湖北省三校2024屆高三1月調研（期末）測試數(shù)學試題

湖北省三校2024屆高三1月調研（期末）測試數(shù)學試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應的答題區(qū)內。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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選項中，只有一項是符合題目要求的。1．已知函數(shù)，若則（）A．f(a)<f(b)<f(c) B．f(b)<f(c)<f(a)C．f(a)<f(c)<f(b) D．f(c)<f(b)<f(a)2．對兩個變量進行回歸分析，給出如下一組樣本數(shù)據(jù)：，，，，下列函數(shù)模型中擬合較好的是（）A． B． C． D．3．已知數(shù)列是公比為的等比數(shù)列，且，，成等差數(shù)列，則公比的值為（

）A． B． C．或 D．或4．已知數(shù)列{an}滿足a1=3，且aA．22n-1+1 B．22n-1-15．△ABC的內角A，B，C的對邊分別為，已知，則為()A． B． C．或 D．或6．已知拋物線：的焦點為，準線為，是上一點，直線與拋物線交于，兩點，若，則為()A． B．40 C．16 D．7．一個四面體所有棱長都是4，四個頂點在同一個球上，則球的表面積為（）A． B． C． D．8．若直線y＝kx＋1與圓x2＋y2＝1相交于P、Q兩點，且∠POQ＝120°(其中O為坐標原點)，則k的值為()A． B． C．或－ D．和－9．若直線的傾斜角為，則的值為（）A． B． C． D．10．已知等差數(shù)列中，則（）A．10 B．16 C．20 D．2411．已知集合，集合，若，則（）A． B． C． D．12．已知排球發(fā)球考試規(guī)則：每位考生最多可發(fā)球三次，若發(fā)球成功，則停止發(fā)球，否則一直發(fā)到次結束為止．某考生一次發(fā)球成功的概率為，發(fā)球次數(shù)為，若的數(shù)學期望，則的取值范圍為()A． B． C． D．二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．若，則____.14．已知函數(shù)與的圖象上存在關于軸對稱的點，則的取值范圍為_____．15．在平面直角坐標系xOy中，己知直線與函數(shù)的圖象在y軸右側的公共點從左到右依次為，，…，若點的橫坐標為1，則點的橫坐標為________.16．曲線在點處的切線方程為________.三、解答題：共70分。解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17．（12分）已知函數(shù).（1）若函數(shù)在上單調遞減，求實數(shù)的取值范圍；（2）若，求的最大值.18．（12分）已知三點在拋物線上.（Ⅰ）當點的坐標為時，若直線過點，求此時直線與直線的斜率之積；（Ⅱ）當，且時，求面積的最小值.19．（12分）如圖，在四棱錐中，，，，底面為正方形，、分別為、的中點．（1）求證：平面；（2）求直線與平面所成角的正弦值．20．（12分）已知分別是內角的對邊，滿足（1）求內角的大?。?）已知，設點是外一點，且，求平面四邊形面積的最大值.21．（12分）已知函數(shù),其中,.(1)函數(shù)的圖象能否與x軸相切?若能,求出實數(shù)a;若不能,請說明理由.(2)若在處取得極大值,求實數(shù)a的取值范圍.22．（10分）如圖,在四棱錐中,底面是矩形,四條側棱長均相等.（1）求證：平面;（2）求證：平面平面.

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選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解題分析】

利用導數(shù)求得在上遞增，結合與圖象，判斷出的大小關系，由此比較出的大小關系.【題目詳解】因為，所以在上單調遞增；在同一坐標系中作與圖象，，可得，故.故選：C【題目點撥】本小題主要考查利用導數(shù)研究函數(shù)的單調性，考查利用函數(shù)的單調性比較大小，考查數(shù)形結合的數(shù)學思想方法，屬于中檔題.2、D【解題分析】

作出四個函數(shù)的圖象及給出的四個點，觀察這四個點在靠近哪個曲線．【題目詳解】如圖，作出A，B，C，D中四個函數(shù)圖象，同時描出題中的四個點，它們在曲線的兩側，與其他三個曲線都離得很遠，因此D是正確選項，故選：D．【題目點撥】本題考查回歸分析，擬合曲線包含或靠近樣本數(shù)據(jù)的點越多，說明擬合效果好．3、D【解題分析】

由成等差數(shù)列得，利用等比數(shù)列的通項公式展開即可得到公比q的方程.【題目詳解】由題意，∴2aq2=aq+a，∴2q2=q+1，∴q=1或q=故選：D．【題目點撥】本題考查等差等比數(shù)列的綜合，利用等差數(shù)列的性質建立方程求q是解題的關鍵，對于等比數(shù)列的通項公式也要熟練．4、D【解題分析】試題分析：因為an+1=4an+3，所以an+1+1=4(an+1)，即an+1+1an+1考點：數(shù)列的通項公式．5、D【解題分析】

