广东省仲元中学等七校联合体2024届数学高一第二学期期末学业质量监测试题含解析

广东省仲元中学等七校联合体2024届数学高一第二学期期末学业质量监测试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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．已知函数，当时，取得最小值，则等于（）A．9 B．7 C．5 D．32．已知是不同的直线，是不同的平面，则下列说法正确的是（）A．若，则 B．若，则C．若，则 D．若，则3．设的内角所对边分别为．则该三角形（）A．无解 B．有一解 C．有两解 D．不能确定4．已知等差数列的公差为2，且是与的等比中项，则等于()A． B． C． D．5．要完成下列两项调查：①从某社区125户高收入家庭、280户中等收入家庭、95户低收入家庭中选出100户调查社会购买力的某项指标；②从某中学的15名艺术特长生中选出3名调查学习负担情况，宜采用的抽样方法依次为()A．①随机抽样法，②系统抽样法B．①分层抽样法，②随机抽样法C．①系统抽样法，②分层抽样法D．①②都用分层抽样法6．将正整数排列如下：123456789101112131415……则图中数出现在()A．第行列 B．第行列 C．第行列 D．第行列7．下列函数中，既是偶函数又在区间上单调递减的函数是（）A． B． C． D．8．办公室装修一新，放些植物花草可以清除异味，公司提供绿萝、文竹、碧玉、芦荟4种植物供员工选择，每个员工任意选择2种，则员工甲和乙选择的植物全不同的概率为：A． B． C． D．9．集合，，则（）A． B．C． D．10．无穷数列1,3,6,10，…的通项公式为（）A． B．C． D．二、填空题：本大题共6小题，每小题5分，共30分。11．函数的反函数为____________．12．已知数列的前n项和为，，且（），记（），若对恒成立，则的最小值为__．13．直线与的交点坐标为________.14．已知数列满足，（），则________.15．设是定义在上以2为周期的偶函数，已知，，则函数在上的解析式是16．______.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．已知是等差数列，满足，，且数列的前n项和.（1）求数列和的通项公式；（2）令，数列的前n项和为，求证:.18．已知，，且与的夹角为.（1）求在上的投影；（2）求.19．设角，，其中：（1）若，求角的值；（2）求的值.20．如图，在四棱锥中，底面为正方形，平面，，与交于点，，分别为，的中点.（Ⅰ）求证：平面平面；（Ⅱ）求证：∥平面；（Ⅲ）求证：平面.21．已知关于直线对称，且圆心在轴上.（1）求的标准方程；（2）已知动点在直线上，过点引的两条切线、，切点分别为.①记四边形的面积为，求的最小值；②证明直线恒过定点.

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】

先对函数进行配凑，使得能够使用均值不等式，再利用均值不等式，求得结果.【题目详解】因为故当且仅当，即时，取得最小值.故，则.故选：B.【题目点拨】本题考查均值不等式的使用，属基础题；需要注意均值不等式使用的条件.2、D【解题分析】

由线面平行的判定定理即可判断A；由线面垂直的判定定理可判断B；由面面垂直的性质可判断C；由空间中垂直于同一条直线的两平面平行可判断D.【题目详解】对于A选项，加上条件“”结论才成立；对于B选项，加上条件“直线和相交”结论才成立；对于C选项，加上条件“”结论才成立.故选：D【题目点拨】本题考查空间直线与平面的位置关系，涉及线面平行的判定、线面垂直的判定、面面垂直的性质，属于基础题.3、C【解题分析】

利用正弦定理以及大边对大角定理求出角，从而判断出该三角形解的个数．【题目详解】由正弦定理得，所以，，，，或，因此，该三角形有两解，故选C.【题目点拨】本题考查三角形解的个数的判断，解题时可以充分利用解的个数的等价条件来进行判断，具体来讲，在中，给定、、，该三角形解的个数判断如下：（1）为直角或钝角，，一解；，无解；（2）为锐角，或，一解；，两解；，无解.4、A【解题分析】

