2024届陕西省商洛市洛南中学数学高一下期末综合测试试题含解析

2024届陕西省商洛市洛南中学数学高一下期末综合测试试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每个小题给出的四个选项中，恰有一项是符合题目要求的1．已知圆，过点作圆的最长弦和最短弦，则直线，的斜率之和为A． B． C．1 D．2．已知圆C与直线和直线都相切，且圆心C在直线上，则圆C的方程是（）A． B．C． D．3．《九章算术》是我国古代数学成就的杰出代表.其中《方田》章给出计算弧田面积所用的经验公式为:弧田面积(弦矢+矢).弧田，由圆弧和其所对弦所围成.公式中“弦”指圆弧所对的弦长，“矢”等于半径长与圆心到弦的距离之差.现有圆心角为，弦长等于的弧田.按照《九章算术》中弧田面积的经验公式计算所得弧田面积为（）A． B． C． D．4．在中，内角A，B，C的对边分别为a，b，c，若a，b，c依次成等差数列，，，依次成等比数列，则的形状为（）A．等边三角形 B．等腰直角三角形C．钝角三角形 D．直角边不相等的直角三角形5．在边长为2的菱形中，，是的中点，则A． B． C． D．6．如图，在中，，是边上的高，平面，则图中直角三角形的个数是（）A． B． C． D．7．棱长为2的正方体的内切球的体积为（）A． B． C． D．8．在等比数列中，成等差数列，则公比等于（）A．1

或

2 B．−1

或

−2 C．1

或

−2 D．−1

或

29．已知向量，，则（）A． B． C． D．10．下列三角方程的解集错误的是（）A．方程的解集是B．方程的解集是C．方程的解集是D．方程（是锐角）的解集是二、填空题：本大题共6小题，每小题5分，共30分。11．已知锐角、满足，，则的值为______.12．已知与的夹角为求=_____．13．有一个倒圆锥形容器，它的轴截面是一个正三角形，在容器内放一个半径为的铁球，并注入水，使水面与球正好相切，然后将球取出，则这时容器中水的深度为___________．14．若，则__________.（结果用反三角函数表示）15．直线与间的距离为________．16．设直线与圆C：x2+y2-2ay-2=0相交于A，B两点，若，则圆C的面积为________三、解答题：本大题共5小题，共70分。解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤。17．设，求函数的最小值为__________．18．已知函数，.（1）求解不等式；（2）若，求的最小值.19．已知数列是等差数列，数列是等比数列，且,记数列的前项和为，数列的前项和为.(1)若，求序数的值；(2)若数列的公差，求数列的公比及.20．已知向量，，.（1）若，求实数的值；（2）若，求向量与的夹角.21．如图，已知等腰梯形中，是的中点，，将沿着翻折成，使平面平面．（Ⅰ）求证：；（Ⅱ）求二面角的余弦值；（Ⅲ）在线段上是否存在点P，使得平面，若存在，求出的值；若不存在，说明理由．

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每个小题给出的四个选项中，恰有一项是符合题目要求的1、D【解题分析】

根据圆的几何性质可得最长弦是直径，最短弦和直径垂直，故可计算斜率，并求和.【题目详解】由题意得，直线经过点和圆的圆心弦长最长，则直线的斜率为，由题意可得直线与直线互相垂直时弦长最短，则直线的斜率为，故直线，的斜率之和为．【题目点拨】本题考查了两直线垂直的斜率关系，以及圆内部的几何性质，属于简单题型.2、B【解题分析】

设出圆的方程，利用圆心到直线的距离列出方程求解即可【题目详解】∵圆心在直线上，∴可设圆心为，设所求圆的方程为，则由题意，解得∴所求圆的方程为．选B【题目点拨】直线与圆的问题绝大多数都是转化为圆心到直线的距离公式进行求解3、C【解题分析】

