河北省香河县第一中学2024届高三下学期第三次月考试卷(数学试题文)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.已知平面向量a ,b ,c 满足:0,1a b c ⋅==,5a c b c -=-=,则a b -的最小值为( ) A .5B .6C .7D .82.已知函数()f x 是R 上的偶函数,()g x 是R 的奇函数,且()()1g x f x =-,则()2019f 的值为( ) A .2B .0C .2-D .2±3.为比较甲、乙两名高中学生的数学素养,对课程标准中规定的数学六大素养进行指标测验(指标值满分为100分,分值高者为优),根据测验情况绘制了如图所示的六大素养指标雷达图,则下面叙述不正确的是( )A .甲的数据分析素养优于乙B .乙的数据分析素养优于数学建模素养C .甲的六大素养整体水平优于乙D .甲的六大素养中数学运算最强4.复数z 的共轭复数记作z ,已知复数1z 对应复平面上的点()1,1--,复数2z :满足122z z ⋅=-.则2z 等于( ) A 2B .2C 10D .105.2021年部分省市将实行“312++”的新高考模式,即语文、数学、英语三科必选,物理、历史二选一,化学、生物、政治、地理四选二,若甲同学选科没有偏好,且不受其他因素影响,则甲同学同时选择历史和化学的概率为 A .18B .14C .16D .126.若集合{}(2)0A x x x =->,{}10B x x =->,则A B =A .{}10x x x ><或B .{}12x x <<C .{|2}x x >D .{}1x x >7.已知数列{}n a 为等比数列,若a a a 76826++=,且a a 5936⋅=,则a a a 768111++=( ) A .1318B .1318或1936C .139D .1368.执行如图所示的程序框图,如果输入2[2]t e ∈-,,则输出S 属于( )A .[32]-,B .[42]-,C .[0]2,D .2[3]e -,9.双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的左右焦点为12,F F ,一条渐近线方程为:b l y x a=-,过点1F 且与l 垂直的直线分别交双曲线的左支及右支于,P Q ,满足11122OP OF OQ =+,则该双曲线的离心率为( ) A .10 B .3C .5D .210.已知圆截直线所得线段的长度是,则圆与圆的位置关系是( ) A .内切B .相交C .外切D .相离11.已知正方体1111ABCD A B C D -的棱长为1,平面α与此正方体相交.对于实数(03d d <<,如果正方体1111ABCD A B C D -的八个顶点中恰好有m 个点到平面α的距离等于d ,那么下列结论中,一定正确的是A .6m ≠B .5m ≠C .4m ≠D .3m ≠12.记集合(){}22,16A x y xy =+≤和集合(){},4,0,0B x y x y x y =+≤≥≥表示的平面区域分别是1Ω和2Ω,若在区域1Ω内任取一点,则该点落在区域2Ω的概率为( ) A .14πB .1πC .12πD .24ππ- 二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.已知222,1()5,13log ,3x x f x x x x x +≤-⎧⎪=--<<⎨⎪≥⎩,则[](4)f f 的值为______.14.已知复数z a bi =+(),a b ∈R ,且满足9iz i =+(其中i 为虚数单位),则a b +=____.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1,()0,x D x x ⎧⎪=⎨⎪⎩为有理数为无理数,称为狄里克雷函数.则关于()D x 有以下结论:①()D x 的值域为[]01,;②()(),x R D x D x ∀∈-=; ③()(),T R D x T D x ∀∈+=;④(1)(2020)45;D D D D ++++=其中正确的结论是_______(写出所有正确的结论的序号)16.已知平行于x 轴的直线l 与双曲线C :()222210,0x ya b a b-=>>的两条渐近线分别交于P ,Q 两点,O 为坐标原点,若OPQ ∆为等边三角形,则双曲线C 的离心率为______. 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)在平面直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为x t y t=⎧⎨=⎩(t 为参数),直线l 与曲线:C ()2211x y -+=交于A B 、两点.