高考数学压轴题精选(二)(学生用)

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专题02 函数概念与基本初等函数Ι(选填压轴题)(学生版)-备战2022年高考数学高分必刷必过题

专题02函数概念与基本初等函数Ι（选填压轴题）一、单选题1．（2021·全国）已知函数222,1()11,1x x x f x x x⎧-+≤⎪=⎨->⎪⎩，若对任意x ∈R ，()|2||1|0f x x k x ----≤恒成立，则实数k 的取值范围是（）A．1,[1,)2⎛⎤-∞+∞ ⎥⎝⎦ B．11,,42⎛⎤⎡⎫-∞+∞ ⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭C．11,,84⎛⎤⎡⎫-∞+∞ ⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭D．(,1][2,)-∞+∞ 2．（2021·全国高三专题练习）设min{,}m n 表示,m n 二者中较小的一个，已知函数2()814f x x x =++，()221,log 42()min x g x x -⎧⎫⎪⎪⎛⎫⎨⎬ ⎪⎝⎭⎪⎪⎩⎭=(0x >)，若1[5,](4)x a a ∀∈-≥-，2(0,)x ∃∈+∞，使得12()()f x g x =成立，则a 的最大值为A．－4B．－3C．－2D．03．（2021·和平·天津一中）定义域为R 的函数()f x 满足()()22f x f x +=，当[]0,2x 时，()[)[)232,0,11,1,22x x x x f x x -⎧-∈⎪⎪=⎨⎛⎫-∈⎪ ⎪⎪⎝⎭⎩，若当[)4,2x ∈--时，不等式()2142m f x m ≥-+恒成立，则实数m 的取值范围是（）A．[]2,3B．[]1,3C．[]1,4D．[]2,44．（2021·河北·天津二中）已知函数01,()1,1.x f x x x ⎧≤≤⎪=⎨>⎪⎩若关于x 的方程1()()4f x x a a R =-+∈恰有两个互异的实数解，则a 的取值范围为A．59,44⎡⎤⎢⎥⎣⎦B．59,44⎛⎤ ⎥⎝⎦C．59,{1}44⎛⎤⎝⎦ D．59,{1}44⎡⎤⎢⎥⎣⎦5．（2021·全国高二课时练习）函数()()2,,x x a k a x a f x e x a a x ⎧----≤⎪=⎨>⎪-⎩，若(]0,x a ∃∈-∞，使得()1,x a ∀∈+∞都有()()10f x f x ≤，则实数k 的取值范围是A．(),1-∞B．[)1,+∞C．(],2-∞D．[)2,+∞6．（2021·奉新县第一中学）已知函数()()f x g x 、是定义在R 上的函数，其中()f x 是奇函数，()g x 是偶函数，且()()22f x g x ax x +=++，若对于任意1212x x <<<，都有()()12122g x g x x x ->--，则实数a 的取值范围是（）A．1(,[0,)2-∞-⋃+∞B．(0,)+∞C．1[,)2-+∞D．1[,0)2-7．（2021·全国高一专题练习）函数()f x 的定义域为D ，若对于任意的12,x x D ∈，当12x x <时，都有()()12f x f x ≤，则称函数()f x 在D 上为非减函数，设函数()f x 在[]0,1上为非减函数，且满足以下三个条件：①()00=f ；②()11()f x f x -=-；③1()32x f f x ⎛⎫=⋅ ⎪⎝⎭，则12019f ⎛⎫ ⎪⎝⎭等于（）A．116B．132C．164D．11288．（2021·全国高一专题练习）我们把定义域为[0,)+∞且同时满足以下两个条件的函数()f x 称为“Ω函数”：（1）对任意的[0,)x ∈+∞，总有()0f x ≥；（2）若0x ≥，0y ≥，则有()()()f x y f x f y +≥+成立，下列判断正确的是（）A．若()f x 为“Ω函数”，则(0)0f =不一定成立B．若()f x 为“Ω函数”，则()f x 在[0,)+∞上一定是增函数C．函数0,,()1,x Q g x x Q ∈⎧=⎨∉⎩在[0,)+∞上是“Ω函数”D．函数2()g x x x =+在[0,)+∞上是“Ω函数”9．（2021·全国）已知函数()y f x =，若给定非零实数a ，对于任意实数x M ∈，总存在非零常数T ，使得()()af x f x T =+恒成立，则称函数()y f x =是M 上的a 级T 类周期函数，若函数()y f x =是[0,)+∞上的2级2类周期函数，且当[0,2]x ∈时()2101()212x x f x f x x ⎧-≤≤⎪=⎨-<<⎪⎩，，，又函数21()2ln 2g x x x x m =-+++．若1[6,8]x ∃∈，2(0,)x ∃∈+∞，使21()()0g x f x -≤成立，则实数m 的取值范围是（）A．（﹣∞，112]B．（﹣∞，132]C．[112+∞，）D．[132+∞，）10．（2021·安徽省怀宁县第二中学高三月考（理））已知()'f x 是奇函数()()f x x R ∈的导函数，当(,0]x ∈-∞时，()1f x '>，则不等式(21)(2)3f x f x x --+≥-的解集为A．(3,)+∞B．[3,)+∞C．(,3]-∞D．(,3)-∞11．（2021·重庆北碚·西南大学附中高三月考）已知3142342,3,log 4,log 5a b c d ====，则a b c d,,,的大小关系为（）A．b a d c>>>B．b c a d>>>C．b a c d>>>D．a b d c>>>12．（2021·全国高一专题练习）已知函数32()log (31x f x x =+-+，若()()22122f a f a -+-≤-，则实数a 的取值范围是（）A．[]3,1-B．[]2,1-C．(]0,1D．[]0,113．（2021·黔西南州同源中学（文））设2log 3a =，3log 4b =，5log 8c =，则A．a b c>>B．a c b>>C．c a b>>D．c b a>>14．（2021·绥德中学高一月考）定义在R 上的函数()f x 满足()()121f x f x +=+，当[)0,1x ∈时，()()()2122x xf x --=，若()f x 在[),1n n +上的最小值为23，则n =A．4B．5C．6D．715．（2021·新密市第一高级中学高二期末（文））已知函数()12019ln 112019x x a xf x a x -+=+-+-，若定义在R 上的奇函数()g x 满足()()11g x g x -=+，且()()211log 255g f f ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭，则()2019g =A．2B．0C．1-D．2-二、多选题16．（2021·江苏鼓楼·高二期末）已知定义域为()0,∞+的函数()f x 满足：①()0,x ∀∈+∞，()()55f x f x =；②当(]1,5x ∈时，()5f x x =-，则（）A．105f ⎛⎫= ⎪⎝⎭B．m Z ∀∈，()30mf =C．函数()f x 的值域为[)0,+∞D．n Z ∃∈，()512019nf +=17．（2021·湖南岳阳·高三模拟预测）已知函数3()13xxf x =+，设(1,2,3)i x i =为实数，且1230x x x ++=．下列结论正确的是（）A．函数()f x 的图象关于点10,2⎛⎫⎪⎝⎭对称B．不等式1(1)2f x ->的解集为{}1x x >C．若1230x x x ⋅⋅<，则()()()12332f x f x f x ++<D．若1230x x x ⋅⋅<，则()()()12332f x f x f x ++>18．（2021·全国）1837年，德国数学家狄利克雷(P.G.Dirichlet，1805-1859)第一个引入了现代函数概念：“如果对于x 的每一个值，y 总有一个完全确定的值与之对应，那么y 是x 的函数”.由此引发了数学家们对函数性质的研究.下面是以他的名字命名的“狄利克雷函数”：1,()0,R x QD x x Q ∈⎧=⎨∈⎩ð(Q 表示有理数集合)，关于此函数，下列说法正确的是（）A．()D x 是偶函数B．,(())1x R D D x ∀∈=C．对于任意的有理数t ，都有()()D x t D x +=D．存在三个点112233(,()),(,()),(,())A x D x B x D x C x D x ，使ABC ∆为正三角形19．（2021·湖南华容·）设x ∈R ，用[]x 表示不超过x 的最大整数，则[]y x =称为高斯函数，也叫取整函数.令()[]f x x x =-，以下结论正确的有（）A．()1.10.9f -=B．函数()f x 为奇函数C．()()11f x f x +=+D．函数()f x 的值域为[)0,120．（2021·浙江）定义：若函数()F x 在区间[]a b ，上的值域为[]a b ，，则称区间[]a b ，是函数()F x 的“完美区间”，另外，定义区间[],a b 的“复区间长度”为()2b a -，已知函数()21f x x =-，则（）A．[]0,1是()f x 的一个“完美区间”B．1122⎡+⎢⎥⎣⎦是()f x 的一个“完美区间”C．()f x的所有“完美区间”的“复区间长度”的和为3D．()f x的所有“完美区间”的“复区间长度”的和为3+21．（2021·岳麓·湖南师大附中高二月考）德国著名数学家狄利克雷(Dirichlet ,1805~1859)在数学领域成就显著.19世纪,狄利克雷定义了一个“奇怪的函数”()1,0,R x Qy f x x C Q ∈⎧==⎨∈⎩其中R 为实数集,Q 为有理数集.则关于函数()f x 有如下四个命题,正确的为A．函数()f x 是偶函数B．1x ∀,2R x C Q ∈,()()()1212f x x f x f x +=+恒成立C．任取一个不为零的有理数T ,()()f x T f x +=对任意的x ∈R 恒成立D．不存在三个点()()11,A x f x ,()()22,B x f x ,()()33C x f x ，,使得ABC ∆为等腰直角三角形22．（2021·汕头市第一中学）已知函数f (x )满足：当30x -≤<时，|2|()32x f x +=-，下列命题正确的是（）A．若f (x )是偶函数，则当03x <≤时，|2|()32x f x +=-B．若(3)(3)f x f x --=-，则()()1g x f x =-在(6,0)x ∈-上有3个零点C．若f (x )是奇函数，则()()1212,[3,3],14x x f x f x ∀∈--<D．若(3)()f x f x +=，方程2[()](2)()20f x k f x k -++=在[3,3]x ∈-上有6个不同的根，则k 的范围为11k -<<三、填空题23．（2021·全国高三专题练习）定义域为集合{1,2,3,,12}⋅⋅⋅上的函数()f x 满足：①(1)1f =；②|(1)()|1f x f x +-=（1,2,,11x =⋅⋅⋅）；③(1)f 、(6)f 、(12)f 成等比数列；这样的不同函数()f x 的个数为________24．（2021·全国高三专题练习）已知函数1(31)0()2ln 0x x f x x x ⎧++≤⎪=⎨⎪>⎩，，，，若存在实数a b c <<，满足()()()f a f b f c ==，则()()()af a bf b cf c ++的最大值是____．25．（2021·江西上高二中高二月考（文））定义在R 上函数()f x 满足()()112f x f x +=，且当[)0,1x ∈时，()121f x x =--，则使得()116f x ≤在[),m +∞上恒成立的m 的最小值是______________.26．（2021·上海徐汇·位育中学）设()1f x x =-，4()g x x =-，若存在121,,,[,4]4n x x x ⋅⋅⋅∈，使得12()()f x f x ++⋅⋅⋅+1121()()()()()()n n n n f x g x g x g x g x f x --+=++⋅⋅⋅++成立，则正整数n 的最大值为________27．（2021·广东潮阳·）函数())22ln41ax a xf x x a++=++，若()f x 最大值为M ，最小值为N ，[]1,3a ∈，则M N +的取值范围是______.28．（2021·全国高一专题练习）下列说法中正确的是______.①函数32y x -=的定义域是{}0x x ≠；②方程()230x a x a +-+=的有一个正实根，一个负实根，则0a <；③函数1lg1xy x-=+在定义域上为奇函数；④函数()log 252a y x =--(0a >，且1a ≠)恒过定点()3,2-；⑤若33x x--=，则33x x -+的值为2.。

