【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(20-16)
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 | 1.06 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/57159545.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(20-16)
一.选择题(共10小题)
1.(2026•龙文区校级模拟)空间中有四个平行平面,相邻两个平面的距离从上到下依次为1,2,3,则在各平面上分别取一点构成的正四面体的体积为( )
A. B. C. D.
2.(2026•宁波模拟)下列说法中正确的是( )
A.一组数据1,1,2,3,5,8,13,21的第60百分位数为4
B.两个随机变量的线性相关程度越强,则样本相关系数r越接近于1
C.根据分类变量X与Y的成对样本数据,计算得到χ2≈6.852,根据小概率值α=0.005的χ2独立性检验:χ0.005=7.879,可判断X与Y有关联,此推断犯错误的概率不超过0.5%
D.若随机变量X服从正态分布N(3,σ2),且P(X≤4)=0.7,则P(2<X<4)=0.4
3.(2026•江门模拟)已知函数,若f(a)=g(b)=h(c),则a,b,c的大小关系不可能是( )
A.c>b>a B.c>a>b C.b>c>a D.b>a>c
4.(2026•安庆二模)椭圆的左、右焦点分别为F1、F2,C上点P位于第一象限内,O为坐标原点,,线段PF1与y轴交于点N(0,1)且,若△PF1F2的面积等于,则cos∠PF1F2=( )
A. B. C. D.
5.(2026•辽阳一模)已知函数,若存在实数a,b,c满足f(a)=f(b)=f(c),且a<b<c,则4a+2b+lnc的取值范围是( )
A.(2,3) B.[2,3) C.(e,+∞) D.(1,e)
6.(2026•陕西模拟)已知函数f(x)=3x+x﹣2,g(x)=log3x+x﹣2的零点分别为m,n,则m+n=( )
A.1 B.2 C.3 D.4
7.(2026•和平区校级模拟)若曲线f(x)logax(a>0且a≠1)有两条过坐标原点的切线,则a的取值范围为( )
A. B. C. D.
8.(2026•广东模拟)已知曲线,则曲线C上的点到原点距离的最小值为( )
A. B.2 C. D.
9.(2026•菏泽一模)已知双曲线与直线有唯一的公共点M,过点M且与l垂直的直线分别交x轴、y轴于A(x,0)、B(0,y)两点.当点M运动时,点P(x,y)的轨迹方程为( )
A.
B.
C.
D.
10.(2026•内江二模)定义在(0,+∞)的函数f(x)满足,其中常数A、B、C均为正数,f′(x)是f(x)的导函数,则f(x)的图象可能是( )
A.
B.
C.
D.
二.多选题(共10小题)
(多选)11.(2026•龙文区校级模拟)已知正数a,b满足a+b=1,则下列说法正确的是(,( )
A.的最小值为
B.的最小值为27
C.的最大值为6
D.若c∈R,则的最小值为6
(多选)12.(2026•宁波模拟)已知实数a,b,c互不相等,且满足a+b+c=4,ab+bc+ac=3,abc=﹣1,下列说法正确的有( )
A.a2+b2+c2=10
B.a3+b3+c3=25
C.a4+b4+c4=88
D.对任意n∈N*,an+bn+cn均为整数
(多选)13.(2026•江门模拟)设抛物线C:y2=2x的焦点为F,过点(2,0)的直线交抛物线C于A,B两点,点Q为线段AB中点,若与AB平行的直线与抛物线C相切于点P,则( )
A.△OAB是直角三角形
B.点Q的轨迹方程为x=y2+1(y≠0)
C.PQ与x轴平行
D.|OA||OB|≤|PA||PB|
(多选)14.(2026•安庆二模)已知函数f(x)=cosx+lnx,将f(x)的所有极值点按照由小到大的顺序排列,得到数列{xk},对于任意的正整数k,则( )
A.xk+1﹣xk<π B.x2k是极小值点
C.x2k+2﹣x2k<2π D.f(x2k)<f(x2k+2)
(多选)15.(2026•辽阳一模)双曲线可由以坐标原点为中心的曲线绕其中心旋转一定角度得到.现将曲线绕原点旋转一定角度可得到双曲线,其左右焦点分别为F1和F2,点P为曲线C上一点,则下列说法正确的是( )
A.直线是曲线E的一条渐近线
B.双曲线C的离心率为2
C.若y2=4(x+m)与双曲线C有四个交点,则
D.以PF1为直径的圆与圆x2+y2=1相切
(多选)16.(2026•铜川模拟)已知抛物线E:y=x2的焦点为F.准线为l,过点F作斜率为k的直线与抛物线E交于A,B两点,过AB的中点M作x轴的垂线和抛物线相交于点P,和准线l相交于点N.则( )
A.准线l的方程为
B.抛物线E过点P的切线与AB所在直线平行
C.|MP|=|PN|
D.存在k值,使得△OAB的面积值为
(多选)17.(2026•和平区校级模拟)某圆柱被一个平面所截后,剩余的几何体如图所示,已知AB=2,BC=3,,则( )
A.截面与底面夹角为
B.该几何体的体积是
C.该几何体的侧面积(不包括截面与底面的面积)是
D.若在该几何体内放入一个小球,则小球的最大体积是
(多选)18.(2026•广东模拟)在半径为定值的球O的表面上有四个不共面的点A,B,C,D,且AB为球O的直径,已知∠AOC和∠COD的大小,若再添加一个条件,则在确保四面体ABCD存在的情况下,使得四面体ABCD体积有唯一值的条件可以是( )
A.AD的长
B.∠BCD的大小
C.CD与平面ABC所成角的大小
D.二面角C﹣AB﹣D的大小
(多选)19.(2026•菏泽一模)已知数列{an}中至少含有5项,从该数列中任意取出三项构成{an}的子列,若该子列中的一项等于该子列中其余两项的积,则称该子列为数列{an}的“J”子列.则下列说法正确的有( )
A.数列2,3,4,6,8,12的所有“J”子列的个数为4
B.若,则数列{an}不存在“J”子列
C.数列21,22,23,…,2n﹣1,2n,2n+1,…,24n+2(n∈N*)的所有“J”子列的个数为4n2+2n
D.若{an}是公差为d的等差数列,a1=2,则{an}存在“J”子列的充要条件是d=±1或d=±2
(多选)20.(2026•内江二模)已知△ABC的面积为,角A、B、C的对边分别是a、b、c,,c2﹣b2=ab,则( )
A.
B.C=2B
C.c=2
D.BC边的中线长为
三.填空题(共10小题)
21.(2026•龙文区校级模拟)在凸四边形ABCD中,AB,则AC的最大值为 .
22.(2026•宁波模拟)已知盒子中共有8个大小相同的球,有红、黄、黑三种颜色,且红球、黄球、黑球的个数分别为2,2,4,随机变量X为最后一个黄球取出时总共所取出球的个数,则X的数学期望为 .
23.(2026•江门模拟)已知一个圆锥的底面半径为3,侧面积为18π.若在该圆锥内能放入一个可以任意方向自由旋转的正方体(圆锥表面厚度忽略不计),则该正方体体积的最大值为 .
24.(2026•安庆二模)有正整数xk(k=1,2,⋯,6),满足x1≤x2≤⋯≤x6,且x1+x2+⋯+x6=x1x2⋯x6,现从以上6个正整数中任选3个组成三位数,则组成的不同三位数个数有 .
25.(2026•辽阳一模)一塔形几何体由若干个正方体构成,构成方式如图所示,上层正方体下底面的四个顶点是下层正方体上底面各边的中点,已知最底层正方体的棱长为2,将几何体放入半径为5的半球内,使得最下层正方体底面中心在半球球心处,则该塔形几何体中正方体的个数最多为 .
26.(2026•陕西模拟)在一个长8m,宽6m,高3m的房间内点处安装一个Wi﹣Fi路由器.假设在点P(x,y,z)处,信号强度,其中是路由器天线的主方向向量(垂直向下).只有当(即信号向下传播)时才有信号.则该房间内地面上信号强度的最大值是 .(说明:)
27.(2026•和平区校级模拟)将函数的所有正极值点,由小到大排列后得到数列{an},其前n项和为Sn,则S3n= .
28.(2026•广东模拟)如图,O为坐标原点,F1,F2为椭圆的两个焦点,过F1,F2分别作椭圆C的切线l的垂线,垂足分别为H1,H2.当OH1⊥OH2时,△OH1H2的面积为 .
29.(2026•菏泽一模)在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=1,,.若平面α∥平面ABCD,且与四面体ACB1D1的棱AB1、CB1、CD1、AD1分别交于点P、Q、R、S四点,则四棱锥A﹣PQRS的体积的最大值为 .
30.(2026•内江二模)已知函数f(x)=ex,g(x)=lnx.若不等式xf(x)﹣eg(x)≥ax恒成立,则a的取值范围为 .
四.解答题(共10小题)
31.(2026•龙文区校级模拟)已知函数f(x)=(x+2)ln(x+1)﹣ax.
(1)当a=1时,求曲线.y=f(x)在x=0处的切线方程;
(2)若f(x)≥0对任意x∈[0,+∞)恒成立,求a的取值范围;
(3)设n∈N*,证明:.
