内容正文:
机密★启用前
2024年上学期高一期末考试
数学
本试卷共4页。全卷满分150分,考试时间120分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。
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的答案标号涂黑,如有改动,用橡
皮擦干净后,再选涂其他答案;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8小题,每小题5分,共40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x1=2十i,22=3十4i,则
21
1
3
C./5
D.55
2.已知正方形ABCD的边长为2,用斜二测画法画出它的直观图,则它的直观图的面积为
A./2
B.4
C.2
D.16√2
3.抛掷两枚质地均匀的硬币,设事件A=“第一枚硬币正面朝上”,事件B=“第二枚硬币反面朝上”,
则下列结论正确的是
A.A与B相等
B.A与B互斥
C.A与B的样本点个数不相等
D.A与B相互独立
4.已知0为第三象限角,向量a=(sin0,1),b=(cos0,2),且a与b+2a共线,则sin0的值为
号
25
5
D、
5
5.设m、n为空间中两条不同直线,a、3为空间中两个不同平面,下列命题正确的是
A.若a⊥3,mCa,nC3,则m⊥n
B.若m不垂直于a,nCa,则m必不垂直于n
C.若m∥aa∥B,则m∥B
D.若m、n是异面直线,mCa,m∥3,nC3,n∥a,则a∥3
【高一数学试题第1页(共4页)】
6.端午节是每年的五月初五,是我国汉族人民的传统节日,这一天必不可少的活动逐渐演变为吃粽
子,赛龙舟,熏艾叶,挂菖蒲等某学校组织学生进行包棕子比赛,包法有很多种,最常见的是三角粽
和四角棕已知小明只会这两种包法,每次包三角棕的概率为子,每次包四角棕的概率为包一个
三角棕记1分,包一个四角棕记2分,每次的包法互不影响,则小明恰好获得3分的概率为
A
41
B.6
c器
6
06
7.设△ABC的外心为O,且2AO=AB+AC,AC=AO1,则向量CA在向量BC方向上的投影向
量为
A.BC
C.
说角△ABC中,角A,B,C的对边分别为u,b,c,若a=c一2 acosB,则s-sC的取值
围为
A.[2√2,+∞)
B.(2√2,+∞)
C.[22,3]
D.(2√2,3)
二、选择题:本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全
部选对得6分,部分选对得部分分,选错得0分,
9.已知:=3一2i是关于x的方程x2十p.x十q=0(p,q∈R)的一个根,下列说法正确的是
A.x=3一2i的实部为3,虚部为一2i
B.p=-6
C.9=13
D.若复数之1满足x1十x|=1,则z1的最大值为1十√/13
10.已知函数f(x)=sin2x-3cos2x+3,则
5
Afx)的单调递增区间是[一2十,2x十k小,∈Z
B.y=f(x)的图象可由函数y=2sin2x的图象向右平移个单位,再向上平移3个单位得到
3
Cy=:)的图象关于直线x老对称
D.当x∈【一2]时,x)的取值范围是[1,5]
【高一数学试题第2页(共4页)】
11.在圆锥SO中,C是母线SA上靠近点S的三等分点,SA=l,底面圆O的半径为r,圆锥SO的侧
面积为12π,则下列说法正确的是
A.当r=3时,过顶点S和两条母线的截面三角形的最大面积为3√7
B.当1=6时,从点A绕圆锥侧面一周到点C的最小长度为2√I3
C.当l=6时,圆锥SO的内切球的表面积为8π
D当1=6时,棱长为的正四面体可以在圆能S0内任意轮动
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.样本数据17,13,22,16,11,20,14,24的80%分位数为
13.如图,“六芒星”是由两个边长为3cm的正三角形组成,中心重合于点O,且
三组对边分别平行,现将三角形DEF往垂直于平面ABC的方向移动
2cm,则此时空间几何体ABCDEF的外接球的表面积为
cm,
14.设函数f)=-anx+6).者了≥0,且ab>0.则站+台的最小值为
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(13分)小米在2024年推出SU7汽车,创始人雷军为了了解广大客户对小米SU7的评价,令销售
部随机抽取200名客户进行了问卷调查,根据统计情况,将他们的年龄按[20,30),[30,40),
[40,50),[50,60),[60,70]分组,并绘制出了如图所示的频率分布直方图.
(1)估计样本数据中用户年龄的众数与平均数(同一组中的数据用
个颜来组E
该组区间的中点值作代表):
0.030
0.025
0.020
(2)销售部从年龄在[30,40),[60,70)内的样本中按比例分配的分0.015
0.010
层随机抽样方法抽取6人,再从这6人中随机抽取2人进行电话
)Y203040506070年龄
回访,求这2人取自不同年龄区间的概率.
