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2020-2021学年安徽省宿州市泗县一中高二(下)期末数学试卷(文科)一、选择题(共12小题,共60分)1.设z=,则|z|=( )A.2B.C.D.12.已知集合U={1,2,3,4,5,6,7},A={2,3,4,5},B={2,3,6,7},则B∩(∁UA)=( )A.{1,6}B.{1,7}C.{6,7}D.{1,6,7}3.已知a=log20.2,b=20.2,c=0.20.3,则( )A.a<b<cB.a<c<bC.c<a<bD.b<c<a4.已知椭圆C:+=1的一个焦点为(2,0),则C的离心率为( )A.B.C.D.5.函数f(x)=在[﹣π,π]的图象大致为( )A.B.C.D.6.某学校为了解1000名新生的身体素质,将这些学生编号1,2,…
1,1000,从这些新生中用系统抽样方法等距抽取100名学生进行体质测验.若46号学生被抽到,则下面4名学生中被抽到的是( )A.8号学生B.200号学生C.616号学生D.815号学生7.tan255°=( )A.﹣2﹣B.﹣2+C.2﹣D.2+8.已知非零向量,满足||=2||,且(﹣)⊥,则与的夹角为( )A.B.C.D.9.如图是求的程序框图,图中空白框中应填入( )A.A=B.A=2+C.A=D.A=1+10.双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的一条渐近线的倾斜角为130°,则C的离心率为( )A.2sin40°B.2cos40°C.D.11.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知asinA﹣bsinB=4csinC,cosA=﹣,则=( )A.6B.5C.4D.312.已知椭圆C的焦点为F1(﹣1,0),F2(1,0),过点F2的直线与椭圆C交于A,B两点.若|AF2|=2|F2B|,|AB|=|BF1|,则C的方程为( )A.+y2=1B.+=1C.+=1D.+=1
2二、填空题(本大题共4小题,共20.0分)13.曲线y=3(x2+x)ex在点(0,0)处的切线方程为 .14.记Sn为等比数列{an}的前n项和,若a1=1,S3=,则S4= .15.函数f(x)=sin(2x+)﹣3cosx的最小值为 .16.已知∠ACB=90°,P为平面ABC外一点,PC=2,点P到∠ACB两边AC,BC的距离均为,那么P到平面ABC的距离为 .三、解答题(17-21是必做题题共60分,22-23任选一题10分)17.某商场为提高服务质量,随机调查了50名男顾客和50名女顾客,每位顾客对该商场的服务给出满意或不满意的评价,得到下面列联表:满意不满意男顾客4010女顾客3020(1)分别估计男、女顾客对该商场服务满意的概率;(2)能否有95%的把握认为男、女顾客对该商场服务的评价有差异?18.记Sn为等差数列{an}的前n项和.已知S9=﹣a5.(1)若a3=4,求{an}的通项公式;(2)若a1>0,求使得Sn≥an的n的取值范围.19.如图,直四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1的底面是菱形,AA1=4,AB=2,∠BAD=60°,E,M,N分别是BC,BB1,A1D的中点.(1)证明:MN∥平面C1DE;(2)求点C到平面C1DE的距离.20.已知函数f(x)=2sinx﹣xcosx﹣x,f′(x)为f(x)的导数.
3(1)证明:f′(x)在区间(0,π)存在唯一零点;(2)若x∈[0,π]时,f(x)≥ax,求a的取值范围.21.已知点A,B关于坐标原点O对称,|AB|=4,⊙M过点A,B且与直线x+2=0相切.(1)若A在直线x+y=0上,求⊙M的半径;(2)是否存在定点P,使得当A运动时,|MA|﹣|MP|为定值?并说明理由.22.在极坐标系中,直线l的极坐标方程为,以极点为坐标原点,极轴为x轴的正半轴建立平面直角坐标系,曲线C的参数方程为(t为参数),点A是曲线C上的动点.(Ⅰ)求直线l的直角坐标方程;(Ⅱ)求点A到直线l的距离的最小值.23.设函数f(x)=|2x﹣a|,g(x)=x+2.(1)当a=1时,求不等式f(x)+f(﹣x)≤g(x)的解集;(2)求证:中至少有一个不小于.