高考数学高三模拟考试试卷压轴题第02节一元二次不等式及解法

高考数学高三模拟考试试卷压轴题第02节一元二次不等式及解法一、选择题（本大题共12小题，每小题5分，在每小题给出的四个选择中，只有一个是符合题目要求的.）1. 【·湖北八校联考】不等式4x －2≤x －2的解集是( )A ．(－∞，0]∪(2,4]B ．[0,2)∪[4，＋∞)C ．[2,4)D ．(－∞，2]∪(4，＋∞)2.【·潍坊质检】“01a <<”是“2210ax ax >＋＋的解集是实数集R ”的( )A ．充分而不必要条件B ．必要而不充分条件C ．充要条件D ．既不充分也不必要条件3. 关于x 的不等式x2－(a ＋1)x ＋a ＜0的解集中，恰有3个整数，则a 的取值范围是( )A ．(4,5)B ．(－3，－2)∪(4,5)C ．(4,5]D ．[－3，－2)∪(4,5]4. 若函数f(x)＝(a2＋4a －5)x2－4(a －1)x ＋3的图像恒在x 轴上方，则a 的取值范围是( )A ．[1,19]B ．(1,19)C ．[1,19)D ．(1,19]5. 如果关于x 的不等式250x a ≤－的正整数解是1,2,3,4，那么实数a 的取值范围是( )A ．80≤a<125B ．80<a<125C ．a<80D ．a>1256.【厦门模拟】不等式(x2－2)log2x>0的解集是( )A ．(0,1)∪(2，＋∞)B ．(－2，1)∪(2，＋∞)C ．(2，＋∞)D ．(－2，2)7.【莆田二模】若不等式20ax bx c >＋＋的解集是(－4,1)，则不等式2()(13)0b x a x c >－＋＋＋的解集为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫－43，1B ．(－∞，－1)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫43，＋∞ C ．(－1,4)D ．(－∞，－2)∪(1，＋∞)8. 若不等式201x ax a ≤-+≤有唯一解,则a 的取值为( ) A. 0B. 2C. 4D. 69. 设2()1f x x bx =++,且(1)(3),f f -=则()0f x >的解集是 ( ) A.(,1)(3,)-∞-⋃+∞ B.R C.{}|1x x ≠ D.{}|1x x =10. 设奇函数()f x 在[]1,1-上是增函数，且()11f -=-，若函数()221f x t at ≤-+对所有的[]1,1x ∈-，[]1,1a ∈-都成立，则t 的取值范围是（）A ．22t -≤≤B ．1122t -≤≤ C ．12t ≤-或0t =或12t ≥ D ．2t ≤-或0t =或2t ≥11．【北京市房山区周口店中学高三上学期期中考试】已知一元二次不等式()<0f x 的解集为{}1|<-1>2x x x 或,则(10)>0x f 的解集为（）A ．{}|<-1>lg2x x x 或B ．{}|-1<<lg2x xC ．{}|>-lg2x xD ．{}|<-lg2x x12.【南昌二中高三上学期第三次考试】不等式2162a bx x b a+<+对任意,(0,)a b ∈+∞恒成立，则实数x 的取值范围是A ．(2,0)-B ．(,2)(0,)-∞-+∞C ．(4,2)-D ．(,4)(2,)-∞-+∞二、填空题（本大题共4小题，每小题5分，共20分.把答案填在题中的横线上.） 13．若关于x 的不等式1420x x a ≥＋－－在[1,2]上恒成立，则实数a 的取值范围为________．14．已知不等式222xy ax y ≤+，若对任意[]2,1∈x 且[]3,2∈y ，该不等式恒成立，则实数a 的取值范围是．15．已知⎩⎨⎧<-≥=0,10,1)(x x x f ，则不等式(2)(2)5x x f x ++⋅+≤的解集是 .16．【绍兴市一中高三9月回头考数学】已知关于x 的不等式220x ax a -+<的解集为A ，若A 中恰有两个整数，则实数a 的取值范围为三、解答题（本大题共4小题，共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.） 17．【日照模拟】已知函数2f(x)=21ax ax ++的定义域为R.(1)求a 的取值范围； (2)若函数f(x)的最小值为22，解关于x 的不等式220x x a a <－－－. 18．已知集合{}2|230,,A x x x x R =--≤∈{}22|240,,B x x mx m x R m R =-+-≤∈∈ （1）若[]0,3AB =,求实数m 的值；（2）若⊆A B C R ，求实数m 的取值范围. 19．已知不等式012<--mx mx ．（1）若对R x ∈∀不等式恒成立，求实数m 的取值范围；（2）若对]3,1[∈∀x 不等式恒成立，求实数m 的取值范围；（3）若对满足2||≤m 的一切m 的值不等式恒成立，求实数x 的取值范围．20．【定州中学高三第一次月考数学】已知函数⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧>+∈≤≤-+-<--=)21(15))(212(3)2(1)(x x R x x x x x x f ．（1）求函数)(x f 的最小值；（2）已知R m ∈，命题p ：关于x 的不等式+≥2)(m x f 22-m 对任意R m ∈恒成立；q ：函数x m y )1(2-=是增函数，若“p 或q ”为真，“p 且q ”为假，求实数m 的取值范围．高考理科数学试题及答案（考试时间：120分钟试卷满分：150分）一、选择题：本题共12小题，每小题5分，共60分。

2021届高考数学压轴题专题训练——导数及其应用(2)

