2024屆新疆哈密石油中學高三下學期第一次階段考試（月考）數學試題請考生注意：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的答題區內。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．已知正項等比數列中，存在兩項，使得，，則的最小值是（）A． B． C． D．2．框圖與程序是解決數學問題的重要手段，實際生活中的一些問題在抽象為數學模型之后，可以制作框圖，編寫程序，得到解決，例如，為了計算一組數據的方差，設計了如圖所示的程序框圖，其中輸入，，，，，，，則圖中空白框中應填入（）A．， B． C．， D．，3．已知直線是曲線的切線，則（）A．或1 B．或2 C．或 D．或14．若集合，，則下列結論正確的是（）A． B． C． D．5．已知函數，其中，，其圖象關于直線對稱，對滿足的，，有，將函數的圖象向左平移個單位長度得到函數的圖象，則函數的單調遞減區間是（）A． B．C． D．6．正方體，是棱的中點，在任意兩個中點的連線中，與平面平行的直線有幾條（）A．36 B．21 C．12 D．67．某四棱錐的三視圖如圖所示，記S為此棱錐所有棱的長度的集合，則（）A．B．C．D．8．已知命題，且是的必要不充分條件，則實數的取值范圍為（）A． B． C． D．9．復數的虛部為（）A． B． C．2 D．10．設為拋物線的焦點，，，為拋物線上三點，若，則（）.A．9 B．6 C． D．11．為了研究國民收入在國民之間的分配，避免貧富過分懸殊，美國統計學家勞倫茨提出了著名的勞倫茨曲線，如圖所示.勞倫茨曲線為直線時，表示收入完全平等.勞倫茨曲線為折線時，表示收入完全不平等.記區域為不平等區域，表示其面積，為的面積，將稱為基尼系數.對于下列說法：①越小，則國民分配越公平；②設勞倫茨曲線對應的函數為，則對，均有；③若某國家某年的勞倫茨曲線近似為，則；④若某國家某年的勞倫茨曲線近似為，則.其中正確的是：A．①④ B．②③ C．①③④ D．①②④12．已知直四棱柱的所有棱長相等，，則直線與平面所成角的正切值等于（）A． B． C． D．二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．已知，滿足約束條件，則的最大值為________．14．已知，則_____。15．設為數列的前項和，若，，且，，則________．16．若展開式中的常數項為240，則實數的值為________.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）在直角坐標系中，曲線的參數方程為以為極點，軸正半軸為極軸建立極坐標系，設點在曲線上，點在曲線上，且為正三角形．（1）求點，的極坐標；（2）若點為曲線上的動點，為線段的中點，求的最大值．18．（12分）已知數列和滿足，，，，.（Ⅰ）求與；（Ⅱ）記數列的前項和為，且，若對，恒成立，求正整數的值.19．（12分）如圖，在三棱柱中，平面ABC.（1）證明：平面平面（2）求二面角的余弦值.20．（12分）已知，均為給定的大于1的自然數，設集合，．（Ⅰ）當，時，用列舉法表示集合；（Ⅱ）當時，，且集合滿足下列條件：①對任意，；②．證明：（?。┤簦瑒t（集合為集合在集合中的補集）；（ⅱ）為一個定值（不必求出此定值）；（Ⅲ）設，，，其中，，若，則．21．（12分）設數列的前n項和滿足，，，（1）證明：數列是等差數列，并求其通項公式﹔（2）設，求證：.22．（10分）如圖，在底面邊長為1，側棱長為2的正四棱柱中，P是側棱上的一點，.（1）若，求直線AP與平面所成角；（2）在線段上是否存在一個定點Q，使得對任意的實數m，都有，并證明你的結論.

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】

由已知求出等比數列的公比，進而求出，嘗試用基本不等式，但取不到等號，所以考慮直接取的值代入比較即可.【題目詳解】，，或（舍）.，，.當，時；當，時；當，時，，所以最小值為.故選:C.【題目點撥】本題考查等比數列通項公式基本量的計算及最小值，屬于基礎題.2、A【解題分析】

依題意問題是，然后按直到型驗證即可.【題目詳解】根據題意為了計算7個數的方差，即輸出的，觀察程序框圖可知，應填入，，故選：A.【題目點撥】本題考查算法與程序框圖，考查推理論證能力以及轉化與化歸思想，屬于基礎題.3、D【解題分析】

求得直線的斜率，利用曲線的導數，求得切點坐標，代入直線方程，求得的值.【題目詳解】直線的斜率為，對于，令，解得，故切點為，代入直線方程得，解得或1.故選：D【題目點撥】本小題主要考查根據切線方程求參數，屬于基礎題.4、D【解題分析】

