内容正文:
2026年10月数学学科调研测试试卷
2026.10
一、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. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由题意得,,又,则.
2. 已知,是不共线的向量,且,,,则( )
A. ,,三点共线 B. ,,三点共线
C. ,,三点共线 D. ,,三点共线
【答案】B
【解析】
【详解】,,,
则,.
对于A. 设,则,无解,所以,,三点不共线,A选项错误;
对于B. ,向量与共线且有公共点,所以,,三点共线,B选项正确;
对于C. 设,则,无解,所以,,三点不共线,C选项错误;
对于D. 设,则,无解,所以,,三点不共线,D选项错误.
3. 已知正实数,满足,则的最小值是( )
A. 6 B. 8 C. 12 D. 16
【答案】B
【解析】
【详解】由,有,所以,即,
所以,
当且仅当,即时等号成立,所以的最小值是8.
4. 已知为锐角,,,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先由向量共线可得,再由二倍角的正切公式及角的范围可得.
【详解】因为,,且,
所以,即.
又,得,
解得或,
又因为为锐角,所以,因此.
5. 在直三棱柱中,已知,,,,则该直三棱柱的外接球的表面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先由三边关系判断为直角三角形,求出底面外接圆半径,再结合直棱柱外接球半径与柱高的关系求球的表面积.
【详解】由,得,所以是以为斜边的直角三角形,其外接圆半径.
设上、下底面外接圆圆心分别为,则垂直于上、下底面,直三棱柱的外接球球心为的中点,故外接球半径满足.
外接球的表面积为.
6. 若函数是上的单调函数,则实数的取值集合为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】分别分析每一段函数的单调性,并结合分段点处函数值的大小关系来确定的取值范围.
【详解】当 时,,所以函数在是单调递增函数;
当 时,, ,
由题意得 对所有 恒成立,即在上恒成立,
所以;
又是上的单调递增函数,所以 ,
即,解得;
综上所述,可得.
7. 已知函数为奇函数,且为偶函数,当时,有,则()
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先化简对数式得到自变量,再结合奇函数与轴对称性推出函数周期,将大自变量转化到的已知区间内,代入解析式计算结果.
【详解】,
由,可知.
由是奇函数,得,
由是偶函数,得,即函数关于直线对称,
所以,
因此,即函数周期.
,
因为,所以,
因此
8. 已知函数,其中,为自然对数的底数.若将曲线绕原点逆时针旋转后,得到的曲线仍是某函数的图象,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先进行旋转变换并根据函数的定义得出单调,然后对求导并对k进行分类讨论,得出k大于等于一个函数的最大值,再求出这个函数的最大值即可.
【详解】设原曲线上一点且,射线与x轴正半轴夹角为,
则,点旋转之后为,射线与x轴正半轴夹角为,
则,即,
若两个不同的点旋转之后得出,
即,,
根据,得出,令
故,因为,则,
则原曲线上的两点连线的斜率为1,倾斜角为,旋转之后为,
则存在同一个u对应着两个不同的v,与题意不符,
故当时,,所以在定义域上单调,,
当时,时,,
时,,故有正有负,不单调,故舍去,
当时,时,,且在定义域上单调,
所以,即,,设,
故大于等于的最大值,,
当时,,单调递减,当时,,单调递增,
故在处取最大值,即,故.
二、选择题: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,有选错的得0分,部分选对的得部分分.
9. 已知单位向量,满足,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】以“向量模的平方等于向量自身的平方”为核心,先由差模求出两向量的数量积,再以此为基础逐一验证夹角、和模与垂直关系.
【详解】A 选项,因为 为单位向量,故 ,
对 两边平方,得,即,解得 . A 错误;
B 选项,由 ,,得 ,
因为向量的夹角的范围为 ,因此 ,B 正确;
C 选项,,故 ,C 正确;
D 选项,,故 ,D 正确.
10. 已知函数的极大值为,则下列说法正确的是( )
A.
B. 函数有个零点
C. 若,则
D. 过点有且仅有条直线与函数的图象相切
【答案】ACD
【解析】
【分析】先对函数求导并令导数等于零,得或,再根据导数的两个零点的大小分三种情况讨论并由极大值可得,进而可得,从而可判断AB;再由函数单调性可判断C选项;再根据导数的几何意义可得过点的切线方程,进而可判断D正确.
