1、浙江省宁波市九校2020-2021学年高二数学下学期期末考试试题(含解析)选择题部分(40分)一、选择题:本题共10小题,每小题4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.已知实数,则有( )A. B. C. D.2.不论实数为何值时,函数图象恒过定点,则这个定点的坐标为( )A. B. C. D.3.下列四个命题中是真命题的是( )A., B.,C., D.,4.在的展开式中,系数绝对值最大的项是( )A. B. C. D.5.函数的部分简图为( )A. B.C. D.6.一次志愿者活动中,其中小学生2名、初中生3名、高中生3名.现将他们排成一列,要求2名小学生排
2、在正中间,要求3名高中生中任意两名不相邻,则不同的排法有( )A.144 B.216 C.288 D.4327.对于,规定,点集从点集中任取一个点,在点横纵坐标有偶数的条件下,横纵坐标都是偶数的概率为( )A. B. C. D.8.已知函数是定义在上的知函数,其导函数满足,则下列结论中正确的是( )A.恒成立 B.当且仅当时,C.恒成立 D.当且仅当时,9.已知随机变量的分布列如下,若,则的值可能是( )124A. B. C. D.10.已知对任意的,恒有成立,则的最大值为( )A. B. C. D.非选择题部分三、填空题:共7小题,多空题6分,单空题4分,满分36分.11.已知,则_;_.1
3、2.已知定义在上的奇函数,已知,则该函数的解析式为_.13.意大利画家达芬奇在绘制抱银貂的女子(右图)时曾仔细思索女子脖子上的黑色项链的形状是什么曲线?这就是著名的“悬链线问题”.后人研究发现悬链线方程与双曲余弦曲线密切关联,双曲余弦曲线的解析式为(为自然对数的底数).若直线与双曲余弦曲线交于点,曲线在,两点处的切线相交于点,且为等边三角形,则_,_.14.已知,若,则_;_.15.将10个相同的小球放入,三个盒子,其中盒子至少有1个小球,有_种放法.16.已知函数和,对于任意,且时,都有成立,则实数的取值范围为_.17.已知函数和,有下列四个结论:当时,若函数有3个零点,则;当时,函数有6个
4、零点;当时,函数的所有零点之和为;当时,函数有3个零点;其中正确结论的序号为_.三、解答题:共5小题,满分74分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.18.(满分14分)设全集为,.()若,求,;()若“”是“”的充分不必要条件,求实数的取值范围.19.(满分15分)对于定义域为的函数,如果存在正数和区间,使得函数满足,则称该函数为“倍函数”,区间为“优美区间”.特别地,当时,称该函数为“一致函数”.()若是“倍函数,求的取值范围;()已知函数.若区间为“一致函数”的“优美区间”,求,的值.20.(满分15分)()计算求值:;()用数学归纳法证明:.(参考数值:)21.(满分15分)甲盒
5、中装有3个红球和2个黄球,乙盒中装1红球和4个黄球.()从甲盒有放回地摸球,每次摸出一个球,摸到红球记1分,摸到黄球记2分.某人摸球4次,求该人得分的分布列以及数学期望;()若同时从甲、乙两盒中各取出2个球进行交换,记交换后甲、乙两盒中红球的个数分别为、,求数学期望,.22.(满分15分)已知函数.()讨论函数极值点的个数;()若,且对任意正数都有成立,求实数的取值范围.(为自然对数的底数).参考答案一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分)1已知实数alog32,blog2,则有()AabcBacbCcabDcba解:因为0log31log32log331,所以0a1;因为1log22l
