【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(10-10)
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 | 1.04 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/57159539.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(10-10)
一.选择题(共10小题)
1.(2026•德州一模)已知函数f(x)=xex,g(x)=ex(1+lnx),若f(x1)=g(x2)=m,m>0,则的最大值为( )
A. B.1 C.2 D.e2
2.(2026•市中区校级模拟)已知f(x)=ex﹣e﹣x﹣2x,a=f(ln2),b=f(1),c=f(ln3),则下面结论正确的是( )
A.c>a>b B.c>b>a C.b>a>c D.b>c>a
3.(2026•兴庆区校级一模)已知直四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1的侧面积为160+16,在等腰梯形ABCD中,AD∥BC,3AD=2BC,AB=CD=2,若异面直线AD1与CC1所成角的余弦值为,则该直四棱柱外接球的表面积为( )
A.576π B.596π C.616π D.686π
4.(2026•龙岩模拟)已知定义在R上的函数f(x)满足f(2+x)=f(2﹣x),且f(x+1)=﹣f(x),则( )
A.f(x)是偶函数
B.f(x)的最小正周期是2
C.f(x)关于点(2,0)中心对称
D.f(x+3)是奇函数
5.(2026•临沂一模)已知双曲线C:1(a>0,b>0)的左右焦点分别为F1,F2,过F2的直线与双曲线C的右支交于A,B两点,|AB|=|BF1|,cos∠ABF1,则双曲线C的离心率为( )
A. B. C. D.2
6.(2026•道里区校级一模)关于x的方程有两不同实根,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
7.(2026•江西模拟)若∃m∈R使得不等式对任意x∈(0,a)恒成立,则实数a的最大值为( )
A.1 B.e C.4 D.2e
8.(2026•江苏一模)已知正数a,b满足2a+3a=3b+4b,则( )
A.b<a<2b B.a<b<2a C.2b<a<3b D.2a<b<3a
9.(2026•河南模拟)已知函数f(x)=ax2+2ax﹣1,,若∀x1∈[1,2],∃x2∈[1,2],使得f(x1)≤g(x2)成立,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
10.(2026•淄博模拟)已知函数f(x)的定义域为R,f(x)>0,且3f(x+y)=f(x)f(y),f(1)=9,则f(x)+f(2﹣x)的最小值为( )
A.9 B.12 C.16 D.18
二.多选题(共10小题)
(多选)11.(2026•德州一模)已知数列{an}满足an+1=an(an+2),且a1=t,则( )
A.存在唯一的实数t,使得{an}为常数列
B.当﹣1<t<0时,{an}为递减数列
C.当a3<0时,t的取值范围为(﹣2,0)
D.当t=1时,bn=log2an,{bn}前n项和为Sn,则
(多选)12.(2026•市中区校级模拟)三相交流电是发电、输电和配电中常用的一种交流电类型,三相交流电插座上有四个插孔,其中中性线(零线)电压为U0=0,三根相线(火线)电压分别为UA=Asinωt,UB,,其中ω=100π(单位:rad/s),A=220(单位:V).三根相线间的电压叫线电压,记UAB=UB﹣UA,UBC=UC﹣UB,UCA=UA﹣UC,线电压的最大值分别为YAB,YBC,YCA,有效值分别为,则下列说法正确的是( )
A.三根相线电压的频率均为50(单位:Hz)
B.UA+UB+UC=0
C.当某一线电压达到最大值时,另两个线电压均取得最小值
D.线电压的有效值(单位:V)
(多选)13.(2026•兴庆区校级一模)已知函数f(x)与g(x)及其导函数f′(x)与g′(x)的定义域均为R,f′(x)的图象关于点(2,0)对称,g(x)的图象关于直线x=1对称,且f(6)=f(﹣2),g(1)=1,若,则( )
A.f(4﹣x)=f(x) B.g(12﹣x)+g(x﹣10)=0
C.4为f′(x)的周期 D.
(多选)14.(2026•龙岩模拟)设抛物线C:x2=4y的焦点为F,准线为m,过点F的直线l与C交于A,B两点(点A在第一象限),过A作C的切线交y轴于点Q,交m于点G,过A作直线AP⊥m,垂足为P,则( )
A.
B.若l的倾斜角为,则|AB|=6
C.四边形AFQP为菱形
D.四边形AFGP的面积的最小值为
(多选)15.(2026•临沂一模)已知函数f(x)满足f(x+y)=f(x)+f(y)﹣1,且当x>0时,f(x)>1,则( )
A.f(x)+f(﹣x)=2 B.f(x)=f(﹣x)
C. D.f(πe)<f(eπ)
(多选)16.(2026•道里区校级一模)已知数列{an},给出以下定义:对于任意的n∈N*,都有an+an+2≥2an+1,则称数列{an}为“友好数列”;特别地,对于任意的n∈N*,都有an+an+2>2an+1,则称数列{an}为“超越友好数列”,下列说法正确的是( )
A.若数列{an}满足,且前n项和为An,则数列{An}为“友好数列”
B.若数列{an}满足a1=1,a2=2,且数列{an}为“超越友好数列”,则a2026>2026
C.若数列{an}为“超越友好数列”,an∈Z且a1=a345=2026,则数列{an}没有最小项
D.若数列{an}为“友好数列”,则对于任意的m∈N,当1<m<2026时,总有成立
(多选)17.(2026•江西模拟)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,准线l与x轴的交点为K,过点K的直线与抛物线交于两点P,Q,过P,Q作l的垂线,垂足分别为T,S,若点A是抛物线上的一动点,且满足|FA|的最小值为,则( )
A.y2=x B.
C. D.∠PFQ=2∠SFT
(多选)18.(2026•江苏一模)已知四棱锥P﹣ABCD的体积为12,四边形ABCD是平行四边形,Q为PA的中点,经过直线CQ的平面与侧棱PB,PD分别交于点M,N.设,,则( )
A.λ=μ时,AB∥平面CMN
B.时,μ=1
C.四面体PQBC的体积为3
D.四棱锥P﹣MCNQ的体积的最小值为4
(多选)19.(2026•河南模拟)已知定义域为R的奇函数f(x)满足f(1﹣2x)=f(3+2x),∃x0∈R,使得f(x0)≠0,f′(x)为函数f(x)的导函数且f′(x)的定义域为R,则下列结论正确的有( )
A.f(4)=0 B.f(x﹣4)=f(x)
C.f′(﹣x)+f′(4+x)=0 D.f′(2026)=0
(多选)20.(2026•淄博模拟)已知双曲线C:的上、下焦点分别为F1和F2,下顶点为A,P为第一象限内C上的动点,当时,△F1PF2的面积为,则下列说法正确的是( )
A.双曲线C的离心率e=2
B.双曲线C的渐近线方程为
C.∠PF1A=2∠PAF1
D.△PF1A的内心I(m,n)满足3n2﹣m2=3a2
三.填空题(共10小题)
21.(2026•德州一模)在矩形ABCD中,已知AB=2AD=4,E是AB的中点,将△ADE沿直线DE翻折成△A1DE,F为线段DE的中点,连接A1C,EC.当A1F与平面CDE所成角为60°时,三棱锥A1﹣CDE外接球的表面积为 .
22.(2026•市中区校级模拟)已知直线l与抛物线y2=2px(p>0)交于A,B两点,O为坐标原点,OA⊥OB,OH⊥AB交AB于点H,点H的坐标为(2,2),则抛物线的准线方程为 .
23.(2026•兴庆区校级一模)已知椭圆C:的左、右焦点分别为F1,F2,C上的点E与C的上、下顶点连线的斜率之积为,则C的离心率为 .过点F1的直线与C交于P,Q两点(均异于左、右顶点),若2|QF1|=|PF1|,则cos∠PF2Q= .
24.(2026•龙岩模拟)某商场组织抽奖活动,在一个不透明的箱子中装有1个红球、1个白球、1个黑球,共3个形状、大小完全相同的小球.活动规则为:每人有放回地先后两次摸球(每次至少摸1个),摸到红球或白球各计1分,摸到黑球计3分.若两次摸到的小球记录的总得分为5分,则获得一等奖,那么获一等奖的概率为 .
25.(2026•临沂一模)已知圆柱OO1,点P是上底面圆周上的一动点,点A,B,C在下底面的圆周上,且满足AB=2,∠ACB=30°,三棱锥P﹣ABC外接球的表面积为52π,则三棱锥P﹣ABC体积的最大值为 .
26.(2026•道里区校级一模)平行六面体ABCD﹣A1B1C1D1所有棱长都相等,AB=2,点A1在底面ABCD的射影为BD中点,且直线AA1与底面ABCD夹角为45°,则三棱锥A﹣A1BD的外接球被平面BCC1B1截得的截面面积为 .
27.(2026•江西模拟)学校食堂每餐推出A、B两种套餐,某同学每天中午都会在食堂提供的两种套餐中选择一种套餐,若他前1天选择了A套餐,则第2天选择A套餐的概率为;若他前1天选择了B套餐,则第2天选择了A套餐的概率为.已知他开学第1天中午选择A套餐的概率为,在该同学第3天选择了A套餐的条件下,他第2天选择A套餐的概率为 .
28.(2026•江苏一模)已知函数f(x)=x(x﹣2)2,对任意x∈[0,m],都有f(x)≤m,则m的取值范围为 .
29.(2026•河南模拟)若对∀x∈[﹣1,2]恒成立,则a+b= .
30.(2026•淄博模拟)在数列的每相邻两项之间插入此两项的和,形成新的数列,再把所得数列按照同样的方法不断构造出新的数列,现将数列1,2进行构造,第1次得到数列1,3,2;第2次得到数列1,4,3,5,2;…;第n(n∈N*)次得到数列1,x1,x2,x3,⋯,xk,2,记an=1+x1+x2+x3+…+xk+2(k∈N*),则an= .
四.解答题(共10小题)
31.(2026•德州一模)已知函数.
(1)证明:fn(x)(n≥2)在上单调递增;
(2)记fn(x)的最小值为,数列的前n项积为Tn.
