内容正文:
新校区2026届调研测试
数学
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题列出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 设集合,集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意,利用集合并集和补集的定义与运算,即可求解.
【详解】由集合,可得,
又由集合,可得.
2. 已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】因为,所以,
所以.
3. 在中,已知,则( )
A. B. C. D. 4
【答案】A
【解析】
【分析】设,由条件结合余弦定理列方程可求.
【详解】在中,设,
因为,所以,
根据余弦定理可得,,又,
所以,故,
求解可得,
所以.
4. 已知圆截轴所得的弦长为,则( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】C
【解析】
【分析】先根据圆的标准方程求出圆心坐标,再结合圆截轴所得的弦长,利用垂径定理建立关于半径的方程,即可求解.
【详解】由题意,圆,所以圆的圆心为,
因为圆截轴所得的弦长为,
所以,即.
5. 某科技创新攻关团队共100人,统计团队成员的年龄均在区间内,并得到如下频率分布直方图,则( )
A. 团队年龄在的成员所占比例为
B. 团队年龄的极差大于25
C. 团队年龄的平均数小于35
D. 团队年龄的中位数在内
【答案】C
【解析】
【分析】根据频率分布直方图,结合极差、平均数、中位数以及占比的定义列式计算即得;
【详解】对于A,根据频率分布直方图,团队年龄在的成员所占比例为,
故所占比例是,故A错误;
对于B,依题意,团队成员年龄均在区间内,所以极差小于25,故B错误;
对于C,根据频率分布直方图,团队年龄在区间的比例为,
在区间的比例为,故年龄的平均数一定小于,
显然年龄的平均数小于35,故C正确;
对于D,根据频率分布直方图,区间所占比例为0.7,故中位数一定小于30,故D错误.
6. 已知为正项等比数列,满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由,结合等比数列性质可求,再求,结合等比数列通项公式求公比,再由求和公式求结论.
【详解】因为,
所以,又为正项等比数列,
所以或(舍).
因为,
所以.
设数列的公比为,
由可得,
所以.
7. 已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】设,整理可得,运算求解即可.
【详解】设,
因为,则,且,
可得,
则,解得.
且,则,所以.
8. 已知椭圆的左、右焦点分别为,上、下顶点分别为,且,直线与椭圆交于两点,则四边形的周长为( )
A. 2 B. C. 4 D.
【答案】D
【解析】
【详解】设椭圆半焦距为,则,即,,
连接,由关于原点对称,关于原点对称,
得四边形为平行四边形,,
则,而点与点关于直线对称,
因此,,
所以四边形的周长为.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知是等差数列的前项和,若,则( )
A. B.
C. 为递增数列 D. 是等差数列
【答案】ACD
【解析】
【分析】设等差数列的公差为,根据题意,列出方程组,求得的值,得到数列的通项公式和前项和,结合选项,逐项分析判断,即可求解.
【详解】设等差数列的首项为,公差为,
因为,可得 ,即,解得,
所以,且,
对于A,由,可得,所以A正确;
对于B,由,可得,所以B不正确;
对于C,由,所以,即,
所以数列为递增数列,所以C正确;
对于D,由,可得,则,
所以数列是等差数列,所以D正确.
10. 已知函数则( )
A.
B. 为的极大值点
C. 有2个零点
D. 若,则在上的值域为
【答案】BCD
【解析】
【分析】本题为分段函数多选题,逐个分析选项即可:代入算函数值,判断A选项;分段求导找极值,判断B选项;分段解方程,统计零点数判断C选项;分析的单调性,结合的范围判断D选项的值域.
【详解】对于,故A错误;
对于B,当时,,
令,则,
当时,单调递增,
当时,单调递减,
故在处取极大值,故B正确;
对于C,当时,,结合B选项知在时仅有一个零点.
当时,令,解得,
所以共2个零点,故C正确;
对于D,结合B,C选项,在上的图象为
由图象可知,
若,则函数在上的值域为,
故D正确.
11. 已知抛物线过点,焦点为,点为抛物线上不同的两点,则( )
A.
B. 存在直线,使得当直线过点时,有成立
C.
D. 若,则
【答案】ACD
【解析】
【分析】选项A.将代入抛物线方程求解即可.选项B.分析过焦点的弦长的最小值与题干比较求解即可.选项C.设出坐标,利用向量内积得到,再利用二次函数最值求解即可.选项D.根据题意分析,再利用焦半径公式得到,进而得到,利用三角函数的最值求解即可.
