【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(20-15)
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 | 1.81 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/57159544.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(20-15)
一.选择题(共10小题)
1.(2026•广州一模)在正三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AB=2,AA1=1,点D是平面ABC上的动点,则A1DCD的最小值是( )
A. B. C. D.
2.(2026•德阳模拟)过点P(x0,y0)作曲线y=ln(x+1)的两条切线,记两切点分别为M(x1,y1),N(x2,y2),x1≠x2,若两条切线斜率之积为1,则的取值范围是( )
A.(0,1) B.(0,1] C.[1,+∞) D.(1,+∞)
3.(2026•随州二模)某个封闭的圆锥形容器(容器壁厚度忽略不计)的轴截面是边长为6的等边三角形,一个表面积为的小球在该容器内自由运动,则小球能接触到的圆锥容器内壁的最大面积为( )
A.12π B.14π C.16π D.18π
4.(2026•衡阳县校级模拟)已知四面体ABCD的每个顶点都在球O(O为球心)的球面上,△ABC为等边三角形,AB=BD=2,,且AC⊥BD,则二面角A﹣OC﹣D的正切值为( )
A. B.1 C.2 D.3
5.(2026•邯郸一模)已知递增数列{an}满足a1=1,且,则λ,μ满足的关系式不可能为( )
A.λ+μ<0 B.λμ+1<0 C.λ2+μ2=2 D.λ﹣2μ=0
6.(2026•宜宾模拟)已知,若∀a∈R,存在,使得|sinx+cosx|≥2sinθ成立,则θ的最大值为( )
A. B. C. D.
7.(2026•重庆模拟)已知x,y∈R,x+22x﹣1=2,4y+log2y=2,则x+2y=( )
A.1 B.2 C.4 D.8
8.(2026•江苏模拟)已知函数f(x),g(x)的定义域为R,f′(x)为f(x)的导函数,,f(x)=f(1﹣x),f′(x)=f′(﹣1﹣x).若,则( )
A.2026 B.1013 C.1 D.﹣1
9.(2026•抚顺一模)已知定义域为R的偶函数f(x)满足,且f(x)在[0,2]上是单调递增函数,若函数g(x)=f(x)﹣f(x﹣1),则下列结论正确的是( )
A.g(x)为偶函数
B.g(x)在[2,3]上是单调递增函数
C.g(1)>g(3)
D.g(x+2)=g(x)
10.(2026•青羊区校级模拟)美味的火锅中也充满了有趣的数学知识,如图将火锅抽象为乙图的两个同心圆柱,大、小圆柱的半径分别为25cm与5cm,汤料只放在两圆柱之间,将汤勺视为一条线段,若将汤锅装满,将汤勺置于两圆柱之间无论如何放置汤料都不会将汤勺淹没,则汤勺长度最短为:( )cm.
A. B. C. D.
二.多选题(共10小题)
(多选)11.(2026•广州一模)已知曲线C的方程为F(x,y)=0,集合T={(x,y)|F(x,y)=0},若对任意的(x1,y1)∈T,都存在(x2,y2)∈T,使得x1(y2﹣2)=x2y1成立,则称曲线C为α曲线.下列方程所表示的曲线为α曲线的是( )
A.x2+y2=5 B.x﹣y﹣1=0 C.y=lnx D.y=e﹣x﹣2
(多选)12.(2026•德阳模拟)已知关于x的方程:|(x+1)ex﹣1|=mx+m(x>﹣1)有两个根x1,x2(x1<x2),则下列说法正确的有( )
A.﹣1<x1<0<x2 B.x1+x2<0
C. D.lnm<x2<em
(多选)13.(2026•随州二模)P为椭圆(a>b>0)上一点,F1,F2为Γ的左、右焦点,在△PF1F2中,若sin∠PF1F2+sin∠PF2F1=2sin(∠PF1F2+∠PF2F1),则( )
A.Γ的离心率为
B.若△PF1F2为直角三角形,则这样的P点有8个
C.延长PF1交Γ于点Q,若,则△PF1F2与△QF1F2的内切圆半径之比为2:1
D.△PF1F2的内心为I,直线PI与x轴相交于点M,则
(多选)14.(2025•烟台三模)已知定义在R上的函数f(x)的导函数为f′(x),若对任意x,y∈R,都有f(x+y)﹣f(x﹣y)=2f(1﹣x)f(y),且f(1)=1,则( )
A.f(x)为偶函数 B.f′(0)+f′(2)=0
C.f′(x)的周期为4 D.f2(x)+f2(1﹣x)=1
(多选)15.(2026•邯郸一模)如图1,在长方形ABCD中,P是CD边上一点,且AB=4,AD=2,DP=1.将△ADP沿着AP翻折至△AQP,连接QB,QC,得到如图2所示的四棱锥Q﹣ABCP,则下列结论正确的是( )
A.四棱锥Q﹣ABCP体积的最大值为
B.当平面QAP⊥平面ABCP时,三棱锥Q﹣BCP的外接球的表面积为
C.在翻折的过程中,BP与AQ始终不垂直
D.若,则
(多选)16.(2026•宜宾模拟)已知正三棱台ABC﹣A1B1C1,上底面A1B1C1边长为2,下底面ABC边长为6,侧棱长为4,点P在侧面BCC1B1内(包含边界)运动,且,Q为CC1上一点,且,则下列说法正确的是( )
A.正三棱台ABC﹣A1B1C1的高为
B.高为,底面半径为的圆柱可以放进该棱台内
C.点P的轨迹长度为
D.过点A,B,Q的平面截该棱台内最大的球所得的截面面积为
(多选)17.(2026•重庆模拟)已知双曲线,F1、F2是其左右焦点,点P为双曲线上在第一象限内的一点,连接点P与右焦点F2的直线交双曲线的右支于另一点Q,记点P到两渐近线的距离为d1、d2,点Q到两渐近线的距离为d3、d4,△PF1F2、△QF1F2的内切圆圆心分别为I1、I2,则下列结论正确的是( )
A.d1d2>d3d4
B.两内切圆相切于x轴上同一点
C.点F2在以I1I2为直径的圆上
D.两内切圆周长之和的取值范围是
(多选)18.(2026•江苏模拟)已知异面直线l1,l2,l1⊥l2,A∈l1,B∈l2,AB⊥l1,AB⊥l2,P∈l1,Q∈l2,四点A,B,P,Q不共面,O是线段PQ的中点,AB=2,PQ=4,则( )
A.当AP=2时,
B.当AP=2时,直线AB,PQ所成角为60°
C.点O到直线AB的距离为
D.三棱锥A﹣BPQ的体积的最大值为3
(多选)19.(2026•抚顺一模)在平面直角坐标系xOy中,直线l1:x﹣y=0,直线l2:x+y=0,曲线C上的动点P(x,y)(|x|>|y|)到直线l1与l2的距离之积为定值1,F1、F2为曲线C的左、右焦点,则下列结论正确的是( )
A.曲线C的方程为x2﹣y2=2
B.
C.点P到点M(6,0)的距离最小值为4
D.若l为曲线C在点P处的切线,则直线l平分∠F1PF2
(多选)20.(2026•青羊区校级模拟)在△ABC中,角A,B,C所对的边长分别为a,b,c,且满足sinB+sinC=2sinAcosB.点D在线段AB的延长线上,则下列选项中正确的是( )
A.a2﹣b2=bc
B.若2c=a+b,则
C.A=2B
D.若|AB|=3,|BD|=1,当点C运动时,|CD|﹣|CA|为定值
三.填空题(共10小题)
21.(2026•广州一模)某公园里有一块边长分别为30米,40米,50米的三角形草坪(记为△ABC),点D,E在△ABC的边上,线段DE把草坪分成面积相等的两部分.如果沿DE铺设灌溉水管,则水管的最短长度为 米.
22.(2026•德阳模拟)eix=cosx+isinx被称为欧拉公式.我们运用欧拉公式,可以推导出倍角公式.如:cos2x+isin2x=ei•2x=(eix)2=(cosx+isinx)2=cos2x﹣sin2x+i•2sinxcosx.类比方法,我们可以得到cos5x= (用含有cosx的式子表示).
23.(2026•随州二模)定义集合An={(a1,a2,…,an)|a1,a2,…,an∈A},例如:若A={1,2},则a1∈A,a2∈A,A2={(1,1),(1,2),(2,1),(2,2)}.把集合An中满足条件a1+a2+…+an=p的元素组成的集合记为An(p),即An(p)={(a1,a2,…,an)|a1+a2+…+an=p,a1,a2,…,an∈A}.已知集合A={1,2,3,4,5,6},则A6(9)中的元素个数为 .
24.(2026•衡阳县校级模拟)已知双曲线的左、右焦点分别为F1,F2,过F1作直线l垂直于双曲线的一条渐近线,直线l与双曲线的两条渐近线分别交于A,B两点,若,则双曲线C的离心率e为 .
25.(2026•邯郸一模)某地普法小组安排4名男性普法员和2名女性普法员前往甲、乙、丙三个社区进行宣讲,每名普法员只能前往一个社区,每个社区至少有1名普法员,则2名女性普法员被安排在不同社区的方案共有 种.
26.(2026•宜宾模拟)已知在圆锥PO中,高PO长为2,底面圆的直径AB长为8,点M为母线PB的中点.过点M用平行于母线PA的平面去截圆锥,得到的截口曲线是抛物线,则该抛物线的焦点到点M的距离为 .
27.(2026•重庆模拟)小明玩一款棋,如图所示,地图上标记了不能走的山或湖,小明每一步只能向上或向右移动1格,则从起点到终点共有 种不同的走法.
28.(2026•江苏模拟)已知圆C:x2+y2=9,A,B是C上的两个动点,点P(2,0),∠APB=90°.若四边形APBQ是矩形,则|PQ|的取值范围为 .
29.(2026•抚顺一模)已知函数f(x)=xex,若曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线与函数g(x)=a+lnx的图象无公共点,则实数a的取值范围为 .
30.(2026•青羊区校级模拟)若函数f(x)=x4+4x3+ax(a∈R)的图象存在对称轴,则f(x)的最小值为 .
四.解答题(共10小题)
31.(2026•广州一模)已知双曲线C:1(a>0,b>0)的焦点到其渐近线的距离为,点(,)在C上.
