【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(10-7)
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 | 734 KB |
| 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/57159535.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(10-7)
一.选择题(共10小题)
1.(2026•沈阳校级模拟)已知椭圆的左右焦点分别为F1,F2,P是椭圆上一点,且成等差数列,则椭圆离心率的最大值为( )
A. B. C. D.
2.(2026•南岗区校级模拟)已知函数f(x)=﹣2x2+a,g(x)=x2ex,若对任意的x2∈[﹣1,1],存在唯一的x1∈[﹣1,2],使得f(x1)=g(x2),则实数a的取值范围是( )
A.(e,8] B.(e+2,8] C.(e+2,8) D.(e,8)
3.(2026•烟台模拟)已知定义在R上的函数f(x)的导函数为f′(x),f(x+2)=f(﹣x),(x﹣1)f′(x)≥0,且对任意的x∈R,有f(3﹣cos2x)≤f(msin2x),则实数m的取值范围为( )
A.(﹣∞,﹣1] B.[﹣1,1] C.[1,3] D.[3,+∞)
4.(2010•辽宁)有四根长都为2的直铁条,若再选两根长都为a的直铁条,使这六根铁条端点处相连能够焊接成一个三棱锥形的铁架,则a的取值范围是( )
A.(0,) B.(1,)
C.(,) D.(0,)
5.(2025•邵阳模拟)对于集合A中的任意两个元素x,y,若实数d(x,y)同时满足以下三个条件:
①“d(x,y)=0”的充要条件为“x=y”;
②d(x,y)=d(y,x);
③∀z∈A,都有d(x,y)≤d(x,z)+d(y,z).
则称d(x,y)为集合A上的距离,记为dA,则下列说法错误的是( )
(1)d(x,y)=|x﹣y|为dR;
(2)d(x,y)=|sinx﹣siny|为dR;
(3)若A=(0,+∞),则d(x,y)=|lnx﹣lny|为dA;
(4)若d为dR,则ed﹣1也为dR(为自然对数的底数).
A.(1)(4) B.(1)(3) C.(2)(4) D.(2)(3)
6.(2026•山东模拟)已知奇函数f(x)的定义域为R,f(4)=3,对于任意的正数x1,x2,都有f(x1x2)=f(x1)+f(x2)﹣1,且当x>1时,f(x)>1,则不等式ln[f(x)﹣1]≤0的解集为( )
A.(1,2] B.(2,4]
C. D.
7.(2026•安康一模)从1至13的整数中任取3个不同的数a,b,c,则a+2b+3c能被2整除的概率为( )
A. B. C. D.
8.(2024•张家口模拟)已知F1,F2分别是双曲线C:1(a>0,b>0)的左、右焦点,点P在双曲线上,PF1⊥PF2,圆O:x2+y2(a2+b2),直线PF1与圆O相交于A,B两点,直线PF2与圆O相交于M,N两点,若四边形AMBN的面积为9b2,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
9.(2026•福州模拟)甲、乙两人各有三张卡片,每张卡片上标有一个数字,甲的卡片上分别标有数字2,3,5,乙的卡片上分别标有数字4,6,10.两人进行三轮比赛,在每轮比赛中,两人各自从自己持有的卡片中随机选一张,若两个数字互质,则甲得1分,否则乙得1分,然后各自弃置此轮所选的卡片(弃置的卡片在此后的轮次中不能使用).记三轮比赛后甲的总得分为X,则E(X)=( )
A.1 B. C. D.2
10.(2023•西城区二模)在坐标平面内,横、纵坐标均为整数的点称为整点.点P从原点出发,在坐标平面内跳跃行进,每次跳跃的长度都是5且落在整点处.则点P到达点Q(33,33)所跳跃次数的最小值是( )
A.9 B.10 C.11 D.12
二.多选题(共10小题)
(多选)11.(2026•巢湖市模拟)已知a,b为正实数,ab+a+2b=14,则下列说法正确的是( )
A.a+b<21
B.的最小值为﹣1
C.a+4b的最小值为12
D.的最小值为
(多选)12.(2026•南岗区校级模拟)AI对芯片的性能要求很高,传统的硅基芯片在逐渐接近1nm工艺之后面临的技术限制很多,某企业使用新技术对某款芯片制造工艺进行改进,试产期每天都需要同步进行产品检测,假设试产期共有甲、乙、丙三条生产线且每天的生产数据如下表所示:
生产线
次品率
产量(件/天)
甲
2%
200
乙
3%
500
丙
1%
300
试产期检测方式包括智能检测和人工检测,选择检测方式的规则如下:第一天选择智能检测,随后每天由计算机随机等可能生成数字“0”或“1”,连续生成4次,把4次的数字相加,若和小于3,则该天检测方式和前一天相同,否则选择另一种检测方式.则下列选项中正确的是( )
A.若每天任检测一件产品,则这件产品为次品的概率为2.2%
B.若每天任检测一件产品,检测到这件产品是次品,则该次品来自乙生产线的概率为
C.若计算机4次生成的数字之和为ξ,则
D.设An表示事件第n天该企业产品检测选择的是智能检测,则
(多选)13.(2026•烟台模拟)如图,已知点P是棱长为的正方体ABCD﹣A1B1C1D1表面上一动点,则下列结论正确的有( )
A.当点P在线段B1D1上时,A1C⊥AP
B.当点P在线段B1D1上时,AP∥平面BDC1
C.当点P在面CDD1C1上时,三棱锥P﹣ABD1外接球的表面积的最大值为6π
D.当点P在面CDD1C1上时,若PB+PC=2,则点P的轨迹长度为
(多选)14.(2026•李沧区校级一模)已知圆C过抛物线Γ:y2=2px(p>0)上的两点A(1,2),B(4,﹣4),则( )
A.圆C面积的最小值为
B.圆C与抛物线Γ的公共点个数为3
C.若圆C与抛物线Γ还有另外两个交点P、Q,则P、Q的纵坐标之和为2
D.若圆C与抛物线Γ还有另外两个交点P、Q,则直线PQ的斜率为4
(多选)15.(2026•山东模拟)已知双曲线的左、右焦点分别为F1、F2,O为坐标原点,左顶点为A1,点P是C的右支上一点,过点P向双曲线两渐近线作垂线,垂足分别为M、N,则( )
A.双曲线C的离心率为2
B.若直线PF2与C交于另一点Q,则|PQ|的最小值为6
C.|PM|•|PN|为定值
D.若I为△PA1F2的内心,则|IF1|﹣|IF2|为定值
(多选)16.(2026•茂名一模)在棱长为2的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,M为棱AA1的中点,P为侧面ABB1A1内的动点(包含边界),则下列说法正确的是( )
A.存在P使得D1P=4
B.若D1P⊥CM,则P的轨迹长度为
C.若D1P∥平面BCM,则四棱锥P﹣ABCD的外接球的体积的最大值为
D.若PA1+PD1=4,则△PBC的面积的最小值为
(多选)17.(2025•四川模拟)已知A,B两点的坐标分别为(﹣1,0),(1,0),M为坐标平面内的动点,直线MA,MB的斜率之和为定值a.设动点M的轨迹为C,则( )
A.轨迹C关于直线y=x对称
B.轨迹C关于原点对称
C.当a=0时,轨迹C为一条直线
D.当a≠0时,轨迹C存在渐近线
(多选)18.(2026•福州模拟)已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,直线l:x=my﹣2与C交于A,B两点,l与x轴交于点P,则( )
A.|PA|•|PB|的取值范围为(8,+∞)
B.的取值范围为
C.若∠AFB=90°,则△AFB的面积为9
D.若∠AFB=90°,则△AFB的周长为
(多选)19.(2026•顺德区模拟)已知O为坐标原点,双曲线C:的左右焦点分别F1,F2,点P在C上,直线l为∠F1PF2的角平分线,过F2作F2H⊥l于点H,则( )
A.当PF1⊥x轴时,点O在直线l上
B.当PF1⊥x轴时,点H在y轴上
C.点H在圆x2+y2=a2上
D.直线l与双曲线C的公共点只有1个
(多选)20.(2026•烟台一模)已知曲线C:(a≠0),P(x0,y0)为C上一点,则下列说法正确的有( )
A.曲线C关于原点对称
B.当a=1时,曲线C的长度为2π
C.当a=2时,点P到直线x+2y=0距离的最大值为
D.
三.填空题(共10小题)
21.(2025•湛江一模)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且满足S2n﹣1=4n2﹣2an﹣1,a1=1,则数列{an}的通项公式为 .
22.(2026•南岗区校级模拟)草坪上有一个带有围栏的边长为6m的正三角形活动区域ABC,点P在边BC上,且PC=2PB,小王同学在该区域玩耍,他在P处放置了一个手电筒,若手电筒发出的光线张角(任两条光线的最大夹角)为60°,则手电筒在ABC内部所能照射到的地面的最大面积为 m2.
23.(2026•烟台模拟)若数列{an}满足an+2+an≥2an+1(n∈N*,当且仅当n为奇数时取“=”),则称{an}为“T数列”.设数列{bn}为“T数列”,bn∈N*,b1=2,b2=5,则b5的最小值为 ;若bk=2026,则正整数k的最大值为 .
24.(2025•黄石模拟)如表为一个开关阵列,每个开关只有“开”和“关”两种状态,按其中一个开关1次,将导致自身和所有相邻的开关改变状态.例如,按(2,2)将导致(1,2),(2,1),(2,2),(2,3),(3,2)改变状态.如果要求只改变(1,1)的状态,则需按开关的最少次数为 .
(1,1)
(1,2)
(1,3)
(2,1)
(2,2)
(2,3)
(3,1)
(3,2)
(3,3)
25.(2026•海淀区校级模拟)已知数列{an}的前n项和为Sn,且an+Sn=kn+b,其中k,b不同时为0.给出下列四个结论:
①当k=0时,{an}为等比数列;
②当k≠0时,{an}一定不是等差数列;
③当k=b时,{an}为常数列;
④当k>b时,{an}是单调递增数列.
其中所有正确结论的序号是 .
26.(2026•山东模拟)若正四面体的棱长为,则其外接球上一点到该正四面体四个面的距离之和的最大值为 .
27.(2026•茂名一模)已知函数f(x)=(x﹣m)2x+2x+2m﹣4有3个零点a,b,c,且a<b<c,则4a2+2b2+c2的最小值为 .
28.(2026•皇姑区校级模拟)函数f(x)=xln2+xln8﹣xln18(x>0)的零点为 .
29.(2026•福州模拟)已知向量(1,0),(0,1),(cosθ,sinθ),θ∈[0,2π).若•[•]+[•](其中[x]表示不超过x的最大整数,如:[3.1]=3,[﹣1.7]=﹣2),则||的取值范围为 .
30.(2026•海淀区校级模拟)已知函数f(x),集合D是f(x)和f(f(x))定义域的交集,集合A={x∈D|f(x)=x},集合B={x∈D|f(f(x))=x},以下4个选项中,正确的是: .
