内容正文:
试卷第 1 页,共 4 页
湖南省长沙市六校 2025 届高三九月大联考数学试卷
一、单选题
1.设集合 1,3A = , 2 3 0B x x x m= − + = ,若 1A B = ,则集合B =( )
A. 1, 2− B. 1,2 C. 1,0 D. 1,5
2.若复数 z 满足 1 i
1 i
z
= − −
+
,则 z =( )
A. 2 2i+ B. 2 2i− − C. 2i− D.2i
3.等差数列 ( )*na nN 中, 2 7 4 110, 2a a a a= − = ,则 7a =( )
A.40 B.30 C.20 D.10
4.已知 ( )
3 1 1
sin , 2
5 tan tan
+ = − + = ,则sin sin =( )
A.
3
10
− B.
1
5
C.
1
5
− D.
3
10
5.如图所示,六氟化硫分子结构是六个氟原子处于顶点位置,而硫原子处于中心位置的正
八面体,也可将其六个顶点看作正方体各个面的中心点.若正八面体的表面积为12 3 ,则
正八面体外接球的体积为( )
A.4 2π B.4 3π C.12π D.36π
6.已知函数 ( ) cos exf x x= + ,且 ( ) ( )
1
2 ln2
2
a f b f c f
= = =
、 、 ,则a b c、 、 大小关系( )
A.a b c B.a c b C.c b a D.b c a
7.当 0,2πx 时,曲线 cosy x= 与
π
2cos 3
6
y x
= −
交点的个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
8.已知 ( )f x 的定义域为 ( ) ( ) ( ) ( ), 3f x y f x y f x f y+ + − =R ,且 ( )
1
1
3
f = ,则
2025
1
( )
k
f k
=
= ( )
A.
1
3
− B.
2
3
− C.
1
3
D.
2
3
二、多选题
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9.某校高三年级选考地理科的学生有 100 名,现将他们该科的一次考试分数转换为等级分,
已知等级分 X的分数转换区间为 30,100 ,若等级分 ( )~ 80,25X N ,则( )
参考数据: ( ) 0.6827P X − + = ; ( )2 2 0.9545P X − + = ;
( )3 3 0.9973P X − + =
A.这次考试等级分的标准差为 5
B.这次考试等级分超过 80 分的约有 45 人
C.这次考试等级分在 70,80 内的人数约为 48 人
D. ( )65 75 0.1573P X =
10.中国结是一种手工编织工艺品,因为其外观对称精致,可以代表汉族悠久的历史,符合
中国传统装饰的习俗和审美观念,故命名为中国结.中国结的意义在于它所显示的情致与智
慧正是汉族古老文明中的一个侧面,也是数学奥秘的游戏呈现.它有着复杂曼妙的曲线,却
可以还原成最单纯的二维线条.其中的八字结对应着数学曲线中的双纽线.曲线
2 2 2 2 2: ( ) 9( )C x y x y+ = − 是双纽线,则下列结论正确的是( )
A.曲线C 的图象关于 y x= 对称
B.曲线C 上任意一点到坐标原点O的距离都不超过 3
C.曲线C 经过 7 个整点(横、纵坐标均为整数的点)
D.若直线 y kx= 与曲线C 只有一个交点,则实数 k 的取值范围为 ( , 1] [1, ) − − +
11.已知函数 ( ) 2 2lnf x x x= − ,则下列选项中正确的是( )
A.函数 ( )f x 的极小值点为 1x =
B. ( ) 3e
e
f f
C.若函数 ( ) ( )g x f x t= − 有 4 个零点,则 ( )1,t +
D.若 ( ) ( )( )1 2 1 2f x f x x x= ,则 1 2 2x x+
三、填空题
12.已知向量 ,a b满足 ( )2, 3,0a b= = ,则向量a 在向量b 方向上的投影向量的坐标为
1
,0
2
,
则 a b− = .
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13.已知双曲线
2 2
2 2
: 1( 0, 0)
x y
E a b
a b
− = 的左、右焦点分别为 1 2,F F ,离心率为 2,过点 1F 的
直线 l 交 E 的左支于 ,A B两点. 1OB OF= (O为坐标原点),记点O到直线 l 的距离为d ,则
d
a
= .