2021届高考数学压轴题专题训练——导数及其应用（2）1.已知函数f （x ）=a x +x 2﹣x ln a （a ＞0，a ≠1）．（1）求函数f （x ）在点（0，f （0））处的切线方程；（2）求函数f （x ）单调增区间；（3）若存在x 1，x 2∈[﹣1，1]，使得|f （x 1）﹣f （x 2）|≥e ﹣1（e 是自然对数的底数），求实数a 的取值范围．2.已知函数1()ln f x x x=-，()g x ax b =+．（1）若函数()()()h x f x g x =-在()0,+∞上单调递增，求实数a 的取值范围；（2）若直线()g x ax b =+是函数1()ln f x x x=-图像的切线，求a b +的最小值；（3）当0b =时，若()f x 与()g x 的图像有两个交点1122(,),(,)A x y B x y ，求证：2122x x e >3.某工艺品厂要设计一个如图1所示的工艺品，现有某种型号的长方形材料如图2所示，其周长为4m ，这种材料沿其对角线折叠后就出现图1的情况．如图，ABCD （AB ＞AD ）为长方形的材料，沿AC 折叠后AB '交DC 于点P ，设△ADP 的面积为2S ，折叠后重合部分△ACP 的面积为1S ．（△）设AB x =m ，用x 表示图中DP 的长度，并写出x 的取值范围；（△）求面积2S 最大时，应怎样设计材料的长和宽？（△）求面积()122S S +最大时，应怎样设计材料的长和宽？4.已知()()2ln xf x ex a =++.（1）当1a =时，求()f x 在()0,1处的切线方程；（2）若存在[)00,x ∈+∞，使得()()20002ln f x x a x <++成立，求实数a 的取值范围.5.已知函数()()()2ln 1f x ax x x a R =--∈恰有两个极值点12,x x ，且12x x <. （1）求实数a 的取值范围；（2）若不等式12ln ln 1x x λλ+>+恒成立，求实数λ的取值范围.6.已知函数f （x ）=（ln x ﹣k ﹣1）x （k △R ）（1）当x ＞1时，求f （x ）的单调区间和极值．（2）若对于任意x △[e ，e 2]，都有f （x ）＜4ln x 成立，求k 的取值范围．（3）若x 1≠x 2，且f （x 1）=f （x 2），证明：x 1x 2＜e 2k ．7.已知函数()21e 2xf x a x x =--（a ∈R ）. （△）若曲线()y f x =在点()()0,0f 处的切线与y 轴垂直，求a 的值；（△）若函数()f x 有两个极值点，求a 的取值范围；（△）证明：当1x >时，1e ln xx x x>-.8.已知函数321233f xx x x b b R . (1)当0b 时，求f x 在1,4上的值域；(2)若函数f x 有三个不同的零点，求b 的取值范围.9.已知函数2ln 21)(2--=x ax x f . （1）当1=a 时，求曲线)(x f 在点))1(,1(f 处的切线方程；（2）讨论函数)(x f 的单调性.10.已知函数1()ln sin f x x x θ=+在[1,]+∞上为增函数，且(0,)θπ∈.（△）求函数()f x 在其定义域内的极值；（△）若在[1,]e 上至少存在一个0x ，使得0002()ekx f x x ->成立，求实数k 的取值范围.参考答案1.解：（1）∵f（x）=a x+x2﹣xlna，∴f′（x）=a x lna+2x﹣lna，∴f′（0）=0，f（0）=1即函数f（x）图象在点（0，1）处的切线斜率为0，∴图象在点（0，f（0））处的切线方程为y=1；（3分）（2）由于f'（x）=a x lna+2x﹣lna=2x+（a x﹣1）lna＞0①当a＞1，y=2x单调递增，lna＞0，所以y=（a x﹣1）lna单调递增，故y=2x+（a x﹣1）lna单调递增，∴2x+（a x﹣1）lna＞2×0+（a0﹣1）lna=0，即f'（x）＞f'（0），所以x＞0 故函数f（x）在（0，+∞）上单调递增；②当0＜a＜1，y=2x单调递增，lna＜0，所以y=（a x﹣1）lna单调递增，故y=2x+（a x﹣1）lna单调递增，∴2x+（a x﹣1）lna＞2×0+（a0﹣1）lna=0，即f'（x）＞f'（0），所以x＞0 故函数f（x）在（0，+∞）上单调递增；综上，函数f（x）单调增区间（0，+∞）；（8分）（3）因为存在x1，x2∈[﹣1，1]，使得|f（x1）﹣f（x2）|≥e﹣1，所以当x∈[﹣1，1]时，|（f（x））max﹣（f（x））min|=（f（x））max﹣（f（x））min≥e﹣1，（12分）由（2）知，f（x）在[﹣1，0]上递减，在[0，1]上递增，所以当x∈[﹣1，1]时，（f（x））min=f（0）=1，（f（x））max=max{f（﹣1），f（1）}，而f（1）﹣f（﹣1）=（a+1﹣lna）﹣（+1+lna）=a﹣﹣2lna，记g（t）=t﹣﹣2lnt（t＞0），因为g′（t）=1+﹣=（﹣1）2≥0所以g（t）=t﹣﹣2lnt在t∈（0，+∞）上单调递增，而g（1）=0，所以当t＞1时，g（t）＞0；当0＜t＜1时，g（t）＜0，也就是当a＞1时，f（1）＞f（﹣1）；当0＜a＜1时，f（1）＜f（﹣1）（14分）①当a＞1时，由f（1）﹣f（0）≥e﹣1⇒a﹣lna≥e﹣1⇒a≥e，②当0＜a＜1时，由f（﹣1）﹣f（0）≥e﹣1⇒+lna≥e﹣1⇒0＜a≤，综上知，所求a 的取值范围为a ∈（0，]∪[e ，+∞）．（16分）2.（1）解：h （x ）=f （x ）﹣g （x ）=，则， △h （x ）=f （x ）﹣g （x ）在（0，+∞）上单调递增， △对△x ＞0，都有，即对△x ＞0，都有，.…………2分 △，△，故实数a 的取值范围是；.…………3分（2）解：设切点为，则切线方程为，即，亦即，令，由题意得，，令，则，.…………6分当时，在上单调递减；当时，在上单调递增，△，故的最小值为﹣1；.…………7分（3）证明：由题意知，，两式相加得 1ln x ax b x ---211()h x a x x'=+-211()0h x a x x '=+-≥211a x x≤+2110x x+>0a ≤(],0-∞0001,ln x x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭()002000111ln y x x x x x x ⎛⎫⎛⎫--=+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭00220000011111ln y x x x x x x x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-++-⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭02000112ln 1y x x x x x ⎛⎫=++-- ⎪⎝⎭010t x =>220011a t t x x =+=+002ln 1ln 21b x t t x =--=---2()ln 1a b t t t t ϕ+==-+--()()2111()21t t t t ttϕ+-'=-+-=()0,1t ∈()()0,t t ϕϕ'<()0,1()1,t ∈+∞()()0,t t ϕϕ'>()1,+∞()()11a b t ϕϕ+=≥=-a b +1111ln x ax x -=2221ln x ax x -=()12121212ln x x x x a x x x x +-=+两式相减得即 △，即，. 9分不妨令，记，令，则，△在上单调递增，则， △，则，△，又△，即，.…………10分令，则时，，△在上单调递增．又，△，即．.…………12分3.（△）由题意，,，.…………1分设，则，由△ADP△△CB'P ，故PA=PC=x ﹣y ，()21221112ln x x x a x x x x x --=-212112ln 1x x ax x x x +=-()21211212122112ln1ln x x x x x x x x x x x x x x ⎛⎫ ⎪+ ⎪-=++- ⎪⎪⎝⎭1212212122112()ln ln x x x x x x x x x x x x ⎛⎫++-= ⎪-⎝⎭120x x <<211x t x =>()21()ln (1)1t F t t t t -=->+()221()0(1)t F t t t -'=>+()21()ln 1t F t t t -=-+()1,+∞()21()ln (1)01t F t t F t -=->=+()21ln 1t t t ->+2211122()ln x x x x x x ->+1212212122112()ln ln 2x x x x x x x x x x x x ⎛⎫++-=> ⎪-⎝⎭1212121212122()ln ln ln 2ln x x x x x x x x x x +-<==2ln 2>1>2()ln G x x x =-0x >212()0G x x x'=+>()G x ()0,+∞1ln 210.8512e =+-≈<ln 1G =>>>2122x x e >AB x =2-BC x =2,12x x x >-∴<<=DP y PC x y =-由PA 2=AD 2+DP 2，得即：..…………3分（△）记△ADP 的面积为，则分当且仅当时，取得最大值．，宽为时，最大．….…………7分（△）于是令分关于的函数在上递增，在上递减，当时，取得最大值．，宽为时，最大．.…………12分4.（1）时，，，，所以在处的切线方程为（2）存在，，即：在时有解；设，令，所以在上单调递增，所以 1°当时，，△在单调增，所以，所以()()2222x y x y -=-+121,12y x x ⎛⎫=-<< ⎪⎝⎭2S ()212=1-233S x x x x ⎛⎫⎛⎫-=-+≤- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()1,2x =2S (2m 2S ()()2121114+2=2123,1222S S x x x x x x x ⎛⎫⎛⎫-+--=-+<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()31222142+220,2x S S x x x x-+⎛⎫'=--==∴= ⎪⎝⎭∴x 12+2S S ()2∴x =12+2S S (m 12+2S S 1a =()()2ln 1xf x ex =++()2121x f x e x '=++()01f =()10231f '=+=()f x ()0,131y x =+[)00,x ∈+∞()()20002ln f x x a x <++()02200ln 0x ex a x -+-<[)00,x ∈+∞()()22ln xu x e x a x =-+-()2122x u x e x x a'=--+()2122xm x ex x a =--+()()21420x m x e x a '=+->+()u x '[)0,+∞()()102u x u a''≥=-12a ≥()1020u a'=-≥()u x [)0,+∞()()max 01ln 0u x u a ==-<a e >2°当时，设，令，所以在单调递减，在单调递增所以，所以所以设，，令，所以在上单调递增，所以所以在单调递增，△，所以，所以所以，当时，恒成立，不合题意综上，实数的取值范围为.5.