2019-2020学年天一大联考高二下学期期末数学试卷(理科)一、单选题(本大题共12小题,共60.0分)1.若复数z满足(−1−z)⋅i=1+i,则|z|=()A. √5B. √2C. 2√2D. 32.下列积分值为2的是()A. ∫(502x−4)dx B. ∫cπ0osxdx C. ∫1x31dx D. ∫sπinxdx3.对于不等式√n2+2n<n+2(n∈N∗),某同学用数学归纳法证明的过程如下:①当n=1时,√12+2<1+2,不等式成立.②假设当n=k(n∈N∗)时,不等式成立,即√k2+2k<k+2,则当n=k+1时,√(k+1)2+2(k+1)=√k2+4k+3<√(k2+4k+3)+(2k+6)=√(k+3)2=(k+1)+2.故当n=k+1时,不等式成立.则上述证法()A. 过程全部正确B. n=1的验证不正确C. n=k的归纳假设不正确D. 从n=k到n=k+1的推理不正确4.在等差数列{a n}中,如果m,n,p,r∈N∗,且m+n+p=3r,那么必有a m+a n+a p=3a r,类比该结论,在等比数列{b n}中,如果m,n,p,r∈N∗,且m+n+p=3r,那么必有()A. b m+b n+b p=3b rB. b m+b n+b p=b r3C. b m b n b p=3b rD. b m b n b p=b r35.已知a,b,c,d成等比数列,且二次函数y=x2−4x+7图象的顶点坐标为(b,c),则ad等于()A. 4B. 5C. 6D. 76.如图所示,已知A(1,0),把一粒黄豆随机投到正方形OABC内,则黄豆落到阴影区域内的概率是()A. 56B. 45C. 34D. 237.关于右面两个程序框图,说法正确的是()A. (1)和(2)都是顺序结构B. (1)和(2)都是条件分支结构C. (1)是当型循环结构,(2)是直到型循环结构D. (1)是直到型循环结构,(2)是当型循环结构8.若向量a⃗=(1,2),b⃗ =(2,−3),则|a⃗+b⃗ |=()A. √7B. 2√2C. 3D. √109.等差数列中,已知a5a3=53,则S9S5=()A. 3B. 4C. 35D. 27910.()A. B. C. D.11.在△ABC中,A=30°,B=60°,a=10,则b等于()A. 20B. 10√3C. 10√63D. 5√312.已知函数f(x)在R上满足f(x)=2f(2−x)−x2+8x−8,则曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程是()A. y=−2x+3B. y=2x−1C. y=−6x+7D. y=3x−2二、单空题(本大题共4小题,共20.0分)13.复数2+i1+i(i是虚数单位)的实部是______ .14.某商场在庆元宵节促销活动中,对元宵节9时至14时的销售额进行统计,其频率分布直方图如图所示,已知9时至10时的销售额为2.5万元,则11时至12时的销售额为______万元.15. 设变量x ,y 满足约束条件:{x ≥−2x +2y ≤2y ≥x ,则z =x 2+y 2的最大值是______.16. 已知,,若:,则.三、解答题(本大题共6小题,共70.0分)17. 在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c.已知a =2√2,b =5,c =√13. (Ⅰ)求角C 的大小; (Ⅱ)求sin A 的值; (Ⅲ)求sin(2A +π4)的值.18. 如图,直四棱柱ABCD −A 1B 1C 1D 1中,底面ABCD 为菱形,且∠BAD =60°,A 1A =AB ,E 为BB 1延长线上的一点,D 1E ⊥面D 1AC ,设AB =2.(1)求二面角E −AC −D 1的余弦值;(2)在D 1E 上是否存在一点P ,使A 1P//面EAC ?若存在,求D 1P :PE 的值;若不存在,请说明理由.19. (1)已知a ,b ,c ∈R ,且满足a +b +c =1,求证:a 2+b 2+c 2≥13.提示:(a +b +c)2=a 2+b 2+c 2+2ab +2ac +2bc(2)若x ,y 都是正实数,且x +y >2,求证:1+x y<2与1+y x<2中至少有一个成立.20.设f(x)=x3−2x2+2x,g(x)=a(10cosx+1)(1)求f(sinx)的值域;],使得f(x1)+g(x2)=2成立,求a的取值范围.(2)若∀x1∈[−1,0],∃x2∈[0,π221.如图所示,抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,过点F且斜率存在的直线l交抛物线C于A,B两点,已知当直线l的斜率为1时,|AB|=8.(Ⅰ)求抛物线C的方程;(Ⅱ)过点A作抛物线C的切线交直线x=p于点D,试问:是否存在定点M在以AD为直径的圆上?2若存在,求点M的坐标;若不存在,请说明理由22.已知函数f(x)=e x−mx,g(x)=−x2−m.(1)讨论f(x)的单调性;(2)设函数ℎ(x)=f(x)−g(x),若ℎ(x)在[0,+∞)上有且只有一个零点,求m的取值范围.【答案与解析】1.答案:A解析:解:由(−1−z)⋅i=1+i,得−1−z=1+ii =(1+i)(−i)−i2=1−i,则z=−2+i,∴|z|=√(−2)2+12=√5.故选:A.把已知等式变形,利用复数代数形式的乘除运算化简,再由复数模的计算公式求解.本题考查复数代数形式的乘除运算,考查复数模的求法,是基础题.2.答案:D解析:解:∫(502x−4)dx=(x2−4x)|05=5,∫cπosxdx=sinx|0π=0,∫1x31dx=lnx|13=ln3,∫sπinxdx=−cos|0π=2故选D.