(i)求{an}的通项公式;
(ii)证明:对任意的成立.
32.(2026•市中区校级模拟)现有一款益智棋类游戏,棋盘由全等的正三角形组成(如图所示),假设棋盘足够大.一颗质地均匀的正方体骰子,六个面分别以1~6标号.在棋盘上,以O为原点建立平面直角坐标系,设点A的坐标为(1,0).棋子初始位置为坐标原点,投掷骰子n次,用Xn表示第n次投掷后棋子的位置(X0为坐标原点),规定:,其中向量(cos,sin),k为前n次投掷过程中,掷得偶数的总次数.
(1)求点X2所有可能的坐标;
(2)求投掷骰子8次后棋子在原点的概率;
(3)投掷骰子80次,记棋子在原点且投掷过程中掷得奇数的次数恰为r(0≤r≤80)的概率为p(r),求p(r)的表达式,并指出当r为何值时,p(r)取得最大值.
33.(2026•兴庆区校级一模)已知函数.
(1)当a=1时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;
(2)若f(x)在(0,+∞)上单调递减,求a的取值范围;
(3)证明:.
34.(2026•龙岩模拟)已知函数f(x)=x2+blnx.
(1)求f(x)的单调区间;
(2)已知A,B,C为f(x)图象上不同的三点,它们的横坐标分别为x1,x2,x3,且满足x1+x3=2x2.记f(x)在点B处的切线斜率为kB,直线AC的斜率为kAC,证明:当b>0时,kB<kAC;
(3)当b=1时,数列{an}满足,且,Sn为数列{an}的前n项和,证明:Sn<2n+1.
35.(2026•临沂一模)对于可导函数f(x),从初始值x0出发,定义序列.已知f(x)=x2﹣3x+1,x0=2.
(1)设xn+1=g(xn),求函数g(x)的解析式,并求x2的值;
(2)记,,并设.
(ⅰ)求证:;
(ⅱ)是否存在正整数m,n,p(m<n<p)使得am,an,ap成等比数列,若不存在,说明理由.若存在,求出所有满足条件的am,an,ap.
36.(2026•道里区校级一模)已知函数f(x)=ex+sinx﹣ax,a∈R.
(1)若a=2,求f(x)的单调区间;
(2)∀x∈[0,+∞),f(x)≥cosx成立,求实数a的取值范围;
(3)若a=1,x∈[﹣2π,+∞)时,y=m与y=f(x)的图象有三个交点,横坐标分别为xp,xq,xr(xp<xq<xr),求证:2xq<xp+xr.
37.(2026•江西模拟)已知函数.
(1)求f(x)在(0,π)上的最大值;
(2)求证:恒成立;
(3)若都有f(x)>ax3cosx恒成立,求a的最大值.
38.(2026•江苏一模)已知函数.
(1)对任意0<s<t,f(x)≥f(s)是f(x)≥f(t)的必要条件,求a的最小值;
(2)对任意b>0,函数g(x)=f(x)﹣b存在两个零点x1,x2.
(i)求a的取值范围;
(ii)对于(i)中给定的a,证明:当|x1﹣x2|取得最小值时,b=a.
39.(2026•河南模拟)设函数f(x)=x2﹣x+alnx,a∈R.
(1)若a=1,求f(x)的图象在x=1处的切线方程;
(2)若f(x)≥0在[1,+∞)上恒成立,求a的取值范围;
(3)当a=2时,若x1,x2(x1<x2)满足f(x1)+f(x2)=0,求证:.
40.(2026•淄博模拟)甲口袋中装有3个红球,乙口袋中装有2个黄球和1个红球.现从甲、乙两口袋中各任取一个球交换放入另一口袋,重复n次这样的操作,记乙口袋中黄球个数为Xn,恰有2个黄球的概率为pn,恰有1个黄球的概率为qn.
(1)求p1,q1和p2,q2;
(2)求Xn的数学期望E(Xn)(用n表示);
(3)∀n∈N*,若an=2n﹣1,有.求Tn所有元素之和.
【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(10-10)
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
B
B
A
B
B
C
A
B
D
二.多选题(共10小题)
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
BCD
ABD
ACD
ACD
ACD
ABD
BCD
BCD
ACD
ACD
一.选择题(共10小题)
1.(2026•德州一模)已知函数f(x)=xex,g(x)=ex(1+lnx),若f(x1)=g(x2)=m,m>0,则的最大值为( )
A. B.1 C.2 D.e2
【答案】B
【解答】解:由题意可得,因此lnm=lnx1+x1,
由g(x2)=ex2(1+lnx2)=m,因此lnm=1+lnx2+ln(1+lnx2),
令1+lnx2=t,因此lnm=t+lnt,
令h(x)=x+lnx,可知函数h(x)=x+lnx在(0,+∞)上单调递增,
因此当lnm=lnx1+x1=t+lnt有唯一解,即t=x1,即1+lnx2=x1,可得,
因此,
令,因此lnu=x1+lnx1,因此,
令,因此,
令p′(u)=0,即1﹣lnu=0,解得u=e,
当0<u<e时,p′(u)>0,因此p(u)在(0,e)上单调递增,
当u>e时,p′(u)<0,因此p(u)在(e,+∞)上单调递减,
因此函数在u=e处取得极大值,也是最大值,为,
因此的最大值为1.
故选:B.
2.(2026•市中区校级模拟)已知f(x)=ex﹣e﹣x﹣2x,a=f(ln2),b=f(1),c=f(ln3),则下面结论正确的是( )
A.c>a>b B.c>b>a C.b>a>c D.b>c>a
【答案】B
【解答】解:由于函数f(x)=ex﹣e﹣x﹣2x,
因此导函数f′(x)=ex+e﹣x﹣2(当且仅当x=0时取等号),
因此f(x)在(﹣∞,+∞)上单调递增.
又2<e<3⇒ln2<lne<ln3,即ln2<1<ln3,因此f(ln2)<f(1)<f(ln3),
即a<b<c.
故选:B.
3.(2026•兴庆区校级一模)已知直四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1的侧面积为160+16,在等腰梯形ABCD中,AD∥BC,3AD=2BC,AB=CD=2,若异面直线AD1与CC1所成角的余弦值为,则该直四棱柱外接球的表面积为( )
A.576π B.596π C.616π D.686π
【答案】B
【解答】解:因为CC1∥DD1,
所以异面直线AD1与CC1所成角等于∠AD1D,
故.
设AD=2x,由3AD=2BC得BC=3 x,
设直四棱柱侧棱长为h.
在Rt△ADD1中,,
即17h2=4x2+h2,
平方化简得x=2h,
因为直四棱柱侧面积S侧=(AD+BC+AB+CD)•h,
代入,x=2h,
得,
整理得,
解得h=4,舍去负根,
因此x=8,即AD=16,BC=24.
易得等腰梯形的高,
故可在平面ABCD建立坐标系,
设等腰梯形ABCD四个顶点坐标A(﹣8,0),B(﹣12,10),C(12,10),D(8,0),
由对称性可知外接圆圆心在y轴上,设为O1(0,k),O1D=O1C,
即82+k2=122+(10﹣k)2,
解得k=9,
因此r2=82+92=145.
直四棱柱外接球半径R满足,
因此外接球表面积为S=4πR2=4π×149=596π.
故选:B.
4.(2026•龙岩模拟)已知定义在R上的函数f(x)满足f(2+x)=f(2﹣x),且f(x+1)=﹣f(x),则( )
A.f(x)是偶函数
B.f(x)的最小正周期是2
C.f(x)关于点(2,0)中心对称
D.f(x+3)是奇函数
【答案】A
【解答】解:因为定义在R上的函数f(x)满足f(2+x)=f(2﹣x),且f(x+1)=﹣f(x),
所以f(x+2)=﹣f(x+1)=f(x),周期为2,
但最小正周期不能判定,例如函数f(x)=0满足题设条件,但该函数没有最小正周期,故B错误;
由于周期为2,所以f(2+x)=f(x),f(2﹣x)=f(2+(﹣x))=f(﹣x),
又f(2+x)=f(2﹣x),得f(x)=f(﹣x),所以f(x)是偶函数,A正确;
由f(2+x)=f(2﹣x)只能推出对称轴为x=2,无中心对称的推导依据,C错误;
令g(x)=f(x+3),由f(x)是偶函数且T=2,
得g(﹣x)=f(﹣x+3)=f(x﹣3)=f(x+1),又g(x)=f(x+3)=f(x+1),
所以g(x)=g(﹣x),所以f(x+3)为偶函数,D错误.
故选:A.
5.(2026•临沂一模)已知双曲线C:1(a>0,b>0)的左右焦点分别为F1,F2,过F2的直线与双曲线C的右支交于A,B两点,|AB|=|BF1|,cos∠ABF1,则双曲线C的离心率为( )
A. B. C. D.2
【答案】B
【解答】解:双曲线C:1(a>0,b>0)的左右焦点分别为F1,F2,过F2的直线与双曲线C的右支交于A,B两点,|AB|=|BF1|,
|AF2|=2a,|AF1|=4a,
在△ABF1中,cos∠ABF1,2cos2(∠ABF1)﹣1,cos2(∠ABF1),可得sin(∠ABF1),
设|BF1|=m,可得,所以m=3a,|BF2|=m,cos∠ABF1,在△BF1F2中,4c2=9a2+a2﹣2a•3a•,
,
故离心率e.
故选:B.
6.(2026•道里区校级一模)关于x的方程有两不同实根,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解答】解:原式可变形为:,
即ln(a﹣1)x+e(a﹣1)x,
设F(x)=x+ex,
则有,
而F'(x)=1+ex>0,
所以F(x)在R上单调递增,
则有,
即,
设,
则,
则g(x)在(0,e)上单调递减,在(e,+∞)上单调递减,
且x趋于0时,g(x)趋于+∞,x趋于+∞时,g(x)趋于1,
则有g(e)<a<1,
即.
故选:B.
