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1、河南省周口市扶沟县包屯高中2024届高三下学期期中（第三次月考）考试数学试题注意事项1考生要认真填写考场号和座位序号。2试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。一、选择题：本题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1已知，则的值构成的集合是（ ）ABCD2在中，点，分别在线段，上，且，则（ ）ABC4D93某三棱锥的三视图如图所示，则该三棱锥的体积为（ ）AB4CD54已知抛物线的焦点为，对称轴与准线的交点
2、为，为上任意一点，若，则（ ）A30B45C60D755某几何体的三视图如图所示（单位：cm），则该几何体的表面积是( )ABCD6已知是两条不重合的直线，是两个不重合的平面，下列命题正确的是（ ）A若，则B若，则C若，则D若，则7设，则（ ）ABCD8已知复数满足，则（ ）AB2C4D39记个两两无交集的区间的并集为阶区间如为2阶区间，设函数，则不等式的解集为（ ）A2阶区间B3阶区间C4阶区间D5阶区间10已知函数，若,且 ，则的取值范围为（ ）ABCD11三棱柱中，底面边长和侧棱长都相等，则异面直线与所成角的余弦值为（ ）ABCD12函数在的图像大致为ABCD二、填空题：本题共4小题，每
3、小题5分，共20分。13在棱长为6的正方体中，是的中点，点是面，所在平面内的动点，且满足，则三棱锥的体积的最大值是_.14在四棱锥中，底面为正方形，面分别是棱的中点，过的平面交棱于点，则四边形面积为_.15在三棱锥中，三角形为等边三角形，二面角的余弦值为，当三棱锥的体积最大值为时，三棱锥的外接球的表面积为_.16设，若函数有大于零的极值点，则实数的取值范围是_三、解答题：共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。17（12分）已知函数.（1）设，若存在两个极值点，且，求证：；（2）设，在不单调，且恒成立，求的取值范围.（为自然对数的底数）.18（12分）已知函数.（1）讨论的单调性；（
4、2）若恒成立，求实数的取值范围.19（12分）已知函数.（1）求函数的单调区间；（2）若，证明.20（12分）已知函数.（1）若曲线的切线方程为，求实数的值；（2）若函数在区间上有两个零点，求实数的取值范围.21（12分）如图，底面ABCD是边长为2的菱形，平面ABCD，BE与平面ABCD所成的角为.（1）求证：平面平面BDE；（2）求二面角B-EF-D的余弦值.22（10分）已知函数，若的解集为（1）求的值；（2）若正实数，满足，求证：参考答案一、选择题：本题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、C【解题分析】对分奇数、偶数进行讨论，利用诱
5、导公式化简可得.【题目详解】为偶数时，；为奇数时，则的值构成的集合为.【题目点拨】本题考查三角式的化简，诱导公式，分类讨论，属于基本题.2、B【解题分析】根据题意，分析可得,由余弦定理求得的值，由可得结果.【题目详解】根据题意，则在中，又,则则则则故选：B【题目点拨】此题考查余弦定理和向量的数量积运算，掌握基本概念和公式即可解决，属于简单题目.3、B【解题分析】还原几何体的直观图，可将此三棱锥放入长方体中, 利用体积分割求解即可.【题目详解】如图，三棱锥的直观图为，体积.故选:B.【题目点拨】本题主要考查了锥体的体积的求解,利用的体积分割的方法,考查了空间想象力及计算能力,属于中档题.4、C【
6、解题分析】如图所示：作垂直于准线交准线于，则，故，得到答案.【题目详解】如图所示：作垂直于准线交准线于，则，在中，故，即.故选：.【题目点拨】本题考查了抛物线中角度的计算，意在考查学生的计算能力和转化能力.5、D【解题分析】根据三视图判断出几何体为正四棱锥，由此计算出几何体的表面积.【题目详解】根据三视图可知，该几何体为正四棱锥.底面积为.侧面的高为，所以侧面积为.所以该几何体的表面积是.故选：D【题目点拨】本小题主要考查由三视图判断原图，考查锥体表面积的计算，属于基础题.6、B【解题分析】根据空间中线线、线面位置关系，逐项判断即可得出结果.【题目详解】A选项，若，则或与相交；故A错；B选项，
7、若，则，又，是两个不重合的平面，则，故B正确；C选项，若，则或或与相交，又，是两个不重合的平面，则或与相交；故C错；D选项，若，则或或与相交，又，是两个不重合的平面，则或与相交；故D错；故选B【题目点拨】本题主要考查与线面、线线相关的命题，熟记线线、线面位置关系，即可求解，属于常考题型.7、D【解题分析】集合是一次不等式的解集，分别求出再求交集即可【题目详解】，则故选【题目点拨】本题主要考查了一次不等式的解集以及集合的交集运算，属于基础题8、A【解题分析】由复数除法求出，再由模的定义计算出模【题目详解】故选：A【题目点拨】本题考查复数的除法法则，考查复数模的运算，属于基础题9、D【解题分析】可