(1)求AB 的长;(2)在以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立的极坐标系中,设点P 的极坐标为34π⎛⎫ ⎪⎝⎭,求点P 到线段AB 中点M 的距离.18.(12分)如图ABC ∆中,D 为BC 的中点,213AB =,4AC =,3AD =.(1)求边BC 的长;(2)点E 在边AB 上,若CE 是BCA ∠的角平分线,求BCE ∆的面积.19.(12分)如图,在等腰梯形ABCD 中,AD ∥BC ,2AD AB CD ===,4BC =,M ,N ,Q 分别为BC ,CD ,AC 的中点,以AC 为折痕将ACD 折起,使点D 到达点P 位置(P ∉平面ABC ).(1)若H 为直线QN 上任意一点,证明:MH ∥平面ABP ; (2)若直线AB 与直线MN 所成角为4π,求二面角A PC B --的余弦值. 20.(12分)设函数()()1f x x a x a R =++-∈. (1)当1a =时,求不等式()4f x ≥的解集;(2)若对任意x ∈R 都有()2f x ≥,求实数a 的取值范围. 21.(12分)已知函数()2xe xf x a =-.(1)若1a =,证明:当0x ≥时,()1f x ≥; (2)若()f x 在只有一个零点,求a 的值.22.(10分)已知等差数列的前n 项和为,且,.求数列的通项公式; 求数列的前n 项和.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.B 【解题分析】建立平面直角坐标系,将已知条件转化为所设未知量的关系式,再将a b -的最小值转化为用该关系式表达的算式,利用基本不等式求得最小值. 【题目详解】建立平面直角坐标系如下图所示,设()cos ,sin c θθ=,,OA a OB b ==,且()(),0,0,A m B n ,由于5a c b c -=-=,所以[],4,6m n ∈.()()cos ,sin ,cos ,sin a c m b c n θθθθ-=---=--.所以2222222cos cos sin 252sin sin cos 25m m n n θθθθθθ⎧-++=⎨-++=⎩,即22482cos 2sin m n m n θθ+=++. ()()()()()()222a b a c b c a c a c b c b c-=---=---⋅-+-482cos 2sin m n θθ=++222m n mn =+≥.当且仅当m n =时取得最小值,此时由22482cos 2sin m n m n θθ+=++得()22482sin cos 4822sin 4m m m πθθθ⎛⎫=++=++ ⎪⎝⎭,当54πθ=时,22m 有最小值为4822m -,即224822m m =-,22240m m +-=,解得32m =.所以当且仅当532,4m n πθ===时a b -有最小值为()22326⨯=.故选:B【题目点拨】本小题主要考查向量的位置关系、向量的模,考查基本不等式的运用,考查数形结合的数学思想方法,属于难题. 2.B 【解题分析】根据函数的奇偶性及题设中关于()g x 与()1f x -关系,转换成关于()f x 的关系式,通过变形求解出()f x 的周期,进而算出()2019f . 【题目详解】()g x 为R 上的奇函数,()()()()010,g f g x g x ∴=-=-=-()()()10,11f f x f x ∴-=--=--,()()2f x f x ∴-=--而函数()f x 是R 上的偶函数,()()f x f x ∴=-,()()2f x f x ∴=--()()24f x f x ∴-=--,()()4f x f x ∴=-故()f x 为周期函数,且周期为4()()201910f f ∴=-=故选:B 【题目点拨】本题主要考查了函数的奇偶性,函数的周期性的应用,属于基础题. 3.D 【解题分析】根据所给的雷达图逐个选项分析即可. 【题目详解】对于A ,甲的数据分析素养为100分,乙的数据分析素养为80分, 故甲的数据分析素养优于乙,故A 正确;对于B ,乙的数据分析素养为80分,数学建模素养为60分, 故乙的数据分析素养优于数学建模素养,故B 正确; 对于C ,甲的六大素养整体水平平均得分为10080100801008031063+++++=,乙的六大素养整体水平均得分为806080606010025063+++++=,故C 正确;对于D ,甲的六大素养中数学运算为80分,不是最强的,故D 错误;故选:D 【题目点拨】本题考查了样本数据的特征、平均数的计算,考查了学生的数据处理能力,属于基础题. 4.A 【解题分析】根据复数1z 的几何意义得出复数1z ,进而得出1z ,由122z z ⋅=-得出212z z =-可计算出2z ,由此可计算出2z . 【题目详解】由于复数1z 对应复平面上的点()1,1--,11z i ∴=--,则11z i =-+,122z z ⋅=-,()()()2121221111i z i i i i z +∴=-===+--+,因此,2z ==故选:A. 