根据微积分基本定理,根据条件求得即可.本题主要考查了微积分基本定理的简单应用,关键求出原函数,属于基础题.3.答案:D解析:解:n=1的验证及归纳假设都正确,但从n=k到n=k+1的推理中没有使用归纳假设,只是通过不等式的放缩法直接证明,不符合数学归纳法证题的要求.故选:D.数学归纳法证明与自然数有关的命题,一是要验证命题成立的第一个自然数,二是注意从n=k到n= k+1的推理中使用归纳假设.本题考查利用数学归纳法证题的过程,在从n=k到n=k+1的推理中,一定要用到归纳假设,否则证明是错误的,是中档题.4.答案:D解析:解:在等差数列{a n}中,如果m,n,p,r∈N∗,且m+n+p=3r,那么必有a m+a n+a p=3a r,类比该结论,在等比数列{b n}中,如果m,n,p,r∈N∗,且m+n+p=3r,那么必有b m b n b p=b r3,事实上,设等比数列{b n}的首项为b1,公比为q,则b m b n b p=b13q m+n+p−3,b r3=b13q3r−3,∵m+n+p=3r,∴b m b n b p=b r3,故选:D.直接利用类比推理可得结论,再由等比数列的通项公式证明即可.本题考查等差数列与等比数列的性质,考查类比推理的应用,是基础题.5.答案:C解析:解:∵函数y=y=x2−4x+7=(x−2)2+3∵函数y=y=x2−4x+7图象的顶点是(2,3)∵b=2,c=3∵a,b,c,d成等比数列∴ad=bc=6.故选:C.先将二次函数配方,求得函数的顶点坐标,利用a,b,c,d成等比数列,即可求得ad的值.本题考查的重点是等比数列的性质,解题的关键是确定二次函数的顶点坐标.6.答案:D解析:解:由题意,阴影部分的面积为:∫(101−x2)dx=(x−13x3)l 01=23,由几何概型的公式得黄豆落到阴影区域内的概率是P=231×1=23;故选:D.首先利用定积分求出阴影部分的面积,利用面积比求概率.本题考查了定积分计算阴影部分的面积以及几何概型的概率求法,属于中档题.7.答案:C解析:解:(1)观察图(1),它是先判断后循环,故是当型循环的程序框图;(2)观察图(2),它是先循环后判断,故是直到型循环的程序框图.故(1)是当型循环结构,(2)是直到型循环结构.故选C.欲判断选项的正确性,主要讨论程序进行判断前是否执行循环体,如果先执行循环体,则是直到型循环,否则是当型循环.解题的关键是弄清循环体是在判断框前还是后.本题主要考查了循环结构,循环结构有两种形式:当型循环结构和直到型循环结构,当型循环是先判断后循环,直到型循环是先循环后判断,属于基础题.8.答案:D解析:解:∵a⃗=(1,2),b⃗ =(2,−3)∴a⃗+b⃗ =(3,−1)∴|a⃗+b⃗ |=√32+12=√10故选:D.先用向量加法运算求a⃗+b⃗ ,再用向量的模长公式若a⃗=(x,y)则|a⃗|=√x2+y2求解即可本题考查了向量加法运算和向量的模长公式.9.答案:A解析:解:由等差数列的性质可得:S9=9(a1+a9)2=9a5,S5=5(a1+a5)2=5a3.又a5a3=53,则S9S5=9a55a3=95×53=3.故选:A.由等差数列的性质可得:S9=9(a1+a9)2=9a5,S5=5(a1+a5)2=5a3.再根据已知代入即可得出.本题考查了等差数列的通项公式与求和公式及其性质,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.10.答案:B解析:试题分析:∵,故选B考点:本题考查了定积分的求解点评:熟练掌握定积分的概念及性质是解决此类问题的关键,属基础题11.答案:B解析:解:∵在△ABC中,A=30°,B=60°,a=10,∴由正弦定理可得bsinB =asinA,即bsin60°=10sin30°,∴b=10×√3 212=10√3故选:B由正弦定理可得bsin60°=10sin30°,变形可得.本题考查正弦定理,属基础题.12.答案:B解析:解:取x=1,得f(1)=2f(1)−1,可得f(1)=1.对函数f(x)求导,得f′(x)=−2f′(2−x)−2x+8,∴f′(1)=−2f′(1)+6,得f′(1)=2由此可得曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线斜率k=2∴所求切线方程为y−1=2(x−1),化简得y=2x−1故选:B.取x=1,可求出f(1)=1.对函数f(x)求导,得f′(x)=−2f′(2−x)−2x+8,再取x=1得曲线y= f(x)在点(1,f(1))处的切线斜率为f′(1)=2,最后用直线方程的点斜率式,可得所求的切线方程.本题给出定义在R上的复合形式的函数,求函数图象在x=1处的切线方程,着重考查了导数的运算法则和导数几何意义等知识点,属于中档题.13.答案:32解析:先将复数化简为代数形式,再根据复数实部的概念作答.本题考查复数的除法运算,复数的实部的概念.属于基础题,复数z=a+bi(a,b∈R)的实部为a,虚部为b(勿记为bi).解:2+i1+i =(2+i)(1−i)(1+i)(1−i)=3−i2=32−12i,实部为32,故答案为:32.14.答案:10解析:本题考查了频率分布直方图的应用问题,也考查了频率、频数与样本容量的应用问题,属于基础题.根据频率分布直方图,先求出9时至14时的总销售额,再计算11时至12时的销售额.解:根据频率分布直方图得:9时至10时的销售额对应的频率为0.10,销售额为2.5万元,∴9时至14时的总销售额为2.50.1=25万元,∴11时至12时的销售额为25×0.40=10万元.