2023屆甘肅省蘭州新區(qū)舟曲中學(xué)數(shù)學(xué)高三第一學(xué)期期末檢測(cè)試題含解析

2022-2023學(xué)年高三上數(shù)學(xué)期末模擬試卷注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)填寫(xiě)在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類(lèi)型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫(xiě)在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動(dòng)，先劃掉原來(lái)的答案，然后再寫(xiě)上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無(wú)效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：本題共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．已知，是函數(shù)圖像上不同的兩點(diǎn)，若曲線(xiàn)在點(diǎn)，處的切線(xiàn)重合，則實(shí)數(shù)的最小值是（）A． B． C． D．12．在復(fù)平面內(nèi)，復(fù)數(shù)（，）對(duì)應(yīng)向量（O為坐標(biāo)原點(diǎn)），設(shè)，以射線(xiàn)Ox為始邊，OZ為終邊旋轉(zhuǎn)的角為，則，法國(guó)數(shù)學(xué)家棣莫弗發(fā)現(xiàn)了棣莫弗定理：，，則，由棣莫弗定理可以導(dǎo)出復(fù)數(shù)乘方公式：，已知，則（）A． B．4 C． D．163．函數(shù)圖象的大致形狀是（）A． B．C． D．4．設(shè)點(diǎn)，P為曲線(xiàn)上動(dòng)點(diǎn)，若點(diǎn)A，P間距離的最小值為，則實(shí)數(shù)t的值為（）A． B． C． D．5．若實(shí)數(shù)滿(mǎn)足的約束條件，則的取值范圍是（）A． B． C． D．6．已知定義在上函數(shù)的圖象關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng)，且，若，則（）A．0 B．1 C．673 D．6747．等比數(shù)列中，，則與的等比中項(xiàng)是（）A．±4 B．4 C． D．8．已知是圓心為坐標(biāo)原點(diǎn)，半徑為1的圓上的任意一點(diǎn)，將射線(xiàn)繞點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到交圓于點(diǎn)，則的最大值為（）A．3 B．2 C． D．9．若集合，，則=（）A． B． C． D．10．已知函數(shù)的圖像上有且僅有四個(gè)不同的點(diǎn)關(guān)于直線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)在的圖像上，則實(shí)數(shù)的取值范圍是（）A． B． C． D．11．若實(shí)數(shù)滿(mǎn)足不等式組則的最小值等于（）A． B． C． D．12．各項(xiàng)都是正數(shù)的等比數(shù)列的公比，且成等差數(shù)列，則的值為()A． B．C． D．或二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．如圖，半球內(nèi)有一內(nèi)接正四棱錐，該四棱錐的體積為，則該半球的體積為_(kāi)_________.14．在的展開(kāi)式中，常數(shù)項(xiàng)為_(kāi)_______.(用數(shù)字作答)15．已知以x±2y=0為漸近線(xiàn)的雙曲線(xiàn)經(jīng)過(guò)點(diǎn)，則該雙曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程為_(kāi)_______.16．若變量，滿(mǎn)足約束條件則的最大值是______.三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟。17．（12分）某商場(chǎng)舉行有獎(jiǎng)促銷(xiāo)活動(dòng)，顧客購(gòu)買(mǎi)每滿(mǎn)元的商品即可抽獎(jiǎng)一次.