重庆市江津中学、合川中学等七校2024学年高三数学第一学期期末统考试题含解析

重庆市江津中学、合川中学等七校2024学年高三数学第一学期期末统考试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．一、选择题：本题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．已知函数，则的最小值为()A． B． C． D．2．已知复数z满足（其中i为虚数单位），则复数z的虚部是（）A． B．1 C． D．i3．设集合，则（）A． B． C． D．4．在展开式中的常数项为A．1 B．2 C．3 D．75．设集合，，则()A． B．C． D．6．已知集合，，则=()A． B． C． D．7．已知定点都在平面内，定点是内异于的动点，且，那么动点在平面内的轨迹是（）A．圆，但要去掉两个点 B．椭圆，但要去掉两个点C．双曲线，但要去掉两个点 D．抛物线，但要去掉两个点8．若复数是纯虚数，则实数的值为()A．或 B． C． D．或9．已知命题，那么为（）A． B．C． D．10．已知定义在上的奇函数满足，且当时，，则（）A．1 B．-1 C．2 D．-211．复数满足，则（）A． B． C． D．12．设是定义域为的偶函数，且在单调递增，，则（）A． B．C． D．二、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。13．一个袋中装着标有数字1，2，3，4，5的小球各2个，从中任意摸取3个小球，每个小球被取出的可能性相等，则取出的3个小球中数字最大的为4的概率是__．14．设全集，集合，，则集合______.15．已知函数为偶函数，则_____.16．设实数，若函数的最大值为，则实数的最大值为______.三、解答题：共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。17．（12分）己知，函数.（1）若，解不等式；（2）若函数，且存在使得成立，求实数的取值范围.18．（12分）已知在平面四边形中，的面积为.（1）求的长；（2）已知，为锐角，求.19．（12分）如图，在三棱柱中，是边长为2的菱形，且，是矩形，，且平面平面，点在线段上移动（不与重合），是的中点.（1）当四面体的外接球的表面积为时，证明：.平面（2）当四面体的体积最大时，求平面与平面所成锐二面角的余弦值.20．（12分）在△ABC中，角所对的边分别为向量，向量，且.（1）求角的大小；（2）求的最大值.21．（12分）如图，直三棱柱中，分别是的中点，.（1）证明：平面；（2）求二面角的余弦值.22．（10分）已知椭圆的焦点在轴上，且顺次连接四个顶点恰好构成了一个边长为且面积为的菱形．（1）求椭圆的方程；（2）设，过椭圆右焦点的直线交于、两点，若对满足条件的任意直线，不等式恒成立，求的最小值.

参考答案一、选择题：本题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、C【解题分析】

利用三角恒等变换化简三角函数为标准正弦型三角函数，即可容易求得最小值.【题目详解】由于，故其最小值为：.故选：C.【题目点拨】本题考查利用降幂扩角公式、辅助角公式化简三角函数，以及求三角函数的最值，属综合基础题.2、A【解题分析】

由虚数单位i的运算性质可得，则答案可求.【题目详解】解：∵，∴，，则化为，∴z的虚部为.故选：A.【题目点拨】本题考查了虚数单位i的运算性质、复数的概念，属于基础题.3、C【解题分析】

解对数不等式求得集合，由此求得两个集合的交集.【题目详解】由，解得，故.依题意，所以.故选：C【题目点拨】本小题主要考查对数不等式的解法，考查集合交集的概念和运算，属于基础题.4、D【解题分析】

求出展开项中的常数项及含的项，问题得解。【题目详解】展开项中的常数项及含的项分别为：,，所以展开式中的常数项为：.故选：D【题目点拨】本题主要考查了二项式定理中展开式的通项公式及转化思想，考查计算能力，属于基础题。5、D【解题分析】

利用一元二次不等式的解法和集合的交运算求解即可.【题目详解】由题意知,集合,,由集合的交运算可得,.故选:D【题目点拨】本题考查一元二次不等式的解法和集合的交运算;考查运算求解能力;属于基础题.6、C【解题分析】

计算，，再计算交集得到答案.【题目详解】，，故.故选：.【题目点拨】本题考查了交集运算，意在考查学生的计算能力.7、A【解题分析】

根据题意可得,即知C在以AB为直径的圆上.【题目详解】,，,又，,平面,又平面，故在以为直径的圆上，又是内异于的动点，所以的轨迹是圆，但要去掉两个点A,B故选：A【题目点拨】本题主要考查了线面垂直、线线垂直的判定，圆的性质，轨迹问题，属于中档题.8、C【解题分析】试题分析：因为复数是纯虚数，所以且，因此注意不要忽视虚部不为零这一隐含条件.考点：纯虚数9、B【解题分析】

利用特称命题的否定分析解答得解.【题目详解】已知命题，，那么是.故选：．【题目点拨】本题主要考查特称命题的否定，意在考查学生对该知识的理解掌握水平，属于基础题.10、B【解题分析】

根据f（x）是R上的奇函数，并且f（x+1）=f（1-x），便可推出f（x+4）=f（x），即f（x）的周期为4，而由x∈[0，1]时，f（x）=2x-m及f（x）是奇函数，即可得出f（0）=1-m=0，从而求得m=1，这样便可得出f（2019）=f（-1）=-f（1）=-1．【题目详解】∵是定义在R上的奇函数，且；∴；∴；∴的周期为4；∵时，；∴由奇函数性质可得；∴；∴时，；∴.故选：B.【题目点拨】本题考查利用函数的奇偶性和周期性求值，此类问题一般根据条件先推导出周期，利用函数的周期变换来求解，考查理解能力和计算能力，属于中等题.11、C【解题分析】

