2024学年浙江省湖州三校数学高三上期末调研试题含解析

2024学年浙江省湖州三校数学高三上期末调研试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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．已知等差数列中，若，则此数列中一定为0的是（）A． B． C． D．2．若，则，，，的大小关系为（）A． B．C． D．3．已知实数集，集合，集合，则（）A． B． C． D．4．已知集合的所有三个元素的子集记为．记为集合中的最大元素，则（）A． B． C． D．5．已知正四棱锥的侧棱长与底面边长都相等，是的中点，则所成的角的余弦值为（）A． B． C． D．6．函数的定义域为（）A． B． C． D．7．已知分别为双曲线的左、右焦点，过的直线与双曲线的左、右两支分别交于两点，若，则双曲线的离心率为（）A． B．4 C．2 D．8．一个四棱锥的三视图如图所示（其中主视图也叫正视图，左视图也叫侧视图），则这个四棱锥中最最长棱的长度是（）．A． B． C． D．9．在边长为2的菱形中，，将菱形沿对角线对折，使二面角的余弦值为，则所得三棱锥的外接球的表面积为（）A． B． C． D．10．已知变量，满足不等式组，则的最小值为（）A． B． C． D．11．在三角形中，，，求（）A． B． C． D．12．阅读如图的程序框图，运行相应的程序，则输出的的值为（）A． B． C． D．二、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。13．设,满足约束条件,若目标函数的最大值为,则的最小值为______．14．函数满足，当时，，若函数在上有1515个零点，则实数的范围为___________.15．在中，，点是边的中点，则__________，________.16．已知是等比数列，且，，则__________，的最大值为__________．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）设数列是公差不为零的等差数列，其前项和为，，若，，成等比数列．（1）求及；（2）设，设数列的前项和，证明：．18．（12分）设椭圆的离心率为，圆与轴正半轴交于点，圆在点处的切线被椭圆截得的弦长为．（1）求椭圆的方程；（2）设圆上任意一点处的切线交椭圆于点，试判断是否为定值？若为定值，求出该定值；若不是定值，请说明理由．19．（12分）已知函数，函数（）.（1）讨论的单调性；（2）证明：当时，.（3）证明：当时，.20．（12分）已知函数.（1）解不等式；（2）记函数的最大值为，若，证明：.21．（12分）在中，角的对边分别为.已知，.（1）若，求；（2）求的面积的最大值.22．（10分）如图，四棱锥中，底面ABCD为菱形，平面ABCD，BD交AC于点E，F是线段PC中点，G为线段EC中点．Ⅰ求证：平面PBD；Ⅱ求证：．

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】

将已知条件转化为的形式，由此确定数列为的项.【题目详解】由于等差数列中，所以，化简得，所以为.故选：A【题目点拨】本小题主要考查等差数列的基本量计算，属于基础题.2、D【解题分析】因为，所以，因为，，所以,.综上；故选D.3、A【解题分析】

可得集合,求出补集,再求出即可.【题目详解】由,得,即,所以,所以.故选:A【题目点拨】本题考查了集合的补集和交集的混合运算,属于基础题.4、B【解题分析】

分类讨论，分别求出最大元素为3,4,5,6的三个元素子集的个数，即可得解.【题目详解】集合含有个元素的子集共有，所以．在集合中：最大元素为的集合有个；最大元素为的集合有；最大元素为的集合有；最大元素为的集合有；所以．故选：．【题目点拨】此题考查集合相关的新定义问题，其本质在于弄清计数原理，分类讨论，分别求解.5、C【解题分析】试题分析：设的交点为，连接，则为所成的角或其补角；设正四棱锥的棱长为，则，所以，故C为正确答案．考点：异面直线所成的角．6、C【解题分析】

