黑龍江哈三中2024屆高一上數(shù)學(xué)期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測模擬試題含解析

黑龍江哈三中2024屆高一上數(shù)學(xué)期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測模擬試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、選擇題（本大題共12小題，共60分）1．若，則（）A.“”是“”的充分不必要條件 B.“”是“”的充要條件C.“”是“”的必要不充分條件 D.“”是“”的既不充分也不必要條件2．已知a，b，，那么下列命題中正確的是（）A.若，則 B.若，則C.若，且，則 D.若，且，則3．將整體一分為二，較大部分與整體部分的比值等于較小部分與較大部分的比值，這樣的分割被稱為黃金分割，黃金分割蘊(yùn)藏著豐富的數(shù)學(xué)知識和美學(xué)價(jià)值，被廣泛運(yùn)用于藝術(shù)創(chuàng)作、工藝設(shè)計(jì)等領(lǐng)域．黃金分制的比值為無理數(shù)，該值恰好等于，則（）A. B.C. D.4．已知函數(shù)為奇函數(shù)，且當(dāng)x>0時，＝x2＋，則等于（）A.－2 B.0C.1 D.25．已知集合，，若，則的子集個數(shù)為A.14 B.15C.16 D.326．把長為的細(xì)鐵絲截成兩段，各自圍成一個正三角形，那么這兩個正三角形面積之和的最小值是（）A. B.C. D.7．過點(diǎn)和，圓心在軸上的圓的方程為A. B.C D.8．在三棱柱中，各棱長相等，側(cè)棱垂直于底面，點(diǎn)是側(cè)面的中心，則與平面所成角的大小是（）A. B.C. D.9．下列區(qū)間中，函數(shù)單調(diào)遞增的區(qū)間是（）A. B.C. D.10．已知三個頂點(diǎn)的坐標(biāo)分別為，，，則外接圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為（）A. B.C. D.11．已知向量且，則x值為（）.A.6 B.-6C.7 D.-712．要得到函數(shù)y＝cos的圖象，只需將函數(shù)y＝cos2的圖象（）A.向左平移個單位長度 B.向左平移個單位長度C.向右平移個單位長度 D.向右平移個單位長度二、填空題（本大題共4小題，共20分）13．由直線上的任意一個點(diǎn)向圓引切線，則切線長的最小值為________.14．已知圓錐的表面積為，且它的側(cè)面展開圖是一個半圓，求這個圓錐的體積是______15．設(shè)函數(shù)，若函數(shù)滿足對，都有，則實(shí)數(shù)的取值范圍是_______.16．已知向量，，則向量在方向上的投影為___________.三、解答題（本大題共6小題，共70分）17．設(shè)函數(shù).（1）求函數(shù)在上的最小值；（2）若方程在上有四個不相等實(shí)根，求的范圍.18．如圖，某園林單位準(zhǔn)備綠化一塊直徑為BC的半圓形空地，外的地方種草，的內(nèi)接正方形PQRS為一水池，其余的地方種花.若，，設(shè)的面積為，正方形PQRS的面積為.（1）用a，表示和；（2）當(dāng)a為定值，變化時，求的最小值，及此時的值.19．如圖，已知直線//，是直線、之間的一定點(diǎn)，并且點(diǎn)到直線、的距離分別為1、2，垂足分別為E、D，是直線上一動點(diǎn)，作，且使與直線交于點(diǎn).試選擇合適的變量分別表示三角形的直角邊和面積S，并求解下列問題：（1）若為等腰三角形，求和的長；（2）求面積S最小值.20．已知冪函數(shù)的圖象經(jīng)過點(diǎn).（1）求的解析式；（2）用定義證明：函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增.21．某種商品的市場需求量（萬件）、市場供應(yīng)量（萬件）與市場價(jià)格（元/件）分別近似地滿足下列關(guān)系：，．當(dāng)時的市場價(jià)格稱為市場平衡價(jià)格，此時的需求量稱為平衡需求量（1）求平衡價(jià)格和平衡需求量；（2）若該商品的市場銷售量（萬件）是市場需求量和市場供應(yīng)量兩者中的較小者，該商品的市場銷售額（萬元）等于市場銷售量與市場價(jià)格的乘積①當(dāng)市場價(jià)格取何值時，市場銷售額取得最大值；②當(dāng)市場銷售額取得最大值時，為了使得此時市場價(jià)格恰好是新的市場平衡價(jià)格，則政府應(yīng)該對每件商品征稅多少元？22．已知向量，，（1）若，求向量與的夾角；（2）若函數(shù)．求當(dāng)時函數(shù)的值域