抽獎(jiǎng)規(guī)則如下：抽獎(jiǎng)?wù)邤S各面標(biāo)有點(diǎn)數(shù)的正方體骰子次，若擲得點(diǎn)數(shù)大于，則可繼續(xù)在抽獎(jiǎng)箱中抽獎(jiǎng)；否則獲得三等獎(jiǎng)，結(jié)束抽獎(jiǎng)，已知抽獎(jiǎng)箱中裝有個(gè)紅球與個(gè)白球，抽獎(jiǎng)?wù)邚南渲腥我饷鰝€(gè)球，若個(gè)球均為紅球，則獲得一等獎(jiǎng)，若個(gè)球?yàn)閭€(gè)紅球和個(gè)白球，則獲得二等獎(jiǎng)，否則，獲得三等獎(jiǎng)（抽獎(jiǎng)箱中的所有小球，除顏色外均相同）.若，求顧客參加一次抽獎(jiǎng)活動(dòng)獲得三等獎(jiǎng)的概率；若一等獎(jiǎng)可獲獎(jiǎng)金元，二等獎(jiǎng)可獲獎(jiǎng)金元，三等獎(jiǎng)可獲獎(jiǎng)金元，記顧客一次抽獎(jiǎng)所獲得的獎(jiǎng)金為，若商場(chǎng)希望的數(shù)學(xué)期望不超過(guò)元，求的最小值.18．（12分）如圖，直三棱柱中，底面為等腰直角三角形，，，，分別為，的中點(diǎn)，為棱上一點(diǎn)，若平面.（1）求線(xiàn)段的長(zhǎng)；（2）求二面角的余弦值.19．（12分）若養(yǎng)殖場(chǎng)每個(gè)月生豬的死亡率不超過(guò)，則該養(yǎng)殖場(chǎng)考核為合格，該養(yǎng)殖場(chǎng)在2019年1月到8月養(yǎng)殖生豬的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示：月份1月2月3月4月5月6月7月8月月養(yǎng)殖量/千只33456791012月利潤(rùn)/十萬(wàn)元3.64.14.45.26.27.57.99.1生豬死亡數(shù)/只293749537798126145（1）從該養(yǎng)殖場(chǎng)2019年2月到6月這5個(gè)月中任意選取3個(gè)月，求恰好有2個(gè)月考核獲得合格的概率；（2）根據(jù)1月到8月的數(shù)據(jù)，求出月利潤(rùn)y（十萬(wàn)元）關(guān)于月養(yǎng)殖量x（千只）的線(xiàn)性回歸方程（精確到0.001）.（3）預(yù)計(jì)在今后的養(yǎng)殖中，月利潤(rùn)與月養(yǎng)殖量仍然服從（2）中的關(guān)系，若9月份的養(yǎng)殖量為1.5萬(wàn)只，試估計(jì)：該月利潤(rùn)約為多少萬(wàn)元？附：線(xiàn)性回歸方程中斜率和截距用最小二乘法估計(jì)計(jì)算公式如下：，參考數(shù)據(jù)：.20．（12分）如圖，已知四棱錐的底面是等腰梯形，，，，，為等邊三角形，且點(diǎn)P在底面上的射影為的中點(diǎn)G，點(diǎn)E在線(xiàn)段上，且.（1）求證：平面.（2）求二面角的余弦值.21．（12分）如圖，已知橢圓的右焦點(diǎn)為，，為橢圓上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn)，周長(zhǎng)的最大值為8.（Ⅰ）求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程；（Ⅱ）直線(xiàn)經(jīng)過(guò)，交橢圓于點(diǎn)，，直線(xiàn)與直線(xiàn)的傾斜角互補(bǔ)，且交橢圓于點(diǎn)，，，求證：直線(xiàn)與直線(xiàn)的交點(diǎn)在定直線(xiàn)上.22．（10分）2018年9月，臺(tái)風(fēng)“山竹”在我國(guó)多個(gè)省市登陸，造成直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)52億元.某青年志愿者組織調(diào)查了某地區(qū)的50個(gè)農(nóng)戶(hù)在該次臺(tái)風(fēng)中造成的直接經(jīng)濟(jì)損失，將收集的數(shù)據(jù)分成五組：，，，，（單位：元），得到如圖所示的頻率分布直方圖.（1）試根據(jù)頻率分布直方圖估計(jì)該地區(qū)每個(gè)農(nóng)戶(hù)的平均損失（同一組中的數(shù)據(jù)用該組區(qū)間的中點(diǎn)值代表）；（2）臺(tái)風(fēng)后該青年志愿者與當(dāng)?shù)卣蛏鐣?huì)發(fā)出倡議，為該地區(qū)的農(nóng)戶(hù)捐款幫扶，現(xiàn)從這50戶(hù)并且損失超過(guò)4000元的農(nóng)戶(hù)中隨機(jī)抽取2戶(hù)進(jìn)行重點(diǎn)幫扶，設(shè)抽出損失超過(guò)8000元的農(nóng)戶(hù)數(shù)為，求的分布列和數(shù)學(xué)期望.

