2024學(xué)年福建省晉江市四校高二上數(shù)學(xué)期末綜合測(cè)試試題含解析

2024學(xué)年福建省晉江市四校高二上數(shù)學(xué)期末綜合測(cè)試試題注意事項(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)填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（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．已知等差數(shù)列的前項(xiàng)和為，若，則（）A B.C. D.2．若，則下列結(jié)論不正確的是（）A. B.C. D.3．如圖，在三棱錐中，，則三棱錐外接球的表面積是（）A. B.C. D.4．若“”是“”的充分不必要條件，則實(shí)數(shù)a的取值范圍為A. B.或C. D.5．為了解青少年視力情況，統(tǒng)計(jì)得到名青少年的視力測(cè)量值（五分記錄法）的莖葉圖，其中莖表示個(gè)位數(shù)，葉表示十分位數(shù)，則該組數(shù)據(jù)的中位數(shù)是（）A. B.C. D.6．已知等比數(shù)列的前n項(xiàng)和為，且，則（）A.20 B.30C.40 D.507．過(guò)點(diǎn)且平行于直線的直線方程為（）A. B.C. D.8．已知等比數(shù)列中，，前三項(xiàng)之和，則公比的值為（）A1 B.C.1或 D.或9．總體有編號(hào)為01，02，…，19，20的20個(gè)個(gè)體組成，利用下面的隨機(jī)數(shù)表選取3個(gè)個(gè)體，選取方法是從隨機(jī)數(shù)表第1行的第5列和第6列數(shù)字開始由左到右依次選取兩個(gè)數(shù)字，則選出來(lái)的第3個(gè)個(gè)體的編號(hào)為（）7816657208026314070243699728019832049234493582003623486969387481A.08 B.02C.63 D.1410．已知數(shù)列滿足，，令，若對(duì)于任意不等式恒成立，則實(shí)數(shù)t的取值范圍為（）A. B.C. D.11．已知命題,命題,，則下列命題中為真命題的是A. B.C. D.12．若，則（）A.1 B.2C.3 D.4二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．直線與圓相交于A，B兩點(diǎn)，則______14．函數(shù)在處切線的斜率為_____15．已知圓：，：.則這兩圓的連心線方程為_________（答案寫成一般式方程）16．某校老年、中年和青年教師的人數(shù)見如表，采用分層抽樣的方法調(diào)查教師的身體狀況，在抽取的樣本中，青年教師有人，則該樣本的老年教師人數(shù)為______.類別老年教師中年教師青年教師合計(jì)人數(shù)900180016004300三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟。17．（12分）已知等比數(shù)列的前項(xiàng)和為，且.（1）求數(shù)列的通項(xiàng)公式；（2）令，求數(shù)列的前項(xiàng)和.18．（12分）已知，.（1）若，為假命題，求的取值范圍；（2）若是的必要不充分條件，求實(shí)數(shù)的取值范圍.19．（12分）在四棱錐中，底面為直角梯形，，，平面底面，為的中點(diǎn)，是棱上的點(diǎn)，，，.（1）求證：平面平面；（2）若，求直線與所成角的余弦值.20．（12分）已知各項(xiàng)均為正數(shù)的等差數(shù)列中，，且，，構(gòu)成等比數(shù)列的前三項(xiàng)（1）求數(shù)列，的通項(xiàng)公式；（2）求數(shù)列的前項(xiàng)和21．（12分）在平面直角坐標(biāo)系xOy中，已知橢圓的左、右焦點(diǎn)分別是，，離心率，請(qǐng)?jiān)購(gòu)南旅鎯蓚€(gè)條件中選擇一個(gè)作為已知條件，完成下面的問(wèn)題：①橢圓C過(guò)點(diǎn)；②以點(diǎn)為圓心，3為半徑的圓與以點(diǎn)為圓心，1為半徑的圓相交，且交點(diǎn)在橢圓C上（只能從①②中選擇一個(gè)作為已知）（1）求橢圓C的方程；（2）已知過(guò)點(diǎn)的直線l交橢圓C于M，N兩點(diǎn)，點(diǎn)N關(guān)于x軸的對(duì)稱點(diǎn)為，且，M，三點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)三角形，求證：直線過(guò)定點(diǎn)，并求面積的最大值.22．（10分）已知是橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn)，P為C上一點(diǎn)，O為坐標(biāo)原點(diǎn)（1）若為等邊三角形，求C的離心率；（2)如果存在點(diǎn)P，使得，且的面積等于16，求b的值和a的取值范圍.

