内容正文:
目 录
倒计时16天
➤圆锥曲线(解答题)……………………………………………………………01
聚焦圆锥曲线定义、方程、几何性质及直线与曲线位置关系等综合问题 10大考向14个核心考点
倒计时15天
➤数列(解答题)…………………………………………………………………102
聚焦等差等比数列通项与求和、数列求通项与求和方法、数列不等式等 6大考向6个核心考点
倒计时14天
➤函数及其性质(选填题)………………………………………………………149
聚焦函数定义域值域、单调奇偶周期对称、零点与指对幂函数性质等 6大考向15个核心考点
倒计时13天
➤导数及其应用(选填题) ……………………………………………………176
聚焦导数几何意义、单调性极值最值、不等式恒成立、零点问题等 6大考向10个核心考点
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倒计时16天 不积跬步,无以至千里;不积小流,无以成江海。
——《荀子・劝学》
圆锥曲线(解答题)
考情透视--把脉命题 直击重点
►命题解码:①以椭圆、抛物线为考查主体(双曲线多为小题),核心考点包括轨迹方程、直线与曲线位置关系、弦长面积、定点定值、最值范围。②联立方程与韦达定理是通法,几何条件代数化(如向量垂直、斜率积为定值)是关键转化能力,运算量较大。
►高考前沿:聚焦“非对称韦达”与“联立”技巧,减少机械运算;强调几何背景的转化(如阿基米德三角形、仿射变换)。突出逻辑推理与数学运算核心素养,需强化分步得分意识。
考点抢分--核心精粹 高效速记
终极考点1 基础公式与方程
曲线
标准方程
焦点
离心率
准线
渐近线
椭圆
——
双曲线
抛物线
——
终极考点2 弦长公式与硬解定理(椭圆+直线 )
由直线与圆锥曲线联立,消元得到()
则:
则:弦长
或
联立 与 :
若直线设为 (避免讨论斜率不存在):
终极考点3 点差法(中点弦)
设弦 中点 ,斜率 。
椭圆 : 或
双曲线 : 或
抛物线 : 或
使用点差法时,需先设 ,代入方程相减,再代入中点坐标。
终极考点4 弦长与面积
弦长公式
直线 :
直线 :
常见面积
( 为点到直线距离)
(顶点为原点)
(一边平行坐标轴)
终极考点5 平移齐次化(斜率之和/积为定值)
适用:直线过定点 ,涉及 或 。
步骤:
1. 平移坐标系:,使 变为原点。
1. 在新坐标系下写出曲线方程(展开至二次项)。
1. 设直线方程 ,代入曲线方程,得到关于 的二次方程。
1. 化为齐次形式(各项次数相同),则 即为该方程的两根。
1. 由韦达定理得 。
注意:平移后曲线方程会多出一次项和常数项,需通过“1的替换”(如用 代入常数项)化为齐次。
终极考点6 仿射变换(椭圆→圆)
变换:,则椭圆 变为圆 。
对应关系:
点:
直线:
斜率:
面积:
平行、共线、比例保持不变。
终极考点7 轨迹方程常用方法
方法
适用场景
步骤
直接法
动点直接满足几何条件
设点、列式、化简、限制范围
定义法
满足圆锥曲线定义
判断曲线类型,直接写方程
相关点法
动点随已知曲线上点运动
用动点表示已知点,代入已知曲线
参数法
动点坐标与参数有关
消去参数得方程
交轨法
两动直线交点
分别表示直线,联立消参
终极考点8 常见几何条件代数化
几何条件
代数表达式
共线
以 为直径的圆过
为 中点
四边形 是平行四边形
点 分 的比为
,
终极考点9 最值与范围常用工具
二次函数:配方求顶点(注意定义域)
均值不等式:一正二定三相等
判别式法:将目标式转化为关于参数的二次方程,利用
导数法:连续函数求导找极值
几何意义:斜率、距离、投影的范围
终极考点10 易错点清单
1. 设直线方程忘记讨论斜率不存在 → 扣1分
1. 联立后二次项系数可能为零(如直线与抛物线对称轴平行)→ 单独验证
1. 判别式 必须写,且由此确定参数范围 → 漏写扣1分
1. 韦达定理符号写反(尤其 的负号)→ 全错
1. 弦长公式漏 → 结果错误
1. 面积公式漏 → 结果错误
1. 双曲线中点弦未验证点是否在曲线内 → 可能无解
1. 存在性问题解出后未检验 或范围 → 扣1分
1. 最值问题未说明取等条件或未验证取等点是否在定义域内 → 扣1分
1. 轨迹方程未注明范围(如 )→ 扣1分
终极考点11 利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤:
(1)设直线方程,设交点坐标为、;
(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于(或)的一元二次方程,必要时计算;
(3)列出韦达定理;
(4)将所求问题或题中的关系转化为、(或、)的形式;
(5)代入韦达定理求解
终极考点12 处理定点问题的思路:
(1)确定题目中的核心变量(此处设为),
(2)利用条件找到与过定点的曲线的联系,得到有关与的等式,
(3)所谓定点,是指存在一个特殊的点,使得无论的值如何变化,等式恒成立,此时要将关于与的等式进行变形,直至找到,
①若等式的形式为整式,则考虑将含的式子归为一组,变形为“”的形式,让括号中式子等于0,求出定点;
②若等式的形式是分式,一方面可考虑让分子等于0,一方面考虑分子和分母为倍数关系,可消去变为常数.
终极考点13 处理定值问题的思路:
联立方程,用韦达定理得到、(或、)的形式,代入方程和原式化简即可.
终极考点14 答题规范模板
设方程:“设直线 (当 存在时)”
联立:“联立 ,消去 得:”
判别式:“由 得 ”
韦达:“由韦达定理得 ”
代入:“将韦达代入目标式,整理得:”
结论:“所以,直线恒过定点 ” / “定值为 ” / “取值范围是 ”
真题精研--复盘经典 把握规律
考向01 第一问:求方程
1.
(2025·全国二卷·高考真题)已知椭圆的离心率为,长轴长为4
(1)求C的方程;
(2)过点的直线l交C于两点,为坐标原点.若的面积为,求.
【详解】(1)因为长轴长为4,故,而离心率为,故,
故,故椭圆方程为:.
(2)
由题设直线的斜率不为0,故设直线,,
由可得,
故即,
且,
故,
解得,
故.
2.
(2025·全国一卷·高考真题)已知椭圆的离心率为,下顶点为A,右顶点为B,.
(1)求C的方程;
(2)已知动点P不在y轴上,点R在射线AP上,且满足.
(i)设,求的坐标(用m,n表示);
(ⅱ)设O为坐标原点,是C上的动点,直线OR的斜率为直线的斜率的3倍,求的最大值.
【详解】(1)由题可知,,所以,解得,
故椭圆C的标准方程为;
(2)(ⅰ)设,易知,
法一:所以,故,且.
因为,,所以,
即,解得,所以,
所以点的坐标为.
法二:设,则,所以
,,故
点的坐标为.
(ⅱ)因为,,由,可得
,化简得,即,
所以点在以为圆心,为半径的圆上(除去两个点),
为到圆心的距离加上半径,
法一:设,所以
,当且仅当时取等号,
所以.
法二:设,则,
,当且仅当时取等号,
故.
3.
(2025·北京·高考真题)已知椭圆的离心率为,椭圆E上的点到两焦点的距离之和为4.
(1)求椭圆E的方程;
(2)设O为坐标原点,点在椭圆E上,直线与直线,分别交于点A,B.设与的面积分别为,比较与的大小.
【详解】(1)由椭圆可知,,所以,又,所以,,
故椭圆E的方程为;
(2)联立,消去得,,
整理得,①,
又,所以,,
故①式可化简为,即,所以,
所以直线与椭圆相切,为切点.
设,易知,当时,由对称性可知,.
故设,易知,
联立,解得,
联立,解得,
所以
,
,
故.
法二:不妨设,易知,当时,由对称性可知,.
故设,
联立,解得,
联立,解得,
若,则,
由对称性,不妨取,则,
,,所以,
同理,当时,,
当时,则,,,
又,所以,
所以
,
,
则,即,
所以.
4.
(2025·天津·高考真题)已知椭圆的左焦点为F,右顶点为A,P为上一点,且直线的斜率为,的面积为,离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点P的直线与椭圆有唯一交点B(异于点A),求证:PF平分.
【详解】(1)依题意,设椭圆的半焦距为,
则左焦点,右顶点,离心率,即,
因为为上一点,设,
又直线的斜率为,则,即,
所以,解得,则,即,
因为的面积为,,高为,
所以,解得,
则,,
所以椭圆的方程为.
.
(2)由(1)可知,,,
易知直线的斜率存在,设其方程为,则,即,
联立,消去得,,
因为直线与椭圆有唯一交点,所以,
即,则,解得,则,
所以直线的方程为,
联立,解得,则,
以下分别用四种方法证明结论:
法一:则,
所以,
,
则,又,
所以,即平分.
法二:所以,,,
由两直线夹角公式,得,,
则,又,
所以,即平分.
法三:则,,
故,
又,
所以,即平分.
法四:则,
所以直线的方程为,即,
则点到直线的距离为,
又点到直线的距离也为,
所以平分.
解题妙法
三步解题法:
1. 定曲线类型:根据题意判断是椭圆、双曲线还是抛物线,明确标准方程形式(椭圆: 或 ;双曲线:;抛物线: 等)。
1. 列方程求参数:利用已知条件(如过定点、焦距、离心率、点坐标、几何性质)建立关于 的方程组。
1. 解并验证:解出参数,代入标准方程;注意椭圆 ,双曲线 ,抛物线 ,并检查是否遗漏。
口诀:先定型再定量,代入条件解参数;椭圆双曲看分母,抛物线盯准一次项。
考向02 第一问:求离心率
5.
(2024·新课标Ⅰ卷·高考真题)已知和为椭圆上两点.
(1)求C的离心率;
(2)若过P的直线交C于另一点B,且的面积为9,求的方程.
【详解】(1)由题意得,解得,
所以.
(2)法一:,则直线的方程为,即,
,由(1)知,
设点到直线的距离为,则,
则将直线沿着与垂直的方向平移单位即可,
此时该平行线与椭圆的交点即为点,
设该平行线的方程为:,
则,解得或,
当时,联立,解得或,
即或,
当时,此时,直线的方程为,即,
当时,此时,直线的方程为,即,
当时,联立得,
,此时该直线与椭圆无交点.
综上直线的方程为或.
法二:同法一得到直线的方程为,
点到直线的距离,
设,则,解得或,
即或,以下同法一.
法三:同法一得到直线的方程为,
点到直线的距离,
设,其中,则有,
联立,解得或,
即或,以下同法一;
法四:当直线的斜率不存在时,此时,
,符合题意,此时,直线的方程为,即,
当线的斜率存在时,设直线的方程为,
联立椭圆方程有,则,其中,即,
解得或,,,
令,则,则
同法一得到直线的方程为,
点到直线的距离,
则,解得,
此时,则得到此时,直线的方程为,即,
综上直线的方程为或.
法五:当的斜率不存在时,到距离,
此时不满足条件.
当的斜率存在时,设,令,
,消可得,
,且,即,
,
到直线距离,
或,均满足题意,或,即或.
法六:当的斜率不存在时,到距离,
此时不满足条件.
当直线斜率存在时,设,
设与轴的交点为,令,则,
联立,则有,
,
其中,且,
则,
则,解得或,经代入判别式验证均满足题意.
则直线为或,即或.
6.
(2024·北京·高考真题)已知椭圆:,以椭圆的焦点和短轴端点为顶点的四边形是边长为2的正方形.过点且斜率存在的直线与椭圆交于不同的两点,过点和的直线与椭圆的另一个交点为.
(1)求椭圆的方程及离心率;
(2)若直线BD的斜率为0,求t的值.
【详解】(1)由题意,从而,
所以椭圆方程为,离心率为;
(2)直线斜率不为0,否则直线与椭圆无交点,矛盾,
从而设,,
联立,化简并整理得,
由题意,即应满足,
所以,
若直线斜率为0,由椭圆的对称性可设,
所以,在直线方程中令,
得,
所以,
此时应满足,即应满足或,
综上所述,满足题意,此时或.
7.
(2023·天津·高考真题)已知椭圆的左右顶点分别为,右焦点为,已知.
(1)求椭圆的方程和离心率;
(2)点在椭圆上(异于椭圆的顶点),直线交轴于点,若三角形的面积是三角形面积的二倍,求直线的方程.
【详解】(1)如图,
由题意得,解得,所以,
所以椭圆的方程为,离心率为.
(2)由题意得,直线斜率存在,由椭圆的方程为可得,
设直线的方程为,
联立方程组,消去整理得:,
由韦达定理得,所以,
所以,.
所以,,,
所以,
所以,即,
解得,所以直线的方程为.
解题妙法
三步解题法:
1. 写出基本量关系:椭圆 ,双曲线 ( 椭圆, 双曲线)。
1. 利用条件列出方程:将几何条件(如点坐标满足曲线方程、焦点三角形边长关系、渐近线夹角等)转化为关于 的齐次方程。
1. 化为 的方程并求解:消去 或 ,得到 的二次方程,解出 ,注意范围(椭圆 ,双曲线 )。
技巧:双曲线渐近线斜率 ,若已知渐近线夹角可求 ;椭圆焦点三角形中,利用余弦定理或角平分线性质。
考向03 第一问:轨迹方程
8.
(2023·新课标Ⅰ卷·高考真题)在直角坐标系中,点到轴的距离等于点到点的距离,记动点的轨迹为.
(1)求的方程;
(2)已知矩形有三个顶点在上,证明:矩形的周长大于.
【详解】(1)设,则,两边同平方化简得,
故.
(2)法一:设矩形的三个顶点在上,且,易知矩形四条边所在直线的斜率均存在,且不为0,
则,令,
同理令,且,则,
设矩形周长为,由对称性不妨设,,
则,易知
则令,
令,解得,
当时,,此时单调递减,
当,,此时单调递增,
则,
故,即.
当时,,且,即时等号成立,矛盾,故,
得证.
法二:不妨设在上,且,
依题意可设,易知直线,的斜率均存在且不为0,
则设,的斜率分别为和,由对称性,不妨设,
直线的方程为,
则联立得,
,则
则,
同理,
令,则,设,
则,令,解得,
当时,,此时单调递减,
当,,此时单调递增,
则,
,
但,此处取等条件为,与最终取等时不一致,故.
法三:为了计算方便,我们将抛物线向下移动个单位得抛物线,
矩形变换为矩形,则问题等价于矩形的周长大于.
设 , 根据对称性不妨设 .
则 , 由于 , 则 .
由于 , 且 介于 之间,
则 . 令 ,
,则,从而
故
①当时,
②当 时,由于,从而,
从而又,
故,由此
,
当且仅当时等号成立,故,故矩形周长大于.
.
【点睛】关键点睛:本题的第二个的关键是通过放缩得,同时为了简便运算,对右边的式子平方后再设新函数求导,最后再排除边界值即可.
解题妙法
三步解题法:
1. 设动点坐标:设所求轨迹上任意一点 ,根据题意找出 满足的几何或代数条件。
1. 列式化简:将条件翻译为等式(如距离公式、斜率关系、向量垂直或共线、点满足某曲线方程),代入已知点的坐标化简。
1. 检验完备性:去除不满足条件的点(如分母为零、轨迹范围限制),给出最终轨迹方程,注明缺少的点。
常用方法:直接法、定义法(利用圆锥曲线定义)、相关点法(代入法)、参数法。
考向04 弦长问题
9.
(2025·全国二卷·高考真题)已知椭圆的离心率为,长轴长为4
(1)求C的方程;
(2)过点的直线l交C于两点,为坐标原点.若的面积为,求.
【详解】(1)因为长轴长为4,故,而离心率为,故,
故,故椭圆方程为:.
(2)
由题设直线的斜率不为0,故设直线,,
由可得,
故即,
且,
故,
解得,
故.
10.
(2023·全国甲卷·高考真题)已知直线与抛物线交于两点,且.
(1)求;
(2)设F为C的焦点,M,N为C上两点,,求面积的最小值.
【详解】(1)设,
由可得,,所以,
所以,
即,因为,解得:.
(2)因为,显然直线的斜率不可能为零,
设直线:,,
由可得,,所以,,
,
因为,所以,
即,
亦即,
将代入得,
,,
所以,且,解得或.
设点到直线的距离为,所以,
,
所以的面积,
而或,所以,
当时,的面积.
【点睛】本题解题关键是根据向量的数量积为零找到的关系,一是为了减元,二是通过相互的制约关系找到各自的范围,为得到的三角形面积公式提供定义域支持,从而求出面积的最小值.
11.
(2025·全国一卷·高考真题)已知椭圆的离心率为,下顶点为A,右顶点为B,.
(1)求C的方程;
(2)已知动点P不在y轴上,点R在射线AP上,且满足.
(i)设,求的坐标(用m,n表示);
(ⅱ)设O为坐标原点,是C上的动点,直线OR的斜率为直线的斜率的3倍,求的最大值.
【详解】(1)由题可知,,所以,解得,
故椭圆C的标准方程为;
(2)(ⅰ)设,易知,
法一:所以,故,且.
因为,,所以,
即,解得,所以,
所以点的坐标为.
法二:设,则,所以
,,故
点的坐标为.
(ⅱ)因为,,由,可得
,化简得,即,
所以点在以为圆心,为半径的圆上(除去两个点),
为到圆心的距离加上半径,
法一:设,所以
,当且仅当时取等号,
所以.
法二:设,则,
,当且仅当时取等号,
故.
解题妙法
三步解题法:
1. 联立方程:将直线 与圆锥曲线方程联立,消元得关于 (或 )的一元二次方程。
1. 韦达定理:写出 ,,并确保判别式 。
1. 弦长公式:
若消去 :
若消去 :()
注意:直线过焦点时,可用焦半径公式简化弦长(如抛物线 )。
考向05 面积问题
12.
(2022·新高考全国Ⅰ卷·高考真题)已知点在双曲线上,直线l交C于P,Q两点,直线的斜率之和为0
(1)求l的斜率;
(2)若,求的面积.
【详解】(1)因为点在双曲线上,所以,解得,即双曲线.
易知直线l的斜率存在,设,,
联立可得,,
所以,,且.
所以由可得,,
即,
即,
所以,
化简得,,即,
所以或,
当时,直线过点,与题意不符,舍去,
故.
(2)[方法一]:【最优解】常规转化
不妨设直线的倾斜角为,因为,所以,由(1)知,,
当均在双曲线左支时,,所以,
即,解得(负值舍去)
此时PA与双曲线的渐近线平行,与双曲线左支无交点,舍去;
当均在双曲线右支时,
因为,所以,即,
即,解得(负值舍去),
于是,直线,直线,
联立可得,,
因为方程有一个根为,所以,,
同理可得,,.
所以,,点到直线的距离,
故的面积为.
[方法二]:
设直线AP的倾斜角为,,由,得,
由,得,即,
联立,及得,,
同理,,,故,
而,,
由,得,
故
【整体点评】(2)法一:由第一问结论利用倾斜角的关系可求出直线的斜率,从而联立求出点坐标,进而求出三角形面积,思路清晰直接,是该题的通性通法,也是最优解;
法二:前面解答与法一求解点坐标过程形式有所区别,最终目的一样,主要区别在于三角形面积公式的选择不一样.
13.
(2021·全国乙卷·高考真题)已知抛物线的焦点为,且与圆上点的距离的最小值为.
(1)求;
(2)若点在上,是的两条切线,是切点,求面积的最大值.
【详解】(1)[方法一]:利用二次函数性质求最小值
由题意知,,设圆M上的点,则.
所以.
从而有.
因为,所以当时,.
又,解之得,因此.
[方法二]【最优解】:利用圆的几何意义求最小值
抛物线的焦点为,,
所以,与圆上点的距离的最小值为,解得;
(2)[方法一]:切点弦方程+韦达定义判别式求弦长求面积法
抛物线的方程为,即,对该函数求导得,
设点、、,
直线的方程为,即,即,
同理可知,直线的方程为,
由于点为这两条直线的公共点,则,
所以,点A、的坐标满足方程,
所以,直线的方程为,
联立,可得,
由韦达定理可得,,
所以,,
点到直线的距离为,
所以,,
,
由已知可得,所以,当时,的面积取最大值.
[方法二]【最优解】:切点弦法+分割转化求面积+三角换元求最值
同方法一得到.
过P作y轴的平行线交于Q,则.
.
P点在圆M上,则
.
故当时的面积最大,最大值为.
[方法三]:直接设直线AB方程法
设切点A,B的坐标分别为,.
设,联立和抛物线C的方程得整理得.
判别式,即,且.
抛物线C的方程为,即,有.
则,整理得,同理可得.
联立方程可得点P的坐标为,即.
将点P的坐标代入圆M的方程,得,整理得.
由弦长公式得.
点P到直线的距离为.
所以,
其中,即.
当时,.
【整体点评】(1)方法一利用两点间距离公式求得关于圆M上的点的坐标的表达式,进一步转化为关于的表达式,利用二次函数的性质得到最小值,进而求得的值;方法二,利用圆的性质,与圆上点的距离的最小值,简洁明快,为最优解;(2)方法一设点、、,利用导数求得两切线方程,由切点弦方程思想得到直线的坐标满足方程,然手与抛物线方程联立,由韦达定理可得,,利用弦长公式求得的长,进而得到面积关于坐标的表达式,利用圆的方程转化得到关于的二次函数最值问题;方法二,同方法一得到,,过P作y轴的平行线交于Q,则.由求得面积关于坐标的表达式,并利用三角函数换元求得面积最大值,方法灵活,计算简洁,为最优解;方法三直接设直线,联立直线和抛物线方程,利用韦达定理判别式得到,且.利用点在圆上,求得的关系,然后利用导数求得两切线方程,解方程组求得P的坐标,进而利用弦长公式和点到直线距离公式求得面积关于的函数表达式,然后利用二次函数的性质求得最大值;
14.
(2020·海南·高考真题)已知椭圆C:过点M(2,3),点A为其左顶点,且AM的斜率为 ,
(1)求C的方程;
(2)点N为椭圆上任意一点,求△AMN的面积的最大值.
【详解】(1)由题意可知直线AM的方程为:,即.
当y=0时,解得,所以a=4,
椭圆过点M(2,3),可得,
解得b2=12.
所以C的方程:.
(2)设与直线AM平行的直线方程为:,
如图所示,当直线与椭圆相切时,与AM距离比较远的直线与椭圆的切点为N,此时△AMN的面积取得最大值.
联立直线方程与椭圆方程,
可得:,
化简可得:,
所以,即m2=64,解得m=±8,
与AM距离比较远的直线方程:,
直线AM方程为:,
点N到直线AM的距离即两平行线之间的距离,
利用平行线之间的距离公式可得:,
由两点之间距离公式可得.
所以△AMN的面积的最大值:.
【点睛】解决直线与椭圆的综合问题时,要注意:
(1)注意观察应用题设中的每一个条件,明确确定直线、椭圆的条件;
(2)强化有关直线与椭圆联立得出一元二次方程后的运算能力,重视根与系数之间的关系、弦长、斜率、三角形的面积等问题.
15.
(2025·北京·高考真题)已知椭圆的离心率为,椭圆E上的点到两焦点的距离之和为4.
(1)求椭圆E的方程;
(2)设O为坐标原点,点在椭圆E上,直线与直线,分别交于点A,B.设与的面积分别为,比较与的大小.
【详解】(1)由椭圆可知,,所以,又,所以,,
故椭圆E的方程为;
(2)联立,消去得,,
整理得,①,
又,所以,,
故①式可化简为,即,所以,
所以直线与椭圆相切,为切点.
设,易知,当时,由对称性可知,.
故设,易知,
联立,解得,
联立,解得,
所以
,
,
故.
法二:不妨设,易知,当时,由对称性可知,.