(1)求C的方程;
(2)点A,B分别在C的两条渐近线上运动,且|AB|=2,线段AB的中点为M.
(i)设E(0,),,求|ME|•|MF|的最大值;
(ii)设P(﹣t,0),Q(t,0)(t>1),点M不在x轴上,若∠MQP=2∠MPQ,求的取值范围.
32.(2026•德阳模拟)已知a>0,函数f(x)=asinx+cosx(x∈[0,+∞)),记xn为f(x)的从小到大的第n(n∈N*)个零点.
(1)当a=1时,求xn;
(2)若
证明:(i)数列{g(xn)}是等比数列;
(ii)若,则对一切n∈N*,xn<|g(xn)|恒成立.
33.(2026•随州二模)已知数列{an}和{θn},Sn为数列{an}的前n项和,a1=1,且Sn,an+1.
(1)求a2,a3;
(2)求数列{an}的通项公式;
(3)求证:Sn≤2.
34.(2026•衡阳县校级模拟)已知函数f(x)=ln(x+a)+e﹣bx﹣a(a,b∈R),f′(x)是f(x)的导函数.
(1)当a=0,b=1时,讨论f(x)的单调性.
(2)是否存在a,b,使得x=0为f(x)的极值点?若存在,求a,b满足的条件;若不存在,请说明理由.
(3)若1<a<2,b=1,x0为f(x)最小的零点,证明:当x∈(﹣a,0)时,f(x)<f′(x0).
35.(2026•邯郸一模)已知函数f(x)=x+2ex﹣a(e2x+ex).
(1)若a≥1,证明:f(x)≤0.
(2)设f(x)有两个零点x1,x2(x1<x2).
①求a的取值范围;
②证明:.
36.(2026•宜宾模拟)已知函数.
(1)判断函数f(x)在区间(0,3π)上极值点的个数并证明;
(2)将函数f(x)在区间(0,+∞)上的极值点从小到大排列,形成数列,数列{an}满足:an=f(xn),证明:
①a1+a2<2;
②.
37.(2026•重庆模拟)已知椭圆C:的左、右焦点分别为F1,F2,点在椭圆上,且椭圆上满足PF1⊥PF2的点P有且仅有2个.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设直线l与椭圆C交于A,B两点(A在第一象限),与x轴,y轴分别交于点M,N,且;点A关于x轴的对称点为D,直线DN与椭圆的另一个交点为E.
(ⅰ)记直线AN,DN的斜率分别为k1,k2,证明:为定值;
(ⅱ)求直线BE的斜率的最小值.
38.(2026•江苏模拟)已知双曲线的一条渐近线的倾斜角为60°,F1,F2分别为左、右焦点,A为右顶点,P,Q为C左支上的两个动点(不包括顶点).
(1)求C的离心率;
(2)是否存在常数t(t>0),使得∠PAF1=t∠PF1A总成立?若存在,求t的值;若不存在,请说明理由;
(3)若a为定值,直线PQ经过F1,求|AP|+|AQ|的最小值.
39.(2026•抚顺一模)椭圆的焦点分别为F1(﹣1,0),F2(1,0),过点F1且倾斜角为α的直线与椭圆C相交于A,B两点,当时有.
(1)求m的值及椭圆C的标准方程;
(2)已知线段AB的中点为G.
(ⅰ)求点G的轨迹方程;
(ⅱ)若线段AB的垂直平分线与x轴和y轴分别交于D,E两点,O为坐标原点,记△GF1D的面积为S1,△OED的面积为S2,求的取值范围.
40.(2026•青羊区校级模拟)进位制是人们为了计数和运算方便而约定的记数系统,约定满二进一,就是二进制;满十进一就是十进制;满十六进一,就是十六进制等.一般地,若k是一个大于1的整数,那么以k为基数的k进制数可以表示为一串数字符号连写在一起的形式anan﹣1…a1a0(k),其中an,an﹣1,…,a0∈{0,1,2,…,k﹣1},且an≠0,,如22=2×32+1×3+1,所以22在三进制下可写为211(3).
(1)将五进制数211(5)转化成三进制数.
(2)对于任意两个不同的n+1位二进制数anan﹣1…a1a0(2),bnbn﹣1…b1b0(2),an=bn=1,记.
①若n=3,求随机变量X的分布列与数学期望;
②证明:.
【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(20-15)
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
C
D
B
B
D
C
C
二.多选题(共10小题)
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
ABD
ACD
ACD
BCD
ABD
ABD
BCD
ABC
ACD
ACD
一.选择题(共10小题)
1.(2026•广州一模)在正三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AB=2,AA1=1,点D是平面ABC上的动点,则A1DCD的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解答】解:如图所示,将CD绕点C逆时针旋转45°得CD1,过D作DD1⊥CD1于D1,
则点D1形成的面α与面ABC夹角为45°,
则,则的最小值等价于A1D+DD1的最小值,即点A到面α的距离,
将CA绕点C逆时针旋转45°得CA2,过A1作A1A2⊥CA2于A2,可知,
可知AC=2,AA1=1,∴,,
则,
可知,解得,
∴的最小值为.
故选:B.
2.(2026•德阳模拟)过点P(x0,y0)作曲线y=ln(x+1)的两条切线,记两切点分别为M(x1,y1),N(x2,y2),x1≠x2,若两条切线斜率之积为1,则的取值范围是( )
A.(0,1) B.(0,1] C.[1,+∞) D.(1,+∞)
【答案】D
【解答】解:因为y=ln(x+1),(x>﹣1),
所以,则,
依题意得两条切线的方程分别为,,
联立两条切线的方程,
解得,
则,
因为两条切线的斜率之积为1,所以,
解得,
可得,
,
则
,
令t=x1+1>0,则,可化为,
而当且仅当.即t=1时取得最小值,
因为,且x1≠x2,所以x1≠0,即t=1不成立,
则的取值范围是 (1,+∞).
故选:D.
3.(2026•随州二模)某个封闭的圆锥形容器(容器壁厚度忽略不计)的轴截面是边长为6的等边三角形,一个表面积为的小球在该容器内自由运动,则小球能接触到的圆锥容器内壁的最大面积为( )
A.12π B.14π C.16π D.18π
【答案】C
【解答】解:设小球的半径为r,则小球表面积,即,
在圆锥内壁侧面,小球接触到的区域围成一个圆台侧面,
如图,△ABC是这个封闭的圆锥形容器的轴截面,边长为6,
,
AB=BC=AC=6,,,
则BJ=BG=CK=CD=AE=AF1,
∵△AEF,△AGD都为等边三角形,∴EF=AF=1,GD=AG=AB﹣BG=5,
圆台上下底面半径分别为,,
母线长GF=AB﹣AF﹣BG=4,
∴圆台侧面面积,
在圆锥底面,小球能够接触到的区域是一个圆,
其半径,
其面积,
∴圆锥内壁上小球能接触到的圆锥容器内壁总面积为S=S1+S2=12π+4π=16π.
故选:C.
4.(2026•衡阳县校级模拟)已知四面体ABCD的每个顶点都在球O(O为球心)的球面上,△ABC为等边三角形,AB=BD=2,,且AC⊥BD,则二面角A﹣OC﹣D的正切值为( )
A. B.1 C.2 D.3
【答案】C
【解答】解:设E为AC的中点,连接BE,DE.
因为△ABC为等边三角形,
所以BE⊥AC,又AC⊥BD,且BE∩BD=B,BE,BD⊂平面BDE,
所以AC⊥平面BDE,
又DE⊂平面BDE,即AC⊥DE,
由题意易知,,AE=CE=1,又,
所以,
因为BD=2,所以DE2+BE2=BD2,
即DE⊥BE,又AC∩BE=E,AC,BE⊂平面ABC,
所以DE⊥平面ABC,而DE⊂平面ADC,则平面ADC⊥平面ABC,
又,
则DC2+AD2=AC2,
故△ADC为等腰直角三角形.
综上,四面体ABCD的球心O为△ABC的中心,即在线段BE靠近E的三等分点处.
过点E作EF⊥OC交OC于点F,连接DF,
则∠EFD即为二面角A﹣OC﹣D的平面角.
在Rt△OEC中,,EC=1,可求得,又DE=1,
所以.
故选:C.
5.(2026•邯郸一模)已知递增数列{an}满足a1=1,且,则λ,μ满足的关系式不可能为( )
A.λ+μ<0 B.λμ+1<0 C.λ2+μ2=2 D.λ﹣2μ=0
【答案】D
【解答】解:因为递增数列{an}满足a1=1,且,
所以.
又a1=1>0,所以an>0,(λ﹣1)an>μ,
即有μan<λ﹣1.
若λ﹣2μ=0,则,则.
由μ>1,得2μ﹣μ2>1,即(μ﹣1)2<0,矛盾,
故λ,μ满足的关系式不可能为λ﹣2μ=0.
取λ=1,μ=﹣2,则,
满足{an}是递增数列,此时λ+μ=﹣1<0,
λμ+1=﹣1<0.取λ=1,μ=﹣1,则,
满足{an}是递增数列,此时λ2+μ2=2.
故选:D.
6.(2026•宜宾模拟)已知,若∀a∈R,存在,使得|sinx+cosx|≥2sinθ成立,则θ的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解答】解:由题意,若∀a∈R,存在,使得|sinx+cosx|≥2sinθ成立,
可得命题“∀a∈R,存在,使得|sinx+cosx|≥2sinθ成立”的否定为:
∃a∈R,对,不等式|sinx+cosx|<2sinθ恒成立,
而,,令,
函数,函数f(t)的最小正周期为π,不妨令0≤a≤π,
当时,,此时,则;
当时,,函数f(t)在[a,π]上递减,在上递增,
;
当时,,;
当时,,函数f(t)在[a,π]上递减,在上递增,
;
当a=π时,,,
由∃a∈R,对,不等式|sinx+cosx|<2sinθ恒成立,得2sinθ>1,
即,而,解得,
因此当∀a∈R,存在,使得|sinx+cosx|≥2sinθ成立时,,
所以θ的最大值为.
故选:B.
7.(2026•重庆模拟)已知x,y∈R,x+22x﹣1=2,4y+log2y=2,则x+2y=( )
A.1 B.2 C.4 D.8
【答案】B
【解答】解:4y+log2y=2左右两边同时加2得4y+log24y=4,
x+22x﹣1=2左右两边同时乘以2得2x+22x=4,
设f(t)=t+2t,则f(t)单调递增,
又f(2x)=4,f(log24y)=4,
所以2x=log24y,
所以2x+4y=log24y+4y=4,所以x+2y=2.