函数的定义域应满足故选C.7、A【解题分析】

由已知得，，由已知比值得，再利用双曲线的定义可用表示出，，用勾股定理得出的等式，从而得离心率．【题目详解】.又，可令，则.设，得，即，解得，∴,,由得，，，该双曲线的离心率.故选：A.【题目点拨】本题考查求双曲线的离心率，解题关键是由向量数量积为0得出垂直关系，利用双曲线的定义把双曲线上的点到焦点的距离都用表示出来，从而再由勾股定理建立的关系．8、A【解题分析】

作出其直观图，然后结合数据根据勾股定定理计算每一条棱长即可.【题目详解】根据三视图作出该四棱锥的直观图，如图所示，其中底面是直角梯形，且，，平面，且，∴，，，，∴这个四棱锥中最长棱的长度是．故选．【题目点拨】本题考查了四棱锥的三视图的有关计算，正确还原直观图是解题关键，属于基础题．9、D【解题分析】

取AC中点N，由题意得即为二面角的平面角，过点B作于O，易得点O为的中心，则三棱锥的外接球球心在直线BO上，设球心为，半径为，列出方程即可得解.【题目详解】如图，由题意易知与均为正三角形，取AC中点N，连接BN，DN，则，，即为二面角的平面角，过点B作于O，则平面ACD，由，可得，，，即点O为的中心，三棱锥的外接球球心在直线BO上，设球心为，半径为，，,解得，三棱锥的外接球的表面积为.故选：D.【题目点拨】本题考查了立体图形外接球表面积的求解，考查了空间想象能力，属于中档题.10、B【解题分析】

先根据约束条件画出可行域，再利用几何意义求最值.【题目详解】解：由变量，满足不等式组，画出相应图形如下：可知点,，在处有最小值，最小值为.故选：B.【题目点拨】本题主要考查简单的线性规划，运用了数形结合的方法，属于基础题.11、A【解题分析】

利用正弦定理边角互化思想结合余弦定理可求得角的值，再利用正弦定理可求得的值.【题目详解】，由正弦定理得，整理得，由余弦定理得，，.由正弦定理得.故选：A.【题目点拨】本题考查利用正弦定理求值，涉及正弦定理边角互化思想以及余弦定理的应用，考查计算能力，属于中等题.12、C【解题分析】

根据给定的程序框图，计算前几次的运算规律，得出运算的周期性，确定跳出循环时的n的值，进而求解的值，得到答案.【题目详解】由题意，，第1次循环，，满足判断条件；第2次循环，，满足判断条件；第3次循环，，满足判断条件；可得的值满足以3项为周期的计算规律，所以当时，跳出循环，此时和时的值对应的相同，即.故选：C.【题目点拨】本题主要考查了循环结构的程序框图的计算与输出问题，其中解答中认真审题，得出程序运行时的计算规律是解答的关键，着重考查了推理与计算能力.二、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。13、【解题分析】

先根据条件画出可行域,设,再利用几何意义求最值,将最大值转化为轴上的截距,只需求出直线,过可行域内的点时取得最大值,从而得到一个关于,的等式,最后利用基本不等式求最小值即可．【题目详解】解：不等式表示的平面区域如图所示阴影部分,当直线过直线与直线的交点时,目标函数取得最大,即,即,而．故答案为．【题目点拨】本题主要考查了基本不等式在最值问题中的应用、简单的线性规划,以及利用几何意义求最值,属于基础题．14、【解题分析】

由已知，在上有3个根，分，，，四种情况讨论的单调性、最值即可得到答案.【题目详解】由已知，的周期为4，且至多在上有4个根，而含505个周期，所以在上有3个根，设，，易知在上单调递减，在，上单调递增，又，.若时，在上无根，在必有3个根，则，即，此时；若时，在上有1个根，注意到，此时在不可能有2个根，故不满足；若时，要使在有2个根，只需，解得；若时，在上单调递增，最多只有1个零点，不满足题意；综上，实数的范围为.故答案为：【题目点拨】本题考查利用导数研究函数的零点个数问题，涉及到函数的周期性、分类讨论函数的零点，是一道中档题.15、2【解题分析】

