2024屆黑龍江省哈爾濱第九中學(xué)高三下學(xué)期半期考試數(shù)學(xué)試題

2024屆黑龍江省哈爾濱第九中學(xué)高三下學(xué)期半期考試數(shù)學(xué)試題注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)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．已知函數(shù)，其中，記函數(shù)滿足條件：為事件，則事件發(fā)生的概率為A． B．C． D．2．橢圓的焦點(diǎn)為，點(diǎn)在橢圓上，若，則的大小為（）A． B． C． D．3．將函數(shù)圖象向右平移個單位長度后，得到函數(shù)的圖象關(guān)于直線對稱，則函數(shù)在上的值域是（）A． B． C． D．4．已知為虛數(shù)單位，若復(fù)數(shù)，則A． B．C． D．5．已知向量，，=(1，)，且在方向上的投影為，則等于（）A．2 B．1 C． D．06．設(shè)等差數(shù)列的前n項和為，若，則（）A． B． C．7 D．27．某公園新購進(jìn)盆錦紫蘇、盆虞美人、盆郁金香，盆盆栽，現(xiàn)將這盆盆栽擺成一排，要求郁金香不在兩邊，任兩盆錦紫蘇不相鄰的擺法共（）種A． B． C． D．8．已知三棱錐中，為的中點(diǎn)，平面，，，則有下列四個結(jié)論：①若為的外心，則；②若為等邊三角形，則；③當(dāng)時，與平面所成的角的范圍為；④當(dāng)時，為平面內(nèi)一動點(diǎn)，若OM∥平面，則在內(nèi)軌跡的長度為1．其中正確的個數(shù)是（）．A．1 B．1 C．3 D．49．在中，為上異于，的任一點(diǎn)，為的中點(diǎn)，若，則等于（）A． B． C． D．10．若函數(shù)恰有3個零點(diǎn)，則實數(shù)的取值范圍是（）A． B． C． D．11．已知集合，，則的真子集個數(shù)為（）A．1個 B．2個 C．3個 D．4個12．若直線l不平行于平面α，且l?α，則（）A．α內(nèi)所有直線與l異面B．α內(nèi)只存在有限條直線與l共面C．α內(nèi)存在唯一的直線與l平行D．α內(nèi)存在無數(shù)條直線與l相交二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．已知，記，則的展開式中各項系數(shù)和為__________．14．已知矩形ABCD，AB=4，BC=3，以A,B為焦點(diǎn)，且過C,D兩點(diǎn)的雙曲線的離心率為____________.15．設(shè)、分別為橢圓：的左、右兩個焦點(diǎn)，過作斜率為1的直線，交于、兩點(diǎn)，則________16．已知正方體ABCD-A1B1C1D1棱長為2，點(diǎn)P是上底面三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17．（12分）己知等差數(shù)列的公差，，且，，成等比數(shù)列.（1）求使不等式成立的最大自然數(shù)n；（2）記數(shù)列的前n項和為，求證：.18．（12分）等差數(shù)列中，．（1）求的通項公式；（2）設(shè)，記為數(shù)列前項的和，若，求．19．（12分）已知函數(shù)，其中為實常數(shù).（1）若存在，使得在區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞減，求的取值范圍；（2）當(dāng)時，設(shè)直線與函數(shù)的圖象相交于不同的兩點(diǎn)，，證明：.20．（12分）已知函數(shù)，且．（1）若，求的最小值，并求此時的值；（2）若，求證:．21．（12分）己知，函數(shù).（1）若，解不等式；（2）若函數(shù)，且存在使得成立，求實數(shù)的取值范圍.22．（10分）在平面直角坐標(biāo)系xOy中，橢圓C：x2a2（1）求橢圓C的方程；（2）假設(shè)直線l：y=kx+m與橢圓C交于A，B兩點(diǎn)．①若A為橢圓的上頂點(diǎn)，M為線段AB中點(diǎn)，連接OM并延長交橢圓C于N，并且ON=62OM，求OB的長；②若原點(diǎn)O到直線l的距離為1，并且

