2024届陕西省西安市长安第一中学数学高一第二学期期末统考试题含解析

2024届陕西省西安市长安第一中学数学高一第二学期期末统考试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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．“”是“直线与直线互相垂直”的（）A．充分不必要条件 B．必要不充分条件C．充要条件 D．既不充分也不必要条件2．棱长为2的正四面体的表面积是（）A． B．4 C． D．163．设实数满足约束条件，则的最大值为（）A． B．4 C．5 D．4．各项不为零的等差数列中，，数列是等比数列，且，则（）A．4 B．8 C．16 D．645．下列四个结论正确的是（）A．两条直线都和同一个平面平行，则这两条直线平行B．两条直线没有公共点，则这两条直线平行C．两条直线都和第三条直线平行，则这两条直线平行D．两条直线都和第三条直线垂直，则这两条直线平行6．半径为的半圆卷成一个圆锥，它的体积是（）A． B． C． D．7．直线，，的斜率分别为，，，如图所示，则（）A． B．C． D．8．先后抛掷枚均匀的硬币，至少出现一次反面的概率是（）A． B． C． D．9．如图，正方体的棱长为1，线段上有两个动点E、F，且，则下列结论中错误的是A．B．C．三棱锥的体积为定值D．10．将函数的图象向右平移个单位长度得到图像，则下列判断错误的是（）A．函数的最小正周期是 B．图像关于直线对称C．函数在区间上单调递减 D．图像关于点对称二、填空题：本大题共6小题，每小题5分，共30分。11．在数列中，，，则________.12．函数的反函数为____________．13．已知，则____________________________．14．已知是边长为的等边三角形，为边上（含端点）的动点，则的取值范围是_______.15．将正整数按下图方式排列，2019出现在第行第列，则______；12345678910111213141516………16．已知数列中，且当时，则数列的前项和=__________．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．设等差数列的前n项和为，，.（1）求；（2）设，求数列的前n项和.18．在中，、、分别是内角、、的对边，且.（1）求角的大小；（2）若，的面积为，求的周长．19．某校全体教师年龄的频率分布表如表1所示，其中男教师年龄的频率分布直方图如图2所示.已知该校年龄在岁以下的教师中，男女教师的人数相等.表1：(1)求图2中的值；(2)若按性别分层抽样，随机抽取16人参加技能比赛活动，求男女教师抽取的人数；(3)若从年龄在的教师中随机抽取2人，参加重阳节活动，求至少有1名女教师的概率.20．已知函数.（1）当时，解不等式；（2）若，的解集为，求的最小値.21．已知数列满足关系式，.（1）用表示，，；（2）根据上面的结果猜想用和表示的表达式，并用数学归纳法证之.

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、A【解题分析】

对分类讨论，利用两条直线相互垂直的充要条件即可得出.【题目详解】由题意，当时，两条直线分别化为：，，此时两条直线相互垂直；当时，两条直线分别化为：，，此时两条直线不垂直，舍去；当且时，由两条直线相互垂直，则，即，解得或；综上可得：或，两条直线相互垂直，所以“”是“直线与直线互相垂直”的充分不必要条件.故选：A.【题目点拨】本题考查了简易逻辑的判定方法、两条直线相互垂直的充要条件，考查了推理能力与计算能力，属于基础题.2、C【解题分析】

根据题意求出一个面的面积，然后乘以4即可得到正四面体的表面积．【题目详解】每个面的面积为，∴正四面体的表面积为.【题目点拨】本题考查正四面体的表面积，正四面体四个面均为正三角形．3、A【解题分析】

作出可行域，作出目标函数对应的直线，平移该直线可得最优解．【题目详解】作出可行域，如图内部（含边界），作直线，向上平移直线，增大，当直线过点时，得最大值为，故选：A.【题目点拨】本题考查简单的线性规划，解题关键是作出可行域和目标函数对应的直线．4、D【解题分析】