故选:B.
8.(2026•江苏模拟)已知函数f(x),g(x)的定义域为R,f′(x)为f(x)的导函数,,f(x)=f(1﹣x),f′(x)=f′(﹣1﹣x).若,则( )
A.2026 B.1013 C.1 D.﹣1
【答案】D
【解答】解:因为函数f(x),g(x)的定义域为R,f′(x)为f(x)的导函数,
,f(x)=f(1﹣x),f′(x)=f′(﹣1﹣x),
且,
所以,
因为f′(x)=f′(﹣1﹣x),所以f′(x)关于直线对称,
则原函数f(x)关于点对称,所以f(x)=﹣f(﹣1﹣x)+2,
所以f(﹣1﹣x)=﹣f(1﹣x)+2,
令t=﹣1﹣x,则f(t)=﹣f(2+t)+2,即f(2+t)=2﹣f(t),
所以f(x+4)=2﹣f(x+2)=2﹣(2﹣f(x))=f(x),
所以f(x)的周期为4,
又,即,所以g(x)的周期也为4,
由得,
由得,所以g(4)=g(0)=0,
由g(1)=﹣1得,所以,
又f(2+x)=2﹣f(x),所以,
所以,
所以g(1)+g(2)+g(3)+g(4)=﹣1+0+1+0=0,
又2026÷4=506⋯2,
所以.
故选:D.
9.(2026•抚顺一模)已知定义域为R的偶函数f(x)满足,且f(x)在[0,2]上是单调递增函数,若函数g(x)=f(x)﹣f(x﹣1),则下列结论正确的是( )
A.g(x)为偶函数
B.g(x)在[2,3]上是单调递增函数
C.g(1)>g(3)
D.g(x+2)=g(x)
【答案】C
【解答】解:因为定义域为R的偶函数f(x)满足,
所以 ,两式相减可得:
f(x+2)+f(x)=0,所以f(x+4)+f(x+2)=0,
所以f(x+4)=f(x),所以f(x)周期为4,
又f(x)是定义域R的偶函数,故f(﹣x)=f(x),且f(x)在[0,2]单调递增,
因此f(2)>f(0),结合f(2)=﹣f(0)得f(0)<0.
选项A:g(﹣x)=f(﹣x)﹣f(﹣x﹣1)=f(x)﹣f(x+1),
由f(x+2)=﹣f(x)得f(x+1)=﹣f(x﹣1),代入上式得:
g(﹣x)=f(x)+f(x﹣1),
而g(x)=f(x)﹣f(x﹣1),显然g(﹣x)≠g(x),故A错误;
选项B:x∈[2,3]时,f(x)=﹣f(x﹣2),x﹣2∈[0,1],f(x﹣2)递增,
故f(x)在[2,3]递减;同时x﹣1∈[1,2],f(x﹣1)在[1,2]上单调递增,
因此g(x)=f(x)﹣f(x﹣1),根据单调性运算性质可知g(x)递减函数,故B错误;
选项C:g(1)=f(1)﹣f(0),g(3)=f(3)﹣f(2)=f(﹣1)﹣(﹣f(0))=f(1)+f(0),
因此g(1)﹣g(3)=﹣2f(0),
已知f(0)<0,故﹣2f(0)>0⇒g(1)>g(3),故C正确;
选项D:g(x+2)=f(x+2)﹣f(x+1)=﹣f(x)﹣(﹣f(x﹣1))=﹣[f(x)﹣f(x﹣1)]=﹣g(x)≠g(x),故D错误.
故选:C.
10.(2026•青羊区校级模拟)美味的火锅中也充满了有趣的数学知识,如图将火锅抽象为乙图的两个同心圆柱,大、小圆柱的半径分别为25cm与5cm,汤料只放在两圆柱之间,将汤勺视为一条线段,若将汤锅装满,将汤勺置于两圆柱之间无论如何放置汤料都不会将汤勺淹没,则汤勺长度最短为:( )cm.
A. B. C. D.
【答案】C
【解答】解:大、小圆柱的半径分别为25cm与5cm,汤料只放在两圆柱之间,将汤勺视为一条线段,
若将汤锅装满,将汤勺置于两圆柱之间无论如何放置汤料都不会将汤勺淹没,
将A投影至底面为A′,
A′B是底面大圆的一条弦且A′B与小圆相切(切点为M)时最长,
所以,
所以,
则汤勺长度最短为cm.
故选:C.
二.多选题(共10小题)
(多选)11.(2026•广州一模)已知曲线C的方程为F(x,y)=0,集合T={(x,y)|F(x,y)=0},若对任意的(x1,y1)∈T,都存在(x2,y2)∈T,使得x1(y2﹣2)=x2y1成立,则称曲线C为α曲线.下列方程所表示的曲线为α曲线的是( )
A.x2+y2=5 B.x﹣y﹣1=0 C.y=lnx D.y=e﹣x﹣2
【答案】ABD
【解答】解:令P(x1,y1)∈T,Q(x2,y2)∈T,x1(y2﹣2)=x2y1,
等价于过定点A(0,2)且与直线OP平行或重合的直线与曲线F(x,y)=0有交点Q,
对于A:x2+y2=5如下图,,
如图所示,其中任意点P在曲线上运动,都存在一点Q,使直线OP,AQ平行或重合,满足题设;
对于B:x﹣y﹣1=0如下图,且x,y∈R,
如图所示,其中任意点P在曲线上运动,都存在一点Q,使直线OP,AQ平行或重合,满足题设;
对于C:y=lnx如下图,x∈(0,+∞),y∈R,则,
若OP与曲线相切且P为切点,则,故,此时P(x1,1)
令lnx=1,则x=e,即x1=e,故P(e,1),即有与y=lnx相切于P(e,1),
如图所示,此时不存在一点Q,使直线OP,AQ平行或重合,不满足;
对于D:y=e﹣x﹣2如下图,x∈R,y∈(﹣2,+∞),
如图所示,其中任意点P在曲线上运动,都存在一点Q,使直线OP,AQ平行或重合,满足题设.
故选:ABD.
(多选)12.(2026•德阳模拟)已知关于x的方程:|(x+1)ex﹣1|=mx+m(x>﹣1)有两个根x1,x2(x1<x2),则下列说法正确的有( )
A.﹣1<x1<0<x2 B.x1+x2<0
C. D.lnm<x2<em
【答案】ACD
【解答】解:因为方程|(x+1)ex﹣1|=mx+m(x>﹣1)有两个根x1,x2(x1<x2),
所以,
又x>﹣1,,
所以函数与函数y=m图象在(﹣1,+∞)上有两个交点,
而,由此可作出,x>﹣1的大致图象;
如图所示,所以﹣1<x1<0<x2,选项A正确;
根据图象可知当m逐渐增大时,x1→﹣1,而x2将会大于1,此时x1+x2>0,
可得x1+x2<0不成立,选项B不正确;
因为﹣1<x1<0,则,
所以,
则,
因为,所以,选项C正确;
因为x2>0,则,
所以,
则,
两边取对数得x2>lnm,
因为,
令,
令t=x+1(t>1),
,,
因为单调递增,
即得y>el﹣e﹣1+1=0,即em>x,
所以x2<em,即lnm<x2<em,选项D正确.
故选:ACD.
(多选)13.(2026•随州二模)P为椭圆(a>b>0)上一点,F1,F2为Γ的左、右焦点,在△PF1F2中,若sin∠PF1F2+sin∠PF2F1=2sin(∠PF1F2+∠PF2F1),则( )
A.Γ的离心率为
B.若△PF1F2为直角三角形,则这样的P点有8个
C.延长PF1交Γ于点Q,若,则△PF1F2与△QF1F2的内切圆半径之比为2:1
D.△PF1F2的内心为I,直线PI与x轴相交于点M,则
【答案】ACD
【解答】解:对于选项A:P为椭圆(a>b>0)上一点,F1,F2为Γ的左、右焦点,如图,
在△PF1F2中,由sin∠PF1F2+sin∠PF2F1=2sin(∠PF1F2+∠PF2F1),
⇒sin∠PF1F2+sin∠PF2F1=2sin(π﹣∠F1PF2),
⇒sin∠PF1F2+sin∠PF2F1=2sin∠F1PF2,
由正弦定理得,A选项正确;
对于选项B:当P为上下顶点时,由上可知,∴此时△PF1F2为等边三角形,
∴∠F1PF2有最大值,故这样的点P有4个,使得△PF1F2为直角三角形,B选项错误;
对于选项C:设△PF1F2和△QF1F2的内切圆半径分别为R,r,
,,
∵,∴
2,
∴△PF1F2与△QF1F2的内切圆的半径之比为2:1,C选项正确;
对于选项D:由角平分线性质定理,
⇒1,D选项正确.
故选:ACD.
(多选)14.(2025•烟台三模)已知定义在R上的函数f(x)的导函数为f′(x),若对任意x,y∈R,都有f(x+y)﹣f(x﹣y)=2f(1﹣x)f(y),且f(1)=1,则( )
A.f(x)为偶函数 B.f′(0)+f′(2)=0
C.f′(x)的周期为4 D.f2(x)+f2(1﹣x)=1
【答案】BCD
【解答】解:由对任意x,y∈R,都有f(x+y)﹣f(x﹣y)=2f(1﹣x)f(y)①,且f(1)=1,
令x=y=0得:2f(1)f(0)=0,可得f(0)=0,同理令x=y=1,可得f(2)=0,
令x=1得:f(1+y)=f(1﹣y),所以f(x)关于x=1对称;
再令y=1得:f(x+1)﹣f(x﹣1)=2f(1﹣x)f(1)⇒f(1﹣x)﹣f(x﹣1)=2f(1﹣x)⇒f(1﹣x)+f(x﹣1)=0,
所以f(x)关于(0,0)对称,据此不妨构造f(x)=sin,经验证,该函数符合①式,
显然f(x)=sin是奇函数,A错;
,所以f′(0)+f′(2)0,
且f′(x)的最小正周期为T4,BC正确;
,所以f2(x)+f2(1﹣x)1,
D正确.
