天津市河西區(qū)新華中學2024屆高三第二學期第三次月考試卷數(shù)學試題

天津市河西區(qū)新華中學2024屆高三第二學期第三次月考試卷數(shù)學試題注意事項: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．已知集合U＝{1，2，3，4，5，6}，A＝{2，4}，B＝{3，4}，則＝（）A．{3，5，6} B．{1，5，6} C．{2，3，4} D．{1，2，3，5，6}2．費馬素數(shù)是法國大數(shù)學家費馬命名的,形如的素數(shù)(如：)為費馬索數(shù),在不超過30的正偶數(shù)中隨機選取一數(shù),則它能表示為兩個不同費馬素數(shù)的和的概率是()A． B． C． D．3．已知函數(shù)的圖像上有且僅有四個不同的點關于直線的對稱點在的圖像上，則實數(shù)的取值范圍是（）A． B． C． D．4．設a=log73，，c=30.7，則a，b，c的大小關系是（）A． B． C． D．5．已知，則下列關系正確的是（）A． B． C． D．6．拋物線C:y2=2px的焦點F是雙曲線C2:x2m-y21-m=1A．2+1 B．22+3 C．7．函數(shù)fxA． B．C． D．8．已知函數(shù)，若對于任意的，函數(shù)在內(nèi)都有兩個不同的零點，則實數(shù)的取值范圍為（）A． B． C． D．9．三國時代吳國數(shù)學家趙爽所注《周髀算經(jīng)》中給出了勾股定理的絕妙證明.下面是趙爽的弦圖及注文，弦圖是一個以勾股形之弦為邊的正方形，其面積稱為弦實.圖中包含四個全等的勾股形及一個小正方形，分別涂成紅（朱）色及黃色，其面積稱為朱實、黃實，利用，化簡，得.設勾股形中勾股比為，若向弦圖內(nèi)隨機拋擲顆圖釘（大小忽略不計），則落在黃色圖形內(nèi)的圖釘數(shù)大約為（）A． B． C． D．10．設函數(shù)（，為自然對數(shù)的底數(shù)）,定義在上的函數(shù)滿足，且當時，．若存在，且為函數(shù)的一個零點，則實數(shù)的取值范圍為（）A． B． C． D．11．函數(shù)且的圖象是（）A． B．C． D．12．已知雙曲線的中心在原點且一個焦點為，直線與其相交于，兩點，若中點的橫坐標為，則此雙曲線的方程是A． B．C． D．二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．已知為矩形的對角線的交點，現(xiàn)從這5個點中任選3個點，則這3個點不共線的概率為________.14．已知拋物線的焦點為，直線與拋物線相切于點，是上一點(不與重合)，若以線段為直徑的圓恰好經(jīng)過，則點到拋物線頂點的距離的最小值是__________.15．已知向量，若向量與共線，則________.16．不等式的解集為________三、解答題：共70分。解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17．（12分）設為實數(shù),在極坐標系中,已知圓（）與直線相切,求的值．18．（12分）如圖，在四棱錐中，側棱底面，，，，，是棱中點.（1）已知點在棱上，且平面平面，試確定點的位置并說明理由；（2）設點是線段上的動點，當點在何處時，直線與平面所成角最大？并求最大角的正弦值.19．（12分）已知等差數(shù)列的公差，且，，成等比數(shù)列．（1）求數(shù)列的通項公式；（2）設，求數(shù)列的前項和．20．（12分）某廣告商租用了一塊如圖所示的半圓形封閉區(qū)域用于產(chǎn)品展示,該封閉區(qū)域由以為圓心的半圓及直徑圍成．在此區(qū)域內(nèi)原有一個以為直徑、為圓心的半圓形展示區(qū),該廣告商欲在此基礎上,將其改建成一個凸四邊形的展示區(qū),其中、分別在半圓與半圓的圓弧上,且與半圓相切于點．已知長為40米,設為．（上述圖形均視作在同一平面內(nèi)）（1）記四邊形的周長為,求的表達式;（2）要使改建成的展示區(qū)的面積最大,求的值．21．（12分）已知函數(shù)，曲線在點處的切線方程為.（1）求，的值；（2）證明函數(shù)存在唯一的極大值點，且.22．（10分）已知，，函數(shù)的最小值為.（1）求證：；（2）若恒成立，求實數(shù)的最大值.