14.十四届全国人大一次会议于 2023 年 3 月 5 日在北京召开.会议期间,会议筹备组将包
含甲、乙在内的 5 名工作人员分配到 3 个会议厅负责进场引导工作,每个会议厅至少 1 人.每
人只负责一个会议厅,则甲、乙两人不分配到同一个会议厅的不同安排方法共有 种.(用
数字作答)
四、解答题
15.记 ABC 的内角 , ,A B C 的对边分别为 , ,a b c,已知 ( ) ( )( )3 sin sin sinb a A b c B C− = + − .
(1)求角C ;
(2)若 ABC 外接圆的半径为 2,求 ABC 面积的最大值.
16.如图,四边形 ABCD与四边形 ADEF 均为等腰梯形, / /BC AD , / /EF AD, 4=AD ,
2AB = , 2BC EF= = , 11AF = ,FB ⊥平面 ABCD,M 为 AD 上一点,且 FM AD⊥ ,
连接BD、 BE 、 BM .
(1)证明: ⊥BC 平面BFM ;
(2)求平面 ABF 与平面DBE 的夹角的余弦值.
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17.如图在平面直角坐标系 xOy 中,已知椭圆
2
2
1 : 1
2
x
C y+ = ,椭圆
2 2
2 : 1
4 2
x y
C + = ,直线 l 与
椭圆 1C 只有一个公共点,且与椭圆 2C 交于 ,A B两点.
(1)当直线 l 倾斜角为135 时,求直线 l 的方程;
(2)求证: AOB的面积为定值.
18.已知函数 ( ) ( ) 21 exf x x x= − − .
(1)求函数的单调区间;
(2)求 ( )f x 的零点个数.
(3) ( ) ( )g x f x m= − 在区间
1
1,
2
−
上有两个零点,求m的范围?
19.对于 *Nn ,若数列 nx 满足 1 1n nx x+ − ,则称这个数列为“K数列”.
(1)已知数列 1,2m, 2 1m + 是“K数列”,求实数 m的取值范围.
(2)是否存在首项为−2的等差数列 na 为“K数列”,且其前 n项和 nS 使得
21
2
nS n n − 恒成立?
若存在,求出数列 na 的通项公式;若不存在,请说明理由.
(3)已知各项均为正整数的等比数列 na 是“K数列”,数列
1
2
na
不是“K数列”,若 1
1
n
n
a
b
n
+=
+
,
试判断数列{𝑏𝑛}是否为“K数列”,并说明理由.
答案第 1 页,共 14 页
参考答案:
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 B C B A B D D B ACD BD AC
1.B
【分析】将 1x = 代入方程求出m,再求集合 B 即可.
【详解】由 1A B = 可知 21 3 0 2m m− + = = ,
当 2m = 时, 2 3 2 0x x− + = ,解得: 1x = 或 2x = ,即 1,2B = .
故选:B
2.C
【分析】根据复数乘除法运算直接计算即可.
【详解】因为 1 i
1 i
z
= − −
+
,所以 2(1 i) 2iz = − + = − .
故选:C.
3.B
【分析】根据已知条件,结合等差数列的性质,即可求解.
【详解】设等差数列 *{ }( N )na n 的公差为d ,
7 4 12a a a− = ,则 13 2d a= ,
2 10a = ,则 1 1 1
2
10
3
a d a a+ = + = ,解得 1 6a = , 4d = ,
7 1 6 6 24 30a a d= + = + = .
故选:B.
4.A
【分析】切化弦,通分即可求解.
【详解】因为 ( )
3
sin
5
+ = − ,因为
( )sin1 1 cos cos cos sin cos sin
2
tan tan sin sin sin sin sin sin
++
+ = + = = = ,所以
3
sin sin
10
= − .
故选:A.
5.B
【分析】根据正八面体的结构特征结合条件可得外接球的半径,进而由球的体积公式即得体
积.