16.(15分)如图,在直角梯形ABCD中,AD⊥AB,AD⊥DC,AD=AB=2,DC=2AB,M为AD的
中点,N为DC上靠近D的四等分点,直线MC与BN交于点P.
(1)求∠CPN的余弦值:
(2)若CP=ACM,求实数入的值.
【高一数学试题第3页(共4页)】
17.(15分)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,向量m=(a,2b+c),n=(cosC,cosA),
且m⊥n,D为线段BC上一点.
(1)求角A的大小:
(2)若AD为角A的角平分线,a=7,△ABC的周长为15,求AD的长.
18.(17分)如图,在四棱锥P一ABCD中,底面ABCD是正方形,PA⊥平面ABCD,且PA=AD=
2,E为线段PD上的动点.
(1)若E为PD的中点,求三棱锥D一AEC的体积:
(2)若ED=2PE,问AB上是否存在点M,使得PM∥平面AEC?若存在,
请指明点M的位置;若不存在,请说明理由:
(3)求平面PAB与平面PCD所成锐二面角的余弦值.
19.17分)已知函数f(x)=alnr-+a
x-1a>0.
(1)写出f(x)的单调区间,并用单调性的定义证明:
(2)若f(e)=0,解关于x的不等式f(x)>0:
(3)证明:f(x)恰有两个零点m,n(m<n),且m十n>2.
【高一数学试题第4页(共4页)】【高一数学试题参考答案 第 1 页(共6页)】
2024年上学期高一期末考试数学
参考答案、提示及评分细则
1.【答案】B
【解析】由 z1 = 5,z2 =5,可得
z1
z2
=
z1
z2 =
5
5.
2.【答案】A
【解析】可知原图面积为4,由S直 =
2
4S原
,可得S直 = 2.
3.【答案】D
【解析】选项C:A 事件与B 事件包含的样本点数均为2;可知A 事件发生与B 事件发生互不影响,所以事件A
与事件B 之间相互独立,且不互斥,故选D.
4.【答案】C
【解析】可知b+2a=(cosθ+2sinθ,4),
由a 与b+2a 共线得cosθ+2sinθ=4sinθ,即tanθ=
1
2
,
因为θ为第三象限角,所以sinθ=-
5
5.
5.【答案】D
【解析】对于 A,若α⊥β,m⊂α,n⊂β,则m,n 可能平行、相交或异面,故 A错误;
对于B,若m 不垂直于α,且n⊂α,则m 有可能垂直于n,故B错误;
对于C,若m∥α且α∥β,则m∥β或m⊂β,故C错误;
对于D,若m、n 是异面直线,m⊂α,m∥β,n⊂β,n∥α,则在直线m 上任取一点P,过直线n 与点P 确定平面γ,
γ∩α=c,又n∥α,则n∥c,n⊂β,c⊄β,所以c∥β,又m∥β,m⊂α,c⊂α,m∩c=P,所以α∥β,故D正确.
6.【答案】A
【解析】恰好是3分的方法有三种:第一种:每次包一个三角粽,包三次,则概率为
3
4×
3
4×
3
4=
27
64
;第二种:先包
一个三角粽再包一个四角粽,则概率为3
4×
1
4=
3
16
;第三种:先包一个四角粽再包一个三角粽,则概率为1
4×
3
4
=
3
16
,所以恰好获得3分的概率为
27
64+
3
16+
3
16=
51
64
,故答案为:A.
7.【答案】C
【解析】由2AO→=AB→+AC→可知O 为BC 中点,且O 为△ABC 的外心,
所以 AC→ = AO→ = OC→ ,△AOC 为等边三角形,
【高一数学试题参考答案 第 2 页(共6页)】
所以向量CA→在向量BC→方向上的投影向量为 CA→ cos<CA→BC→>
BC→
BC→
=-
1
4BC
→.
8.【答案】D
【解析】由a=c-2acosB 及正弦定理得sinA=sinC-2sinAcosB,
所以sinA=sin(A+B)-2sinAcosB,得sinA=sin(B-A)
所以 A=B-A 或A+(B-A)=π(舍去),所以B=2A,
因为 △ABC 是锐角三角形,故
0<A<
π
2
0<2A<
π
2
0<π-3A<
π
2
ì
î
í
ï
ï
ï
ï
ï
ï
ï
ï
,解得π
6<A<
π
4
,故1
2<sinA<
2
2
,4<4sinA+
1
sinA<32
12sin2A
4sinA-sinC=
12sin2A
4sinA-sin3A=
12sin2A
4sinA-sin(A+2A)
=
12sin2A
4sin3A+sinA=
12
4sinA+
1
sinA
∈(22,3).
