【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(10-6)
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 | 1.00 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/57159534.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(10-6)
一.选择题(共10小题)
1.(2026•海淀区校级模拟)若圆C:(x﹣1)2+(y+3)2=1上存在两点A,B,直线l:3x﹣4y+m=0上存在点P,使得∠APB=60°,则实数m的取值范围为( )
A.[﹣25,﹣5] B.(﹣∞,﹣25]∪[﹣5,+∞)
C.[﹣35,5] D.(﹣∞,﹣35]∪[5,+∞)
2.(2026•福建模拟)已知函数f(x)=ax2+bx+lnx恰有两个极值点,且曲线y=f(x)与x轴相切,则a的取值范围为( )
A. B. C. D.
3.(2026•福建模拟)已知函数f(x)满足xf'(x)lnx+f(x)>0(其中f'(x)是f(x)的导数),若,b=f(e),c=f(e2),则下列选项中正确的是( )
A.4c<2b<a B.2b<4c<a C.a<2b<4c D.a<4c<2b
4.(2026•浙江模拟)已知曲线分别是曲线C1的左、右焦点,点P是曲线C1与C2在第一象限的交点,点F2在PF1上的投影是点Q.若,则曲线C1的离心率是( )
A. B. C. D.
5.(2026•马鞍山模拟)已知数列{an}满足:,则( )
A. B. C. D.
6.(2026•遵义模拟)若函数存在极大值和极小值,则极小值的取值范围是( )
A.(﹣∞,﹣1) B. C. D.(﹣∞,1)
7.(2026•湖北模拟)已知函数f(x)的定义域是R,f′(x)是f(x)的导数.f(1),对∀x∈R,有f′(x)≤﹣e(e=2.71828…是自然对数的底数).不等式f(x)x2lnxx2的解集是( )
A.(0,1) B.(1,+∞) C.(0,+∞) D.(,1)
8.(2026•广州一模)已知三棱锥S﹣ABC的体积为,高为,其底面ABC是正三角形,且SA=SC,,点P,Q,R分别为SA,SB,BC三边上的动点,则的最小值为( )
A.2 B. C. D.
9.(2026•浙江模拟)某晚会由4个歌舞节目和2个机器人表演节目组成,若要求机器人表演节目不能相邻出演且前3个节目中至少有一个是机器人表演节目,则不同的节目安排方法有( )种.
A.216 B.360 C.432 D.672
10.(2026•萍乡一模)已知椭圆,点M(2m,m),其中6m2﹣5m+1≤0,过M作直线l1交椭圆于A,C两点,过M作直线l2交椭圆于B,D两点,若AB∥CD,AM=2MC,则直线AB在y轴上的截距的取值范围为( )
A. B. C. D.
二.多选题(共10小题)
(多选)11.(2026•潮阳区校级一模)在△ABC中,角A,B,C所对边分别为a,b,c,AC的中点为M,b=2,且,延长AC到点D,使点C为线段AD的中点,下列说法正确的是( )
A.
B.△ABD的面积的最大值为
C.若△ABC为锐角三角形,BM的取值范围为
D.BD的最小值为
(多选)12.(2026•福建模拟)已知棱长为1的正四面体的四个顶点A、B、C、D均在球O的球面上,动点P、Q分别在棱BC、CD上(不包括端点),则( )
A.△ABQ面积的最小值为
B.若恰有两个点P满足OP=m,则m的取值范围是
C.Q到平面ABC和到平面ABD的距离之和为定值
D.若,则△PCQ的周长不可能为
(多选)13.(2026•福建模拟)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,BD平分∠ABC并交AC边于点D,若,BD=2,则下列说法正确的是( )
A.△ABC的面积有最小值
B.(a﹣1)c=a
C.a+c有最小值
D.a+4c有最小值15
(多选)14.(2026•浙江模拟)已知曲线Γ:xy=ax2+bx﹣1(a,b∈R),点P在曲线Γ上,下列说法正确的有( )
A.曲线Γ是中心对称图形
B.若Q(0,b),则|PQ|有最大值,无最小值
C.存在两个定点M,N,使得||PM|﹣|PN||为定值
D.若直线l1:y=kx+m(m≠b)与曲线Γ交于A,B两点,与y轴交于点C,与直线l2:y=ax+b(a≠0)交于点D,则|AC|=|BD|
(多选)15.(2026•马鞍山模拟)已知函数列fn(x)=sinnx+cosnx(n=1,2,3,…),则( )
A.f1(x)在区间上单调递减
B.f3(x)的图象关于直线对称
C.f2026(x)的最小值为
D.f2k(x)(k∈N*)的最大值为1
(多选)16.(2026•遵义模拟)已知函数f(x)=xx+(2﹣x)2﹣x+ax+b,x∈(0,2),则下列说法中正确的是( )
A.当a=0时,函数f(x)的图象关于直线x=1对称
B.当a=b=0时,函数f(x)在x=1处取得极小值2
C.当a+b>0时,函数f(x)在区间(0,2)内至少有一个零点
D.存在a∈R,使得曲线y=f(x)在x=1处的切线与直线x﹣y=0平行或重合
(多选)17.(2026•湖北模拟)若数列{an}满足:∃C∈R,∀n∈{2,3,4,⋯},|an﹣an﹣1|+|an﹣1﹣an﹣2|+⋯+|a2﹣a1|<C,则称数列{an}为有限稳定数列,记Sn为数列{an}前n项和,下列结论正确的是( )
A.首项为1,公比为的等比数列是有限稳定数列
B.若各项均为正数的等比数列是有限稳定数列,其公比的取值范围为(0,1)
C.若数列{an}满足,则数列{an}是有限稳定数列
D.若数列{Sn}是有限稳定数列,则数列{an}是有限稳定数列
(多选)18.(2026•浙江模拟)已知矩形ABCD,AB=2,BC=1,若点P为边AB上的一动点(不包括端点),现将△ADP沿着DP翻折成△A′DP,使得平面A′PD⊥平面PBCD,并记为τP(A)=A′.则( )
A.存在点P,使得A′D⊥PB
B.任意点P,都有AA′⊥PD
C.存在两点,使得它们所确定的直线与PB垂直
D.任意两点,它们所确定的直线与平面PBCD的所成角都小于
(多选)19.(2026•萍乡一模)在平面直角坐标系xOy中,圆O:x2+y2=9与x轴交于A,B两点(A在B的左边),过A作圆O的切线m,动点P满足到B的距离等于其到直线m的距离,过A的直线l与动点P的轨迹交于M,N两点,则下列结论正确的有( )
A.动点P的轨迹方程为y2=12x
B.若点T的坐标为,则|PT|+|PB|的最小值为6
C.存在直线l使得
D.对于任意直线l,都有|MB|+|NB|>12
(多选)20.(2026•九江一模)在平面直角坐标系xOy中,已知双曲线的左,右焦点分别为F1,F2,且|F1F2|=8,过F2的直线l与双曲线的右支交于P,Q两点(P在第一象限),与y轴交于点M,N为PQ的中点,|PF2|=|MF2|=14,r1,r2分别为△PF1F2,△QF1F2内切圆的半径,则( )
A.C的离心率为2
B.M与C上点的距离的最小值为
C.kPQ•kON=3
D.
三.填空题(共10小题)
21.(2026•潮阳区校级一模)若一个等比数列{an}有无穷多项,并且它的公比q满足|q|<1,则称{an}为无穷递缩等比数列.研究发现:当n→+∞时,无穷递缩等比数列{an}的前n项和(其中a1为首项,q为公比).下图为一个容器的轴截面,该容器由a,b,c三个球形容器构成,其中球a,c各有3个出口,球b有4个出口,且球a的3个出口中1个与b相连,球b的4个出口中1个与a相连、1个与c相连,球c的3个出口中1个与b相连,一个小球在容器内做无规律随机运动,当小球运动到容器外时,运动停止.已知该小球的起始位置在球a内,则当运动停止时,小球位于A出口外的概率约为 .
22.(2026•福建模拟)在平面直角坐标系xOy中,设集合U={(x,y)|x,y∈{0,1,2}},从U中随机选取2个不同的元素,其对应的点记为A,B,记事件M为“A,O,B三点能构成三角形”,事件N为“△AOB的面积恰为整数”,则p(M)= ;p(N|M)= .
23.(2026•福建模拟)一个不透明的袋子中装有3个黑球,n个白球(n∈N*),这些球除颜色外大小、质地完全相同,从中任意取出3个球,已知取出2个黑球,1个白球的概率为,设X为取出白球的个数,则E(X)= .
24.(2026•浙江模拟)有5个相同的球,分别标有数字1,2,3,4,5,从中有放回地随机取3次,每次取1个球.记ξi(i=1,2,3,4,5)为标有数字i的球被取出的次数,X=max{ξ1,ξ2,ξ3,ξ4,ξ5},则E(X)= .
25.(2026•马鞍山模拟)已知事件A,B满足,则P(B|A)= .
26.(2026•遵义模拟)已知正方体ABCD﹣A1B1C1D1,正方体所有顶点都在平面α的同一侧,正方体的8个顶点到平面α的距离恰好为1,2,3,4,5,6,7,8,则正方体的棱长为 .
27.(2026•湖北模拟)已知A,B,D是双曲线上不同的三点,点A,B关于坐标原点对称,且,过点A作垂直于x轴的直线分别交双曲线C,直线BD于M,N两点,若,则双曲线C的离心率为 .
28.(2026•广州一模)平面直角坐标系中,点,Q0(0,1)分别绕原点逆时针旋转角α,β后得到P(x1,y1),Q(x2,y2),且,则的最大值为 .
29.(2026•浙江模拟)设离心率为e的椭圆的左焦点为F,右顶点为A.以AF为直径的圆与该椭圆相交于点B(异于点A),过点B作x轴的垂线,设垂足为D,记△FBD,△ABD,△FBA的面积分别为S1,S2,S3,若S1,S2,S3为以q为公比的等比数列,则qe= .
