【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(10-8)
2026-04-03
|
58页
|
35人阅读
|
2人下载
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 | 1.13 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/57159536.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
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(10-8)
一.选择题(共10小题)
1.(2026•东湖区校级一模)已知F1(﹣c,0),F2(c,0)为椭圆的两个焦点,若椭圆上存在点P满足,则椭圆离心率的范围是( )
A. B. C. D.
2.(2026•和平区校级模拟)已知函数图像的两条相邻对称轴间的距离为,现将函数f(x)的图象向左平移个单位长度,再将图象上所有点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数g(x)的图象,下列说法正确的是( )
A.直线是函数g(x)的图象的一条对称轴
B.点是函数g(x)图象的对称中心
C.函数g(x)在上单调递增
D.函数g(x)在上的值域是[1,2]
3.(2026•孝感模拟)若,则下列不等关系一定不成立的是( )
A.x3<x1<x2 B.x1<x2=x3 C.x2<x1<x3 D.x1<x2<x3
4.(2026•西城区校级模拟)如图,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,已知∠ACB=90°,,AA1=2,D,E,F分别在棱AB,BB1,CC1上,且满足A1D⊥平面AEF.给出下列三个结论:
①平面AEF⊥平面ABB1A1,
②△AEF面积的最大值为,
③平面AEF与平面ABC所成角的最大值为,
其中所有正确结论的序号为( )
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
5.(2026•香坊区校级一模)统计学中,常以前n个区间的平均长度估计所有区间的平均长度.某工厂生产的零件以n个为一箱,成箱出售(n∈N*).每箱中的零件按照生产顺序,从1到n连续编号.现从一箱中随机抽取6个零件,发现上面的编号从小到大依次为:12,15,33,38,55,60,则下列4个选项中,作为n的估计值,最合适的一项是( )
A.61 B.70 C.98 D.120
6.(2026•南海区模拟)定义:双曲正弦函数sinh(x),双曲余弦函数cosh(x),双曲正切函数tanh(x),则( )
A.函数tanh(x)是偶函数
B.函数tanh(x)在R上单调递减
C.cosh(sinh(﹣1))+cosh(sinh(1))<2cosh(sinh(2))
D.sinh(cosh(﹣1))>sinh(cosh(2))
7.(2026•大同一模)已知函数f(x)的定义域为(0,+∞),若对于定义域内给定的任意x1,x2(x1≠x2),都有,则不等式的解集为( )
A. B. C.(0,3) D.(3,+∞)
8.(2026•贵阳模拟)已知数列{an}满足a1=1,.若对于任意n∈N*,都有an<an+1<2成立,则实数c的取值范围是( )
A. B. C. D.(2,3)
9.(2024•桂林三模)在《九章算术》中,将四个面都是直角三角形的四面体称为鳖臑,在鳖臑P﹣ABC中,PB⊥平面ABC,BC⊥CA,且PB=BC=CA=2,M为PA的中点,则异面直线BM与AC所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
10.(2026•上海校级模拟)已知圆锥曲线Γ的对称中心为原点O,若对于Γ上的任意一点A,均存在Γ上两点B,C,使得原点O到直线AB,AC和BC的距离都相等,则称曲线Γ为“完美曲线”.现有如下两个命题:
①任意椭圆都是“完美曲线”;②存在双曲线是“完美曲线”.
下列判断正确的是( )
A.①是真命题,②是假命题
B.①是假命题,②是真命题
C.①②都是真命题
D.①②都是假命题
二.多选题(共10小题)
(多选)11.(2026•东湖区校级一模)已知曲线下有一系列正三角形,第n个正三角形Qn﹣1PnQn(Q0为坐标原点)的边长为an,数列{an}的前n项和为Sn,则( )
A.第1个正三角形Q0P1Q1的周长为2
B.Pn+1为
C.
D.数列{an}的通项公式为
(多选)12.(2026•孝感模拟)已知双曲线为坐标原点,F1、F2分别是双曲线的左右焦点,P是双曲线位于第一象限上的点,I、G分别是△PF1F2的内心、重心,则下列说法正确的是( )
A.I的横坐标为a
B.直线PI与双曲线相切
C.|OI|的最大值是c
D.若IG∥x轴,则
(多选)13.(2026•香坊区校级一模)已知点Q在圆F:(x﹣2)2+y2=1上,A(﹣2,0),O为坐标原点,动点P满足:在△APF中,|PA|cos∠PAF=|PF|.则( )
A.P的轨迹方程为:y2=8x(x≠0)
B.|PQ|的最小值为2
C.的最小值是
D.∠PAQ的最大值为
(多选)14.(2026•南海区模拟)已知数列{an}的每一项都是整数.当n为奇数时,有an+2+an≥2an+1+1;当n为偶数时,有an+2+an≥2an+1.记Sn为数列{an}的前n项和,若a1=1,a2=3,则( )
A.数列{an}为递增数列
B.S5的最小值为32
C.若k=100,则ak的最小值为2649
D.若ak=2026,则k的最大值为86
(多选)15.(2026•大同一模)如图,在几何体ABCDEF中,底面ABCD是边长为1的正方形,棱AE⊥底面ABCD,CF∥AE,且AE=CF=a,则下列表述一定正确的是( )
A.EF∥平面ABCD
B.几何体ABCDEF外接球表面积是2a2π
C.几何体ABCDEF的体积是
D.当a=1时,几何体ABCDEF一定有内切球
(多选)16.(2026•贵阳模拟)古希腊数学家采用平面切割圆锥面的方法来研究圆锥曲线,随着圆锥的轴与平面所成角α的变化,截得的曲线的形状也不同,若圆锥轴截面的顶角为2β,则曲线的离心率为.如图,圆锥SO的底面半径为4,母线长为12,△SAB是圆锥的一个轴截面,D为SA中点,过B,D两点且与轴截面垂直的平面与圆锥的截口曲线是一个椭圆Γ,则( )
A.椭圆Γ的长轴为
B.椭圆Γ的离心率为
C.SO与BD的交点是椭圆Γ的一个焦点
D.内接于椭圆的菱形周长最大值为20
(多选)17.(2026•金坛区校级模拟)已知函数f(x)=ln(e2x+1)x,下列结论正确的有( )
A.y=f(x)是奇函数
B.y=f(x)在上单调递增
C.y=f(x)无极大值
D.y=f(x)的最小值为
(多选)18.(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)19.(2026•凯里市校级模拟)已知f(x)是定义在R上的奇函数,且当x>0时,f(x)=(x2﹣2x)ex+2,则( )
A.当x<0时,f(x)=﹣(x2﹣2x)e﹣x﹣2
B.曲线y=f(x)在x=1处的切线过点(0,2)
C.函数f(x)有5个零点
D.若对任意x>0,f(x)≥ax+2恒成立,则实数a的取值范围是(﹣∞,﹣e]
(多选)20.(2026•岳阳模拟)已知函数f(x)=ax3+bx2+cx+10(a≠0),则( )
A.若b=﹣3,且曲线y=f(x)的对称中心为(1,﹣1),则a+c=﹣8
B.若a=c,且曲线y=f(x)的对称中心为(1,﹣1),则f(x)有极值
C.若bc>0,且,则存在实数m,n(m≠n),使得f(m)=f(n)
D.若a>0且b2>3ac,直线g(x)=mx+n(m<0)是曲线y=f(x)在对称中心处的切线,定点M(t,p)满足g(t)<p<f(t),则过点M与曲线y=f(x)相切的直线有三条
三.填空题(共10小题)
21.(2026•秦都区校级模拟)已知正实数x,y满足e1﹣2x=(2x+y)ey,则的最小值为 .
22.(2026•和平区校级模拟)定义在R上的函数f(x)满足3f(x)=f(x+1),且当x∈[0,1)时,f(x)=1﹣|2x﹣1|.若关于x的方程f(x)=ax2﹣2ax+1(a>0)至多有三个不同的解,则正实数a的取值范围是 .
23.(2026•孝感模拟)已知(2x+1)(22x+1)(23x+1)…(2nx+1)=a0+a1x+a2x2+…+anxn(n≥2,n∈N*),则a0= ;a2= .
24.(2026•西城区校级模拟)函数,其中a∈R,给出下列四个结论:
①对任意实数a,f(x)的定义域为R;
②存在实数a,使得f(x)在定义域内无零点;
③当a<0时,对任意m>0,存在实数x0,使得|f(x0)|>m;
④当a>0时,存在m>0,使得对任意实数x,都有|f(x)|≤m.
其中所有正确结论的序号为 .
25.(2026•香坊区校级一模)下图是由七个圆和八条线段构成的图形(该图形不能旋转和翻转),其中由同一条线段连通的两个圆称作“相邻的圆”.若将1,2,3,4,5,6,7这七个数字分别填入这七个圆中,且满足带有阴影的圆中的数字大于其所有相邻的圆中的数字,则符合要求的填法共有 种.