7.(2026•江西模拟)若∃m∈R使得不等式对任意x∈(0,a)恒成立,则实数a的最大值为( )
A.1 B.e C.4 D.2e
【答案】C
【解答】解:令,其中x>0,
则,当x∈(0,e)时,f′(x)>0,
当x∈(e,+∞)时,f′(x)<0,
所以函数f(x)在(0,e)上单调递增,在(e,+∞)上单调递减,函数g(x)在(0,+∞)上单调递减.
所以∃m∈R使得不等式对任意x∈(0,a)恒成立,
等价于∃m∈R使得不等式min{f(x),g(x)}≤m≤max{f(x),g(x)}对任意x∈(0,a)恒成立.
令f(x)=g(x)得x=2,由图可知,
因此实数a的最大值为4.
故选:C.
8.(2026•江苏一模)已知正数a,b满足2a+3a=3b+4b,则( )
A.b<a<2b B.a<b<2a C.2b<a<3b D.2a<b<3a
【答案】A
【解答】解:因为a,b为正数,故a<2a,b<2b,
因为2a+3a=3b+4b=3b+22b,
故3b<32b,22b>2b,
故2a+3a>3b+2b,且2a+3a=3b+22b<32b+22b,
故3b+2b<2a+3a<32b+22b
设s(x)=2x+3x,因为y=2x,y=3x均为R上的增函数,
故s(x)为R上的增函数,而s(b)<s(a)<s(2b),故b<a<2b<2a,
故A正确,BCD错误.
故选:A.
9.(2026•河南模拟)已知函数f(x)=ax2+2ax﹣1,,若∀x1∈[1,2],∃x2∈[1,2],使得f(x1)≤g(x2)成立,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解答】解:∀x1∈[1,2],∃x2∈[1,2],使得f(x1)≤g(x2),因此f(x)max≤g(x)max,
f(x)=ax2+2ax﹣1=a(x+1)2﹣1﹣a,x∈[1,2],
当a=0时,f(x)=﹣1;
当a>0时,f(x)在[1,2]上单调递增,f(x)max=f(2)=8a﹣1;
当a<0时,f(x)在[1,2]上单调递减,f(x)max=f(1)=3a﹣1.
,x∈[1,2],导函数,
当x∈[1,2]时,g′(x)>0,因此函数g(x)在[1,2]上单调递增,g(x)max=g(2)=1,
因此当a>0时,8a﹣1≤1,因此;
当a=0时,f(x)=﹣1<1;
当a<0时,3a﹣1≤1,因此a<0.
综上所述,,即实数a∈.
故选:B.
10.(2026•淄博模拟)已知函数f(x)的定义域为R,f(x)>0,且3f(x+y)=f(x)f(y),f(1)=9,则f(x)+f(2﹣x)的最小值为( )
A.9 B.12 C.16 D.18
【答案】D
【解答】解:因为函数f(x)的定义域为R,f(x)>0,且3f(x+y)=f(x)f(y),
所以令x=1,y=0,则3f(1+0)=f(1)f(0),即3f(1)=f(1)f(0).
又f(1)=9,所以f(0)=3,
又3f(x+1)=f(x)f(1),即3f(x+1)=9f(x),即f(x+1)=3f(x),
所以f(2)=3f(1)=27,
在3f(x+y)=f(x)f(y)中令y=2﹣x,得3f(2)=f(x)f(2﹣x),
即f(x)f(2﹣x)=81.
因为f(x)>0,f(2﹣x)>0,
所以,
当且仅当f(x)=f(2﹣x)=9,即x=1时,等号成立,
所以f(x)+f(2﹣x)的最小值为18.
故选:D.
二.多选题(共10小题)
(多选)11.(2026•德州一模)已知数列{an}满足an+1=an(an+2),且a1=t,则( )
A.存在唯一的实数t,使得{an}为常数列
B.当﹣1<t<0时,{an}为递减数列
C.当a3<0时,t的取值范围为(﹣2,0)
D.当t=1时,bn=log2an,{bn}前n项和为Sn,则
【答案】BCD
【解答】解:由数列{an}满足an+1=an(an+2),且a1=t,
可知,,
若a1=t=0,则an=0,为常数列,
若a1=t=﹣1,则an=﹣1,为常数列,故A错误;
因为,当﹣1<t<0时,a1=t,所以0<a1+1<1,
由,可知,对所有n≥1,都有an+1>0,
两边取以10为底的对数,lg(an+1+1)=2lg(an+1)
所以数列{lg(an+1)}是以lg(t+1)为首项,2为公比的等比数列,
所以,
即,,
因为t+1∈(0,1),且2n﹣1单调递增,所以数列{an}单调递减,故B正确;
由数列{an}满足an+1=an(an+2),且a1=t,
可得,,
因为t2+2t+2=(t+1)2+1>0恒成立,
所以,得﹣2<t<0,故C正确;
当t=1时,a1+1=2,
所以数列{lg(an+1)}是以lg2为首项,2为公比的等比数列,
所以,
即,,
,
而数列{2n﹣1}是以1为首项,2为公比的等比数列,
所以前n项和为,
所以,故D正确.
故选:BCD.
(多选)12.(2026•市中区校级模拟)三相交流电是发电、输电和配电中常用的一种交流电类型,三相交流电插座上有四个插孔,其中中性线(零线)电压为U0=0,三根相线(火线)电压分别为UA=Asinωt,UB,,其中ω=100π(单位:rad/s),A=220(单位:V).三根相线间的电压叫线电压,记UAB=UB﹣UA,UBC=UC﹣UB,UCA=UA﹣UC,线电压的最大值分别为YAB,YBC,YCA,有效值分别为,则下列说法正确的是( )
A.三根相线电压的频率均为50(单位:Hz)
B.UA+UB+UC=0
C.当某一线电压达到最大值时,另两个线电压均取得最小值
D.线电压的有效值(单位:V)
【答案】ABD
【解答】解:对于A,频率f与角频率ω的关系是ω=2πf.
给定ω=100πrad/s,∴f50Hz,
所有相线电压的角频率相同,只是相位不同,∴频率都是50Hz,选项A正确;
对于B,计算三个电压的和UA+UB+UC=Asinωt+Asin(ωt)+Asin(ωt)
,
设θ=ωt,则
,
∴UA+UB+UC=0,故选项B正确;
对于C,UAB=UB﹣UA,
∴,同理计算,,
假设UAB达到最大值,即,
设,当θ=2kπ,k∈Z时,(最大值),ωt=2kπ,k∈Z,
此时,均不是取得最小值,选项C错误;
对于D,由上可知,线电压的最大值分别为YAB,YBC,YCA,都等于A=220,
有效值,,都等于220,选项D正确.
故选:ABD.
(多选)13.(2026•兴庆区校级一模)已知函数f(x)与g(x)及其导函数f′(x)与g′(x)的定义域均为R,f′(x)的图象关于点(2,0)对称,g(x)的图象关于直线x=1对称,且f(6)=f(﹣2),g(1)=1,若,则( )
A.f(4﹣x)=f(x) B.g(12﹣x)+g(x﹣10)=0
C.4为f′(x)的周期 D.
【答案】ACD
【解答】解:因为函数f(x)与g(x)及其导函数f′(x)与g′(x)的定义域均为R,
又f′(x)的图象关于点(2,0)对称,g(x)的图象关于直线x=1对称,
且f(6)=f(﹣2),g(1)=1,,
所以针对各个选项分析如下:
对A:f′(x)的图象关于点(2,0)对称,故可得f′(x)+f′(4﹣x)=0,
对其积分可得f(x)﹣f(4﹣x)=c(c为常数),令x=6,则f(6)﹣f(﹣2)=c;
由f(6)=f(﹣2)可得c=0,故f(x)﹣f(4﹣x)=0,也即f(4﹣x)=f(x),故A正确;
对B:若g(12﹣x)+g(x﹣10)=0成立,令x=11,则可得g(1)+g(1)=0,也即g(1)=0;
而根据已知条件可知g(1)=1,相互矛盾,故B错误;
对C:由,
可得,
又g(x)关于x=1对称,则,
故f(2x)+1=f(2﹣2x)+1,也即f(2x)=f(2﹣2x),
对其求导可得2f′(2x)=﹣2f′(2﹣2x),
也即f′(2x)=﹣f′(2﹣2x),令2x为x,则f′(x)=﹣f′(2﹣x);
由A知:f′(x)+f′(4﹣x)=0,故可得f′(2﹣x)=f′(4﹣x),令x为2﹣x,则f'(x)=f'(2+x),
再令x为x+2,则f′(x+2)=f′(4+x),故f′(x)=f′(4+x),故4为f′(x)的周期,C正确;
对D:由C推导可知f(2x)=f(2﹣2x),令2x为x可得f(x)=f(2﹣x);由A推导可知f(4﹣x)=f(x),
联立可知f(2﹣x)=f(4﹣x),也即f(x)=f(x+2),故2为f(x)的周期;
又,则,
又2为f(x)的周期可知:f(2x)=f(2x+2),
故,也即g(x)=g(x+1),故1为g(x)的周期;
则,故D正确.
故选:ACD.
(多选)14.(2026•龙岩模拟)设抛物线C:x2=4y的焦点为F,准线为m,过点F的直线l与C交于A,B两点(点A在第一象限),过A作C的切线交y轴于点Q,交m于点G,过A作直线AP⊥m,垂足为P,则( )
A.
B.若l的倾斜角为,则|AB|=6
C.四边形AFQP为菱形
D.四边形AFGP的面积的最小值为
【答案】ACD
【解答】解:A选项:,因此A选项正确;
B选项:若l的倾斜角为,则l的方程为y=x+1,
联立,x2﹣4x﹣4=0.
因此|AB|=yA+yB+2=xA+xB+4=4+4=8,因此B选项错误;
C选项:由已知得F(0,1),m:y=﹣1,
设,,则P(x1,﹣1).
由,得,
故C在A处切线方程为:,
得,因此,,得,
又,因此四边形AFQP为菱形,因此C选项正确;
D选项,由选项C知△AFG≌△APG,
因此,
设,
则,
,或,
因此f(x)在上单调递减,在上单调递增,
则当时,f(x)取得最小值为,因此D选项正确.