答案第 2 页,共 14 页
【详解】如图正八面体,连接 AC 和 BD交于点O,
因为EA EC= , ED EB= ,
所以EO AC⊥ , EO BD⊥ ,又 AC 和BD为平面 ABCD内相交直线,
所以EO ⊥平面 ABCD,所以O为正八面体的中心,
设正八面体的外接球的半径为 R ,因为正八面体的表面积为8 ×
√3
4
𝐴𝐵2 = 12√3,所以正八
面体的棱长为 6 ,
所以𝐸𝐵 = 𝐸𝐶 = 𝐵𝐶 = √6,𝑂𝐵 = 𝑂𝐶 = √3, 𝐸𝑂 = √𝐸𝐵2 − 𝑂𝐵2 = √3,
则𝑅 = √3,𝑉 =
4
3π𝑅
3 =
4
3π×3√3=4√3π.
故选:B.
6.D
【分析】首先判断函数在 ( )0, + 上的单调性,再比较大小.
【详解】 ( ) sin exf x x = − + ,当 0x 时, ( ) 0f x ,
所以 ( )f x 在 ( )0, + 单调递增,
因为
1
2 ln 2 ln e
2
= ,所以 ( ) ( )
1
ln 2 2
2
f f f
,即b c a .
故选:D
7.D
【分析】分别画出 cosy x= 与
π
2cos 3
6
y x
= −
在 0,2π 上的函数图象,根据图象判断即可.
【详解】 cosy x= 与
π
2cos 3
6
y x
= −
在 0,2π 上的函数图象如图所示,
由图象可知,两个函数图象交点的个数为 6 个.
故选:D.
答案第 3 页,共 14 页
8.B
【分析】根据题意,利用赋值法,求得 ( ) ( )6f x f x+ = ,得到 ( )f x 的一个周期是6 ,再根
据函数的周期性和奇偶性,求得 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6f f f f f f 的值,进而得到答案.
【详解】由题意知,函数 ( )f x 的定义域为 ( ) ( ) ( ) ( ), 3f x y f x y f x f y+ + − =R ,且 ( )
1
1
3
f = ,
令 1, 0x y= = ,得 ( ) ( ) ( ) ( )1 0 1 0 3 1 0f f f f+ + − = ,所以 ( )
2
0
3
f = ;
令 0x = ,得 ( ) ( ) ( ) ( )0 0 3 0f y f y f f y+ + − = ,所以 ( ) ( )f y f y− = ,所以 ( )f x 是偶函数,
令 1y = ,得 ( ) ( ) ( ) ( ) ( )1 1 3 1f x f x f x f f x+ + − = = ①,所以 ( ) ( ) ( )2 1f x f x f x+ + = + ②,
由①②知 ( ) ( )2 1 0f x f x+ + − = ,所以 ( ) ( ) ( ) ( )3 0, 3f x f x f x f x+ + = + = − ,
所以 ( ) ( ) ( )6 3f x f x f x+ = − + = ,所以 ( )f x 的一个周期是6 ,
由②得 ( ) ( ) ( )2 0 1f f f+ = ,所以 ( )
1
2
3
f = − ,同理 ( ) ( ) ( )3 1 2f f f+ = ,所以 ( )
2
3
3
f = − ,
又由周期性和偶函数可得:
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
1 1 2
4 2 2 , 5 1 1 , 6 0 ,
3 3 3
f f f f f f f f= − = = − = − = = = =
所以 ( ) ( ) ( ) ( )1 2 3 6 0f f f f+ + + + = ,
所以
2025 6
1 1
2
( ) 337 ( ) (1) (2) (3)
3k k
f k f k f f f
= =
= + + + = − .
故选:B.
9.ACD
【分析】根据 ( )~ 80,25X N 的含义易判断 A,B 两项,对于 C,D,先把范围转换成用 , 表示,
利用3 概率值求出相应范围的概率值,再进行估算即可.
【详解】对于 A,因 ( )~ 80,25X N ,则 25 5 = = ,故 A 正确;
对于 B,因 80 = ,即这次考试等级分超过 80 分的学生约占一半,故 B 错误;
答案第 4 页,共 14 页
对于 C,因
1 1
(70 80) ( 2 ) ( 2 2 ) 0.9545 0.48
2 2
P X P X P X = − = − + = ,
故这次考试等级分在 70,80 内的人数约为0.48 100 48 = 人,故 C 正确;
对于 D,因 ( )65 75 ( 3 )P X P X = − −
)
1
[ ]( 3 3 ( )
2
P X P X = − + − − +
1
(0.9973 0.6827) 0.1573
2
= − = ,
故 D 正确.