①如果f(x)是单调递增的函数,则A=B;
②如果A,B都是有限集合,两者元素个数之差一定是偶数;
③存在函数f(x),使得A是空集,B不是空集;
④存在函数f(x),使得A不是空集,B是空集.
四.解答题(共10小题)
31.(2024•江西模拟)我们约定,如果一个椭圆的长轴和短轴分别是另一条双曲线的实轴和虚轴,则称它们互为“姊妹”圆锥曲线.已知椭圆,双曲线C2是椭圆C1的“姊妹”圆锥曲线,e1,e2分别为C1,C2的离心率,且,点M,N分别为椭圆C1的左、右顶点.
(1)求双曲线C2的方程;
(2)设过点G(4,0)的动直线l交双曲线C2右支于A,B两点,若直线AM,BN的斜率分别为kAM,kBN.
(i)试探究kAM与kBN的比值是否为定值.若是定值,求出这个定值;若不是定值,请说明理由;
(ii)求的取值范围.
32.(2026•南岗区校级模拟)如图,已知离心率相同的椭圆C1:1(0<b<2)与椭圆C2:1(a>2)分别是同一矩形(两组对边分别与对称轴平行)的内切椭圆和外接椭圆.
(1)分别求a,b的值;
(2)设直线l与椭圆C1相交于A、B两点,与椭圆C2相交于D、E两点,且A在线段BD上,
(i)求证:|AD|=|BE|;
(ii)若点A,B恰为线段DE的三等分点,求坐标原点O到直线l距离的取值范围.
33.(2026•烟台模拟)已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,过点F且斜率存在的直线与C交于A,B两点,点E是以线段AB为直径的圆的圆心,点D在圆E上(D在E的右边),且ED∥x轴,直线AD与C交于另一点N,直线BD与C交于另一点M.
(1)证明:圆E与C的准线相切;
(2)证明:AB∥MN;
(3)求.
34.(2007•上海)已知半椭圆与半椭圆组成的曲线称为“果圆”,其中a2=b2+c2,a>0,b>c>0.如图,设点F0,F1,F2是相应椭圆的焦点,A1,A2和B1,B2是“果圆”与x,y轴的交点,
(1)若三角形F0F1F2是边长为1的等边三角形,求“果圆”的方程;
(2)若|A1A|>|B1B|,求的取值范围;
(3)一条直线与果圆交于两点,两点的连线段称为果圆的弦.是否存在实数k,使得斜率为k的直线交果圆于两点,得到的弦的中点的轨迹方程落在某个椭圆上?若存在,求出所有k的值;若不存在,说明理由.
35.(2026•海淀区校级模拟)已知m为大于0的偶数,集合∁m={α|α=(t1,t2,⋯,tm),t1+t2+⋯+tm=0,ti∈{1,﹣1},i=1,2,⋯m}.给定项数为m的有限数列A:a1,a2,⋯,am,对于集合∁m中任意元素α=(t1,t2,⋯,tm),记C(α,A)=t1a1+t2a2+⋯+tmam.
(1)若m=4,数列A:4,3,2,1,写出C(α,A)的所有可能值.
(2)对于各项均为正数的数列A:a1,a2,⋯,am,证明:存在α0∈∁m,使得|C(α0,A)|≤max{a1,a2,⋯,am}﹣min{a1,a2,⋯,am}.
(3)对于各项均为正数的数列A:a1,a2,⋯,am和B:b1,b2,⋯,bm,证明:存在α1∈∁m,使得|C(a1,A)|≤max{a1,a2,⋯,am},|C(α1,B)|≤max{b1,b2,⋯,bm}同时成立.
注:max{a1,a2,⋯,am}表示a1,a2,⋯,am中最大的数,min{a1,a2,⋯,am}表示a1,a2,⋯,am中最小的数.
36.(2026•山东模拟)在棱长为1个单位的正方体ABFD﹣CGHE中,一个质点从顶点A出发,每隔1秒等可能地沿着棱移动1个单位,移动的方向是随机的.设第n秒(n∈N*)后,质点回到A点的概率为an.
(1)求a2和a3;
(2)设第n秒后,质点移动到B点的概率为bn,移动到E点的概率为cn,移动到H点的概率为dn.
(i)证明:存在常数x,使得bn+1=xan+(1﹣x)cn,cn+1=(1﹣x)bn+xdn;
(ii)记{an}的前n项和为Sn,证明:存在常数M,使得.
37.(2026•茂名一模)已知函数f(x)=x+acosax,a>0.
(1)当时,求f(x)在区间上的最大值;
(2)若对任意x>0,f(x)≥0,且存在t>0,f(t)=0.
(i)用含a的式子表示t,并证明:;
(ii)将f(x)在区间(0,+∞)上从小到大排列的第i个极大值点记为xi,求.
38.(2025•南通模拟)某次投篮游戏,规定每名同学投篮n次(n≥2,n∈N*),投篮位置有A,B两处,第一次在A处投,从第二次开始,若前一次未投进,则下一次投篮位置转为另一处;若前一次投进,则下一次投篮位置不变.在A处每次投进得2分,否则得0分;在B处每次投进得3分,否则得0分.已知甲在A,B两处每次投进的概率分别为,且每次投篮相互独立.记甲第k(k≤n,k∈N*)次在A处投篮的概率为ak,第k次投篮后累计得分为Xk.
(1)求X2的分布列及数学期望;
(2)求{ak}的通项公式;
(3)证明:.
参考公式:若X,Y是离散型随机变量,则E(X+Y)=E(X)+E(Y).
39.(2026•福州模拟)在全球化的现代社会中,物流网络已成为支撑经济发展、促进区域协同的关键基础设施.物流能否准时送达,将影响到消费者的购物体验,而物流提前送达往往能够超越客户预期,显著提升满意度.某物流公司每天需要从干线枢纽发送包裹至目的地城市.从干线枢纽到目的地城市,有三种方案供选择:
方案A:选择高速支线,物流提前送达的概率为;
方案B:选择高速干线,物流提前送达的概率为;
方案C:选择国道线路,物流提前送达的概率为.
(1)物流公司每次随机选择一种方案,求物流提前送达的概率;
(2)物流公司研发了一套智能自适应调度系统,这套系统的核心算法如下:
①第1次,随机选择一种方案;
②从第2次起,若前一次物流提前送达,则沿用此方案;若前一次未提前送达,则在三种方案中随机选择一种.
记第n次选择方案A,B,C的概率分别为an,bn,cn.
(i)求a2,b2,并证明:数列为等比数列.
(ii)判断智能自适应调度系统能否提高物流提前送达的概率.
40.(2026•海淀区校级模拟)给定一个n项的实数列,任意选取一个实数c,变换T(c)将数列a1,a2,…,an变换为数列|a1﹣c|,|a2﹣c|,…,|an﹣c|,再将得到的数列继续实施这样的变换,这样的变换可以连续进行多次,并且每次所选择的实数c可以不相同,第k(k∈N*)次变换记为Tk(ck),其中ck为第k次变换时选择的实数.如果通过k次变换后,数列中的各项均为0,则称T1(c1),T2(c2),…,Tk(ck)为“k次归零变换”.
(Ⅰ)对数列:1,3,5,7,给出一个“k次归零变换”,其中k≤4;
(Ⅱ)证明:对任意n项数列,都存在“n次归零变换”;
(Ⅲ)对于数列1,22,33,…,nn,是否存在“n﹣1次归零变换”?请说明理由.
【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(10-7)
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
D
B
A
A
C
D
B
D
B
B
二.多选题(共10小题)
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
ABD
ABD
ABD
AC
ACD
BCD
BD
BCD
BCD
ACD
一.选择题(共10小题)
1.(2026•沈阳校级模拟)已知椭圆的左右焦点分别为F1,F2,P是椭圆上一点,且成等差数列,则椭圆离心率的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解答】解:因为成等差数列,
所以,
因为|PF1|+|PF2|=2a,
所以()(|PF1|+|PF2|)(2)(2+2),即e,
当且仅当|PF1|=|PF2|时等号成立,
所以椭圆离心率的最大值为.
故选:D.
2.(2026•南岗区校级模拟)已知函数f(x)=﹣2x2+a,g(x)=x2ex,若对任意的x2∈[﹣1,1],存在唯一的x1∈[﹣1,2],使得f(x1)=g(x2),则实数a的取值范围是( )
A.(e,8] B.(e+2,8] C.(e+2,8) D.(e,8)
【答案】B
【解答】解:f(x)=﹣2x2+a,的对称轴为x=0,f(0)=﹣2×02+a=a,f(2)=a﹣8,
所以函数f(x)的值域为[a﹣8,a],
又f(﹣1)=a﹣2,且f(x)=﹣2x2+a,在(1,2]上单调递减,
要使方程f(x)=y有唯一解,则y的取值集合为[a﹣8,a﹣2)∪{a},
所以f(x)∈[a﹣8,a﹣2)∪{a},记A=[a﹣8,a﹣2)∪{a};
由g(x)=x2ex可得g′(x)=2xex+x2ex=x(x+2)ex,
当﹣1<x<0时,g′(x)<0;当0<x<1时,g′(x)>0;
所以g(x)=x2ex在(﹣1,0)单调递减,在(0,1)单调递增,
所以g(x)min=g(0)=0,,g(1)=e,
所以g(x)=x2ex在[﹣1,1]上的值域为[0,e],记B=[0,e],
若对任意的x2∈[﹣1,1],存在唯一的x1∈[﹣1,2],使得f(x1)=g(x2),
则B⊆A,所以,解得e+2<a≤8,
所以实数a的取值范围是(e+2,8].
故选:B.
