山东省青岛市崂山区第二中学2024届第二学期高三期末教学质量调测数学试题

山东省青岛市崂山区第二中学2024届第二学期高三期末教学质量调测数学试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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．如图，在平行四边形中，对角线与交于点，且，则（）A． B．C． D．2．过双曲线的右焦点F作双曲线C的一条弦AB，且，若以AB为直径的圆经过双曲线C的左顶点，则双曲线C的离心率为（）A． B． C．2 D．3．已知集合，，则（）A． B．C．或 D．4．集合,则集合的真子集的个数是A．1个 B．3个 C．4个 D．7个5．设，分别是椭圆的左、右焦点，过的直线交椭圆于，两点，且，，则椭圆的离心率为()A． B． C． D．6．已知点，若点在曲线上运动，则面积的最小值为（）A．6 B．3 C． D．7．的内角的对边分别为，若，则内角（）A． B． C． D．8．设递增的等比数列的前n项和为，已知，，则（）A．9 B．27 C．81 D．9．已知集合，，若AB，则实数的取值范围是（）A． B． C． D．10．已知，，则（）A． B． C．3 D．411．执行如图所示的程序框图，当输出的时，则输入的的值为()A．-2 B．-1 C． D．12．设全集U=R，集合，则（）A．{x|-1<x<4} B．{x|-4<x<1} C．{x|-1≤x≤4} D．{x|-4≤x≤1}二、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。13．已知复数满足（为虚数单位），则复数的实部为____________.14．已知是偶函数，则的最小值为___________.15．数学家狄里克雷对数论，数学分析和数学物理有突出贡献，是解析数论的创始人之一.函数，称为狄里克雷函数.则关于有以下结论:①的值域为;②;③;④其中正确的结论是_______(写出所有正确的结论的序号)16．点P是△ABC所在平面内一点且在△ABC内任取一点，则此点取自△PBC内的概率是____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）已知函数，(其中，).（1）求函数的最小值.（2）若，求证：.18．（12分）已知函数的导函数的两个零点为和．（1）求的单调区间；（2）若的极小值为，求在区间上的最大值．19．（12分）移动支付（支付宝及微信支付）已经渐渐成为人们购物消费的一种支付方式，为调查市民使用移动支付的年龄结构，随机对100位市民做问卷调查得到列联表如下：（1）将上列联表补充完整，并请说明在犯错误的概率不超过0.01的前提下，认为支付方式与年龄是否有关？（2）在使用移动支付的人群中采用分层抽样的方式抽取10人做进一步的问卷调查，从这10人随机中选出3人颁发参与奖励，设年龄都低于35岁（含35岁）的人数为，求的分布列及期望.（参考公式：（其中）20．（12分）设函数.（1）当时，求不等式的解集；（2）若不等式恒成立，求实数a的取值范围.21．（12分）已知等比数列是递增数列，且．（1）求数列的通项公式；（2）若，求数列的前项和．22．（10分）如图，平面分别是上的动点，且.（1）若平面与平面的交线为，求证：；（2）当平面平面时，求平面与平面所成的二面角的余弦值.

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】

画出图形，以为基底将向量进行分解后可得结果．【题目详解】画出图形，如下图．选取为基底，则，∴．故选C．【题目点拨】应用平面向量基本定理应注意的问题（1）只要两个向量不共线，就可以作为平面的一组基底，基底可以有无穷多组，在解决具体问题时，合理选择基底会给解题带来方便．（2）利用已知向量表示未知向量，实质就是利用平行四边形法则或三角形法则进行向量的加减运算或数乘运算．2、C【解题分析】

由得F是弦AB的中点.进而得AB垂直于x轴，得，再结合关系求解即可【题目详解】因为，所以F是弦AB的中点.且AB垂直于x轴.因为以AB为直径的圆经过双曲线C的左顶点，所以，即，则，故.故选：C【题目点拨】本题是对双曲线的渐近线以及离心率的综合考查，是考查基本知识，属于基础题．3、D【解题分析】

首先求出集合，再根据补集的定义计算可得；【题目详解】解：∵，解得∴，∴.故选：D【题目点拨】本题考查补集的概念及运算，一元二次不等式的解法，属于基础题.4、B【解题分析】

