【文档说明】江苏省扬州市2020-2021学年高二下学期期中考试数学试卷 含解析【精准解析】.doc,共(22)页,1.027 MB,由小赞的店铺上传
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2020-2021学年江苏省扬州市高二(下)期中数学试卷一、单选题(每小题5分).1.已知复数z满足z(1+2i)=3+i,则复数z的虚部为()A.iB.﹣iC.﹣1D.12.在的展开式中,x2的系数是()A.60B.﹣60C.60D.﹣603.将0,1,2,3,4,5这
6个数组成无重复数字的五位偶数的个数为()A.360B.312C.264D.2884.在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,底面是腰长为2的等腰直角三角形,∠ACB=90°,CC1=,若点M为A1B1的中点,
则直线AM与直线CB1所成的角的余弦值为()A.B.C.D.5.曲线y=x•ex+x2在x=0处的切线方程为()A.y=x+1B.y=2xC.y=xD.y=3x+16.今天是星期二,经过7天后还是星期二,那么经过22021天后是
()A.星期三B.星期四C.星期五D.星期六7.函数的大致图象是()A.B.C.D.8.已知函数f(x)=x+acosx,对于任意x1、x2∈R(x1≠x2),都有恒成立,则实数a的取值范围是()A.[1
﹣,1+]B.[1﹣,1]C.[﹣1,1]D.[﹣1,1﹣]二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的选项中,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.已知
i为虚数单位,以下四个说法中正确的是()A.若复数z1,z2满足z12+z22=0,则z1=z2=0B.i+i2+i3+i4=0C.若z=(1+2i)2,则复平面内对应的点位于第二象限D.已知复数z满足|z﹣1|=|z+1|,则|z﹣1+i|的最小值为110.已知的二项展开式中二项式系数之和
为64,则下列结论正确的是()A.二项展开式中各项系数之和为729B.二项展开式中二项式系数最大的项为C.二项展开式中无常数项D.二项展开式中系数最大的项为240x311.如图,棱长为1的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,M为线段A
B1上的动点(含端点),则下列结论正确的是()A.平面BCM⊥平面A1AB1B.三棱锥B﹣MB1C体积最大值为C.当M为AB1中点时,直线B1D与直线CM所成的角的余弦值为D.直线CM与A1D所成的角不可能是12.对于定义域为R的
函数f(x),f′(x)为f(x)的导函数,若同时满足:①f(0)=0;②当x∈R且x≠0时,都有xf′(x)>0;③当x1<0<x2且|x1|=|x2|时,都有f(x1)<f(x2),则称f(x)为
“偏对称函数”.下列函数是“偏对称函数”的是()A.f1(x)=e2x﹣ex﹣xB.f2(x)=ex+x﹣1C.f3(x)=D.三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分(其中15题第一空2分,第二空3分)。13.若,则=.14.已知函数,则=.15.已知f(x)=(2x﹣1)2021=
a0+a1x+a2x2+⋯+a2021x2021,则a1+a2+a3+⋯+a2021=;a1+2a2+3a3+⋯+2021a2021=;.16.已知关于x的方程ln2x+mxlnx﹣2m2x2=0有3个不等的实数根,则m的取值范围是.四、解答题(本大题共6个小
题,满分70分。解答应写出文字说明,证明过程或验算步骤)17.(1)计算;(2)设复数z1=2+ai,z2=b﹣4i.(其中a,b∈R),若是纯虚数,且z1+z2在复平面内对应的点在直线x+y﹣1=0上,求|z1z2|.
