内容正文:
标准学术能力诊断性测试2025年12月测试
数学试卷
本试卷共150分
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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. 已知相关变量和的散点图如图所示,若用与拟合时,决定系数分别为和,则比较和的大小结果为( )
A. B. C. D. 不确定
【答案】C
【解析】
【分析】根据决定系数的定义判断即可.
【详解】由散点图知,用拟合的效果比用拟合的效果要好,
所以.
故选:C.
2. 已知集合,集合,则“”是“”的( )
A. 充分非必要条件 B. 必要非充分条件
C. 充要条件 D. 既非充分又非必要条件
【答案】B
【解析】
【分析】求出集合的具体元素,再通过集合间的包含关系判断充分必要条件即可.
【详解】因为,且所以,
又因为,因此的可能取值为,即,
解不等式,整理得,
所以,所以,
解得,又因为,所以,
因为,所以由“”能推出“”,
故“”是“”的必要条件;
因为不包含于(中有不属于),所以“”不能推出“”,
故“”是“”的非充分条件,
因此,“”是“”的必要非充分条件.
故选B.
3. 已知双曲线的一条渐近线方程为,则( )
A. 4 B. 2 C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据双曲线的标准方程可求得双曲线的渐近线方程为,结合题设条件列出方程求解即可.
【详解】因为双曲线,所以双曲线的渐近线方程为,
又双曲线的一条渐近线方程为,所以,
解得.
故选:C.
4. 已知数列的前项和为,数列满足,,则( )
A. 1988 B. C. 32 D.
【答案】B
【解析】
【分析】应用已知及前n项和化简计算求值.
【详解】因为数列满足,
所以
所以,
又因为,则,所以.
故选:B.
5. 如图所示在中,,,,,,为边的四等分点,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先利用向量的线性运算求出和,再利用向量的数量积公式即可求出答案.
【详解】由题意得,,
,
所以,
因为,,,
所以,,,
所以.
故选:A.
6. 已知的内角,,满足,则下列说法错误的是( )
A. B. 是直角三角形
C. D. 是钝角三角形
【答案】B
【解析】
【分析】利用二倍角公式化简得,又由三角恒等变换得,即可判断A,进而得,结合即可判断BD, 再由余弦定理即可判断C.
【详解】由题意有:,
所以,
所以,即,故A正确;
由,所以或,而,即,
由,又,
又因为,所以,即,所以是钝角三角形,故D正确,B错误;
又,所以,故C正确;
故选:B.
7. 函数的图象如图所示,下列说法错误的是( )
A.
B. 向左平移个单位后是奇函数
C. 的对称轴为,
D. 的减区间为,
【答案】A
【解析】
【分析】由图象依次求得,代入点求出,即得解析式判断A,应用平移变换结合函数奇偶性判断B,应用对称轴方程计算判断C,根据正弦函数的单调性计算判断D.
【详解】结合函数的图象,设其最小正周期为,
则,所以,因,所以,
又因为,所以,
因,由图知,图象过点,则,
所以,即,由,可得,
所以,故A错误;
把向左平移个单位可得是奇函数,故B正确;
由,可得的对称轴为,,故C正确;
由,可得,
即的减区间为,,故D正确.
故选:A.
8. 已知定义在上的函数满足,,且当时,,则下列说法正确的是( )
A. 函数是具有周期性的奇函数
B. 若关于的方程在上有且仅有一个根,则
C. ,,满足
D. 若的图像与直线在上恰有3个交点,则
【答案】D
【解析】
【分析】对于选项A,根据,推出判断为奇函数,利用反证法证明不是周期函数;对于选项C,作差判断正负;对于选项BD,求出的解析式,作出在区间上的图象,在同一坐标系内作出直线的图象,通过观察图象求解.
【详解】对于选项A,由,用替换得,
又,所以,且的定义域为,所以为奇函数.