由正弦定理可求得，再由角A的范圍可求得角A.【題目詳解】由正弦定理可知，所以，解得，又，且，所以或。故選：D.【題目點撥】本題主要考查正弦定理,注意角的范圍，是否有兩解的情況，屬于基礎題.6、D【解題分析】

如圖所示，過分別作于，于，利用和，聯(lián)立方程組計算得到答案.【題目詳解】如圖所示：過分別作于，于.，則，根據(jù)得到：，即，根據(jù)得到：，即，解得，，故.故選：.【題目點撥】本題考查了拋物線中弦長問題，意在考查學生的計算能力和轉化能力.7、A【解題分析】

將正四面體補成正方體，通過正方體的對角線與球的半徑關系，求解即可．【題目詳解】解：如圖，將正四面體補形成一個正方體，正四面體的外接球與正方體的外接球相同，∵四面體所有棱長都是4，∴正方體的棱長為，設球的半徑為，則，解得，所以，故選：A．【題目點撥】本題主要考查多面體外接球問題，解決本題的關鍵在于，巧妙構造正方體，利用正方體的外接球的直徑為正方體的對角線，從而將問題巧妙轉化，屬于中檔題．8、C【解題分析】

直線過定點，直線y=kx+1與圓x2+y2=1相交于P、Q兩點，且∠POQ=120°（其中O為原點），可以發(fā)現(xiàn)∠QOx的大小，求得結果．【題目詳解】如圖，直線過定點（0，1），∵∠POQ=120°∴∠OPQ=30°，?∠1=120°，∠2=60°，∴由對稱性可知k=±．故選C．【題目點撥】本題考查過定點的直線系問題，以及直線和圓的位置關系，是基礎題．9、B【解題分析】

根據(jù)題意可得：，所求式子利用二倍角的正弦函數(shù)公式化簡，再利用同角三角函數(shù)間的基本關系弦化切后，將代入計算即可求出值．【題目詳解】由于直線的傾斜角為，所以，則故答案選B【題目點撥】本題考查二倍角的正弦函數(shù)公式，同角三角函數(shù)間的基本關系，以及直線傾斜角與斜率之間的關系，熟練掌握公式是解本題的關鍵．10、C【解題分析】

根據(jù)等差數(shù)列性質得到，再計算得到答案.【題目詳解】已知等差數(shù)列中，故答案選C【題目點撥】本題考查了等差數(shù)列的性質，是數(shù)列的?？碱}型.11、A【解題分析】

根據(jù)或，驗證交集后求得的值.【題目詳解】因為，所以或.當時，，不符合題意，當時，.故選A.【題目點撥】本小題主要考查集合的交集概念及運算，屬于基礎題.12、A【解題分析】

根據(jù)題意，分別求出再根據(jù)離散型隨機變量期望公式進行求解即可【題目詳解】由題可知，，，則解得，由可得，答案選A【題目點撥】本題考查離散型隨機變量期望的求解，易錯點為第三次發(fā)球分為兩種情況：三次都不成功、第三次成功二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13、【解題分析】

由，得出，根據(jù)兩角和與差的正弦公式和余弦公式化簡，再利用齊次式即可求出結果.【題目詳解】因為，所以，所以.故答案為：.【題目點撥】本題考查三角函數(shù)化簡求值，利用二倍角正切公式、兩角和與差的正弦公式和余弦公式，以及運用齊次式求值，屬于對公式的考查以及對計算能力的考查.14、【解題分析】

兩函數(shù)圖象上存在關于軸對稱的點的等價命題是方程在區(qū)間上有解，化簡方程在區(qū)間上有解，構造函數(shù)，求導，求出單調區(qū)間，利用函數(shù)性質得解.【題目詳解】解：根據(jù)題意，若函數(shù)與的圖象上存在關于軸對稱的點，則方程在區(qū)間上有解，即方程在區(qū)間上有解，設函數(shù)，其導數(shù)，又由，可得：當時，為減函數(shù)，當時，為增函數(shù)，故函數(shù)有最小值，又由；比較可得：，故函數(shù)有最大值，故函數(shù)在區(qū)間上的值域為；若方程在區(qū)間上有解，必有，則有，即的取值范圍是；故答案為：；【題目點撥】本題利用導數(shù)研究函數(shù)在某區(qū)間上最值求參數(shù)的問題,函數(shù)零點問題的拓展.由于函數(shù)的零點就是方程的根，在研究方程的有關問題時，可以將方程問題轉化為函數(shù)問題解決.此類問題的切入點是借助函數(shù)的零點，結合函數(shù)的圖象，采用數(shù)形結合思想加以解決.15、1【解題分析】