32.(2026•宁波模拟)已知函数,a∈R.
(1)若a=0,求曲线在点(1,f(1))处的切线方程;
(2)若f(x)有两个极值点x1,x2,且x1>x2.
(i)求a的取值范围;
(ii)求证:.
33.(2026•江门模拟)帕德逼近是法国数学家亨利•帕德发明的用有理多项式近似特定函数的方法.已知函数f(x)在x=0处的[m,n]阶帕德近似定义为:R(x),且满足f(0)=R(0),f′(0)=R′(0),f(2)(0)=R(2)(0),f(m+n)(0)=R(m+n)(0).其中f(2)(x)=(f′(x))′,f(3)(x)=(f(2)(x))′,f(m+n)(x)=(f(m+n﹣1)(x))′.已知f(x)=ln(x+1)在x=0处的[2,2]阶帕德近似为R(x).
(1)求a0,a1,b1的值;
(2)若对于任意的x∈[0,+∞),不等式f(x)≥k•R(x)恒成立,求k的取值范围;
(3)已知x1,x2,x3是函数h(x)=(x2﹣1)lnx﹣a(x﹣1)2的三个不同的零点,且x1<x2<x3,求实数a的取值范围,并证明(a﹣3)(x1+2x2+x3)+2a>0.
34.(2026•安庆二模)已知函数.
(1)证明:函数f(x)的图象为轴对称图形;
(2)当时,证明:;
(3)若数列{xn}满足:,证明:.
35.(2026•辽阳一模)已知函数f(x)=4ax+axcosx﹣3sinx(a∈R).
(1)当a=2时,求f(x)在点(0,f(0))处的切线方程;
(2)当时,证明:对任意x≥0,都有f(x)≥0;
(3)证明:,n∈N*.
36.(2026•陕西模拟)已知函数f(x)=aex﹣x,其中a>0,e为自然对数的底数.
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)讨论函数f(x)的零点个数.
37.(2026•和平区校级模拟)有甲、乙、丙三台机器,机器甲在生产了10件产品后,发现有两件是次品,机器乙每生产一件产品,次品率为,机器丙每生产一件产品,次品率也为,但是每生产到次品后,机器丙就会停止生产.
(1)从甲生产的10件产品中,取出三件产品,记次品数为X,求X的分布列以及E(X);
(2)乙机器生产了n件产品,正品数记为Y,丙机器生产了n件产品后,停止了生产,正品数记为T,对于∀n∈N*,
证明:①E(Y)≥E(T);②.
38.(2026•广东模拟)甲社区有n个女生和n个男生,且每个女生都认识所有男生;乙社区有n个女生g1,g2,⋯,gn和2n﹣1个男生b1,b2,⋯,b2n﹣1,其中女生gi(i=1,2,⋯,n)认识男生bj(j=1,2,⋯,2i﹣1),但不认识其他男生.现从甲社区和乙社区分别选出m(m=1,2,⋯,n)队选手参加社区比赛,每队选手均为2人.
(1)若n=3,m=1,求所有参赛队伍的参赛选手性别相同的概率;
(2)若要求每队选手必须是男、女组队,且女生认识男生,分别记甲社区和乙社区选出的m队的不同的选法种数为An(m)和Bn(m).
(ⅰ)求An(m),并证明:当2≤m≤n﹣1时,An(m)=An﹣1(m)+(2n﹣m)An﹣1(m﹣1)递推公式,并说明理由;
(ⅱ)若乙社区将选出的m个男生和m个女生按男、女搭配随机组队,求组队结果满足参赛要求的概率.
39.(2026•菏泽一模)甲参与了一个有奖闯关游戏,游戏共设置3关,他每次从装有1个红球,2个黑球,3个黄球的袋中有放回地摸出1个球(这些球除颜色外完全相同),规则如下:过第一关时,若摸到黄球则前进到第二关,否则留在第一关;过第二关时,若摸到黑球则前进到第三关,否则留在第二关;过第三关时,若摸到红球则通关成功,游戏结束,否则留在第三关.假设甲的摸球次数不受限制.
参考公式:若p∈(0,1),则.
(1)求甲摸球3次恰好通关成功的概率;
(2)已知X,Y是随机变量,则E(X+Y)=E(X)+E(Y),现用ξ表示“甲通关成功所需的摸球次数”,求E(ξ);
(3)设甲摸球n(n≥3)次后通关成功的概率为Pn,求出Pn与Pn+1的递推关系式,并证明.
40.(2026•内江二模)已知N为正整数,且f(x)=(1+x)N.
(1)若N=2,f′(x)为f(x)的导函数,求及a1+2a2的值;
(2)若方程2nanx2+2mamy2=1恰好表示6个不同的椭圆,求N的值;
(3)设AN=a1+2a2+3a3+…+NaN,BN=a1+22a2+32a3+…+N2aN,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(20-16)
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
D
A
A
B
C
A
C
D
二.多选题(共10小题)
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
ABD
ABD
ACD
BD
ABD
BCD
BCD
ABC
ABC
ABD
一.选择题(共10小题)
1.(2026•龙文区校级模拟)空间中有四个平行平面,相邻两个平面的距离从上到下依次为1,2,3,则在各平面上分别取一点构成的正四面体的体积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解答】解:设正四面体的棱长为a,由于四个平面平行,相邻平面距离依次为1,2,3,
根据正四面体的对称性和空间几何关系,
可得正四面体的高、底面正三角形的高的一部分与棱长构成直角三角形,
底面正三角形的高为,其为,
根据勾股定理有,
又因为正四面体的高h与相邻平面距离的关系为h=1+2+3=6,
所以,解得,
正四面体的体积公式为,将代入公式,
可得.
故选:B.
2.(2026•宁波模拟)下列说法中正确的是( )
A.一组数据1,1,2,3,5,8,13,21的第60百分位数为4
B.两个随机变量的线性相关程度越强,则样本相关系数r越接近于1
C.根据分类变量X与Y的成对样本数据,计算得到χ2≈6.852,根据小概率值α=0.005的χ2独立性检验:χ0.005=7.879,可判断X与Y有关联,此推断犯错误的概率不超过0.5%
D.若随机变量X服从正态分布N(3,σ2),且P(X≤4)=0.7,则P(2<X<4)=0.4
【答案】D
【解答】解:对于A,已知一组数据为1,1,2,3,5,8,13,21,
由60%×8=4.8,所以这组数据的第60百分位数为从小到大排列得到的第五个数5,故A错误;
对于B,两个随机变量的线性相关程度越强,则样本相关系数|r|越接近于1,故B错误;
对于C,根据小概率值α=0.005的χ2独立性检验:χ0.005=7.879,因为χ2≈6.852<7.789,则不能推断出犯错误的概率不超过0.5%,故C错误;
对于D,因为X服从正态分布N(3,σ2),且P(X≤4)=0.7,P(X≤3)=0.5,
所以P(2<X<4)=2P(3≤X<4)=2[P(X<4)﹣P(X<3)]=2×(0.7﹣0.5)=0.4,故D正确.
故选:D.
3.(2026•江门模拟)已知函数,若f(a)=g(b)=h(c),则a,b,c的大小关系不可能是( )
A.c>b>a B.c>a>b C.b>c>a D.b>a>c
【答案】D
【解答】解:由题意令f(x)=g(x),可得,得x=1,
又g(x)=h(x),即,得x=4或x=16,
因为,f(a)=g(b)=h(c),
令f(a)=g(b)=h(c)=m,
则f(x)=m,g(x)=m,h(x)=m,
可化为,
所以a,b,c是函数的图像与直线y=m﹣x的交点横坐标,如图所示:
由图可知:当m>20时,a<b<c;
当m=20时,a<b=c;
当6<m<20时,a<c<b;
当m=6时,a<b=c;
当2<m<6时,a<b<c;
当m=2时,b=a<c;
当0<m<2时,b<a<c;
综上a,b,c的大小关系不可能是b>a>c.
故选:D.
4.(2026•安庆二模)椭圆的左、右焦点分别为F1、F2,C上点P位于第一象限内,O为坐标原点,,线段PF1与y轴交于点N(0,1)且,若△PF1F2的面积等于,则cos∠PF1F2=( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解答】解:设P(x0,y0),由,可得,
又因为直线PF1过点N(0,1)、F1(﹣c,0),
可得直线PF1的方程为,
代入P(x0,y0)得,化简得x0=c(y0﹣1),①
因为,所以N(0,1)、、F2(c,0)共线,
可得,化简得x0+cy0=3c,②
联立①②可得c(y0﹣1)+cy0=3c,易知c≠0,
所以y0﹣1+y0=3,即y0=2,
所以x0=c(2﹣1)=c,即P(c,2),
又F2(c,0),所以PF2⊥x轴,
,解得,
因此,在Rt△PF1F2中,
,
所以.
故选:A.