由題意，分析即得解【題目詳解】由題意，故，故選：D【題目點撥】本題考查了元素和集合，集合和集合之間的關系，考查了學生概念理解，數學運算能力，屬于基礎題.5、B【解題分析】

根據已知得到函數兩個對稱軸的距離也即是半周期，由此求得的值，結合其對稱軸，求得的值，進而求得解析式.根據圖像變換的知識求得的解析式，再利用三角函數求單調區間的方法，求得的單調遞減區間.【題目詳解】解：已知函數，其中，，其圖像關于直線對稱，對滿足的，，有，∴.再根據其圖像關于直線對稱，可得，.∴，∴.將函數的圖像向左平移個單位長度得到函數的圖像.令，求得，則函數的單調遞減區間是，，故選B.【題目點撥】本小題主要考查三角函數圖像與性質求函數解析式，考查三角函數圖像變換，考查三角函數單調區間的求法，屬于中檔題.6、B【解題分析】

先找到與平面平行的平面，利用面面平行的定義即可得到.【題目詳解】考慮與平面平行的平面，平面，平面，共有，故選：B.【題目點撥】本題考查線面平行的判定定理以及面面平行的定義，涉及到了簡單的組合問題，是一中檔題.7、D【解題分析】

如圖所示：在邊長為的正方體中，四棱錐滿足條件，故，得到答案.【題目詳解】如圖所示：在邊長為的正方體中，四棱錐滿足條件.故，，.故，故，.故選：.【題目點撥】本題考查了三視圖，元素和集合的關系，意在考查學生的空間想象能力和計算能力.8、D【解題分析】

求出命題不等式的解為，是的必要不充分條件，得是的子集，建立不等式求解.【題目詳解】解：命題，即:，是的必要不充分條件，，，解得．實數的取值范圍為．故選：．【題目點撥】本題考查根據充分、必要條件求參數范圍，其思路方法：(1)解決此類問題一般是把充分條件、必要條件或充要條件轉化為集合之間的關系，然后根據集合之間關系列出關于參數的不等式(組)求解．(2)求解參數的取值范圍時，一定要注意區間端點值的檢驗．9、D【解題分析】

根據復數的除法運算，化簡出，即可得出虛部.【題目詳解】解：=，故虛部為-2.故選：D.【題目點撥】本題考查復數的除法運算和復數的概念.10、C【解題分析】

設，，，由可得，利用定義將用表示即可.【題目詳解】設，，，由及，得，故，所以.故選：C.【題目點撥】本題考查利用拋物線定義求焦半徑的問題，考查學生等價轉化的能力，是一道容易題.11、A【解題分析】

對于①，根據基尼系數公式，可得基尼系數越小，不平等區域的面積越小，國民分配越公平，所以①正確.對于②，根據勞倫茨曲線為一條凹向橫軸的曲線，由圖得，均有，可得，所以②錯誤.對于③，因為，所以，所以③錯誤.對于④，因為，所以，所以④正確.故選A．12、D【解題分析】

以為坐標原點，所在直線為x軸，所在直線為軸，所在直線為軸，建立空間直角坐標系．求解平面的法向量，利用線面角的向量公式即得解.【題目詳解】如圖所示的直四棱柱，，取中點，以為坐標原點，所在直線為x軸，所在直線為軸，所在直線為軸，建立空間直角坐標系．設，則，．設平面的法向量為，則取，得．設直線與平面所成角為，則，，∴直線與平面所成角的正切值等于故選：D【題目點撥】本題考查了向量法求解線面角，考查了學生空間想象，邏輯推理，數學運算的能力，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】

根據題意，畫出可行域，將目標函數看成可行域內的點與原點距離的平方，利用圖象即可求解.【題目詳解】可行域如圖所示，易知當，時，的最大值為．故答案為：9.【題目點撥】本題考查了利用幾何法解決非線性規劃問題，屬于中檔題.14、【解題分析】

由已知求，再利用和角正切公式，求得，【題目詳解】因為所以cos因此.【題目點撥】本題考查了同角三角函數基本關系式與和角的正切公式。15、【解題分析】

由題可得，解得，所以，，上述兩式相減可得，即，因為，所以，即，所以數列是以為首項，為公差的等差數列，所以．16、－3【解題分析】

依題意可得二項式展開式的常數項為即可得到方程，解得即可；【題目詳解】解：∵二項式的展開式中的常數項為，∴解得.故答案為：【題目點撥】本題考查二項式展開式中常數項的計算，屬于基礎題.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、（1），；（2）.【解題分析】

