2024屆陜西省西安市西北大學(xué)附中高三第四次四校聯(lián)考數(shù)學(xué)試題試卷

2024屆陜西省西安市西北大學(xué)附中高三第四次四校聯(lián)考數(shù)學(xué)試題試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。一、選擇題：本題共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1．若復(fù)數(shù)滿足，則的虛部為（）A．5 B． C． D．-52．已知數(shù)列是公比為的等比數(shù)列，且，若數(shù)列是遞增數(shù)列，則的取值范圍為（）A． B． C． D．3．已知復(fù)數(shù)(1+i)(a+i)為純虛數(shù)(i為虛數(shù)單位)，則實數(shù)a=（）A．-1 B．1 C．0 D．24．如圖是一個算法流程圖，則輸出的結(jié)果是（）A． B． C． D．5．設(shè)為非零向量，則“”是“與共線”的（）A．充分而不必要條件 B．必要而不充分條件C．充要條件 D．既不充分也不必要條件6．已知復(fù)數(shù)，則（）A． B． C． D．27．把函數(shù)的圖象向右平移個單位，得到函數(shù)的圖象．給出下列四個命題①的值域為②的一個對稱軸是③的一個對稱中心是④存在兩條互相垂直的切線其中正確的命題個數(shù)是（）A．1 B．2 C．3 D．48．已知，是橢圓與雙曲線的公共焦點，是它們的一個公共點，且，橢圓的離心率為，雙曲線的離心率為，若，則的最小值為（）A． B． C．8 D．69．已知直線過圓的圓心，則的最小值為（）A．1 B．2 C．3 D．410．若兩個非零向量、滿足，且，則與夾角的余弦值為（）A． B． C． D．11．復(fù)數(shù)的共軛復(fù)數(shù)為（）A． B． C． D．12．“是函數(shù)在區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞增”的（）A．充分不必要條件 B．必要不充分條件C．充分必要條件 D．既不充分也不必要條件二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．已知向量，，且，則________．14．已知平面向量與的夾角為，，，則________.15．已知實數(shù)，滿足，則目標函數(shù)的最小值為__________．16．已知a，b均為正數(shù)，且，的最小值為________.三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17．（12分）已知函數(shù).（1）求不等式的解集；（2）若正數(shù)、滿足，求證：.18．（12分）一酒企為擴大生產(chǎn)規(guī)模，決定新建一個底面為長方形的室內(nèi)發(fā)酵館，發(fā)酵館內(nèi)有一個無蓋長方體發(fā)酵池，其底面為長方形(如圖所示)，其中.結(jié)合現(xiàn)有的生產(chǎn)規(guī)模，設(shè)定修建的發(fā)酵池容積為450米，深2米.若池底和池壁每平方米的造價分別為200元和150元，發(fā)酵池造價總費用不超過65400元（1）求發(fā)酵池邊長的范圍；（2）在建發(fā)酵館時，發(fā)酵池的四周要分別留出兩條寬為4米和米的走道（為常數(shù)）.問:發(fā)酵池的邊長如何設(shè)計，可使得發(fā)酵館占地面積最小.19．（12分）設(shè)，，其中．（1）當時，求的值；（2）對，證明：恒為定值．20．（12分）在四棱柱中，底面為正方形，，平面．（1）證明：平面；（2）若，求二面角的余弦值．21．（12分）如圖，在正四棱柱中，，，過頂點，的平面與棱，分別交于，兩點（不在棱的端點處）.（1）求證：四邊形是平行四邊形；（2）求證：與不垂直；（3）若平面與棱所在直線交于點，當四邊形為菱形時，求長.22．（10分）已知直線的參數(shù)方程為（為參數(shù)），以坐標原點為極點，軸的正半軸為極軸建立極坐標系，曲線的極坐標方程為.（1）求直線的普通方程和曲線的直角坐標方程；（2）設(shè)點，直線與曲線交于，兩點，求的值.