3.(2026•烟台模拟)已知定义在R上的函数f(x)的导函数为f′(x),f(x+2)=f(﹣x),(x﹣1)f′(x)≥0,且对任意的x∈R,有f(3﹣cos2x)≤f(msin2x),则实数m的取值范围为( )
A.(﹣∞,﹣1] B.[﹣1,1] C.[1,3] D.[3,+∞)
【答案】A
【解答】解:由题意f(x+2)=f(﹣x),可得函数f(x)的图象关于直线对称,
又(x﹣1)f′(x)≥0,分情况讨论:
当x﹣1≥0,即x≥1时,f'(x)≥0,函数f(x)在[1,+∞)上单调递增,
当x﹣1≤0,即x≤1时,f'(x)≤0,函数f(x)在(﹣∞,1]上单调递减,
因为函数f(x)的图象关于直线 x=1对称,且在[1,+∞)上单调递增,在(﹣∞,1]上单调递减,
所以f(3﹣cos2x)≤f(msin2x)等价于|3﹣cos2x﹣1|≤|msin2x﹣1|,
即|2﹣cos2x|≤|msin2x﹣1|,
令t=sin2x,因为sin2x∈[0,1],所以t∈[0,3],则cos2x=1﹣t,
不等式可化为2﹣(1﹣t)|≤|mt﹣1|,即|1+t|≤|mt﹣1|,
两边同时平方可得(1+t)2≤(mt﹣1)2,展开得1+2t+t2≤m2t2﹣2mt+1,
移项整理得(m2﹣1)t2﹣2(m+1)t≥0,
因为t∈[0,1],当t=0时,不等式恒成立,
当t∈(0,1]时,不等式(m2﹣1)t2﹣2(m+1)t≥0可化为(m2﹣1)t﹣2(m+1)≥0,
即m2t﹣2m﹣t﹣2≥0,进一步变形为m2t﹣2m≥t+2,
即m(mt﹣2)≥t+2,
当m=0时,0≥t+2,在t∈(0,1]时不成立,
当m>0时,mt﹣2>﹣2,m(mt﹣2)>﹣2m,
要使m(mt﹣2)≥t+2恒成立,则﹣2m≥t+2,即,
因为,所以m≤﹣1,结合m>0,此时无解,
当m<0时,mt﹣2<﹣2,m(mt﹣2)>﹣2m,
要使m(mt﹣2)≥t+2恒成立,则﹣2m≥t+2,即,
因为,所以m≤﹣1,
综上,实数m的取值范围为(﹣∞,﹣1].
故选:A.
4.(2010•辽宁)有四根长都为2的直铁条,若再选两根长都为a的直铁条,使这六根铁条端点处相连能够焊接成一个三棱锥形的铁架,则a的取值范围是( )
A.(0,) B.(1,)
C.(,) D.(0,)
【答案】A
【解答】解:根据条件,四根长为2的直铁条与两根长为a的直铁条要组成三棱镜形的铁架,
有以下两种情况①底面是边长为2的正三角形,三条侧棱长为2,a,a,如图,此时a可以取最大值,可知AD,SD,则有22,
即,
即有a
②构成三棱锥的两条对角线长为a,其他各边长为2,如图所示,此时0<a<2;
综上分析可知a∈(0,);
故选:A.
5.(2025•邵阳模拟)对于集合A中的任意两个元素x,y,若实数d(x,y)同时满足以下三个条件:
①“d(x,y)=0”的充要条件为“x=y”;
②d(x,y)=d(y,x);
③∀z∈A,都有d(x,y)≤d(x,z)+d(y,z).
则称d(x,y)为集合A上的距离,记为dA,则下列说法错误的是( )
(1)d(x,y)=|x﹣y|为dR;
(2)d(x,y)=|sinx﹣siny|为dR;
(3)若A=(0,+∞),则d(x,y)=|lnx﹣lny|为dA;
(4)若d为dR,则ed﹣1也为dR(为自然对数的底数).
A.(1)(4) B.(1)(3) C.(2)(4) D.(2)(3)
【答案】C
【解答】解:对于(1),d(x,y)=|x﹣y|=0,即x=y,
①d(x,y)=0,即d(x,y)=|x﹣y|=0,即x=y,”
若x=y,则d(x,y)=|x﹣y|=|x﹣x|=0,所以d(x,y)=0”的充要条件为“x=y”.
②d(x,y)=|x﹣y|=|y﹣x|=d(y,x),成立,
③∀x,y,z∈R,|x﹣y|=|(x﹣z)+(z﹣y)|≤|x﹣z|+|z﹣y|,故(1)正确;
对于(2),d(x,y)=|sinx﹣siny|,
①d(x,y)=0,即d(x,y)=|sinx﹣siny|=0,即sinx=siny,
此时若x=0,y=π,则x≠y,故(2)错误;
对于(3),d(x,y)=|lnx﹣lny|,
①d(x,y)=0即,即,得x=y,
若x=y,则d(x,y)=|lnx﹣lny|=|lnx﹣lnx|=0,
所以“d(x,y)=0”的充要条件为“x=y”.
②d(x,y)=|lnx﹣lny|=|lny﹣lnx|=d(y,x),成立;
③d(x,y)=|lnx﹣lny|=|(lnx﹣lnz)+(lnz﹣lny)|≤|lnx﹣lnz|+|lnz﹣lny|=d(x,z)+d(y,z),故成立,故(3)正确;
对于(4),设∀x,y∈R,d(x,y)=|x﹣y|,则ed(x,y)﹣1=e|x﹣y|+1,
①若d(x,y)=0,则|x﹣y|=0,即x=y,ed﹣1=e|x﹣y|﹣1=e﹣1≠0,故(4)错误.
故选:C.
6.(2026•山东模拟)已知奇函数f(x)的定义域为R,f(4)=3,对于任意的正数x1,x2,都有f(x1x2)=f(x1)+f(x2)﹣1,且当x>1时,f(x)>1,则不等式ln[f(x)﹣1]≤0的解集为( )
A.(1,2] B.(2,4]
C. D.
【答案】D
【解答】解:对于任意的正数x1,x2,都有f(x1x2)=f(x1)+f(x2)﹣1,
设x1,x2是(0,+∞)上的任意两个实数,且x1<x2,则,
所以,
所以,
因为,所以,所以,
所以f(x2)>f(x1),所以函数f(x)在(0,+∞)上单调递增,
因为f(x)是定义域在R上的奇函数,所以f(x)在(﹣∞,0)上也单调递增,
由ln[f(x)﹣1]≤0得0<f(x)﹣1≤1,即1<f(x)≤2,
又f(4)=3,令x1=x2=2,则f(4)=f(2×2)=f(2)+f(2)﹣1=3,解得f(2)=2,
令x1=x2=1,则f(1)=f(1×1)=f(1)+f(1)﹣1,解得f(1)=1,
令,则,解得f()=0,
令,则,
令,则,
因为f(x)是奇函数,所以,
所以当x>0时,解1<f(x)≤2得1<x≤2,
当x<0时,解1<f(x)≤2得,
当x=0时,f(x)=0,不满足,
ln[f(x)﹣1]≤0的解集为.
故选:D.
7.(2026•安康一模)从1至13的整数中任取3个不同的数a,b,c,则a+2b+3c能被2整除的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解答】解:从1至13的整数中任取3个不同的数a,b,c,
1至13的整数中有6个偶数,7个奇数,
若a+2b+3c=a+c+2(b+c)能被2整除,则只需a+c能被2整除,b的取值异于a,c即可,
当a,c都为奇数时,a,b,c的取法有种,
当a,c都为偶数时,a,b,c的取法有种,
∴a+2b+3c能被2整除的概率为P.
故选:B.
8.(2024•张家口模拟)已知F1,F2分别是双曲线C:1(a>0,b>0)的左、右焦点,点P在双曲线上,PF1⊥PF2,圆O:x2+y2(a2+b2),直线PF1与圆O相交于A,B两点,直线PF2与圆O相交于M,N两点,若四边形AMBN的面积为9b2,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解答】解:根据对称性,设点P在左支上,
设圆心O到弦AB的距离为m,圆心O到弦MN的距离为n,
则根据题意可得:,
∴(m﹣n)2=m2+n2﹣2mn=c2﹣2mn=a2,∴,
∴,又易知圆O的半径的平方为:,
∴根据题意知四边形AMBN的面积为:
9b2,
∴45c4+4b4=324b4,∴9c4=64b4,
∴3c2=8b2=8(c2﹣a2),∴8a2=5c2,
∴双曲线C的离心率e.
故答案为:D.
9.(2026•福州模拟)甲、乙两人各有三张卡片,每张卡片上标有一个数字,甲的卡片上分别标有数字2,3,5,乙的卡片上分别标有数字4,6,10.两人进行三轮比赛,在每轮比赛中,两人各自从自己持有的卡片中随机选一张,若两个数字互质,则甲得1分,否则乙得1分,然后各自弃置此轮所选的卡片(弃置的卡片在此后的轮次中不能使用).记三轮比赛后甲的总得分为X,则E(X)=( )
A.1 B. C. D.2
【答案】B
【解答】解:设甲总得分为X,由题意知随机变量X的所有可能取值为0,1,2,
甲、乙两人出牌共有种,
第一行为甲出牌,其余为乙出牌,如下表,
甲得分
2
3
5
0分
4
6
10
2分
4
10
6
1分
6
4
10
2分
6
10
4
2分
10
4
6
1分
10
6
4
可得,
将表格数据代入期望公式可得.
故选:B.
10.(2023•西城区二模)在坐标平面内,横、纵坐标均为整数的点称为整点.点P从原点出发,在坐标平面内跳跃行进,每次跳跃的长度都是5且落在整点处.则点P到达点Q(33,33)所跳跃次数的最小值是( )
A.9 B.10 C.11 D.12
【答案】B
【解答】解:每次跳跃的路径对应的向量为
(3,4),(4,3),(5,0),(0,5),(﹣3,﹣4),(﹣4,﹣3),(﹣5,0),(0,﹣5),
因为求跳跃次数的最小值,则只取(3,4),(4,3),(5,0),(0,5),
设对应的跳跃次数分别为a,b,c,d,其中a,b,c,d∈N,
可得abcd(3a+4b+5c,4a+3b+5d)=(33,33),
则,两式相加可得7(a+b)+5(c+d)=66,
因为a+b,c+d∈N,则或,
当时,则次数为8+2=10;
当时,则次数为3+9=12;
综上所述:次数最小值为10.
故选:B.
二.多选题(共10小题)
(多选)11.(2026•巢湖市模拟)已知a,b为正实数,ab+a+2b=14,则下列说法正确的是( )
A.a+b<21
B.的最小值为﹣1
C.a+4b的最小值为12
D.的最小值为
【答案】ABD
【解答】解:由ab+a+2b=14,可得(a+2)(b+1)=16,
对于A中,令x=a+2,y=b+1,则a=x﹣2,b=y﹣1且xy=16,
可得2<x<16.则,
因为函数在(2,4]上单调递减,在[4,16)上单调递增,
可得f(x)<f(16)=17,所以a+b=x+y﹣3<14,所以A正确;
对于B中,由(a+2)(b+1)=16,可得,
则,
当且仅当a=2时,取得最小值﹣1,所以B正确;
对于C中,由,
当且仅当x=4y时,即x=8,y=2时,即a=6,b=1时,等号成立,所以C不正确;
对于D中,由(a+2)(b+1)=16,
可得,
当且仅当时,即a=2,b=3时,等号成立,
所以的最小值为,所以D正确.
故选:ABD.
