2024学年湖南衡阳正源学校数学高三上期末考试试题含解析

2024学年湖南衡阳正源学校数学高三上期末考试试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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．已知函数，则不等式的解集是（）A． B． C． D．2．已知且，函数，若，则（）A．2 B． C． D．3．已知三棱柱的所有棱长均相等，侧棱平面，过作平面与平行，设平面与平面的交线为，记直线与直线所成锐角分别为，则这三个角的大小关系为()A． B．C． D．4．下列与的终边相同的角的表达式中正确的是()A．2kπ＋45°(k∈Z) B．k·360°＋π(k∈Z)C．k·360°－315°(k∈Z) D．kπ＋(k∈Z)5．设i是虚数单位，若复数是纯虚数，则a的值为（）A． B．3 C．1 D．6．二项式的展开式中只有第六项的二项式系数最大，则展开式中的常数项是()A．180 B．90 C．45 D．3607．已知函数的最小正周期为,为了得到函数的图象,只要将的图象()A．向左平移个单位长度 B．向右平移个单位长度C．向左平移个单位长度 D．向右平移个单位长度8．百年双中的校训是“仁”、“智”、“雅”、“和”.在2019年5月18日的高三趣味运动会中有这样的一个小游戏.袋子中有大小、形状完全相同的四个小球，分别写有“仁”、“智”、“雅”、“和”四个字，有放回地从中任意摸出一个小球，直到“仁”、“智”两个字都摸到就停止摸球.小明同学用随机模拟的方法恰好在第三次停止摸球的概率.利用电脑随机产生1到4之间（含1和4）取整数值的随机数，分别用1，2，3，4代表“仁”、“智”、“雅”、“和”这四个字，以每三个随机数为一组，表示摸球三次的结果，经随机模拟产生了以下20组随机数：141432341342234142243331112322342241244431233214344142134412由此可以估计，恰好第三次就停止摸球的概率为（）A． B． C． D．9．已知函数，，若总有恒成立.记的最小值为，则的最大值为（）A．1 B． C． D．10．为虚数单位,则的虚部为（）A． B． C． D．11．如图，在中，点是的中点，过点的直线分别交直线，于不同的两点，若，，则（）A．1 B． C．2 D．312．已知，且，则在方向上的投影为（）A． B． C． D．二、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。13．已知双曲线的左右焦点分别关于两渐近线对称点重合，则双曲线的离心率为_____14．过直线上一动点向圆引两条切线MA，MB，切点为A，B，若，则四边形MACB的最小面积的概率为________．15．已知复数（为虚数单位）为纯虚数，则实数的值为_____．16．已知实数，满足约束条件，则的最大值是__________.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）如图，在斜三棱柱中，平面平面，，，，均为正三角形，E为AB的中点．（Ⅰ）证明：平面；（Ⅱ）求斜三棱柱截去三棱锥后剩余部分的体积．18．（12分）已知函数，．（Ⅰ）当时，求曲线在处的切线方程；（Ⅱ）求函数在上的最小值；（Ⅲ）若函数，当时，的最大值为，求证：.19．（12分）已知关于的不等式解集为（）.（1）求正数的值；（2）设，且，求证：.20．（12分）等差数列的前项和为，已知，．（1）求数列的通项公式；（2）设数列{}的前项和为，求使成立的的最小值．21．（12分）在直角坐标系中，曲线的标准方程为.以原点为极点，轴的非负半轴为极轴建立极坐标系，直线的极坐标方程为.（1）求直线的直角坐标方程；（2）若点在曲线上，点在直线上，求的最小值.22．（10分）已知.（Ⅰ）若，求不等式的解集；（Ⅱ），，，求实数的取值范围.

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、B【解题分析】

由导数确定函数的单调性，利用函数单调性解不等式即可.【题目详解】函数，可得，时，，单调递增，∵，故不等式的解集等价于不等式的解集．．∴．故选：B．【题目点拨】本题主要考查了利用导数判定函数的单调性，根据单调性解不等式，属于中档题.2、C【解题分析】

根据分段函数的解析式，知当时，且，由于，则，即可求出.【题目详解】由题意知：当时，且由于，则可知：，则，∴，则，则.即.故选：C.【题目点拨】本题考查分段函数的应用，由分段函数解析式求自变量.3、B【解题分析】