假设函数是周期函数,周期为,则,
由,得,
所以对任意都成立,取,得,
因为函数为奇函数,所以,所以,与矛盾.故不是周期函数,故选项A错误;
对于选项C,因为当时,,
任取,,
,
,
所以,C选项错误;
对于D选项,当时,,
当时,,
由得
当时,,,
当时,,,因为,
以代,得,所以,
所以,
因为,所以,
当时,,,
当时,,.
在同一坐标系内作出函数,的图象,和直线的图象,如图
观察图象可知,当直线与在和上的图象相切时,的图象与直线在上恰有3个交点.
由,消去得,由,得,所以;
由,消去得,由,得,所以.
所以的图象与直线在上恰有3个交点时,故选项D正确;
对于选项B,由图象可得时,方程在上也有且仅有一个根,故选项B错误.
故选:D
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对得6分,部分选对但不全得3分,有错选的得0分.
9. 若为复数,则下列说法正确的有( )
A. 若,则为实数
B.
C. 若,则的最大值为
D. 若,则在复平面内对应的点在第二象限
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据共轭复数计算求解判断A,特殊值法计算判断B,应用模长性质计算判断C,应用复数乘方及复数的几何意义运算判断D.
【详解】对于A:设,若,则,即,则为实数,A选项正确;
对于B:若,则,B选项错误;
对于C:因为,则,则的最大值为,C选项正确;
对于D:若,则在复平面内对应的点在第二象限,D选项正确;
故选:ACD.
10. 已知苗圃中树苗的高度服从正态分布,现从苗圃中随机抽取了100棵树苗进行高度统计,并绘制了如图所示的频率分布直方图,将样本频率当作概率,则下列结论正确的是( )
A. ,
B. 树苗高度的下四分位数的估计值为105
C. 若从高度位于第一组和第七组的样本树苗中随机抽取2棵,记他们的高度分别为,,则的概率为
D. 已知落在的平均高度是88,方差是8,落在的平均高度为96,方差是4,则两组树苗合并后的方差为17
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用频率和为1计算,利用中点值和频率来估计平均数,即可判断A,利用频率分布直方图中的百分位数估计可判断B,利用古典概型概率公式可判断C,利用分层方差的计算公式可判断D.
【详解】由频率和为1可得:,
解得:;
利用中点值来估计平均数:,故A正确;
树苗高度的下四分位数,即分位数,设下四分位数为,
则,解得:,
即树苗高度的下四分位数的估计值为,故B错误;
根据频率可计算高度位于第一组和第七组的样本树苗各有棵,
从这10棵树苗中随机抽取2棵,记他们的高度分别为,,
则的概率为,故C正确;
已知落在的平均高度是88,方差是8,落在的平均高度为96,方差是4,
由频率分布直方图可知:两组树苗落在和的频率分别为,
可得这两组树苗合并后的平均数为:,
根据分层计算的方差公式,
可得:,故D正确;
故选:ACD
11. 如图所示,正方体的棱长为2,点和点分别是棱,上的动点,则下列说法正确的是( )
A. 过点,的正方体截面可以是直角三角形
B. 为定值4
C. 直线与直线所成角余弦值的取值范围为
D. 直线与面夹角的最小值为
【答案】BC
【解析】
【分析】过点,的正方体截面为三角形只能是锐角三角形,以点为原点,建立空间直角坐标系,利用向量法依次分析选项BCD即可.
【详解】正方体截面要是三角形,则该截面必须与同一顶点出发的三条棱相交,
因为该截面要过点 ,所以只能都在最左侧(或者最右侧)截面才是三角形,
根据正方体性质得到该三角形为等腰三角形,如图以为例,,
设,其中 ,
则由余弦定理得到,所以为锐角,
所以必定为锐角三角形;
所以过点,的正方体截面若为三角形只能是锐角三角形,选项A错误;
以点为原点,所在直线分别为轴建立空间直角坐标系,
则
则,,
则,选项B正确;
直线与直线所成角为
则,
因为,所以,选项C正确;
面的法向量为 ,设直线与面夹角为,
则 ,因为,所以,
因此直线与面夹角的最大值为,选项D错误.
故选:BC
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 在的展开式中,含项的系数为_____.
【答案】
【解析】
【分析】利用二项式定理的通项公式即可求解.