(多选)12.(2026•南岗区校级模拟)AI对芯片的性能要求很高,传统的硅基芯片在逐渐接近1nm工艺之后面临的技术限制很多,某企业使用新技术对某款芯片制造工艺进行改进,试产期每天都需要同步进行产品检测,假设试产期共有甲、乙、丙三条生产线且每天的生产数据如下表所示:
生产线
次品率
产量(件/天)
甲
2%
200
乙
3%
500
丙
1%
300
试产期检测方式包括智能检测和人工检测,选择检测方式的规则如下:第一天选择智能检测,随后每天由计算机随机等可能生成数字“0”或“1”,连续生成4次,把4次的数字相加,若和小于3,则该天检测方式和前一天相同,否则选择另一种检测方式.则下列选项中正确的是( )
A.若每天任检测一件产品,则这件产品为次品的概率为2.2%
B.若每天任检测一件产品,检测到这件产品是次品,则该次品来自乙生产线的概率为
C.若计算机4次生成的数字之和为ξ,则
D.设An表示事件第n天该企业产品检测选择的是智能检测,则
【答案】ABD
【解答】解:对于选项A:设每天任检测一件产品,这件产品是次品为事件B,
这件产品来自甲,乙,丙三条生产线分别为事件C1,C2,C3,
那么由P(B)=P(B|C1)P(C1)+P(B|C2)P(C2)+P(B|C3)P(C3)
,因此选项A正确;
对于选项B:由A选项的解析可知,因此选项B正确.
对于选项C:因为,,
所以,因此选项C错误;
对于选项D:由
,
即,
因此数列是以为首项,为公比的等比数列,
那么,所以,因此选项D正确.
故选:ABD.
(多选)13.(2026•烟台模拟)如图,已知点P是棱长为的正方体ABCD﹣A1B1C1D1表面上一动点,则下列结论正确的有( )
A.当点P在线段B1D1上时,A1C⊥AP
B.当点P在线段B1D1上时,AP∥平面BDC1
C.当点P在面CDD1C1上时,三棱锥P﹣ABD1外接球的表面积的最大值为6π
D.当点P在面CDD1C1上时,若PB+PC=2,则点P的轨迹长度为
【答案】ABD
【解答】解:对A选项,当点P在线段B1D1上时,
根据三垂线定理易证A1C⊥B1D1,A1C⊥B1A,又B1D1∩B1A=B1,
所以A1C⊥平面B1D1A,所以A1C⊥AP,所以A选项正确;
对B选项,根据正方体的性质易得B1D1∥BD,B1A∥C1D,
又B1D1∩B1A=B1,所以平面B1D1A∥平面BDC1,又AP⊂平面B1D1A,
所以当点P在线段B1D1上时,AP∥平面BDC1,所以B选项正确;
对C选项,当点P在面CDD1C1上时,
三棱锥P﹣ABD1外接球的半径最大时,即为正方体的外接球的半径,设其为R,
则(2R)2=3+3+3=9,
所以三棱锥P﹣ABD1外接球的表面积的最大值为9π,所以C选项错误;
对D选项,当点P在面CDD1C1上时,
若PB+PC=2,又BC2+PC2=PB2,即3+PC2=PB2,
所以,解得PC=2,
所以点P的轨迹是右侧面内以C为圆心,2为半径的圆弧,且圆弧的圆心角为,
所以长度点P的轨迹长度为,所以D选项正确.
故选:ABD.
(多选)14.(2026•李沧区校级一模)已知圆C过抛物线Γ:y2=2px(p>0)上的两点A(1,2),B(4,﹣4),则( )
A.圆C面积的最小值为
B.圆C与抛物线Γ的公共点个数为3
C.若圆C与抛物线Γ还有另外两个交点P、Q,则P、Q的纵坐标之和为2
D.若圆C与抛物线Γ还有另外两个交点P、Q,则直线PQ的斜率为4
【答案】AC
【解答】解:因为点A(1,2)在抛物线Γ:y2=2px(p>0)上,
所以22=2p,解得p=2,所以抛物线的方程为y2=4x,
对于A,因为圆C过抛物线上的两点A(1,2),B(4,﹣4),
则以AB为直径时,圆的面积最小,半径,
此时圆C的面积为,故A正确;
对于B,直线AB方程为y=﹣2x+4,
线段AB中垂线方程为,与x轴交点为,
当圆心坐标为时,根据对称性,可知圆C与抛物线Γ的公共点个数为4,故B错误;
对于C,直线PQ的方程为y=2x+m,与y2=4x联立,
得y2﹣2y+2m=0,设P,Q的纵坐标为y1,y2,则y1+y2=2,故C正确.
对于D,由已知可知直线PQ的斜率存在,设为k,
则直线PQ的方程设为y=kx+m,
设过A,B,P,Q的曲线方程为(2x+y﹣4)(kx﹣y+m)+λ(y2﹣4x)=0,
方程左边xy的系数为k﹣2,
因为A,B,P,Q的曲线方程为圆,
所以k﹣2=0,即k=2,故D错误.
故选:AC.
(多选)15.(2026•山东模拟)已知双曲线的左、右焦点分别为F1、F2,O为坐标原点,左顶点为A1,点P是C的右支上一点,过点P向双曲线两渐近线作垂线,垂足分别为M、N,则( )
A.双曲线C的离心率为2
B.若直线PF2与C交于另一点Q,则|PQ|的最小值为6
C.|PM|•|PN|为定值
D.若I为△PA1F2的内心,则|IF1|﹣|IF2|为定值
【答案】ACD
【解答】解:对于A选项,a=1,,则,
故双曲线C的离心率为,故A正确;
对于B选项,由题意可知F2(2,0),若直线PF2的斜率不存在,此时直线PF2的方程为x=2,
联立可得,此时|PQ|=6,
当直线PF2的斜率存在时,设直线PF2的方程为y=k(x﹣2),设点P(x1,y1)、Q(x2,y2),
联立,可得(k2﹣3)x2﹣4k2x+4k2+3=0,
所以,解得,
由韦达定理可得,,
所以,
当时,,
当k=0时,;
当时,,
综上所述,|PQ|≥2,故B错误;
对于C选项,设点P(x0,y0),则,
双曲线C的两渐近线方程分别为、,
则为定值,故C正确;
对于D选项,如下图所示:
设I(x,y)、P(x0,y0),其中y0≠0,易知点F2(2,0),,
则,
,,
因为I为△PA1F2的内心,则与向量共线,
且,
所以①,
同理可知与向量共线,且,
,
所以②,
联立①②解得,,
因为
,
所以I在双曲线上,易知I在双曲线C的右支上,
故|IF1|﹣|IF2|=2a=2为定值,故D正确.
故选:ACD.
(多选)16.(2026•茂名一模)在棱长为2的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,M为棱AA1的中点,P为侧面ABB1A1内的动点(包含边界),则下列说法正确的是( )
A.存在P使得D1P=4
B.若D1P⊥CM,则P的轨迹长度为
C.若D1P∥平面BCM,则四棱锥P﹣ABCD的外接球的体积的最大值为
D.若PA1+PD1=4,则△PBC的面积的最小值为
【答案】BCD
【解答】解:以A为原点,分别以AB为x轴,AD为y轴,AA1为z轴,建立空间直角坐标系,如下图所示,
∵P为侧面ABB1A1内的动点(包含边界),设P(x,0,z),0≤x≤2,0≤z≤2,
对于A:易知D1(0,2,2),∴,
当x=0,z=2时,D1P取得最小值为2,此时P与A1重合,
当x=2,z=0时,D1P取得最大值为,此时P与B重合,
∵,∴不存在点P使得D1P=4,即A错误;
对于B:易知M(0,0,1),C(2,2,0),∴,
由D1P⊥CM得,即z=2x﹣2;
因此P的轨迹为直线z=2x﹣2在四边形ABB1A1内的线段,
因x∈[0,2],z∈[0,2],可得x∈[1,2],∴P的轨迹为AB的中点到点B1的线段,
因此P的轨迹长度为,即B正确;
对于C:又B(2,0,0),∴,
设平面BCM的法向量为,
∴,可得b=0,
令a=1,则c=2,则平面BCM的法向量,
因D1P∥平面BCM,则,
又x∈[0,2],即x=4﹣2z∈[0,2],解得1≤z≤2,
显然当z=2时,即P与A1重合时,满足题意,
此时四棱锥P﹣ABCD的外接球与正方体的外接球相同,其半径R满足(2R)2=22+22+22=12,即;
此时外接球的体积为,即C正确;
对于D,若PA1+PD1=4,由正方体性质可得A1D1⊥平面ABB1A1,
又PA1⊂平面ABB1A1,∴PA1⊥A1D1,
利用勾股定理可得,即,
解得,
∴此时P的轨迹是以A1为圆心,半径为的圆在侧面ABB1A1内的部分,
此时P点到BC的最小距离为,
∴△PBC的面积的最小值为,即D正确.
故选:BCD.
(多选)17.(2025•四川模拟)已知A,B两点的坐标分别为(﹣1,0),(1,0),M为坐标平面内的动点,直线MA,MB的斜率之和为定值a.设动点M的轨迹为C,则( )
A.轨迹C关于直线y=x对称
B.轨迹C关于原点对称
C.当a=0时,轨迹C为一条直线
D.当a≠0时,轨迹C存在渐近线
【答案】BD
【解答】解:设M(x,y),因为A,B两点的坐标分别为(﹣1,0),(1,0),
所以.,所以由题意得,
化简整理得ax2﹣2yx﹣a=0①,
对于A,用(y,x)代入方程①得ay2﹣2xy﹣a=0,与原方程不一致,
所以轨迹C不关于直线y=x对称,故A错误;
对于B,用(﹣x,﹣y)代入方程①,得ax2﹣2yx﹣a=0,与原方程一致,
故轨迹C关于原点对称,故B正确;
对于C,当a=0时,轨迹方程为2yx=0,所以y=0(x≠±1)或x=0,
所以轨迹C为直线x=0,或直线y=0中去掉(﹣1,0),(1,0)的部分,故C错误;
对于D,当a≠0时,轨迹方程化为,
当x→+∞或x→﹣∞时,即是渐近线,故D正确.
故选:BD.
(多选)18.(2026•福州模拟)已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,直线l:x=my﹣2与C交于A,B两点,l与x轴交于点P,则( )
A.|PA|•|PB|的取值范围为(8,+∞)
B.的取值范围为
C.若∠AFB=90°,则△AFB的面积为9
D.若∠AFB=90°,则△AFB的周长为
【答案】BCD
【解答】解:已知抛物线C:y2=4x,它的焦点F(1,0),直线l:x=my﹣2与x轴交点P(﹣2,0).
将直线方程代入抛物线方程,得到:y2=4(my﹣2),整理为y2﹣4my+8=0.
因为直线和抛物线有两个交点,所以判别式Δ=(﹣4m)2﹣4×8>0,解得m2>2.
设A(x1,y1),B(x2,y2),根据韦达定理,y1+y2=4m,y1y2=8,
又x1=my﹣2,x2=my2﹣2,所以,
x1x2=(my1﹣2)(my2﹣2)=m2y1y2﹣2m(y1+y2)+4=4.
,同理,
所以|PA|•|PB|=(m2+1)|y1y2|=8(m2+1),
因为m2>2,所以m2+1>3,则8(m2+1)>24,即取值范围是(24,+∞),A错误;
|y2|),因为y1y2=8>0,所以|y1|+|y2|=|y1+y2|=4|m|,即|PA|.