參考答案一、選擇題：本題共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解題分析】

把已知等式變形，再由復(fù)數(shù)代數(shù)形式的乘除運算化簡得答案．【題目詳解】由（1+i）z＝|3+4i|，得z，∴z的虛部為．故選C．【題目點撥】本題考查復(fù)數(shù)代數(shù)形式的乘除運算，考查復(fù)數(shù)的基本概念，是基礎(chǔ)題．2、D【解題分析】

先根據(jù)已知條件求解出的通項公式，然后根據(jù)的單調(diào)性以及得到滿足的不等關(guān)系，由此求解出的取值范圍.【題目詳解】由已知得，則.因為，數(shù)列是單調(diào)遞增數(shù)列，所以，則，化簡得，所以.故選：D.【題目點撥】本題考查數(shù)列通項公式求解以及根據(jù)數(shù)列單調(diào)性求解參數(shù)范圍，難度一般.已知數(shù)列單調(diào)性，可根據(jù)之間的大小關(guān)系分析問題.3、B【解題分析】

化簡得到z=a-1+a+1【題目詳解】z=1+ia+i=a-1+a+1i為純虛數(shù)，故a-1=0故選：B.【題目點撥】本題考查了根據(jù)復(fù)數(shù)類型求參數(shù)，意在考查學(xué)生的計算能力.4、A【解題分析】

執(zhí)行程序框圖，逐次計算，根據(jù)判斷條件終止循環(huán)，即可求解，得到答案．【題目詳解】由題意，執(zhí)行上述的程序框圖：第1次循環(huán)：滿足判斷條件，；第2次循環(huán)：滿足判斷條件，；第3次循環(huán)：滿足判斷條件，；不滿足判斷條件，輸出計算結(jié)果，故選A．【題目點撥】本題主要考查了循環(huán)結(jié)構(gòu)的程序框圖的結(jié)果的計算與輸出，其中解答中執(zhí)行程序框圖，逐次計算，根據(jù)判斷條件終止循環(huán)是解答的關(guān)鍵，著重考查了運算與求解能力，屬于基礎(chǔ)題．5、A【解題分析】

根據(jù)向量共線的性質(zhì)依次判斷充分性和必要性得到答案.【題目詳解】若，則與共線，且方向相同，充分性；當與共線，方向相反時，，故不必要.故選：.【題目點撥】本題考查了向量共線，充分不必要條件，意在考查學(xué)生的推斷能力.6、C【解題分析】

根據(jù)復(fù)數(shù)模的性質(zhì)即可求解.【題目詳解】,,故選：C【題目點撥】本題主要考查了復(fù)數(shù)模的性質(zhì)，屬于容易題.7、C【解題分析】

由圖象變換的原則可得,由可求得值域；利用代入檢驗法判斷②③；對求導(dǎo),并得到導(dǎo)函數(shù)的值域,即可判斷④.【題目詳解】由題,,則向右平移個單位可得,,的值域為,①錯誤；當時,,所以是函數(shù)的一條對稱軸,②正確；當時,,所以的一個對稱中心是,③正確；,則,使得,則在和處的切線互相垂直,④正確.即②③④正確,共3個.故選:C【題目點撥】本題考查三角函數(shù)的圖像變換,考查代入檢驗法判斷余弦型函數(shù)的對稱軸和對稱中心,考查導(dǎo)函數(shù)的幾何意義的應(yīng)用.8、C【解題分析】

由橢圓的定義以及雙曲線的定義、離心率公式化簡，結(jié)合基本不等式即可求解.【題目詳解】設(shè)橢圓的長半軸長為，雙曲線的半實軸長為，半焦距為，則，，設(shè)由橢圓的定義以及雙曲線的定義可得：，則當且僅當時，取等號.故選：C．【題目點撥】本題主要考查了橢圓的定義以及雙曲線的定義、離心率公式，屬于中等題.9、D【解題分析】

