山東省青島市實(shí)驗(yàn)高中2024屆高三下期末考試數(shù)學(xué)試題

山東省青島市實(shí)驗(yàn)高中2024屆高三下期末考試數(shù)學(xué)試題注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫(xiě)清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書(shū)寫(xiě)的答案無(wú)效；在草稿紙、試卷上答題無(wú)效。4．作圖可先使用鉛筆畫(huà)出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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．《九章算術(shù)》勾股章有一“引葭赴岸”問(wèn)題“今有餅池徑丈，葭生其中，出水兩尺，引葭赴岸，適與岸齊，問(wèn)水深，葭各幾何？”，其意思是：有一個(gè)直徑為一丈的圓柱形水池，池中心生有一顆類(lèi)似蘆葦?shù)闹参?，露出水面兩尺，若把它引向岸邊，正好與岸邊齊，問(wèn)水有多深，該植物有多高？其中一丈等于十尺，如圖若從該葭上隨機(jī)取一點(diǎn)，則該點(diǎn)取自水下的概率為（）A． B． C． D．2．一個(gè)陶瓷圓盤(pán)的半徑為，中間有一個(gè)邊長(zhǎng)為的正方形花紋，向盤(pán)中投入1000粒米后，發(fā)現(xiàn)落在正方形花紋上的米共有51粒，據(jù)此估計(jì)圓周率的值為（精確到0.001）（）A．3.132 B．3.137 C．3.142 D．3.1473．設(shè)，滿(mǎn)足約束條件，若的最大值為，則的展開(kāi)式中項(xiàng)的系數(shù)為()A．60 B．80 C．90 D．1204．已知三棱柱()A． B． C． D．5．若集合，，則下列結(jié)論正確的是（）A． B． C． D．6．已知底面是等腰直角三角形的三棱錐P-ABC的三視圖如圖所示，俯視圖中的兩個(gè)小三角形全等，則（）A．PA，PB，PC兩兩垂直 B．三棱錐P-ABC的體積為C． D．三棱錐P-ABC的側(cè)面積為7．中，角的對(duì)邊分別為，若，，，則的面積為（）A． B． C． D．8．若復(fù)數(shù)是純虛數(shù)，則()A．3 B．5 C． D．9．若函數(shù)恰有3個(gè)零點(diǎn)，則實(shí)數(shù)的取值范圍是（）A． B． C． D．10．若滿(mǎn)足，且目標(biāo)函數(shù)的最大值為2，則的最小值為()A．8 B．4 C． D．611．我國(guó)古代數(shù)學(xué)名著《數(shù)書(shū)九章》中有“天池盆測(cè)雨”題：在下雨時(shí)，用一個(gè)圓臺(tái)形的天池盆接雨水.天池盆盆口直徑為二尺八寸，盆底直徑為一尺二寸，盆深一尺八寸.若盆中積水深九寸，則平地降雨量是（注：①平地降雨量等于盆中積水體積除以盆口面積；②一尺等于十寸；③臺(tái)體的體積公式）.A．2寸 B．3寸 C．4寸 D．5寸12．設(shè)是雙曲線(xiàn)的左、右焦點(diǎn)，若雙曲線(xiàn)右支上存在一點(diǎn)，使（為坐標(biāo)原點(diǎn)），且，則雙曲線(xiàn)的離心率為（）A． B． C． D．二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．已知函數(shù)，（其中e為自然對(duì)數(shù)的底數(shù)），若關(guān)于x的方程恰有5個(gè)相異的實(shí)根，則實(shí)數(shù)a的取值范圍為_(kāi)_______.14．