（1）因为，依题意得为方程的两不等正实数根，12a <()1ln ln 2x a x ⎛⎫+<+ ⎪⎝⎭()11ln 22h x x x ⎛⎫=+-+ ⎪⎝⎭()11211122x h x x x -'=-=++()102h x x '>⇒>()1002h x x '<⇒<<()h x 10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭()1102h x h ⎛⎫≥=> ⎪⎝⎭11ln 22x x ⎛⎫+>+ ⎪⎝⎭()()222ln ln xx u x e x a x e =-+->-2221122x x x e x x ⎛⎫⎛⎫+->-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()()22102xg x ex x x ⎛⎫=--+≥ ⎪⎝⎭()2221x g x e x '=--()2221xx ex ϕ=--()242420x x e ϕ'=-≥->()2221xx e x ϕ=--[)0,+∞()()010g x g ''≥=>()g x ()0,+∞()()00g x g >>()()00g x g >>()()()22ln 0xu x e x a x g x =-+->>12a <()()22ln f x x a x >++a 12a ≥()ln 2f x a x x '=-12,x x ln 20a x x -=△，，令，，当时，；当时，，所以在上单调递增，在上单调递减，，当时，，所以 △ 解得，故实数的取值范围是.（2）由（1）得，，，两式相加得，故两式相减可得，故所以等价于，所以所以，即，所以， 0a ≠2ln x a x =()ln x g x x =()21ln x g x x -'=()0,x e ∈()0g x '>(),x e ∈+∞()0g x '<()g x ()0,e (),e +∞()10g =x e >()0g x >()20g e a <<()210g e a e<<=2a e >a ()2,e +∞11ln 2a x x =22ln 2a x x =()()1212ln ln 2a x x x x λ+=+()12122ln ln x x x x aλλ++=()()1212ln ln 2a x x x x -=-12122ln ln x x a x x -=⋅-12ln ln 1x x λλ+>+()1221x x a λλ+>+()()1221x x a λλ+>+()()121212221ln ln x x x x x x λλ-+>+-()()121212ln ln 1x x x x x x λλ+->+-112212ln 11x x x x x x λλ⎛⎫+ ⎪⎝⎭>+-因为，令，所以即，令，则在上恒成立，，令， △当时，所以在上单调递减，所以在上单调递增，所以符合题意△当时，所以在上单调递增故在上单调递减，所以不符合题意；△当时，所以在上单调递增，所以所以在上单调递减，故不符合题意综上所述，实数的取值范围是.6.解：（1）△f （x ）=（lnx ﹣k ﹣1）x （k△R ），△x ＞0， =lnx ﹣k ，△当k≤0时，△x ＞1，△f′（x ）=lnx ﹣k ＞0，函数f （x ）的单调增区间是（1，+∞），无单调减区间，无极值；△当k ＞0时，令lnx ﹣k=0，解得x=e k ，当1＜x ＜e k 时，f′（x ）＜0；当x ＞e k ，f′（x ）＞0，△函数f （x ）的单调减区间是（1，e k ），单调减区间是（e k ，+∞），在区间（1，+∞）上的极小值为f （e k ）=（k ﹣k ﹣1）e k =﹣e k ，无极大值．（2）△对于任意x△[e ，e 2]，都有f （x ）＜4lnx 成立，120x x <<()120,1x t x =∈()ln 11t t t λλ+>+-()()()ln 110t t t λλ+-+-<()()()()ln 11h t t t t λλ=+-+-()0h t <()0,1()ln h t t t λλ'=+-()ln I t t t λλ=+-()()()2210,1t I t t t t tλλ-'=-=∈1λ≥()0I t '<()h t '()0,1()()10h t h ''>=()h t ()0,1()()10h t h <=0λ≤()0I t '>()h t '()0,1()()10h t h ''<=()h t ()0,1()()10h t h >=01λ<<()01I t t λ'>⇔<<()h t '(),1λ()()10h t h ''<=()h t (),1λ()()10h t h >=λ[)1,+∞△f（x）﹣4lnx＜0，即问题转化为（x﹣4）lnx﹣（k+1）x＜0对于x△[e，e2]恒成立，即k+1＞对于x△[e，e2]恒成立，令g（x）=，则，令t（x）=4lnx+x﹣4，x△[e，e2]，则，△t（x）在区间[e，e2]上单调递增，故t（x）min=t（e）=e﹣4+4=e＞0，故g′（x）＞0，△g（x）在区间[e，e2]上单调递增，函数g（x）max=g（e2）=2﹣，要使k+1＞对于x△[e，e2]恒成立，只要k+1＞g（x）max，△k+1＞2﹣，即实数k的取值范围是（1﹣，+∞）．证明：（3）△f（x1）=f（x2），由（1）知，函数f（x）在区间（0，e k）上单调递减，在区间（e k，+∞）上单调递增，且f（e k+1）=0，不妨设x1＜x2，则0＜x1＜e k＜x2＜e k+1，要证x1x2＜e2k，只要证x2＜，即证＜，△f（x）在区间（e k，+∞）上单调递增，△f（x2）＜f（），又f（x1）=f（x2），即证f（x1）＜，构造函数h（x）=f（x）﹣f（）=（lnx﹣k﹣1）x﹣（ln﹣k﹣1），即h（x）=xlnx﹣（k+1）x+e2k（），x△（0，e k）h′（x）=lnx+1﹣（k+1）+e2k（+）=（lnx﹣k），△x△（0，e k），△lnx﹣k＜0，x2＜e2k，即h′（x）＞0，△函数h（x）在区间（0，e k）上单调递增，故h′（x）＜h（e k），△，故h（x）＜0，△f（x1）＜f（），即f（x2）=f（x1）＜f（），△x1x2＜e2k成立．7（△）由()21e 2x f x a x x =--得()e 1x f x a x '=--. 因为曲线()y f x =在点()()0,0f 处的切线与y 轴垂直，所以()010f a '=-=，解得1a =.（△）由（△）知()e 1x f x a x '=--，若函数()f x 有两个极值点，则()e 10x f x a x '=--=，即1e x x a +=有两个不同的根，且1e xx a +-的值在根的左、右两侧符号相反. 令()1e x x h x +=，则()()()2e 1e e e x x x x x x h x -+'==-，所以当0x >时，()0h x '<，()h x 单调递减；当0x <时，()0h x '>，()h x 单调递增. 又当x →-∞时，()h x →-∞；0x =时，()01h =；0x >时，()0h x >；x →+∞时，()0h x →，所以01a <<.即所求实数a 的取值范围是01a <<.（△）证明：令()1e ln x g x x x x=-+（1x >），则()10g =，()2e 1e ln 1x xg x x x x '=+--. 令()()h x g x '=，则()e e ln x xh x x x '=+23e e 2x x x x x -++，因为1x >，所以e ln 0xx >，e 0x x >，()2e 10x x x ->，320x >，所以()0h x '>，即()()h x g x '=在1x >时单调递增，又()1e 20g '=->，所以1x >时，()0g x '>，即函数()g x 在1x >时单调递增. 所以1x >时，()0g x >，即1x >时，1e ln x x x x>-.20.(1)当0b 时，321233f x x x x ，2'4313f x x x x x .当1,3x时，'0f x ，故函数f x 在1,3上单调递减；当3,4x时，'0f x ，故函数f x 在3,4上单调递增. 由30f ，4143f f . △f x 在1,4上的值域为40,3； (2)由(1)可知，2'4313f xx x x x ，由'0f x 得13x ，由'0f x 得1x 或3x .所以f x 在1,3上单调递减，在,1，3,上单调递增；所以max 413f xf b ，min 3f x f b ，所以当403b且0b ，即403b 时，10,1x ，21,3x ，33,4x ，使得1230f x f x f x ，由f x 的单调性知，当且仅当4,03b时，f x 有三个不同零点.8.（1）当时，函数，， △，， △曲线在点处的切线方程为. （2）. 当时，，的单调递减区间为；当时，在递减，在递增.10.（△）在上恒成立，即. △，△.故在上恒成立1=a 2ln 21)(2--=x x x f x x x f 1)('-=0)1('=f 23)1(-=f )(x f ))1(,1(f 23-=y )0(1)('2>-=x xax x f 0≤a 0)('<x f )(x f ),0(+∞0>a )(x f ),0(a a ),(+∞a a 211()0sin f x x x θ'=-+≥•[1,)-+∞2sin 10sin x x θθ•-≥•(0,)θπ∈sin 0θ>sin 10x θ•-≥[1,)-+∞只须，即，又只有，得. 由，解得. △当时，；当时，.故在处取得极小值1，无极大值.（△）构造，则转化为；若在上存在，使得，求实数的取值范围.当时，，在恒成立，所以在上不存在，使得成立. △当时，. 因为，所以，所以在恒成立.故在上单调递增，，只要，解得. △综上，的取值范围是.sin 110θ•-≥sin 1θ≥0sin 1θ<≤sin 1θ=2πθ=22111()0x f x x x x-'=-+==1x =01x <<()0f x '<1x >()0f x '>()f x 1x =1212()ln ln e e F x kx x kx x x x x+=---=--[1,]e 0x 0()0F x >k 0k ≤[1,]x e ∈()0F x <[1,]e [1,]e 0x 0002()e kx f x x ->0k >2121()e F x k x x +'=+-2222121()kx e x kx e e e x x x++-+++-==[1,]x e ∈0e x ->()0F x '>[1,]x e ∈()F x [1,]e max 1()()3F x F e ke e ==--130ke e -->231e k e +>k 231(,)e e ++∞。