故选:ACD.
10.BD
【分析】对于 A 项,运用若点 ( , )x y 关于 y x= 对称的点 ( , )y x 满足方程,则曲线的图象关于
y x= 对称,检验即可;对于 B 项,根据已知条件可得 2 2 9x y+ 即可;对于 C 项,计算边
界点来界定整数点个数;对于 D 项,联立直线方程与双纽线方程,将问题转化为方程只有
一解即可.
【详解】对于 A 项,把 ( , )y x 代入 2 2 2 2 2( ) ( )9x y x y+ = − 得 2 2 2 2 2( ) 9( )x y y x+ = − ,
显然点 ( , )y x 不满足双纽线方程,
所以曲线C 的图象不关于 y x= 对称,故 A 项错误;
对于 B 项,由 2 2 2 2 2( ) ( )9x y x y+ = − 可得
2 2 2
2 2
2 2 2 2
9( ) 18
9 9
x y y
x y
x y x y
−
+ = = −
+ +
,
所以曲线C 上任意一点到坐标原点O的距离 2 2 3= + d x y ,即都不超过 3,故 B 项正确:
对于 C 项,令 0y = 解得 0x = 或 3x = ,即曲线经过 (0,0), (3,0), ( 3,0)− ,
由题意可知, 3 3x− ≤ ≤ ,
令 1x = ,得 2
11 153
1
2
y
− +
= ,
令 2x = ,得 2
17 369
1 2
2
− +
= y ,
因此曲线C 只能经过 3 个整点 (0,0), (3,0), ( 3,0)− ,故 C 项错误;
对于 D 项,直线 y kx= 与曲线 2 2 2 2 2( ) ( )9x y x y+ = − 一定有公共点 (0,0),
若直线 y kx= 与曲线C 只有一个交点,
所以
( ) ( )
2
2 2 2 29
x y x y
y kx
+ = −
=
,整理得 4 2 2 2 2(1 ) 9 (1 )x k x k+ = − ,只有一个解 0x = ,
即 21 0k− ,解得 ( , 1] [1, )k − − + ,故 D 项正确.
答案第 5 页,共 14 页
故选:BD.
11.AC
【分析】求导,利用导数判断 ( )f x 的单调性和最值,可得 ( )f x 的图象,进而可以判断 A;
对于 B:根据 ( )f x 的单调性分析判断;对于 C:根据偶函数性质分析可知:原题意等价于
当 0x 时, ( )y f x= 与 y t= 有 2 个交点,结合 ( )f x 的图象分析求解;对于 D:构建
( ) ( ) ( ) ( )2 , 0,1g x f x f x x= − − ,结合导数可得 ( ) ( ) ( )2 , 0,1f x f x x− ,结合极值点偏移
分析证明.
【详解】由题意可知: ( )f x 的定义域为 ( )0, + ,且 ( )
( )22 12
2
x
f x x
x x
−
= − = ,
令 ( ) 0f x ,解得 1x ;令 ( ) 0f x ,解得0 1x ;
可知 ( )f x 在 ( )0,1 内单调递减,在 ( )1, + 内单调递增,
则 ( ) ( )1 1f x f = ,且当 x趋近于 0 或+时, ( )f x 趋近于+,
可得函数 ( )f x 的图象,如图所示:
对于选项 A:可知函数 ( )f x 的极小值点为 1x = ,故 A 正确;
对于选项 B:因为
3
1 e
e
,且 ( )f x 在 ( )1, + 内单调递增,
所以 ( ) 3e
e
f f
,故 B 错误;
对于选项 C:令 ( ) ( ) 0g x f x t= − = ,可得 ( )f x t= ,
可知函数 ( ) ( )g x f x t= − 有 4 个零点,即 ( )y f x= 与 y t= 有 4 个交点,
答案第 6 页,共 14 页
且 ( )y f x= 的定义域为 ( ) ( ),0 0,− + ,且 ( ) ( )f x f x− = ,
可知 ( )y f x= 为偶函数,且当 0x 时, ( ) ( )y f x f x= =
原题意等价于当 0x 时, ( )y f x= 与 y t= 有 2 个交点,
由题意可知: 2t ,故 C 正确;
对于选项 D:设 ( ) ( ) ( ) ( ) ( )2 2ln 2ln 2 4 4 , 0,1g x f x f x x x x x= − − = − − + − ,
则 ( )
( )
( )
2
4 12 2
4 0
2 2
x
g x
x x x x
−
= + − =
− −
,
可知 ( )y g x= 在 ( )0,1 内单调递增,则 ( ) ( )1 0g x g = ,
即 ( ) ( ) ( )2 , 0,1f x f x x− ,
若 ( ) ( )( )1 2 1 2f x f x x x= ,不妨设 1 20 1x x ,
则 ( ) ( ) ( )1 1 22f x f x f x− = ,
且 1 22 1, 1x x− ,且 ( )f x 在 ( )1, + 内单调递增,
则 1 22 x x− ,所以 1 2 2x x+ ,故 D 错误;
故选:AC.