26.(2026•南海区模拟)函数f(x)=x3+ax+b在区间[1,+∞)上存在零点,则a2+b2的最小值为 .
27.(2026•大同一模)抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,过F的直线l与抛物线交于A,B两点(其中点A位于第一象限),,M是线段AB的中点,且点M纵坐标为2,则p= .
28.(2026•贵阳模拟)已知点M为正三棱柱ABC﹣A1B1C1的外接球上的动点,且MB=2MA,若AA1=2,AB=3,则点M的轨迹长度为 .
29.(2026•金坛区校级模拟)已知函数f(x)=x﹣alnx(a∈R),若a=1,则函数f(x)的最小值为 ;若∀x1<x2,都有,则实数a的取值范围为 .
30.(2025•青浦区模拟)如图,正方体ABCD﹣A1B1C1D1绕直线DB1旋转,直线AB旋转至直线A'B',则直线AB与直线A′B′所成角的大小为 .
四.解答题(共10小题)
31.(2025•鄢陵县三模)设a∈R,已知函数f(x)=ex﹣asinx,g(x)=lnx+acosx.
(1)若a=1,判断f(x)在区间(0,+∞)上的单调性;
(2)若,判断g(x)的零点个数,并给出证明;
(3)若f(x)≥g(x),求正整数a的值.
32.(2026•和平区校级模拟)已知函数.
(1)当x>0时,f(x)>1,求a的取值范围;
(2)设a=1,,n∈N*,且.
(i)证明:数列{xn}是递减数列;
(ii)证明:.
33.(2026•孝感模拟)已知点F是抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点,P是抛物线C上的一点且有.
(1)求抛物线C的方程;
(2)已知点T(3,0),连接P、T并延长交抛物线C于另外一点Q.
(i)若抛物线C上有且仅有3个点M1、M2、M3使得△M1PQ、△M2PQ、△M3PQ的面积均为定值S,求S的值;
(ii)已知点A、B是抛物线C上异于P、Q的两点,且PQ是∠APB的角平分线.请问直线AB是否过定点G,若过定点,求出G点的坐标,若不过定点,请说明理由.
34.(2025•朝阳区二模)已知{an}是无穷正整数数列,且对任意的n≥3,an+1=card{k|ak=an,k∈{1,2,⋯,n}},其中cardS表示有穷集合S的元素个数.
(Ⅰ)若a1=2,a2=3,a4=2,求a5的所有可能取值;
(Ⅱ)求证:数列{an}中存在等于1的项;
(Ⅲ)求证:存在t∈N*,使得集合{k∈N*|ak=t}为无穷集合.
35.(2026•香坊区校级一模)如图,一动点P从点A出发,在正方形ABCD的各顶点上移动.每次移动时,动点P有的概率沿水平方向向左或右移动一次,有的概率沿竖直方向向上或下移动一次,每次移动独立.设动点P移动了2n(n∈N*)步之后,停在点A的概率为pn.
(1)求p1,p2;
(2)求{pn}的通项公式;
(3)记点P的前2n次移动中,到达过点B的次数为X,求证:.
参考公式:若随机变量Xi服从两点分布且P(Xi=1)=pi,1≤i≤n,i∈N*,则.
36.(2026•南海区模拟)设椭圆的上焦点为Fn,过Fn且斜率为k的直线l与该椭圆交于An,Bn两点.当l与y轴垂直时,有||,其中O为坐标原点.
(1)求该椭圆的离心率;
(2)设点Mn(0,bn+1),且满足:对任意的斜率k,都有∠AnMnO=∠BnMnO;
(i)证明:;
(ii)定义:若无穷数列{dn}是公比为q(0<q<1)的等比递减数列,则其所有项之和为S,其中d1为数列{dn}的首项.记△AnBnMn的面积为Sn,求数列的所有项和的最小值(结果用a1或b1表示).
37.(2026•大同一模)已知函数.
(1)当时,求f(x)的单调区间;
(2)若函数f(x)有两个极值点x1,x2(x1<x2)
①求a的取值范围;
②证明:.
38.(2026•贵阳模拟)已知函数,.
(1)令h(x)=xf(x),求h(x)在点(e﹣1,h(e﹣1))处的切线方程;
(2)讨论g(x)在(0,1)上的单调性;
(3)证明:(i)当x>0时,;
(ii)1<g(x)≤2ln2.
39.(2026•金坛区校级模拟)已知函数f(x)=lnx﹣ax,其中a>0.
(Ⅰ)当a=2时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;
(Ⅱ)若f(x)的最大值是alna﹣a,求a的值;
(Ⅲ)设函数,若g(x)有两个极值点x1,x2,证明:.
40.(2024•信阳模拟)已知函数y=f(x),其中f(x),k∈R.若点A在函数y=f(x)的图像上,且经过点A的切线与函数y=f(x)图像的另一个交点为点B,则称点B为点A的一个“上位点”.现有函数y=f(x)图像上的点列M1,M2,…,Mn,…,使得对任意正整数n,点Mn都是点Mn+1的一个“上位点”.
(1)若k=0,请判断原点O是否存在“上位点”,并说明理由;
(2)若点M1的坐标为(3k,0),请分别求出点M2、M3的坐标;
(3)若M1的坐标为(3,0),记点Mn到直线y=m的距离为dn.问是否存在实数m和正整数T,使得无穷数列dT、dT+1、…、dT+n、…严格减?若存在,求出实数m的所有可能值;若不存在,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(10-8)
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
B
D
C
D
B
C
A
B
C
A
二.多选题(共10小题)
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
ABD
ABD
AC
ABC
AC
ABD
BC
ACD
BCD
ABD
一.选择题(共10小题)
1.(2026•东湖区校级一模)已知F1(﹣c,0),F2(c,0)为椭圆的两个焦点,若椭圆上存在点P满足,则椭圆离心率的范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解答】解:因为椭圆上的点P,所以设P(acosθ,bsinθ),θ∈[0,2π],椭圆的焦点F1(﹣c,0),F2(c,0),
,,
=a2cos2θ﹣c2+b2sin2θ=a2cos2θ﹣c2+(a2﹣c2)(1﹣cos2θ)=3c2.
化简得,因0≤cos2θ≤1,所以,
整理得,,所以.即.
故选:B.
2.(2026•和平区校级模拟)已知函数图像的两条相邻对称轴间的距离为,现将函数f(x)的图象向左平移个单位长度,再将图象上所有点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数g(x)的图象,下列说法正确的是( )
A.直线是函数g(x)的图象的一条对称轴
B.点是函数g(x)图象的对称中心
C.函数g(x)在上单调递增
D.函数g(x)在上的值域是[1,2]
【答案】D
【解答】解:因为f(x)的图象的两条相邻对称轴间的距离为,所以f(x)的周期为π,
所以ω=2,故,
将f(x)的图象向左平移个单位长度得y=2sin(2x),再将图象上所有点的横坐标变为原来的2倍,得到函数g(x)的图象,
所以,
对于A,,
所以直线不是函数g(x)的图象的一条对称轴,故A错误;
对于B,因为,
所以点不是函数g(x)图象的对称中心,故B错误;
对于C,因为,所以,所以函数g(x)在上不单调递增,故C错误;
对于D,因为,所以,所以,
所以,所以函数g(x)在上的值域是[1,2],故D正确.
故选:D.
3.(2026•孝感模拟)若,则下列不等关系一定不成立的是( )
A.x3<x1<x2 B.x1<x2=x3 C.x2<x1<x3 D.x1<x2<x3
【答案】C
【解答】解:已知,
当x3=0时,显然不成立,
当x3>0时,由,
令,
设f(x1)=g(x2)=h(x3)=a,
在同一直角坐标系内画出三个函数的图象如下图所示:
由数形结合思想可知:只有选项C不可能.
故选:C.
4.(2026•西城区校级模拟)如图,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,已知∠ACB=90°,,AA1=2,D,E,F分别在棱AB,BB1,CC1上,且满足A1D⊥平面AEF.给出下列三个结论:
①平面AEF⊥平面ABB1A1,
②△AEF面积的最大值为,
③平面AEF与平面ABC所成角的最大值为,
其中所有正确结论的序号为( )
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
【答案】D
【解答】解:对于①,因为A1D⊥平面AEF,而A1D⊂平面ABB1A1,所以平面AEF⊥平面ABB1A1,①正确;
对于②,因为直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,已知∠ACB=90°,
故以C为坐标原点,CB,CA,CC1所在直线分别为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,
则,
设,
其中,
则,,
因为A1D⊥AE,A1D⊥AF,A1D⊥EF,
所以,
,
解得,
因为,所以,故n∈[0,1],
故,
,
,
所以,
故,
故当n=1时,△AEF面积取得最大值,最大值为,②正确;
对于③,平面AEF的一个法向量为,,
平面ABC的一个法向量为,
设平面AEF与平面ABC所成角的大小为θ,,
则,
由于y=cosθ在上单调递减,
故当时,θ取得最大值,最大值为,③正确.