直接利用等差数列公式和等比中项公式得到答案.【题目详解】是与的等比中项，故即解得：故选：A【题目点拨】本题考查了等差数列和等比中项，属于常考题型.5、B【解题分析】①由于社会购买力与收入有关系，所以应采用分层抽样法；②由于人数少，可以采用简单随机抽样法要完成下列二项调查：①从某社区125户高收入家庭，280户中等收入家庭，95户低收入家庭中，选出100户调查社会解：∵社会购买力的某项指标，受到家庭收入的影响而社区中各个家庭收入差别明显①用分层抽样法，而从某中学的15名艺术特长生，要从中选出3人调查学习负担情况的调查中个体之间差别不大，且总体和样本容量较小，∴②用随机抽样法故选B6、B【解题分析】

计算每行首个数字的通项公式，再判断出现在第几列，得到答案.【题目详解】每行的首个数字为：1,2,4,7,11…利用累加法：计算知：数出现在第行列故答案选B【题目点拨】本题考查了数列的应用，计算首数字的通项公式是解题的关键.7、C【解题分析】

依次分析选项的奇偶性和在区间上的单调性即可得到答案.【题目详解】因为是奇函数，故A选项错误，因为是非奇非偶函数，故D选项错误，因为是偶函数，由函数图像知，在区间上单调递增，故B选项错误，因为是偶函数，由函数图像知，在区间上单调递减，故C选项正确.故选：C.【题目点拨】本题主要考查了函数的奇偶性的判断，二次函数单调性的判断，属于基础题.8、A【解题分析】

从公司提供的4中植物中任意选择2种，求得员工甲和乙共有种选法，再由任选2种有种，得到员工甲和乙选择的植物全不同有种选法，利用古典概型的概率计算公式，即可求解．【题目详解】由题意，从公司提供绿萝、文竹、碧玉、芦荟4种植物每个员工任意选择2种，则员工甲和乙共有种不同的选法，又从公司提供绿萝、文竹、碧玉、芦荟4种植物中，任选2种，共有种选法，则员工甲和乙选择的植物全不同，共有种不同的选法，所以员工甲和乙选择的植物全不同的概率为，故选A．【题目点拨】本题主要考查了古典概型及其概率的计算，以及排列、组合的应用，其中解答中认真审题，合理利用排列、组合求得基本事件的个数，利用古典概型的概率计算公式求解是解答的关键，着重考查了分析问题和解答问题的能力，属于中档试题．9、B【解题分析】

求出中不等式的解集确定出，找出与的交集即可．【题目详解】解：由中不等式变形得：，解得：，即，，，故选：．【题目点拨】本题考查了交集及其运算，熟练掌握交集的定义是解本题的关键，属于基础题．10、C【解题分析】试题分析：由累加法得:,分别相加得,,故选C.考点：数列的通项公式.二、填空题：本大题共6小题，每小题5分，共30分。11、【解题分析】

由原函数的解析式解出自变量x的解析式，再把x和y交换位置，即可得到结果.【题目详解】解：记∴故反函数为：【题目点拨】本题考查函数与反函数的定义，求反函数的方法和步骤，注意反函数的定义域是原函数的值域．12、【解题分析】

,即为首项为，公差为的等差数列，，，，由得，因为或时，有最大值，，即的最小值为，故答案为.【方法点晴】裂项相消法是最难把握的求和方法之一，其原因是有时很难找到裂项的方向，突破这一难点的方法是根据式子的结构特点，掌握一些常见的裂项技巧：①；②；③；④；此外，需注意裂项之后相消的过程中容易出现丢项或多项的问题，导致计算结果错误.13、【解题分析】