由题意，结合集合，求得集合，得到集合中元素的个数，即可求解，得到答案．【题目详解】由题意，集合，则，所以集合的真子集的个数为个，故选B．【题目点拨】本题主要考查了集合的运算和集合中真子集的个数个数的求解，其中作出集合的运算，得到集合，再由真子集个数的公式作出计算是解答的关键，着重考查了推理与运算能力．5、C【解题分析】

根据表示出线段长度，由勾股定理，解出每条线段的长度，再由勾股定理构造出关系，求出离心率.【题目详解】设，则由椭圆的定义，可以得到,在中，有，解得在中，有整理得，故选C项.【题目点拨】本题考查几何法求椭圆离心率，是求椭圆离心率的一个常用方法，通过几何关系，构造出关系，得到离心率.属于中档题.6、B【解题分析】

求得直线的方程，画出曲线表示的下半圆，结合图象可得位于，结合点到直线的距离公式和两点的距离公式，以及三角形的面积公式，可得所求最小值.【题目详解】解：曲线表示以原点为圆心，1为半径的下半圆(包括两个端点)，如图，直线的方程为，可得，由圆与直线的位置关系知在时，到直线距离最短，即为，则的面积的最小值为.故选：B.【题目点拨】本题考查三角形面积最值，解题关键是掌握直线与圆的位置关系，确定半圆上的点到直线距离的最小值，这由数形结合思想易得．7、C【解题分析】

由正弦定理化边为角，由三角函数恒等变换可得．【题目详解】∵，由正弦定理可得，∴，三角形中，∴，∴．故选：C．【题目点拨】本题考查正弦定理，考查两角和的正弦公式和诱导公式，掌握正弦定理的边角互化是解题关键．8、A【解题分析】

根据两个已知条件求出数列的公比和首项，即得的值.【题目详解】设等比数列的公比为q.由，得，解得或.因为.且数列递增，所以.又，解得，故.故选：A【题目点拨】本题主要考查等比数列的通项和求和公式，意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.9、D【解题分析】

先化简，再根据，且AB求解.【题目详解】因为，又因为，且AB，所以.故选：D【题目点拨】本题主要考查集合的基本运算，还考查了运算求解的能力，属于基础题.10、A【解题分析】

根据复数相等的特征，求出和，再利用复数的模公式，即可得出结果.【题目详解】因为，所以，解得则.故选：A.【题目点拨】本题考查相等复数的特征和复数的模，属于基础题.11、B【解题分析】若输入，则执行循环得结束循环，输出，与题意输出的矛盾；若输入，则执行循环得结束循环，输出，符合题意；若输入，则执行循环得结束循环，输出，与题意输出的矛盾；若输入，则执行循环得结束循环，输出，与题意输出的矛盾；综上选B.12、C【解题分析】

解一元二次不等式求得集合，由此求得【题目详解】由，解得或.因为或，所以.故选：C【题目点拨】本小题主要考查一元二次不等式的解法，考查集合补集的概念和运算，属于基础题.二、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。13、【解题分析】

利用复数的概念与复数的除法运算计算即可得到答案.【题目详解】，所以复数的实部为2.故答案为：2【题目点拨】本题考查复数的除法运算，考查学生的基本计算能力，是一道基础题.14、2【解题分析】

由偶函数性质可得，解得，再结合基本不等式即可求解【题目详解】令得，所以，当且仅当时取等号.故答案为：2【题目点拨】考查函数的奇偶性、基本不等式，属于基础题15、②【解题分析】

根据新定义，结合实数的性质即可判断①②③，由定义求得比小的有理数个数，即可确定④.【题目详解】对于①，由定义可知，当为有理数时；当为无理数时，则值域为，所以①错误；对于②，因为有理数的相反数还是有理数，无理数的相反数还是无理数，所以满足，所以②正确；对于③，因为，当为无理数时，可以是有理数，也可以是无理数，所以③错误；对于④，由定义可知，所以④错误；综上可知，正确的为②.故答案为：②.【题目点拨】本题考查了新定义函数的综合应用，正确理解题意是解决此类问题的关键，属于中档题.16、【解题分析】

