2024屆吉林省長春市田家炳實驗中學高三數學第一學期期末教學質量檢測試題含解析

2024屆吉林省長春市田家炳實驗中學高三數學第一學期期末教學質量檢測試題注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、選擇題：本題共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1．已知非零向量、，若且，則向量在向量方向上的投影為（）A． B． C． D．2．年初，湖北出現由新型冠狀病毒引發(fā)的肺炎.為防止病毒蔓延，各級政府相繼啟動重大突發(fā)公共衛(wèi)生事件一級響應，全國人心抗擊疫情.下圖表示月日至月日我國新型冠狀病毒肺炎單日新增治愈和新增確診病例數，則下列中表述錯誤的是（）A．月下旬新增確診人數呈波動下降趨勢B．隨著全國醫(yī)療救治力度逐漸加大，月下旬單日治愈人數超過確診人數C．月日至月日新增確診人數波動最大D．我國新型冠狀病毒肺炎累計確診人數在月日左右達到峰值3．已知集合，，則（）A． B．C． D．4．已知半徑為2的球內有一個內接圓柱，若圓柱的高為2，則球的體積與圓柱的體積的比為（）A． B． C． D．5．曲線上任意一點處的切線斜率的最小值為（）A．3 B．2 C． D．16．若復數滿足，其中為虛數單位，是的共軛復數，則復數（）A． B． C．4 D．57．已知是雙曲線的兩個焦點，過點且垂直于軸的直線與相交于兩點，若，則的內切圓半徑為（）A． B． C． D．8．音樂，是用聲音來展現美，給人以聽覺上的享受，熔鑄人們的美學趣味．著名數學家傅立葉研究了樂聲的本質，他證明了所有的樂聲都能用數學表達式來描述，它們是一些形如的簡單正弦函數的和，其中頻率最低的一項是基本音，其余的為泛音．由樂聲的數學表達式可知，所有泛音的頻率都是基本音頻率的整數倍，稱為基本音的諧波．下列函數中不能與函數構成樂音的是（）A． B． C． D．9．已知定義在上的奇函數，其導函數為，當時，恒有．則不等式的解集為（）．A． B．C．或 D．或10．已知命題，，則是（）A．， B．，.C．， D．，.11．已知，，，若，則（）A． B． C． D．12．已知復數是純虛數，其中是實數，則等于（）A． B． C． D．二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．已知，分別是橢圓：（）的左、右焦點，過左焦點的直線與橢圓交于、兩點，且,，則橢圓的離心率為__________．14．若，則_________.15．若函數的圖像與直線的三個相鄰交點的橫坐標分別是,,,則實數的值為________．16．設滿足約束條件，則目標函數的最小值為_.三、解答題：共70分。解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17．（12分）已知首項為2的數列滿足.（1）證明：數列是等差數列．（2）令，求數列的前項和.18．（12分）已知各項均為正數的數列的前項和為，且，（，且）（1）求數列的通項公式；（2）證明：當時，19．（12分）在①，②，③這三個條件中任選一個，補充在下面問題中.若問題中的正整數存在，求的值；若不存在，說明理由.設正數等比數列的前項和為，是等差數列，__________，，，，是否存在正整數，使得成立？20．（12分）如圖1，在邊長為4的正方形中，是的中點，是的中點，現將三角形沿翻折成如圖2所示的五棱錐.（1）求證：平面；（2）若平面平面，求直線與平面所成角的正弦值.21．（12分）已知函數.（1）解不等式；（2）若，，，求證：.22．（10分）已知函數.（1）若函數不存在單調遞減區(qū)間，求實數的取值范圍；（2）若函數的兩個極值點為，，求的最小值.

參考答案一、選擇題：本題共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解題分析】

設非零向量與的夾角為，在等式兩邊平方，求出的值，進而可求得向量在向量方向上的投影為，即可得解.【題目詳解】，由得，整理得，，解得，因此，向量在向量方向上的投影為.故選：D.【題目點撥】本題考查向量投影的計算，同時也考查利用向量的模計算向量的夾角，考查計算能力，屬于基礎題.2、D【解題分析】

