上海市黃浦區(qū)大同中學2024屆開學摸底考試高三數(shù)學試題（含版解析）

上海市黃浦區(qū)大同中學2024屆開學摸底考試高三數(shù)學試題（含版解析）注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結束后，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選項中，只有一項是符合題目要求的。1．《易經》包含著很多哲理，在信息學、天文學中都有廣泛的應用，《易經》的博大精深，對今天的幾何學和其它學科仍有深刻的影響．下圖就是易經中記載的幾何圖形——八卦田，圖中正八邊形代表八卦，中間的圓代表陰陽太極圖，八塊面積相等的曲邊梯形代表八卦田．已知正八邊形的邊長為，陰陽太極圖的半徑為，則每塊八卦田的面積約為（）A． B．C． D．2．設，，則（）A． B． C． D．3．某大學計算機學院的薛教授在2019年人工智能方向招收了6名研究生.薛教授欲從人工智能領域的語音識別、人臉識別，數(shù)據(jù)分析、機器學習、服務器開發(fā)五個方向展開研究，且每個方向均有研究生學習，其中劉澤同學學習人臉識別，則這6名研究生不同的分配方向共有（）A．480種 B．360種 C．240種 D．120種4．閱讀如圖的程序框圖，若輸出的值為25，那么在程序框圖中的判斷框內可填寫的條件是（）A． B． C． D．5．函數(shù)的定義域為（）A． B． C． D．6．已知是定義是上的奇函數(shù)，滿足，當時，，則函數(shù)在區(qū)間上的零點個數(shù)是（）A．3 B．5 C．7 D．97．如圖，點E是正方體ABCD-A1B1C1D1的棱DD1的中點，點F，M分別在線段AC，BD1（不包含端點）上運動，則（）A．在點F的運動過程中，存在EF//BC1B．在點M的運動過程中，不存在B1M⊥AEC．四面體EMAC的體積為定值D．四面體FA1C1B的體積不為定值8．設函數(shù)滿足，則的圖像可能是A． B．C． D．9．已知實數(shù)集，集合，集合，則（）A． B． C． D．10．雙曲線的漸近線方程是（）A． B． C． D．11．已知，，，則（）A． B．C． D．12．已知，則“m⊥n”是“m⊥l”的A．充分不必要條件 B．必要不充分條件 C．充要條件 D．既不充分也不必要條件二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．邊長為2的正方形經裁剪后留下如圖所示的實線圍成的部分，將所留部分折成一個正四棱錐.當該棱錐的體積取得最大值時，其底面棱長為________.14．設數(shù)列的前n項和為，且，若，則______________.15．，則f（f（2））的值為____________．16．已知，則__________．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）證明：當時，；（2）若函數(shù)只有一個零點，求正實數(shù)的值.18．（12分）設直線與拋物線交于兩點，與橢圓交于兩點，設直線（為坐標原點）的斜率分別為，若.（1）證明：直線過定點，并求出該定點的坐標；（2）是否存在常數(shù)，滿足？并說明理由.19．（12分）已知函數(shù).（1）解不等式；（2）記函數(shù)的最大值為，若，證明：.20．（12分）如圖，在四邊形中，，，.（1）求的長；（2）若的面積為6，求的值.21．（12分）已知，，，，證明：（1）；（2）.22．（10分）如圖，三棱柱的所有棱長均相等，在底面上的投影在棱上，且∥平面（Ⅰ）證明：平面平面；（Ⅱ）求直線與平面所成角的余弦值.

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、B【解題分析】

由圖利用三角形的面積公式可得正八邊形中每個三角形的面積，再計算出圓面積的，兩面積作差即可求解.【題目詳解】由圖，正八邊形分割成個等腰三角形，頂角為，設三角形的腰為，由正弦定理可得，解得，所以三角形的面積為：，所以每塊八卦田的面積約為：.故選：B【題目點撥】本題考查了正弦定理解三角形、三角形的面積公式，需熟記定理與面積公式，屬于基礎題.2、D【解題分析】

集合是一次不等式的解集，分別求出再求交集即可【題目詳解】，，則故選【題目點撥】本題主要考查了一次不等式的解集以及集合的交集運算，屬于基礎題．3、B【解題分析】

將人臉識別方向的人數(shù)分成：有人、有人兩種情況進行分類討論，結合捆綁計算出不同的分配方法數(shù).【題目詳解】當人臉識別方向有2人時，有種，當人臉識別方向有1人時，有種，∴共有360種.故選：B【題目點撥】本小題主要考查簡單排列組合問題，考查分類討論的數(shù)學思想方法，屬于基礎題.4、C【解題分析】