故选:D.
5.(2026•香坊区校级一模)统计学中,常以前n个区间的平均长度估计所有区间的平均长度.某工厂生产的零件以n个为一箱,成箱出售(n∈N*).每箱中的零件按照生产顺序,从1到n连续编号.现从一箱中随机抽取6个零件,发现上面的编号从小到大依次为:12,15,33,38,55,60,则下列4个选项中,作为n的估计值,最合适的一项是( )
A.61 B.70 C.98 D.120
【答案】B
【解答】解:已知编号从小到大依次为:12,15,33,38,55,60,
则,所以n=70.
故选:B.
6.(2026•南海区模拟)定义:双曲正弦函数sinh(x),双曲余弦函数cosh(x),双曲正切函数tanh(x),则( )
A.函数tanh(x)是偶函数
B.函数tanh(x)在R上单调递减
C.cosh(sinh(﹣1))+cosh(sinh(1))<2cosh(sinh(2))
D.sinh(cosh(﹣1))>sinh(cosh(2))
【答案】C
【解答】解:因为sinh(﹣x)=﹣sinh(x),
可得是奇函数,在R上单调递增(导数cosh(x)>0);
,偶函数(cosh(﹣x)=cosh(x)),在[0,+∞)上单调递增(导数sinh(x)>0,当x>0),在(﹣∞,0]上单调递减;
,奇函数(tanh(﹣x)=﹣tanh(x)),导数(在R上单调递增),
对于选项A:anh(x),故tanh(x)是奇函数,A错误;
对于选项B:由,tanh(x)在R上单调递增,B错误;
对于选项C:左边化简:cosh(sinh(﹣1))+cosh(sinh(1))=cosh(﹣sinh(1))=2cosh(sinh(1))(因cosh(x)是偶函数),
右边为2cosh(sinh2),
需证2cosh(sinh1)<2cosh(sinh2),
即cosh(sinh(1))<cosh(sinh(2)),
因sinh(x)递增,故sinh(1)<sinh(2);又sinh(1),sinh(2)>0,且cosh(x)在[0,+∞)递增,故cosh(sinh(1))<cosh(sinh(2)),C正确.
对于选项D:左边sinh(cosh(﹣1))=sinh(cosh(1))(因cosh(x)是偶函数),
右边sinh(cosh(2)),
需比较cosh(1)与cosh(2):因cosh(x)在[0,+∞)递增,1<2,故cosh(1)<cosh(2);
又sinh(x)递增,故sinh(coshh(1))<sinh(coshh(2)),D错误.
故选:C.
7.(2026•大同一模)已知函数f(x)的定义域为(0,+∞),若对于定义域内给定的任意x1,x2(x1≠x2),都有,则不等式的解集为( )
A. B. C.(0,3) D.(3,+∞)
【答案】A
【解答】解:因为f(x)满足对任意的x1,x2∈(0,+∞),x1≠x2,都有,
设x1>x2>0,所以x2f(x1)﹣x1f(x2)>0,即x2f(x1)>x1f(x2),
所以,
令,
当x1>x2>0时,都有g(x1)>g(x2),
所以函数g(x)在(0,+∞)上单调递增.
又不等式,
得x2f(2x)>2xf(x2﹣3)+3f(2x),即(x2﹣3)f(2x)>2xf(x2﹣3),
即,所以g(2x)>g(x2﹣3),
故,解得.
故选:A.
8.(2026•贵阳模拟)已知数列{an}满足a1=1,.若对于任意n∈N*,都有an<an+1<2成立,则实数c的取值范围是( )
A. B. C. D.(2,3)
【答案】B
【解答】解:因a1=1,,且对于任意n∈N*,都有an<an+1<2成立,
则,可得c>2,
由a2<2可得c﹣1<2,即得c<3,即2<c<3.
又由a1=1,,且对于任意n∈N*,都有an<an+1<2成立,
可得,则,
易知{an}为递增数列,则an≥a1=1,且an<2,
因函数在[1,2)上为增函数,则,
由题意可知数列{an}单调递增且有上界2,故极限存在.设,则1<A≤2.
对取极限得,即.
函数在(1,2]上单调递增,故f(1)<c≤f(2),解得.
故实数c的取值范围是.
故选:B.
9.(2024•桂林三模)在《九章算术》中,将四个面都是直角三角形的四面体称为鳖臑,在鳖臑P﹣ABC中,PB⊥平面ABC,BC⊥CA,且PB=BC=CA=2,M为PA的中点,则异面直线BM与AC所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解答】解:取PC的中点N,连接MN、BN,如图所示:
∵M、N分别为PA、PC的中点,则MN∥CA且,
∴异面直线BM与AC所成的角为∠BMN或其补角.
∵PB⊥平面ABC,BC⊂平面ABC,
∴PB⊥BC,,
∴,同理可得,
∴BN2+MN2=BM2,
∴BN⊥MN,则,
故选:C.
10.(2026•上海校级模拟)已知圆锥曲线Γ的对称中心为原点O,若对于Γ上的任意一点A,均存在Γ上两点B,C,使得原点O到直线AB,AC和BC的距离都相等,则称曲线Γ为“完美曲线”.现有如下两个命题:
①任意椭圆都是“完美曲线”;②存在双曲线是“完美曲线”.
下列判断正确的是( )
A.①是真命题,②是假命题
B.①是假命题,②是真命题
C.①②都是真命题
D.①②都是假命题
【答案】A
【解答】解:因为圆锥曲线Γ的对称中心为原点O,若对于Γ上的任意一点A,均存在Γ上两点B,C,
使得原点O到直线AB,AC和BC的距离都相等,则称曲线Γ为“完美曲线”,
所以依据新定义分别判断两命题如下:
判断命题①:
已知过椭圆上任意一点A作以原点为圆心的圆的切线,分别交椭圆于B,C两点,连接BC.
根据直线与圆的位置关系,当BC与圆相切时,满足给定条件.
当BC与圆相交时,因为圆的圆心是固定的原点,我们可以通过缩小圆的半径,使得圆逐渐靠近BC,直到BC与圆相切;
同理,当BC与圆相离时,扩大圆的半径,也能使圆靠近BC直至相切.
所以从直线与圆位置关系的动态调整角度可知,一定能找到合适的圆半径使得BC与圆相切,故①正确;
判断命题②:
当A在双曲线顶点时,过A作圆的切线,交双曲线于另外两点B,C.
由双曲线的性质可知,双曲线在顶点附近的形状特点决定了,过顶点作圆的切线与双曲线相交得到的线段BC,
其整体位置与以原点为圆心的圆是相离的.
这是因为双曲线的渐近线性质以及顶点处的曲线走向,
使得从顶点出发的切线与双曲线相交形成的线段不会与圆相切,所以②不正确.
故选:A.
二.多选题(共10小题)
(多选)11.(2026•东湖区校级一模)已知曲线下有一系列正三角形,第n个正三角形Qn﹣1PnQn(Q0为坐标原点)的边长为an,数列{an}的前n项和为Sn,则( )
A.第1个正三角形Q0P1Q1的周长为2
B.Pn+1为
C.
D.数列{an}的通项公式为
【答案】ABD
【解答】解:对于A,设第1个正三角形Q0P1Q1的边长为a1,由xa1代入y,可得y•a1,解得a1,
则第1个正三角形Q0P1Q1的周长为3a1=2,A正确;
对于B,前n个正三角形的边长和为Sn=a1+a2+⋯+an,则Qn+1的坐标为(Sn,0),
第n+1个正三角形Qn+1Pn+1Qn+2的边长为an+1,因此Pn+1的横坐标为,纵坐标为,
则,B正确;
对于C,因为Pn+1在曲线上,所以,
两边平方得:,即,C错误;
对于D,当n≥2时,由,可得,
两式相减可得,
化为,由an>0,可得,
而,所以数列{an}是首项和公差均为的等差数列,所以,故D正确.
故选:ABD.
(多选)12.(2026•孝感模拟)已知双曲线为坐标原点,F1、F2分别是双曲线的左右焦点,P是双曲线位于第一象限上的点,I、G分别是△PF1F2的内心、重心,则下列说法正确的是( )
A.I的横坐标为a
B.直线PI与双曲线相切
C.|OI|的最大值是c
D.若IG∥x轴,则
【答案】ABD
【解答】解:如图所示,内切圆与△PF1F2三边的切点分别为A、B、C,
延长PI交F1F2于Q,连接F1I、F2I.