30.(2026•萍乡一模)函数y=sinx,x∈(0,π)的图象与直线y=a,a∈(0,1)交于不同的两点A(x1,y1),B(x2,y2),O为坐标原点,当△AOB的面积最大时,x2﹣tanx1= .
四.解答题(共10小题)
31.(2026•潮阳区校级一模)已知函数f(x)=axsinx+bcosx.
(1)当a=1,b=0时,设f(x)的一个极值点为x0.
(i)判断是否成立,并说明理由;(已知)
(ii)设f(x)在(0,+∞)内的全部极值点按从小到大的顺序排列a1,a2,…,an,求证:;
(2)若函数f(x)图象上恰好存在相异的两点P,Q,满足曲线y=f(x)在P和Q处的切线重合,则称P,Q为曲线y=f(x)的“双重切点”,直线PQ为曲线y=f(x)的“双重切线”,当a=0,b=1时,直线PQ为曲线y=f(x)的“双重切线”,记直线PQ的斜率所有可能的取值为k1,k2,⋯,kn,若k1>k2>ki(i=3,4,5,⋯,n),证明:.
32.(2026•福建模拟)已知函数f(x)=lnx,,x∈(0,+∞),且a≠0.
(1)讨论函数h(x)=f(x)﹣g(x)的单调性;
(2)若曲线y=f(x)和y=g(x)存在公切线,求a的取值范围;
(3)若存在相异实数m,n,使得f(m)=g(n),且f(n)=g(m),求a的取值范围.
33.(2026•福建模拟)已知.
(1)求函数y=f(x)、y=g(x)的单调区间和极值;
(2)请严格证明曲线y=f(x)、y=g(x)有唯一交点;
(3)对于常数,若直线y=a和曲线y=f(x)、y=g(x)共有三个不同交点(x1,a)、(x2,a)、(x3,a),其中x1<x2<x3,求证:x1、x2、x3成等比数列.
34.(2026•浙江模拟)已知f(x)=ln(x+t)+(t﹣1)lnx(t≠0,t∈R).
(1)讨论f(x)的单调性;
(2)设T(m,n)=mn(m>0,n>0).
(i)证明:T(m,n)+T(n,m)>1;
(ii)证明:.
35.(2026•长沙模拟)已知函数f(x)=exsinx﹣ax,其中a∈R.
(1)当a=0时,求f(x)在区间上的最大值;
(2)若f(x)在(0,π)上有且仅有一个极值点,求实数a的取值范围;
(3)设x0为f(x)在内的极小值点,求证:.
36.(2026•遵义模拟)已知双曲线的左、右焦点分别为F1,F2,O为坐标原点,双曲线上的一点P,满足,且PF1⊥PF2,△PF1F2的面积为9.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)过F2作斜率为kn的直线ln交双曲线于An、Bn两点,其中k1=2,,且Pn,Qn分别为△AnF1F2,△BnF1F2的内心,记四边形PnF1QnF2的面积为Sn.求证:.
37.(2026•湖北模拟)已知函数f(x)=xlnx,
(1)求f(x)的最小值;
(2)若∀x∈(0,π),f(x+1)+asinx>0恒成立,求实数a的取值范围;
(3)若0<x1<x2,x0∈(x1,x2)且,求证:.
38.(2026•广州一模)已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足,又知a1=1,a2=2.
(1)求a3,a4;
(2)求{an}的通项公式;
(3),求{bn}的前n项和Tn.
39.(2026•浙江模拟)在正弦曲线y=sinx上有一点,按照如下方式依次构造点Pn(n=2,3,):作曲线在Pn﹣1处的切线与x轴交于点Qn﹣1,过点Qn﹣1作x轴的垂线与正弦曲线交于点Pn,记Pn的坐标为(xn,yn),已知,设tanx1=αx1.
(1)证明:α>1;
(2)若对任意正整数n,都有|xn+1|<|xn|成立,求α的取值范围;
(3)若,证明:对任意正整数n,有tanx1+tanx3+…+tanx2n﹣1<2x1成立.
40.(2026•萍乡一模)已知一簇双曲线En:(n∈N*),当n=1时,双曲线E1右顶点为A1(x1,0).现按照如下规则依次构造点An(n∈N*,n≥2):过点An﹣1作x轴的垂线交第一象限的渐近线于点Qn,再过点Qn作x轴的平行线与曲线En的右支交于点An.记点An坐标为(xn,yn)(n∈N*).
(1)求点A2的坐标;
(2)过点An作双曲线En的两条渐近线的垂线,垂足分别为Bn,∁n,记△AnBn∁n的面积为an,求数列{an}的通项公式;
(3)设αn为射线OAn与x轴正半轴的夹角,已知θ>0,存在实数φ,使得对任意m∈N*,不等式(n∈N*,n≥2)均成立,求θ的最小值.
【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(10-6)
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
A
D
C
B
D
B
B
D
C
A
二.多选题(共10小题)
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
ACD
ACD
ACD
ACD
ACD
ABD
AD
BCD
ACD
ACD
一.选择题(共10小题)
1.(2026•海淀区校级模拟)若圆C:(x﹣1)2+(y+3)2=1上存在两点A,B,直线l:3x﹣4y+m=0上存在点P,使得∠APB=60°,则实数m的取值范围为( )
A.[﹣25,﹣5] B.(﹣∞,﹣25]∪[﹣5,+∞)
C.[﹣35,5] D.(﹣∞,﹣35]∪[5,+∞)
【答案】A
【解答】解:当直线与圆相交时,如图所示,
若A、B离直线越近时,直至与直线和圆C的两交点重合,此时∠APB=π,
若A、B相距越来越近时,直至A、B两点重合,此时∠APB=0°,
所以一定存在A、B及P,使得∠APB=60°;
当直线与圆相切时,同直线与圆相交分析可知,一定存在A、B及P,使得∠APB=60°;
当直线与圆没有公共点时,对直线上的任一点P,若A、B相距越来越近时,直至A、B两点重合时,仍有∠APB=0°,
另一方面,若PB与圆C相切于B,PA与圆C相切于A,此时∠APB必为该P点所能达到的最大情况,如图所示,
由图可知,∠APB=2∠CPA,CP最短时,
即等于圆心C到直线的距离d,sin∠CPA最大,∠CPA也最大,同时∠APB最大,
所以若圆C上存在两点A,B,直线l上存在点P,使得,
则必有,解得d≤2r,
又因为圆C的半径r=1,圆心C(1,﹣3)到直线3x﹣4y+m=0的距离,
所以,解得﹣25≤m≤﹣5.
故选:A.
2.(2026•福建模拟)已知函数f(x)=ax2+bx+lnx恰有两个极值点,且曲线y=f(x)与x轴相切,则a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解答】解:根据题意得,
那么函数f(x)有两个极值点等价于关于x的方程2ax2+bx+1=0有两个相异正实数解,
因此,可知b2>8a,且a>0,b<0,
曲线y=f(x)与x轴相切,那么函数f(x)的极值中有一个为0,
不妨设,易知,
因此,,
由于b2>8a,a>0,b<0,因此,
解得lnx1>1,且,即x1>e,且,
令函数,,那么导函数,
令g′(x)=0,得,那么函数g(x)在单调递增,在上单调递减,
因为,所以,
综上所述,a的取值范围为.
故选:D.
3.(2026•福建模拟)已知函数f(x)满足xf'(x)lnx+f(x)>0(其中f'(x)是f(x)的导数),若,b=f(e),c=f(e2),则下列选项中正确的是( )
A.4c<2b<a B.2b<4c<a C.a<2b<4c D.a<4c<2b
【答案】C
【解答】解:,
令g(x)=f(x)lnx,
则g'(x)>0在(0,+∞)上恒成立⇒g(x)在(0,+∞)上为增函数,
故选:C.
4.(2026•浙江模拟)已知曲线分别是曲线C1的左、右焦点,点P是曲线C1与C2在第一象限的交点,点F2在PF1上的投影是点Q.若,则曲线C1的离心率是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解答】解:曲线分别是曲线C1的左、右焦点,
因为点F2在PF1上的投影是点Q,所以;
因为,所以;
设P(x0,y0),则(*)
又由,得,
代入(*)式得,得a2=3c2,
故曲线C1的离心率是.
故选:B.
5.(2026•马鞍山模拟)已知数列{an}满足:,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解答】解:数列{an}中,,
函数y=lnx是增函数,且当x>1时,lnx>0,
则,…,
an>0,因此an+1=an+ln(1+an)>an,AC错误;
由数列{an}中,,
可得an+1﹣2an=ln(1+an)﹣an,
令函数f(x)=ln(1+x)﹣x,x>0,则f(x)的导数为f′(x)10,
即有f(x)在(0,+∞)上单调递减,
则f(x)<f(0)=0,而an>0,则ln(1+an)﹣an<0,
因此an+1<2an,所以,B错误,D正确.
故选:D.
6.(2026•遵义模拟)若函数存在极大值和极小值,则极小值的取值范围是( )
A.(﹣∞,﹣1) B. C. D.(﹣∞,1)
【答案】B
【解答】解:由题意,,其中x>0,因为f(x)有极大值和极小值,
所以方程f′(x)=0有两个不等正根,令,则由,得x=1,
由g′(x)为增函数可知,当0<x<1时,g′(x)<0,f′(x)在(0,1)单调递减,
当x>1时,g′(x)>0,f′(x)在(1,+∞)上单调递增,故f′(1)<0,即,
设极小值点为x0,设x0取值范围的集合为U,U⊂(1,+∞),
又,即,
记,易知m(x)与f′(x)单调性相反,m(x)在(0,1)单调递增,在(1,+∞) 时单调递减,
且,满足,
所以U=(1,+∞),即x0∈(1,+∞),所求函数极小值为f(x0),
,即,
令,则h′(x)=﹣x2+1,
当x∈(1,+∞)时,h′(x)<0,故h(x)在(1,+∞)时单调递减,
所以,即,
所以f(x0)值域为,即极小值的取值范围是.