又因为|PA|•|PB|=8(m2+1),所以,
因为m2>2,所以,则1,所以,B正确;
因为∠AFB=90°,所以0,所以(x1﹣1)(x2﹣1)+y1y2=0,代入x1x2=4,x1+x2=4m2﹣4,y1y2=8,
得到:4﹣(4m2﹣4)+1+8=0,整理得17﹣4m2=0,解得m2.
|y1﹣y2|6,
所以△AFB的面积为9,C正确;
因为|AF|=x1+1,BF|=x2+1,所以|AF|+|BF|=x1+x2+2=4m2﹣4+2=4m2﹣2,代入,得|AF|+|BF|=4×1﹣2=15,
又因为,所以周长为15,D正确.
故选:BCD.
(多选)19.(2026•顺德区模拟)已知O为坐标原点,双曲线C:的左右焦点分别F1,F2,点P在C上,直线l为∠F1PF2的角平分线,过F2作F2H⊥l于点H,则( )
A.当PF1⊥x轴时,点O在直线l上
B.当PF1⊥x轴时,点H在y轴上
C.点H在圆x2+y2=a2上
D.直线l与双曲线C的公共点只有1个
【答案】BCD
【解答】解:由双曲线的光学性质可知,点P处的切线平分∠F1PF2,因此直线l即为双曲线在点P处的切线,
对A,当PF1⊥x轴时,不妨设P点坐标为,
双曲线在P点的切线(即角平分线l)方程为:cx+ay+a2=0,
将原点O(0,0)代入方程得0+0+a2=a2≠0,因此O点不在直线l上,故A错误;
对B,求得l的方程为,F2H⊥l,F2(c,0),F2H的方程为,
联立得交点H(0,﹣a),横坐标为0,故H在y轴上,B正确;
对C,延长F2H交PF1∓Q,因为l是角平分线且F2H⊥l,
所以△PQF2是等腰三角形,PQ=PF2,H是F2Q中点,
又O是F1F2中点,OH是△F1F2Q的中位线,
因此:,即OH|=a,
故H在圆x2+y2=a2上,C正确;
对D,因为直线l即为双曲线在点P处的切线,所以直线l与双曲线C的公共点只有1个,D正确.
故选:BCD.
(多选)20.(2026•烟台一模)已知曲线C:(a≠0),P(x0,y0)为C上一点,则下列说法正确的有( )
A.曲线C关于原点对称
B.当a=1时,曲线C的长度为2π
C.当a=2时,点P到直线x+2y=0距离的最大值为
D.
【答案】ACD
【解答】解:A:若(x0,y0)在曲线上,则,
将表达式中的(x0,y0)替换为(﹣x0,﹣y0)可得,
即,方程不变,故A正确;
B:当a=1时,方程为x2+y2=|x+y|,
当x+y≥0时,可得x2﹣x+y2﹣y=0,配方得圆(x)2+(y)2,
图形是圆心为,半径为的圆,周长为,
当x+y<0时,可得x2+x+y2+y=0,配方得圆,
图形是圆心为,半径为的圆,周长为,
综上可知,当a=1时,曲线C的长度为,故B错误;
C:当a=2时,曲线C:,设,则点P到直线x+2y=0的距离,
由,解得|t|≤2,当且仅当时,等号成立;
所以,故,故C正确;
D:当时,将曲线C整理得到,
所以,,当时等号成立,
当时,将曲线C整理得到,
所以,y0,当时等号成立,故D正确.
故选:ACD.
三.填空题(共10小题)
21.(2025•湛江一模)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且满足S2n﹣1=4n2﹣2an﹣1,a1=1,则数列{an}的通项公式为 an=2n﹣1 .
【答案】an=2n﹣1.
【解答】解:设等差数列{an}的公差为d,
因为,
所以,
所以a2=3,
因为a1=1,所以d=a2﹣a1=2,
所以an=1+2(n﹣1)=2n﹣1.
故答案为:an=2n﹣1.
22.(2026•南岗区校级模拟)草坪上有一个带有围栏的边长为6m的正三角形活动区域ABC,点P在边BC上,且PC=2PB,小王同学在该区域玩耍,他在P处放置了一个手电筒,若手电筒发出的光线张角(任两条光线的最大夹角)为60°,则手电筒在ABC内部所能照射到的地面的最大面积为 m2.
【答案】.
【解答】解:依题意,要使手电筒在ABC内部所能照射到的地面的面积最大,
则光线必须经过AB、AC边,
如图,在正△ABC中,,BP=2,CP=4,
设∠BPF=∠CEP=θ,
由正弦定理得:,
则,
,
则,
S=S△ABC﹣S△BPF﹣S△CPE,
,
当且仅当,即时取等号,
所以手电筒在ABC内部所能照射到的地面的最大面积为,
若,BP=2,CP=4,
,
若,BP=2,CP=4,
,
所以手电筒在ABC内部所能照射到的地面的最大面积为.
故答案为:.
23.(2026•烟台模拟)若数列{an}满足an+2+an≥2an+1(n∈N*,当且仅当n为奇数时取“=”),则称{an}为“T数列”.设数列{bn}为“T数列”,bn∈N*,b1=2,b2=5,则b5的最小值为 16 ;若bk=2026,则正整数k的最大值为 86 .
【答案】16;86.
【解答】解:因为数列{bn}为“T数列”,且b1=2,b2=5,
所以当n=1时,b3+b1=2b2⇒b3+2=2×5⇒b3=8,
当n=2时,b4+b2>2b3⇒b4+5>2×8⇒b4>11,结合,可得b4≥12,
当n=3时,b5+b3=2b4⇒b5=2b4﹣b3≥2×12﹣8=16,所以b5的最小值为16.
因为数列{bn}为“T数列”,所以bn+2+bn≥2bn+1⇒bn+2﹣bn+1≥bn+1﹣bn,
结合b2﹣b1=3,可知数列{bn}为递增数列.
问题转化为:数列{bn}增长速度最慢时,求满足bk=2026的k值.
设cn=bn+1﹣bn,则c1=b2﹣b1=5﹣2=3;
当n=1时,b3﹣b2=b2﹣b1=3,所以c2=3;
当n=2时,b4﹣b3>b3﹣b2=3,结合,可得c3=4;
当n=3时,b5﹣b4=b4﹣b3=4,所以c4=4;
当n=4时,b6﹣b5>b5﹣b4=4,结合,可得c5=5;
当n=5时,b7﹣b6=b6﹣b5=5,所以c6=5;
…
归纳得:当n为奇数时,;当n为偶数时,,
结合bk=(bk﹣bk﹣1)+(bk﹣1﹣bk﹣2)+…+(b2﹣b1)+b1=2+c1+c2+…+ck﹣1,可得:
若k=2n﹣1,n∈N*,
则,即;
若k=2n,n∈N*,则2+c1+c2+…+c2n﹣2+c2n﹣1=2+2[3+4+…+(n+1)]+(n+2)
=2+2(n+2)=n2+4n,即.
此时b85=432+3×43﹣2=1976,b86=432+4×43=2021,b87=442+3×44﹣2=2066,
因为2021<2026<2066,
所以数列{bn}在第85项之后,突然改变增长速度,使得b86=2026,故k的最大值为86.
故答案为:16;86.
24.(2025•黄石模拟)如表为一个开关阵列,每个开关只有“开”和“关”两种状态,按其中一个开关1次,将导致自身和所有相邻的开关改变状态.例如,按(2,2)将导致(1,2),(2,1),(2,2),(2,3),(3,2)改变状态.如果要求只改变(1,1)的状态,则需按开关的最少次数为 5 .
(1,1)
(1,2)
(1,3)
(2,1)
(2,2)
(2,3)
(3,1)
(3,2)
(3,3)
【答案】5
【解答】解:由题意可得,只有在(1,1)以及周边按动开关才可以使得按开关的次数最少,具体操作如下:
假设开始按动开关前所有开关都是“开“的状态,
要求只改变(1,1)的状态,在按动(1,1)后,(1,2)、(2,1)的状态也发生了改变,
下一步可以同时恢复或逐一恢复,同时恢复需按动(2,2),但会导致周边(2,3)、(3,2)状态也会改变,
因此导致按动开关的次数更多,
所以接下来逐一恢复,
则至少按开关3次,
依次类推,沿着周边的开关再按动,可以使得按动开关的次数最少,
即按动5次可以满足题意,
按动开关的情况如下表所示:
(1,1)
(1,2)
(1,3)
(2,1)
(2,2)
(2,3)
(3,1)
(3,2)
(3,3)
按(1,1)
关
关
开
关
开
开
开
开
开
按(1,3)
关
开
关
关
开
关
开
开
开
按(2,3)
关
开
开
关
关
开
开
开
关
按(3,2)
关
开
开
关
开
开
关
关
开
按(3,1)
关
开
开
开
开
开
开
开
开
故答案为:5.
25.(2026•海淀区校级模拟)已知数列{an}的前n项和为Sn,且an+Sn=kn+b,其中k,b不同时为0.给出下列四个结论:
①当k=0时,{an}为等比数列;
②当k≠0时,{an}一定不是等差数列;
③当k=b时,{an}为常数列;
④当k>b时,{an}是单调递增数列.
其中所有正确结论的序号是 ①③④ .
【答案】①③④.
【解答】解:根据题意,an+Sn=kn+b,记为(1)式,
当n=1时,a1+a1=k+b,可得,
当n≥2时,an﹣1+Sn﹣1=k(n﹣1)+b,记为(2)式,
由(1)式与(2)式相减,可得an﹣an﹣1+an=kn﹣k(n﹣1)=k,即,
整理得,记为(3)式,
对于①,将k=0代入(3)式,可得,首项,
因此,{an}是首项,公比为等比数列,故①正确;
对于②③,当k≠0时,由(3)可知{an﹣k}是以为首项,公比为等比数列,
可得,,
因此,当b=k时,an=k,此时{an}是常数列,且{an}是等差数列,故②错误③正确;
对于④,当k>b时,b﹣k<0,由前面的结论,
结合是减函数,可知是递增函数,
因此,{an}是单调递增数列,故④正确.
故答案为:①③④.
26.(2026•山东模拟)若正四面体的棱长为,则其外接球上一点到该正四面体四个面的距离之和的最大值为 4 .
【答案】4.
【解答】解:因为正四面体ABCD的外接球为球O,其棱长为,
所以该正四面体的高为h2,球O的半径为,
由对称性不妨令球O上一点E在面BCD下方时取到最大,
所以VE﹣ABC+VE﹣ABD+VE﹣ACD﹣VE﹣BCD=VA﹣BCD,
所以dE﹣ABC+dE﹣ABD+dE﹣ACD﹣dE﹣BCD=h=2,
则dE﹣ABC+dE﹣ABD+dE﹣ACD=2+dE﹣BCD,
所以dE﹣ABC+dE﹣ABD+dE﹣ACD+dE﹣BCD=2+2dE﹣BCD,
则距离和的最大值为(2+2dE﹣BCD)max,
所以(2+2dE﹣BCD)max=2+2=4,
所以外接球上一点到该正四面体四个面的距离之和的最大值为4.