根據新增確診曲線的走勢可判斷A選項的正誤；根據新增確診曲線與新增治愈曲線的位置關系可判斷B選項的正誤；根據月日至月日新增確診曲線的走勢可判斷C選項的正誤；根據新增確診人數的變化可判斷D選項的正誤.綜合可得出結論.【題目詳解】對于A選項，由圖象可知，月下旬新增確診人數呈波動下降趨勢，A選項正確；對于B選項，由圖象可知，隨著全國醫(yī)療救治力度逐漸加大，月下旬單日治愈人數超過確診人數，B選項正確；對于C選項，由圖象可知，月日至月日新增確診人數波動最大，C選項正確；對于D選項，在月日及以前，我國新型冠狀病毒肺炎新增確診人數大于新增治愈人數，我國新型冠狀病毒肺炎累計確診人數不在月日左右達到峰值，D選項錯誤.故選：D.【題目點撥】本題考查統(tǒng)計圖表的應用，考查數據處理能力，屬于基礎題.3、A【解題分析】

根據對數性質可知，再根據集合的交集運算即可求解.【題目詳解】∵，集合，∴由交集運算可得.故選：A.【題目點撥】本題考查由對數的性質比較大小，集合交集的簡單運算，屬于基礎題.4、D【解題分析】

分別求出球和圓柱的體積，然后可得比值.【題目詳解】設圓柱的底面圓半徑為，則，所以圓柱的體積.又球的體積，所以球的體積與圓柱的體積的比，故選D.【題目點撥】本題主要考查幾何體的體積求解，側重考查數學運算的核心素養(yǎng).5、A【解題分析】

根據題意，求導后結合基本不等式，即可求出切線斜率，即可得出答案.【題目詳解】解：由于，根據導數的幾何意義得：，即切線斜率，當且僅當等號成立，所以上任意一點處的切線斜率的最小值為3.故選：A.【題目點撥】本題考查導數的幾何意義的應用以及運用基本不等式求最值，考查計算能力.6、D【解題分析】

根據復數的四則運算法則先求出復數z，再計算它的模長．【題目詳解】解：復數z＝a+bi，a、b∈R；∵2z，∴2（a+bi）﹣（a﹣bi）＝，即，解得a＝3，b＝4，∴z＝3+4i，∴|z|．故選D．【題目點撥】本題主要考查了復數的計算問題，要求熟練掌握復數的四則運算以及復數長度的計算公式，是基礎題．7、B【解題分析】

首先由求得雙曲線的方程，進而求得三角形的面積，再由三角形的面積等于周長乘以內切圓的半徑即可求解.【題目詳解】由題意將代入雙曲線的方程,得則,由,得的周長為,設的內切圓的半徑為,則,故選：B【題目點撥】本題考查雙曲線的定義、方程和性質，考查三角形的內心的概念，考查了轉化的思想，屬于中檔題.8、C【解題分析】

由基本音的諧波的定義可得,利用可得,即可判斷選項.【題目詳解】由題,所有泛音的頻率都是基本音頻率的整數倍,稱為基本音的諧波,由,可知若,則必有,故選:C【題目點撥】本題考查三角函數的周期與頻率,考查理解分析能力.9、D【解題分析】

先通過得到原函數為增函數且為偶函數，再利用到軸距離求解不等式即可.【題目詳解】構造函數，則由題可知，所以在時為增函數；由為奇函數，為奇函數，所以為偶函數；又，即即又為開口向上的偶函數所以，解得或故選：D【題目點撥】此題考查根據導函數構造原函數，偶函數解不等式等知識點，屬于較難題目.10、B【解題分析】

根據全稱命題的否定為特稱命題，得到結果.【題目詳解】根據全稱命題的否定為特稱命題，可得，本題正確選項：【題目點撥】本題考查含量詞的命題的否定，屬于基礎題.11、B【解題分析】

由平行求出參數，再由數量積的坐標運算計算．【題目詳解】由，得，則，，，所以．故選：B．【題目點撥】本題考查向量平行的坐標表示，考查數量積的坐標運算，掌握向量數量積的坐標運算是解題關鍵．12、A【解題分析】

對復數進行化簡，由于為純虛數，則化簡后的復數形式中，實部為0，得到的值，從而得到復數.【題目詳解】因為為純虛數，所以，得所以.故選A項【題目點撥】本題考查復數的四則運算，純虛數的概念，屬于簡單題.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13、【解題分析】

設,則,,由知,,,作,垂足為C，則C為的中點,在和中分別求出,進而求出的關系式,即可求出橢圓的離心率.【題目詳解】如圖,設,則,,由橢圓定義知,,因為,所以,,作,垂足為C，則C為的中點,在中,因為,所以，在中,由余弦定理可得,，即,解得,所以橢圓的離心率為.故答案為:【題目點撥】本題考查橢圓的離心率和直線與橢圓的位置關系;利用橢圓的定義,結合焦點三角形和余弦定理是求解本題的關鍵;屬于中檔題、?？碱}型.14、【解題分析】