故设,
联立,解得,
联立,解得,
若,则,
由对称性,不妨取,则,
,,所以,
同理,当时,,
当时,则,,,
又,所以,
所以
,
,
则,即,
所以.
解题妙法
三步解题法:
1. 选底与高:
若三角形顶点在曲线上,常用 ( 为第三点到直线 的距离)。
或 (原点在顶点时)。
若直线过原点, 等形式。
1. 联立+韦达:将直线与曲线联立,用韦达定理表示弦长和距离,面积表达为 的函数。
1. 求最值或定值:利用基本不等式、函数单调性、导数等求面积最值;或代入验证得定值。
考向06 定点问题
16.
(2023·全国乙卷·高考真题)已知椭圆的离心率是,点在上.
(1)求的方程;
(2)过点的直线交于两点,直线与轴的交点分别为,证明:线段的中点为定点.
【详解】(1)由题意可得,解得,
所以椭圆方程为.
(2)由题意可知:直线的斜率存在,设,
联立方程,消去y得:,
则,解得,
可得,
因为,则直线,
令,解得,即,
同理可得,
则
,
所以线段的中点是定点.
【点睛】方法点睛:求解定值问题的三个步骤
(1)由特例得出一个值,此值一般就是定值;
(2)证明定值,有时可直接证明定值,有时将问题转化为代数式,可证明该代数式与参数(某些变量)无关;也可令系数等于零,得出定值;
(3)得出结论.
17.
(2022·全国乙卷·高考真题)已知椭圆E的中心为坐标原点,对称轴为x轴、y轴,且过两点.
(1)求E的方程;
(2)设过点的直线交E于M,N两点,过M且平行于x轴的直线与线段AB交于点T,点H满足.证明:直线HN过定点.
【详解】(1)解:设椭圆E的方程为,过,
则,解得,,
所以椭圆E的方程为:.
(2),所以,
①若过点的直线斜率不存在,直线.代入,
可得,,代入AB方程,可得
,由得到.求得HN方程:
,过点.
②若过点的直线斜率存在,设.
联立得,
可得,,
且
即
联立可得
可求得此时,
将,代入整理得,
将代入,得
显然成立,
综上,可得直线HN过定点
【点睛】求定点、定值问题常见的方法有两种:
①从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关;
②直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.
18.
(2020·全国I卷·高考真题)已知A、B分别为椭圆E:(a>1)的左、右顶点,G为E的上顶点,,P为直线x=6上的动点,PA与E的另一交点为C,PB与E的另一交点为D.
(1)求E的方程;
(2)证明:直线CD过定点.
【详解】(1)依据题意作出如下图象:
由椭圆方程可得:, ,
,
,
椭圆方程为:
(2)[方法一]:设而求点法
证明:设,
则直线的方程为:,即:
联立直线的方程与椭圆方程可得:,整理得:
,解得:或
将代入直线可得:
所以点的坐标为.
同理可得:点的坐标为
当时,
直线的方程为:,
整理可得:
整理得:
所以直线过定点.
当时,直线:,直线过点.
故直线CD过定点.
[方法二]【最优解】:数形结合
设,则直线的方程为,即.
同理,可求直线的方程为.
则经过直线和直线的曲线的方程可写为.
可化为.④
易知A,B,C,D四个点满足上述方程,同时A,B,C,D又在椭圆上,则有,代入④式可得.
故,可得或.
其中表示直线,则表示直线.
令,得,即直线恒过点.
【整体点评】本题主要考查了椭圆的简单性质及方程思想,还考查了计算能力及转化思想、推理论证能力,属于难题.
第二问的方法一最直接,但对运算能力要求严格;方法二曲线系的应用更多的体现了几何与代数结合的思想,二次曲线系的应用使得计算更为简单.
解题妙法
三步解题法:
1. 设动直线方程:根据题意设直线方程(点斜式、斜截式或 ),并设交点坐标。
1. 联立+韦达:联立直线与曲线,利用韦达定理表示交点坐标之间的关系。
1. 求定点:将目标条件(如某直线恒过定点、向量数量积为定值)转化为关于参数的方程,化简后若与参数无关,则定点的坐标即为所求。常用“参数分离法”,令参数系数为0解出定点。
口诀:动线引参设方程,联立韦达表关系;恒过定点参数消,解出坐标即得定。
考向07 定直线问题
19.
(2023·新课标Ⅱ卷·高考真题)已知双曲线C的中心为坐标原点,左焦点为,离心率为.
(1)求C的方程;
(2)记C的左、右顶点分别为,,过点的直线与C的左支交于M,N两点,M在第二象限,直线与交于点P.证明:点在定直线上.
【详解】(1)设双曲线方程为,由焦点坐标可知,
则由可得,,
双曲线方程为.
(2)由(1)可得,设,
显然直线的斜率不为0,所以设直线的方程为,且,
与联立可得,且,
则,
直线的方程为,直线的方程为,
联立直线与直线的方程可得:
,
由可得,即,
据此可得点在定直线上运动.
【点睛】关键点点睛:求双曲线方程的定直线问题,意在考查学生的计算能力,转化能力和综合应用能力,其中根据设而不求的思想,利用韦达定理得到根与系数的关系可以简化运算,是解题的关键.
解题妙法
三步解题法:
1. 设动点或动线:根据题意设动点坐标或动直线方程。
1. 推导点坐标关系:通过条件(如斜率之和/积为定值、点在某曲线上)得到动点的横纵坐标满足的方程。
1. 消参数得定直线:消去参数,得到关于 的方程,若恒为某条直线(如 或 且与参数无关),则该直线为定直线。
例:椭圆上两点与原点连线斜率积为定值,则弦中点轨迹为定直线。
考向08 求直线方程
20.
(2024·新课标Ⅰ卷·高考真题)已知和为椭圆上两点.
(1)求C的离心率;
(2)若过P的直线交C于另一点B,且的面积为9,求的方程.
【详解】(1)由题意得,解得,
所以.
(2)法一:,则直线的方程为,即,
,由(1)知,
设点到直线的距离为,则,
则将直线沿着与垂直的方向平移单位即可,
此时该平行线与椭圆的交点即为点,
设该平行线的方程为:,
则,解得或,
当时,联立,解得或,
即或,
当时,此时,直线的方程为,即,
当时,此时,直线的方程为,即,
当时,联立得,
,此时该直线与椭圆无交点.
综上直线的方程为或.
法二:同法一得到直线的方程为,
点到直线的距离,
设,则,解得或,
即或,以下同法一.
法三:同法一得到直线的方程为,
点到直线的距离,
设,其中,则有,
联立,解得或,
即或,以下同法一;
法四:当直线的斜率不存在时,此时,
,符合题意,此时,直线的方程为,即,
当线的斜率存在时,设直线的方程为,
联立椭圆方程有,则,其中,即,
解得或,,,
令,则,则
同法一得到直线的方程为,
点到直线的距离,
则,解得,
此时,则得到此时,直线的方程为,即,
综上直线的方程为或.
法五:当的斜率不存在时,到距离,
此时不满足条件.
当的斜率存在时,设,令,
,消可得,
,且,即,
,
到直线距离,
或,均满足题意,或,即或.
法六:当的斜率不存在时,到距离,
此时不满足条件.
当直线斜率存在时,设,
设与轴的交点为,令,则,
联立,则有,
,
其中,且,
则,
则,解得或,经代入判别式验证均满足题意.
则直线为或,即或.
21.
(2023·天津·高考真题)已知椭圆的左右顶点分别为,右焦点为,已知.
(1)求椭圆的方程和离心率;
(2)点在椭圆上(异于椭圆的顶点),直线交轴于点,若三角形的面积是三角形面积的二倍,求直线的方程.
【详解】(1)如图,
由题意得,解得,所以,
所以椭圆的方程为,离心率为.
(2)由题意得,直线斜率存在,由椭圆的方程为可得,
设直线的方程为,
联立方程组,消去整理得:,
由韦达定理得,所以,
所以,.
所以,,,
所以,
所以,即,
解得,所以直线的方程为.
22.
(2022·全国甲卷·高考真题)设抛物线的焦点为F,点,过F的直线交C于M,N两点.当直线MD垂直于x轴时,.
(1)求C的方程;
(2)设直线与C的另一个交点分别为A,B,记直线的倾斜角分别为.当取得最大值时,求直线AB的方程.
【详解】(1)抛物线的准线为,当与x轴垂直时,点M的横坐标为p,
此时,所以,
所以抛物线C的方程为;
(2)[方法一]:【最优解】直线方程横截式
设,直线,
由可得,,
由斜率公式可得,,
直线,代入抛物线方程可得,
,所以,同理可得,
所以
又因为直线MN、AB的倾斜角分别为,所以,
若要使最大,则,设,则,
当且仅当即时,等号成立,
所以当最大时,,设直线,
代入抛物线方程可得,
,所以,
所以直线.
[方法二]:直线方程点斜式
由题可知,直线MN的斜率存在.
设,直线
由 得:,,同理,.
直线MD:,代入抛物线方程可得:,同理,.
代入抛物线方程可得:,所以,同理可得,
由斜率公式可得:
(下同方法一)若要使最大,则,
设,则,
当且仅当即时,等号成立,
所以当最大时,,设直线,
代入抛物线方程可得,,所以,所以直线.
[方法三]:三点共线
设,
设,若 P、M、N三点共线,由
所以,化简得,
反之,若,可得MN过定点
因此,由M、N、F三点共线,得,
由M、D、A三点共线,得,
由N、D、B三点共线,得,
则,AB过定点(4,0)
(下同方法一)若要使最大,则,
设,则,
当且仅当即时,等号成立,
所以当最大时,,所以直线.
【整体点评】(2)法一:利用直线方程横截式,简化了联立方程的运算,通过寻找直线的斜率关系,由基本不等式即可求出直线AB的斜率,再根据韦达定理求出直线方程,是该题的最优解,也是通性通法;
法二:常规设直线方程点斜式,解题过程同解法一;
法三:通过设点由三点共线寻找纵坐标关系,快速找到直线过定点,省去联立过程,也不失为一种简化运算的好方法.
解题妙法
三步解题法:
1. 设直线形式:根据已知条件选择合适形式:点斜式 、斜截式、(避免斜率讨论)或两点式。
1. 利用条件建立方程:如弦长、面积、垂直、中点、过定点等,结合曲线方程联立,用韦达定理表达条件,得到关于 (或 )的方程。
1. 解参数并验证:解出参数,代回直线方程;注意判别式 ,且排除不合题意的解(如斜率不存在的情况单独讨论)。
技巧:若直线过某点 ,设 ,注意讨论 不存在。
考向09 存在性问题
23.
(2024·天津·高考真题)已知椭圆的离心率为.左顶点为,下顶点为是线段的中点(O为原点),的面积为.
(1)求椭圆的方程.
(2)过点C的动直线与椭圆相交于两点.在轴上是否存在点,使得恒成立.若存在,求出点纵坐标的取值范围;若不存在,请说明理由.
【详解】(1)因为椭圆的离心率为,故,,其中为半焦距,
所以,故,
故,所以,,故椭圆方程为:.
(2)
若过点的动直线的斜率存在,则可设该直线方程为:,
设,
由可得,
故且
而,
故
,
因为恒成立,故,解得.
若过点的动直线的斜率不存在,则或,
此时需,两者结合可得.
综上,存在,使得恒成立.
【点睛】思路点睛:圆锥曲线中的范围问题,往往需要用合适的参数表示目标代数式,表示过程中需要借助韦达定理,此时注意直线方程的合理假设.
解题妙法
三步解题法:
1. 假设存在:先假设满足条件的点、直线或参数存在,设出相应变量。
1. 推导条件:根据题意列出方程或不等式组(如点在曲线上、距离关系、向量关系等),结合联立消元得到关于变量的方程。
1. 判断方程解的情况:
若有解且满足范围(判别式、定义域等),则存在,并求出结果;
若无解或违反约束,则不存在,给出结论。
注意:常需结合判别式 、点坐标范围、曲线性质进行验证。
考向10 证明问题综合
24.
(2025·天津·高考真题)已知椭圆的左焦点为F,右顶点为A,P为上一点,且直线的斜率为,的面积为,离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点P的直线与椭圆有唯一交点B(异于点A),求证:PF平分.
【详解】(1)依题意,设椭圆的半焦距为,
则左焦点,右顶点,离心率,即,
因为为上一点,设,
又直线的斜率为,则,即,
所以,解得,则,即,
因为的面积为,,高为,
所以,解得,
则,,
所以椭圆的方程为.
.
(2)由(1)可知,,,
易知直线的斜率存在,设其方程为,则,即,
联立,消去得,,
因为直线与椭圆有唯一交点,所以,
即,则,解得,则,
所以直线的方程为,
联立,解得,则,
以下分别用四种方法证明结论:
法一:则,
所以,
,
则,又,
所以,即平分.
法二:所以,,,
由两直线夹角公式,得,,
则,又,
所以,即平分.
法三:则,,
故,
又,
所以,即平分.
法四:则,
所以直线的方程为,即,
则点到直线的距离为,
又点到直线的距离也为,
所以平分.
25.
(2024·全国甲卷·高考真题)已知椭圆的右焦点为,点在上,且轴.
(1)求的方程;
(2)过点的直线交于两点,为线段的中点,直线交直线于点,证明:轴.
【详解】(1)设,由题设有且,故,故,故,
故椭圆方程为.
(2)直线的斜率必定存在,设,,,
由可得,
故,故,
又,
而,故直线,故,
所以
,
故,即轴.
【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下:
(1)设直线方程,设交点坐标为;
(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于(或)的一元二次方程,注意的判断;
(3)列出韦达定理;
(4)将所求问题或题中的关系转化为、(或、)的形式;
(5)代入韦达定理求解.
26.
(2024·新课标Ⅱ卷·高考真题)已知双曲线,点在上,为常数,.按照如下方式依次构造点:过作斜率为的直线与的左支交于点,令为关于轴的对称点,记的坐标为.
(1)若,求;
(2)证明:数列是公比为的等比数列;
(3)设为的面积,证明:对任意正整数,.
【详解】(1)
由已知有,故的方程为.
当时,过且斜率为的直线为,与联立得到.
解得或,所以该直线与的不同于的交点为,该点显然在的左支上.
故,从而,.
(2)方法一:由于过且斜率为的直线为,与联立,得到方程.
展开即得,由于已经是直线和的公共点,故方程必有一根.
从而根据韦达定理,另一根,相应的.
所以该直线与的不同于的交点为,而注意到的横坐标亦可通过韦达定理表示为,故一定在的左支上.
所以.
这就得到,.
所以
.
再由,就知道,所以数列是公比为的等比数列.
方法二:因为,,,则,
由于,作差得,
,利用合比性质知,
因此是公比为的等比数列.
(3)方法一:先证明一个结论:对平面上三个点,若,,则.(若在同一条直线上,约定)
证明:
.
证毕,回到原题.
由于上一小问已经得到,,
故.
再由,就知道,所以数列是公比为的等比数列.
所以对任意的正整数,都有
.
而又有,,
故利用前面已经证明的结论即得
.
这就表明的取值是与无关的定值,所以.
方法二:由于上一小问已经得到,,
故.
再由,就知道,所以数列是公比为的等比数列.
所以对任意的正整数,都有
.
这就得到,
以及.
两式相减,即得.
移项得到.
故.
而,.
所以和平行,这就得到,即.
方法三:由于,作差得,
变形得①,
同理可得,
由(2)知是公比为的等比数列,令则②,
同时是公比为的等比数列,则③,
将②③代入①,
即,从而,即.
【点睛】关键点点睛:本题的关键在于将解析几何和数列知识的结合,需要综合运用多方面知识方可得解.
27.
(2023·北京·高考真题)已知椭圆的离心率为,A、C分别是E的上、下顶点,B,D分别是的左、右顶点,.
(1)求的方程;
(2)设为第一象限内E上的动点,直线与直线交于点,直线与直线交于点.求证:.
【详解】(1)依题意,得,则,
又分别为椭圆上下顶点,,所以,即,
所以,即,则,
所以椭圆的方程为.
(2)因为椭圆的方程为,所以,
因为为第一象限上的动点,设,则,
易得,则直线的方程为,
,则直线的方程为,
联立,解得,即,
而,则直线的方程为,
令,则,解得,即,
又,则,,
所以
,
又,即,
显然,与不重合,所以.
28.
(2023·新课标Ⅰ卷·高考真题)在直角坐标系中,点到轴的距离等于点到点的距离,记动点的轨迹为.
(1)求的方程;
(2)已知矩形有三个顶点在上,证明:矩形的周长大于.
【详解】(1)设,则,两边同平方化简得,
故.
(2)法一:设矩形的三个顶点在上,且,易知矩形四条边所在直线的斜率均存在,且不为0,
则,令,
同理令,且,则,
设矩形周长为,由对称性不妨设,,
则,易知
则令,
令,解得,
当时,,此时单调递减,
当,,此时单调递增,
则,
故,即.
当时,,且,即时等号成立,矛盾,故,
得证.
法二:不妨设在上,且,
依题意可设,易知直线,的斜率均存在且不为0,
则设,的斜率分别为和,由对称性,不妨设,
直线的方程为,
则联立得,
,则
则,
同理,
令,则,设,
则,令,解得,
当时,,此时单调递减,
当,,此时单调递增,
则,
,
但,此处取等条件为,与最终取等时不一致,故.
法三:为了计算方便,我们将抛物线向下移动个单位得抛物线,
矩形变换为矩形,则问题等价于矩形的周长大于.
设 , 根据对称性不妨设 .
则 , 由于 , 则 .
由于 , 且 介于 之间,
则 . 令 ,
,则,从而
故
①当时,
②当 时,由于,从而,
从而又,
故,由此
,
当且仅当时等号成立,故,故矩形周长大于.
.
【点睛】关键点睛:本题的第二个的关键是通过放缩得,同时为了简便运算,对右边的式子平方后再设新函数求导,最后再排除边界值即可.
解题妙法
三步解题法:
1. 明确证明目标:证明定值、定点、定直线、垂直、平行、三点共线、角相等等几何结论。
1. 转化为代数条件:用坐标表示几何关系(如垂直 ,共线 ,定值即表达式恒等于常数)。
1. 联立+韦达/点差法:将直线与曲线联立,用韦达定理代入目标表达式,化简消去变量,证得结果与参数无关。点差法常用于中点弦问题。
技巧:遇到椭圆中与中点有关的问题,优先考虑点差法;证明共线常用向量共线或斜率相等。
终极预测--压轴实战 稳拿高分
1.(2026·贵州遵义·模拟预测)已知曲线上一点到的距离与到直线的距离之比为.
(1)求曲线的方程:
(2)过点的直线与曲线相交于两点,求的最大值.
【详解】(1)由题意知,化简得,
故曲线的方程为;
(2)方法一:设,由题意知
所以,
因为,所以,又,
又是直线被椭圆截得的弦在轴上投影的长度,
当直线为轴时,该弦为长轴,投影长度取最大值4,故,
所以,当或时取等.
故的最大值为2.
方法二:设,由题意知
若直线的斜率存在设为,则,
联立,消去得,
易知,所以.
所以,
故,
设,则,
所以,
易知在递减,所以时的最大值为2,
若直线的斜率不存在时,易知,故的最大值为2
方法三:设,由题意知
由题意知直线设为,则,
联立,化简得,
易知,所以,
所以
故,
设,则,
设则
因为在递减,所以
当直线的斜率为0时,易知,故的最大值为2.
2.(2026·河南·模拟预测)已知双曲线的左焦点为,右顶点为,渐近线方程为,点在直线上.
(1)求的方程;
(2)过点的直线与相切于点(异于点),证明:.
【详解】(1)因为点在直线上,所以.
因为的渐近线方程为,所以,故.
所以的方程为.
(2)设,由,得,则.
易知直线的斜率存在(另一条过点的切线为),
设其方程为,即.
由消去,得.
因为直线与相切,
所以,且,得,
所以直线的方程为,
方程的根为,所以,
所以直线的方程为.
又因为点到直线的距离,等于点到轴的距离,
又点在内部,所以.
3.(2026·安徽淮南·二模)已知椭圆:的短轴长为,离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)记点为椭圆的左顶点,点为椭圆的下顶点,动点是第一象限内椭圆上的一点,直线与轴交于点,直线与轴交于点.证明:四边形的面积为定值.
【详解】(1)因为离心率为,椭圆的短轴长为,
所以,解得,所以椭圆的方程为.
(2)由(1)可知点,,设(,),
则,即①,
则直线的方程为,令,得,所以,
直线的方程为,令,得,所以,
所以,
,
所以四边形的面积为:又因为,所以
,
所以四边形ABCD的面积为定值.
4.(2026·辽宁辽阳·二模)已知动点满足到的距离比到直线l:的距离少1,动点形成的轨迹称为曲线.
(1)求点P的轨迹方程;
(2)已知曲线上的两点、满足,且的面积为,求直线的方程.
【详解】(1)由动点满足到的距离比到直线l:的距离少1,可知点到点的距离与到的距离相等,
所以曲线是以为焦点,直线为准线的抛物线,
故轨迹方程为.
(2)设,
由题可知斜率不为0,设,
联立曲线方程并消去可得,
显然,
因为,
所以,
所以或,当时,过定点,
所以,
,所以,
所以;
当时,过定点,
所以,
,所以,
所以;
综上,直线的方程为或.
5.(2026·山东德州·二模)在平面直角坐标系中,点到点的距离是它到直线距离的倍,记点的轨迹为.
(1)求的方程;
(2)设点为的下顶点,直线过点且垂直于轴(位于原点与上顶点之间),过的直线交于两点,直线分别交于两点.
(i)证明:为定值;
(ii)是否存在实数使得四点共圆?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
【详解】(1)设,由题意可知,
化简整理得:,
故的方程为.
(2)(i)由题意可知,设,
则直线,直线,
因为在直线上,所以,代入直线方程,可知,
故点的坐标为,同理可得点的坐标为.
当直线斜率不存在时,显然不符合题意,
故设直线,代入双曲线方程中,
可得,
所以,
又
,
所以.
(ii)由四点共圆可知,,
又,即,
故,
即,所以.
所以,又,由,
则,整理可得,
所以,
故,即,所以点坐标为.
6.(2026·四川凉山·二模)已知为椭圆的右焦点,为椭圆的右顶点,为椭圆的上顶点,坐标原点到直线的距离为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若直线交椭圆于两点.求的面积的最大值.
【详解】(1)由为椭圆的右焦点,则,
由,,则,
由,化简得,
由,则,
化简得,
故或,由,故,则,
即椭圆的标准方程为;
(2)设、,联立,
消去可得,
,则,
,,
则
,
点到直线的距离,
则,
令,则,
,
当且仅当时,等号成立,
故的面积的最大值为.
7.(2026·山东泰安·模拟预测)已知椭圆的离心率为,斜率为的直线过原点且与椭圆相交所得弦长为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若椭圆的内接四边形为菱形,且该四边形的周长为,面积为,判断是否为定值,若是求出该定值,否则说明理由.
【详解】(1)由椭圆的离心率为,,可得,
由题意得,解得或,
则,解得,,
所以椭圆的标准方程为.
(2)因为四边形是菱形,所以线段与互相垂直且平分,
(ⅰ)当直线,的斜率一个不存在、一个为时,
显然,,,是椭圆的四个顶点,
所以周长,面积,此时;
(ⅱ)当直线,的斜率均存在且不为0时,
下面证明菱形的对角线,都过原点:
设,,,,则,,
两式相减整理后得:①
同理可得②
显然,,
当,,,都不为0时,
,.
则,与矛盾,
所以必有,
即菱形的对角线,都过原点,
设直线的方程为,则直线的方程为,
由,可得,,
所以,
设,可得,
所以,
,
所以,
综上所述,是定值.
8.(2026·重庆·二模)已知抛物线C:经过点是抛物线C上异于点A的动点,且
(1)求直线AB的斜率(用表示);
(2)设不经过点A的直线l与C交于M,N两点,且直线的斜率之和为1.