4参考答案一、选择题(本大题共12小题,共60.0分)1.设z=,则|z|=( )A.2B.C.D.1解:由z=,得|z|=||=.故选:C.2.已知集合U={1,2,3,4,5,6,7},A={2,3,4,5},B={2,3,6,7},则B∩(∁UA)=( )A.{1,6}B.{1,7}C.{6,7}D.{1,6,7}解:∵U={1,2,3,4,5,6,7},A={2,3,4,5},B={2,3,6,7},∴∁UA={1,6,7},则B∩(∁UA)={6,7}故选:C.3.已知a=log20.2,b=20.2,c=0.20.3,则( )A.a<b<cB.a<c<bC.c<a<bD.b<c<a解:a=log20.2<log21=0,b=20.2>20=1,∵0<0.20.3<0.20=1,∴c=0.20.3∈(0,1),∴a<c<b,故选:B.4.已知椭圆C:+=1的一个焦点为(2,0),则C的离心率为( )A.B.C.D.解:椭圆C:+=1的一个焦点为(2,0),可得a2﹣4=4,解得a=2,∵c=2,
5∴e===.故选:C.5.函数f(x)=在[﹣π,π]的图象大致为( )A.B.C.D.解:∵f(x)=,x∈[﹣π,π],∴f(﹣x)==﹣=﹣f(x),∴f(x)为[﹣π,π]上的奇函数,因此排除A;又f(π)=,因此排除B,C;故选:D.6.某学校为了解1000名新生的身体素质,将这些学生编号1,2,…,1000,从这些新生中用系统抽样方法等距抽取100名学生进行体质测验.若46号学生被抽到,则下面4名学生中被抽到的是( )A.8号学生B.200号学生C.616号学生D.815号学生解:∵从1000名学生从中抽取一个容量为100的样本,∴系统抽样的分段间隔为=10,∵46号学生被抽到,
6则根据系统抽样的性质可知,第一组随机抽取一个号码为6,以后每个号码都比前一个号码增加10,所有号码数是以6为首项,以10为公差的等差数列,设其数列为{an},则an=6+10(n﹣1)=10n﹣4,当n=62时,a62=616,即在第62组抽到616.故选:C.7.tan255°=( )A.﹣2﹣B.﹣2+C.2﹣D.2+解:tan255°=tan(180°+75°)=tan75°=tan(45°+30°)===.故选:D.8.已知非零向量,满足||=2||,且(﹣)⊥,则与的夹角为( )A.B.C.D.解:∵(﹣)⊥,∴=,∴==,∵,∴.故选:B.9.如图是求的程序框图,图中空白框中应填入( )
7A.A=B.A=2+C.A=D.A=1+解:模拟程序的运行,可得:A=,k=1;满足条件k≤2,执行循环体,A=,k=2;满足条件k≤2,执行循环体,A=,k=3;此时,不满足条件k≤2,退出循环,输出A的值为,观察A的取值规律可知图中空白框中应填入A=.故选:A.10.双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的一条渐近线的倾斜角为130°,则C的离心率为( )A.2sin40°B.2cos40°C.D.解:双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的渐近线方程为y=,由双曲线的一条渐近线的倾斜角为130°,得,则=,
8∴=,得,∴e=.故选:D.11.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知asinA﹣bsinB=4csinC,cosA=﹣,则=( )A.6B.5C.4D.3解:∵△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,asinA﹣bsinB=4csinC,cosA=﹣,∴由正弦定理得:,解得3c2=,∴=6.故选:A.12.已知椭圆C的焦点为F1(﹣1,0),F2(1,0),过点F2的直线与椭圆C交于A,B两点.若|AF2|=2|F2B|,|AB|=|BF1|,则C的方程为( )A.+y2=1B.+=1C.+=1D.+=1解:∵|AF2|=2|BF2|,∴|AB|=3|BF2|,又|AB|=|BF1|,∴|BF1|=3|BF2|,又|BF1|+|BF2|=2a,∴|BF2|=,∴|AF2|=a,|BF1|=a,∵|AF1|+|AF2|=2a,∴|AF1|=a,∴|AF1|=|AF2|,∴A在y轴上.
