
?2020-2021學(xué)年浙江省寧波市慈溪市高二(下)期末數(shù)學(xué)試卷
一、選擇題(共10小題,每小題4分,共40分).
1.已知集合A={1,2,3},B={2,3},則A∪B=( )
A.{1} B.{2} C.{1,2,3} D.{1,2,3,3}
2.=( ?。?br />
A. B. C. D.
3.已知a,b,c∈R,且a+b+c>0,則( ?。?br />
A.(a+b)2>c2
B.a(chǎn),b,c三數(shù)中至少有一個(gè)大于零
C.a(chǎn),b,c三數(shù)中至少有兩個(gè)大于零
D.a(chǎn),b,c三數(shù)均大于零
4.“cosθ=0”是“”的( )
A.充分不必要條件 B.必要不充分條件
C.充分必要條件 D.既不充分也不必要條件
5.如圖,在梯形ABCD中,BC∥AD,AD=2BC,若,,則=( ?。?br />
A. B. C. D.
6.函數(shù)f(x)=(x+1)ln(|x﹣1|)的大致圖象是( )
A. B.
C. D.
7.給出下列四個(gè)關(guān)于函數(shù)的命題:
①f(x)=x3(x∈{﹣1,0,1})與g(n)=n3(n∈{﹣1,0,1})表示相同函數(shù);
②f(x)=是既非奇函數(shù)也非偶函數(shù);
③若f(x)與g(x)在區(qū)間G上均為遞增函數(shù),則f(x)?g(x)在區(qū)間G上亦為遞增函數(shù);
④設(shè)集合A={x|1≤x≤2},B={y|0≤y≤1},對(duì)應(yīng)關(guān)系f:x→log4(x+2),則能構(gòu)成一個(gè)函數(shù)f:A→B,記作y=f(x)=log4(x+2),x∈A.
其中,真命題為( ?。?br />
A.②③ B.①④ C.①③④ D.②③④
8.設(shè)(a,b)∈{(x,y)|x﹣y≥1,且x+3y≤3,y≥0},則a+b的最大值為( ?。?br />
A.3 B.2 C.1 D.0
9.已知數(shù)列{an}是等差數(shù)列,公差d=4,前n項(xiàng)和為Sn,則的值( ?。?br />
A.等于4 B.等于2
C.等于 D.不確定,與a1有關(guān)
10.已知函數(shù)f(x)=|2cosx+1﹣k|+k+2在區(qū)間(﹣∞,+∞)上的最大值是5,則實(shí)數(shù)k的值所組成的集合是( ?。?br />
A.{1} B.{﹣2,0,1} C.{k|k≤1} D.{k|﹣1≤k≤1}
三、填空題(本大題共7小題,多空題每題6分,單空題每題4分,共36分。)
11.已知復(fù)數(shù)z1=2+i,z2=1﹣i,則z1+z2= ,的共軛復(fù)數(shù)為 .
12.已知函數(shù)則f(﹣1)= ,若f(a)=3,則a= ?。?br />
13.在△ABC中,∠B=60°,AB=2,M是BC的中點(diǎn),AM=2,則AC= ;cos∠MAC= .
14.已知函數(shù)f(x)=ex+ln(2x+1),e是自然對(duì)數(shù)的底數(shù),設(shè)函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù)為f'(x),則f'(0)= ,曲線y=f(x)在點(diǎn)(0,1)處的切線的方程為 .
15.已知雙曲線C:﹣=1(a>0,b>0)的右頂點(diǎn)為A,以A為圓心,b為半徑作圓A,圓A與雙曲線C的一條漸近線交于M、N兩點(diǎn).若∠MAN=60°,則C的離心率為 ?。?br />
16.已知α,β∈R,且滿足α2﹣2sinβ=1,則4α+sinβ的值域?yàn)? ?。?br />
17.已知正數(shù)a,b滿足:b2(3a2+4ab)=3,則3a+2b的最小值為 ?。?br />
三、解答題(本大題共5小題,共74分。解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟。)
18.在△ABC中,內(nèi)角A,B,C所對(duì)的邊分別為a,b,c,已知向量、滿足:,,且.
