【高考二轮复习】全国2026年最新选择、填空、解答压轴题汇编40题(10-3)
2026-04-03
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.45 MB |
| 发布时间 | 2026-04-03 |
| 更新时间 | 2026-04-03 |
| 作者 | 河北斗米文化传媒有限公司 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57159531.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
【高考二轮复习】全国2026年最新选择、填空、解答压轴题汇编40题(10-3)
一.选择题(共10小题)
1.(2026•枣庄一模)已知函数,若函数g(x)=f(x)﹣f(﹣x)有5个零点,则实数a的取值范围是( )
A.(﹣e,0) B. C.(﹣∞,﹣e) D.
2.(2026•凯里市校级一模)定义在R上的函数f(x)与g(x)满足:f(x)=g(3﹣x)+2,g(x)=g(4﹣x),若g(x+1)是奇函数,则( )
A.0 B.2025 C.4050 D.6075
3.(2026•河北模拟)已知正四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1的体积为128,AB=8,A1C1,B1D1相交于点O1,E,F,G,H分别为O1A1,O1B1,O1C1,O1D1上的点,,则四棱台EFGH﹣ABCD的外接球的表面积为( )
A.290π B.293π C.295π D.297π
4.(2026•毕节市模拟)已知a为函数f(x)=log4x+x的零点,b=log74,c=log127,则( )
A.a>c>b B.c>a>b C.c>b>a D.b>c>a
5.(2026•河北模拟)已知f(x)是定义在R上的奇函数,且,则关于x的不等式f(x+x2)+f(2﹣4x)<2x2﹣6x+4的解集为( )
A.(﹣2,﹣1) B.(﹣1,2) C.(﹣2,1) D.(1,2)
6.(2026•渝中区校级一模)关于x的方程有两个不同的解,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
7.(2026•广安一模)如图,一个四分之一球形状的玩具储物盒,若放入一个玩具小球,合上盒盖,可放小球的最大半径为r.若是放入一个正方体,合上盒盖,可放正方体的最大体对角线长为l,则( )
A. B. C. D.
8.(2026•九龙坡区模拟)如图,是由一个四边形和两个三角形构成的平面图形,已知四边形ABCD为矩形,△ADE和△BCF都是边长为2的等边三角形,将△ADE和△BCF分别沿直线AD和BC折起,连接EF,得到几何体ABCDEF,如图,在这个几何体中,EF∥AB,AB=2EF=4,若几何体ABCDEF顶点都在球O的球面上,则球O的表面积为( )
A.11π B.22π C.44π D.121π
9.(2026•佛山一模)下列曲线中,与曲线y=x3﹣3x交点个数最多的是( )
A.y=﹣2x B.|x|+|y|=2 C.y2=4 D.|y|=x2
10.(2026•广东模拟)质点P和Q在以坐标原点O为圆心,半径为1的圆周上同时出发逆时针作匀速圆周运动.P的起点坐标为,角速度为1rad/s;Q的起点坐标为,角速度为2rad/s.则质点Q与P相遇点对应的坐标可能为( )
A. B.
C. D.
二.多选题(共10小题)
(多选)11.(2026•枣庄一模)已知抛物线C:y2=8x的焦点为F,过点F的直线l与C交于A,B两点,D是C的准线与x轴的交点,则下列说法正确的是( )
A.若|BF|=4|AF|,则直线l的斜率为± B.|AF|+4|BF|≥18
C.0°<∠AOB<90°(O为坐标原点) D.当取最小值时,|AF|=4
(多选)12.(2026•凯里市校级一模)已知a﹣b=eb﹣lna,则下列结论正确的是( )
A.a+b≤e B.be≤a C.abe+1≥0 D.
(多选)13.(2026•河北模拟)已知定义域为R的函数f(x)满足下列条件:(1)对任意的x,y∈R,都有(x+y)f(x﹣y)+(x﹣y)f(x+y)=f(x2﹣y2)(2)当0<x<1时,f(x)>0.则下列结论正确的是( )
A.f(﹣1)+f(0)=0 B.函数f(x)的图象关于y轴对称
C.若x∈(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞),则 D.若a∈R,则f(﹣a2﹣3)>f(﹣2)
(多选)14.(2026•毕节市模拟)设计一条美丽的丝带,其造型α可以看作图中的曲线C的一部分.已知C过坐标原点O,且C上的点满足:横坐标小于4,到点F(﹣4,0)的距离与到定直线x=t(t>0)的距离之积为16,则下列选项中正确的有( )
A.t=4
B.点在C上
C.C在第三象限的点的纵坐标的最小值为﹣2
D.当点(x0,y0)在C上时,
(多选)15.(2026•河北模拟)如图,在正方体ABCD﹣EFGH中,点P,Q分别为线段AC,BH上异于端点的动点,则下列结论中,可能成立的有( )
A.PQ∥平面ABF B.PQ∥平面ADF
C.PQ⊥平面ABD D.PQ⊥平面ADH
(多选)16.(2026•渝中区校级一模)已知正项数列{an}满足,则下列说法正确的是( )
A. B.存在n∈N*,使得
C. D.
(多选)17.(2026•广安一模)已知数列{an}满足,且,则( )
A.数列{an}先单调递减后单调递增 B.
C. D.
(多选)18.(2026•九龙坡区模拟)已知函数f(x)=xex,g(x)=lnx+x+1,则( )
A.函数g(x)存在唯一零点
B.若方程f(x)﹣m=0在R上有唯一解,则实数m的取值范围是[0,+∞)
C.存在唯一x0∈(0,+∞),使得f(x0)=g(x0)
D.关于x的不等式在R上恒成立,则实数k的取值范围是
(多选)19.(2026•佛山一模)已知函数f(x)的定义域为R,对任意正实数t,函数y=f(x+t)﹣f(x)在R上单调递增,则( )
A.f(0)<f(2)
B.
C.若f(1)=1,f(2026)=2026,则f(10)<10
D.
(多选)20.(2026•包头一模)在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,,点E为CC1的中点,点P为平面ADD1A1内的一个动点(含边界),则( )
A.B1E∥平面A1BD
B.四棱锥E﹣BB1D1D的外接球的表面积为8π
C.平面ABE⊥平面A1B1E
D.若PE⊥AC1,则点P的运动轨迹长度为
三.填空题(共10小题)
21.(2026•枣庄一模)已知△ABC的面积为1,边AC,AB上的中线为BD,CE,且CE=2BD,则边AC的最小值为 .
22.(2026•凯里市校级一模)已知四个整数a,b,c,d满足:0<a<b<c<d,a,b,c成等差数列,b,c,d成等比数列,若c=6,则a= ;若d=a+30,则b+c+d= .
23.(2026•河北模拟)如图是由九个半径相同的圆构成的图形(该图形不能旋转和翻转),若将1,2,…,9九个数字分别填入这九个圆中,且有阴影的圆中填的数字大于相邻的三个圆中所填的数字,则填法一共有 种.
24.(2026•毕节市模拟)已知函数f(x)=a(x﹣x1)(x﹣x2)(x﹣x3)(a≠0且x1,x2,x3均不相等),设曲线y=f(x)在点(xi,f(xi))处的切线的斜率为ki(i=1,2,3),则 .
25.(2026•河北模拟)已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,准线与x轴的交点为K,且|FK|=2,P为抛物线上一点,,I为△PKF的内心,连接PI并延长,交x轴于点H,则|KH|= .
26.(2026•渝中区校级一模)若△ABC中,,BC>AB,点D满足且BD=1,则AC的取值范围为 .
27.(2026•广安一模)在平面直角坐标系中,O为坐标原点,两点P(x1,y1),Q(x2,y2)的“曼哈顿距离”定义为||PQ||=|x1﹣x2|+|y1﹣y2|.满足||OP||=2的动点P的轨迹围成的图形面积为 ;已知点M在直线y=ex﹣1上,点N在函数y=ex的图象上,||MN||的最小值为 .
28.(2026•九龙坡区模拟)盒子中有4个红球,6个白球,从盒中每次取1个球,取出后将原球放回,再加入2个同色球,所有的球除颜色外其它均相同,则第2次取到红球的概率为 ;在第2次取到红球的前提下,第3次取到白球的概率为 .
29.(2026•佛山一模)已知P,Q是椭圆E:1(a>b>0)上关于原点O对称的两点,F是E的右焦点,PF的延长线交E于点R,∠QFR=60°,3|QF|=5|RF|,则E的离心率为 .
30.(2026•广东模拟)甲、乙、丙三人相互做传球训练,每次传球时,传球者都等可能地将球传给另外两个人中的任何一人.若第一次由甲传出,共传5次结束,记X表示球传回到甲手中的次数,则X的数学期望E(X)= .
四.解答题(共10小题)
31.(2026•枣庄一模)已知定义在复数集C上的函数,h(n)=f(i)+f(3i)+f(5i)+⋯+f((2n﹣1)i),其中n∈N*,i为虚数单位,记h(n)的模为|h(n)|.
(1)求h(n)的实部的最大值:
(2)①证明:∀n∈N*,都有g(n)<1;
②证明:∃λ>0,∀n∈N*,g(n)〈λ|h(n)|2.
32.(2026•凯里市校级一模)已知函数f(x)=aex﹣lnx﹣1,a∈R.
(1)当a=1时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;
(2)若f(x)有最小值,且最小值大于0,求实数a的取值范围;
(3)在第(2)问的条件下,若x0是f(x)的极值点,证明:.
33.(2026•河北模拟)如图所示,已知抛物线C:y2=2px(p0)被两组首尾相接的平行线段所截,其中一组平行线A1B1,A2B2,⋯,AnBn,…的斜率为﹣2,一组平行线.A2B1,A3B2,⋯,An+1Bn,⋯与x轴垂直,将两组平行线与抛物线C在x轴上方的交点从左到右依次记为A1(x1,y1),A2(x2,y2),⋯,An(xn,yn),⋯,x轴下方的交点从左到右依次记为B1,B2,⋯,Bn,⋯.若点A1的横坐标为1,且点A1到抛物线C的准线的距离为.