根据等差数列性质可求得，再利用等比数列性质求得结果.【题目详解】由等差数列性质可得：又各项不为零，即由等比数列性质可得：本题正确选项：【题目点拨】本题考查等差数列、等比数列性质的应用，属于基础题.5、C【解题分析】

利用空间直线平面位置关系对每一个选项分析得解.【题目详解】A.两条直线都和同一个平面平行，则这两条直线平行、相交或异面，所以该选项错误；B.两条直线没有公共点，则这两条直线平行或异面，所以该选项错误；C.两条直线都和第三条直线平行，则这两条直线平行，是平行公理，所以该选项正确；D.两条直线都和第三条直线垂直，则这两条直线平行、相交或异面，所以该选项错误.故选：C【题目点拨】本题主要考查直线平面的位置关系的判断，意在考查学生对这些知识的理解掌握水平，属于基础题.6、A【解题分析】

根据圆锥的底面圆周长等于半圆弧长可计算出圆锥底面圆半径，由勾股定理可计算出圆锥的高，再利用锥体体积公式可计算出圆锥的体积.【题目详解】设圆锥的底面圆半径为，高为，则圆锥底面圆周长为，得，，所以，圆锥的体积为，故选：A.【题目点拨】本题考查圆锥体积的计算，解题的关键就是要计算出圆锥底面圆的半径和高，解题时要从已知条件列等式计算，并分析出一些几何等量关系，考查空间想象能力与计算能力，属于中等题.7、A【解题分析】

根据题意可得出直线，，的倾斜角满足，由倾斜角与斜率的关系得出结果.【题目详解】解：设三条直线的倾斜角为，根据三条直线的图形可得，因为，当时，，当时，单调递增，且，故，即故选A.【题目点拨】本题考查了直线的倾斜角与斜率的关系，解题的关键是熟悉正切函数的单调性.8、D【解题分析】

先求得全是正面的概率，用减去这个概率求得至少出现一次反面的概率.【题目详解】基本事件的总数为，全是正面的的事件数为，故全是正面的概率为，所以至少出现一次反面的概率为，故选D.【题目点拨】本小题主要考查古典概型概率计算，考查正难则反的思想，属于基础题.9、D【解题分析】可证，故A正确；由∥平面ABCD，可知，B也正确；连结BD交AC于O，则AO为三棱锥的高，，三棱锥的体积为为定值，C正确；D错误。选D。10、C【解题分析】

根据三角函数的图象平移关系求出的解析式，结合函数的单调性，对称性分别进行判断即可．【题目详解】由题意，将函数的图象向右平移个单位长度，可得，对于,函数的最小正周期为，所以该选项是正确的；对于，令，则为最大值，函数图象关于直线，对称是正确的；对于中，，则，，则函数在区间上先减后增，不正确；对于中，令，则，图象关于点对称是正确的，故选．【题目点拨】本题主要考查命题的真假判断，涉及三角函数的单调性，对称性，求出解析式是解决本题的关键．二、填空题：本大题共6小题，每小题5分，共30分。11、【解题分析】

由递推公式可以求出，可以归纳出数列的周期，从而可得到答案.【题目详解】由，，.,可推测数列是以3为周期的周期数列.所以。故答案为：【题目点拨】本题考查数量的递推公式同时考查数列的周期性，属于中档题.12、【解题分析】

由原函数的解析式解出自变量x的解析式，再把x和y交换位置，即可得到结果.【题目详解】解：记∴故反函数为：【题目点拨】本题考查函数与反函数的定义，求反函数的方法和步骤，注意反函数的定义域是原函数的值域．13、【解题分析】

分子、分母同除以，将代入化简即可.【题目详解】因为，所以,故答案为.【题目点拨】本题主要考查同角三角函数之间的关系的应用，属于基础题.同角三角函数之间的关系包含平方关系与商的关系，平方关系是正弦与余弦值之间的转换，商的关系是正余弦与正切之间的转换.14、【解题分析】