故选:BCD.
(多选)15.(2026•邯郸一模)如图1,在长方形ABCD中,P是CD边上一点,且AB=4,AD=2,DP=1.将△ADP沿着AP翻折至△AQP,连接QB,QC,得到如图2所示的四棱锥Q﹣ABCP,则下列结论正确的是( )
A.四棱锥Q﹣ABCP体积的最大值为
B.当平面QAP⊥平面ABCP时,三棱锥Q﹣BCP的外接球的表面积为
C.在翻折的过程中,BP与AQ始终不垂直
D.若,则
【答案】ABD
【解答】解:因为在长方形ABCD中,P是CD边上一点,且AB=4,AD=2,DP=1,
又将△ADP沿着AP翻折至△AQP,从而得到四棱锥Q﹣ABCP,
所以当平面QAP⊥平面ABCP时,四棱锥Q﹣ABCP的体积取得最大值.
过点Q作QF⊥AP,垂足为F,
则,
则四棱锥Q﹣ABCP体积的最大值为,A正确;
连接BP,记△BCP外接圆的圆心为BP的中点O,连接OF,
因为,
所以,
因为,,
则,
则,
则三棱锥Q﹣BCP外接球的半径为,
则三棱锥Q﹣BCP的外接球的表面积为,B正确;
连接BF,因为,
所以BF2+FP2=BP2,则BF⊥AP,
因为BF,QF⊂平面BFQ,QF⊥AP,所以AP⊥平面BFQ,
又AP⊂平面ABCP,所以平面ABCP⊥平面BFQ,
则点Q在平面ABCP上的射影在直线BF上,
过点A作AM⊥BP,并与BF交于点N,连接QM,
若点Q在平面ABCP上的射影为N,即QN⊥平面ABCP,
由BP⊂平面ABCP,得QN⊥BP,
又AM⊥BP,AM,QN⊂平面QAM,则BP⊥平面QAM,
因为AQ⊂平面QAM,所以BP⊥AQ,故C错误;
在AQ上取靠近点A处的四等分点G,连接EG,PG,
因为,所以EG∥AB∥PC,且,
从而四边形ECPG为平行四边形,则,D正确.
故选:ABD.
(多选)16.(2026•宜宾模拟)已知正三棱台ABC﹣A1B1C1,上底面A1B1C1边长为2,下底面ABC边长为6,侧棱长为4,点P在侧面BCC1B1内(包含边界)运动,且,Q为CC1上一点,且,则下列说法正确的是( )
A.正三棱台ABC﹣A1B1C1的高为
B.高为,底面半径为的圆柱可以放进该棱台内
C.点P的轨迹长度为
D.过点A,B,Q的平面截该棱台内最大的球所得的截面面积为
【答案】ABD
【解答】解:因为正三棱台ABC﹣A1B1C1,上底面A1B1C1边长为2,下底面ABC边长为6,侧棱长为4,
又点P在侧面BCC1B1内(包含边界)运动,且,Q为CC1上一点,且,
所以延长正三棱台侧棱相交于点O,则OA=OB=OC,
又在等腰梯形BCC1B1中,BC=6,B1C1=2,BB1=CC1=4,则∠B1BC=∠C1CB=60°,
所以△OBC为等边三角形,所以三棱锥O﹣ABC为正四面体,且OB1=2,
对于A:设H为等边△OBC的中心,
则AH⊥侧面OBC,且,
即O点到底面ABC的距离为,又OB1=2,BB1=4,
所以正三棱台ABC﹣A1B1C1的高为,故A正确;
对于B,设△A1B1C1的内切圆的半径为r,
则,解得,
因为正三棱台ABC﹣A1B1C1的高为,△A1B1C1的内切圆的半径为,且,
所以高为、底面半径为的圆柱可以放进该棱台内,故B正确;
对于C,由A选项知,AH⊥侧面OBC,且,
因为点P在侧面BCC1B1内(包含边界)运动,且
所以,
因为等边三角形OBC的内切圆的半径为,又,,
所以,点P在侧面BCC1B1内的轨迹为弧和,
而,故GM=2DG=2,故△HGM为等边三角形,
所以,所以点P的轨迹长度为,故C错误;
对于D,设正四面体OABC的内切球的半径为R,
由等体积法可得,解得,
因为,所以该棱台内最大的球即正四面体OABC的内切球,
又因为,CC1=4,OC=6,
所以Q为OC的中点,过点A,B,Q的平面正好过该内切球的球心,
所以截面面积为,故D正确.
故选:ABD.
(多选)17.(2026•重庆模拟)已知双曲线,F1、F2是其左右焦点,点P为双曲线上在第一象限内的一点,连接点P与右焦点F2的直线交双曲线的右支于另一点Q,记点P到两渐近线的距离为d1、d2,点Q到两渐近线的距离为d3、d4,△PF1F2、△QF1F2的内切圆圆心分别为I1、I2,则下列结论正确的是( )
A.d1d2>d3d4
B.两内切圆相切于x轴上同一点
C.点F2在以I1I2为直径的圆上
D.两内切圆周长之和的取值范围是
【答案】BCD
【解答】解:双曲线中,a=1,,则.
设点P(x1,y1)、Q(x2,y2),则,,
双曲线C的渐近线方程为,即,
所以.
同理可得,
故d1d2=d3d4,A错误;
设△PF1F2的内切圆I1分别切边PF1、PF2、F1F2于点R、S、T,
由切线长定理可得|PR|=|PS|,|F1R|=|F1T|,|F2S|=|F2T|,
因为|PF1|+|F1F2|﹣|PF2|=2a+2c=2+2×2=6,
又因为|PF1|+|F1F2|﹣|PF2|=(|PR|+|F1R|)+(|F1T|+|F2T|)﹣(|PS|+|F2S|)
=|F1R|+|F1T|=2|F1T|=6,所以|F1T|=3,即|F1T|=xT﹣(﹣2)=3,解得xT=1,
故圆I1切x轴于点T(1,0),同理可知圆I2切x轴于点T(1,0),
故两内切圆相切于x轴上同一点,B正确;
因为I1为△PF1F2的内心,所以∠I1F2P=∠I1F2F1,同理可得∠I2F2Q=∠I2F2F1.
因为∠I1F2P+∠I1F2F1+∠I2F2Q+∠I2F2F1=π,所以2(∠I1F2F1+∠I2F2F1)=π,
所以2∠I1F2I2=π,故,即I1F2⊥I2F2,故点F2在以I1I2为直径的圆上,C正确;
由图可知,直线PQ不与x轴重合,设直线PQ的方程为x=my+2,
联立,消去x整理可得(3m2﹣1)y2+12my+9=0,
因为直线PQ与双曲线C的右支交于两点,
所以,
由韦达定理可得,,
由题意可得,
可得3m2﹣1<0,解得,
,
所以3m2﹣1<0,解得.
设直线PQ的倾斜角为α,则.
设∠I1F2F1=θ,则,所以∠F2I2T=θ,则,
所以,所以.,
设圆I1、圆I2的半径分别为r1、r2,
因为,,
所以,则r1r2=1,且,
故两内切圆周长之和为.
构造函数,其中,
由对勾函数的单调性可知函数f(x)在上单调递减,在上单调递增,
因为f(1)=2,,故,
所以两内切圆周长之和为,
故两内切圆周长之和的取值范围是,D正确.
故选:BCD.
(多选)18.(2026•江苏模拟)已知异面直线l1,l2,l1⊥l2,A∈l1,B∈l2,AB⊥l1,AB⊥l2,P∈l1,Q∈l2,四点A,B,P,Q不共面,O是线段PQ的中点,AB=2,PQ=4,则( )
A.当AP=2时,
B.当AP=2时,直线AB,PQ所成角为60°
C.点O到直线AB的距离为
D.三棱锥A﹣BPQ的体积的最大值为3
【答案】ABC
【解答】解:因为异面直线l1,l2,l1⊥l2,A∈l1,B∈l2,AB⊥l1,AB⊥l2,P∈l1,Q∈l2,
又四点A,B,P,Q不共面,O是线段PQ的中点,AB=2,PQ=4,
所以过B点作Bx∥l1,根据题意,以B为坐标原点建立空间直角坐标系,如图所示:
设P(a,0,2),Q(0,b,0),易知,,
若AP=2,则a=±2,由,
此时b2=8,所以;
对于A,易知,故A正确;
对于B,|cos,|,
所以直线AB,PQ所成角为60°,故B正确;
对于C,易知,
则点O到直线AB的距离为:
,故C正确;
对于D,,
当且仅当|a|=|b|时取得等号,故D错误.
故选:ABC.
(多选)19.(2026•抚顺一模)在平面直角坐标系xOy中,直线l1:x﹣y=0,直线l2:x+y=0,曲线C上的动点P(x,y)(|x|>|y|)到直线l1与l2的距离之积为定值1,F1、F2为曲线C的左、右焦点,则下列结论正确的是( )
A.曲线C的方程为x2﹣y2=2
B.
C.点P到点M(6,0)的距离最小值为4
D.若l为曲线C在点P处的切线,则直线l平分∠F1PF2
【答案】ACD
【解答】解:对于选项A,点P(x,y)到直线l1的距离为,到直线l2的距离为,
由题可得,∴|x2﹣y2|=2,
又|x|>|y|,故x2﹣y2=2,∴曲线C的方程为x2﹣y2=2,故A选项正确;
对于选项B,由A知曲线C的方程为,∴F1(﹣2,0),F2(2,0),
∴,即,故B选项错误;
对于选项C,要使得点P(x,y)到点M(6,0)的距离最小,则点P(x,y)要在双曲线C的右支上,
∴x2﹣y2=2,且,
∴,
当且仅当x=3时,取等号,
∴点P(x,y)到点M(6,0)的距离最小值为4,故C选项正确;
对于选项D,设点P(x0,y0)在双曲线上,满足,
则双曲线C在点P(x0,y0)处的切线l的方程为,即x0x﹣y0y=2,
点F1(﹣2,0)到切线l的距离,
点F2(2,0)到切线l的距离,
又,
,
∴,
∴直线l平分∠F1PF2,故D选项正确.
故选:ACD.