根據(jù)循環(huán)結構的程序框圖，帶入依次計算可得輸出為25時的值，進而得判斷框內容.【題目詳解】根據(jù)循環(huán)程序框圖可知，則，，，，，此時輸出，因而不符合條件框的內容，但符合條件框內容，結合選項可知C為正確選項，故選：C.【題目點撥】本題考查了循環(huán)結構程序框圖的簡單應用，完善程序框圖，屬于基礎題.5、C【解題分析】

函數(shù)的定義域應滿足故選C.6、D【解題分析】

根據(jù)是定義是上的奇函數(shù)，滿足，可得函數(shù)的周期為3，再由奇函數(shù)的性質結合已知可得，利用周期性可得函數(shù)在區(qū)間上的零點個數(shù)．【題目詳解】∵是定義是上的奇函數(shù)，滿足，，可得，

函數(shù)的周期為3，

∵當時，，

令，則，解得或1，

又∵函數(shù)是定義域為的奇函數(shù)，

∴在區(qū)間上，有．

由，取，得，得，

∴．

又∵函數(shù)是周期為3的周期函數(shù)，

∴方程=0在區(qū)間上的解有共9個，

故選D．【題目點撥】本題考查根的存在性及根的個數(shù)判斷，考查抽象函數(shù)周期性的應用，考查邏輯思維能力與推理論證能力，屬于中檔題．7、C【解題分析】

采用逐一驗證法，根據(jù)線線、線面之間的關系以及四面體的體積公式，可得結果.【題目詳解】A錯誤由平面，//而與平面相交，故可知與平面相交，所以不存在EF//BC1B錯誤，如圖，作由又平面，所以平面又平面，所以由//，所以，平面所以平面，又平面所以，所以存在C正確四面體EMAC的體積為其中為點到平面的距離，由//，平面，平面所以//平面，則點到平面的距離即點到平面的距離，所以為定值，故四面體EMAC的體積為定值錯誤由//，平面，平面所以//平面，則點到平面的距離即為點到平面的距離，所以為定值所以四面體FA1C1B的體積為定值故選：C【題目點撥】本題考查線面、線線之間的關系，考驗分析能力以及邏輯推理能力，熟練線面垂直與平行的判定定理以及性質定理，中檔題.8、B【解題分析】根據(jù)題意，確定函數(shù)的性質，再判斷哪一個圖像具有這些性質．由得是偶函數(shù)，所以函數(shù)的圖象關于軸對稱，可知B，D符合；由得是周期為2的周期函數(shù)，選項D的圖像的最小正周期是4，不符合，選項B的圖像的最小正周期是2，符合，故選B．9、A【解題分析】

可得集合,求出補集,再求出即可.【題目詳解】由,得,即,所以,所以.故選:A【題目點撥】本題考查了集合的補集和交集的混合運算,屬于基礎題.10、C【解題分析】

根據(jù)雙曲線的標準方程即可得出該雙曲線的漸近線方程.【題目詳解】由題意可知，雙曲線的漸近線方程是.故選：C.【題目點撥】本題考查雙曲線的漸近線方程的求法，是基礎題，解題時要認真審題，注意雙曲線的簡單性質的合理運用．11、C【解題分析】

利用二倍角公式,和同角三角函數(shù)的商數(shù)關系式,化簡可得,即可求得結果.【題目詳解】，所以，即.故選:C.【題目點撥】本題考查三角恒等變換中二倍角公式的應用和弦化切化簡三角函數(shù),難度較易.12、B【解題分析】

構造長方體ABCD﹣A1B1C1D1，令平面α為面ADD1A1，底面ABCD為β，然后再在這兩個面中根據(jù)題意恰當?shù)倪x取直線為m，n即可進行判斷．【題目詳解】如圖，取長方體ABCD﹣A1B1C1D1，令平面α為面ADD1A1，底面ABCD為β，直線=直線。若令AD1＝m，AB＝n，則m⊥n，但m不垂直于若m⊥，由平面平面可知，直線m垂直于平面β，所以m垂直于平面β內的任意一條直線∴m⊥n是m⊥的必要不充分條件．故選：B．【題目點撥】本題考點有兩個：①考查了充分必要條件的判斷，在確定好大前提的條件下，從m⊥n?m⊥？和m⊥?m⊥n？兩方面進行判斷；②是空間的垂直關系，一般利用長方體為載體進行分析．二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13、【解題分析】

根據(jù)題意，建立棱錐體積的函數(shù)，利用導數(shù)求函數(shù)的最大值即可.【題目詳解】設底面邊長為，則斜高為，即此四棱錐的高為，所以此四棱錐體積為，令，令，易知函數(shù)在時取得最大值.故此時底面棱長.故答案為：.【題目點撥】本題考查棱錐體積的求解，涉及利用導數(shù)研究體積最大值的問題，屬綜合中檔題.14、9【解題分析】