2024年高考数学(新高考压轴卷)(全解全析)

2024年高考压轴卷【新高考卷】数学·全解全析一、单选题1．已知集合105x A x x ⎧⎫+=≥⎨⎬-⎩⎭，(){}22log 16B x y x ==-，则()R A B ⋂=ð（）A ．()1,4-B ．[]1,4-C ．(]1,5-D ．()4,52．宋代是中国瓷器的黄金时代，涌现出了五大名窑：汝窑、官窑、哥窑、钧窑、定窑．其中汝窑被认为是五大名窑之首．如图1，这是汝窑双耳罐，该汝窑双耳罐可近似看成由两个圆台拼接而成，其直观图如图2所示．已知该汝窑双耳罐下底面圆的直径是12厘米，中间圆的直径是20厘米，上底面圆的直径是8厘米，高是14厘米，且上、下两圆台的高之比是3:4，则该汝窑双耳罐的体积是（）A ．1784π3B ．1884π3C ．2304π3D ．2504π33．如图，左车道有2辆汽车，右车道有3辆汽车等待合流，则合流结束时汽车通过顺序共有（）种.A ．10B ．20C ．60D ．120【答案】A【分析】合流结束时5辆车需要5个位置，第一步从5个位置选2个位置安排左边的2辆汽车，第二步剩下3个位置安排右边的3辆汽车，从而由分步乘法计数原理可得结果.【详解】设左车辆汽车依次为12,A A ，右车辆汽车依次为123,,B B B ，则通过顺序的种数等价于将12,A A 安排在5个顺序中的某两个位置（保持12,A A 前后顺序不变），123,,B B B 安排在其余3个位置（保持123,,B B B 前后顺序不变），123,,B B B ，所以，合流结束时汽车通过顺序共有2353C C 10=.故选：A.4．已知等比数列{}n a 的各项均为负数，记其前n 项和为n S ，若6467813,8S S a a a -=-=-，则2a =（）A ．－8B ．－16C ．－32D ．－485．已知圆C ：22()1x y m +-=，直线l ：()1210m x y m ++++=，则直线l 与圆C 有公共点的必要不充分条件是（）A ．11m -≤≤B ．112m -≤≤C ．10m -≤≤D ．102m ≤≤6．已知函数2()log f x x =，则对任意实数,a b ，“0a b +≤”是“()()0f a f b +≤”的（）A ．充分不必要条件B ．必要不充分条件C ．充要条件D ．既不充分也不必要条件故选：C.7．已知0.50.2a =，cos2b =，lg15c =，则（）A ．a b c <>外一点()00,P x y 向椭圆引两条切线，切点分别为,A B ，则直线AB 称作点P关于椭圆C 的极线，其方程为00221x x y ya b+=.现有如图所示的两个椭圆12,C C ，离心率分别为12,e e ，2C 内含于1C ，椭圆1C 上的任意一点M 关于2C 的极线为l ，若原点O 到直线l 的距离为1，则2212e e -的最大值为（）A ．12B ．13C ．15D ．14二、多选题9．已知非零复数1z ，2z 在复平面内对应的点分别为1Z ，2Z ，O 为坐标原点，则下列说法正确的是（）A ．若1211z z -=-，则12=z z B ．若1212z z z z +=-，则120OZ OZ ⋅=C ．若1212z z z z +=-，则120z z ⋅=D ．若1212z z z z +=+，则存在实数t ，使得21z tz =10．已知四面体ABCD的一个平面展开图如图所示，其中四边形AEFD是边长为B，C分别为AE，FD的中点，BD=）⊥A．BE CDB．BE与平面DCE所成角的余弦值为15C．四面体ABCD的内切球半径为30D．四面体ABCD的外接球表面积为8π【点睛】11．对于数列{}n a （N n a +∈），定义k b 为1a ，2a ，…，k a 中最大值（1,2,,k n =⋅⋅⋅）（N n +∈），把数列{}n b 称为数列{}n a 的“M 值数列”.如数列2，2，3，7，6的“M 值数列”为2，2，3，7，7，则（）A ．若数列{}n a 是递减数列，则{}n b 为常数列B ．若数列{}n a 是递增数列，则有n na b =C ．满足{}n b 为2，3，3，5，5的所有数列{}n a 的个数为8D ．若()1()2N n n a n -+=-∈，记n S 为{}n b 的前n 项和，则1001002(21)3S =-三、填空题12．已知向量()1,1,4a b == ，且b 在a 上的投影向量的坐标为()2,2--，则a 与b的夹角为.13．已知公比q 大于1的等比数列{}n a 满足135a a +=，22a =.设22log 7n n b a =-，则当5n ≥时，数列{}n b 的前n 项和n S =.14．已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为12,F F ，过点2F 且斜率为34-的直线与C 交于,A B两点．若112AF F F ⊥，则C 的离心率为；线段AB 的垂直平分线与x 轴交于点D ，则22BF DF =．5.【点睛】方法点睛：椭圆求离心率或者范围关键是找到关于,a c 的齐次式求得.四、解答题15．如图，在平面四边形ABCD ，已知1BC =，3cos 5BCD ∠=-.（1）若AC 平分BCD ∠，且2AB =，求AC 的长；（2）若45CBD ∠=︒，求CD 的长.16．如图，在三棱柱111ABC A B C -中，ABC △是边长为2的正三角形，侧面11BB C C 是矩形，11AA A B =．(1)求证：三棱锥1A ABC -是正三棱锥；(2)若三棱柱111ABC A B C -的体积为221AC 与平面11AA B B 所成角的正弦值．【答案】(1)证明见解析(2)23【分析】（1）根据线面垂直的判定定理及性质定理，证明1A O ⊥平面ABC 即可；（2）建立空间直角坐标系，利用向量法求线面角正弦即可.【详解】（1）分别取AB ，BC 中点D ，E ，连接CD ，AE 交于点O ，则点O 为正三角形ABC 的中心．因为11AA A B CA CB ==，得1CD AB AD AB ⊥⊥，，又11,,A D CD D A D CD =⊂ 平面1A CD ，所以AB ⊥平面1A CD ，又1A O ⊂平面1A CD ，则1AB A O ⊥；取11B C 中点1E ，连接111A E E E ，，则四边形11AA E E 是平行四边形，因为侧面11BB C C 是矩形，所以1BC EE ⊥，又BC AE ⊥，又11,,EE AE E EE AE =⊂ 平面11AA E E ，所以BC ⊥平面11AA E E ，又1A O ⊂平面11AA E E ，则1BC A O ⊥；又AB BC B ⋂=，,AB BC ⊂平面ABC ，所以1A O ⊥平面ABC ，所以三棱锥1A ABC -是正三棱锥．17．某学校为了解本学期学生参加公益劳动的情况，从学校内随机抽取了500名高中学生进行在线调查，收集了他们参加公益劳动时间（单位:小时）分配情况等数据，并将样本数据分成[0,2],(2,4]，(4,6],(6,8],(8,10],(10,12],(12,14],(14,16]，(16,18]九组，绘制成如图所示的频率分布直方图.(1)为进一步了解这500名学生参加公益劳动时间的分配情况，从参加公益劳动时间在(12,14],(14,16],(16,18]三组内的学生中，采用分层抽样的方法抽取了10人，现从这10人中随机抽取3人.记参加公益劳动时间在(14,16]内的学生人数为X ，求X 的分布列和期望；(2)以调查结果的频率估计概率，从该学校所有高中学生中随机抽取20名学生，用“20()P k ”表示这20名学生中恰有k 名学生参加公益劳动时间在(10,12]（单位:小时）内的概率，其中0,1,2,,20k = .当20()P k 最大时，写出k 的值.18．已知双曲线(22:10,0x y C a b a b-=>>）的左右焦点分别为12,F F ，C 的右顶点到直线2:a l x c =的距离为1，双曲线右支上的点到1F 的最短距离为3(1)求双曲线C 的方程；(2)过2F 的直线与C 交于M 、N 两点，连接1MF 交l 于点Q ，证明：直线QN 过x 轴上一定点.【点睛】方法点睛：求解直线过定点问题常用方法如下：（1）“特殊探路，一般证明（2）“一般推理，特殊求解”：即设出定点坐标，根据题设条件选择参数，建立一个直线系或曲线的方程，再根据参数的任意性得到一个关于定点坐标的方程组，以这个方程组的解为坐标的点即为所求点；（3）求证直线过定点()00,x y ，常利用直线的点斜式方程()00y y k x x -=-或截距式y kx b =+来证明.19．函数()e xf x a x=-图像与x 轴的两交点为()()()1221,0,0A x B x x x >，(1)令()()ln h x f x x x =-+，若()h x 有两个零点，求实数a 的取值范围；(2)证明：121x x <；(3)证明：当5a ≥时，以AB 为直径的圆与直线)1y x =+恒有公共点．（参考数据：0.25 2.5e 1.3e 12.2≈≈，）。

