2024届山西省平遥中学数学高一第二学期期末经典试题含解析

2024届山西省平遥中学数学高一第二学期期末经典试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每个小题给出的四个选项中，恰有一项是符合题目要求的1．在区间上随机选取一个实数，则事件“”发生的概率是（）A． B． C． D．2．正方体中，的中点为，的中点为，则异面直线与所成的角是()A． B． C． D．3．在中，内角所对的边分别为.若,则角的值为（）A． B． C． D．4．已知，，，则，，的大小关系为（）A． B． C． D．5．在四边形ABCD中，＝a＋2b，＝－4a－b，＝－5a－3b，其中a，b不共线，则四边形ABCD为()A．平行四边形 B．矩形 C．梯形 D．菱形6．已知一几何体的三视图，则它的体积为（）A． B． C． D．7．已知为直线，，为两个不同的平面，则下列结论正确的是（）A．若，，则 B．若，，则C．若，，则 D．若，，则8．若，均为锐角，且，，则等于（）A． B． C． D．9．已知两个非零向量,满足,则()A． B．C． D．10．已知，，则等于（）A． B． C． D．二、填空题：本大题共6小题，每小题5分，共30分。11．若（），则_______（结果用反三角函数值表示）．12．对于任意实数x,不等式恒成立,则实数a的取值范围是______13．如图，在正方体中，点是棱上的一个动点，平面交棱于点．下列命题正确的为_______________.①存在点，使得//平面；②对于任意的点，平面平面；③存在点，使得平面；④对于任意的点，四棱锥的体积均不变．14．若存在实数使得关于的不等式恒成立，则实数的取值范围是____.15．已知x，y满足，则z＝2x+y的最大值为_____.16．在中，给出如下命题:①是所在平面内一定点，且满足，则是的垂心；②是所在平面内一定点，动点满足，，则动点一定过的重心；③是内一定点，且，则；④若且，则为等边三角形，其中正确的命题为_____（将所有正确命题的序号都填上）三、解答题：本大题共5小题，共70分。解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤。17．如图，四棱锥中，平面，底面是平行四边形，若，.（Ⅰ）求证：平面平面；（Ⅱ）求棱与平面所成角的正弦值.18．已知、、是同一平面内的三个向量，其中=（1，2），=（﹣2，3），=（﹣2，m）（1）若⊥（+），求||；（2）若k+与2﹣共线，求k的值．19．已知函数的图象与轴正半轴的交点为，．（1）求数列的通项公式；（2）令（为正整数），问是否存在非零整数，使得对任意正整数，都有？若存在，求出的值，若不存在，请说明理由．20．已知直线经过两条直线和的交点，且与直线垂直.（1）求直线的方程；（2）若圆的圆心为点，直线被该圆所截得的弦长为，求圆的标准方程.21．如图长方体中，，分别为棱，的中点（1）求证:平面平面；（2）请在答题卡图形中画出直线与平面的交点（保留必要的辅助线），写出画法并计算的值（不必写出计算过程）．

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每个小题给出的四个选项中，恰有一项是符合题目要求的1、B【解题分析】

根据求出的范围，再由区间长度比即可得出结果.【题目详解】区间的长度为；由，解得，即，区间长度为，事件“”发生的概率是.故选B.【题目点拨】本题主要考查与长度有关的几何概型，熟记概率计算公式即可，属于基础题型.2、D【解题分析】

首先根据得到异面直线与所成的角就是直线与所成角，再根据即可求出答案.【题目详解】由图知：取的中点，连接.因为，所以异面直线与所成的角就是直线与所成角.因为，所以，.因为，所以，.所以异面直线与所成的角为.故选：D【题目点拨】本题主要考查异面直线所成角，平移找角为解题的关键，属于简单题.3、C【解题分析】

根据正弦定理将边化角，可得，由可求得，根据的范围求得结果.【题目详解】由正弦定理得：本题正确选项：【题目点拨】本题考查正弦定理边角互化的应用，涉及到两角和差正弦公式、三角形内角和、诱导公式的应用，属于基础题.4、D【解题分析】