【详解】由函数,得,
令,得或,且.
若,则,
当或时,;当时,.
所以是函数的极大值点,所以,
,,即,解得.
若,则,则,所以函数无极大值,不符合题意,舍去;
若,则,
当或时,;当时,.
所以是函数的极大值点,所以,不符合题意,舍去.
综上,,故A正确;
所以,.
令,得或(重根),所以函数有个零点,B错误;
选项C:因为,
所以函数在,上单调递增,在上单调递减,
因为,所以,即,
因为函数在上单调递增,所以,C正确;
选项D:设切点,,
切线的斜率,
所以切线方程为,
因为过点,所以,再代入,
得,即,
解得或.
当时,,切线方程为;
当时,,切线方程为,即.
因此过点有且仅有条直线与函数的图象相切,D正确.
11. 已知三个内角满足,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D. 若的面积为3,则
【答案】ABC
【解析】
【分析】利用正弦定理及余弦定理可得,然后根据三角函数的性质及基本不等式可得,可判断AC;利用余弦定理可得判断B;利用三角形面积公式判断D.
【详解】设角的对边分别为,
由正弦定理和,
可得,又由余弦定理,可得,
代入得,,
即,整理得,
由于,则,
而,当且仅当,即,即时取等号,
所以, 即,所以,AC正确;
由于,,
由余弦定理,,则得,
故,B正确;
若的面积为3,即,解得,
则,D错误.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,是函数的两个极值点,且的最小值为,当的图象向左移动个单位后为一个偶函数的图象,则的最小值为________.
【答案】
【解析】
【详解】图象上两个极值点,满足,,即函数周期,,,所以,
所以,,函数的所有对称轴为,
当时,,当时,,因为平移后函数为偶函数,故其对称轴为,
因,故最小正数为轴右侧最近的对称轴对应的的值,即的最小值为.
13. 设分别为定义在上的奇函数和偶函数,若,则曲线与曲线在区间上的公共点个数为_________.
【答案】11
【解析】
【分析】利用奇偶性求出两个函数的解析式,再由原点对称性只研究横坐标为正的公共点;按正弦函数的符号分段,将交点方程等价变形后,利用导数和零点存在性逐段确定方程的解的个数.
【详解】由,得,
由为奇函数、为偶函数,得,
与联立,得,.
令,则为奇函数,且,当时,.
因为与均为奇函数,所以非零公共点关于原点成对出现,而原点也是公共点,
只需计算时的公共点个数.
方程的每个解与公共点一一对应.
当且时,,方程无解,
故该方程在内的解只能位于,其中.
在这些区间内,若,由知方程无解;
若,则等价于,两边均为正数,取自然对数,得.
为确定该等价方程的根数,设,
在上述正弦为正的区间内除去的点后,连续,且.
在每个上升半段内,,由得,
所以严格递增,且当从左侧趋近时,趋于.
当时,,故,该上升半段内方程没有解;
当时,,结合连续性与严格递增性,
知这两个上升半段内方程各有且仅有一个解.
在每个下降半段内,,从而,
所以严格递减,且当从右侧趋近时,趋于,
而,故三个下降半段内方程各有且仅有一个解.
因此方程在内共有个解,
对应横坐标在内的5个公共点,结合原点对称性及原点处的公共点,所求公共点个数为.
14. 在棱长为3的正四面体中,是棱上一点,且,过点作平面使得,且平面分别交,,于点,,.若,则四边形的面积为________.
【答案】##
【解析】
【分析】分析可知,设,可得,,结合余弦定理可得,可知四边形为等腰梯形,进而可得高和面积.
【详解】因为平面,平面,平面平面,则,
同理可得,则,
设,则,
可得,,,,,
在中,由余弦定理可得,
即,整理可得,解得,
则,,,,
可知四边形为等腰梯形,高,
所以四边形的面积为.
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. 已知中,内角,,所对的边分别为,,,且满足.
(1)求证:;
(2)若,,求的面积.
【答案】(1)由得,
因为,所以,
即,整理得,
即.
因此,或,其中,
即或,其中.
因为不符合条件,所以.