18.现有编号为A,B,C,D,E,F的6个不同的小球.(1)若将这些小球排成一排,则有多少种不同的排法?(请用数字作答)(2)若将这些小球排成一排,且A,B,C三个小球各不相邻,则有多少种不同的排法?(请用数字作答)(3)若将这些
小球放入甲,乙,丙三个不同的盒子,每个盒子至少一个球,则有多少种不同的放法?(请用数字作答)19.已知在四棱锥P﹣ABCD中,PD⊥平面ABCD,AD⊥DC,AB∥DC,DC=2AB,Q为PC的中点.(1
)求证;BQ∥平面PAD;(2)若PD=1,BC=,BC⊥BD,求锐二面角Q﹣BD﹣C的余弦值.20.已知函数.(1)若函数f(x)在区间[2,+∞)是增函数,求m的取值范围;(2)若函数f(x)在区间[2,3]上的最小值为g(m),求g(m)的表达式.21.已
知梯形BFEC如图1所示,其中BF∥EC,EC=3,BF=2,四边形ABCD是边长为1的正方形,沿AD将四边形EDAF折起,使得平面EDAF⊥平面ABCD,得到如图2所示的几何体.(1)求证:平面AEC⊥平面BDE;(2)求点F到平面ABE的距离;(3)若点H在
线段BD上,且EH与平面BEF所成角的正弦值为,求线段DH的长度.22.已知函数f(x)=ax2﹣bx+lnx(a,b∈R).(1)当a=1,b=3时,求f(x)的单调区间;(2)当b=2时,若函数f(x)有两
个不同的极值点x1,x2,且不等式f(x1)+f(x2)>x1+x2+t有解,求实数t的取值范围;(3)设g(x)=f(x)﹣ax2,若g(x)有两个相异零点x1,x2,求证:.参考答案一、单选题:本
题共8小题,每小题5分,共40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.已知复数z满足z(1+2i)=3+i,则复数z的虚部为()A.iB.﹣iC.﹣1D.1解:z(1+2i)=3+i,∴z(1+2i)(1﹣2i)=(3+i)(1﹣2i),∴z==1﹣i,则复数z
的虚部为﹣1.故选:C.2.在的展开式中,x2的系数是()A.60B.﹣60C.60D.﹣60解:∵=,令x的指数为2,即6﹣r=2,r=4;∴x2的系数为:4C64=60;可排除B、C、D.故选:A.3.将0,1,2,
3,4,5这6个数组成无重复数字的五位偶数的个数为()A.360B.312C.264D.288解:根据题意,分2种情况讨论:①0在五位数的个位,在剩下5个数中任取4个,安排在前4个数位,有A54=120个五位偶数;②0不在五位数的个位,则五位
数的个位可以为2或4,首位数字有4种选择,在剩下4个数中任取3个,安排在中间3个数位,有A43=24种选择,则此时有2×4×24=192个五位偶数,则一共有120+192=312个五位偶数;故选:B.4.在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,底面是腰长为2的等腰直角三角形,∠ACB=90°,CC1=,
若点M为A1B1的中点,则直线AM与直线CB1所成的角的余弦值为()A.B.C.D.解:连接A1B,A1C,交于点N,连接MN,则N为A1C的中点,∵M为A1B1的中点,∴MN∥B1C,MN=B1C=,∴∠AMN或其补角为直线AM
与直线CB1所成的角,在△AMN中,AM==,AN=AC1=,由余弦定理知,cos∠AMN===,∴直线AM与直线CB1所成的角的余弦值为.故选:A.5.曲线y=x•ex+x2在x=0处的切线方程为()A.y=x+1B.y=2xC.y=xD.y=3x+1解:∵f(x)=x•ex+x2
,∴f′(x)=ex+x•ex+2x,∴在x=0处的切线斜率k=f′(0)=1,∴f(0)=0+0=0,∴f(x)=x•ex+x2在x=0处的切线方程为:y=x,故选:C.6.今天是星期二,经过7天后
还是星期二,那么经过22021天后是()A.星期三B.星期四C.星期五D.星期六解:22021=4×22019=4×8673=4×(7+1)673=4(•7673+•7672+•••+•7+),由于括号中,除了最后一项外,其余各项都能被
7整除,故整个式子除以4的余数为4=4,2+4=6,故经过22021天后是是星期六,故选:D.7.函数的大致图象是()A.B.C.D.解:当x=0或x=1时,f(x)无意义,即函数的定义域为{x|x>0且x≠1},设g(x)=x﹣lnx﹣1,则g′(x)=1﹣=.当0<x<1,g′(x)<