故选:ACD.
(多选)15.(2026•临沂一模)已知函数f(x)满足f(x+y)=f(x)+f(y)﹣1,且当x>0时,f(x)>1,则( )
A.f(x)+f(﹣x)=2 B.f(x)=f(﹣x)
C. D.f(πe)<f(eπ)
【答案】ACD
【解答】解:A:令x=y=0,得f(0+0)=f(0)+f(0)﹣1⇒f(0)=1,
令y=﹣x,得f(x﹣x)=f(x)+f(﹣x)﹣1⇒f(0)=f(x)+f(﹣x)﹣1
⇒1=f(x)+f(﹣x)﹣1⇒f(x)+f(﹣x)=2,正确;
B:假设f(x)=f(﹣x),则f(x)+f(﹣x)=2,
所以f(x)=1,这与当x>0时,f(x)>1矛盾,假设不成立,不正确;
C:因为f(x+y)=f(x)+f(y)﹣1,
所以,
,即,
因为当x>0时,f(x)>1,
所以,正确;
D:设x2>x1>0,则有x2﹣x1>0,
所以有f(x2﹣x1)=f(x2)+f(﹣x1)﹣1>1⇒f(x2)>2﹣f(﹣x1),
由上可知f(x)+f(﹣x)=2,所以f(x1)+f(﹣x1)=2⇒f(x1)=2﹣f(﹣x1),
所以f(x2)>f(x1),所以当x>0时,f(x)单调递增.
设,则有,
因为x≥e,所以g′(x)≤0,g(x)单调递减,
因为π>e,所以g(π)<g(e),
即,
当x>0时,f(x)单调递增,且0<πe<eπ,
所以f(πe)<f(eπ),正确.
故选:ACD.
(多选)16.(2026•道里区校级一模)已知数列{an},给出以下定义:对于任意的n∈N*,都有an+an+2≥2an+1,则称数列{an}为“友好数列”;特别地,对于任意的n∈N*,都有an+an+2>2an+1,则称数列{an}为“超越友好数列”,下列说法正确的是( )
A.若数列{an}满足,且前n项和为An,则数列{An}为“友好数列”
B.若数列{an}满足a1=1,a2=2,且数列{an}为“超越友好数列”,则a2026>2026
C.若数列{an}为“超越友好数列”,an∈Z且a1=a345=2026,则数列{an}没有最小项
D.若数列{an}为“友好数列”,则对于任意的m∈N,当1<m<2026时,总有成立
【答案】ABD
【解答】解:由数列{an}满足,且前n项和为An,可得An+An+2﹣2An+1=an+2﹣an+1=3n+1﹣3n=2×3n>0,
即An+An+2>2An+1,可得数列{An}为“友好数列”,易知A正确;
由an+an+2>2an+1可得an+2﹣an+1>an+1﹣an,即a2026﹣a2025>a2025﹣a2024>……>a2﹣a1=1,
(a2026﹣a2025)+(a2025﹣a2024)+……+(a2﹣a1)>2025,
即a2026﹣a1>2025,即有a2026>2026,故B正确;
任意的n∈N*,都有an+2﹣an+1>an+1﹣an,设bn=an+1﹣an,则数列{bn}为单调递增数列,且bn∈Z,
所以ba344+b343+⋯+b1=(a345﹣a344)+(a344﹣a343)+⋯+(a2﹣a1)=a345﹣a1=0,
所以存在m∈N*,2≤m≤344时,bm﹣1<0,bm≥0,即{an}先递减再递增,因此,数列{an}存在最小项,故C错误;
由a2026﹣a2025≥a2025﹣a2024≥……≥am+1﹣am,可得(a2026﹣a2025)+(a2025﹣a2024)+……+(am+1﹣am)≥(2026﹣m)(am+1﹣am),
即a2026﹣am≥(2026﹣m)(am+1﹣am),可得,
同理,即,故D正确.
故选:ABD.
(多选)17.(2026•江西模拟)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,准线l与x轴的交点为K,过点K的直线与抛物线交于两点P,Q,过P,Q作l的垂线,垂足分别为T,S,若点A是抛物线上的一动点,且满足|FA|的最小值为,则( )
A.y2=x B.
C. D.∠PFQ=2∠SFT
【答案】BCD
【解答】解:对于选项A:设点A的坐标为(x0,y0),则,x0≥0,,
所以当x0=0,即点A在原点时,|FA|最小,此时,p=1,y2=2x,故A错误;
不妨设P,Q在x轴上方,由已知准线l的方程为,点K的坐标为.
对于选项B:如图:设,
联立得:y2﹣2ty+1=0,所以Δ=4t2﹣4>0,故t2>1,
由根与系数的关系可得y1+y2=2t,y1y2=1,
且,
则,故B正确;
对于选项C:,
由选项B可知,若KP与抛物线相切,则t=1,
即抛物线y2=2x过点K的切线为直线,切线的倾斜角为,
故,从而,故C正确;
对于选项D:由,
可知:直线PF,QF关于直线x=1对称,即,
因为∠PFQ=∠PFS+∠SFQ=∠PFS+∠SFK=2∠PFS+2∠PFT=2∠SFT,
所以∠PFQ=2∠SFT.
另解:,
,∴cos∠PFQ=2cos2∠SFT﹣1,
由二倍角公式知,∠PFQ=2∠SFT.故D正确.
故选:BCD.
(多选)18.(2026•江苏一模)已知四棱锥P﹣ABCD的体积为12,四边形ABCD是平行四边形,Q为PA的中点,经过直线CQ的平面与侧棱PB,PD分别交于点M,N.设,,则( )
A.λ=μ时,AB∥平面CMN
B.时,μ=1
C.四面体PQBC的体积为3
D.四棱锥P﹣MCNQ的体积的最小值为4
【答案】BCD
【解答】解:由题可知C是平面CMN和平面ABCD的交点,
当λ=μ时,所以MN∥BD,又MN⊂平面CMN,BD⊄平面CMN,
所以BD∥平面CMN,若AB∥平面CMN,
则由AB∩BD=B、AB,BD⊂平面ABCD,
得平面CMN∥平面ABCD,
则平面CMN与平面ABCD无交点,与C是平面CMN和平面ABCD的交点矛盾,故A错误;
时,,因为Q为PA的中点,所以QM∥AB,
因为四边形ABCD是平行四边形,
所以AB∥CD,则QM∥CD,
又因为QM⊂平面CMN、C∈平面CMN,则CD⊂平面CMN,
所以D是平面CMN与四棱锥P﹣ABCD的棱PD的交点,
所以D与A重合,即,所以μ=1,故B正确;
因为Q为PA的中点,所以点P和点A到平面BQC距离相等,
所以四面体PQBC的体积为,
所以四面体PQBC的体积为3,故C正确;
由题意可得
因为C,M,N,Q共面,所以,
设点P到平面ABCD的距离为d,则,
因为,,
所以点M到平面ABCD的距离为(1﹣λ)d,点N到平面ABCD的距离为(1﹣μ)d,
所以,
,
所以VM﹣ABC+VN﹣ABC=6(1﹣λ)+6(1﹣μ)=12﹣6(λ+μ),
因为Q为PA的中点,所以点A和点P到平面CMN的距离相等,
所以VA﹣CMQN=VP﹣CMQN,
所以四棱锥P﹣MCNQ的体积为,
,
当且仅当,即时,等号成立,
所以四棱锥P﹣MCNQ的体积的最小值为4,故D正确.
故选:BCD.
(多选)19.(2026•河南模拟)已知定义域为R的奇函数f(x)满足f(1﹣2x)=f(3+2x),∃x0∈R,使得f(x0)≠0,f′(x)为函数f(x)的导函数且f′(x)的定义域为R,则下列结论正确的有( )
A.f(4)=0 B.f(x﹣4)=f(x)
C.f′(﹣x)+f′(4+x)=0 D.f′(2026)=0
【答案】ACD
【解答】解:因为定义域为R的奇函数f(x)满足f(1﹣2x)=f(3+2x),
∃x0∈R,使得f(x0)≠0,f′(x)为函数f(x)的导函数且f′(x)的定义域为R,
所以逐一分析各个选项如下:
令t=1﹣2x,代入到f(1﹣2x)=f(3+2x)中,
得:f(t)=f(4﹣t),即:f(x)=f(4﹣x),
令x=0,得f(4)=f(0),
而f(x)是定义域为R的奇函数,所以f(0)=0,
所以f(4)=0,故A正确;
假设f(x﹣4)=f(x)成立,又因为f(x)=f(4﹣x),
所以f(x﹣4)=f(4﹣x),所以f(x)为偶函数,
又已知f(x)是定义域为R的奇函数,
所以对∀x∈R,f(x)=0,
与∃x0∈R,使得f(x0)≠0矛盾,故B错误;
f(x)=f(4﹣x)⇔f(﹣x)=f(4+x),
两边求导数,得﹣f'(﹣x)=f′(4+x),
即f′(﹣x)+f′(4+x)=0,故C正确;
因为f(x)是定义域为R的奇函数,
所以f(﹣x)=﹣f(x),
两边求导得:﹣f′(﹣x)=﹣f′(x)⇔f′(﹣x)=f′(x),
又f′(﹣x)+f′(4+x)=0,
所以f′(x)=﹣f′(4+x)⇔f′(x+8)=f′(x),
f′(2026)=f′(253×8+2)=f′(2),
在f′(﹣x)+f′(4+x)=0中令x=﹣2,得f′(2)=0,故D正确.
故选:ACD.