【点睛】方法点睛:利用导数证明不等式的基本步骤
(1)作差或变形;
(2)构造新的函数 ( )h x ;
(3)利用导数研究 ( )h x 的单调性或最值;
(4)根据单调性及最值,得到所证不等式.
特别地:当作差或变形构造的新函数不能利用导数求解时,一般转化为分别求左、右两端两
个函数的最值问题.
12. 10
【分析】由已知分别求出cos ,a b 和 b ,再根据平面向量数量积的运算律求解即可.
【详解】由 ( )3,0b = 得, 3b = ,
答案第 7 页,共 14 页
因为向量a 在向量b 方向上的投影向量的坐标为
1
,0
2
,
所以
1 1
cos , ,0
2 6
b
a a b b
b
= =
,即
1
cos ,
4
a b = ,
所以
2 2 2 1
2 cos , 4 9 2 2 3 10
4
a b a b a b a b− = + − = + − = ,
所以 10a b− = ,
故答案为: 10 .
13.
1 7
2
+
【分析】根据给定条件,作出图形,结合三角形中位线性质可得 2 1BF BF⊥ ,再利用双曲线
定义及勾股定理求解即得.
【详解】令双曲线E 的半焦距为c,由离心率为 2,得 2c a= ,
取 1F B的中点D,连接OD ,由 1OB OF= ,得 1OD F B⊥ ,则 | |OD d= ,
连接 2F B,由O为 1 2F F 的中点,得 2 2/ / ,| | 2BF OD BF d= , 2 1BF BF⊥ , 1| | 2 2F B d a= − ,
因此
2 2 2
2 1 1 2| | | | | |BF BF F F+ = ,即
2 2 2(2 ) (2 2 ) (4 )d d a a+ − = ,整理得
2 3( ) 0
2
d d
a a
− − = ,
而 0
d
a
,所以
1 7
2
d
a
+
= .
故答案为:
1 7
2
+
14.114
【分析】将 5 名工作人员分配到 3 个会议厅,人数组合可以是1,1,3和1,2,2,先求出 5 名工
作人员分配到 3 个会议厅的情况数,甲乙两人分配到同一个会议厅的情况数,相减得到答案.
【详解】将 5 名工作人员分配到 3 个会议厅,人数组合可以是1,1,3和1,2,2,
人数组合是1,1,3时,共有
1 1 3
35 4 3
32
2
C C C
A 60
A
= 种情况,
答案第 8 页,共 14 页
其中甲、乙两人分配到同一个会议厅的情况为
1 1 1
33 2 1
32
2
C C C
A 18
A
= 种,
从而甲、乙两人不能分配到同一个会议厅的安排方法有60 18 42− = 种;
人数组合是1,2,2时,共有
2 2 1
35 3 1
32
2
C C C
A 90
A
= 种情况,
其中甲、乙两人分配到同一个会议厅的情况为
2 1 3
3 1 3C C A 18 = 种,
从而甲、乙两人不能分配到同一个会议厅的安排方法有90 18 72− = 种,
所以甲、乙两人不分配到同一个会议厅的不同安排方法共有42 72 114+ = 种.
