山东省泰安市泰安第四中学2024届高一数学第二学期期末教学质量检测试题含解析

山东省泰安市泰安第四中学2024届高一数学第二学期期末教学质量检测试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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．已知，则的值域为A． B． C． D．2．某班设计了一个八边形的班徽（如图），它由腰长为1，顶角为的四个等腰三角形，及其底边构成的正方形所组成，该八边形的面积为A．； B．C． D．3．已知关于的不等式的解集是，则的值是（）A． B． C． D．4．如图是某几何体的三视图，则该几何体的表面积为()A． B． C． D．5．已知等比数列的公比，该数列前9项的乘积为1，则（）A．8 B．16 C．32 D．646．如图是函数的部分图象，则下列命题中，正确的命题序号是①函数的最小正周期为②函数的振幅为③函数的一条对称轴方程为④函数的单调递增区间是⑤函数的解析式为A．③⑤ B．③④ C．④⑤ D．①③7．已知等差数列的前项和为.且，则（）A． B． C． D．8．如图，在正方体中，，分别是中点，则异面直线与所成角大小为（）．A． B． C． D．9．函数（其中为自然对数的底数）的图象大致为（）A． B． C． D．10．在三棱锥中，，，，平面平面，则三棱锥外接球的表面积为（）A． B． C． D．二、填空题：本大题共6小题，每小题5分，共30分。11．函数在区间上的最大值为，则的值是_____________.12．已知四棱锥的底面是边长为的正方形，侧棱长均为，若圆柱的一个底面的圆周经过四棱锥四条侧棱的中点，另一个底面的圆心为四棱锥底面的中心，则该圆柱的侧面积为________.13．在数列中，，则___________.14．竹简于上世纪八十年代在湖北省江陵县张家山出土，这是我国现存最早的有系统的数学典著，其中记载有求“囷盖”的术：“置如其周，令相乘也，又以高乘之，三十六成一”.该术相当于给出圆锥的底面周长与高，计算其体积的近似公式为.该结论实际上是将圆锥体积公式中的圆周率取近似值得到的.则根据你所学知识，该公式中取的近似值为______.15．数列满足，当时，，则是否存在不小于2的正整数，使成立？若存在，则在横线处直接填写的值；若不存在，就填写“不存在”_______.16．设函数的最小值为，则的取值范围是___________.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．已知函数，(1)求的值；(2)求的单调递增区间.18．已知函数.（1）若，求函数有零点的概率；（2）若，求成立的概率.19．在中，已知点，边上的中线所在直线的方程为，边上的高所在直线的方程为.（1）求直线的方程；（2）求点的坐标.20．已知向量．(1)求与的夹角的余弦值；(2)若向量与垂直，求的值．21．已知数列的前项和为，，.（1）证明：数列是等比数列，并求其通项公式；（2）令，若对恒成立，求的取值范围.

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】

利用求函数的周期为，计算即可得到函数的值域.【题目详解】因为，，，因为函数的周期，所以函数的值域为，故选C.【题目点拨】本题考查函数的周期运算，及利用函数的周期性求函数的值域.2、A【解题分析】

试题分析：利用余弦定理求出正方形面积；利用三角形知识得出四个等腰三角形面积；故八边形面积.故本题正确答案为A.考点：余弦定理和三角形面积的求解.【方法点晴】本题是一道关于三角函数在几何中的应用的题目，掌握正余弦定理是解题的关键；首先根据三角形面积公式求出个三角形的面积；接下来利用余弦定理可求出正方形的边长的平方，进而得到正方形的面积，最后得到答案.3、A【解题分析】

先利用韦达定理得到关于a,b的方程组，解方程组即得a,b的值，即得解.【题目详解】由题得，所以a+b=7.故选：A【题目点拨】本题主要考查一元二次不等式的解集，意在考查学生对该知识的理解掌握水平和分析推理能力.4、C【解题分析】

根据三视图还原直观图，根据长度关系计算表面积得到答案.【题目详解】根据三视图还原直观图，如图所示：几何体的表面积为：故答案选C【题目点拨】本题考查了三视图，将三视图转化为直观图是解题的关键.5、B【解题分析】

先由数列前9项的乘积为1，结合等比数列的性质得到，从而可求出结果.【题目详解】由已知，又，所以，即，所以，，故选B.【题目点拨】本题主要考查等比数列的性质以及等比数列的基本量计算，熟记等比数列的性质与通项公式即可，属于常考题型.6、A【解题分析】

根据图象求出函数解析式，根据三角函数型函数的性质逐一判定．【题目详解】由图象可知，，最大值为，，因为图象过点，，由，即可判定错，正确，由得对称轴方程为，，故正确；由，，，函数的单调递增区间是，故错；故选：A【题目点拨】本题主要考查了根据图象求正弦型函数函数的解析式，及正弦型函数的性质，属于中档题．7、C【解题分析】

根据等差数列性质可知，求得，代入可求得结果.【题目详解】本题正确选项：【题目点拨】本题考查三角函数值的求解，关键是能够灵活应用等差数列下标和的性质，属于基础题.8、C【解题分析】

通过中位线定理可以得到在正方体中，可以得到所以这样找到异面直线与所成角，通过计算求解．【题目详解】分别是中点，所以有而，因此异面直线与所成角为在正方体中，,所以，故本题选C．【题目点拨】本题考查了异面直线所成的角．9、C【解题分析】