（1）利用極坐標和直角坐標的互化公式，即得解；（2）設點的直角坐標為，則點的直角坐標為．將此代入曲線的方程，可得點在以為圓心，為半徑的圓上，所以的最大值為，即得解.【題目詳解】（1）因為點在曲線上，為正三角形，所以點在曲線上．又因為點在曲線上，所以點的極坐標是，從而，點的極坐標是．（2）由（1）可知，點的直角坐標為，B的直角坐標為設點的直角坐標為，則點的直角坐標為．將此代入曲線的方程，有即點在以為圓心，為半徑的圓上．，所以的最大值為．【題目點撥】本題考查了極坐標和參數方程綜合，考查了極坐標和直角坐標互化，參數方程的應用，考查了學生綜合分析，轉化劃歸，數學運算的能力，屬于中檔題.18、（Ⅰ）,；（Ⅱ）1【解題分析】

（Ⅰ）易得為等比數列,再利用前項和與通項的關系求解的通項公式即可.（Ⅱ）由題可知要求的最小值,再分析的正負即可得隨的增大而增大再判定可知即可.【題目詳解】（Ⅰ）因為,故是以為首項,2為公比的等比數列,故.又當時,,解得.當時,…①…②①-②有,即.當時也滿足.故為常數列,所以.即.故,（Ⅱ）因為對,恒成立.故只需求的最小值即可.設,則,又,又當時,時.當時,因為.故.綜上可知.故隨著的增大而增大,故,故【題目點撥】本題主要考查了根據數列的遞推公式求解通項公式的方法,同時也考查了根據數列的增減性判斷最值的問題,需要根據題意求解的通項,并根據二項式定理分析其正負,從而得到最小項.屬于難題.19、（1）證明見解析（2）【解題分析】

（1）證明平面即平面平面得證；（2）分別以所在直線為x軸，y軸.軸，建立如圖所示的空間直角坐標系C-xyz，再利用向量方法求二面角的余弦值.【題目詳解】（1）證明：因為平面ABC，所以因為.所以.即又.所以平面因為平面.所以平面平面（2）解：由題可得兩兩垂直，所以分別以所在直線為x軸，y軸.軸，建立如圖所示的空間直角坐標系C-xyz，則，所以設平面的一個法向量為，由.得令，得又平面，所以平面的一個法向量為.所以二面角的余弦值為.【題目點撥】本題主要考查空間幾何位置關系的證明，考查二面角的計算，意在考查學生對這些知識的理解掌握水平.20、（Ⅰ）；（Ⅱ）（?。┰斠娊馕觯áⅲ┰斠娊馕?（Ⅲ）詳見解析.【解題分析】

（Ⅰ）當，時，，，，，，．即可得出．（Ⅱ）（i）當時，，2，3，，，又，，，，，，必然有，否則得出矛盾．（ii）由．可得．又，即可得出為定值．（iii）由設，，，，其中，，，2，，．，可得，通過求和即可證明結論．【題目詳解】（Ⅰ）解：當，時，，，，，．．（Ⅱ）證明：（i）當時，，2，3，，，又，，，，，，必然有，否則，而，與已知對任意，矛盾．因此有．（ii）．．，為定值．（iii）由設，，，，其中，，，2，，．，．．【題目點撥】本題主要考查等差數列與等比數列的通項公式求和公式，考查了推理能力與計算能力，屬于難題．21、（1）證明見解析，；（2）證明見解析【解題分析】

（1）由，作差得到，進一步得到，再作差即可得到，從而使問題得到解決；（2），求和即可.【題目詳解】（1），，兩式相減：①用換，得②②—①，得，即，所以數列是等差數列，又，∴，，公差，所以.（II）.【題目點撥】本題考查由與的關系求通項以及裂項相消法求數列的和，考查學生的計算能力，是一道容易題.22、（1）；（2）存在，Q為線段中點【解題分析】

解法一：（1）作出平面與平面的交線，可證平面，計算，，得出，從而得出的大??；（2）證明平面，故而可得當Q為線段的中點時.解法二，以為原點，以為建立空間直角坐標系：（1）由，利用空間向量的數量積可求線面角；（2）設上存在一定點Q，設此點的橫坐標為，可得，由向量垂直，數量積等于零即可求解.【題目詳解】（1）解法一：連接交于，設與平面的公共點為，連接，則平面平面，四邊形是正方形，，平面，平面，，又，平面，為直線AP與平面