利用图形作出空间中两直线所成的角，然后利用余弦定理求解即可.【题目详解】如图，，设为的中点，为的中点，由图可知过且与平行的平面为平面，所以直线即为直线，由题易知，的补角，分别为，设三棱柱的棱长为2，在中，，；在中，，；在中，，，.故选：B【题目点拨】本题主要考查了空间中两直线所成角的计算，考查了学生的作图，用图能力，体现了学生直观想象的核心素养.4、C【解题分析】

利用终边相同的角的公式判断即得正确答案.【题目详解】与的终边相同的角可以写成2kπ＋(k∈Z)，但是角度制与弧度制不能混用，所以只有答案C正确.故答案为C【题目点拨】（1）本题主要考查终边相同的角的公式，意在考查学生对该知识的掌握水平和分析推理能力.(2)与终边相同的角=+其中.5、D【解题分析】

整理复数为的形式,由复数为纯虚数可知实部为0,虚部不为0,即可求解.【题目详解】由题,,因为纯虚数,所以,则,故选:D【题目点拨】本题考查已知复数的类型求参数范围,考查复数的除法运算.6、A【解题分析】试题分析：因为的展开式中只有第六项的二项式系数最大，所以，，令，则，.考点：1.二项式定理；2.组合数的计算.7、A【解题分析】

由的最小正周期是，得，即，因此它的图象向左平移个单位可得到的图象．故选A．考点：函数的图象与性质．【名师点睛】三角函数图象变换方法：8、A【解题分析】

由题意找出满足恰好第三次就停止摸球的情况，用满足恰好第三次就停止摸球的情况数比20即可得解.【题目详解】由题意可知当1，2同时出现时即停止摸球，则满足恰好第三次就停止摸球的情况共有五种：142，112，241，142，412.则恰好第三次就停止摸球的概率为.故选：A.【题目点拨】本题考查了简单随机抽样中随机数的应用和古典概型概率的计算，属于基础题.9、C【解题分析】

根据总有恒成立可构造函数,求导后分情况讨论的最大值可得最大值最大值,即.根据题意化简可得,求得,再换元求导分析最大值即可.【题目详解】由题,总有即恒成立.设,则的最大值小于等于0.又,若则,在上单调递增,无最大值.若,则当时,,在上单调递减,当时,,在上单调递增.故在处取得最大值.故,化简得.故,令,可令,故,当时,,在递减；当时,,在递增.故在处取得极大值,为.故的最大值为.故选：C【题目点拨】本题主要考查了根据导数求解函数的最值问题,需要根据题意分析导数中参数的范围,再分析函数的最值,进而求导构造函数求解的最大值.属于难题.10、C【解题分析】

利用复数的运算法则计算即可.【题目详解】，故虚部为.故选：C.【题目点拨】本题考查复数的运算以及复数的概念，注意复数的虚部为，不是，本题为基础题，也是易错题.11、C【解题分析】

连接AO，因为O为BC中点，可由平行四边形法则得，再将其用，表示.由M、O、N三点共线可知，其表达式中的系数和，即可求出的值.【题目详解】连接AO，由O为BC中点可得，，、、三点共线，，.故选：C.【题目点拨】本题考查了向量的线性运算，由三点共线求参数的问题，熟记向量的共线定理是关键.属于基础题.12、C【解题分析】

由向量垂直的向量表示求出，再由投影的定义计算．【题目详解】由可得，因为，所以．故在方向上的投影为．故选：C．【题目点拨】本题考查向量的数量积与投影．掌握向量垂直与数量积的关系是解题关键．二、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。13、【解题分析】

双曲线的左右焦点分别关于两条渐近线的对称点重合，可得一条渐近线的斜率为1，即，即可求出双曲线的离心率．【题目详解】解：双曲线的左右焦点分别关于两条渐近线的对称点重合，一条渐近线的斜率为1，即，，，故答案为：．【题目点拨】本题考查双曲线的离心率，考查学生的计算能力，确定一条渐近线的斜率为1是关键，属于基础题．14、.【解题分析】

先求圆的半径,四边形的最小面积,转化为的最小值为，求出切线长的最小值,再求的距离也就是圆心到直线的距离,可解得的取值范围,利用几何概型即可求得概率．【题目详解】由圆的方程得，所以圆心为，半径为，四边形的面积，若四边形的最小面积，所以的最小值为，而，即的最小值，此时最小为圆心到直线的距离，此时，因为，所以，所以的概率为．【题目点拨】本题考查直线与圆的位置关系,及与长度有关的几何概型,考查了学生分析问题的能力,难度一般.15、【解题分析】