用換中的n，得，作差可得，從而數(shù)列是等比數(shù)列，再由即可得到答案.【題目詳解】由，得，兩式相減，得，即；又，解得，所以數(shù)列為首項為-3、公比為3的等比數(shù)列，所以.故答案為：9.【題目點撥】本題考查已知與的關系求數(shù)列通項的問題，要注意n的范圍，考查學生運算求解能力，是一道中檔題.15、1【解題分析】

先求f（1），再根據(jù)f（1）值所在區(qū)間求f（f（1））.【題目詳解】由題意，f（1）=log3（11–1）=1，故f（f（1））=f（1）=1×e1–1=1，故答案為：1．【題目點撥】本題考查分段函數(shù)求值，考查對應性以及基本求解能力.16、【解題分析】解：由題意可知：.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）證明見解析；（2）.【解題分析】

（1）把轉化成，令，由題意得，即證明恒成立，通過導數(shù)求證即可（2）直接求導可得，，令，得或，故根據(jù)0與的大小關系來進行分類討論即可【題目詳解】證明：（1）令，則.分析知，函數(shù)的增區(qū)間為，減區(qū)間為.所以當時，.所以，即，所以.所以當時，.解：（2）因為，所以.討論：①當時，，此時函數(shù)在區(qū)間上單調遞減.又，故此時函數(shù)僅有一個零點為0；②當時，令，得，故函數(shù)的增區(qū)間為，減區(qū)間為，.又極大值，所以極小值.當時，有.又，此時，故當時，函數(shù)還有一個零點，不符合題意；③當時，令得，故函數(shù)的增區(qū)間為，減區(qū)間為，.又極小值，所以極大值.若，則，得，所以，所以當且時，，故此時函數(shù)還有一個零點，不符合題意.綜上，所求實數(shù)的值為.【題目點撥】本題考查不等式的恒成立問題和函數(shù)的零點問題，本題的難點在于把導數(shù)化成因式分解的形式，如，進而分類討論，本題屬于難題18、（1）證明見解析（0，2）；（2）存在，理由見解析【解題分析】

（1）設直線l的方程為y=kx+b代入拋物線的方程，利用OA⊥OB，求出b，即可知直線過定點（2）由斜率公式分別求出，，聯(lián)立直線與拋物線，橢圓，再由根與系數(shù)的關系得，，，代入，，化簡即可求解.【題目詳解】（1）證明：由題知，直線l的斜率存在且不過原點，故設由可得，.，，故所以直線l的方程為故直線l恒過定點.（2）由（1）知設由可得，，即存在常數(shù)滿足題意.【題目點撥】本題主要考查了直線與拋物線、橢圓的位置關系，直線過定點問題，考查學生分析解決問題的能力，屬于中檔題．19、（1）；（2）證明見解析【解題分析】

（1）將函數(shù)整理為分段函數(shù)形式可得,進而分類討論求解不等式即可；（2）先利用絕對值不等式的性質得到的最大值為3,再利用均值定理證明即可.【題目詳解】（1）①當時，恒成立，；②當時，，即，；③當時，顯然不成立，不合題意；綜上所述，不等式的解集為.（2）由（1）知，于是由基本不等式可得（當且僅當時取等號）（當且僅當時取等號）（當且僅當時取等號）上述三式相加可得（當且僅當時取等號），，故得證.【題目點撥】本題考查解絕對值不等式和利用均值定理證明不等式,考查絕對值不等式的最值的應用，解題關鍵是掌握分類討論解決帶絕對值不等式的方法，考查了分析能力和計算能力，屬于中檔題.20、(1)(2)【解題分析】

（1）利用余弦定理可得的長；（2）利用面積得出，結合正弦定理可得.【題目詳解】解：（1）由題可知.在中，，所以.（2），則.又，所以.【題目點撥】本題主要考查利用正弦定理和余弦定理解三角形，已知角較多時一般選用正弦定理，已知邊較多時一般選用余弦定理.21、（1）證明見解析（2）證明見解析【解題分析】

（1）先由基本不等式可得，而，即得證；（2）首先推導出，再利用，展開即可得證.【題目詳解】證明：（1），，，（當且僅當時取等號）.（2），，，，，，，.【題目點撥】本題考查不等式的證明，考查基本不等式的運用，考查邏輯推理能力，屬于中檔題．22、（Ⅰ）見解析（Ⅱ）【解題分析】

（Ⅰ）連接交于點，連接，由于平面，得出，根據(jù)線線位置