0,此时g(x)为减函数,则g(x)>g(1)=1﹣ln1﹣1=0,则f(x)>0且f(x)为增函数,排除C,D,当x>1时,g′(x)>0,此时g(x)为增函数,则g(x)>g(1)=1﹣ln1﹣1=0,则f(x)>
0且f(x)为减函数,排除B,故选:A.8.已知函数f(x)=x+acosx,对于任意x1、x2∈R(x1≠x2),都有恒成立,则实数a的取值范围是()A.[1﹣,1+]B.[1﹣,1]C.[﹣1,1]D.[﹣1,1﹣]解:对于
任意x1、x2∈R(x1≠x2),都有恒成立,等价于,不妨令x1>x2,即等价于函数g(x)=f(x)﹣(a2﹣a)x在R上单调递增,即g′(x)=1﹣asinx﹣(a2﹣a)≥0在R上恒成立.⇔a2﹣a≤(1﹣asinx)min⇔a2﹣a≤1﹣|a|⇔或,⇒0≤a≤1或1﹣≤a<0,综上,1
﹣≤a≤1,故选:B.二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的选项中,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.已知i为虚数单位,以下四个说法中正确的
是()A.若复数z1,z2满足z12+z22=0,则z1=z2=0B.i+i2+i3+i4=0C.若z=(1+2i)2,则复平面内对应的点位于第二象限D.已知复数z满足|z﹣1|=|z+1|,则|z﹣1+i|的最小值为1解:
令z1=1,z2=i,满足z12+z22=0,但z1≠0且z2≠0,∴A错;∵i+i2+i3+i4=i﹣1﹣i+1=0,∴B对;∵z=(1+2i)2=﹣3+4i,∴=﹣3﹣4i,∴复平面内对应的点位于第三象限.∴C错;∵复数z满足|z
﹣1|=|z+1|,∴复数z和1对应的向量和的对角线相等,∴复数z和1对应的向量和构成一个矩形,∴复数z和1对应的向量垂直,∴复数z对应的向量在虚轴上,∴|z﹣1+i|的最小值为点(1,﹣1)到虚轴距离,∴最小值为1,∴D对.故选:BD.10.已知的二项展开式中二项式系数之和为64,则下列结论
正确的是()A.二项展开式中各项系数之和为729B.二项展开式中二项式系数最大的项为C.二项展开式中无常数项D.二项展开式中系数最大的项为240x3解:∵的二项展开式中二项式系数之和为2n=64,∴n=6,再令x=1
,可得二项展开式中各项系数之和为3n=36=729,故A正确;显然,当r=3时,二项式系数最大,该项为T4=•23•=160,故B错误;令通项公式中x的幂指数6﹣=0,求得r=4,可得常数项T5=•22=60,
故C错误;由于第r+1项的系数为•26﹣r,检验可得,当r=2时,系数最大,该项为T3=•24•x3=240x3,故D正确,故选:AD.11.如图,棱长为1的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,M为线段AB1上的动点(含端点),则下列结论正确的是
()A.平面BCM⊥平面A1AB1B.三棱锥B﹣MB1C体积最大值为C.当M为AB1中点时,直线B1D与直线CM所成的角的余弦值为D.直线CM与A1D所成的角不可能是解:在正方体ABCD﹣A1B1C1D1
中,BC⊥面A1AM,BC⊂面BCM,∴面BCM⊥面A1AM,故选项A正确;设M到面BB1C的距离为h,h=h,当M点运动到线段AB1的端点A时,h最大,且距离为1.∴三棱锥B﹣MB1C的体积最大值为,故选项B正确;如图,将A1B1
延长至E,使A1B1=B1E,连ME,CE,易得B1D∥CE,∴直线CM与直线CE所成角即为直线B1D与直线CM所成的角,即∠MCE,易得|MC|=,|CE|=,|ME|=,∴,故选项C正确;∵A1D∥B1C,∴直线CM与直线B1C所成角
就是∠MCB1,当M从点B1沿着线段B1A向A点运动时,∠MCB1逐渐变大,∴,故在点A和点B1之间,必定存在一点使得∠MCB1=,故选项D错误.故选:ABC.12.对于定义域为R的函数f(x),f′(x)为