5.(2026•辽阳一模)已知函数,若存在实数a,b,c满足f(a)=f(b)=f(c),且a<b<c,则4a+2b+lnc的取值范围是( )
A.(2,3) B.[2,3) C.(e,+∞) D.(1,e)
【答案】A
【解答】解:因为,又存在实数a,b,c满足f(a)=f(b)=f(c),且a<b<c,
所以作出y=f(x)图象如下:
则﹣(2a﹣1)=2b﹣1=lnc,
即有2a=2﹣2b,lnc=2b﹣1,且0<b<1,则2b∈(1,2),
故4a+2b+lnc=(2﹣2b)2+2b+2b﹣1=22b﹣2•2b+3=(2b﹣1)2+2,
则4a+2b+lnc=(2b﹣1)2+2∈(2,3).
故选:A.
6.(2026•陕西模拟)已知函数f(x)=3x+x﹣2,g(x)=log3x+x﹣2的零点分别为m,n,则m+n=( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【解答】解:由题意3x=2﹣x,log3x=2﹣x.
因为函数f(x)=3x+x﹣2,g(x)=log3x+x﹣2的零点分别为m,n,
所以m,n即函数图象与直线y=2﹣x的交点A,B的横坐标,如图所示.
因为函数是一对反函数,图象关于直线y=x对称,
所以点A,B也关于直线y=x对称,
由解得,则点A,B关于点(1,1)对称,故m+n=2×1=2.
故选:B.
7.(2026•和平区校级模拟)若曲线f(x)logax(a>0且a≠1)有两条过坐标原点的切线,则a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解答】解:由,得.
设切点为,则,
所以曲线f(x)logax在点P处的切线方程为,
代入坐标原点坐标得,
整理得,即.
由上可知x0≠e,则.
设(x>0且x≠e),则.
当x∈(0,1)时,g′(x)<0,g(x)在(0,1)上单调递减;
当x∈(1,e)∪(e,+∞)时,g′(x)>0,g(x)在(1,e)和(e,+∞)上单调递增.
又当x∈(0,e)时,g(x)>0,当x∈(e,+∞)时,g(x)<0,且g(x)的极小值为g(1)=2,
作出g(x)的大致图象如图:
由题意可知,函数g(x)的图象与直线有两个不同的交点,结合图象可知,
所以,得.
故选:C.
8.(2026•广东模拟)已知曲线,则曲线C上的点到原点距离的最小值为( )
A. B.2 C. D.
【答案】A
【解答】解:设t=x2﹣y,则得t•3t=81,显然t>0,则,
设,则,
当t>0时,f'(t)>0,即函数在(0,+∞)上单调递增,
又,则t=3,此时,C:y=x2﹣3,
设曲线C上任一点P(m,n),则m2=n+3,且n=m2﹣3≥﹣3,
则,
故当时,|OP|取得最小值为.
故选:A.
9.(2026•菏泽一模)已知双曲线与直线有唯一的公共点M,过点M且与l垂直的直线分别交x轴、y轴于A(x,0)、B(0,y)两点.当点M运动时,点P(x,y)的轨迹方程为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解答】解:联立,消去y并整理得(2﹣k2)x2﹣2kmx﹣m2﹣2=0,
则Δ=4k2m2+4(2﹣k2)(m2+2)=0,即m2+2=k2,
将m2+2=k2代入(2﹣k2)x2﹣2kmx﹣m2﹣2=0得m2x2+2kmx+k2=0,(mx+k)2=0,
因为,m2+2=k2,所以m≠0,
所以,,即,
由m2+2=k2可知k≠0,
所以过点M且与l垂直的直线为,
令y=0,得;令x=0,得,
则,,
则,所以,,
代入m2+2=k2,得,
即.
故选:C.
10.(2026•内江二模)定义在(0,+∞)的函数f(x)满足,其中常数A、B、C均为正数,f′(x)是f(x)的导函数,则f(x)的图象可能是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解答】解:因为定义在(0,+∞)的函数f(x)满足,
所以,
结合选项可知,对任意的x∈(0,+∞),f(x)>0,
当时,f′(x)<0,此时函数f(x)单调递减,
当时,f′(x)>0,此时函数f(x)单调递增,
对于A选项,
当0<x<x0时,f′(x)>0,即函数f(x)在(0,x0)上单调递增,
当x>x0时,f′(x)<0,即函数f(x)在(x0,+∞)上单调递增,
即x0是函数f(x)的极大值点,事实上,x0不是函数f(x)的极大值点,A选项不符合要求;
对于B选项,
设直线与函数f(x)图象交点的横坐标为x1,
由图可知,当x∈(0,x1)时,,f′(x)>0,即函数f(x)在(0,x1)上单调递增,
当x∈(x1,+∞)时,,f′(x)<0,即函数f(x)在(x1,+∞)上单调递减,
事实上,函数f(x)在(x1,+∞)上单调递增,矛盾,B选项不符合要求;
对于C,对任意的x∈(0,+∞),,则f′(x)>0,
即函数f(x)在(0,+∞)上单调递增,
由可知,当f(x)在(0,+∞)上单调递增,f′(x)在(0,+∞)上单调递减,
函数f(x)在(0,+∞)上单调递增,且函数f(x)的增长速度先越来越快,后越来越慢,
则其导函数f′(x)先递增再递减,矛盾,C选项不符合要求;
对于D,对任意的x∈(0,+∞),,则f′(x)>0,
所以函数f(x)在(0,+∞)上单调递增,且f(x)的增长速度越来越慢,
由可知,当f(x)在(0,+∞)上单调递增时,f′(x)在(0,+∞)上单调递减,D选项符合要求.
故选:D.
二.多选题(共10小题)
(多选)11.(2026•龙文区校级模拟)已知正数a,b满足a+b=1,则下列说法正确的是(,( )
A.的最小值为
B.的最小值为27
C.的最大值为6
D.若c∈R,则的最小值为6
【答案】ABD
【解答】解:.
由均值不等式,当且仅当(即时取等号.
结合a+b=1,解得,b,均为正数,故最小值为9+4,,A正确;
令b=1﹣a(0<a<1),则表达式为,求导得:.
令f′(a)=0,解得a=2(1﹣a),即a,b,
代入得:,故最小值为27,B正确;
令b=1﹣a(0<a<1),表达式为g(a)=3,求导得:.
令g'(a)=0,解得,即(超出定义域(0,1)),
故g(a)在(0,1)上单调递减,最大值为,C错误;
由a+b=1,得a2+2ab+b2=1,又a>0,b>0,则
,
当且仅当b=3a,时,等号成立,
所以当,,时,的最小值为6,D正确.
故选:ABD.
(多选)12.(2026•宁波模拟)已知实数a,b,c互不相等,且满足a+b+c=4,ab+bc+ac=3,abc=﹣1,下列说法正确的有( )
A.a2+b2+c2=10
B.a3+b3+c3=25
C.a4+b4+c4=88
D.对任意n∈N*,an+bn+cn均为整数
【答案】ABD
【解答】解:∵a+b+c=4且ab+bc+ac=3,abc=﹣1,
∴a2+b2+c2=(a+b+c)2﹣2(ab+bc+ac)=16﹣6=10,故A正确;
a3+b3+c3=(a+b+c)[(a2+b2+c2)﹣(ab+bc+ac)]+3abc=4(10﹣3)﹣3=25,故B正确;
设,n∈N*,
则S1=4,S2=10,S3=25,
∵an+3+bn+3+cn+3=(a+b+c)(an+2+bn+2+cn+3)﹣(ab+bc+ac)(an+1+bn+1+cn+1)+abc(an+bn+cn),
即Sn+3=4Sn+2﹣3Sn+1﹣Sn,
∴S4=4S3﹣3S2﹣S1=100﹣30﹣4=66,故C错误;
∵Si∈Z,i=1,2,3,4,∴S5∈Z,∴S6∈Z,…,
依次类推得对任意n∈N*,an+bn+cn均为整数,故D正确.
故选:ABD.
(多选)13.(2026•江门模拟)设抛物线C:y2=2x的焦点为F,过点(2,0)的直线交抛物线C于A,B两点,点Q为线段AB中点,若与AB平行的直线与抛物线C相切于点P,则( )
A.△OAB是直角三角形
B.点Q的轨迹方程为x=y2+1(y≠0)
C.PQ与x轴平行
D.|OA||OB|≤|PA||PB|
【答案】ACD
【解答】解:因为抛物线C:y2=2x的焦点为F,过点(2,0)的直线交抛物线C于A,B两点,点Q为线段AB中点,
所以直线AB的斜率不为0,设直线AB的方程为x=my+2,
联立方程组得,消去x得y2﹣2my﹣4=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),
则Δ=4m2+16>0,y1+y2=2m,y1y2=﹣4,
又x1=my1+2,x2=my2+2,
所以,
,
对于A,,,,
所以,即△OAB是直角三角形,故A正确;
对于B,由A,B的中点坐标,即Q(m2+2,m),
所以线段AB中点Q的轨迹方程为x=y2+2,故B错误;
对于C,设直线x=my+n与抛物线相切于点P,
联立,得y2﹣2my﹣2n=0,
所以Δ′=4m2+8n=0,解得2n=﹣m2,
代入上式可得y2﹣2my+m2=0,解得y=m,即点,
由Q(m2+2,m),则PQ与x轴平行,故C正确;
对于D,点P到直线x=my+2的距离,
点O到直线x=my+2的距离为,所以d1≥d2,
因为,
,
所以|OA||OB|≤|PA||PB|sin∠APB,
又sin∠APB≤1,所以|OA||OB|≤|PA||PB|,故D正确.