(1)求p的值;
(2)求△A1A2A3的面积;
(3)设a1=4,当n≥2时,,数列{an}的前n项和为Sn,若对任意的n∈N*,恒有Sn≥12n+m,求实数m的取值范围.
34.(2026•毕节市模拟)已知双曲线的离心率为2,左、右顶点分别为A1,A2.
(1)求b的值;
(2)若点P为C上一点,且P在第一象限,△A1A2P是等腰三角形,求点P的坐标;
(3)设点T在直线x=m(0<m<2)上,过T作直线l1交C的右支于A(x1,y1),B(x2,y2)(x1<x2)两点,作直线l2交C的右支于P(x3,y3),Q(x4,y4)(x3<x4)两点,若△TAQ∽△TPB,求证:直线AB的斜率与直线PQ的斜率之和为0.
35.(2026•河北模拟)已知椭圆的离心率为,其左顶点为D,右焦点为F,且|DF|=3.过点F的直线l与椭圆C相交于M,N两点,连接DM,DN并延长,分别交直线x=t(t>2)于P,Q两点.
(1)求椭圆C的方程.
(2)设直线l的斜率为,直线DM,DN的斜率分别为k1,k2.
(i)证明:为定值.
(ii)若以PQ为直径的圆始终与l相切,求t的值.
36.(2026•渝中区校级一模)元旦晚会上,班委为了活跃氛围,特准备了“丢沙包”游戏,参与者在指定范围内投掷沙包入框,并制定了两个小游戏,且每位参与者只能参加其中一项游戏,规则如下:
游戏一:参与者进行投掷,若在投掷过程中累计命中次数达到2次,则游戏立即结束并获奖,若投掷n次(n≥2且n∈N)后仍未累计命中2次,则游戏结束,无法获奖;
游戏二:参与者进行投掷,不限投掷次数,若每次投掷中,命中记得1分,未命中记得﹣1分,当累计得分达到3分,则游戏立即结束并获奖,当累计得分达到﹣3分,游戏立即结束,无法获奖.
现有甲、乙两位同学分别参加游戏,且每位同学每次投掷是否命中相互独立.已知甲同学参加游戏一,且每次命中率为;乙同学参加游戏二,每次命中率为p(0<p<1).
(1)当n=4时,记甲同学投掷次数为X,求X的分布列及期望;
(2)当n=k(k≥2且k∈N)时,求甲同学获奖的概率(用含k的表达式表示);
(3)记甲同学获奖时,投掷次数不超过4次的概率为p0;若乙同学获奖概率不小于p0,求p的最小值.
37.(2026•广安一模)已知函数.
(1)求函数g(x)的单调区间;
(2)设直线l:y=k,存在两个不同的实数a1,a2,使得直线l与曲线和曲线都相切.
①求k的取值范围;
②请在以下两个不等式中任选一个,完成证明;
(i);(ii).
38.(2026•九龙坡区模拟)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,半径为r的圆M与x轴相切于点F,圆M与抛物线C的一个公共点记为A.
(1)设A(x0,y0),试建立r关于x0的函数关系式(用含p的式子表示);
(2)若A是唯一的公共点,且.
(i)求C的方程;
(ii)P为直线x=﹣3上的动点,直线AF与抛物线C的另一个交点为B,直线PA,PF,PB与y轴的交点分别为G,H,I,求的值.
39.(2026•佛山一模)已知点A(2,3),B(2,1),双曲线C:1(a>0,b>0)的一条渐近线方程是y=x,直线AB被C截得的弦长为2.
(1)求C的方程.
(2)已知P,Q是C的右支上不同的两点,且存在实数λ,使得.
(i)若点D满足,求证:点D总在某定直线上.
(ii)若直线PB与C的另一个交点为R(异于Q),求证:直线QR过定点,并求出该定点的坐标.
40.(2026•广东模拟)已知双曲线E:x2﹣3y2=1.
(1)若直线l与双曲线E的左支及两条渐近线的交点从上到下依次为A,B,C,D,证明:|AB|=|CD|;
(2)记集合M={Pn(xn,yn)∈E|x,yn∈N*,x1<x2<…<xn,y1<y2<…<yn}.
①写出P1,P2,P3的坐标.猜想数列{xn},{yn}的通项公式(说明猜想过程,不用证明).并写出Pn(xn,yn)和Pn+1(xn+1,yn+1)的递推关系式;
②试判断△OPnPn+1的面积是否为定值?若是,求出该定值;若不是,说明理由.
【高考二轮复习】全国2026年最新选择、填空、解答压轴题汇编40题(10-3)
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
A
D
C
D
D
A
B
B
D
二.多选题(共10小题)
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
ABD
BCD
ACD
AD
ABC
ABD
BCD
ACD
BCD
BCD
一.选择题(共10小题)
1.(2026•枣庄一模)已知函数,若函数g(x)=f(x)﹣f(﹣x)有5个零点,则实数a的取值范围是( )
A.(﹣e,0) B. C.(﹣∞,﹣e) D.
【答案】C
【解答】解:y=f(﹣x)与y=f(x)关于y轴对称,且f(0)=0,
要想g(x)=f(x)﹣f(﹣x)有5个零点,
则当x>0时,﹣x=alnx要有2个根,结合对称性可知x<0时也有2个零点,
故满足有5个零点,
当x=1时,﹣1=0,不合题意;
当x≠1时,此时,
令,定义域为(0,1)∪(1,+∞),
,
令g′(x)>0得:0<x<1,1<x<e,令g′(x)<0得:x>e,
故在(0,1),(1,e)上单调递增,在(e,+∞)上单调递减,
且当x∈(0,1)时,恒成立,
在x=e处取得极大值,其中g(e)=﹣e,
故a∈(﹣∞,﹣e),此时与有两个交点.
故选:C.
2.(2026•凯里市校级一模)定义在R上的函数f(x)与g(x)满足:f(x)=g(3﹣x)+2,g(x)=g(4﹣x),若g(x+1)是奇函数,则( )
A.0 B.2025 C.4050 D.6075
【答案】A
【解答】解:由g(x)=g(4﹣x),g(x+1)是奇函数,
得g(x)的图象关于直线x=2及点(1,0)对称,
故函数的周期为4,
由f(x)=g(3﹣x)+2知f(x)周期也为4,
由于g(3)=g(1)=0,
∴f(2)g(2)+f(4)g(4)=[g(1)+2]•g(2)+[g(﹣1)+2]•g(4)
=2g(2)+[g(3)+2]•g(4)
=2[g(2)+g(4)]=0,
∴f(k)g(k)=f(1)g(1)=0.
故选:A.
3.(2026•河北模拟)已知正四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1的体积为128,AB=8,A1C1,B1D1相交于点O1,E,F,G,H分别为O1A1,O1B1,O1C1,O1D1上的点,,则四棱台EFGH﹣ABCD的外接球的表面积为( )
A.290π B.293π C.295π D.297π
【答案】D
【解答】解:由题易知棱柱底面积为8×8=64,又因为体积为128,所以高,
建立空间直角坐标系,如图所示:
A(0,0,0),B(8,0,0),C(8,8,0),D(0,8,0),A1(0,0,2),
B1(8,0,2),C1(8,8,2),D1(0,8,2),O(4,4,0),O1(4,4,2),
因为,所以E为O1A1靠近O1的四等分点,则E(3,3,2),
同理,F(5,3,2),G(5,5,2),H(3,5,2),
下底面ABCD是边长为8的正方形,中心O(4,4,0),
上底面EFGH是边长为2的正方形,中心O1(4,4,2),
中心连线OO1垂直于底面,故四棱台为正四棱台.
设球心坐标为(4,4,t),
由球心到A(0,0,0)和E(3,3,2)距离相等,
有(4﹣0)2+(4﹣0)2+(t﹣0)2=(4﹣3)2+(4﹣3)2+(t﹣2)2,解得,
外接球半径的平方,表面积4πR2=297π.
故选:D.
4.(2026•毕节市模拟)已知a为函数f(x)=log4x+x的零点,b=log74,c=log127,则( )
A.a>c>b B.c>a>b C.c>b>a D.b>c>a
【答案】C
【解答】解:因为y=log4x与y=x均在(0,+∞)上单调递增,
故f(x)=log4x+x在(0,+∞)上单调递增,
所以函数f(x)至多有一个零点,
又由题干可知函数f(x)存在零点a,
因此a为函数f(x)=log4x+x的唯一零点,
又因为,
故.
易知,
所以a<b,a<c,
接下来用作商法比较b,c的大小.
,
由基本不等式可知,(因为ln4≠ln12,此处不能取等号),
而ln49>ln48,即2ln7>ln48>0,
所以,
则,
因此,
得b<c.
综上所述,有.
故选:C.
5.(2026•河北模拟)已知f(x)是定义在R上的奇函数,且,则关于x的不等式f(x+x2)+f(2﹣4x)<2x2﹣6x+4的解集为( )
A.(﹣2,﹣1) B.(﹣1,2) C.(﹣2,1) D.(1,2)
【答案】D
【解答】解:根据题意,令g(x)=f(x)﹣2x,
f(x)满足,即,变形可得.
故,所以g(x)在R上单调递增,
f(x+x2)+f(2﹣4x)<2x2﹣6x+4即f(x+x2)﹣2(x+x2)<﹣f(2﹣4x)+4﹣8x=﹣[f(2﹣4x)﹣2(2﹣4x)],即g(x+x2)<﹣g(2﹣4x),
又由g(x)是R上的奇函数,且g(x)在R上单调递增,
则原不等式等价于x+x2<4x﹣2,即x2﹣3x+2<0,解得1<x<2,不等式的解集为(1,2).
故选:D.