【详解】对于A,将点代入可得,得,故A正确;
对于B,若直线过点,则为抛物线的焦点弦长.
因为抛物线最短焦点弦长为其通径长,为,故B错误,
对于C,显然直线不与轴平行,设直线与轴交于点,,
设直线方程为.联立方程,化简得,
根据韦达定理,,故.
当时,取得最小值,故C正确;
对于D,设为以射线为始边,射线为终边的角,由在抛物线上运动,不妨取.
因为,所以.
设,则,进而.
根据抛物线定义,,解得,故或.
①当时,,
当时,取得最小值
②当时,,
当时,取得最小值.
综上,,故D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知向量,则_________.
【答案】
【解析】
【详解】,
.
13. 已知函数,若为偶函数,则在处的切线方程为_________.
【答案】
【解析】
【分析】根据偶函数的定义求得,再根据导数的几何意义求解即可.
【详解】由题得,解得,
可得的定义域为.
又因为为偶函数,其定义域关于原点对称,
所以,则,
此时,满足为偶函数.
当时,,则,
所以,
则在处的切线方程为.
14. 如图,在三棱柱中,底面,且,则平面截三棱锥的外接球所得截面的面积为_________.
【答案】
【解析】
【分析】将三棱锥补成直三棱柱,由题设易得三棱锥的外接球的半径为,进而建立空间直角坐标系,利用空间向量求出点到平面的距离为,进而求解即可.
【详解】如图所示,将三棱锥补成直三棱柱,
分别取的中点,连接,取的中点,连接,
由底面,,
则分别为的外心,,,
由题意知,三棱锥的外接球即为三棱柱的外接球,为球心,
则外接球的半径为.
以为坐标原点,分别以所在直线为轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
易知,,,
则.
设平面的一个法向量为,
则,令,得,又,
所以点到平面的距离为,
则平面截三棱锥的外接球的截面圆的半径,
所以截面圆的面积为.
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,求的值;
(2)求在上的单调区间.
【答案】(1)
(2)单调递增区间为,单调递减区间为.
【解析】
【小问1详解】
,所以.
【小问2详解】
,
因为,所以.
令,得;令,得,
因此在上的单调递增区间为,单调递减区间为.
16. 已知双曲线的一个焦点是,一条渐近线方程是.
(1)求双曲线的方程;
(2)斜率为1的直线与双曲线交于不同的两点为线段的中点,点,若以为直径的圆过点,求直线的方程.
【答案】(1)
(2).
【解析】
【分析】(1)根据条件列方程组求解;
(2)设直线的方程为,联立方程组求出,利用即可.
【小问1详解】
由题意得,,,,解得,
则双曲线的方程为.
【小问2详解】
设直线的方程为,,
联立,得,此时,
由韦达定理得,所以,即.
因为以为直径的圆过点,所以,即,
因为,所以,得,
所以直线的方程为,
17. 如图,在六面体中,底面是边长为2的菱形,,平面,是的中点.
(1)证明:平面;
(2)若直线与平面所成角的正弦值为,求的长.
【答案】(1)取的中点,连接,.
因为分别为的中点,
所以,且.
又,所以,,
所以四边形是平行四边形,
所以.
又平面平面,所以平面.
(2)
【解析】
【分析】(1)取的中点,连接,,结合中点性质和线面平行的判定定理即可证明.
(2)建立空间直角坐标系,利用向量法求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
连接,
因为底面是菱形,,所以和均为等边三角形.
因为是的中点,
所以,即,
又平面,
则以为坐标原点,分别以,所在直线为轴,建立如图所示的空间直角坐标系.
设,
则由题意知,,,
所以,.
设平面的法向量为,
则令,
则.
因为直线与平面所成角的正弦值为,
设直线与平面所成的角为,
则 ,
解得,所以.
18. 已知函数.
(1)当时,求的最小值;
(2)若当时,恒成立,求的取值范围;
(3)若关于的方程有两个不等实根,证明:.
【答案】(1)
(2)
(3)将代入,原方程化为,
即,
则有,
两式相减,得,
即,
故原不等式变形为.
不妨令,不等式两端同时除以,则不等式可变形为.
令,则不等式可继续变形为,
即证在时恒成立,
故令,
则恒成立,
故在时单调递增,则恒成立,
故命题得证.
【解析】
【分析】(1)代入后通过单调性求解.
(2)通过单调性一步步对范围进行排除,最后确定的范围.
(3)通过实根的性质构造新的关于的函数求证.
【小问1详解】
当时,,
.
令,得,
当时,,函数单调递减;
当时,,函数单调递增,
故在处取得最小值,
.