9.【答案】BCD
【解析】复数z=3-2i的实部为3,虚部为-2,选项 A错误;
复数z=3-2i是方程x2+px+q=0的一个根,则方程x2+px+q=0的另一个复数根是其中一个根的共轭复
数,为3+2i.由韦达定理可知,-
b
a =-p=
(3-2i)+(3+2i)=6,
c
a=q=
(3-2i)(3+2i)=13,解得
p=-6
q=13{ ,故
选项B和选项C正确;
设z1=x+yi,x,y∈R,若复数z1 满足 z1+z = x+yi+3-2i = (x+3)2+(y-2)2 =1,
则在复平面内点Z1(x,y)在圆C 上,则 z1 的几何意义为原点O(0,0)到圆C 上点的距离,又OC= 13,则
z1 的最大值为1+ 13,选项D正确.
10.【答案】ACD
【解析】可知f(x)=2sin(2x-π3 ) +3,则
A:由f(x)单调递增有:-
π
2+kπ≤2x-
π
3≤
π
2+kπ
,k∈Z,即x∈ [ -π12+kπ,
5π
12+kπ] ,k∈Z,故 A正确,
B:函数y=2sin2x 向右平移
2π
3
个单位,再向上平移3个单位可得y=2sin(2x+2π3 ) +3,故B错误;
C:f(x)的对称轴满足2x-
π
3=
π
2+kπ
,k∈Z,即x=
5π
12+
kπ
2
,k∈Z,所以x=
11π
12
为f(x)的对称轴,故 C
正确;
D:当x∈ [ -π12,
π
2 ] 时,有2x-
π
3∈ [ -
π
2
,2π
3 ] ,所以f(x)min=f( -
π
2 ) =1,f(x)max=f(
π
2 ) =5,故D正确.
【高一数学试题参考答案 第 3 页(共6页)】
11.【答案】BC
【解析】依题意可知πrl=12π,所以rl=12,
对于 A,r=3,l=4,所以cos∠ASB=
42+42-62
2×4×4 =-
1
8<0
,
所以∠ASB 为钝角,所以过顶点S 和两条母线的截面三角形的最大面积为
1
2×4×4=8
,
A错误;
对于BCD,当l=6时,r=2,圆锥的高为h= l2-r2 =42.
侧面展开图的弧长为2πr=4π,所以圆心角∠ASC=
4π
6=
2π
3.
所以AC= AS2+SC2-2ASSCcos∠ASC=2 13,B正确;
设圆锥SO 的内切球的球心为O1,半径为r1,则r1=
1
2
442
1
2
(6+6+4)
= 2,
所以内切球的表面积为4πr21=8π,C正确;
棱长为53
3
的正四面体A1-B1C1D1 如图所示,
正方体的边长为53
3 ×
2
2=
56
6
,体对角线长为56
6 × 3=
5
22
,
所以棱长为53
3
的正四面体A1-B1C1D1 的外接球半径为r2=
5
42.
设△SAB 内切圆的半径为r3,则
1
2×4×42=
1
2
(4+6+6)r3,解得r3= 2,
所以r3<r2,所以棱长为
53
3
的正四面体在圆锥SO 内不可以任意转动,D错误.
故选:BC.
12.【答案】22
【解析】数据按从小到大排序:11,13,14,16,17,20,22,24,8×80%=6.4,所以80%分位数为22.
13.【答案】16π
【解析】等边三角形外接圆的半径r=
3
2sin
π
3
= 3cm
所以空间几何体ABCDEF 的外接球半径R= r2+ (h2 )
2
= 3
2
+12 =2cm
所以外接球的表面积为S=4πR2=16πcm2
14.【答案】22+2
【解析】由题意可知:f(x)的定义域为(-b,+∞),
令x-a=0解得x=a;令ln(x+b)=0解得x=1-b;
【高一数学试题参考答案 第 4 页(共6页)】
则当x∈(-b,1-b)时,ln(x+b)<0,故x-a≤0,所以1-b-a≤0;
当x∈(1-b,+∞)时,ln(x+b)>0,故x-a≥0,所以1-b-a≥0;
故1-b-a=0,即a+b=1.
当ab>0时,则
1
ab+
b
a =
(a+b)2
ab +
b
a =
a2+2ab+b2
ab +
b
a =
a
b +
2b
a +2≥22+2
,
当且仅当a=2- 2,b= 2-1时,等号成立,
所以1
ab+
b
a
的最小值为22+2.