故选:B.
7.(2026•湖北模拟)已知函数f(x)的定义域是R,f′(x)是f(x)的导数.f(1),对∀x∈R,有f′(x)≤﹣e(e=2.71828…是自然对数的底数).不等式f(x)x2lnxx2的解集是( )
A.(0,1) B.(1,+∞) C.(0,+∞) D.(,1)
【答案】B
【解答】解:设g(x)=f(x)x2lnxx2,
则g′(x)=f′(x)﹣xlnxxx=f′(x)﹣xlnx+2x,
设h(x)=2x﹣xlnx,则h′(x)=2﹣lnx﹣1=1﹣lnx,
由h′(x)>0得0<x<e,
由h′(x)<0得x>e,
即当x=e时,函数h(x)取得极大值同时也是最大值h(e)=2e﹣e=e,
∵f′(x)≤﹣e,h(x)≤e,
∴f′(x)+h(x)≤﹣e+e=0,
即g′(x)=f′(x)﹣xlnx+2x≤0,
即g(x)在(0,+∞)上为减函数,
则当x=1时,g(1)=f(1)0,
则不等式f(x)x2lnxx2等价为g(x)<0,即g(x)<g(1),
则x>1,
即不等式f(x)x2lnxx2的解集是(1,+∞),
故选:B.
8.(2026•广州一模)已知三棱锥S﹣ABC的体积为,高为,其底面ABC是正三角形,且SA=SC,,点P,Q,R分别为SA,SB,BC三边上的动点,则的最小值为( )
A.2 B. C. D.
【答案】D
【解答】解:已知三棱锥S﹣ABC的体积为,高为,且其底面ABC是正三角形,
设正三角形ABC的边长为a,
则,
所以,
则,所以a=2,
取AC的中点O,连接SO,则,
因为|SA|=|SC|,所以SO⊥AC,
假设SO为三棱锥S﹣ABC的高,则SO⊥BO,|SO|,所以|SB|2﹣|BO|2=|SO|2
因为,,,满足,
所以SO是三棱锥S﹣ABC的高,
以O为原点建立如图所示空间直角坐标系,
则,
所以,
因为P在SA上,设,
因为Q在SB上,设,
因为R在BC上,设,
,
所以Q到直线SA的距离为,
Q到直线BC的距离为,
所以.
故选:D.
9.(2026•浙江模拟)某晚会由4个歌舞节目和2个机器人表演节目组成,若要求机器人表演节目不能相邻出演且前3个节目中至少有一个是机器人表演节目,则不同的节目安排方法有( )种.
A.216 B.360 C.432 D.672
【答案】C
【解答】解:先排4个歌舞节目:,排好后会产生5个空位(包括两端);
将2个机器人节目插入空位:;
排除“前3个节目全是歌舞”的情况:先从4个歌舞节目中选3个排在前3个位置,有种方法,
剩下的1个歌舞节目和2个机器人节目排在后3个位置,且机器人节目不相邻,只能是“机器人﹣歌舞﹣机器人”的排列,
有种方法.故不满足条件的情况有.
故总数为:24×20﹣48=432.
故选:C.
10.(2026•萍乡一模)已知椭圆,点M(2m,m),其中6m2﹣5m+1≤0,过M作直线l1交椭圆于A,C两点,过M作直线l2交椭圆于B,D两点,若AB∥CD,AM=2MC,则直线AB在y轴上的截距的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解答】解:设A(x1,y1),B(x2,y2),
因为,AB∥CD,
可得,
所以,,
此时,
解得,
因为点C在椭圆上,
所以,
即,①
同理得,②
联立①②,
可得直线AB的方程为mx+2my﹣6m2+1=0,
令x=0,
解得,
又6m2﹣5m+1≤0,
所以,
因为在上单调递增,
则.
故选:A.
二.多选题(共10小题)
(多选)11.(2026•潮阳区校级一模)在△ABC中,角A,B,C所对边分别为a,b,c,AC的中点为M,b=2,且,延长AC到点D,使点C为线段AD的中点,下列说法正确的是( )
A.
B.△ABD的面积的最大值为
C.若△ABC为锐角三角形,BM的取值范围为
D.BD的最小值为
【答案】ACD
【解答】解:对于A,b=2,且,可得,
由正弦定理得,
即cosCsinB=2sinAcosB﹣sinCcosB,得sinCcosB+cosCsinB=2sinAcosB,
则有sin(B+C)=2sinAcosB,
在△ABC中,sin(B+C)=sinA>0,
可得sinA=2sinAcosB,
所以,
而B∈(0,π),所以,选项A正确;
对于B,因为点C为线段AD的中点,所以S△ABD=2S△ABC,
而S△ABCacsinBacac,
在△ABC中,由余弦定理,得a2+c2﹣4=ac,
所以ac=a2+c2﹣4≥2ac﹣4,所以ac≤4,当且仅当a=c时取等号,
所以S△ABD≤2ac≤2,
所以△ABD的面积的最大值为,故选项B错误;
对于C,因为BM是中线,有,
在△ABC中,由正弦定理得,
可得,,
所以
,
△ABC为锐角三角形,则,得,
当,有,
所以,
有,
故,选项C正确;
对于D,设A=θ,所以,
在△BCD中由余弦定理,BD2=a2+CD2﹣2a×CDcos()sin2θ+4sinθcos(θ)
,
,,
故当,即时,
BD2取最小值,
所以BD的最小值为,故D选项正确.
故选:ACD.
(多选)12.(2026•福建模拟)已知棱长为1的正四面体的四个顶点A、B、C、D均在球O的球面上,动点P、Q分别在棱BC、CD上(不包括端点),则( )
A.△ABQ面积的最小值为
B.若恰有两个点P满足OP=m,则m的取值范围是
C.Q到平面ABC和到平面ABD的距离之和为定值
D.若,则△PCQ的周长不可能为
【答案】ACD
【解答】解:对于A:将正四面体ABCD补成正方体,以点D为坐标原点,建立如下图所示的空间直角坐标系,
则、、、D(0,0,0),
设,其中0<λ<1,
则,
,
所以点Q到直线AB的距离为
,
当且仅当时,等号成立,即点Q到直线AB距离的最小值为,
所以,故A正确;
对于B,易知球心O为正方体体对角线DF的中点,且,
则球心,故,
同理可知,
所以△OBC为等腰直角三角形,
所以球心O到直线BC的距离为,
故恰有两个点P满足OP=m,
则,
即m的取值范围是,故B错误;
对于C,,
易知△ABC、△ABD都是边长为1的等边三角形,
,
设点Q到平面ABC、平面ABD的距离分别为h1、h2,
由VABCD=VQ﹣ABC+VQ﹣ABD,
得,
解得,故C正确;
对于D,设CP=x,CQ=y,x、y∈(0,1),
在△BCO中,,
所以在△PCO中,得,
同理,
在△PCQ中,得,
在直角△POQ中,PQ2=OP2+OQ2,
所以,
即,
由基本不等式,得,即,
令,则,
解得,或(舍),
所以,显然等号可以取得,
在△PCQ中,,
又,所以,
所以△PCQ的周长为,
则△PCQ的周长为定值,不可能为,故D正确.
故选:ACD.
(多选)13.(2026•福建模拟)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,BD平分∠ABC并交AC边于点D,若,BD=2,则下列说法正确的是( )
A.△ABC的面积有最小值
B.(a﹣1)c=a
C.a+c有最小值
D.a+4c有最小值15
【答案】ACD
【解答】解:
,,,,
,5(a+c)=3ac,因为,所以,当且仅当时,等号成立,,选项A正确;
由5(a+c)=3ac,得,所以选项B错误;
因为,所以,
解得:,故a+c最小值为,当且仅当时等号成立,选项C正确;
因为5(a+c)=3ac,所以,,
当且仅当时,等号成立,所以a+4c有最小值15,故选项D正确.
故选:ACD.
(多选)14.(2026•浙江模拟)已知曲线Γ:xy=ax2+bx﹣1(a,b∈R),点P在曲线Γ上,下列说法正确的有( )
A.曲线Γ是中心对称图形
B.若Q(0,b),则|PQ|有最大值,无最小值
C.存在两个定点M,N,使得||PM|﹣|PN||为定值
D.若直线l1:y=kx+m(m≠b)与曲线Γ交于A,B两点,与y轴交于点C,与直线l2:y=ax+b(a≠0)交于点D,则|AC|=|BD|
【答案】ACD
【解答】解:由题意,曲线Γ:xy=ax2+bx﹣1化为.
因为是奇函数,关于原点对称,所以曲线Γ关于(0,b)对称,A正确;
设P(x,y),则因为Q(0,b),所以
,
当且仅当,即时,取等号,所以|PQ|有最小值,无最大值,B错误;
对曲线Γ,不论a,b取何实数,都表示双曲线,
所以由双曲线的定义可知,存在两个定点M,N,使得||PM|﹣|PN||为定值,C正确;
联立直线l1与曲线Γ的方程得,
消去y整理可得(k﹣a)x2+(m﹣b)x+1=0,
由已知(m﹣b)2﹣4(k﹣a)>0,.
由得,显然xC=0,
所以xA+xB=xC+xD,所以xA﹣xC=xD﹣xB,
因为,
所以|AC|=|BD|,D正确.
故选:ACD.
(多选)15.(2026•马鞍山模拟)已知函数列fn(x)=sinnx+cosnx(n=1,2,3,…),则( )
A.f1(x)在区间上单调递减
B.f3(x)的图象关于直线对称
C.f2026(x)的最小值为
D.f2k(x)(k∈N*)的最大值为1
【答案】ACD
【解答】解:对于A,,当时,,
函数f1(x)在区间上单调递减,A正确;
对于B,,,
,,
f3(x)的图象关于直线不对称,B错误;
对于CD,k∈N*,,
=cos2kx+sin2kx=f2k(x),因此函数f2k(x)是以为周期的周期函数,
求导得,
当时,,sin2k﹣2x<cos2k﹣2x,f2k'(x)<0,
当时,,sin2k﹣2x<cos2k﹣2x,f2k'(x)>0,
函数上单调递减,在[上单调递增,
当时,,
,
由f2k(x)的周期性得f2k(x)在R上的最大值为1,最小值为,
因此,f2k(x)max=1,CD正确.
