山東省菏澤市單縣第五中學(xué)2024屆數(shù)學(xué)高一上期末綜合測試模擬試題含解析

山東省菏澤市單縣第五中學(xué)2024屆數(shù)學(xué)高一上期末綜合測試模擬試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號。回答非選擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每個(gè)小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，恰有一項(xiàng)是符合題目要求的1．已知正實(shí)數(shù)滿足,則最小值為A. B.C. D.2．如圖，一個(gè)空間幾何體的主視圖、左視圖、俯視圖為全等的等腰直角三角形，如果直角三角形的直角邊長為1，那么這個(gè)幾何體的體積為A.1 B.C. D.3．如圖，在平面四邊形中，，，，將其沿對角線折成四面體，使平面平面，若四面體頂點(diǎn)在同一球面上，則該球的表面積為（）A. B.C. D.4．棱長為2的正方體的頂點(diǎn)都在同一球面上，則該球面的表面積為A. B.C. D.5．若，且，則（）A. B.C. D.6．函數(shù)的圖像的大致形狀是（）A. B.C. D.7．已知，，則a，b，c的大小關(guān)系為A. B.C. D.8．已知集合，，有以下結(jié)論：①；②；③．其中錯(cuò)誤的是（）A.①③ B.②③C.①② D.①②③9．已知一個(gè)空間幾何體的三視圖如圖所示，根據(jù)圖中標(biāo)出的尺寸，可得這個(gè)幾何體的體積是（）A.6 B.8C.12 D.1810．直線與圓交點(diǎn)的個(gè)數(shù)為A.2個(gè) B.1個(gè)C.0個(gè) D.不確定二、填空題：本大題共6小題，每小題5分，共30分。11．函數(shù)在一個(gè)周期內(nèi)圖象如圖所示，此函數(shù)的解析式為___________.12．如圖1是我國古代著名的“趙爽弦圖”的示意圖，它由四個(gè)全等的直角三角形圍成，其中，現(xiàn)將每個(gè)直角三角形的較長的直角邊分別向外延長一倍，得到如圖2的數(shù)學(xué)風(fēng)車，則圖2“趙爽弦圖”外面（圖中陰影部分）的面積與大正方形面積之比為_______________13．已知角的終邊過點(diǎn)，求_________________.14．圓的半徑是6cm，則圓心角為30°的扇形面積是_________15．已知函數(shù)，若是的最大值，則實(shí)數(shù)t的取值范圍是______16．已知，且，則__三、解答題：本大題共5小題，共70分。解答時(shí)應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17．已知定義域?yàn)榈暮瘮?shù)是奇函數(shù).（1）求的值；（2）判斷并證明函數(shù)的單調(diào)性；（3）若對任意的不等式恒成立，求實(shí)數(shù)的取值范圍.18．計(jì)算求解（1）（2）已知，，求的值19．（1）已知，求的最小值；（2）求函數(shù)的定義域20．對于在區(qū)間上有意義的函數(shù)，若滿足對任意的，，有恒成立，則稱在上是“友好”的，否則就稱在上是“不友好”的．現(xiàn)有函數(shù).（1）當(dāng)時(shí)，判斷函數(shù)在上是否“友好”；（2）若關(guān)于x的方程的解集中有且只有一個(gè)元素，求實(shí)數(shù)a的取值范圍21．如圖，在三棱錐A-BCD中，AB⊥AD，BC⊥BD，平面ABD⊥平面BCD，點(diǎn)E，F(xiàn)(E與A，D不重合)分別在棱AD，BD上，且EF⊥AD.求證：(1)EF∥平面ABC；(2)AD⊥AC.