【题目点拨】本题考查复数模的计算,考查了复数的坐标表示、共轭复数以及复数的除法,考查计算能力,属于基础题. 5.B 【解题分析】甲同学所有的选择方案共有122412C C =种,甲同学同时选择历史和化学后,只需在生物、政治、地理三科中再选择一科即可,共有133C =种选择方案,根据古典概型的概率计算公式,可得甲同学同时选择历史和化学的概率31124P ==,故选B . 6.C 【解题分析】解一元次二次不等式得{|2A x x =>或0}x <,利用集合的交集运算求得A B ={|2}x x >.【题目详解】因为{|2A x x =>或0}x <,{}1B x x =>,所以A B ={|2}x x >,故选C.【题目点拨】本题考查集合的交运算,属于容易题. 7.A 【解题分析】根据等比数列的性质可得25968736a a a a a ⋅=⋅==,通分化简即可.由题意,数列{}n a 为等比数列,则25968736a a a a a ⋅=⋅==,又a a a 76826++=,即68726a a a +=-, 所以,()()76877786867678777683636261113636a a a a a a a a a a a a a a a a a a a +⋅++⋅-⋅+⋅+⋅++===⋅⋅⋅⋅, ()277777777773626362636263626133636363618a a a a a a a a a a +⋅-+⋅-+⋅-⋅=====⋅⋅⋅⋅.故选:A. 【题目点拨】本题考查了等比数列的性质,考查了推理能力与运算能力,属于基础题. 8.B 【解题分析】由题意,框图的作用是求分段函数[]222321ln 1t t t S t t t e ⎧+-∈-⎪=⎨⎡⎤∈⎪⎣⎦⎩,,(),,的值域,求解即得解. 【题目详解】 由题意可知,框图的作用是求分段函数[]222321ln 1t t t S t t t e ⎧+-∈-⎪=⎨⎡⎤∈⎪⎣⎦⎩,,(),,的值域, 当[2,1),[4,0)t S ∈-∈-; 当2[1,],[0,2]t e S ∈∈综上:[]42S ∈-,. 故选:B 【题目点拨】本题考查了条件分支的程序框图,考查了学生逻辑推理,分类讨论,数学运算的能力,属于基础题. 9.A 【解题分析】设()()1122,,,P x y Q x y ,直线PQ 的方程为bx y c a =-,联立方程得到()312222ab y y b a c +=-,()2412222a b y y b a c =-,根据向量关系化简到229b a =,得到离心率.设()()1122,,,P x y Q x y ,直线PQ 的方程为bx y c a=-. 联立2222,1,b x y c a x y a b ⎧=-⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩整理得()44232420b a y ab cy a b --+=, 则()()3241212222222,ab a b y y y y b a c b a c +==--.因为11122OP OF OQ =+,所以P 为线段1QF 的中点,所以212y y =,()()()()22622221222222224124942a b b a c y y b y y b a b a c a b -+===⋅--,整理得229b a =, 故该双曲线的离心率10e =. 故选:A .【题目点拨】本题考查了双曲线的离心率,意在考查学生的计算能力和转化能力. 10.B 【解题分析】 化简圆到直线的距离,又两圆相交. 选B11.B 【解题分析】此题画出正方体模型即可快速判断m 的取值. 【题目详解】如图(1)恰好有3个点到平面α的距离为d ;如图(2)恰好有4个点到平面α的距离为d ;如图(3)恰好有6个点到平面α的距离为d . 所以本题答案为B.【题目点拨】本题以空间几何体为载体考查点,面的位置关系,考查空间想象能力,考查了学生灵活应用知识分析解决问题的能力和知识方法的迁移能力,属于难题. 12.C 【解题分析】据题意可知,是与面积有关的几何概率,要求M 落在区域2Ω内的概率,只要求A 、B 所表示区域的面积,然后代入概率公式21P Ω=Ω区域的面积区域的面积,计算即可得答案.【题目详解】根据题意可得集合22{(,)|16}A x y x y =+所表示的区域即为如图所表示:的圆及内部的平面区域,面积为16π,集合{(,)|40B x y x y =+-,0x ,0}y 表示的平面区域即为图中的Rt AOB ∆,14482AOB S ∆=⨯⨯=, 根据几何概率的计算公式可得81162P ππ==, 故选:C . 【题目点拨】本题主要考查了几何概率的计算,本题是与面积有关的几何概率模型.解决本题的关键是要准确求出两区域的面积.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。