湖北省黃岡市麻城實驗高中2024屆下學(xué)期高三5月段考試卷數(shù)學(xué)試題

湖北省黃岡市麻城實驗高中2024屆下學(xué)期高三5月段考試卷數(shù)學(xué)試題注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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．下列函數(shù)中，在定義域上單調(diào)遞增，且值域為的是（）A． B． C． D．2．函數(shù)（或）的圖象大致是（）A． B． C． D．3．已知函數(shù)，若，使得，則實數(shù)的取值范圍是（）A． B．C． D．4．已知實數(shù)，滿足約束條件，則目標函數(shù)的最小值為A． B．C． D．5．已知向量與的夾角為，定義為與的“向量積”，且是一個向量，它的長度，若，，則（）A． B．C．6 D．6．某市政府決定派遣名干部（男女）分成兩個小組，到該市甲、乙兩個縣去檢查扶貧工作，若要求每組至少人，且女干部不能單獨成組，則不同的派遣方案共有（）種A． B． C． D．7．是拋物線上一點，是圓關(guān)于直線的對稱圓上的一點，則最小值是（）A． B． C． D．8．曲線在點處的切線方程為，則（）A． B． C．4 D．89．已知整數(shù)滿足，記點的坐標為，則點滿足的概率為（）A． B． C． D．10．雙曲線的漸近線方程為()A． B．C． D．11．已知復(fù)數(shù)z滿足（其中i為虛數(shù)單位），則復(fù)數(shù)z的虛部是（）A． B．1 C． D．i12．已知函數(shù)滿足=1，則等于（）A．- B． C．- D．二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．一個袋中裝著標有數(shù)字1，2，3，4，5的小球各2個，從中任意摸取3個小球，每個小球被取出的可能性相等，則取出的3個小球中數(shù)字最大的為4的概率是__．14．已知內(nèi)角的對邊分別為外接圓的面積為，則的面積為_________.15．設(shè)直線過雙曲線的一個焦點，且與的一條對稱軸垂直，與交于兩點，為的實軸長的2倍，則雙曲線的離心率為.16．若直線與直線交于點，則長度的最大值為____．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）已知中，，，是上一點．（1）若，求的長；（2）若，，求的值．18．（12分）某公司打算引進一臺設(shè)備使用一年，現(xiàn)有甲、乙兩種設(shè)備可供選擇.甲設(shè)備每臺10000元，乙設(shè)備每臺9000元.此外設(shè)備使用期間還需維修，對于每臺設(shè)備，一年間三次及三次以內(nèi)免費維修，三次以外的維修費用均為每次1000元.該公司統(tǒng)計了曾使用過的甲、乙各50臺設(shè)備在一年間的維修次數(shù)，得到下面的頻數(shù)分布表，以這兩種設(shè)備分別在50臺中的維修次數(shù)頻率代替維修次數(shù)發(fā)生的概率.維修次數(shù)23456甲設(shè)備5103050乙設(shè)備05151515（1）設(shè)甲、乙兩種設(shè)備每臺購買和一年間維修的花費總額分別為和，求和的分布列；（2）若以數(shù)學(xué)期望為決策依據(jù)，希望設(shè)備購買和一年間維修的花費總額盡量低，且維修次數(shù)盡量少，則需要購買哪種設(shè)備？請說明理由.19．（12分）已知矩陣的一個特征值為4，求矩陣A的逆矩陣.20．（12分）數(shù)列滿足，，其前n項和為，數(shù)列的前n項積為.（1）求和數(shù)列的通項公式；（2）設(shè)，求的前n項和，并證明：對任意的正整數(shù)m、k，均有.21．（12分）在多面體中，四邊形是正方形，平面，，，為的中點.（1）求證：；（2）求平面與平面所成角的正弦值.22．（10分）已知橢圓：的四個頂點圍成的四邊形的面積為，原點到直線的距離為.（1）求橢圓的方程；（2）已知定點，是否存在過的直線，使與橢圓交于，兩點，且以為直徑的圓過橢圓的左頂點？若存在，求出的方程：若不存在，請說明理由.