①求证:直线l恒过定点Q;
②若向量,且,求的面积S的取值范围.
【详解】(1)根据题意,将点代入抛物线方程,
得,所以抛物线C:,
则,由于,则,
所以;
(2)①设,直线的方程为,
所以,
联立,消去并化简得:,
所以,,
所以,
即,
所以,所以,
所以直线的方程为,即
所以直线过定点,该点坐标为;
②由,,可得轴,且,
联立与,并令,得,
则,且由得,
由,即,
得,
由于得,且,
则的面积
,
而
,
由于,得,而即,
即,所以,且,则且,
由于在单调递减,在单调递增,
所以,当,当,
当,
故面积S的取值范围为.
9.(2026·四川遂宁·三模)已知抛物线的焦点为,上的点到的距离为5.
(1)求抛物线C的方程;
(2),为上两点,的重心在直线上.
(i)证明:直线的斜率为定值;
(ii)设直线与轴交于点,线段的中点为,线段的中点为,过点向直线作垂线,垂足为.证明:点在定圆上运动.
【详解】(1)抛物线的准线方程为.
根据抛物线定义,,所以.
因此抛物线的方程为.
(2)(i)设,,易知;
则的重心为,
由题意知,,则.
所以直线的斜率,为定值..
(ii)因为直线的斜率不为零,
所以设直线的方程为.设,.
联立,整理得.所以..
设为的中点,
则,,
即.
直线与轴交于点,,则中点.
由于,所以.所以.
直线的斜率,
直线的方程,整理得.
令,代入方程,解得,
因此,直线经过定点.
因为,于,所以在以为直径的圆上,
圆心为,半径为,所以圆的方程为;
因此在以为直径的定圆上.
10.(2026·山东东营·二模)已知曲线上任意一点到点的距离比它到轴的距离大.
(1)求曲线的方程;
(2)为曲线上一点,直线与曲线交于两点(不与点重合),直线与轴交于点,直线与轴交于点,且.
(i)求直线的斜率;
(ii)证明:的外接圆的圆心在定直线上.
【详解】(1)解:设点,由题知,
所以,
当时,;
当时,,无解,舍去;
综上,曲线的方程为;
(2)因为为曲线上一点,所以,即,
(方法一)(i)由题知,直线斜率均存在且不为0,设,
因为在曲线上,则,
同理可得,
所以,
令,得,
因为,所以,即,
所以,即直线的斜率为.
(ii)由(i)知的中点,
所以直线的垂直平分线,
即,同理可得直线的垂直平分线
由(i)知,所以,
设圆心,联立,得,,
因为,所以,
所以
而,
消去得,即的外接圆的圆心在定直线上.
(方法二)由题知,直线斜率均存在且不为0,
设,,
令,得,
因为,所以,
设,
联立,得有解,
所以①,
因为,所以,
即②,
把①代入②式可得,即,
因为直线不过点,所以,即,
所以,即直线的斜率为.
(ii)由(i)知,联立,
得③,设的外接圆方程为,
因为在圆上,所以,
所以,
联立,
得④,
因为③式与④式有相同的解,所以,
消去得,所以或,
当时,,所以
过点,不成立,所以⑤,
设圆心,即,代入⑤式得,
,即的外接圆的圆心在定直线上.
(方法三)(i)由题知,直线斜率均存在,
设,
令,得,因为,
所以等价于,
设并代入上式得
,
两边同除得有解,
所以,即,所以,即直线的斜率为.
(ii)同(方法二)中(ii)解法.
11.(2026·天津河东·二模)已知椭圆的方程为,上顶点为,右焦点为,椭圆的离心率为,点为中点,为坐标原点,,椭圆上一点在第一象限.
(1)求椭圆方程;
(2)若,求;
(3)若直线与椭圆交于点,点在点右侧,为线段上一点,,证明过定点,并求出定点坐标.
【详解】(1)由离心率为,得,所以,,,,
,
所以,则,,所以.
(2)由(1)可知,,则,
所以直线的方程为:,
因为,所以点关于直线的对称点在直线上,
因为关于直线的对称点为,
所以直线的斜率为,可设,
联立,,解得(舍),,
所以,即.
(3)设,因为,
所以,整理为,
由椭圆方程可知代入得,,
因为,所以,则,
,.
整理为,显然过定点,定点坐标为.
12.(2026·山西运城·二模)在平面直角坐标系中,设抛物线的焦点为,点,,且向量与共线.
(1)求的方程.
(2)已知动直线与交于两个不同的点.
(ⅰ)若过点且斜率小于0,证明:以为直径的圆被轴截得的弦长大于.
(ⅱ)若不经过点,且平分,求的外接圆圆心的轨迹方程.
【详解】(1)解:(1)由题意知,
则,因为向量与共线,所以,
解得,故的方程为.
(2)(ⅰ)证明:设的方程为,代入,
得,.
设,,则,,
则.
设以为直径的圆为圆,且圆心的坐标为,则,
则圆心到轴的距离,
所以圆被轴截得的弦长为,
因为,所以,则
,即以为直径的圆被轴截得的弦长大于4.
(ⅱ)因为平分,所以直线与关于直线对称,
又直线的方程为,且点关于直线对称的点为,
所以,即.
将,代入,得,因为,所以.
当直线的斜率不存在时,,此时,重合,这显然不符合题意,
则直线的斜率存在.设的方程为,代入,
得,则,,解得.
由,得或,由平分,,都在上,得均位于第一象限,则.
设外接圆的圆心为,线段的中点坐标为,则,
所以线段的垂直平分线的方程为,
整理得①.
同理可得线段的垂直平分线的方程为②.
由,及①②可得.
因为,
所以线段的垂直平分线的方程为,
将代入上式得.
因为,所以,故的外接圆圆心的轨迹方程为.
13.(2026·江西南昌·二模)已知一系列椭圆:的右焦点为,上顶点为,,是等腰三角形,.
(1)求椭圆的方程;
(2)求数列的通项公式;
(3)若数列的前项和为,若对任意的,都有(,),求的最小值.
【详解】(1)因为,所以,
因为是等腰三角形,且,
所以必有,即,
则,
因此,
所以椭圆的方程为.
(2)点,设,
因为为等腰三角形,
所以,,
因此,
由题意知,所以,
所以,
所以,所以.
(3)因为,,
所以
,
,
因此
,
因为,
所以,
所以的最大值为1,的最小值为2,
的最小值为1.
14.(2026·河北保定·二模)已知椭圆 的左、右焦点分别为 ,点在椭圆上,的周长为面积的最大值为
(1)求椭圆的方程.
(2)已知点,直线与椭圆交于两点,点为的垂心.
(i)若 为等边三角形,求点的坐标;
(ii)若直线过点,求的最大值.
【详解】(1)由题可知,的周长为,即,
且最大面积为,解得,
又,所以,化简得.
即椭圆方程为.
(2)(i)为等边三角形,由对称性可知轴,
设,,由得,
又在椭圆上,,代入得,解得(舍去).
等边三角形垂心与重心重合,重心坐标为,因此.
(ii)设,直线,代入椭圆得,
韦达定理得,.
是垂心,故,方程为,
方程为,方程为,
两式相减整理得,
则 ,
为到的距离,
令,则,代入得,
由基本不等式,等号成立当(满足),
故.
15.(2026·河南开封·二模)已知椭圆经过点,F为C的右焦点,且与x轴垂直.
(1)求C的标准方程;
(2)设直线l与C交于A,B两点,且(O为坐标原点),探究:是否存在定圆与直线l始终相切? 若存在,求出该定圆的方程;若不存在,说明理由;
(3)在(2)的条件下,求面积的最大值,并求此时直线l的方程.
【详解】(1)因为与轴垂直,所以,,
又点在椭圆上,,得.
所以椭圆的标准方程为.
(2)当直线的斜率存在时,设直线方程为,.
联立得,整理得.
,即.
,
,,即,整理得.
原点到直线的距离,将代入得
故距离为定值,所以存在定圆与直线相切.
当直线的斜率不存在时,设直线的方程为,.
联立,,则,.
,得,即直线的方程为,
此时直线与圆相切,符合题意.
综上,存在定圆与直线相切,定圆的方程为.
(3)由三角形面积公式得,其中为定值.
当直线的斜率存在时,,
将代入整理得.
令,则.
当时,即(此时)时,有最大值.
此时三角形面积有最大值,最大值为.
此时,代入,得,.
直线的方程为或.
当直线的斜率不存在时,由(2)可得或.
此时,.
综上,面积的最大值为,此时直线的方程为或.
16.(2026·天津南开·一模)已知椭圆:()的左、右焦点分别为,,短轴长为2,过右焦点且垂直于轴的直线交椭圆于第一象限的点,且.
(1)求椭圆的方程;
(2)直线:()与椭圆交于点,,若椭圆上存在点使得四边形为平行四边形.且,求的值.
【详解】(1)因为,,
所以,.
因为,,
所以,因为,所以,,
所以椭圆方程为.
(2)设,,
联立方程得,
所以,整理得 ①,
所以,,
.
因为上存在点使得四边形为平行四边形,
所以,即,
将代入得,
整理得 ②,
所以
,
由②知,
,
因为,
所以,
整理得,解得,
由②知,符合①,因为,所以
17.(2026·广东广州·二模)已知椭圆的离心率为,直线被椭圆所截得的线段的长为3.
(1)求的方程:
(2)已知点,过点的直线交于E,F两点在轴的下方),直线BF交直线于点.
(i)设直线ME的斜率为,直线MF的斜率为,判断是否为定值,并说明理由;
(ii)证明:直线ME过定点.
【详解】(1)因为直线被椭圆所截得的线段的长为3,
所以在椭圆上,代入得,
又,解得:.
(2)设点,
设 ,
由 得,
由 ,得 ,解得 或 ,
又点 , 在 轴下方,则 ,
由韦达定理得
得 ,即 ,
因为 ,
所以
,
所以 不是定值.
(ii)证明:
由(i)得
则直线 的方程为 ,
即 ,
当 时,得 ,
所以必过定点.
18.(2026·广东深圳·二模)已知抛物线的焦点为是上不同的两点(其中在第一象限),点.当与轴垂直,且时,.
(1)求的方程;
(2)若为轴上一点,且(点与不重合).从下面①②③中选取两个作为条件,证明另外一个成立:
①三点共线;
②轴;
③.
注:若选择不同的组合分别解答,则按第一个解答计分.
【详解】(1)由题,关于轴对称,令,则,于是直线过焦点,
在中,有,可得:,
则,于是的方程为:;
(2)选①②⇒③
解法1:由题意知,与轴不垂直,不妨设点,
则,
于是直线,即,
若三点共线,,则,
取中点,连接,由,则,
而,
则,则;
解法2:由题,与轴不垂直,不妨设直线,
点,,联立直线与:
则
所以
取中点,连接,由,则,
而,
则,则;
解法3:如图,设的准线为,过点分别作的垂线,垂足为,
过点作,
设直线的倾斜角为,于是,则,
即,同理,,
在与中,,
取中点,连接,
于是,则,
于是,
且,
且,则,于是,即;
①③②
解法1:由题,与轴不垂直,不妨设点,
则,
于是直线,即,
若三点共线,则,
取中点,连接,
由于,
由,且,则,
,且,
则,即,
则,则轴,轴;
解法2:由题,与轴不垂直,不妨设直线,
点,,联立直线与:
取中点,连接,
由于,
由,且,则,
,且,
则,即,
则,则轴,轴:
解法3:如图,设的准线为,过点分别作的垂线,垂足为,
设直线的倾斜角为,于是,则,
即,同理,,
在中,,
取中点,连接,
于是,则,
则,
在与中,,
且,则,于是,即轴,轴;
选②③①
解法1:由题,与轴不垂直,不妨设点,
则,
于是直线,即,
取中点,连接,由,则,
而
由,则,
,于是,
则直线恒过定点,即三点共线.
解法2:由题,与轴不垂直,不妨设直线,
点,联立直线与:
取中点,连接,由,则,
而,
由,则,
,于是,此时,
则直线恒过定点,即三点共线.
19.(2026·山西晋中·模拟预测)若,点,双曲线.
(1)写出,的坐标;
(2)证明:对任意,点在双曲线C上;
(3)设直线与双曲线C的两条渐近线分别交于点,和点,记的面积为(O为坐标原点),求证:为定值.(参考公式:设三角形的三个顶点分别为,,,则三角形面积)
【详解】(1)当时,,
.
当时,,
.
(2),
,
∴任意,点在双曲线上.
(3)由(2)知
设直线的斜率为,
则直线的方程为,且.
又双曲线的渐近线为.
不妨令是直线与直线的交点,
是直线与直线的交点.
联立得.
联立得.
,,
.
,,
.
即的面积为定值.
20.(2026·浙江温州·二模)已知曲线与点,O为原点,动点,且的最大值为.
(1)求曲线E的方程;
(2)已知有个点,,,…,按逆时针顺序依次在E上,且,.
(ⅰ)当,关于y轴对称,且的面积为1时,求直线的斜率;
(ⅱ)当的面积都相等时,记多边形的周长为.若对于,都有,求整数的最小值.
【详解】(1)设过点的切线为.
联立.
因为是切线,则,
化简得,则,
又取最大值时,为切线,且.
.
(2)(i)由(1)知椭圆为.
设.
则.
又.
因,则得,
故,即直线的斜率为.
(ii)设,
.
则.
题目条件为各面积相等,.
当时,设.
记.
则,
设,则,
.
又,
.
当时,若存在,由得.
又,其余各,这与矛盾.
.
记.则
.
故.
又,
.
由柯西不等式,.
又.
又.
取,则满足面积相等,
且.
又对一切满足条件的,都有.
倒计时15天 锲而不舍,金石可镂。
——《荀子・劝学》
数列(解答题)
考情透视--把脉命题 直击重点
►命题解码:①核心考点为等差等比数列的证明与通项、求和(裂项相消、错位相减、分组求和),以及递推数列(构造法、取倒数、累加累乘)。②常与不等式、函数单调性结合考查最值与放缩,难度中档或压轴第一问。
►高考前沿:聚焦“数列与概率综合”(如马尔可夫链基础)及“奇偶项讨论”的新型递推;突出数学运算与逻辑推理,强调从特殊到一般的归纳思想,注意答题规范中的数学归纳法表述。
考点抢分--核心精粹 高效速记
终极考点1 等差、等比数列通项公式
(1)等差数列通项公式: 或
(2)等比数列通项公式:
终极考点2 通项公式的构造
(1)已知,我们可以用待定系数法构造,从而转化为我们熟悉的等比数列求解
(2)已知用求通项
(3)已知用求通项公式,其本质是除以一个指数式
(4)已知用求通项公式,其本质是待定系数法
(5)已知用求通项公式,其本质是除以
(6)已知用求通项公式,其本质是取倒数
(7)已知用求通项公式,其本质是取对数
(8)的类型,公式
终极考点3 数列求和的常用方法
(1) 对于等差、等比数列,利用公式法可直接求解;
等差数列求和,等比数列求和
(2)
对于结构,其中是等差数列,是等比数列,用错位相减法求和;
为公差为d的等差数列,为公比为q的等比数列,若数列满足,则数列的前n项和为
(3)对于结构,利用分组求和法;
(4)对于结构,其中是等差数列,公差为,则,利用裂项相消法求和.
或通项公式为形式的数列,利用裂项相消法求和.
即
终极考点4 常见的裂项技巧
(1)
;
(2)
;
(3)
(4)
(5)
指数型;
(6)
对数型.
(7)
(8)
(9)
(10)
等
终极考点5 数学归纳法模板
1. 时,验证成立
1. 假设时成立
1. 证时成立(利用假设)
1. 综上,对一切成立
终极考点6 常用放缩不等式
真题精研--复盘经典 把握规律
考向01 分组求和
1.(2024·全国甲卷·高考真题)已知等比数列的前项和为,且.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前n项和.
【详解】(1)因为,故,
所以即故等比数列的公比为,
故,故,故.
(2)由等比数列求和公式得,
所以数列的前n项和
.
2.(2023·全国乙卷·高考真题)记为等差数列的前项和,已知.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【详解】(1)设等差数列的公差为,
由题意可得,即,解得,
所以,
(2)因为,
令,解得,且,
当时,则,可得;
当时,则,可得
;
综上所述:.
3.(2023·新课标Ⅱ卷·高考真题)已知为等差数列,,记,分别为数列,的前n项和,,.
(1)求的通项公式;
(2)证明:当时,.
【详解】(1)设等差数列的公差为,而,
则,
于是,解得,,
所以数列的通项公式是.
(2)方法1:由(1)知,,,
当为偶数时,,
,
当时,,因此,
当为奇数时,,
当时,,因此,
所以当时,.
方法2:由(1)知,,,
当为偶数时,,
当时,,因此,
当为奇数时,
,显然满足上式,因此当为奇数时,,
当时,,因此,
所以当时,.
解题妙法
三步解题法:
1. 拆解通项:将数列的通项公式拆分为若干个可独立求和的子项,如 ,其中 与 为等差、等比或特殊数列。
2. 分别求和:利用等差、等比数列求和公式或常见求和公式(如 、)分别计算各部分的和。
3. 合并结果:将各部分的和相加,化简得最终前 项和 。
常见拆分:、、。
考向02 裂项相消求和
4.(2022·新高考全国Ⅰ卷·高考真题)记为数列的前n项和,已知是公差为的等差数列.
(1)求的通项公式;
(2)证明:.
【详解】(1)∵,∴,∴,
又∵是公差为的等差数列,
∴,∴,
∴当时,,
∴,
整理得:,
即,
∴
,
显然对于也成立,
∴的通项公式;
(2)
∴
解题妙法
三步解题法:
1. 分解通项:将通项 裂项为两项之差的形式,即 或 。
2. 写出前 项和:,中间项抵消,仅剩首尾若干项。
3. 化简得结果:整理剩余项,得到最简表达式。
考向03 错位相减求和
5.(2024·全国甲卷·高考真题)记为数列的前项和,已知.
(1)求的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【详解】(1)当时,,解得.
当时,,所以即,
而,故,故,
∴数列是以4为首项,为公比的等比数列,
所以.
(2),
所以
故
所以
,
.
6.(2023·全国甲卷·高考真题)设为数列的前n项和,已知.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前n项和.
【详解】(1)因为,
当时,,即;
当时,,即,
当时,,所以,
化简得:,当时,,即,
当时都满足上式,所以.
(2)因为,所以,
,
两式相减得,
,
,即,.
解题妙法
三步解题法:
1. 识别模型:通项为等差数列乘以等比数列的形式,即 。
2. 列式相减:
写出
两边乘公比 :
两式相减,得 。
3. 求出 :解出 ,并化简整理。
口诀:等差乘等比,错位相减易;乘公比再相减,等比求和后解出 。
考向04 求公差的值及范围
7.(2023·新课标Ⅰ卷·高考真题)设等差数列的公差为,且.令,记分别为数列的前项和.
(1)若,求的通项公式;
(2)若为等差数列,且,求.
【详解】(1),,解得,
,
又,
,
即,解得或(舍去),
.
(2)为等差数列,
,即,
,即,解得或,
,,
又,由等差数列性质知,,即,
,即,解得或(舍去)
当时,,解得,与矛盾,无解;
当时,,解得.
综上,.
8.(2022·浙江·高考真题)已知等差数列的首项,公差.记的前n项和为.
(1)若,求;
(2)若对于每个,存在实数,使成等比数列,求d的取值范围.
【详解】(1)因为,
所以,
所以,又,
所以,
所以,
所以,
(2)因为,,成等比数列,
所以,
,
,
由已知方程的判别式大于等于0,
所以,
所以对于任意的恒成立,
所以对于任意的恒成立,
当时,,
当时,由,可得
当时,,
又
所以
解题妙法
三步解题法:
1. 设公差/通项:设等差数列 的首项 ,公差 ,或直接设通项 。
2. 利用条件列方程/不等式:将题设条件(如某几项的关系、前 项和的范围、正整数解、单调性)转化为关于 (或 )的方程或不等式组。
3. 求解并验证:解方程得 的值;解不等式得 的范围,注意 可为正、负、零,并检查是否满足数列中的隐含条件(如项的正负、整数性等)。
注意:涉及前 项和最值时,可结合二次函数对称轴分析;已知 表达式可直接求 。
考向05 数列与其他知识点交汇问题
9.(2025·全国一卷·高考真题)已知数列中,,.
(1)证明:数列是等差数列;
(2)给定正整数m,设函数,求.
【详解】(1)由题意证明如下,,
在数列中,,,
∴,即,
∴是以为首项,1为公差的等差数列.
(2)由题意及(1)得,,
在数列中,首项为3,公差为1,
∴,即,
在中,
,
∴,
当且时,
∴,
∴
∴
.
10.(2024·新课标Ⅱ卷·高考真题)已知双曲线,点在上,为常数,.按照如下方式依次构造点:过作斜率为的直线与的左支交于点,令为关于轴的对称点,记的坐标为.
(1)若,求;
(2)证明:数列是公比为的等比数列;
(3)设为的面积,证明:对任意正整数,.
【详解】(1)
由已知有,故的方程为.
当时,过且斜率为的直线为,与联立得到.
解得或,所以该直线与的不同于的交点为,该点显然在的左支上.
故,从而,.
(2)方法一:由于过且斜率为的直线为,与联立,得到方程.
展开即得,由于已经是直线和的公共点,故方程必有一根.
从而根据韦达定理,另一根,相应的.
所以该直线与的不同于的交点为,而注意到的横坐标亦可通过韦达定理表示为,故一定在的左支上.
所以.
这就得到,.
所以
.
再由,就知道,所以数列是公比为的等比数列.
方法二:因为,,,则,
由于,作差得,
,利用合比性质知,
因此是公比为的等比数列.
(3)方法一:先证明一个结论:对平面上三个点,若,,则.(若在同一条直线上,约定)
证明:
.
证毕,回到原题.
由于上一小问已经得到,,
故.
再由,就知道,所以数列是公比为的等比数列.
所以对任意的正整数,都有
.
而又有,,
故利用前面已经证明的结论即得
.
这就表明的取值是与无关的定值,所以.
方法二:由于上一小问已经得到,,
故.
再由,就知道,所以数列是公比为的等比数列.
所以对任意的正整数,都有
.
这就得到,
以及.
两式相减,即得.
移项得到.
故.
而,.
所以和平行,这就得到,即.
方法三:由于,作差得,
变形得①,
同理可得,
由(2)知是公比为的等比数列,令则②,
同时是公比为的等比数列,则③,
将②③代入①,
即,从而,即.
【点睛】关键点点睛:本题的关键在于将解析几何和数列知识的结合,需要综合运用多方面知识方可得解.
11.(2023·新课标Ⅰ卷·高考真题)甲、乙两人投篮,每次由其中一人投篮,规则如下:若命中则此人继续投篮,若未命中则换为对方投篮.无论之前投篮情况如何,甲每次投篮的命中率均为0.6,乙每次投篮的命中率均为0.8.由抽签确定第1次投篮的人选,第1次投篮的人是甲、乙的概率各为0.5.
(1)求第2次投篮的人是乙的概率;
(2)求第次投篮的人是甲的概率;
(3)已知:若随机变量服从两点分布,且,则.记前次(即从第1次到第次投篮)中甲投篮的次数为,求.
【详解】(1)记“第次投篮的人是甲”为事件,“第次投篮的人是乙”为事件,
所以,
.
(2)设,依题可知,,则
,
即,
构造等比数列,
设,解得,则,
又,所以是首项为,公比为的等比数列,
即.
(3)因为,,
所以当时,,
故.
【点睛】本题第一问直接考查全概率公式的应用,后两问的解题关键是根据题意找到递推式,然后根据数列的基本知识求解.
