2024届山东省滕州市善国中学数学高一第二学期期末统考试题含解析

2024届山东省滕州市善国中学数学高一第二学期期末统考试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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．在中，内角所对的边分别为，且，，，则()A． B． C． D．2．下列函数中，在区间上为减函数的是A． B． C． D．3．德国数学家科拉茨1937年提出了一个著名的猜想：任给一个正整数，如果是偶数，就将它减半(即)；如果是奇数，则将它乘3加1(即)，不断重复这样的运算，经过有限步后，一定可以得到1.对于科拉茨猜想，目前谁也不能证明，也不能否定，现在请你研究：如果对正整数(首项)按照上述规则施行变换后的第6项为1（注：1可以多次出现)，则的所有不同值的个数为（）A．3 B．4 C．5 D．324．在正方体中，异面直线与所成角的大小为（）A． B． C． D．5．若是第四象限角，则是（）A．第一象限角 B．第二象限角C．第三象限角 D．第四象限角6．已知向量，，则向量的夹角的余弦值为（）A． B． C． D．7．在中，分别为角的对边，若的面积为，则的值为（）A． B． C． D．8．边长为的正三角形中，点在边上，，是的中点，则（）A． B． C． D．9．设，，，则的最小值为（）A．2 B．4 C． D．10．圆与圆的位置关系是（）A．内切 B．外切 C．相交 D．相离二、填空题：本大题共6小题，每小题5分，共30分。11．在中，若，则____；12．在中，角，，所对的边分别为，，，若，则为______三角形．13．已知向量，若，则_______14．计算__________．15．公比为的无穷等比数列满足：，，则实数的取值范围为________.16．函数的值域是______.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．在中，、、分别是内角、、的对边，且.（1）求角的大小；（2）若，的面积为，求的周长．18．在中，角、、的对边分别为、、，为的外接圆半径.（1）若，，，求；（2）在中，若为钝角，求证：；（3）给定三个正实数、、，其中，问：、、满足怎样的关系时，以、为边长，为外接圆半径的不存在，存在一个或存在两个（全等的三角形算作同一个）？在存在的情兄下，用、、表示.19．如图，在四棱锥中，底面，，，，，点为棱的中点.（1）证明:；（2）求三棱锥的体积．20．已知圆过点和，且圆心在直线上.（Ⅰ）求圆的标准方程；（Ⅱ）求直线：被圆截得的弦长.21．在中，角，，的对边分别为，，，且.（1）求角的大小；（2）若，的面积为，求边的长.

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、C【解题分析】

直接利用余弦定理得到答案.【题目详解】故答案选C【题目点拨】本题考查了余弦定理，意在考查学生计算能力.2、D【解题分析】试题分析：在区间上为增函数；在区间上先增后减；在区间上为增函数；在区间上为减函数，选D.考点：函数增减性3、A【解题分析】

由题意：任给一个正整数，如果是偶数，就将它减半(即)；如果是奇数，则将它乘3加1(即)，我们可以从第六项为1出发，逐项求出各项的取值，可得的所有不同值的个数.【题目详解】解：由题意：如果对正整数(首项)按照上述规则施行变换后的第6项为1，则变换中的第5项一定是2，变换中的第4项一定是4，变换中的第3项可能是1，也可能是8，变换中的第2项可能是2，也可能是16，则的可能是4，也可能是5，也可能是32，故的所有可能的取值为，故选：A.【题目点拨】本题主要考查数列的应用及简单的逻辑推理，属于中档题.4、C【解题分析】

连接、，可证四边形为平行四边形，得，得（或补角）就是异面直线与所成角，由正方体的性质即可得到答案．【题目详解】连接、，如下图：在正方体中，且；四边形为平行四边形，则；（或补角）就是异面直线与所成角；又在正方体中，，为等边三角形，，即异面直线与所成角的大小为；故答案选C【题目点拨】本题考查正方体中异面直线所成角的大小，属于基础题．5、C【解题分析】

利用象限角的表示即可求解.【题目详解】由是第四象限角，则，所以，所以是第三象限角.故选：C【题目点拨】本题考查了象限角的表示，属于基础题.6、C【解题分析】

先求出向量，再根据向量的数量积求出夹角的余弦值．【题目详解】∵，∴．设向量的夹角为，则．故选C．【题目点拨】本题考查向量的线性运算和向量夹角的求法，解题的关键是求出向量的坐标，然后根据数量积的定义求解，注意计算的准确性，属于基础题．7、B【解题分析】试题分析：由已知条件及三角形面积计算公式得由余弦定理得考点：考查三角形面积计算公式及余弦定理．8、D【解题分析】

，故选D．9、D【解题分析】

利用基本不等式可得，再结合代入即可得出答案．【题目详解】解：∵，，，∴，∴，当且仅当即，时等号成立，∴，故选：D．【题目点拨】本题主要考查基本不等式求最值，要注意条件“一正二定三相等”，属于中档题．10、B【解题分析】

