江苏省南京市重点中学2020-2021学年高一下学期期末考试数学试题 Word版含答案

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名称 江苏省南京市重点中学2020-2021学年高一下学期期末考试数学试题 Word版含答案
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科目 数学
更新时间 2021-07-03 21:48:01

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南京市重点中学11874500103251002020-2021学年第二学期期末考试
高一数学试卷
注 意 事 项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本试卷共4页,包含单项选择题(第1题~第8题)、多项选择题(第9题~第12题)填空题(第13题~第16题)、解答题(第17题~第22题)四部分。本试卷满分150分,考试时间为120分钟。考试结束后,请将答题卡上交。
2.考生在作答时必须使用0.5毫米的黑色墨水签字笔写在答题卡上的指定位置,在其它位置作答一律无效。
注 意 事 项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本试卷共4页,包含单项选择题(第1题~第8题)、多项选择题(第9题~第12题)填空题(第13题~第16题)、解答题(第17题~第22题)四部分。本试卷满分150分,考试时间为120分钟。考试结束后,请将答题卡上交。
2.考生在作答时必须使用0.5毫米的黑色墨水签字笔写在答题卡上的指定位置,在其它位置作答一律无效。
一?选择题: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.数据1,2,3,4,5,6,7,8的75百分位数为( ▲ )
A.6 B.6.5 C.7 D.7.5
2.已知i是虚数单位,z(1+i)=2i,则复数在复平面内所对应的点位于( ▲ )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
3.某船以24 海里/h的速度沿着正北方向行驶,在点A处测得灯塔S在船的北偏东30°方向上,15 min后到点B处测得灯塔在船的北偏东75°方向上,则船到达点B时与灯塔S的距离是( ▲ )
A.6 海里 B.3 海里
C.3 海里 D.3 海里
4.某班数学课代表统计一次数学测验的平均分与方差,计算完毕才发现忘记把自己的分数录入进去了,只好重算一次.已知原平均分和原方差分别为,s2,新平均分和新方差分别为1,s,若此同学的得分恰好为,则( ▲ )
A.=1,s2=s B.=1,s2<s
C.=1,s2>s D.<1,s2=s
5.已知sin(π+α)=4sin(+α),则sin2α+2sin2α=( ▲ )
A. B. C. D.


6.前一段时间,高一年级的同学们参加了几何模型的制作比赛,大家的作品在展览中获得了一致好评.其中一位同学的作品是在球当中放置了一个圆锥,于是就产生了这样一个有趣的问题:已知圆锥的顶点和底面圆周都在球O面上,若圆锥的侧面展开图的圆心角为,面积为3π,则球O的表面积等于( ▲ )
A. B. C. D.
3375025621030B
C
A
D
N
O
M
B
C
A
D
N
O
M
7.如图,已知平行四边形ABCD的对角线相交于点O,过点O的直线与AB,AD所在直线分别交于点M,N,满足=m,=n,(m>0,n>0),若mn=,则的值为( ▲ )
A. B.
C. D.
8.在△ABC中,角A?B?C所对的边分别为a?b?c,角A的角平分线交BC于点D,若asinA=bsinB+(c-b)sinC,且AD=,b=3c,则a的值为( ▲ )
A. B. C.3 D.2
二?选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对得5分,有选错的得0分,部分选对的得2分.
9. 若甲、乙、丙三个人站成一排,则下列是互斥事件的有( ▲ )
A.“甲站排头”与“乙站排头”
B.“甲站排头”与“乙不站排尾”
C.“甲不站排头和排尾”与“乙不站排头和排尾”
D.“甲站排头”与“乙站排尾”
10.已知m,n是两条不同的直线,α,β是两个不重合的平面,则下列结论正确的是( ▲ )
A.若m⊥n,n//α,则m⊥α
B.若m⊥α,n⊥β,α⊥β,则m⊥n
C.若α⊥β,α∩β=m,n⊥m,则n⊥β
D.若mα,nα,且m与n不平行,m//β,n//β,则α//β
11.下列说法正确的是( ▲ )
A.已知a=(-1,2),b=(x,x-1),若(b-2a)//a,则x=-1
B.在△ABC中,若=+,则点D是边BC的中点
C.已知正方形ABCD的边长为1,若点M满足=,则·=
D.若a,b共线,则|a+b|=|a|+|b|
12.下列条件中,能推导出△ABC是钝角三角形的是( ▲ )
A.在平面直角坐标系中,A(1,3),B(4,2),C(-1,-1)
B.tanA+tanB+tanC>0
C.cos2B-cos2C>sin2A
D.(sinA-cosB)·(sinB-cosC)·(sinC-cosA)>0
三?填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.请把答案写在答题卡相应位置.