圓心坐標為，代入直線方程，再由乘1法和基本不等式，展開計算即可得到所求最小值．【題目詳解】圓的圓心為，由題意可得，即，，，則，當且僅當且即時取等號，故選：．【題目點撥】本題考查最值的求法，注意運用乘1法和基本不等式，注意滿足的條件：一正二定三等，同時考查直線與圓的關(guān)系，考查運算能力，屬于基礎(chǔ)題．10、A【解題分析】

設(shè)平面向量與的夾角為，由已知條件得出，在等式兩邊平方，利用平面向量數(shù)量積的運算律可求得的值，即為所求.【題目詳解】設(shè)平面向量與的夾角為，，可得，在等式兩邊平方得，化簡得.故選：A.【題目點撥】本題考查利用平面向量的模求夾角的余弦值，考查平面向量數(shù)量積的運算性質(zhì)的應(yīng)用，考查計算能力，屬于中等題.11、D【解題分析】

直接相乘，得，由共軛復(fù)數(shù)的性質(zhì)即可得結(jié)果【題目詳解】∵∴其共軛復(fù)數(shù)為.故選：D【題目點撥】熟悉復(fù)數(shù)的四則運算以及共軛復(fù)數(shù)的性質(zhì).12、C【解題分析】，令解得當，的圖像如下圖當，的圖像如下圖由上兩圖可知，是充要條件【考點定位】考查充分條件和必要條件的概念，以及函數(shù)圖像的畫法.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13、【解題分析】

根據(jù)垂直向量的坐標表示可得出關(guān)于實數(shù)的等式，即可求得實數(shù)的值.【題目詳解】，且，則，解得.故答案為：.【題目點撥】本題考查利用向量垂直求參數(shù)，涉及垂直向量的坐標表示，考查計算能力，屬于基礎(chǔ)題.14、【解題分析】

根據(jù)已知求出，利用向量的運算律，求出即可.【題目詳解】由可得，則，所以.故答案為:【題目點撥】本題考查向量的模、向量的數(shù)量積運算，考查計算求解能力，屬于基礎(chǔ)題.15、-1【解題分析】

作出不等式對應(yīng)的平面區(qū)域，利用線性規(guī)劃的知識，通過平移即可求z的最大值．【題目詳解】作出實數(shù)x，y滿足對應(yīng)的平面區(qū)域如圖陰影所示；由z＝x+2y﹣1，得yx，平移直線yx，由圖象可知當直線yx經(jīng)過點A時，直線yx的縱截距最小，此時z最小．由，得A（﹣1，﹣1），此時z的最小值為z＝﹣1﹣2﹣1＝﹣1，故答案為﹣1．【題目點撥】本題主要考查線性規(guī)劃的應(yīng)用，利用數(shù)形結(jié)合是解決線性規(guī)劃題目的常用方法，是基礎(chǔ)題16、【解題分析】

本題首先可以根據(jù)將化簡為，然后根據(jù)基本不等式即可求出最小值.【題目詳解】因為，所以，當且僅當，即、時取等號，故答案為：.【題目點撥】本題考查根據(jù)基本不等式求最值，基本不等式公式為，在使用基本不等式的時候要注意“”成立的情況，考查化歸與轉(zhuǎn)化思想，是中檔題.三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17、（1）；（2）見解析【解題分析】

（1）等價于（Ⅰ）或（Ⅱ）或（Ⅲ），分別解出，再求并集即可；（2）利用基本不等式及可得，代入可得最值.【題目詳解】（1）等價于（Ⅰ）或（Ⅱ）或（Ⅲ）由（Ⅰ）得：由（Ⅱ）得：由（Ⅲ）得：.原不等式的解集為；（2），，，，，當且僅當，即時取等號，，當且僅當即時取等號，.【題目點撥】本題考查分類討論解絕對值不等式，考查三角不等式的應(yīng)用及基本不等式的應(yīng)用，是一道中檔題.18、（1）（2）當時，，米時，發(fā)酵館的占地面積最??；當時，時，發(fā)酵館的占地面積最??；當時，米時，發(fā)酵館的占地面積最小.【解題分析】