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、B【解題分析】

按補集、交集定義，即可求解.【題目詳解】＝{1，3，5，6}，＝{1，2，5，6}，所以＝{1，5，6}.故選：B.【題目點撥】本題考查集合間的運算，屬于基礎題.2、B【解題分析】

基本事件總數(shù)，能表示為兩個不同費馬素數(shù)的和只有，，，共有個，根據(jù)古典概型求出概率．【題目詳解】在不超過的正偶數(shù)中隨機選取一數(shù)，基本事件總數(shù)能表示為兩個不同費馬素數(shù)的和的只有，，，共有個則它能表示為兩個不同費馬素數(shù)的和的概率是本題正確選項：【題目點撥】本題考查概率的求法，考查列舉法解決古典概型問題，是基礎題．3、A【解題分析】

可將問題轉化，求直線關于直線的對稱直線，再分別討論兩函數(shù)的增減性，結合函數(shù)圖像，分析臨界點，進一步確定的取值范圍即可【題目詳解】可求得直線關于直線的對稱直線為，當時，，，當時，，則當時，，單減，當時，，單增；當時，，，當，,當時，單減，當時，單增；根據(jù)題意畫出函數(shù)大致圖像，如圖：當與（）相切時，得，解得；當與（）相切時，滿足，解得，結合圖像可知，即，故選：A【題目點撥】本題考查數(shù)形結合思想求解函數(shù)交點問題，導數(shù)研究函數(shù)增減性，找準臨界是解題的關鍵，屬于中檔題4、D【解題分析】

，，得解．【題目詳解】，，，所以，故選D【題目點撥】比較不同數(shù)的大小，找中間量作比較是一種常見的方法．5、A【解題分析】

首先判斷和1的大小關系，再由換底公式和對數(shù)函數(shù)的單調(diào)性判斷的大小即可.【題目詳解】因為，，，所以，綜上可得.故選：A【題目點撥】本題考查了換底公式和對數(shù)函數(shù)的單調(diào)性，考查了推理能力與計算能力，屬于基礎題．6、A【解題分析】

先由題和拋物線的性質求得點P的坐標和雙曲線的半焦距c的值，再利用雙曲線的定義可求得a的值，即可求得離心率.【題目詳解】由題意知，拋物線焦點F1,0，準線與x軸交點F'(-1,0)，雙曲線半焦距c=1，設點Q(-1,y)ΔFPQ是以點P為直角頂點的等腰直角三角形，即PF所以PQ⊥拋物線的準線，從而PF⊥x軸，所以P1,2∴2a=P即a=故雙曲線的離心率為e=故選A【題目點撥】本題考查了圓錐曲線綜合，分析題目，畫出圖像，熟悉拋物線性質以及雙曲線的定義是解題的關鍵，屬于中檔題.7、A【解題分析】

由f12=e-14>0排除選項D;【題目詳解】由f12=e-14>0，可排除選項D，f-1=-e【題目點撥】本題通過對多個圖象的選擇考查函數(shù)的圖象與性質，屬于中檔題.這類題型也是近年高考常見的命題方向，該題型的特點是綜合性較強、考查知識點較多，但是并不是無路可循.解答這類題型可以從多方面入手，根據(jù)函數(shù)的定義域、值域、單調(diào)性、奇偶性、特殊點以及x→08、D【解題分析】