(多选)20.(2026•淄博模拟)已知双曲线C:的上、下焦点分别为F1和F2,下顶点为A,P为第一象限内C上的动点,当时,△F1PF2的面积为,则下列说法正确的是( )
A.双曲线C的离心率e=2
B.双曲线C的渐近线方程为
C.∠PF1A=2∠PAF1
D.△PF1A的内心I(m,n)满足3n2﹣m2=3a2
【答案】ACD
【解答】解:对于A选项:由双曲线定义得|PF2|﹣|PF1|=2a,
平方得,
在△F1PF2中,由余弦定理得,
,
代入|F1F2|=2c,整理得4c2=4a2+3|PF2||PF1|,
即,
△F1PF2的面积,
得b2=3a2,即,
又因为c2=a2+b2=4a2,所以c=2a,则离心率,故A选项正确;
对于B选项:焦点在y轴的双曲线渐近线为,
代入,得,故B选项错误;
对于C选项:A(0,﹣a),F1(0,2a),
设P(x0,y0),满足,
设,
则,
代入,化简得,
设∠PF1A=β,同理得,
且,故β=2α,故C选项正确;
对于D选项:首先考虑选项C的逆命题,
即若点Q在第一象限且满足∠QF1A=2∠QAF1,
则点Q在双曲线上,
下面证明这个命题,设Q(x0,y0),
则,
化简得,所以点Q在双曲线上,该命题成立,
又因为内心是三角形各角平分线的交点,
所以,
根据上述命题,I在双曲线上,所以,
所以3n2﹣m2=3a2,故D选项正确.
故选:ACD.
三.填空题(共10小题)
21.(2026•德州一模)在矩形ABCD中,已知AB=2AD=4,E是AB的中点,将△ADE沿直线DE翻折成△A1DE,F为线段DE的中点,连接A1C,EC.当A1F与平面CDE所成角为60°时,三棱锥A1﹣CDE外接球的表面积为 .
【答案】.
【解答】解:因为在矩形ABCD中,已知AB=2AD=4,E是AB的中点,
又将△ADE沿直线DE翻折成△A1DE,F为线段DE的中点,
且A1F与平面CDE所成角为60°时,
所以AE=AD=2,∠DAE=90°,翻折后A1D=A1E,A1F⊥DE,
又,AB=CD=4,所以DE2+CE2=CD2,所以CE⊥DE,
取CD的中点H,连接FH,则FH∥CE,
因为CE⊥DE,所以FH⊥DE,又FH∩A1F=F,
所以DE⊥平面A1FH,又DE⊂平面CDE,
所以平面A1FH⊥平面CDE,所以A1F在平面CDE的射影为HF,
所以A1F与平面CDE所成角为∠A1FH=60°,
因△DA1E和△DHE都是直角三角形,
所以,所以△A1FH为等边三角形,
取FH的中点为M,连A1M,则A1M⊥FH,
因为DE⊥平面A1FH,所以DE⊥A1M,
又A1M⊥FH,FH∩DE=F,
所以A1M⊥平面CDE,
又△CDE是直角三角形,所以HE=HD=HC,
所以H为△CDE的外接圆的圆心,
设O为三棱锥A1﹣CDE外接球的球心,半径为R,则OH⊥平面CDE,
设OH=d,则,
若球心O和点A1位于平面CDE的两侧,如图1,延长A1M到点N,使得MN=HO,
因为HO⊥平面CDE,A1M⊥平面CDE,所以MN∥HO,
所以四边形HMNO为平行四边形,所以,
,
所以,
解得,则,
所以三棱锥A1﹣CDE外接球的表面积;
若球心O和点A1位于平面CDE的同侧,如图2,
因为OH⊥平面CDE,A1M⊥平面CDE,所以A1M∥HO,
过点O作OP∥HM,交A1M于点P,则四边形HMPO为平行四边形,
则,,
则,解得,舍去.
综上可得,三棱锥A1﹣CDE外接球的表面积为.
故答案为:.
22.(2026•市中区校级模拟)已知直线l与抛物线y2=2px(p>0)交于A,B两点,O为坐标原点,OA⊥OB,OH⊥AB交AB于点H,点H的坐标为(2,2),则抛物线的准线方程为 x=﹣1 .
【答案】x=﹣1.
【解答】解:因为H(2,2),OH⊥AB,因此,kAB×kOH=﹣1,因此kAB=﹣1,
即直线AB的方程为y﹣2=﹣(x﹣2),即y=﹣x+4,设A(x1,y1),B(x2,y2),
联立直线AB:y=﹣x+4与抛物线y2=2px,
即,因此,y1y2=﹣8p,
因此,
又因为OA⊥OB,因此,即x1x2+y1y2=16﹣8p=0,因此p=2.
故抛物线的准线方程为x=﹣1.
故答案为:x=﹣1.
23.(2026•兴庆区校级一模)已知椭圆C:的左、右焦点分别为F1,F2,C上的点E与C的上、下顶点连线的斜率之积为,则C的离心率为 .过点F1的直线与C交于P,Q两点(均异于左、右顶点),若2|QF1|=|PF1|,则cos∠PF2Q= .
【答案】;.
【解答】解:设E(x0,y0),上下顶点坐标分别为(0,b)和(0,﹣b),
所以,得,且,
所以,离心率;
设|QF1|=x,|PF1|=2x,则|PF2|=2a﹣2x,|QF2|=2a﹣x,
因为∠PF1F2+∠QF1F2=180°,所以cos∠PF1F2+cos∠QF1F2=0,
则,
整理为,得,
所以|PQ|=3x=a,,,
△PF2Q中,根据余弦定理.
故答案为:;.
24.(2026•龙岩模拟)某商场组织抽奖活动,在一个不透明的箱子中装有1个红球、1个白球、1个黑球,共3个形状、大小完全相同的小球.活动规则为:每人有放回地先后两次摸球(每次至少摸1个),摸到红球或白球各计1分,摸到黑球计3分.若两次摸到的小球记录的总得分为5分,则获得一等奖,那么获一等奖的概率为 .
【答案】.
【解答】解:每次摸球的情况有种.
则有放回地先后两次摸球共有7×7=49种情况.
两次得分5分的情况有:
第一次1分,第二次4分,共有种;
第一次2分,第二次3分,共有1种;
第一次3分,第二次2分,共有1种;
第一次4分,第二次1分,共有4种;
所以.
故答案为:.
25.(2026•临沂一模)已知圆柱OO1,点P是上底面圆周上的一动点,点A,B,C在下底面的圆周上,且满足AB=2,∠ACB=30°,三棱锥P﹣ABC外接球的表面积为52π,则三棱锥P﹣ABC体积的最大值为 .
【答案】.
【解答】解:因为圆柱OO1,点P是上底面圆周上的一动点,
点A,B,C在下底面的圆周上,且满足AB=2,∠ACB=30°,
设圆柱OO1的底面圆半径为r,则需满足,可得r=2;
易知三棱锥P﹣ABC的外接球与圆柱OO1的外接球相同,其半径R,
则外接球的表面积为4πR2=52π,解得;
设外接球球心为O2,OO1=h,
所以,解得h=6,即圆柱的高为6,
因为点P是上底面圆周上的一动点,即点P到底面ABC的距离为6,
取AB的中点为D,连接OD,OA,OB,因此OD⊥AB,如下图:
因为OA=OB=AB=2,所以,
当点C到AB的距离最大时,△ABC的面积最大,此时三棱锥P﹣ABC的体积最大;
因为点C在下底面的圆周上,所以点C到AB的距离最大值为,
因此,
所以三棱锥P﹣ABC体积的最大值为.
故答案为:.
26.(2026•道里区校级一模)平行六面体ABCD﹣A1B1C1D1所有棱长都相等,AB=2,点A1在底面ABCD的射影为BD中点,且直线AA1与底面ABCD夹角为45°,则三棱锥A﹣A1BD的外接球被平面BCC1B1截得的截面面积为 .
【答案】.
【解答】解:设BD中点为O,
∴∠A1AO=45°,,
∵AB=AD,∴AO⊥BD,
即,
∴,则AB2+AD2=BD2,
∴AB⊥AD,
又A1O⊥平面ABCD,BD⊂平面ABCD,
∴A1O⊥BD,则,
∴,
即A1B⊥A1D,
∴三棱锥A﹣A1BD中,△ABD,ΔA1BD均为直角三角形,
且平面ABD∩平面A1BD=BD,
∴三棱锥A﹣A1BD的外接球是以BD为直径,O为球心,半径,
设O到平面BCC1B1的距离为d,外接球被平面BCC1B1截得的截面半径为r,
,
BB1=BC=B1C=2,,
,
解得,
∴截面半径,面积为.
故答案为:.
27.(2026•江西模拟)学校食堂每餐推出A、B两种套餐,某同学每天中午都会在食堂提供的两种套餐中选择一种套餐,若他前1天选择了A套餐,则第2天选择A套餐的概率为;若他前1天选择了B套餐,则第2天选择了A套餐的概率为.已知他开学第1天中午选择A套餐的概率为,在该同学第3天选择了A套餐的条件下,他第2天选择A套餐的概率为 .
【答案】.
【解答】解:若他前1天选择了A套餐,则第2天选择A套餐的概率为,
若他前1天选择了B套餐,则第2天选择了A套餐的概率为,
已知他开学第1天中午选择A套餐的概率为,
设An为第n天选A套餐,为第n天选B套餐,
则,
∴;
从而,
,
.
故答案为:.
28.(2026•江苏一模)已知函数f(x)=x(x﹣2)2,对任意x∈[0,m],都有f(x)≤m,则m的取值范围为 .
【答案】.
【解答】解:f(x)=x(x﹣2)2⇒f′(x)=(x﹣2)2+x•2(x﹣2)=(x﹣2)(3x﹣2),
当时,f′(x)>0,f(x)单调递增,
当时,f′(x)<0,f(x)单调递减,
当x∈(2,+∞)时,f′(x)>0,f(x)单调递增.
当时,当x∈[0,m]时,该函数单调递增,
所以,
所以对任意x∈[0,m],都有f(x)≤m,一定有m(m﹣2)2≤m成立,
解得1≤m≤3,这与相矛盾,不符合题意;
当时,当x∈[0,m]时,,
所以对任意x∈[0,m],都有f(x)≤m,一定有成立,而,
所以;
当m∈(2,+∞)时,设max{a,b}表示a,b两数中最大的数,
因为当时,f(x)单调递增,
当时,f(x)单调递减,
当x∈(2,+∞)时,f(x)单调递增.