取的中点为坐标原点，、所在直线分别为轴、轴建立平面直角坐标系，设点的坐标为，其中，利用数量积的坐标运算将转化为有关的一次函数的值域问题，可得出的取值范围.【题目详解】如下图所示：取的中点为坐标原点，、所在直线分别为轴、轴建立平面直角坐标系，则点、、，设点，其中，，，，因此，的取值范围是，故答案为.【题目点拨】本题考查平面向量数量积的取值范围，可以利用基底向量法以及坐标法求解，在建系时应充分利用对称性来建系，另外就是注意将动点所在的直线变为坐标轴，可简化运算，考查运算求解能力，属于中等题.15、128【解题分析】

观察数阵可知：前行一共有个数，且第行的最后一个数为，且第行有个数，由此可推断出所在的位置.【题目详解】因为前行一共有个数，且第行的最后一个数为，又因为，所以在第行，且第45行最后数为，又因为第行有个数，，所以在第列，所以.故答案为：.【题目点拨】本题考查数列在数阵中的应用，着重考查推理能力，难度一般.分析数列在数阵中的应用问题，可从以下点分析问题：观察每一行数据个数与行号关系，同时注意每一行开始的数据或结尾数据，所有行数据的总个数，注意等差数列的求和公式的运用.16、【解题分析】

先利用累乘法计算，再通过裂项求和计算.【题目详解】，数列的前项和故答案为：【题目点拨】本题考查了累乘法，裂项求和，属于数列的常考题型.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、（1）（2）【解题分析】

（1）在等差数列中根据，，可求得其首项与公差，从而可求得；（2）可证明为等比数列，利用等比数列的求和公式计算即可．【题目详解】（1）；（2），所以.【题目点拨】本题考查等比数列的前项和，着重考查等差数列的性质与通项公式及等比数列的前项和公式，属于基础题．18、(1)(2)【解题分析】

（1）由正弦定理，两角和的正弦函数公式化简已知等式可得，由，可求，结合范围，可求．（2）利用三角形的面积公式可求，进而根据余弦定理可得，即可计算得解的周长的值．【题目详解】解：（1）∵，∴由正弦定理可得：，即，∵，∴，∵，∴．（2）∵，，的面积为，，∴，∴由余弦定理可得：，∴解得：，∴的周长.【题目点拨】本题主要考查了正弦定理，两角和的正弦函数公式，三角形的面积公式，余弦定理在解三角形中的综合应用，考查了计算能力和转化思想，属于基础题．19、（1）；（2）见解析；（3）【解题分析】

由男教师年龄的频率分布直方图总面积为1求得答案；由男教师年龄在的频率可计算出男教师人数，从而女教师人数也可求得，于是通过分层抽样的比例关系即可得到答案;年龄在的教师中，男教师为(人)，则女教师为1人,从而可计算出基本事件的概率.【题目详解】(1)由男教师年龄的频率分布直方图得解得(2)该校年龄在岁以下的男女教师人数相等，且共14人，年龄在岁以下的男教师共7人由(1)知，男教师年龄在的频率为男教师共有(人)，女教师共有(人)按性别分层抽样，随机抽取16人参加技能比赛活动，则男教师抽取的人数为(人)，女教师抽取的人数为人(3)年龄在的教师中，男教师为(人)，则女教师为1人从年龄在的教师中随机抽取2人，共有10种可能情形其中至少有1名女教师的有4种情形故所求概率为【题目点拨】本题主要考查频率分布直方图，分层抽样，古典概率的计算，意在考查学生的计算能力和分析能力，难度不大.20、（1）或；（2）最小值为.【解题分析】

（1）由一元二次不等式的解法即可求得结果；（2）由题的根即为，，根据韦达定理可判断，同为正，且，从而利用基本不等式的常数代换求出的最小值.【题目详解】（1）当时，不等式，即为，可得，即不等式的解