2024屆長沙市重點(diǎn)中學(xué)高一數(shù)學(xué)第二學(xué)期期末綜合測試試題含解析

2024屆長沙市重點(diǎn)中學(xué)高一數(shù)學(xué)第二學(xué)期期末綜合測試試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請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。在每個小題給出的四個選項(xiàng)中，恰有一項(xiàng)是符合題目要求的1．已知集合，對于滿足集合A的所有實(shí)數(shù)t，使不等式恒成立的x的取值范圍為A． B．C． D．2．已知菱形的邊長為，則（）A． B． C． D．3．已知等邊三角形ABC的邊長為1，，那么（）.A．3 B．-3 C． D．4．若復(fù)數(shù)（是虛數(shù)單位）是純虛數(shù)，則實(shí)數(shù)的值為（）A． B． C． D．5．在邊長為2的菱形中，，是的中點(diǎn)，則A． B． C． D．6．已知，則的值域?yàn)椋ǎ〢． B． C． D．7．已知向量是單位向量，＝(3，4)，且在方向上的投影為，則A．36 B．21 C．9 D．68．設(shè)，則A．-1 B．1 C．ln2 D．-ln29．把函數(shù)的圖象沿軸向右平移個單位，再把所得圖象上各點(diǎn)的縱坐標(biāo)不變，橫坐標(biāo)變?yōu)樵瓉淼?，可得函?shù)的圖象，則的解析式為（）A． B．C． D．10．直線分別與軸，軸交于，兩點(diǎn)，點(diǎn)在圓上，則面積的取值范圍是（）A． B． C． D．二、填空題：本大題共6小題，每小題5分，共30分。11．已知函數(shù)是定義域?yàn)榈呐己瘮?shù)．當(dāng)時，，關(guān)于的方程，有且僅有5個不同實(shí)數(shù)根，則實(shí)數(shù)的取值范圍是_____．12．函數(shù)的最大值為______.13．函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為______.14．在正四面體中，棱與所成角大小為________.15．在我國古代數(shù)學(xué)著作《孫子算經(jīng)》中，卷下第二十六題是：今有物，不知其數(shù)，三三數(shù)之剩二，五五數(shù)之剩三，七七數(shù)之剩二，問物幾何？滿足題意的答案可以用數(shù)列表示，該數(shù)列的通項(xiàng)公式可以表示為________16．已知數(shù)列的前項(xiàng)和為，若，則______.三、解答題：本大題共5小題，共70分。解答時應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17．已知向量（1）求函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間；（2）在中，，若，求的周長.18．求下列各式的值：（1）求的值；（2）已知，，且，，求的值.19．已知平面向量（1）若，求；（2）若，求與夾角的余弦值.20．在某單位的職工食堂中，食堂每天以3元/個的價格從面包店購進(jìn)面包，然后以5元/個的價格出售.如果當(dāng)天賣不完，剩下的面包以1元/個的價格全部賣給飼料加工廠.根據(jù)以往統(tǒng)計資料，得到食堂每天面包需求量的頻率分布直方圖如下圖所示.食堂某天購進(jìn)了80個面包，以x（單位：個，）表示面包的需求量，T（單位：元）表示利潤.（1）求食堂面包需求量的平均數(shù)；（2）求T關(guān)于x的函數(shù)解析式；（3）根據(jù)直方圖估計利潤T不少于100元的概率.21．如圖，在四棱柱中，側(cè)棱底面，，，，，且點(diǎn)和分別為和的中點(diǎn).（1）求證：平面；（2）求二面角的正弦值；（3）設(shè)為棱上的點(diǎn)，若直線和平面所成角的正弦值為，求線段的長.

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每個小題給出的四個選項(xiàng)中，恰有一項(xiàng)是符合題目要求的1、B【解題分析】

由條件求出t的范圍，不等式變形為恒成立，即不等式恒成立，再由不等式的左邊兩個因式同為正或同為負(fù)處理．【題目詳解】由得，，

不等式恒成立，即不等式恒成立，即不等式恒成立，

只需或恒成立，

只需或恒成立，

只需或即可．

故選：B．【題目點(diǎn)撥】本題考查了一元二次不等式的解法問題，難度較大，充分利用恒成立的思想解題是關(guān)鍵．2、D【解題分析】

由菱形可直接得出所求兩向量的模長及夾角，直接利用向量數(shù)量積公式即可.【題目詳解】由菱形的性質(zhì)可以得出：所以選擇D【題目點(diǎn)撥】直接考查向量數(shù)量積公式，屬于簡單題3、D【解題分析】