在數(shù)列中，已知，則數(shù)列的的前項(xiàng)和為_(kāi)_________.15．春節(jié)期間新型冠狀病毒肺炎疫情在湖北爆發(fā)，為了打贏疫情防控阻擊戰(zhàn)，我省某醫(yī)院選派2名醫(yī)生，6名護(hù)士到湖北、兩地參加疫情防控工作，每地一名醫(yī)生，3名護(hù)士，其中甲乙兩名護(hù)士不到同一地，共有__________種選派方法.16．已知雙曲線(xiàn)C：（）的左、右焦點(diǎn)為，，為雙曲線(xiàn)C上一點(diǎn)，且，若線(xiàn)段與雙曲線(xiàn)C交于另一點(diǎn)A，則的面積為_(kāi)_____.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）在平面直角坐標(biāo)系xOy中，曲線(xiàn)C的參數(shù)方程為（為參數(shù)）.以原點(diǎn)O為極點(diǎn)，x軸的正半軸為極軸，且兩個(gè)坐標(biāo)系取相等的長(zhǎng)度單位，建立極坐標(biāo)系.（1）設(shè)直線(xiàn)l的極坐標(biāo)方程為，若直線(xiàn)l與曲線(xiàn)C交于兩點(diǎn)A．B，求AB的長(zhǎng)；（2）設(shè)M、N是曲線(xiàn)C上的兩點(diǎn)，若，求面積的最大值.18．（12分）在平面直角坐標(biāo)系中，已知直線(xiàn)l的參數(shù)方程為（t為參數(shù)），在以坐標(biāo)原點(diǎn)O為極點(diǎn)，x軸的正半軸為極軸，且與直角坐標(biāo)系長(zhǎng)度單位相同的極坐標(biāo)系中，曲線(xiàn)C的極坐標(biāo)方程是.（1）求直線(xiàn)l的普通方程與曲線(xiàn)C的直角坐標(biāo)方程；（2）若直線(xiàn)l與曲線(xiàn)C相交于兩點(diǎn)A，B，求線(xiàn)段的長(zhǎng).19．（12分）在平面直角坐標(biāo)系中，曲線(xiàn)：（為參數(shù)，），曲線(xiàn)：（為參數(shù)）.若曲線(xiàn)和相切.（1）在以為極點(diǎn)，軸非負(fù)半軸為極軸的極坐標(biāo)系中，求曲線(xiàn)的普通方程；（2）若點(diǎn)，為曲線(xiàn)上兩動(dòng)點(diǎn)，且滿(mǎn)足，求面積的最大值.20．（12分）在本題中，我們把具體如下性質(zhì)的函數(shù)叫做區(qū)間上的閉函數(shù)：①的定義域和值域都是；②在上是增函數(shù)或者減函數(shù).（1）若在區(qū)間上是閉函數(shù)，求常數(shù)的值；（2）找出所有形如的函數(shù)（都是常數(shù)），使其在區(qū)間上是閉函數(shù).21．（12分）以直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)為極點(diǎn)，軸的非負(fù)半軸為極軸，且兩坐標(biāo)系取相同的長(zhǎng)度單位.已知曲線(xiàn)的參數(shù)方程：（為參數(shù)），直線(xiàn)的極坐標(biāo)方程：（1）求曲線(xiàn)的極坐標(biāo)方程；（2）若直線(xiàn)與曲線(xiàn)交于、兩點(diǎn)，求的最大值.22．（10分）已知點(diǎn)，若點(diǎn)滿(mǎn)足.（Ⅰ）求點(diǎn)的軌跡方程；（Ⅱ）過(guò)點(diǎn)的直線(xiàn)與（Ⅰ）中曲線(xiàn)相交于兩點(diǎn)，為坐標(biāo)原點(diǎn)，求△面積的最大值及此時(shí)直線(xiàn)的方程.