故选:ACD.
(多选)14.(2026•安庆二模)已知函数f(x)=cosx+lnx,将f(x)的所有极值点按照由小到大的顺序排列,得到数列{xk},对于任意的正整数k,则( )
A.xk+1﹣xk<π B.x2k是极小值点
C.x2k+2﹣x2k<2π D.f(x2k)<f(x2k+2)
【答案】BD
【解答】解:由,得,由函数y=sinx及的图象可知,
对于A,x3﹣x2>π,A错误;
对于B,x2,x4,⋯,x2k是极小值点,B正确;
对于C,由于sin(x2k+2﹣2π)<sinx2k,且,k∈N,
所以x2k+2﹣2π>x2k,故x2k+2﹣x2k>2π,C错误;
对于D,,,k∈N,所以,
,令,
则,
g(x)是单调递增函数,即f(x2k)单增,所以f(x2k)<f(x2k+2),D正确.
故选:BD.
(多选)15.(2026•辽阳一模)双曲线可由以坐标原点为中心的曲线绕其中心旋转一定角度得到.现将曲线绕原点旋转一定角度可得到双曲线,其左右焦点分别为F1和F2,点P为曲线C上一点,则下列说法正确的是( )
A.直线是曲线E的一条渐近线
B.双曲线C的离心率为2
C.若y2=4(x+m)与双曲线C有四个交点,则
D.以PF1为直径的圆与圆x2+y2=1相切
【答案】ABD
【解答】解:对于A选项,中,当x趋向于+∞或﹣∞时,曲线趋向于,
当x从左边趋向于0时,y趋向于+∞,x从右边趋向于0时,y趋向于﹣∞,
由双刀函数性质可知曲线的渐近线分别为x=0和,故选项A正确;
对于B选项,两条渐近线夹角为,结合图象可知曲线E的对称轴为和(如图),
故将绕原点逆时针旋转,得到,
故的两渐近线方程分别为,
联立,得,
当时,,当时,,
故曲线的两个顶点为,,
故,
易得中a=1,
由渐近线方程为,得,
故,,
故离心率为,故选项B正确;
对于C选项,由B可知,双曲线方程为,
当m=1时,联立与y2=4(x+1)得3x2﹣4x﹣7=0,
解得,
当x1=﹣1时,y1=0,交点坐标为(﹣1,0),当时,,
交点坐标为,共3个交点,不合要求,故选项C错误;
对于D选项,F1(﹣2,0),设P(m,n),故,
以PF1为直径的圆方程为(x+2)(x﹣m)+y(y﹣n)=0,
即x2+(2﹣m)x﹣2m+y2﹣ny=0,
与圆x2+y2=1联立可得(2﹣m)x﹣ny﹣2m+1=0,此为两圆的交点弦方程或公切线方程,
圆x2+y2=1的圆心(0,0)到直线(2﹣m)x﹣ny﹣2m+1=0的距离
,
以PF1为直径的圆与圆x2+y2=1相切,故选项D正确.
故选:ABD.
(多选)16.(2026•铜川模拟)已知抛物线E:y=x2的焦点为F.准线为l,过点F作斜率为k的直线与抛物线E交于A,B两点,过AB的中点M作x轴的垂线和抛物线相交于点P,和准线l相交于点N.则( )
A.准线l的方程为
B.抛物线E过点P的切线与AB所在直线平行
C.|MP|=|PN|
D.存在k值,使得△OAB的面积值为
【答案】BCD
【解答】解:对于选项A,抛物线E:y=x2化为标准形式x2=y,
设抛物线E的焦点到准线的距离为p,
那么2p=1,因此,因此焦点,准线,因此选项A错误;
对于选项B,设直线AB为,
联立,化简得,
的判别式Δ=k2+1>0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),根据根与系数的关系可得:x1+x2=k,,
AB中点M的坐标为:,,即,
过M作x轴垂线,得,,
y′=2x,P点横坐标为,切线斜率为,和直线AB斜率相等,因此切线与AB平行,因此选项B正确;
对于选项C,三点横坐标相同,距离为纵坐标差的绝对值:,
,
因此|MP|=|PN|,因此选项C正确;
对于选项D,△OAB的面积,
令,得,
化简可得k2=3,所以存在,因此选项D正确.
故选:BCD.
(多选)17.(2026•和平区校级模拟)某圆柱被一个平面所截后,剩余的几何体如图所示,已知AB=2,BC=3,,则( )
A.截面与底面夹角为
B.该几何体的体积是
C.该几何体的侧面积(不包括截面与底面的面积)是
D.若在该几何体内放入一个小球,则小球的最大体积是
【答案】BCD
【解答】解:如图,过D作DE⊥BC于点E,
则DE=AB=2,CE,所以tan∠CDE1,
所以截面与底面夹角为∠CDE不等于,所以A选项错误;
将该几何体对称补形成高为3,底面半径为1的圆柱,
则该几何体的体积是,所以B选项正确;
所以该几何体的侧面积(不包括截面与底面的面积)是:
,所以C选项正确;
根据题意可得若在该几何体内放入一个小球,则小球的最大半径为1,
所以小球的最大体积是,所以D选项正确.
故选:BCD.
(多选)18.(2026•广东模拟)在半径为定值的球O的表面上有四个不共面的点A,B,C,D,且AB为球O的直径,已知∠AOC和∠COD的大小,若再添加一个条件,则在确保四面体ABCD存在的情况下,使得四面体ABCD体积有唯一值的条件可以是( )
A.AD的长
B.∠BCD的大小
C.CD与平面ABC所成角的大小
D.二面角C﹣AB﹣D的大小
【答案】ABC
【解答】解:如图,
∵AB是球O的直径,∴∠ACB=∠ADB=90°,
又∠AOC的大小已知,从而AC为定值,从而也为定值,
由∠COD的大小已知,∴CD为定值(△OCD唯一确定),
由(其中h为点D到平面ABC的距离),
要使四面体ABCD的体积有唯一值(即为定值)只需点D到平面ABC的距离h为定值即可.
对于A,当AD的长为已知时,由∠ADB=90°,那么也为定值,
四面体ABCD的6条边均可以唯一确定,四面体ABCD的体积为唯一值,满足题意,故A选项正确;
对于B,当∠BCD的大小已知时,那么BD为定值(△BCD唯一确定),
同理,由∠ADB=90°,也为定值,四面体ABCD的6条边均可以唯一确定,四面体ABCD的体积为唯一值,满足题意,故B选项正确;
对于C,当CD与平面ABC所成角已知时,不妨设为θ,那么h=CDsinθ为定值,四面体ABCD的体积为唯一值,满足题意,故C选项正确;
对于D,二面角C﹣AB﹣D为已知时,可以确定点C到平面ABD的距离为定值,
由于CD为定值,不能唯一确定点D,△ABD不能唯一确定,不合题意,故D选项错误.
故选:ABC.
(多选)19.(2026•菏泽一模)已知数列{an}中至少含有5项,从该数列中任意取出三项构成{an}的子列,若该子列中的一项等于该子列中其余两项的积,则称该子列为数列{an}的“J”子列.则下列说法正确的有( )
A.数列2,3,4,6,8,12的所有“J”子列的个数为4
B.若,则数列{an}不存在“J”子列
C.数列21,22,23,…,2n﹣1,2n,2n+1,…,24n+2(n∈N*)的所有“J”子列的个数为4n2+2n
D.若{an}是公差为d的等差数列,a1=2,则{an}存在“J”子列的充要条件是d=±1或d=±2
【答案】ABC
【解答】解:对于A,从数列2,3,4,6,8,12中,找出所有满足“一项等于另两项乘积”的三元组合:2×3=6,2×4=8,2×6=12,3×4=12,共4个,故A正确;
对于B,,假设数列{an}中存在“J”子列ai,aj,ak(i<j<k),
则2•3k=(2•3i)(2•3j)=4•3i+j,所以3k﹣i﹣j=2,左边是3的整数次幂,不可能等于2,矛盾,
因此假设不成立,即不存在“J”子列,故B正确;
对于C,设数列21,22,23,…,2n,2n+1,…,24n+2(n∈N*)中的“J”子列为ai,aj,ak(i<j<k),
则2k=2i•2j,所以k=i+j,
当i=1时,j可取2到4n+1中的任意一个数,故共4n个“J”子列;
当i=2时,j可取3到4n中的任意一个数,故共4n﹣2个“J”子列;
⋯;
当i=2n时,j可取2n+1,2n+2中的任意一个数,故共2个“J”子列,
综上,共有2+4+⋯+4n=2(1+2+⋯+2n)=4n2+2n个“J”子列,故C正确;
对于D,由等差数列的通项公式an=2+(n﹣1)d,若,则,满足,
即a1,a2,a7构成一个“J”子列,但,不是±1,±2,因此充要条件不成立,故D错误.