利用复数的乘法求解再根据纯虚数的定义求解即可.【题目详解】解：复数为纯虚数,解得．故答案为：．【题目点拨】本题主要考查了根据复数为纯虚数求解参数的问题,属于基础题.16、【解题分析】

令，所求问题的最大值为,只需求出即可，作出可行域，利用几何意义即可解决.【题目详解】作出可行域，如图令，则，显然当直线经过时，最大，且，故的最大值为.故答案为：.【题目点拨】本题考查线性规划中非线性目标函数的最值问题，要做好此类题，前提是正确画出可行域，本题是一道基础题.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、（Ⅰ）见解析；（Ⅱ）【解题分析】

（Ⅰ）要证明线面平行，需先证明线线平行，所以连接，交于点M，连接ME，证明；（Ⅱ）由题意可知点到平面ABC的距离等于点到平面ABC的距离，根据体积公式剩余部分的体积是.【题目详解】（Ⅰ）如图，连接，交于点M，连接ME，则．因为平面，平面，所以平面．（Ⅱ）因为平面ABC，所以点到平面ABC的距离等于点到平面ABC的距离．如图，设O是AC的中点，连接，OB．因为为正三角形，所以，又平面平面，平面平面，所以平面ABC．所以点到平面ABC的距离，故三棱锥的体积为．而斜三棱柱的体积为．所以剩余部分的体积为．【题目点拨】本题考查证明线面平行，计算体积，意在考查推理证明，空间想象能力，计算能力，属于中档题型，一般证明线面平行的方法1.证明线线平行，则线面平行，2.证明面面平行，则线面平行，关键是证明线线平行，一般构造平行四边形，则对边平行，或是构造三角形中位线.18、（Ⅰ）（Ⅱ）见解析；（Ⅲ）见解析.【解题分析】试题分析：（Ⅰ）由题，所以故，，代入点斜式可得曲线在处的切线方程；（Ⅱ）由题（1）当时，在上单调递增.则函数在上的最小值是（2）当时，令，即，令，即（i）当，即时，在上单调递增，所以在上的最小值是（ii）当，即时，由的单调性可得在上的最小值是（iii）当，即时，在上单调递减，在上的最小值是（Ⅲ）当时，令，则是单调递减函数.因为，，所以在上存在，使得，即讨论可得在上单调递增，在上单调递减.所以当时，取得最大值是因为，所以由此可证试题解析：（Ⅰ）因为函数，且，所以，所以所以，所以曲线在处的切线方程是，即（Ⅱ）因为函数，所以（1）当时，，所以在上单调递增.所以函数在上的最小值是（2）当时，令，即，所以令，即，所以（i）当，即时，在上单调递增，所以在上的最小值是（ii）当，即时，在上单调递减，在上单调递增，所以在上的最小值是（iii）当，即时，在上单调递减，所以在上的最小值是综上所述，当时，在上的最小值是当时，在上的最小值是当时，在上的最小值是（Ⅲ）因为函数，所以所以当时，令，所以是单调递减函数.因为，，所以在上存在，使得，即所以当时，；当时，即当时，；当时，所以在上单调递增，在上单调递减.所以当时，取得最大值是因为，所以因为，所以所以19、（1）1；（2）证明见解析.【解题分析】

（1）将不等式化为，求解得出，根据解集确定正数的值；（2）利用基本不等式以及不等式的性质，得出，，，三式相加，即可得证.【题目详解】（1）解：不等式，即不等式∴，而，于是依题意得（2）证明：由（1）知，原不等式可化为∵，∴，同理，三式相加得，当且仅当时取等号综上.【题目点拨】本题主要考查了求绝对值不等式中参数的范围以及基本不等式的应用，属于中档题.20、（1）；（2）的最小值为19.【解题分析】

（1）根据条件列方程组求出首项、公差，即可写出等差数列的通项公式；（2）根据等差数列前n项和化简，利用裂项相消法求和，解不等式即可求解.【题目详解】(1)等差数列的公差设为，，，可得，，解得，，则；(2)，，前n项和为，即，可得，即，则的最小值为19.【题目点拨】本题主要考查了等差数列的通项公式，等差数列的前n项和，裂项相消法求和，属于中档题21、（1）（2）【解题分析】

（1）直接利用极坐标公式计算得到答案（2）设，，根据三角函数的有界性得到答案.【题目详解】（1）因为，所以，因为所以直线的直角坐标方程为.（2）由题意可设，则点到直线的距离.因为，所以，因为，故的最小值为.【题目点拨】本题考查了极坐标方程，参数方程，