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【解題分析】利用等差數(shù)列的性質(zhì)可求得的值，再結(jié)合等差數(shù)列求和公式以及等差中項(xiàng)的性質(zhì)可求得的值.【題目詳解】由等差數(shù)列的性質(zhì)可得，則，故.故選：B.2、B【解題分析】由得出，再利用不等式的基本性質(zhì)和基本不等式來(lái)判斷各選項(xiàng)中不等式的正誤.【題目詳解】，，，，A選項(xiàng)正確；，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；由基本不等式可得，當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號(hào)成立，，則等號(hào)不成立，所以，C選項(xiàng)正確；，，D選項(xiàng)正確.故選：B.【題目點(diǎn)撥】本題考查不等式正誤的判斷，涉及不等式的基本性質(zhì)和基本不等式，考查推理能力，屬于基礎(chǔ)題.3、A【解題分析】根據(jù)題意，將該幾何體放置于正方體中截得，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為求邊長(zhǎng)為2的正方體的外接球，再求解即可.【題目詳解】解：因?yàn)樵谌忮F中，，所以將三棱錐補(bǔ)形成正方體如圖所示，正方體的邊長(zhǎng)為2，則體對(duì)角線長(zhǎng)為，外接球的半徑為，所以外接球的表面積為，故選：.4、D【解題分析】“”是“”的充分不必要條件，結(jié)合集合的包含關(guān)系，即可求出的取值范圍.【題目詳解】∵“”是“”的充分不必要條件∴或∴故選：D.【題目點(diǎn)撥】本題考查充分必要條件，根據(jù)充要條件求解參數(shù)的范圍時(shí)，可把充分條件、必要條件或充要條件轉(zhuǎn)化為集合間的關(guān)系，由此得到不等式（組）后再求范圍.解題時(shí)要注意，在利用兩個(gè)集合之間的關(guān)系求解參數(shù)的取值范圍時(shí)，不等式是否能夠取等號(hào)決定端點(diǎn)值的取舍，處理不當(dāng)容易出現(xiàn)漏解或增解的現(xiàn)象.5、B【解題分析】將樣本中的數(shù)據(jù)由小到大進(jìn)行排列，利用中位數(shù)的定義可得結(jié)果.【題目詳解】將樣本中的數(shù)據(jù)由小到大進(jìn)行排列，依次為：、、、、、、、、、，因此，這組數(shù)據(jù)的中位數(shù)為.故選：B.6、B【解題分析】利用等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式即可求解.【題目詳解】設(shè)等比數(shù)列的首項(xiàng)為，公比為，則，由得，即，解得或（舍），且代入①得，則，所以.故選：B.7、A【解題分析】設(shè)直線的方程為，代入點(diǎn)的坐標(biāo)即得解.【題目詳解】解：設(shè)直線的方程為，把點(diǎn)坐標(biāo)代入直線方程得.所以所求的直線方程為.故選：A8、C【解題分析】根據(jù)條件列關(guān)于首項(xiàng)與公比的方程組，即可解得公比，注意等比數(shù)列求和公式使用條件.【題目詳解】等比數(shù)列中，，前三項(xiàng)之和，若，，，符合題意；若，則，解得，即公比的值為1或，故選：C【題目點(diǎn)撥】本題考查等比數(shù)列求和公式以及基本量計(jì)算，考查基本分析求解能力，屬基礎(chǔ)題.9、D【解題分析】由隨機(jī)數(shù)表法抽樣原理即可求出答案.【題目詳解】根據(jù)題意，依次讀出的數(shù)據(jù)為65（舍去）,72（舍去）,08,02,63（舍去）,14，即第三個(gè)個(gè)體編號(hào)為14.故選：D.10、D【解題分析】根據(jù)遞推關(guān)系，利用裂項(xiàng)相消法，累加法求出，可得，原不等式轉(zhuǎn)化為恒成立求解即可.【題目詳解】，，，由累加法可得，又，，符合上式，，，對(duì)于任意不等式恒成立，則，解得.故選：D11、D【解題分析】命題是假命題，命題是真命題，根據(jù)復(fù)合命題的真值表可判斷真假.【題目詳解】因?yàn)?，故命題是假命題，又命題是真命題，故為假，為假，為假，為真命題，故選D.【題目點(diǎn)撥】復(fù)合命題的真假判斷有如下規(guī)律：（1）或：一真比真，全假才假；（2）且：全真才真，一假比假；（3）：真假相反.12、C【解題分析】由二項(xiàng)分布的方差公式即可求解.【題目詳解】解：因?yàn)?，所?故選：C.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13、6【解題分析】利用弦心距、半徑與弦長(zhǎng)的幾何關(guān)系，結(jié)合點(diǎn)線距離公式即可求弦長(zhǎng).