故选:ABC.
(多选)20.(2026•内江二模)已知△ABC的面积为,角A、B、C的对边分别是a、b、c,,c2﹣b2=ab,则( )
A.
B.C=2B
C.c=2
D.BC边的中线长为
【答案】ABD
【解答】解:A中,因为,
所以cosBcosC=sinBsinC+sinB,即cos(B+C)=sinB,
在△ABC中,可得cos(π﹣A)=﹣cosA=sinB,
由sinB>0可知cosA<0,即A为钝角,
即sin(A)=sinB,
又为锐角,所以,故A正确;
B中,因为c2﹣b2=ab,由正弦定理可得sin2C﹣sin2B=sinAsinB,
所以(sinC+sinB)(sinC﹣sinB)=sinAsinB,
由和差化积公式可得,
即sin(C+B)sin(C﹣B)=sinAsinB,即sinAsin(C﹣B)=sinAsinB,
由sinA>0可得sin(C﹣B)=sinB,所以C﹣B=B或C﹣B+B=π(舍去),
即C=2B,故B正确;
C中,由AB可知,,所以,
故,
因为,c2﹣b2=ab,
即ab1,即ab,
可得c2﹣b2,
因为cos2cos21,可得cos,
由正弦定理可得,即2cos,
即c2=(2)b2,
代入c2﹣b2,可得2﹣(1)b2,可得b2,
所以c2=2+2,故C错误;
D中,由c2﹣b2=ab可知,
设BC边的中线长为m,则,
所以,故D正确.
故选:ABD.
三.填空题(共10小题)
21.(2026•龙文区校级模拟)在凸四边形ABCD中,AB,则AC的最大值为 .
【答案】.
【解答】解:由题意如图所示:
在△BCD中,设DB=x(x>0),由DC=2DB,则DC=2x,又,
根据余弦定理有:,
即,解得:,
所以BD2+BC2=CD2,所以DB⊥BC,
设∠BAD=θ,θ∈(0,π),∠ABD=α,则,
在△ABD中,,AD=1,DB=x(x>0),
根据余弦定理有:,
化简得:,
在△ABD中,由正弦定理得:,
在△ABC中,由余弦定理得:AC2=AB2+BC2﹣2AB•BC•cos∠ABC
,
当时,AC2有最大值27,所以AC的最大值为:.
故答案为:.
22.(2026•宁波模拟)已知盒子中共有8个大小相同的球,有红、黄、黑三种颜色,且红球、黄球、黑球的个数分别为2,2,4,随机变量X为最后一个黄球取出时总共所取出球的个数,则X的数学期望为 6 .
【答案】6.
【解答】解:由题知随机变量X的取值为2,3,…,8,
则随机变量X的分布列为,k=2,3,…,8,
所以随机变量X的期望
(2×1+3×2+4×3+…+8×7)=6.
故答案为:6.
23.(2026•江门模拟)已知一个圆锥的底面半径为3,侧面积为18π.若在该圆锥内能放入一个可以任意方向自由旋转的正方体(圆锥表面厚度忽略不计),则该正方体体积的最大值为 3 .
【答案】3.
【解答】解:正方体木块可以在一个圆锥形容器内任意转动,则当正方体棱长a最大时,正方体的外接球恰为圆锥的内切球,
设圆锥的母线长为l,底面半径为r,则r=3,πrl=18π,
所以l=6,
如图圆锥轴截面△SAB为等边三角形,其内切圆O是该圆锥的内切球O大圆截面,
△SAB的高SO1SA=3,则内切圆O的半径即球半径RSO1,
于是得球O的内接正方体棱长a满足:a=2R=2,解得:a,
所以a的最大值为,故该正方体体积的最大值为:a3=3.
故答案为:3.
24.(2026•安庆二模)有正整数xk(k=1,2,⋯,6),满足x1≤x2≤⋯≤x6,且x1+x2+⋯+x6=x1x2⋯x6,现从以上6个正整数中任选3个组成三位数,则组成的不同三位数个数有 13 .
【答案】13.
【解答】解:若x1=x2=⋯=x5=1,则5+x6=x6无解;
若x1=x2=x3=x4=1,则4+x5+x6=x5x6,∴(x5﹣1)(x6﹣1)=5,
∵5为质数,又x5≤x6,∴x5﹣1=1,x6﹣1=5,解得x5=2,x6=6,
若1的个数小于等于3,
由x1≤x2≤⋯≤x6,可得x1+x2+⋯+x6≤6x6,
又x1+x2+⋯+x6=x1x2⋯x6,代入得x1x2⋯x6≤6x6,∴x1x2x3x4x5≤6,
∵x1≤x2≤⋯≤x6,∴可得x4≥2,x5≥2,
∴x1x2x3x4x5≥1×1×1×2×2=4,∴x1x2x3x4x5的值只能为4,5,6.
若x1x2x3x4x5=4,只能是x1=1,x2=1,x3=1,x4=2,x5=2,
则1+1+1+2+2+x6=1×1×1×2×2x6,解得,
若x1x2x3x4x5=5,因5是质数,无法分解为两个大于等于2的整数的乘积,故舍去;
若x1x2x3x4x5=6,只能是x1=1,x2=1,x3=1,x4=2,x5=3,
则1+1+1+2+3+x6=1×1×1×2×3x6,解得,
综上所述:若1的个数小于等于3,该方程无正整数解,
∴6个数字为1,1,1,1,2,6.
从中任选3个排成三位数,取1,2,6,有种排法;
取3个1,有1种排法;
取2个1,取1个2或1个6,有种排法,
∴组成的不同三位数个数有6+1+6=13.
故答案为:13.
25.(2026•辽阳一模)一塔形几何体由若干个正方体构成,构成方式如图所示,上层正方体下底面的四个顶点是下层正方体上底面各边的中点,已知最底层正方体的棱长为2,将几何体放入半径为5的半球内,使得最下层正方体底面中心在半球球心处,则该塔形几何体中正方体的个数最多为 3 .
【答案】3.
【解答】解:从下到上设第n(n∈N*)个正方体的棱长记为an,设第n(n∈N*)个正方体上底面的中心记为On,
设球心为O,则O为第一个正方体下表面的中心,
设半径为5的半球内能放进该塔形几何体中正方体的个数为n,
由题意可知a1=2,,所以,
故数列{an}是首项为2,公比为的等比数列,
所以,
,
,
根据题意可知,
即,
令,
上述不等式可化为,
化简可得,
构造函数,
二次函数f(t)的图象开口向上,对称轴为直线,
故二次函数f(t)在上单调递减,
当n=1时,,且,
当n=2时,,则,
当n=3时,,则,
当n=4时,,则,
故当n≥4时,,则,
故满足不等式的正整数n的取值构成的集合为{1,2,3}.
因此该塔形几何体中正方体的个数最多为3.
故答案为:3.
26.(2026•陕西模拟)在一个长8m,宽6m,高3m的房间内点处安装一个Wi﹣Fi路由器.假设在点P(x,y,z)处,信号强度,其中是路由器天线的主方向向量(垂直向下).只有当(即信号向下传播)时才有信号.则该房间内地面上信号强度的最大值是 16 .(说明:)
【答案】16.
【解答】解:因为点,P(x,y,z),
依题意,,而,
则,
当点P在地面上时,z=0,,,
而,
因此.
故答案为:16.
27.(2026•和平区校级模拟)将函数的所有正极值点,由小到大排列后得到数列{an},其前n项和为Sn,则S3n= .
【答案】.
【解答】解:已知函数,
可得,
令f'(x)=0,所以.
由三角函数的性质可知,当时,,
解得,因为要求正极值点,所以令k=0,1,2,…,
得到正极值点从小到大依次为,,,…,即数列{an}的通项公式为,
所以数列{an}是以为首项,公差的等差数列.
根据等差数列前n项和公式,
则
.
故答案为:.
28.(2026•广东模拟)如图,O为坐标原点,F1,F2为椭圆的两个焦点,过F1,F2分别作椭圆C的切线l的垂线,垂足分别为H1,H2.当OH1⊥OH2时,△OH1H2的面积为 2 .
【答案】2.
【解答】解:由题意,直线l的斜率存在,设切线l:y=kx+m,
联立,消去y,整理得(4k2+1)x2+8kmx+4m2﹣4=0,
由Δ=64k2m2﹣4(4k2+1)(4m2﹣4)=0,可得m2=4k2+1,
因为F1H1⊥l,F2H2⊥l,且,,
则直线,,
联立,解得,
所以,
联立直线F2H2与椭圆方程,同理可得,
所以
,
同理可得|OH2|=2,又OH1⊥OH2,
所以.
故答案为:2.
29.(2026•菏泽一模)在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=1,,.若平面α∥平面ABCD,且与四面体ACB1D1的棱AB1、CB1、CD1、AD1分别交于点P、Q、R、S四点,则四棱锥A﹣PQRS的体积的最大值为 .
【答案】.
