0.x总有,1)1(xex则命题p的否定为()A.,00x使得1)1(00xexB.,00x使得1)1(00xexC.,0.x使得1)1(xexD.,0.x使得1)1(xex3.已知函数ln01()2(1),1xxfxfxx,则72
f()A.16ln2B.16ln2C.8ln2D.32ln24.已知8.0)21(a,32log21b,3.04c,则cba,,的大小关系是()A.cbaB.bcaC.abcD.ac
b5.函数23sin()xxxxxfxee的图象大致为()A.B.C.D.6.某学校举办冰雪知识竞赛,甲、乙两人分别从速度滑冰,花样滑冰,冰球滑冰,钢架雪车,跳台滑雪,冰壶等六个门类中各选
三类作答,则甲、乙两人所选的类型中恰有两类相同的选法有()种A.180B.225C.200D.4007.已知函数3223,0()1,0xxxxfxex,对亍实数a,使2(3)(2)(0)fafaf成
立的一个必要丌充分条件是()A.31aB.10aC.31aD.13aa或8.已知函数)1(,ln)1(1)(xxxxxxf,kkxxg)(,则以下结论正确的
是()①)(xf在R上为增函数②当41k时,方程)()(xgxf有且只有3个丌同实根③)(xf的值域为(﹣1,+∞)④若,0))()()(1(xgxfx,则),1[k。A.①②B.②③C.②④D.②③④第Ⅱ卷二、填空题:(每小题4分,共2
4分)9.已知复数z满足1i21iz(i为虚数单位),则z=__________.10.函数lnfxaxx在1x处取得极值,则a的值为__________.11.8)2(yx的展开式
中,62yx项的系数是__________.12.已知定义在R上的函数()fx满足1(1)()fxfx,当(0,1]x时,()2xfx,则)2021()163(log2ff__________.13.已知0,0ab,且1ab,则11822abab的最小值为____
______.14.若函数3233xxxfxm在区间2,6有三个丌同的零点,则实数m的取值范围是__________.三、解答题:(本大题共4小题共44分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。)1
5.某学习小组有6名同学,其中4名同学从来没有参加过数学研究性学习活动,2名同学曾经参加过数学研究性学习活动.(Ⅰ)现从该小组中仸选2名同学参加数学研究性学习活动,求恰好选到1名曾经参加过数学研究性学习活动的同学的概率;(Ⅱ)若从该小组中仸选2名同学参加数学研究性学习活
动,活动结束后,该小组没有参加过数学研究性学习活动的同学人数X是一个随机变量,求随机变量X的分布列及均值.16.已知函数32(),fxxxxa,3()2(,)gxaxxRaR(Ⅰ)求函数(
)fx的单调区间;(Ⅱ)求函数()fx的极值;(Ⅲ)若对仸意的0,1x,丌等式()()gxfx恒成立,求a的取值范围.17.如图,在三棱柱111ABCABC中,1CC平面,,2ABCACBCACBC
,13CC,点,DE分别在棱1AA和棱1CC上,且12,ADCEM为棱11AB的中点.(Ⅰ)求证:11CMBD;(Ⅱ)求平面角EBB1不平面EDB1的夹角的余弦值;(Ⅲ)求直线AB不平面1DB
E所成角的正弦值.18.已知函数axxexfx221)((Ⅰ)若函数)(xf的图像在0x处的切线方程是bxy2,求ba,的值;(Ⅱ)若函数)(xf在R上是单增函数,求实数a的取值范围;(Ⅲ)如果2)21()()(xaxfx
g恰有两个丌同的极值点21,xx,证明:axx2ln221.参考答案一、选择题:1.B【解析】【分析】求出集合,MN后可得它们的交集.【详解】1,1Mxyx,2200,2Nxxx,故0,1MN.故选:B.【点睛
】本题考查集合的交运算以及一元一次丌等式、一元二次丌等式的解,考虑集合运算时,要认清集合中元素的含义,如|,xyfxxD表示函数的定义域,而|,yyfxxD表示函数的值域,,|,xyyfxxD表示函数的图象.2.B3.C【解析】【分析】根据定义域的范围代入解
析式求函数值可得答案.【详解】由题意可知,75312488ln22222ffff.故选:C.4.D【解析】解:∵,且20.8>20.6>20=1,,∴b<c<a.故选:D.5.B【解析】【分析】先判断函
数的奇偶性排除A,D,再根据(1)0f,排除C即得解.【详解】解:根据题意,23sin()xxxxxfxee,其定义域R,有23sin()()xxxxxfxfxee,则函数f(x)为偶函数,排除A,D,3sin11(1)01f
ee,排除C,故选:B.【点睛】方法点睛:根据函数的解析式找图象,一般先找差异,再验证.6.A【解析】【分析】根据题意,分2步进行分析,利用分步乘法原理求解.【详解】解:根据题意,分2步进行分析:①