因为,,所以,故.
(2)
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理把边化为角,结合两角和差公式化简,由正弦相等得到角的关系,舍去不合理情况证得;
(2)先用二倍角求出,再结合已知求出边长,最后用面积公式计算面积.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由正弦定理得,又,,
又,则,解得,
所以,
所以,
因为,所以,得,
因为,所以,得,于是,.
所以的面积.
16. 已知函数,其中为自然对数的底数.
(1)当时,求在区间上的最值及取最值时的值;
(2)若的最小值为,求.
【答案】(1)时,取最小值;时,取最大值42.
(2).
【解析】
【分析】(1)先把看成一个整体自变量,转化成二次函数在给定范围内求最值问题即可.
(2)先配方,再由二次函数的性质,对范围分两次讨论即可.
【小问1详解】
当时,,即,
因为时,有,
所以当即时,取最小值;
当即时,取最大值42.
【小问2详解】
.
当时,,又,则,
,故,与的最小值为矛盾;
当时,,从而当,即时,
取最小值,又因为的最小值为,
所以,即,
而为锐角,,则.
17. 如图,在三棱柱中,平面平面,,,,,四棱锥的体积为,点在线段(不含端点)上运动.
(1)求证:平面;
(2)若平面与平面的夹角的余弦值为,求的长.
【答案】(1)证明:在三棱柱中,,又,所以,
因为平面平面,平面平面,,
且平面,则平面,
又平面,则,
又,,平面,平面.
(2)
【解析】
【分析】(1)先由条件平面平面找到两个面的交线,再根据面面垂直性质证明得到线面垂直即可.
(2)先利用面面垂直和体积算出高,再建立空间直角坐标系,表示出各点的坐标,设,从而表示出点,再求出两个面法向量,代入二面角公式解得参数即可.
【小问1详解】
略.
【小问2详解】
由(1)可知平面,,平面,
所以且,又由题设,因此,,,两两垂直,
以为原点,分别以,的方向为,轴的正方向,
以过点且平行于的直线为轴的正方向,建立空间直角坐标系,
如图所示,
已知,则,,所以,,,
设的坐标为(),
由于,
,所以,
解得,
所以,则,
所以,,,
设,其中,,所以,
设平面的法向量为,,,
则,令,则,,所以,
设平面的法向量,,,
则,令,则,,
所以,
设平面与平面夹角为,则为锐角,
则,
因为,所以,所以,
化简得,又,解得,此时.
18. 已知函数,.
(1)若,求函数的极值;
(2)讨论函数的单调性;
(3)令,若恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)极小值,无极大值.
(2)当时,在上单调递减,在上单调递增;
当时,在、上单调递增,在上单调递减;
当时,在上单调递增;
当时,在、上单调递增,在上单调递减.
(3)
【解析】
【分析】(1)当时,求导,利用导数分析函数的单调性,可得出函数的极大值和极小值;
(2)对实数的取值进行分类讨论,分析导数的符号变化,即可得出函数的增区间和减区间;
(3)分、、三种情况讨论,利用分离参数法可求得实数的取值范围.
【小问1详解】
当时,函数,定义域为,且,
令得,列表如下:
减
极小值
增
当时,取极小值,无极大值.
【小问2详解】
.
①当时,则,令得,令得,
故在上单调递减,在上单调递增;
②当时,令得,令得或,
故在、上单调递增,在上单调递减;
③当时,(仅处取等),故在上单调递增;
④当时,令得,令得或,
故在、上单调递增,在上单调递减.
综上所述,当时,在上单调递减,在上单调递增;
当时,在、上单调递增,在上单调递减;
当时,在上单调递增;
当时,在、上单调递增,在上单调递减.
【小问3详解】
,
①当时,对任意的恒成立,符合题意;
②当时,由,可得,即,
令,其中,则,
求导得,
由可得,由可得,
所以函数在上单调递增,在上单调递减,
所以的最大值为,无最小值,此时不合乎题意;
③当时,由,可得,即,
所以,所以,解得.
综上所述,实数的取值范围是.
19. 若曲线的切线与曲线共有个公共点(其中),则称为曲线的“切线”.