13.将一颗质地均匀的正方体骰子先后抛掷2次,观察向上的点数,则点数和为5的概率是.
14.若α+β=,则(1-tanα)(1-tanβ)等于.
385572039751015.如图,在△ABC中,点D在边BC上,AD⊥AC,cos∠BAD=,AB=3,AD=3,则CD的长为.

3655060325120P
C
A
B
E
D
M
N
P
C
A
B
E
D
M
N
16.如图,在正三棱锥P-ABC中,侧棱长为2,底面边长为4,D为AC中点,E为AB中点,M是线段PD上的动点,N是平面PCE上的动点,则AM+MN最小值是.
24491952882902296795135890四、解答题:本题共6小题,第17题10分,其余每小题12分,共70分.
请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤.
17.(本小题10分) 已知a,b,c是同一平面内的三个向量,其中a=(1,2).
(1)若|b|=2,且a∥b,求b的坐标;
(2)若|c|=,且2a+c与4a-3c垂直,求a与c的夹角θ.
18.(本小题12分) 在①sinBsinC=;②tanB+tanC=这两个条件中任选一个,补充到下面问题中,并进行作答.
在△ABC中,内角A、B、C的对边分别为a、b、c,tanBtanC=,a=2, .
(1)求角A,B,C的大小;
(2)求△ABC的周长和面积.
19.(本小题12分) 已知向量a=(sinx,-sinx) ,b=(2cosx,2sinx)且 f(x)=a·b+.
(1)求函数f(x)在区间[0,]上的最值;
(2)设α∈(,π),f()=,求cos(2α+)的值.
4150360020.(本小题12分) 已知四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是直角梯形,AD∥BC,AB⊥BC,AB=AD=1,BC=2,又PB⊥平面ABCD,且PB=1,点E在棱PD上且BE⊥PD.
(1)求证:BE⊥平面PCD;
(2)求锐二面角B-PC-D的余弦值.
21.(本小题12分) 由袁隆平团队研发的第三代杂交水稻早在2019年10月就已公开测产,经测产专家组评定,最终亩产为1046.3公斤,第三化杂交水稻的综合优势可以推动我国的水稻生产向更加优质、高产、绿色和可持续方向发展.某企业引进一条先进的食品生产线,计划以第三代杂交水稻为原料进行深加工,创建一个新产品,已知该产品的质量以某项指标值k(70≤k<100)为衡量标准,质量指标的等级划分如表:
质量指标值k
90≤k<100
85≤k<90
80≤k<85
75≤k<80
70≤k<75
A
B
C
D
E
为了解该产品的生产效益,该企业先进行试生产,从中随机抽取了1000件产品,测量了每件产品的指标值,若以组距为5画频率分布直方图(设“=Y”)时,发现Y满足:
Y=,n∈N*,5n≤k<5(n+1).
(1)试确定n的所有取值,并求a;
(2)从样本质量指标值不小于85的产品中采用按比例分配的分层随机抽样的方法抽取7件产品,然后从这7件产品中一次性随机抽取2件产品,写出样本空间,并求出至少有1件A级品的概率.
22.在△ABC中,角A、B、C所对的边分别为a、b、c,已知3a=3bcosC+csinB.
(1)求角B的值;
(2)若点M为AC中点,且b=,求中线BM的最大值;
(3)求(tan2A-2)sin(2C+)的最小值.