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每個(gè)小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，恰有一項(xiàng)是符合題目要求的1、A【解題分析】由題設(shè)條件得，，利用基本不等式求出最值【題目詳解】由已知，，所以當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號成立，又，所以時(shí)取最小值故選A【題目點(diǎn)撥】本題考查據(jù)題設(shè)條件構(gòu)造可以利用基本不等式的形式，利用基本不等式求最值2、D【解題分析】由三視圖可知：此立體圖形是一個(gè)底面為等腰直角三角形，一條棱垂直于底面的三棱錐；所以其體積為.故選D.考點(diǎn)：三視圖和立體圖形的轉(zhuǎn)化；三棱錐的體積.3、B【解題分析】由題意，的中點(diǎn)就是球心，求出球的半徑，即可得到球的表面積【題目詳解】解：由題意，四面體頂點(diǎn)在同一個(gè)球面上，和都是直角三角形，所以的中點(diǎn)就是球心，所以，球的半徑為：，所以球的表面積為：故選B【題目點(diǎn)撥】本題是基礎(chǔ)題，考查四面體的外接球的表面積的求法，找出外接球的球心，是解題的關(guān)鍵，考查計(jì)算能力，空間想象能力4、A【解題分析】先求出該球面的半徑，由此能求出該球面的表面積【題目詳解】棱長為2的正方體的頂點(diǎn)都在同一球面上，該球面的半徑，該球面的表面積為故選A【題目點(diǎn)撥】本題考查球面的表面積的求法，考查正方體的外接球、球的表面積等基礎(chǔ)知識，考查推理論證能力、運(yùn)算求解能力，考查化歸與轉(zhuǎn)化思想，是基礎(chǔ)題5、D【解題分析】根據(jù)給定條件，將指數(shù)式化成對數(shù)式，再借助換底公式及對數(shù)運(yùn)算法則計(jì)算即得.【題目詳解】因?yàn)?，于是得，，又因?yàn)?，則有，即，因此，，而，解得，所以.故選：D6、D【解題分析】化簡函數(shù)解析式，利用指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)判斷函數(shù)的單調(diào)性，即可得出答案.【題目詳解】根據(jù)，是減函數(shù)，是增函數(shù).在上單調(diào)遞減，在上單調(diào)遞增故選：D.【題目點(diǎn)撥】本題主要考查了根據(jù)函數(shù)表達(dá)式求函數(shù)圖象，解題關(guān)鍵是掌握指數(shù)函數(shù)圖象的特征，考查了分析能力和計(jì)算能力，屬于中檔題.7、D【解題分析】利用指數(shù)函數(shù)與對數(shù)函數(shù)的單調(diào)性即可得出【題目詳解】解：，，又，故選D【題目點(diǎn)撥】本題考查了指數(shù)函數(shù)與對數(shù)函數(shù)的單調(diào)性，考查了推理能力與計(jì)算能力，屬于中檔題8、C【解題分析】解出不等式，得到集合，然后逐一判斷即可.【題目詳解】由可得所以，故①錯(cuò)；，②錯(cuò)；，③對，故選：C9、A【解題分析】由三視圖還原幾何體：底面等腰直角三角形，高為4的三棱錐，應(yīng)用棱錐的體積公式求體積即可.【題目詳解】由三視圖可得如下幾何體：底面等腰直角三角形，高為4的三棱錐，∴其體積.故選：A.10、A【解題分析】化為點(diǎn)斜式：，顯然直線過定點(diǎn)，且定點(diǎn)在圓內(nèi)∴直線與圓相交，故選A二、填空題：本大題共6小題，每小題5分，共30分。11、【解題分析】根據(jù)所給的圖象，可得到，周期的值，進(jìn)而得到，根據(jù)函數(shù)的圖象過點(diǎn)可求出的值，得到三角函數(shù)的解析式【題目詳解】由圖象可知，，，由，三角函數(shù)的解析式是函數(shù)的圖象過,，把點(diǎn)的坐標(biāo)代入三角函數(shù)的解析式，，，又，，三角函數(shù)的解析式是.故答案為：.12、24:25【解題分析】設(shè)三角形三邊的邊長分別為，分別求出陰影部分面積和大正方形面積即可求解.