(Ⅰ)求角A;
(Ⅱ)若△ABC是銳角三角形,且a=2,求b+c的取值范圍.
19.已知數(shù)列{an}滿足a1=2,a2=5,an+1+an﹣1=2an(n∈N*,n≥2),數(shù)列{bn}滿足b1=1,.
(Ⅰ)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(Ⅱ)求數(shù)列{anbn}的前n項(xiàng)和Sn.
20.如圖,在三棱錐P﹣ABC中,△ABC和△BCP均為正三角形.
(Ⅰ)求證:AP⊥BC;
(Ⅱ)若,
(ⅰ)求證:平面ABC⊥平面BCP;
(ⅱ)求二面角A﹣PB﹣C的平面角的余弦值.
21.已知拋物線C1:y2=4x與橢圓C2:+=1(a>b>0)有公共的焦點(diǎn),C2的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,該橢圓的離心率為.
(Ⅰ)求橢圓C2的方程;
(Ⅱ)如圖,若直線l與x軸,橢圓C2順次交于P,Q,R(P點(diǎn)在橢圓左頂點(diǎn)的左側(cè)),且∠PF1Q與∠PF1R互補(bǔ),求△F1QR面積S的最大值.
22.已知函數(shù)f(x)=nsinx+tanx,n∈N*.
(Ⅰ)求f(x)的導(dǎo)數(shù)f'(x);
(Ⅱ)當(dāng)n=1時(shí),求證: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.
參考答案
一、選擇題(共10小題,每小題4分,共40分).
1.已知集合A={1,2,3},B={2,3},則A∪B=( ?。?br />
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}.
故選:C.
2.=( )
A. B. C. D.
解:∵==,
∴.
故選:D.
3.已知a,b,c∈R,且a+b+c>0,則( ?。?br />
A.(a+b)2>c2
B.a(chǎn),b,c三數(shù)中至少有一個(gè)大于零
C.a(chǎn),b,c三數(shù)中至少有兩個(gè)大于零
D.a(chǎn),b,c三數(shù)均大于零
解:A、當(dāng)a+b=c=0時(shí),該不等式不成立,故不符合題意;
B、由a,b,c∈R,且a+b+c>0知:a,b,c三數(shù)中至少有一個(gè)大于零,故符合題意;
C、當(dāng)a=4,b=c=﹣1時(shí),a+b+c>0,即a,b,c三數(shù)中可以只有一個(gè)數(shù)大于零,故不符合題意;
D、結(jié)合選項(xiàng)C的分析,a,b,c三數(shù)可以不都大于零的實(shí)數(shù),故不符合題意.
故選:B.
4.“cosθ=0”是“”的( ?。?br />
A.充分不必要條件 B.必要不充分條件
C.充分必要條件 D.既不充分也不必要條件
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“”的必要不充分條件.
故選:B.
5.如圖,在梯形ABCD中,BC∥AD,AD=2BC,若,,則=( ?。?br />
A. B. C. D.
解:由圖可得=,
因?yàn)锳D=2BC,BC//AD,
所以,
則=2()﹣,
即=2=2,
故選:B.
6.函數(shù)f(x)=(x+1)ln(|x﹣1|)的大致圖象是( ?。?br />
A. B.
C. D.
解:當(dāng)x→+∞時(shí),f(x)→+∞,排除A,C,
f(﹣5)=﹣4ln6<0,排除C,D,
故選:B.
7.給出下列四個(gè)關(guān)于函數(shù)的命題:
①f(x)=x3(x∈{﹣1,0,1})與g(n)=n3(n∈{﹣1,0,1})表示相同函數(shù);
②f(x)=是既非奇函數(shù)也非偶函數(shù);
③若f(x)與g(x)在區(qū)間G上均為遞增函數(shù),則f(x)?g(x)在區(qū)間G上亦為遞增函數(shù);
④設(shè)集合A={x|1≤x≤2},B={y|0≤y≤1},對(duì)應(yīng)關(guān)系f:x→log4(x+2),則能構(gòu)成一個(gè)函數(shù)f:A→B,記作y=f(x)=log4(x+2),x∈A.