南京市重点中学2020-2021学年第二学期期末考试
高一数学试卷
注 意 事 项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本试卷共4页,包含单项选择题(第1题~第8题)、多项选择题(第9题~第12题)填空题(第13题~第16题)、解答题(第17题~第22题)四部分。本试卷满分150分,考试时间为120分钟。考试结束后,请将答题卡上交。
2.考生在作答时必须使用0.5毫米的黑色墨水签字笔写在答题卡上的指定位置,在其它位置作答一律无效。
注 意 事 项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本试卷共4页,包含单项选择题(第1题~第8题)、多项选择题(第9题~第12题)填空题(第13题~第16题)、解答题(第17题~第22题)四部分。本试卷满分150分,考试时间为120分钟。考试结束后,请将答题卡上交。
2.考生在作答时必须使用0.5毫米的黑色墨水签字笔写在答题卡上的指定位置,在其它位置作答一律无效。
一?选择题: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.数据1,2,3,4,5,6,7,8的75百分位数为( ▲ )
A.6 B.6.5 C.7 D.7.5
答案:B
2.已知i是虚数单位,z(1+i)=2i,则复数在复平面内所对应的点位于( ▲ )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
答案:D
3.某船以24 海里/h的速度沿着正北方向行驶,在点A处测得灯塔S在船的北偏东30°方向上,15 min后到点B处测得灯塔在船的北偏东75°方向上,则船到达点B时与灯塔S的距离是( ▲ )
A.6 海里 B.3 海里
C.3 海里 D.3 海里
答案:C
4.某班数学课代表统计一次数学测验的平均分与方差,计算完毕才发现忘记把自己的分数录入进去了,只好重算一次.已知原平均分和原方差分别为,s2,新平均分和新方差分别为1,s,若此同学的得分恰好为,则( ▲ )
A.=1,s2=s B.=1,s2<s
C.=1,s2>s D.<1,s2=s
答案:C
5.已知sin(π+α)=4sin(+α),则sin2α+2sin2α=( ▲ )
A. B. C. D.
答案:D
6.前一段时间,高一年级的同学们参加了几何模型的制作比赛,大家的作品在展览中获得了一致好评.其中一位同学的作品是在球当中放置了一个圆锥,于是就产生了这样一个有趣的问题:已知圆锥的顶点和底面圆周都在球O面上,若圆锥的侧面展开图的圆心角为,面积为3π,则球O的表面积等于( ▲ )
A. B. C. D.
答案:A
3375025621030B
C
A
D
N
O
M
B
C
A
D
N
O
M
7.如图,已知平行四边形ABCD的对角线相交于点O,过点O的直线与AB,AD所在直线分别交于点M,N,满足=m,=n,(m>0,n>0),若mn=,则的值为( ▲ )
A. B.
C. D.
答案:D
8.在△ABC中,角A?B?C所对的边分别为a?b?c,角A的角平分线交BC于点D,若asinA=bsinB+(c-b)sinC,且AD=,b=3c,则a的值为( ▲ )
A. B. C.3 D.2
答案:B
二?选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对得5分,有选错的得0分,部分选对的得2分.