由两圆的圆心距及半径的关系求解即可得解.【题目详解】解：由圆，圆，即，所以圆的圆心坐标为，圆的圆心坐标为，两圆半径，则圆心距，即两圆外切，故选：B.【题目点拨】本题考查了两圆的位置关系的判断，属基础题.二、填空题：本大题共6小题，每小题5分，共30分。11、【解题分析】试题分析：因为，所以．由正弦定理，知，所以＝＝．考点：1、同角三角函数间的基本关系；2、正弦定理．12、等腰或直角【解题分析】

根据正弦定理化简得到，得到，故或，得到答案.【题目详解】利用正弦定理得到：，化简得到即故或故答案为等腰或直角【题目点拨】本题考查了正弦定理和三角恒等变换，漏解是容易发生的错误.13、【解题分析】

由题意利用两个向量垂直的性质，两个向量的数量积公式，求得的值．【题目详解】因为向量，若，∴，则.故答案为：1．【题目点拨】本题主要考查两个向量垂直的坐标运算，属于基础题．14、【解题分析】

采用分离常数法对所给极限式变形，可得到极限值.【题目详解】.【题目点拨】本题考查分离常数法求极限，难度较易.15、【解题分析】

依据等比数列的定义以及无穷等比数列求和公式，列出方程，即可求出的表达式，再利用求值域的方法求出其范围。【题目详解】由题意有，即，因为，所以。【题目点拨】本题主要考查无穷等比数列求和公式的应用以及基本函数求值域的方法。16、【解题分析】

先求得函数的定义域，根据函数在定义域内的单调性，求得函数的值域.【题目详解】依题意可知，函数的定义域为，且函数在区间上为单调递增函数，故当时，函数有最小值为，当时，函数有最大值为.所以函数函数的值域是.故答案为：.【题目点拨】本小题主要考查反正弦函数的定义域和单调性，考查正弦函数的单调性，考查利用函数的单调性求函数的值域，属于基础题.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)【解题分析】

（1）由正弦定理，两角和的正弦函数公式化简已知等式可得，由，可求，结合范围，可求．（2）利用三角形的面积公式可求，进而根据余弦定理可得，即可计算得解的周长的值．【题目详解】解：（1）∵，∴由正弦定理可得：，即，∵，∴，∵，∴．（2）∵，，的面积为，，∴，∴由余弦定理可得：，∴解得：，∴的周长.【题目点拨】本题主要考查了正弦定理，两角和的正弦函数公式，三角形的面积公式，余弦定理在解三角形中的综合应用，考查了计算能力和转化思想，属于基础题．18、（1）；（2）见解析；（3）见解析.【解题分析】

（1）利用正弦定理求出的值，然后利用余弦定理求出的值；（2）由余弦定理得出可得证；（3）分类讨论判断三角形的形状与两边、的关系，以及与直径的大小的比较，分类讨论即可.【题目详解】（1）由正弦定理得，所以，由余弦定理得，化简得.，解得；（2）由于为钝角，则，由于，，得证；（3）①当或时，所求不存在；②当且时，，所求有且只有一个，此时；③当时，都是锐角，，存在且只有一个，；④当时，所求存在两个，总是锐角，可以是钝角也可以是锐角，因此所求存在，当时，，，，，；当时，，，，，.【题目点拨】本题综合考查了三角形形状的判断，考查了解三角形、三角形的外接圆等知识，综合性较强，尤其是第三问需要根据、两边以及直径的大小关系确定三角形的形状，再在这种情况下求第三边的表达式，本解法主观性较强，难度较大.19、（1）见解析；（2）【解题分析】

（1）以A为坐标原点，建立如图所示的空间直角坐标系，求出BE，DC的方向向量，根据•＝0，可得BE⊥DC；（2）由点为棱的中点，且底面，利用等体积法得．【题目详解】（1）∵底面，，以为坐标原点，建立如图所示的空间直角坐标系，∵，，点为棱的中点．∴（1，0，0），（2，2，0），（0，2，0），（0，0，2），（1，1，1）∴＝（0，1，1），＝（2，0，0）,∵•＝0，可得BE⊥DC；（2）由点为棱的中点，且底面，利用等体积法得.【题目点拨】本题考查了空间线面垂直的判定，利用了向量法，也考查了等体积法求体积，属于中档题．20、（Ⅰ）（Ⅱ）【解题分析】

（Ⅰ）设出圆心坐标和圆的标准方程，将点带入求出结果即可；（Ⅱ）利用圆心到直线的距离和圆的半径解直角三角形求得弦长.【题目详解】解：（Ⅰ）由题意可设圆心坐标为，则圆的标准方程为，∴解得故圆的标准方程为.（Ⅱ）圆心到直线的距离，∴直线被圆截得的弦长为.【题目点拨】本题考查了圆的方程，以及直线与圆相交求弦长的知识，属于基础题.21、（1）（2）【解题分析】

（1）利用正弦定理实现边角转化