9在Rt△AF2O中,cos∠AF2O=,在△BF1F2中,由余弦定理可得cos∠BF2F1=,根据cos∠AF2O+cos∠BF2F1=0,可得+=0,解得a2=3,∴a=.b2=a2﹣c2=3﹣1=2.所以椭圆C的方程为:+=1.故选:B.二、填空题(本大题共4小题,共20.0分)13.曲线y=3(x2+x)ex在点(0,0)处的切线方程为 y=3x .解:∵y=3(x2+x)ex,∴y'=3ex(x2+3x+1),∴当x=0时,y'=3,∴y=3(x2+x)ex在点(0,0)处的切线斜率k=3,∴切线方程为:y=3x.故答案为:y=3x.14.记Sn为等比数列{an}的前n项和,若a1=1,S3=,则S4= .解:根据题意,设等比数列{an}的公比为q,若a1=1,S3=,则有S3=a1+a2+a3=1+q+q2=,解可得:q=﹣,
10则S4===,故答案为:15.函数f(x)=sin(2x+)﹣3cosx的最小值为 ﹣4 .解:∵f(x)=sin(2x+)﹣3cosx,=﹣cos2x﹣3cosx=﹣2cos2x﹣3cosx+1,令t=cosx,则﹣1≤t≤1,令g(t)=﹣2t2﹣3t+1的开口向下,对称轴t=,在[﹣1,1]上先增后减,故当t=1即cosx=1时,函数有最小值﹣4.故答案为:﹣416.已知∠ACB=90°,P为平面ABC外一点,PC=2,点P到∠ACB两边AC,BC的距离均为,那么P到平面ABC的距离为 .解:∠ACB=90°,P为平面ABC外一点,PC=2,点P到∠ACB两边AC,BC的距离均为,过点P作PD⊥AC,交AC于D,作PE⊥BC,交BC于E,过P作PO⊥平面ABC,交平面ABC于O,连结OD,OC,则PD=PE=,∴由题意得CD=CE=OD=OE==1,∴PO===.∴P到平面ABC的距离为.故答案为:.
11三、解答题(17-21是必做题题共60分,22-23任选一题10分)17.某商场为提高服务质量,随机调查了50名男顾客和50名女顾客,每位顾客对该商场的服务给出满意或不满意的评价,得到下面列联表:满意不满意男顾客4010女顾客3020(1)分别估计男、女顾客对该商场服务满意的概率;(2)能否有95%的把握认为男、女顾客对该商场服务的评价有差异?解:(1)由题中数据可知,男顾客对该商场服务满意的概率,女顾客对该商场服务满意的概率;(2)由题意可知,,故有95%的把握认为男、女顾客对该商场服务的评价有差异.18.记Sn为等差数列{an}的前n项和.已知S9=﹣a5.(1)若a3=4,求{an}的通项公式;(2)若a1>0,求使得Sn≥an的n的取值范围.解:(1)根据题意,等差数列{an}中,设其公差为d,若S9=﹣a5,则S9==9a5=﹣a5,变形可得a5=0,即a1+4d=0,若a3=4,则d==﹣2,则an=a3+(n﹣3)d=﹣2n+10,(2)若Sn≥an,则na1+d≥a1+(n﹣1)d,
12当n=1时,不等式成立,当n≥2时,有≥d﹣a1,变形可得(n﹣2)d≥﹣2a1,又由S9=﹣a5,即S9==9a5=﹣a5,则有a5=0,即a1+4d=0,则有(n﹣2)≥﹣2a1,又由a1>0,则有n≤10,则有2≤n≤10,综合可得:n的取值范围是{n|1≤n≤10,n∈N}.19.如图,直四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1的底面是菱形,AA1=4,AB=2,∠BAD=60°,E,M,N分别是BC,BB1,A1D的中点.(1)证明:MN∥平面C1DE;(2)求点C到平面C1DE的距离.【解答】解法一:证明:(1)连结B1C,ME,∵M,E分别是BB1,BC的中点,∴ME∥B1C,又N为A1D的中点,∴ND=A1D,由题设知A1B1DC,∴B1CA1D,∴MEND,∴四边形MNDE是平行四边形,MN∥ED,又MN⊄平面C1DE,∴MN∥平面C1DE.解:(2)过C作C1E的垂线,垂足为H,由已知可得DE⊥BC,DE⊥C1C,∴DE⊥平面C1CE,故DE⊥CH,∴CH⊥平面C1DE,故CH的长即为C到平面C1DE的距离,
13由已知可得CE=1,CC1=4,∴C1E=,故CH=,∴点C到平面C1DE的距离为.解法二:证明:(1)∵直四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1的底面是菱形,AA1=4,AB=2,∠BAD=60°,E,M,N分别是BC,BB1,A1D的中点.∴DD1⊥平面ABCD,DE⊥AD,以D为原点,DA为x轴,DE为y轴,DD1为z轴,建立空间直角坐标系,M(1,,2),N(1,0,2),D(0,0,0),E(0,,0),C1(﹣1,,4),=(0,﹣,0),=(﹣1,),=(0,),设平面C1DE的法向量=(x,y,z),则,取z=1,得=(4,0,1),∵•=0,MN⊄平面C1DE,∴MN∥平面C1DE.解:(2)C(﹣1,,0),=(﹣1,,0),平面C1DE的法向量=(4,0,1),∴点C到平面C1DE的距离:d===.
