2024届安徽省六安市第一中学、合肥八中、阜阳一中三校高三数学第一学期期末达标测试试题含解析

2024届安徽省六安市第一中学、合肥八中、阜阳一中三校高三数学第一学期期末达标测试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本题共12小题，每小题5分，共60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．设为虚数单位，复数，则实数的值是（）A．1 B．-1 C．0 D．22．双曲线x2a2A．y=±2x B．y=±3x3．已知向量与的夹角为，，，则()A． B．0 C．0或 D．4．命题：的否定为A． B．C． D．5．已知，，若，则向量在向量方向的投影为（）A． B． C． D．6．已知，是双曲线的两个焦点，过点且垂直于轴的直线与相交于，两点，若，则△的内切圆的半径为（）A． B． C． D．7．“一带一路”是“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”的简称，旨在积极发展我国与沿线国家经济合作关系，共同打造政治互信、经济融合、文化包容的命运共同体.自2015年以来，“一带一路”建设成果显著.如图是2015—2019年，我国对“一带一路”沿线国家进出口情况统计图，下列描述错误的是()A．这五年，出口总额之和比进口总额之和大B．这五年，2015年出口额最少C．这五年，2019年进口增速最快D．这五年，出口增速前四年逐年下降8．已知复数为虚数单位），则z的虚部为（）A．2 B． C．4 D．9．已知三棱锥中，是等边三角形，，则三棱锥的外接球的表面积为（）A． B． C． D．10．若某几何体的三视图如图所示，则该几何体的表面积为（）A．240 B．264 C．274 D．28211．已知全集，集合，，则阴影部分表示的集合是（）A． B． C． D．12．已知直线与圆有公共点，则的最大值为（）A．4 B． C． D．二、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。13．已知i为虚数单位，复数，则＝_______．14．设双曲线的一条渐近线方程为，则该双曲线的离心率为____________.15．设函数，若对于任意的，∈[2，，≠，不等式恒成立，则实数a的取值范围是．16．已知为等差数列，为其前n项和，若，，则_______.三、解答题：共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。17．（12分）若函数为奇函数，且时有极小值.（1）求实数的值与实数的取值范围；（2）若恒成立，求实数的取值范围.18．（12分）如图，在三棱柱中，是边长为2的菱形，且，是矩形，，且平面平面，点在线段上移动（不与重合），是的中点.（1）当四面体的外接球的表面积为时，证明：.平面（2）当四面体的体积最大时，求平面与平面所成锐二面角的余弦值.19．（12分）如图，四棱锥中，平面平面，若，四边形是平行四边形，且.（Ⅰ）求证：；（Ⅱ）若点在线段上，且平面，，，求二面角的余弦值.20．（12分）已知数列的前项和为，.（1）求数列的通项公式；（2）若，为数列的前项和.求证：.21．（12分）如图，在矩形中，，，点分别是线段的中点，分别将沿折起，沿折起，使得重合于点，连结.（Ⅰ）求证：平面平面；（Ⅱ）求直线与平面所成角的正弦值.22．（10分）已知函数.（1）若是函数的极值点，求的单调区间；（2）当时，证明：

参考答案一、选择题：本题共12小题，每小题5分，共60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、A【解题分析】

根据复数的乘法运算化简，由复数的意义即可求得的值.【题目详解】复数，由复数乘法运算化简可得，所以由复数定义可知，解得，故选：A.【题目点拨】本题考查了复数的乘法运算，复数的意义，属于基础题.2、A【解题分析】分析：根据离心率得a,c关系，进而得a,b关系，再根据双曲线方程求渐近线方程，得结果.详解：∵e=因为渐近线方程为y=±bax点睛：已知双曲线方程x2a23、B【解题分析】

由数量积的定义表示出向量与的夹角为，再由，代入表达式中即可求出.【题目详解】由向量与的夹角为，得，所以，又，，，，所以，解得.故选：B【题目点拨】本题主要考查向量数量积的运算和向量的模长平方等于向量的平方，考查学生的计算能力，属于基础题.4、C【解题分析】

命题为全称命题，它的否定为特称命题，将全称量词改为存在量词，并将结论否定，可知命题的否定为，故选C．5、B【解题分析】

由，，，再由向量在向量方向的投影为化简运算即可【题目详解】∵∴，∴，∴向量在向量方向的投影为.故选：B.【题目点拨】本题考查向量投影的几何意义，属于基础题6、B【解题分析】