將原題等價轉化為方程在內(nèi)都有兩個不同的根，先求導，可判斷時，，是增函數(shù)；當時，，是減函數(shù).因此，再令，求導得，結合韋達定理可知，要滿足題意，只能是存在零點，使得在有解，通過導數(shù)可判斷當時，在上是增函數(shù)；當時，在上是減函數(shù)；則應滿足，再結合，構造函數(shù)，求導即可求解；【題目詳解】函數(shù)在內(nèi)都有兩個不同的零點，等價于方程在內(nèi)都有兩個不同的根.，所以當時，，是增函數(shù)；當時，，是減函數(shù).因此.設，，若在無解，則在上是單調(diào)函數(shù)，不合題意；所以在有解，且易知只能有一個解.設其解為，當時，在上是增函數(shù)；當時，在上是減函數(shù).因為，方程在內(nèi)有兩個不同的根，所以，且.由，即，解得.由，即，所以.因為，所以，代入，得.設，，所以在上是增函數(shù)，而，由可得，得.由在上是增函數(shù)，得.綜上所述，故選：D.【題目點撥】本題考查由函數(shù)零點個數(shù)求解參數(shù)取值范圍問題，構造函數(shù)法，導數(shù)法研究函數(shù)增減性與最值關系，轉化與化歸能力，屬于難題9、A【解題分析】分析：設三角形的直角邊分別為1，，利用幾何概型得出圖釘落在小正方形內(nèi)的概率即可得出結論.解析：設三角形的直角邊分別為1，，則弦為2，故而大正方形的面積為4，小正方形的面積為.圖釘落在黃色圖形內(nèi)的概率為.落在黃色圖形內(nèi)的圖釘數(shù)大約為.故選：A.點睛：應用幾何概型求概率的方法建立相應的幾何概型，將試驗構成的總區(qū)域和所求事件構成的區(qū)域轉化為幾何圖形，并加以度量．(1)一般地，一個連續(xù)變量可建立與長度有關的幾何概型，只需把這個變量放在數(shù)軸上即可；(2)若一個隨機事件需要用兩個變量來描述，則可用這兩個變量的有序實數(shù)對來表示它的基本事件，然后利用平面直角坐標系就能順利地建立與面積有關的幾何概型；(3)若一個隨機事件需要用三個連續(xù)變量來描述，則可用這三個變量組成的有序數(shù)組來表示基本事件，利用空間直角坐標系即可建立與體積有關的幾何概型．10、D【解題分析】

先構造函數(shù)，由題意判斷出函數(shù)的奇偶性，再對函數(shù)求導，判斷其單調(diào)性，進而可求出結果.【題目詳解】構造函數(shù)，因為，所以，所以為奇函數(shù)，當時，，所以在上單調(diào)遞減，所以在R上單調(diào)遞減.因為存在，所以，所以，化簡得，所以，即令，因為為函數(shù)的一個零點，所以在時有一個零點因為當時，，所以函數(shù)在時單調(diào)遞減，由選項知，，又因為，所以要使在時有一個零點，只需使，解得，所以a的取值范圍為，故選D.【題目點撥】本題主要考查函數(shù)與方程的綜合問題，難度較大.11、B【解題分析】

先判斷函數(shù)的奇偶性，再取特殊值，利用零點存在性定理判斷函數(shù)零點分布情況，即可得解.【題目詳解】由題可知定義域為，，是偶函數(shù)，關于軸對稱，排除C，D.又，，在必有零點，排除A.故選：B.【題目點撥】本題考查了函數(shù)圖象的判斷，考查了函數(shù)的性質，屬于中檔題.12、D【解題分析】

根據(jù)點差法得，再根據(jù)焦點坐標得，解方程組得，，即得結果.【題目詳解】設雙曲線的方程為，由題意可得，設，，則的中點為，由且，得，，即，聯(lián)立，解得，，故所求雙曲線的方程為．故選D．【題目點撥】本題主要考查利用點差法求雙曲線標準方程，考查基本求解能力，屬于中檔題.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13、【解題分析】

基本事件總數(shù)，這3個點共線的情況有兩種和，由此能求出這3個點不共線的概率．【題目詳解】解：為矩形的對角線的交點，現(xiàn)從，，，，這5個點中任選3個點，基本事件總數(shù)，這3個點共線的情況有兩種和，這3個點不共線的概率為．故答案為：．【題目點撥】本題考查概率的求法，考查對立事件概率計算公式等基礎知識，考查運算求解能力，屬于基礎題．14、【解題分析】