f(x)的导函数,若同时满足:①f(0)=0;②当x∈R且x≠0时,都有xf′(x)>0;③当x1<0<x2且|x1|=|x2|时,都有f(x1)<f(x2),则称f(x)为“偏对称函数”.下列函数是“偏对称函数”的是()A.f1(x)=e2x﹣ex﹣xB.f2(x)=ex+x﹣1C.f3(
x)=D.解:对于A:f1(0)=0,符合条件①,条件②等价于函数f(x)在区间(﹣∞,0)上单调递减,在区间(0,+∞)上单调递增,对于f1(x)=e2x﹣ex﹣x,f1′(x)=2e2x﹣ex﹣1,则当x<0时,f
1′(x)<0,当x>0时,f1′(x)>0,满足②;当x<0,令m(x)=f1(x)﹣f1(﹣x)=e2x﹣e﹣2x+e﹣x﹣ex﹣2x,则m′(x)=2e2x+2e﹣2x﹣e﹣x﹣ex﹣2=2(e2x+
e﹣2x)﹣(e﹣x+ex)﹣2,令e﹣x+ex=t,则t≥2,于是m′(x)=2t2﹣t﹣6=2(t﹣)2﹣≥2(2﹣)2﹣=0,∴m(x)在(﹣∞,0)上单调递增,∴m(x)<m(0)=0,故f1(x)满足条件③
,∴f1(x)为“偏对称函数”,故A正确;对于B:f2(0)=0,符合条件①,f2′(x)=ex+1,函数在R递增,不符合条件②,故B不满足题意;对于C:f3(0)=0,符合条件①,显然f3(x)在区间(﹣∞,0)上单调递减,在区间(0,+∞)上单调递增
,符合条件②,画出函数f3(x)的图象,如图示:当x1<0<x2且|x1|=|x2|时,都有f(x1)<f(x2),符合条件③,故C正确;对于D:对于f4(x),f4(0)=ln1=0,满足条件①f(0)=0;f4(x)=,由复合函数的单调性法则知:f4(x
)=在区间(﹣∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增,满足条件②.由函数f4(x)的单调性知:当x1<0<x2,且|x1|=|x2|时,都有f(x1)<f(x2),满足条件③,∴f4(x)是“偏对称函数”,故D正确;故选:ACD.三、填空题:本
题共4小题,每小题5分,共20分(其中15题第一空2分,第二空3分)。13.若,则=56.解:由,得4n﹣3+3n+2=20,或4n﹣3=3n+2,则n=3,或n=5.当n=3时,=;当n=5时,.故答案为:56.14.已知函数,则=1.解:由已知,∴.∴.∴.∴.故答
案为:1.15.已知f(x)=(2x﹣1)2021=a0+a1x+a2x2+⋯+a2021x2021,则a1+a2+a3+⋯+a2021=2;a1+2a2+3a3+⋯+2021a2021=4042;.解:∵f(x)=(2x﹣1)2021=a0+a1x+a2x2+⋯+a
2021x2021,则令x=0,可得a0=﹣1,再令x=1,可得﹣1+a1+a2+a3+⋯+a2021=1,∴a1+a2+a3+⋯+a2021=2.∵f′(x)=2021×2×(2x﹣1)2020=a1+2a2x+⋯+2021a2021x
2020,令x=1,可得a1+2a2+3a3+⋯+2021a2021=4042,故答案为:2,4042.16.已知关于x的方程ln2x+mxlnx﹣2m2x2=0有3个不等的实数根,则m的取值范围是.解:由ln2x+mxlnx﹣2m2x2=0得(lnx+2mx)(l
nx﹣mx)=0,则lnx=﹣2mx或lnx=mx,即或,设,依题意,函数f(x)的图象与直线y=﹣2m及y=m共有三个交点,由得,,易得函数f(x)在(0,e)单调递增,在(e,+∞)单调递减,且f(x)max=,x→0时,f(x)→﹣∞,x→
+∞时,f(x)→0,作出函数f(x)的图象如下图所示,由图可知,当或时满足题意,即或.故答案为:.四、解答题(本大题共6个小题,满分70分。解答应写出文字说明,证明过程或验算步骤)17.(1)计算;(2)设复数z1=2+ai,z2=b﹣4i.(其中a,b∈R),若是纯虚数,且z1+z2在
复平面内对应的点在直线x+y﹣1=0上,求|z1z2|.解:(1)∵===i,i4=1,∴=i2021=(i4)505•i=i,∴=i+(2﹣3i+8i﹣12i2)=14+6i…(2)因为是纯虚数,所以,即
b=2a,又因为z1+z2=(2+b)+(a﹣4)i=(2+2a)+(a﹣4)i,所以z1+z2在复平面内对应的点为(2+2a,a﹣4),所以2+2a+a﹣4﹣1=0得a=1,b=2…因为z1z2=(2+i)(2﹣4i)=8﹣6i,所以|z1z2|==10…18.