9. 若甲、乙、丙三个人站成一排,则下列是互斥事件的有( ▲ )
A.“甲站排头”与“乙站排头”
B.“甲站排头”与“乙不站排尾”
C.“甲不站排头和排尾”与“乙不站排头和排尾”
D.“甲站排头”与“乙站排尾”
答案:AC
10.已知m,n是两条不同的直线,α,β是两个不重合的平面,则下列结论正确的是( ▲ )
A.若m⊥n,n//α,则m⊥α
B.若m⊥α,n⊥β,α⊥β,则m⊥n
C.若α⊥β,α∩β=m,n⊥m,则n⊥β
D.若mα,nα,且m与n不平行,m//β,n//β,则α//β
答案:BD
11.下列说法正确的是( ▲ )
A.已知a=(-1,2),b=(x,x-1),若(b-2a)//a,则x=-1
B.在△ABC中,若=+,则点D是边BC的中点
C.已知正方形ABCD的边长为1,若点M满足=,则·=
D.若a,b共线,则|a+b|=|a|+|b|
答案:BC
12.下列条件中,能推导出△ABC是钝角三角形的是( ▲ )
A.在平面直角坐标系中,A(1,3),B(4,2),C(-1,-1)
B.tanA+tanB+tanC>0
C.cos2B-cos2C>sin2A
D.(sinA-cosB)·(sinB-cosC)·(sinC-cosA)>0
答案:AC
解:对于A选项,|AB|=,|AC|=2,|BC|=,则|BC|>|AC|>|AB|,由余弦定理可得cosA=<0,所以,A为钝角;
对于B选项,tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC>0,由于△ABC中至少有两个锐角,不妨设A、B为锐角,则tanAtanB>0,可得tanC>0,所以,C为锐角,进而可知,△ABC为锐角三角形;
对于C选项,cos2B-cos2C=1-sin2B-(1-sin2C)=sin2C-sin2B>sin2A,即a2+b2<c2
对于D选项,取A=110?,B=10?,C=60?,则sinA-cosB<0,sinB-cosC<0,sinC-cosA>0,满足(sinA-cosB)·(sinB-cosC)·(sinC-cosA)>0,△ABC为钝角三角形,取A=B=C=60?满足(sinA-cosB)·(sinB-cosC)·(sinC-cosA)>0,但△ABC为锐角三角形.
三?填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.请把答案写在答题卡相应位置.
13.将一颗质地均匀的正方体骰子先后抛掷2次,观察向上的点数,则点数和为5的概率是.
答案:
14.若α+β=,则(1-tanα)(1-tanβ)等于.
答案:2
385572039751015.如图,在△ABC中,点D在边BC上,AD⊥AC,cos∠BAD=,AB=3,AD=3,则CD的长为.

答案 3
解:cos∠BAD=,AB=3,AD=3,
所以BD2=AB2+AD2-2AB·ADcos∠BAD=18+9-2×3×3×=3,所以BD=,
所以cos∠ADB===-,
故cos∠ADC=-cos∠ADB=,
又cos∠ADC=,所以CD=3.
3655060325120P
C
A
B
E
D
M
N
P
C
A
B
E
D
M
N
16.如图,在正三棱锥P-ABC中,侧棱长为2,底面边长为4,D为AC中点,E为AB中点,M是线段PD上的动点,N是平面PCE上的动点,则AM+MN最小值是.
答案:+1
解:CB中点F,连接DF交CE于点O,易证得DO⊥面PCE,要求AM+MN最小,即求MN最小,可得MN⊥PCE,又可证明MN//DF,再把平面POD绕PD旋转,与面PDA共面,又可证得∠POD=90°.
31819859525∵PD=AC,DO=DF=×AB=AB=1,
∴sin∠OPD==,即∠OPD=30°,
∴∠APN'=45°+30°=75°,可得sin75°=,
(AM+MN)min=AN'=PA·sin75°=+1.
24491952882902296795135890四、解答题:本题共6小题,第17题10分,其余每小题12分,共70分.
请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤.
17.(本小题10分) 已知a,b,c是同一平面内的三个向量,其中a=(1,2).
(1)若|b|=2,且a∥b,求b的坐标;
(2)若|c|=,且2a+c与4a-3c垂直,求a与c的夹角θ.
解 (1)设b=(x,y),
因为a∥b,所以y=2x.①
又因为|b|=2,所以x2+y2=20.②………………………………………………………2分
由①②联立,
解得b=(2,4)或b=(-2,-4).……………………………………………………………4分
(2)由已知(2a+c)⊥(4a-3c),
得(2a+c)·(4a-3c)=8a2-3c2-2a·c=0,……………………………………………………6分
由|a|=,|c|=,
解得a·c=5,……………………………………………………………………………………8分
所以cos θ==,θ∈[0,π],
所以a与c的夹角θ=.……………………………………………………………………10分
18.(本小题12分) 在①sinBsinC=;②tanB+tanC=这两个条件中任选一个,补充到下面问题中,并进行作答.
在△ABC中,内角A、B、C的对边分别为a、b、c,tanBtanC=,a=2, .