故选:ACD.
(多选)16.(2026•遵义模拟)已知函数f(x)=xx+(2﹣x)2﹣x+ax+b,x∈(0,2),则下列说法中正确的是( )
A.当a=0时,函数f(x)的图象关于直线x=1对称
B.当a=b=0时,函数f(x)在x=1处取得极小值2
C.当a+b>0时,函数f(x)在区间(0,2)内至少有一个零点
D.存在a∈R,使得曲线y=f(x)在x=1处的切线与直线x﹣y=0平行或重合
【答案】ABD
【解答】解:选项A,当a=0时,f(x)=xx+(2﹣x)2﹣x+b,
因为f(2﹣x)=(2﹣x)2﹣x+xx+b=f(x),
所以函数图像关于直线x=1对称,故A正确;
选项B,当a=b=0,f(x)=xx+(2﹣x)2﹣x,
令g(x)=xx,则lng(x)=xlnx,,
所以g′(x)=g(x)(lnx+1)=xx(lnx+1),
令恒成立.
又因为f(x)=g(x)+g(2﹣x),所以f′(x)=g′(x)﹣g′(2﹣x)=h(x)﹣h(2﹣x),
令u(x)=f′(x)⇒u′(x)=h′(x)+h′(2﹣x)>0⇒f′(x)单调递增,
因为f′(1)=g′(1)﹣g′(2﹣1)=g′(1)﹣g′(1)=0,
x<1时f′(x)<0⇒f(x)单调递减,x>1时f′(x)>0⇒f(x)单调递增,
所以在x=1处取得极小值f(1)=2,故B正确;
选项C,令a=1,b=0,f(x)=xx+(2﹣x)2﹣x+x,
因为x∈(0,2),所以f(x)>0⇒f(x)无零点,故C不正确;
选项D,f′(x)=xx(lnx+1)﹣(2﹣x)2﹣x(ln(2﹣x)+1)+a,
代入x=1,f′(1)=a,令f′(1)=1,得a=1,故D正确.
故选:ABD.
(多选)17.(2026•湖北模拟)若数列{an}满足:∃C∈R,∀n∈{2,3,4,⋯},|an﹣an﹣1|+|an﹣1﹣an﹣2|+⋯+|a2﹣a1|<C,则称数列{an}为有限稳定数列,记Sn为数列{an}前n项和,下列结论正确的是( )
A.首项为1,公比为的等比数列是有限稳定数列
B.若各项均为正数的等比数列是有限稳定数列,其公比的取值范围为(0,1)
C.若数列{an}满足,则数列{an}是有限稳定数列
D.若数列{Sn}是有限稳定数列,则数列{an}是有限稳定数列
【答案】AD
【解答】解:A.设,
则相邻两项差的绝对值,
设Tn=|an﹣an﹣1|+|an﹣1﹣an﹣2|+……+|a2﹣a1|,
则,
故该数列是有限稳定数列,
故A选项正确;
B.若该等比数列公比为1,则相邻两项差为0,是有限稳定数列,
因此公比的取值范围应为(0,1],
故B选项错误;
C.取,满足,
但相邻两项差绝对值和,
随n增大趋向于无穷大,无界,
因此该数列不是有限稳定数列,
故C选项错误;
D.若数列{Sn}是有限稳定数列,有界,进而有界,
而,
有界,
即数列{an}是有限稳定数列,
故D选项对.
综上,结论错误的是B、C,结论正确的是A、D.
故选:AD.
(多选)18.(2026•浙江模拟)已知矩形ABCD,AB=2,BC=1,若点P为边AB上的一动点(不包括端点),现将△ADP沿着DP翻折成△A′DP,使得平面A′PD⊥平面PBCD,并记为τP(A)=A′.则( )
A.存在点P,使得A′D⊥PB
B.任意点P,都有AA′⊥PD
C.存在两点,使得它们所确定的直线与PB垂直
D.任意两点,它们所确定的直线与平面PBCD的所成角都小于
【答案】BCD
【解答】解:过A作AE垂直DP于点E,则A′E⊥PD,
因为平面A′PD⊥平面PBCD,平面A′PD∩平面PBCD=PD,A′E⊂平面A′PD,
因此A′E⊥平面PBCD,
因为PB⊂平面PBCD,因此A′E⊥PB,
若存在点P,使得A′D⊥PB,则由A′D∩A′E=A′,A′D,A′E⊂平面A′PD,得PB⊥平面A′PD,
因为PD⊂平面A′PD,因此PB⊥PD,
显然PB⊥PD不成立,因此A选项错误;
因为AE⊥PD,A′E⊥PD,且AE∩A′E=E,AE,A′E⊂平面AA′E,因此PD⊥平面AA′E,
因为AA′⊂平面AA′E,因此PD⊥AA′,因此B选项正确;
假设存在两点,使得它们所确定的直线与PB垂直,
在AB边上取点P1,连接DP1,
过A作AE1垂直DP1于点E1,并记,则A1E1⊥P1D,
因为平面A1P1D⊥平面PBCD,平面A1P1D∩平面PBCD=P1D,
A1E1⊂平面A1P1D,因此A1E1⊥平面PBCD,
同理在AB边上取异于点P1的点P2,连接DP2,
过A作AE2垂直DP2于点E2,并记,则A2E2⊥平面PBCD,
因此A2E2∥A1E1.因此A1,E1,E2,A2四点共面,
因为PB⊂平面PBCD,因此A1E1⊥PB,
如图所示,E1,E2均在以AD为直径的圆上,当弦E1E2平行于AD时,可与PB垂直,
此时因为E1E2∩A1E1=E1,E1E2,A1E1⊂平面A1E1E2A2,因此PB⊥平面A1E1E2A2,
因为A1A2⊂平面A1E1E2A2,因此PB⊥A1A2,因此C选项正确;
由C的分析可得,线段A1A2在平面PBCD的射影为E1E2,
因此直线A1A2与平面PBCD的所成角,即为直线A1A2与E1E2所成的角,
记直线A1A2与平面PBCD的所成的角为θ,
则,
如上图,令,
则AE1=ADsinα=sinα,AE2=ADsinβ=sinβ,且∠E1AE2=∠E1DE2=β﹣α,
因此
,
因为,且y=cosx在上单调递减,
因此,因此,即0<tanθ<1.
因此,即对于任意两点,
它们所确定的直线与平面PBCD的所成角都小于,因此D选项正确.
故选:BCD.
(多选)19.(2026•萍乡一模)在平面直角坐标系xOy中,圆O:x2+y2=9与x轴交于A,B两点(A在B的左边),过A作圆O的切线m,动点P满足到B的距离等于其到直线m的距离,过A的直线l与动点P的轨迹交于M,N两点,则下列结论正确的有( )
A.动点P的轨迹方程为y2=12x
B.若点T的坐标为,则|PT|+|PB|的最小值为6
C.存在直线l使得
D.对于任意直线l,都有|MB|+|NB|>12
【答案】ACD
【解答】解:作出示意图如下:
因为圆O:x2+y2=9与x轴交于A,B两点(A在B的左边),
所以A(﹣3,0),B(3,0),切线m方程为x=﹣3,
又动点P满足到B的距离等于其到直线m的距离,
所以P在以B(3,0)为焦点,x=﹣3为准线的抛物线上,
故抛物线方程为y2=12x,所以A选项正确;
对于B,过点P作PH⊥m,垂足为H,过点T作TT′⊥m,垂足为T′
根据抛物线定义,PH=PB,所以|PT|+|PB|=|PH|+|PT|≥|TT′|=4+3=7,
当且仅当P,T,T′三点共线时等号成立,故B选项错误;
对于C,根据题意,直线l的斜率不为0,设直线l方程为:x=my﹣3,
与y2=12x联立得y2﹣12my+36=0,设M(x1,y1),N(x2,y2),则Δ=144m2﹣144>0,即m2>1,
所以m∈(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞),故直线l的斜率,
如图,过点M作MM′⊥m,垂足为M′,
因为|BM|=|MM′|,故要使,则,
所以,,此时直线l的斜率为,
故存在直线l使得,C选项正确;
对于D,根据抛物线的定义,|MB|=x1+3,|NB|=x2+3,|MB|+|NB|=x1+x2+6
因为y1+y2=12m,y1y2=36,所以,
所以,由于m2>1,故|MB|+|NB|=12m2>12,故D选项正确.
故选:ACD.
(多选)20.(2026•九江一模)在平面直角坐标系xOy中,已知双曲线的左,右焦点分别为F1,F2,且|F1F2|=8,过F2的直线l与双曲线的右支交于P,Q两点(P在第一象限),与y轴交于点M,N为PQ的中点,|PF2|=|MF2|=14,r1,r2分别为△PF1F2,△QF1F2内切圆的半径,则( )
A.C的离心率为2
B.M与C上点的距离的最小值为
C.kPQ•kON=3
D.