解题妙法
三步解题法:
1. 识别交汇点:分清数列与哪个知识点结合(函数、不等式、概率、三角、解析几何等),将数列问题转化为该知识点的问题。
2. 建立联系:
与函数交汇:数列可视为定义在正整数集上的函数,利用单调性、最值、图象等分析。
与不等式交汇:常考放缩法证明与 有关的不等式,或求最值时的参数范围。
与概率交汇:求期望、概率时出现数列求和。
与三角交汇:涉及周期数列、三角函数值求和。
与解析几何交汇:点坐标成等差或等比数列。
3. 综合求解:先解决数列部分(如求通项、求和),再处理另一知识点的计算或证明,最终得出答案。
技巧:遇到递推关系与函数结合时,可尝试构造新数列;不等式证明常用裂项放缩或数学归纳法。
考向06 数列新定义
12.(2025·天津·高考真题)已知数列是等差数列,是等比数列,.
(1)求,的通项公式;
(2),,有,
(i)求证:对任意实数,均有;
(ii)求所有元素之和.
【详解】(1)设数列的公差为d,数列公比为,
则由题得,
所以;
(2)(i)证明:由(1)或,,
当时,
设,
所以,
所以,
所以,为中的最大元素,
此时恒成立,
所以对,均有.
(ii)法一:由(i)得对任意实数,均有,
所以,,
所以取值随着的取值不同各不相同,
又为中的最大元素,
由题意可得中的所有元素由以下系列中所有元素组成:
当均为1时:此时该系列元素只有即个;
当中只有一个为0,其余均为1时:
此时该系列的元素有共有个,
则这个元素的和为;
当中只有2个为0,其余均为1时:
此时该系列的元素为共有个,
则这个元素的和为;
当中有个为0,其余均为1时:此时该系列的元素为共有个,
则这个元素的和为;
…
当中有个为0,1个为1时:此时该系列的元素为共有个,
则这个元素的和为;
当均为0时:此时该系列的元素为即个,
综上所述,中的所有元素之和为
;
法二:由(i)得,为中的最大元素,
由题意可得,
所以的所有的元素的和中各项出现的次数均为次,
所以中的所有元素之和为.
13.(2024·新课标Ⅰ卷·高考真题)设m为正整数,数列是公差不为0的等差数列,若从中删去两项和后剩余的项可被平均分为组,且每组的4个数都能构成等差数列,则称数列是可分数列.
(1)写出所有的,,使数列是可分数列;
(2)当时,证明:数列是可分数列;
(3)从中任取两个数和,记数列是可分数列的概率为,证明:.
【详解】(1)首先,我们设数列的公差为,则.
由于一个数列同时加上一个数或者乘以一个非零数后是等差数列,当且仅当该数列是等差数列,
故我们可以对该数列进行适当的变形,
得到新数列,然后对进行相应的讨论即可.
换言之,我们可以不妨设,此后的讨论均建立在该假设下进行.
回到原题,第1小问相当于从中取出两个数和,使得剩下四个数是等差数列.
那么剩下四个数只可能是,或,或.
所以所有可能的就是.
(2)由于从数列中取出和后,剩余的个数可以分为以下两个部分,共组,使得每组成等差数列:
①,共组;
②,共组.
(如果,则忽略②)
故数列是可分数列.
(3)定义集合,.
下面证明,对,如果下面两个命题同时成立,
则数列一定是可分数列:
命题1:或;
命题2:.
我们分两种情况证明这个结论.
第一种情况:如果,且.
此时设,,.
则由可知,即,故.
此时,由于从数列中取出和后,
剩余的个数可以分为以下三个部分,共组,使得每组成等差数列:
①,共组;
②,共组;
③,共组.
(如果某一部分的组数为,则忽略之)
故此时数列是可分数列.
第二种情况:如果,且.
此时设,,.
则由可知,即,故.
由于,故,从而,这就意味着.
此时,由于从数列中取出和后,剩余的个数可以分为以下四个部分,共组,使得每组成等差数列:
①,共组;
②,,共组;
③全体,其中,共组;
④,共组.
(如果某一部分的组数为,则忽略之)
这里对②和③进行一下解释:将③中的每一组作为一个横排,排成一个包含个行,个列的数表以后,个列分别是下面这些数:
,,,.
可以看出每列都是连续的若干个整数,它们再取并以后,将取遍中除开五个集合,,,,中的十个元素以外的所有数.
而这十个数中,除开已经去掉的和以外,剩余的八个数恰好就是②中出现的八个数.
这就说明我们给出的分组方式满足要求,故此时数列是可分数列.
至此,我们证明了:对,如果前述命题1和命题2同时成立,则数列一定是可分数列.
然后我们来考虑这样的的个数.
首先,由于,和各有个元素,故满足命题1的总共有个;
而如果,假设,则可设,,代入得.
但这导致,矛盾,所以.
设,,,则,即.
所以可能的恰好就是,对应的分别是,总共个.
所以这个满足命题1的中,不满足命题2的恰好有个.
这就得到同时满足命题1和命题2的的个数为.
当我们从中一次任取两个数和时,总的选取方式的个数等于.
而根据之前的结论,使得数列是可分数列的至少有个.
所以数列是可分数列的概率一定满足
.
这就证明了结论.
【点睛】关键点点睛:本题的关键在于对新定义数列的理解,只有理解了定义,方可使用定义验证或探究结论.
14.(2024·北京·高考真题)已知集合.给定数列,和序列,其中,对数列进行如下变换:将的第项均加1,其余项不变,得到的数列记作;将的第项均加1,其余项不变,得到数列记作;……;以此类推,得到,简记为.
(1)给定数列和序列,写出;
(2)是否存在序列,使得为,若存在,写出一个符合条件的;若不存在,请说明理由;
(3)若数列的各项均为正整数,且为偶数,求证:“存在序列,使得的各项都相等”的充要条件为“”.
【详解】(1)因为数列,
由序列可得;
由序列可得;
由序列可得;
所以.
(2)解法一:假设存在符合条件的,可知的第项之和为,第项之和为,
则,而该方程组无解,故假设不成立,
故不存在符合条件的;
解法二:由题意可知:对于任意序列,所得数列之和比原数列之和多4,
假设存在符合条件的,且,
因为,即序列共有8项,
由题意可知:,
检验可知:当时,上式不成立,
即假设不成立,所以不存在符合条件的.
(3)解法一:我们设序列为,特别规定.
必要性:
若存在序列,使得的各项都相等.
则,所以.
根据的定义,显然有,这里,.
所以不断使用该式就得到,必要性得证.
充分性:
若.
由已知,为偶数,而,所以也是偶数.
我们设是通过合法的序列的变换能得到的所有可能的数列中,使得最小的一个.
上面已经说明,这里,.
从而由可得.
同时,由于总是偶数,所以和的奇偶性保持不变,从而和都是偶数.
下面证明不存在使得.
假设存在,根据对称性,不妨设,,即.
情况1:若,则由和都是偶数,知.
对该数列连续作四次变换后,新的相比原来的减少,这与的最小性矛盾;
情况2:若,不妨设.
情况2-1:如果,则对该数列连续作两次变换后,新的相比原来的至少减少,这与的最小性矛盾;
情况2-2:如果,则对该数列连续作两次变换后,新的相比原来的至少减少,这与的最小性矛盾.
这就说明无论如何都会导致矛盾,所以对任意的都有.
假设存在使得,则是奇数,所以都是奇数,设为.
则此时对任意,由可知必有.
而和都是偶数,故集合中的四个元素之和为偶数,对该数列进行一次变换,则该数列成为常数列,新的等于零,比原来的更小,这与的最小性矛盾.
综上,只可能,而,故是常数列,充分性得证.
解法二:由题意可知:中序列的顺序不影响的结果,
且相对于序列也是无序的,
(ⅰ)若,
不妨设,则,
①当,则,
分别执行个序列、个序列,
可得,为常数列,符合题意;
②当中有且仅有三个数相等,不妨设,则,
即,
分别执行个序列、个序列
可得,
即,
因为为偶数,即为偶数,
可知的奇偶性相同,则,
分别执行个序列,,,,
可得,
为常数列,符合题意;
③若,则,即,
分别执行个、个,
可得,
因为,
可得,
即转为①,可知符合题意;
④当中有且仅有两个数相等,不妨设,则,
即,
分别执行个、个,
可得,
且,可得,
因为为偶数,可知的奇偶性相同,
则为偶数,
且,即转为②,可知符合题意;
⑤若,则,即,
分别执行个、个,
可得,
且,可得,
因为为偶数,
则为偶数,
且,即转为④,可知符合题意;
综上所述:若,则存在序列,使得为常数列;
(ⅱ)若存在序列,使得为常数列,
因为对任意,
均有成立,
若为常数列,则,
所以;
综上所述:“存在序列,使得为常数列”的充要条件为“”.
【点睛】关键点点睛:本题第三问的关键在于对新定义的理解,以及对其本质的分析.
15.(2023·北京·高考真题)已知数列的项数均为m,且的前n项和分别为,并规定.对于,定义,其中,表示数集M中最大的数.
(1)若,求的值;
(2)若,且,求;
(3)证明:存在,满足 使得.
【详解】(1)由题意可知:,
当时,则,故;
当时,则,故;
当时,则故;
当时,则,故;
综上所述:,,,.
(2)由题意可知:,且,
因为,且,则对任意恒成立,
所以,
又因为,则,即,
可得,
反证:假设满足的最小正整数为,
当时,则;当时,则,
则,
又因为,则,
假设不成立,故,
即数列是以首项为1,公差为1的等差数列,所以.
(3)因为均为正整数,则均为递增数列,
(ⅰ)若,则可取,满足 使得;
(ⅱ)若,则,
构建,由题意可得:,且为整数,
反证,假设存在正整数,使得,
则,可得,
这与相矛盾,故对任意,均有.
①若存在正整数,使得,即,
可取,
满足,使得;
②若不存在正整数,使得,
因为,且,
所以必存在,使得,
即,可得,
可取,
满足,使得;
(ⅲ)若,
定义,则,
构建,由题意可得:,且为整数,
反证,假设存在正整数,使得,
则,可得,
这与相矛盾,故对任意,均有.
①若存在正整数,使得,即,
可取,
即满足,使得;
②若不存在正整数,使得,
因为,且,
所以必存在,使得,
即,可得,
可取,
满足,使得.
综上所述:存在使得.
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1.(2026·安徽池州·二模)已知是单调递增数列,记为数列的前n项和,且.
(1)证明:是等差数列;
(2)令,求.
【详解】(1)令,得,所以;
由题意得,
所以当时,
,即,
所以或
所以或.
因为数列是单调递增数列,所以当时,,
所以,
所以,,即是首项为,公差为的等差数列.
(2)由(1)知,所以.
令
则①
两边同乘以2,得②
②-①,得
所以.
2.(2026·陕西榆林·模拟预测)已知是数列的前项和,,数列是公差为的等差数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
【详解】(1)因为,且数列是公差为的等差数列,所以,
所以,
当时,,两式相减,得,
所以,所以,
所以数列是常数列,所以,即.
(2)因为,所以.
又,
两式相加,得.
所以.
所以,
,
两式相减,得
.
所以.
3.(2026·山西晋中·模拟预测)已知等差数列的公差为,前项和为,且,,,其中.
(1)求公差及的值;
(2)设数列,数列的前项和为,求.
【详解】(1)解:(1),
,,.
,,,.
(2)解:由(1)得,,,
.
又的周期,当时,;
当时,;当时,;
当时,,其中.
在一个周期内,,,
,,
,
数列的前20项为5个完整的周期,.
4.(2026·陕西·二模)已知数列满足.
(1)求的前项和;
(2)记数列的前项和为,若;证明数列为等差数列,并求出的通项公式;
【详解】(1)当时,,
当时,
,
则;
(2)由,当时,,即;
当时,,
所以,
则,
所以数列是以0为首项,以为公差的等差数列,
则,即.
5.(2026·广东汕头·二模)数列的前三项均为,是公比为3的等比数列,且.
(1)求的前项和;
(2)求.
【详解】(1)因为是公比为3的等比数列,且,
又因为,则,
可得,则,
可得,
所以.
(2)因为,即,则,
可得,
则
,
所以.
6.(2026·四川·二模)已知数列的首项,且满足.
(1)求的通项公式;
(2)证明:.
【详解】(1)当时,,
则,,,,
所以,即.
所以.
当时,满足上式,
故的通项公式为.
(2)由(1)知,,则,
所以,
因为,所以,则,因此,
故.
7.(2026·吉林白山·模拟预测)已知数列的前n项和为,满足,为等比数列,首项为1,且公比为2.
(1)若,求数列的前n项和;
(2)若不等式对恒成立,求实数k的取值范围.
【详解】(1)已知:时,;
时,,
验证也满足,故.
是首项为1、公比为2的等比数列,故,.
,则:①
两边同乘得:②.
①-②得:
中间等比数列求和得,
代入整理得:.
(2)不等式,对恒成立,
代入得:.
设,作差得:
时,;
时,;
时,,
故的最大值为,因此,即.
8.(2026·河南·模拟预测)已知数列满足,.
(1)令,求数列的通项公式;
(2)设的前n项和为,若,求n的最大值.
【详解】(1)由,可得,即,
当时,有,
累加,得
,
又,所以,
验证可知也符合上式,
所以.
(2)因为,且,所以,
所以,
则,
令,得,解得,
所以n的最大值为7.
9.(2026·贵州贵阳·模拟预测)已知是数列的前项和,,
(1)命题:若 (i) ,则 (ii) .
①是以2为公差的等差数列;
②对任意,.
从①②中选择一个填在(i),另一个填在(ii),使得命题为真命题,并证明.(若写两种选择,则按第一种选择给分)
(2)在(1)的条件下,求数列的通项.
【详解】(1)情形一:选择证明:若是以2为公差的等差数列,则.
若是以2为公差的等差数列,
则,
得到,当时,,
对任意,,.
情形二:选择证明:若对任意,,则是以2为公差的等差数列.
由,得,化简得,
得到是以1为首项,4为公比的等比数列,,
,,
故是以2为公差的等差数列.
(2)情形一:当时,,
当时,,不满足,
.
情形二:当时,,
当时,,不满足,
.
10.(2026·福建·二模)已知函数.
(1)若是奇函数,求;
(2)当时,的所有正零点从小到大排列构成数列,求的前项和.
【详解】(1)解法一:因为为奇函数,所以,
即恒成立.
得恒成立,
所以恒成立,
所以恒成立,所以,解得.
解法二:因为为上的奇函数,所以,
所以,解得,
经检验,是奇函数,所以.
(2)解法一:因为,所以,
令,则,
所以或,
解得或,
令,,
所以,,
又因为,故,
所以,
所以.
解法二:因为,所以,
令,则,
所以,所以或,
所以或,
解得或,
令,,
所以,,
又因为,故,
所以,
所以.
解法三:因为,所以,
因为,所以是的一个周期,
当时,令,则,
所以,所以或,
当时,解得,
所以在区间的零点之和为,
令,
,
所以,
且,
则是以为首项,为公差的等差数列,
所以.
11.(2026·山西太原·二模)在2026年央视春晚舞台上,多款智能机器人协同完成舞蹈、列队、翻转等高难度表演.某实验室为测试A,B两种型号机器人的动作稳定性,设计如下试验:每次独立执行一个动作,若某型号机器人试验成功,则下一轮继续使用该型号机器人进行试验;若试验失败,则下一轮更换另外一种型号的机器人进行试验.
已知A型号机器人试验成功的概率为,失败的概率为;型号机器人试验成功的概率为,失败的概率为.试验成功记1分,失败记0分,且第1轮使用A型号机器人.
(1)记为前3轮试验的总得分,求的数学期望;
(2)设为第轮试验使用A型号机器人的概率.
①求数列的通项公式;
②记为前轮试验的期望总得分,求关于的表达式.
【详解】(1)由题意可知:随机变量的可能值为0,1,2,3,
若,则3轮都失败,则;
若,则3轮中只有1轮成功,;
若,则3轮中只有2轮成功,;
若,则3轮都成功,;
所以.
(2)①设第轮试验使用A型号机器人为事件,
则,,,
由全概率公式可得,
即,则,
且,可知数列是以首项为,公比为的等比数列,
则,所以;
②设第轮得分期望为,则,
所以前轮期望总得分为.
12.(2026·云南玉溪·二模)已知数列中,.
(1)证明:数列是等差数列;
(2)如图,在平面直角坐标系xOy中,若,依次连接点,得到折线,求由该折线与直线所围成的区域的面积;
(3)记,若恒成立,求实数的最大值.
【详解】(1)因为,两边同时除以,
所以所以是首项为 ,公差为 1的等差数列.
(2)过 向 轴作垂线,垂足分别为 ,
由(1)得 ,则 .
记梯形 的面积为 .
由题意得
所以
①
又 ②
①②得
所以 .
所以由该折线与直线 所围成的区域的面积 .
(3)已知 ,则
所以.
由 恒成立,即 恒成立,
即 恒成立,由 单调递增,
故当 时, ,故 ,即 ,
所以 的最大值为 .
13.(2026·江苏·模拟预测)一盒子中共有5个大小质地完全相同的小球,其中3个红球,2个黑球.从盒子中一次随机取出两个球,如果取出的球是黑球,则将它放回盒子中;如果取出的球是红球,则不放回盒子中,另补相同数量的黑球放入盒子中.重复进行上述操作次后,盒子中黑球的个数记为.
(1)求恰好2次操作后,盒子中小球的颜色全部相同的概率;
(2)求随机变量的分布列;
(3)证明:.
【答案】(1)
(2)
2
3
4
5
(3)证明见解析
【分析】(1)根据古典概型概率计算公式,结合分步乘法计算即可;
(2)确定随机变量的取值,根据古典概型概率计算公式及分步乘法计算对应取值的概率即可;
(3)根据题意推出,得到数列为等比数列,进而证明即可.
【详解】(1)设“恰好2次操作后盒子中球的颜色全部相同”为事件,
根据操作的规定,事件A发生即“恰好2次操作后盒子中5个球的颜色都为黑色”,2次操作,其中1次取出1红1黑,另一次取出2红,
所以;
(2)操作2次后,的可能取值为,
,
,
,
,
所以的分布列为
2
3
4
5
(3)记执行上述操作次后,盒子中黑球的个数为,
设,,
则,,
则,
,
,
,
所以
,
所以,
又,
所以,
所以是以为首项,为公比的等比数列,
所以,
所以.
14.(2026·重庆·模拟预测)已知等差数列的公差为4,其前8项之和为144.等比数列的公比为,且.
(1)求和的通项公式;
(2)记.
(i)证明:数列是等比数列;
(ii)证明:.
【详解】(1)设数列的前项和为,则,
又,.
(2)(i),
又,
,
∵对任意,有,且,
∴数列是以为首项,4为公比的等比数列.
(ii)由,,
则,
由于,
又.
从而,证毕.
15.(2026·广东江门·二模)若数列满足,则称为“-拟等差数列”;若数列满足,则称为“-拟等比数列”.
(1)若数列既是“2-拟等差数列”,又是“4-拟等比数列”,且,求的通项公式.
(2)已知,,,数列是“-拟等比数列”,的前项和为.
(i)证明:存在,使得是“-拟等差数列”.
(ii)证明:.
【详解】(1)因为是“2-拟等差数列”,所以,则是等差数列,设的公差为.
又是“4-拟等比数列”,所以,
即,即.
当时,由,得;
当时,由,得.
(2)(i)由“-拟等比数列”的定义,取,得,
即,得,所以.
由可得,
即,即.
所以是常数列,,即,即是“-拟等差数列”.
(ii)由,得,
可知是等比数列,首项为,公比为,故.
当为奇数时,;
当为偶数时,.
所以当为奇数时,;
当为偶数时,.
设,则.
当时,,则在区间上单调递减;
当时,,则在区间上单调递增.
所以,即,当且仅当时,等号成立.
取,其中,则有,即,即,
则.
当为奇数时,.
当为偶数时,.
综上,.
倒计时14天 长风破浪会有时,直挂云帆济沧海。
——李白《行路难》
函数及其性质(选填题)
考情透视--把脉命题 直击重点
►命题解码:①核心考点包括函数定义域、值域、解析式、单调性、奇偶性、周期性、对称性、函数图象识别与变换。②难度覆盖中低档至压轴,常以分段函数、抽象函数、复合函数、指对幂函数比较大小为载体,考查数形结合与特殊值法。
►高考前沿:聚焦抽象函数的赋值推理与对称+周期联用求值;突出直观想象与逻辑推理,强调熟记常见函数模型(如对勾函数、高斯函数)的图象性质,提升选择题解题速度。
考点抢分--核心精粹 高效速记
终极考点1 单调性
(1) 单调性的运算
①增函数(↗)增函数(↗)增函数↗
②减函数(↘)减函数(↘)减函数↘
③为↗,则为↘,为↘
④增函数(↗)减函数(↘)增函数↗
⑤减函数(↘)增函数(↗)减函数↘
⑥增函数(↗)减函数(↘)未知(导数)
(2) 复合函数的单调性
终极考点2 奇偶性
①具有奇偶性的函数定义域关于原点对称(大前提)
②奇偶性的定义:
奇函数:,图象关于原点对称
偶函数:,图象关于轴对称
③奇偶性的四则运算
终极考点3 周期性(差为常数有周期)
①若,则的周期为:
②若,则的周期为:
③若,则的周期为:(周期扩倍问题)
④若,则的周期为:(周期扩倍问题)
终极考点4 对称性(和为常数有对称轴)
轴对称
①若,则的对称轴为
②若,则的对称轴为
点对称
①若,则的对称中心为
②若,则的对称中心为
终极考点5 周期性对称性综合问题
①若,,其中,则的周期为:
②若,,其中,则的周期为:
③若,,其中,则的周期为:
终极考点6 奇偶性对称性综合问题
①已知为偶函数,为奇函数,则的周期为:
②已知为奇函数,为偶函数,则的周期为:
终极考点7 与指数函数相关的奇函数和偶函数
,(,且)为偶函数,
,(,且)为奇函数
和,(,且)为其定义域上的奇函数
和,(,且)为其定义域上的奇函数
为偶函数
终极考点8 与对数函数相关的奇函数和偶函数
,(且)为奇函数,
,(且)为奇函数
终极考点9 奇函数+常函数
在定义域内,若,其中为奇函数,为常数,有
即倍常数
终极考点10 指数和对数的互化公式
终极考点11 对数的性质与运算法则
(1) 两个基本对数:
①,②
(2) 对数恒等式:
①,②
(3) 幂的对数:
①:
②:
③:
(4)
积的对数:
(5)
商的对数:
终极考点12 换底公式:
;
推广1:对数的倒数式
推广2:
终极考点13 函数的零点
对于函数,我们把的实数叫做函数的零点
终极考点14 函数的零点与方程的根和图象与轴交点的关系
函数的零点就是方程的实数解,也就是函数的图象与轴交点的横坐标
方程的实数解
函数的零点
函数的图象与轴有交点
终极考点15 零点存在性定理
如果函数在区间的图象是一条连续不断的曲线,且有,那么函数在区间至少有一个零点,即存在,使得,这个也是方程的解
真题精研--复盘经典 把握规律
考向01 由函数奇偶性求参数值
1.(2023·全国乙卷·高考真题)已知是偶函数,则( )
A. B. C.1 D.2
【详解】因为为偶函数,则,
又因为不恒为0,可得,即,
则,即,解得.
故选:D.
2.(2023·新课标Ⅱ卷·高考真题)若为偶函数,则( ).
A. B.0 C. D.1
【详解】因为 为偶函数,则 ,解得,
当时,,,解得或,
则其定义域为或,关于原点对称.
,
故此时为偶函数.
故选:B.
3.(2023·全国甲卷·高考真题)若为偶函数,则________.
【详解】因为为偶函数,定义域为,
所以,即,
则,故,
此时,
所以,
又定义域为,故为偶函数,
所以.
故答案为:2.
4.(2024·全国甲卷·高考真题)已知且,则______.