对于A选项:由题意可知PA=PB、F1B=F1C、F2C=F2A,
因为F1C+F2C=2c,PF1﹣PF2=2a,可知F1C=a+c,
因为IC⊥F1F2,因此内心I的横坐标为a,因此A选项正确;
对于B选项:PI与∠F1PF2的外角平分线相互垂直,
由双曲线的光学性质可知直线PI是双曲线在P点处的切线,因此B选项正确;
对于C:设P(x0,y0)(x0>a,y0>0),则有PF1=ex0+a,PF2=ex0﹣a,
其中e为双曲线的离心率,设内切圆的半径为r(r>0),
则有,化简可得,
两边同时平方,代入,
化简可得,因此OI2=OC2+r2<a2+b2=c2,因此OI<c,因此C选项错误;
对于D选项:GI∥x轴,由重心的性质可知,
由题意及角平分线定理可知,
则PF2=2c﹣a,PF1=2c+a,
在△PF1F2中,由余弦定理可知,
代入数据可得
,
因为e>1,因此,
因此,因此D选项正确.
故选:ABD.
(多选)13.(2026•香坊区校级一模)已知点Q在圆F:(x﹣2)2+y2=1上,A(﹣2,0),O为坐标原点,动点P满足:在△APF中,|PA|cos∠PAF=|PF|.则( )
A.P的轨迹方程为:y2=8x(x≠0)
B.|PQ|的最小值为2
C.的最小值是
D.∠PAQ的最大值为
【答案】AC
【解答】解:由题意可知F(2,0),设P(x,y)(y≠0),过点P作PN⊥x轴于点N,如图:
对于A,则,
∵在△APF中,|PA|cos∠PAF=|PF|,
∴,
∴两边平方化简可得:
y2=8x(x≠0),A选项正确;
对于B,,
|PQ|=|PF|﹣1≥1,
∴当P点为(0,0)时,|PQ|的最小值为1,B选项不正确;
对于C,,
当且仅当x=2时,的最小值是,C选项正确;
对于D,由对称性可假设点P在一象限,则,
∵,当且仅当,即x=2时取等号,
∴∴,∴∠PAF最大值为,
当AQ与圆F相切时,,∴∠QAF的最大值,
∴,D选项错误.
故选:AC.
(多选)14.(2026•南海区模拟)已知数列{an}的每一项都是整数.当n为奇数时,有an+2+an≥2an+1+1;当n为偶数时,有an+2+an≥2an+1.记Sn为数列{an}的前n项和,若a1=1,a2=3,则( )
A.数列{an}为递增数列
B.S5的最小值为32
C.若k=100,则ak的最小值为2649
D.若ak=2026,则k的最大值为86
【答案】ABC
【解答】解:当n为奇数时,有an+2+an≥2an+1+1,即an+2﹣an+1≥an+1﹣an+1;
当n为偶数时,有an+2+an≥2an+1,即an+2﹣an+1≥an+1﹣an;
所以若a1=1,a2=3,则当n为奇数时,
;
当n为偶数时,,
所以数列{an}为递增数列,所以A正确;
由题可知,a3+a1≥2a2+1,a4+a2≥2a3,a5+a3≥2a4+1,
所以a3≥2a2﹣a1+1=6,a4≥2a3﹣a2≥9,a5≥2a4﹣a3+1=a4+(a4﹣a3)+1≥a4+a3﹣a2+1≥13,
所以S5的最小值为1+3+6+9+13=32,所以B正确;
由A项分析知,当n为奇数时,;
当n为偶数时,;
所以a100﹣a99≥a2﹣a1+49=51,
a99﹣a98≥a2﹣a1+49=51,
a98﹣a97≥a2﹣a1+48=50,
a97﹣a96≥a2﹣a1+48=50,
……
a3﹣a2≥a2﹣a1+1=3,
a2﹣a1=2,
累加得,,
所以a100≥2648+a1=2649,所以C正确;
若ak=2026,结合C分析得,当k为奇数时,
,
所以,
即,
则,所以D不正确.
故选:ABC.
(多选)15.(2026•大同一模)如图,在几何体ABCDEF中,底面ABCD是边长为1的正方形,棱AE⊥底面ABCD,CF∥AE,且AE=CF=a,则下列表述一定正确的是( )
A.EF∥平面ABCD
B.几何体ABCDEF外接球表面积是2a2π
C.几何体ABCDEF的体积是
D.当a=1时,几何体ABCDEF一定有内切球
【答案】AC
【解答】解:因为CF∥AE且CF=AE,
所以四边形ACFE为平行四边形,
所以EF∥AC,又EF⊄平面ABCD,AC⊂平面ABCD,
所以EF∥平面ABCD,故A正确;
几何体ABCDEF外接球即为长方体ABCD﹣EGFH的外接球,
所以,
所以外接球表面积是(2+a2)π,故B错误;
对于C选项,可以将几何体ABCDEF补成长方体ABCD﹣EGFH,如图:
所以几何体ABCDEF的体积为,故C正确;
当a=1时,假设几何体ABCDEF有内切球,
则根据等体积法可得,
即,
因为平面ADE上的点与平面BCF上的点的距离是1,即内切球半径为,矛盾,
故几何体ABCDEF没有内切球,故D错误.
故选:AC.
(多选)16.(2026•贵阳模拟)古希腊数学家采用平面切割圆锥面的方法来研究圆锥曲线,随着圆锥的轴与平面所成角α的变化,截得的曲线的形状也不同,若圆锥轴截面的顶角为2β,则曲线的离心率为.如图,圆锥SO的底面半径为4,母线长为12,△SAB是圆锥的一个轴截面,D为SA中点,过B,D两点且与轴截面垂直的平面与圆锥的截口曲线是一个椭圆Γ,则( )
A.椭圆Γ的长轴为
B.椭圆Γ的离心率为
C.SO与BD的交点是椭圆Γ的一个焦点
D.内接于椭圆的菱形周长最大值为20
【答案】ABD
【解答】解:在Rt△SOA中,SA=12,OA=4,∠OSA=∠OSB=β,
所以,
对于A,椭圆的长轴为BD的长,
在△SBD中,SB=12,SD=6,
.
所以根据余弦定理得BD2=SD2+SB2﹣2SD×SB×cos2β=36+144﹣2×6×1268,
所以,故A正确;
对于B,如图:设SO与BD的交点为E,由线面角定义可知∠OEB=α,
由上可知,AD=6,AB=8,
在△ABD中,,
在Rt△OBE中,.
由题设可知,故B正确;
对于C,由上可知,,
又,所以c=3,
在Rt△OEB中,,
所以,
,所以E不为椭圆焦点,故C选项错误;
对于D,如图,椭圆方程为,令该椭圆内接菱形为四边形MNPQ,
设M(tcosθ,tsinθ),则,,即N(﹣t′sinθ,t′cosθ),
则|OM|2=t2cos2θ+t2sin2θ=t2,,
化简得,
同理,
菱形MNPQ中,,
则当θ=0或时,|MN|2取得最大值为25,即|MN|max=5,
因此菱形MNPQ周长的最大值为4|MN|=20,故D正确.
故选:ABD.
(多选)17.(2026•金坛区校级模拟)已知函数f(x)=ln(e2x+1)x,下列结论正确的有( )
A.y=f(x)是奇函数
B.y=f(x)在上单调递增
C.y=f(x)无极大值
D.y=f(x)的最小值为
【答案】BC
【解答】解:对于A,,
∴,故A错误;
对于B,,
当时,,,
且e2x+1为增函数,
所以在上,,f(x)单调递减;
在上,,f(x)单调递增;
且,故B正确;
对于C,由f(x)单调区间可知,f(x)无极大值,C正确;
对于D,由单调区间可知,,故D错误.
故选:BC.
(多选)18.(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)19.(2026•凯里市校级模拟)已知f(x)是定义在R上的奇函数,且当x>0时,f(x)=(x2﹣2x)ex+2,则( )
A.当x<0时,f(x)=﹣(x2﹣2x)e﹣x﹣2
B.曲线y=f(x)在x=1处的切线过点(0,2)
C.函数f(x)有5个零点
D.若对任意x>0,f(x)≥ax+2恒成立,则实数a的取值范围是(﹣∞,﹣e]
【答案】BCD
【解答】解:对于A,当x<0时,﹣x>0,
f(x)=﹣[f(﹣x)]=﹣[(x2+2x)e﹣x+2]=﹣(x2+2x)ex﹣2,A选项错误;
对于B,当x>0时,f'(x)=(2x﹣2)ex+(x2﹣2x)ex=(x2﹣2)ex,f′(1)=﹣e,
又f(1)=﹣e+2,∴y=f(x)在x=1处的切线方程为y﹣(﹣e+2)=﹣e(x﹣1),
令x=0,则y=2,切线过点(0,2),B选项正确;
对于C,由f'(x)=(x2﹣2)ex可知,f(x)在上单调递减,上单调递增,
当x→0+时,f(x)→2,又f(1)=﹣e+2<0,f(2)=2>0,
∴f(x)在(0,+∞)上有且仅有2个零点,
又f(x)是定义在R上的奇函数,∴f(x)在(﹣∞,0)上有且仅有2个零点,
又f(0)=0,所以函数f(x)在R上有5个零点,C选项正确;
对于D,当x>0时,由f(x)≥ax+2,得a≤(x﹣2)ex,
设g(x)=(x﹣2)ex,x>0,则g'(x)=(x﹣1)ex,
当x<1时,g′(x)<0,g(x)单调递减,当x>1时,g′(x)>0,g(x)单调递增,
∴当x=1时,g(x)取得最小值﹣e,∴a≤﹣e,即实数a的取值范围是(﹣∞,﹣e],D选项正确.