【答案】ACD
【解答】解:由题意知,F1(﹣c,0),F2(c,0),M(0,yM),P(xP,yP),
因为|PF2|=|MF2|=14,因此F2为PM中点,
因此P(2c,yP),代入双曲线方程得,
因此,
因为|F1F2|=8,故c=4,因此,
因为b2=c2﹣a2=16﹣a2,因此,
整理得a4﹣260a2+16×64=0,解得a2=256或a2=4,
因为a2=256>c2=16,因此a=2,因此b2=c2﹣a2=12,,
因此,,双曲线的方程为,
对于A,双曲线的离心率为,A选项正确;
对于B,设T(x0,y0)为C上点,则,
则,
因此当时,|MT|有最小值7,故B选项错误;
对于C,设Q(xQ,yQ),由N为PQ的中点得,
因为,,因此,
即,
因此,即kPQ•kON=3,故C选项正确;
对于D选项,由,F2(4,0)得,
因此直线PQ的方程为,联立方程得11x2﹣120x+256=0,
因此,又xP=8,因此,因此,即,
因此,在△QF1F2中,,
,,
因此,
根据等面积法得,即,
因此,△QF1F2内切圆的半径,
在△PF1F2中,|PF2|=14,|PF1|=|PF2|+2a=18,|F1F2|=8,,
因此,
根据等面积法得,即,
因此,△PF1F2内切圆的半径,
因此,故D选项正确.
故选:ACD.
三.填空题(共10小题)
21.(2026•潮阳区校级一模)若一个等比数列{an}有无穷多项,并且它的公比q满足|q|<1,则称{an}为无穷递缩等比数列.研究发现:当n→+∞时,无穷递缩等比数列{an}的前n项和(其中a1为首项,q为公比).下图为一个容器的轴截面,该容器由a,b,c三个球形容器构成,其中球a,c各有3个出口,球b有4个出口,且球a的3个出口中1个与b相连,球b的4个出口中1个与a相连、1个与c相连,球c的3个出口中1个与b相连,一个小球在容器内做无规律随机运动,当小球运动到容器外时,运动停止.已知该小球的起始位置在球a内,则当运动停止时,小球位于A出口外的概率约为 .
【答案】.
【解答】解:记小球从一个球形容器运动到其相邻的球形容器为一次运动.
记n次运动后,小球位于a,b,c三个球形容器的概率分别为an,bn,cn.
所以,当n≥2时,
化简整理得:当n≥3时,,
特别地,可分析知,小球到达球b需奇数次运动,偶数次运动后不能到达球b,
所以认为当n为偶数时,bn=0.
当n为奇数时,因为小球的起始位置在球a内,所以,所以,
因为小球到达球c需偶数次运动,奇数次运动后不能到达球c,
所以认为当n为奇数时,cn=0.
当n为偶数时,n﹣1为奇数,所以,
记数列{cn}的前n项和为Sn,则Sn=c2+c4+...+cn其中n为偶数.
由题意知,c2,c4,…,cn为无穷递缩等比数列,当n→+∞时,.
即当运动停止前,小球位于球c的概率约为,
所以当运动停止时,小球位于A出口外的概率约为.
故答案为:.
22.(2026•福建模拟)在平面直角坐标系xOy中,设集合U={(x,y)|x,y∈{0,1,2}},从U中随机选取2个不同的元素,其对应的点记为A,B,记事件M为“A,O,B三点能构成三角形”,事件N为“△AOB的面积恰为整数”,则p(M)= ;p(N|M)= .
【答案】;.
【解答】解:由题意可得x的选法有3种,y的选法有3种,所以全集U中有9个点.
首先,计算所有可能的点对(A,B)(A≠B)的种数为,
下面考虑不能构成三角形的情况:①A,B中含原点(0,0),此时有8种;
②A,B中不含原点(0,0),则O,A,B三点共线,有{(0,1),(0,2)},{(1,0),(2,0)},{(1,1),(2,2)},共3种,
因此,A,O,B三点能构成三角形的种数为36﹣8﹣3=25,所以;
方法1:①考虑A,B中含点(1,0),且使得△AOB的面积为整数的点对的情况,
有{(1,0),(0,2)},{(1,0),(1,2)},{(1,0),(2,2)},共3对;
②考虑A,B中含点(2,0),且使得△AOB的面积为整数的点对的情况,
有{(2,0),(0,1)},{(2,0),(1,1)},{(2,0),(2,1)},{(2,0),(0,2)},{(2,0),(1,2)},{(2,0),(2,2)},共6对;
③考虑A,B中含点(0,1),且使得△AOB的面积为整数的点对的情况(去除重复的点对),
有{(0,1),(2,1)},{(0,1),(2,2)},共2对;
④考虑A,B中含点(0,2),且使得△AOB的面积为整数的点对的情况(去除重复的点对),
有{(0,2),(1,1)},{(0,2),(1,2)},{(0,2),(2,1)},{(0,2),(2,2)},共4对;
⑤考虑A,B中含点(2,2),且使得△AOB的面积为整数的点对的情况(去除重复的点对),
有{(2,2),(1,2)},{(2,2),(2,1)},共2对;
所以,
所以.
方法2:不妨设A(x1,y1),B(x2,y2),易知△AOB的面积为,
则为整数,等价于“|x1y2﹣x2y1|为偶数”,
将非原点的8个点按坐标的奇偶性分类如下:(偶,偶):(0,2),(2,0),(2,2),有3个;
(偶,奇):(0,1),(2,1),有2个;(奇,偶):(1,0),(1,2),有2个;(奇,奇):(1,1),有1个,
令d=x1y2﹣x2y1,则d为奇数当且仅当x1y2,x2y1中恰为一奇一偶,
点对类型为:{(偶,奇),(奇,偶)},{(偶,奇),(奇,奇)},{(奇,偶),(奇,奇)},
有2×2+2×1+2×1=8种,
注意到在A,O,B三点能构成三角形的前提下,d为偶数的种数为25﹣8=17,
所以,
所以.
故答案为:;.
23.(2026•福建模拟)一个不透明的袋子中装有3个黑球,n个白球(n∈N*),这些球除颜色外大小、质地完全相同,从中任意取出3个球,已知取出2个黑球,1个白球的概率为,设X为取出白球的个数,则E(X)= 1.5 .
【答案】1.5.
【解答】解:易知取出2个黑球,1个白球的概率,
根据组合数公式可得,解得n=3,
随机变量X的取值为0,1,2,3,
,,
,,
所以.
故答案为:1.5.
24.(2026•浙江模拟)有5个相同的球,分别标有数字1,2,3,4,5,从中有放回地随机取3次,每次取1个球.记ξi(i=1,2,3,4,5)为标有数字i的球被取出的次数,X=max{ξ1,ξ2,ξ3,ξ4,ξ5},则E(X)= .
【答案】.
【解答】解:随机变量X的可能取值为1、2、3,
,
,
,
根据期望公式可得.
故答案为:.
25.(2026•马鞍山模拟)已知事件A,B满足,则P(B|A)= .
【答案】.
【解答】解:根据题意,若,则,
则有,
故,
即,变形可得6P(B)+3[1﹣P(B)]=4,解得,
,
则,
故.
故答案为:.
26.(2026•遵义模拟)已知正方体ABCD﹣A1B1C1D1,正方体所有顶点都在平面α的同一侧,正方体的8个顶点到平面α的距离恰好为1,2,3,4,5,6,7,8,则正方体的棱长为 .
【答案】.
【解答】解:将平面α平移到经过顶点A,平移后各顶点到平面α的距离依次为0,1,2,3,4,5,6,7,
建立空间直角坐标系,如图所示:
设正方体的棱长为a,B,D,A1到平面α的距离分别为1,2,4(C到平面α的距离为3),
则A(0,0,0),B(a,0,0),D(0,a,0),A1(0,0,a),
,
设平面α的一个法向量为,
,可得a2x2=x2+y2+z2,
,可得a2y2=4(x2+y2+z2),
,可得a2z2=16(x2+y2+z2),
故可以得到x2:y2:z2=1:4:16,
令x2=k,则y2=4k,z2=16k,
得,解得.
故答案为:.
27.(2026•湖北模拟)已知A,B,D是双曲线上不同的三点,点A,B关于坐标原点对称,且,过点A作垂直于x轴的直线分别交双曲线C,直线BD于M,N两点,若,则双曲线C的离心率为 2 .
【答案】2.
【解答】解:设A(x0,y0),D(x1,y1).
因为点A,B关于坐标原点对称,所以B(﹣x0,﹣y0).
因为过点A作垂直于x轴的直线交双曲线C于M点,
所以M(x0,﹣y0).
因为,所以N(x0,﹣7y0),,
又,即,
两边平方并整理得,
即kAB•kAD=﹣1,所以,
由双曲线第三定义得,
所以,整理得e2=4,
解得e=2.
故答案为:2.
28.(2026•广州一模)平面直角坐标系中,点,Q0(0,1)分别绕原点逆时针旋转角α,β后得到P(x1,y1),Q(x2,y2),且,则的最大值为 .
【答案】.
【解答】解:点A(x,y)绕原点逆时针旋转角α后,得到B(x′,y′),坐标变换遵循旋转公式:.
点绕原点逆时针旋转角α后,得.
点Q0(0,1)绕原点逆时针旋转角β后,得.
因为,
所以(cosαsinα)cosβ+sinβ(sinαcosα),
所以cosαcosβ+sinαsinβ(sinαcosβ﹣cosαsinβ),
整理得所以,
所以.
则有,其中φ满足,
所以cos(α﹣β+φ)=1,所以α﹣β=﹣φ+2kπ,k∈Z,
2kπ可由任意角的概念消去,故取β=α+φ.
,
,
设,
代入β=α+φ,设θ=α﹣45°,则有.
①当时,
整理得,
设γ2满足,则有,
易得当sin(θ+γ2)=﹣1时E取最大值;
②当时,
则,
整理得,
设γ1满足,则有,
易得当sin(θ+γ1)=1时E取最大值,
③当时,
整理得,
设γ3满足,则有E=2sin(θ﹣γ3),
易得当sin(θ﹣γ3)=1时E取最大值2,
④当时,
,
整理得
设γ4满足,则有E=2cos(θ+γ4),
易得当cos(θ+γ4)=1时E取最大值2,
综上,的最大值为.
故答案为:.
29.(2026•浙江模拟)设离心率为e的椭圆的左焦点为F,右顶点为A.以AF为直径的圆与该椭圆相交于点B(异于点A),过点B作x轴的垂线,设垂足为D,记△FBD,△ABD,△FBA的面积分别为S1,S2,S3,若S1,S2,S3为以q为公比的等比数列,则qe= 1 .