高考数学专题02 分段函数及其应用(第二季)压轴题必刷题理-人教版高三全册数学试题

专题02分段函数及其应用第二季1．已知函数，若函数在定义域内有且只有三个零点，则实数的取值X围是（）A． B． C． D．【答案】A【解析】函数在定义域内有且只有三个零点，等价于有且有三个根，当时，，不是方程的根，当时，，令，当时，在单调递增，当时，在单调递增，在单调递减，图象如图所示：其中可得时与图象有三个交点，方程有且有三个根，函数在定义域内有且只有三个零点，所以实数的取值X围是，故选A..2．设f(x)＝．若存在x1，x2∈R，x1≠x2，使得f(x1)＝f(x2)成立，则实数a的取值X围是A．(0，) B．(，) C．(0，) D．(，)【答案】B3．已知定义域为R的奇函数，当时，满足，则A． B． C． D．0【答案】B【解析】定义域为的奇函数，可得，当时，满足，可得时，，则，，，，，，，，，故选B.4．已知函数，则函数的零点个数为（）A． B． C． D．【答案】B【解析】由可得：或，当时，，当时，，单调递减，当时，，单调递增，函数在处有极小值，绘制函数的图象如图所示，观察可得，函数的零点个数为3.本题选择B选项.5．已知，若恰有两个根，，则的取值X围是（）A．B．C．D．【答案】C【解析】作出f（x）的函数图象如图所示：由[f（x）]2=a可得f（x）=，∴＞1，即a＞1．不妨设x1＜x2，则x12=e=，令=t（t＞1），则x1=﹣，x2=lnt，∴x1+x2=lnt﹣，令g（t）=lnt﹣，则g′（t）=﹣ =，∴当1＜t＜4时，g′（t）＞0，当t＞4时，g′（t）＜0，∴当t=4时，g（t）取得最大值g（4）=ln4﹣2=2ln2﹣2．∴x1+x2≤2ln2﹣2．故选：C．6．对实数a和b，定义运算“⊗”：a⊗b＝设函数f(x)＝(x2－2)⊗(x－x2)，x∈R.若函数y＝f(x)－c的图象与x轴恰有两个公共点，则实数c的取值X围是( )．A．(－∞，－2]∪B．(－∞，－2]∪C．∪D．∪【答案】B表示为区间形式即.本题选择B选项.7．已知函数，若方程有且只有两个不相等的实数根,则实数a的取值X围为（）A． B． C． D．【答案】A【解析】因为当时，有，所以在的图像与上的图像一致，故的图像如下图所示：因为直线与有两个不同的交点，故，选A．8．已知函数f(x)＝x2－2(a＋2)x＋a2，g(x)＝－x2＋2(a－2)x－a2＋8.设H1(x)＝max，H2(x)＝min (max表示p，q中的较大值，min表示p，q中的较小值)．记H1(x)的最小值为A，H2(x)的最大值为B，则A－B ＝( )A．16 B．－16C．a2－2a－16 D．a2＋2a－16【答案】B【解析】令h（x）=f（x）﹣g（x）=x2﹣2（a+2）x+a2﹣[﹣x2+2（a﹣2）x﹣a2+8]=2x2﹣4ax+2a2﹣8=2（x﹣a）2﹣8．①由2（x﹣a）2﹣8=0，解得x=a±2，此时f（x）=g（x）；②由h（x）＞0，解得x＞a+2，或x＜a﹣2，此时f（x）＞g（x）；③由h（x）＜0，解得a﹣2＜x＜a+2，此时f（x）＜g（x）．综上可知：（1）当x≤a﹣2时，则H1（x）=max{f（x），g（x）}=f（x）=[x﹣（a+2）]2﹣4a﹣4，H2（x）=min{f（x），g（x）}=g（x）=﹣[x﹣（a﹣2）]2﹣4a+12，（2）当a﹣2≤x≤a+2时，H1（x）=max{f（x），g（x）}=g（x），H2（x）=min{f（x），g（x）}=f（x）；（3）当x≥a+2时，则H1（x）=max{f（x），g（x）}=f（x），H2（x）=min{f（x），g（x）}=g（x），故A=g（a+2）=﹣[（a+2）﹣（a﹣2）]2﹣4a+12=﹣4a﹣4，B=g（a﹣2）=﹣4a+12，∴A﹣B=﹣4a﹣4﹣（﹣4a+12）=﹣16．故选：B．9．若函数满足且时，，函数，则函数在区间内的零点的个数为（）A．7 B．8 C．9 D．10【答案】B【解析】因为，所以函数是周期为2的函数，作出时，的图象，并根据周期扩展到上，再作出函数的图象，如图所示：从图中易看出有8个交点，故选B.10．已知函数，其中表示不超过的最大整数．设，定义函数：，，，，则下列说法正确的有（）个①的定义域为；②设，，则；③；④若集合，则中至少含有个元素．A．个 B．个 C．个 D．个【答案】C【解析】①，当时，，所以；当时，成立，所以；当时，成立，所以；因此定义域为；②；；，因此；③因为，即，因此④由上可知为中元素，又，所以中至少含有个元素．综上共有3个正确说法，选C．11．已知函数，若，则的取值X围是（）A． B． C． D．【答案】D【解析】当时，即；当时0，即；当时，由图可知；综上的取值X围是，选D．12．设函数，若互不相等的实数，，满足，则的取值X围是（）A． B． C． D．【答案】C【解析】不妨设，则，得，结合图象可知，则，故选C．13．已知定义在上的函数满足，且，则方程在区间上的所有实根之和为（）A． B． C． D．【答案】C【解析】14．已知函数，若的图像与轴有个不同的交点，则实数的取值X围是（）A． B． C． D．【答案】B【解析】由于函数的图像与轴有个不同的交点，则方程有三个根，故函数与的图象有三个交点．由于函数，则其图象如图所示，从图象可知，当直线位于图中两虚线之间时两函数有三个交点，因为点能取到，则4个选项中区间的右端点能取到，排除BC，∴只能从中选，故只要看看选项区间的右端点是选还是选，设图中切点的坐标为，则斜率，又满足：，解得，∴斜率，故选B．15．已知定义域为R的奇函数，当时，满足，则A． B． C． D．0【答案】B【解析】定义域为的奇函数，可得，当时，满足，可得时，，则，，，，，，，，，故选B.16．定义函数，若存在实数使得方程无实数根，则实数的取值X围是（）A． B． C．D．【答案】C【解析】存在实数使得方程无实数根，等价于值域不为，当时，时，，时，，值域为，不合题意，排除；当时，时，，时，，值域为，不合题意，排除；当时，时，，时，，值域不为，合题意，排除，故选C. 17．已知函数，函数有四个不同的零点，且满足：，则的取值X围是（）A． B． C． D．【答案】D【解析】作出的解析式如图所示：根据二次函数的对称性知，且，，，因为所以当时，函数等号成立，又因为在递减，在递增，所以，所以的取值X围是，故选D.18．著名的狄利克雷函数，其中为实数集，为有理数集.现有如下四个命题：①；②函数为奇函数；③，恒有；④，恒有. 其中真命题的个数是（）A． B． C． D．【答案】A【解析】对于①，时，，，故①错误；对于②，时，，时，，不是奇函数，故②错误；对③，时，，，时，，，故③正确.对④，时，，，④错误，故真命题个数为，故选A.19．设是定义在R上的偶函数，且当时，，若对任意的，不等式恒成立，则实数m的最大值是（）A． B． C． D．【答案】B20．设，，若对任意的，存在，使得，则实数的取值X围为（）A． B．C． D．【答案】D【解析】函数在上单调递增，所以的值域为，当时，为增函数，在]上的值域为，由题意可得当时，为减函数，在]上的值域为，由题意可得当时，为常数函数，值域为，不符合题意；综上，实数的取值X围为. 故选D.。