6、og2log3,所以1bc,所以abc故选:A2不论实数a为何值时,函数图象恒过定点,则这个定点的坐标为()ABCD解:函数a(2x)+2x,令2x0,解得x1,所以yf(1),所以f(x)图象恒过定点(1,),即定点的坐标为(1,)故选:B3下列四个命题中是真命题的是()Ax1(0,+),Bx2(1,+),C,Dx(0,1),解:根据题意,依次分析选项:对于A,若x1(0,+),必有1,则必有,A错误;对于B,若x2(1,+),lgx20,必有0,即,B错误;对于C,x(0,),有,x1,则必有,C正确;对于D,当x时,x3()3,有x3,D错误;故选:C4在(x2y)7的展开式中,系数绝对
7、值最大的项是()A672x2y5B672x2y5C560x3y4D560x3y4解:(x2y)7的展开式中,通项公式为 Tr+1(2)rx7ryr,该项的系数绝对值为2r,要使该项的系数绝对值最大,需,即,求得r结合rN,可得当r5时,该项的系数绝对值最大为672,故该项为T6672 x2y5,故选:B5函数的部分简图为()ABCD解:根据题意,函数,其定义域为R,有f(x)ln(+x)cos(x)ln(x)cosxf(x),则函数f(x)为奇函数,排除BD,在区间(0,)上,cosx0,0x1,则有ln(x)0,必有f(x)0,排除C,故选:A6一次志愿者活动中,其中小学生2名、初中生3名、
8、高中生3名现将他们排成一列,要求2名小学生排在正中间,要求3名高中生中任意两名不相邻,则不同的排法有()A144B216C288D432解:根据题意,分2种情况讨论:2名小学夹在两名高中生之间,有2144种站法,2名小学没有夹在两名高中生之间,有288种站法,则有144+288432种不同的站法,故选:D7对于a,bN*,规定,点集M(a,b)|ab60,a,bN*,从点集M中任取一个点,在点横纵坐标有偶数的条件下,横纵坐标都是偶数的概率为()ABCD解:ab60,a,bN*,若a和b一奇一偶,则ab60,满足此条件的有160320415512,故点(a,b)有8个,若a和b同奇偶,则a+b6
9、0,满足点横纵坐标有偶数的有2+584+566+5428+3230+30共15组,故点(a,b)有29个,所以点横纵坐标有偶数的个数为8+2937个,横纵坐标都是偶数的个数为29个,所以在点横纵坐标有偶数的条件下,横纵坐标都是偶数的概率为故选:A8已知函数f(x)是定义在R上的减函数,其导函数f(x)满足,则下列结论中正确的是()Af(x)0恒成立B当且仅当x(,1)时,f(x)0Cf(x)0恒成立D当且仅当x(1,+)时,f(x)0解:因为函数f(x)是定义在R上的减函数,所以f(x)0,故f(x)+(x1)f(x)0,令g(x)(x1)f(x),则g(x)在R递增,而g(1)0,故x1时,
10、g(x)0,x1时,g(x)0,则f(x)0,故f(x)0在R恒成立,故选:C9已知随机变量的分布列如表,若E()3,则D()的值可能是()124PxyzABCD解:因为E()3,则,所以x1+2z,y23z,故D()x(13)2+y(23)2+z(43)22+6z,因为,解得,则12+6z2,所以1D()2故选:B10已知对任意的x3,3,恒有ax2+bx3a+10成立,则2a+b的最大值为()ABCD1解:一方面,当x1时,ab3a+10,即2a+b1另一方面,当时,此时2a+b1,综上所述,2a+b 的最大值为 1故选:D三、填空题:共7小题,多空题6分,单空题4分,满分36分。11已知
11、Ax|(x+3)(1x)0,By|ylog2(1x),xA,则A(3,1);AB(,2)解:Ax|(x+3)(1x)0x|3x1,By|ylog2(1x),xAy|y2,A(3,1);AB(,2)故答案为:(3,1),(,2)12已知定义在R上的奇函数,已知x0,则f(1)4,该函数的解析式为 解:根据题意,x0,则f(1)1+1+24,则f(1)4,f(x)是定义在R上的奇函数,则f(0)0,当x0时,x0,则f(x)x2+2,又由f(x)为奇函数,则f(x)f(x)x2+2,综合可得:,故答案为:4,13意大利画家达芬奇在绘制抱银貂的女子(如图)时曾仔细思索女子脖子上的黑色项链的形状是什么