【详解】由题,整理得,
或,又,
所以,故
故答案为:64.
解题妙法
三步解题法:
1. 利用定义:
偶函数: 恒成立
奇函数: 恒成立
2. 特殊值法(小题首选):代入简单的 值(如 或 注意定义域),列方程求参数,再验证是否恒成立。
3. 待定系数法(大题思路):化简 ,令各次项系数为零,解出参数。
口诀:奇偶求参不用愁,代个特殊值解方程;注意定义须对称,端点验证要记清。
考向02 函数图象识别
5.(2025·天津·高考真题)已知函数的图象如下,则的解析式可能为( )
A. B. C. D.
【详解】由图可知函数为偶函数,而函数和函数为奇函数,故排除选项AB;
又当时,此时,
由图可知当时,,故C不符合,D符合.
故选:D
6.(2024·全国甲卷·高考真题)函数在区间的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【详解】,
又函数定义域为,故该函数为偶函数,可排除A、C,
又,
故可排除D.
故选:B.
解题妙法
三步解题法:
1. 看定义域与特殊点:排除图象中不存在的 范围;代入 等计算 判断。
2. 看单调性与奇偶性:利用导数或基本初等函数性质判断增减趋势;奇偶性判断对称性。
3. 看趋势与渐近线: 时函数值变化;是否有水平、竖直渐近线(如分式函数分母为零处)。
技巧:结合极限、特殊值、导数的符号快速排除错误选项。
考向03 函数性质综合
7.(2025·全国一卷·高考真题)已知是定义在上且周期为2的偶函数,当时,,则( )
A. B. C. D.
【详解】由题知对一切成立,
于是.
故选:A
8.(2024·新课标Ⅰ卷·高考真题)已知函数的定义域为R,,且当时,则下列结论中一定正确的是( )
A. B.
C. D.
【详解】因为当时,所以,
又因为,
则,
,
,
,
,则依次下去可知,则B正确;
且无证据表明ACD一定正确.
故选:B.
【点睛】关键点点睛:本题的关键是利用,再利用题目所给的函数性质,代入函数值再结合不等式同向可加性,不断递推即可.
9.(2024·新课标Ⅰ卷·高考真题)已知函数在R上单调递增,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【详解】因为在上单调递增,且时,单调递增,
则需满足,解得,
即a的范围是.
故选:B.
10.(2025·全国二卷·高考真题)(多选)已知是定义在R上的奇函数,且当时,,则( )
A. B.当时,
C.当且仅当 D.是的极大值点
【详解】对A,因为定义在上奇函数,则,故A正确;
对B,当时,,则,故B正确;
对C,, 故C错误;
对D,当时,,则,
令,解得或(舍去),
当时,,此时单调递增,
当时,,此时单调递减,
则是极大值点,故D正确;
故选:ABD.
11.(2023·新课标Ⅰ卷·高考真题)(多选)已知函数的定义域为,,则( ).
A. B.
C.是偶函数 D.为的极小值点
【详解】方法一:
因为,
对于A,令,,故正确.
对于B,令,,则,故B正确.
对于C,令,,则,
令,
又函数的定义域为,所以为偶函数,故正确,
对于D,不妨令,显然符合题设条件,此时无极值,故错误.
方法二:
因为,
对于A,令,,故正确.
对于B,令,,则,故B正确.
对于C,令,,则,
令,
又函数的定义域为,所以为偶函数,故正确,
对于D,当时,对两边同时除以,得到,
故可以设,则,
当肘,,则,
令,得;令,得;
故在上单调递减,在上单调递增,
因为为偶函数,所以在上单调递增,在上单调递减,
显然,此时是的极大值点,故D错误.
故选:.
解题妙法
三步解题法:
1. 拆解性质:题目常给出奇偶性、单调性、周期性、对称性中的两个以上。分别列出性质对应的代数表达式。
2. 推导关系:利用性质推出函数图象特征(如对称轴、对称中心、周期),转化到已知区间上的解析式。
3. 求值或解不等式:将自变量通过周期性或对称性化到已知区间内,再代入计算;解不等式时利用单调性去掉 。
考向04 指对幂函数性质
12.(2024·天津·高考真题)设,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【详解】因为在上递增,且,
所以,
所以,即,
因为在上递增,且,
所以,即,
所以,
故选:D
13.(2023·全国甲卷·高考真题)已知函数.记,则( )
A. B. C. D.
【详解】令,则开口向下,对称轴为,
因为,而,
所以,即
由二次函数性质知,
因为,而,
即,所以,
综上,,
又为增函数,故,即.
故选:A.
14.(2023·新课标Ⅰ卷·高考真题)设函数在区间上单调递减,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【详解】函数在R上单调递增,而函数在区间上单调递减,
则有函数在区间上单调递减,因此,解得,
所以的取值范围是.
故选:D
15.(2025·全国一卷·高考真题)已知,则x,y,z的大小关系不可能是( )
A. B.
C. D.
【详解】法一:设,所以
令,则,此时,A有可能;
令,则,此时,C有可能;
令,则,此时,D有可能;
故选:B.
法二:设,所以,
根据指数函数的单调性,易知各方程只有唯一的根,
作出函数的图象,以上方程的根分别是函数的图象与直线的交点纵坐标,如图所示:
易知,随着的变化可能出现:,,,,
故选:B.
解题妙法
三步解题法:
1. 比较大小:
同底用单调性( 增, 减)
同指数用幂函数单调性
不同底不同指:取中间值(0,1)或作差/作商,也可构造函数利用单调性。
2. 解指对方程/不等式:
化为同底,利用单调性去掉底数,注意底数范围决定不等号方向。
换元法(如 )转化为代数方程。
3. 图象性质:
指数函数恒过 ,对数函数恒过 ,都经过 等关键点。
对数真数大于0,定义域优先。
口诀:指对幂比大小,同底单调中间桥;解不等式看底数,小于1时要变号。
考向05 函数零点与方程的根及图象交点
16.(2025·天津·高考真题)函数的零点所在区间是( )
A. B. C. D.
【详解】由指数函数、幂函数的单调性可知:在上单调递减,在单调递增,
所以在定义域上单调递减,
显然,
所以根据零点存在性定理可知的零点位于.
故选:B
17.(2024·新课标Ⅱ卷·高考真题)设函数,,当时,曲线与恰有一个交点,则( )
A. B. C.1 D.2
【详解】解法一:令,即,可得,
令,
原题意等价于当时,曲线与恰有一个交点,
注意到均为偶函数,可知该交点只能在y轴上,
可得,即,解得,
若,令,可得
因为,则,当且仅当时,等号成立,
可得,当且仅当时,等号成立,
则方程有且仅有一个实根0,即曲线与恰有一个交点,
所以符合题意;
综上所述:.
解法二:令,
原题意等价于有且仅有一个零点,
因为,
则为偶函数,
根据偶函数的对称性可知的零点只能为0,
即,解得,
若,则,
又因为当且仅当时,等号成立,
可得,当且仅当时,等号成立,
即有且仅有一个零点0,所以符合题意;
故选:D.
18.(2024·全国甲卷·高考真题)曲线与在上有两个不同的交点,则的取值范围为______.
【详解】令,即,令
则,令得,
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,,
因为曲线与在上有两个不同的交点,
所以等价于与有两个交点,所以.
故答案为:
解题妙法
三步解题法:
1. 转化:
零点 → 方程根 → 两个函数图象交点 与 的交点。
2. 代数法(存在性):由零点存在定理 ,结合单调性确定唯一零点。
3. 图象法(个数):画出两个函数图象(注意渐近线、特殊点),数出交点个数;分参后 ,函数值域确定参数范围。
注意:含参零点问题常转化为直线 与曲线 的交点问题。
考向06 函数及其应用
19.(2025·北京·高考真题)一定条件下,某人工智能大语言模型训练N个单位的数据量所需要的时间(单位:h),其中k为常数.在此条件下,已知训练数据量N从个单位增加到个单位时,训练时间增加20h;当训练数据量N从个单位增加到个单位时,训练时间增加( )
A.2h B.4h C.20h D.40h
【详解】设当N取个单位、个单位、个单位时所需时间分别为,
由题意,,
,
,
因为,所以,
所以,
所以当训练数据量N从个单位增加到个单位时,训练时间增加4小时.
故选:B.
20.(2023·新课标Ⅰ卷·高考真题)(多选)噪声污染问题越来越受到重视.用声压级来度量声音的强弱,定义声压级,其中常数是听觉下限阈值,是实际声压.下表为不同声源的声压级:
声源
与声源的距离
声压级
燃油汽车
10
混合动力汽车
10
电动汽车
10
40
已知在距离燃油汽车、混合动力汽车、电动汽车处测得实际声压分别为,则( ).
A. B.
C. D.
【详解】由题意可知:,
对于选项A:可得,
因为,则,即,
所以且,可得,故A正确;
对于选项B:可得,
因为,则,即,
所以且,可得,
当且仅当时,等号成立,故B错误;
对于选项C:因为,即,
可得,即,故C正确;
对于选项D:由选项A可知:,
且,则,
即,可得,且,所以,故D正确;
故选:ACD.
解题妙法
三步解题法:
1. 建模:根据实际问题建立函数关系式(一次、二次、指数、对数、分段函数等),明确自变量范围与定义域。
2. 求目标量:利用函数性质(单调性、最值、变化率)解决实际需求,如最大利润、最小成本、增长率、衰减时间等。
3. 回归实际意义:计算结果要符合实际,取整、单位、范围等需验算。
常见模型:
平均增长率:
指数衰减:
对数型:pH值、声强级
分段函数:出租车计价、水费电费
终极预测--压轴实战 稳拿高分
一、单选题
1.(2026·贵州遵义·模拟预测)设函数,则的单调递增区间为( )
A. B. C. D.
【详解】设,则,
是指数函数,且在上单调递增,
是二次函数,图象开口向下,对称轴为,且在上单调递增,在上单调递减,
根据复合函数“同增异减”的原则,的单调递增区间为..
2.(2026·湖北荆门·模拟预测)设函数,若,则满足的关系式为( )
A. B. C. D.
【详解】由函数,
因为在定义域上单调增且零点为,
在定义域上单调减且零点为,
故与在定义域内函数值正负相反且零点重合,
如图所示,则,所以.
故选:C
3.(2026·河北·二模)若函数为偶函数,则( )
A. B. C. D.
【详解】的定义域为,由于为偶函数,故,
即,
整理可得,故,则,
所以.
4.(2026·四川·二模)函数的部分图象可能是( )
A. B.
C. D.
【详解】函数定义域为,,因此是奇函数,故排除A.
当时,,又,所以.故排除C.
当时,,故排除D.
函数的部分图象可能是选项B.
5.(2026·江西·二模)已知函数,若,,,则( )
A. B. C. D.
【详解】因函数在上单调递减,在上单调递增.
故.
设在上单调递增且恒为正数,而在上单调递增,
由复合函数的单调性可知在上单调递增,
所以,即.
6.(2026·福建·二模)已知函数为增函数,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【详解】由对勾函数的单调性可知,函数在区间上单调递减,在上单调递增,
因为函数在上为增函数,所以函数在上为增函数,
则,即,
又因为函数在上为增函数,且函数在上为增函数,
则有,因,则可得,解得,
故实数的取值范围是,即的最小值为.
7.(2026·广西南宁·三模)酒驾是严重危害交通安全的违法行为.为了保障交通安全,根据国家有关规定:血液中酒精含量达到的驾驶员即为酒后驾车,及以上认定为醉酒驾车.假设某驾驶员喝了一定量的酒后,其血液中的酒精含量上升到了.如果在停止喝酒以后,他血液中酒精含量会以每小时的速度减少,那么他至少经过( )个小时才能驾驶.(参考数据:,)
A.6 B.7 C.8 D.9
【详解】设他经过个小时后血液中酒精含量为,
则,
当时,,即,
解得,
因为时间必须大于小时才能使酒精含量低于,结合选项为整数,故至少需要经过小时才能驾驶.故选项C正确.
8.(2026·山东东营·模拟预测)已知函数,(),若对于任意,,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【详解】因为对于任意,恒成立,
当时,恒成立,
即,又,
不等式两端同取对数得,
即,
令,构造函数,
求导得
令
当,可得,又恒成立,
即,恒成立,
即,则在时单调递减,
,因此,则,
当时,恒成立,
由恒成立,得
令,,
当时,,当,,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以.所以,所以,
综上可知实数的取值范围为.
9.(2026·广东江门·二模)已知函数, ,若恰有个零点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【详解】当时,,则,
所以当时,,函数在上单调递减,
当时,,函数在上单调递增,
所以当时,函数的取值范围为.
作出的大致图象,如图所示.
由,得,
由图可知,当时,直线与的图象恰有2个交点,
即恰有2个零点.
所以的取值范围是.
10.(2026·安徽阜阳·二模)已知的定义域为,的图象关于点对称,,且的图象关于点对称,则( )
A.99 B.78 C.66 D.52
【详解】因为关于对称,所以,
用替换可得①,
因为关于对称,所以,
又,用替换可得,
用替换可得,
两式相加可得,
用替换可得②,
由①②可得,
用替换可得
因为,
在中令,得,故,
,
因此.
二、多选题
11.(2026·河南洛阳·模拟预测)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.若是偶函数,则 B.若是奇函数,则
C.若,则a的取值范围为 D.若,则的最小值为
【详解】对于A,因为为偶函数,则,
所以,整理得到,
因为对恒成立,所以,故A正确,
对于B,因为为奇函数,则,
所以,整理得到,
因为对恒成立,所以,故B正确,
对于C,由,得到恒成立,即恒成立,
又易知,所以,故C错误,
对于D,令,由,得到,
当且仅当,即时取等号,所以D正确,
12.(2026·重庆·模拟预测)已知是定义在上的奇函数,且当时,,则( )
A. B.
C.当时, D.的极大值为
【详解】函数是定义在上的奇函数,则,故A错误;
当时,,则 ,
根据奇函数的性质 ,故B正确;
当时,,则有,
又因为是奇函数,即,
所以 ,故C正确;
当 时, ,
令,即 ,解得;
当时,单调递减;当 时, 单调递增.
所以是在上的极小值点,.
当 时,可得:,
令,解得.
当时,单调递增;当 时, 单调递减.
所以是在上的极大值点,
,即 的极大值为 ,故D正确.
13.(2026·河北邢台·二模)已知是定义在上的奇函数,,,若为偶函数,则( )
A. B.
C. D.
【详解】因为为偶函数,所以,
所以,所以,
所以.
又为奇函数,所以,
所以,将替换为,得,
所以,所以的周期为4,且.
对于A:在中,令,得.又,
所以,A错误;
对于B:,B正确;
对于C:,C正确;
对于D:当时,,
,
,
,
所以,
所以,D错误.
【点睛】利用函数奇偶性推导对称性与周期性,结合赋值法与周期求和判定选项,核心考查函数对称性、周期性的转化及数列求和技巧.
14.(2026·广东中山·三模)已知函数,的定义域为,且,,若的图象关于直线对称,则( )
A. B.
C.是奇函数 D.
【详解】由关于对称,得,
已知,将第二个式子换元,代入化简得,
因为,则,将用替换,可得,
将用替换,得,
即,故周期为.
又因为,则,即是偶函数.
由和,得,
且,故是偶函数.
选项A,,,由,
得,A正确;
选项B,对任意,,故,B正确;
选项C,推导得,是偶函数不是奇函数,C错误;
选项D,求和分组方式为为一组,为下一组,以此类推,直至,每组和为,共组,总和为,即,D正确.
三、填空题
15.(2026·江西上饶·二模)已知为定义在上的奇函数,且当时,,则______.
【详解】因为是奇函数,所以,
又为定义在上的奇函数,则,故.
倒计时13天 千磨万击还坚劲,任尔东西南北风。
—— 郑燮《竹石》
导数及其应用(选填题)
考情透视--把脉命题 直击重点
►命题解码:①核心考点为导数的几何意义(切线斜率、切线方程)、利用导数研究函数单调性、极值最值、函数的零点与图象交点。②难度以中档偏上或压轴为主,常以含参函数、复合函数、构造函数比较大小、三次函数性质为考查形式。
►高考前沿:聚焦构造函数比大小(如借助与lnx的不等式链)及函数同构的快速判断;突出数学运算与逻辑推理,强化导数与函数性质的转化技巧,注意选填中的特殊值排除法与极限思想的应用。
考点抢分--核心精粹 高效速记
终极考点1 八大常用函数的求导公式
(为常数)
;例:,,,
,,
,,
终极考点2 导数的四则运算
(1)
和的导数:
(2)
差的导数:
(3)
积的导数:(前导后不导前不导后导)
(4)
商的导数:,
终极考点3 复合函数的求导公式
函数中,设(内函数),则(外函数)
终极考点4 导数的几何意义
(1) 导数的几何意义
导数的几何意义是曲线在某点处切线的斜率
(2) 直线的点斜式方程
直线的点斜式方程:已知直线过点,斜率为,则直线的点斜式方程为:
终极考点5 用导数判断原函数的单调性
设函数在某个区间内可导,如果,则为增函数;如果,则为减函数.
终极考点6 判别是极大(小)值的方法
当函数在点处连续时,
(1)如果在附近的左侧,右侧,则是极大值;
(2)如果在附近的左侧,右侧,则是极小值.
终极考点7 常见的指对放缩
,,,
终极考点8 常见的三角函数放缩
终极考点9 其他放缩
,,
,,
,
,
终极考点10 常见函数的泰勒展开式
(1),其中;
(2),其中;
(3),其中;
(4),其中;
(5);
(6);
(7);
(8).
由泰勒公式,我们得到如下常用的不等式:
,,,
,,,
,,.
真题精研--复盘经典 把握规律
考向01 切线问题(含公切线)
1.(2023·全国甲卷·高考真题)曲线在点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
【详解】设曲线在点处的切线方程为,
因为,
所以,
所以
所以
所以曲线在点处的切线方程为.
故选:C
2.(2024·全国甲卷·高考真题)设函数,则曲线在点处的切线与两坐标轴所围成的三角形的面积为( )
A. B. C. D.
【详解】,
则,
即该切线方程为,即,
令,则,令,则,
故该切线与两坐标轴所围成的三角形面积.
故选:A.
3.(2025·全国一卷·高考真题)若直线是曲线的一条切线,则_________.
【详解】法一:对于,其导数为,
因为直线是曲线的切线,直线的斜率为2,
令,即,解得,
将代入切线方程,可得,
所以切点坐标为,
因为切点在曲线上,
所以,即,解得.
故答案为:.
法二:对于,其导数为,
假设与的切点为,
则,解得.
故答案为:.
4.(2024·新课标Ⅰ卷·高考真题)若曲线在点处的切线也是曲线的切线,则__________.
【详解】由得,,
故曲线在处的切线方程为;
由得,
设切线与曲线相切的切点为,
由两曲线有公切线得,解得,则切点为,
切线方程为,
根据两切线重合,所以,解得.
故答案为:
解题妙法
三步解题法:
1. 单曲线切线:设切点 ,斜率 ,切线方程为 。若切线过某点 ,代入解 。
2. 公切线:分别设两曲线上的切点 和 ,斜率相等且两切线重合(同一直线),得方程组 ,解出 。
3. 选填技巧:若切线过原点且 为奇函数,切点往往对称;公切线问题有时转化为方程有解求参数。
口诀:单切线设切点,公切线双切点;斜率相等且同线,解方程组得答案。
考向02 导数与函数单调性
5.(2023·新课标Ⅱ卷·高考真题)已知函数在区间上单调递增,则a的最小值为( ).
A. B.e C. D.
【详解】依题可知,在上恒成立,显然,所以,
设,所以,所以在上单调递增,
,故,即,即a的最小值为.
故选:C.
6.(2023·全国乙卷·高考真题)设,若函数在上单调递增,则a的取值范围是______.
【详解】由函数的解析式可得在区间上恒成立,
则,即在区间上恒成立,
故,而,故,
故即,故,
结合题意可得实数的取值范围是.
故答案为:.
解题妙法
三步解题法:
1. 求导并化简:对函数求导 ,注意定义域,将导数化为易于判断符号的形式(因式分解、通分、配方)。
2. 解不等式:在定义域内解 得增区间, 得减区间。
3. 选填技巧:
已知单调性求参数范围:转化为 (或 )在区间上恒成立,分离参数或二次函数最值。
利用导函数图象(如 的图象)判断原函数增减趋势。
注意:导数等于0的点不一定是单调区间分界点,需检验。
考向03 极值与最值
7.(2022·全国甲卷·高考真题)当时,函数取得最大值,则( )
A. B. C. D.1
【详解】因为函数定义域为,所以依题可知,,,而,所以,即,所以,因此函数在上递增,在上递减,时取最大值,满足题意,即有.
故选:B.
8.(2022·全国乙卷·高考真题)函数在区间的最小值、最大值分别为( )
A. B. C. D.
【详解】,
所以在区间和上,即单调递增;
在区间上,即单调递减,
又,,,
所以在区间上的最小值为,最大值为.
故选:D
9.(2025·全国二卷·高考真题)若是函数的极值点,则___________
【详解】由题意有,
所以,
因为是函数极值点,所以,得,
当时,,
当单调递增,当单调递减,
当单调递增,
所以是函数的极小值点,符合题意;
所以.
故答案为:.
10.(2023·新课标Ⅱ卷·高考真题)(多选)若函数既有极大值也有极小值,则( ).
A. B. C. D.
【详解】函数的定义域为,求导得,
因为函数既有极大值也有极小值,则函数在上有两个变号零点,而,
因此方程有两个不等的正根,
于是,即有,,,显然,即,A错误,BCD正确.
故选:BCD
解题妙法
三步解题法:
1. 求临界点:令 ,解出定义域内的实根及导数不存在的点。
2. 判极值:
左正右负为极大值点,左负右正为极小值点。
选填常用二阶导数: 且 为极小, 为极大。
3. 求最值:比较区间端点与极值点的函数值。已知极值求参数:利用极值点导数为0及极值条件列方程组。
技巧:若函数在开区间内只有一个极值点,则该极值点即为最值点。
考向04 函数零点与方程的根
11.(2023·全国乙卷·高考真题)函数存在3个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【详解】,则,
若要存在3个零点,则要存在极大值和极小值,则,
令,解得或,
且当时,,
当,,
上单调递增,
在上单调递减,
故的极大值为,极小值为,
若要存在3个零点,则,即,解得,
故选:B.
12.(2024·全国甲卷·高考真题)曲线与在上有两个不同的交点,则的取值范围为______.
【详解】令,即,令
则,令得,
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,,
因为曲线与在上有两个不同的交点,
所以等价于与有两个交点,所以.
故答案为:
解题妙法
三步解题法:
1. 转化: 的零点 方程 的根 两函数图象 与 或 与 的交点。
2. 利用导数分析图象:求 ,确定单调区间、极值、端点极限,画出草图,确定零点个数及大致位置。
3. 含参零点:分离参数 ,转化为直线 与曲线 的交点问题,由值域及变化趋势得参数范围。
口诀:零点个数看交点数,单调极值画草图;含参分离直线绕,值域边界定区间。
考向05 构造函数比较大小
13.(2022·全国甲卷·高考真题)已知,则( )
A. B. C. D.
【详解】[方法一]:构造函数
因为当
故,故,所以;
设,
,所以在单调递增,
故,所以,
所以,所以,故选A
[方法二]:不等式放缩
因为当,
取得:,故
,其中,且
当时,,及
此时,
故,故
所以,所以,故选A
[方法三]:泰勒展开
设,则,,
,计算得,故选A.
[方法四]:构造函数
因为,因为当,所以,即,所以;设,,所以在单调递增,则,所以,所以,所以,
故选:A.
[方法五]:【最优解】不等式放缩
因为,因为当,所以,即,所以;因为当,取得,故,所以.
故选:A.