參考答案一、選擇題：本題共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解析】

先根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義寫(xiě)出在兩點(diǎn)處的切線(xiàn)方程，再利用兩直線(xiàn)斜率相等且縱截距相等，列出關(guān)系樹(shù)，從而得出，令函數(shù)，結(jié)合導(dǎo)數(shù)求出最小值，即可選出正確答案.【詳解】解：當(dāng)時(shí)，，則;當(dāng)時(shí)，則.設(shè)為函數(shù)圖像上的兩點(diǎn)，當(dāng)或時(shí)，，不符合題意，故.則在處的切線(xiàn)方程為；在處的切線(xiàn)方程為.由兩切線(xiàn)重合可知，整理得.不妨設(shè)則，由可得則當(dāng)時(shí)，的最大值為.則在上單調(diào)遞減，則.故選:B.【點(diǎn)睛】本題考查了導(dǎo)數(shù)的幾何意義，考查了推理論證能力，考查了函數(shù)與方程、分類(lèi)與整合、轉(zhuǎn)化與化歸等思想方法.本題的難點(diǎn)是求出和的函數(shù)關(guān)系式.本題的易錯(cuò)點(diǎn)是計(jì)算.2、D【解析】

根據(jù)復(fù)數(shù)乘方公式：，直接求解即可.【詳解】，.故選：D【點(diǎn)睛】本題考查了復(fù)數(shù)的新定義題目、同時(shí)考查了復(fù)數(shù)模的求法，解題的關(guān)鍵是理解棣莫弗定理，將復(fù)數(shù)化為棣莫弗定理形式，屬于基礎(chǔ)題.3、B【解析】

判斷函數(shù)的奇偶性，可排除A、C，再判斷函數(shù)在區(qū)間上函數(shù)值與的大小，即可得出答案.【詳解】解：因?yàn)?，所以，所以函?shù)是奇函數(shù)，可排除A、C；又當(dāng)，，可排除D；故選：B.【點(diǎn)睛】本題考查函數(shù)表達(dá)式判斷函數(shù)圖像，屬于中檔題.4、C【解析】

設(shè)，求，作為的函數(shù)，其最小值是6，利用導(dǎo)數(shù)知識(shí)求的最小值．【詳解】設(shè)，則，記，，易知是增函數(shù)，且的值域是，∴的唯一解，且時(shí)，，時(shí)，，即，由題意，而，，∴，解得，．∴．故選：C．【點(diǎn)睛】本題考查導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用，考查用導(dǎo)數(shù)求最值．解題時(shí)對(duì)和的關(guān)系的處理是解題關(guān)鍵．5、B【解析】

根據(jù)所給不等式組，畫(huà)出不等式表示的可行域，將目標(biāo)函數(shù)化為直線(xiàn)方程，平移后即可確定取值范圍.【詳解】實(shí)數(shù)滿(mǎn)足的約束條件，畫(huà)出可行域如下圖所示：將線(xiàn)性目標(biāo)函數(shù)化為，則將平移，平移后結(jié)合圖像可知，當(dāng)經(jīng)過(guò)原點(diǎn)時(shí)截距最小，；當(dāng)經(jīng)過(guò)時(shí)，截距最大值，，所以線(xiàn)性目標(biāo)函數(shù)的取值范圍為，故選：B.【點(diǎn)睛】本題考查了線(xiàn)性規(guī)劃的簡(jiǎn)單應(yīng)用，線(xiàn)性目標(biāo)函數(shù)取值范圍的求法，屬于基礎(chǔ)題.6、B【解析】