參考答案一、選擇題（本大題共12小題，共60分）1、C【解析】根據(jù)推出關(guān)系依次判斷各個選項(xiàng)即可得到結(jié)果.【詳解】對于A，，，則“”是“”的必要不充分條件，A錯誤；對于B，，，則“”是“”的充分不必要條件，B錯誤；對于C，，，則“”是“”的必要不充分條件，C正確；對于D，，，則“”是“”的充分不必要條件，D錯誤.故選：C.2、A【解析】根據(jù)不等式的性質(zhì)判斷【詳解】若，顯然有，所以，A正確；若，當(dāng)時，，B錯；若，則，當(dāng)時，，，C錯；若，且，也滿足已知，此時，D錯；故選：A3、C【解析】根據(jù)余弦二倍角公式即可計(jì)算求值.【詳解】∵＝，∴，∴.故選：C.4、A【解析】首先根據(jù)解析式求值，結(jié)合奇函數(shù)有即可求得【詳解】∵x>0時，＝x2＋∴＝1＋1＝2又為奇函數(shù)∴故選：A【點(diǎn)睛】本題考查了函數(shù)的奇偶性，結(jié)合解析式及函數(shù)的奇偶性，求目標(biāo)函數(shù)值5、C【解析】根據(jù)集合的并集的概念得到，集合的子集個數(shù)有個，即16個故答案為C6、D【解析】先得到兩個正三角形面積之和的表達(dá)式，再對其求最小值即可.【詳解】設(shè)一個正三角形的邊長為，則另一個正三角形的邊長為，設(shè)兩個正三角形的面積之和為，則，當(dāng)時，S取最小值.故選：D7、D【解析】假設(shè)圓心坐標(biāo)，利用圓心到兩點(diǎn)距離相等可求得圓心，再利用兩點(diǎn)間距離公式求得半徑，從而得到圓的方程.【詳解】設(shè)圓心坐標(biāo)為：則：，解得：圓心為，半徑所求圓的方程為：本題正確選項(xiàng)：【點(diǎn)睛】本題考查已知圓心所在直線和圓上兩點(diǎn)求解圓的方程的問題，屬于基礎(chǔ)題.8、C【解析】如圖，取中點(diǎn)，則平面，故，因此與平面所成角即為，設(shè)，則，，即，故，故選:C.9、A【解析】解不等式，利用賦值法可得出結(jié)論.【詳解】因?yàn)楹瘮?shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為，對于函數(shù)，由，解得，取，可得函數(shù)的一個單調(diào)遞增區(qū)間為，則，，A選項(xiàng)滿足條件，B不滿足條件；取，可得函數(shù)的一個單調(diào)遞增區(qū)間為，且，，CD選項(xiàng)均不滿足條件.故選：A.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛：求較為復(fù)雜的三角函數(shù)的單調(diào)區(qū)間時，首先化簡成形式，再求的單調(diào)區(qū)間，只需把看作一個整體代入的相應(yīng)單調(diào)區(qū)間內(nèi)即可，注意要先把化為正數(shù)10、C【解析】先判斷出是直角三角形，直接求出圓心和半徑，即可求解.【詳解】因?yàn)槿齻€頂點(diǎn)的坐標(biāo)分別為，，，所以，所以，所以是直角三角形，所以的外接圓是以線段為直徑的圓，所以圓心坐標(biāo)為，半徑故所求圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為故選：C11、B【解析】利用向量垂直的坐標(biāo)表示可以求解.【詳解】因?yàn)?，，所以，即；故選：B.【點(diǎn)睛】本題主要考查平面向量垂直的坐標(biāo)表示，熟記公式是求解的關(guān)鍵，側(cè)重考查數(shù)學(xué)運(yùn)算的核心素養(yǎng).12、B【解析】直接利用三角函數(shù)的平移變換求解.【詳解】因函數(shù)y＝cos，所以要得到函數(shù)y＝cos的圖象，只需將函數(shù)y＝cos2的圖象向左平移個單位長度，故選：B【點(diǎn)睛】本題主要考查三角函數(shù)的圖象的平移變換，屬于基礎(chǔ)題.二、填空題（本大題共4小題，共20分）13、【解析】利用切線和點(diǎn)到圓心的距離關(guān)系即可得到結(jié)果.【詳解】圓心坐標(biāo)，半徑要使切線長最小，則只需要點(diǎn)到圓心的距離最小，此時最小值為圓心到直線的距離，此時，故答案為：【點(diǎn)睛】本題考查了直線與圓的位置關(guān)系，同時考查了點(diǎn)到直線的距離公式，屬于基礎(chǔ)題.14、【解析】設(shè)圓錐母線長為，底面圓半徑長，側(cè)面展開圖是一個半圓，此半圓半徑為，半圓弧長為，表面積是側(cè)面積與底面積的和，則圓錐的底面直徑圓錐的高點(diǎn)睛：本題主要考查了棱柱，棱錐，棱臺的側(cè)面積和表面積的知識點(diǎn)．首先，設(shè)圓錐母線長為，底面圓半徑長，然后根據(jù)側(cè)面展開圖，分析出母線與半徑的關(guān)系，然后求解其底面體積即可15、【解析】首先根據(jù)題意可得出函數(shù)在上單調(diào)遞增；然后根據(jù)分段函數(shù)單調(diào)性的判斷方法，同時結(jié)合二次函數(shù)的單調(diào)性即可求出答案.【詳解】因?yàn)楹瘮?shù)滿足對，都有，所以函數(shù)在上單調(diào)遞增.