所以当x∈[0,m]时,,
对任意x∈[0,m],都有f(x)≤m,一定有且f(m)=m(m﹣2)2≤m,
解得2<m≤3,
综上所述:,
所以m的取值范围为.
故答案为:.
29.(2026•河南模拟)若对∀x∈[﹣1,2]恒成立,则a+b= .
【答案】.
【解答】解:∵x∈[﹣1,2],∴,
当时,,
由,得|x+a|+b≥0,
当时,,∴|x+a|+b≤0,
∴当,即时,,
当时,,∴|x+a|+b≥0,
∴当,即时,,
由,得,
故.
故答案为:.
30.(2026•淄博模拟)在数列的每相邻两项之间插入此两项的和,形成新的数列,再把所得数列按照同样的方法不断构造出新的数列,现将数列1,2进行构造,第1次得到数列1,3,2;第2次得到数列1,4,3,5,2;…;第n(n∈N*)次得到数列1,x1,x2,x3,⋯,xk,2,记an=1+x1+x2+x3+…+xk+2(k∈N*),则an= .
【答案】.
【解答】解:由an=1+x1+x2+x3+…+xk+2(k∈N*),
可得an+1=an+(x1+1)+(x2+x1)+(x3+x2)+...+(2+xk)=3an﹣3,
即为an+13(an),
当n=1时,a1=1+3+2=6,a1,
即有数列{an}是首项为,公比为3的等比数列,
则an3n﹣1,
化为an.
故答案为:.
四.解答题(共10小题)
31.(2026•德州一模)已知函数.
(1)证明:fn(x)(n≥2)在上单调递增;
(2)记fn(x)的最小值为,数列的前n项积为Tn.
(i)求{an}的通项公式;
(ii)证明:对任意的成立.
【答案】(1)因为
,
当时,则,
所以,
可得,且,
则,
即,
可得fn'(x)≥0,所以fn(x)(n≥2)在上单调递增;
(2)(i)(ii),
方法一:数学归纳法证明成立,
当n=1时,左边,右边,所以不等式成立,
假设n=k时成立,即,
即成立,
则当n=k+1时,
左边
,
所以当n=k+1时,不等式也成立,
综上,不等式恒成立;
方法二:令,
,
所以,
即,
;
方法三:
,
则.
【解答】解:(1)证明:因为
,
当时,则,
所以,
可得,且,
则,
即,
可得fn'(x)≥0,所以fn(x)在上单调递增,
(2)(2)(i)若n=1,则f1(x)=1,即a1=1;
若n≥2,由(1)可知:fn(x)(n≥2)在上单调递增,
且,
可知fn(x)是一个周期为的周期函数,
又,
可知fn(x)关于对称,
则fn(x)在,k∈Z处取到最大值,在x,k∈Z处取到最小值,
可得,
故;
(ii)证明:,
方法一:成立,
当n=1时,左边,右边,不等式成立,
假设n=k时成立,
即成立,
则n=k+1时,
左边
,
当n=k+1时,不等式也成立,
故;
方法二:令,
,
所以,
即,
,
综上,;
方法三:
,
则,
32.(2026•市中区校级模拟)现有一款益智棋类游戏,棋盘由全等的正三角形组成(如图所示),假设棋盘足够大.一颗质地均匀的正方体骰子,六个面分别以1~6标号.在棋盘上,以O为原点建立平面直角坐标系,设点A的坐标为(1,0).棋子初始位置为坐标原点,投掷骰子n次,用Xn表示第n次投掷后棋子的位置(X0为坐标原点),规定:,其中向量(cos,sin),k为前n次投掷过程中,掷得偶数的总次数.
(1)求点X2所有可能的坐标;
(2)求投掷骰子8次后棋子在原点的概率;
(3)投掷骰子80次,记棋子在原点且投掷过程中掷得奇数的次数恰为r(0≤r≤80)的概率为p(r),求p(r)的表达式,并指出当r为何值时,p(r)取得最大值.
【答案】(1)(0,0),,(1,0),(2,0);
(2);
(3),r=39时,p(r)取得最大值.
【解答】解:(1)由题意,点X2可能的坐标为(0,0),,(1,0),(2,0);
(2)令向量,,,
则当k=3m时,;
当k=3m+1时,;
当k=3m+2时,其中m∈N,且,
要保证X8为原点,则在8次投掷过程中,掷得奇数的次数r应为0,3,6.
①若r=0,即8次投掷全部为偶数,共1种情况:偶偶偶偶偶偶偶偶;
②若r=3,即8次投掷过程中有5次偶数,3次奇数,则共8种情况:
奇偶奇偶奇偶偶偶,奇偶奇偶偶偶偶奇,奇偶偶奇偶偶奇偶,奇偶偶偶偶奇偶奇,
偶奇偶奇偶奇偶偶,偶奇偶偶奇偶偶奇,偶偶奇偶奇偶奇偶,偶偶偶奇偶奇偶奇;
③若r=6,即6次奇数,仅有1种情况:奇奇偶奇奇偶奇奇,
故X8为坐标原点的概率.
(3)当r不是3的倍数时,显然有p(r)=0.
以下讨论当r是3的倍数的情况,
不妨设r=3m,则掷得偶数的次数为80﹣3m次,
记进行加向量为操作A,加向量为操作B,加向量为操作C,不做任何操作记为操作T.
定义操作小结:,其中x,y,z可以为0.
在80次投掷产生的操作过程,可分为若干操作小结,注意到1个操作小节中有2次操作T,每两个操作小节也由操作T连接,所以共有27﹣m个操作小节,如下图所示:
所以有其中xi,yi,zi∈N,1≤i≤27﹣m.
由隔板法可知,上述不定方程共有组解,而每一组解对应着一种满足题意的投掷,于是有,r不是3的倍数,
综上,有r是3的倍数,
因此,当,即r=39时,p(r)取得最大值.
33.(2026•兴庆区校级一模)已知函数.
(1)当a=1时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;
(2)若f(x)在(0,+∞)上单调递减,求a的取值范围;
(3)证明:.
【答案】(1)y=2;
(2)[1,+∞);
(3)证明:设,
对Pn取自然对数,得:lnPn,
又,k=1,2,…,n,
于是,
构造函数h(x)=x﹣ln(1+x),其中x>0.
求导得,
当x>0时,,所以h(x)在[0,+∞)上单调递增,
则对于任意x>0,有h(x)>h(0)=0,
即x﹣ln(1+x)>0⇒ln(1+x)<x,
而,
所以ln,
因此ln
,
由于2n+1﹣1>0,所以,
从而ln,
原不等式得证.
【解答】解:(1)当a=1时,,
则f(1)=2,所以切点坐标为(1,2);
求导得f′(x)=lnx+1﹣x,则f′(1)=0,所以切线斜率k=0,
所以曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程:y﹣2=0•(x﹣1),即y=2.
(2)f′(x)=lnx+1﹣ax,
因为f(x)在(0,+∞)上单调递减,
所以对于任意x>0,都有f'(x)=lnx+1﹣ax≤0,即lnx+1≤ax,
因为x>0,即对于任意x>0恒成立,
令x>0,
对于所有x>0,不等式a≥g(x)恒成立,只需a≥g(x)max,
,
当0<x<1时,g′(x)>0,函数g(x)单调递增,
当x>1时,g′(x)<0,函数g(x)单调递减,
所以g(x)max=g(1)=1,
所以a≥g(x)max=1,
所以a的取值范围是[1,+∞).
(3)证明:设,
对Pn取自然对数,得:lnPn,
又,k=1,2,…,n,
于是,
构造函数h(x)=x﹣ln(1+x),其中x>0.
求导得,
当x>0时,,所以h(x)在[0,+∞)上单调递增,
则对于任意x>0,有h(x)>h(0)=0,
即x﹣ln(1+x)>0⇒ln(1+x)<x,
而,
所以ln,
因此ln
,
由于2n+1﹣1>0,所以,
从而ln,
原不等式得证.
34.(2026•龙岩模拟)已知函数f(x)=x2+blnx.
(1)求f(x)的单调区间;
(2)已知A,B,C为f(x)图象上不同的三点,它们的横坐标分别为x1,x2,x3,且满足x1+x3=2x2.记f(x)在点B处的切线斜率为kB,直线AC的斜率为kAC,证明:当b>0时,kB<kAC;
(3)当b=1时,数列{an}满足,且,Sn为数列{an}的前n项和,证明:Sn<2n+1.
【答案】(1)当b≥0时,函数f(x)的单调增区间是(0,+∞);
当b<0时,函数f(x)的单调减区间是,单调增区间是;
(2)证明:由f(x)=x2+blnx,得,
因为x1+x3=2x2,
,,
所以
.
不妨设0<x1<x3,令,则t>1,令,
所以,
所以g(t)在(1,+∞)上单调递增,g(t)>g(1)=0,即,
因为b>0,x3﹣x1>0,所以kAC﹣kB>0,
所以kB<kAC.
(3)证明:当b=1时,f(x)=x2+lnx,,
设,,
当x>1时,g′(x)>0,则g(x)在(1,+∞)上单调递增,
所以,,则,
构造函数(x>1),
求导得,
所以h(x)在(1,+∞)上单调递增,则h(x)>h(1)=0,
所以当x>1时,,所以,
即,
所以2an+1<an+2,即2(an+1﹣2)<an﹣2,得,
当n≥2时,,
即,又因为,所以,
所以Sn=a1+a2+…+an
2n+1.
【解答】解:(1)函数f(x)=x2+blnx的定义域为(0,+∞),,
当b≥0时,f′(x)>0恒成立,函数f(x)在(0,+∞)上单调递增;
当b<0时,令f′(x)=0,解得,
当时,f′(x)<0,函数f(x)在上单调递减,
当时,f′(x)>0,函数f(x)在上单调递增.
综上所述:当b≥0时,函数f(x)的单调增区间是(0,+∞);
当b<0时,函数f(x)的单调减区间是,单调增区间是;
(2)证明:由f(x)=x2+blnx,得,
因为x1+x3=2x2,
,,
所以
.