故选:BCD.
(多选)20.(2026•岳阳模拟)已知函数f(x)=ax3+bx2+cx+10(a≠0),则( )
A.若b=﹣3,且曲线y=f(x)的对称中心为(1,﹣1),则a+c=﹣8
B.若a=c,且曲线y=f(x)的对称中心为(1,﹣1),则f(x)有极值
C.若bc>0,且,则存在实数m,n(m≠n),使得f(m)=f(n)
D.若a>0且b2>3ac,直线g(x)=mx+n(m<0)是曲线y=f(x)在对称中心处的切线,定点M(t,p)满足g(t)<p<f(t),则过点M与曲线y=f(x)相切的直线有三条
【答案】ABD
【解答】解:二阶导数f'″(x)=6ax+2b,对称中心横坐标,对称中心为(x0,f(x0));
一阶导数f′(x)=3ax2+2bx+c,判别式Δ=4(b2﹣3ac)>0时函数有两个极值点,Δ≤0时函数在R上单调.
选项A:由b=﹣3,对称中心为(1,﹣1),得,解得a=1;
对称中心在函数图像上,故f(1)=﹣1,得c=﹣9,
因此a+c=1﹣9=﹣8,A正确;
选项B:由a=c,对称中心为(1,﹣1),得,得b=﹣3a,
f(1)=﹣1,即f(1)=a﹣3a+a+10 =﹣a+10=﹣1,解得a=11,则b=﹣33,c=11;
导数为f'(x)=33x2﹣66x+11,判别式:Δ=(﹣66)2﹣4×33×11=2904>0,f(x)存在极值,B正确;
选项C:由bc>0,且,得b2<3ac,
导数判别式Δ=4(b2﹣3ac)<0,故f′(x)恒正或恒负,f(x)在R上单调,
单调函数不存在m≠n使得f(m)=f(n),C错误.
选项D:a>0且b2>3ac,g(x)是对称中心处的切线,g(t)<p<f(t):
设切点为(x,f(x)),切线过点M(t,p),由切线方程得p﹣f(x)=f'(x)(t﹣x),
令h(x)=f(x)+f'(x)(t﹣x)﹣p,切线条数等价于h(x)=0的实根个数.
h'(x)=f''(x)(t﹣x)=6a(x﹣x0)(t﹣x),其中为对称中心横坐标,h(x)的极值点为x=x0和x=t.
由对称中心处切线性质,,代入x=t得.
因a>0且f(t)>g(t),故,即t>x0.
x<x0时,h′(x)<0,h(x)单调递减,x→﹣∞时h(x)→+∞,且h(x0)=g(t)﹣p<0,故(﹣∞,x0)有1个零点;
x0<x<t时,h′(x)>0,h(x)单调递增,从h(x0)<0递增到h(t)=f(t)﹣p>0,故(x0,t)有1个零点;
x>t时,h′(x)<0,h(x)单调递减,从h(t)>0递减到x→+∞时h(x)→﹣∞,故(t,+∞)有1个零点.
h(x)=0共有3个实根,即过点M与曲线相切的直线有三条,选项D正确.
故选:ABD.
三.填空题(共10小题)
21.(2026•秦都区校级模拟)已知正实数x,y满足e1﹣2x=(2x+y)ey,则的最小值为 2 .
【答案】2.
【解答】解:e1﹣2x=(2x+y)ey变形为e1﹣2x=ey+ln(2x+y),
则1﹣2x=y+ln(2x+y),即2x+y+ln(2x+y)=1,
令g(t)=lnt+t,(t>0),则恒成立,
则g(t)=lnt+t,(t>0),单调递增,
又g(1)=1,所以2x+y=1,
则,
当且仅当,即时,等号成立,
故的最小值为2.
故答案为:2.
22.(2026•和平区校级模拟)定义在R上的函数f(x)满足3f(x)=f(x+1),且当x∈[0,1)时,f(x)=1﹣|2x﹣1|.若关于x的方程f(x)=ax2﹣2ax+1(a>0)至多有三个不同的解,则正实数a的取值范围是 .
【答案】.
【解答】解:设g(x)=ax2﹣2ax+1(a>0),h(x)=f(x)﹣g(x),
作出y=f(x)及y=g(x)的图象,如图所示:
因为,
根据零点存在定理,存在,使得h(x1)=f(x1)﹣g(x1)=0,
同理,,
根据零点存在定理,存在,使得h(x2)=f(x2)﹣g(x2)=0.
因此,要使f(x)与g(x)至多有三个交点,
结合图象可知,当时,f(x)与g(x)的函数图象应相切或没有公共点,
即g(x)≥f(x)在上恒成立.
当时,f(x)=18x﹣36,
则g(x)﹣f(x)恒成立,
因为x(x﹣2)>0,
所以恒成立,
因为a>0,考虑18x﹣37>0的情况即可,
令18x﹣37=t,t∈(0,8],
则,
当且仅当t,即时,取到等号.
因此,.
所以正实数a的取值范围为.
故答案为:.
23.(2026•孝感模拟)已知(2x+1)(22x+1)(23x+1)…(2nx+1)=a0+a1x+a2x2+…+anxn(n≥2,n∈N*),则a0= 1 ;a2= 2n+2 .
【答案】1;2n+2.
【解答】解:因为(2x+1)(22x+1)(23x+1)…(2nx+1)=a0+a1x+a2x2+…+anxn(n≥2,n∈N*),
令x=0得:
a0=1×1×1×…×1=1,
即a0=1.
令S=2+22+23+…+2n,
这是首项为2,公比为2的等比数列,
根据等比数列求和公式可得:S=2n+1﹣2,
a2是(2x+1)(22x+1)(23x+1)…(2nx+1)展开后x2项的系数,
它等于所有两两不同因式取x项、其余取1的乘积之和,
即a22i•2j2i+j,
又(2k)2(2k)2+22i+j,
即2i+j[(2k)2(2k)2][S2(2k)2]
所以a2[S2(2k)2]
[S2﹣(22+24+26+…+22n)]
[S2]
[S2],
即a2[S2].
把S=2n+1﹣2代入上式可得:
a2[(2n+1﹣2)2]
[22n+2﹣4×2n+1+4]
[22n+2﹣2n+3+4]
[]
[()()]
[]
2n+2
2n+2.
即a22n+2.
所以a0=1;a22n+2.
故答案为:1;2n+2.
24.(2026•西城区校级模拟)函数,其中a∈R,给出下列四个结论:
①对任意实数a,f(x)的定义域为R;
②存在实数a,使得f(x)在定义域内无零点;
③当a<0时,对任意m>0,存在实数x0,使得|f(x0)|>m;
④当a>0时,存在m>0,使得对任意实数x,都有|f(x)|≤m.
其中所有正确结论的序号为 ②③④ .
【答案】②③④.
【解答】解:对于①,当a<0时,则要使函数有意义,那么1+ax2≠0,因此,因此定义域不是R,①错误;
对于②,当a=﹣1时,,定义域为{x|x≠±1},令f(x)=0,
则x=1,不在定义域内,因此f(x)无零点,②正确;
对于③,当a<0时,函数的定义域为,取时,1+ax2→0,1﹣x>0,
因此|f(x)|→+∞,即f(x)函数图象必有竖直渐近线,故③正确;
对于④,当a>0时,函数的定义域为R,对函数求导得.
当a(x﹣1)2﹣a﹣1>0时,即或,
因此函数在上单调递增;
当a(x﹣1)2﹣a﹣1<0时,即,
因此函数在上单调递减;
而,
当x→+∞时,f(x)→0,且函数在R上连续,因此函数在R上有界,
即存在m>0使得对任意x∈R都有|f(x)|≤m,④正确.
故答案为:②③④.
25.(2026•香坊区校级一模)下图是由七个圆和八条线段构成的图形(该图形不能旋转和翻转),其中由同一条线段连通的两个圆称作“相邻的圆”.若将1,2,3,4,5,6,7这七个数字分别填入这七个圆中,且满足带有阴影的圆中的数字大于其所有相邻的圆中的数字,则符合要求的填法共有 200 种.
【答案】200.