15.解:(1)估计平均数为0.15×25+0.2×35+0.3×45+0.25×55+0.1×65=44.5, 4分
估计众数为45. 6分
(2)由已知可得抽取的6人中,年龄在[30,40)内的有4人,分别记为A1,A2,A3,A4;
年龄在[60,70)内的有2人,分别记为B1,B2; 8分
则从这6人中随机抽取2人的样本点为{A1,A2},{A1,A3},{A1,A4},{A1,B1},{A1,B2},{A2,A3}{A2,
A4},{A2,B1},{A2,B2},{A3,A4},{A3,B1},{A3,B2},{A4,B1},{A4,B2},{B1,B2},共15个; 10分
记事件A=“这2人取自不同年龄区间”,其包含样本点有{A1,B1},{A1,B2},{A2,B1},{A2,B2},{A3,B1},
{A3,B2},{A4,B1},{A4,B2},共8个,
故这2人取自不同年龄区间的概率为P(A)=
8
15. 13
分
16.解:(1)以D 为原点,DC 为x 轴,DA 为y 轴建立平面直角坐标系,
依题意可知,M(0,1),C(4,0),N(1,0),B(2,2), 1分
则MC→=(4,-1),BN→=(-1,-2), 3分
所以cos∠CPN=
MC→BN→
MC→ BN→
=-
2 85
85 . 7
分
(2)由已知可得CM→=(-4,1),CP→=(-4λ,λ),
CN→=(-3,0),CB→=(-2,2); 9分
由N,P,B 三点共线可知,存在m∈(0,1)满足
CP→=(1-m)CN→+mCB→, 13分
由向量的坐标运算可知,(-4λ,λ)=(-2m,2m)+(3m-3,0)=(m-3,2m),
所以
-4λ=m-3
λ=2m{ ,解得:λ=
2
3 . 15
分
17.解:(1)∵m=(a,2b+c),n=(cosC,cosA),且m⊥n,
∴acosC+(2b+c)cosA=0, 2分
由正弦定理得sinAcosC+2sinBcosA+sinCcosA=0,
∴sin(A+C)+2sinBcosA=0, 4分
∵sin(A+C)=sin(π-B)=sinB,∴sinB+2sinBcosA=0,
在三角形ABC 中,sinB≠0,
【高一数学试题参考答案 第 5 页(共6页)】
∴1+2cosA=0,∴cosA=-
1
2
,∴A=
2π
3. 6
分
(2)a=7,a+b+c=15⇒b+c=8 7分
由余弦定理得a2=b2+c2-2bccosA,即49=(b+c)2-2bc-2bccos
2π
3
,解得bc=15. 10分
∵AD 为角A 的角平分线,∴∠BAD=∠CAD=
π
3
,
S△ABD+S△ACD=S△ABC⇒
1
2c
ADsin
π
3+
1
2b
ADsin
π
3=
1
2c
bsin
2π
3
⇒(b+c)AD=bc⇒AD=
bc
b+c
, 14分
∴AD=
15
8. 15
分
18.解:(1)因为E 为PD 的中点,所以点E 与点P 到平面ADC 的距离之比为
1
2
, 2分
故VD-AEC=VE-ADC=
1
2VP-ADC=
1
2×
1
3×2×
1
2×4=
2
3. 5
分
(2)存在,取AB 的中点M,连接DM 交AC 于点G,连接EG,则EG 为面AEC 与面PMD 的交线. 8分
易得MG=
1
2GD
,
在三角形PMD 中,
PE
ED=
MG
GD
,所以PM ∥EG,所以PM ∥平面EAC,即存在点 M,且当 M 为AB 中点时,
PM∥平面AEC. 10分
(3)过点P 作l∥AB,因为AB∥CD,
所以l∥CD,面PAB∩面PCD=l, 12分
因为PA⊥面ABCD,所以PA⊥CD,
又CD⊥AD,PA∩AD=A,
所以CD⊥面PAD,
又因为l∥CD,
所以l⊥面PAD,l⊥PA,l⊥PD,
所以∠APD 是面PAD 与面PAB 所成锐二面角的平面角, 15分
因为△APD 是等腰直角三角形,所以cos∠APD=cos45°=
2
2. 17
分
19.解:(1)由题知,x∈(0,1)∪(1,+∞), 2分
因为f(x)=alnx-
x+1
x-1=alnx-
x-1+2
x-1 =alnx-
2
x-1-1
,
所以f(x)在(0,1)和(1,+∞)上单调递增,理由如下:
①∀x1,x2∈(0,1),且x1<x2,
由f(x1)-f(x2)=a(lnx1-lnx2)+ ( 2x2-1-
2
x1-1) =a(lnx1-lnx2)+
2[x1-1-(x2-1)]
(x2-1)(x1-1)
【高一数学试题参考答案 第 6 页(共6页)】
=a(lnx1-lnx2)+
2(x1-x2)
(x2-1)(x1-1).