【整体点评】方法4:利用函数的单调性比较大小,是常见思路,难点在于构造合适的函数,属于通性通法;
方法5:利用二倍角公式以及不等式放缩,即可得出大小关系,属于最优解.
14.(2022·新高考全国Ⅰ卷·高考真题)设,则( )
A. B. C. D.
【详解】方法一:构造法
设,因为,
当时,,当时,
所以函数在单调递减,在上单调递增,
所以,所以,故,即,
所以,所以,故,所以,
故,
设,则,
令,,
当时,,函数单调递减,
当时,,函数单调递增,
又,
所以当时,,
所以当时,,函数单调递增,
所以,即,所以
故选:C.
方法二:比较法
解: , , ,
① ,
令
则 ,
故 在 上单调递减,
可得 ,即 ,所以 ;
② ,
令
则 ,
令 ,所以 ,
所以 在 上单调递增,可得 ,即 ,
所以 在 上单调递增,可得 ,即 ,所以
故
解题妙法
三步解题法:
1. 观察结构:比较 与 的大小,若 单调性已知则可直接判断。若为不同函数形式(如 与 ),移项构造函数 或 。
2. 构造函数模型:常见形式:
比较 与 → 构造函数
比较 与 → 同上
比较 与 → 构造函数
比较 与 →
3. 利用导数判断单调性:研究构造函数在区间上的单调性,代入自变量比较函数值。
技巧:将问题转化为同一函数在两点处的函数值大小,利用单调性解决。
考向06 导数多选题综合
15.(2025·全国二卷·高考真题)已知是定义在R上的奇函数,且当时,,则( )
A. B.当时,
C.当且仅当 D.是的极大值点
【详解】对A,因为定义在上奇函数,则,故A正确;
对B,当时,,则,故B正确;
对C,, 故C错误;
对D,当时,,则,
令,解得或(舍去),
当时,,此时单调递增,
当时,,此时单调递减,
则是极大值点,故D正确;
故选:ABD.
16.(2024·新课标Ⅰ卷·高考真题)设函数,则( )
A.是的极小值点 B.当时,
C.当时, D.当时,
【详解】对A,因为函数的定义域为R,而,
易知当时,,当或时,
函数在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,故是函数的极小值点,正确;
对B,当时,,所以,
而由上可知,函数在上单调递增,所以,错误;
对C,当时,,而由上可知,函数在上单调递减,
所以,即,正确;
对D,当时,,
所以,正确;
故选:ACD.
17.(2024·新课标Ⅱ卷·高考真题)设函数,则( )
A.当时,有三个零点
B.当时,是的极大值点
C.存在a,b,使得为曲线的对称轴
D.存在a,使得点为曲线的对称中心
【详解】A选项,,由于,
故时,故在上单调递增,
时,,单调递减,
则在处取到极大值,在处取到极小值,
由,,则,
根据零点存在定理在上有一个零点,
又,,则,
则在上各有一个零点,于是时,有三个零点,A选项正确;
B选项,,时,,单调递减,
时,单调递增,
此时在处取到极小值,B选项错误;
C选项,假设存在这样的,使得为的对称轴,
即存在这样的使得,
即,
根据二项式定理,等式右边展开式含有的项为,
于是等式左右两边的系数都不相等,原等式不可能恒成立,
于是不存在这样的,使得为的对称轴,C选项错误;
D选项,
方法一:利用对称中心的表达式化简
,若存在这样的,使得为的对称中心,
则,事实上,
,
于是
即,解得,即存在使得是的对称中心,D选项正确.
方法二:直接利用拐点结论
任何三次函数都有对称中心,对称中心的横坐标是二阶导数的零点,
,,,
由,于是该三次函数的对称中心为,
由题意也是对称中心,故,
即存在使得是的对称中心,D选项正确.
故选:AD
【点睛】结论点睛:(1)的对称轴为;(2)关于对称;(3)任何三次函数都有对称中心,对称中心是三次函数的拐点,对称中心的横坐标是的解,即是三次函数的对称中心
18.(2023·新课标Ⅰ卷·高考真题)已知函数的定义域为,,则( ).
A. B.
C.是偶函数 D.为的极小值点
【详解】方法一:
因为,
对于A,令,,故正确.
对于B,令,,则,故B正确.
对于C,令,,则,
令,
又函数的定义域为,所以为偶函数,故正确,
对于D,不妨令,显然符合题设条件,此时无极值,故错误.
方法二:
因为,
对于A,令,,故正确.
对于B,令,,则,故B正确.
对于C,令,,则,
令,
又函数的定义域为,所以为偶函数,故正确,
对于D,当时,对两边同时除以,得到,
故可以设,则,
当肘,,则,
令,得;令,得;
故在上单调递减,在上单调递增,
因为为偶函数,所以在上单调递增,在上单调递减,
显然,此时是的极大值点,故D错误.
故选:.
19.(2022·新高考全国Ⅰ卷·高考真题)已知函数,则( )
A.有两个极值点 B.有三个零点
C.点是曲线的对称中心 D.直线是曲线的切线
【详解】由题,,令得或,
令得,
所以在,上单调递增,上单调递减,所以是极值点,故A正确;
因,,,
所以,函数在上有一个零点,
当时,,即函数在上无零点,
综上所述,函数有一个零点,故B错误;
令,该函数的定义域为,,
则是奇函数,是的对称中心,
将的图象向上移动一个单位得到的图象,
所以点是曲线的对称中心,故C正确;
令,可得,又,
当切点为时,切线方程为,当切点为时,切线方程为,故D错误.
故选:AC.
解题妙法
三步解题法:
1. 逐项判断:多选题通常涉及切线、单调性、极值、零点、不等式等多个方面。先分别判断每个选项的真假,注意“全部正确”或“至少一个正确”的情况。
2. 特值排除法:对于抽象函数或含参问题,代入具体数值(如 或特殊函数 )检验,快速排除错误选项。
3. 结合图象与性质:利用导数图象分析原函数趋势,或构造函数证明选项中的不等式。注意选项之间的逻辑关系(互斥或包含)。
注意:多选题往往有一个较易判断的选项,先确定该选项的正确性,再用排除法缩小范围。不确定的选项宁可不选,避免错选。
终极预测--压轴实战 稳拿高分
一、单选题
1.(2026·江苏·模拟预测)若直线是曲线的一条切线,则( )
A. B. C. D.
【详解】设直线与曲线相切于点,
因为,所以,解得.
2.(2026·湖北随州·三模)已知,函数的最大值为0,则的最小值为( )
A. B. C.1 D.
【详解】依题意可得函数的定义域为,
由函数的最大值为0,
即在上恒成立,
即的图象在的下方,
结合图象可得,当函数的图象过原点,且与相切时,取得最小值,
根据对称性,不妨只考虑的情况,
即当与相切时,取得最小值,
即在上恒成立,
令,即时,取得最小值,
则,令,则,
又时,,即在上单调递增;
时,,即在上单调递减,
所以,解得.
故选:A
3.(2026·河北保定·二模)若函数在区间上单调递增,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【详解】,,
在区间上单调递增,
在区间上恒成立,
,
在区间上恒成立,
, ,
设, ,
,,,在上单调递增,
当时,,
则在内,有,
故,故的取值范围为.
4.(2026·河南周口·模拟预测)已知函数有两个极值点,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【详解】由题意,有两个极值点,
有两个不同的实根,即有两个根.
令,则,直线与的图象有两个交点.
若直线与的图象相切,则设切点为.
由于,则切线的斜率为,∴切线方程为,
即,,解得,.
∵要使直线与的图象有两个交点,,.
5.(2026·辽宁大连·一模)已知a,b,,(其中是自然对数的底数),则的最小值为( )
A. B. C. D.
【详解】由,进而,
又在上,
故的最小值可以看成是图像上的点离直线的最近距离的平方,
,
所以图像上离直线的最近的点为斜率为2的切线的切点
令, 即得,令,单调递增且,
所以,即切点横坐标为,切点为,
所以的最小值为.
二、多选题
6.(2026·辽宁鞍山·二模)已知函数,则( )
A.是函数的一个极值点
B.是函数的一个极值点
C.直线是曲线在处的切线
D.直线是曲线在处的切线
【详解】由题意知,令,则或,
当时,,所以单调递增;当时,,所以单调递减,因此是函数的一个极值点,A正确;
因为,所以不是函数的极值点,B错误;
当时,,,所以切点为,斜率为,所以切线方程为,即,所以C正确,D错误.
7.(2026·湖北荆州·一模)已知函数,其中,则( )
A.若函数有且仅有1个零点,则
B.若函数有且仅有2个极值点,则a的取值范围是
C.不存在,使函数存在唯一的极值点
D.若对恒成立,则
【详解】对于A,显然0不是函数的零点,当时,令,变形为,
令,,则,
令得或,令得,
所以在上单调递增,在上单调递减,
,作出的图象,如下:
直线与其仅有一个公共点,则;
对于B,,令,
函数有且仅有2个极值点,故有2个变号零点,
令得,显然0不是函数的零点,
当时,变形为,令,
则,令得,令得或,
故在上单调递减,在上单调递增,
,作出的图象,如下:
直线与其交于两点,则,故,B正确;
对于C,结合B的分析,显然当时,有且仅有一个变号零点,
函数存在唯一的极值点,C错误;
对于D,,即,当时,满足要求,
当时,,变形为,
令,结合A的分析,当x>0时,,故,D正确.
8.(2026·浙江杭州·二模)已知函数,则( )
A.,是增函数
B.,是奇函数
C.若有三个不同的零点,,,则
D.过点且与曲线相切的直线恰有3条,则
【详解】已知,则.
选项A:若是增函数,只需,只需即可,所以.
所以,是增函数,故A正确.
选项B:,,
则,故不是奇函数,故B错误.
选项C:若有三个不同的零点,,,则有3个根.
其中一个零点为,另外两个零点为的两个根,,则.
所以,故C正确.
选项D:设切点为,,
所以切线方程为.
又切线过,所以,即.
切线恰有3条,等价于有3个不同的实数解,即函数与直线有3个交点.
.
令,即,解得或.
当时,,当时,,
所以在、上单调递减,在上单调递增,
所以极小值为,极大值为,
所以当时,与有3个交点.
所以当时,过点且与曲线相切的直线恰有3条,故D正确.
9.(2026·山西太原·二模)已知函数,则下列结论正确的是( )
A.当时,的最小值为
B.若有两个极值点,则实数的取值范围为
C.当时,的值域为
D.若存在,使得成立,则实数的最大值为
【详解】 ,求导得
A选项,当时,,,
令,解得,所以在上单调递减,在上单调递增,则,
即的最小值为,所以A选项错误;
B选项,有两个极值点,等价于有两个不同的实数根,即有两个不同的解,
令,则,在上单调递减,在上单调递增,则,
且当时,;当时,;且时,,,
所以当时,有两个不同的解,即有两个极值点,所以B选项正确;
C选项,若,则, ,所以在定义域内单调递增,
当时,;当时,;则的值域为,所以C选项正确;
D选项,存在,使得,即存在,使得,
令,则 ,由B选项解析可知,当时,若,则,
不妨设为的根,即 ,
当,单调递减,当,单调递增,
则在处取得最小值, ,
需要满足存在,使得成立,
令,则,其中,
令,解得,所以在上单调递减,在单调递增,
则,此时 满足题意,所以,所以D选项正确.
【点睛】本题需要构造不同的函数,利用新函数的导数去研究原函数的单调性和取值范围,构造函数的时候需要注意自变量的取值范围.
10.(2026·辽宁沈阳·三模)已知函数,,则下列说法正确的是( )
A.和的图象不存在公切线
B.在上是增函数
C.若恒成立,则整数的最大值为2
D.若,且,则的最小值为
【详解】由,则,且,则在处的切线为,
由,则,且,则在处的切线为,
综上,和的图象存在公切线,A错;
在上,则单调递增,且,
在上,则单调递增,
综上,结合复合函数的单调性知,在上是增函数,B对;
由,令且,
显然在上单调递增,且,
所以,使,即,
在上,在上,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以,又在上单调递减,
所以,而恒成立,则整数的最大值为2,C对;
由,则,故,
由,则,
又及在上单调递增,则,即,
所以,则,
综上,,
令且,则,
所以在上单调递增,则,D对.
三、填空题
11.(2026·重庆沙坪坝·模拟预测)若函数在处取得极大值,则实数的取值范围为________.
【详解】求导得
.
若,则,当时,;当时,,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以在处取得极大值,故符合要求;
若,令.
当时,解得,,
当时,,此时是开口向上的抛物线,
所以当时,,;
当时,,,
所以在处取得极大值,故符合要求;
当时,此时是开口向下的抛物线,欲使成为的极大值点,
只需,即,解得.
综上,可得实数的取值范围为.
12.(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测)函数有两个不同的零点,则实数a的取值范围是__________.
【详解】由,得,
当时,左边,等式不成立,故不是根,;
当时,分离参数得,令,则问题等价于与的图象有两个不同的交点,
,
因此在上恒成立,
所以在和上分别单调递减,
由于当,时,,时,,此时的值域为,
当,时,,时,,此时的值域为,
则的大致图像如下:
所以要使与的图象有两个不同的交点,则
13.(2026·重庆·模拟预测)曲线在点处的切线与坐标轴围成的三角形的外接圆方程为__________.
【详解】将曲线化为,求导得,在点的切线斜率,
由点斜式得切线方程:,整理为.
切线与坐标轴的交点为、,围成的三角形三个顶点为、、,
中,直角三角形的外接圆直径为斜边.
斜边的中点为,即圆心,,半径,
因此外接圆的标准方程为:(或展开为).
14.(2026·广东佛山·一模)函数在区间上存在零点,则的最小值为________.
【详解】设为在上的零点,则,即点在直线上,
又为点到原点的距离的平方,原点到直线的距离为,
因此,即的最小值即为在上能成立,
令函数,求导得,
函数在上单调递增,则,,
所以的最小值为.
15.(2026·辽宁朝阳·一模)已知函数,若当且仅当,则的取值范围是______.
【详解】依题意得:已知当且仅当,即不等式的解集为,
则:时,恒成立;时,恒成立;
三次函数是连续函数,因此分界点处必有,
代入函数得:,
将代入得,
求导得:,导数的零点为和,即函数的两个极值点,
时,时,
当时,
在上单调递增,即,解集为,符合题意,
当时,极值点满足,函数单调性:
时,单调递增;
时,单调递减;
时,单调递增;
是极大值点,且,要满足时,必须保证极大值:
,即,
极小值点(时),时函数递增,故,满足约束;
当时,
极值点满足,函数单调性:
时,单调递增;
时,单调递减;
时,单调递增;
是极大值点,且,要满足时,必须保证极大值:
整理得,因式分解得,
因恒成立,故,即,结合得,
合并三种情况的范围,得的取值范围是.
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目 录
倒计时16天
➤圆锥曲线(解答题)……………………………………………………………01
聚焦圆锥曲线定义、方程、几何性质及直线与曲线位置关系等综合问题 10大考向14个核心考点
倒计时15天
➤数列(解答题)…………………………………………………………………19
聚焦等差等比数列通项与求和、数列求通项与求和方法、数列不等式等 6大考向6个核心考点
倒计时14天
➤函数及其性质(选填题)………………………………………………………31
聚焦函数定义域值域、单调奇偶周期对称、零点与指对幂函数性质等 6大考向15个核心考点
倒计时13天
➤导数及其应用(选填题) ……………………………………………………44
聚焦导数几何意义、单调性极值最值、不等式恒成立、零点问题等 6大考向10个核心考点
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倒计时16天 不积跬步,无以至千里;不积小流,无以成江海。
——《荀子・劝学》
圆锥曲线(解答题)
考情透视--把脉命题 直击重点
►命题解码:①以椭圆、抛物线为考查主体(双曲线多为小题),核心考点包括轨迹方程、直线与曲线位置关系、弦长面积、定点定值、最值范围。②联立方程与韦达定理是通法,几何条件代数化(如向量垂直、斜率积为定值)是关键转化能力,运算量较大。
►高考前沿:聚焦“非对称韦达”与“联立”技巧,减少机械运算;强调几何背景的转化(如阿基米德三角形、仿射变换)。突出逻辑推理与数学运算核心素养,需强化分步得分意识。
考点抢分--核心精粹 高效速记
终极考点1 基础公式与方程
曲线
标准方程
焦点
离心率
准线
渐近线
椭圆
——
双曲线
抛物线
——
终极考点2 弦长公式与硬解定理(椭圆+直线 )
由直线与圆锥曲线联立,消元得到()
则:
则:弦长
或
联立 与 :
若直线设为 (避免讨论斜率不存在):
终极考点3 点差法(中点弦)
设弦 中点 ,斜率 。
椭圆 : 或
双曲线 : 或
抛物线 : 或
使用点差法时,需先设 ,代入方程相减,再代入中点坐标。
终极考点4 弦长与面积
弦长公式
直线 :
直线 :
常见面积
( 为点到直线距离)
(顶点为原点)
(一边平行坐标轴)
终极考点5 平移齐次化(斜率之和/积为定值)
适用:直线过定点 ,涉及 或 。
步骤:
1. 平移坐标系:,使 变为原点。
1. 在新坐标系下写出曲线方程(展开至二次项)。
1. 设直线方程 ,代入曲线方程,得到关于 的二次方程。
1. 化为齐次形式(各项次数相同),则 即为该方程的两根。
1. 由韦达定理得 。
注意:平移后曲线方程会多出一次项和常数项,需通过“1的替换”(如用 代入常数项)化为齐次。
终极考点6 仿射变换(椭圆→圆)
变换:,则椭圆 变为圆 。
对应关系:
点:
直线:
斜率:
面积:
平行、共线、比例保持不变。
终极考点7 轨迹方程常用方法
方法
适用场景
步骤
直接法
动点直接满足几何条件
设点、列式、化简、限制范围
定义法
满足圆锥曲线定义
判断曲线类型,直接写方程
相关点法
动点随已知曲线上点运动
用动点表示已知点,代入已知曲线
参数法
动点坐标与参数有关
消去参数得方程
交轨法
两动直线交点
分别表示直线,联立消参
终极考点8 常见几何条件代数化
几何条件
代数表达式
共线
以 为直径的圆过
为 中点
四边形 是平行四边形
点 分 的比为
,
终极考点9 最值与范围常用工具
二次函数:配方求顶点(注意定义域)
均值不等式:一正二定三相等
判别式法:将目标式转化为关于参数的二次方程,利用
导数法:连续函数求导找极值
几何意义:斜率、距离、投影的范围
终极考点10 易错点清单
1. 设直线方程忘记讨论斜率不存在 → 扣1分
1. 联立后二次项系数可能为零(如直线与抛物线对称轴平行)→ 单独验证
1. 判别式 必须写,且由此确定参数范围 → 漏写扣1分
1. 韦达定理符号写反(尤其 的负号)→ 全错
1. 弦长公式漏 → 结果错误
1. 面积公式漏 → 结果错误
1. 双曲线中点弦未验证点是否在曲线内 → 可能无解
1. 存在性问题解出后未检验 或范围 → 扣1分
1. 最值问题未说明取等条件或未验证取等点是否在定义域内 → 扣1分
1. 轨迹方程未注明范围(如 )→ 扣1分
终极考点11 利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤:
(1)设直线方程,设交点坐标为、;
(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于(或)的一元二次方程,必要时计算;
(3)列出韦达定理;
(4)将所求问题或题中的关系转化为、(或、)的形式;
(5)代入韦达定理求解
终极考点12 处理定点问题的思路:
(1)确定题目中的核心变量(此处设为),
(2)利用条件找到与过定点的曲线的联系,得到有关与的等式,
(3)所谓定点,是指存在一个特殊的点,使得无论的值如何变化,等式恒成立,此时要将关于与的等式进行变形,直至找到,
①若等式的形式为整式,则考虑将含的式子归为一组,变形为“”的形式,让括号中式子等于0,求出定点;
②若等式的形式是分式,一方面可考虑让分子等于0,一方面考虑分子和分母为倍数关系,可消去变为常数.
终极考点13 处理定值问题的思路:
联立方程,用韦达定理得到、(或、)的形式,代入方程和原式化简即可.
终极考点14 答题规范模板
设方程:“设直线 (当 存在时)”
联立:“联立 ,消去 得:”
判别式:“由 得 ”
韦达:“由韦达定理得 ”
代入:“将韦达代入目标式,整理得:”
结论:“所以,直线恒过定点 ” / “定值为 ” / “取值范围是 ”
真题精研--复盘经典 把握规律
考向01 第一问:求方程
1.
(2025·全国二卷·高考真题)已知椭圆的离心率为,长轴长为4
(1)求C的方程;
(2)过点的直线l交C于两点,为坐标原点.若的面积为,求.
2.
(2025·全国一卷·高考真题)已知椭圆的离心率为,下顶点为A,右顶点为B,.
(1)求C的方程;
(2)已知动点P不在y轴上,点R在射线AP上,且满足.
(i)设,求的坐标(用m,n表示);
(ⅱ)设O为坐标原点,是C上的动点,直线OR的斜率为直线的斜率的3倍,求的最大值.
3.
(2025·北京·高考真题)已知椭圆的离心率为,椭圆E上的点到两焦点的距离之和为4.
(1)求椭圆E的方程;
(2)设O为坐标原点,点在椭圆E上,直线与直线,分别交于点A,B.设与的面积分别为,比较与的大小.
4.
(2025·天津·高考真题)已知椭圆的左焦点为F,右顶点为A,P为上一点,且直线的斜率为,的面积为,离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点P的直线与椭圆有唯一交点B(异于点A),求证:PF平分.
解题妙法
三步解题法:
1. 定曲线类型:根据题意判断是椭圆、双曲线还是抛物线,明确标准方程形式(椭圆: 或 ;双曲线:;抛物线: 等)。
1. 列方程求参数:利用已知条件(如过定点、焦距、离心率、点坐标、几何性质)建立关于 的方程组。
1. 解并验证:解出参数,代入标准方程;注意椭圆 ,双曲线 ,抛物线 ,并检查是否遗漏。
口诀:先定型再定量,代入条件解参数;椭圆双曲看分母,抛物线盯准一次项。
考向02 第一问:求离心率
5.
(2024·新课标Ⅰ卷·高考真题)已知和为椭圆上两点.
(1)求C的离心率;
(2)若过P的直线交C于另一点B,且的面积为9,求的方程.
6.
(2024·北京·高考真题)已知椭圆:,以椭圆的焦点和短轴端点为顶点的四边形是边长为2的正方形.过点且斜率存在的直线与椭圆交于不同的两点,过点和的直线与椭圆的另一个交点为.
(1)求椭圆的方程及离心率;
(2)若直线BD的斜率为0,求t的值.
7.
(2023·天津·高考真题)已知椭圆的左右顶点分别为,右焦点为,已知.
(1)求椭圆的方程和离心率;
(2)点在椭圆上(异于椭圆的顶点),直线交轴于点,若三角形的面积是三角形面积的二倍,求直线的方程.
解题妙法
三步解题法:
1. 写出基本量关系:椭圆 ,双曲线 ( 椭圆, 双曲线)。
1. 利用条件列出方程:将几何条件(如点坐标满足曲线方程、焦点三角形边长关系、渐近线夹角等)转化为关于 的齐次方程。
1. 化为 的方程并求解:消去 或 ,得到 的二次方程,解出 ,注意范围(椭圆 ,双曲线 )。
技巧:双曲线渐近线斜率 ,若已知渐近线夹角可求 ;椭圆焦点三角形中,利用余弦定理或角平分线性质。
考向03 第一问:轨迹方程
8.
(2023·新课标Ⅰ卷·高考真题)在直角坐标系中,点到轴的距离等于点到点的距离,记动点的轨迹为.
(1)求的方程;
(2)已知矩形有三个顶点在上,证明:矩形的周长大于.