其中,真命題為( )
A.②③ B.①④ C.①③④ D.②③④
解:對(duì)于①,f(x)=x3(x∈{﹣1,0,1})與g(n)=n3(n∈{﹣1,0,1})表示相同函數(shù),函數(shù)的關(guān)系式形式相同,定義域相同,故函數(shù)的值域一定相同,故①正確;
對(duì)于②,函數(shù)f(x)=(﹣2≤x≤2且x≠0)則是奇函數(shù),,故②錯(cuò)誤;
對(duì)于③,若f(x)與g(x)在區(qū)間G上均為遞增函數(shù),則f(x)+g(x)在區(qū)間G上亦為遞增函數(shù),但是f(x)?g(x)在區(qū)間G不一定為遞增函數(shù),故③錯(cuò)誤;
對(duì)于④,設(shè)集合A={x|1≤x≤2},B={y|0≤y≤1},對(duì)應(yīng)關(guān)系f:x→log4(x+2),則能構(gòu)成一個(gè)函數(shù)f:A→B,記作y=f(x)=log4(x+2),x∈A,符合函數(shù)的定義,故④正確.
故選:B.
8.設(shè)(a,b)∈{(x,y)|x﹣y≥1,且x+3y≤3,y≥0},則a+b的最大值為( ?。?br />
A.3 B.2 C.1 D.0
解:∵(a,b)∈{(x,y)|x﹣y≥1,且x+3y≤3,y≥0},
∴,作出該不等式組表示的平面區(qū)域如圖,
令z=a+b,得b=﹣a+z,由圖可知,當(dāng)直線b=﹣a+z過點(diǎn)A(3,0)時(shí),
直線在b軸上的截距最大,z有最大值為3.
故選:A.
9.已知數(shù)列{an}是等差數(shù)列,公差d=4,前n項(xiàng)和為Sn,則的值( ?。?br />
A.等于4 B.等于2
C.等于 D.不確定,與a1有關(guān)
解:由數(shù)列{an}是等差數(shù)列,得S2021=(a1+a2021)=2021a1011;S2020=(a1+a2020)=1010(a1010+a1011),
所以=﹣=a1011﹣(a1010+a1011)=(a1011﹣a1010)=d=2.
故選:B.
10.已知函數(shù)f(x)=|2cosx+1﹣k|+k+2在區(qū)間(﹣∞,+∞)上的最大值是5,則實(shí)數(shù)k的值所組成的集合是( )
A.{1} B.{﹣2,0,1} C.{k|k≤1} D.{k|﹣1≤k≤1}
解:當(dāng)1﹣k?0,即k?1時(shí),
此時(shí)當(dāng)cosx=1時(shí),f(x)取最大值f(x)max=5,滿足題意;
當(dāng)1﹣k<0時(shí),即k>1時(shí),
此時(shí)當(dāng)cosx=﹣1時(shí),f(x)取最大值f(x)max=2k+3=5?k=1,又k>1,所以k無解.
綜上所述,實(shí)數(shù)k的值所組成集合是{k|k?1}.
故選:C.
三、填空題(本大題共7小題,多空題每題6分,單空題每題4分,共36分。)
11.已知復(fù)數(shù)z1=2+i,z2=1﹣i,則z1+z2= 3 ,的共軛復(fù)數(shù)為 .
解:復(fù)數(shù)z1=2+i,z2=1﹣i,
則z1+z2=2+i+1﹣i=3,
====﹣i的共軛復(fù)數(shù)為+i,
故答案為:3,+i.
12.已知函數(shù)則f(﹣1)= 1 ,若f(a)=3,則a= 或﹣7?。?br />
解:∵函數(shù)則f(﹣1)=|log22|=1,
當(dāng)a>0時(shí),f(a)=2a2﹣1=3,求得a=;
當(dāng)a≤0時(shí),f(a)=|log2(﹣a+1)|=3,∴1﹣a=8,或1﹣a=,求得a=﹣7,
故答案為:1; 或﹣7.