（1）設(shè)米，總費用為，解即可得解；（2）結(jié)合（1）可得占地面積結(jié)合導(dǎo)函數(shù)分類討論即可求得最值.【題目詳解】（1）由題意知:矩形面積米，設(shè)米，則米，由題意知:，得，設(shè)總費用為，則，解得:，又，故，所以發(fā)酵池邊長的范圍是不小于15米，且不超過25米；（2）設(shè)發(fā)酵館的占地面積為由（1）知:，①時，，在上遞增，則，即米時，發(fā)酵館的占地面積最??；②時，，在上遞減，則，即米時，發(fā)酵館的占地面積最?。虎蹠r，時，，遞減；時，遞增，因此，即時，發(fā)酵館的占地面積最小；綜上所述：當時，，米時，發(fā)酵館的占地面積最??；當時，時，發(fā)酵館的占地面積最??；當時，米時，發(fā)酵館的占地面積最小.【題目點撥】此題考查函數(shù)模型的應(yīng)用，關(guān)鍵在于根據(jù)題意恰當?shù)亟⒛Ｐ?，利用函?shù)性質(zhì)討論最值取得的情況.19、（1）1（2）1【解題分析】分析：（1）當時可得，可得.（2）先得到關(guān)系式，累乘可得，從而可得，即為定值．詳解：（1）當時，，又，所以.（2）即，由累乘可得，又，所以．即恒為定值1．點睛：本題考查組合數(shù)的有關(guān)運算，解題時要注意所給出的的定義，并結(jié)合組合數(shù)公式求解．由于運算量較大，解題時要注意運算的準確性，避免出現(xiàn)錯誤．20、（1）詳見解析；（2）.【解題分析】

（1）連接，設(shè)，可證得四邊形為平行四邊形，由此得到，根據(jù)線面平行判定定理可證得結(jié)論；（2）以為原點建立空間直角坐標系，利用二面角的空間向量求法可求得結(jié)果.【題目詳解】（1）連接，設(shè)，連接，在四棱柱中，分別為的中點，，四邊形為平行四邊形，，平面，平面，平面．（2）以為原點，所在直線分別為軸建立空間直角坐標系．設(shè)，四邊形為正方形，，，則，，，，，，，設(shè)為平面的法向量，為平面的法向量，由得：，令，則，，由得：，令，則，，，，，二面角為銳二面角，二面角的余弦值為.【題目點撥】本題考查立體幾何中線面平行關(guān)系的證明、空間向量法求解二面角的問題；關(guān)鍵是能夠熟練掌握二面角的向量求法，易錯點是求得法向量夾角余弦值后，未根據(jù)圖形判斷二面角為銳二面角還是鈍二面角，造成余弦值符號出現(xiàn)錯誤.21、（1）證明見解析；（2）證明見解析；（3）.【解題分析】

（1）由平面與平面沒有交點，可得與不相交，又與共面，所以，同理可證，得證；（2）由四邊形是平行四邊形，且，則不可能是矩形，所以與不垂直；（3）先證，可得為的中點，從而得出是的中點，可得.【題目詳解】（1）依題意都在平面上，因此平面，平面，又平面，平面，平面與平面平行，即兩個平面沒有交點，則與不相交，又與共面，所以，同理可證，所以四邊形是平行四邊形；（2）因為，兩點不在棱的端點處，所以，又四邊形是平行四邊形，，則不可能是矩形，所以與不垂直；（3）如圖，延長交的延長線于點，若四邊形為菱形，則，易證，所以，即為的中點，因此，且，所以是的中位線，則是的中點，所以.【題目點撥】本題考查了立體幾何中的線線平行和垂直的判定問題，和線段長的求解問題，意在考查學(xué)生的空間想象能力和邏輯推理能力；解答本