(多选)20.(2026•青羊区校级模拟)在△ABC中,角A,B,C所对的边长分别为a,b,c,且满足sinB+sinC=2sinAcosB.点D在线段AB的延长线上,则下列选项中正确的是( )
A.a2﹣b2=bc
B.若2c=a+b,则
C.A=2B
D.若|AB|=3,|BD|=1,当点C运动时,|CD|﹣|CA|为定值
【答案】ACD
【解答】解:对于A,因为sinB+sinC=2sinAcosB,由正弦定理可得b+c=2acosB,
再由余弦定理得,整理得a2﹣b2=bc,故A正确;
对于B,若2c=a+b,则a2﹣b2=(a﹣b)(a+b)=2c(a﹣b)=bc,则,,
由余弦定理可得,故B错误;
对于C,由a2﹣b2=bc可知:sin2A﹣sin2B=sinBsinC,
因为a2﹣b2accosB﹣bccosA,
由正弦定理得,sin2A﹣sin2B=sinC(sinAcosB﹣sinBcosA)=sinCsin(A﹣B),
即sinCsin(A﹣B)=sinBsinC,
因为C∈(0,π),所以sinC≠0,
所以sin(A﹣B)=sinB,故A=2B或A=π(不符合题意舍去),故C正确;
对于D,因为∠ABC,∠CBD互补,所以cos∠ABC+cos∠CBD=0,
结合余弦定理可得,
因为c=|AB|=3,|BD|=1,
整理得4a2﹣b2+12﹣3|CD|2=0,
又a2=b2+bc=b2+3b,
则,
从而|CD|=b+2,故|CD|﹣|CA|=2为定值,故D正确.
故选:ACD.
三.填空题(共10小题)
21.(2026•广州一模)某公园里有一块边长分别为30米,40米,50米的三角形草坪(记为△ABC),点D,E在△ABC的边上,线段DE把草坪分成面积相等的两部分.如果沿DE铺设灌溉水管,则水管的最短长度为 20 米.
【答案】20.
【解答】解:由302+402=502,可得△ABC是直角三角形,其面积,
不妨设AC=30,BC=40,AB=50,
①若D,E在AC,AB上,如图:
设,
则有,解得xy=750,
DE2=x2+y2﹣2xycosA≥2xy﹣2xycosA=600,即,
当且仅当时等号成立;
②若D,E在AC,BC上,如图:
设CD=x,CE=y,
则有,解得xy=600,
DE2=x2+y2≥2xy=1200,即,
当且仅当时等号成立;
③若D,E在BC,AB上,如图:
设,
则有,解得xy=1000,
DE2=x2+y2﹣2xycosB≥2xy﹣2xycosB=400,即DE≥20,
当且仅当时等号成立;
因为,所以DE的最小值为20,即水管的最短长度为20米.
故答案为:20.
22.(2026•德阳模拟)eix=cosx+isinx被称为欧拉公式.我们运用欧拉公式,可以推导出倍角公式.如:cos2x+isin2x=ei•2x=(eix)2=(cosx+isinx)2=cos2x﹣sin2x+i•2sinxcosx.类比方法,我们可以得到cos5x= 16cos5x﹣20cos3x+5cosx (用含有cosx的式子表示).
【答案】16cos5x﹣20cos3x+5cosx.
【解答】解:根据题意得cos5x+isin5x=ei•5x=(eix)5=(cosx+isinx)5,
由(cosx+isinx)5=cos5x+5cos4x(isinx)+10cos3x(isinx)2+10cos2x(isinx)3+5cosx(isinx)4+(isinx)5
=cos5x﹣10cos3xsin2x+5cosxsin4x+i(5cos4xsinx﹣10cos2xsin3x+sin5x),
结合复数相等的条件,可知cos5x=cos5x﹣10cos3xsin2x+5cosxsin4x
=cos5x﹣10cos3x(1﹣cos2x)+5cosx(1﹣cos2x)2=16cos5x﹣20cos3x+5cosx.
故答案为:16cos5x﹣20cos3x+5cosx.
23.(2026•随州二模)定义集合An={(a1,a2,…,an)|a1,a2,…,an∈A},例如:若A={1,2},则a1∈A,a2∈A,A2={(1,1),(1,2),(2,1),(2,2)}.把集合An中满足条件a1+a2+…+an=p的元素组成的集合记为An(p),即An(p)={(a1,a2,…,an)|a1+a2+…+an=p,a1,a2,…,an∈A}.已知集合A={1,2,3,4,5,6},则A6(9)中的元素个数为 56 .
【答案】56.
【解答】解:定义集合An={(a1,a2,…,an)|a1,a2,…,an∈A},
An(p)={(a1,a2,…,an)|a1+a2+…+an=p,a1,a2,…,an∈A},
∵集合A={1,2,3,4,5,6},
∴A6(9)中的元素满足a1+a2+…+a6=9,且a1,a2,…,a6∈A,
利用组合数公式,将问题转化为将9个相同的小球放入6个不同的盒子中,
每个盒子中球的个数分别是a1,a2,…,a6,
∵ai≥1(i=1,2,⋯,6),
∴任意ai(i=1,2,⋯,6)的最大值为9﹣1×5=4,
该解集中的ai均满足ai∈A,因此问题可等价转化为方程a1+a2+…+a6=9的正整数解的个数问题,
应用隔板法,即有种分法,即A6(9)中有56个元素.
故答案为:56.
24.(2026•衡阳县校级模拟)已知双曲线的左、右焦点分别为F1,F2,过F1作直线l垂直于双曲线的一条渐近线,直线l与双曲线的两条渐近线分别交于A,B两点,若,则双曲线C的离心率e为 .
【答案】.
【解答】解:如图,由题意可知|BF1|=b,则|AF1|=3b,
,
设∠F1OB=α,则,
于是,
即,则,
解得双曲线C的离心率.
故答案为:.
25.(2026•邯郸一模)某地普法小组安排4名男性普法员和2名女性普法员前往甲、乙、丙三个社区进行宣讲,每名普法员只能前往一个社区,每个社区至少有1名普法员,则2名女性普法员被安排在不同社区的方案共有 390 种.
【答案】390.
【解答】解:4名男性普法员和2名女性普法员前往甲、乙、丙三个社区进行宣讲,每名普法员只能前往一个社区,
每个社区至少有1名普法员,则2名女性普法员被安排在不同社区,
第一步,安排女性普法员,分别去两个社区,有3×2=6种安排方案;
第二步,安排4名男性普法员去三个社区,总共有34=81种情况,
其中一个社区没人,即都在女性普法员所在社区,共有24=16种情况,
因为社区至少有1名普法员,所以男性普法员的安排方案有81﹣16=65种;
由分步乘法计数原理可知,共有6×65=390种不同的方案.
故答案为:390.
26.(2026•宜宾模拟)已知在圆锥PO中,高PO长为2,底面圆的直径AB长为8,点M为母线PB的中点.过点M用平行于母线PA的平面去截圆锥,得到的截口曲线是抛物线,则该抛物线的焦点到点M的距离为 .
【答案】.
【解答】解:记过点M且平行于PA的平面与底面圆O的交点为C,D,
在三角形PAB中,因为M,O分别为PB,AB的中点,
故PA∥OM,因为PO长为2,底面圆的直径AB长为8,
所以,
截面过点M,且与PA平行,故点O在截面上,
则,
根据对称性可知抛物线的对称轴为OM,焦点在OM上,
以M为坐标原点,MO为x轴,截面内过M且垂直于OM的直线为y轴建立如下坐标:
则,yD=OD=4,
设抛物线方程为y2=2px(p>0),因为其过点,
故,
解得,
则抛物线的焦点到点M的距离为.
27.(2026•重庆模拟)小明玩一款棋,如图所示,地图上标记了不能走的山或湖,小明每一步只能向上或向右移动1格,则从起点到终点共有 29 种不同的走法.
【答案】29.
【解答】解:根据题意,从左到右依次为第1列,第2列,……第6列,
从下到上为依次为第1行,第2行,……第5行,
起点简记为(0,0),终点简记为(6,5),小明每一步只能向上或向右移动1格,
则小明必经过(2,3)和(5,1),
当小明经过(2,3)到达(6,5)时,按以下步骤:
从(1,1)到(2,3),这三步中有一步向右,两步向上,有种走法,
下面又分两类情形到达(6,5),
第1类是从(2,3)到(3,4),只有2种走法,然后再向右走到(4,4),
而从(4,4)到(6,5),这三步中有一步向上,两步向右,有种走法,
所以第1类从(2,3)到(6,5)的走法有2×3=6种;
第2类是从(2,3)到(3,5),这三步中有一步向右,两步向上,有种走法,
然后从(3,5)到(6,5),只能全向右走,只有1种走法,
所以第2类从(2,3)到(6,5)的走法有3×1=3种;
所以小明经过(2,3)到达(6,5)的走法有3×(6+3)=27种;
当小明经过(5,1)到达(6,5)时,按以下步骤:
从(1,1)到(5,1),只能全向右走,只有1种走法,
再从(5,1)到(5,4),只能全向上走,也是只有1种走法,
最后从(5,4)到(6,5),只有2种走法,
所以小明经过(5,1)到达(6,5)的走法有1×1×2=2种;
综上,小明从起点到终点不同的走法共有27+2=29种.
故答案为:29.
28.(2026•江苏模拟)已知圆C:x2+y2=9,A,B是C上的两个动点,点P(2,0),∠APB=90°.若四边形APBQ是矩形,则|PQ|的取值范围为 .
【答案】.
【解答】解:圆C:x2+y2=9的圆心(0,0),半径为3,A,B是C上的两个动点,点P(2,0),如图,
由四边形APBQ为矩形,知对角线AB与PQ互相平分且相等,
设AB的中点为M,则M也是PQ的中点,且|PQ|=|AB|,
故问题转化为求|AB|的取值范围.
设M(x,y),由PA⊥PB可得|PM|=|AM|=|BM|,
又由垂径定理得:|AM|2+|OM|2=9,即|PM|2+|OM|2=9,
即(x﹣2)2+y2+x2+y2=9,
整理得,即M的轨迹是以(1,0)为圆心、为半径的圆,
,|PQ|=|AB|,
而|OM|2的取值范围可由M的轨迹求得:
,其中,
所以|OM|2的范围为:,
所以,
故|PQ|的取值范围为.
故答案为:.