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、C【解題分析】

由題意知：，，設(shè)，則，在中，列勾股方程可解得，然后由得出答案.【題目詳解】解：由題意知：，，設(shè)，則在中，列勾股方程得：，解得所以從該葭上隨機(jī)取一點(diǎn)，則該點(diǎn)取自水下的概率為故選C.【題目點(diǎn)撥】本題考查了幾何概型中的長(zhǎng)度型，屬于基礎(chǔ)題.2、B【解題分析】

結(jié)合隨機(jī)模擬概念和幾何概型公式計(jì)算即可【題目詳解】如圖，由幾何概型公式可知：.故選：B【題目點(diǎn)撥】本題考查隨機(jī)模擬的概念和幾何概型，屬于基礎(chǔ)題3、B【解題分析】

畫(huà)出可行域和目標(biāo)函數(shù)，根據(jù)平移得到，再利用二項(xiàng)式定理計(jì)算得到答案.【題目詳解】如圖所示：畫(huà)出可行域和目標(biāo)函數(shù)，，即，故表示直線(xiàn)與截距的倍，根據(jù)圖像知：當(dāng)時(shí)，的最大值為，故.展開(kāi)式的通項(xiàng)為：，取得到項(xiàng)的系數(shù)為：.故選：.【題目點(diǎn)撥】本題考查了線(xiàn)性規(guī)劃求最值，二項(xiàng)式定理，意在考查學(xué)生的計(jì)算能力和綜合應(yīng)用能力.4、C【解題分析】因?yàn)橹比庵?，AB＝3，AC＝4，AA1＝12，AB⊥AC，所以BC＝5，且BC為過(guò)底面ABC的截面圓的直徑．取BC中點(diǎn)D，則OD⊥底面ABC，則O在側(cè)面BCC1B1內(nèi)，矩形BCC1B1的對(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)即為球直徑，所以2R＝＝13，即R＝5、D【解題分析】

由題意，分析即得解【題目詳解】由題意，故，故選：D【題目點(diǎn)撥】本題考查了元素和集合，集合和集合之間的關(guān)系，考查了學(xué)生概念理解，數(shù)學(xué)運(yùn)算能力，屬于基礎(chǔ)題.6、C【解題分析】

根據(jù)三視圖，可得三棱錐P-ABC的直觀圖，然后再計(jì)算可得.【題目詳解】解：根據(jù)三視圖，可得三棱錐P-ABC的直觀圖如圖所示，其中D為AB的中點(diǎn)，底面ABC.所以三棱錐P-ABC的體積為，，，，，、不可能垂直，即不可能兩兩垂直，，.三棱錐P-ABC的側(cè)面積為.故正確的為C.故選：C.【題目點(diǎn)撥】本題考查三視圖還原直觀圖，以及三棱錐的表面積、體積的計(jì)算問(wèn)題，屬于中檔題.7、A【解題分析】

先求出，由正弦定理求得，然后由面積公式計(jì)算．【題目詳解】由題意，．由得，．故選：A．【題目點(diǎn)撥】本題考查求三角形面積，考查正弦定理，同角間的三角函數(shù)關(guān)系，兩角和的正弦公式與誘導(dǎo)公式，解題時(shí)要根據(jù)已知求值要求確定解題思路，確定選用公式順序，以便正確快速求解．8、C【解題分析】

先由已知，求出，進(jìn)一步可得，再利用復(fù)數(shù)模的運(yùn)算即可【題目詳解】由z是純虛數(shù)，得且，所以，.因此，.故選：C.【題目點(diǎn)撥】本題考查復(fù)數(shù)的除法、復(fù)數(shù)模的運(yùn)算，考查學(xué)生的運(yùn)算能力，是一道基礎(chǔ)題.9、B【解題分析】

求導(dǎo)函數(shù)，求出函數(shù)的極值，利用函數(shù)恰有三個(gè)零點(diǎn)，即可求實(shí)數(shù)的取值范圍.【題目詳解】函數(shù)的導(dǎo)數(shù)為，令，則或，上單調(diào)遞減，上單調(diào)遞增，所以0或是函數(shù)y的極值點(diǎn)，函數(shù)的極值為：，函數(shù)恰有三個(gè)零點(diǎn)，則實(shí)數(shù)的取值范圍是：.故選B.【題目點(diǎn)撥】該題考查的是有關(guān)結(jié)合函數(shù)零點(diǎn)個(gè)數(shù)，來(lái)確定參數(shù)的取值范圍的問(wèn)題，在解題的過(guò)程中，注意應(yīng)用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)圖象的走向，利用數(shù)形結(jié)合思想，轉(zhuǎn)化為函數(shù)圖象間交點(diǎn)個(gè)數(shù)的問(wèn)題，難度不大.10、A【解題分析】