【解答】解:因为长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=1,,,
又平面α∥平面ABCD,且与四面体ACB1D1的棱AB1、CB1、CD1、AD1分别交于点P、Q、R、S四点,
设,
所以A到平面PQRS的距离,
因为平面α∥平面ABCD,平面ACB1与平面α,平面ABCD的交线分别为PQ,AC,
所以PQ∥AC,
因为平面ACD1与平面α,平面ABCD的交线分别为RS,AC,
所以RS∥AC,所以PQ∥RS∥AC,
又,所以PQ=RS=(1﹣λ)AC,
同理QR∥PS∥B1D1,QR=PS=λB1D1,
在矩形ABCD中,AB=1,,所以AC=BD=2,
故AC,BD的夹角为,故AC,B1D1的夹角为,
所以,
所以,
由V′=﹣18λ2+12λ=0,解得或λ=0(舍去),
当时,V′>0,函数单调递增,当时,V′<0,函数单调递减,
故当时,.
故答案为:.
30.(2026•内江二模)已知函数f(x)=ex,g(x)=lnx.若不等式xf(x)﹣eg(x)≥ax恒成立,则a的取值范围为 (﹣∞,e] .
【答案】(﹣∞,e].
【解答】解:根据xf(x)﹣eg(x)≥ax可得x•ex﹣e•lnx≥ax(x>0),
由于x>0,所以恒成立.
令,那么导函数,
令h′(x)=0,可得x=1,
当0<x<1时,lnx<0,那么1﹣lnx>1,因此,而ex<e1=e,
因此导函数,即h(x)在(0,1)上单调递减;
当x>1时,lnx>0,则1﹣lnx<1,
当0<1﹣lnx<1时,,而ex>e1=e,因此导函数,
当1﹣lnx≤0时,,因此,,
即h(x)在(1,+∞)上单调递增,因此当x=1时,,
所以a≤e,即a的取值范围为(﹣∞,e].
故答案为:(﹣∞,e].
四.解答题(共10小题)
31.(2026•龙文区校级模拟)已知函数f(x)=(x+2)ln(x+1)﹣ax.
(1)当a=1时,求曲线.y=f(x)在x=0处的切线方程;
(2)若f(x)≥0对任意x∈[0,+∞)恒成立,求a的取值范围;
(3)设n∈N*,证明:.
【答案】(1)y=x;
(2)(﹣∞,2];
(3)证明:由(2)知,当a=2,x>0时,恒成立,
令,1≤i≤n,i∈N*,则,
,
当n≥2时,
⋯+[ln(22﹣n+1)﹣ln(21﹣n+1)]+[ln(21﹣n+1)﹣ln(2﹣n+1)]
=2+ln(2﹣1+1)﹣ln(2﹣n+1),
而当n≥1时,不等式成立,所以.
【解答】解:(1)当 a=1 时,函数f(x)=(x+2)ln(x+1)﹣x,
求导得,
则f(0)=1,而f(0)=0,所以曲线 y=f(x)在 x=0 处的切线方程为y=x;
(2)∀x≥0,,
令函数,
因此∀x≥0,h(x)≥0,求导得,
令g(x)=(x+2)2﹣2a(x+1)=x2+(4﹣2a)x+4﹣2a,x≥0,Δ=4a(a﹣2),
当0≤a≤2时,Δ≤0,恒有g(x)≥0,即h′(x)≥0成立,则函数h(x)在[0,+∞)上单调递增,h(x)≥h(0)=0,符合题意,
因此0≤a≤2;
当a<0时,Δ>0,函数g(x)图象对称轴x=a﹣2<0,且g(x)≥g(0)=4﹣2a>0,
即h′(x)>0成立,则函数h(x)在[0,+∞)上单调递增,h(x)≥h(0)=0,符合题意,
因此a<0;
当a>2时,Δ>0,且g(0)=4﹣2a<0,函数g(x)的图象连续不断,则存在x0>0,使得当x∈(0,x0)时,g(x)<0,即h'(x)<0,
则函数h(x)在(0,x0)单调递减,当x∈(0,x0)时,h(x)<h(0)=0,不符合题意,
所以a的取值范围是(﹣∞,2];
(3)证明:由(2)知,当a=2,x>0时,恒成立,
令,1≤i≤n,i∈N*,则,
,
当n≥2时,
⋯+[ln(22﹣n+1)﹣ln(21﹣n+1)]+[ln(21﹣n+1)﹣ln(2﹣n+1)]
=2+ln(2﹣1+1)﹣ln(2﹣n+1),
而当n≥1时,不等式成立,所以.
32.(2026•宁波模拟)已知函数,a∈R.
(1)若a=0,求曲线在点(1,f(1))处的切线方程;
(2)若f(x)有两个极值点x1,x2,且x1>x2.
(i)求a的取值范围;
(ii)求证:.
【答案】(1);
(2)(i)a∈(e,+∞);
(ii)证明:由(i)得,,
∴,
∴欲证,只需证,
构造,则,
令s(x)=ex﹣x﹣1,则s'(x)=ex﹣1,当x>0时,s′(x)>0,
即s(x)=ex﹣x﹣1在(0,+∞)上单调递增,且s(0)=e0﹣0﹣1=0,
∴ex﹣x﹣1>0在x>0时恒成立,
∵x2>0,
当x∈(0,1)时,h′(x)<0,当x∈(1,+∞)时,h′(x)>0,
∴h(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,
∴h(x)≥h(1)=0,故,
设方程的两根为x3,x4,不妨x3<x4,
则由,得x2+(e﹣a﹣2)x+1=0,
由韦达定理得,
∴,
∵,且,是方程的两根,x3,x4是的两根,
则,,
∴,
∴,命题得证.
【解答】解:(1)a=0时,,则f(1)=e,
求导得,则,
∴切线方程为,即;
(2)(i)由于f(x)有两个极值点x1,x2,
故有两个变号零点,等价于方程有两个不同的解,
设,则,令,t>0,则,
令g′(t)>0,得t>1,令g′(t)<0,得0<t<1,
∴g(t)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,
当t→0+时,g(t)→+∞,当t→+∞时,g(t)→+∞,且g(1)=e,
∴a>e,即a的取值范围为(e,+∞).
(ii)证明:由(i)得,,
∴,
∴欲证,只需证,
构造,则,
令s(x)=ex﹣x﹣1,则s'(x)=ex﹣1,当x>0时,s′(x)>0,
即s(x)=ex﹣x﹣1在(0,+∞)上单调递增,且s(0)=e0﹣0﹣1=0,
∴ex﹣x﹣1>0在x>0时恒成立,
∵x2>0,
当x∈(0,1)时,h′(x)<0,当x∈(1,+∞)时,h′(x)>0,
∴h(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,
∴h(x)≥h(1)=0,故,
设方程的两根为x3,x4,不妨x3<x4,
则由,得x2+(e﹣a﹣2)x+1=0,
由韦达定理得,
∴,
∵,且,是方程的两根,x3,x4是的两根,
则,,
∴,
∴,命题得证.
33.(2026•江门模拟)帕德逼近是法国数学家亨利•帕德发明的用有理多项式近似特定函数的方法.已知函数f(x)在x=0处的[m,n]阶帕德近似定义为:R(x),且满足f(0)=R(0),f′(0)=R′(0),f(2)(0)=R(2)(0),f(m+n)(0)=R(m+n)(0).其中f(2)(x)=(f′(x))′,f(3)(x)=(f(2)(x))′,f(m+n)(x)=(f(m+n﹣1)(x))′.已知f(x)=ln(x+1)在x=0处的[2,2]阶帕德近似为R(x).
(1)求a0,a1,b1的值;
(2)若对于任意的x∈[0,+∞),不等式f(x)≥k•R(x)恒成立,求k的取值范围;
(3)已知x1,x2,x3是函数h(x)=(x2﹣1)lnx﹣a(x﹣1)2的三个不同的零点,且x1<x2<x3,求实数a的取值范围,并证明(a﹣3)(x1+2x2+x3)+2a>0.
【答案】(1)a0=0,a1=1,b1=1;
(2)(﹣∞,1];
(3)a∈(2,+∞),
证明:因为x1<x2<x3,
所以x2=1,,
由于lnx1,lnx3,
可得,
即ln,
由,可得,即x1x3=1,
由(2)可知当x>0时,,
则当x>1时,有,
由于x3>1,所以,
化简得,
即,
可化为,
即(a﹣3)(x3+x1)+4a>6,(a﹣3)(x3+x1+2)+2a>0,
由于x2=1,
则有(a﹣3)(x1+2x2+x3)+2a>0,
原命题得证.
【解答】解:(1)f(x)=ln (x+1),
则,,
又f(0)=0,f'(0)=1,f(2)(0)=﹣1,R(0)=a0=0,
所以,
,
R'(0)=a1=1,
所以R'(x),,
R(2)(0)=1﹣2b1=﹣1,
所以b1=1;
综上,a0=0,a1=1,b1=1;
(2)由(1)得:.