(1)若曲线在点处的切线为切线,另一个公共点的坐标为,求的值;
(2)求曲线所有切线的方程;
(3)设,是否存在,使得曲线在点处的切线为切线?若存在,探究满足条件的的个数,若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在唯一的实数满足题设条件
【解析】
【分析】(1)利用导数的几何意义可得出的值;
(2)设切点为,利用导数的几何意义求出切线方程,构造函数,根据题意可得出关于的等式,解之即可;
(3)求出曲线在点处的切线方程,,利用导数分析函数的单调性与极小值,然后构造,其中,分析函数的单调性,结合正切函数的值域可得出结论.
【小问1详解】
曲线在点处的切线为切线,另一个公共点的坐标为,
所以切线斜率为,所以.
【小问2详解】
因为,所以.
设切点为,则切线的斜率为,
所以切线方程为,即.
设,
因为切线为切线,所以有且仅有个零点,所以,解得,
所以曲线所有切线仅有一条,切线方程为.
【小问3详解】
存在,理由如下:因为,所以,,
所以曲线在点处的切线方程为,
即.
令,
所以,
因为,所以,
当,时,,单调递增;
当时,,单调递减.
所以的所有极大值为,
当时,极大值为,即.
当为正整数时,极大值均小于,所以在无零点.
当为负整数时,极大值均大于,的所有极小值为
,
当时,极小值,
令,其中,
则,
故函数在上单调递减,当时,,
故,
且随着的增大,极小值越来越小,
因此曲线在点处的切线为切线,等价于有三个零点,
等价于,即有解.
又,注意到的值域为,又图象不间断,
所以存在,使得,
则,
又图象不间断,所以存在唯一实数,满足,
所以存在唯一实数,使得曲线在点处的切线为切线.
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2026年10月数学学科调研测试试卷
2026.10
一、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. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 已知,是不共线的向量,且,,,则( )
A. ,,三点共线 B. ,,三点共线
C. ,,三点共线 D. ,,三点共线
3. 已知正实数,满足,则的最小值是( )
A. 6 B. 8 C. 12 D. 16
4. 已知为锐角,,,若,则( )
A. B. C. D.
5. 在直三棱柱中,已知,,,,则该直三棱柱的外接球的表面积为( )
A. B. C. D.
6. 若函数是上的单调函数,则实数的取值集合为( )
A. B.
C. D.
7. 已知函数为奇函数,且为偶函数,当时,有,则()
A. B. C. D.
8. 已知函数,其中,为自然对数的底数.若将曲线绕原点逆时针旋转后,得到的曲线仍是某函数的图象,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、选择题: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,有选错的得0分,部分选对的得部分分.
9. 已知单位向量,满足,则( )
A. B.
C. D.
10. 已知函数的极大值为,则下列说法正确的是( )
A.
B. 函数有个零点
C. 若,则
D. 过点有且仅有条直线与函数的图象相切
11. 已知三个内角满足,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D. 若的面积为3,则
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,是函数的两个极值点,且的最小值为,当的图象向左移动个单位后为一个偶函数的图象,则的最小值为________.
13. 设分别为定义在上的奇函数和偶函数,若,则曲线与曲线在区间上的公共点个数为_________.
14. 在棱长为3的正四面体中,是棱上一点,且,过点作平面使得,且平面分别交,,于点,,.若,则四边形的面积为________.
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. 已知中,内角,,所对的边分别为,,,且满足.
(1)求证:;
(2)若,,求的面积.
16. 已知函数,其中为自然对数的底数.
(1)当时,求在区间上的最值及取最值时的值;
(2)若的最小值为,求.
17. 如图,在三棱柱中,平面平面,,,,,四棱锥的体积为,点在线段(不含端点)上运动.
(1)求证:平面;
(2)若平面与平面的夹角的余弦值为,求的长.
18. 已知函数,.
(1)若,求函数的极值;
(2)讨论函数的单调性;
(3)令,若恒成立,求的取值范围.
19. 若曲线的切线与曲线共有个公共点(其中),则称为曲线的“切线”.
(1)若曲线在点处的切线为切线,另一个公共点的坐标为,求的值;
(2)求曲线所有切线的方程;
(3)设,是否存在,使得曲线在点处的切线为切线?若存在,探究满足条件的的个数,若不存在,说明理由.
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