清華大學(xué)中學(xué)生標(biāo)準(zhǔn)學(xué)術(shù)能力診斷性測(cè)試2024屆數(shù)學(xué)高一第二學(xué)期期末預(yù)測(cè)試題含解析

清華大學(xué)中學(xué)生標(biāo)準(zhǔn)學(xué)術(shù)能力診斷性測(cè)試2024屆數(shù)學(xué)高一第二學(xué)期期末預(yù)測(cè)試題注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫(xiě)考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。2．試題所有答案必須填涂或書(shū)寫(xiě)在答題卡上，在試卷上作答無(wú)效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每個(gè)小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，恰有一項(xiàng)是符合題目要求的1．若在是減函數(shù)，則的最大值是A． B． C． D．2．已知，，，則實(shí)數(shù)、、的大小關(guān)系是（）A． B．C． D．3．圓的圓心坐標(biāo)和半徑分別是()A．，2 B．，1 C．，2 D．，14．直線l：與圓C：交于A，B兩點(diǎn)，則當(dāng)弦AB最短時(shí)直線l的方程為A． B．C． D．5．已知實(shí)數(shù)滿足約束條件，則目標(biāo)函數(shù)的最小值為()A． B． C．1 D．56．若點(diǎn)為圓C：的弦MN的中點(diǎn)，則弦MN所在直線的方程為（）A． B． C． D．7．已知a,,若關(guān)于x的不等式的解集為,則()A． B． C． D．8．設(shè)，則“數(shù)列為等比數(shù)列”是“數(shù)列滿足”的（）A．充分非必要條件 B．必要非充分條件C．充要條件 D．既非充分也非必要條件9．已知等邊三角形ABC的邊長(zhǎng)為1，，那么（）.A．3 B．-3 C． D．10．已知正四棱錐的頂點(diǎn)均在球上，且該正四棱錐的各個(gè)棱長(zhǎng)均為，則球的表面積為()A． B． C． D．二、填空題：本大題共6小題，每小題5分，共30分。11．在中，、、所對(duì)的邊依次為、、，且，若用含、、，且不含、、的式子表示，則_______.12．若的兩邊長(zhǎng)分別為和，其夾角的余弦為，則其外接圓的面積為_(kāi)_____________；13．已知，，，則在方向上的投影為_(kāi)_________．14．?dāng)?shù)列滿足，（且），則數(shù)列的通項(xiàng)公式為_(kāi)_______.15．將無(wú)限循環(huán)小數(shù)化為分?jǐn)?shù)，則所得最簡(jiǎn)分?jǐn)?shù)為_(kāi)_____；16．若，則__________.（結(jié)果用反三角函數(shù)表示）三、解答題：本大題共5小題，共70分。解答時(shí)應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟。17．如圖，四棱錐中，底面,分別為的中點(diǎn),.(1)證明:平面平面(2)求三棱錐的體積.18．已知，．(1)求及的值；(2)求的值．19．某廠家擬在2020年舉行促銷(xiāo)活動(dòng)，經(jīng)調(diào)查測(cè)算，某產(chǎn)品的年銷(xiāo)售量（即該廠的年產(chǎn)量）萬(wàn)件與年促銷(xiāo)費(fèi)用萬(wàn)元，滿足（為常數(shù)），如果不搞促銷(xiāo)活動(dòng)，則該產(chǎn)品的年銷(xiāo)售量只能是1萬(wàn)件，已知2020年生產(chǎn)該產(chǎn)品的固定投入為8萬(wàn)元，每生產(chǎn)1萬(wàn)件，該產(chǎn)品需要再投入16萬(wàn)元，廠家將每件產(chǎn)品的銷(xiāo)售價(jià)格定為每件產(chǎn)品年平均成本的1.5倍（產(chǎn)品成本包括固定投入和再投入兩部分資金）.（1）將2020年該產(chǎn)品的利潤(rùn)（萬(wàn)元）表示為年促銷(xiāo)費(fèi)用（萬(wàn)元）的函數(shù)；（2）該廠家2020年的促銷(xiāo)費(fèi)用投入多少萬(wàn)元時(shí)，廠家的利潤(rùn)最大？20．?dāng)?shù)列中，，（為常數(shù)）.（1）若，，成等差數(shù)列，求的值；（2）是否存在，使得為等比數(shù)列？并說(shuō)明理由.21．如圖，某快遞小哥從地出發(fā)，沿小路以平均速度為20公里小時(shí)送快件到處，已知公里，，是等腰三角形，．（1）試問(wèn)，快遞小哥能否在50分鐘內(nèi)將快件送到處？（2）快遞小哥出發(fā)15分鐘后，快遞公司發(fā)現(xiàn)快件有重大問(wèn)題，由于通訊不暢，公司只能派車(chē)沿大路追趕，若汽車(chē)的平均速度為60公里小時(shí)，問(wèn)，汽車(chē)能否先到達(dá)處？