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、B【解題分析】

分別作出各個選項中的函數(shù)的圖象，根據(jù)圖象觀察可得結(jié)果.【題目詳解】對于，圖象如下圖所示：則函數(shù)在定義域上不單調(diào)，錯誤；對于，的圖象如下圖所示：則在定義域上單調(diào)遞增，且值域為，正確；對于，的圖象如下圖所示：則函數(shù)單調(diào)遞增，但值域為，錯誤；對于，的圖象如下圖所示：則函數(shù)在定義域上不單調(diào)，錯誤.故選：.【題目點撥】本題考查函數(shù)單調(diào)性和值域的判斷問題，屬于基礎(chǔ)題.2、A【解題分析】

確定函數(shù)的奇偶性，排除兩個選項，再求時的函數(shù)值，再排除一個，得正確選項．【題目詳解】分析知，函數(shù)（或）為偶函數(shù)，所以圖象關(guān)于軸對稱，排除B，C，當時，，排除D，故選：A．【題目點撥】本題考查由函數(shù)解析式選擇函數(shù)圖象，解題時可通過研究函數(shù)的性質(zhì)，如奇偶性、單調(diào)性、對稱性等，研究特殊的函數(shù)的值、函數(shù)值的正負，以及函數(shù)值的變化趨勢，排除錯誤選項，得正確結(jié)論．3、C【解題分析】試題分析：由題意知，當時，由，當且僅當時，即等號是成立，所以函數(shù)的最小值為，當時，為單調(diào)遞增函數(shù)，所以，又因為，使得，即在的最小值不小于在上的最小值，即，解得，故選C．考點：函數(shù)的綜合問題．【方法點晴】本題主要考查了函數(shù)的綜合問題，其中解答中涉及到基本不等式求最值、函數(shù)的單調(diào)性及其應(yīng)用、全稱命題與存在命題的應(yīng)用等知識點的綜合考查，試題思維量大，屬于中檔試題，著重考查了學(xué)生分析問題和解答問題的能力，以及轉(zhuǎn)化與化歸思想的應(yīng)用，其中解答中轉(zhuǎn)化為在的最小值不小于在上的最小值是解答的關(guān)鍵．4、B【解題分析】

作出不等式組對應(yīng)的平面區(qū)域，目標函數(shù)的幾何意義為動點到定點的斜率，利用數(shù)形結(jié)合即可得到的最小值．【題目詳解】解：作出不等式組對應(yīng)的平面區(qū)域如圖：目標函數(shù)的幾何意義為動點到定點的斜率，當位于時，此時的斜率最小，此時．故選B．【題目點撥】本題主要考查線性規(guī)劃的應(yīng)用以及兩點之間的斜率公式的計算，利用z的幾何意義，通過數(shù)形結(jié)合是解決本題的關(guān)鍵．5、D【解題分析】

先根據(jù)向量坐標運算求出和，進而求出，代入題中給的定義即可求解.【題目詳解】由題意，則，，得，由定義知，故選:D.【題目點撥】此題考查向量的坐標運算，引入新定義，屬于簡單題目.6、C【解題分析】

在所有兩組至少都是人的分組中減去名女干部單獨成一組的情況，再將這兩組分配，利用分步乘法計數(shù)原理可得出結(jié)果.【題目詳解】兩組至少都是人，則分組中兩組的人數(shù)分別為、或、，

又因為名女干部不能單獨成一組，則不同的派遣方案種數(shù)為.故選：C.【題目點撥】本題考查排列組合的綜合問題，涉及分組分配問題，考查計算能力，屬于中等題.7、C【解題分析】

求出點關(guān)于直線的對稱點的坐標，進而可得出圓關(guān)于直線的對稱圓的方程，利用二次函數(shù)的基本性質(zhì)求出的最小值，由此可得出，即可得解.【題目詳解】如下圖所示：設(shè)點關(guān)于直線的對稱點為點，則，整理得，解得，即點，所以，圓關(guān)于直線的對稱圓的方程為，設(shè)點，則，當時，取最小值，因此，.故選：C.【題目點撥】本題考查拋物線上一點到圓上一點最值的計算，同時也考查了兩圓關(guān)于直線對稱性的應(yīng)用，考查計算能力，屬于中等題.8、B【解題分析】