6.(2026•渝中区校级一模)关于x的方程有两个不同的解,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解答】解:方程可转化为,则,
所以,
设f(x)=ex+x,x∈R,则方程转化为,
又f'(x)=ex+1>0恒成立,所以f(x)在R上为增函数,
所以,即a=﹣xlnx,x>0,
令h(x)=﹣xlnx,x>0,所以h′(x)=﹣1﹣lnx,则h′(x)=0,可得,
当时,h′(x)>0,函数h(x)在上单调递增,
当时,h′(x)<0,函数h(x)在上单调递减,
所以,
又x→0+时,h(x)→0,x→+∞时,h(x)→﹣∞,
若方程a=﹣xlnx,x>0有两个不同的解,则实数a的取值范围为.
故选:D.
7.(2026•广安一模)如图,一个四分之一球形状的玩具储物盒,若放入一个玩具小球,合上盒盖,可放小球的最大半径为r.若是放入一个正方体,合上盒盖,可放正方体的最大体对角线长为l,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解答】解:设储物盒所在球的半径为R,如图所示:
则小球最大半径r满足(1)r=R,
解得r(1)R,
则正方体的最大棱长a满足R2,
解得aR,
所以正方体的最大体对角线长为laR,
所以.
故选:A.
8.(2026•九龙坡区模拟)如图,是由一个四边形和两个三角形构成的平面图形,已知四边形ABCD为矩形,△ADE和△BCF都是边长为2的等边三角形,将△ADE和△BCF分别沿直线AD和BC折起,连接EF,得到几何体ABCDEF,如图,在这个几何体中,EF∥AB,AB=2EF=4,若几何体ABCDEF顶点都在球O的球面上,则球O的表面积为( )
A.11π B.22π C.44π D.121π
【答案】B
【解答】解:连接AC,BD交于点N,连接ON,取AD,BC的中点G,H,连接EG,FH,如图所示:
由题易知,点N为矩形ABCD的外接圆圆心,ON⊥面ABCD,
EF∥面ABCD,EF⊂面ABFE,面ABCD∩面ABFE=AB,
故EF∥AB,AB∥GH,所以EF∥GH,
由题易知GH⊥BC,BC⊥FH,
又GH∩FH=H,FH,GH⊂面EFHG,故BC⊥面EFHG,
又因为BC⊂面ABCD,所以面ABCD⊥面EFHG,
N∈面EFHG,ON⊥面ABCD,故ON⊂面EFHG,
设ON∩EF=M,则EF到平面ABCD的距离,
设ON=x,外接球的半径为R,OA=OE=R,
所以,AN2+ON2=EM2+OM2,
则,解得,
故,
所以球的表面积为.
故选:B.
9.(2026•佛山一模)下列曲线中,与曲线y=x3﹣3x交点个数最多的是( )
A.y=﹣2x B.|x|+|y|=2 C.y2=4 D.|y|=x2
【答案】B
【解答】解:选项A,联立曲线y=x3﹣3x与y=﹣2x的方程,
可得x3﹣3x=﹣2x,即x3﹣x=0,整理得x(x﹣1)(x+1)=0,
解得x=0或x=1或x=﹣1,所以交点个数为3个;
选项B,当x≥0,y≥0时,联立曲线y=x3﹣3x与|x|+|y|=2可得x3﹣3x=2﹣x,即x3﹣2x﹣2=0,
令f(x)=x3﹣2x﹣2,则f'(x)=3x2﹣2,令f′(x)=0,解得,
当时,f'(x)<0,f(x)单调递减;
当时,f'(x)>0,f(x)单调递增;
又f(0)=﹣2<0,f(2)=23﹣2×2﹣2=2>0,
根据零点存在定理,f(x)在(0,2)上有一个零点;
当x≥0,y<0时,联立曲线y=x3﹣3x与|x|+|y|=2可得x3﹣3x=x﹣2,即x3﹣4x+2=0,
令g(x)=x3﹣4x+2,则g'(x)=3x2﹣4,令g'(x)=0,解得,
当时,g'(x)<0,g(x)单调递减;
当时,g'(x)>0,g(x)单调递增;
又g(0)=2>0,g(2)=23﹣4×2+2=2>0,g(1)=13﹣4×1+2=﹣1<0,
根据零点存在定理,g(x)在(0,1)和(1,2)上各有一个零点;
当x<0,y≥0时,联立曲线y=x3﹣3x与|x|+|y|=2可得x3﹣3x=x+2,即x3﹣4x﹣2=0,
令h(x)=x3﹣4x﹣2,则h'(x)=3x2﹣4,令h′(x)=0,解得,
当时,h'(x)>0,h(x)单调递增;
当时,h'(x)<0,h(x)单调递减;
又h(﹣2)=(﹣2)3﹣4×(﹣2)﹣2=﹣2<0,h(﹣1)=(﹣1)3﹣4×(﹣1)﹣2=1>0,
根据零点存在定理,h(x)在(﹣2,﹣1)上有一个零点;
当x<0,y<0时,联立曲线y=x3﹣3x与|x|+|y|=2可得x3﹣3x=﹣x﹣2,即x3﹣2x+2=0,
令k(x)=x3﹣2x+2,则k'(x)=3x2﹣2,令k'(x)=0,解得,
当时,k'(x)>0,k(x)单调递增;
当时,k'(x)<0,k(x)单调递减;
又k(﹣2)=(﹣2)3﹣2×(﹣2)+2=﹣2<0,k(﹣1)=(﹣1)3﹣2×(﹣1)+2=3>0,
根据零点存在定理,k(x)在(﹣2,﹣1)上有一个零点;
综上,曲线y=x3﹣3x与|x|+|y|=2的交点个数最多为6个;
选项C,联立曲线y=x3﹣3x与y2=4,即y=±2,
当y=2时,x3﹣3x=2,即x3﹣3x﹣2=0,即(x+1)2(x﹣2)=0,解得x=﹣1或x=2;
当y=﹣2时,x3﹣3x=﹣2,即x3﹣3x+2=0,即(x﹣1)2(x+2)=0,解得x=1或x=﹣2;
所以交点个数为4个;
选项D,联立曲线y=x3﹣3x与|y|=x2,
当y≥0时,y=x2,代入y=x3﹣3x得x3﹣3x=x2,即x3﹣x2﹣3x=0,
即x(x2﹣x﹣3)=0,解得x=0或;
当y<0时,y=﹣x2,代入y=x3﹣3x得x3﹣3x=﹣x2,即x3+x2﹣3x=0,
即x(x2+x﹣3)=0,解得x=0或;
所以交点个数为5个.
故选:B.
10.(2026•广东模拟)质点P和Q在以坐标原点O为圆心,半径为1的圆周上同时出发逆时针作匀速圆周运动.P的起点坐标为,角速度为1rad/s;Q的起点坐标为,角速度为2rad/s.则质点Q与P相遇点对应的坐标可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解答】解:因为P的起点坐标为,Q的起点坐标为,
所以点P在的终边上,点Q在的终边上,
设质点P与Q相遇时用时t(s),
因为P的角速度为1rad/s;Q的角速度为2rad/s,
所以,
解得,
此时质点Q落在的终边上,
所以点Q的横坐标为,
点Q的纵坐标为,
所以质点Q坐标为.
故选:D.
二.多选题(共10小题)
(多选)11.(2026•枣庄一模)已知抛物线C:y2=8x的焦点为F,过点F的直线l与C交于A,B两点,D是C的准线与x轴的交点,则下列说法正确的是( )
A.若|BF|=4|AF|,则直线l的斜率为±
B.|AF|+4|BF|≥18
C.0°<∠AOB<90°(O为坐标原点)
D.当取最小值时,|AF|=4
【答案】ABD
【解答】解:对于A,依题意得F(2,0),设直线l:x=my+2,A(x1,y1),B(x2,y2),
联立,消去x得y2﹣8my﹣16=0,则y1+y2=8m,y1y2=﹣16,
则,解得或,
则,B(8,﹣8)或,
则直线l的斜率,故A正确;
对于B,|AF|+4|BF|=x1+4x2+10,
当且仅当时等号成立,故B项正确;
对于C,因为12<0,所以∠AOB>90°,故C项错误;
对于D,依题意有,抛物线y2=8x的准线方程为x=﹣2,所以D(﹣2,0),F(2,0),
则,由抛物线的定义可得|AF|=x1+2,
,
因为x1>0,所以
,
当且仅当x1=2时取等号,此时|AF|=4,故D项正确.
故选:ABD.
(多选)12.(2026•凯里市校级一模)已知a﹣b=eb﹣lna,则下列结论正确的是( )
A.a+b≤e B.be≤a C.abe+1≥0 D.
【答案】BCD
【解答】解:由a﹣b=eb﹣lna,得lna+elna=b+eb,且a>0,
设函数f(x)=x+ex,则f(lna)=f(b).
∵函数f(x)=x+ex在R上单调递增,∴b=lna.对于选项A,a+b≤e⟺a+lna≤e,
∵函数y=x+lnx在(0,+∞)上单调递增,∴函数y=x+lnx在(0,+∞)上无最大值,故A错误;
对于选项B,,∵函数在(0,e)上单调递增,(e,+∞) 上单调递减,
∴,故B正确;
对于选项C,,∵函数 y=xlnx 在 上单调递减, 上单调递增,
∴,故C正确;
对于选项D,,
设 ,则 a=t2,t>0,化简得 t3﹣2lnt﹣t≥0,
设 g(t)=t3﹣2lnt﹣t,则 ,
∴函数 g(t) 在 (0,1)上单调递减,在 (1,+∞) 上单调递增,
∴g(t)min=g(1)=0,故D正确.
故选:BCD.