故答案为:10.15.答案:8解析:解:作出变量x ,y 满足约束条件:{x ≥−2x +2y ≤2y ≥x所对应的可行域(如图△ABC),A(−2,−2),C(−2,2),而z =x 2+y 2表示可行域内的点(x,y)到原点距离的平方, 数形结合,可得最大距离为OC =2√2或OA =2√2, 则z =x 2+y 2的最大值是8. 故答案为:8.作出可行域,z =x 2+y 2表示可行域内的点(x,y)到原点距离的平方,数形结合可得. 本题考查简单线性规划,准确作图是解决问题的关键,属于基础题.16.答案:解析:17.答案:解:(Ⅰ)由余弦定理以及a =2√2,b =5,c =√13,则cosC =a 2+b 2−c 22ab=2×2√2×5=√22, ∵C ∈(0,π), ∴C =π4;(Ⅱ)由正弦定理,以及C =π4,a =2√2,c =√13, 可得sinA = asinC c =2√2×√22√13=2√1313;(Ⅲ)由a <c ,及sinA =2√1313,可得cosA =√1−sin 2A =3√1313, 则sin2A =2sinAcosA =2×2√1313×3√1313=1213,∴cos2A =2cos 2A −1=513, ∴sin(2A +π4)=√22(sin2A +cos2A)=√22(1213+513)=17√226.解析:本题考了正余弦定理,同角的三角函数的关系,二倍角公式,两角和的正弦公式,属于中档题.(Ⅰ)根据余弦定理即可求出C 的大小; (Ⅱ)根据正弦定理即可求出sin A 的值;(Ⅲ)根据同角的三角函数的关系,二倍角公式,两角和的正弦公式即可求出.18.答案:解:(1)设AC ∩BD =O ,如图所示建立空间直角坐标系O −xyz ,则A(√3,0,0),B(0,1,0),C(−√3,0,0),D(0,−1,0),D 1(0,−1,2), 设E(0,1,2+ℎ),则D 1E ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,2,ℎ),CA ⃗⃗⃗⃗⃗ =(2√3,0,0),D 1A ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(√3,1,−2), ∵D 1E ⊥平面D 1AC ,∴D 1E ⊥AC ,D 1E ⊥D 1A , ∴2−2ℎ=0,解得ℎ=1,即E(0,1,3). ∴D 1E ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,2,1),AE ⃗⃗⃗⃗⃗ =(−√3,1,3). 设平面EAC 的法向量为m⃗⃗⃗ =(x,y,z), 则由 {m ⃗⃗⃗ ⋅CA⃗⃗⃗⃗⃗ =2√3x =0m⃗⃗⃗ ⋅AE ⃗⃗⃗⃗⃗ =−√3x +y +3z =0.令z =−1,得平面EAC 的一个法向量为m ⃗⃗⃗ =(0,3,−1). 又平面D 1AC 的法向量为D 1E ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,2,1), ∴cos <m ⃗⃗⃗ ,D 1E ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ >=6−1√10⋅√5=√22, ∴二面角E −AC −D 1的余弦值为√22.(2)设D 1P ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =λPE ⃗⃗⃗⃗⃗ =λ(D 1E ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ −D 1P ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ),得D 1P ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =λ1+λD 1E ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,2λ1+λ,λ1+λ),∴A 1P ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =A 1D 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +D 1P ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(−√3,λ−11+λ,λ1+λ)∵A 1P//面EAC ,∴A 1P ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⊥m ⃗⃗⃗ , ∴−√3×0+3×λ−11+λ+(−1)×λ1+λ=0,解得λ=32,∴存在点P 使A 1P//面EAC ,此时D 1P :PE =3:2.解析:(1)设AC ∩BD =O ,建立空间直角坐标系O −xyz ,利用向量法能求出二面角E −AC −D 1的余弦值.(2)设D 1P ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =λPE ⃗⃗⃗⃗⃗ =λ(D 1E ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ −D 1P ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ),由A 1P//面EAC ,解得λ=32,由此推导出存在点P 使A 1P//面EAC ,此时D 1P :PE =3:2.。