故答案为:4.
27.(2026•茂名一模)已知函数f(x)=(x﹣m)2x+2x+2m﹣4有3个零点a,b,c,且a<b<c,则4a2+2b2+c2的最小值为 .
【答案】.
【解答】解:因为f(1)=2(1﹣m)+2×1+2m﹣4=0,
因此1是函数f(x)的一个零点,
当x≠1时,令f(x)=0,
则m(2x﹣2)=x•2x+2x﹣4,
可得;
令,
由题意可得直线y=m与g(x)有两个交点,
则
=g(x);
所以函数g(x)关于x=1对称,
因为直线y=m与g(x)有两个交点,且两交点关于x=1对称,
又a<b<c,可得b=1,a+c=2,
所以4a2+2b2+c2=4a2+2+(2﹣a)2
=5a2﹣4a+6
,
当且仅当时,等号成立,
此时,4a2+2b2+c2的最小值为.
故答案为:.
28.(2026•皇姑区校级模拟)函数f(x)=xln2+xln8﹣xln18(x>0)的零点为 .
【答案】.
【解答】解:根据题意,函数f(x)=xln2+xln8﹣xln18,
若f(x)=xln2+xln8﹣xln18=0,由对数恒等式alnb=blna,变形可得:2lnx+8lnx﹣18lnx=0,整理得2lnx+23lnx﹣2lnx×32lnx=0,
又x>0,则1+22lnx﹣32lnx=0.
令t=2lnx,因为x>0,则lnx∈R,即t∈R,令g(t)=1+2t﹣3t(t∈R).
当t<0时,2t>3t,则g(t)>0,不存在零点;
当t=0时,g(0)=1,即0不是函数g(t)的零点;
当t>0时,由g′(t)=2tln2﹣3tln3,且0<ln2<ln3,0<2t<3t,得g′(t)=2tln2﹣3tln3<0,
所以g(t)在(0,+∞)上单调递减,又因t=1时,g(1)=0,
故t=1是g(t)的唯一零点,则是函数f(x)的唯一零点.
故答案为:.
29.(2026•福州模拟)已知向量(1,0),(0,1),(cosθ,sinθ),θ∈[0,2π).若•[•]+[•](其中[x]表示不超过x的最大整数,如:[3.1]=3,[﹣1.7]=﹣2),则||的取值范围为 .
【答案】.
【解答】解:因为,
所以,,
当θ=0时,0=[cosθ]+[sinθ]⇒0=1+0,显然不成立;
当时,0=[cosθ]+[sinθ]⇒0=0+0,显然成立;
当时,0=[cosθ]+[sinθ]⇒0=0+1,显然不成立;
当时,0=[cosθ]+[sinθ]⇒0=﹣1+0,显然不成立;
当θ=π时,0=[cosθ]+[sinθ]⇒0=﹣1+0,显然不成立;
当时,0=[cosθ]+[sinθ]⇒0=﹣1﹣1,显然不成立;
当时,0=[cosθ]+[sinθ]⇒0=0﹣1,显然不成立;
当时,0=[cosθ]+[sinθ]⇒0=0﹣1,显然不成立;
所以,
,
,
因为,
所以,
所以的取值范围为.
故答案为:.
30.(2026•海淀区校级模拟)已知函数f(x),集合D是f(x)和f(f(x))定义域的交集,集合A={x∈D|f(x)=x},集合B={x∈D|f(f(x))=x},以下4个选项中,正确的是: ①②③ .
①如果f(x)是单调递增的函数,则A=B;
②如果A,B都是有限集合,两者元素个数之差一定是偶数;
③存在函数f(x),使得A是空集,B不是空集;
④存在函数f(x),使得A不是空集,B是空集.
【答案】①②③.
【解答】解:由A={x∈D|f(x)=x},B={x∈D|f(f(x))=x},
则若x∈A,则f(x)=x,可得f(f(x))=f(x)=x,故 A⊆B.
对于①,假设x∈B,若f(x)>x,
因为f(x)为单调递增函数,
所以f(f(x))>f(x)>x,
与f(f(x))=x矛盾;
若f(x)<x,
可得f(f(x))<f(x)<x,
与f(f(x))=x矛盾,
所以只能是 f(x)=x,
即x∈A,
所以B⊆A,所以A=B,所以①正确;
对于②,由A⊆B,设B=A∪C,对于集合C,
令y=f(x),则y≠x,且f(y)=x,
所以y∈C且y≠x,
即集合C中元素成对出现,个数为偶数,
所以两者元素个数之差一定是偶数,所以②正确;
对于③,取定义D={1,2},定义f(1)=2,f(2)=1,
则f(f(1))=1,f(f(2))=2,所以B=D,
又因为f(x)≠x对任意x∈D,
所以A=∅,此时满足题意,所以③正确;
对于④,对任意x∈A,有x∈D且f(x)=x,
所以f(f(x))=f(x)=x,即x∈B,
所以A⊆B恒成立,
若A≠Q,则A⊆B,
所以不存在这样的函数符合条件,所以④错误.
故答案为:①②③.
四.解答题(共10小题)
31.(2024•江西模拟)我们约定,如果一个椭圆的长轴和短轴分别是另一条双曲线的实轴和虚轴,则称它们互为“姊妹”圆锥曲线.已知椭圆,双曲线C2是椭圆C1的“姊妹”圆锥曲线,e1,e2分别为C1,C2的离心率,且,点M,N分别为椭圆C1的左、右顶点.
(1)求双曲线C2的方程;
(2)设过点G(4,0)的动直线l交双曲线C2右支于A,B两点,若直线AM,BN的斜率分别为kAM,kBN.
(i)试探究kAM与kBN的比值是否为定值.若是定值,求出这个定值;若不是定值,请说明理由;
(ii)求的取值范围.
【答案】(1)y2=1;
(2)(i);(ii)(,)∪(,).
【解答】解:(1)由题意可设双曲线C2:1,
则e1e2,解得b2=1,
∴双曲线C2的方程为y2=1;
(2)(i)设A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的方程为x=ty+4,
由,消去x得(t2﹣4)y2+8ty+12=0,则t≠±2,Δ>0,
且y1+y2,y1y2,
∴;
(ii)设直线AM:y=k(x+2),代入双曲线方程并整理得(1﹣4k2)x2﹣k2x﹣16k2﹣4=0(1﹣4k2≠0),
由于点M为双曲线的左顶点,∴此方程有一根为﹣2,
∴﹣2xA,解得xA,
∵点A在双曲线的右支上,∴xA0,
解得k∈(,),即kAM∈(,),
同理可得kBN∈(﹣∞,)∪(,+∞),
由(i)kAMkBN∈(﹣∞,)∪(,+∞),
∴kAM∈(,)∪(,),
∴(﹣3kAM)2kAM∈(,)∪(,).
32.(2026•南岗区校级模拟)如图,已知离心率相同的椭圆C1:1(0<b<2)与椭圆C2:1(a>2)分别是同一矩形(两组对边分别与对称轴平行)的内切椭圆和外接椭圆.
(1)分别求a,b的值;
(2)设直线l与椭圆C1相交于A、B两点,与椭圆C2相交于D、E两点,且A在线段BD上,
(i)求证:|AD|=|BE|;
(ii)若点A,B恰为线段DE的三等分点,求坐标原点O到直线l距离的取值范围.
【答案】(1),;
(2)(i)由(1)知,,
当斜率k不存在时,显然成立;
当斜率k存在时,设直线l为y=kx+m,A(x1,y1),B(x2,y2),D(x3,y3),E(x4,y4),
联立 得,(2k2+1)x2+4kmx+2m2﹣4=0,Δ=8(4k2﹣m2+2)>0,
韦达定理,
设A、B中点为Q(x0,y0),则,,
,
联立得,(2k2+1)x2+4kmx+2m2﹣8=0,
Δ=8(8k2﹣m2+4)>0,根据韦达定理得,
设D、E中点为M(x5,y5),则,,
因此,
因为M和Q重合,
|AD|=|DM|﹣|MA|,|BE|=|ME|﹣|MB|,
因此|AD|=|BE|;
(ii)[].
【解答】解:(1)由题知点(2,b)∈C2,
因此,
又因为两椭圆离心率相同,
因此,即a2b2=16,
因此,;
(2)(i)由(1)知,,
当斜率k不存在时,显然成立;
当斜率k存在时,设直线l为y=kx+m,A(x1,y1),B(x2,y2),D(x3,y3),E(x4,y4),
联立得,(2k2+1)x2+4kmx+2m2﹣4=0,Δ=8(4k2﹣m2+2)>0,
韦达定理,
设A、B中点为Q(x0,y0),则,,
,
联立得,(2k2+1)x2+4kmx+2m2﹣8=0,
Δ=8(8k2﹣m2+4)>0,根据韦达定理得,
设D、E中点为M(x5,y5),则,,
因此,
因为M和Q重合,
|AD|=|DM|﹣|MA|,|BE|=|ME|﹣|MB|,
因此|AD|=|BE|;
(ii)①当斜率k不存在时,x=p,
联立得,,
联立得,,
所以,计算得,所以;
②当斜率k存在时,,,,
,
平方化简得,14k2﹣4m2+7=0,直线kx﹣y+m=0,所以原点到直线的距离为d,
,
因为4(k2+1)≥4,
因此,
因此,
因此,
综上,坐标原点O到直线l距离的取值范围是[].
33.(2026•烟台模拟)已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,过点F且斜率存在的直线与C交于A,B两点,点E是以线段AB为直径的圆的圆心,点D在圆E上(D在E的右边),且ED∥x轴,直线AD与C交于另一点N,直线BD与C交于另一点M.
(1)证明:圆E与C的准线相切;
(2)证明:AB∥MN;
(3)求.
【答案】(1)证明:由题意,当AB的斜率为0时,
直线AB与抛物线只有一个交点,不符合题意,排除,
当AB的斜率不为0时,设方程为x=my+1,
联立,消x得y2﹣4my﹣4=0,Δ>0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=4m,y1y2=﹣4,
则,
则线段AB的中点坐标为E(2m2+1,2m),
则E(2m2+1,2m)到准线x=﹣1的距离为2m2+2,
由焦半径公式得,
则,即圆E与C的准线相切;
(2)证明:设,而点D在圆E上,
且ED∥x轴,可得D(4m2+3,2m),设M(xM,yM),N(xN,yN),
由M,N在抛物线上,可得,,
则,
设AD的方程为y﹣y1=kAD(x﹣x1),BD的方程为y﹣y2=kBD(x﹣x2),
联立方程组,得到,
由韦达定理得,即,
联立方程组,得到,
由韦达定理得,即,
则,
而,
,
则,,
而
,
则yM+yN=8m﹣4m=4m,即,
可得kAB=kMN,且AB,MN不重合,故AB∥MN;
(3)3.