首先根据图形计算出矢，弦，再带入弧田面积公式即可.【题目详解】如图所示：因为，，为等边三角形.所以，矢，弦..故选：C【题目点拨】本题主要考查扇形面积公式，同时考查学生对题意的理解，属于中档题.4、A【解题分析】

根据a，b，c依次成等差数列，，，依次成等比数列，利用等差、等比中项的性质可知，根据基本不等式求得a=c，判断出a=b=c，推出结果．【题目详解】由a，b，c依次成等差数列，有2b=a+c(1)由，，成等比数列,有(2)，由(1)(2)得，又根据，当a=c时等号成立，∴可得a=c，∴，综上可得a=b=c，所以△ABC为等边三角形.故选：A.【题目点拨】本题考查三角形的形状判断，结合等差、等比数列性质及基本不等式关系可得三边关系，从而求解，考查综合分析能力，属于中等题.5、D【解题分析】

选取向量为基底，用基底表示，然后计算．【题目详解】由题意，，．故选D．【题目点拨】本题考查向量的数量积，平面向量的线性运算，解题关键是选取基底，把向量用基底表示．6、C【解题分析】

根据线面垂直得出一些相交直线垂直，以及找出题中一些已知的相交直线垂直，由这些条件找出图中的直角三角形．【题目详解】①平面，,都是直角三角形；②是直角三角形；③是直角三角形；④由得平面，可知：也是直角三角形.综上可知：直角三角形的个数是个，故选C．【题目点拨】本题考查直角三角形个数的确定，考查相交直线垂直，解题时可以充分利用直线与平面垂直的性质得到，考查推理能力，属于中等题．7、C【解题分析】

根据正方体的内切球的直径与正方体的棱长相等可得结果.【题目详解】因为棱长为2的正方体的内切球的直径与正方体的棱长相等，所以直径，内切球的体积为，故选：C.【题目点拨】本题主要考查正方体的内切球的体积，利用正方体的内切球的直径与正方体的棱长相等求出半径是解题的关键.8、C【解题分析】

设出基本量，利用等比数列的通项公式，再利用等差数列的中项关系，即可列出相应方程求解【题目详解】等比数列中，设首项为，公比为，成等差数列，，即，或答案选C【题目点拨】本题考查等差数列和等比数列求基本量的问题，属于基础题9、D【解题分析】

根据平面向量的数量积,计算模长即可.【题目详解】因为向量,,则,,故选:D.【题目点拨】本题考查了平面向量的数量积与模长公式的应用问题,是基础题.10、B【解题分析】

根据余弦函数的性质可判断B是错误的.【题目详解】因为，故无解，故B错.对于A，的解集为，故A正确.对于C，的解集是，故C正确.对于D，，.因为为锐角，，所以或或，所以或或，故D正确.故选：B.【题目点拨】本题考查三角方程的解，注意对于三角方程，我们需掌握有解的条件和其通解公式，而给定范围上的解，需结合整体的范围来讨论，本题属于基础题.二、填空题：本大题共6小题，每小题5分，共30分。11、【解题分析】

计算出角的取值范围，利用同角三角函数的平方关系计算出的值和的值，然后利用两角差的余弦公式可计算出的值.【题目详解】由题意可知，，，，则，.因此，.故答案为.【题目点拨】本题考查利用两角差的余弦公式求值，同时也考查了同角三角函数的平方关系求值，解题时要明确所求角与已知角之间的关系，合理利用公式是解题的关键，考查运算求解能力，属于中等题.12、【解题分析】

由题意可得：，结合向量的运算法则和向量模的计算公式可得的值.【题目详解】由题意可得：，则：.【题目点拨】本题主要考查向量模的求解，向量的运算法则等知识，意在考查学生的转化能力和计算求解能力.13、15【解题分析】