29.(2026•抚顺一模)已知函数f(x)=xex,若曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线与函数g(x)=a+lnx的图象无公共点,则实数a的取值范围为 (﹣∞,2+ln2﹣e) .
【答案】(﹣∞,2+ln2﹣e).
【解答】解:因为f(x)=xex,所以f′(x)=ex+xex,
且f(1)=e,f′(1)=2e,
所以f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为:y﹣e=2e(x﹣1),即y=2ex﹣e.
又y=f(x)在点(1,f(1))处的切线与函数g(x)=a+lnx的图象无公共点,
所以方程a+lnx=2ex﹣e,即a=2ex﹣lnx﹣e无解,
设h(x)=2ex﹣lnx﹣e,x>0,则,
由h′(x)<0⇒;由h′(x)>0⇒,
所以h(x)在上单调递减,在上单调递增.
且1+ln2+1﹣e=2+ln2﹣e,
所以h(x)≥2+ln2﹣e,
所以a<2+ln2﹣e.
故答案为:(﹣∞,2+ln2﹣e).
30.(2026•青羊区校级模拟)若函数f(x)=x4+4x3+ax(a∈R)的图象存在对称轴,则f(x)的最小值为 ﹣4 .
【答案】﹣4.
【解答】解:设f(x)的对称轴为x=b,则f(2b﹣x)=f(x),
即(2b﹣x)4+4(2b﹣x)3+a(2b﹣x)=x4+4x3+ax,
化简得(4b2﹣4bx+x2)2+4(4b2﹣4bx+x2)(2b﹣x)+a(2b﹣x)=x4+4x3+ax,
(4b2﹣4bx+x2)(4b2﹣4bx+x2+8b﹣4x)+a(2b﹣x)=x4+4x3+ax,
﹣(8b+8)x3+(24b2+24b)x2﹣(32b3+48b2+2a)x+16b4+32b3+2ab=0,
故,解得a=﹣8,b=﹣1,
故f(x)=x4+4x3﹣8x,
令x+1=t,
则f(x)=g(t)=(t﹣1)4+4(t﹣1)3﹣8(t﹣1)=t4﹣6t2+5=(t2﹣3)2﹣4,
当t2=3时,即x=﹣1时,f(x)=g(t)取得最小值﹣4.
故答案为:﹣4.
四.解答题(共10小题)
31.(2026•广州一模)已知双曲线C:1(a>0,b>0)的焦点到其渐近线的距离为,点(,)在C上.
(1)求C的方程;
(2)点A,B分别在C的两条渐近线上运动,且|AB|=2,线段AB的中点为M.
(i)设E(0,),,求|ME|•|MF|的最大值;
(ii)设P(﹣t,0),Q(t,0)(t>1),点M不在x轴上,若∠MQP=2∠MPQ,求的取值范围.
【答案】(1);
(2)(ⅰ)4;(ⅱ).
【解答】解:(1)设右焦点F2(c,0),其中一条渐近线方程为,即bx﹣ay=0,
由题意得F2(c,0)到bx﹣ay=0的距离,
即,因为点在C上,
将代入,得,解得a=1,
即双曲线.
(2)(i)由(1)得渐近线方程为,设,
设M(x,y),则有,即,
则,
所以,
即,整理得,
即M的轨迹是椭圆,易得其焦点为,长半轴长为2,
所以E,F是点M轨迹的焦点,所以|ME|+|MF|=2×2=4,
则,当且仅当|ME|=|MF|=2时等号成立.
(ⅱ)在△MQP中,由正弦定理得,
因为∠MQP=2∠MPQ,所以M应在y轴右侧,即0<x<1,
且sin∠MQP=sin2∠MPQ=2sin∠MPQ•cos∠MPQ,
所以,设∠MPQ=θ,则∠MQP=2θ,
不妨令y>0,因为M在上,且P(﹣t,0),Q(t,0),
所以,
又,
联立,整理得7x2+2tx﹣(t2+4)=0,
而x>0,解得,
设,则,
易得当t>1时f'(t)>0,则f(t)在(1,+∞)上单调递增,
所以f(t)>f(1)=5,即,因为短半轴长为1,因此,
由7x2+2tx﹣(t2+4)=0整理得t2﹣2xt﹣(7x2﹣4)=0,
因为t>1>x,解得,
因为,代入,所以整理得,
令,则t=x+2d,则,代入,
整理得,
设其中,
易得当x>0时x2单调递增,则单调递减,单调递增,单调递增,
单调递增,单调递增,最终有g(x)在(0,+∞)上单调递增,
所以,即.
由于椭圆的对称性,当y<0时结果一致,
综上,
32.(2026•德阳模拟)已知a>0,函数f(x)=asinx+cosx(x∈[0,+∞)),记xn为f(x)的从小到大的第n(n∈N*)个零点.
(1)当a=1时,求xn;
(2)若
证明:(i)数列{g(xn)}是等比数列;
(ii)若,则对一切n∈N*,xn<|g(xn)|恒成立.
【答案】(1).
(2)(i)证明如下,
,
因此,,
因为函数f(x)的周期为2π,相邻两个零点间的距离为π,所以xn+1﹣xn=π,
因此,
又,因此{g(xn)}是等比数列;
(ii)证明如下,
根据(i)可知,所以,
要证xn<|g(xn)|,即证,
由于x1是f(x)的第一零点,且(其中),
因此x1=π﹣φ,
因此,
因此只需证nπ﹣φ<ea(π﹣φ)sinφeaπ(n﹣1)=ea(nπ﹣φ)sinφ,
由于,那么,令t=aπ,则,
要证,
由于函数y=ex是增函数,且,因此,
又由于0<sinφ<1,因此,
而nπ﹣φ<nπ,当n=1时,成立,
当n≥2时,需证nπ﹣φ<nπ<ea(nπ﹣φ)sinφ,
令m=nπ﹣φ(m≥2π﹣φ),需证m<eamsinφ,
令函数h(m)=eamsinφ﹣m,导函数h′(m)=aeamsinφ﹣1,
由和,那么可得,
所以,由于m>π>1,因此am﹣1>0,
即eam﹣1﹣1>0,故h′(m)>0,所以h(m)在(π,+∞)上单调递增,且h(π)=eaπsinφ﹣π,
由可得,又,所以eaπsinφ>π,
所以h(π)=eaπsinφ﹣π>0又h(m)在(π,+∞)上单调递增,
所以m<eamsinφ,
所以对一切n∈N*,xn<|g(xn)|恒成立.
【解答】解:(1)当a=1时,函数,
令f(x)=0,那么,解得,
由于xn为f(x)的从小到大的第n(n∈N*)个零点,因此;
(2)(i)证明:,
因此,,
因为函数f(x)的周期为2π,相邻两个零点间距离为π,所以xn+1﹣xn=π,
因此,
又,因此{g(xn)}是等比数列;
(ii)证明:根据(i)可知,所以,
要证xn<|g(xn)|,即证,
由于x1是f(x)的第一零点,且(其中),
因此x1=π﹣φ,
因此,
因此只需证nπ﹣φ<ea(π﹣φ)sinφeaπ(n﹣1)=ea(nπ﹣φ)sinφ,
由于,那么,令t=aπ,那么,
要证,
由于函数y=ex是增函数,且,因此,
又由于0<sinφ<1,因此,
而nπ﹣φ<nπ,当n=1时,成立,
当n≥2时,需证nπ﹣φ<nπ<ea(nπ﹣φ)sinφ,
令m=nπ﹣φ(m≥2π﹣φ),需证m<eamsinφ,
令函数h(m)=eamsinφ﹣m,导函数h′(m)=aeamsinφ﹣1,
由和,那么可得,
所以,由于m>π>1,因此am﹣1>0,
即eam﹣1﹣1>0,故h′(m)>0,所以h(m)在(π,+∞)上单调递增,且h(π)=eaπsinφ﹣π,
由可得,又,所以eaπsinφ>π,
所以h(π)=eaπsinφ﹣π>0又h(m)在(π,+∞)上单调递增,
所以m<eamsinφ,
所以对一切n∈N*,xn<|g(xn)|恒成立.
33.(2026•随州二模)已知数列{an}和{θn},Sn为数列{an}的前n项和,a1=1,且Sn,an+1.
(1)求a2,a3;
(2)求数列{an}的通项公式;
(3)求证:Sn≤2.
【答案】(1)a2=1,a3;
(2);
(3)证明:构造函数,则,
所以f'(x)在单调递减,且,
由零点存在定理,存在唯一的使得f'(x0)=0,
则当x∈(0,x0)时,f'(x)>0,当时,f'(x)<0,
故f(x)在(0,x0)单调递增,在单调递减;
又,所以,
所以当时,,
所以当n≥3时,,
所以当n≥3时,,
当n≥3时,.
当n=1,n=2时,不等式成立.
综上,Sn≤2.
【解答】解:(1)由,得,故,
由,得,故;
(2)由,
得,
整理后可得,
由,得,即,
于是,又,得,
所以,
所以,
经验证a1也符合,所以;
(3)证明:构造函数,则,
所以f'(x)在单调递减,且,
由零点存在定理,存在唯一的使得f'(x0)=0,
则当x∈(0,x0)时,f'(x)>0,当时,f'(x)<0,
故f(x)在(0,x0)单调递增,在单调递减;
又,所以,
所以当时,,
所以当n≥3时,,
所以当n≥3时,,
当n≥3时,.
当n=1,n=2时,不等式成立.
综上,Sn≤2.
34.(2026•衡阳县校级模拟)已知函数f(x)=ln(x+a)+e﹣bx﹣a(a,b∈R),f′(x)是f(x)的导函数.
(1)当a=0,b=1时,讨论f(x)的单调性.
(2)是否存在a,b,使得x=0为f(x)的极值点?若存在,求a,b满足的条件;若不存在,请说明理由.
(3)若1<a<2,b=1,x0为f(x)最小的零点,证明:当x∈(﹣a,0)时,f(x)<f′(x0).
【答案】(1)f(x)在(0,+∞)上单调递增;
(2)不存在a,b,使得x=0为f(x)的极值点,理由如下:
当a≤0时,x=0无意义;
当a>0时,若x=0为f(x)的极值点,
则,即,
因此.
又x+a>0,,
令,则,
因此当x∈(﹣a,0)时,t′(x)<0,t(x)单调递减;
当x∈(0,+∞)时,t′(x)>0,t(x)单调递增.