现有编号为A,B,C,D,E,F的6个不同的小球.(1)若将这些小球排成一排,则有多少种不同的排法?(请用数字作答)(2)若将这些小球排成一排,且A,B,C三个小球各不相邻,则有多少种不同的排法?(请用数字作答)(3)若将这
些小球放入甲,乙,丙三个不同的盒子,每个盒子至少一个球,则有多少种不同的放法?(请用数字作答)解:(1)根据题意,将6个不同的小球排成一排,有A66=720种不同的排法;(2)根据题意,分2步进行分析
:①将D、E、F三个小球排好,有A33=6种排法,②DEF排好后,有4个空位,在其中任选3个,安排ABC三个小球,有A43=24种排法,则有6×24=144种不同的排法;(3)根据题意,分2步进行分析:①将6个小球分为3
组,若分为2、2、2的三组,有种分组方法,若分为3、2、1的三组,有C61C52C33种分组方法,若分为4、1、1的三组,有C64种分组方法,则有(+C61C52C33+C64)种分组方法,②将分好的三组小球放入甲,乙,丙三个不同的盒子,有A33=
6种情况,则有(+C61C52C33+C64)A33=540种放法.19.已知在四棱锥P﹣ABCD中,PD⊥平面ABCD,AD⊥DC,AB∥DC,DC=2AB,Q为PC的中点.(1)求证;BQ∥平面PAD;(2)若PD=1,BC=,BC⊥BD,求锐二面角Q﹣BD﹣C的余弦值.【
解答】(1)证明:取PD的中点为G,分别连接AG,QG,又因为Q为PC的中点,所以GQ∥DC,且又因为AB∥DC,DC=2AB,所以GQ∥AB,GQ=AB,所以四边形ABQG是平行四边形,所以BQ∥AG又BQ⊄平面PAD,AG⊂平面PAD,所以BQ∥平面PAD.…(2)解:由DA,DC,DP三条
直线两两相互垂直.以DA,DC,DP分别为z轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系如图,因为在四边形ABCD中,AB∥DC,AD⊥DC,DC=2AB,所以点B在线段CD的垂直平分线上.又因为,所以所以有点D(0,0,0),B(1,1,0),C(0,2,0),Q,所以设平面BDQ的一个法向量,则
,令z=2,得,易知平面BCD的一个法向量为,…因为,所以,…所以锐二面角Q﹣BD﹣C的余弦值为.…20.已知函数.(1)若函数f(x)在区间[2,+∞)是增函数,求m的取值范围;(2)若函数f(x)在区间[2,3]上的
最小值为g(m),求g(m)的表达式.解:(1)由题意,f′(x)=x2﹣(m+1)x≥0在[2,+∞)恒成立,∴m+1≤x恒成立,∴m+1≤2,∴m≤1.(2)∵f′(x)=x[x﹣(m+1)],当m+1≤2时,即m≤1时,f
(x)在区间[2,3]上递增,∴,当2<m+1<3时,即1<m<2时,f(x)在区间[2,m+1]上递减,在区间[m+1,3]上递增,∴,当m+1≥3时,即m≥2时,f(x)在区间[2,3]上递减,∴,综上,.21.已知梯形BFEC如图1所示,其中BF
∥EC,EC=3,BF=2,四边形ABCD是边长为1的正方形,沿AD将四边形EDAF折起,使得平面EDAF⊥平面ABCD,得到如图2所示的几何体.(1)求证:平面AEC⊥平面BDE;(2)求点F到平面ABE的距离;(3)若点H在线段BD上,且EH与平面BEF所成角的正弦值为,求