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每個(gè)小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，恰有一項(xiàng)是符合題目要求的1、A【解題分析】

分析：先確定三角函數(shù)單調(diào)減區(qū)間，再根據(jù)集合包含關(guān)系確定的最大值.詳解：因?yàn)?，所以由得因此，從而的最大值為，選A.點(diǎn)睛：函數(shù)的性質(zhì)：(1).(2)周期(3)由求對(duì)稱軸，(4)由求增區(qū)間；由求減區(qū)間.2、B【解題分析】

將bc化簡(jiǎn)為最簡(jiǎn)形式，再利用單調(diào)性比較大小?！绢}目詳解】因?yàn)樵趩握{(diào)遞增所以【題目點(diǎn)撥】本題考查利用的單調(diào)性判斷大小，屬于基礎(chǔ)題。3、B【解題分析】

將圓的一般方程配成標(biāo)準(zhǔn)方程，由此求得圓心和半徑.【題目詳解】由，得，所以圓心為，半徑為.【題目點(diǎn)撥】本小題主要考查圓的一般方程化為標(biāo)準(zhǔn)方程，考查圓心和半徑的求法，屬于基礎(chǔ)題.4、A【解題分析】

先求出直線經(jīng)過(guò)的定點(diǎn)，再求出弦AB最短時(shí)直線l的方程.【題目詳解】由題得，所以直線l過(guò)定點(diǎn)P.當(dāng)CP⊥l時(shí)，弦AB最短.由題得,所以.所以直線l的方程為.故選：A【題目點(diǎn)撥】本題主要考查直線過(guò)定點(diǎn)問(wèn)題，考查直線方程的求法，考查直線和圓的位置關(guān)系，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.5、A【解題分析】

作出不等式組表示的平面區(qū)域，再觀察圖像即可得解.【題目詳解】解：先作出不等式組表示的平面區(qū)域，如圖所示，由圖可知目標(biāo)函數(shù)所對(duì)應(yīng)的直線過(guò)點(diǎn)時(shí)目標(biāo)函數(shù)取最小值，則，故選：A.【題目點(diǎn)撥】本題考查了簡(jiǎn)單的線性規(guī)劃問(wèn)題，重點(diǎn)考查了數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想方法，屬基礎(chǔ)題.6、A【解題分析】

根據(jù)題意，先求出直線PC的斜率，根據(jù)MN與PC垂直求出MN的斜率，由點(diǎn)斜式，即可求出結(jié)果.【題目詳解】由題意知，圓心的坐標(biāo)為，則，由于MN與PC垂直，故MN的斜率，故弦MN所在的直線方程為，即.故選A【題目點(diǎn)撥】本題主要考查求弦所在直線方程，熟記直線的點(diǎn)斜式方程即可，屬于?？碱}型.7、D【解題分析】

由不等式的解集為R，得的圖象要開(kāi)口向上，且判別式，即可得到本題答案.【題目詳解】由不等式的解集為R，得函數(shù)的圖象要滿足開(kāi)口向上，且與x軸至多有一個(gè)交點(diǎn)，即判別式.故選：D【題目點(diǎn)撥】本題主要考查一元二次不等式恒成立問(wèn)題.8、A【解題分析】