(1)求角A,B,C的大小;
(2)求△ABC的周长和面积.
解(1)若选择①:
因为tanBtanC=,sinBsinC=,所以cosBcosC=………………………………………2分
所以cos(B+C)=cosBcosC-sinBsinC=,
因为B+C∈(0,π),所以B+C=,A=………………………………………………4分
又因为cos(B-C)=cosBcosC+sinBsinC=1,B-C∈(-,)
所以B-C=0,B=C=……………………………………………………………………6分
若选择②:
设tanB,tanC为方程,x2-x+=0的两根
解得tanB=tanC=,………………………………………………………………………4分
因为B,C∈(0,π)所以B=C=
所以A=π-(B+C)=………………………………………………………………………6分
(2)由正弦定理知:==
因为A=,B=C=,a=2
所以b=c=2…………………………………………………………………………………9分
所以△ABC的周长为4+2,……………………………………………………………10分
面积SΔABC=bcsinA=……………………………………………………………………12分
19.(本小题12分) 已知向量a=(sinx,-sinx) ,b=(2cosx,2sinx)且 f(x)=a·b+.
(1)求函数f(x)在区间[0,]上的最值;
(2)设α∈(,π),f()=,求cos(2α+)的值.
解:(1)f(x)=sin2x+cos2x=2sin(2x+),.………………………………………………3分
因为x∈[0.]时,所以2x+∈[,π],
当2x+=即x=时,f(x)max=2;
当2x+=π即x=时f(x)min=-…………………………………………………6分
注:不交代x取何值时取最值扣1分
(2)因为f()=2sin(α+)=,所以sin(α+)=,
<α+<,所以cos(α+)=-=-,………………………8分
令α+=t,则α=t-,所以2α+=2t-
cos(2α+)=cos(2t-)=cos2tcos+sin2tsin……………………………………10分
其中sin2t=2sintcost=-,cos2t=cos2t-sin2t=,
所以原式cos(2α+)=-…………………………………………………………12分
4150360020.(本小题12分) 已知四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是直角梯形,AD∥BC,AB⊥BC,AB=AD=1,BC=2,又PB⊥平面ABCD,且PB=1,点E在棱PD上且BE⊥PD.
(1)求证:BE⊥平面PCD;
(2)求锐二面角B-PC-D的余弦值.
(1)证明:取BC中点F,连结DF,因为AD=1,BC=2所以ADBF,
即四边形ABFD为平行四边形.
4321810111125F
F
所以AB=DF=1,则DF=CF=BF=1,
所以∠CDB=90°,即CD⊥BD.………………………………2分
因为PB⊥平面ABCD,CD平面ABCD,所以PB⊥CD,
BD,BP平面ABCD,BD∩BP=B,
所以CD⊥平面PBD,……………………………………………4分
又BE平面PBD,所以CD⊥BE.
又BE⊥PD,PD,CD平面PCD,PD∩CD=D,
所以BE⊥平面PCD………………………………………………6分
(2)解:在△PCB中,过点B作BM⊥PC垂足为M,连结EM
由(1)知,BE⊥平面PCD,又PC平面PCD,所以BE⊥PC.
BE,BM平面BEM,BE∩BM=B,所以PC⊥平面BEM.
right205740M
M
又EM平面BEM,所以PC⊥EM.
所以∠BME即二面角B-PC-D的平面角.……………………9分
在Rt△PCB中,BM==;
在Rt△PBD中,BE==;
所以sin∠BME==,则cos∠BME==
所以锐二面角A-PD-B的余弦值为.……………………12分
注:二面角的平面角要有证明过程,作辅助线后直接默认求解二面角要酌情扣分
21.(本小题12分) 由袁隆平团队研发的第三代杂交水稻早在2019年10月就已公开测产,经测产专家组评定,最终亩产为1046.3公斤,第三化杂交水稻的综合优势可以推动我国的水稻生产向更加优质、高产、绿色和可持续方向发展.某企业引进一条先进的食品生产线,计划以第三代杂交水稻为原料进行深加工,创建一个新产品,已知该产品的质量以某项指标值k(70≤k<100)为衡量标准,质量指标的等级划分如表:
质量指标值k
90≤k<100
85≤k<90
80≤k<85
75≤k<80
70≤k<75
产品等级
A
B
C
D
E
为了解该产品的生产效益,该企业先进行试生产,从中随机抽取了1000件产品,测量了每件产品的指标值,若以组距为5画频率分布直方图(设“=Y”)时,发现Y满足:
Y=,n∈N*,5n≤k<5(n+1).