作出可行域，由，可得.當(dāng)直線(xiàn)過(guò)可行域內(nèi)的點(diǎn)時(shí)，最大，可得.再由基本不等式可求的最小值.【題目詳解】作出可行域，如圖所示由，可得.平移直線(xiàn)，當(dāng)直線(xiàn)過(guò)可行域內(nèi)的點(diǎn)時(shí)，最大，即最大，最大值為2.解方程組，得..，當(dāng)且僅當(dāng)，即時(shí)，等號(hào)成立.的最小值為8.故選：.【題目點(diǎn)撥】本題考查簡(jiǎn)單的線(xiàn)性規(guī)劃，考查基本不等式，屬于中檔題.11、B【解題分析】試題分析：根據(jù)題意可得平地降雨量，故選B.考點(diǎn)：1.實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題；2.圓臺(tái)的體積.12、D【解題分析】

利用向量運(yùn)算可得，即，由為的中位線(xiàn)，得到，所以，再根據(jù)雙曲線(xiàn)定義即可求得離心率.【題目詳解】取的中點(diǎn)，則由得，即；在中，為的中位線(xiàn)，所以，所以；由雙曲線(xiàn)定義知，且，所以，解得，故選：D【題目點(diǎn)撥】本題綜合考查向量運(yùn)算與雙曲線(xiàn)的相關(guān)性質(zhì)，難度一般.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13、【解題分析】

作出圖象，求出方程的根，分類(lèi)討論的正負(fù)，數(shù)形結(jié)合即可.【題目詳解】當(dāng)時(shí)，令，解得，所以當(dāng)時(shí)，，則單調(diào)遞增，當(dāng)時(shí)，，則單調(diào)遞減，當(dāng)時(shí)，單調(diào)遞減，且，作出函數(shù)的圖象如圖：（1）當(dāng)時(shí)，方程整理得，只有2個(gè)根，不滿(mǎn)足條件；（2）若，則當(dāng)時(shí)，方程整理得，則，，此時(shí)各有1解，故當(dāng)時(shí)，方程整理得，有1解同時(shí)有2解，即需，，因?yàn)椋?），故此時(shí)滿(mǎn)足題意；或有2解同時(shí)有1解，則需，由（1）可知不成立；或有3解同時(shí)有0解，根據(jù)圖象不存在此種情況，或有0解同時(shí)有3解，則，解得，故，（3）若，顯然當(dāng)時(shí)，和均無(wú)解，當(dāng)時(shí)，和無(wú)解，不符合題意．綜上：的范圍是，故答案為：，【題目點(diǎn)撥】本題主要考查了函數(shù)零點(diǎn)與函數(shù)圖象的關(guān)系，考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性，意在考查學(xué)生對(duì)這些知識(shí)的理解掌握水平和分析推理能力，屬于中檔題．14、【解題分析】

由已知數(shù)列遞推式可得數(shù)列的所有奇數(shù)項(xiàng)與偶數(shù)項(xiàng)分別構(gòu)成以2為公比的等比數(shù)列，求其通項(xiàng)公式，得到，再由求解．【題目詳解】解：由，得，，則數(shù)列的所有奇數(shù)項(xiàng)與偶數(shù)項(xiàng)分別構(gòu)成以2為公比的等比數(shù)列．，．．故答案為：．【題目點(diǎn)撥】本題考查數(shù)列遞推式，考查等差數(shù)列與等比數(shù)列的通項(xiàng)公式，訓(xùn)練了數(shù)列的分組求和，屬于中檔題．15、24【解題分析】

先求出每地一名醫(yī)生，3名護(hù)士的選派方法的種數(shù)，再減去甲乙兩名護(hù)士到同一地的種數(shù)即可.【題目詳解】解：每地一名醫(yī)生，3名護(hù)士的選派方法的種數(shù)有，若甲乙兩名護(hù)士到同一地的種數(shù)有，則甲乙兩名護(hù)士不到同一地的種數(shù)有.故答案為：.【題目點(diǎn)撥】本題考查利用間接法求排列組合問(wèn)題，正難則反，是基礎(chǔ)題.16、【解題分析】