“數(shù)列為等比數(shù)列”，則，數(shù)列滿足．反之不能推出，可以舉出反例．【題目詳解】解：“數(shù)列為等比數(shù)列”，則，數(shù)列滿足．充分性成立；反之不能推出，例如，數(shù)列滿足，但數(shù)列不是等比數(shù)列，即必要性不成立；故“數(shù)列為等比數(shù)列”是“數(shù)列滿足”的充分非必要條件故選：．【題目點(diǎn)撥】本題考查了等比數(shù)列的定義、簡(jiǎn)易邏輯的判定方法，考查了推理能力與計(jì)算能力，屬于中檔題．9、D【解題分析】

利用向量的數(shù)量積即可求解.【題目詳解】解析：.故選：D【題目點(diǎn)撥】本題考查了向量的數(shù)量積，注意向量夾角的定義，屬于基礎(chǔ)題.10、C【解題分析】設(shè)點(diǎn)在底面的投影點(diǎn)為，則，，平面，故，而底面所在截面圓的半徑，故該截面圓即為過(guò)球心的圓，則球的半徑，故球的表面積，故選C.點(diǎn)睛：本題考查球的內(nèi)接體的判斷與應(yīng)用，球的表面積的求法，考查計(jì)算能力；研究球與多面體的接、切問(wèn)題主要考慮以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：（1）球心與多面體中心的位置關(guān)系；（2）球的半徑與多面體的棱長(zhǎng)的關(guān)系；（3）球自身的對(duì)稱性與多面體的對(duì)稱性；（4）能否做出軸截面.二、填空題：本大題共6小題，每小題5分，共30分。11、【解題分析】

利用誘導(dǎo)公式，二倍角公式，余弦定理化簡(jiǎn)即可得解.【題目詳解】.故答案為.【題目點(diǎn)撥】本題主要考查了誘導(dǎo)公式，二倍角的三角函數(shù)公式，余弦定理，屬于中檔題.12、【解題分析】

首先根據(jù)余弦定理求第三邊，再求其對(duì)邊的正弦值，最后根據(jù)正弦定理求半徑和面積.【題目詳解】設(shè)第三邊為，，解得：，設(shè)已知兩邊的夾角為，，那么，根據(jù)正弦定理可知，,外接圓的面積.故填：.【題目點(diǎn)撥】本題簡(jiǎn)單考查了正余弦定理，考查計(jì)算能力，屬于基礎(chǔ)題型.13、【解題分析】

根據(jù)數(shù)量積的幾何意義計(jì)算．【題目詳解】在方向上的投影為．故答案為：1．【題目點(diǎn)撥】本題考查向量的投影，掌握投影的概念是解題基礎(chǔ)．14、【解題分析】

利用累加法和裂項(xiàng)求和得到答案.【題目詳解】當(dāng)時(shí)滿足故答案為【題目點(diǎn)撥】本題考查了數(shù)列的累加法，裂項(xiàng)求和法，意在考查學(xué)生對(duì)于數(shù)列公式和方法的靈活運(yùn)用.15、【解題分析】

將設(shè)為，考慮即為，兩式相減構(gòu)造方程即可求解出的值，即可得到對(duì)應(yīng)的最簡(jiǎn)分?jǐn)?shù).【題目詳解】設(shè)，則，由可知，解得.故答案為：.【題目點(diǎn)撥】本題考查將無(wú)限循環(huán)小數(shù)化為最簡(jiǎn)分?jǐn)?shù)，主要采用方程的思想去計(jì)算，難度較易.16、；【解題分析】

由條件利用反三角函數(shù)的定義和性質(zhì)即可求解.【題目詳解】，則，故答案為：【題目點(diǎn)撥】本題考查了反三角函數(shù)的定義和性質(zhì)，屬于基礎(chǔ)題.三、解答題：本大題共5小題，共70分。解答時(shí)應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟。17、（1）見(jiàn)證明；（2）【解題分析】