利用指数函数、对数函数的单调性直接求解.【题目详解】解：因为，，所以，，的大小关系为.故选：D.【题目点拨】本题考查三个数的大小比较，考查指数函数、对数函数的单调性等基础知识，属于基础题.5、C【解题分析】∵＝＋＋＝－8a－2b＝2，与不平行，∴四边形ABCD为梯形．6、C【解题分析】所求体积，故选C.7、C【解题分析】

利用直线与平面平行、垂直的判断即可。【题目详解】对于A.若，，则或，所以A错对于B.若，，则，应该为，所以B错对于D.若，，则或，所以D错。所以选择C【题目点拨】本题主要考查了直线与平面垂直和直线与平面平行的性质。属于基础题。8、B【解题分析】

先利用两角和的余弦公式求出，通过条件可求得，进而可得.【题目详解】解：，因为，则，故，故选：B.【题目点拨】本题考查两角和的正切公式，注意角的范围的确定，是基础题.9、C【解题分析】

根据向量的模的计算公式，由逐步转化为，即可得到本题答案.【题目详解】由题，得，即，，则，所以.故选：C.【题目点拨】本题主要考查平面向量垂直的等价条件以及向量的模，化简变形是关键，考查计算能力，属于基础题.10、D【解题分析】

通过化简可得，再根据，可得，利用同角三角函数可得，则答案可得.【题目详解】解：，又，得，即，又，且，解得，，故选：D.【题目点拨】本题考查三角恒等变形的化简和求值，是中档题.二、填空题：本大题共6小题，每小题5分，共30分。11、【解题分析】

根据反三角函数以及的取值范围，求得的值.【题目详解】由于，所以，所以.故答案为：【题目点拨】本小题主要考查已知三角函数值求角，考查反三角函数，属于基础题.12、【解题分析】

对a分类讨论，利用判别式，即可得到结论．【题目详解】（1）a﹣2=0，即a=2时，﹣4＜0，恒成立；（2）a﹣2≠0时，，解得﹣2＜a＜2，∴﹣2＜a≤2故答案为：．【题目点拨】对于二次函数的研究一般从以几个方面研究：一是，开口；二是，对称轴，主要讨论对称轴与区间的位置关系；三是，判别式，决定于x轴的交点个数；四是，区间端点值.13、①②④【解题分析】

根据线面平行和线面垂直的判定定理，以及面面垂直的判定定理和性质分别进行判断即可．【题目详解】①当为棱上的一中点时，此时也为棱上的一个中点，此时//，满足//平面，故①正确；②连结，则平面，因为平面，所以平面平面，故②正确；③平面，不可能存在点，使得平面，故③错误；④四棱锥的体积等于，设正方体的棱长为1.∵无论、在何点，三角形的面积为为定值，三棱锥的高，保持不变，三角形的面积为为定值，三棱锥的高为，保持不变.∴四棱锥的体积为定值，故④正确.故答案为①②④.【题目点拨】本题主要考查空间直线和平面平行或垂直的位置关系的判断，解答本题的关键正确利用分割法求空间几何体的体积的方法，综合性较强，难度较大．14、【解题分析】

先求得的取值范围，将题目所给不等式转化为含的绝对值不等式，对分成三种情况，结合绝对值不等式的解法和不等式恒成立的思想，求得的取值范围.【题目详解】由于，故可化简得恒成立.当时，显然成立.当时，可得，，可得且，可得，即，解得.当时，可得，可得且，可得，即，解得.综上所述，的取值范围是.【题目点拨】本小题主要考查三角函数的值域，考查含有绝对值不等式恒成立问题，考查存在性问题的求解策略，考查函数的单调性，考查化归与转化的数学思想方法，属于难题.15、1.【解题分析】