【解答】解:(1)证明:由题意,当AB的斜率为0时,
直线AB与抛物线只有一个交点,不符合题意,排除,
当AB的斜率不为0时,设方程为x=my+1,
联立,消x得y2﹣4my﹣4=0,Δ>0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=4m,y1y2=﹣4,
则,
则线段AB的中点坐标为E(2m2+1,2m),
则E(2m2+1,2m)到准线x=﹣1的距离为2m2+2,
由焦半径公式得,
则,即圆E与C的准线相切;
(2)证明:设,而点D在圆E上,
且ED∥x轴,可得D(4m2+3,2m),设M(xM,yM),N(xN,yN),
由M,N在抛物线上,可得,,
则,
设AD的方程为y﹣y1=kAD(x﹣x1),BD的方程为y﹣y2=kBD(x﹣x2),
联立方程组,得到,
由韦达定理得,即,
联立方程组,得到,
由韦达定理得,即,
则,
而,
,
则,,
而
,
则yM+yN=8m﹣4m=4m,即,
可得kAB=kMN,且AB,MN不重合,故AB∥MN;
(3)由已知得|AB|=4m2+4=4(m2+1),yM+yN=4m,,
由弦长公式得
,
因为,,
所以
,而y1+y2=4m,则y2=4m﹣y1,
由题意得,
因为y1+y2=4m,所以y1=4m﹣y2,
由题意得,
可得
,即kAD•kBD=﹣1,
得到4kAD•kBD=﹣4,可得,,
则,
而,,
可得
,
则
=﹣16﹣16(2m2+1)﹣4=﹣32m2﹣36,
可得
,
故.
34.(2007•上海)已知半椭圆与半椭圆组成的曲线称为“果圆”,其中a2=b2+c2,a>0,b>c>0.如图,设点F0,F1,F2是相应椭圆的焦点,A1,A2和B1,B2是“果圆”与x,y轴的交点,
(1)若三角形F0F1F2是边长为1的等边三角形,求“果圆”的方程;
(2)若|A1A|>|B1B|,求的取值范围;
(3)一条直线与果圆交于两点,两点的连线段称为果圆的弦.是否存在实数k,使得斜率为k的直线交果圆于两点,得到的弦的中点的轨迹方程落在某个椭圆上?若存在,求出所有k的值;若不存在,说明理由.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)∵,
∴,
于是,
所求“果圆”方程为,
(2)由题意,得a+c>2b,即.
∵(2b)2>b2+c2=a2,∴a2﹣b2>(2b﹣a)2,得.
又b2>c2=a2﹣b2,
∴.∴.
(3)设“果圆”C的方程为,.
记平行弦的斜率为k.
当k=0时,直线y=t(﹣b≤t≤b)与半椭圆的交点是P,
与半椭圆的交点是Q.
∴P,Q的中点M(x,y)满足得.
∵a<2b,∴.
综上所述,当k=0时,“果圆”平行弦的中点轨迹总是落在某个椭圆上.
当k>0时,以k为斜率过B1的直线l与半椭圆的交点是.
由此,在直线l右侧,以k为斜率的平行弦的中点为,轨迹在直线上,即不在某一椭圆上.
当k<0时,可类似讨论得到平行弦中点轨迹不都在某一椭圆上.
35.(2026•海淀区校级模拟)已知m为大于0的偶数,集合∁m={α|α=(t1,t2,⋯,tm),t1+t2+⋯+tm=0,ti∈{1,﹣1},i=1,2,⋯m}.给定项数为m的有限数列A:a1,a2,⋯,am,对于集合∁m中任意元素α=(t1,t2,⋯,tm),记C(α,A)=t1a1+t2a2+⋯+tmam.
(1)若m=4,数列A:4,3,2,1,写出C(α,A)的所有可能值.
(2)对于各项均为正数的数列A:a1,a2,⋯,am,证明:存在α0∈∁m,使得|C(α0,A)|≤max{a1,a2,⋯,am}﹣min{a1,a2,⋯,am}.
(3)对于各项均为正数的数列A:a1,a2,⋯,am和B:b1,b2,⋯,bm,证明:存在α1∈∁m,使得|C(a1,A)|≤max{a1,a2,⋯,am},|C(α1,B)|≤max{b1,b2,⋯,bm}同时成立.
注:max{a1,a2,⋯,am}表示a1,a2,⋯,am中最大的数,min{a1,a2,⋯,am}表示a1,a2,⋯,am中最小的数.
【答案】(1)﹣4,﹣2,0,2,4;
(2)证明见解析;
(3)证明见解析.
【解答】解:(1)根据题意:已知m为大于0的偶数,集合∁m={α|α=(t1,t2,⋯,tm),t1+t2+⋯+tm=0,ti∈{1,﹣1},i=1,2,⋯m}.
给定项数为m的有限数列A:a1,a2,⋯,am,对于集合∁m中任意元素α=(t1,t2,⋯,tm),记C(α,A)=t1a1+t2a2+⋯+tmam,
当m=4时,集合C4={α|α=(t1,t2,t3,t4),t1+t2+t3+t4=0,ti∈{1,﹣1},i=1,2,3,4}.
C4中的元素α有以下几种情况:
当α=(1,1,﹣1,﹣1)时,数列A:4,3,2,1,根据C(α,A)=t1a1+t2a2+t3a3+t4a4,则C(α,A)=1×4+1×3+(﹣1)×2+(﹣1)×1=4+3﹣2﹣1=4.
当α=(1,﹣1,1,﹣1)时,C(α,A)=1×4+(﹣1)×3+1×2+(﹣1)×1=4﹣3+2﹣1=2.
当α=(1,﹣1,﹣1,1)时,C(α,A)=1×4+(﹣1)×3+(﹣1)×2+1×1=4﹣3﹣2+1=0.
当α=(﹣1,1,1,﹣1)时,C(α,A)=(﹣1)×4+1×3+1×2+(﹣1)×1=﹣4+3+2﹣1=0.
当α=(﹣1,1,﹣1,1)时,C(α,A)=(﹣1)×4+1×3+(﹣1)×2+1×1=﹣4+3﹣2+1=﹣2.
当α=(﹣1,﹣1,1,1)时,C(α,A)=(﹣1)×4+(﹣1)×3+1×2+1×1=﹣4﹣3+2+1=﹣4.
所以C(α,A)的所有可能值为﹣4,﹣2,0,2,4.
(2)记max{a1,a2,…,aₘ} = M,min{a1,a2,…,aₘ} = m,对于集合Cₘ中元素可采用天平法的思想构造α0= (t1,t2,…,tₘ),将数列a1,a2,…,aₘ从大到小排序为aᵢ1≥aᵢ2≥…≥aᵢₘ,对应的t1= 1,tᵢ2 =﹣1,…,tᵢₘ₋1 = 1,tᵢₘ =﹣1,按照aₙ从大到小的顺序1,﹣1交替分配,(因为m为偶数,这种分配就可以完成),此时C(α0,A) = (aᵢ1﹣aᵢ2)+(aᵢ3﹣aᵢ4)+…+(aᵢₘ₋1﹣aᵢₘ)≤M﹣m,即存在α0∈Cₘ使得|C(α0,A)|≤max{a1,a2,…,aₘ}﹣min{a1,a2,…,aₘ}(3)证明:设M1=max{a1,a2,…,am},M2=max{b1,b2,…,bm}.
考虑所有2m﹣1个C(α,A)的值(因为C(α,A)中元素个数为2m﹣1个),这些值构成一个集合S1;
所有2m﹣1个C(α,B)的值构成一个集合S2.
将区间[﹣M1,M1]等分成2m个小区间Ik(k=1,2,⋯,2m),每个小区间长度为;
将区间[﹣M2,M2]等分成2m个小区间Jk(k=1,2,⋯,2m),每个小区间长度为.
由于∁m中元素个数为2m﹣1,根据抽屉原理,在2m﹣1个C(α,A)的值中,
至少有两个值C(α′,A)和C(α′′,A)落在同一个小区间Is内;在2m﹣1个C(α,B)的值中,至少有两个值C(β′,B)和C(β′′,B)落在同一个小区间Jt内.
令(这里α′和α′′是使得C(α′,A)和C(α′′,A)落在同一个小区间Is内的∁m中的元素,β′和β′′类似).
则.
同理.
所以存在α1∈∁m,使得|C(a1,A)|≤max{a1,a2,⋯,am},|C(α1,B)|≤max{b1,b2,⋯,bm}同时成立.
36.(2026•山东模拟)在棱长为1个单位的正方体ABFD﹣CGHE中,一个质点从顶点A出发,每隔1秒等可能地沿着棱移动1个单位,移动的方向是随机的.设第n秒(n∈N*)后,质点回到A点的概率为an.
(1)求a2和a3;
(2)设第n秒后,质点移动到B点的概率为bn,移动到E点的概率为cn,移动到H点的概率为dn.
(i)证明:存在常数x,使得bn+1=xan+(1﹣x)cn,cn+1=(1﹣x)bn+xdn;
(ii)记{an}的前n项和为Sn,证明:存在常数M,使得.
【答案】(1);a3=0;
(2)证明:(i)由对称性可知第n秒(n∈N*)后质点恰好走到B,C,D三点的概率相同,都为bn;
第n秒(n∈N*)后质点恰好走到E,F,G三点的概率也相同,都为cn;
第n秒(n∈N*)后质点恰好走到点H的概率为dn.记第n秒(n∈N*)后质点的位置为Xn,
则,
即,
再由,
即.
于是存在常数,使得bn+1=xan+(1﹣x)cn,cn+1=(1﹣x)bn+xdn.
(ii)由,
可知,
由,
可知,
于是an+1=bn①,②,③,dn+1=cn④.
由①②得,即⑤,
再由①③④得⑥,
由⑤得,代入⑥,
,
化简得.
因为,
则.
由,于是.
所以.
所以当n为奇数时,,,…,
,上述个式子相乘得:
.
又由,即,
可知.
所以,
解得,
即当n为奇数时,,
所以当n为偶数时,.
当n为偶数时,,,
,上述个式子相乘得:
,即an+1=an﹣1.
又由,
可知.解得an+1=0,即当n为奇数时,an=0.
因此,当n为奇数时,an=0;当n为偶数时,.
当n=2k(k∈N*)时,
,
则.
当n=2k﹣1(k∈N*)时,
,
即.
所以存在常数,使得.
【解答】解:(1)当n=2时,从A出发,第1秒只能移动到相邻的3个顶点(B,D,C),
第2秒要回到A,必须从这3个顶点之一沿原路返回.每个顶点有3条棱,返回A的概率是.
所以.