压轴题型02 构造法在函数中的应用(解析版)-2023年高考数学压轴题专项训练

压轴题型02构造法在函数中的应用近几年高考数学压轴题，多以导数为工具来证明不等式或求参数的范围，这类试题具有结构独特、技巧性高、综合性强等特点，而构造函数是解导数问题的最基本方法，但在平时的教学和考试中，发现很多学生不会合理构造函数，结果往往求解非常复杂甚至是无果而终．因此笔者认为解决此类问题的关键就是怎样合理构造函数，本文以近几年的高考题和模考题为例，对在处理导数问题时构造函数的方法进行归类和总结，供大家参考．○热○点○题○型1构造法解决高考函数对称与周期性问题○热○点○题○型2主元构造法○热○点○题○型3分离参数构造法○热○点○题○型4局部构造法○热○点○题○型5换元构造法○热○点○题○型6特征构造法○热○点○题○型7放缩构造法一、单选题1．若正数x满足532-+=，则x的取值范围是（）.x x xA x2．设函数()f x =若曲线sin 22y x =+上存在点0(x ，0)y 使得00(())f f y y =成立，则实数a 的取值范围为（）A ．[0，21]e e -+B ．[0，21]e e +-C ．[0，21]e e --D ．[0，21]e e ++3．“米”是象形字.数学探究课上，某同学用拋物线1和2构造了一个类似“米”字型的图案，如图所示，若抛物线1C ，2C 的焦点分别为1F ，2F ，点P 在拋物线1C 上，过点P 作x 轴的平行线交抛物线2C 于点Q ，若124==PF PQ ，则p =（）A ．2B ．3C ．4D ．6树纹玉琮，为今人研究古蜀社会中神树的意义提供了重要依据.玉琮是古人用于祭祀的礼器，有学者认为其外方内圆的构造，契合了古代“天圆地方”观念，是天地合一的体现，如图，假定某玉琮形状对称，由一个空心圆柱及正方体构成，且圆柱的外侧面内切于正方体的侧面，圆柱的高为12cm ，圆柱底面外圆周和正方体的各个顶点均在球O 上，则球O 的表面积为（）A ．272πcmB ．2162πcmC ．2216πcmD ．2288πcm 【答案】C【分析】根据题意可知正方体的体对角线即是外接球的直径，又因圆柱的外侧面内切于正方体的侧面，可利用勾股定理得出正方体边长，继而求出球的表面积.【详解】不妨设正方体的边长为2a ，球О的半径为R ，则圆柱的底面半径为a ，因为正方体的体对角线即为球О直径，故223R a =，利用勾股定理得：222263a R a +==，解得18a =，球的表面积为2ππ44318216πS R ==⨯⨯=，故选：C.5．若函数()()有两个零点，则实数的取值范围是（）A ．()1,2B ．()0,2C ．()1,+∞D ．(),2-∞【答案】A【分析】将函数()()ln 2f x x a x a =+-+有两个零点的问题转化为函数ln ,(2)y x y a x a ==--的图象交点个数问题，结合导数的几何意义，数形结合，即可求解.【详解】由()()ln 2f x x a x a =+-+有两个零点，即()ln 20x a x a +-+=有两个正根，即函数ln ,(2)y x y a x a ==--的图象有2个交点，直线(2)y a x a =--可变为(1)20a x x y -++-=，令=1x -，则=2y -，即直线(2)y a x a =--过定点(1,2)P --，当该直线与ln y x =相切时，设切点为00(,)x y ，则1y x'=，则000ln 211x x x +=+，即001ln 10x x -+=，令1g()ln 1,(0)x x x x=-+>，则()g x 在(0,)+∞上单调递增，又(1)0g =，故1g()ln 1,(0)x x x x=-+>有唯一零点1x =，故01x =，即(2)y a x a =--与曲线ln y x =相切时，切点为(1,0)，则切线斜率为1，要使函数ln ,(2)y x y a x a ==--的图象有2个交点，需满足021a <-<，即(1,2)a ∈，故选：A【点睛】方法点睛：根据函数的零点个数求解参数范围，一般方法：（1）转化为函数最值问题，利用导数解决；（2）转化为函数图像的交点问题，数形结合解决问题；（3）参变分离法，结合函数最值或范围解决.6．已知()f x 是定义域为R 的函数，()220f x +为奇函数，()221f x +为偶函数，当10x -≤<时，()f x =()()()60y f x a x a =-+>有5个零点，则实数a 的取值范围为（）A ．11,73⎛⎫ ⎪⎝⎭B ．,124⎛ ⎝⎭C ．⎝⎭D ．11,62⎛⎫ ⎪⎝⎭当直线()2y a x =-与圆()()22910x y y -+=≥相切时，271aa +()2y a x =-与圆()()22510x y y -+=≥相切时，2311a a =+，解得32124a <<．故选：B ．【点睛】通过函数的奇偶性挖掘周期性与函数图像的对称性，从而能作出整个函数的大致图像，将函数零点转化为方程的根，再转化为两个函数图像交点的横坐标．交点的个数时注意数形结合思想的应用，动中蕴静，变化中抓住不变，抓住临界状态，利用直线与圆相切，借助点到直线的距离公式得到参数的临界值，从而求出参数的取值范围，考生综合分析问题和解决问题的能力要求比较高．二、填空题7．已知函数21()(1)1x f x x x -⎛⎫=> ⎪+⎝⎭，如果不等式1(1)()(x f x m m -->-对11,164x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦恒成立，则实数m 的取值范围_______________.5⎛⎫①ln52<；②lnπ>③11<；④3ln2e>其中真命题序号为__________.9．设函数4()log ,0f x x x ⎧+≤⎪=⎨>⎪⎩，若关于x 的函数()()()()2g 23x fx a f x =-++恰好有四个零点，则实数a 的取值范围是____________.令()f x t =，函数()()()()2g 23x fx a fx =-++恰好有四个零点．则方程()()()2230f x a f x -++=化为()2230t a t -++=，设()2230t a t -++=的两根为12,t t ，因为123t t =，所以两根均大于0，且方程的一根在区间(]0,1内，另一根在区间()2+∞，内．令()()223g t t a t =-++所以()()()()2Δ2120001020a g g g ⎧=+->⎪>⎪⎨≤⎪⎪<⎩，解得：2a ≥，综上：实数a 的取值范围为[)2,.∞+故答案为：[)2,.∞+【点睛】复合函数零点个数问题，要先画出函数图象，然后适当运用换元法，将零点个数问题转化为二次函数或其他函数根的分布情况，从而求出参数的取值范围或判断出零点个数.三、解答题10．已知正数a b 、满足1a b +=，求M =的最小值.11．已知函数在处的切线方程为(1).求()f x 的解析式；(2).若对任意的0x >，均有()10f x kx -+≥求实数k 的范围；(3).设12x x ，为两个正数，求证:()()()121212f x f x x x f x x +++>+。

2024年高考数学新题型之19题压轴题专项汇编(学生版)

2024新题型之19压轴题1.命题方向2024新题型之19压轴题以大学内容为载体的新定义题型以数列为载体的新定义题型以导数为载体的新定义题型两个知识交汇2.模拟演练题型01以大学内容为载体的新定义题型1(2024·安徽合肥·一模)“q-数”在量子代数研究中发挥了重要作用.设q是非零实数，对任意n∈N*，定义“q-数”(n)q=1+q+⋯+q n-1利用“q-数”可定义“q-阶乘”n !q=(1)q(2)q⋯(n)q,且0 !q=1.和“q-组合数”，即对任意k∈N,n∈N*,k≤n，nk q=n !qk !q n-k!q(1)计算：53 2；(2)证明：对于任意k,n∈N*,k+1≤n，nk q=n-1k-1q+q kn-1kq(3)证明：对于任意k,m∈N,n∈N*,k+1≤n，n+m+1 k+1q -nk+1q=∑mi=0q n-k+in+ikq.2(2024·广东江门·一模)将2024表示成5个正整数x1，x2，x3，x4，x5之和，得到方程x1+x2+x3+x4+x5 =2024①，称五元有序数组x1,x2,x3,x4,x5为方程①的解，对于上述的五元有序数组x1,x2,x3,x4,x5，当1≤i,j≤5时，若max(x i-x j)=t(t∈N)，则称x1,x2,x3,x4,x5是t-密集的一组解.(1)方程①是否存在一组解x1,x2,x3,x4,x5，使得x i+1-x i i=1,2,3,4等于同一常数?若存在，请求出该常数；若不存在，请说明理由；(2)方程①的解中共有多少组是1-密集的?(3)记S=5i=1x2i，问S是否存在最小值?若存在，请求出S的最小值；若不存在，请说明理由.3(2024·江苏四校一模)交比是射影几何中最基本的不变量，在欧氏几何中亦有应用．设A，B，C，D是直线l上互异且非无穷远的四点，则称ACBC⋅BDAD(分式中各项均为有向线段长度，例如AB=-BA)为A，B，C，D四点的交比，记为(A，B；C，D)．(1)证明：1-(D,B;C,A)=1(B,A;C,D)；(2)若l1，l2，l3，l4为平面上过定点P且互异的四条直线，L1，L2为不过点P且互异的两条直线，L1与l1，l2，l3，l4的交点分别为A1，B1，C1，D1，L2与l1，l2，l3，l4的交点分别为A2，B2，C2，D2，证明：(A1，B1；C1，D1)= (A2，B2；C2，D2)；(3)已知第(2)问的逆命题成立，证明：若ΔEFG与△E′F′G′的对应边不平行，对应顶点的连线交于同一点，则ΔEFG与△E′F′G′对应边的交点在一条直线上．题型02以数列为载体的新定义题型4(2024·安徽黄山·一模)随着信息技术的快速发展，离散数学的应用越来越广泛．差分和差分方程是描述离散变量变化的重要工具，并且有广泛的应用．对于数列a n ，规定Δa n 为数列a n 的一阶差分数列，其中Δa n =a n +1-a n n ∈N * ，规定Δ2a n 为数列a n 的二阶差分数列，其中Δ2a n =Δa n +1-Δa nn ∈N *．(1)数列a n 的通项公式为a n =n 3n ∈N * ，试判断数列Δa n ,Δ2a n 是否为等差数列，请说明理由？(2)数列log a b n 是以1为公差的等差数列，且a >2，对于任意的n ∈N *，都存在m ∈N *，使得Δ2b n =b m ，求a 的值；(3)各项均为正数的数列c n 的前n 项和为S n ，且Δc n 为常数列，对满足m +n =2t ，m ≠n 的任意正整数m ,n ,t 都有c m ≠c n ，且不等式S m +S n >λS t 恒成立，求实数λ的最大值．5(2024·辽宁葫芦岛·一模)大数据环境下数据量积累巨大并且结构复杂，要想分析出海量数据所蕴含的价值，数据筛选在整个数据处理流程中处于至关重要的地位，合适的算法就会起到事半功倍的效果．现有一个“数据漏斗”软件，其功能为；通过操作L M ,N 删去一个无穷非减正整数数列中除以M 余数为N 的项，并将剩下的项按原来的位置排好形成一个新的无穷非减正整数数列．设数列a n 的通项公式a n =3n -1，n ∈N +，通过“数据漏斗”软件对数列a n 进行L 3,1 操作后得到b n ，设a n +b n 前n 项和为S n ．(1)求S n ；(2)是否存在不同的实数p ,q ,r ∈N +，使得S p ，S q ，S r 成等差数列？若存在，求出所有的p ,q ,r ；若不存在，说明理由；(3)若e n =nS n2(3n-1)，n ∈N +，对数列e n 进行L 3,0 操作得到k n ，将数列k n 中下标除以4余数为0，1的项删掉，剩下的项按从小到大排列后得到p n ，再将p n 的每一项都加上自身项数，最终得到c n ，证明：每个大于1的奇平方数都是c n 中相邻两项的和．6(2024·山东青岛·一模)记集合S =a n |无穷数列a n 中存在有限项不为零，n ∈N * ，对任意a n ∈S ，设变换f a n =a 1+a 2x +⋯+a n x n -1+⋯，x ∈R ．定义运算⊗：若a n ,b n ∈S ，则a n ⊗b n∈S ，f a n ⊗b n =f a n ⋅f b n ．(1)若a n ⊗b n =m n ，用a 1,a 2,a 3,a 4,b 1,b 2,b 3,b 4表示m 4；(2)证明：a n ⊗b n ⊗c n =a n ⊗b n ⊗c n ；(3)若a n =n +12+1n n +1,1≤n ≤1000,n >100，b n =12203-n,1≤n ≤5000,n >500，d n =a n ⊗b n ，证明：d 200<12．7(2024·江苏徐州·一模)对于每项均是正整数的数列P：a1,a2,⋯,a n，定义变换T1，T1将数列P变换成数列T1P ：n,a1-1,a2-1,⋯,a n-1．对于每项均是非负整数的数列Q:b1,b2,⋯,b m，定义S(Q)=2(b1+2b2+⋯+mb m)+b21+b22+⋯+b2m，定义变换T2，T2将数列Q各项从大到小排列，然后去掉所有为零的项，得到数列T2Q ．(1)若数列P0为2，4，3，7，求S T1P0的值；(2)对于每项均是正整数的有穷数列P0，令P k+1=T2T1P k，k∈N．(i)探究S T1P0与S P0的关系；(ii)证明：S P k+1．≤S P k题型03以导数为载体的新定义题型8(2024·广东惠州·一模)黎曼猜想是解析数论里的一个重要猜想，它被很多数学家视为是最重要的数学猜想之一．它与函数f x =x s-1e x-1(x>0,s>1，s为常数)密切相关，请解决下列问题．(1)当1<s≤2时，讨论f x 的单调性；(2)当s>2时；①证明f x 有唯一极值点；②记f x 的唯一极值点为g s ，讨论g s 的单调性，并证明你的结论．9(2024·湖北·一模)英国数学家泰勒发现的泰勒公式有如下特殊形式：当f x 在x=0处的n n∈N*阶导数都存在时，f x =f0 +f 0 x+f 02!x2+f3 03!x3+⋯+f n 0n!x n+⋯．注：f x 表示f x 的2阶导数，即为f x 的导数，f n x n≥3表示f x 的n阶导数，该公式也称麦克劳林公式．(1)根据该公式估算sin12的值，精确到小数点后两位；(2)由该公式可得：cos x=1-x22!+x44!-x66!+⋯．当x≥0时，试比较cos x与1-x22的大小，并给出证明；(3)设n∈N*，证明：nk=11(n+k)tan1n+k>n-14n+2．10(2024·山东菏泽·一模)帕德近似是法国数学家亨利．帕德发明的用有理多项式近似特定函数的方法．给定两个正整数m，n，函数f(x)在x=0处的[m,n]阶帕德近似定义为：R(x)=a0+a1x+⋯+a m x m1+b1x+⋯+b n x n，且满足：f(0)=R(0)，f (0)=R (0)，f (0)=R (0)，⋯，f(m+n)(0)=R(m+n)(0)．(注：f (x)=f (x)，f (x)= f (x)，f(4)(x)=f (x)，f(5)(x)=f(4)(x)，⋯；f(n)(x)为f(n-1)(x)的导数)已知f(x)=ln(x+1)在x=0处的1,1阶帕德近似为R(x)=ax1+bx．(1)求实数a，b的值；(2)比较f x 与R(x)的大小；(3)若h(x)=f(x)R(x)-12-mf(x)在(0,+∞)上存在极值，求m的取值范围．题型04两个知识交汇11【概率与数列】(2024·山东聊城·一模)如图，一个正三角形被分成9个全等的三角形区域，分别记作A，B1，P，B2，C1，Q1，C2，Q，C3. 一个机器人从区域P出发，每经过1秒都从一个区域走到与之相邻的另一个区域(有公共边的区域)，且到不同相邻区域的概率相等.(1)分别写出经过2秒和3秒机器人所有可能位于的区域；(2)求经过2秒机器人位于区域Q的概率；(3)求经过n秒机器人位于区域Q的概率.12【概率与函数】(2024·广东汕头·一模)2023年11月，我国教育部发布了《中小学实验教学基本目录》，内容包括高中数学在内共有16个学科900多项实验与实践活动.我市某学校的数学老师组织学生到“牛田洋”进行科学实践活动，在某种植番石榴的果园中，老师建议学生尝试去摘全园最大的番石榴，规定只能摘一次，并且只可以向前走，不能回头.结果，学生小明两手空空走出果园，因为他不知道前面是否有更大的，所以没有摘，走到前面时，又发觉总不及之前见到的，最后什么也没摘到.假设小明在果园中一共会遇到n颗番石榴(不妨设n颗番石榴的大小各不相同)，最大的那颗番石榴出现在各个位置上的概率相等，为了尽可能在这些番石榴中摘到那颗最大的，小明在老师的指导下采用了如下策略：不摘前k(1≤k<n)颗番石榴，自第k+1颗开始，只要发现比他前面见过的番石榴大的，就摘这颗番石榴，否则就摘最后一颗.设k=tn，记该学生摘到那颗最大番石榴的概率为P.(1)若n=4,k=2，求P；(2)当n趋向于无穷大时，从理论的角度，求P的最大值及P取最大值时t的值.(取1k +1k+1+⋯+1n-1=ln nk)13【解析几何与立体几何】(2024·山东日照·一模)已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1，F2，离心率为12经过点F1且倾斜角为θ0<θ<π2的直线l与椭圆交于A，B两点(其中点A在x轴上方)，且△ABF2的周长为8．将平面xOy沿x轴向上折叠，使二面角A-F1F2-B为直二面角，如图所示，折叠后A，B在新图形中对应点记为A ，B ．(1)当θ=π3时，①求证：A O⊥B F2；②求平面A'F1F2和平面A'B'F2所成角的余弦值；(2)是否存在θ0<θ<π2，使得折叠后△A B F2的周长为152？若存在，求tanθ的值；若不存在，请说明理由．14【导数与三角函数】(2024·山东烟台·一模)如图，在平面直角坐标系xOy 中，半径为1的圆A 沿着x 轴正向无滑动地滚动，点M 为圆A 上一个定点，其初始位置为原点O ,t 为AM 绕点A 转过的角度(单位：弧度，t ≥0).(1)用t 表示点M 的横坐标x 和纵坐标y ；(2)设点M 的轨迹在点M 0(x 0,y 0)(y 0≠0)处的切线存在，且倾斜角为θ，求证：1+cos2θy 0为定值；(3)若平面内一条光滑曲线C 上每个点的坐标均可表示为(x (t ),y (t )),t ∈[α,β]，则该光滑曲线长度为F (β)-F (α)，其中函数F (t )满足F (t )=[x (t )]2+[y (t )]2.当点M 自点O 滚动到点E 时，其轨迹OE为一条光滑曲线，求OE 的长度.15【导数与数列】(2024·山东济宁·一模)已知函数f x =ln x -12ax 2+12a ∈R ．(1)讨论函数f x 的单调性；(2)若0<x 1<x 2，证明：对任意a ∈0,+∞ ，存在唯一的实数ξ∈x 1,x 2 ，使得f (ξ)=f x 2 -f x 1 x 2-x 1成立；(3)设a n =2n +1n2，n ∈N *，数列a n 的前n 项和为S n ．证明：S n >2ln (n +1)．。