(多选)13.(2026•河北模拟)已知定义域为R的函数f(x)满足下列条件:(1)对任意的x,y∈R,都有(x+y)f(x﹣y)+(x﹣y)f(x+y)=f(x2﹣y2)(2)当0<x<1时,f(x)>0.则下列结论正确的是( )
A.f(﹣1)+f(0)=0
B.函数f(x)的图象关于y轴对称
C.若x∈(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞),则
D.若a∈R,则f(﹣a2﹣3)>f(﹣2)
【答案】ACD
【解答】解:根据题意,对任意的x,y∈R,都有(x+y)f(x﹣y)+(x﹣y)f(x+y)=f(x2﹣y2),
对于A,在(x+y)f(x﹣y)+(x﹣y)f(x+y)=f(x2﹣y2)中,
令x=0,y=0,有f(0)f(0)+0×f(0)=f(0),变形可得f(0)=0,
令x=1,y=0,有f(1)+f(1)=f(1),变形可得则f(1)=0,
令x=﹣1,y=0,有﹣f(﹣1)﹣f(﹣1)=f(1)=0,则f(﹣1)=0,
故f(﹣1)+f(0)=0,A正确;
对于B,在(x+y)f(x﹣y)+(x﹣y)f(x+y)=f(x2﹣y2)中,
令y=x+1,x∈R,得(2x+1)f(﹣1)﹣f(2x+1)=f(﹣2x﹣1),
即﹣f(2x+1)=f(﹣2x﹣1),因此﹣f(x)=f(﹣x),
故函数f(x)是奇函数,其图象关于原点对称,B错误;
对于C,在(x+y)f(x﹣y)+(x﹣y)f(x+y)=f(x2﹣y2)中,
令x2﹣y2=1,即(x+y)(x﹣y)=1,取x+y=t(t≠0),则,
于是,即,当t>1时,,,
则,此时f(t)<0,当t<﹣1时,由奇函数的性质得f(t)>0,则,
因此t∈(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞),,C正确;
对于D,令x+y=m,x﹣y=n,则mf(n)+nf(m)=f(mn),当mn≠0时,,
任取x1,x2∈(1,+∞),x1<x2,,
由1<x1<x2,得,则,而,因此,
即,此时,而x2>x1>1,则﹣f(x2)>﹣f(x1),即f(x2)<f(x1),
因此函数f(x)在(1,+∞)上单调递减,由奇函数性质得f(x)在(﹣∞,﹣1)上单调递减,
由a∈R,得﹣a2﹣3≤﹣3<﹣2<﹣1,则f(﹣a2﹣3)>f(﹣2),D正确.
故选:ACD.
(多选)14.(2026•毕节市模拟)设计一条美丽的丝带,其造型α可以看作图中的曲线C的一部分.已知C过坐标原点O,且C上的点满足:横坐标小于4,到点F(﹣4,0)的距离与到定直线x=t(t>0)的距离之积为16,则下列选项中正确的有( )
A.t=4
B.点在C上
C.C在第三象限的点的纵坐标的最小值为﹣2
D.当点(x0,y0)在C上时,
【答案】AD
【解答】解:对于选项A:根据题可知,坐标原点O在曲线C上,因此原点到点F(﹣4,0)的距离与到定直线x=t(t>0)的距离之积为16,
即4|t|=16,又由于t>0,因此解得t=4,因此选项A正确;
对于选项B:设点为点M,那么,点M到直线x=4的距离d为,
由于,
因此点不在曲线C上,因此选项B错误;
对于选项C:设曲线上一点为P(x,y),那么有,
整理得,取x=﹣3,那么可得,
即y<﹣2或y>2,因此曲线C在第三象限内的点的纵坐标的最小值小于﹣2,因此选项C错误;
对于选项D:当点(x0,y0)(x0<4)在C上时,根据C的分析可知,又由于x0<4,
故,当且仅当x0=﹣4时,等号成立,因此选项D正确.
故选:AD.
(多选)15.(2026•河北模拟)如图,在正方体ABCD﹣EFGH中,点P,Q分别为线段AC,BH上异于端点的动点,则下列结论中,可能成立的有( )
A.PQ∥平面ABF B.PQ∥平面ADF
C.PQ⊥平面ABD D.PQ⊥平面ADH
【答案】ABC
【解答】解:选项A和C,如图所示,
令点P,Q分别为线段AC和BH中点,可得PQ∥DH,
因为DH∥BF,所以PQ∥BF,
PQ⊄平面ABF,BF⊂平面ABF,所以PQ∥平面ABF,故A正确,
因为DH⊥平面ABD,PQ∥DH,所以PQ⊥平面ABD,故C正确;
选项B,如图所示,
取线段BH靠近点B的四等分点,点P为线段AC,BD中点,线段BH交线段DF于O,
易知|QB|=|QO|,则在△BOD中,可得PQ∥OD,且PQ⊄平面ADF,OD⊂平面ADF,
所以PQ∥平面ADF,故B正确;
选项D,如图所示,
平面ADH⊥平面ABCD,
点P在平面ABCD,所以过点P且垂直平面ADH的直线在平面ABCD,
因为点Q不在平面ABCD,所以不存在PQ⊥平面ADH,故D错误.
故选:ABC.
(多选)16.(2026•渝中区校级一模)已知正项数列{an}满足,则下列说法正确的是( )
A.
B.存在n∈N*,使得
C.
D.
【答案】ABD
【解答】解:由anan+1=(2an﹣an+1)an+2可知,anan+1=2anan+2﹣an+1an+2,
两边同时除以anan+1an+2,可得,
故数列为等差数列,
由a1,a2,可得公差,
故,3+2(n﹣1)=2n+1,即an,故,故A正确;
由,
那么,解得n=6,故B正确;
由等差数列前n项和公式得:n(3+2n+1)=n2+2n,故C错误;
对于D选项:由lnx⩽x﹣1可得,化简为,
令,得,即,
则,故D正确.
故选:ABD.
(多选)17.(2026•广安一模)已知数列{an}满足,且,则( )
A.数列{an}先单调递减后单调递增
B.
C.
D.
【答案】BCD
【解答】解:先证明两个不等式:
(1)lnx≤x﹣1,当且仅当x=1时等号成立;
(2)当x>1时,.
证明:(1)设s(x)=lnx﹣x+1,则,
当0<x<1时,s′(x)>0,当x>1时,s′(x)<0,
故s(x)在(0,1)上为增函数,在(1,+∞)上为减函数,
故s(x)≤s(1)=0,即lnx≤x﹣1,当且仅当x=1时等号成立.
(2),故,
故在(1,+∞)上为增函数,故u(x)>u(1)=0,
故当x>1时,.
对于A,因为,故当n≥2时,an≥0,
若存在ak=0(k≥2),则,故ak﹣1=0,
依次有a1=0,这与矛盾,故an>0,
故,而an>0,故等号不可取,
故an+1<an,故{an}为递减数列,故A错误;
对于B,因为,而,故,
故,故B正确;
对于C,由B中结论可得,故,
由累加可得,而,故,
故,故C正确;
对于D,由C可得,
故,故D正确.
故选:BCD.
(多选)18.(2026•九龙坡区模拟)已知函数f(x)=xex,g(x)=lnx+x+1,则( )
A.函数g(x)存在唯一零点
B.若方程f(x)﹣m=0在R上有唯一解,则实数m的取值范围是[0,+∞)
C.存在唯一x0∈(0,+∞),使得f(x0)=g(x0)
D.关于x的不等式在R上恒成立,则实数k的取值范围是
【答案】ACD
【解答】解:对于A,因为g(x)=lnx+x+1,
则,
所以g(x)在(0,+∞)上单调递增,
且当x→+∞时,g(x)→+∞,当x→0+时,g(x)→﹣∞,
所以g(x)在(0,+∞)上有且仅有1个零点,故A正确;
对于B,因为f(x)=xex,则f′(x)=(1+x)ex,
令f′(x)=0,则x=﹣1,
故在(﹣1,+∞)上,f′(x)>0,f(x)单调递增,
在(﹣∞,﹣1)上,f′(x)<0,f(x)单调递减,
故f(x)的极小值为f(﹣1),
且易得当x→﹣∞时,f(x)→0﹣,
若f(x)﹣m=0在R上有唯一解,则或m≥0,故B错误;
对于C,因为f(x)=xex,g(x)=lnx+x+1,
令h(x)=f(x)﹣g(x)=xex﹣lnx﹣x﹣1,t=xex,
则lnx+x=ln(xex)=lnt,
故h(t)=t﹣lnt﹣1,则,令h′(t)=0,t=1,
故在(1,+∞)上,h′(t)>0,h(t)单调递增,
在(0,1)上,h′(t)<0,h(t)单调递减,
故h(t)在t=1处取极小值即最小值0,
则有h(t)在(0,+∞)上有且仅有1个零点,
由选项A易得f(x)=xex在(0,+∞)上单调递增,
故有且仅有1个解x0使,即 h(x)有且仅有1个零点,故C正确;
对于D,若有在R上恒成立,讨论x的范围后参变分离:
①若,则有,显然成立;
②若,则有,
令,
则,
令m′(x)=0,x=1或(舍),易得当时,m(x)在x=1处取极小值即最小值m(1)=2e,因此k≤2e;
③若,则有,
令,则,
令n′(x)=0,x=1(舍)或,
易得当时,n(x)在处取极大值即最大值,
因此;
综上,k的取值范围是,故D正确.
故选:ACD.
(多选)19.(2026•佛山一模)已知函数f(x)的定义域为R,对任意正实数t,函数y=f(x+t)﹣f(x)在R上单调递增,则( )
A.f(0)<f(2)
B.
C.若f(1)=1,f(2026)=2026,则f(10)<10
D.
【答案】BCD
【解答】解:选项A,y=f(x+t)﹣f(x)单调递增,不能说明y=f(x)单调递增,
例如对于y=e﹣x,y=f(x+t)﹣f(x)=e﹣x﹣t﹣e﹣x,y'=f′(x+t)﹣f′(x)=e﹣x﹣e﹣x﹣t>0恒成立,
满足y=f(x+t)﹣f(x)单调递增但不满足y=f(x)单调递增,
则f(0)<f(2)不一定成立,故A错误;
选项B,取,有,
有,故B正确;
选项C,令t=9,由y=f(x+9)﹣f(x)单调递增,
可得f(2026)﹣f(1)=f(2026)﹣f(2017)+f(2017)﹣f(2008)+…+f(10)﹣f(1)>225[f(10)﹣f(1)],
故f(10)﹣f(1),而f(1)=1,故f(10)<10,故C正确;
选项D,令t=1,由y=f(x+1)﹣f(x)单调递增,
可得f(2026)﹣f(2025)>f(2)﹣f(1),
即f(2)+f(2025)<f(1)+f(2026),
同理可得f(3)+f(2024)<f(1)+f(2026),
…,
f(1013)+f(1014)<f(1)+f(2026),
由以上式子累加可知f(i)<1013[f(1)+f(2026)],故D正确.