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】

由得，分別以為橫縱坐標(biāo)建立如圖所示平面直角坐標(biāo)系，由圖可知，.2、C【解題分析】

根據(jù)橢圓的定義可得，，再利用余弦定理即可得到結(jié)論.【題目詳解】由題意，，，又，則，由余弦定理可得.故.故選：C.【題目點(diǎn)撥】本題考查橢圓的定義，考查余弦定理，考查運(yùn)算能力，屬于基礎(chǔ)題.3、D【解題分析】

由題意利用函數(shù)的圖象變換規(guī)律，三角函數(shù)的圖象的對稱性，余弦函數(shù)的值域，求得結(jié)果.【題目詳解】解：把函數(shù)圖象向右平移個單位長度后，可得的圖象；再根據(jù)得到函數(shù)的圖象關(guān)于直線對稱，，，，函數(shù).在上，，，故，即的值域是，故選：D.【題目點(diǎn)撥】本題主要考查函數(shù)的圖象變換規(guī)律，三角函數(shù)的圖象的對稱性，余弦函數(shù)的值域，屬于中檔題．4、B【解題分析】

因為，所以，故選B．5、B【解題分析】

先求出，再利用投影公式求解即可.【題目詳解】解：由已知得，由在方向上的投影為，得，則.故答案為：B.【題目點(diǎn)撥】本題考查向量的幾何意義，考查投影公式的應(yīng)用，是基礎(chǔ)題.6、B【解題分析】

根據(jù)等差數(shù)列的性質(zhì)并結(jié)合已知可求出，再利用等差數(shù)列性質(zhì)可得，即可求出結(jié)果．【題目詳解】因為，所以，所以，所以，故選：B【題目點(diǎn)撥】本題主要考查等差數(shù)列的性質(zhì)及前項和公式，屬于基礎(chǔ)題．7、B【解題分析】

間接法求解，兩盆錦紫蘇不相鄰，被另3盆隔開有，扣除郁金香在兩邊有，即可求出結(jié)論.【題目詳解】使用插空法，先排盆虞美人、盆郁金香有種，然后將盆錦紫蘇放入到4個位置中有種，根據(jù)分步乘法計數(shù)原理有，扣除郁金香在兩邊，排盆虞美人、盆郁金香有種，再將盆錦紫蘇放入到3個位置中有，根據(jù)分步計數(shù)原理有，所以共有種.故選:B.【題目點(diǎn)撥】本題考查排列應(yīng)用問題、分步乘法計數(shù)原理，不相鄰問題插空法是解題的關(guān)鍵，屬于中檔題.8、C【解題分析】

由線面垂直的性質(zhì),結(jié)合勾股定理可判斷①正確;反證法由線面垂直的判斷和性質(zhì)可判斷②錯誤;由線面角的定義和轉(zhuǎn)化為三棱錐的體積,求得C到平面PAB的距離的范圍,可判斷③正確;由面面平行的性質(zhì)定理可得線面平行,可得④正確.【題目詳解】畫出圖形：若為的外心，則，平面,可得,即，①正確;若為等邊三角形，，又可得平面，即,由可得，矛盾，②錯誤;若，設(shè)與平面所成角為可得，設(shè)到平面的距離為由可得即有，當(dāng)且僅當(dāng)取等號.可得的最大值為，即的范圍為，③正確；取中點(diǎn)，的中點(diǎn)，連接由中位線定理可得平面平面可得在線段上，而，可得④正確；所以正確的是：①③④故選：C【題目點(diǎn)撥】此題考查立體幾何中與點(diǎn)、線、面位置關(guān)系有關(guān)的命題的真假判斷，處理這類問題，可以用已知的定理或性質(zhì)來證明，也可以用反證法來說明命題的不成立.屬于一般性題目.9、A【解題分析】

根據(jù)題意，用表示出與，求出的值即可.【題目詳解】解：根據(jù)題意，設(shè)，則，又，，，故選：A.【題目點(diǎn)撥】本題主要考查了平面向量基本定理的應(yīng)用，關(guān)鍵是要找到一組合適的基底表示向量，是基礎(chǔ)題.10、B【解題分析】