由已知得即，,可解得,由在雙曲線(xiàn)C上,代入即可求得雙曲線(xiàn)方程,然后求得直線(xiàn)的方程與雙曲線(xiàn)方程聯(lián)立求得點(diǎn)A坐標(biāo),借助,即可解得所求.【題目詳解】由已知得，又，，所以，解得或，由在雙曲線(xiàn)C上，所以或，所以或（舍去），因此雙曲線(xiàn)C的方程為.又，所以線(xiàn)段的方程為，與雙曲線(xiàn)C的方程聯(lián)立消去x整理得，所以，，所以點(diǎn)A坐標(biāo)為，所以.【題目點(diǎn)撥】本題主要考查直線(xiàn)與雙曲線(xiàn)的位置關(guān)系,考查雙曲線(xiàn)方程的求解,考查求三角形面積,考查學(xué)生的計(jì)算能力,難度較難.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、（1）；（2）1.【解題分析】

（1）利用參數(shù)方程、普通方程、極坐標(biāo)方程間的互化公式即可；（2），，由（1）通過(guò)計(jì)算得到，即最大值為1.【題目詳解】（1）將曲線(xiàn)C的參數(shù)方程化為普通方程為，即；再將，，代入上式，得，故曲線(xiàn)C的極坐標(biāo)方程為，顯然直線(xiàn)l與曲線(xiàn)C相交的兩點(diǎn)中，必有一個(gè)為原點(diǎn)O，不妨設(shè)O與A重合，即.（2）不妨設(shè)，，則面積為當(dāng)，即取時(shí)，.【題目點(diǎn)撥】本題考查參數(shù)方程、普通方程、極坐標(biāo)方程間的互化，三角形面積的最值問(wèn)題，是一道容易題.18、（1）l：，C：；（2）【解題分析】

（1）直接利用轉(zhuǎn)換關(guān)系，把參數(shù)方程直角坐標(biāo)方程和極坐標(biāo)方程之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換；

（2）由（1）可得曲線(xiàn)是圓，求出圓心坐標(biāo)及半徑，再求得圓心到直線(xiàn)的距離，即可求得的長(zhǎng).【題目詳解】（1）由題意可得直線(xiàn)：，由，得，即，所以曲線(xiàn)C：.（2）由（1）知，圓，半徑.∴圓心到直線(xiàn)的距離為：.∴【題目點(diǎn)撥】本題考查直線(xiàn)的普通坐標(biāo)方程、曲線(xiàn)的直角坐標(biāo)方程的求法，考查弦長(zhǎng)的求法、運(yùn)算求解能力，是中檔題．19、（1）；（2）【解題分析】

（1）消去參數(shù)，將圓的參數(shù)方程，轉(zhuǎn)化為普通方程，再由圓心到直線(xiàn)的距離等于半徑，可求得圓的普通方程，最后利用求得圓的極坐標(biāo)方程.（2）利用圓的參數(shù)方程以及輔助角公式，由此求得的面積的表達(dá)式，再由三角函數(shù)最值的求法，求得三角形面積的最大值.【題目詳解】（1）由題意得：，：因?yàn)榍€(xiàn)和相切，所以，即：；（2）設(shè)，所以所以當(dāng)時(shí)，面積最大值為【題目點(diǎn)撥】本小題主要考查參數(shù)方程轉(zhuǎn)化為普通方程，考查直角坐標(biāo)方程轉(zhuǎn)化為極坐標(biāo)方程，考查利用參數(shù)的方法求三角形面積的最值，屬于中檔題.20、（1）；（2）.【解題分析】

（1）依據(jù)新定義，的定義域和值域都是，且在上單調(diào)，建立方程求解；（2）依據(jù)新定義，討論的單調(diào)性，列出方程求解即可?！绢}目詳解】（1）當(dāng)時(shí)，由復(fù)合函數(shù)單調(diào)性知，在區(qū)間上是增函數(shù)，即有，解得；同理，當(dāng)時(shí)，有，解得，綜上，。（2）若在上是閉函數(shù)，則在上是單調(diào)函數(shù)，①當(dāng)在上是單調(diào)增函數(shù)，則，解得，檢驗(yàn)符合；②當(dāng)在上是單調(diào)減函數(shù)，則，解得，在上不是單調(diào)函數(shù)，不符合題意。故滿(mǎn)足在區(qū)間