【解答】解:将1,2,3,4,5,6,7这七个数字分别填入这七个圆中,且满足带有阴影的圆中的数字大于其所有相邻的圆中的数字,
先将有阴影的圆分别标为a,b,c,
由于带有阴影的圆中的数字大于其所有相邻的圆中的数字,
当阴影的圆中的数字为7,6,5时,则将7,6,5填在a,b,c中有种方法,接着剩下的4个数字填到圆中有种方法,所以共有种方法;
当阴影的圆中的数字为7,6,4时,若将4填到c,则接着安排7,6有种方法,与c相邻的两个圆只能从1,2,3中选两个有种方法,剩下两个数有种填法,所以共有种方法;
若将4填到a或b,有2种方法,则接着安排7,6有种方法,与4相邻的三个圆只能填1,2,3有种方法,剩下一个数有1种填法,所以共有种方法;
当阴影的圆中的数字为7,6,3时,则3只能填到c,则接着安排7,6有种方法,与c相邻的两个圆只能安排1,2有种方法,剩下两个数有种填法,所以共有种方法;
所以总共有144+24+24+8=200种填法.
故答案为:200.
26.(2026•南海区模拟)函数f(x)=x3+ax+b在区间[1,+∞)上存在零点,则a2+b2的最小值为 .
【答案】.
【解答】解:设t为f(x)在1,+∞)上的零点,
则t3+at+b=0,
即点(a,b)在直线tx+y+t3=0,
又a2+b2为点(a,b)到原点的距离的平方,
原点到直线tx+y+t3=0的距离为,
因此,
所以a2+b2的最小值,
即为在t∈[1,+∞)上能成立,
令函数,t≥1,
求导得,
所以函数g(t)在[1,+∞)上单调递增,
则,
所以,
所以a2+b2的最小值为.
故答案为:.
27.(2026•大同一模)抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,过F的直线l与抛物线交于A,B两点(其中点A位于第一象限),,M是线段AB的中点,且点M纵坐标为2,则p= .
【答案】.
【解答】解:由题知,设,则,,
延长AB交准线l于点D,过A作AA′⊥l,过B作BB′⊥l,
则|AA′|=|AF|=3m,|BB′|=|BF|=m,显然△AA′D相似于△BB′D,
所以,即,
所以|DB|=2m,所以|DA|=6m,
所以,所以∠A′AF=60°,
所以直线AB的斜率为,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则,
得,所以,
所以kAB•yM=p,
又因为yM=2,所以.
故答案为:.
28.(2026•贵阳模拟)已知点M为正三棱柱ABC﹣A1B1C1的外接球上的动点,且MB=2MA,若AA1=2,AB=3,则点M的轨迹长度为 .
【答案】.
【解答】解:因为点M为正三棱柱ABC﹣A1B1C1的外接球上的动点,且MB=2MA,若AA1=2,AB=3,
所以作出示意图如下:
设点O为正三棱柱ABC﹣A1B1C1的底面ABC的中心,O1为其外接球的球心,
易得O1O⊥平面ABC,且,又AB=3,
则,
则该外接球的半径为,
以点O为坐标原点,分别以OA,OO1所在直线为x,z轴,以过点O与BC平行的直线为y轴建立空间直角坐标系.
则,设点M(x,y,z),
由MB=2MA可得,
两边取平方,展开整理得,
则点M的轨迹为以点为球心,半径为2的球面.
因球O1,O2的球心距为,
两球半径都是2,则两球的交线圆的半径r满足,
故点M的轨迹为交线圆,其周长为,即点M的轨迹长度为.
故答案为:.
29.(2026•金坛区校级模拟)已知函数f(x)=x﹣alnx(a∈R),若a=1,则函数f(x)的最小值为 1 ;若∀x1<x2,都有,则实数a的取值范围为 (﹣∞,2] .
【答案】1;(﹣∞,2].
【解答】解:若a=1,则f(x)=x﹣lnx(x∈(0,+∞)),
∴,
当x∈(0,1)时,f′(x)<0,f(x)单调递减;
当x∈(1,+∞)时,f′(x)>0,f(x)单调递增,
∴f(x)min=f(1)=1,
若∀x1<x2,都有,
则,
∴在x∈(0,+∞)单调递增,
∴在x∈(0,+∞)恒成立,
∴x2﹣ax+1≥0即,
又,当且仅当x=1时,等号成立,
∴a≤2,
即实数a的取值范围为(﹣∞,2].
故答案为:1;(﹣∞,2].
30.(2025•青浦区模拟)如图,正方体ABCD﹣A1B1C1D1绕直线DB1旋转,直线AB旋转至直线A'B',则直线AB与直线A′B′所成角的大小为 arccos .
【答案】arccos
【解答】解:根据题意,将A1B1绕直线DB1旋转到A1′B1,
则∠A1′B1A1(或其补角)就是直线AB与直线A′B′的所成角.
在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,cos∠A1B1D.
设B1A1、B1A1′是圆锥B1O的两条母线,∠A1′OA1,
设A1B1=a,在Rt△B1OA1中,cos∠OB1A1,可得B1OA1B1a,
所以OA1,
在△OA1A1′中,OA1=OA1′,∠A1′OA1,所以△A1′OA1是正三角形,可得A1A1′.
在△A1′B1A1中,由余弦定理得cos∠A1′B1A1.
所以∠A1′B1A1=arccos,即直线AB与直线A′B′的所成角等于arccos.
故答案为:arccos.
四.解答题(共10小题)
31.(2025•鄢陵县三模)设a∈R,已知函数f(x)=ex﹣asinx,g(x)=lnx+acosx.
(1)若a=1,判断f(x)在区间(0,+∞)上的单调性;
(2)若,判断g(x)的零点个数,并给出证明;
(3)若f(x)≥g(x),求正整数a的值.
【答案】(1)单调递增.
(2)g(x)的零点数为1,证明见解析;
(3)a=1.
【解答】解:(1)当a=1时,f(x)=ex﹣sinx,f'(x)=ex﹣cosx>0在(0,+∞)上恒成立,
所以f(x)在(0,+∞)上单调递增.
(2)g(x)的零点数为1,证明如下:
由题意可得,g′(x)asinx,x>0,
当0<a时,sinx∈[﹣1,1],当x>0时,0,
所以当x足够小时,asinx,即g(x)>0.g(x)在(0,+∞)上递增,
又g(1)=acos1>0,且当x→0时,lnx→﹣∞,所以g(x)→﹣∞.
结合单调性可知,g(x)有且仅有一个零点,
(3)f(x)≥g(x),即ex﹣asinx≥lnx+acosx,所以ex﹣lnx≥a(sinx+cosx),
令h(x)=ex﹣lnx,x>0,则h′(x)=ex,
因为h′(x)在 (0,+∞) 上单调递增,且h′()2<0,h′(1)=e﹣1>0,
由零点存在性定理可得,存在x0∈(,1),使得h′(x0)0,
即,所以x0=﹣lnx0,所以h(x)在(0,x0)上单调递减,在(x0,+∞)上单调递增,
所以h(x)的极小值也是最小值为h(x0)lnx0=x0,
因为x0∈(,2),所以h(x0)∈(2,),
因为y=sinx+cosxsin(x)的值域为[,],
当a=1时,a(sinx+cosx)的最大值为,而h(x)的最小值h(x0),满足题意;
当a≥2时,a(sinx+cosx)的最大值为a,大于h(x)的最小值h(x0),
不满足ex﹣lnx≥a(sinx+cosx),不合题意;
所以正整数a=1.
32.(2026•和平区校级模拟)已知函数.
(1)当x>0时,f(x)>1,求a的取值范围;
(2)设a=1,,n∈N*,且.
(i)证明:数列{xn}是递减数列;
(ii)证明:.
【答案】(1)[l,+∞);
(2)证明:因为a=1,由(1)知,当x>0时,f(x)>1,
(i)因为,所以,所以x2>0,
因为x2>0,所以,所以x3>0,以此类推,,
因为,
令g(x)=x﹣(ex﹣1),则g'(x)=1﹣ex,
当x>0时,g'(x)<0,所以g(x)在(0,+∞)单减,即g(x)<g(0)=0,即x+1﹣ex<0(x>0),
所以0<x<ex﹣1,所以,
所以,所以xn+1﹣xn<0,故数列{xn}是递减数列;
(ii)由题意,
于是,要证,只需证,n∈N*,
因为xn>0,只需证,即证,
令h(x)=(ex)2﹣2xex﹣1(x>0),则h'(x)=2(ex)2﹣2(ex+xex)=2ex(ex﹣x﹣1),
由(i)知,当x>0时,ex﹣x﹣1>0,所以h′(x)>0,所以h(x)在(0,+∞)上单调递增,
又h(0)=0,故对任意的x>0,h(x)>0,
所以h(xn)>0,即,n∈N*,原题得证.