【小问2详解】
当时,恒成立,
即,
即.
令,即求在时恒成立,
.
①当时,恒成立,故在上单调递减,
则当时,恒成立;
②当时,在上单调递减,且,
则在上恒成立,故在上单调递增,
则成立,与题干矛盾,舍掉;
③当时,恒成立,故在上单调递增,
则恒成立,与题干矛盾,舍掉.
综上所述,满足要求.
【小问3详解】
略
19. 为评估某AI程序的国际象棋实战水平,现由甲与其进行多场比赛.已知甲每场比赛获胜的概率为,失败的概率为,且每场比赛的结果是相互独立的.记甲在前场比赛中,没有连续两场获胜的概率为,其中.
(1)求(用表示);
(2)当时,求,并证明是等比数列;
(3)设甲与AI程序至多进行场比赛且,若甲连续两场获胜,则比赛提前终止.记比赛终止时,比赛的总场数为,证明:.
【答案】(1)
(2)由(1)得,解得,
由全概率公式,得,
即,而,
所以是首项为,公比为的等比数列.
(3)
依题意,当时,则,无论这两场甲是胜还是负均结束比赛,
即,因此,此时不等式的右边为;
当时,随机变量的取值为,
则,对于,
若第场没有结束比赛,则第场可能结束比赛,也可能没有结束比赛,则,
对于,只需第场没有结束比赛,则无论甲第场是胜还是负均结束比赛,则,
因此
,
当时,显然,即,
于是,且,
由(2)知,两边同除以,
得,
因此,,
则
.
所以.
【解析】
【分析】(1)根据给定条件,利用相互独立事件及对立事件的概率公式求解.
(2)由(1)求出,再利用全概率公式列式,利用构造法,结合等比数列定义推理得证.
(3)按分类,结合期望的定义列式,再利用不等式的性质及等比数列前项和公式推理得证.
【小问1详解】
依题意,甲在两场比赛中连胜两场的概率为,
所以.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
略
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注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题列出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 设集合,集合,则( )
A. B. C. D.
2. 已知,则( )
A. B. C. D.
3. 在中,已知,则( )
A. B. C. D. 4
4. 已知圆截轴所得的弦长为,则( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
5. 某科技创新攻关团队共100人,统计团队成员的年龄均在区间内,并得到如下频率分布直方图,则( )
A. 团队年龄在的成员所占比例为
B. 团队年龄的极差大于25
C. 团队年龄的平均数小于35
D. 团队年龄的中位数在内
6. 已知为正项等比数列,满足,则( )
A. B. C. D.
7. 已知,则( )
A. B. C. D.
8. 已知椭圆的左、右焦点分别为,上、下顶点分别为,且,直线与椭圆交于两点,则四边形的周长为( )
A. 2 B. C. 4 D.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知是等差数列的前项和,若,则( )
A. B.
C. 为递增数列 D. 是等差数列
10. 已知函数则( )
A.
B. 为的极大值点
C. 有2个零点
D. 若,则在上的值域为
11. 已知抛物线过点,焦点为,点为抛物线上不同的两点,则( )
A.
B. 存在直线,使得当直线过点时,有成立
C.
D. 若,则
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知向量,则_________.
13. 已知函数,若为偶函数,则在处的切线方程为_________.
14. 如图,在三棱柱中,底面,且,则平面截三棱锥的外接球所得截面的面积为_________.
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,求的值;
(2)求在上的单调区间.
16. 已知双曲线的一个焦点是,一条渐近线方程是.
(1)求双曲线的方程;
(2)斜率为1的直线与双曲线交于不同的两点为线段的中点,点,若以为直径的圆过点,求直线的方程.
17. 如图,在六面体中,底面是边长为2的菱形,,平面,是的中点.
(1)证明:平面;
(2)若直线与平面所成角的正弦值为,求的长.
18. 已知函数.
(1)当时,求的最小值;
(2)若当时,恒成立,求的取值范围;
(3)若关于的方程有两个不等实根,证明:.
19. 为评估某AI程序的国际象棋实战水平,现由甲与其进行多场比赛.已知甲每场比赛获胜的概率为,失败的概率为,且每场比赛的结果是相互独立的.记甲在前场比赛中,没有连续两场获胜的概率为,其中.
(1)求(用表示);
(2)当时,求,并证明是等比数列;
(3)设甲与AI程序至多进行场比赛且,若甲连续两场获胜,则比赛提前终止.记比赛终止时,比赛的总场数为,证明:.
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