當時，得，或，依題意可得，可求得，繼而可得答案．【題目詳解】因為點的橫坐標為1，即當時，，所以或，又直線與函數(shù)的圖象在軸右側的公共點從左到右依次為，，所以，故，所以函數(shù)的關系式為．當時，（1），即點的橫坐標為1，為二函數(shù)的圖象的第二個公共點．故答案為：1．【題目點撥】本題考查三角函數(shù)關系式的恒等變換、正弦型函數(shù)的性質的應用，主要考查學生的運算能力及思維能力，屬于中檔題．16、【解題分析】

求導，得到和，利用點斜式即可求得結果.【題目詳解】由于，，所以，由點斜式可得切線方程為.故答案為：.【題目點撥】本題考查利用導數(shù)的幾何意義求切線方程，屬基礎題.三、解答題：共70分。解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17、（1）（2）【解題分析】

（1）根據(jù)單調遞減可知導函數(shù)恒小于等于，采用參變分離的方法分離出，并將的部分構造成新函數(shù)，分析與最值之間的關系；（2）通過對的導函數(shù)分析，確定有唯一零點，則就是的極大值點也是最大值點，計算的值并利用進行化簡，從而確定.【題目詳解】（1）由題意知，在上恒成立，所以在上恒成立.令，則，所以在上單調遞增，所以，所以.（2）當時，.則，令，則，所以在上單調遞減.由于，，所以存在滿足，即.當時，，；當時，，.所以在上單調遞增，在上單調遞減.所以，因為，所以，所以，所以.【題目點撥】（1）求函數(shù)中字母的范圍時，常用的方法有兩種：參變分離法、分類討論法；（2）當導函數(shù)不易求零點時，需要將導函數(shù)中某些部分拿出作單獨分析，以便先確定導函數(shù)的單調性從而確定導函數(shù)的零點所在區(qū)間，再分析整個函數(shù)的單調性，最后確定出函數(shù)的最值.18、（Ⅰ）；（Ⅱ）16.【解題分析】

（Ⅰ）設出直線的方程并代入拋物線方程，利用韋達定理以及斜率公式，變形可得；（Ⅱ）利用，，的斜率，求得的坐標，，再用基本不等式求得的最小值，從而可得三角形的面積的最小值．【題目詳解】解：（Ⅰ）設直線的方程為.聯(lián)立方程組，得，，故，.所以；（Ⅱ）不妨設的三個頂點中的兩個頂點在軸右側（包括軸），設，，，的斜率為，又，則，①因為，所以②由①②得，，（且）從而當且僅當時取“”號，從而，所以面積的最小值為.【題目點撥】本題考查了直線與拋物線的綜合，屬于中檔題．19、（1）見解析；（2）.【解題分析】

（1）利用中位線的性質得出，然后利用線面平行的判定定理可證明出平面；（2）以點為坐標原點，、、所在直線分別為、、軸建立空間直角坐標系，設，利用空間向量法可求得直線與平面所成角的正弦值.【題目詳解】（1）因為、分別為、的中點，所以．又因為平面，平面，所以平面；（2）以點為坐標原點，、、所在直線分別為、、軸建立空間直角坐標系，設，則，，，，，，，．設平面的法向量為，則，即，令，則，，所以．設直線與平面所成角為，所以．因此，直線與平面所成角的正弦值為.【題目點撥】本題考查線面平行的證明，同時也考查了利用空間向量法計算直線與平面所成的角，考查推理能力與計算能力，屬于中等題.20、（1）（2）【解題分析】

（1）首先利用誘導公式及兩角和的余弦公式得到，再由同角三角三角的基本關系得到，即可求出角；（2）由（1）知，是正三角形，設，由余弦定理可得：，則，得到，再利用輔助角公式化簡，最后由正弦函數(shù)的性質求得最大值；【題目詳解】解：（1）由，，，，，，，；（2）由（1）知，是正三角形，設，由余弦定理得：，，，所以當時有最大值【題目點撥】本題考查同角三角函數(shù)的基本關系，三角恒等變換公式的應用，三角形面積公式的應用，以及正弦函數(shù)的性質，屬于中檔題.21、(1)答案見解析(2)【解題分析】

（1）假設函數(shù)的圖象與x軸相切于，根據(jù)相切可得方程組，看方程是否有解即可；（2）求出的導數(shù)，設()，根據(jù)函數(shù)的單調性及在處取得極大值求出a的范圍即可.【題目詳解】(1)函數(shù)的圖象不能與x軸相切,理由若下:.假設函數(shù)的圖象與x軸相切于則即顯然,,代入中得,無實數(shù)解.故函數(shù)的圖象不能與x軸相切.(2)(),,設(),恒大于零.在上單調遞增.又,,,∴存在唯一,使,且時,時,①當時,恒成立,在單調