【解答】解:(1)当x>0时,f(x)>1,即axex﹣ex+1>0,
令g(x)=axex﹣ex+1,则g'(x)=ex(ax+a﹣1),
当a≤0时,因为x>0,所以ax+a﹣1<0,
即g'(x)<0在(0,+∞)上恒成立,所以g(x)在(0,+∞)上单调递减,所以g(x)<g(0)=0,不合题意;
当0<a<1时,令g'(x)=0,解得,所以当时,g'(x)<0,g(x)单调递减,
当时,g'(x)>0,g(x)单调递增,则,不合题意;
当a≥1时,令g'(x)=0,解得,
此时g'(x)>0在(0,+∞)上恒成立,所以g(x)在(0,+∞)上单调递增,所以g(x)>g(0)=0恒成立,符合题意,
综上,a的取值范围为[l,+∞);
(2)证明:因为a=1,由(1)知,当x>0时,f(x)>1,
(i)因为,所以,所以x2>0,
因为x2>0,所以,所以x3>0,以此类推,,
因为,
令g(x)=x﹣(ex﹣1),则g'(x)=1﹣ex,
当x>0时,g'(x)<0,所以g(x)在(0,+∞)单减,即g(x)<g(0)=0,即x+1﹣ex<0(x>0),
所以0<x<ex﹣1,所以,
所以,所以xn+1﹣xn<0,故数列{xn}是递减数列;
(ii)由题意,
于是,要证,只需证,n∈N*,
因为xn>0,只需证,即证,
令h(x)=(ex)2﹣2xex﹣1(x>0),则h'(x)=2(ex)2﹣2(ex+xex)=2ex(ex﹣x﹣1),
由(i)知,当x>0时,ex﹣x﹣1>0,所以h′(x)>0,所以h(x)在(0,+∞)上单调递增,
又h(0)=0,故对任意的x>0,h(x)>0,
所以h(xn)>0,即,n∈N*,原题得证.
33.(2026•孝感模拟)已知点F是抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点,P是抛物线C上的一点且有.
(1)求抛物线C的方程;
(2)已知点T(3,0),连接P、T并延长交抛物线C于另外一点Q.
(i)若抛物线C上有且仅有3个点M1、M2、M3使得△M1PQ、△M2PQ、△M3PQ的面积均为定值S,求S的值;
(ii)已知点A、B是抛物线C上异于P、Q的两点,且PQ是∠APB的角平分线.请问直线AB是否过定点G,若过定点,求出G点的坐标,若不过定点,请说明理由.
【答案】(1)y2=4x
(2)(i)16;(ii)直线AB过定点G(﹣3,﹣2).
【解答】解:(1)由题意可知点F是抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点,因此,
因为P是抛物线C上的一点且有,则P点的坐标为,
代入抛物线方程解得p=2或p=﹣2(舍去),因此抛物线C的方程为y2=4x;
(2)(i)由题意可知直线PT的方程为y=﹣x+3,
直线PT与抛物线y2=4x联立可得y2+4y﹣12=0,
解得y1=2,y2=﹣6,
因此P(1,2),Q(9,﹣6),因此.
如图所示,由图象可知,对任意面积S,抛物线位于直线PQ右上方的部分均存在2点使得△M2PQ、△M3PQ的面积均为定值S,
则抛物线在直线PQ的左下方部分存在唯一的一点M1满足条件,
此时M1到直线PQ的距离达到最大值,即在M1处的切线与直线PQ平行,
当y<0时,抛物线方程为,因此M1(1,﹣2),
则M1到直线PQ的距离为,
因此定值;
(ii)因为PQ是∠APB的角平分线,因此T点到直线PA、PB的距离相等,
设该距离为定值r(r>0).
当PA的斜率不存在时,
由题意可知,易知此时r=2,PB与x轴平行,不满足题意,
因此r≠2,PA、PB的斜率均存在.
设过P点的直线斜率为k,则过P点的直线可表示为kx﹣y﹣k+2=0,
则有,则有kPAkPB=1,
设A(x1,y1)、B(x2,y2),则,
两式相减可得,
利用点斜式方程可得lAB:4x﹣(y1+y2)y+y1y2=0,
由,化简可得,﹣12+2(y1+y2)+y1y2=0,
结合lAB:4x﹣(y1+y2)y+y1y2=0,易知直线AB过定点G(﹣3,﹣2).
34.(2025•朝阳区二模)已知{an}是无穷正整数数列,且对任意的n≥3,an+1=card{k|ak=an,k∈{1,2,⋯,n}},其中cardS表示有穷集合S的元素个数.
(Ⅰ)若a1=2,a2=3,a4=2,求a5的所有可能取值;
(Ⅱ)求证:数列{an}中存在等于1的项;
(Ⅲ)求证:存在t∈N*,使得集合{k∈N*|ak=t}为无穷集合.
【答案】(Ⅰ)2,3;
(Ⅱ)证明见解答;
(Ⅲ)证明见解答.
【解答】解:(Ⅰ)因为a4=2,则a1,a2,a3中与a3相等的数有且仅有2个,除去a3本身,a1,a2中与a3相等的数有且只有1个,
所以a3=a1=2或a3=a2=3.
当a3=2时,a5=3;当a3=3时,a5=2,
所以a5的所有可能取值为2,3.
(Ⅱ)证明:假设{an}中不存在等于1的项,则ai≥2,i∈N*,
又a4≤3,所以a4∈{2,3},
当a4=3时,由a5≥2,则存在i∈{1,2,3},使得ai=a4=3,
所以a1=a2=a3=3,a5=4,a6=1,与假设矛盾.
当a4=2时,由a5≥2,则存在i∈{1,2,3},使得ai=a4=2,且a1,a2中有且只有一项与a3相等.
①若a1,a2,a3中有两项为2,一项为3,
则a5=3,a6=2,a7=4,a8=1,与假设矛盾.
②若a1,a2,a3中有两项为2,一项为m(m≥4),
则a5=3,a6=1,与假设矛盾.
③若a1,a2,a3中有一项为2,两项为3,
则a5=2,a6=3,a7=3,a8=4,a9=1,与假设矛盾.
④若a1,a2,a3中有一项为2,两项为k(k≥4),
则a5=2,a6=3,a7=1,矛盾.
综上,假设不成立,所以{an}中存在等于1的项.
(Ⅲ)证明:假设∀t∈N*,{k∈N*|ak=t}均为有限集合,
当t=1时,max{k∈N*|ak=1}=k0,
则当n>k0时,an≥2(*),
令M=max{ai|i∈{1,2,⋯,k0}},下证当n>k0时,an≤M.
否则假设,则与(*)矛盾,
所以当n>k0时,2≤an≤M,
因为已知数列{an}是无穷正整数数列,
所以存在l⊂{2,3,…,M},使得集合{n∈N*|ak=l}为无穷集合,矛盾,
所以假设错误,所以存在t∈N*,使得集合{k∈N*|ak=t}为无穷集合.
35.(2026•香坊区校级一模)如图,一动点P从点A出发,在正方形ABCD的各顶点上移动.每次移动时,动点P有的概率沿水平方向向左或右移动一次,有的概率沿竖直方向向上或下移动一次,每次移动独立.设动点P移动了2n(n∈N*)步之后,停在点A的概率为pn.
(1)求p1,p2;
(2)求{pn}的通项公式;
(3)记点P的前2n次移动中,到达过点B的次数为X,求证:.
参考公式:若随机变量Xi服从两点分布且P(Xi=1)=pi,1≤i≤n,i∈N*,则.
【答案】(1);
(2),n∈N*;
(3)设移动2n﹣1步之后,动点停留在点B的概率为qn,
则根据全概率公式,,n≥2,
又因为,所以,n∈N*,
设随机变量Xi满足:①当移动2i﹣1步之后,动点停留在点B,则Xi=1;
②当移动2i﹣1步之后,动点不停留在点B,则Xi=0;
显然Xi服从两点分布,且P(Xi=1)=qi,
所以
.
【解答】解:(1)设事件An表示第n次沿水平方向移动,事件Bn表示第n次沿竖直方向移动,
,
;
另一种计算p2的方法:
四次移动中,两次水平移动和两次竖直移动的概率为,
四次移动中,全部水平移动的概率为,
四次移动中,全部竖直移动的概率是,
相加得;
(2)设连续移动两步,动点位置变化的概率为p,动点位置不变的概率为q,
则,
根据全概率公式,,
则,
因为,所以,
所以,n∈N*;
证明:(3)设移动2n﹣1步之后,动点停留在点B的概率为qn,
则根据全概率公式,,n≥2,
又因为,所以,n∈N*,
设随机变量Xi满足:①当移动2i﹣1步之后,动点停留在点B,则Xi=1;
②当移动2i﹣1步之后,动点不停留在点B,则Xi=0;
显然Xi服从两点分布,且P(Xi=1)=qi,
所以
.
36.(2026•南海区模拟)设椭圆的上焦点为Fn,过Fn且斜率为k的直线l与该椭圆交于An,Bn两点.当l与y轴垂直时,有||,其中O为坐标原点.