13.在△ABC中,∠B=60°,AB=2,M是BC的中點(diǎn),AM=2,則AC= 2?。籧os∠MAC= ?。?br />
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).
∵點(diǎn)M是BC中點(diǎn),∴MC=4,BC=8,在△ABC中:AC2=22+82﹣2×2×8cos60°=52,∴AC=2;
在△AMC中:cos∠MAC==.
故答案為:2;.
14.已知函數(shù)f(x)=ex+ln(2x+1),e是自然對(duì)數(shù)的底數(shù),設(shè)函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù)為f'(x),則f'(0)= 3 ,曲線y=f(x)在點(diǎn)(0,1)處的切線的方程為 y=3x+1?。?br />
解:∵f(x)=ex+ln(2x+1),
∴f′(x)=ex+,則f'(0)=3;
∴曲線y=f(x)在點(diǎn)(0,1)處的切線的方程為y=3x+1.
故答案為:3;y=3x+1.
15.已知雙曲線C:﹣=1(a>0,b>0)的右頂點(diǎn)為A,以A為圓心,b為半徑作圓A,圓A與雙曲線C的一條漸近線交于M、N兩點(diǎn).若∠MAN=60°,則C的離心率為 ?。?br />
解:雙曲線C:﹣=1(a>0,b>0)的右頂點(diǎn)為A(a,0),
以A為圓心,b為半徑做圓A,圓A與雙曲線C的一條漸近線交于M、N兩點(diǎn).
若∠MAN=60°,可得A到漸近線bx+ay=0的距離為:bcos30°=,
可得:=,即,可得離心率為:e=.
故答案為:.
16.已知α,β∈R,且滿足α2﹣2sinβ=1,則4α+sinβ的值域?yàn)? ?。?br />
解:∵α2﹣2sinβ=1,
∴,可得,
4α+sinβ=,,
設(shè)f(α)=,,
∵f(α)的對(duì)稱軸為α=﹣4,
∴f(α)在區(qū)間上單調(diào)遞增,
∴,,
∴4α+sinβ的值域?yàn)? .
故答案為:.
17.已知正數(shù)a,b滿足:b2(3a2+4ab)=3,則3a+2b的最小值為 ?。?br />
解:根據(jù)題意,(3a+2b)2=9a2+12ab+4b2=3(3a2+4ab)+4b2≥2×,
當(dāng)且僅當(dāng)3(3a2+4ab)=4b2時(shí)等號(hào)成立,
又由b2(3a2+4ab)=3,則(3a+2b)2≥12,
又由a、b>0,必有3a+2b≥2,
故答案為:2.
三、解答題(本大題共5小題,共74分。解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟。)
18.在△ABC中,內(nèi)角A,B,C所對(duì)的邊分別為a,b,c,已知向量、滿足:,,且.
(Ⅰ)求角A;
(Ⅱ)若△ABC是銳角三角形,且a=2,求b+c的取值范圍.
解:(Ⅰ)因?yàn)椋?br />
所以,,
由正弦定理得:,
因?yàn)閟inB≠0,
所以,
所以或.
(Ⅱ)因?yàn)閍=2,
所以由正弦定理得,得:,,
所以=[sinB+sin(﹣B)]==,
因?yàn)椤鰽BC是銳角三角形,
所以,且,可得,
所以,可得,
所以.
19.已知數(shù)列{an}滿足a1=2,a2=5,an+1+an﹣1=2an(n∈N*,n≥2),數(shù)列{bn}滿足b1=1,.
(Ⅰ)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(Ⅱ)求數(shù)列{anbn}的前n項(xiàng)和Sn.
解:(Ⅰ)因?yàn)閍n+1+an﹣1=2an,所以an+1﹣an=an﹣an﹣1=???=a2﹣a1=3,所以{an}是首項(xiàng)為2,公差為3的等差數(shù)列,
所以通項(xiàng)公式為an=3n﹣1.
(Ⅱ)因?yàn)椋詛bn}是首項(xiàng)為1,公比為的等比數(shù)列,
所以,所以,則Sn=a1b1+a2b2+???+anbn=,
所以②,
所以由①﹣②得:=,
所以.