(1)试确定n的所有取值,并求a;
(2)从样本质量指标值不小于85的产品中采用按比例分配的分层随机抽样的方法抽取7件产品,然后从这7件产品中一次性随机抽取2件产品,写出样本空间,并求出至少有1件A级品的概率.
解:(1)根据题意,k∈[70,100),按组距为5可分成6个小区间,
分别是[70,75)、[75,80)、[80,85)、[85,90)、[90,95)、[95,100),
因为70≤k<100,由5n≤k<5(n+1),n∈N*,
所以,n的可能取值有14、15、16、17、18、19,……………………………………2分
每个小区间对应的频率值分别是5Y=,
所以,+5a(8+4+2)=1,解得a=;…………………………4分
(2)由(1)中的数据,得:
k∈[85,90)的频率为×220-17×5=0.4;
k∈[90,95)的频率为×220-18×5=0.2;
k∈[95,100)的频率为×220-19×5=0.1.
利用按比例分层抽样抽取的7件产品中,
k∈[85,90)的有4件,分别记为A1、A2、A3、A4,
k∈[90,100)的有3件,分别记为B1、B2、B3,…………………………………………6分
记A1A2表示抽取的2件产品在[85,90)内,余类推
?={A1A2,A1A3,A1A4,A1B1,A1B2,A1B3,A2A3,A2A4,A2B1,A2B2,A2B3,A3A4,A3B1,A3B2,A3B3,A4B1,A4B2,A4B3,B1B2,B1B3,B2B3}共21个,……………………8分
记“抽取2件产品中至少有1件A级品”为事件M,
则M={A1B1,A1B2,A1B3,A2B1,A2B2,A2B3,A3B1,A3B2,A3B3,A4B1,A4B2,A4B3,B1B2,B1B3,B2B3}共15个,………………………………………………………………10分
因此,所求概率为P(M)==;
答:至少有1件A级品的概率为.…………………………………………………………12分
注:第一小问n的取值直接写答案即可,不需过程;最后一小问“答”不写扣1分
22.在△ABC中,角A、B、C所对的边分别为a、b、c,已知3a=3bcosC+csinB.
(1)求角B的值;
(2)若点M为AC中点,且b=,求中线BM的最大值;
(3)求(tan2A-2)sin(2C+)的最小值.
解:(1)因为3a=3bcosC+csinB,
由正弦定理===2R得3sinA=3sinBcosC+sinCsinB,
因为在△ABC中,A=π-(B+C),
所以3sin(B+C)=3sinBcosC+sinCsinB,即sinCcosB=sinCsinB,………………2分
又因为sinC≠0,cosB≠0所以tanB=,
B∈(0,π),所以B=.……………………………………………………………………4分
(2)在△ABM和△BCM中,由余弦定理得:
c2=BM2+-2·BMcos∠BMA,a2=BM2+-2·BMcos∠BMC
两式相加得BM2=-.……………………………………………………………6分
又由余弦定理a2+c2-3=ac≤,所以(a2+c2)≤3,
即a2+c2≤6,BM2≤,
所以BM最大值为,当且仅当a=c=时等号成立.……………………………8分
(3)因为C=-A,
所以(tan2A-2)sin(2C+)=(tan2A-2)sin(-2A)=(tan2A-2)(-cos2A)…………9分
=(tan2A-2)
=(tan2A-2).……………………………………10分
令tan2A+1=t(t>1),原式==t+-5≥2-5,
当且仅当t=时等号成立.即(tan2A-2)sin(2C+)的最小值为2-5.………12分
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