因為，所以.因為，所以，又，所以，所以..15、4【解題分析】

由題可分析函數與的三個相鄰交點中不相鄰的兩個交點距離為,即,進而求解即可【題目詳解】由題意得函數的最小正周期,解得故答案為：4【題目點撥】本題考查正弦型函數周期的應用,考查求正弦型函數中的16、【解題分析】

根據滿足約束條件，畫出可行域，將目標函數，轉化為，平移直線，找到直線在軸上截距最小時的點，此時，目標函數取得最小值.【題目詳解】由滿足約束條件，畫出可行域如圖所示陰影部分：將目標函數，轉化為，平移直線，找到直線在軸上截距最小時的點此時，目標函數取得最小值，最小值為故答案為：-1【題目點撥】本題主要考查線性規(guī)劃求最值，還考查了數形結合的思想方法，屬于基礎題.三、解答題：共70分。解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17、（1）見解析；（2）【解題分析】

（1）由原式可得,等式兩端同時除以,可得到,即可證明結論;（2）由（1）可求得的表達式,進而可求得的表達式,然后求出的前項和即可.【題目詳解】（1）證明:因為,所以,所以,從而,因為,所以,故數列是首項為1,公差為1的等差數列.（2）由（1）可知,則,因為,所以,則.【題目點撥】本題考查了等差數列的證明,考查了等差數列及等比數列的前項和公式的應用,考查了學生的計算求解能力,屬于中檔題.18、(1)(2)見證明【解題分析】

(1)由題意將遞推關系式整理為關于與的關系式，求得前n項和然后確定通項公式即可；(2)由題意結合通項公式的特征放縮之后裂項求和即可證得題中的不等式.【題目詳解】（1）由，得，即，所以數列是以為首項，以為公差的等差數列，所以，即，當時，，當時，，也滿足上式，所以；（2）當時，，所以【題目點撥】給出與的遞推關系，求an，常用思路是：一是利用轉化為an的遞推關系，再求其通項公式；二是轉化為Sn的遞推關系，先求出Sn與n之間的關系，再求an.19、見解析【解題分析】

根據等差數列性質及、，可求得等差數列的通項公式，由即可求得的值；根據等式，變形可得，分別討論?、佗冖壑械囊粋€，結合等比數列通項公式代入化簡，檢驗是否存在正整數的值即可.【題目詳解】∵在等差數列中，，∴，∴公差，∴，∴，若存在正整數，使得成立，即成立，設正數等比數列的公比為的公比為，若選①，∵，∴，∴，∴，∴當時，滿足成立.若選②，∵，∴，∴，∴，∴方程無正整數解，∴不存在正整數使得成立.若選③，∵，∴，∴，∴，∴解得或（舍去），∴，∴當時，滿足成立.【題目點撥】本題考查了等差數列通項公式的求法，等比數列通項公式及前n項和公式的應用，遞推公式的簡單應用，補充條件后求參數的值，屬于中檔題.20、（1）證明見解析；（2）.【解題分析】

（1）利用線面平行的定義證明即可（2）取的中點，并分別連接，，然后，證明相應的線面垂直關系，分別以，，為軸，軸，軸建立空間直角坐標系，利用坐標運算進行求解即可【題目詳解】證明：（1）在圖1中，連接.又，分別為，中點，所以.即圖2中有.又平面，平面，所以平面.解：（2）在圖2中，取的中點，并分別連接，.分析知，，.又平面平面，平面平面，平面，所以平面.又，所以，，.分別以，，為軸，軸，軸建立如圖所示的空間直角坐標系，則，，，，，所以，，.設平面的一個法向量，則，取，則，，所以.又，所以.分析知，直線與平面所成角的正弦值為.【題目點撥】本題考查線面平行的證明以及利用空間向量求解線面角問題，屬于基礎題21、（1）；（2）證明見解析.【解題分析】

（1）分、、三種情況解不等式，即可得出該不等式的解集；（2）利用分析法可知，要證，即證，只需證明即可，因式分解后，判斷差值符號即可，由此證明出所證不等式成立.【題目詳解】（1）.當時，由，解得，此時；當時，不成立；當時，由，解得，此時.綜上所述，不等式的解集為；（2）要證，即證，因為，，所以，，，.所以，.故所證不等式成立.【題目點撥】本題考查絕對值不等式的求解，同時也考查了利用分析法和作差法證明不等式，考查分類討論思想以及推理能力，屬于中等題.22、（1）（2）【解題分析】分析：（1）先求導