由题意，可知，即为奇函数，排除，，又时，，可排除D，即可选出正确答案.【题目详解】由题意，函数定义域为，且，即为奇函数，排除，，当时，，，即时，，可排除D，故选C.【题目点拨】本题考查了函数图象的识别，考查了函数奇偶性的运用，属于中档题.10、D【解题分析】

结合题意，结合直线与平面垂直的判定和性质，得到两个直角三角形，取斜边的一半，即为外接球的半径，结合球表面积计算公式，计算，即可．【题目详解】过P点作，结合平面ABC平面PAC可知，，故，结合可知，，所以，结合所以,所以，故该外接球的半径等于，所以球的表面积为，故选D．【题目点拨】考查了平面与平面垂直的性质，考查了直线与平面垂直的判定和性质，难度偏难．二、填空题：本大题共6小题，每小题5分，共30分。11、【解题分析】

利用同角三角函数平方关系，易将函数化为二次型的函数，结合余弦函数的性质，及函数在上的最大值为1，易求出的值．【题目详解】函数又函数在上的最大值为1，≤0，又,且在上单调递增，所以即．故答案为：【题目点拨】本题考查的知识点是三角函数的最值，其中利用同角三角函数平方关系，将函数化为二次型的函数，是解答本题的关键，属于中档题．12、【解题分析】

先求出四棱锥的底面对角线的长度，结合勾股定理可求出四棱锥的高，然后由圆柱的一个底面的圆周经过四棱锥四条侧棱的中点，可知四条侧棱的中点连线为正方形，其对角线为圆柱底面的直径，圆柱的高为四棱锥的高的一半，分别求解可求出圆柱的侧面积.【题目详解】由题可知，四棱锥是正四棱锥，四棱锥的四条侧棱的中点连线为正方形，边长为，该正方形对角线的长为1，则圆柱的底面半径为，四棱锥的底面是边长为的正方形，其对角线长为2，则四棱锥的高为，故圆柱的高为1，所以圆柱的侧面积为.【题目点拨】本题主要考查了空间几何体的结构特征，考查了学生的空间想象能力与计算求解能力，属于中档题.13、-1【解题分析】

首先根据，得到是以，的等差数列.再计算其前项和即可求出，的值.【题目详解】因为，.所以数列是以，的等差数列.所以.所以，，.故答案为：【题目点拨】本题主要考查等差数列的判断和等差数列的前项和的计算，属于简单题.14、3【解题分析】

首先求出圆锥体的体积，然后与近似公式对比，即可求出公式中取的近似值.【题目详解】由题知圆锥体的体积，因为圆锥的底面周长为，所以圆锥的底面面积，所以圆锥体的体积，根据题意与近似公式对比发现，公式中取的近似值为.故答案为：.【题目点拨】本题考查了圆锥体的体积公式，属于基础题.15、70【解题分析】

构造数列，两式与相减可得数列{}为等差数列，求出，让=0即可求出.【题目详解】设两式相减得又数列从第5项开始为等差数列，由已知易得均不为0所以当n=70的时候成立，故答案填70.【题目点拨】如果递推式中出现和的形式，比如，可以尝试退项相减，即让取后，两式作差，和的部分因为相减而抵消，剩下的就好算了。16、.【解题分析】

确定函数的单调性，由单调性确定最小值．【题目详解】由题意在上是增函数，在上是减函数，又，∴，，故答案为．【题目点拨】本题考查分段函数的单调性．由单调性确定最小值，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】分析：利用二倍角的正弦公式、二倍角的余弦公式以及两角和与差的正弦公式将函数化为，(1)将代入，利用特殊角的三角函数可得的值；(2)利用正弦函数的单调性解不等式，可得到函数的递增区间.详解：（Ⅰ）===（Ⅱ）由题可得，函数的单调递增区间是点睛：本题主要考查三角函数的单调性、三角函数的恒等变换，属于中档题.函数的单调区间的求法：(1)代换法：①若,把看作是一个整体，由求得函数的减区间，求得增区间；②若,则利用诱导公式先将的符号化为正，再利用①的方法，或根据复合函数的单调性规律进行求解；(2)图象法：画出三角函数图象，利用图象求函数的单调区间.18、（1）；（2）【解题分析】

（1）求得有零点的条件，运用古典概率的公式，计算可得所求；（2）若，即，画出不等式组表示的区域，计算面积可得所求．【题目详解】解：（1）函数有零点的条件为，即，，可得事件的总数为，而有零点的个数为，，，，，，共7个，则函数有零点的概率为；（2）若，即，画出的区域，可得成立的概率为．【题目点拨】本题考查古典概率和几何概率的求法，考查运算能力，属于基础题．19、（1）（2）【解题分析】

（1）先计算，过点，得到答案.（2）联立直线方程：解得答案.【题目详解】解：（1）由边上的高所在直线方程为得，则.又∵，∴直线的方程为，即（或）.（2）因为边上的中线过点，则联立直线方程：.解得：，即点坐标为.【题目点拨】本题考查了直线方程，意在考查学生的计算能力.20、（1）；（2）【解题分析】

（1）分别求出，，，再代入公式求余弦值；（2）由向量互相垂直，得到数量积为0，从而构造出关于的方程，再求的值.【题目详解】(1)，，，∴.(2)．若，则，解得.【题目点拨】本题考查向量数量积公式的应用及两向量垂直求参数的值，考查基本的运算求解能力.21、（1）证明见解析，（2）【解题分析】

（1）当时，结合可求得；当且时，利用可整理得，可证得数列为等比数列；根据等比数列通项公式可求得结果；（2）根据等比数列求和公式求得，代入可得；分别在为奇