由題知為奇函數(shù)，且可得函數(shù)的周期為3，分別求出知函數(shù)在一個(gè)周期內(nèi)的和是0，利用函數(shù)周期性對(duì)所求式子進(jìn)行化簡(jiǎn)可得.【詳解】因?yàn)闉槠婧瘮?shù)，故；因?yàn)?，故，可知函?shù)的周期為3；在中，令，故，故函數(shù)在一個(gè)周期內(nèi)的函數(shù)值和為0，故.故選：B.【點(diǎn)睛】本題考查函數(shù)奇偶性與周期性綜合問(wèn)題.其解題思路：函數(shù)的奇偶性與周期性相結(jié)合的問(wèn)題多考查求值問(wèn)題，常利用奇偶性及周期性進(jìn)行變換，將所求函數(shù)值的自變量轉(zhuǎn)化到已知解析式的函數(shù)定義域內(nèi)求解．7、A【解析】

利用等比數(shù)列的性質(zhì)可得，即可得出．【詳解】設(shè)與的等比中項(xiàng)是．

由等比數(shù)列的性質(zhì)可得，．

∴與的等比中項(xiàng)

故選A．【點(diǎn)睛】本題考查了等比中項(xiàng)的求法，屬于基礎(chǔ)題．8、C【解析】

設(shè)射線(xiàn)OA與x軸正向所成的角為，由三角函數(shù)的定義得，，，利用輔助角公式計(jì)算即可.【詳解】設(shè)射線(xiàn)OA與x軸正向所成的角為，由已知，，，所以，當(dāng)時(shí)，取得等號(hào).故選：C.【點(diǎn)睛】本題考查正弦型函數(shù)的最值問(wèn)題，涉及到三角函數(shù)的定義、輔助角公式等知識(shí)，是一道容易題.9、C【解析】試題分析：化簡(jiǎn)集合故選C．考點(diǎn)：集合的運(yùn)算．10、A【解析】

可將問(wèn)題轉(zhuǎn)化，求直線(xiàn)關(guān)于直線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)直線(xiàn)，再分別討論兩函數(shù)的增減性，結(jié)合函數(shù)圖像，分析臨界點(diǎn)，進(jìn)一步確定的取值范圍即可【詳解】可求得直線(xiàn)關(guān)于直線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)直線(xiàn)為，當(dāng)時(shí)，，，當(dāng)時(shí)，，則當(dāng)時(shí)，，單減，當(dāng)時(shí)，，單增；當(dāng)時(shí)，，，當(dāng)，,當(dāng)時(shí)，單減，當(dāng)時(shí)，單增；根據(jù)題意畫(huà)出函數(shù)大致圖像，如圖：當(dāng)與（）相切時(shí)，得，解得；當(dāng)與（）相切時(shí)，滿(mǎn)足，解得，結(jié)合圖像可知，即，故選：A【點(diǎn)睛】本題考查數(shù)形結(jié)合思想求解函數(shù)交點(diǎn)問(wèn)題，導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)增減性，找準(zhǔn)臨界是解題的關(guān)鍵，屬于中檔題11、A【解析】