因为0<x1<x2<1,所以lnx1-lnx2<0,
2(x1-x2)
(x2-1)(x1-1)<0
,
又a>0,故f(x1)-f(x2)<0,即f(x)在(0,1)上单调递增; 4分
②∀x1,x2∈(1,+∞),x1<x2,同理可得:f(x1)-f(x2)<0,即f(x)在(1,+∞)上单调递增,所以f(x)在
(0,1)和(1,+∞)上单调递增,即函数f(x)的单调增区间为(0,1),(1,+∞),无减区间. 5分
(2)由(1)知:f(x)在(0,1)和(1,+∞)上单调递增,
又因为f(
1
e
)=aln
1
e-
1
e+1
1
e-1
=-alne-
e+1
e
1-e
e
=- (alne-e+1e-1)
=-f(e)=0. 8分
如图,要使f(x)>0,只需使
1
e<x<1
或x>e,
故不等式的解集为 ( 1e,1) ∪(e,+∞). 10分
(3)由(1)知:f(x)在(0,1)和(1,+∞)上单调递增,
又因为f(e
1
a ) =- 2
e
1
a -1
<0,且e
1
a ∈(1,+∞),
取p 满足
p>e
2
a
p>3{ ,则f(p)=alnp-1-
2
p-1
>aln(e
2
a ) -1- 23-1=0,
所以f(x)在(1,+∞)上有唯一零点n, 14分
又因为f(e-
1
a ) = 2
1-e-
1
a
-2>0,且e-
1
a ∈(0,1),取q满足
q<e-
2
a
q<
1
3.
ì
î
í
ï
ï
ï
ï
则f(q)=alnq-1+
2
1-q
<aln(e-
2
a ) -1+ 2
1-
1
3
=0,
所以f(x)在(0,1)上有唯一零点m,则f(m)=0,
又因为f( 1m ) =aln
1
m-
1
m+1
1
m-1
=-alnm-
m+1
m
1-m
m
=- (alnm-m+1m-1) =-f(m)=0,
因f(x)在(1,+∞)上单调递增,且
1
m
,n∈(1,+∞),则必有
1
m=n
,即mn=1,
故m+n>2 mn=2. 17分
2024年上学期高一期末考试
离座香酒肩的溶夏可内作香,烟速规利女想原定区城的断有汽吸
速在务程目的香丽国调内滑征,用国雨达座■夏国的签理无丽
数学答题卡
15(本小题再分1挂分)
6本小赠清分5分
姓名
贴条形码区
号号
考生持消暖专形生打面无域品5和民为传湘想笔维除海的触无样足
1青通售,卷生新必裤地健有有已的妆名。通证华的写在说定的型,特准条
编
a
形开1前准证号,节朝4泰人特形地建正纯提以料相但时有气,青盖
注
备风填速
宽工4甲是电球用过的着这业:此件4乙作具5丝生室香4第7常州
特。字律十植,转油读地
项1青养名线在纳睡中养里日年罐宝有■城丹库笔,越性作解线直用写养
话择题《请用2妇们笔演常1
1[A】.Ls]IG1LO】
5[AJ[】IG][0
[A][8]Ic][D]
2[A][B](a1 [o]
hIA1[B】tGID
10A][B1 [C][D]
[A)[e](cl [D]
7[A][N][C]ID]
11【A1tn】{c)[D
4rA7【8jG1.[D1
8ta]B:ICID时
非薄保题{清使用0.5毫米的黑色字凌苔字笔书写1
2(5分1
3(3分)
45分)
请言养温目的灌■区适内作满,罐比短船型星室置域的害章光签
满存养调目的活整量域内作苦,题生维射心趋度害植域的需素光量
结存务盖目的常制组维片他落,组出壶相信程量量的落率生雪
每一数单第1互(共2红1
请否务帽的香题区域内作青,明出规装边国原更区速时香票发珠
速在各视门的客理调内作者,用性矩利达相国无艺国的落罩无管
速在务而月的等程过墙内作活,量进影制选框回无宽国的签家后
17.本小则请分15分1
1风.(本思满分7分
收木小题清分7分】
害存名有目的常粗温道大作,植出型制成想健家温域的需率光置
速存务端目的常都组域内作活,雄出架触出规量审区过的苦率士量
高一数单第2面〔共2万