故选:BCD.
(多选)20.(2026•包头一模)在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,,点E为CC1的中点,点P为平面ADD1A1内的一个动点(含边界),则( )
A.B1E∥平面A1BD
B.四棱锥E﹣BB1D1D的外接球的表面积为8π
C.平面ABE⊥平面A1B1E
D.若PE⊥AC1,则点P的运动轨迹长度为
【答案】BCD
【解答】解:在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,
以D为坐标原点,分别以DA,DC,DD1所在直线为x,y,z轴建立如图所示的空间直角坐标系:
由,
则D(0,0,0),A(1,0,0),B(1,1,0),A1(1,0,2),B1(1,1,2),
E(0,1,1),
可得,
设平面A1BD的一个法向量为,
可得,即,
令z=1,则x=﹣2,y=2,
所以,
因为,
所以B1E与平面A1BD不平行,故A选项不正确;
在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,
连接AC,A1C1,DE,D1E,BE,B1D1,如图所示:
在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,点E为CC1的中点,
且,
所以,
且四边形BB1D1D为矩形,所以点E的投影为矩形BB1D1D的中心O,
即OE⊥平面BB1D1D,则四棱锥E﹣BB1D1D的外接球的球心在EO上,
①设四棱锥E﹣BB1D1D的外接球的球心在EO的延长线上且为O1,
球的半径为R,如图所示,
在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,,
所以,
所以在直角三角形OED1中,,
则有EO1=R,可得OO1=R﹣OE=R,
在直角三角形OO1D1中,,
即,解得,
此时四棱锥E﹣BB1D1D外接球的表面积为:S=4πR2=8π,
②设四棱锥E﹣BB1D1D的外接球的球心在EO上且为O1,
球的半径为R,如图所示,
在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,,
所以,所以在直角三角形OED1中,,
则有EO1=R,可得OO1=OE﹣RR,
在直角三角形OO1D1中,,
即,解得:,
因为,不满足题意,
故四棱锥E﹣BB1D1D外接球的表面积为8π,故B选项正确;
由A中,D(0,0,0),A(1,0,0),B(1,1,0),A1(1,0,2),B1(1,1,2),E(0,1,1),
则(0,1,0),(﹣1,1,1),(﹣1,1,﹣1),
设平面ABE的法向量为,
则,即,
令x1=1,则z1=1,所以,
设平面A1B1E的法向量为,
则,即,
令x2=1,则z2=﹣1,所以,
因为,
所以平面ABE⊥平面A1B1E,故选项C正确,
设P(x0,0,z0),0≤x0≤1,0≤z0≤2,
则,,
因为PE⊥AC1,可得0,
即(﹣x0)×(﹣1)+1×1+(1﹣z0)×2=0,即x0﹣2z0+3=0,
因为点P为平面ADD1A1内的一个动点(含边界),
所以点P的轨迹为一条线段,
令x0=0,可得z0,
令x0=1,可得z0=2,
所以线段的端点为和(1,0,2),
所以点P的运动轨迹长度为,
故D选项正确.
故选:BCD.
三.填空题(共10小题)
21.(2026•枣庄一模)已知△ABC的面积为1,边AC,AB上的中线为BD,CE,且CE=2BD,则边AC的最小值为 .
【答案】.
【解答】解:如图:设CE∩BD=G,由已知得G为△ABC的重心,
由CE=2BD,设DG=x,则BG=2x,CE=6x,CG=4x,EG=2x,
则S△BDC
4x2sinθ,
则,由余弦定理得:
CD2=x2+16x2﹣2x•4x(﹣cosθ),
令t0,则12tsinθ﹣8cosθ=17,
即sin(θ﹣φ)=17,所以sin(θ﹣φ)1,
整理得:,所以,即CD2,
所以,所以AC.
故答案为:.
22.(2026•凯里市校级一模)已知四个整数a,b,c,d满足:0<a<b<c<d,a,b,c成等差数列,b,c,d成等比数列,若c=6,则a= 2 ;若d=a+30,则b+c+d= 111 .
【答案】2,111.
【解答】解:若c=6,因为bd=c2=36,而c2=1×36=2×18=3×12=4×9=6×6,
经验证只有b=4,d=9符合题意,此时a=2;
若d=a+30,设a,b,c,d分别为b﹣m,b,b+m,,显然b>m,且b,m∈N*,
d﹣am(3)=30,
因为4,所以,
所以m=8或m=9,
若m=8,则,不合题意;
若m=9,则b=27,此时a,b,c,d分别为18,27,36,48,
所以b+c+d=111.
故答案为:2,111.
23.(2026•河北模拟)如图是由九个半径相同的圆构成的图形(该图形不能旋转和翻转),若将1,2,…,9九个数字分别填入这九个圆中,且有阴影的圆中填的数字大于相邻的三个圆中所填的数字,则填法一共有 8640 种.
【答案】8640.
【解答】解:已知由九个半径相同的圆构成的图形(该图形不能旋转和翻转),
又将1,2,…,9九个数字分别填入这九个圆中,且有阴影的圆中填的数字大于相邻的三个圆中所填的数字,
将三个有阴影的圆中填入的数字用 a,b,c 表示,
当 a,b,c 为9,8,7时,有 种填法;
当 a,b,c 为9,8,6时,则7不能与6相邻,故7有种填法,剩余的五个数字可以任意填在空白圆中,有 种情况,有2160 种填法;
当 a,b,c 为9,8,5时,则与5相邻的只能是4,3,2,1中的三个数字,
有 种填法;
当 a,b,c 为9,8,4时,则与4相邻的只能是3,2,1,有 种填法;
当 a,b,c 为9,7,6时,则8与9相邻且8只有1种位置,有 种填法;
当 a,b,c 为9,7,5时,则8与9相邻且8只有1种位置,
6不与5相邻有2种位置选择,有 种填法;
当 a,b,c 为9,7,4时,则8与9相邻且8只有1种位置,
与4相邻的只能是3,2,1,故有 种填法.
所以填法共有:4320+2160+864+216+720+288+72=8640 (种).
故答案为:8640.
24.(2026•毕节市模拟)已知函数f(x)=a(x﹣x1)(x﹣x2)(x﹣x3)(a≠0且x1,x2,x3均不相等),设曲线y=f(x)在点(xi,f(xi))处的切线的斜率为ki(i=1,2,3),则 0 .
【答案】0.
【解答】解:因为f(x)=a(x﹣x1)(x﹣x2)(x﹣x3)(a≠0且x1,x2,x3均不相等),
所以f′(x)=a[(x﹣x2)(x﹣x3)+(x﹣x1)(x﹣x3)+(x﹣x1)(x﹣x2)],
当x=x1时,k1=f′(x1)=a[(x1﹣x2)(x1﹣x3)+0+0]=a(x1﹣x2)(x1﹣x3),
故;
当x=x2时,k2=f′(x2)=a[0+(x2﹣x1)(x2﹣x3)+0]=a(x2﹣x1)(x2﹣x3),
故;
当x=x3时,k3=f′(x3)=a[0+0+(x3﹣x1)(x3﹣x2)]=a(x3﹣x1)(x3﹣x2),
故,
所以 .
故答案为:0.
25.(2026•河北模拟)已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,准线与x轴的交点为K,且|FK|=2,P为抛物线上一点,,I为△PKF的内心,连接PI并延长,交x轴于点H,则|KH|= .
【答案】.
【解答】解:由|FK|=2,得p=2,则抛物线为y2=4x,
焦点F(1,0),准线与x轴交点K(﹣1,0),
设P(x0,y0)在抛物线上,则,且,
由余弦定理得,
即,
又,
整理得,|PF|=x0+1,
则,故,
由,得,
即,
而I为△PKF的内心,PI平分∠KPF,延长PI交x轴于H,
由角平分线定理,可得,
又|KF|=2,设|KH|=t,则|HF|=2﹣t,
则有,解得.
故答案为:.
26.(2026•渝中区校级一模)若△ABC中,,BC>AB,点D满足且BD=1,则AC的取值范围为 (,3) .
【答案】(,3).
【解答】解:由题知:,两边平方得,
又由余弦定理知b2=a2+c2+ac,两式相除得,
令,上式化简为,
令m=2t+1>3,上式化为,
由m>3,可得,那么,即.
故AC∈(,3).
故答案为:(,3).
27.(2026•广安一模)在平面直角坐标系中,O为坐标原点,两点P(x1,y1),Q(x2,y2)的“曼哈顿距离”定义为||PQ||=|x1﹣x2|+|y1﹣y2|.满足||OP||=2的动点P的轨迹围成的图形面积为 8 ;已知点M在直线y=ex﹣1上,点N在函数y=ex的图象上,||MN||的最小值为 .
【答案】8;.
【解答】解:如图,
设点P(x,y),根据||OP||=2,那么可得||OP||=|x|+|y|=2,
那么动点P的轨迹是根据x+y=2,x﹣y=2,﹣x+y=2与﹣x﹣y=2围成的正方形ABCD,
如图所示,那么该图形面积为;
设,那么,
将||MN||看成关于x1的函数,那么||MN||在x1=x2或时,取得最小值,
当x1=x2时,令函数g(x)=ex﹣1﹣ex,那么导函数g′(x)=e﹣ex,
当x>1时,g′(x)<0,当x<1时,g′(x)>0,
那么g(x)在(1,+∞)上单调递减,在(﹣∞,1)上单调递增,
因此x=1时,g(x)max=g(1)=﹣1,此时||MN||min=|﹣1|=1;
当时,x2=ln(ex1﹣1),令函数,
那么导函数,根据h′(x)=0,解得,
当时,h′(x)<0,当时,h′(x)>0,
则函数h(x)在上单调递增,在上单调递减,
故时,,此时.