(1)求该椭圆的离心率;
(2)设点Mn(0,bn+1),且满足:对任意的斜率k,都有∠AnMnO=∠BnMnO;
(i)证明:;
(ii)定义:若无穷数列{dn}是公比为q(0<q<1)的等比递减数列,则其所有项之和为S,其中d1为数列{dn}的首项.记△AnBnMn的面积为Sn,求数列的所有项和的最小值(结果用a1或b1表示).
【答案】(1);
(2)(i)证明:由(1)可知,,,故,即bn=cn.
Fn(0,bn),椭圆方程为,
设直线l的方程,,
联立,消去y可得,
所以,,
由,可知,
则,即,即,
代入韦达定理,可得,于是(2bn﹣bn+1)=0,
因为该式子对任意的斜率k都成立,所以bn+1=2bn,
所以数列{bn}是公比为2的等比数列.
因为,所以,
于是;(ii).
【解答】解:(1)由,可得.
设Fn(0,cn),当l与y轴垂直时,有,所以,
即,即,
即,化简得,因为0<en<1,所以;
(2)(i)证明:由(1)可知,,,故,即bn=cn.
Fn(0,bn),椭圆方程为,
设直线l的方程,,
联立,消去y可得,
所以,,
由,可知,
则,即,即,
代入韦达定理,可得,于是(2bn﹣bn+1)=0,
因为该式子对任意的斜率k都成立,所以bn+1=2bn,
所以数列{bn}是公比为2的等比数列.
因为,所以,
于是;
(ii),
所以,所以是以为首项,为公比的等比数列,
所以的所有项和,
设,则k2=t2﹣1,,
当且仅当t=1,即k=0的时候等号成立,
所以数列的所有项和S的最小值为.
37.(2026•大同一模)已知函数.
(1)当时,求f(x)的单调区间;
(2)若函数f(x)有两个极值点x1,x2(x1<x2)
①求a的取值范围;
②证明:.
【答案】(1)单调递增区间为,单调递减区间为;
(2)①(,);
②证明:由①可知,即,
所以,
,
要证,即证,即证,
由,得,即证,
由于x1<x2,所以,即证,即证,即证,
令k=x1﹣x2(k<0),即证,
令,则,
所以m(k)在(﹣∞,0)上单调递增,所以,即,
所以不等式成立.
【解答】解:(1)当时,,
,
令f′(x)=0,,
当时,f′(x)>0,f(x)在上单调递增,
当时,f′(x)<0,f(x)在上单调递减,
综上,f(x)的单调递增区间为,单调递减区间为.
(2)①,
由题意知x1,x2(x1<x2)是方程(2a+1)e2x﹣2ex+2=0的两个不同的根,
设t=ex(t>0),则方程(2a+1)t2﹣2t+2=0有两个不同的正实数根t1,t2,
所以,解得,
即a的取值范围是(,);
②证明:由①可知,即,
所以,
,
要证,即证,即证,
由,得,即证,
由于x1<x2,所以,即证,即证,即证,
令k=x1﹣x2(k<0),即证,
令,则,
所以m(k)在(﹣∞,0)上单调递增,所以,即,
所以不等式成立.
38.(2026•贵阳模拟)已知函数,.
(1)令h(x)=xf(x),求h(x)在点(e﹣1,h(e﹣1))处的切线方程;
(2)讨论g(x)在(0,1)上的单调性;
(3)证明:(i)当x>0时,;
(ii)1<g(x)≤2ln2.
【答案】(1)x﹣ey+1=0;
(2)g(x)在(0,1)单调递增;
(3)证明:(i)令,则,
所以t(x)在(0,+∞)上单调递增,所以t(x)>t(0)=0,即当x>0时t(x)>0,
所以当x>0时,;
(ii)由(i)可知当x>0时,,故,
由于,则,故,
由(2)可知g(x)在(0,1)单调递增,在(1,+∞)单调递减,故在(1,+∞)单调递减,即g(x)在(1,+∞)单调递减,
故g(x)≤g(1)=2ln2,所以1<g(x)≤2ln2.
【解答】解:(1)h(x)=xf(x)=ln(x+1),则,,h(e﹣1)=1,
所以h(x)在点(e﹣1,h(e﹣1))处的切线方程为,即x﹣ey+1=0;
(2)g(x)=f(,
则,
记,
故m',
设F(,则,
当0<x<1时,F'(x)<0,F(x)单调递减,所以F(x)<F(0)=0,即m'(x)<0,所以g'(x)单调递减,
所以g'(x)>g'(1)=0,故g(x)在(0,1)单调递增;
(3)证明:(i)令,则,
所以t(x)在(0,+∞)上单调递增,所以t(x)>t(0)=0,即当x>0时t(x)>0,
所以当x>0时,;
(ii)由(i)可知当x>0时,,故,
由于,则,故,
由(2)可知g(x)在(0,1)单调递增,在(1,+∞)单调递减,故在(1,+∞)单调递减,即g(x)在(1,+∞)单调递减,
故g(x)≤g(1)=2ln2,所以1<g(x)≤2ln2.
39.(2026•金坛区校级模拟)已知函数f(x)=lnx﹣ax,其中a>0.
(Ⅰ)当a=2时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;
(Ⅱ)若f(x)的最大值是alna﹣a,求a的值;
(Ⅲ)设函数,若g(x)有两个极值点x1,x2,证明:.
【答案】(Ⅰ)x+y+1=0;
(Ⅱ)a=1;
(Ⅲ)证明见解析.
【解答】解:(Ⅰ)当a=2时,则,
可得f(1)=﹣2,f′(1)=﹣1,
即切点坐标为(1,﹣2),切线斜率k=﹣1,
所以切线方程为y﹣(﹣2)=﹣(x﹣1),即x+y+1=0;
解:(Ⅱ)f(x)=lnx﹣ax的定义域为(0,+∞),而,
当时,f′(x)>0,f(x)单调递增,
当时,f′(x)<0,f(x)单调递减,
所以f(x)的最大值为,
故alna﹣a=﹣1﹣lna,整理得到,其中a>0,
设,则,
故h(a)为(0,+∞)上的减函数,而h(1)=0,
故h(a)=0的唯一解为a=1,故的解为a=1,
综上所述,a=1;
证明:(Ⅲ)由题意得:函数的定义域为(0,+∞),且a>0,
,令m(x)=﹣ax2+x﹣a,
因为函数g(x)有两个极值点x1,x2,则x1,x2是方程m(x)=0的两个根,
得Δ>0,即,且,
,
令,则,
当时,n′(x)<0,则n(x)在区间上单调递减,
从面,
故.
40.(2024•信阳模拟)已知函数y=f(x),其中f(x),k∈R.若点A在函数y=f(x)的图像上,且经过点A的切线与函数y=f(x)图像的另一个交点为点B,则称点B为点A的一个“上位点”.现有函数y=f(x)图像上的点列M1,M2,…,Mn,…,使得对任意正整数n,点Mn都是点Mn+1的一个“上位点”.
(1)若k=0,请判断原点O是否存在“上位点”,并说明理由;
(2)若点M1的坐标为(3k,0),请分别求出点M2、M3的坐标;
(3)若M1的坐标为(3,0),记点Mn到直线y=m的距离为dn.问是否存在实数m和正整数T,使得无穷数列dT、dT+1、…、dT+n、…严格减?若存在,求出实数m的所有可能值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)不存在,理由见解析.
(2)M2(0,0),M3.
(3).
【解答】解:(1)k=0时,,所以f'(x)=x2,f'(0)=0,
所以函数过点A(0,0)的切线方程为y=0,
其与函数图像无其他交点,所以原点O不存在“上位点”.
(2)设点Mn的横坐标为tn,n为正整数,
则函数y=f(x)图像在点Mn+1处的切线方程为y﹣f(tn+1)=f'(tn+1)(x﹣tn+1),
代入其“上位点”Mn(tn,f(tn)),得f(tn)﹣f(tn+1)=f'(tn+1)(tn﹣tn+1),
化简得,
即得2tn+1+tn=3k(*);
又点M1的坐标为(3k,0),
所以点M2的坐标为(0,0),点M3的坐标为.
(若没有写出递推公式,直接求出M2的坐标给(4分),M3的坐标给2分)
(3)将(3,0)代入y=f(x),得9﹣9k=0,解得k=1.
由(*)得,2tn+1+tn=3,即,
所以,即dn=|f(tn)﹣m|.
令un=|tn﹣1|,则严格单调递减.
因为(3x﹣x3)′=3﹣3x2,所以函数y=3x﹣x3在区间(0,1)上严格单调递增.
当时,,所以当n≥3时,{dn}严格单调递减,符合要求;
当时,.
因为n≥3时,,
所以当时,,
从而当时,{dn}严格单调递增,不存在正整数T,使得无穷数列dT,dT+1,…,dT+n,…严格单调递减.
综上,.
第1页(共1页)
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。