令,
由于g(0)=0,
所以若f(x)≥k•R(x)恒成立,
则g(x)在x=0附近单调递增,
即g'(0)≥0,
又,
所以g'(0)=1﹣k≥0,则k≤1,
下面证明充分性,
即当k≤1时,不等式f(x)≥k•R(x)恒成立,
由于当x>0时,ln(x+1)≥0,,
所以若k≤0,则恒成立;
若0<k≤1时,,
令,x≥0,
,
所以A'(x)≥0,
则A(x)在[0,+∞)单调递增,
又A(0)=0,
所以A(x)≥0恒成立,
即在[0,+∞)上成立,
则有成立,充分性得证,
所以当k≤1时,不等式f(x)≥k•R(x)恒成立,
所以实数k的取值范围为(﹣∞,1];
(3)由,
设,x>0,
,
令φ(x)=x2+2(1﹣a)x+1,x>0,
当a≤0时,φ'(x)≥0,即t′(x)≥0,
则t(x)在(0,+∞)上单调递增,不满足题意;
当a>0时,Δ=4(1﹣a)2﹣4≤0,即0<a≤2,
此时φ'(x)≥0恒成立,t′(x)≥0,
则t(x)在(0,+∞)上单调递增,不满足题意,
当a>2时,φ(x)=x2+2(1﹣a)x+1有两个零点t1,t2,
其中,,
且t1t2=1,t1+t2=2a﹣2>0,
令0<t1<1<t2,
当x∈(0,t1)时,φ(x)>0,t′(x)>0,
则t(x)在(0,t)上单调递增,
当x∈(t1,t2)时,φ(x)<0,t′(x)<0,
则t(x)在(t1,t2)上单调递减,
当x∈(t2,+∞)时,φ(x)>0,t′(x)>0,
则t(x)在(t2,+∞)上单调递增,
由t(1)=0,0<t1<1<t2,
所以t(t1)>0,t(t2)<0,
又,
t(ea),
即t(x)在区间(e﹣a,t1)内存在一个零点,在区间上存在一个零点,
又h(1)=0,
所以当a>2时,h(x)有三个不同的零点x1,x2,x3,
证明:因为x1<x2<x3,
所以x2=1,,
由于lnx1,lnx3,
可得,
即ln,
由,可得,即x1x3=1,
由(2)可知当x>0时,,
则当x>1时,有,
由于x3>1,
所以,
化简得,
即,
可化为,
即(a﹣3)(x3+x1)+4a>6,(a﹣3)(x3+x1+2)+2a>0,
由于x2=1,
则有(a﹣3)(x1+2x2+x3)+2a>0,
原命题得证.
34.(2026•安庆二模)已知函数.
(1)证明:函数f(x)的图象为轴对称图形;
(2)当时,证明:;
(3)若数列{xn}满足:,证明:.
【答案】证明:(1)因为定义域关于对称,
且,
所以函数f(x)关于对称,即函数f(x)的图象为轴对称图形;
(2)时,f(x)>1⇔cosπx>1﹣2x⇔cosπx﹣1+2x>0,
令g(x)=cosπx+2x﹣1,g′(x)=﹣πsinπx+2,
其中y=sinπx在上单调递增,故g′(x)=﹣πsinπx+2在上单调递减,
因为,故存在使得g′(x0)=0,
所以x∈(0,x0)时,g′(x)>0;时g′(x)<0,
即g(x)在(0,x0)上单调递增;g(x)在上单调递减.
又,
所以g(x)>0,即cosπx>1﹣2x,即当时,f(x)>1.
时,,
令,其中.
则h′(x)=﹣πsinπx+π=π(1﹣sinπx)>0,
故h(x)在上单调递增,所以,
即,即;
综上:当时,;
(3)由可知0<xn≤1.
令,则,
则,,
所以,又,,
故,,.
由得,
,
,
由(2)知,即,
令则,即,
即得证.
【解答】证明:(1)因为f(x)定义域关于对称,
且,
因此函数f(x)关于对称,即函数f(x)的图象为轴对称图形;
(2)时,f(x)>1⇔cosπx>1﹣2x⇔cosπx﹣1+2x>0,
令g(x)=cosπx+2x﹣1,g′(x)=﹣πsinπx+2,
其中y=sinπx在上单调递增,故g′(x)=﹣πsinπx+2在上单调递减,
因为,故存在使得g′(x0)=0,
因此x∈(0,x0)时,g′(x)>0;时g′(x)<0,
即g(x)=cosπx+2x﹣1在(0,x0)上单调递增;g(x)=cosπx+2x﹣1在上单调递减.
又,
因此g(x)>0,即cosπx>1﹣2x,即当时,f(x)>1.
时,,
令,其中.
则h′(x)=﹣πsinπx+π=π(1﹣sinπx)>0,
故h(x)在上单调递增,因此,
即,即;
综上:当时,;
(3)由可知0<xn≤1.
令,则,
则,,
因此,又,,
故,,.
由得,
,
,
由(2)知,即,
令,则,即,
即得证.
35.(2026•辽阳一模)已知函数f(x)=4ax+axcosx﹣3sinx(a∈R).
(1)当a=2时,求f(x)在点(0,f(0))处的切线方程;
(2)当时,证明:对任意x≥0,都有f(x)≥0;
(3)证明:,n∈N*.
【答案】(1)y=7x;
(2)证明:对任意的x≥0,当时,,
故只需证对任意的x≥0恒成立,整理得,
构造函数,其中x≥0,
则
,
所以函数h(x)在[0,+∞)上为减函数,故当x≥0时,h(x)≤h(0)=0,即,
故对任意的x≥0,,
故当时,对任意x≥0,都有f(x)=ax(4+cosx)﹣3sinx≥0;
(3)证明:由(2)知,当时,,即,
令,则,
因为,所以,
构造函数φ(x)=x﹣1﹣lnx,其中x>0,则,
当x∈(0,1)时,φ′(x)<0,即函数φ(x)在(0,1)上单调递减,
当x∈(1,+∞)时,φ′(x)>0,即函数φ(x)在(1,+∞)上单调递增,
所以φ(x)=x﹣1﹣lnx≥φ(1)=0,即x﹣1≥lnx,当且仅当x=1时,等号成立,
令,得,即,
整理得,
则,
即,
所以,,⋯,,
累加得
,
故,n∈N*.
【解答】解:(1)已知函数f(x)=4ax+axcosx﹣3sinx,
因此当a=2时,f(x)=8x+2xcosx﹣3sinx,
则f′(x)=8+2cosx﹣2xsinx﹣3cosx=8﹣2xsinx﹣cosx,
因此f′(0)=8﹣1=7,f(0)=0,
故当a=2时,f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为y=7x;
(2)证明:对任意的x≥0,当时,,
故只需证对任意的x≥0恒成立,整理得,
构造函数,其中x≥0,
则
,
因此函数h(x)在[0,+∞)上为减函数,故当x≥0时,h(x)≤h(0)=0,即,
故对任意的x≥0,,
故当时,对任意x≥0,都有f(x)=ax(4+cosx)﹣3sinx≥0;
(3)证明:由(2)知,当时,,即,
令,则,
因为,因此,
构造函数φ(x)=x﹣1﹣lnx,其中x>0,则,
当x∈(0,1)时,φ′(x)<0,即函数φ(x)在(0,1)上单调递减,
当x∈(1,+∞)时,φ′(x)>0,即函数φ(x)在(1,+∞)上单调递增,
因此φ(x)=x﹣1﹣lnx≥φ(1)=0,即x﹣1≥lnx,当且仅当x=1时,等号成立,
令,得,即,
整理得,
则,
即,
因此,,⋯,,
累加得
,
故,n∈N*.
36.(2026•陕西模拟)已知函数f(x)=aex﹣x,其中a>0,e为自然对数的底数.
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)讨论函数f(x)的零点个数.
【答案】(1)单调递减区间为(﹣∞,﹣lna),单调递增区间为(﹣lna,+∞).
(2)时,f(x)没有零点;时,f(x)有一个零点;时,f(x)有两个零点.
【解答】解:(1)f′(x)=aex﹣1(a>0),令f′(x)=0,解得x=﹣lna,
当x∈(﹣lna,+∞)时,f′(x)>0,f(x)单调递增;
当x∈(﹣∞,﹣lna)时,f′(x)<0,f(x)单调递减,
综上,f(x)的单调递增区间为(﹣lna,+∞),单调递减区间为(﹣∞,﹣lna).
(2)根据第一问可知,f(x)的最小值为f(﹣lna),计算得:f(﹣lna)=ae﹣lna﹣(﹣lna)=1+lna
根据最小值与0的大小关系分三种情况讨论:
当1+lna>0时,即时,f(x)≥f(﹣lna)>0恒成立,f(x)没有零点;
当1+lna=0时,即时,f(x)≥f(﹣lna)=0恒成立,此时f(x)有唯一零点x=1;
当1+lna<0时,即时,存在f(x)<0,而x→+∞时,f(x)→+∞,x→﹣∞时,f(x)→+∞,根据零点存在定理可知,f(x)有两个零点.
综上,时,f(x)有一个零点;时,f(x)没有零点;时,f(x)有两个零点.
37.(2026•和平区校级模拟)有甲、乙、丙三台机器,机器甲在生产了10件产品后,发现有两件是次品,机器乙每生产一件产品,次品率为,机器丙每生产一件产品,次品率也为,但是每生产到次品后,机器丙就会停止生产.