综上所述,.
故答案为:8;.
28.(2026•九龙坡区模拟)盒子中有4个红球,6个白球,从盒中每次取1个球,取出后将原球放回,再加入2个同色球,所有的球除颜色外其它均相同,则第2次取到红球的概率为 ;在第2次取到红球的前提下,第3次取到白球的概率为 .
【答案】;.
【解答】解:记事件Ai=“第i次取到红球”,
则P(A1A2)=P(A1)P(A2|A1),
P()=P()P(),
∴,
∴第2次取到红球的概率为;
,
∴,
∴在第2次取到红球的前提下,第3次取到白球的概率为.
故答案为:;.
29.(2026•佛山一模)已知P,Q是椭圆E:1(a>b>0)上关于原点O对称的两点,F是E的右焦点,PF的延长线交E于点R,∠QFR=60°,3|QF|=5|RF|,则E的离心率为 .
【答案】.
【解答】解:设椭圆的左焦点F′,如图,连接PF′,RF′,3|QF|=5|RF|,
设|QF|=5t,|RF|=3t,由题意|PF′|=5t,|RF′|=2a﹣5t,|PF|=2a﹣5t,
∠QFR=60°,则∠F′PF=60°,|PR|=2a﹣2t,
(2a﹣3t)2=(5t)2+(2a﹣2t)2﹣2(5t)(2a﹣2t)cos60°,解得5t=a,
4c2=(5t)2+(2a﹣5t)2﹣2(5t)(2a﹣5t)cos60°,
即4c2=a2+a2﹣2a2cos60°,解得4c2=a2,
e.
故答案为:.
30.(2026•广东模拟)甲、乙、丙三人相互做传球训练,每次传球时,传球者都等可能地将球传给另外两个人中的任何一人.若第一次由甲传出,共传5次结束,记X表示球传回到甲手中的次数,则X的数学期望E(X)= .
【答案】.
【解答】解:5次传球后,共有32个样本点,随机变量X的可能取值为0,1,2,
当X=0时,包含了“乙丙乙丙乙,丙乙丙乙丙”两种可能,则,
当X=1时,包含了“乙甲乙丙乙,乙甲丙乙丙,乙丙甲乙丙,乙丙甲丙乙,乙丙乙甲丙,乙丙乙甲乙,
乙丙乙丙甲,丙甲乙丙乙,丙甲丙乙丙,丙乙甲丙乙,丙乙甲乙丙,丙乙丙甲乙,丙乙丙甲丙,丙乙丙乙甲”,共14种可能,
则,
所以,
所以.
故答案为:.
四.解答题(共10小题)
31.(2026•枣庄一模)已知定义在复数集C上的函数,h(n)=f(i)+f(3i)+f(5i)+⋯+f((2n﹣1)i),其中n∈N*,i为虚数单位,记h(n)的模为|h(n)|.
(1)求h(n)的实部的最大值:
(2)①证明:∀n∈N*,都有g(n)<1;
②证明:∃λ>0,∀n∈N*,g(n)〈λ|h(n)|2.
【答案】(1);
(2)证明:①因为,
所以,
因此,即证;
②由,可得,
因此,
取λ=5,可得5|h(n)|2≥1,因为g(n)<1,此时满足g(n)<λ|h(n)|2,
即∃λ>0,∀n∈N*,g(n)〈λ|h(n)|2.
【解答】(1)解:由函数,
代入x=(2m﹣1)i,可得,
可得,
由h(n)的实部为,可得,
由函数在上为单调递增函数,
当n=1时,取得最大值,
所以h(n)的实部最大值;
(2)证明:①因为,
所以,
因此,即证;
②由,可得,
因此,
取λ=5,可得5|h(n)|2≥1,因为g(n)<1,此时满足g(n)<λ|h(n)|2,
即∃λ>0,∀n∈N*,g(n)〈λ|h(n)|2.
32.(2026•凯里市校级一模)已知函数f(x)=aex﹣lnx﹣1,a∈R.
(1)当a=1时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;
(2)若f(x)有最小值,且最小值大于0,求实数a的取值范围;
(3)在第(2)问的条件下,若x0是f(x)的极值点,证明:.
【答案】(1)y=(e﹣1)x;
(2)(,+∞);
(3)证明:由(2)知,当a>0时,f(x)有唯一极值点x0且x0∈(0,1),
令,则t>1,且,
要证,只需要证明f(t)>t﹣1,
由于,
∴只需证明:当t>1时,,
只需证明:当t>1时,①,
设,t>1,
∴,
∴h(t)在(1,+∞)上单增,
∴h(t)>h(1)=0,
∴①式成立,
∴.
【解答】解:(1)当a=1时,f(x)=ex﹣lnx﹣1,,
∴f(1)=e﹣1,k=f'(1)=e﹣1,
∴切线方程为y﹣(e﹣1)=(e﹣1)(x﹣1),即y=(e﹣1)x;
(2)f'(x)=aex﹣1x,x>0,
①当a≤0时,在(0,+∞)上恒成立,
∴f(x)在(0,+∞)上单调递减,函数f(x)无最小值,不符合题意;
②当a>0时,显然f'(x)在(0,+∞)上单调递增,
当x→0时,f'(x)→﹣∞,当x→+∞时,f'(x)→+∞,
∴存在唯一实数x0∈(0,+∞),使得f'(x0)=0,即,
当0<x<x0时,f'(x)<0,f(x)单调递减,当x>x0时,f'(x)>0,f(x)单调递增,
∴f(x)min=f(x0)=alnx0﹣1lnx0﹣1>0,
令,m>0,
显然g(m)在(0,+∞)上单调递减,且g(1)=0,
∴0<x0<1,
∴,即,
∴,
∴实数a的取值范围是(,+∞);
(3)证明:由(2)知,当a>0时,f(x)有唯一极值点x0且x0∈(0,1),
令,则t>1,且,
要证,只需要证明f(t)>t﹣1,
由于,
∴只需证明:当t>1时,,
只需证明:当t>1时,①,
设,t>1,
∴,
∴h(t)在(1,+∞)上单增,
∴h(t)>h(1)=0,
∴①式成立,
∴.
33.(2026•河北模拟)如图所示,已知抛物线C:y2=2px(p0)被两组首尾相接的平行线段所截,其中一组平行线A1B1,A2B2,⋯,AnBn,…的斜率为﹣2,一组平行线.A2B1,A3B2,⋯,An+1Bn,⋯与x轴垂直,将两组平行线与抛物线C在x轴上方的交点从左到右依次记为A1(x1,y1),A2(x2,y2),⋯,An(xn,yn),⋯,x轴下方的交点从左到右依次记为B1,B2,⋯,Bn,⋯.若点A1的横坐标为1,且点A1到抛物线C的准线的距离为.
(1)求p的值;
(2)求△A1A2A3的面积;
(3)设a1=4,当n≥2时,,数列{an}的前n项和为Sn,若对任意的n∈N*,恒有Sn≥12n+m,求实数m的取值范围.
【答案】(1)p=2;
(2)2;
(3)(﹣∞,﹣36].
【解答】解:(1)由题意知抛物线C的准线方程为,则由题意得,
整理得,即,得p=2.
(2)由(1)知抛物线C的方程为y2=4x,则A1(1,2),
因为点An(xn,yn)在抛物线y2=4x上,则,
因为点An与Bn﹣1关于x轴对称,
所以当n≥2时,易知Bn﹣1(xn,﹣yn),
所以过且斜率为﹣2的直线An﹣1Bn﹣1的方程为:,
联立,得,
消去x,得(y﹣yn﹣1)(y+yn﹣1+2)=0,
解得y=yn﹣1或y=﹣yn﹣1﹣2,
所以﹣yn=﹣yn﹣1﹣2,即yn=yn﹣1+2.
所以A2(4,4),A3(9,6),则,
又直线A1A3的方程为,即x﹣2y+3=0,
则点A2到直线A1A3的距离,
所以;
(3)由(2)知数列{yn}是首项为2,公差为2的等差数列,
所以yn=2+2(n﹣1)=2n,
代入抛物线方程得,
又因为a1=4,当n≥2时,,
所以,
当n为偶数时,
Sn=(a1+a3+a5+⋯+an﹣1)+(a2+a4+a6+⋯+an)
.
当n为奇数时,,
所以,
因为对任意的n∈N*,Sn≥12n+m恒成立,
所以当n为偶数时,n2≥12n+m,即m≤n2﹣12n恒成立,
又n2﹣12n=(n﹣6)2﹣36,
所以当n=6时,n2﹣12n取得最小值,且最小值为﹣36,
所以m≤﹣36,
当n为奇数时,n2+2n+1≥12n+m即m≤n2﹣10n+1恒成立,
又n2﹣10n+1=(n﹣5)2﹣24,
所以当n=5时,n2﹣10n+1取得最小值,且最小值为﹣24,所以m≤﹣24.
综上可得m的取值范围为(﹣∞,﹣36].
34.(2026•毕节市模拟)已知双曲线的离心率为2,左、右顶点分别为A1,A2.
(1)求b的值;
(2)若点P为C上一点,且P在第一象限,△A1A2P是等腰三角形,求点P的坐标;
(3)设点T在直线x=m(0<m<2)上,过T作直线l1交C的右支于A(x1,y1),B(x2,y2)(x1<x2)两点,作直线l2交C的右支于P(x3,y3),Q(x4,y4)(x3<x4)两点,若△TAQ∽△TPB,求证:直线AB的斜率与直线PQ的斜率之和为0.
【答案】(1);
(2);
(3)证明:设过点T(x0,y0)且斜率为k的直线AB的参数方程为,则k=tanθ,
将其代入双曲线方程中,可得,
设方程的两根为t1,t2,则|TA|=|t1|,|TB|=|t2|,
由韦达定理得,,且k=tanθ,
则,
即;(*)
同理对于直线PQ,有;(**)
由△TAQ∽△TPB,可得∠ATQ=∠PTB,,
所以|TA|•|TB|=|TP|•|TQ|,
由(*)(**)相等及两直线不重合(k≠kPQ),可得,
因此k+kPQ=0,得证.