先根据约束条件画出可行域，再利用几何意义求最值，表示直线在轴上的截距，只需求出可行域直线在轴上的截距最大值即可．【题目详解】解：，在坐标系中画出图象，三条线的交点分别是，，，在中满足的最大值是点，代入得最大值等于1．故答案为：1．【题目点拨】本题是考查线性规划问题，本题主要考查了简单的线性规划，以及利用几何意义求最值，属于基础题．16、①②④．【解题分析】

①:运用已知的式子进行合理的变形，可以得到，进而得到，再次运用等式同样可以得到,，这样可以证明出是的垂心；②：运用平面向量的减法的运算法则、加法的几何意义，结合平面向量共线定理，可以证明本命题是真命题；③：运用平面向量的加法的几何意义以及平面向量共线定理，结合面积公式，可证明出本结论是错误的；④：运用平面向量的加法几何意义和平面向量的数量积的定义，可以证明出本结论是正确的.【题目详解】①:，同理可得：,，所以本命题是真命题；②:，设的中点为，所以有，因此动点一定过的重心，故本命题是真命题；③:由，可得设的中点为，,,故本命题是假命题；④:由可知角的平分线垂直于底边，故是等腰三角形，由可知：，所以是等边三角形，故本命题是真命题，因此正确的命题为①②④.【题目点拨】本题考查了平面向量的加法的几何意义和平面向量数量积的运算，考查了数形结合思想.三、解答题：本大题共5小题，共70分。解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤。17、（Ⅰ）见证明；（Ⅱ）【解题分析】

（Ⅰ）先证明平面，再证明平面平面.（Ⅱ）以为原点，所在直线为轴，所在直线为轴，所在直线为轴，建立如图空间直角坐标系，利用向量法求棱与平面所成角的正弦值.【题目详解】解：（Ⅰ）∵平面，∴，∵，，，∴，∴，∴平面，又∵平面，∴平面平面.（Ⅱ）以为原点，所在直线为轴，所在直线为轴，所在直线为轴，建立如图空间直角坐标系，则，，，，于是，，，设平面的一个法向量为，则，解得，∴，设与平面所成角为，则.【题目点拨】本题主要考查空间垂直关系的证明，考查线面角的求法，意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.18、（1）；（2）-2【解题分析】

（1）根据向量的坐标的运算法则和向量垂直的条件，以及模的定义即可求出;（2）根据向量共线的条件即可求出．【题目详解】（1）∵，∴，，∴m=﹣1∴∴=（2）由已知：，，因为，所以：k﹣2=4（2k+3），∴k=﹣2【题目点拨】本题考查了向量的坐标运算以及向量的垂直和平行，属于基础题．19、（1）；（2）存在，.【解题分析】

（1）把点A带入即可（2）根据（1）的计算出、，再解不等式即可【题目详解】（1）设，得，．所以；（2），若存在，满足恒成立即：，恒成立当为奇数时，当为偶数时，所以，故：.【题目点拨】本题考查了数列通项的求法，以及不等式恒成立的问题，不等式恒成立是一个难点，也是高考中的常考点，本题属于较难的题。20、（1）；（2）.【解题分析】试题分析：（1）求出两直线交点，直线的斜率，即可求直线的方程；（2）利用待定系数法求圆的标准方程.试题解析：（1）由已知得:,解得两直线交点为，设直线的斜率为∵与垂直∴∵过点∴的方程为，即（2）设圆的半径为，依题意，圆心到直线的距离为，则由垂径定理得∴∴圆的标准方程为.21、(1)见证明；(2)；画图见解析【解题分析】

（1）推导出平面，得出，得出，从而得到，进而证出平面，由此证得平面平面．（2）根据通过辅助线推出线面平行再推出线线平行，再根据“一条和平面不平行的直线与平面的公共点即为直线与平面的交点”得到点位置，然后计算的值．【题目详解】（1）证明：在长方体中，，分别为棱，的中点，所以平面，则，在中，，在中，，所以，因为在中，，所以，所以，又因为，所以平面，因为平面，所以平面平面（2）如图所示：设，连接，取中点记为，