(1)从甲生产的10件产品中,取出三件产品,记次品数为X,求X的分布列以及E(X);
(2)乙机器生产了n件产品,正品数记为Y,丙机器生产了n件产品后,停止了生产,正品数记为T,对于∀n∈N*,
证明:①E(Y)≥E(T);②.
【答案】(1)则X的分布列如下:
X
0
1
2
P
期望;
(2)证明:①乙机器每生产一件产品,次品率为,则正品率为,
乙机器生产了n件产品,正品数Y服从二项分布,
则,
丙机器每生产一件产品,次品率为,每生产到次品后停止生产,
生产了n件产品后停止,说明前n一1件都是正品,第n件是次品,
前n﹣1件正品的概率为,第n件是次品的概率为,
则,
因为,
所以E(Y)≥E(T);
②由①可知,则,
当i=1时,E(T)=0,无意义,从i=2开始计算,
,
因为,
当n=1时,无意义,
从n=2开始,,所以,
则,
综上,,原式得证.
【解答】(1)解:由题意,取出的3件产品中,次品数X的数量可能为0,1,2,
且,
,
,
则X的分布列如下:
X
0
1
2
P
期望;
(2)证明:①乙机器每生产一件产品,次品率为,则正品率为,
乙机器生产了n件产品,正品数Y服从二项分布,
则,
丙机器每生产一件产品,次品率为,每生产到次品后停止生产,
生产了n件产品后停止,说明前n一1件都是正品,第n件是次品,
前n﹣1件正品的概率为,第n件是次品的概率为,
则,
因为,
所以E(Y)≥E(T);
②由①可知,则,
当i=1时,E(T)=0,无意义,从i=2开始计算,
,
因为,
当n=1时,无意义,
从n=2开始,,所以,
则,
综上,,原式得证.
38.(2026•广东模拟)甲社区有n个女生和n个男生,且每个女生都认识所有男生;乙社区有n个女生g1,g2,⋯,gn和2n﹣1个男生b1,b2,⋯,b2n﹣1,其中女生gi(i=1,2,⋯,n)认识男生bj(j=1,2,⋯,2i﹣1),但不认识其他男生.现从甲社区和乙社区分别选出m(m=1,2,⋯,n)队选手参加社区比赛,每队选手均为2人.
(1)若n=3,m=1,求所有参赛队伍的参赛选手性别相同的概率;
(2)若要求每队选手必须是男、女组队,且女生认识男生,分别记甲社区和乙社区选出的m队的不同的选法种数为An(m)和Bn(m).
(ⅰ)求An(m),并证明:当2≤m≤n﹣1时,An(m)=An﹣1(m)+(2n﹣m)An﹣1(m﹣1)递推公式,并说明理由;
(ⅱ)若乙社区将选出的m个男生和m个女生按男、女搭配随机组队,求组队结果满足参赛要求的概率.
【答案】(1)
(2)(i),证明如下:
当2≤m≤n﹣1时,,,
所以,
,
,
因为,
两边 同乘以,得An(m)=An﹣1(m)+(2n﹣m)An﹣1(m﹣1).
(ii)
【解答】解:(1)设事件A1表示“甲社区的参赛选手都是女生”,事件B1表示“乙社区的参赛选手都是女生”,
事件A2表示“甲社区的参赛选手都是男生”,事件B2表示“乙社区的参赛选手都是男生”,
则,,,
所有参赛队伍的参赛选手性别相同只有两种情况,都是男生或者都是女生,即A1B1∪A2B2,
因为A1∩A2=∅,所以A1B1∩A2B2=∅,即事件A1B1与A2B2互斥,
又事件A1与B1互相独立,事件A2与B2互相独立,
所以所求事件的概率.
(2)(i)因为甲社区中男生和女生都认识,因此,证明如下:
当2≤m≤n﹣1时,,,
所以,
,
,
因为,
两边 同乘以,得An(m)=An﹣1(m)+(2n﹣m)An﹣1(m﹣1).
(ii)先考虑Bn(m)的递推关系式.
当2≤m≤n﹣1时,考虑乙社区中的女生gn,有以下两种情况:
①当女生gn被选中时,其余m﹣1队共有Bn﹣1(m﹣1)种不同的选法,
gn可在余下(2n﹣1)﹣(m﹣1)=2n﹣m个男生中任选一人,有2n﹣m种选法,
因此由乘法计数原理可知,共有(2n﹣m)Bn﹣1(m﹣1)种选法;
②当女生gn没被选中时,此时从g1,g2,⋯,gn﹣1中选出m个女生,从b1,b2,⋯,b2n﹣3中选出m个男生组队,共有Bn﹣1(m)种选法;
所以当2≤m≤n﹣1时,Bn(m)=Bn﹣1(m)+(2n﹣m)Bn﹣1(m﹣1),
当m=n时,由前述分析可得Bn(n)=nBn﹣1(n﹣1),
由(i)可知An(m)满足相同的递推公式,
因为,,A2(2)=2=B2(2),
所以An(m)和Bn(m)有相同的递推关系和初始值,
所以对任意n∈N*和m=1,2,⋯,n,均有An(m)=Bn(m).
所以,
设乙社区中各选m个男生和m个女生,男、女组成m个队,共有Ω(m)种情况,且,
因此,满足组队要求的概率.
39.(2026•菏泽一模)甲参与了一个有奖闯关游戏,游戏共设置3关,他每次从装有1个红球,2个黑球,3个黄球的袋中有放回地摸出1个球(这些球除颜色外完全相同),规则如下:过第一关时,若摸到黄球则前进到第二关,否则留在第一关;过第二关时,若摸到黑球则前进到第三关,否则留在第二关;过第三关时,若摸到红球则通关成功,游戏结束,否则留在第三关.假设甲的摸球次数不受限制.
参考公式:若p∈(0,1),则.
(1)求甲摸球3次恰好通关成功的概率;
(2)已知X,Y是随机变量,则E(X+Y)=E(X)+E(Y),现用ξ表示“甲通关成功所需的摸球次数”,求E(ξ);
(3)设甲摸球n(n≥3)次后通关成功的概率为Pn,求出Pn与Pn+1的递推关系式,并证明.
【答案】(1);
(2)11;
(3);
当n≥3时,,
所以.
【解答】解:(1)摸到黄球,黑球,红球的概率分别为,,,
设摸球3次恰好通关为事件A,;
(2)设ξi表示甲从第i关过关所需的摸球次数,
,则,
,则,
,则,
E(ξ)=E(ξ1+ξ2+ξ3)=E(ξ1)+E(ξ2)+E(ξ3)=2+3+6=11;
(3)设甲摸球n次通关成功的概率为Pn,摸球n次停在第3关的概率为Qn,摸球n次停在第2关的概率为Rn,
得,
,则,
故可以得到,
整理可得,
解得,
则,
则,,,所以n=3时成立,
则;
证明:当n≥3时,,
所以.
40.(2026•内江二模)已知N为正整数,且f(x)=(1+x)N.
(1)若N=2,f′(x)为f(x)的导函数,求及a1+2a2的值;
(2)若方程2nanx2+2mamy2=1恰好表示6个不同的椭圆,求N的值;
(3)设AN=a1+2a2+3a3+…+NaN,BN=a1+22a2+32a3+…+N2aN,证明:.
【答案】(1),;
(2)N=4或N=5.
(3)证明:因为,,
所以,两边同时求导得:,
等式两边同乘以x得:,
因为,
所以对于①式,令,得,
对①式两边再求导得:,
等式两边同乘以x得:,
因为,
所以对于②式,令,得
,
所以.
因为N为正整数,
所以当N≥6时,,满足;
当N=1时,;当N=2时,;
当N=3时,;当N=4时,;
当N=5时,.
综上,对于任意正整数N,.
【解答】(1)解:由题,当N=2时,f(x)=(1+x)2,,
所以f'(x)=2(1+x)=2+2x,所以,,,
所以.
(2)解:因为,,
所以方程,即为,
因为方程恰好表示6个不同的椭圆,
所以对于正整数N,构成的集合有且仅有三个不同的元素,
此时从三个不同元素中选两个排序,表示焦点在x,y轴上的椭圆,有个不同的椭圆,
所以当N=1时,构成的集合为,有一个元素,不满足;
当N=2时,构成的集合为,有两个元素,不满足;
当N=3时,构成的集合为,有两个元素,不满足;
当N=4时,构成的集合为,有3个元素,满足;
当N=5时,构成的集合为,有3个元素,满足;
当N≥6时,构成的集合至少有4个元素,例如,N=6时构成的集合为{1,6,15,20},不满足.
综上,N=4或N=5.
(3)证明:因为,,
所以,两边同时求导得:,
等式两边同乘以x得:,
因为,
所以对于①式,令,得,
对①式两边再求导得:,
等式两边同乘以x得:,
因为,
所以对于②式,令,得
,
所以.
因为N为正整数,
所以当N≥6时,,满足;
当N=1时,;当N=2时,;
当N=3时,;当N=4时,;
当N=5时,.
综上,对于任意正整数N,.
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