解题妙法
三步解题法:
1. 设动点坐标:设所求轨迹上任意一点 ,根据题意找出 满足的几何或代数条件。
1. 列式化简:将条件翻译为等式(如距离公式、斜率关系、向量垂直或共线、点满足某曲线方程),代入已知点的坐标化简。
1. 检验完备性:去除不满足条件的点(如分母为零、轨迹范围限制),给出最终轨迹方程,注明缺少的点。
常用方法:直接法、定义法(利用圆锥曲线定义)、相关点法(代入法)、参数法。
考向04 弦长问题
9.
(2025·全国二卷·高考真题)已知椭圆的离心率为,长轴长为4
(1)求C的方程;
(2)过点的直线l交C于两点,为坐标原点.若的面积为,求.
10.
(2023·全国甲卷·高考真题)已知直线与抛物线交于两点,且.
(1)求;
(2)设F为C的焦点,M,N为C上两点,,求面积的最小值.
11.
(2025·全国一卷·高考真题)已知椭圆的离心率为,下顶点为A,右顶点为B,.
(1)求C的方程;
(2)已知动点P不在y轴上,点R在射线AP上,且满足.
(i)设,求的坐标(用m,n表示);
(ⅱ)设O为坐标原点,是C上的动点,直线OR的斜率为直线的斜率的3倍,求的最大值.
解题妙法
三步解题法:
1. 联立方程:将直线 与圆锥曲线方程联立,消元得关于 (或 )的一元二次方程。
1. 韦达定理:写出 ,,并确保判别式 。
1. 弦长公式:
若消去 :
若消去 :()
注意:直线过焦点时,可用焦半径公式简化弦长(如抛物线 )。
考向05 面积问题
12.
(2022·新高考全国Ⅰ卷·高考真题)已知点在双曲线上,直线l交C于P,Q两点,直线的斜率之和为0
(1)求l的斜率;
(2)若,求的面积.
13.
(2021·全国乙卷·高考真题)已知抛物线的焦点为,且与圆上点的距离的最小值为.
(1)求;
(2)若点在上,是的两条切线,是切点,求面积的最大值.
14.
(2020·海南·高考真题)已知椭圆C:过点M(2,3),点A为其左顶点,且AM的斜率为 ,
(1)求C的方程;
(2)点N为椭圆上任意一点,求△AMN的面积的最大值.
15.
(2025·北京·高考真题)已知椭圆的离心率为,椭圆E上的点到两焦点的距离之和为4.
(1)求椭圆E的方程;
(2)设O为坐标原点,点在椭圆E上,直线与直线,分别交于点A,B.设与的面积分别为,比较与的大小.
解题妙法
三步解题法:
1. 选底与高:
若三角形顶点在曲线上,常用 ( 为第三点到直线 的距离)。
或 (原点在顶点时)。
若直线过原点, 等形式。
1. 联立+韦达:将直线与曲线联立,用韦达定理表示弦长和距离,面积表达为 的函数。
1. 求最值或定值:利用基本不等式、函数单调性、导数等求面积最值;或代入验证得定值。
考向06 定点问题
16.
(2023·全国乙卷·高考真题)已知椭圆的离心率是,点在上.
(1)求的方程;
(2)过点的直线交于两点,直线与轴的交点分别为,证明:线段的中点为定点.
17.
(2022·全国乙卷·高考真题)已知椭圆E的中心为坐标原点,对称轴为x轴、y轴,且过两点.
(1)求E的方程;
(2)设过点的直线交E于M,N两点,过M且平行于x轴的直线与线段AB交于点T,点H满足.证明:直线HN过定点.
18.
(2020·全国I卷·高考真题)已知A、B分别为椭圆E:(a>1)的左、右顶点,G为E的上顶点,,P为直线x=6上的动点,PA与E的另一交点为C,PB与E的另一交点为D.
(1)求E的方程;
(2)证明:直线CD过定点.
解题妙法
三步解题法:
1. 设动直线方程:根据题意设直线方程(点斜式、斜截式或 ),并设交点坐标。
1. 联立+韦达:联立直线与曲线,利用韦达定理表示交点坐标之间的关系。
1. 求定点:将目标条件(如某直线恒过定点、向量数量积为定值)转化为关于参数的方程,化简后若与参数无关,则定点的坐标即为所求。常用“参数分离法”,令参数系数为0解出定点。
口诀:动线引参设方程,联立韦达表关系;恒过定点参数消,解出坐标即得定。
考向07 定直线问题
19.
(2023·新课标Ⅱ卷·高考真题)已知双曲线C的中心为坐标原点,左焦点为,离心率为.
(1)求C的方程;
(2)记C的左、右顶点分别为,,过点的直线与C的左支交于M,N两点,M在第二象限,直线与交于点P.证明:点在定直线上.
解题妙法
三步解题法:
1. 设动点或动线:根据题意设动点坐标或动直线方程。
1. 推导点坐标关系:通过条件(如斜率之和/积为定值、点在某曲线上)得到动点的横纵坐标满足的方程。
1. 消参数得定直线:消去参数,得到关于 的方程,若恒为某条直线(如 或 且与参数无关),则该直线为定直线。
例:椭圆上两点与原点连线斜率积为定值,则弦中点轨迹为定直线。
考向08 求直线方程
20.
(2024·新课标Ⅰ卷·高考真题)已知和为椭圆上两点.
(1)求C的离心率;
(2)若过P的直线交C于另一点B,且的面积为9,求的方程.
21.
(2023·天津·高考真题)已知椭圆的左右顶点分别为,右焦点为,已知.
(1)求椭圆的方程和离心率;
(2)点在椭圆上(异于椭圆的顶点),直线交轴于点,若三角形的面积是三角形面积的二倍,求直线的方程.
22.
(2022·全国甲卷·高考真题)设抛物线的焦点为F,点,过F的直线交C于M,N两点.当直线MD垂直于x轴时,.
(1)求C的方程;
(2)设直线与C的另一个交点分别为A,B,记直线的倾斜角分别为.当取得最大值时,求直线AB的方程.
解题妙法
三步解题法:
1. 设直线形式:根据已知条件选择合适形式:点斜式 、斜截式、(避免斜率讨论)或两点式。
1. 利用条件建立方程:如弦长、面积、垂直、中点、过定点等,结合曲线方程联立,用韦达定理表达条件,得到关于 (或 )的方程。
1. 解参数并验证:解出参数,代回直线方程;注意判别式 ,且排除不合题意的解(如斜率不存在的情况单独讨论)。
技巧:若直线过某点 ,设 ,注意讨论 不存在。
考向09 存在性问题
23.
(2024·天津·高考真题)已知椭圆的离心率为.左顶点为,下顶点为是线段的中点(O为原点),的面积为.
(1)求椭圆的方程.
(2)过点C的动直线与椭圆相交于两点.在轴上是否存在点,使得恒成立.若存在,求出点纵坐标的取值范围;若不存在,请说明理由.
解题妙法
三步解题法:
1. 假设存在:先假设满足条件的点、直线或参数存在,设出相应变量。
1. 推导条件:根据题意列出方程或不等式组(如点在曲线上、距离关系、向量关系等),结合联立消元得到关于变量的方程。
1. 判断方程解的情况:
若有解且满足范围(判别式、定义域等),则存在,并求出结果;
若无解或违反约束,则不存在,给出结论。
注意:常需结合判别式 、点坐标范围、曲线性质进行验证。
考向10 证明问题综合
24.
(2025·天津·高考真题)已知椭圆的左焦点为F,右顶点为A,P为上一点,且直线的斜率为,的面积为,离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点P的直线与椭圆有唯一交点B(异于点A),求证:PF平分.
25.
(2024·全国甲卷·高考真题)已知椭圆的右焦点为,点在上,且轴.
(1)求的方程;
(2)过点的直线交于两点,为线段的中点,直线交直线于点,证明:轴.
26.
(2024·新课标Ⅱ卷·高考真题)已知双曲线,点在上,为常数,.按照如下方式依次构造点:过作斜率为的直线与的左支交于点,令为关于轴的对称点,记的坐标为.
(1)若,求;
(2)证明:数列是公比为的等比数列;
(3)设为的面积,证明:对任意正整数,.
27.
(2023·北京·高考真题)已知椭圆的离心率为,A、C分别是E的上、下顶点,B,D分别是的左、右顶点,.
(1)求的方程;
(2)设为第一象限内E上的动点,直线与直线交于点,直线与直线交于点.求证:.
28.
(2023·新课标Ⅰ卷·高考真题)在直角坐标系中,点到轴的距离等于点到点的距离,记动点的轨迹为.
(1)求的方程;
(2)已知矩形有三个顶点在上,证明:矩形的周长大于.
解题妙法
三步解题法:
1. 明确证明目标:证明定值、定点、定直线、垂直、平行、三点共线、角相等等几何结论。
1. 转化为代数条件:用坐标表示几何关系(如垂直 ,共线 ,定值即表达式恒等于常数)。
1. 联立+韦达/点差法:将直线与曲线联立,用韦达定理代入目标表达式,化简消去变量,证得结果与参数无关。点差法常用于中点弦问题。
技巧:遇到椭圆中与中点有关的问题,优先考虑点差法;证明共线常用向量共线或斜率相等。
终极预测--压轴实战 稳拿高分
1.(2026·贵州遵义·模拟预测)已知曲线上一点到的距离与到直线的距离之比为.
(1)求曲线的方程:
(2)过点的直线与曲线相交于两点,求的最大值.
2.(2026·河南·模拟预测)已知双曲线的左焦点为,右顶点为,渐近线方程为,点在直线上.
(1)求的方程;
(2)过点的直线与相切于点(异于点),证明:.
3.(2026·安徽淮南·二模)已知椭圆:的短轴长为,离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)记点为椭圆的左顶点,点为椭圆的下顶点,动点是第一象限内椭圆上的一点,直线与轴交于点,直线与轴交于点.证明:四边形的面积为定值.
4.(2026·辽宁辽阳·二模)已知动点满足到的距离比到直线l:的距离少1,动点形成的轨迹称为曲线.
(1)求点P的轨迹方程;
(2)已知曲线上的两点、满足,且的面积为,求直线的方程.
5.(2026·山东德州·二模)在平面直角坐标系中,点到点的距离是它到直线距离的倍,记点的轨迹为.
(1)求的方程;
(2)设点为的下顶点,直线过点且垂直于轴(位于原点与上顶点之间),过的直线交于两点,直线分别交于两点.
(i)证明:为定值;
(ii)是否存在实数使得四点共圆?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
6.(2026·四川凉山·二模)已知为椭圆的右焦点,为椭圆的右顶点,为椭圆的上顶点,坐标原点到直线的距离为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若直线交椭圆于两点.求的面积的最大值.
7.(2026·山东泰安·模拟预测)已知椭圆的离心率为,斜率为的直线过原点且与椭圆相交所得弦长为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若椭圆的内接四边形为菱形,且该四边形的周长为,面积为,判断是否为定值,若是求出该定值,否则说明理由.
8.(2026·重庆·二模)已知抛物线C:经过点是抛物线C上异于点A的动点,且
(1)求直线AB的斜率(用表示);
(2)设不经过点A的直线l与C交于M,N两点,且直线的斜率之和为1.
①求证:直线l恒过定点Q;
②若向量,且,求的面积S的取值范围.
9.(2026·四川遂宁·三模)已知抛物线的焦点为,上的点到的距离为5.
(1)求抛物线C的方程;
(2),为上两点,的重心在直线上.
(i)证明:直线的斜率为定值;
(ii)设直线与轴交于点,线段的中点为,线段的中点为,过点向直线作垂线,垂足为.证明:点在定圆上运动.
10.(2026·山东东营·二模)已知曲线上任意一点到点的距离比它到轴的距离大.
(1)求曲线的方程;
(2)为曲线上一点,直线与曲线交于两点(不与点重合),直线与轴交于点,直线与轴交于点,且.
(i)求直线的斜率;
(ii)证明:的外接圆的圆心在定直线上.
11.(2026·天津河东·二模)已知椭圆的方程为,上顶点为,右焦点为,椭圆的离心率为,点为中点,为坐标原点,,椭圆上一点在第一象限.
(1)求椭圆方程;
(2)若,求;
(3)若直线与椭圆交于点,点在点右侧,为线段上一点,,证明过定点,并求出定点坐标.
12.(2026·山西运城·二模)在平面直角坐标系中,设抛物线的焦点为,点,,且向量与共线.
(1)求的方程.
(2)已知动直线与交于两个不同的点.
(ⅰ)若过点且斜率小于0,证明:以为直径的圆被轴截得的弦长大于.
(ⅱ)若不经过点,且平分,求的外接圆圆心的轨迹方程.
13.(2026·江西南昌·二模)已知一系列椭圆:的右焦点为,上顶点为,,是等腰三角形,.
(1)求椭圆的方程;
(2)求数列的通项公式;
(3)若数列的前项和为,若对任意的,都有(,),求的最小值.
14.(2026·河北保定·二模)已知椭圆 的左、右焦点分别为 ,点在椭圆上,的周长为面积的最大值为
(1)求椭圆的方程.
(2)已知点,直线与椭圆交于两点,点为的垂心.
(i)若 为等边三角形,求点的坐标;
(ii)若直线过点,求的最大值.
15.(2026·河南开封·二模)已知椭圆经过点,F为C的右焦点,且与x轴垂直.
(1)求C的标准方程;
(2)设直线l与C交于A,B两点,且(O为坐标原点),探究:是否存在定圆与直线l始终相切? 若存在,求出该定圆的方程;若不存在,说明理由;
(3)在(2)的条件下,求面积的最大值,并求此时直线l的方程.
16.(2026·天津南开·一模)已知椭圆:()的左、右焦点分别为,,短轴长为2,过右焦点且垂直于轴的直线交椭圆于第一象限的点,且.
(1)求椭圆的方程;
(2)直线:()与椭圆交于点,,若椭圆上存在点使得四边形为平行四边形.且,求的值.
17.(2026·广东广州·二模)已知椭圆的离心率为,直线被椭圆所截得的线段的长为3.
(1)求的方程:
(2)已知点,过点的直线交于E,F两点在轴的下方),直线BF交直线于点.
(i)设直线ME的斜率为,直线MF的斜率为,判断是否为定值,并说明理由;
(ii)证明:直线ME过定点.
18.(2026·广东深圳·二模)已知抛物线的焦点为是上不同的两点(其中在第一象限),点.当与轴垂直,且时,.
(1)求的方程;
(2)若为轴上一点,且(点与不重合).从下面①②③中选取两个作为条件,证明另外一个成立:
①三点共线;
②轴;
③.
注:若选择不同的组合分别解答,则按第一个解答计分.
19.(2026·山西晋中·模拟预测)若,点,双曲线.
(1)写出,的坐标;
(2)证明:对任意,点在双曲线C上;
(3)设直线与双曲线C的两条渐近线分别交于点,和点,记的面积为(O为坐标原点),求证:为定值.(参考公式:设三角形的三个顶点分别为,,,则三角形面积)
20.(2026·浙江温州·二模)已知曲线与点,O为原点,动点,且的最大值为.
(1)求曲线E的方程;
(2)已知有个点,,,…,按逆时针顺序依次在E上,且,.
(ⅰ)当,关于y轴对称,且的面积为1时,求直线的斜率;
(ⅱ)当的面积都相等时,记多边形的周长为.若对于,都有,求整数的最小值.
倒计时15天 锲而不舍,金石可镂。
——《荀子・劝学》
数列(解答题)
考情透视--把脉命题 直击重点
►命题解码:①核心考点为等差等比数列的证明与通项、求和(裂项相消、错位相减、分组求和),以及递推数列(构造法、取倒数、累加累乘)。②常与不等式、函数单调性结合考查最值与放缩,难度中档或压轴第一问。
►高考前沿:聚焦“数列与概率综合”(如马尔可夫链基础)及“奇偶项讨论”的新型递推;突出数学运算与逻辑推理,强调从特殊到一般的归纳思想,注意答题规范中的数学归纳法表述。
考点抢分--核心精粹 高效速记
终极考点1 等差、等比数列通项公式
(1)等差数列通项公式: 或
(2)等比数列通项公式:
终极考点2 通项公式的构造
(1)已知,我们可以用待定系数法构造,从而转化为我们熟悉的等比数列求解
(2)已知用求通项
(3)已知用求通项公式,其本质是除以一个指数式
(4)已知用求通项公式,其本质是待定系数法
(5)已知用求通项公式,其本质是除以
(6)已知用求通项公式,其本质是取倒数
(7)已知用求通项公式,其本质是取对数
(8)的类型,公式
终极考点3 数列求和的常用方法
(1) 对于等差、等比数列,利用公式法可直接求解;
等差数列求和,等比数列求和
(2)
对于结构,其中是等差数列,是等比数列,用错位相减法求和;
为公差为d的等差数列,为公比为q的等比数列,若数列满足,则数列的前n项和为
(3)对于结构,利用分组求和法;
(4)对于结构,其中是等差数列,公差为,则,利用裂项相消法求和.
或通项公式为形式的数列,利用裂项相消法求和.
即
终极考点4 常见的裂项技巧
(1)
;
(2)
;
(3)
(4)
(5)
指数型;
(6)
对数型.
(7)
(8)
(9)
(10)
等
终极考点5 数学归纳法模板
1. 时,验证成立
1. 假设时成立
1. 证时成立(利用假设)
1. 综上,对一切成立
终极考点6 常用放缩不等式
真题精研--复盘经典 把握规律
考向01 分组求和
1.(2024·全国甲卷·高考真题)已知等比数列的前项和为,且.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前n项和.
2.(2023·全国乙卷·高考真题)记为等差数列的前项和,已知.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前项和.
3.(2023·新课标Ⅱ卷·高考真题)已知为等差数列,,记,分别为数列,的前n项和,,.
(1)求的通项公式;
(2)证明:当时,.
解题妙法
三步解题法:
1. 拆解通项:将数列的通项公式拆分为若干个可独立求和的子项,如 ,其中 与 为等差、等比或特殊数列。
2. 分别求和:利用等差、等比数列求和公式或常见求和公式(如 、)分别计算各部分的和。
3. 合并结果:将各部分的和相加,化简得最终前 项和 。
常见拆分:、、。
考向02 裂项相消求和
4.(2022·新高考全国Ⅰ卷·高考真题)记为数列的前n项和,已知是公差为的等差数列.
(1)求的通项公式;
(2)证明:.
解题妙法
三步解题法:
1. 分解通项:将通项 裂项为两项之差的形式,即 或 。
2. 写出前 项和:,中间项抵消,仅剩首尾若干项。
3. 化简得结果:整理剩余项,得到最简表达式。
考向03 错位相减求和
5.(2024·全国甲卷·高考真题)记为数列的前项和,已知.
(1)求的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
6.(2023·全国甲卷·高考真题)设为数列的前n项和,已知.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前n项和.
解题妙法
三步解题法:
1. 识别模型:通项为等差数列乘以等比数列的形式,即 。
2. 列式相减:
写出
两边乘公比 :
两式相减,得 。
3. 求出 :解出 ,并化简整理。
口诀:等差乘等比,错位相减易;乘公比再相减,等比求和后解出 。
考向04 求公差的值及范围
7.(2023·新课标Ⅰ卷·高考真题)设等差数列的公差为,且.令,记分别为数列的前项和.
(1)若,求的通项公式;
(2)若为等差数列,且,求.
8.(2022·浙江·高考真题)已知等差数列的首项,公差.记的前n项和为.
(1)若,求;
(2)若对于每个,存在实数,使成等比数列,求d的取值范围.
解题妙法
三步解题法:
1. 设公差/通项:设等差数列 的首项 ,公差 ,或直接设通项 。
2. 利用条件列方程/不等式:将题设条件(如某几项的关系、前 项和的范围、正整数解、单调性)转化为关于 (或 )的方程或不等式组。
3. 求解并验证:解方程得 的值;解不等式得 的范围,注意 可为正、负、零,并检查是否满足数列中的隐含条件(如项的正负、整数性等)。
注意:涉及前 项和最值时,可结合二次函数对称轴分析;已知 表达式可直接求 。
考向05 数列与其他知识点交汇问题
9.(2025·全国一卷·高考真题)已知数列中,,.
(1)证明:数列是等差数列;
(2)给定正整数m,设函数,求.
10.(2024·新课标Ⅱ卷·高考真题)已知双曲线,点在上,为常数,.按照如下方式依次构造点:过作斜率为的直线与的左支交于点,令为关于轴的对称点,记的坐标为.
(1)若,求;
(2)证明:数列是公比为的等比数列;
(3)设为的面积,证明:对任意正整数,.
11.(2023·新课标Ⅰ卷·高考真题)甲、乙两人投篮,每次由其中一人投篮,规则如下:若命中则此人继续投篮,若未命中则换为对方投篮.无论之前投篮情况如何,甲每次投篮的命中率均为0.6,乙每次投篮的命中率均为0.8.由抽签确定第1次投篮的人选,第1次投篮的人是甲、乙的概率各为0.5.
(1)求第2次投篮的人是乙的概率;
(2)求第次投篮的人是甲的概率;
(3)已知:若随机变量服从两点分布,且,则.记前次(即从第1次到第次投篮)中甲投篮的次数为,求.
解题妙法
三步解题法:
1. 识别交汇点:分清数列与哪个知识点结合(函数、不等式、概率、三角、解析几何等),将数列问题转化为该知识点的问题。
2. 建立联系:
与函数交汇:数列可视为定义在正整数集上的函数,利用单调性、最值、图象等分析。
与不等式交汇:常考放缩法证明与 有关的不等式,或求最值时的参数范围。
与概率交汇:求期望、概率时出现数列求和。
与三角交汇:涉及周期数列、三角函数值求和。
与解析几何交汇:点坐标成等差或等比数列。
3. 综合求解:先解决数列部分(如求通项、求和),再处理另一知识点的计算或证明,最终得出答案。
技巧:遇到递推关系与函数结合时,可尝试构造新数列;不等式证明常用裂项放缩或数学归纳法。
考向06 数列新定义
12.(2025·天津·高考真题)已知数列是等差数列,是等比数列,.
(1)求,的通项公式;
(2),,有,
(i)求证:对任意实数,均有;
(ii)求所有元素之和.
13.(2024·新课标Ⅰ卷·高考真题)设m为正整数,数列是公差不为0的等差数列,若从中删去两项和后剩余的项可被平均分为组,且每组的4个数都能构成等差数列,则称数列是可分数列.
(1)写出所有的,,使数列是可分数列;
(2)当时,证明:数列是可分数列;
(3)从中任取两个数和,记数列是可分数列的概率为,证明:.
14.(2024·北京·高考真题)已知集合.给定数列,和序列,其中,对数列进行如下变换:将的第项均加1,其余项不变,得到的数列记作;将的第项均加1,其余项不变,得到数列记作;……;以此类推,得到,简记为.
(1)给定数列和序列,写出;
(2)是否存在序列,使得为,若存在,写出一个符合条件的;若不存在,请说明理由;
(3)若数列的各项均为正整数,且为偶数,求证:“存在序列,使得的各项都相等”的充要条件为“”.
15.(2023·北京·高考真题)已知数列的项数均为m,且的前n项和分别为,并规定.对于,定义,其中,表示数集M中最大的数.
(1)若,求的值;
(2)若,且,求;
(3)证明:存在,满足 使得.
终极预测--压轴实战 稳拿高分
1.(2026·安徽池州·二模)已知是单调递增数列,记为数列的前n项和,且.
(1)证明:是等差数列;
(2)令,求.
2.(2026·陕西榆林·模拟预测)已知是数列的前项和,,数列是公差为的等差数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
3.(2026·山西晋中·模拟预测)已知等差数列的公差为,前项和为,且,,,其中.
(1)求公差及的值;
(2)设数列,数列的前项和为,求.
4.(2026·陕西·二模)已知数列满足.
(1)求的前项和;
(2)记数列的前项和为,若;证明数列为等差数列,并求出的通项公式;
5.(2026·广东汕头·二模)数列的前三项均为,是公比为3的等比数列,且.