12、曲线?这就是著名的“悬链线问题”后人研究发现悬链线方程与双曲余弦曲线密切关联,双曲余弦曲线C的解析式为(e为自然对数的底数)若直线ym与双曲余弦曲线C交于点A,B,曲线C在A,B两点处的切线相交于点P,且APB为等边三角形,则m2,|AB|解:令g(x),g(x),所以g(x)g(x),所以g(x)为偶函数,即g(x)关于y轴对称,所以A,B两点关于y轴对称,则设B(x0,m),A(x0,m),且m,又APB为等边三角形,所以点P在y轴上,且又g(x),kPB,所以切线PB的方程为ym(xx0),令x0时,y(x0)+m,所以点P到直线AB的距离dPCm(x0)+mx0,所以tanBPCtan
13、30,所以,令te(t0),则,所以t26t0,所以t2,所以t+2,所以m2,所以e+2,所以x0ln(+2),所以|AB|2x02ln(+2),故答案为:2;2ln(+2)14已知aiR(i0,1,10),若(x2+x2)5a0+a1x+a2x2+a10x10,则a1+a2+a932;a735解:(x2+x2)5a0+a1x+a2x2+a10x10,令x0,可得 a032,a101,再令x1,可得32+a1+a2+a9+11,a1+a2+a932a7为x7的系数,故在(x2+x2)5中,有3个因式取x2,其余的2个因式一个取x,另一个取2;或有2个因式取x2,其余的三个因式都取x故 a7(
14、2)+35,故答案为:32;3515将10个相同的小球放入A,B,C三个盒子,其中A盒子至少有1个小球,有 55种放法解:根据题意,可以先放入A盒子中一个球,原问题等价于将9个球放入A,B,C三个盒子,可以有空盒子的问题,将9个小球和2个挡板排成一排,用2个挡板可以将9个小球分为3组,分别放入A,B,C三个盒子即可,有C11255种排法,则有55种不同的放法,故答案为:5516已知函数f(x)lnx+3和,对于任意x1,x2(1,2),且x1x2时,都有|f(x1)f(x2)|g(x1)g(x2)|成立,则实数b的取值范围为 解:由柯西中值定理可知,|f(x)|min|g(x)|max在1,2
15、上恒成立,而,故当x1,2时,;g(x)xb,故当x1,2时,g(x)1b,2b;当时,|g(x)|max2b,则,解得,矛盾;当时,|g(x)|max1b,则,解得;当b2时,|g(x)|max1b,则,解得,矛盾;综上,实数b的取值范围为故答案为:17已知函数和g(x)x2+12a,有下列四个结论:当a1时,若函数yf(x)m有3个零点,则0m1;当1a2时,函数yf(g(x)有6个零点;当时,函数yg(f(x)的所有零点之和为1;当a1时,函数yf(f(x)有3个零点其中正确结论的序号为 解:对于:当a1时,f(x),作出直线ym与函数f(x)的大致图象,如下:由图可知,若函数yf(x)
16、m有3个零点,则0m1,故正确;对于:当x0时,f(x)x22axa+2,其对应的方程的根判别式为(2a)24(a+2)(2a+1)29,当1a2时,0,令g(x)t,作出函数yf(t),tg(x)的大致图象,分别如下:由图可知,函数yf(t)有3个零点,即t11,t2p,t3q,且0p1,q1,又g(0)12a1,且函数tg(x)的图象与直线t1,tp,tq共6个交点,所以函数yf(g(x)有6个零点,故正确;对于:当a时,f(x),令uf(x),则yg(u),作出函数uf(x),yg(u)的大致图象,分别如下:由图可知,函数yg(u)只有1个零点,即u0,函数uf(x)的图象与直线u0只有