利用复数模与除法运算即可得到结果.【题目详解】解:，故选：C【题目点拨】本题考查复数除法运算，考查复数的模，考查计算能力，属于基础题.12、C【解题分析】

根据偶函数的性质，比较即可.【题目详解】解：显然，所以是定义域为的偶函数，且在单调递增，所以故选：C【题目点拨】本题考查对数的运算及偶函数的性质，是基础题.二、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。13、【解题分析】

由题，得满足题目要求的情况有，①有一个数字4，另外两个数字从1，2，3里面选和②有两个数字4，另外一个数字从1，2，3里面选，由此即可得到本题答案.【题目详解】满足题目要求的情况可以分成2大类：①有一个数字4，另外两个数字从1，2，3里面选，一共有种情况；②有两个数字4，另外一个数字从1，2，3里面选，一共有种情况，又从中任意摸取3个小球，有种情况，所以取出的3个小球中数字最大的为4的概率.故答案为：【题目点拨】本题主要考查古典概型与组合的综合问题，考查学生分析问题和解决问题的能力.14、【解题分析】

分别解得集合A与集合B的补集，再由集合交集的运算法则计算求得答案.【题目详解】由题可知，集合A中集合B的补集，则故答案为：【题目点拨】本题考查集合的交集与补集运算，属于基础题.15、【解题分析】

根据偶函数的定义列方程，化简求得的值.【题目详解】由于为偶函数，所以，即，即，即，即，即，即，即，所以.故答案为：【题目点拨】本小题主要考查根据函数的奇偶性求参数，考查运算求解能力，属于中档题.16、【解题分析】

根据，则当时，，即.当时，显然成立；当时，由，转化为，令，用导数法求其最大值即可.【题目详解】因为，又当时，，即.当时，显然成立；当时，由等价于，令，，当时，，单调递增，当时，，单调递减，，则，又，得，因此的最大值为.故答案为：【题目点拨】本题主要考查导数在函数中的应用，还考查了转化化归的思想和运算求解的能力，属于中档题.三、解答题：共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。17、（1）；（2）【解题分析】

（1）零点分段解不等式即可（2）等价于，由，得不等式即可求解【题目详解】（1）当时，，当时，由，解得；当时，由，解得；当时，由，解得.综上可知，原不等式的解集为.（2）.存在使得成立，等价于.又因为，所以，即.解得，结合，所以实数的取值范围为.【题目点拨】本题考查绝对值不等式的解法，考查不等式恒成立及最值，考查转化思想，是中档题18、（1）；（2）4.【解题分析】

（1）利用三角形的面积公式求得，利用余弦定理求得.（2）利用余弦定理求得，由此求得，进而求得，利用同角三角函数的基本关系式求得.【题目详解】（1）在中，由面积公式：在中，由余弦定理可得：（2）在中，由余弦定理可得：在中，由正弦定理可得:，为锐角.【题目点拨】本小题主要考查正弦定理、余弦定理解三角形，考查三角形面积公式，考查同角三角函数的基本关系式，属于中档题.19、（1）证明见解析（2）【解题分析】

（1）由题意，先求得为的中点，再证明平面平面，进而可得结论；（2）由题意，当点位于点时，四面体的体积最大，再建立空间直角坐标系，利用空间向量运算即可.【题目详解】（1）证明：当四面体的外接球的表面积为时.则其外接球的半径为.因为时边长为2的菱形，是矩形.，且平面平面.则，.则为四面体外接球的直径.所以，即.由题意，，，所以.因为，所以为的中点.记的中点为，连接，.则，，，所以平面平面.因为平面，所以平面.（2）由题意，平面，则三棱锥的高不变.当四面体的体积最大时，的面积最大.所以当点位于点时，四面体的体积最大.以点为坐标原点，建立如图所示的空间直角坐标系.则，，，，.所以，，，.设平面的法向量为.则令，得.设平面的一个法向量为.则令，得.设平面与平面所成锐二面角是，则.所以当四面体的体积最大时，平面与平面所成锐二面角的余弦值为.【题目点拨】本题考查平面与平面的平行、线面平行，考查平面与平面所成锐二面角的余弦值，正确运用平面与平面的平行、线面平行的判定，利用好空间向量是关键，属于基础题．20、（1）（2）2【解题分析】

（1）转化条件得，进而可得，即可得解；（2）由化简可得，由结合三角函数的性质即可得解.【题目详解】（1），，由正弦定理得，即，又，，又，，，由可得.（2）由（1）可得，，，，，，的最大值为2.【题目点拨】本题考查了平面向量平行、正弦定理以及三角恒等变换的应用，考查了三角函数的性质，属于中档题.21、(1)证明见解析(2)【解题分析】

（1）连接交于点，由三角形中位线定理得，由此能证明平面．（2）以为坐标原点，的方向为轴正方向，的方向为轴正方向，的方向为轴正方向，建立空间直角坐标系．分别求出平面的法向量和平面的法向量，利用向量法能求出二面角的余弦值．【题目详解】证明：证明：连接交于点，则为的中点．又是的中点，连接，则．因为平面，平面，所以平面．（2）由，可得：，即所以又因为直棱柱，所以以点为坐标原点，分别以直线为轴、轴、轴，建立空间直角坐标系，则，设平面的法向量为，则且，可解得，令，得平面的一个法向量为，同理可得平面的一个法向量为，则所以二面角的余弦值为.【题目点拨】本题主要考查直线与平面平行、二面角的概念、求法等知识，考查空间想象能力和逻辑推理能力，属于中档题．22、（1）（2）【解题分析】

（1）由已知条件列出关于和的方程，