1420.已知函数f(x)=2sinx﹣xcosx﹣x,f′(x)为f(x)的导数.(1)证明:f′(x)在区间(0,π)存在唯一零点;(2)若x∈[0,π]时,f(x)≥ax,求a的取值范围.解:(1)证明:∵f(x)=2sinx﹣xcosx﹣x,∴f′(x)=2cosx﹣cosx+xsinx﹣1=cosx+xsinx﹣1,令g(x)=cosx+xsinx﹣1,则g′(x)=﹣sinx+sinx+xcosx=xcosx,当x∈(0,)时,xcosx>0,当x时,xcosx<0,∴当x=时,极大值为g()=>0,又g(0)=0,g(π)=﹣2,∴g(x)在(0,π)上有唯一零点,即f′(x)在(0,π)上有唯一零点;(2)由题设知f(π)⩾aπ,f(π)=0,可得a⩽0.由(1)知,f′(x)在(0,π)上有唯一零点x0,使得f′(x0)=0,且f′(x)在(0,x0)为正,在(x0,π)为负,
15∴f(x)在[0,x0]递增,在[x0,π]递减,结合f(0)=0,f(π)=0,可知f(x)在[0,π]上非负,∴当x∈[0,π]时,f(x)≥0,又当a≤0,x∈[0,π]时,ax≤0,∴f(x)≥ax,∴a的取值范围是(﹣∞,0].21.已知点A,B关于坐标原点O对称,|AB|=4,⊙M过点A,B且与直线x+2=0相切.(1)若A在直线x+y=0上,求⊙M的半径;(2)是否存在定点P,使得当A运动时,|MA|﹣|MP|为定值?并说明理由.解:∵⊙M过点A,B且A在直线x+y=0上,∴点M在线段AB的中垂线x﹣y=0上,设⊙M的方程为:(x﹣a)2+(y﹣a)2=R2(R>0),则圆心M(a,a)到直线x+y=0的距离d=,又|AB|=4,∴在Rt△OMB中,d2+(|AB|)2=R2,即①又∵⊙M与x=﹣2相切,∴|a+2|=R②由①②解得或,∴⊙M的半径为2或6;(2)∵线段AB为⊙M的一条弦O是弦AB的中点,∴圆心M在线段AB的中垂线上,设点M的坐标为(x,y),则|OM|2+|OA|2=|MA|2,∵⊙M与直线x+2=0相切,∴|MA|=|x+2|,∴|x+2|2=|OM|2+|OA|2=x2+y2+4,∴y2=4x,∴M的轨迹是以F(1,0)为焦点x=﹣1为准线的抛物线,∴|MA|﹣|MP|=|x+2|﹣|MP|=|x+1|﹣|MP|+1=|MF|﹣|MP|+1,∴当|MA|﹣|MP|为定值时,则点P与点F重合,即P的坐标为(1,0),∴存在定点P(1,0)使得当A运动时,|MA|﹣|MP|为定值.22.在极坐标系中,直线l的极坐标方程为,以极点为坐标原点,极轴为x
16轴的正半轴建立平面直角坐标系,曲线C的参数方程为(t为参数),点A是曲线C上的动点.(Ⅰ)求直线l的直角坐标方程;(Ⅱ)求点A到直线l的距离的最小值.解:(Ⅰ)直线l的极坐标方程为,由于,故,整理得,转换为直角坐标方程为,即直线l的方程为x﹣y+4=0;(Ⅱ)由题意设A(2cost,2sint),则A到直线l的距离,当,即时,.即点A到直线l的距离的最小值为.23.设函数f(x)=|2x﹣a|,g(x)=x+2.(1)当a=1时,求不等式f(x)+f(﹣x)≤g(x)的解集;(2)求证:中至少有一个不小于.【解答】(1)解:当a=1时,|2x﹣1|+|2x+1|≤x+2,无解;,解得;,解得.综上,不等式的解集为.(2)证明:若都小于,则,前两式相加得与第三式矛盾.故
17中至少有一个不小于.