不妨设0<x1<x3,令,则t>1,令,
所以,
所以g(t)在(1,+∞)上单调递增,g(t)>g(1)=0,即,
因为b>0,x3﹣x1>0,所以kAC﹣kB>0,
所以kB<kAC.
(3)证明:当b=1时,f(x)=x2+lnx,,
设,,
当x>1时,g′(x)>0,则g(x)在(1,+∞)上单调递增,
所以,,则,
构造函数(x>1),
求导得,
所以h(x)在(1,+∞)上单调递增,则h(x)>h(1)=0,
所以当x>1时,,所以,
即,
所以2an+1<an+2,即2(an+1﹣2)<an﹣2,得,
当n≥2时,,
即,又因为,所以,
所以Sn=a1+a2+…+an
2n+1.
35.(2026•临沂一模)对于可导函数f(x),从初始值x0出发,定义序列.已知f(x)=x2﹣3x+1,x0=2.
(1)设xn+1=g(xn),求函数g(x)的解析式,并求x2的值;
(2)记,,并设.
(ⅰ)求证:;
(ⅱ)是否存在正整数m,n,p(m<n<p)使得am,an,ap成等比数列,若不存在,说明理由.若存在,求出所有满足条件的am,an,ap.
【答案】(1),;
(2)(i)证明:,,
易得α,β是f(x)=x2﹣3x+1的两个根,
则有α+β=3,αβ=1,且f(α)=f(β)=0,
由,
则,
因为,则有α2=3α﹣1,
则,
同理可得xn+1﹣β,
由.
于是,得证;
(ii)不存在,理由:,迭代得,
即,n=0,1,⋯,
其中,且﹣β≠0,﹣β≠±1,
若存在正整数m,n,p(m<n<p)使得am,an,ap成等比数列,
即,结合,可得,
因为a0=﹣β≠0,a0=﹣β≠±1,
所以2n+1=2m+2p,
同时除以2m得2n﹣m+1=1+2p﹣m,
因为m<n<p,则可设r=n﹣m>0,s=p﹣m>r,
则有2r+1=1+2s,即2r+1﹣2s=1,
易得等号左边为偶数之差,结果为偶数,右边为奇数1,矛盾,
故2n+1=2m+2p无正整数解满足m<n<p,
因此,不存在这样的正整数m,n,p(m<n<p)使得am,an,ap成等比数列.
【解答】解:(1)可导函数f(x),从初始值x0出发,定义序列.
已知f(x)=x2﹣3x+1,
可得f(x)的导数为f′(x)=2x﹣3,
则有xn+1=xn
令xn+1=g(xn),则,
取x0=2,则,
则;
(2)(i)证明:,,
易得α,β是f(x)=x2﹣3x+1的两个根,
则有α+β=3,αβ=1,且f(α)=f(β)=0,
由,
则,
因为,则有α2=3α﹣1,
则,
同理可得xn+1﹣β,
由.
于是,得证;
(ii),迭代得,
即,n=0,1,⋯,
其中,且﹣β≠0,﹣β≠±1,
若存在正整数m,n,p(m<n<p)使得am,an,ap成等比数列,
即,结合,可得,
因为a0=﹣β≠0,a0=﹣β≠±1,
所以2n+1=2m+2p,
同时除以2m得2n﹣m+1=1+2p﹣m,
因为m<n<p,则可设r=n﹣m>0,s=p﹣m>r,
则有2r+1=1+2s,即2r+1﹣2s=1,
易得等号左边为偶数之差,结果为偶数,右边为奇数1,矛盾,
故2n+1=2m+2p无正整数解满足m<n<p,
因此,不存在这样的正整数m,n,p(m<n<p)使得am,an,ap成等比数列.
36.(2026•道里区校级一模)已知函数f(x)=ex+sinx﹣ax,a∈R.
(1)若a=2,求f(x)的单调区间;
(2)∀x∈[0,+∞),f(x)≥cosx成立,求实数a的取值范围;
(3)若a=1,x∈[﹣2π,+∞)时,y=m与y=f(x)的图象有三个交点,横坐标分别为xp,xq,xr(xp<xq<xr),求证:2xq<xp+xr.
【答案】(1)增区间为(0,+∞),减区间为(﹣∞,0);
(2)(﹣∞,2];
(3)证明:f(x)=ex+sinx﹣xf'(x)=ex+cosx﹣1,
设f(x)=f′(x),则,
设f2(x)=f1'(x),则,
设f3(x)=f2'(x),则,
当x∈(﹣2π,﹣π)时,ex>0,sinx>0,
,则在(﹣2π,﹣π)上单调递增,
,,
则存在唯一x0∈(﹣2π,﹣π),使f3(x0)=0,
可得f2(x)在(﹣2π,x0)上单调递减,f2(x)在(x0,﹣π)上单调递增,
,,,
则存在唯一与,使eλ=sinλ与eμ=sinμ,
且f1(x)在(﹣2π,λ)单调递增,在(λ,μ)单调递减,在(μ,﹣π)单调递增,
,,
,,
,
则存在唯一,使f'(x1)=0,
且f(x)在(﹣2π,x1)上单调递增,f(x)在(x1,﹣π)上单调递减:
当x∈(﹣π,0)时,ex>0,sinx<0,f′(x)>0,则f′(x)在(﹣π,+∞)上单调递增,
则f′(0)=1>0,,则存在唯一,使f'(x2)=0,
当x>0时,ex>1,sinx≤1,f′(x)>0,
且f(x)在(﹣π,x2)上单调递减,f(x)在(x2,+∞)上单调递减:
综上,f(x)在(﹣2π,x1)上单调递增,f(x)在(x1,x2)上单调递减,f(x)在(x2,+∞)上单调递增,
则,,,
f(﹣2π)=e﹣2π+2π,f(﹣π)=e﹣π+π<f(﹣2π),则,f(0)=1<f(﹣2π),
则xr∈(0,+∞),则xp+xr>﹣2π>2xq成立.
【解答】解:(1)f(x)=ex+sinx﹣2x,f'(x)=ex+cosx﹣2,
设h(x)=f′(x),h'(x)=ex﹣sinx,
①x≥0时,h′(x)≥0,f′(x)在(0,+∞)上单调递增,
则f′(x)≥f′(0)=0,f(x)在(0,+∞)上单调递增;
②x<0时,ex<1,cosx≤1,f'(x)<0,则f(x)在(﹣∞,0)上单调递减.
则f(x)的增区间为(0,+∞),减区间为(﹣∞,0);
(2)g(x)=f(x)﹣cosx=ex+sinx﹣cosx﹣ax≥0对∀x∈[0,+∞)恒成立,
g'(x)=ex+cosx+sinx﹣a,设G(x)=g'(x),
,
①a≤2时,时,ex≥1,G'(x)≥0,
则g'(x)在(0,+∞)上单调递增,则g'(x)≥g'(0)=2﹣a≥0,
g(x)在(0,+∞)上单调递增,则g(x)≥g(0)=0成立;
②a>2时,由于g'(x)在(0,+∞)上单调递增,且g′(0)=2﹣a<0,x→+∞时,
g'(x)→+∞,则存在唯一x0∈(0,+∞),使g'(x0)=0,且当x∈(0,+∞)时,g'(x)<0,
则g(x)单调递减,g(x)<g(0)=0,不符题意,舍去.
综上所述,a≤2,即a的取值范围是(﹣∞,2];
(3)证明:f(x)=ex+sinx﹣xf'(x)=ex+cosx﹣1,
设f(x)=f′(x),则,
设f2(x)=f1'(x),则,
设f3(x)=f2'(x),则,
当x∈(﹣2π,﹣π)时,ex>0,sinx>0,
,则在(﹣2π,﹣π)上单调递增,
,,
则存在唯一x0∈(﹣2π,﹣π),使f3(x0)=0,
可得f2(x)在(﹣2π,x0)上单调递减,f2(x)在(x0,﹣π)上单调递增,
,,,
则存在唯一与,使eλ=sinλ与eμ=sinμ,
且f1(x)在(﹣2π,λ)单调递增,在(λ,μ)单调递减,在(μ,﹣π)单调递增,
,,
,,
,
则存在唯一,使f'(x1)=0,
且f(x)在(﹣2π,x1)上单调递增,f(x)在(x1,﹣π)上单调递减:
当x∈(﹣π,0)时,ex>0,sinx<0,f′(x)>0,则f′(x)在(﹣π,+∞)上单调递增,
则f′(0)=1>0,,则存在唯一,使f'(x2)=0,
当x>0时,ex>1,sinx≤1,f′(x)>0,
且f(x)在(﹣π,x2)上单调递减,f(x)在(x2,+∞)上单调递减:
综上,f(x)在(﹣2π,x1)上单调递增,f(x)在(x1,x2)上单调递减,f(x)在(x2,+∞)上单调递增,
则,,,
f(﹣2π)=e﹣2π+2π,f(﹣π)=e﹣π+π<f(﹣2π),则,f(0)=1<f(﹣2π),
则xr∈(0,+∞),则xp+xr>﹣2π>2xq成立.
37.(2026•江西模拟)已知函数.
(1)求f(x)在(0,π)上的最大值;
(2)求证:恒成立;
(3)若都有f(x)>ax3cosx恒成立,求a的最大值.
【答案】(1);
(2)证明:∀x∈[0,+∞),sinx≤x,
令q(x)=x﹣sinx,x∈[0,+∞),
则q′(x)=1﹣cosx≥0,
所以函数q(x)在[0,+∞)上单调递增,
故q(x)≥q(0)=0,即sinx≤x在[0,+∞)上恒成立.
又,
由sinx≤x(x≥0)知,,
所以,
即,得证;
(3).
【解答】解:(1)已知函数,
因此f′(x)=cosx﹣cos2x=﹣2cos2x+cosx+1=(1﹣cosx)(1+2cosx),
当时,f′(x)=0,
当时,f′(x)>0,即f(x)在上单调递增,
当时,f′(x)<0,即f(x)在上单调递减,
因此当时,f(x)取最大值;
(2)证明:∀x∈[0,+∞),sinx≤x,
令q(x)=x﹣sinx,x∈[0,+∞),
则q′(x)=1﹣cosx≥0,
因此函数q(x)在[0,+∞)上单调递增,
故q(x)≥q(0)=0,即sinx≤x在[0,+∞)上恒成立.