利用向量的數(shù)量積即可求解.【題目詳解】解析：.故選：D【題目點(diǎn)撥】本題考查了向量的數(shù)量積，注意向量夾角的定義，屬于基礎(chǔ)題.4、C【解題分析】，且是純虛數(shù)，，故選C.5、D【解題分析】

選取向量為基底，用基底表示，然后計算．【題目詳解】由題意，，．故選D．【題目點(diǎn)撥】本題考查向量的數(shù)量積，平面向量的線性運(yùn)算，解題關(guān)鍵是選取基底，把向量用基底表示．6、C【解題分析】

由已知條件，先求出函數(shù)的周期，由于，即可求出值域.【題目詳解】因?yàn)?，所以，又因?yàn)?，所以?dāng)時，；當(dāng)時，；當(dāng)時，，所以的值域?yàn)?故選：C.【題目點(diǎn)撥】本題考查三角函數(shù)的值域，利用了正弦函數(shù)的周期性.7、D【解題分析】

根據(jù)公式把模轉(zhuǎn)化為數(shù)量積，展開后再根據(jù)和已知條件計算.【題目詳解】因?yàn)樵诜较蛏系耐队盀?，所以?故選D.【題目點(diǎn)撥】本題主要考查向量模有關(guān)的計算，常用公式有，.8、C【解題分析】

先把化為，再根據(jù)公式和求解.【題目詳解】故選C.【題目點(diǎn)撥】本題考查對數(shù)、指數(shù)的運(yùn)算，注意觀察題目之間的聯(lián)系.9、C【解題分析】

根據(jù)三角函數(shù)圖像變換的原則，即可得出結(jié)果.【題目詳解】先把函數(shù)的圖象沿軸向右平移個單位，得到；再把圖像上各點(diǎn)的縱坐標(biāo)不變，橫坐標(biāo)變?yōu)樵瓉淼?，得?故選C【題目點(diǎn)撥】本題主要考查三角函數(shù)的圖像變換問題，熟記圖像變換的原則即可，屬于?？碱}型.10、D【解題分析】

先求出AB的長，再求點(diǎn)P到直線AB的最小距離和最大距離，即得△ABP面積的最小值和最大值，即得解.【題目詳解】由題得,由題得圓心到直線AB的距離為，所以點(diǎn)P到直線AB的最小距離為2-1=1，最大距離為2+1=3，所以△ABP的面積的最小值為，最大值為.所以△ABP的面積的取值范圍為[1,3].故選D【題目點(diǎn)撥】本題主要考查點(diǎn)到直線的距離的計算，考查面積的最值問題，意在考查學(xué)生對這些知識的理解掌握水平和分析推理能力.二、填空題：本大題共6小題，每小題5分，共30分。11、.【解題分析】

令，則原方程為，根據(jù)原方程有且僅有5個不同實(shí)數(shù)根，則有5個不同的解，結(jié)合圖像特征，求出的值或范圍，即為方程解的值或范圍，轉(zhuǎn)化為范圍，即可求解.【題目詳解】令，則原方程為，當(dāng)時，，且為偶函數(shù)，做出圖像，如下圖所示：當(dāng)時，有一個解；當(dāng)或，有兩個解；當(dāng)時，有四個解；當(dāng)或時，無解.，有且僅有5個不同實(shí)數(shù)根，關(guān)于的方程有一個解為，，另一個解為，在區(qū)間上，所以，實(shí)數(shù)的取值范圍是.故答案為:.【題目點(diǎn)撥】本題考查復(fù)合方程根的個數(shù)求參數(shù)范圍，考查了分段函數(shù)的應(yīng)用，利用換元法結(jié)合的函數(shù)的奇偶性的對稱性，利用數(shù)形結(jié)合是解題的關(guān)鍵，屬于難題.12、【解題分析】

設(shè)，，，則，，可得，再根據(jù)正弦函數(shù)的定義域和值域，求得函數(shù)的最值．【題目詳解】解：函數(shù)，設(shè)，，則，，，，故當(dāng)，即時，函數(shù)，故故答案為：；【題目點(diǎn)撥】本題主要考查求函數(shù)的值域，正弦函數(shù)的定義域和值域，體現(xiàn)了轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想，屬于基礎(chǔ)題．13、【解題分析】