【答案】1.
【解答】解:椭圆的左焦点为F,右顶点为A.以AF为直径的圆与该椭圆相交于点B(异于点A),如图,
因为S1+S2=S3,且S1,S2,S3为以q为公比的等比数列,
则1+q=q2,解得或(舍去),
由,可得|AD|=q|FD|,得,
又|BD|2=|FD|•|AD|,
则.
将点B的坐标代入椭圆方程,得到,
即,
可得,
即,
由于q(1+e)≠0,可得,
化简可得qe2﹣2qe﹣2e+(1+q)=0,即,
由1+q=q2可得,代入可得e2﹣2qe+q=0,
所以e2﹣2qe+q2﹣1=0,(q﹣e)2=1,
解得q﹣e=1或q﹣e=﹣1(舍去),
所以e=q﹣1,则eq=q2﹣q=1.
故答案为:1.
30.(2026•萍乡一模)函数y=sinx,x∈(0,π)的图象与直线y=a,a∈(0,1)交于不同的两点A(x1,y1),B(x2,y2),O为坐标原点,当△AOB的面积最大时,x2﹣tanx1= .
【答案】.
【解答】解:函数y=sinx,x∈(0,π)的图象与直线y=a,a∈(0,1)交于不同的两点A(x1,y1),B(x2,y2),O为坐标原点,
由题知:x1+x2=π,
不妨设x1<x2,易知,
则,
设,,
所以,
由﹣cosx<0,以及在上的图象,
可知,,使得S′(x0)=0,即,
且x∈(0,x0),,S′(x)>0;
,,S′(x)<0,
所以S(x)在x=x0处取得最大值,
此时x1=x0,以及,
又x1=π﹣x2,
所以.
故答案为:.
四.解答题(共10小题)
31.(2026•潮阳区校级一模)已知函数f(x)=axsinx+bcosx.
(1)当a=1,b=0时,设f(x)的一个极值点为x0.
(i)判断是否成立,并说明理由;(已知)
(ii)设f(x)在(0,+∞)内的全部极值点按从小到大的顺序排列a1,a2,…,an,求证:;
(2)若函数f(x)图象上恰好存在相异的两点P,Q,满足曲线y=f(x)在P和Q处的切线重合,则称P,Q为曲线y=f(x)的“双重切点”,直线PQ为曲线y=f(x)的“双重切线”,当a=0,b=1时,直线PQ为曲线y=f(x)的“双重切线”,记直线PQ的斜率所有可能的取值为k1,k2,⋯,kn,若k1>k2>ki(i=3,4,5,⋯,n),证明:.
【答案】(1)(i)成立,理由如下:
由题意得f(x)=axsinx+bcosx,当a=1,b=0时,f(x)=xsinx,所以f′(x)=sinx+xcosx,
令f′(x)=0,则sinx+xcosx=0,对满足方程的x有cosx≠0,
所以x=﹣tanx,由函数y=x与函数y=﹣tanx的图象可知此方程一定有解,
故f(x)的一个极值点x0满足tanx0=﹣x0,
所以.
(ii)证明:设x0是f′(x)=0的任意正实根,则x0=﹣tanx0,由函数y=x与函数y=﹣tanx的图象可知,
对所有的正实根x0,存在一个非负整数k,使,即x0为第二或第四象限角,
因为f′(x)=sinx+xcosx=cosx(tanx+x),
所以在第二或第四象限x变化时,f′(x)变化如下,
x
x0
(x0,π+kπ)
f′(x)(k为奇数)
﹣
0
+
f′(x)(k为偶数)
+
0
﹣
所以满足f′(x)=0的正根x0都为函数f(x)的极值点,
由题可知a1,a2,…,an,…为方程x=﹣tanx的全部正实根,
且满足a1<a2<…<an<…(n=1,2,…),
所以an+1﹣an=﹣(tanan+1﹣tanan)=﹣(1+tanan+1tanan)tan(an+1﹣an)>0,
因为,(n=1,2,…),
则,由tanan+1tanan>0,可得tan(an+1﹣an)<0,
故得证.
(2)证明:当a=0,b=1时,f(x)=cosx,
设k1对应的切点为(x1,cosx1),(x1′,cosx1′),x1<x1′,
k2对应的切点为(x2,cosx2),(x2′,cosx2′),x2<x2′,
由于(cosx)′=﹣sinx,所以k1=﹣sinx1=﹣sinx1′,k2=﹣sinx2=﹣sinx2′,
由余弦函数的周期性,只要考虑的情形,
又结合余弦函数的图象,只需考虑x1+x1′=π,x2+x2′=3π情形,
则,,
其中,得到,
又,,
即,,
当时,sinx<0,cosx<0,
令,则F(x1)=0,,
F(x)在上单调递减,又,所以,
所以,此时﹣1<cosx2<cosx1<0,则,
故得证.
【解答】解:(1)(i)成立,理由如下:
由题意得f(x)=axsinx+bcosx,当a=1,b=0时,f(x)=xsinx,所以f′(x)=sinx+xcosx,
令f′(x)=0,则sinx+xcosx=0,对满足方程的x有cosx≠0,
所以x=﹣tanx,由函数y=x与函数y=﹣tanx的图象可知此方程一定有解,
故f(x)的一个极值点x0满足tanx0=﹣x0,
所以.
(ii)证明:设x0是f′(x)=0的任意正实根,则x0=﹣tanx0,由函数y=x与函数y=﹣tanx的图象可知,
对所有的正实根x0,存在一个非负整数k,使,即x0为第二或第四象限角,
因为f′(x)=sinx+xcosx=cosx(tanx+x),
所以在第二或第四象限x变化时,f′(x)变化如下,
x
x0
(x0,π+kπ)
f′(x)(k为奇数)
﹣
0
+
f′(x)(k为偶数)
+
0
﹣
所以满足f′(x)=0的正根x0都为函数f(x)的极值点,
由题可知a1,a2,…,an,…为方程x=﹣tanx的全部正实根,
且满足a1<a2<…<an<…(n=1,2,…),
所以an+1﹣an=﹣(tanan+1﹣tanan)=﹣(1+tanan+1tanan)tan(an+1﹣an)>0,
因为,(n=1,2,…),
则,由tanan+1tanan>0,可得tan(an+1﹣an)<0,
故得证.
(2)证明:当a=0,b=1时,f(x)=cosx,
设k1对应的切点为(x1,cosx1),(x1′,cosx1′),x1<x1′,
k2对应的切点为(x2,cosx2),(x2′,cosx2′),x2<x2′,
由于(cosx)′=﹣sinx,所以k1=﹣sinx1=﹣sinx1′,k2=﹣sinx2=﹣sinx2′,
由余弦函数的周期性,只要考虑的情形,
又结合余弦函数的图象,只需考虑x1+x1′=π,x2+x2′=3π情形,
则,,
其中,得到,
又,,
即,,
当时,sinx<0,cosx<0,
令,则F(x1)=0,,
F(x)在上单调递减,又,所以,
所以,此时﹣1<cosx2<cosx1<0,则,
故得证.
32.(2026•福建模拟)已知函数f(x)=lnx,,x∈(0,+∞),且a≠0.
(1)讨论函数h(x)=f(x)﹣g(x)的单调性;
(2)若曲线y=f(x)和y=g(x)存在公切线,求a的取值范围;
(3)若存在相异实数m,n,使得f(m)=g(n),且f(n)=g(m),求a的取值范围.
【答案】(1)当a<0时,h(x)在区间(0,﹣a)上单调递减,在区间(﹣a,+∞)上单调递增;
当a>0时,h(x)在区间(0,+∞)上单调递增.
(2).
(3)(e,+∞).
【解答】解:(1)由于函数,x∈(0,+∞),
那么导函数,
当a>0时,h′(x)>0,h(x)在(0,+∞)上单调递增;
当a<0时,令h′(x)=0,解得x=﹣a,
因此当x∈(﹣a,+∞)时,h′(x)>0,h(x)在(﹣a,+∞)上单调递增,
当x∈(0,﹣a)时,h′(x)<0,h(x)在(0,﹣a)上单调递减,
综上所述,当a<0时,h(x)在区间(0,﹣a)上单调递减,在区间(﹣a,+∞)上单调递增;
当a>0时,h(x)在区间(0,+∞)上单调递增.
(2)因,那么y=f(x)在点(x0,lnx0)处的切线方程为:,即,
又由于导函数,
那么在点处的切线为,
即y,因此,故a<0,且,
因此,整理得,(*),
设,那么导函数,
当时,F′(x)>0,当时,F′(x)<0,
故F(x)在区间单调递增,在区间单调递减,
因此函数F(x)的极小值,也是最小值为,
根据(*),可得,解得,因此a∈.
(3)根据题意,且m≠n.根据得,代入得,
即.设s=lnm,则m=es,代入上式得,整理得es(lna﹣lns)﹣a=0.
同理,设t=lnn,可得et(lna﹣lnt)﹣a=0.因为m≠n,所以lnm≠lnn,即s≠t.
故问题转化为函数φ(x)=ex(lna﹣lnx)﹣a至少有两个零点.
那么导函数,设函数,那么导函数φ′(x)=ex(lna﹣u(x)),
因,当x∈(1,+∞)时,u′(x)>0,当x∈(0,1)时,u′(x)<0,
u(x)在区间(1,+∞)上单调递增,在区间(0,1)上单调递减,且u(1)=1,
若lna≤1,那么导函数φ′(x)≤0,φ(x)在(0,+∞)上单调递减,φ(x)至多1个零点,不符题意;
若lna>1,即a>e,则函数y=lna﹣u(x)存在两个零点,记为x2,x3,
且x2<1<x3,其中,
因此函数φ(x)在区间(x2,x3)上单调递增,在区间(0,x2)和(x3,+∞)上单调递减,
,
同理,那么可得,
设,那么导函数,
因此函数t(x)在(0,+∞)上单调递减,t(x2)>t(1)>t(x3),即t(x2)>0>t(x3),
因此,,
由于a>e,且x2<1<x3,
因此函数φ(x)=ex(lna﹣lnx)﹣a>(lna﹣lnx)﹣a>﹣lnx﹣a,且,ax3>x3,
因此,且,
因此函数φ(x)在区间,(x2,x3),(x3,ax3)上各存在一个零点,所以a>e符合题意;
综上所述,a的取值范围是(e,+∞).