【題目詳解】由題設(shè)，圓心為，則圓心到直線距離為，又圓的半徑為，故.故答案為：14、1【解題分析】求得函數(shù)的導(dǎo)數(shù)，計(jì)算得，即可得到切線的斜率【題目詳解】由題意，函數(shù)，則，所以，即切線的斜率為1，故答案為：115、【解題分析】求出兩圓的圓心坐標(biāo)，再利用兩點(diǎn)式求出直線方程，再化成一般式即可【題目詳解】解：圓，即，兩圓的圓心為：和，這兩圓的連心線方程為：，即故答案為：16、【解題分析】由題意，總體中青年教師與老年教師比例為；設(shè)樣本中老年教師的人數(shù)為x，由分層抽樣的性質(zhì)可得總體與樣本中青年教師與老年教師的比例相等，即，解得.故答案為.考點(diǎn)：分層抽樣.三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟。17、（1）（2）【解題分析】（1）根據(jù)得到，再結(jié)合為等比數(shù)列求出首項(xiàng)，進(jìn)而求得數(shù)列的通項(xiàng)公式；（2）由（1）求得數(shù)列的通項(xiàng)公式，進(jìn)而利用公式法即可求出【小問(wèn)1詳解】解：（1），，當(dāng)時(shí)，，即，又，為等比數(shù)列，所以，，數(shù)列的通項(xiàng)公式為【小問(wèn)2詳解】（2）由（1）知，則，數(shù)列的前項(xiàng)和18、（1）（2）【解題分析】（1）分別求出命題、為真時(shí)參數(shù)的取值范圍，依題意、都為假命題，求出的取值范圍，即可得解；（2）依題意可得是的必要不充分條件，則真包含于，即可得到不等式組，解得即可；【小問(wèn)1詳解】由，解得，即，由，可得，所以，當(dāng)時(shí)，解得，即，因?yàn)闉榧倜}，則、都為假命題，當(dāng)為假命題時(shí)：或當(dāng)為假命題時(shí)：或故當(dāng)、都為假命題，或綜上可得；【小問(wèn)2詳解】因?yàn)槭堑谋匾怀浞謼l件，由（1）可知，，所以真包含于，所以，解得，即19、（1）證明見解析；（2）；【解題分析】（1）證明，利用面面垂直的性質(zhì)可得出平面，再利用面面垂直的判定定理可證得平面平面；（2）連接，以點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，、、所在直線分別為軸建立空間直角坐標(biāo)系，設(shè)，根據(jù)可得出，求出的值，利用空間向量法可求得直線與所成角的余弦值.【題目詳解】（1）為的中點(diǎn)，且，則，又因?yàn)?，則，故四邊形為平行四邊形，因?yàn)?，故四邊形為矩形，所以，平面平面，平面平面，平面，平面，因?yàn)槠矫?，因此，平面平面；?）連接，由（1）可知，平面，，為的中點(diǎn)，則，以點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，所在直線分別為軸建立空間直角坐標(biāo)系，則、、、、，設(shè)，,因?yàn)椋瑒t，解得，，，則.因此，直線與所成角的余弦值為.20、（1）；（2）【解題分析】（1）設(shè)等差數(shù)列公差為d，利用基本量代換列方程組求出的通項(xiàng)公式，進(jìn)而求出的首項(xiàng)和公比，即可求出的通項(xiàng)公式；（2）利用分組求和法直接求和.【小問(wèn)1詳解】設(shè)等差數(shù)列的公差為d，則由已知得：，即，又，解得或（舍去），所以.，又，，，；【小問(wèn)2詳解】，.21、（1）（2）證明見解析，【解題分析】（1）若選①，則由題意可得，解方程組求出，從而可求得橢圓方程，若選②，，再結(jié)合離心率和求出，從而可求得橢圓方程，（2）由題意設(shè)直線MN的方程為，設(shè)，，，將直線方程代入橢圓方程中，消去，再利用根與系數(shù)的關(guān)系，表示出直線的方程，令，求出，結(jié)合前面的式子化簡(jiǎn)可得線過(guò)的定點(diǎn)，表示出的面積，利用基本不等式可求得其最大值【小問(wèn)1詳解】若選①：由題意知，∴.所以橢圓C的方程為.若選②：設(shè)圓與圓相交于點(diǎn)Q.由題意知：.又因?yàn)辄c(diǎn)Q在橢圓上，所以，∴.又因?yàn)?，∴，?所以橢圓C的方程為.【小問(wèn)2詳解】由題易知直線MN斜率存在且不為0，因?yàn)?，故設(shè)直線MN方程為，設(shè)，，，∴，∴，，因?yàn)辄c(diǎn)N關(guān)于x軸對(duì)稱點(diǎn)為，所以，所以直線方程為，令，∴.又，∴.所以直線過(guò)定點(diǎn)，∴.當(dāng)且僅當(dāng)，即時(shí)，取等號(hào).所以面積的最大值為.22、(1)；（2），a的取值范圍為.【解題分析】（1）先連結(jié)，由為等邊三角形，得到，，；再