根據(jù)拋物線，不妨設，取，通過求導得，，再根據(jù)以線段為直徑的圓恰好經(jīng)過，則，得到，兩式聯(lián)立，求得點N的軌跡，再求解最值.【題目詳解】因為拋物線，不妨設，取，所以，即，所以，因為以線段為直徑的圓恰好經(jīng)過，所以，所以，所以，由，解得，所以點在直線上，所以當時，最小，最小值為.故答案為：2【題目點撥】本題主要考查直線與拋物線的位置關系直線的交軌問題，還考查了運算求解的能力，屬于中檔題.15、【解題分析】

計算得到，根據(jù)向量平行計算得到答案.【題目詳解】由題意可得，因為與共線，所以有，即，解得.故答案為：.【題目點撥】本題考查了根據(jù)向量平行求參數(shù)，意在考查學生的計算能力.16、【解題分析】

通過平方，將無理不等式化為有理不等式求解即可?！绢}目詳解】由得，解得，所以解集是?！绢}目點撥】本題主要考查無理不等式的解法。三、解答題：共70分。解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17、【解題分析】

將圓和直線化成普通方程.再根據(jù)相切,圓心到直線的距離等于半徑,列等式方程,解方程即可.【題目詳解】解:將圓化成普通方程為,整理得．將直線化成普通方程為．因為相切,所以圓心到直線的距離等于半徑,即解得．【題目點撥】本題考查極坐標方程與普通方程的互化,考查直線與圓的位置關系,是基礎題.18、（1）為中點，理由見解析；（2）當點在線段靠近的三等分點時，直線與平面所成角最大，最大角的正弦值.【解題分析】

(1)為中點,可利用中位線與平行四邊形性質證明，，從而證明平面平面；（2）以A為原點，分別以，，所在直線為、、軸建立空間直角坐標系，利用向量法求出當點在線段靠近的三等分點時，直線與平面所成角最大，并可求出最大角的正弦值.【題目詳解】（1）為中點，證明如下：分別為中點，又平面平面平面又，且四邊形為平行四邊形，同理，平面，又平面平面（2）以A為原點，分別以，，所在直線為、、軸建立空間直角坐標系則，設直線與平面所成角為，則取平面的法向量為則令，則所以當時，等號成立即當點在線段靠近的三等分點時，直線與平面所成角最大，最大角的正弦值.【題目點撥】本題主要考查了平面與平面的平行，直線與平面所成角的求解，考查了學生的直觀想象與運算求解能力.19、（1）；（2）.【解題分析】

（1）根據(jù)等比中項性質可構造方程求得，由等差數(shù)列通項公式可求得結果；（2）由（1）可得，可知為等比數(shù)列，利用分組求和法，結合等差和等比數(shù)列求和公式可求得結果.【題目詳解】（1）成等比數(shù)列，，即，，解得：，.（2）由（1）得：，，，數(shù)列是首項為，公比為的等比數(shù)列，．【題目點撥】本題考查等差數(shù)列通項公式的求解、分組求和法求解數(shù)列的前項和的問題；關鍵是能夠根據(jù)通項公式證得數(shù)列為等比數(shù)列，進而采用分組求和法，結合等差和等比數(shù)列求和公式求得結果.20、（1）,．（2）【解題分析】

（1）由余弦定理的,然后根據(jù)直線與圓相切的性質求出,從而求出;（2）求得的表達式,通過求導研究函數(shù)的單調(diào)性求得最大值.【題目詳解】解：（1）連．由條件得．在三角形中,,,,由余弦定理,得,因為與半圓相切于,所以,所以,所以．所以四邊形的周長為,．（2）設四邊形的面積為,則,．所以,．令,得列表：+0-增最大值減答：要使改建成的展示區(qū)的面積最大,的值為．【題目點撥】本題考查余弦定理、直線與圓的位置關系、導數(shù)與函數(shù)最值的關系,考