因此t(x)≥t(0)=ae0﹣0﹣a=0,因此f′(x)≥0恒成立,
因此f(x)单调递增,故x=0不是极值点,
综上所述,不存在a,b,使得x=0为f(x)的极值点;
(3)证明:当1<a<2,b=1时,f(x)=ln(x+a)+e﹣x﹣a,x∈(﹣a,+∞),则,
因此,.
要证:当x∈(﹣a,0)时,,
当x→﹣a+时,f(x)→﹣∞,又f(1﹣a)=ea﹣1﹣a,
令s(a)=ea﹣1﹣a,则s′(a)=ea﹣1﹣1,
当1<a<2时,s′(a)>0,因此s(a)在(1,2)上单调递增,
因此s(a)>s(1)=0,因此x0∈(﹣a,1﹣a).
又,
令g(x)=ex﹣x﹣a(x>﹣a),则g′(x)=ex﹣1,当x<0时,g′(x)<0,
因此g(x)在(﹣a,0)上单调递减,又g(﹣a)=e﹣a>0,g(0)=1﹣a<0,
则存在﹣a<m<0,使得g(m)=0,
则f(x)在(﹣a,m)上单调递增,在(m,0)上单调递减,且em=m+a,
故f(x)≤f(m)=ln(m+a)+e﹣m﹣a.
只要证,
即证.
记h(x)=x+e﹣x,只需证:h(m)<h(ln(x0+a)).
由于m<0,ln(x0+a)<0,
当x<0时,h′(x)=1﹣e﹣x<0,则h(x)在(﹣∞,0)上单调递减,
于是只需证m>ln(x0+a)⇔ln(m+a)>ln(x0+a)⇔m>x0⇔f(m)>0,
又f(m)>f(1﹣a)>0,命题得证.
【解答】解:(1)已知函数f(x)=ln(x+a)+e﹣bx﹣a,
当a=0,b=1时,f(x)=lnx+e﹣x,
则,
记φ(x)=ex﹣x(x>0),则φ′(x)=ex﹣1>0,
因此φ(x)在(0,+∞)上单调递增,则φ(x)>φ(0)=1>0,
即f′(x)>0,因此函数f(x)在(0,+∞)上单调递增;
(2)不存在a,b,使得x=0为f(x)的极值点,理由如下:
当a≤0时,x=0无意义;
当a>0时,若x=0为f(x)的极值点,
则,即,即,
因此.
又x+a>0,,
令,则,
因此当x∈(﹣a,0)时,t′(x)<0,t(x)单调递减;
当x∈(0,+∞)时,t′(x)>0,t(x)单调递增.
因此t(x)≥t(0)=ae0﹣0﹣a=0,因此f′(x)≥0恒成立,
因此f(x)单调递增,故x=0不是极值点,
综上所述,不存在a,b,使得x=0为f(x)的极值点;
(3)证明:当1<a<2,b=1时,f(x)=ln(x+a)+e﹣x﹣a,x∈(﹣a,+∞),则,
因此,.
要证:当x∈(﹣a,0)时,,
当x→﹣a+时,f(x)→﹣∞,又f(1﹣a)=ea﹣1﹣a,
令s(a)=ea﹣1﹣a,则s′(a)=ea﹣1﹣1,
当1<a<2时,s′(a)>0,因此s(a)在(1,2)上单调递增,
因此s(a)>s(1)=0,因此x0∈(﹣a,1﹣a).
又,
令g(x)=ex﹣x﹣a(x>﹣a),则g′(x)=ex﹣1,当x<0时,g′(x)=ex﹣1<0,
因此g(x)=ex﹣1在(﹣a,0)上单调递减,又g(﹣a)=e﹣a>0,g(0)=1﹣a<0,
则存在﹣a<m<0,使得g(m)=0,
则f(x)在(﹣a,m)上单调递增,在(m,0)上单调递减,且em=m+a,
故f(x)≤f(m)=ln(m+a)+e﹣m﹣a.
只要证,
故证.
记h(x)=x+e﹣x,只需证:h(m)<h(ln(x0+a)).
由于m<0,ln(x0+a)<0,
当x<0时,h′(x)=1﹣e﹣x<0,则h(x)=x+e﹣x在(﹣∞,0)上单调递减,
于是只需证m>ln(x0+a)⇔ln(m+a)>ln(x0+a)⇔m>x0⇔f(m)>0,
又f(m)>f(1﹣a)>0,命题得证.
35.(2026•邯郸一模)已知函数f(x)=x+2ex﹣a(e2x+ex).
(1)若a≥1,证明:f(x)≤0.
(2)设f(x)有两个零点x1,x2(x1<x2).
①求a的取值范围;
②证明:.
【答案】(1)证明:已知函数f(x)=x+2ex﹣a(e2x+ex),
因为a≥1,e2x+ex>0,所以f(x)≤x+2ex﹣(e2x+ex)=﹣e2x+ex+x.
令g(x)=﹣e2x+ex+x,则g′(x)=﹣2e2x+ex+1=﹣(2ex+1)(ex﹣1).
当x∈(﹣∞,0)时,g′(x)>0,g(x)单调递增,
当x∈(0,+∞)时,g′(x)<0,g(x)单调递减,
则g(x)≤g(0)=0,则f(x)≤0;
(2)①(0,1);
②证明:由①可知﹣1<x1<0<x2,0<a<1,
要证,需证a(x2+1)<2,即,
即.
令F(x)=ex﹣x﹣1,则F′(x)=ex﹣1,
当x∈(﹣∞,0)时,F′(x)<0,F(x)单调递减,
当x∈(0,+∞)时,F′(x)>0,F(x)单调递增,则F(x)≥F(0)=0,即ex≥x+1,
则.
令G(x)=x2+x﹣2ex(x>0),则G′(x)=2x+1﹣2ex≤2x+1﹣2(x+1)<0,
则G(x)在(0,+∞)上单调递减,则G(x)<G(0)=﹣2<0,从而.
【解答】解:(1)证明:已知函数f(x)=x+2ex﹣a(e2x+ex),
因为a≥1,e2x+ex>0,因此f(x)≤x+2ex﹣(e2x+ex)=﹣e2x+ex+x.
令g(x)=﹣e2x+ex+x,则g′(x)=﹣2e2x+ex+1=﹣(2ex+1)(ex﹣1).
当x∈(﹣∞,0)时,g′(x)>0,g(x)=﹣e2x+ex+x单调递增,
当x∈(0,+∞)时,g′(x)<0,g(x)=﹣e2x+ex+x单调递减,
则g(x)≤g(0)=0,则f(x)≤0;
(2)①由f(x)=0,可得.
令,
则
.
令φ(x)=ex+x﹣1,显然φ(x)在R上单调递增,且φ(0)=0,
则当x∈(﹣∞,0)时,h′(x)>0,h(x)单调递增,
当x∈(0,+∞)时,h′(x)<0,h(x)单调递减,则h(x)≤h(0)=1.
当x>0时,h(x)>0,且当x→+∞时,h(x)→0.
因为,因此由f(x)有两个零点,可知a∈(0,1);
②证明:由①可知﹣1<x1<0<x2,0<a<1,
要证,需证a(x2+1)<2,即,
即.
令F(x)=ex﹣x﹣1,则F′(x)=ex﹣1,
当x∈(﹣∞,0)时,F′(x)<0,F(x)单调递减,
当x∈(0,+∞)时,F′(x)>0,F(x)单调递增,则F(x)≥F(0)=0,即ex≥x+1,
则.
令G(x)=x2+x﹣2ex(x>0),则G′(x)=2x+1﹣2ex≤2x+1﹣2(x+1)<0,
则G(x)=x2+x﹣2ex在(0,+∞)上单调递减,则G(x)<G(0)=﹣2<0,从而.
36.(2026•宜宾模拟)已知函数.
(1)判断函数f(x)在区间(0,3π)上极值点的个数并证明;
(2)将函数f(x)在区间(0,+∞)上的极值点从小到大排列,形成数列,数列{an}满足:an=f(xn),证明:
①a1+a2<2;
②.
【答案】(1)有两个极值点,证明如下:
∵,
设g(x)=xcosx﹣sinx,则g′(x)=﹣xsinx,
当x∈(0,π]时,∵sinx>0,g′(x)<0,g(x)在(0,π)上单调递减,
得g(x)<g(0)=0,∴g(x)在(0,π)上无零点;
当x∈(π,2π]时,∵sinx<0,g′(x)>0,g(x)在(π,2π)上单调递增,
且g(π)=﹣π<0,g(2π)=2π>0,∴g(x)在(π,2π)上有唯一零点;
当x∈(2π,3π)时,∵sinx>0,g′(x)<0,g(x)在(2π,3π)上单调递减,
∵g(2π)>0,g(3π)<0,∴g(x)在(2π,3π)上有唯一零点.
综上,函数g(x)在区间(0,3π)上有两个零点且在零点左右函数符号发生改变,
故函数f(x)在区间(0,3π)内恰有两个极值点.
(2)证明:①由(1)知f(x)在x∈(0,π]无极值点;在x∈(π,2π]有极小值点,即为x1;
在x∈(2π,3π)有极大值点,即为x2,
同理可得,在(3π,4π]有极小值点x3,在(nπ,(n+1)π]有极值点xn,
由xncosxn﹣sinxn=0得xn=tanxn,∵x2>x1,∴tanx2>tanx1=tan(x1+π),
∵,
∴,∵,
由函数y=tanx在单调递增,得x2>x1+π,
∴,
由y=cosx在单调递减,得cosx2<cos(x1+π)=﹣cosx1,
∴a1+a2=2(cosx1+cosx2)+2<2.
②同理,
,
由y=cosx在上单调递减得cosx2n<﹣cosx2n﹣1,
∴cosx2n+cosx2n﹣1<0,且cosx2n>0,cosx2n﹣1<0,
当n为偶数时,从cosx1开始相邻两项配对,每组和均为负值,
即;
当n为奇数时,从cosx1开始相邻两项配对,每组和均为负值,多出最后一项也是负值,
即,
综上,对一切成立,得.
又,∴2cosxn=an﹣1,
则,∴,即证.