首先畫(huà)出可行域，利用目標(biāo)函數(shù)的幾何意義求的最小值．【詳解】解：作出實(shí)數(shù)，滿(mǎn)足不等式組表示的平面區(qū)域（如圖示：陰影部分）由得，由得，平移，易知過(guò)點(diǎn)時(shí)直線(xiàn)在上截距最小，所以．故選：A．【點(diǎn)睛】本題考查了簡(jiǎn)單線(xiàn)性規(guī)劃問(wèn)題，求目標(biāo)函數(shù)的最值先畫(huà)出可行域，利用幾何意義求值，屬于中檔題．12、C【解析】分析：解決該題的關(guān)鍵是求得等比數(shù)列的公比，利用題中所給的條件，建立項(xiàng)之間的關(guān)系，從而得到公比所滿(mǎn)足的等量關(guān)系式，解方程即可得結(jié)果.詳解：根據(jù)題意有，即，因?yàn)閿?shù)列各項(xiàng)都是正數(shù)，所以，而，故選C.點(diǎn)睛：該題應(yīng)用題的條件可以求得等比數(shù)列的公比，而待求量就是，代入即可得結(jié)果.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13、【解析】

由題意可知半球的半徑與正四棱錐的高相等，可得正四棱錐的棱與半徑的關(guān)系，進(jìn)而可寫(xiě)出半球的半徑與四棱錐體積的關(guān)系，進(jìn)而求得結(jié)果.【詳解】設(shè)所給半球的半徑為，則四棱錐的高，則，由四棱錐的體積，半球的體積為：.【方法點(diǎn)睛】涉及球與棱柱、棱錐的切、接問(wèn)題時(shí)，一般過(guò)球心及多面體中的特殊點(diǎn)（一般為接、切點(diǎn)）或線(xiàn)作截面，把空間問(wèn)題轉(zhuǎn)化為平面問(wèn)題，再利用平面幾何知識(shí)尋找?guī)缀误w中元素間的關(guān)系，或只畫(huà)內(nèi)切、外接的幾何體的直觀圖，確定球心的位置，弄清球的半徑（直徑）與該幾何體已知量的關(guān)系，列方程（組）求解.14、【解析】

的展開(kāi)式的通項(xiàng)為，取計(jì)算得到答案.【詳解】的展開(kāi)式的通項(xiàng)為：，取得到常數(shù)項(xiàng).故答案為：.【點(diǎn)睛】本題考查了二項(xiàng)式定理，意在考查學(xué)生的計(jì)算能力.15、【解析】

設(shè)雙曲線(xiàn)方程為，代入點(diǎn)，計(jì)算得到答案.【詳解】雙曲線(xiàn)漸近線(xiàn)為，則設(shè)雙曲線(xiàn)方程為：，代入點(diǎn)，則.故雙曲線(xiàn)方程為：.故答案為：.【點(diǎn)睛】本題考查了根據(jù)漸近線(xiàn)求雙曲線(xiàn)，設(shè)雙曲線(xiàn)方程為是解題的關(guān)鍵.16、9【解析】

做出滿(mǎn)足條件的可行域，根據(jù)圖形，即可求出的最大值.【詳解】做出不等式組表示的可行域，如圖陰影部分所示，目標(biāo)函數(shù)過(guò)點(diǎn)時(shí)取得最大值，聯(lián)立，解得，即，所以最大值為9.故答案為:9.【點(diǎn)睛】本題考查二元一次不等式組表示平面區(qū)域，利用數(shù)形結(jié)合求線(xiàn)性目標(biāo)函數(shù)的最值，屬于基礎(chǔ)題.三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟。17、；.【解析】

設(shè)顧客獲得三等獎(jiǎng)為事件，因?yàn)轭櫩蛿S得點(diǎn)數(shù)大于的概率為，顧客擲得點(diǎn)數(shù)小于，然后抽將得三等獎(jiǎng)的概率為，求出；由題意可知，隨機(jī)變量的可能取值為，，，相應(yīng)求出概率，求出期望，化簡(jiǎn)得，由題意可知，，即，求出的最小值.【詳解】設(shè)顧客獲得三等獎(jiǎng)為事件，因?yàn)轭櫩蛿S得點(diǎn)數(shù)大于的概率為，顧客擲得點(diǎn)數(shù)小于，然后抽將得三等獎(jiǎng)的概率為，所以；由題意可知，隨機(jī)變量的可能取值為，，，且，，，所以隨機(jī)變量的數(shù)學(xué)期望，，化簡(jiǎn)得，由題意可知，，即，化簡(jiǎn)得，因?yàn)?，解得，即的最小值?【點(diǎn)睛】本題主要考查概率和期望的求法，屬于?？碱}.18、（1）（2）【解析】