根据正弦定理直接求出，利用三角形的边表示向量,然后利用向量的数量积求解即可.【题目详解】中，，，可得因为点是边的中点，所以故答案为：；.【题目点拨】本题主要考查了三角形的解法，向量的数量积的应用，考查计算能力，属于中档题.16、5【解题分析】，即的最大值为三、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）证明见解析.【解题分析】

（1）根据题中条件求出等差数列的首项和公差，然后根据首项和公差即可求出数列的通项和前项和；（2）根据裂项求和求出，根据的表达式即可证明.【题目详解】（1）设的公差为，由题意有，且，所以，；（2）因为，所以，.【题目点拨】本题主要考查了等差数列基本量的求解，裂项求和法，属于基础题.18、（1）；（2）见解析.【解题分析】

（I）结合离心率，得到a,b,c的关系，计算A的坐标，计算切线与椭圆交点坐标，代入椭圆方程，计算参数，即可．（II）分切线斜率存在与不存在讨论，设出M,N的坐标，设出切线方程，结合圆心到切线距离公式，得到m,k的关系式，将直线方程代入椭圆方程，利用根与系数关系，表示，结合三角形相似，证明结论，即可．【题目详解】(Ⅰ)设椭圆的半焦距为，由椭圆的离心率为知，，∴椭圆的方程可设为.易求得，∴点在椭圆上，∴，解得，∴椭圆的方程为.(Ⅱ)当过点且与圆相切的切线斜率不存在时，不妨设切线方程为，由(Ⅰ)知，，，∴.当过点且与圆相切的切线斜率存在时，可设切线的方程为，，∴，即.联立直线和椭圆的方程得，∴，得.∵，∴，，∴.综上所述，圆上任意一点处的切线交椭圆于点，都有.在中，由与相似得，为定值.【题目点拨】本道题考查了椭圆方程的求解，考查了直线与椭圆位置关系，考查了向量的坐标运算，难度偏难．19、（1）答案不唯一，具体见解析（2）证明见解析（3）证明见解析【解题分析】

（1）求出的定义域，导函数，对参数、分类讨论得到答案.（2）设函数，求导说明函数的单调性，求出函数的最大值，即可得证.（3）由（1）可知，可得，即又即可得证.【题目详解】（1）解：的定义域为，，当，时，，则在上单调递增；当，时，令，得，令，得，则在上单调递减，在上单调递增；当，时，，则在上单调递减；当，时，令，得，令，得，则在上单调递增，在上单调递减；（2）证明：设函数，则.因为，所以，，则，从而在上单调递减，所以，即.（3）证明：当时，.由（1）知，，所以，即.当时，，，则，即，又，所以，即.【题目点拨】本题考查利用导数研究含参函数的单调性，利用导数证明不等式，属于难题.20、（1）；（2）证明见解析【解题分析】

（1）将函数整理为分段函数形式可得,进而分类讨论求解不等式即可；（2）先利用绝对值不等式的性质得到的最大值为3,再利用均值定理证明即可.【题目详解】（1）①当时，恒成立，；②当时，，即，；③当时，显然不成立，不合题意；综上所述，不等式的解集为.（2）由（1）知，于是由基本不等式可得（当且仅当时取等号）（当且仅当时取等号）（当且仅当时取等号）上述三式相加可得（当且仅当时取等号），，故得证.【题目点拨】本题考查解绝对值不等式和利用均值定理证明不等式,考查绝对值不等式的最值的应用，解题关键是掌握分类讨论解决带绝对值不等式的方法，考查了分析能力和计算能力，属于中档题.21、（1）；（2）4【解题分析】

（1）根据已知用二倍角余弦求出，进而求出，利用正弦定理，即可求解；（2）由边角，利用余弦定理结合基本不等式，求出的最大值，即可求出结论.【题目详解】（1）∵，∴，由正弦定理得.（2）由（1）知，，所以，，，当且仅当时，的面积有最大值4.【题目点拨】本题考查正弦定理、余弦定理、三角恒等变换解三角形，应