8、判断函数为奇函数，先讨论当且时的导数情况，再画出函数大致图形，将所求区间端点值分别看作对应常函数，再由图形确定具体自变量范围即可求解【题目详解】当且时，.令得.可得和的变化情况如下表：令，则原不等式变为，由图像知的解集为，再次由图像得到的解集由5段分离的部分组成，所以解集为5阶区间. 故选：D【题目点拨】本题考查由函数的奇偶性，单调性求解对应自变量范围，导数法研究函数增减性，数形结合思想，转化与化归思想，属于难题10、A【解题分析】分析：作出函数的图象，利用消元法转化为关于的函数，构造函数求得函数的导数，利用导数研究函数的单调性与最值，即可得到结论.详解：作出函数的图象，如图所示，若，且，则当
9、时，得，即，则满足，则，即，则，设，则，当，解得，当，解得，当时，函数取得最小值，当时，；当时，所以，即的取值范围是，故选A.点睛：本题主要考查了分段函数的应用，构造新函数，求解新函数的导数，利用导数研究新函数的单调性和最值是解答本题的关键，着重考查了转化与化归的数学思想方法，以及分析问题和解答问题的能力，试题有一定的难度，属于中档试题.11、B【解题分析】设，根据向量线性运算法则可表示出和；分别求解出和，根据向量夹角的求解方法求得，即可得所求角的余弦值.【题目详解】设棱长为1，由题意得：，又即异面直线与所成角的余弦值为：本题正确选项：【题目点拨】本题考查异面直线所成角的求解，关键是能够通过向
10、量的线性运算、数量积运算将问题转化为向量夹角的求解问题.12、B【解题分析】由分子、分母的奇偶性，易于确定函数为奇函数，由的近似值即可得出结果【题目详解】设，则，所以是奇函数，图象关于原点成中心对称，排除选项C又排除选项D；，排除选项A，故选B【题目点拨】本题通过判断函数的奇偶性，缩小考察范围，通过计算特殊函数值，最后做出选择本题较易，注重了基础知识、基本计算能力的考查二、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。13、【解题分析】根据与相似，过作于，利用体积公式求解OP最值，根据勾股定理得出，利用函数单调性判断求解即可.【题目详解】在棱长为6的正方体中，是的中点，点是面所在平面内的动点，且
11、满足，又，与相似，即，过作于，设，化简得：，根据函数单调性判断，时，取得最大值36，在正方体中平面.三棱锥体积的最大值为【题目点拨】本题考查三角形相似，几何体体积以及函数单调性的综合应用，难度一般.14、【解题分析】设是中点，由于分别是棱的中点，所以，所以，所以四边形是平行四边形.由于平面，所以，而，所以平面，所以.由于，所以，也即，所以四边形是矩形. 而.从而.故答案为：.【题目点拨】本小题主要考查空间平面图形面积的计算，考查线面垂直的判定，考查空间想象能力和逻辑推理能力，属于中档题.15、【解题分析】根据题意作出图象,利用三垂线定理找出二面角的平面角,再设出的长,即可求出三棱锥的高,然后利
12、用利用基本不等式即可确定三棱锥的体积最大值,从而得出各棱的长度,最后根据球的几何性质,利用球心距,半径,底面半径之间的关系即可求出三棱锥的外接球的表面积.【题目详解】如图所示：过点作面,垂足为,过点作交于点,连接.则为二面角的平面角的补角,即有.易证面,而三角形为等边三角形, 为的中点.设, .故三棱锥的体积为当且仅当时,即.三点共线.设三棱锥的外接球的球心为,半径为.过点作于,四边形为矩形.则,在中,解得.三棱锥的外接球的表面积为.故答案为：【题目点拨】本题主要考查三棱锥的外接球的表面积的求法,涉及二面角的运用,基本不等式的应用,以及球的几何性质的应用,意在考查学生的直观想象能力,数学运算能
13、力和逻辑推理能力,属于较难题.16、【解题分析】先求导数，求解导数为零的根，结合根的分布求解.【题目详解】因为，所以，令得，因为函数有大于0的极值点，所以，即.【题目点拨】本题主要考查利用导数研究函数的极值点问题，极值点为导数的变号零点，侧重考查转化化归思想.三、解答题：共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。17、（1）证明见解析；（2）.【解题分析】（1）先求出，又由可判断出在上单调递减，故，令，记， 利用导数求出的最小值即可；（2）由在上不单调转化为在上有解，可得，令，分类讨论求的最大值，再求解即可.【题目详解】（1）已知，由可得， 又由,知在上单调递减，令，记，则在上单调递增；，在上单调递增；，（2），在上不单调，在上有正有负，在上有解，恒成立，记，则，记，在上单调增，在上单调减. 于是知（i）当即时，恒成立，在上单调增，.（ii）当时，故不满足题意.综上所述，【题目点拨】本题主要考查了导数的综合应用，考查了分类讨论，转化与化归的思想，考查了学生的运算求解能力.18、（1）当时，在上单调递增；当时，在上单调递减，在上单调递增；当时，在上单调递减，在上单调递增；（2）.【解题分析】（1）对a分三种情况讨论求出函数的单调性；（2）对a分三种情况，先求出每一种情况下函数