（1）先證得，設(shè)與交于點(diǎn)，在中解直角三角形求得，由此求得的值.（2）建立空間直角坐標(biāo)系，利用平面和平面的法向量，計(jì)算出二面角的余弦值.【詳解】（1）由題意，，設(shè)與交于點(diǎn)，在中，可求得，則，可求得，則（2）以為原點(diǎn)，方向?yàn)檩S，方向?yàn)檩S，方向?yàn)檩S，建立空間直角坐標(biāo)系.，，，，，易得平面的法向量為.，，易得平面的法向量為.設(shè)二面角為，由圖可知為銳角，所以.即二面角的余弦值為.【點(diǎn)睛】本小題主要考查根據(jù)線(xiàn)面垂直求邊長(zhǎng)，考查二面角的求法，考查空間想象能力和邏輯推理能力，屬于中檔題.19、（1）；（2）；（3）利潤(rùn)約為111.2萬(wàn)元.【解析】

（1）首先列出基本事件，然后根據(jù)古典概型求出恰好兩個(gè)月合格的概率；（2）首先求出利潤(rùn)y和養(yǎng)殖量x的平均值，然后根據(jù)公式求出線(xiàn)性回歸方程中的斜率和截距即可求出線(xiàn)性回歸方程；（3）根據(jù)線(xiàn)性回歸方程代入9月份的數(shù)據(jù)即可求出9月利潤(rùn).【詳解】（1）2月到6月中，合格的月份為2，3，4月份，則5個(gè)月份任意選取3個(gè)月份的基本事件有，，，，，，，，，，共計(jì)10個(gè)，故恰好有兩個(gè)月考核合格的概率為；（2），，，，故；（3）當(dāng)千只，（十萬(wàn)元）（萬(wàn)元），故9月份的利潤(rùn)約為111.2萬(wàn)元.【點(diǎn)睛】本題主要考查了古典概型，線(xiàn)性回歸方程的求解和使用，屬于基礎(chǔ)題.20、（1）證明見(jiàn)解析（2）【解析】

（1）由等腰梯形的性質(zhì)可證得,由射影可得平面,進(jìn)而求證；（2）取的中點(diǎn)F,連接,以G為原點(diǎn),所在直線(xiàn)為x軸,所在直線(xiàn)為y軸,所在直線(xiàn)為z軸,建立空間直角坐標(biāo)系,分別求得平面與平面的法向量,再利用數(shù)量積求解即可.【詳解】（1）在等腰梯形中,點(diǎn)E在線(xiàn)段上,且,點(diǎn)E為上靠近C點(diǎn)的四等分點(diǎn),,,,,點(diǎn)P在底面上的射影為的中點(diǎn)G,連接,平面,平面,.又,平面,平面,平面.（2）取的中點(diǎn)F,連接,以G為原點(diǎn),所在直線(xiàn)為x軸,所在直線(xiàn)為y軸,所在直線(xiàn)為z軸,建立空間直角坐標(biāo)系,如圖所示,由（1）易知,,,又,,,為等邊三角形,,則,,,,,,,,,設(shè)平面的法向量為,則，即,令,則,,,設(shè)平面的法向量為,則,即,令,則,,,設(shè)平面與平面的夾角為θ,則二面角的余弦值為.【點(diǎn)睛】本題考查線(xiàn)面垂直的證明,考查空間向量法求二面角,考查運(yùn)算能力與空間想象能力.21、（Ⅰ）；（Ⅱ）詳見(jiàn)解析