【详解】由题意得:,
故答案为:.
13. 三棱锥的四个顶点均在半径为3的球表面上,线段恰经过的外心且,则棱的长为_____.
【答案】
【解析】
【分析】作图,连接,证明,再利用几何关系即可求出答案.
【详解】连接,
因为线段恰经过的外心,
所以平面,垂足为,
又因为平面,所以,
因为球的半径为,所以,
又因为,所以,,
在中,,
在中,.
故答案为:.
14. 若关于的不等式对恒成立,则实数的取值范围为_____.
【答案】
【解析】
【分析】由题意得,即,令,即,利用导数研究单调性,进而得,再令,即,利用导数研究单调性,进而求解.
【详解】由题意有:,又,
所以,
令,即,
又,由,
所以在上单调递增,
所以在上单调递增,
由,所以,令,即,
所以,
所以当时,,所以在单调递减,
所以,所以,又,
所以,
故答案为:.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知函数
(1)若存在使得成立,求的取值范围;
(2)当时,在定义域内恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据不等式成立可得即可,构造函数并求出函数的最大值可得结果;
(2)将不等式恒成立转化为在上恒成立,对参数的取值分类讨论,即可求得.
【小问1详解】
易知的定义域为,
由可知,即存在满足,
令,
则,显然当时,,即在上单调递增;
当时,,即在上单调递减;
所以,因此即可满足题意;
即的取值范围为;
【小问2详解】
由(1)可知当时在上无解,
因此在上恒成立;
由在定义域内恒成立可得在上恒成立;
因此可得在上恒成立,
令,则,
当时,;
若,可得在上恒成立;
此时可知在上单调递增,因此在上恒成立,满足题意;
若,由可得,即在上单调递增;
由可得,即在上单调递减;
所以,此时在上不恒成立,不合题意;
综上可知,
因此的取值范围为
16. 如图所示,已知的内角,,的对边分别为,,,且满足,面积为的平行四边形所在平面与平面垂直,且平面平面,点到平面的距离为.
(1)求的长;
(2)若的长为,求的长.
【答案】(1)3 (2)
【解析】
【分析】(1)应用余弦定理得出,再应用面面垂直的性质定理得出平面,最后计算求解;
(2)先结合余弦定理得出,再根据线面垂直得出,进而计算求解.
【小问1详解】
中,由得
,
如图所示,过作于,
又平面平面,平面平面,平面,
平面
即为点到平面的距离,
在中,
【小问2详解】
中,由题意可知:,
或(舍),即,
如图所示,过作于,与交于点,
由(1)可知平面,
平面,
,同理可证,
又,,平面,
平面
平面,
17. 牛顿在《流数法》一书中给出了牛顿法:用“作切线”的方法求方程的近似解.具体步骤如下:设是函数的一个零点,任意选取作为的初始近似值,在点处作曲线的切线,设与轴交于点;在点处作曲线的切线,设与轴交于点重复以上过程,得的近似值序列:,并称数列为函数的牛顿数列.已知函数,函数满足.
(1)求函数的解析式;
(2)若数列满足且(e为自然对数),求数列的前项积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)先由导数几何意义求切线方程,接着令得,结合点在该切线上即可求解;
(2)由代入得,取对数得,进而得数列是等比数列,再利用等比数列通项公式和前项和即可求解.
【小问1详解】
由题意得,设切点为,由切线几何意义得切线斜率为,
故切线方程为,
则令,得,
由给定定义知在该切线上,所以,
所以;
【小问2详解】
由题,且,
所以,
所以数列是一个首项为,公比为2的等比数列,
所以,所以,
所以.