设左焦点的坐标，由AB的弦长可得a的值，进而可得双曲线的方程，及左右焦点的坐标，进而求出三角形ABF2的面积，再由三角形被内切圆的圆心分割3个三角形的面积之和可得内切圆的半径.【题目详解】由双曲线的方程可设左焦点，由题意可得，由，可得，所以双曲线的方程为:所以，所以三角形ABF2的周长为设内切圆的半径为r，所以三角形的面积，所以，解得，故选：B【题目点拨】本题考查求双曲线的方程和双曲线的性质及三角形的面积的求法，内切圆的半径与三角形长周长的一半之积等于三角形的面积可得半径的应用，属于中档题.7、D【解题分析】

根据统计图中数据的含义进行判断即可.【题目详解】对A项，由统计图可得，2015年出口额和进口额基本相等，而2016年到2019年出口额都大于进口额，则A正确；对B项，由统计图可得，2015年出口额最少，则B正确；对C项，由统计图可得，2019年进口增速都超过其余年份，则C正确；对D项，由统计图可得，2015年到2016年出口增速是上升的，则D错误；故选：D【题目点拨】本题主要考查了根据条形统计图和折线统计图解决实际问题，属于基础题.8、A【解题分析】

对复数进行乘法运算，并计算得到，从而得到虚部为2.【题目详解】因为，所以z的虚部为2.【题目点拨】本题考查复数的四则运算及虚部的概念，计算过程要注意.9、D【解题分析】

根据底面为等边三角形，取中点，可证明平面，从而，即可证明三棱锥为正三棱锥.取底面等边的重心为，可求得到平面的距离，画出几何关系，设球心为，即可由球的性质和勾股定理求得球的半径，进而得球的表面积.【题目详解】设为中点，是等边三角形，所以，又因为，且，所以平面，则，由三线合一性质可知所以三棱锥为正三棱锥，设底面等边的重心为，可得，，所以三棱锥的外接球球心在面下方，设为，如下图所示：由球的性质可知，平面，且在同一直线上，设球的半径为，在中，，即，解得，所以三棱锥的外接球表面积为，故选：D.【题目点拨】本题考查了三棱锥的结构特征和相关计算，正三棱锥的外接球半径求法，球的表面积求法，对空间想象能力要求较高，属于中档题.10、B【解题分析】

将三视图还原成几何体，然后分别求出各个面的面积，得到答案.【题目详解】由三视图可得，该几何体的直观图如图所示，延长交于点，其中，，，所以表面积.故选B项.【题目点拨】本题考查三视图还原几何体，求组合体的表面积，属于中档题11、D【解题分析】

先求出集合N的补集，再求出集合M与的交集，即为所求阴影部分表示的集合.【题目详解】由，，可得或，又所以.故选：D.【题目点拨】本题考查了韦恩图表示集合，集合的交集和补集的运算，属于基础题.12、C【解题分析】

根据表示圆和直线与圆有公共点，得到，再利用二次函数的性质求解.【题目详解】因为表示圆，所以，解得，因为直线与圆有公共点，所以圆心到直线的距离，即，解得，此时，因为，在递增，所以的最大值.故选：C【题目点拨】本题主要考查圆的方程，直线与圆的位置关系以及二次函数的性质，还考查了运算求解的能力，属于中档题.二、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。13、【解题分析】

先把复数进行化简，然后利用求模公式可得结果.【题目详解】．故答案为：.【题目点拨】本题主要考查复数模的求解，利用复数的运算把复数化为的形式是求解的关键，侧重考查数学运算的核心素养.14、【解题分析】

根据渐近线得到，，计算得到离心率.【题目详解】，一条渐近线方程为：，故，，.故答案为：.【题目点拨】本题考查了双曲线的渐近线和离心率，意在考查学生的计算能力.15、【解题分析】试题分析：由题意得函数在[2，上单调递增，当时在[2，上单调递增；当时在上单调递增；在上单调递减，因此实数a的取值范围是考点：函数单调性16、1【解题分析】试题分析：因为是等差数列，所以，即，又，所以，所以．故答案为1．【考点】等差数列的基本性质【名师点睛】在等差数列五个基本量，，，，中，已知其中三个量，可以根据已知条件，结合等差数列的通项公式、前项和公式列出关于基本量的方程(组)来求余下的两个量，计算时须注意整体代换思想及方程思想的应用.三、解答题：共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。17、（1），；（2）【解题分析】