(1)求的前项和;
(2)求.
6.(2026·四川·二模)已知数列的首项,且满足.
(1)求的通项公式;
(2)证明:.
7.(2026·吉林白山·模拟预测)已知数列的前n项和为,满足,为等比数列,首项为1,且公比为2.
(1)若,求数列的前n项和;
(2)若不等式对恒成立,求实数k的取值范围.
8.(2026·河南·模拟预测)已知数列满足,.
(1)令,求数列的通项公式;
(2)设的前n项和为,若,求n的最大值.
9.(2026·贵州贵阳·模拟预测)已知是数列的前项和,,
(1)命题:若 (i) ,则 (ii) .
①是以2为公差的等差数列;
②对任意,.
从①②中选择一个填在(i),另一个填在(ii),使得命题为真命题,并证明.(若写两种选择,则按第一种选择给分)
(2)在(1)的条件下,求数列的通项.
10.(2026·福建·二模)已知函数.
(1)若是奇函数,求;
(2)当时,的所有正零点从小到大排列构成数列,求的前项和.
11.(2026·山西太原·二模)在2026年央视春晚舞台上,多款智能机器人协同完成舞蹈、列队、翻转等高难度表演.某实验室为测试A,B两种型号机器人的动作稳定性,设计如下试验:每次独立执行一个动作,若某型号机器人试验成功,则下一轮继续使用该型号机器人进行试验;若试验失败,则下一轮更换另外一种型号的机器人进行试验.
已知A型号机器人试验成功的概率为,失败的概率为;型号机器人试验成功的概率为,失败的概率为.试验成功记1分,失败记0分,且第1轮使用A型号机器人.
(1)记为前3轮试验的总得分,求的数学期望;
(2)设为第轮试验使用A型号机器人的概率.
①求数列的通项公式;
②记为前轮试验的期望总得分,求关于的表达式.
12.(2026·云南玉溪·二模)已知数列中,.
(1)证明:数列是等差数列;
(2)如图,在平面直角坐标系xOy中,若,依次连接点,得到折线,求由该折线与直线所围成的区域的面积;
(3)记,若恒成立,求实数的最大值.
13.(2026·江苏·模拟预测)一盒子中共有5个大小质地完全相同的小球,其中3个红球,2个黑球.从盒子中一次随机取出两个球,如果取出的球是黑球,则将它放回盒子中;如果取出的球是红球,则不放回盒子中,另补相同数量的黑球放入盒子中.重复进行上述操作次后,盒子中黑球的个数记为.
(1)求恰好2次操作后,盒子中小球的颜色全部相同的概率;
(2)求随机变量的分布列;
(3)证明:.
14.(2026·重庆·模拟预测)已知等差数列的公差为4,其前8项之和为144.等比数列的公比为,且.
(1)求和的通项公式;
(2)记.
(i)证明:数列是等比数列;
(ii)证明:.
15.(2026·广东江门·二模)若数列满足,则称为“-拟等差数列”;若数列满足,则称为“-拟等比数列”.
(1)若数列既是“2-拟等差数列”,又是“4-拟等比数列”,且,求的通项公式.
(2)已知,,,数列是“-拟等比数列”,的前项和为.
(i)证明:存在,使得是“-拟等差数列”.
(ii)证明:.
倒计时14天 长风破浪会有时,直挂云帆济沧海。
——李白《行路难》
函数及其性质(选填题)
考情透视--把脉命题 直击重点
►命题解码:①核心考点包括函数定义域、值域、解析式、单调性、奇偶性、周期性、对称性、函数图象识别与变换。②难度覆盖中低档至压轴,常以分段函数、抽象函数、复合函数、指对幂函数比较大小为载体,考查数形结合与特殊值法。
►高考前沿:聚焦抽象函数的赋值推理与对称+周期联用求值;突出直观想象与逻辑推理,强调熟记常见函数模型(如对勾函数、高斯函数)的图象性质,提升选择题解题速度。
考点抢分--核心精粹 高效速记
终极考点1 单调性
(1) 单调性的运算
①增函数(↗)增函数(↗)增函数↗
②减函数(↘)减函数(↘)减函数↘
③为↗,则为↘,为↘
④增函数(↗)减函数(↘)增函数↗
⑤减函数(↘)增函数(↗)减函数↘
⑥增函数(↗)减函数(↘)未知(导数)
(2) 复合函数的单调性
终极考点2 奇偶性
①具有奇偶性的函数定义域关于原点对称(大前提)
②奇偶性的定义:
奇函数:,图象关于原点对称
偶函数:,图象关于轴对称
③奇偶性的四则运算
终极考点3 周期性(差为常数有周期)
①若,则的周期为:
②若,则的周期为:
③若,则的周期为:(周期扩倍问题)
④若,则的周期为:(周期扩倍问题)
终极考点4 对称性(和为常数有对称轴)
轴对称
①若,则的对称轴为
②若,则的对称轴为
点对称
①若,则的对称中心为
②若,则的对称中心为
终极考点5 周期性对称性综合问题
①若,,其中,则的周期为:
②若,,其中,则的周期为:
③若,,其中,则的周期为:
终极考点6 奇偶性对称性综合问题
①已知为偶函数,为奇函数,则的周期为:
②已知为奇函数,为偶函数,则的周期为:
终极考点7 与指数函数相关的奇函数和偶函数
,(,且)为偶函数,
,(,且)为奇函数
和,(,且)为其定义域上的奇函数
和,(,且)为其定义域上的奇函数
为偶函数
终极考点8 与对数函数相关的奇函数和偶函数
,(且)为奇函数,
,(且)为奇函数
终极考点9 奇函数+常函数
在定义域内,若,其中为奇函数,为常数,有
即倍常数
终极考点10 指数和对数的互化公式
终极考点11 对数的性质与运算法则
(1) 两个基本对数:
①,②
(2) 对数恒等式:
①,②
(3) 幂的对数:
①:
②:
③:
(4)
积的对数:
(5)
商的对数:
终极考点12 换底公式:
;
推广1:对数的倒数式
推广2:
终极考点13 函数的零点
对于函数,我们把的实数叫做函数的零点
终极考点14 函数的零点与方程的根和图象与轴交点的关系
函数的零点就是方程的实数解,也就是函数的图象与轴交点的横坐标
方程的实数解
函数的零点
函数的图象与轴有交点
终极考点15 零点存在性定理
如果函数在区间的图象是一条连续不断的曲线,且有,那么函数在区间至少有一个零点,即存在,使得,这个也是方程的解
真题精研--复盘经典 把握规律
考向01 由函数奇偶性求参数值
1.(2023·全国乙卷·高考真题)已知是偶函数,则( )
A. B. C.1 D.2
2.(2023·新课标Ⅱ卷·高考真题)若为偶函数,则( ).
A. B.0 C. D.1
3.(2023·全国甲卷·高考真题)若为偶函数,则________.
4.(2024·全国甲卷·高考真题)已知且,则______.
解题妙法
三步解题法:
1. 利用定义:
偶函数: 恒成立
奇函数: 恒成立
2. 特殊值法(小题首选):代入简单的 值(如 或 注意定义域),列方程求参数,再验证是否恒成立。
3. 待定系数法(大题思路):化简 ,令各次项系数为零,解出参数。
口诀:奇偶求参不用愁,代个特殊值解方程;注意定义须对称,端点验证要记清。
考向02 函数图象识别
5.(2025·天津·高考真题)已知函数的图象如下,则的解析式可能为( )
A. B. C. D.
6.(2024·全国甲卷·高考真题)函数在区间的图象大致为( )
A. B.
C. D.
解题妙法
三步解题法:
1. 看定义域与特殊点:排除图象中不存在的 范围;代入 等计算 判断。
2. 看单调性与奇偶性:利用导数或基本初等函数性质判断增减趋势;奇偶性判断对称性。
3. 看趋势与渐近线: 时函数值变化;是否有水平、竖直渐近线(如分式函数分母为零处)。
技巧:结合极限、特殊值、导数的符号快速排除错误选项。
考向03 函数性质综合
7.(2025·全国一卷·高考真题)已知是定义在上且周期为2的偶函数,当时,,则( )
A. B. C. D.
8.(2024·新课标Ⅰ卷·高考真题)已知函数的定义域为R,,且当时,则下列结论中一定正确的是( )
A. B.
C. D.
9.(2024·新课标Ⅰ卷·高考真题)已知函数在R上单调递增,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
10.(2025·全国二卷·高考真题)(多选)已知是定义在R上的奇函数,且当时,,则( )
A. B.当时,
C.当且仅当 D.是的极大值点
11.(2023·新课标Ⅰ卷·高考真题)(多选)已知函数的定义域为,,则( ).
A. B.
C.是偶函数 D.为的极小值点
解题妙法
三步解题法:
1. 拆解性质:题目常给出奇偶性、单调性、周期性、对称性中的两个以上。分别列出性质对应的代数表达式。
2. 推导关系:利用性质推出函数图象特征(如对称轴、对称中心、周期),转化到已知区间上的解析式。
3. 求值或解不等式:将自变量通过周期性或对称性化到已知区间内,再代入计算;解不等式时利用单调性去掉 。
考向04 指对幂函数性质
12.(2024·天津·高考真题)设,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
13.(2023·全国甲卷·高考真题)已知函数.记,则( )
A. B. C. D.
14.(2023·新课标Ⅰ卷·高考真题)设函数在区间上单调递减,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
15.(2025·全国一卷·高考真题)已知,则x,y,z的大小关系不可能是( )
A. B.
C. D.
解题妙法
三步解题法:
1. 比较大小:
同底用单调性( 增, 减)
同指数用幂函数单调性
不同底不同指:取中间值(0,1)或作差/作商,也可构造函数利用单调性。
2. 解指对方程/不等式:
化为同底,利用单调性去掉底数,注意底数范围决定不等号方向。
换元法(如 )转化为代数方程。
3. 图象性质:
指数函数恒过 ,对数函数恒过 ,都经过 等关键点。
对数真数大于0,定义域优先。
口诀:指对幂比大小,同底单调中间桥;解不等式看底数,小于1时要变号。
考向05 函数零点与方程的根及图象交点
16.(2025·天津·高考真题)函数的零点所在区间是( )
A. B. C. D.
17.(2024·新课标Ⅱ卷·高考真题)设函数,,当时,曲线与恰有一个交点,则( )
A. B. C.1 D.2
18.(2024·全国甲卷·高考真题)曲线与在上有两个不同的交点,则的取值范围为______.
解题妙法
三步解题法:
1. 转化:
零点 → 方程根 → 两个函数图象交点 与 的交点。
2. 代数法(存在性):由零点存在定理 ,结合单调性确定唯一零点。
3. 图象法(个数):画出两个函数图象(注意渐近线、特殊点),数出交点个数;分参后 ,函数值域确定参数范围。
注意:含参零点问题常转化为直线 与曲线 的交点问题。
考向06 函数及其应用
19.(2025·北京·高考真题)一定条件下,某人工智能大语言模型训练N个单位的数据量所需要的时间(单位:h),其中k为常数.在此条件下,已知训练数据量N从个单位增加到个单位时,训练时间增加20h;当训练数据量N从个单位增加到个单位时,训练时间增加( )
A.2h B.4h C.20h D.40h
20.(2023·新课标Ⅰ卷·高考真题)(多选)噪声污染问题越来越受到重视.用声压级来度量声音的强弱,定义声压级,其中常数是听觉下限阈值,是实际声压.下表为不同声源的声压级:
声源
与声源的距离
声压级
燃油汽车
10
混合动力汽车
10
电动汽车
10
40
已知在距离燃油汽车、混合动力汽车、电动汽车处测得实际声压分别为,则( ).
A. B.
C. D.
解题妙法
三步解题法:
1. 建模:根据实际问题建立函数关系式(一次、二次、指数、对数、分段函数等),明确自变量范围与定义域。
2. 求目标量:利用函数性质(单调性、最值、变化率)解决实际需求,如最大利润、最小成本、增长率、衰减时间等。
3. 回归实际意义:计算结果要符合实际,取整、单位、范围等需验算。
常见模型:
平均增长率:
指数衰减:
对数型:pH值、声强级
分段函数:出租车计价、水费电费
终极预测--压轴实战 稳拿高分
一、单选题
1.(2026·贵州遵义·模拟预测)设函数,则的单调递增区间为( )
A. B. C. D.
2.(2026·湖北荆门·模拟预测)设函数,若,则满足的关系式为( )
A. B. C. D.
3.(2026·河北·二模)若函数为偶函数,则( )
A. B. C. D.
4.(2026·四川·二模)函数的部分图象可能是( )
A. B.
C. D.
5.(2026·江西·二模)已知函数,若,,,则( )
A. B. C. D.
6.(2026·福建·二模)已知函数为增函数,则的最小值是( )
A. B. C. D.
7.(2026·广西南宁·三模)酒驾是严重危害交通安全的违法行为.为了保障交通安全,根据国家有关规定:血液中酒精含量达到的驾驶员即为酒后驾车,及以上认定为醉酒驾车.假设某驾驶员喝了一定量的酒后,其血液中的酒精含量上升到了.如果在停止喝酒以后,他血液中酒精含量会以每小时的速度减少,那么他至少经过( )个小时才能驾驶.(参考数据:,)
A.6 B.7 C.8 D.9
8.(2026·山东东营·模拟预测)已知函数,(),若对于任意,,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
9.(2026·广东江门·二模)已知函数, ,若恰有个零点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
作出的大致图象,如图所示.
由,得,
由图可知,当时,直线与的图象恰有2个交点,
即恰有2个零点.
10.(2026·安徽阜阳·二模)已知的定义域为,的图象关于点对称,,且的图象关于点对称,则( )
A.99 B.78 C.66 D.52
二、多选题
11.(2026·河南洛阳·模拟预测)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.若是偶函数,则 B.若是奇函数,则
C.若,则a的取值范围为 D.若,则的最小值为
12.(2026·重庆·模拟预测)已知是定义在上的奇函数,且当时,,则( )
A. B.
C.当时, D.的极大值为
13.(2026·河北邢台·二模)已知是定义在上的奇函数,,,若为偶函数,则( )
A. B.
C. D.
14.(2026·广东中山·三模)已知函数,的定义域为,且,,若的图象关于直线对称,则( )
A. B.
C.是奇函数 D.
三、填空题
15.(2026·江西上饶·二模)已知为定义在上的奇函数,且当时,,则______.
倒计时13天 千磨万击还坚劲,任尔东西南北风。
—— 郑燮《竹石》
导数及其应用(选填题)
考情透视--把脉命题 直击重点
►命题解码:①核心考点为导数的几何意义(切线斜率、切线方程)、利用导数研究函数单调性、极值最值、函数的零点与图象交点。②难度以中档偏上或压轴为主,常以含参函数、复合函数、构造函数比较大小、三次函数性质为考查形式。
►高考前沿:聚焦构造函数比大小(如借助与lnx的不等式链)及函数同构的快速判断;突出数学运算与逻辑推理,强化导数与函数性质的转化技巧,注意选填中的特殊值排除法与极限思想的应用。
考点抢分--核心精粹 高效速记
终极考点1 八大常用函数的求导公式
(为常数)
;例:,,,
,,
,,
终极考点2 导数的四则运算
(1)
和的导数:
(2)
差的导数:
(3)
积的导数:(前导后不导前不导后导)
(4)
商的导数:,
终极考点3 复合函数的求导公式
函数中,设(内函数),则(外函数)
终极考点4 导数的几何意义
(1) 导数的几何意义
导数的几何意义是曲线在某点处切线的斜率
(2) 直线的点斜式方程
直线的点斜式方程:已知直线过点,斜率为,则直线的点斜式方程为:
终极考点5 用导数判断原函数的单调性
设函数在某个区间内可导,如果,则为增函数;如果,则为减函数.
终极考点6 判别是极大(小)值的方法
当函数在点处连续时,
(1)如果在附近的左侧,右侧,则是极大值;
(2)如果在附近的左侧,右侧,则是极小值.
终极考点7 常见的指对放缩
,,,
终极考点8 常见的三角函数放缩
终极考点9 其他放缩
,,
,,
,
,
终极考点10 常见函数的泰勒展开式
(1),其中;
(2),其中;
(3),其中;
(4),其中;
(5);
(6);
(7);
(8).
由泰勒公式,我们得到如下常用的不等式:
,,,
,,,
,,.
真题精研--复盘经典 把握规律
考向01 切线问题(含公切线)
1.(2023·全国甲卷·高考真题)曲线在点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
2.(2024·全国甲卷·高考真题)设函数,则曲线在点处的切线与两坐标轴所围成的三角形的面积为( )
A. B. C. D.
3.(2025·全国一卷·高考真题)若直线是曲线的一条切线,则_________.
4.(2024·新课标Ⅰ卷·高考真题)若曲线在点处的切线也是曲线的切线,则__________.
解题妙法
三步解题法:
1. 单曲线切线:设切点 ,斜率 ,切线方程为 。若切线过某点 ,代入解 。
2. 公切线:分别设两曲线上的切点 和 ,斜率相等且两切线重合(同一直线),得方程组 ,解出 。
3. 选填技巧:若切线过原点且 为奇函数,切点往往对称;公切线问题有时转化为方程有解求参数。
口诀:单切线设切点,公切线双切点;斜率相等且同线,解方程组得答案。
考向02 导数与函数单调性
5.(2023·新课标Ⅱ卷·高考真题)已知函数在区间上单调递增,则a的最小值为( ).
A. B.e C. D.
6.(2023·全国乙卷·高考真题)设,若函数在上单调递增,则a的取值范围是______.
解题妙法
三步解题法:
1. 求导并化简:对函数求导 ,注意定义域,将导数化为易于判断符号的形式(因式分解、通分、配方)。
2. 解不等式:在定义域内解 得增区间, 得减区间。
3. 选填技巧:
已知单调性求参数范围:转化为 (或 )在区间上恒成立,分离参数或二次函数最值。
利用导函数图象(如 的图象)判断原函数增减趋势。
注意:导数等于0的点不一定是单调区间分界点,需检验。
考向03 极值与最值
7.(2022·全国甲卷·高考真题)当时,函数取得最大值,则( )
A. B. C. D.1
8.(2022·全国乙卷·高考真题)函数在区间的最小值、最大值分别为( )
A. B. C. D.
9.(2025·全国二卷·高考真题)若是函数的极值点,则___________
10.(2023·新课标Ⅱ卷·高考真题)(多选)若函数既有极大值也有极小值,则( ).
A. B. C. D.
解题妙法
三步解题法:
1. 求临界点:令 ,解出定义域内的实根及导数不存在的点。
2. 判极值:
左正右负为极大值点,左负右正为极小值点。
选填常用二阶导数: 且 为极小, 为极大。
3. 求最值:比较区间端点与极值点的函数值。已知极值求参数:利用极值点导数为0及极值条件列方程组。
技巧:若函数在开区间内只有一个极值点,则该极值点即为最值点。
考向04 函数零点与方程的根
11.(2023·全国乙卷·高考真题)函数存在3个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
12.(2024·全国甲卷·高考真题)曲线与在上有两个不同的交点,则的取值范围为______.
解题妙法
三步解题法:
1. 转化: 的零点 方程 的根 两函数图象 与 或 与 的交点。
2. 利用导数分析图象:求 ,确定单调区间、极值、端点极限,画出草图,确定零点个数及大致位置。
3. 含参零点:分离参数 ,转化为直线 与曲线 的交点问题,由值域及变化趋势得参数范围。
口诀:零点个数看交点数,单调极值画草图;含参分离直线绕,值域边界定区间。
考向05 构造函数比较大小
13.(2022·全国甲卷·高考真题)已知,则( )
A. B. C. D.
14.(2022·新高考全国Ⅰ卷·高考真题)设,则( )
A. B. C. D.
解题妙法
三步解题法:
1. 观察结构:比较 与 的大小,若 单调性已知则可直接判断。若为不同函数形式(如 与 ),移项构造函数 或 。
2. 构造函数模型:常见形式:
比较 与 → 构造函数
比较 与 → 同上
比较 与 → 构造函数
比较 与 →
3. 利用导数判断单调性:研究构造函数在区间上的单调性,代入自变量比较函数值。
技巧:将问题转化为同一函数在两点处的函数值大小,利用单调性解决。
考向06 导数多选题综合
15.(2025·全国二卷·高考真题)已知是定义在R上的奇函数,且当时,,则( )
A. B.当时,
C.当且仅当 D.是的极大值点
16.(2024·新课标Ⅰ卷·高考真题)设函数,则( )
A.是的极小值点 B.当时,
C.当时, D.当时,
17.(2024·新课标Ⅱ卷·高考真题)设函数,则( )
A.当时,有三个零点
B.当时,是的极大值点
C.存在a,b,使得为曲线的对称轴
D.存在a,使得点为曲线的对称中心
18.(2023·新课标Ⅰ卷·高考真题)已知函数的定义域为,,则( ).
A. B.
C.是偶函数 D.为的极小值点
19.(2022·新高考全国Ⅰ卷·高考真题)已知函数,则( )
A.有两个极值点 B.有三个零点
C.点是曲线的对称中心 D.直线是曲线的切线
解题妙法
三步解题法:
1. 逐项判断:多选题通常涉及切线、单调性、极值、零点、不等式等多个方面。先分别判断每个选项的真假,注意“全部正确”或“至少一个正确”的情况。
2. 特值排除法:对于抽象函数或含参问题,代入具体数值(如 或特殊函数 )检验,快速排除错误选项。
3. 结合图象与性质:利用导数图象分析原函数趋势,或构造函数证明选项中的不等式。注意选项之间的逻辑关系(互斥或包含)。
注意:多选题往往有一个较易判断的选项,先确定该选项的正确性,再用排除法缩小范围。不确定的选项宁可不选,避免错选。
终极预测--压轴实战 稳拿高分
一、单选题
1.(2026·江苏·模拟预测)若直线是曲线的一条切线,则( )
A. B. C. D.
2.(2026·湖北随州·三模)已知,函数的最大值为0,则的最小值为( )
A. B. C.1 D.
3.(2026·河北保定·二模)若函数在区间上单调递增,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.(2026·河南周口·模拟预测)已知函数有两个极值点,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
5.(2026·辽宁大连·一模)已知a,b,,(其中是自然对数的底数),则的最小值为( )
A. B. C. D.
二、多选题
6.(2026·辽宁鞍山·二模)已知函数,则( )
A.是函数的一个极值点
B.是函数的一个极值点
C.直线是曲线在处的切线
D.直线是曲线在处的切线
7.(2026·湖北荆州·一模)已知函数,其中,则( )
A.若函数有且仅有1个零点,则
B.若函数有且仅有2个极值点,则a的取值范围是
C.不存在,使函数存在唯一的极值点
D.若对恒成立,则
8.(2026·浙江杭州·二模)已知函数,则( )
A.,是增函数
B.,是奇函数
C.若有三个不同的零点,,,则
D.过点且与曲线相切的直线恰有3条,则
9.(2026·山西太原·二模)已知函数,则下列结论正确的是( )
A.当时,的最小值为
B.若有两个极值点,则实数的取值范围为
C.当时,的值域为
D.若存在,使得成立,则实数的最大值为
10.(2026·辽宁沈阳·三模)已知函数,,则下列说法正确的是( )
A.和的图象不存在公切线
B.在上是增函数
C.若恒成立,则整数的最大值为2
D.若,且,则的最小值为
三、填空题
11.(2026·重庆沙坪坝·模拟预测)若函数在处取得极大值,则实数的取值范围为________.
12.(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测)函数有两个不同的零点,则实数a的取值范围是__________.
13.(2026·重庆·模拟预测)曲线在点处的切线与坐标轴围成的三角形的外接圆方程为__________.
14.(2026·广东佛山·一模)函数在区间上存在零点,则的最小值为________.
15.(2026·辽宁朝阳·一模)已知函数,若当且仅当,则的取值范围是______.
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