18. 养鱼户在某个池塘中养殖鳜鱼、鲢鱼和草鱼,为统计池塘中鱼的数量,采用标记重捕法:先从鱼塘中捞出条鱼,在鱼身上做好某种标记后再放回鱼塘.一段时间后,再从鱼塘中捞出条鱼,并统计身上有标记的鱼的数目,就能估计出鱼塘中的鱼的总数.已知养鱼户第一次捕捞了1000条鱼,做好标记放回一段时间后,再次捕捞了2000条鱼,具体情况如下表:
种类
鳜鱼
鲢鱼
草鱼
第一次捕捞鱼(条)
100
600
300
第二次捕捞鱼(条)
197
1211
592
第二次捕捞标记鱼(条)
5
30
15
(1)请根据两次捕捞和标记情况,利用标记重捕法估计池塘中鱼的总数;
(2)已知鱼苗经养殖一年后,鳜鱼的市场价为40元/条,鲢鱼和草鱼都是12元/条,以第一次捕捞鱼的情况作为样本估计总体,用频率估计概率,假设一网捕捞40条鱼,鱼的总市场价为随机变量.
(i)求的均值;
(ii)是否有90%的把握认为一网鱼的市场总价超过500元(即一网鱼总价超过500元的概率不小于0.9)?
参考数据:.
【答案】(1)40000条
(2)(i)592;(ii)有90%的把握认为一网鱼的市场总价超过500元
【解析】
【分析】(1)根据表格数据和鱼的总数计算公式求解;
(2)(i)设捞到鳜鱼的数量为,由题知,根据二项分布的期望公式鳜鱼的期望进而可求出;
(ii)注意到一网鱼中只要有1条鳜鱼,总价格就会大于500元,根据二项分布的概率求出至少1条鳜鱼的概率,判断其是否大于即可.
【小问1详解】
根据题意得,,,
所以(条).
【小问2详解】
(i)由题意可知以第一次捕捞鱼的情况作为样本估计整体,
一网鱼中某条鱼为鳜鱼的概率为,
所以一网鱼中鳜鱼的数量,
则总价,,
故(元);
(ii)当一网鱼没有鳜鱼时,总价为元,
有一条鳜鱼时,总价为元,
一网鱼总价超过500元即一网鱼中至少有一条鳜鱼,
由(i)得,,
因为,
所以,,
所以有90%的把握认为一网鱼的市场总价超过500元.
19. 已知抛物线,是准线,平面内一动点到点的距离是到直线的距离的一半,记的轨迹为曲线.
(1)求的方程,并说明是什么曲线;
(2)已知,,过点的直线交于点,过点的直线交于点,直线过点,直线,交于点,直线,交于点,求线段的最小值.
【答案】(1),椭圆
(2)6
【解析】
【分析】(1)设到直线的距离为,由题意得,即,化简整理即可求解;
(2)设直线方程为,,,与椭圆方程联立消元,由韦达定理得,进而得,再求直线的方程和直线的方程,解出,又,设直线方程为:,解出的坐标,进而得的坐标,进而得,最后利用基本不等式即可求解.
【小问1详解】
抛物线的准线,
设到直线的距离为,
由题意知,,
所以,
所以,,
所以,
所以是椭圆;
【小问2详解】
由题意直线的斜率不等于零,设方程为,,,
所以,恒成立,
所以,①,
又直线的方程为:②,
直线的方程为:③,
联立②③可得,
代入,可得,
将①代入可得,所以点的横坐标为4,
同理可得点的横坐标为4,
直线为定直线:,
,,
,
故设直线方程为:,
设直线方程为:,
,当且仅当时取等号.
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数学试卷
本试卷共150分
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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. 已知相关变量和的散点图如图所示,若用与拟合时,决定系数分别为和,则比较和的大小结果为( )
A. B. C. D. 不确定
2. 已知集合,集合,则“”是“”的( )
A. 充分非必要条件 B. 必要非充分条件
C. 充要条件 D. 既非充分又非必要条件
3. 已知双曲线的一条渐近线方程为,则( )
A. 4 B. 2 C. D.
4. 已知数列的前项和为,数列满足,,则( )
A. 1988 B. C. 32 D.
5. 如图所示在中,,,,,,为边的四等分点,则( )
A. B. C. D.
6. 已知的内角,,满足,则下列说法错误的是( )
A. B. 是直角三角形
C. D. 是钝角三角形
7. 函数的图象如图所示,下列说法错误的是( )
A.