（1）由奇函数可知在定义域上恒成立，由此建立方程，即可求出实数的值；对函数进行求导，，通过导数求出，若，则恒成立不符合题意，当，可证明，此时时有极小值.（2）可知，进而得到，令，通过导数可知在上为单调减函数，由可得，从而可求实数的取值范围.【题目详解】（1）由函数为奇函数，得在定义域上恒成立，所以，化简可得，所以.则，令，则.故当时，；当时，，故在上递减，在上递增，若，则恒成立，单调递增，无极值点；所以，解得，取，则又函数的图象在区间上连续不间断，故由函数零点存在性定理知在区间上，存在为函数的零点，为极小值，所以，的取值范围是.（2）由满足，代入，消去可得.构造函数，所以，当时，，即恒成立，故在上为单调减函数，其中.则可转化为，故，由，设，可得当时，则在上递增，故.综上，的取值范围是.【题目点拨】本题考查了利用导数研究函数的单调性，考查了利用导数求函数的最值，考查了奇函数的定义，考查了转化的思想.对于恒成立的问题，常转化为求的最小值，使；对于恒成立的问题，常转化为求的最大值，使.18、（1）证明见解析（2）【解题分析】

（1）由题意，先求得为的中点，再证明平面平面，进而可得结论；（2）由题意，当点位于点时，四面体的体积最大，再建立空间直角坐标系，利用空间向量运算即可.【题目详解】（1）证明：当四面体的外接球的表面积为时.则其外接球的半径为.因为时边长为2的菱形，是矩形.，且平面平面.则，.则为四面体外接球的直径.所以，即.由题意，，，所以.因为，所以为的中点.记的中点为，连接，.则，，，所以平面平面.因为平面，所以平面.（2）由题意，平面，则三棱锥的高不变.当四面体的体积最大时，的面积最大.所以当点位于点时，四面体的体积最大.以点为坐标原点，建立如图所示的空间直角坐标系.则，，，，.所以，，，.设平面的法向量为.则令，得.设平面的一个法向量为.则令，得.设平面与平面所成锐二面角是，则.所以当四面体的体积最大时，平面与平面所成锐二面角的余弦值为.【题目点拨】本题考查平面与平面的平行、线面平行，考查平面与平面所成锐二面角的余弦值，正确运用平面与平面的平行、线面平行的判定，利用好空间向量是关键，属于基础题．19、（Ⅰ）见解析（Ⅱ）【解题分析】

（Ⅰ）推导出BC⊥CE,从而EC⊥平面ABCD,进而EC⊥BD，再由BD⊥AE，得BD⊥平面AEC,从而BD⊥AC,进而四边形ABCD是菱形，由此能证明AB=AD.（Ⅱ）设AC与BD的交点为G,推导出EC//FG,取BC的中点为O,连结OD,则OD⊥BC,以O为坐标原点，以过点O且与CE平行的直线为x轴，以BC为y轴，OD为z轴，建立空间直角坐标系，利用向量法能求出二面角A-BF-D的余弦值.【题目详解】（Ⅰ）证明：，即，因为平面平面，所以平面，所以，因为，所以平面，所以，因为四边形是平行四边形，所以四边形是菱形，故；解法一：（Ⅱ）设与的交点为，因为平面，平面平面于，所以，因为是中点，所以是的中点，因为，取的中点为，连接，则，因为平面平面，所以面，以为坐标原点，以过点且与平行的直线为轴，以所在直线为轴，以所在直线为轴建立空间直角坐标系.不妨设，则，，，，，，，设平面的法向量，则，取，同理可得平面的法向量，设平面与平面的夹角为，因为，所以二面角的余弦值为.解法二：（Ⅱ）设与的交点为，因为平面，平面平面于，所以，因为是中点，所以是的中点，因为，，所以平面，所以，取中点，连接、，因为，所以，故平面，所以，即是二面角的平面角，不妨设，因为，，在中，，所以，所以二面角的余弦值为.【题目点拨】本题考查求空间角中的二面角的余弦值，还考查由空间中线面关系进而证明线线相等，属于中档题.20、（1）（2）证明见解析【解题分析】

（1）利用求得数列的通项公式.（2）先将缩小即，由此结合裂项求和法、放缩法，证得不等式成立.【题目详解】（1）∵，令，得.又，两式相减，得.∴.（2）∵.又∵，，∴.∴.∴.【题目点拨】本小题主要考查已知求，考查利用放缩法证明不等式，考查化归与转化的数学思想方法，属于中档题.21、（Ⅰ）详见