17、1个交点,为(1,0),所以函数yg(f(x)所有零点之和为1,故正确;对于:当a1时,f(x),令vf(x),则yf(v),作出函数yf(v),vf(x)的大致图象,分别如下:由图可知,函数yf(v)有2个零点,即v11,v21,函数vf(x)的图象与直线v1,v1共有4个交点,所以yf(f(x)有四个零点,故不正确故答案为:三、解答题:共5小题,满分74分。解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤。18设全集为R,Ax|(ax+4)(x2a+3)0,a0,()若a2,求AB,(RA)(RB);()若“xB”是“xA”的充分不必要条件,求实数a的取值范围解:()式子有意义,则有,即,得2x1
18、,B2,1);当a2时,(ax+4)(x2a+3)0,即为(2x+4)(x1)0,得x2或x1;A(,2)(1,+),所以AB,(RA)(RB)R()因为“xB”是“xA”的充分不必要条件,所以B是A的真子集;所以(ax+4)(x2a+3)0在x2,1)上恒成立,因为a0,则所以(ax+4)(x2a+3)0的解集为,所以2a32,得,综上可得a的取值范围为19对于定义域为D的函数yf(x),如果存在正数k和区间m,nD(nm),使得函数f(x)满足x|yf(x),xm,nkm,kn,则称该函数为“k倍函数”,区间m,n为“优美区间”特别地,当k1时,称该函数为“一致函数”()若是“k倍函数“,
19、求k的取值范围;()已知函数h(x)x22ax+b(a,bR)若区间1,a+1为“一致函数”h(x)的“优美区间”,求a,b的值解:()因为是“k倍函数”且是增函数,所以在区间有两个不同的解,令,则kt22t+k0(k0)在0,+)有两个不同的解,则由于对称轴,端点t0代入得k0,224k20,得1k1,综上可得:k的取值范围为(0,1)()h(x)x22ax+b(xa)2+ba2因为区间1,a+1为“一致函数”h(x)的“优美区间”,所以a+11即a0(1)当0a1时,则,得;(2)当a1,且即1a2时,则无解;当a2时,则,得综上可得或20()计算求值:;()用数学归纳法证明:(参考数值:
20、ln31.0986)【解答】()解:代数式有意义,则,解得,nN*,所以n2;所以()证明:当n1时,不等式,即证ln3,由ln31.0986知,不等式成立;假设nk(k1,kN*),结论成立,即成立;则nk+1时,不等式左侧等于,再证明:,即证,即证,即为,(*)令,则(*)等价于,令函数,则,所以在1,+)递减,所以,当t1时,即成立,所以成立,所以,即nk+1时,结论成立;综合,可得成立21甲盒中装有3个红球和2个黄球,乙盒中装1红球和4个黄球()从甲盒有放回地摸球,每次摸出一个球,摸到红球记1分,摸到黄球记2分某人摸球4次,求该人得分的分布列以及数学期望E();()若同时从甲、乙两盒中
21、各取出2个球进行交换,记交换后甲、乙两盒中红球的个数分别为1、2,求数学期望E(1),E(2)解:()由题意可知,所以的分布列为:45678P;()由题意可知,1的可能取值为1,2,3,4,所以;故,所以E(2)4E(1)1.822已知函数f(x)xln2xax2x(aR)()讨论函数f(x)极值点的个数;()若a0,且对任意正数x都有成立,求实数a的取值范围(e为自然对数的底数)解:()因为f(x)xln2xax2x(aR),所以,研究f(x)ln2x2ax的变号零点,由f(x)ln2x2ax0得,记t2x0,因为,令g(t)0,可得te,所以t(0,e)时,g(t)0,t(e,+)时g(t)0,故在(0,e)递增,(e,+)递减,画出函数的简图:且,所以a0时,有一个极值点;,有两个极值点;,无极值点()a0,且对任意正数x都有成立等价于ae3axln3x等价于3axe3ax3xln3xln3xeln3x(*)因为函数yexx在(0,+)单调递增所以(*)式子等价于3axln3x即为由第一题的过程可知,所求范围为,+)