直接联立方程得到答案.【题目详解】联立方程解得即两直线的交点坐标为.故答案为【题目点拨】本题考查了两直线的交点，属于简单题.14、31【解题分析】

根据数列的首项及递推公式依次求出、、……即可.【题目详解】解：，故答案为：【题目点拨】本题考查利用递推公式求出数列的项，属于基础题.15、【解题分析】试题分析：根据题意，由于是定义在上以2为周期的偶函数，那么当，，可知当x,,那么利用周期性可知，在上的解析式就是将x,的图像向右平移2个单位得到的，因此可知，答案为．考点：函数奇偶性、周期性的运用点评：解决此类问题的关键是熟练掌握函数的有关性质，即周期性，奇偶性，单调性等有关性质．16、【解题分析】

先令，得到，两式作差，根据等比数列的求和公式，化简整理，即可得出结果.【题目详解】令，则，两式作差得：所以故答案为：【题目点拨】本题主要考查数列的求和，熟记错位相加法求数列的和即可，属于常考题型.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、（1），（2）证明见解析【解题分析】

（1）计算，得到，再计算的通项公式得到答案.（2），利用裂项求和得到得到证明.【题目详解】（1），，.，.是等差数列，所以，所以.当时，，又，所以，当时，，符合，所以的通项公式是.（2）.所以，即.【题目点拨】本题考查了数列的通项公式，裂项求和，意在考查学生对于数列公式方法的灵活运用.18、(1)-2.(2).【解题分析】分析：(1)根据题中所给的条件，利用向量的数量积的定义式，求得，之后应用投影公式，在上的投影为，求得结果；(2)应用向量模的平方等于向量的平方，之后应用公式求得结果.详解：（1）在上的投影为（2）因为，，且与的夹角为所以所以点睛：该题考查的是有关向量的投影以及向量模的计算问题，在解题的过程中，涉及到的知识点有向量的数量积的定义式，投影公式，向量模的平方和向量的平方是相等的，灵活运用公式求得结果.19、（1）；（2）.【解题分析】

（1）由，可得出，进而得出，结合可求出角的值，可求出的值，再利用反余弦的定义即可求出角的值；（2）由题意可得出，，可计算出，根据反三角的定义得出，，利用两角和的正弦公式求出的值，即可得出角的值.【题目详解】（1），，，，则，可得，所以，可得.因此，；（2），则，所以，，由（1）知，所以，，，，，，由同角三角函数的基本关系可得，，由两角和的正弦公式可得，因此，.【题目点拨】本题考查反三角函数的定义，同时也考查了利用两角和的正弦公式的应用，在求角时，不要忽略了求角的取值范围，考查计算能力，属于中等题.20、（Ⅰ）见解析（Ⅱ）见解析（Ⅲ）见解析【解题分析】

（I）通过证明平面来证得平面平面.（II）取中点，连接，通过证明四边形为平行四边形，证得，由此证得∥平面.（III）通过证明平面证得，通过计算证明证得，由此证得平面.【题目详解】证明：（Ⅰ）因为平面，所以.因为，，所以平面.因为平面，所以平面平面.（Ⅱ）取中点，连结，因为为的中点所以，且.因为为的中点，底面为正方形，所以，且.所以，且.所以四边形为平行四边形.所以.因为平面且平面，所以平面.（Ⅲ）在正方形中，，因为平面，所以.因为，所以平面.所以.在△中，设交于.因为，且分别为的中点，所以.所以.设，由已知，所以.所以.所以.所以，且为公共角，所以△∽△.所以.所以.因为，所以平面.【题目点拨】本小题主要考查线面垂直、面面垂直的证明，考查线面平行的证明，考查空间想象能力和逻辑推理能力，属于中档题.21、（1）（2）①②证明见解析【解题分析】

（1）根据圆的一般式，可得圆心坐标，将圆心坐标代入直线方程，结合圆心在轴上，即可求得圆C的标准方程．（2）①根据切线性质及切线长定理，表示出的长，根据圆的性质可知当最小时，即可求得面积的最小值；②设出M点坐标，根据两条切线可知M、A、C、B四点共圆，可得圆心坐标及半径，进而求得的方程，根据两个圆公共弦所在直线方程求法即可得直线方程，进而求得过的定点坐标．【题目详