【題目詳解】解：由題意，“趙爽弦圖”由四個(gè)全等的直角三角形圍成，其中，設(shè)三角形三邊的邊長分別為，則大正方形的邊長為5，所以大正方形的面積，如圖，將延長到，則，所以，又到的距離即為到的距離，所以三角形的面積等于三角形的面積，即，所以“趙爽弦圖”外面（圖中陰影部分）的面積，所以“趙爽弦圖”外面（圖中陰影部分）的面積與大正方形面積之比為.故答案為：24:25.13、【解題分析】先求出，再利用三角函數(shù)定義，即可得出結(jié)果.【題目詳解】依題意可得：，故答案為：【題目點(diǎn)撥】本題考查了利用終邊上點(diǎn)來求三角函數(shù)值，考查了理解辨析能力和運(yùn)算能力，屬于基礎(chǔ)題目.14、3π【解題分析】根據(jù)扇形的面積公式即可計(jì)算.【題目詳解】,.故答案為：3π.15、【解題分析】先求出時(shí)最大值為，再由是的最大值，解出t的范圍.【題目詳解】當(dāng)時(shí)，，由對勾函數(shù)的性質(zhì)可得：在時(shí)取得最大值；當(dāng)時(shí)，，且是的最大值，所以，解得：.故答案為：16、【解題分析】利用二倍角公式可得，再由同角三角函數(shù)的基本關(guān)系即可求解.【題目詳解】解：因?yàn)椋砜傻?，解得，?（舍去），由于，可得，，所以，故答案為：三、解答題：本大題共5小題，共70分。解答時(shí)應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17、（1），；（2）為定義在上的減函數(shù)，證明見解析；（3）.【解題分析】（1）由可求得；根據(jù)奇函數(shù)定義知，由此構(gòu)造方程求得；（2）將函數(shù)整理為，設(shè)，可證得，由此可得結(jié)論；（3）根據(jù)單調(diào)性和奇偶性可將不等式化為，結(jié)合的范圍可求得，由此可得結(jié)果.【小問1詳解】是定義在上的奇函數(shù)，且，，解得：，，，解得：；當(dāng)，時(shí)，，，滿足為奇函數(shù)；綜上所述：，；【小問2詳解】由（1）得：；設(shè)，則，，，，，是定義在上的減函數(shù)；【小問3詳解】由得：，又為上的奇函數(shù)，，，由（2）知：是定義在上的減函數(shù)，，即，當(dāng)時(shí)，，，即實(shí)數(shù)的取值范圍為.18、（1）；（2）.【解題分析】（1）利用對數(shù)運(yùn)算法則直接計(jì)算作答.（2）利用對數(shù)換底公式及對數(shù)運(yùn)算法則計(jì)算作答.【小問1詳解】.【小問2詳解】因，，所以.19、（1）3；（2）或【解題分析】（1）由，利用基本不等式即可求解.（2）由題意可得，解一元二次不等式即可求解.【題目詳解】解：（1），，，當(dāng)且僅當(dāng)，即時(shí)取等號，的最小值為3；（2）由題知，令，解得或∴函數(shù)定義域?yàn)榛?0、（1）當(dāng)時(shí)，函數(shù)在，上是“友好”的（2）【解題分析】（1）當(dāng)時(shí)，利用函數(shù)的單調(diào)性求出和，由即可求得結(jié)論；（2）化簡原方程，然后討論的范圍和方程的解即可得答案【小問1詳解】解：當(dāng)時(shí)，，因?yàn)閱握{(diào)遞增，在單調(diào)遞減，所以在上單調(diào)遞減，所以，，因?yàn)?，所以由題意可得，當(dāng)時(shí)，函數(shù)在上是“友好”的；【小問2詳解】解：因?yàn)?，即，且，①所以，即，②?dāng)時(shí)，方程②的解為，代入①成立；當(dāng)時(shí)，方程②的解為，代入①不成立；當(dāng)且時(shí)，方程②的解為或?qū)⒋擘伲瑒t且，解得且，將代入①，則，且，解得且所以要使方程的解集中有且只有一個(gè)元素，則，綜上，的取值范圍為21、（1）見解析（2）見解析【解題分析】（1）先由平面幾何知識證明，再由線面平行判定定理得結(jié)論；（2）先由面面垂直性質(zhì)定理得平面，則，再由AB⊥AD及線面垂直判定定理得AD⊥平面ABC，即可得AD⊥AC試題解析：證明：（1）在平面內(nèi)，因?yàn)锳B⊥AD，，所以.又因?yàn)槠矫鍭BC，平面A