故答案为:114 .
15.(1)
π
6
C =
(2) 2 3+
【分析】(1)运用正弦定理实现边角转化,结合余弦定理进行求解即可;
(2)根据正弦定理,结合外接圆的半径可以求出 2c = ,根据三角形面积公式、利用重要不
等式进行求解即可.
【详解】(1)由已知及正弦定理可得 ( ) ( )( )3b a a b c b c− = + − ,
整理得 2 2 2 3a b c ab+ − = ,
2 2 2 3
cos
2 2
a b c
C
ab
+ −
= = ,
( )
π
0,π ,
6
C C = .
(2) ABC 外接圆的半径为 2,
4
sin
c
C
= ,得 2 22, 4 3c a b ab= + = + ,
又 ( )2 2 2 , 4 2 3a b ab ab+ + ,
当且仅当 6 2a b= = + 时,等号成立,
( )1 1 1sin 4 2 3 2 3
2 2 2
ABCS ab C = + = + ,
即 ABC 面积的最大值为 2 3+ .
16.(1)证明见详解
答案第 9 页,共 14 页
(2)
3 47
47
【分析】(1)根据线面垂直的性质,结合线面垂直的判定定理、平行线的性质进行证明即可;
(2)作EN AD⊥ ,垂足为 N ,根据平行四边形和矩形的判定定理,结合(1)的结论,利
用勾股定理,因此可以以 BM , BC , BF 所在的直线分别为 x轴、 y 轴、 z 轴建立空间直角
坐标系,利用空间向量夹角公式进行求解即可.
【详解】(1)因为FB ⊥平面 ABCD,又 AD 平面 ABCD,
所以FB AD⊥ .又FM AD⊥ ,且FB FM F= ,
所以 AD ⊥平面BFM .因为 //BC AD ,所以 ⊥BC 平面BFM .
(2)作EN AD⊥ ,垂足为 N .则 //FM EN .又 //EF AD,
所以四边形FMNE是平行四边形,又EN AD⊥ ,
所以四边形FMNE是矩形,又四边形 ADEF 为等腰梯形,且 4=AD , 2EF = ,
所以 1AM = .
由(1)知 AD ⊥平面BFM ,所以BM AD⊥ .又 2AB = ,
所以 1BM = .在Rt AFM△ 中, 2 2 10FM AF AM= − = .
在Rt FMB 中, 2 2 3FB FM BM = − = .
由上可知,能以 BM ,BC , BF 所在的直线分别为 x轴、 y 轴、 z 轴建立如图所示空间直角
坐标系.
则 ( 1, 1,0)A − − , (0,0,0)B , (0,0,3)F , ( 1,3,0)D − , (0,2,3)E ,所以, (1,1,0)AB = , (0,0,3)BF = ,
( 1,3,0)BD = − , (0,2,3)BE = ,设平面 ABF 的法向量为 ( )1 1 1, ,m x y z= ,
由
0
0
m AB
m BF
=
=
,得
1 1
1
0,
0,
x y
z
+ =
=
可取 (1, 1,0)m = − .
答案第 10 页,共 14 页
设平面BDE 的法向量为 ( )2 2 2, ,n x y z= ,
由
0
0
n BD
n BE
=
=
,得
2 2
2 2
3 0,
2 3 0,
x y
y z
− + =
− + =
,可取 (9,3,2)n = .
因此,cos m ,
9 3 3 47
| | | | 471 1 81 9 4
m n
n
m n
−
= = =
+ + +
.
依题意可知,平面 ABF 与平面DBE 的夹角的余弦值为
3 47
47
.