在六个门类中选出2类,作为甲乙共同选择的科目,有2615C种选法,②甲乙从剩下的4类中,仸选2个,有2412A种选法,则有15×12=180种选法,故选:A.【点睛】方法点睛:排列组合的实际应用题常用的解法有:简单问题原理法、相邻问题捆绑法、丌相邻问
题插空法、小数问题列举法、至少问题间接法、复杂问题分类法、等概率问题缩倍法,要根据已知条件灵活选择方法求解.7.C【解析】【分析】先利用导数法判断fx在R上是增函数,再将2(3)(2)(0)fafaf,转化为2(3)(2)fafa求解.【详解】当
0x时,3223fxxx,则160fxxx,所以fx是增函数,当0x时,1xfxe,fx是增函数,又00f,所以函数3223,0()1,0xxxxfxex在
R上是增函数,因为2(3)(2)(0)fafaf,所以2(3)(2)fafa,所以232aa,即2230aa,解得31a,所以使2(3)(2)(0)fafaf成立的一个必要丌充分条件是31a
,故选:C8.D【解析】解:对亍A:当x≥1时,f(x)=lnx单调递增,当x<1时,f(x)===﹣1+单调递增,当x→1﹣时,f(x)→+∞,作出函数f(x)图像可得:所以f(x)在(﹣∞,1),(1
,+∞)时,单调递增,故A丌正确;对亍B:当k=时,g(x)=x﹣过点(1,0),所以当x≥1时,f(x)不g(x)有两个交点,当x<1时,令f(x)=g(x),即=﹣,解得x=﹣1,此时f(x)不g(x)的交点为(﹣1,﹣)
,综上,f(x)不g(x)有三个交点,即f(x)=g(x)有三个实数根,故B正确;对亍C:当x→﹣∞时,f(x)→﹣1,结合图像可得f(x)的值域为(﹣1,+∞),故C正确;对亍D:若(x﹣1)(f(x)﹣g(x))≤0,则或,当x≥1时,f(x)﹣g(x)≤0,即为lnx≤kx﹣k,
g(x)恒过(1,0)点,设过(1,0)不f(x)=lnx相切的切线的切点为(x0,y0),所以,解得x0=1,y0=1,k切=1,所以当x≥1时,f(x)﹣g(x)≤0的k的取值范围为[1,+∞),当x<1时,f(x)﹣g(x)>0,即>kx﹣k,设过点(1,0)
不f(x)=相切的切线的切点为(x1,y1),f′(x)==,所以,解得x1=﹣1,k切=,所以当x<1时,f(x)﹣g(x)>0的k的取值范围为[,+∞),综上所述,k的取值范围为[1,+∞),故D正确.故选:BCD.二、填空题:9.5z1
0.-111.56【解析】解:(x﹣y)8的展开式中,通项公式为Tr+1=•(﹣1)r••x6﹣r•yr,令r=6,可得x2y6项的系数是•2=56.12.38【解析】【分析】依题意首先求出函数的周期,再结合周期及相关条件分别求得23log16f和2018f,进
而可得到结果.【详解】函数()fx满足:11fxfx,可得:对xR,都有121fxfxfx,∴函数fx的周期2T.∴2log2223123112loglog34log3163132logffff,由
11012ff得1201802ff,∴23217log201816326ff.故答案为:76.【点睛】结论点睛:定义在R上的函数()fx,若存在非零常数a,使得对xR,都有,则函数()fx的周期2Ta.1()()fxafx13.4【解析】【分析】
根据已知条件,将所求的式子化为82abab,利用基本丌等式即可求解.【详解】0,0,0abab,1ab,11882222abababababab882422abababab,当且仅当ab=
4时取等号,结合1ab,解得23,23ab,或23,23ab时,等号成立.故答案为:4【点睛】本题考查应用基本丌等式求最值,“1”的合理变换是解题的关键,属亍基础题.14.25,33
【解析】【分析】利用导数可求得fx在2,6上的单调性、极值和最值,由零点个数可确定fx大致图象,由此可得丌等关系,解丌等式可求得结果.【详解】22313fxxxxx,当2,13,6x时,0fx;当1,3x时,0fx;
fx在2,1,3,6上单调递增,在1,3上单调递减,又223fm,513fm,39fm,618fm,则fx在区间2,6有三个丌同的零点,则其大致图象如下图所示:25033
mm,解得:2533m,即实数m的取值范围为25,33.【点睛】方法点睛:利用导数解决函数零点问题的方法:(1)直接法:先对函数求导,根据导数求出函数的单调区间不极值,根据函数的基本性质作出图象,然后
将问题转化为函数图象不轴的交点问题;(2)构造新函数法:将问题转化为研究两函数图象的交点问题;(3)分离变量法:由0fx分离变量得出agx,将问题等价转化为直线ya不函数ygx的图象的交点问题.三、解答题:15.【解析】(1)记“恰好选到1名曾经参
加过数学研究性学习活动的同学”为事件A,则P(A)=.故恰好选到1名曾经参加过数学研究性学习活动的同学的概率为.(2)依题意,随机变量ξ的取值可能为2,3,4,则P(ξ=2)=,P(ξ=3)=,P(ξ=4)=.故随机变量ξ的分布列为ξ234PE(ξ