求導(dǎo)函數(shù)，求出函數(shù)的極值，利用函數(shù)恰有三個零點(diǎn)，即可求實數(shù)的取值范圍.【題目詳解】函數(shù)的導(dǎo)數(shù)為，令，則或，上單調(diào)遞減，上單調(diào)遞增，所以0或是函數(shù)y的極值點(diǎn)，函數(shù)的極值為：，函數(shù)恰有三個零點(diǎn)，則實數(shù)的取值范圍是：.故選B.【題目點(diǎn)撥】該題考查的是有關(guān)結(jié)合函數(shù)零點(diǎn)個數(shù)，來確定參數(shù)的取值范圍的問題，在解題的過程中，注意應(yīng)用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)圖象的走向，利用數(shù)形結(jié)合思想，轉(zhuǎn)化為函數(shù)圖象間交點(diǎn)個數(shù)的問題，難度不大.11、C【解題分析】

求出的元素，再確定其真子集個數(shù)．【題目詳解】由，解得或，∴中有兩個元素，因此它的真子集有3個．故選：C.【題目點(diǎn)撥】本題考查集合的子集個數(shù)問題，解題時可先確定交集中集合的元素個數(shù)，解題關(guān)鍵是對集合元素的認(rèn)識，本題中集合都是曲線上的點(diǎn)集．12、D【解題分析】

通過條件判斷直線l與平面α相交，于是可以判斷ABCD的正誤.【題目詳解】根據(jù)直線l不平行于平面α，且l?α可知直線l與平面α相交，于是ABC錯誤，故選D.【題目點(diǎn)撥】本題主要考查直線與平面的位置關(guān)系，直線與直線的位置關(guān)系，難度不大.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13、【解題分析】

根據(jù)定積分的計算，得到，令，求得，即可得到答案．【題目詳解】根據(jù)定積分的計算，可得，令，則，即的展開式中各項系數(shù)和為.【題目點(diǎn)撥】本題主要考查了定積分的應(yīng)用，以及二項式定理的應(yīng)用，其中解答中根據(jù)定積分的計算和二項式定理求得的表示是解答本題的關(guān)鍵，著重考查了運(yùn)算與求解能力，屬于基礎(chǔ)題．14、2【解題分析】

根據(jù)為焦點(diǎn)，得；又求得，從而得到離心率.【題目詳解】為焦點(diǎn)在雙曲線上，則又本題正確結(jié)果：【題目點(diǎn)撥】本題考查利用雙曲線的定義求解雙曲線的離心率問題，屬于基礎(chǔ)題.15、【解題分析】

由橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程，求出焦點(diǎn)的坐標(biāo)，寫出直線方程，與橢圓方程聯(lián)立，求出弦長，利用定義可得，進(jìn)而求出?！绢}目詳解】由知，焦點(diǎn)，所以直線：，代入得，即，設(shè)，，故由定義有，，所以。【題目點(diǎn)撥】本題主要考查橢圓的定義、橢圓的簡單幾何性質(zhì)、以及直線與橢圓位置關(guān)系中弦長的求法，注意直線過焦點(diǎn)，位置特殊，采取合適的弦長公式，簡化運(yùn)算。16、π.【解題分析】

設(shè)三棱錐P-ABC的外接球為球O'，分別取AC、A1C1的中點(diǎn)O、O1，先確定球心O'在線段AC和A1C1中點(diǎn)的連線上，先求出球O【題目詳解】如圖所示，設(shè)三棱錐P-ABC的外接球為球O'分別取AC、A1C1的中點(diǎn)O、O1由于正方體ABCD-A則△ABC的外接圓的半徑為OA=2設(shè)球O的半徑為R，則4πR2=所以，OO則O而點(diǎn)P在上底面A1B1由于O'P=R=41因此，點(diǎn)P所構(gòu)成的圖形的面積為π×O【題目點(diǎn)撥】本題考查三棱錐的外接球的相關(guān)問題，根據(jù)立體幾何中的線段關(guān)系求動點(diǎn)的軌跡，屬于中檔題.三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17、（1）；（2）證明見解析【解題分析】

（1）根據(jù)，，成等比數(shù)列，有，結(jié)合公差，，求得通項，再解不等式.（2）根據(jù)（1），用裂項相消法求和，然后研究其單調(diào)性即可.【題目詳解】（1）由題意，可知，即，∴.又，，∴，∴.∴，∴，故滿足題意的最大自然數(shù)為.（2），∴...從而當(dāng)時，單調(diào)遞增，且，當(dāng)時，單調(diào)遞增，且，所以，由，知不等式成立.【題目點(diǎn)撥】本題主要考查等差數(shù)列的基本運(yùn)算和裂項相消法求和，還考查了運(yùn)算求解的能力，屬于中檔題.18、（1）（2）【解題分析】