當(dāng)時，，此時滿足在上單調(diào)遞增，且；當(dāng)時，，其對稱軸為，當(dāng)時，上單調(diào)遞增，所以要滿足題意，需，即；當(dāng)時，在上單調(diào)遞增，所以要滿足題意，需，即；當(dāng)時，單調(diào)遞增，且滿足，所以滿足題意.綜上知，實(shí)數(shù)的取值范圍是.故答案為：.16、【解析】直接利用投影的定義求在方向上的投影.【詳解】因?yàn)椋?，設(shè)與夾角為，，則向量在方向上的投影為：.所以在方向上投影為故答案為：.三、解答題（本大題共6小題，共70分）17、（1）見解析；（2）【解析】(1)將函數(shù)化簡為，令，則，求出對稱軸，對區(qū)間與對稱軸的位置關(guān)系進(jìn)行分類討論求出最小值；(2)要滿足方程在上有四個不相等的實(shí)根，需滿足在上有兩個不等實(shí)根，列出相應(yīng)的不等式組，求解即可.【詳解】(1)，令，則，對稱軸為：當(dāng)即時，，當(dāng)即時，，當(dāng)時，，所以求函數(shù)在上的最小值；(2)要滿足方程在上有四個不相等的實(shí)根，需滿足在上有兩個不等零點(diǎn)，，解得.【點(diǎn)睛】本題考查動軸定區(qū)間分類討論二次函數(shù)最小值，正弦函數(shù)的單調(diào)性，二次函數(shù)的幾何性質(zhì)，屬于中檔題.18、（1）；（2）當(dāng)時，的值最小，最小值為【解析】（1）利用已知條件，根據(jù)銳角三角形中正余弦的利用，即可表示出和；（2）根據(jù)題意，將表示為的函數(shù)，利用倍角公式對函數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，利用換元法，借助對勾函數(shù)的單調(diào)性，從而求得最小值.【詳解】（1）在中，，所以；設(shè)正方形的邊長為x，則，，由，得，解得；所以；（2），令，因?yàn)?，所以，則，所以；設(shè)，根據(jù)對勾函數(shù)的單調(diào)性可知，在上單調(diào)遞減，因此當(dāng)時，有最小值，此時，解得；所以當(dāng)時，的值最小，最小值為.【點(diǎn)睛】本題考查倍角公式的使用，三角函數(shù)在銳角三角形中的應(yīng)用，以及利用對勾函數(shù)的單調(diào)性求函數(shù)的最值，涉及換元法，屬綜合性中檔題.19、（1），；（2）2.【解析】（1）根據(jù)相似三角形的判定定理和性質(zhì)定理，結(jié)合等腰三角形的性質(zhì)、勾股定理進(jìn)行求解即可；（2）根據(jù)直角三角形面積公式，結(jié)合基本不等式進(jìn)行求解即可.【小問1詳解】由點(diǎn)到直線、的距離分別為1、2，得AE=1、AD=2，由，得，則，由題意得，在中，，從而，由和，得∽，則，即，在中，，在中，，由為等腰三角形，得，則且，故，.【小問2詳解】由，，，得在中，，當(dāng)且僅當(dāng)即時等號成立，故面積S的最小值為2.20、（1）；（2）證明見解析.【解析】(1)設(shè)冪函數(shù)，由得α的值即可；(2)任取且，化簡并判斷的正負(fù)即可得g(x)的單調(diào)性.小問1詳解】設(shè)，則，解得，∴；【小問2詳解】由(1)可知，任取且，則，∵，則，，故，因此函數(shù)在上為增函數(shù).21、（1）平衡價(jià)格是30元，平衡需求量是40萬件．（2）①市場價(jià)格是35元時，市場總銷售額取得最大值．②政府應(yīng)該對每件商品征7.5元【解析】（1）令，得，可得，此時，從而可得結(jié)果；（2）①先求出，從而得，根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)分別求出兩段函數(shù)的最值再比較大小即可的結(jié)果；②政府應(yīng)該對每件商品征稅元，則供應(yīng)商的實(shí)際價(jià)格是每件元，根據(jù)可得結(jié)果.試題解析：（1）令，得，故，此時答：平衡價(jià)格是30元，平衡需求量是40萬件（2）①由，，得，由題意可知：故當(dāng)時，，即時，；當(dāng)時，，即時，，綜述：當(dāng)時，時，答：市場價(jià)格是35元時，市場總銷售額取得最大值②設(shè)政府應(yīng)該對每件商品征稅元，則供應(yīng)商的實(shí)際價(jià)格是每件元，故，令，得，由題意可知上述方程的解是，代入上述方程得答：政府應(yīng)該對每件商品征7.5元.【方法點(diǎn)睛】本題主要考查閱讀能力及建模能力、分段函數(shù)的解析式，屬于難題.與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合的題型也是高考命題的動向，這類問題的特點(diǎn)是通過現(xiàn)實(shí)生活的事例考查書本知識，解決這類問題的關(guān)鍵是耐心讀題、仔細(xì)理解題，只有吃透題意，才能將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型進(jìn)行解答.