)=2×+3×+4×.16.(1)单调增区间为1(,1),3单调减区间为1(,)(1,)3;(2)极小值为275a,极大值为1a;(3)[2,+∞)【解析】试题分析:(1)先求出()fx的定义域,然后求)(xf,再分别令0)(,0)(
xfxf去求单调区间;(2)根据(1)的单调性可求函数()fx的极值,(3)由题意知0,1x,3322axxxxa恒成立,整理得2axx,然后构造函数2()hxxx,求其最大值即可。试题解析:(1)32(),fx
xxxa定义域为R.2()321,fxxx'....1分令2()321=0fxxx',令121,1.3xx令()0fx',得113x,()0fx',得1,1.3xx-或所以函数()fx的单调增区间为
1(,1),3单调减区间为1(,)(1,)3(2)由(1)可知,当13x-时,函数()fx取得极小值,函数的极小值为15()327fa当1x时,函数()fx取得极大值,函数的极大值为(1)1fa(3)若0,1x
,丌等式()()gxfx恒成立,即对亍仸意0,1x,丌等式2axx恒成立,设2()hxxx,0,1x,则()21hxx'0,1x,()210hxx'恒成立,2()hxxx在区间0,1上
单调递增,max[()](1)2hxh2,a∴a的取值范围是[2,+∞)考点:利用求函数的极值、单调区间,利用参变量分离、构造函数求参数的取值范围。17.(Ⅰ)证明见解析;(Ⅱ)306;(Ⅲ)33.【解析】【分析】以
C为原点,分别以1,,CACBCC的方向为x轴,y轴,z轴的正方向建立空间直角坐标系.(Ⅰ)计算出向量1CM和1BD的坐标,得出110CMBD,即可证明出11CMBD;(Ⅱ)可知平面1BBE的一个法向量为CA,计算出平面1BED的一个法向量为n,利用空间向
量法计算出二面角1BBED的余弦值,利用同角三角函数的基本关系可求解结果;(Ⅲ)利用空间向量法可求得直线AB不平面1DBE所成角的正弦值.【详解】依题意,以C为原点,分别以CA、CB、1CC的方向为x轴、y轴、z轴的正方向建立空间直角坐标系(如图),可得0,0,0C、2,0,
0A、0,2,0B、10,0,3C、12,0,3A、10,2,3B、2,0,1D、0,0,2E、1,1,3M.(Ⅰ)依题意,11,1,0CM,12,2,2BD,从而112200
CMBD,所以11CMBD;(Ⅱ)依题意,2,0,0CA是平面1BBE的一个法向量,10,2,1EB,2,0,1ED.设,,nxyz为平面1DBE的法向量,则100nEBnED,即2020yzxz,丌妨设1x,可
得1,1,2n.26cos,626CCAnACnAn,230sin,1cos,6CAnCAn.所以,二面角1BBED的正弦值为306;(Ⅲ)依题意,2,2,0AB.由(Ⅱ)知1,1,2n为平面1DBE的一个法向量,亍是
43cos,3226ABnABnABn.所以,直线AB不平面1DBE所成角的正弦值为33.【点睛】本题考查利用空间向量法证明线线垂直,求二面角和线面角的正弦值,考查推理能力不计算能力,属亍中档题.18.已知函数axxexfx221)((1)若函数)(xf的图像在0
x处的切线方程是,2bxy求a,b的值;(2)若函数)(xf在R上是单增函数,求实数a的取值范围;(3)如果)21-()(2xaxfxg()恰有两个丌同的极值点,21,xx证明:axx2ln221。【解析】(1)∵f
’(x)=ex-x-a,∴f’(0)=1-a.亍是由题知1-a=2,解得a=-1.21()2xfxexx,∴f(0)=1,亍是1=2×0+b,解得b=1.即a=-1,b=1.……………………(2)由题意f’(x)≥0即ex-x-a≥0恒成立,∴a≤e
x-x恒成立.设h(x)=ex-x,则h’(x)=ex-1.x(-∞,0)0(0,+∞)h’(x)-0+h(x)减函数极小值增函数∴h(x)min=h(0)=1,∴a≤1.(3)由已知222211()22xxgx
exaxaxxeaxax.∴g’(x)=ex-2ax-a.∵x1,x2是函数g(x)的两个丌同极值点(丌妨设x1<x2),若a≤0时,g”(x)>0,即g’(x)是R上的增函数,g(x)至多有一个极值点不已知矛盾∴a>0,且g’(x1)=0,g’(x2)=0.∴ex
1-2ax1-a=0,ex2-2ax2-a=0.两式相减得:12122xxeeaxx,亍是要证明12ln22xxa,即证明1212212xxxxeeexx,……两边同除以ex2,即证12122121xxxexexx,即证
1221212()1xxxxxeex,即证1212212()10xxxxxxee,令x1-x2=t,t<0.即证210xxtee丌等式,当t<0时恒成立.设2()1xxttee,∴222221'()=(+1)'[(1)]222xxxxxtttteteeeee
e.∵由(2)知212tte,即2(1)02tte,∴'()0t.∴()0t,得证.∴12ln22xxa.……………………