33.(2026•福建模拟)已知.
(1)求函数y=f(x)、y=g(x)的单调区间和极值;
(2)请严格证明曲线y=f(x)、y=g(x)有唯一交点;
(3)对于常数,若直线y=a和曲线y=f(x)、y=g(x)共有三个不同交点(x1,a)、(x2,a)、(x3,a),其中x1<x2<x3,求证:x1、x2、x3成等比数列.
【答案】(1)函数y=f(x)极大值为,单调递增区间为(﹣∞,1),单调递减区间为(1,+∞);
函数y=g(x)极大值为,单调递增区间为(0,e),单调递减区间为(e,+∞).
(2)证明过程见解析;
(3)证明过程见解析;
【解答】解:(1)由题意可知:f(x)的定义域为R,g(x)的定义域为(0,+∞),
,
令f′(x)=0,得x=1,
令f′(x)>0,得x<1,则函数y=f(x)在(﹣∞,1)上单调递增,
令f′(x)<0,得x>1,则函数y=f(x)在(1,+∞)上单调递减,
∴函数y=f(x)在x=1处取得极大值,极大值为,
单调递增区间为(﹣∞,1),单调递减区间为(1,+∞);
令g′(x)=0,即1﹣lnx=0,解得x=e,
令g′(x)>0,得0<x<e,则函数y=g(x)在(0,e)上单调递增,
令g′(x)<0,得x>e,则函数y=g(x)在(e,+∞)上单调递减,
∴函数y=g(x)在x=e处取得极大值,极大值为,
单调递增区间为(0,e),单调递减区间为(e,+∞),
综上所述:函数y=f(x)极大值为,单调递增区间为(﹣∞,1),单调递减区间为(1,+∞);
函数y=g(x)极大值为,单调递增区间为(0,e),单调递减区间为(e,+∞).
(2)证明:对于函数y=f(x)﹣g(x),x∈(0,+∞),
设h(x)=f(x)﹣g(x),h'(x),
当x∈[1,e]时,h′(x)<0,h(x)严格递减,
且,存在一个零点x0;
当x∈(0,1)时,f(x)>0,g(x)<0,h(x)=f(x)﹣g(x)>0,无零点;
当x∈(e,+∞)时,由(1)得,所以1<lnx<x<e,
所以f(x)<f(lnx)=g(x),所以h(x)=f(x)﹣g(x)<0,无零点;
综上所述,曲线y=f(x)、y=g(x)有唯一交点,且横坐标x0∈(1,e).
(3)证明:由(1)可知两个函数的最大值均为,
且函数y=f(x)单调递增区间为(﹣∞,1),单调递减区间为(1,+∞);
函数y=g(x)单调递增区间为(0,e),单调递减区间为(e,+∞),
由(2)可知曲线y=f(x)、y=g(x)有唯一交点,且交点在(1,e)内,
∵直线y=a和曲线y=f(x)、y=g(x)共有三个不同交点(x1,a)、(x2,a)、(x3,a),其中x1<x2<x3,
∴两条曲线必过两个曲线的交点,
∴有0<x1<1<x2<e<x3,
∴,
∵,,又y=g(x)在(0,e)上单调递增,
∴,
同理,,而函数y=g(x)在(e,+∞)单调递减,
∴,而,∴,
∴x1、x2、x3成等比数列.
34.(2026•浙江模拟)已知f(x)=ln(x+t)+(t﹣1)lnx(t≠0,t∈R).
(1)讨论f(x)的单调性;
(2)设T(m,n)=mn(m>0,n>0).
(i)证明:T(m,n)+T(n,m)>1;
(ii)证明:.
【答案】(1)当t≥1时,f(x)在(0,+∞)是增函数;
当0<t<1时,f(x)在(0,1﹣t)上递减,在(1﹣t,+∞)是递增;
当t<0时,f(x)在(﹣t,1﹣t)上递增,
当x>1﹣t时,f(x)在(1﹣t,+∞)是递减;
(2)(i)由(1)可得当0<t<1时,f(x)在(0,1﹣t)上递减,在(1﹣t,+∞)是递增,
所以f(x)≥f(1﹣t)=(t﹣1)ln(1﹣t),
因为0<t<1,所以(t﹣1)ln(1﹣t)>0,所以ln(x+t)+(t﹣1)lnx>0,
所以,
所以(*),
要证原式成立,只需证:mn+nm>1,
①当m,n中至少有一个不小于1时,上式显然成立;
②当m,n都小于1时,在(*)式中,令t=n,x=m,则,同理可得.
得mn+nm>1,
因此T(m,n)+T(n,m)>1;
(ii)由(*)式得,
令,则,
当k=1时,,
当k=2时,,
⋯
当k=n时,,
相加得,
令,
则,
作差得,
化简得,
所以,
因为,所以,
所以.
【解答】解:(1)由题意可得,
①当t≥1时,f′(x)>0,f(x)在(0,+∞)是增函数;
②当0<t<1时,
当0<x<1﹣t时,f′(x)<0,f(x)在(0,1﹣t)上递减,
当x>1﹣t时,f′(x)>0,f(x)在(1﹣t,+∞)是递增;
③当t<0时,f(x)的定义域为(﹣t,+∞),
当﹣t<x<1﹣t时,f′(x)>0,f(x)在(﹣t,1﹣t)上递增,
当x>1﹣t时,f′(x)<0,f(x)在(1﹣t,+∞)是递减,
综上,当t≥1时,f(x)在(0,+∞)是增函数;
当0<t<1时,f(x)在(0,1﹣t)上递减,在(1﹣t,+∞)是递增;
当t<0时,f(x)在(﹣t,1﹣t)上递增,
当x>1﹣t时,f(x)在(1﹣t,+∞)是递减,
(2)(i)证明:由(1)可得当0<t<1时,f(x)在(0,1﹣t)上递减,在(1﹣t,+∞)是递增,
所以f(x)≥f(1﹣t)=(t﹣1)ln(1﹣t),
因为0<t<1,所以(t﹣1)ln(1﹣t)>0,所以ln(x+t)+(t﹣1)lnx>0,
所以,
所以(*),
要证原式成立,只需证:mn+nm>1,
①当m,n中至少有一个不小于1时,上式显然成立;
②当m,n都小于1时,在(*)式中,令t=n,x=m,则,同理可得.
得mn+nm>1,
因此T(m,n)+T(n,m)>1;
(ii)由(*)式得,
令,则,
当k=1时,,
当k=2时,,
⋯
当k=n时,,
相加得,
令,
则,
作差得,
化简得,
所以,
因为,所以,
所以.
35.(2026•长沙模拟)已知函数f(x)=exsinx﹣ax,其中a∈R.
(1)当a=0时,求f(x)在区间上的最大值;
(2)若f(x)在(0,π)上有且仅有一个极值点,求实数a的取值范围;
(3)设x0为f(x)在内的极小值点,求证:.
【答案】(1);
(2)(﹣eπ,1];
(3)证明:由题知,,即,
要证,即证,
令g(x)=ex(sinx+cosx)﹣(x+1)2,则g′(x)=2(excosx﹣x﹣1),
令 h(x)=excosx﹣x﹣1,得h′(x)=ex(cosx﹣sinx)﹣1,
再令j(x)=h′(x),j′(x)=﹣2exsinx,
当时,j′(x)<0,则j(x)单调递减,
所以h′(x)≤h′(0)=0,h(x)单调递减,
所以h(x)<h(0)=0,从而g′(x)<0,可得g(x)单调递减,
所以有g(x)<g(0)=0,
则有,
因此.
【解答】解:(1)当a=0时,f(x)=exsinx,,
时,,故f′(x)>0,f(x)单调递增,
故.
(2)由题,f′(x)=ex(sinx+cosx)﹣a,令t(x)=f′(x),则t′(x)=2excosx,
当时,t′(x)>0,则f′(x)在上单调递增;
当时,t′(x)<0,则f′(x)在上单调递减.
①当时,,则f′(x)≤0在(0,π)上恒成立,此时f(x)单调递减,不存在极值点;
②当时,,
由零点存在性定理知,存在,当x∈(0,x1)时,f(x)单调递减,
当x∈(x1,x2)时,f(x)单调递增,当x∈(x2,π)时,f(x)单调递减,此时f(x)有唯一极小值点x1,极大值点x2;
③当﹣eπ<a≤1时,,
存在唯一,使得f′(x3)=0,
所以f(x)在(0,x3)上单调递增,在(x3,π)上单调递减,此时f(x)在(0,π)上有唯一极大值点x3;
④当a≤﹣eπ时,f′(x)≥0恒成立,f(x)在(0,π)上单调递增,此时f(x)无极值点.
综上,实数a的取值范围为(﹣eπ,1].
(3)证明:由题知,,即,
要证,即证,
令g(x)=ex(sinx+cosx)﹣(x+1)2,则g′(x)=2(excosx﹣x﹣1),
令 h(x)=excosx﹣x﹣1,得h′(x)=ex(cosx﹣sinx)﹣1,
再令j(x)=h′(x),j′(x)=﹣2exsinx,
当时,j′(x)<0,则j(x)单调递减,
所以h′(x)≤h′(0)=0,h(x)单调递减,
所以h(x)<h(0)=0,从而g′(x)<0,可得g(x)单调递减,
所以有g(x)<g(0)=0,
则有,
因此.