设是中点，根据已知条件判断出三点共线且是线段靠近的三等分点，由此求得，结合几何概型求得点取自三角形的概率.【题目详解】设是中点，因为，所以，所以三点共线且点是线段靠近的三等分点，故，所以此点取自内的概率是．故答案为：【题目点拨】本小题主要考查三点共线的向量表示，考查几何概型概率计算，属于基础题.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）答案见解析【解题分析】

（1）利用绝对值不等式的性质即可求得最小值；（2）利用分析法，只需证明，两边平方后结合即可得证.【题目详解】（1），当且仅当时取等号，∴的最小值；（2）证明：依题意，，要证，即证，即证，即证，即证，又可知，成立，故原不等式成立.【题目点拨】本题考查用绝对值三角不等式求最值，考查用分析法证明不等式，在不等式不易证明时，可通过执果索因的方法寻找结论成立的充分条件，完成证明，这就是分析法．18、（1）单调递增区间是，单调递减区间是和；（2）最大值是．【解题分析】

（1）求得，由题意可知和是函数的两个零点，根据函数的符号变化可得出的符号变化，进而可得出函数的单调递增区间和递减区间；（2）由（1）中的结论知，函数的极小值为，进而得出，解出、、的值，然后利用导数可求得函数在区间上的最大值.【题目详解】（1），令，因为，所以的零点就是的零点，且与符号相同．又因为，所以当时，，即；当或时，，即.所以，函数的单调递增区间是，单调递减区间是和；（2）由（1）知，是的极小值点，所以有，解得，，，所以．因为函数的单调递增区间是，单调递减区间是和.所以为函数的极大值，故在区间上的最大值取和中的最大者，而，所以函数在区间上的最大值是．【题目点拨】本题考查利用导数求函数的单调区间与最值，考查计算能力，属于中等题.19、（1）列联表见解析，在犯错误的概率不超过0.01的前提下，认为支付方式与年龄有关；（2）分布列见解析，期望为.【解题分析】

（1）根据题中所给的条件补全列联表，根据列联表求出观测值，把观测值同临界值进行比较，得到能在犯错误的概率不超过0.01的前提下，认为支付方式与年龄有关.（2）首先确定的取值，求出相应的概率，可得分布列和数学期望.【题目详解】（1）根据题意及列联表可得完整的列联表如下：35岁以下（含35岁）35岁以上合计使用移动支付401050不使用移动支付104050合计5050100根据公式可得，所以在犯错误的概率不超过0.01的前提下，认为支付方式与年龄有关.（2）根据分层抽样，可知35岁以下（含35岁）的人数为8人，35岁以上的有2人，所以获得奖励的35岁以下（含35岁）的人数为，则的可能为1，2，3，且，，，其分布列为123.【题目点拨】独立性检验依据的值结合附表数据进行判断，另外，离散型随机变量的分布列，在求解的过程中，注意变量的取值以及对应的概率要计算正确，注意离散型随机变量的期望公式的使用，属于中档题目.20、（1）（2）【解题分析】

(1)利用分段讨论法去掉绝对值,结合图象,从而求得不等式的解集;(2)求出函数的最小值,把问题化为,从而求得的取值范围.【题目详解】（1）当时，则所以不等式的解集为.（2）等价于，而，故等价于，所以或，即或，所以实数a的取值范围为.【题目点拨】本题考查含有绝对值的不等式解法、不等式恒成立问题,考查函数与方程思想、转化与化归思想、分类讨论思想,考查逻辑推理能力、运算求解能力，难度一般.21、(1)(2)【解题分析】

（1）先利用等比数列的性质，可分别求出的值，从而可求出数列的通项公式；（2）利用错位相减求和法可求出数列的前项和．【题目详解】解：（1）由是递增等比数列，，联立，解得或，因为数列是递增数列，所以只有符合题意，则，结合可得，∴数列的通项公式：；（2）由，∴；∴；那么，①则，②将②﹣①得：．【题目点拨】本题考查了等比数列的性质，考查了等比数列的通项公式，考查了利用错位相减法求数列的前项和.22、（1）见解析；（2）【解题分析】

（1）首先由线面平行的判定定理可得平面，再由线面平行的性质定理即可得证；（2）以点为坐标原点，，所在的直线分别为轴，以过点且垂直于的直线为轴建立空间直角坐标系，利用空间向量法求出二面角的余弦值