当n=3时,第2秒时,质点在(B,D,C)三点的概率均为.
从这三点出发,第3秒无法回到A(因为它们与A距离为1,第3秒移动后距离为2),所以a3=0.
故,a3=0.
(2)证明:(i)由对称性可知第n秒(n∈N*)后质点恰好走到B,C,D三点的概率相同,都为bn;
第n秒(n∈N*)后质点恰好走到E,F,G三点的概率也相同,都为cn;
第n秒(n∈N*)后质点恰好走到点H的概率为dn.记第n秒(n∈N*)后质点的位置为Xn,
则,
即,
再由,
即.
于是存在常数,使得bn+1=xan+(1﹣x)cn,cn+1=(1﹣x)bn+xdn.
(ii)由,
可知,
由,
可知,
于是an+1=bn①,②,③,dn+1=cn④.
由①②得,即⑤,
再由①③④得⑥,
由⑤得,代入⑥,
,
化简得.
因为,
则.
由,于是.
所以.
所以当n为奇数时,,,…,
,上述个式子相乘得:
.
又由,即,
可知.
所以,
解得,
即当n为奇数时,,
所以当n为偶数时,.
当n为偶数时,,,
,上述个式子相乘得:
,即an+1=an﹣1.
又由,
可知.解得an+1=0,即当n为奇数时,an=0.
因此,当n为奇数时,an=0;当n为偶数时,.
当n=2k(k∈N*)时,
,
则.
当n=2k﹣1(k∈N*)时,
,
即.
所以存在常数,使得.
37.(2026•茂名一模)已知函数f(x)=x+acosax,a>0.
(1)当时,求f(x)在区间上的最大值;
(2)若对任意x>0,f(x)≥0,且存在t>0,f(t)=0.
(i)用含a的式子表示t,并证明:;
(ii)将f(x)在区间(0,+∞)上从小到大排列的第i个极大值点记为xi,求.
【答案】(1);
(2)(i),∵,a>0,,∴0<at<π,
∵,a>0,t>0,,∴,
即,
∵,∴,
∵a>0,∴;
(ii).
【解答】解:(1)∵,f(x)=x+acosax,∴,∴,
当时,解得,
∵,∴的解集为,f(x)在上为单调递增函数,
当时,解得,
∴的解集为,∴f(x)在上为单调递减函数,
∴时,f(x)在上取最大值为f();
(2)(i)证明:∵对任意x>0,f(x)≥0,且存在t>0,f(t)=0,
∴f(t)=t+acos(at)=0,∴①,且x=t为f(x)的极值点,∴f′(t)=0,
∵f′(x)=1﹣a2sin(ax),
∴f′(t)=1﹣a2sin(at)=0,∴②,
∵sin2(at)+cos2(at)=1③
∴将①②代入③,得到,,
∵t>0,∴;
∵,a>0,,∴0<at<π,
∵,a>0,t>0,,∴,
即,
∵,∴,
∵a>0,∴;
(ii)由(i)知,对于i∈N*,当时,f′(x)>0,
当时,f′(x)<0,
则f(x)在上是单调递增函数,在上是单调递减函数,故极大值点为,
则,
故.
38.(2025•南通模拟)某次投篮游戏,规定每名同学投篮n次(n≥2,n∈N*),投篮位置有A,B两处,第一次在A处投,从第二次开始,若前一次未投进,则下一次投篮位置转为另一处;若前一次投进,则下一次投篮位置不变.在A处每次投进得2分,否则得0分;在B处每次投进得3分,否则得0分.已知甲在A,B两处每次投进的概率分别为,且每次投篮相互独立.记甲第k(k≤n,k∈N*)次在A处投篮的概率为ak,第k次投篮后累计得分为Xk.
(1)求X2的分布列及数学期望;
(2)求{ak}的通项公式;
(3)证明:.
参考公式:若X,Y是离散型随机变量,则E(X+Y)=E(X)+E(Y).
【答案】(1)分布列见解答,;
(2),k=1,2,…,n.
(3)证明见解答.
【解答】解:(1)设“甲第i次在A处投进”为事件Ai,“甲第i次在B处投进”为事件Bi,
i=1,2,依题意,X2的可能取值为0,2,3,4.
,
,
,
,
所以X2的概率分布为:
X2
0
2
3
4
P
(分).
(2)当2≤k≤n时,甲第k次在A处投篮分两种情形:
①第k﹣1次在A处投篮且投进,这种情形概率为;
②第k﹣1次在B处投篮且未投进,这种情形概率为,
所以,
故,
因为,
所以是以为首项,为公比的等比数列,
所以,
即,k=1,2,…,n.
(3)证明:因为第k次在A处投篮的概率为ak,在B处投篮的概率为1﹣ak,
记第k次得分ξk,则ξk的可能取值为0,2,3,
,
,
,
所以,
因为,
所以
,
因为,
所以.
39.(2026•福州模拟)在全球化的现代社会中,物流网络已成为支撑经济发展、促进区域协同的关键基础设施.物流能否准时送达,将影响到消费者的购物体验,而物流提前送达往往能够超越客户预期,显著提升满意度.某物流公司每天需要从干线枢纽发送包裹至目的地城市.从干线枢纽到目的地城市,有三种方案供选择:
方案A:选择高速支线,物流提前送达的概率为;
方案B:选择高速干线,物流提前送达的概率为;
方案C:选择国道线路,物流提前送达的概率为.
(1)物流公司每次随机选择一种方案,求物流提前送达的概率;
(2)物流公司研发了一套智能自适应调度系统,这套系统的核心算法如下:
①第1次,随机选择一种方案;
②从第2次起,若前一次物流提前送达,则沿用此方案;若前一次未提前送达,则在三种方案中随机选择一种.
记第n次选择方案A,B,C的概率分别为an,bn,cn.
(i)求a2,b2,并证明:数列为等比数列.
(ii)判断智能自适应调度系统能否提高物流提前送达的概率.
【答案】(1);
(2)(i),,证明如下:
设第n次物流选择方案A,B,C为事件An,Bn,∁n第n次物流提前送达为事件乙,
则an=P(An),bn=P(Bn),cn=P(∁n),因为an+bn+cn=1,所以cn=1﹣an﹣bn,
所以.
由②根据全概率公式,P(An+1)=P(An)P(An+1|An)+P(Bn)P(An+1|Bn)+P(∁n)P(An+1|∁n),
注意到,,
而,
所以,
同理.
注意到
,
且,所以,
故为定值,即是以为首项,为公比的等比数列;
(ⅱ)能.
【解答】解:(1)设选择方案A,B,C分别为事件A,B,C,物流提前送达为事件Z,
则,,,,
P(Z)=P(A)P(Z|A)+P(B)P(Z|B)+P(C)P(Z|C);
(2)(i)由①知道,
由②根据全概率公式,.
设第n次物流选择方案A,B,C为事件An,Bn,∁n第n次物流提前送达为事件乙,
则an=P(An),bn=P(Bn),cn=P(∁n),因为an+bn+cn=1,所以cn=1﹣an﹣bn,
所以.
由②根据全概率公式,P(An+1)=P(An)P(An+1|An)+P(Bn)P(An+1|Bn)+P(∁n)P(An+1|∁n),
注意到,,
而,
所以,
同理.
注意到
,
且,所以,
故为定值,即是以为首项,为公比的等比数列;
(ii)由(i)可求,
同理,
所以,
联立解得,,
所以.
随着n的增大,P(Zn)增大,注意到,
所以当n≥2时,,
因此从第2次起,智能自适应调度系统能逐步提高物流提前送达的概率.
40.(2026•海淀区校级模拟)给定一个n项的实数列,任意选取一个实数c,变换T(c)将数列a1,a2,…,an变换为数列|a1﹣c|,|a2﹣c|,…,|an﹣c|,再将得到的数列继续实施这样的变换,这样的变换可以连续进行多次,并且每次所选择的实数c可以不相同,第k(k∈N*)次变换记为Tk(ck),其中ck为第k次变换时选择的实数.如果通过k次变换后,数列中的各项均为0,则称T1(c1),T2(c2),…,Tk(ck)为“k次归零变换”.
(Ⅰ)对数列:1,3,5,7,给出一个“k次归零变换”,其中k≤4;
(Ⅱ)证明:对任意n项数列,都存在“n次归零变换”;
(Ⅲ)对于数列1,22,33,…,nn,是否存在“n﹣1次归零变换”?请说明理由.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(Ⅰ)方法1:T1(4):3,1,1,3;T2(2):1,1,1,1;T3(1):0,0,0,0.
方法2:T1(2):1,1,3,5;T2(2):1,1,1,3;T3(2):1,1,1,1;T4(1):0,0,0,0..…(4分)
(Ⅱ)经过k次变换后,数列记为,k=1,2,….
取,则,即经T1(c1)后,前两项相等;
取,则,即经T2(c2)后,前3项相等;
…
设进行变换Tk(ck)时,其中,变换后数列变为,则;
那么,进行第k+1次变换时,取,
则变换后数列变为,
显然有;
…
经过n﹣1次变换后,显然有;
最后,取,经过变换Tn(cn)后,数列各项均为0.
所以对任意数列,都存在“n次归零变换”. …(9分)
(Ⅲ)不存在“n﹣1次归零变换”.…(10分)
证明:首先,“归零变换”过程中,若在其中进行某一次变换Tj(cj)时,cj<min{a1,a2,…,an},那么此变换次数便不是最少.这是因为,这次变换并不是最后的一次变换(因它并未使数列化为全零),设先进行Tj(cj)后,再进行Tj+1(cj+1),由||ai﹣cj|﹣cj+1|=|ai﹣(cj+cj+1)|,即等价于一次变换Tj(cj+cj+1),同理,进行某一步Tj(cj)时,cj>max{a1,a2,…,an};此变换步数也不是最小.
由以上分析可知,如果某一数列经最少的次数的“归零变换”,每一步所取的ci满足min{a1,a2,…,an}≤ci≤max{a1,a2,…,an}.
以下用数学归纳法来证明,对已给数列,不存在“n﹣1次归零变换”.
(1)当n=2时,对于1,4,显然不存在“一次归零变换”,结论成立.
(由(Ⅱ)可知,存在“两次归零变换”变换:)
(2)假设n=k时成立,即1,22,33,…,kk不存在“k﹣1次归零变换”.
当n=k+1时,假设1,22,33,…,kk,(k+1)k+1存在“k次归零变换”.
此时,对1,22,33,…,kk也显然是“k次归零变换”,
由归纳假设以及前面的讨论不难知1,22,33,…,kk不存在“k﹣1次归零变换”,
则k是最少的变换次数,每一次变换ci一定满足,i=1,2,…,k.
因为(k+1)k+1﹣k•kk>0
所以,(k+1)k+1绝不可能变换为0,与归纳假设矛盾.
所以,当n=k+1时不存在“k次归零变换”.
由(1)(2)命题得证. …(13分)
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