36.(2026•遵义模拟)已知双曲线的左、右焦点分别为F1,F2,O为坐标原点,双曲线上的一点P,满足,且PF1⊥PF2,△PF1F2的面积为9.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)过F2作斜率为kn的直线ln交双曲线于An、Bn两点,其中k1=2,,且Pn,Qn分别为△AnF1F2,△BnF1F2的内心,记四边形PnF1QnF2的面积为Sn.求证:.
【答案】(1);
(2)证明:由已知k1=2,,得,
设,直线ln的方程为,
根据直线ln的斜率,得直线ln必与双曲线的右支相交,
联立,
得,
Δ=432m2﹣108(3m2﹣1)>0,
设An(x1,y1),Bn(x2,y2),
则,
,
由已知Pn的纵坐标为,
同理可得,,且yP与yQ异号,
故,
所以,
由题意,可以将看成数列的前n项和,
只需证:恒成立;
令 ,
只需证:,
两边平方化简得:t<3显然成立,故不等式左边得证;
不等式右边可转化为证明,
即,
两边平方,即证,即,显然成立.
故,
所以.
【解答】解:(1)由已知,
则,即,
设|PF1|=u,|PF2|=v,则u2+v2=48,
由△PF1F2的面积为9,可得u•v=18,
所以(u﹣v)2=12,,即,,
所以b2=c2﹣a2=12﹣3=9,
所以双曲线方程为.
(2)证明:由已知k1=2,,得,
设,直线ln的方程为,
根据直线ln的斜率,得直线ln必与双曲线的右支相交,
联立,
得,
Δ=432m2﹣108(3m2﹣1)>0,
设An(x1,y1),Bn(x2,y2),
则,
,
由已知Pn的纵坐标为,
同理可得,,且yP与yQ异号,
故,
所以,
由题意,可以将看成数列的前n项和,
只需证:恒成立;
令 ,
只需证:,
两边平方化简得:t<3显然成立,故不等式左边得证;
不等式右边可转化为证明,
即,
两边平方,即证,即,显然成立.
故,
所以.
37.(2026•湖北模拟)已知函数f(x)=xlnx,
(1)求f(x)的最小值;
(2)若∀x∈(0,π),f(x+1)+asinx>0恒成立,求实数a的取值范围;
(3)若0<x1<x2,x0∈(x1,x2)且,求证:.
【答案】(1);
(2)[﹣1,+∞);
(3)由得,则.
要证,可证 ,
即证.
令,即证,
即证.
先证,
令,只需证明F(x)<0,
又易证lnx≤x﹣1(x>1),
所以,
所以F(x)在(1,+∞)上单调递减,则,
即,
再证明,
令,只需证明G(x)>0.
因为,,
所以G(x)在(1,+∞)上单调递增,则G(x)>G(1)=0,
即.
综上,.
【解答】解:(1)可得f′(x)=lnx+1,
x
f′(x)
﹣
0
+
f(x)
↘
极小值
↗
所以;
(2)设g(x)=f(x+1)+asinx=(x+1)ln(x+1)+asinx,
则g′(x)=ln(x+1)+1+acosx,
令h(x)=g′(x),则,
(i)当a≥0时,因为x∈(0,π),则(x+1)ln(x+1)>0,asinx≥0,
所以g(x)≥0在(0,π)上恒成立;
(ii)当﹣1≤a<0时,,所以g′(x)在(0,π)上递增,
所以g′(x)>g′(0)=a+1≥0,所以g(x)在(0,π)上递增,
所以g(x)>g(0)=0在(0,π)上恒成立;
(iii)当a<﹣1时,,所以g′(x)在(0,π)上递增,
因为g′(0)=a+1<0,1+ln(1)>0,
所以g′(x)在(0,π)上存在唯一零点x0,,
当x∈(0,x0)时,g′(x)<0,当x∈(0,x0)时,g(x)<g(0)=0,不满足条件.
综上,a的取值范围为[﹣1,+∞).
(3)证明:由得,则.
要证,可证 ,
即证.
令t,t>1,即证,
即证.
先证,
令,只需证F(x)<0,
又易证lnx≤x﹣1(x>1),
所以,
所以F(x)在(1,+∞)上单调递减,则F(x)<F(1)=0,
即,
再证明,
令,只需证明G(x)>0.
因为,
所以G(x)在(1,+∞)上单调递增,则G(x)>G(1)=0,
即.
综上,.
38.(2026•广州一模)已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足,又知a1=1,a2=2.
(1)求a3,a4;
(2)求{an}的通项公式;
(3),求{bn}的前n项和Tn.
【答案】(1)a3=9,a4=12;
(2);
(3).
【解答】解:(1)由,a1=1,a2=2,
可得n=1时,3a1=S3﹣9=3,即有S3=12,可得1+2+a3=12,即有a3=9;
当n=2时,3a1+2a2=S4﹣17,即3+4=S4﹣17,即S4=24,1+2+9+a4=24,
可得a4=12.
(2)由①,
②,n≥2,
上面两式相减可得,
上式对n=1也成立,
可得数列的奇、偶项分别成等差数列,
当n=2k﹣1,k∈N*时,首项,公差d=2,
则;
当n=2k,k∈N*时,首项,公差d=2,
则,
综上,.
(3),
i)当n=2k时,,
;
ii)当n=2k﹣1时,则n+1=2k,
,
综上,.
39.(2026•浙江模拟)在正弦曲线y=sinx上有一点,按照如下方式依次构造点Pn(n=2,3,):作曲线在Pn﹣1处的切线与x轴交于点Qn﹣1,过点Qn﹣1作x轴的垂线与正弦曲线交于点Pn,记Pn的坐标为(xn,yn),已知,设tanx1=αx1.
(1)证明:α>1;
(2)若对任意正整数n,都有|xn+1|<|xn|成立,求α的取值范围;
(3)若,证明:对任意正整数n,有tanx1+tanx3+…+tanx2n﹣1<2x1成立.
【答案】(1)证明:记函数,
则.
因此f(x)在上单调递增,
故f(x)>f(0)=0,
所以,
又因为tanx1=αx1,,
所以ax1>x1
即α>1;
(2)α∈(1,2);
(3)证明:由(2)得当时,|xk+1|<|xk|,
且,
故,
另一方面,,
故,
故,
所以.
【解答】解:(1)证明:记函数,
则.
因此f(x)在上单调递增,
故f(x)>f(0)=0,
所以,
又因为tanx1=αx1,,
所以ax1>x1
即α>1.
(2)由题意可得直线PnQn的方程为y﹣sinxn=cosxn(x﹣xn),
将点Qn(xn+1,0)代入,
得﹣sinxn=cosxn(xn+1﹣xn),
即xn+1=xn﹣tanxn.
由题意得|x2|<|x1|,即|x1﹣tanx1|<|x1|,由(1),得α>1,(α﹣1)x1<x1,即α<2,
另一方面,记函数,
则,
令,
则h′(x)=1﹣cos2x>0,
故h(x)在上单调递增,故h(x)>h(0)=0,
即g′(x)>0,故g(x)在上单调递增,
而,
由零点存在定理可得存在唯一使得g(x0)=2,即tanx0=2x0,
因此当xn∈(0,x0)时,g(xn)∈(1,2),而g(x)为偶函数,
故当xn∈(﹣x0,0)时,g(xn)∈(1,2),
当α∈(1,2)时,x1∈(0,x0),
假设n=k(k∈N*)时xk∈(﹣x0,x0),
则,
故|xk+1|<|xk|<x0,
由此归纳可得,
所以,即|xk+1|<|xk|,
综上所述,α的取值范围为α∈(1,2).
(3)证明:由(2)得当时,|xk+1|<|xk|,
且,
故,
另一方面,,
故,
故,
所以.
40.(2026•萍乡一模)已知一簇双曲线En:(n∈N*),当n=1时,双曲线E1右顶点为A1(x1,0).现按照如下规则依次构造点An(n∈N*,n≥2):过点An﹣1作x轴的垂线交第一象限的渐近线于点Qn,再过点Qn作x轴的平行线与曲线En的右支交于点An.记点An坐标为(xn,yn)(n∈N*).
(1)求点A2的坐标;
(2)过点An作双曲线En的两条渐近线的垂线,垂足分别为Bn,∁n,记△AnBn∁n的面积为an,求数列{an}的通项公式;
(3)设αn为射线OAn与x轴正半轴的夹角,已知θ>0,存在实数φ,使得对任意m∈N*,不等式(n∈N*,n≥2)均成立,求θ的最小值.
【答案】(1);
(2)(n∈N*);
(3).
【解答】解:(1)双曲线E1:的右顶点为,一条渐近线为直线y=x.
因为过点An﹣1作x轴的垂线交第一象限的渐近线于点Qn,
所以,
所以点,代入双曲线E2:,解得,
所以点A2的坐标为;
(2)
由题知,En:(n∈N*)的渐近线为l1:y=x和l2:y=﹣x,
点An﹣1(xn﹣1,yn﹣1)(n≥2),点Qn(xn﹣1,xn﹣1),则xn﹣1=yn,
所以An(xn,xn﹣1),
将其代入En方程得(n≥2),
点An到l1,l2的距离分别为和,
所以,
所以(n∈N*,n≥2),
当n=1时,,符合上式,
综上所述,(n∈N*);
(3)由(2)知,(n≥2),,……,
累加可得,n≥2,
当n=1,满足,所以(n∈N*),
所以,
因为y单调递减,所以此正弦值是递增的,
所以当n≥2时,
所以,所以.
在单位圆中分析,可得角的终边要落在图中阴影部分区域,
其中,即,
即位于连续两终边之间,
①当2π为的正整数倍时,连续两终边的间隔大小为,即,
取,k∈N*,此时,,即,
因为k∈N*,所以当k=5时,θ取得最小值,;
②当2π不为的正整数倍时,只考虑的情况,可设,(p∈N*,),则,此时.
因为,所以当为正整数时,连续两终边的间隔大小小于,
所以必定存在正整数,使得的终边落在区间上,不符合题意.
综上所述,.
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