线段DH的长度.【解答】(1)证明:∵平面EDAF⊥平面ABCD,DE⊂平面EDAF,平面EDAF∩平面ABCD=AD,DE⊥AD,∴DE⊥平面ABCD,∵AC⊂平面ABCD,∴DE⊥AC,∵四边形ABCD是正方形,∴AC⊥BD,∵DE、BD⊂平面BDE,DE∩BD=D,∴AC⊥
平面BDE∵AC⊂平面ACE,∴平面AEC⊥平面BDE…(2)解:过点F作FG⊥AE于点G,因为平面ADEF⊥平面ABCD,平面ADEF∩平面ABCD=AD,AB⊂平面ABCD,AB⊥AD,所以AB⊥平面ADEF,又FG⊂
平面ADEF,所以AB⊥FG,又AB∩AE=A,AB,AE⊂平面ABE,所以FG⊥平面ABE,所以线段FG的长即为点F到平面ABE的距离,在△AEF中,,由等积变换AE•FG=AF•AD,得,即点F到平面ABE的距
离为.(说明本题也可以用等体积变换求解,也可用向量法求解)(3)解:建系如图,设平面BEF的法向量,E(0,0,2),F(1,0,1),B(1,1,0),,,令x=1,则y=z=1,则,设H(a,a,0),,则解
得或a=2(舍)…故,∴…22.已知函数f(x)=ax2﹣bx+lnx(a,b∈R).(1)当a=1,b=3时,求f(x)的单调区间;(2)当b=2时,若函数f(x)有两个不同的极值点x1,x2,且不等式f
(x1)+f(x2)>x1+x2+t有解,求实数t的取值范围;(3)设g(x)=f(x)﹣ax2,若g(x)有两个相异零点x1,x2,求证:.解:(1)当a=1,b=3时,f(x)=x2﹣3x+lnx,∴=,∵x>0,令f′(x)>0,则,令f′(x)<0,则,∴f(x
)的单调递增区间为,单调递减区间为;(2)证明:由题可得f′(x)=(x>0),∵函数f(x)=ax2﹣2x+lnx有两个不同的极值点x1,x2,∴方程2ax2﹣2x+1=0有两个不相等的正实数根,于是有解得0<a<.∵不等式f(x1)+f(x
2)>x1+x2+t有解,∴t<[f(x1)+f(x2)﹣(x1+x2)]max.∵f(x1)+f(x2)﹣(x1+x2)=ax﹣x1+lnx1+ax﹣x2+lnx2﹣(x1+x2)=a[(x1+x2)2﹣2x1x2]﹣2(x1+x2)+ln(x1x2)=﹣﹣1﹣ln(2a).设h(a)=﹣﹣1﹣
ln(2a)(0<a<),h′(a)=>0,故h(a)在(0,)上单调递增,故h(a)<h()=﹣5,∴t<﹣5.故实数t的取值范围为(﹣∞,﹣5).(3)g(x)=lnx﹣bx,设g(x)的两个相异零点为x1,x2,设x1>x2>0
,欲证,需证lnx1+lnx2>2.∵g(x1)=0,g(x2)=0,∴lnx1﹣bx1=0,lnx2﹣bx2=0,∴lnx1﹣lnx2=b(x1﹣x2),lnx1+lnx2=b(x1+x2).要证lnx1+lnx2>2,即证b(x1+x2)>2,即,即,设上式转化为,
设,∴,∴g(t)在(1,+∞)上单调递增,∴g(t)>g(1)=0,∴,∴lnx1+lnx2>2,∴.