(1)先證明面，再證明平面平面；（2）由求解.【題目詳解】（1）證明：由已知為的中點(diǎn)，且，所以，因?yàn)?，所以，又因?yàn)?，所以四邊形為平行四邊形，所以，又因?yàn)槊?，所以平?在△中，因?yàn)?分別為,的中點(diǎn)，所以,因?yàn)?，，所以面，因?yàn)?，所以平面平面?）由已知為中點(diǎn)，又因?yàn)?，所以，因?yàn)?，，，所?【題目點(diǎn)撥】本題主要考查空間幾何元素平行關(guān)系的證明，考查幾何體體積的計(jì)算，意在考查學(xué)生對(duì)這些知識(shí)的理解掌握水平，屬于中檔題.18、（1），；（2）.【解題分析】

（1）由已知，，利用，可得的值，再利用及二倍角公式，分別求得及的值；（2）利用倍角公式、誘導(dǎo)公式，可得原式的值為.【題目詳解】（1）因?yàn)?，，所以，所以?（2）原式【題目點(diǎn)撥】若三個(gè)中，只要知道其中一個(gè)，則另外兩個(gè)都可求出，即知一求二.19、（1）；（2）廠家2020年的促銷(xiāo)費(fèi)用投入3萬(wàn)元時(shí),廠家的利潤(rùn)最大,為21萬(wàn)元.【解題分析】

（1）由不搞促銷(xiāo)活動(dòng)，則該產(chǎn)品的年銷(xiāo)售量只能是1萬(wàn)件，可求k的值，再求出每件產(chǎn)品銷(xiāo)售價(jià)格的代數(shù)式，則利潤(rùn)（萬(wàn)元）表示為年促銷(xiāo)費(fèi)用（萬(wàn)元）的函數(shù)可求.（2）由（1）得，再根據(jù)均值不等式可解.注意取等號(hào).【題目詳解】（1）由題意知,當(dāng)時(shí),所以,每件產(chǎn)品的銷(xiāo)售價(jià)格為元.所以2020年的利潤(rùn)；(2)由(1)知,,當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí)取等號(hào),該廠家2020年的促銷(xiāo)費(fèi)用投入3萬(wàn)元時(shí),廠家的利潤(rùn)最大,為21萬(wàn)元.【題目點(diǎn)撥】考查均值不等式的應(yīng)用以及給定值求函數(shù)的參數(shù)及解析式.題目較易，考查的均值不等式，要注意取等號(hào).20、（Ⅰ）p=1；（Ⅱ）存在實(shí)數(shù)，使得{an}為等比數(shù)列【解題分析】

（Ⅰ）由已知求得a1，a4，再由-a1，，a4成等差數(shù)列列式求p的值；（Ⅱ）假設(shè)存在p，使得{an}為等比數(shù)列，可得，求解p值，驗(yàn)證得答案．【題目詳解】（Ⅰ）由a1=1，，得，，則，，，．由，，a4成等差數(shù)列，得a1=a4-a1，即，解得：p=1；（Ⅱ）假設(shè)存在p，使得{an}為等比數(shù)列，則，即，則1p=p+1，即p=1．此時(shí)，，∴，而，又，所以，而，且，∴存在實(shí)數(shù)，使得{an}為以1為首項(xiàng)，以1為公比的等比數(shù)列．【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)列的性質(zhì)，是中檔題．21、(1)快遞小哥不能在50分鐘內(nèi)將快件送到處．(2)汽車(chē)能先到達(dá)處．【解題分析】試題分析：（1）由題意結(jié)合圖形，根據(jù)正弦定理可得，，求得的長(zhǎng)，又，可求出快遞小哥從地到地的路程，再計(jì)算小哥到達(dá)地的時(shí)間，從而問(wèn)題可得解；（2）由題意，可根據(jù)余弦定理分別算出與的長(zhǎng)，計(jì)算汽車(chē)行馳的路程，從而求出汽車(chē)到達(dá)地所用的時(shí)間，計(jì)算其與步小哥所用時(shí)間相差是否有15分鐘，從而問(wèn)