求函數(shù)導(dǎo)數(shù)，利用切線斜率求出，根據(jù)切線過點求出即可.【題目詳解】因為，所以，故，解得，又切線過點，所以，解得，所以，故選：B【題目點撥】本題主要考查了導(dǎo)數(shù)的幾何意義，切線方程，屬于中檔題.9、D【解題分析】

列出所有圓內(nèi)的整數(shù)點共有37個，滿足條件的有7個，相除得到概率.【題目詳解】因為是整數(shù)，所以所有滿足條件的點是位于圓（含邊界）內(nèi)的整數(shù)點，滿足條件的整數(shù)點有共37個，滿足的整數(shù)點有7個，則所求概率為.故選：.【題目點撥】本題考查了古典概率的計算，意在考查學(xué)生的應(yīng)用能力.10、A【解題分析】

將雙曲線方程化為標準方程為，其漸近線方程為，化簡整理即得漸近線方程.【題目詳解】雙曲線得，則其漸近線方程為，整理得.故選：A【題目點撥】本題主要考查了雙曲線的標準方程，雙曲線的簡單性質(zhì)的應(yīng)用.11、A【解題分析】

由虛數(shù)單位i的運算性質(zhì)可得，則答案可求.【題目詳解】解：∵，∴，，則化為，∴z的虛部為.故選：A.【題目點撥】本題考查了虛數(shù)單位i的運算性質(zhì)、復(fù)數(shù)的概念，屬于基礎(chǔ)題.12、C【解題分析】

設(shè)的最小正周期為，可得，則，再根據(jù)得，又，則可求出，進而可得.【題目詳解】解：設(shè)的最小正周期為，因為，所以，所以，所以，又，所以當時，，，因為，整理得，因為，，，則所以.故選：C.【題目點撥】本題考查三角形函數(shù)的周期性和對稱性，考查學(xué)生分析能力和計算能力，是一道難度較大的題目.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13、【解題分析】

由題，得滿足題目要求的情況有，①有一個數(shù)字4，另外兩個數(shù)字從1，2，3里面選和②有兩個數(shù)字4，另外一個數(shù)字從1，2，3里面選，由此即可得到本題答案.【題目詳解】滿足題目要求的情況可以分成2大類：①有一個數(shù)字4，另外兩個數(shù)字從1，2，3里面選，一共有種情況；②有兩個數(shù)字4，另外一個數(shù)字從1，2，3里面選，一共有種情況，又從中任意摸取3個小球，有種情況，所以取出的3個小球中數(shù)字最大的為4的概率.故答案為：【題目點撥】本題主要考查古典概型與組合的綜合問題，考查學(xué)生分析問題和解決問題的能力.14、【解題分析】

由外接圓面積，求出外接圓半徑，然后由正弦定理可求得三角形的內(nèi)角，從而有，于是可得三角形邊長，可得面積．【題目詳解】設(shè)外接圓半徑為，則，由正弦定理，得，∴，，．故答案為：．【題目點撥】本題考查正弦定理，利用正弦定理求出三角形的內(nèi)角，然后可得邊長，從而得面積，掌握正弦定理是解題關(guān)鍵．15、【解題分析】

不妨設(shè)雙曲線，焦點，令，由的長為實軸的二倍能夠推導(dǎo)出的離心率.【題目詳解】不妨設(shè)雙曲線，焦點，對稱軸，由題設(shè)知，因為的長為實軸的二倍，，，，故答案為.【題目點撥】本題主要考查利用雙曲線的簡單性質(zhì)求雙曲線的離心率，屬于中檔題.求解與雙曲線性質(zhì)有關(guān)的問題時要結(jié)合圖形進行分析，既使不畫出圖形，思考時也要聯(lián)想到圖形，當涉及頂點、焦點、實軸、虛軸、漸近線等雙曲線的基本量時，要理清它們之間的關(guān)系，挖掘出它們之間的內(nèi)在聯(lián)系.求離心率問題應(yīng)先將用有關(guān)的一些量表示出來，再利用其中的一些關(guān)系構(gòu)造出關(guān)于的等式，從而求出的值.16、【解題分析】