17.(1) 3 0x y+ + = 或 3 0x y+ − =
(2)证明见解析
【分析】(1)根据直线倾斜角得到直线的斜率,进而设直线方程,根据直线与曲线有一个交
点联立方程组解得答案;
(2)设直线 l 为 y kx b= + ,直线 l 与椭圆 1C 只有一个公共点联立方程组消元得
2 22 1 0k b− + = ,
直线与椭圆 2C 交于 ,A B两点,连立方程组结合韦达定理得
1 2 2
2
1 2 2
4
2 1
2 4
2 1
kb
x x
k
b
x x
k
−
+ = +
− =
+
,结合三角形面
积公式得答案;
【详解】(1)因为直线 l 倾斜角为135 ,直线 l 为 y x b= − + ,因为椭圆
2
2
1 : 1
2
x
C y+ = ,
直线 l 与椭圆 1C 只有一个公共点,联立方程 2 2 1
2
y x b
x
y
= − +
+ =
,得 2 23 2 2 0y by b− + − = ,
( )2 2Δ 4 12 2 0, 3b b b = − − = = ,所以直线 l 为 3 0x y+ + = 或 3 0x y+ − =
(2)因为直线 l 与椭圆 1C 只有一个公共点,设直线 l 为 y kx b= + 由 2 2 1
2
y kx b
x
y
= +
+ =
,得
( ) ( )( )2 2 2 2 2 2 2 2 22 1 4 2 2 0, Δ 16 4 2 1 2 2 0, 2 1 0k x kbx b k b k b k b+ + + − = = − + − = − + = ,
又因为直线与椭圆 2C 交于 ,A B两点 2 2
1
4 2
y kx b
x y
= +
+ =
,得 ( )2 2 22 1 4 2 4 0k x kbx b+ + + − =
所以
1 2 2
2
1 2 2
4
2 1
2 4
2 1
kb
x x
k
b
x x
k
−
+ = +
− =
+
,因为直线 l 与 y 轴交于点 ( )0,b ,所以 1 2
1
2
AOBS b x x= −
答案第 11 页,共 14 页
所以 ( )
2 2
2
1 2 1 2 2 2
1 1 4 2 4
4 4
2 2 2 1 2 1
AOB
kb b
S b x x x x b
k k
− −
= + − = −
+ +
( )2 2 2 22 2
2 2 4
8 2 161 4 2 4 1
4 2
2 2
b k b bkb b
b b
b b b
− +− −
= − = =
.
18.(1) ( )f x 的单调减区间为: (0,ln 2) ;单调增区间为: ( ,0)− , (ln 2, )+
(2)1 个
(3)
e 1
, 1
2 4
− − −
【分析】(1)对函数求导,利用导数正负与原函数的关系求解即可;
(2)结合(1)问的单调性,求出函数 ( )f x 的值域,结合零点存在定理即可求解.
(3)将零点问题转化为函数交点问题,求出 ( )f x 在区间
1
1,
2
−
上的值域即可求解.
【详解】(1)由题可得: ( )= e 2 (e 2)x xf x x x x= − − ,
令 ( ) 0f x = ,解得: 0x = 或 ln 2x = ,
令𝑓′(𝑥) < 0,解得:0 ln 2x ;
令 ( ) 0f x ,解得: 0x 或 ln 2x ;
所以 ( )f x 的单调减区间为: (0,ln 2) ;单调增区间为: ( ,0)− , (ln 2, )+
(2)因为 ( )f x 的单调减区间为: (0,ln 2) ;单调增区间为: ( ,0)− , (ln 2, )+ ,
由于 (0) 1 0f = − ,则 ( )f x 在 ( ,0)− 上无零点;
由于 ( )
2
(ln 2) 2(ln 2 1) ln 2 0f = − − ,则 ( )f x 在 (0,ln 2) 上无零点;
由于 2(2) e 4 0f = − ,则 ( )f x 在 ( )ln 2,2 上存在唯一零点;
综上,函数 ( )f x 在R 上存在唯一零点.
答案第 12 页,共 14 页
(3)若 ( ) ( )g x f x m= − 在区间
1
1,
2
−
上有两个零点,则函数 ( )y f x= 与 y m= 在区间
1
1,
2
−
上有两个交点;
由(1)知, ( )f x 在 ( )1,0− 上单调递增,
1
(0, )
2
上单调递减;
2
( 1) 1
e
f − = − − , (0) 1 0f = − ,
1 e 1
( ) ( 1)
2 2 4
f f= − − − ,
所以函数 ( )y f x= 与 y m= 在区间
1
1,
2
−
上有两个交点,则
1
1
2 4
e
m− − − ,
即 ( ) ( )g x f x m= − 在区间
1
1,
2
−
上有两个零点,则m的范围为
e 1
, 1
2 4
− − −
19.(1) (2, )+
(2)不存在,理由见解析
(3)答案见解析
【分析】(1)根据题意得到 2 1 1m − ,且 ( )2 1 2 1m m+ − ,,再解不等式组即可;
(2)首先假设存在等差数列{𝑎𝑛}符合要求,从而得到 ( 1) 2n d n− + 成立,再分类讨论 1n =
和 1n 的情况,即可得到答案.