【解答】解:(1)由题意,可得a2=4,则a=2,
由离心率,解得c=4,
又c2=a2+b2,所以b2=c2﹣a2=16﹣4=12,
又b>0,故;
(2)由(1)可得双曲线方程为,整理得3x2﹣y2=12,
由A1(﹣2,0),A2(2,0),得|A1A2|=4,
设P(x,y)(x>0,y>0),因△A1A2P是等腰三角形,
当|A1P|=|A2P|时,由双曲线的对称性可知P在y轴上,与P在第一象限矛盾;
当|A1A2|=|A1P|=4时,易得P,A2两点重合,无法构成三角形;
当|A1A2|=|A2P|=4时,,则(x﹣2)2+y2=16,
联立,消去y可得x2﹣x﹣6=0,解得x=3或x=﹣2(舍去),
将x=3代入y2=16﹣(3﹣2)2=15,得,因y>0,则,
综上可知,点P的坐标为;
(3)证明:设过点T(x0,y0)且斜率为k的直线AB的参数方程为,则k=tanθ,
将其代入双曲线方程中,可得,
设方程的两根为t1,t2,则|TA|=|t1|,|TB|=|t2|,
由韦达定理得,,且k=tanθ,
则,
即;(*)
同理对于直线PQ,有;(**)
由△TAQ∽△TPB,可得∠ATQ=∠PTB,,
所以|TA|•|TB|=|TP|•|TQ|,
由(*)(**)相等及两直线不重合(k≠kPQ),可得,
因此k+kPQ=0,得证.
35.(2026•河北模拟)已知椭圆的离心率为,其左顶点为D,右焦点为F,且|DF|=3.过点F的直线l与椭圆C相交于M,N两点,连接DM,DN并延长,分别交直线x=t(t>2)于P,Q两点.
(1)求椭圆C的方程.
(2)设直线l的斜率为,直线DM,DN的斜率分别为k1,k2.
(i)证明:为定值.
(ii)若以PQ为直径的圆始终与l相切,求t的值.
【答案】(1);
(2)(i)证明:易知D(﹣2,0),F(1,0),
设直线l的方程为x=my+1,M(x1,y1),N(x2,y2),
联立,消去x并整理得(3m2+4)y2+6my﹣9=0,
此时Δ=(6m)2﹣4(3m2+4)•(﹣9)=144(m2+1)>0,
由韦达定理得,
又直线DM,DN的斜率分别为k1,k2,
所以
,
m,
所以4mk1k2=k1+k2,
即;
(ii)4.
【解答】解:(1)因为椭圆C的离心率为,且|DF|=3,
所以,
解得a=2,c=1,
则,
故椭圆C的标准方程为 ;
(2)(i)证明:易知D(﹣2,0),F(1,0),
设直线l的方程为x=my+1,M(x1,y1),N(x2,y2),
联立,消去x并整理得(3m2+4)y2+6my﹣9=0,
此时Δ=(6m)2﹣4(3m2+4)•(﹣9)=144(m2+1)>0,
由韦达定理得,
又直线DM,DN的斜率分别为k1,k2,
所以
,
m,
所以4mk1k2=k1+k2,
即;
(ii)易知直线DM的方程为y=k1(x+2),
令x=t,
解得y=k1(t+2),
即P(t,k1(t+2)),
直线DN的方程为y=k2(x+2),
令x=t,
解得y=k2(t+2),
即Q(t,k2(t+2)),
所以PQ的中点为.
由(i)知k1+k2=﹣m,
所以PQ为直径的圆的圆心为,
直径2R=|k1(t+2)﹣k2(t+2)|=|t+2|•|k1﹣k2|
,半径.
又圆心到直线l:x﹣my﹣1=0的距离,
因为圆E与直线l相切,
所以d=R,
即,
整理得|2t﹣2+m2(t+2)|=|t+2|(m2+1),
因为t>2,
所以2t﹣2+m2(t+2)=(t+2)(m2+1).
解得t=4.
36.(2026•渝中区校级一模)元旦晚会上,班委为了活跃氛围,特准备了“丢沙包”游戏,参与者在指定范围内投掷沙包入框,并制定了两个小游戏,且每位参与者只能参加其中一项游戏,规则如下:
游戏一:参与者进行投掷,若在投掷过程中累计命中次数达到2次,则游戏立即结束并获奖,若投掷n次(n≥2且n∈N)后仍未累计命中2次,则游戏结束,无法获奖;
游戏二:参与者进行投掷,不限投掷次数,若每次投掷中,命中记得1分,未命中记得﹣1分,当累计得分达到3分,则游戏立即结束并获奖,当累计得分达到﹣3分,游戏立即结束,无法获奖.
现有甲、乙两位同学分别参加游戏,且每位同学每次投掷是否命中相互独立.已知甲同学参加游戏一,且每次命中率为;乙同学参加游戏二,每次命中率为p(0<p<1).
(1)当n=4时,记甲同学投掷次数为X,求X的分布列及期望;
(2)当n=k(k≥2且k∈N)时,求甲同学获奖的概率(用含k的表达式表示);
(3)记甲同学获奖时,投掷次数不超过4次的概率为p0;若乙同学获奖概率不小于p0,求p的最小值.
【答案】(1)
X
2
3
4
P
期望为;
(2);
(3).
【解答】解:(1)由题可知:X的取值可能为2,3,4,
,
,
,
故X的分布列为:
X
2
3
4
P
所以;
(2)记事件A:甲同学获奖,显然,k≥2,
设Y表示甲投掷的次数,若甲投掷i(2≤i≤k)次并获奖,
则,
所以,
令,
所以,
两式相减:,
,
即,
所以;
(3)记Z表示乙同学的得分,Z=﹣3,﹣2,﹣1,0,1,2,3,
记事件B:乙同学获奖,P(Z=k)表示乙同学得分为k分时,最终获奖的概率,
显然P(B)=P(Z=0),又P(Z=3)=1,P(Z=﹣3)=0,
由全概率公式知:P(Z=k)=p•P(Z=k+1)+(1﹣p)•P(Z=k﹣1),k=﹣2,﹣1,0,1,2,
所以P(Z=k+1)﹣P(Z=k)=(p﹣1)[P(Z=k)﹣P(Z=k﹣1)],
那么P(Z=3)﹣P(Z=2)=(b﹣1)[P(Z=2)﹣P(Z=1]=(b﹣1)[P(Z=1)﹣P(Z=0)]
,
即P(Z,
同理:,,
,
,
累加得•P(Z=﹣2),
所以•P(Z=﹣2),
即•P(Z=﹣2)=1,即,
即,
由甲同学获奖时,投掷次数不超过4次的概率为p0得:,
由P(B)≥P0,即,解得,
故P的最小值为.
37.(2026•广安一模)已知函数.
(1)求函数g(x)的单调区间;
(2)设直线l:y=k,存在两个不同的实数a1,a2,使得直线l与曲线和曲线都相切.
①求k的取值范围;
②请在以下两个不等式中任选一个,完成证明;
(i);(ii).
【答案】(1)函数g(x)的递增区间为(0,e),递减区间为(e,+∞);
(2)①(0,e);
②证明:选(i),由①得,即,
令函数φ(x)=g(x)﹣x=x(1﹣lnx),0<x<e,则φ(x)>0,
由,得,即,
令函数u(x)=g(x)+x﹣e2=x(3﹣lnx)﹣e2,e<x<e2,求导得u′(x)=2﹣lnx>0,
函数u(x)在(e,e2)上单调递增,u(x)<u(e2)=0,
由,得,即,
因此,即有,所以.
选(ii),由①得,
则,
设m=2﹣x1>1,n=2﹣x2,0<n<1,me﹣m=ne﹣n=ke﹣2,
则lnm﹣m=lnn﹣n=lnk﹣2,令函数t(x)=lnx﹣x,,
求导得,,
当0<x<1时,T′(x)<0,函数T(x)在(0,1)上单调递减,则T(n)>T(1)=0,即,
当x>1时,t′(x)<0,函数t(x)在(1,+∞)上单调递减,由t(m)=t(n),得,,
因此mn<1,即(2﹣x1)(2﹣x2)<1,而a1a2>0,则a1a2(2﹣x1)(2﹣x2)<a1a2,
所以.
【解答】解:(1)由题意,函数g(x)=x(2﹣lnx)的定义域为(0,+∞),
求导得g′(x)=1﹣lnx,
当x>e时,g′(x)<0,当0<x<e时,g′(x)>0;
函数g(x)在(e,+∞)上单调递减,在(0,e)上单调递增,
所以函数g(x)的递增区间为(0,e),递减区间为(e,+∞);
(2)①函数的定义域为R,
求导可得,
设直线l与曲线和曲线分别切于点P(x1,k),Q(x2,k),
由,,
消去a1=2,得,同理,
因此方程(2﹣x)ex=k有两个不同的实数解,
令函数h(x)=(2﹣x)ex,求导得h′(x)=(1﹣x)ex,
由h′(x)<0,得x>1,由h′(x)>0,得x<1;
函数h(x)在(1,+∞)上单调递减,在(﹣∞,1)上单调递增,h(x)max=h(1)=e,
而当x<1时,恒有h(x)>0,且x→﹣∞时,h(x)→0,h(2)=0,
因此当且仅当0<k<e时,直线y=k与函数y=h(x)的图象有两个交点,
即方程(2﹣x)ex=k有两个不同的实数解,
所以k的取值范围是(0,e);
②证明:选(i),由①得,
即,
令函数φ(x)=g(x)﹣x=x(1﹣lnx),0<x<e,则φ(x)>0,
由,得,即,
令函数u(x)=g(x)+x﹣e2=x(3﹣lnx)﹣e2,e<x<e2,
求导得u′(x)=2﹣lnx>0,
函数u(x)在(e,e2)上单调递增,u(x)<u(e2)=0,
由,得,即,
因此,即有,所以.