根据球的半径，先求得球的体积；根据圆与等边三角形关系，设出的边长为，由面积关系表示出圆锥的体积；设拿出铁球后水面高度为，用表示出水的体积，由即可求得液面高度.【题目详解】因为铁球半径为，所以由球的体积公式可得，设的边长为，则由面积公式与内切圆关系可得，解得，则圆锥的高为.则圆锥的体积为，设拿出铁球后的水面为，且到的距离为，如下图所示：则由，可得,所以拿出铁球后水的体积为，由，可知，解得，即将铁球取出后容器中水的深度为15.故答案为：15.【题目点拨】本题考查了圆锥内切球性质的应用，球的体积公式及圆锥体积公式的求法，属于中档题.14、；【解题分析】

由条件利用反三角函数的定义和性质即可求解.【题目详解】，则，故答案为：【题目点拨】本题考查了反三角函数的定义和性质，属于基础题.15、【解题分析】

根据两平行线间的距离，，代入相应的数据，整理计算得到答案.【题目详解】因为直线与互相平行，所以根据平行线间的距离公式，可以得到它们之间的距离，.【题目点拨】本题考查两平行线间的距离公式，属于简单题.16、【解题分析】因为圆心坐标与半径分别为，所以圆心到直线的距离，则，解之得，所以圆的面积，应填答案．三、解答题：本大题共5小题，共70分。解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤。17、9【解题分析】试题分析：本题解题的关键在于关注分母，充分运用发散性思维，经过同解变形构造基本不等式，从而求出最小值.试题解析：由得，则当且仅当时，上式取“=”，所以.考点：基本不等式；构造思想和发散性思维.18、（1）或（2）【解题分析】

（1）对x分类讨论解不等式得解；（2）由题得，再利用基本不等式求函数的最小值.【题目详解】解：（1）当时，，解得.当时，，解得.所以不等式解集为或.（2），当且仅当，即时取等号.【题目点拨】本题主要考查分式不等式的解法，考查基本不等式求函数的最值，意在考查学生对这些知识的理解掌握水平，属于基础题.19、（1）；（2），.【解题分析】

（1）先设等差数列的公差为，根据题中条件，求出公差，再由通项公式，得到，即可求出结果；（2）先由题意求出，得到等比数列的公比，再由等比数列的求和公式，即可得出结果.【题目详解】（1）设等差数列的公差为，因为，，所以，解得：；又，所以，即，解得：；（2）因为数列的公差，，所以；因此等比数列的公比为，所以其前项和为.【题目点拨】本题主要考查等差数列与等比数列的综合，熟记通项公式与求和公式即可，属于常考题型.20、（1）；（2）【解题分析】

（1）由向量平行的坐标表示可构造方程求得结果；（2）利用向量夹角公式可求得，进而根据向量夹角的范围求得结果.【题目详解】（1），解得：（2）又【题目点拨】本题考查平面向量共线的坐标表示、向量夹角的求解问题；考查学生对于平面向量坐标运算、数量积运算掌握的熟练程度，属于基础应用问题.21、（Ⅰ）详见解析；（Ⅱ）二面角的余弦值为；（Ⅲ）存在点P，使得平面，且．【解题分析】

试题分析：（I）根据直线与平面垂直的判定定理，需证明垂直平面内的两条相交直线．由题意易得四边形是菱形，所以，从而，即，进而证得平面．（Ⅱ）由（I）可知，、、两两互相垂直，故可以为轴，为轴，为轴建立空间直角坐标系，利用空间向量即可求得二面角的余弦值．（Ⅲ）根据直线与平面平行的判定定理，只要能找到一点P使得PM平行平面内的一条直线即可．由于，故可取线段中点P，中点Q，连结．则，且．由此即可得四边形是平行四边形，从而问题得证．试题解析：（I）由题意可知四边形是平行四边形，所以，故．又因为，M为AE的中点所以，即又因为，所以四边形是平行四边形．所以故．因为平面平面，平面平面，平面所以平面．因为平面，所以．因为，、平面，所以平面．（Ⅱ）以为轴，为轴，为轴建立空间直角坐标系，则