(3)首先设数列{𝑎𝑛}的公比为 q,则
1
1
n
na a q
−= ,根据题意得到
( )1 1 1 0n n n n na a a q a a q+ − = − = − ,从而得到 2 1
1 1
2 2
a a− 为最小项,同理得到 2 1
1 1
2 2
a a− 为最
小项,再利用“ K 数列”的定义得到 1 1a = , 3q = 或 1 2a = , 2q ,再分类讨论即可得到答案.
【详解】(1)由题意得2 1 1m − ,且 ( )2 1 2 1m m+ − ,解得 2m ,所以实数 m的取值范围
是 (2, )+ .
(2)不存在.理由:假设存在等差数列{𝑎𝑛}符合要求,设公差为 d,则 1d ,
由 1 2a = − 得
( 1)
2
2
n
n n
S n d
−
= − + .
答案第 13 页,共 14 页
由题意,得
2( 1) 12
2 2
n n
n d n n
−
− + − 对 *n N 均成立,即 ( 1) 2n d n− + .
当 1n = 时,d R ;
当 1n 时,
2
1
n
d
n
+
−
恒成立,
因为
2 1 3 3
1 1
1 1 1
n n
n n n
+ − +
= = +
− − −
,所以 1d ,与 1d 矛盾,
所以这样的等差数列{𝑎𝑛}不存在.
(3)设数列{𝑎𝑛}的公比为 q,则
1
1
n
na a q
−= .
因为{𝑎𝑛}的每一项均为正整数,且 1 ( 1) 1 0n n n n na a a q a a q+ − = − = − ,
所以在 1n na a −− 中, 2 1a a− 为最小项.
同理, 1
1 1
2 2
n na a −
−
中, 2 1
1 1
2 2
a a− 为最小项.
由{𝑎𝑛}为“K数列”,只需 2 1 1a a− ,即 1( 1) 1qa − .
又因为
1
2
na
不是“ K 数列”,且 2 1
1 1
2 2
a a− 为最小项,
所以 2 1
1 1
1
2 2
a a− ,即 1( 1) 2a q − .
由数列{𝑎𝑛}的每一项均为正整数,可得 1( 1) 2qa − = ,
所以 1 1, 3a q= = 或 1 2, 2a q= = .
当 1 1, 3a q= = 时,
13nna
−= ,则
3
1
n
nb
n
=
+
.
令 ( )*1n n nc b b n+= − N ,则
13 3 2 1
3
2 1 ( 1)( 2)
n n
n
n
n
c
n n n n
+ +
= − =
+ + + +
,
又
2
1 2 3 2 1 3 4 8 63 3 0
( 2)( 3) ( 1)( 2) 2 ( 1)( 3)
n
n nn n n n
n n n n n n n
+ + + + + − =
+ + + + + + +
,
所以 nc 为递增数列,即 1 2 1n n nc c c c− − ,
因为 2 1
3 3
3 1
2 2
b b− = − = ,
所以对于任意的 *nN ,都有 1 1n nb b+ − ,即数列{𝑏𝑛}为“K数列”.
当 1 2, 2a q= = 时, 2
n
na = ,则
12
1
n
nb
n
+
=
+
.
因为 2 1
2
1
3
b b− = ,所以数列{𝑏𝑛}不是“K数列”.
答案第 14 页,共 14 页
综上所述,当 1 1, 3a q= = 时,
13nna
−= ,数列{𝑏𝑛}为“K数列”;
当 1 2, 2a q= = 时, 2
n
na = ,数列{𝑏𝑛}不是“K数列”.
【点睛】关键点点睛:需要根据题中所给的“K数列”满足的条件,分析数列满足的关系式再进
行列式分析,属于难题.