选(ii),由①得,
则,
设m=2﹣x1>1,n=2﹣x2,0<n<1,me﹣m=ne﹣n=ke﹣2,
则lnm﹣m=lnn﹣n=lnk﹣2,令函数t(x)=lnx﹣x,,
求导得,,
当0<x<1时,T′(x)<0,函数T(x)在(0,1)上单调递减,
则T(n)>T(1)=0,即,
当x>1时,t′(x)<0,函数t(x)在(1,+∞)上单调递减,
由t(m)=t(n),得,,
因此mn<1,即(2﹣x1)(2﹣x2)<1,
而a1a2>0,则a1a2(2﹣x1)(2﹣x2)<a1a2,
所以.
38.(2026•九龙坡区模拟)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,半径为r的圆M与x轴相切于点F,圆M与抛物线C的一个公共点记为A.
(1)设A(x0,y0),试建立r关于x0的函数关系式(用含p的式子表示);
(2)若A是唯一的公共点,且.
(i)求C的方程;
(ii)P为直线x=﹣3上的动点,直线AF与抛物线C的另一个交点为B,直线PA,PF,PB与y轴的交点分别为G,H,I,求的值.
【答案】(1);
(2)(i)y2=12x;(ii).
【解答】解:(1)由题意,根据对称性,不妨设A是第一象限的点,
故圆心,圆M的方程为,
因为A(x0,y0)为C与M的公共点,所以,
又,两式联立,消去y0并整理得:,
所以r关于x0的函数关系式为;
(2)(i)因为A是唯一的公共点,
结合(1)知关于x0的方程仅有一个大于0的解,
令,即,
则,
令f'(x)=0,当x>0时,解得,
当时,f′(x)<0,f(x)单调递减;
当,f′(x)>0,f(x)单调递增;
当x→0+时,f(x)→+∞,当x→+∞时,f(x)→+∞,
所以当时,r=f(x)有唯一解,
此时,解得p=6,
故C的方程为y2=12x;
(ii)当p=6时,,,
故,又F(3,0),
所以直线AF的方程为,即,
联立,消去y并化简得x2﹣10x+9=0,
解得x=1或x=9,进一步可得:,
设P(﹣3,t),又,
所以直线AP的方程为:,
令x=0,可得,
由P(﹣3,t),F(3,0),
可得直线PF的方程为:,
令x=0,可得,
由P(﹣3,t),,
可得直线PB的方程为:,
令x=0,可得,
所以,,
所以.
39.(2026•佛山一模)已知点A(2,3),B(2,1),双曲线C:1(a>0,b>0)的一条渐近线方程是y=x,直线AB被C截得的弦长为2.
(1)求C的方程.
(2)已知P,Q是C的右支上不同的两点,且存在实数λ,使得.
(i)若点D满足,求证:点D总在某定直线上.
(ii)若直线PB与C的另一个交点为R(异于Q),求证:直线QR过定点,并求出该定点的坐标.
【答案】(1)x2﹣y2=1;
(2)(i)证明:设P(x1,y1),Q(x2,y2),D(x0,y0),
由,,
得(x1﹣2,y1﹣3)=λ(x2﹣2,y2﹣3)及(x0﹣x1,y0﹣y1)=λ(x2﹣x0,y2﹣y0),
整理得,,
P,Q在椭圆上,,
①﹣λ2②得,
整理得,
所以2x0﹣3y0=1,即D在定直线2x﹣3y﹣1=0上;
(ii)证明:设直线PQ的方程为y﹣3=k(x﹣2),
由于R点异于Q点,故PQ斜率存在,
联立y=kx﹣2k+3与x2﹣y2﹣1=0,有(1﹣k2)x2+2k(2k﹣3)x﹣(﹣2k+3)2﹣1=0,
由Δ=4k2(2k﹣3)2﹣4(1﹣k2)[﹣(﹣2k+3)2﹣1]=4(﹣2k+3)2+4﹣4k2
=16k2﹣49k+36+4﹣4k2=12k2﹣48k+40=4(3k2﹣12k+10)
=4[3(k﹣2)2﹣2]>0,
可得或且k≠±1,
设P(x1,y1),Q(x2,y2),
则,
而直线PB的方程为,
联立与x2﹣y2﹣1=0,
得,
,
设R(x3,y3),
所以,
所以
,
故R点坐标为,
所以直线QR的方程为,
即,
即y,
令,
则
,
而y1y2=[k(x1﹣2)+3][k(x2﹣2)+3]
,
,
则x1y2+x2y1=x1(kx2﹣2k+3)+x2(kx1﹣2k+3)=2kx1x2+(x1+x2)(﹣2k+3)
,
所以
,
所以直线QR过定点.
【解答】解:(1)由题知,a=b,AB:x=2,AB被C截得弦长为,
则点在C上,代入得,所以a=b=1,
所以C:x2﹣y2=1;
(2)(i)证明:设P(x1,y1),Q(x2,y2),D(x0,y0),
由,,
得(x1﹣2,y1﹣3)=λ(x2﹣2,y2﹣3)及(x0﹣x1,y0﹣y1)=λ(x2﹣x0,y2﹣y0),
整理得,,
P,Q在椭圆上,,
①﹣λ2②得,
整理得,
所以2x0﹣3y0=1,即D在定直线2x﹣3y﹣1=0上;
(ii)证明:设直线PQ的方程为y﹣3=k(x﹣2),
由于R点异于Q点,故PQ斜率存在,
联立y=kx﹣2k+3与x2﹣y2﹣1=0,有(1﹣k2)x2+2k(2k﹣3)x﹣(﹣2k+3)2﹣1=0,
由Δ=4k2(2k﹣3)2﹣4(1﹣k2)[﹣(﹣2k+3)2﹣1]=4(﹣2k+3)2+4﹣4k2
=16k2﹣49k+36+4﹣4k2=12k2﹣48k+40=4(3k2﹣12k+10)
=4[3(k﹣2)2﹣2]>0,
可得或且k≠±1,
设P(x1,y1),Q(x2,y2),
则,
而直线PB的方程为,
联立与x2﹣y2﹣1=0,
得,
,
设R(x3,y3),
所以,
所以
,
故R点坐标为,
所以直线QR的方程为,
即,
即y,
令,
则
,
而y1y2=[k(x1﹣2)+3][k(x2﹣2)+3]
,
,
则x1y2+x2y1=x1(kx2﹣2k+3)+x2(kx1﹣2k+3)=2kx1x2+(x1+x2)(﹣2k+3)
,
所以
,
所以直线QR过定点.
40.(2026•广东模拟)已知双曲线E:x2﹣3y2=1.
(1)若直线l与双曲线E的左支及两条渐近线的交点从上到下依次为A,B,C,D,证明:|AB|=|CD|;
(2)记集合M={Pn(xn,yn)∈E|x,yn∈N*,x1<x2<…<xn,y1<y2<…<yn}.
①写出P1,P2,P3的坐标.猜想数列{xn},{yn}的通项公式(说明猜想过程,不用证明).并写出Pn(xn,yn)和Pn+1(xn+1,yn+1)的递推关系式;
②试判断△OPnPn+1的面积是否为定值?若是,求出该定值;若不是,说明理由.
【答案】(1)证明:①当直线l斜率不存在时,由对称性易得结论成立;
②当直线l斜率存在时,如图,记线段AD的中点为F,现证明点F也是线段BC的中点,
只需证明线段AD、BC中点的横坐标相同即可,设直线l的方程为y=kx+m,
设A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),D(x4,y4),
联立,消去y得(1﹣3k2)x2﹣6kmx﹣3m2﹣1=0,由韦达定理可得,
两条渐近线的方程可表示为x2﹣3y2=0,
联立方程组,消去y得(1﹣3k2)x2﹣6kmx﹣3m2=0,可得,
∴x1+x4=x2+x3,
∴线段AD,BC的中点都为F,
∴|AF|=|DF|,|BF|=|CF|,∴|AF|﹣|BF|=|DF|﹣|CF|,
∴|AB|=|CD|;
(2)①;②.
【解答】解:(1)①当直线l斜率不存在时,由对称性易得结论成立;
②当直线l斜率存在时,
如图,记线段AD的中点为F,
现证明点F也是线段BC的中点,
只需证明线段AD、BC中点的横坐标相同即可,
设直线l的方程为y=kx+m,
设A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),D(x4,y4),
联立,消去y得(1﹣3k2)x2﹣6kmx﹣3m2﹣1=0,由韦达定理可得,
两条渐近线的方程可表示为x2﹣3y2=0,
联立方程组,消去y得(1﹣3k2)x2﹣6kmx﹣3m2=0,可得,
∴x1+x4=x2+x3,
∴线段AD,BC的中点都为F,
∴|AF|=|DF|,|BF|=|CF|,∴|AF|﹣|BF|=|DF|﹣|CF|,
∴|AB|=|CD|;
(2)①由题意可得x1<x2<⋯<xn且y1<y2<⋯<yn,
由x2﹣3y2=1可知,所以不妨从y的大小开始考虑:
列举可得,当y=1时,x=2,故P1(2,1),
当y=4时,x=7,故P2(7,4),
当y=15时,x=26,故P3(26,15),
由题意可得,可构造,,
整理并代入x1,y1的值可,
又,
∴(,
同理可得,
由此大胆猜想,
代入x1,y1的值可得,
由代数式得结构特征我们猜想Pn(xn,yn)满足,
可得,
所以,,
∵,
∴Pn(xn,yn)和Pn+1(xn+1,yn+1)之间的递推关系为,
②△OPnPn+1的面积为定值,证明如下:
设点Pn(xn,yn)和Pn+1(xn+1,yn+1)在x轴上的投影为Qn(xn,0)和Qn+1(xn+1,0)(xn+1>xn),
,
由,
(2xn+3yn)yn],
又因为,所以,原命题得证.
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