令，解得的范圍即為所求的單調(diào)區(qū)間.【題目詳解】令，，解得：，的單調(diào)遞增區(qū)間為故答案為：【題目點(diǎn)撥】本題考查正弦型函數(shù)單調(diào)區(qū)間的求解問題，關(guān)鍵是能夠采用整體對應(yīng)的方式，結(jié)合正弦函數(shù)的單調(diào)區(qū)間來進(jìn)行求解.14、【解題分析】

根據(jù)正四面體的結(jié)構(gòu)特征，取中點(diǎn)，連，，利用線面垂直的判定證得平面，進(jìn)而得到，即可得到答案.【題目詳解】如圖所示，取中點(diǎn)，連，，正四面體是四個全等正三角形圍成的空間封閉圖形，所有棱長都相等，所以，，且，所以平面，又由平面，所以，所以棱與所成角為.【題目點(diǎn)撥】本題主要考查了異面直線所成角的求解，以及直線與平面垂直的判定及應(yīng)用，著重考查了推理與論證能力，屬于基礎(chǔ)題.15、【解題分析】

根據(jù)題意結(jié)合整除中的余數(shù)問題、最小公倍數(shù)問題，進(jìn)行分析求解即可．【題目詳解】由題意得：一個數(shù)用3除余2，用7除也余2，所以用3與7的最小公倍數(shù)21除也余2，而用21除余2的數(shù)我們首先就會想到23；23恰好被5除余3，即最小的一個數(shù)為23，同時這個數(shù)相差又是3，5，7的最小公倍數(shù)，即，即數(shù)列的通項(xiàng)公式可以表示為，故答案為：.【題目點(diǎn)撥】本題以數(shù)學(xué)文化為背景，利用數(shù)列中的整除、最小公倍數(shù)進(jìn)行求解，考查邏輯推理能力和運(yùn)算求解能力.16、【解題分析】

利用和的關(guān)系計算得到答案.【題目詳解】當(dāng)時，滿足通項(xiàng)公式故答案為【題目點(diǎn)撥】本題考查了和的關(guān)系，忽略的情況是容易發(fā)生的錯誤.三、解答題：本大題共5小題，共70分。解答時應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17、(1);(2)【解題分析】

(1)根據(jù)向量的數(shù)量積公式、二倍角公式及輔助角公式將化簡為，然后利用三角函數(shù)的性質(zhì)，即可求得的單調(diào)減區(qū)間；(2)由(1)及可求得，由可得，再結(jié)合余弦定理即可求得，進(jìn)而可得的周長.【題目詳解】解：(1)所以函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間為：(2)，，又因在中，,,設(shè)的三個內(nèi)角所對的邊分別為，又，且，，則，所以的周長為.【題目點(diǎn)撥】本題考查平面向量的數(shù)量積公式，三角函數(shù)的二倍角公式、輔助角公式和三角函數(shù)的性質(zhì)，以及利用正弦定理、余弦定理解三角形，考查理解辨析能力及求解運(yùn)算能力，屬于中檔題.18、（1）（2）【解題分析】

（1）利用二倍角公式以及輔助角公式化簡即可．（2）利用配湊把打開即可．【題目詳解】解：（1）原式（2），，又，，，，【題目點(diǎn)撥】本題主要考查了二倍角公式，兩角和與差的正切的應(yīng)用．輔助角公式．19、（1）（2）【解題分析】

（1）由題可得，解出，，進(jìn)而得出答案．（2）由題可得，，再由計算得出答案，【題目詳解】因?yàn)?，所以，即解得所以?）若，則所以，，，所以【題目點(diǎn)撥】本題主要考查的向量的模以及數(shù)量積，屬于簡單題．20、（1）84；（2）；（3）【解題分析】

（1）每個小矩形的面積乘以該組中間值，所得數(shù)據(jù)求和就是平均數(shù)；（2）根據(jù)需求量分段表示函數(shù)關(guān)系；（3）根據(jù)（1）利潤T不少于100元時，即，即，求出其頻率，即可估計概率.【題目詳解】（1）估計食堂面包需求量的平均數(shù)為：（2）解：由題意，當(dāng)時，利潤，當(dāng)時，利潤，即T關(guān)于x的函數(shù)解析式（3）解：由題意，設(shè)利潤T不少于100元為事件A，由（1）知，利潤T不少于100元時，即，即，由直方圖可知，當(dāng)時，所求概率為【題目點(diǎn)撥】此題考查頻率分布直方圖，根據(jù)頻率分布直方圖求平均數(shù)，計算頻率，以及建立函數(shù)模型解決實(shí)際問題，綜合性比較強(qiáng).21、（1）證明見解析；（2）；（3）【解題分析】

如圖，