根據(jù)題意可知,直線與直線分別過定點,且這兩條直線互相垂直,由此可知,其交點在以為直徑的圓上,結(jié)合圖形求出線段的最大值即可.【題目詳解】由題可知,直線可化為,所以其過定點,直線可化為,所以其過定點,且滿足,所以直線與直線互相垂直,其交點在以為直徑的圓上,作圖如下:結(jié)合圖形可知,線段的最大值為,因為為線段的中點,所以由中點坐標公式可得,所以線段的最大值為.故答案為:【題目點撥】本題考查過交點的直線系方程、動點的軌跡問題及點與圓的位置關(guān)系;考查數(shù)形結(jié)合思想和運算求解能力;根據(jù)圓的定義得到交點在以為直徑的圓上是求解本題的關(guān)鍵;屬于中檔題.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）【解題分析】

（1）運用三角形面積公式求出的長度，然后再運用余弦定理求出的長.（2）運用正弦定理分別表示出和，結(jié)合已知條件計算出結(jié)果.【題目詳解】（1）由在中，由余弦定理可得（2）由已知得在中，由正弦定理可知在中，由正弦定理可知故【題目點撥】本題考查了正弦定理、三角形面積公式以及余弦定理，結(jié)合三角形熟練運用各公式是解題關(guān)鍵，此類題目是常考題型，能夠運用公式進行邊角互化，需要掌握解題方法.18、（1）分布列見解析，分布列見解析；（2）甲設(shè)備，理由見解析【解題分析】

（1）的可能取值為10000，11000，12000，的可能取值為9000，10000，11000，12000，計算概率得到分布列；（2）計算期望，得到，設(shè)甲、乙兩設(shè)備一年內(nèi)的維修次數(shù)分別為，，計算分布列，計算數(shù)學(xué)期望得到答案.【題目詳解】（1）的可能取值為10000，11000，12000，，因此的分布如下100001100012000的可能取值為9000，10000，11000，12000，，，因此的分布列為如下9000100001100012000（2）設(shè)甲、乙兩設(shè)備一年內(nèi)的維修次數(shù)分別為，的可能取值為2，3，4，5，，，則的分布列為2345的可能取值為3，4，5，6，，，則的分布列為3456由于，，因此需購買甲設(shè)備【題目點撥】本題考查了數(shù)學(xué)期望和分布列，意在考查學(xué)生的計算能力和應(yīng)用能力.19、.【解題分析】

根據(jù)特征多項式可得，可得，進而可得矩陣A的逆矩陣.【題目詳解】因為矩陣的特征多項式，所以，所以.因為，且，所以.【題目點撥】本題考查矩陣的特征多項式以及逆矩陣的求解，是基礎(chǔ)題.20、（1），；（2），證明見解析【解題分析】

（1）利用已知條件建立等量關(guān)系求出數(shù)列的通項公式．（2）利用裂項相消法求出數(shù)列的和，進一步利用放縮法求出結(jié)論．【題目詳解】（1），，得是公比為的等比數(shù)列，，，當時，數(shù)列的前項積為，則，兩式相除得，得，又得，；（2），故.【題目點撥】本題考查的知識要點：數(shù)列的通項公式的求法及應(yīng)用，數(shù)列的前項和的應(yīng)用，裂項相消法在數(shù)列求和中的應(yīng)用，主要考查學(xué)生的運算能力和轉(zhuǎn)換能力，屬于中檔題．21、（1）證明見解析（2）【解題分析】

（1）首先證明，，，∴平面.即可得到平面，.（2）以為坐標原點，，，所在的直線分別為軸、軸、軸建立空間直角坐標系，分別求出平面和平面的法向量，帶入公式求解即可.【題目詳解】（1）∵平面，平面，∴.