（1）由基本量法求出公差后可得通項公式；（2）由等差數(shù)列前項和公式求得，可求得．【題目詳解】解：（1）設(shè)的公差為，由題設(shè)得因為，所以解得，故．（2）由（1）得．所以數(shù)列是以2為首項，2為公比的等比數(shù)列，所以，由得，解得．【題目點(diǎn)撥】本題考查求等差數(shù)列的通項公式和等比數(shù)列的前項和公式，解題方法是基本量法．19、（1）；（2）見解析.【解題分析】

（1）將所求問題轉(zhuǎn)化為在上有解，進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為函數(shù)最值問題；（2）將所證不等式轉(zhuǎn)化為，進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為，然后再通過構(gòu)造加以證明即可.【題目詳解】（1），根據(jù)題意，在內(nèi)存在單調(diào)減區(qū)間，則不等式在上有解，由得，設(shè)，則，當(dāng)且僅當(dāng)時，等號成立，所以當(dāng)時，，所以存在，使得成立，所以的取值范圍為。（2）當(dāng)時，，則，從而所證不等式轉(zhuǎn)化為，不妨設(shè)，則不等式轉(zhuǎn)化為，即，即，令，則不等式轉(zhuǎn)化為，因為，則，從而不等式化為，設(shè)，則，所以在上單調(diào)遞增，所以即不等式成立，故原不等式成立.【題目點(diǎn)撥】本題考查了利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)單調(diào)性、利用導(dǎo)數(shù)證明不等式，這里要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)，在證明不等式時，通常是構(gòu)造函數(shù)，將問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)的極值或最值來處理，本題是一道有高度的壓軸解答題.20、（1）最小值為，此時；（2）見解析【解題分析】

（1）由已知得，法一:，，根據(jù)二次函數(shù)的最值可求得；法二:運(yùn)用基本不等式構(gòu)造，可得最值；法三：運(yùn)用柯西不等式得：，可得最值；（2）由絕對值不等式得，，又，可得證.【題目詳解】（1），法一:，，的最小值為，此時；法二:，，即的最小值為，此時；法三：由柯西不等式得：，,即的最小值為，此時；（2），，又，.【題目點(diǎn)撥】本題考查運(yùn)用基本不等式，柯西不等式，絕對值不等式進(jìn)行不等式的證明和求解函數(shù)的最值，屬于中檔題.21、（1）；（2）【解題分析】

（1）零點(diǎn)分段解不等式即可（2）等價于，由，得不等式即可求解【題目詳解】（1）當(dāng)時，，當(dāng)時，由，解得；當(dāng)時，由，解得；當(dāng)時，由，解得.綜上可知，原不等式的解集為.（2）.存在使得成立，等價于.又因為，所以，即.解得，結(jié)合，所以實數(shù)的取值范圍為.【題目點(diǎn)撥】本題考查絕對值不等式的解法，考查不等式恒成立及最值，考查轉(zhuǎn)化思想，是中檔題22、（1）x22+y2【解題分析】

（1）根據(jù)橢圓的幾何性質(zhì)可得到a2，b2；（2）聯(lián)立直線和橢圓，利用弦長公式可求得弦長AB，利用點(diǎn)到直線的距離公式求得原點(diǎn)到直線l的距離，從而可求得三角形面積，再用單調(diào)性求最值可得值域．【題目詳解】（1）因為兩焦點(diǎn)與短軸的一個頂點(diǎn)的連線構(gòu)成等腰直角三角形，所以a=2又由右準(zhǔn)線方程為x=2，得到a2解得a=2,c=1，所以所以，橢圓C的方程為x2（2）①設(shè)B(x1,y1∵ON=6因為點(diǎn)B,N都在橢圓上，所以x122+y12所以O(shè)B=x②由原點(diǎn)O到直線l的距離為1，得|m|1+k2聯(lián)立直線l的方程與橢圓C的方程：y=kx+mx2設(shè)A(x1,y1OA=(1+k2)所以k△OAB的面積