【解答】解:(1)有两个极值点,证明如下:
∵,
设g(x)=xcosx﹣sinx,则g′(x)=﹣xsinx,
当x∈(0,π]时,∵sinx>0,g′(x)<0,g(x)在(0,π)上单调递减,
得g(x)<g(0)=0,∴g(x)在(0,π)上无零点;
当x∈(π,2π]时,∵sinx<0,g′(x)>0,g(x)在(π,2π)上单调递增,
且g(π)=﹣π<0,g(2π)=2π>0,∴g(x)在(π,2π)上有唯一零点;
当x∈(2π,3π)时,∵sinx>0,g′(x)<0,g(x)在(2π,3π)上单调递减,
∵g(2π)>0,g(3π)<0,∴g(x)在(2π,3π)上有唯一零点.
综上,函数g(x)在区间(0,3π)上有两个零点且在零点左右函数符号发生改变,
故函数f(x)在区间(0,3π)内恰有两个极值点.
(2)证明:①由(1)知f(x)在x∈(0,π]无极值点;在x∈(π,2π]有极小值点,即为x1;
在x∈(2π,3π)有极大值点,即为x2,
同理可得,在(3π,4π]有极小值点x3,在(nπ,(n+1)π]有极值点xn,
由xncosxn﹣sinxn=0得xn=tanxn,∵x2>x1,∴tanx2>tanx1=tan(x1+π),
∵,
∴,∵,
由函数y=tanx在单调递增,得x2>x1+π,
∴,
由y=cosx在单调递减,得cosx2<cos(x1+π)=﹣cosx1,
∴a1+a2=2(cosx1+cosx2)+2<2.
②同理,
,
由y=cosx在上单调递减得cosx2n<﹣cosx2n﹣1,
∴cosx2n+cosx2n﹣1<0,且cosx2n>0,cosx2n﹣1<0,
当n为偶数时,从cosx1开始相邻两项配对,每组和均为负值,
即;
当n为奇数时,从cosx1开始相邻两项配对,每组和均为负值,多出最后一项也是负值,
即,
综上,对一切成立,得.
又,∴2cosxn=an﹣1,
则,∴,即证.
37.(2026•重庆模拟)已知椭圆C:的左、右焦点分别为F1,F2,点在椭圆上,且椭圆上满足PF1⊥PF2的点P有且仅有2个.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设直线l与椭圆C交于A,B两点(A在第一象限),与x轴,y轴分别交于点M,N,且;点A关于x轴的对称点为D,直线DN与椭圆的另一个交点为E.
(ⅰ)记直线AN,DN的斜率分别为k1,k2,证明:为定值;
(ⅱ)求直线BE的斜率的最小值.
【答案】(1);
(2)(ⅰ)证明:设N(0,n),
因为
所以A(),D()(n>0,x0>0),
则,,
故为定值;
(ⅱ).
【解答】解:(1)因为椭圆上满足PF1⊥PF2的点P有且仅有2个知以F1F2为直径的圆与椭圆有2个公共点,
所以b=c,
又点在椭圆上,
所以,
又a2=b2+c2,
解得a=2,b,
则椭圆C的方程为;
(2)(ⅰ)证明:设N(0,n),
因为
所以A(),D()(n>0,x0>0),
则,,
故为定值;
(ⅱ)由(ⅰ)可知直线l的方程为,直线DN的方程为y=﹣5kx+n,
联立,消去y并整理得(2k2+1)x2+4nkx+(2n2﹣4)=0,
由韦达定理得,
解得,
即,
同理得,,
所以,
,
则,
当且仅当,即k时,等号成立,
此时,
解得,
所以N在椭圆C内,
则Δ>0成立.
综上所述:直线BE的斜率的最小值为.
38.(2026•江苏模拟)已知双曲线的一条渐近线的倾斜角为60°,F1,F2分别为左、右焦点,A为右顶点,P,Q为C左支上的两个动点(不包括顶点).
(1)求C的离心率;
(2)是否存在常数t(t>0),使得∠PAF1=t∠PF1A总成立?若存在,求t的值;若不存在,请说明理由;
(3)若a为定值,直线PQ经过F1,求|AP|+|AQ|的最小值.
【答案】(1)2;
(2)存在常数t(t>0),使得∠PAF1=t∠PF1A总成立,理由如下:
①当时,则PF1,PA的斜率都存在,设P(m,n),
则,
因为,
即tan∠PF1A=tan2∠PAF1,其中∠PAF1为锐角,
即2∠PAF1∈(0,π),∠PF1A∈(0,π),
所以∠PF1A=2∠PAF1,即;
②当时,|AF1|=a+c=3a,,
此时,有.
综上所述:存在常数,使得∠PAF1=t∠PF1A总成立.
(3).
【解答】解:(1)设双曲线C的半焦距为c,
因为一条渐近线的倾斜角为60°,则,
所以,
所以双曲线C的离心率.
(2)存在常数t(t>0),使得∠PAF1=t∠PF1A总成立,理由如下:
①当时,则PF1,PA的斜率都存在,设P(m,n),
则,
因为,
即tan∠PF1A=tan2∠PAF1,其中∠PAF1为锐角,
即2∠PAF1∈(0,π),∠PF1A∈(0,π),
所以∠PF1A=2∠PAF1,即;
②当时,|AF1|=a+c=3a,,
此时,有.
综上所述:存在常数,使得∠PAF1=t∠PF1A总成立.
(3)由对称性,设直线PQ的方程为,
联立,消去x得3(ty﹣2a)2﹣y2=3a2,即(3t2﹣1)y2﹣12aty+9a2=0,
Δ=144a2t2﹣36a2(3t2﹣1)=36a2(t2+1),
则,
所以,
令,则,
令,则,
所以f(s)单调递增,所以f(s)的最小值为f(1)=1,
所以,当且仅当“t=0”时,取等号.
由(2)可知,
所以.
所以
,
当且仅当“|AP|=|AQ|且t=0”时,取等号.
所以|AP|+|AQ|的最小值为.
39.(2026•抚顺一模)椭圆的焦点分别为F1(﹣1,0),F2(1,0),过点F1且倾斜角为α的直线与椭圆C相交于A,B两点,当时有.
(1)求m的值及椭圆C的标准方程;
(2)已知线段AB的中点为G.
(ⅰ)求点G的轨迹方程;
(ⅱ)若线段AB的垂直平分线与x轴和y轴分别交于D,E两点,O为坐标原点,记△GF1D的面积为S1,△OED的面积为S2,求的取值范围.
【答案】(1),;
(2)(ⅰ)8x2+9y2+8x=0;(ⅱ)(0,2).
【解答】解:(1)由,|AF1|+|BF1|=|AB|,得|AF1|=5m,|BF1|=4m,
由椭圆定义得|AF2|=2a﹣5m,|BF2|=2a﹣4m,在△AF1F2,△BF1F2中,,
由余弦定理得,
即,解得,则b2=a2﹣1=9,
所以,椭圆C的标准方程为.
(2)(ⅰ)设线段AB的中点G(x0,y0),当直线AB不垂直于y轴时,设其方程为x=ty﹣1,
由,得(8t2+9)y2﹣16ty﹣64=0,则,,
则,,整理得,
当直线AB⊥y轴时,G(0,0)满足方程,
所以点G的轨迹方程为8x2+9y2+8x=0.
(ⅱ)依题意,直线AB不垂直于坐标轴,由(ⅰ)知点,
直线DE的方程为,即,
则,,
,,
,因此
,令1+t2=u>1,函数在(1,+∞)上单调递增,值域为(1,+∞),
则,所以的取值范围是(0,2).
40.(2026•青羊区校级模拟)进位制是人们为了计数和运算方便而约定的记数系统,约定满二进一,就是二进制;满十进一就是十进制;满十六进一,就是十六进制等.一般地,若k是一个大于1的整数,那么以k为基数的k进制数可以表示为一串数字符号连写在一起的形式anan﹣1…a1a0(k),其中an,an﹣1,…,a0∈{0,1,2,…,k﹣1},且an≠0,,如22=2×32+1×3+1,所以22在三进制下可写为211(3).
(1)将五进制数211(5)转化成三进制数.
(2)对于任意两个不同的n+1位二进制数anan﹣1…a1a0(2),bnbn﹣1…b1b0(2),an=bn=1,记.
①若n=3,求随机变量X的分布列与数学期望;
②证明:.
【答案】(1)2002(3);
(2)①分布列见解析,;
②证明过程见解析.
【解答】解:(1)将五进制数211(5)转化为十进制数为,
因为56=2×33+0×32+0×3+2,
所以56=2002(3),
则五进制数211(5)转化成三进制数为2002(3);
(2)①若n=3,
此时n+1位的二进制数有1000(2),1111(2),1100(2),1010(2),1001(2),1011(2),1101(2),1110(2),
从8个数中任选2个,共有种情况,
因为,
所以X的所有可能取值为1,2,3,
当X=1时,若选择1000(2),
可以从1001(2),1010(2),1100(2)中任选1个,共有3种情况,
若选择1111(2),
可以从1011(2),1101(2),1110(2)中任选1个,共有3种情况,
若选择1100(2),
可以从1101(2),1110(2)中任选1个,共有2种情况,
若选择1010(2),
可以从1110(2),1011(2)中任选1个,共有2种情况,
若选择1001(2),
可以从1101(2),1011(2)中任选1个,共有2种情况,
所以,
当X=3时,1000(2)和1111(2),1100(2)和1011(2),1010(2)和1101(2),1001(2)和1110(2)满足要求,
此时共有4种情况,
所以,
此时,
则X的分布列为:
X
1
2
3
P
故;
②证明:因为an=1,
根据二进制数中0的个数可得,n+1位二进制数一共有...2n个,
因为an﹣1+an﹣2+...+a1+a0≤n,
所以X的所有可能取值为1,2,3,…,n,
当X=m(m=1,2,3,…,n)时,二进制数anan﹣1...a1a0(2),bnbn﹣1...b1b0(2)有m位取值不同,有n+1﹣m位取值相同,
因为an=bn=1,
除去an=bn,从剩余的n位中选择m位,二进制数anan﹣1...a1a0(2),bnbn﹣1...b1b0(2)在这m位上数字不同,其余n﹣m位,两者均在同一位置数字相同,
因为,
所以共有种情况,
所以P(X=m)(m=1,2,3,…,n),
则X的分布列为:
X
1
2
3
...
n
P
...
因为,
所以E(X)=12...+n
.
则.
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