B. 向左平移个单位后是奇函数
C. 的对称轴为,
D. 的减区间为,
8. 已知定义在上的函数满足,,且当时,,则下列说法正确的是( )
A. 函数是具有周期性的奇函数
B. 若关于的方程在上有且仅有一个根,则
C. ,,满足
D. 若的图像与直线在上恰有3个交点,则
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对得6分,部分选对但不全得3分,有错选的得0分.
9. 若为复数,则下列说法正确的有( )
A. 若,则为实数
B.
C. 若,则的最大值为
D. 若,则在复平面内对应的点在第二象限
10. 已知苗圃中树苗的高度服从正态分布,现从苗圃中随机抽取了100棵树苗进行高度统计,并绘制了如图所示的频率分布直方图,将样本频率当作概率,则下列结论正确的是( )
A. ,
B. 树苗高度的下四分位数的估计值为105
C. 若从高度位于第一组和第七组的样本树苗中随机抽取2棵,记他们的高度分别为,,则的概率为
D. 已知落在的平均高度是88,方差是8,落在的平均高度为96,方差是4,则两组树苗合并后的方差为17
11. 如图所示,正方体的棱长为2,点和点分别是棱,上的动点,则下列说法正确的是( )
A. 过点,的正方体截面可以是直角三角形
B. 为定值4
C. 直线与直线所成角余弦值的取值范围为
D. 直线与面夹角的最小值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 在的展开式中,含项的系数为_____.
13. 三棱锥的四个顶点均在半径为3的球表面上,线段恰经过的外心且,则棱的长为_____.
14. 若关于的不等式对恒成立,则实数的取值范围为_____.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知函数
(1)若存在使得成立,求的取值范围;
(2)当时,在定义域内恒成立,求的取值范围.
16. 如图所示,已知的内角,,的对边分别为,,,且满足,面积为的平行四边形所在平面与平面垂直,且平面平面,点到平面的距离为.
(1)求的长;
(2)若的长为,求的长.
17. 牛顿在《流数法》一书中给出了牛顿法:用“作切线”的方法求方程的近似解.具体步骤如下:设是函数的一个零点,任意选取作为的初始近似值,在点处作曲线的切线,设与轴交于点;在点处作曲线的切线,设与轴交于点重复以上过程,得的近似值序列:,并称数列为函数的牛顿数列.已知函数,函数满足.
(1)求函数的解析式;
(2)若数列满足且(e为自然对数),求数列的前项积.
18. 养鱼户在某个池塘中养殖鳜鱼、鲢鱼和草鱼,为统计池塘中鱼的数量,采用标记重捕法:先从鱼塘中捞出条鱼,在鱼身上做好某种标记后再放回鱼塘.一段时间后,再从鱼塘中捞出条鱼,并统计身上有标记的鱼的数目,就能估计出鱼塘中的鱼的总数.已知养鱼户第一次捕捞了1000条鱼,做好标记放回一段时间后,再次捕捞了2000条鱼,具体情况如下表:
种类
鳜鱼
鲢鱼
草鱼
第一次捕捞鱼(条)
100
600
300
第二次捕捞鱼(条)
197
1211
592
第二次捕捞标记鱼(条)
5
30
15
(1)请根据两次捕捞和标记情况,利用标记重捕法估计池塘中鱼的总数;
(2)已知鱼苗经养殖一年后,鳜鱼的市场价为40元/条,鲢鱼和草鱼都是12元/条,以第一次捕捞鱼的情况作为样本估计总体,用频率估计概率,假设一网捕捞40条鱼,鱼的总市场价为随机变量.
(i)求的均值;
(ii)是否有90%的把握认为一网鱼的市场总价超过500元(即一网鱼总价超过500元的概率不小于0.9)?
参考数据:.
19. 已知抛物线,是准线,平面内一动点到点的距离是到直线的距离的一半,记的轨迹为曲线.
(1)求的方程,并说明是什么曲线;
(2)已知,,过点的直线交于点,过点的直线交于点,直线过点,直线,交于点,直线,交于点,求线段的最小值.
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