又,
由sinx≤x(x≥0)知,,
因此,
即,得证;
(3)当时,f(x)>ax3cosx,
即,
令,
则,其中g′(0)=0,
令,
则且h′(0)=0,
令φ(x)=h′(x),
则,其中.
令t=cosx∈(0,1),,
则,
故在t∈(0,1)上单调递减,其中u(1)=3﹣6a.
①若,则,
令,
υ(x)在上单调递增,
υ(x)>υ(0)=3,
因此φ′(x)>3﹣3=0恒成立.
故φ(x)=h′(x)在上单调递增,
且φ(x)=h′(x)>h′(0)=0.
因此h(x)=g′(x)在上也单调递增,且h(x)=g′(x)>g′(0)=0,
因此g(x)>g(0)=0,
故f(x)>ax3cosx恒成立.
②若,则φ′(0)=3﹣6a<0,
且,使得当x∈(0,m)时,φ′(x)<0,
因此函数φ(x)在(0,m)上单调递减,
故x∈(0,m)时,φ(x)=h′(x)<0,
因此函数h(x)在(0,m)上单调递减,
因此x∈(0,m)时,h(x)=g′(x)<0,
因此x∈(0,m)时,g(x)<0,
与恒成立矛盾.
综上所述:a的最大值为.
38.(2026•江苏一模)已知函数.
(1)对任意0<s<t,f(x)≥f(s)是f(x)≥f(t)的必要条件,求a的最小值;
(2)对任意b>0,函数g(x)=f(x)﹣b存在两个零点x1,x2.
(i)求a的取值范围;
(ii)对于(i)中给定的a,证明:当|x1﹣x2|取得最小值时,b=a.
【答案】(1)1;
(2)(i)(1,+∞);
(ii)证明:令ex﹣bx﹣a=0,则,因此,即,
构造方程,两根为x1,x2,
令x﹣lnb=t,其中,因此的两根为t1,t2,
令G(t)=et﹣t,则G′(t)=et﹣1,令G′(t)=0,则t=0,
G(t)在(﹣∞,0)单调递减;(0,+∞)单调递增,作出G(t)大致图象如下:
令,
r(b)在(0,a)单调递减;(a,+∞)单调递增,r(b)≥r(a)
因此当b=a时,r(b)min=r(a)=lna+1>1,此时|t1﹣t2|=|x1﹣x2|最小.
因此|x1﹣x2|取最小值时,b=a.
【解答】解:(1)因为对任意0<s<t,f(x)≥f(s)是f(x)≥f(t)的必要条件,
因此f(t)≥f(s),
因此在(0,+∞)上单调递增,
因此,即a≥(1﹣x)ex在(0,+∞)上恒成立,
令h(x)=(1﹣x)ex,h′(x)=﹣xex<0,
h(x)在(0,+∞)单调递减,因此h(x)<h(0)=1,
因此a≥1,因此amin=1;
(2)(i)因为对有两个不等的实根x1,x2,
因此ex﹣bx﹣a=0有两个零点x1,x2,(a≠1)
令F(x)=ex﹣bx﹣a,F′(x)=ex﹣b,
当F′(x)>0,因此x>lnb,当F′(x)<0,因此x<lnb,
因此F(x)在(﹣∞,lnb)单调递减;(lnb,+∞)单调递增,
x→﹣∞,F(x)→+∞;x→+∞,F(x)→+∞,
要使F(x)有两个零点,只需F(x)min=F(lnb)=b﹣blnb﹣a<0,
即a>(b﹣blnb)max,令φ(b)=b﹣blnb,φ′(b)=﹣lnb,
φ(b)在(0,1)单调递增;(1,+∞)单调递减,
因此φ(b)max=φ(1)=1,因此a的取值范围(1,+∞);
(ii)证明:令ex﹣bx﹣a=0,因此,因此,
构造方程,两根为x1,x2,
令x﹣lnb=t,其中,因此的两根为t1,t2,
令G(t)=et﹣t,因此G′(t)=et﹣1,令G′(t)=0,因此t=0,
G(t)在(﹣∞,0)单调递减;(0,+∞)单调递增,作出G(t)大致图象如下:
令,
r(b)在(0,a)单调递减;(a,+∞)单调递增,r(b)≥r(a)
因此当b=a时,r(b)min=r(a)=lna+1>1,此时|t1﹣t2|=|x1﹣x2|最小.
因此|x1﹣x2|取最小值时,b=a.
39.(2026•河南模拟)设函数f(x)=x2﹣x+alnx,a∈R.
(1)若a=1,求f(x)的图象在x=1处的切线方程;
(2)若f(x)≥0在[1,+∞)上恒成立,求a的取值范围;
(3)当a=2时,若x1,x2(x1<x2)满足f(x1)+f(x2)=0,求证:.
【答案】(1)2x﹣y﹣2=0;
(2)[﹣1,+∞);
(3)证明:当a=2时,f(x)=x2﹣x+2lnx,x>0,,所以f(x)在(0,+∞)上单调递增,
又f(1)=0,所以x∈(0,1)时,f(x)<0,x∈(1,+∞)时,f(x)>0.
若0<x1<x2≤1,则f(x1)+f(x2)<0,不合题意;
若1≤x1<x2,则f(x1)+f(x2)>0,不合题意,所以0<x1<1<x2.
设F(x)=f(x)+f(2﹣x),0<x<1,
则,
所以F(x)在(0,1)上单调递增.
因为F(1)=2f(1)=0,所以F(x)<0.
因为0<x1<1,所以F(x1)=f(x1)+f(2﹣x1)<0,
又f(x1)+f(x2)=0,所以﹣f(x2)+f(2﹣x1)<0,即f(2﹣x1)<f(x2).
又f(x)在(0,+∞)上单调递增,所以2﹣x1<x2,即x1+x2>2.
所以,即.
【解答】解:(1)由a=1,得f(x)=x2﹣x+lnx,f(1)=0,
,则f′(1)=2,
所以f(x)的图象在x=1处的切线方程为y﹣0=2(x﹣1),即2x﹣y﹣2=0.
(2)由f(x)=x2﹣x+alnx,得,
因为在[1,+∞)上单调递增,所以(2x2﹣x+a)min=1+a.
若a≥﹣1,则f′(x)≥0在[1,+∞)上恒成立,所以f(x)在[1,+∞)上单调递增,
又f(1)=0,所以f(x)≥0在[1,+∞)上恒成立.
若a<﹣1,令f′(x)=0,得,或,且,,
当时,f′(x)<0,f(x)单调递减,
所以f(x)<f(1)=0,与f(x)≥0在[1,+∞)上恒成立矛盾.
综上所述,a的取值范围是[﹣1,+∞).
(3)证明:当a=2时,f(x)=x2﹣x+2lnx,x>0,,所以f(x)在(0,+∞)上单调递增,
又f(1)=0,所以x∈(0,1)时,f(x)<0,x∈(1,+∞)时,f(x)>0.
若0<x1<x2≤1,则f(x1)+f(x2)<0,不合题意;
若1≤x1<x2,则f(x1)+f(x2)>0,不合题意,所以0<x1<1<x2.
设F(x)=f(x)+f(2﹣x),0<x<1,
则,
所以F(x)在(0,1)上单调递增.
因为F(1)=2f(1)=0,所以F(x)<0.
因为0<x1<1,所以F(x1)=f(x1)+f(2﹣x1)<0,
又f(x1)+f(x2)=0,所以﹣f(x2)+f(2﹣x1)<0,即f(2﹣x1)<f(x2).
又f(x)在(0,+∞)上单调递增,所以2﹣x1<x2,即x1+x2>2.
所以,即.
40.(2026•淄博模拟)甲口袋中装有3个红球,乙口袋中装有2个黄球和1个红球.现从甲、乙两口袋中各任取一个球交换放入另一口袋,重复n次这样的操作,记乙口袋中黄球个数为Xn,恰有2个黄球的概率为pn,恰有1个黄球的概率为qn.
(1)求p1,q1和p2,q2;
(2)求Xn的数学期望E(Xn)(用n表示);
(3)∀n∈N*,若an=2n﹣1,有.求Tn所有元素之和.
【答案】(1);
(2);
(3)(9n﹣9)•6n﹣1+3•2n﹣1.
【解答】解:(1)依题意,,
,
;
(2)设An表示n次取球后乙口袋有2个黄球,Bn表示n次取球后乙口袋有1个黄球,
C表示一次操作甲乙都取的是红球,D表示一次操作甲取的是红球同时乙取的是黄球,
E表示一次操作甲取的是黄球同时乙取的是红球,F表示一次操作甲,乙都取黄球,
当n≥2时,,
则pn=P(An)=P(C|An﹣1)P(An﹣1)+P(D|Bn﹣1)P(Bn﹣1),
qn=P(Bn)=P(E|An﹣1)P(An﹣1)+P(C|Bn﹣1)P(Bn﹣1),
,,
因此,
即,
所以{2pn+qn﹣1}是为首项,为公比的等比数列,
故,
依题意,Xn的分布列为:
Xn
0
1
2
P
1﹣pn﹣qn
qn
pn
故期望;
(3)由(2)知,
,
而Tn所有元素之和可以看作集合中所有子集中元素之和,
设集合为{a,b,c,d,e,f⋯}一共有n个不同的元素,而一个包含a的子集,
对于剩下的n﹣1个元素,每个元素可以独立地选择“放入子集”或“不放入子集”,
因此对于剩下的n﹣1个元素,每个都有2种选择,
由乘法原理,这样的子集个数为2n﹣1,
由此可知一个所有子集中元素之和为该集合各个元素之和的2n﹣1倍,
故Tn所有元素之和可写为,
令,
所以,
故,
所以,
故Tn所有元素之和可写为[(n﹣1)•3n+1+3]×2n﹣1=(9n﹣9)•6n﹣1+3•2n﹣1.
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