20.如圖,在三棱錐P﹣ABC中,△ABC和△BCP均為正三角形.
(Ⅰ)求證:AP⊥BC;
(Ⅱ)若,
(?。┣笞C: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)證明:取BC中點(diǎn)O,連接AO,PO,……(1分)
因?yàn)椤鰽BC與△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內(nèi),
所以BC⊥AP,即AP⊥BC;…………
(Ⅱ)(ⅰ)證明:設(shè)AB=a,因?yàn)椤鰽BC與△B1BC是正三角形,
則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為直角三角形,得AO⊥PO,…………
顯然AO⊥BC,又PO∩BC=O,所以AO⊥平面PBC,……
因?yàn)锳O?平面ABC,所以平面ABC⊥平面BCP;…………
(ⅱ)解:由(ⅰ)可以O(shè)A,OB,OP分別為x軸,y軸,z軸建立空間直角坐標(biāo)系,
則,,,……
……
設(shè)平面ABP的一個(gè)法向量為,
則……
可取,……
又平面BCP的一個(gè)法向量為,
所以二面角A﹣PB﹣C的平面角θ的余弦值為……
21.已知拋物線C1:y2=4x與橢圓C2:+=1(a>b>0)有公共的焦點(diǎn),C2的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,該橢圓的離心率為.
(Ⅰ)求橢圓C2的方程;
(Ⅱ)如圖,若直線l與x軸,橢圓C2順次交于P,Q,R(P點(diǎn)在橢圓左頂點(diǎn)的左側(cè)),且∠PF1Q與∠PF1R互補(bǔ),求△F1QR面積S的最大值.
解:(I)由題意可得,拋物線的焦點(diǎn)為(1,0),
∴橢圓的半焦距c=1,又∵橢圓的離心率為,
∴,即a=2,
∵a2=b2+c2,∴b2=a2﹣c2=4﹣1=3,即b=,
∴橢圓C2的方程為.
(II)設(shè)Q(x1,y1),R(x2,y2),F(xiàn)(﹣1,0),
∵∠PF1Q與∠PF1R互補(bǔ),∴,
∴,化簡(jiǎn)整理,可得x1y2+y2+x2y1+y1=0 ①,
設(shè)直線PQ 為x=my+n(m≠0),
聯(lián)立直線與橢圓方程,
化簡(jiǎn)整理,可得(3m2+4)y2+6mny+3n2﹣12=0,
△=b2﹣4ac=36m2n2﹣4(3m2+4)(3n2﹣12)>0,可得n2<3m2+4 ②,
由韋達(dá)定理,可得③,
將x1=my1+n,x2=my2+n 代入①,可得2my1y2+(n+1)(y1+y2)=0 ④,
再將③代入④,可得,解得n=﹣4,
∴PQ的方程為x=my﹣4,
由點(diǎn)F(﹣1,0)到直線PQ的距離d=,
==,
由②可得,3m2+4>16,即m2>4,
設(shè)f(m)=,令m2﹣4=t,t>0,
∴f(t)==,
由均值不等式可知,,
當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),即t=,等號(hào)成立,
當(dāng)取最小值時(shí),f(t)取最大值,即△F1QR面積S最大,
∴,
∴△F1QR面積S最大值為.
22.已知函數(shù)f(x)=nsinx+tanx,n∈N*.
(Ⅰ)求f(x)的導(dǎo)數(shù)f'(x);
(Ⅱ)當(dāng)n=1時(shí),求證: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)當(dāng)n=1時(shí),令g(x)=f(x)﹣2x=sinx+tanx﹣2x,則;
當(dāng)時(shí),因?yàn)椋裕?br />
所以g(x)在上單調(diào)遞增,所以g(x)>g(0)=0,
即f(x)>2x在上恒成立.
(III)由條件知,當(dāng)時(shí),不等式成立,
即,解得,
所以正整數(shù)n最大為2.
當(dāng)n=2時(shí),令h(x)=f(x)﹣3x,則
=.
所以h(x)在上單調(diào)遞增,所以h(x)>h(0)=0,
即h(x)>3x在上恒成立,
所以n的最大值為2.
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