新高考数学高考数学压轴题多选题专项训练分类精编含解析(2)

一、数列多选题1．意大利著名数学家斐波那契在研究兔子繁殖问题时，发现有这样一列数：1，1，2，3，5，…，其中从第三项起，每个数等于它前面两个数的和，后来人们把这样的一列数组成的数列{a n }称为“斐波那契数列”，记S n 为数列{a n }的前n 项和，则下列结论正确的是（） A ．a 8＝34 B ．S 8＝54C ．S 2020＝a 2022－1D ．a 1＋a 3＋a 5＋…＋a 2021＝a 2022答案：BCD 【分析】由题意可得数列满足递推关系，依次判断四个选项，即可得正确答案. 【详解】对于A ，可知数列的前8项为1，1，2，3，5，8，13，21，故A 错误；对于B ，，故B 正确；对于C ，可解析：BCD 【分析】由题意可得数列{}na 满足递推关系()12211,1,+3nn n aa a aan --===≥，依次判断四个选项，即可得正确答案.【详解】对于A ，可知数列的前8项为1，1，2，3，5，8，13，21，故A 错误；对于B ，81+1+2+3+5+8+13+2154S ==，故B 正确；对于C ，可得()112nn n a aan +-=-≥，则()()()()1234131425311++++++++++nn n a a a a aa a a aa a a aa+-=----即212++1nnn n S a a aa++=-=-，∴202020221Sa=-，故C 正确；对于D ，由()112n n n a aan +-=-≥可得，()()()135202124264202220202022++++++++a a a a a a a a a aaa=---=，故D 正确.故选：BCD. 【点睛】本题以“斐波那契数列”为背景，考查数列的递推关系及性质，解题的关键是得出数列的递推关系，()12211,1,+3nn n a a a aan --===≥，能根据数列性质利用累加法求解.2．已知数列{}na 中，11a =，1111n na a n n +⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭，*n N ∈.若对于任意的[]1,2t ∈，不等式()22212n at a t a a n<--++-+恒成立，则实数a 可能为（）A ．－4B ．－2C ．0D ．2答案：AB 【分析】由题意可得，利用裂项相相消法求和求出，只需对于任意的恒成立，转化为对于任意的恒成立，然后将选项逐一验证即可求解. 【详解】，，则，，，，上述式子累加可得：，，对于任意的恒成立解析：AB 【分析】由题意可得11111n n a a n n n n +-=-++，利用裂项相相消法求和求出122n a n n =-<，只需()222122t a t a a --++-+≥对于任意的[]1,2t ∈恒成立，转化为()()210t a t a --+≤⎡⎤⎣⎦对于任意的[]1,2t ∈恒成立，然后将选项逐一验证即可求解. 【详解】111n n n a a n n++-=，11111(1)1n n a a n n n n n n +∴-==-+++，则11111n n a a n n n n --=---，12111221n n a a n n n n ---=-----，，2111122a a -=-，上述式子累加可得：111n a a n n -=-，122n a n n∴=-<， ()222122t a t a a ∴--++-+≥对于任意的[]1,2t ∈恒成立，整理得()()210t a t a --+≤⎡⎤⎣⎦对于任意的[]1,2t ∈恒成立，对A ，当4a =-时，不等式()()2540t t +-≤，解集5,42⎡⎤-⎢⎥⎣⎦，包含[]1,2，故A 正确；对B ，当2a =-时，不等式()()2320t t +-≤，解集3,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦，包含[]1,2，故B 正确；对C ，当0a =时，不等式()210t t +≤，解集1,02⎡⎤-⎢⎥⎣⎦，不包含[]1,2，故C 错误；对D ，当2a =时，不等式()()2120t t -+≤，解集12,2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦，不包含[]1,2，故D 错误，故选：AB. 【点睛】本题考查了裂项相消法、由递推关系式求通项公式、一元二次不等式在某区间上恒成立，考查了转化与划归的思想，属于中档题.3．著名数学家斐波那契在研究兔子繁殖问题时，发现有这样一列数：1，1，2，3，5，…，其中从第三项起，每个数等于它前面两个数的和，后来人们把这样的一列数组成的数列{}na 称为“斐波那契数列”，记Sn为数列{}na 的前n 项和，则下列结论正确的是（） A ．68a =B ．733S =C ．13520192022a a a aa++++=D ．22212201920202019a a a aa+++=答案：ABD 【分析】根据，，，计算可知正确；根据，，，，，，累加可知不正确；根据，，，，，，累加可知正确. 【详解】依题意可知，，，，，，，，故正确；，所以，故正确；由，，，，，，可得，故不解析：ABD 【分析】根据11a =，21a =，21n n n aaa ++=+，计算可知,A B 正确；根据12a a =，342a a a =-，564a a a =-，786a a a =-，，201920202018aaa=-，累加可知C 不正确；根据2121a a a =，222312312()a a a a a a a a =-=-，233423423()a a a a a a a a =-=-，244534534()a a a a a a a a =-=-，，220192019202020182019202020182019()a aaaaaaa=-=-，累加可知D 正确. 【详解】依题意可知，11a =，21a =，21n n naaa ++=+，312112a a a =+=+=，423123a a a =+=+=，534235a a a =+=+=，645358a a a =+=+=，故A 正确；7565813a a a =+=+=，所以712345671123581333S a a a a a a a =++++++=++++++=，故B 正确；由12a a =，342a a a =-，564a a a =-，786a a a =-，，201920202018aaa=-，可得13572019a a a a a+++++=242648620202018a a a a a a a aa+-+-+-++-2020a=，故C 不正确；2121a a a =，222312312()a a a a a a a a =-=-，233423423()a a a a a a a a =-=-，244534534()a a a a a a a a =-=-，，220192019202020182019202020182019()a aaaaaaa=-=-，所以2222212342019a a a a a +++++122312342345342019202020182019a a a a a a a a a a a a a a aaaa=+-+-+-+-20192020aa=，所以22212201920202019a a a aa+++=，故D 正确.故选：ABD. 【点睛】本题考查了数列的递推公式，考查了累加法，属于中档题.4．已知数列{}na 满足112a =-，111n na a +=-，则下列各数是{}n a 的项的有（） A ．2-B ．23C ．32D ．3答案：BD 【分析】根据递推关系式找出规律，可得数列是周期为3的周期数列，从而可求解结论．【详解】因为数列满足，，；；；数列是周期为3的数列，且前3项为，，3；故选：．【点睛】本题主要解析：BD 【分析】根据递推关系式找出规律，可得数列是周期为3的周期数列，从而可求解结论．【详解】因为数列{}n a 满足112a =-，111n na a +=-，212131()2a ∴==--； 32131a a==-； 4131112a a a ==-=-； ∴数列{}n a 是周期为3的数列，且前3项为12-，23，3；故选：BD ．【点睛】本题主要考查数列递推关系式的应用，考查数列的周期性，解题的关键在于求出数列的规律，属于基础题．5．设数列{}na 的前n 项和为*()nS n N ∈，关于数列{}na ，下列四个命题中正确的是（） A ．若1*()n naa n N +∈=，则{}na 既是等差数列又是等比数列B ．若2nS An Bn =+(A ，B 为常数，*n N ∈)，则{}na 是等差数列C ．若()11n nS =--，则{}na 是等比数列D ．若{}na 是等差数列，则nS ，2n n SS -，*32()n nS S n N -∈也成等差数列答案：BCD 【分析】利用等差等比数列的定义及性质对选项判断得解. 【详解】选项A: ,得是等差数列，当时不是等比数列，故错; 选项B: ,,得是等差数列，故对; 选项C: ,,当时也成立，是等比数列解析：BCD 【分析】利用等差等比数列的定义及性质对选项判断得解. 【详解】选项A: 1*()n n a a n N +∈=,10n n aa +∴-=得{}na 是等差数列，当0n a =时不是等比数列，故错; 选项B:2nS An Bn =+,12nn a aA -∴-=,得{}na 是等差数列，故对;选项C: ()11n nS =--,112(1)(2)n nn nS Sa n --∴-==⨯-≥,当1n =时也成立，12(1)n na -∴=⨯-是等比数列，故对;选项D: {}na 是等差数列，由等差数列性质得nS ，2n n SS -，*32()n nS S n N -∈是等差数列，故对; 故选：BCD 【点睛】熟练运用等差数列的定义、性质、前n 项和公式是解题关键.6．朱世杰是元代著名数学家，他所著的《算学启蒙》是一部在中国乃至世界最早的科学普及著作.《算学启蒙》中涉及一些“堆垛”问题，主要利用“堆垛”研究数列以及数列的求和问题.现有100根相同的圆形铅笔，小明模仿“堆垛”问题，将它们全部堆放成纵断面为等腰梯形的“垛”，要求层数不小于2，且从最下面一层开始，每一层比上一层多1根，则该“等腰梯形垛”应堆放的层数可以是（） A ．4B ．5C ．7D ．8答案：BD 【分析】依据题意，根数从上至下构成等差数列，设首项即第一层的根数为，公差即每一层比上一层多的根数为，设一共放层，利用等差数列求和公式，分析即可得解. 【详解】依据题意，根数从上至下构成等差解析：BD 【分析】依据题意，根数从上至下构成等差数列，设首项即第一层的根数为1a ，公差即每一层比上一层多的根数为1d =，设一共放()2n n ≥层，利用等差数列求和公式，分析即可得解. 【详解】依据题意，根数从上至下构成等差数列，设首项即第一层的根数为1a ，公差为1d =，设一共放()2n n ≥层，则总得根数为：()()111110022n n n d n n S na na --=+=+= 整理得120021a n n=+-，因为1a *∈N，所以n 为200的因数，()20012n n+-≥且为偶数，验证可知5,8n =满足题意. 故选：BD. 【点睛】关键点睛：本题考查等差数列的求和公式，解题的关键是分析题意，把题目信息转化为等差数列，考查学生的逻辑推理能力与运算求解能力，属于基础题.7．公差不为零的等差数列{}na 满足38aa =，n S 为{}n a 前n 项和，则下列结论正确的A ．110S =B ．10nnS S-=（110n ≤≤）C ．当110S >时，5nS S ≥D ．当110S <时，5nS S ≥答案：BC 【分析】设公差d 不为零,由，解得，然后逐项判断. 【详解】设公差d 不为零, 因为，所以，即，解得，，故A 错误；，故B 正确；若，解得，，故C 正确；D 错误；故选：BC解析：BC 【分析】设公差d 不为零,由38a a =，解得192a d =-，然后逐项判断. 【详解】设公差d 不为零, 因为38a a =，所以1127a d a d +=+，即1127a d a d +=--，解得192a d =-， 11191111551155022S a d d d d ⎛⎫=+=⨯-+=≠ ⎪⎝⎭，故A 错误； ()()()()()()221101110910,10102222n n n n n n d d na d n n n a n n S S d ----=+=-=-+=-，故B 正确；若11191111551155022S a d d d d ⎛⎫=+=⨯-+=> ⎪⎝⎭，解得0d >，()()22510525222n d d d n n S n S =-=--≥，故C 正确；D 错误；8．设{}na 是等差数列，nS是其前n 项的和，且56S S <，678S S S =>，则下列结论正确的是（） A ．0d > B ．70a =C ．95S S >D ．6S 与7S 均为nS 的最大值答案：BD 【分析】设等差数列的公差为，依次分析选项即可求解. 【详解】根据题意，设等差数列的公差为，依次分析选项：是等差数列，若，则，故B 正确；又由得，则有，故A 错误；而C 选项，，即，可得，解析：BD 【分析】设等差数列{}na 的公差为d ，依次分析选项即可求解.【详解】根据题意，设等差数列{}na 的公差为d ，依次分析选项：{}na 是等差数列，若67SS =，则7670S S a -==，故B 正确；又由56S S <得6560S S a -=>，则有760d a a =-<，故A 错误；而C 选项，95S S >，即67890a a a a +++>，可得()7820a a+>，又由70a =且0d <，则80a <，必有780a a +<，显然C 选项是错误的.∵56S S <，678S S S =>，∴6S 与7S 均为nS 的最大值，故D 正确；故选：BD. 【点睛】本题考查了等差数列以及前n 项和的性质，需熟记公式，属于基础题.9．已知等差数列{}na 的前n 项和为nS ()*n N ∈，公差0d ≠，690S=，7a 是3a 与9a 的等比中项，则下列选项正确的是（） A ．2d =-B ．120a=-C ．当且仅当10n =时，nS 取最大值D ．当0nS <时，n 的最小值为22答案：AD 【分析】运用等差数列的通项公式和求和公式，解方程可得首项和公差，可判断A ，B ；由二次函数的配方法，结合n 为正整数，可判断C ；由解不等式可判断D ．【详解】等差数列的前n 项和为，公差，由，可解析：AD 【分析】运用等差数列的通项公式和求和公式，解方程可得首项和公差，可判断A ，B ；由二次函数的配方法，结合n 为正整数，可判断C ；由0nS <解不等式可判断D ．【详解】等差数列{}na 的前n 项和为nS，公差0d ≠，由690S =，可得161590a d +=，即12530a d +=，①由7a 是3a 与9a 的等比中项，得2739a a a =，即()()()2111628a d a d a d +=++，化为1100a d +=，②由①②解得120a =，2d =-，则202(1)222na n n =--=-，21(20222)212n S n n n n =+-=-，由22144124n S n ⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭，可得10n =或11时，n S 取得最大值110；由2102nS n n -<=，解得21n >，则n 的最小值为22.故选：AD 【点睛】本题考查等差数列的通项公式和求和公式，以及等比中项的性质，二次函数的最值求法，考查方程思想和运算能力，属于中档题. 10．下列命题正确的是（）A ．给出数列的有限项就可以唯一确定这个数列的通项公式B ．若等差数列{}na的公差0d >，则{}na 是递增数列C ．若a ，b ，c 成等差数列，则111,,a b c可能成等差数列D ．若数列{}na是等差数列，则数列{}12++nn aa也是等差数列答案：BCD 【分析】根据等差数列的性质即可判断选项的正误. 【详解】A 选项：给出数列的有限项不一定可以确定通项公式；B 选项：由等差数列性质知，必是递增数列；C 选项：时，是等差数列，而a = 1，解析：BCD 【分析】根据等差数列的性质即可判断选项的正误. 【详解】A 选项：给出数列的有限项不一定可以确定通项公式；B 选项：由等差数列性质知0d >，{}na必是递增数列；C 选项：1a b c ===时，1111a b c===是等差数列，而a = 1，b = 2，c = 3时不成立；D 选项：数列{}na是等差数列公差为d ，所以11112(1)223(31)nn a aa n d a nd a n d ++=+-++=+-也是等差数列；故选：BCD 【点睛】本题考查了等差数列，利用等差数列的性质判断选项的正误，属于基础题.11．在下列四个式子确定数列{}na 是等差数列的条件是（）A ．na knb =+（k ，b 为常数，*n N ∈）； B ．2n naa d +-=（d 为常数，*n N ∈）；C ．()*2120n n n a a a n ++-+=∈N ； D ．{}na 的前n 项和21nSn n =++（*n N ∈）.答案：AC 【分析】直接利用等差数列的定义性质判断数列是否为等差数列．【详解】A 选项中（，为常数，），数列的关系式符合一次函数的形式，所以是等差数列，故正确，B 选项中（为常数，），不符合从第二项起解析：AC 【分析】直接利用等差数列的定义性质判断数列是否为等差数列．【详解】A 选项中na knb =+（k ，b 为常数，*n N ∈），数列{}na 的关系式符合一次函数的形式，所以是等差数列，故正确， B 选项中2n naa d +-=（d 为常数，*n N ∈），不符合从第二项起，相邻项的差为同一个常数，故错误； C 选项中()*2120n n n aaa n ++-+=∈N ，对于数列{}na 符合等差中项的形式，所以是等差数列，故正确；D 选项{}na 的前n 项和21nSn n =++（*n N ∈），不符合2nS An Bn =+，所以{}na 不为等差数列．故错误．故选：AC 【点睛】本题主要考查了等差数列的定义的应用，如何去判断数列为等差数列，主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力，属于基础题型．12．无穷数列{}na 的前n 项和2nSan bn c =++，其中a ，b ，c 为实数，则（）A ．{}na 可能为等差数列B ．{}na 可能为等比数列 C ．{}na 中一定存在连续三项构成等差数列 D ．{}na 中一定存在连续三项构成等比数列答案：ABC 【分析】由可求得的表达式，利用定义判定得出答案．【详解】当时，．当时，．当时，上式＝．所以若是等差数列，则所以当时，是等差数列，时是等比数列；当时，从第二项开始是等差数列．解析：ABC 【分析】由2nS an bn c =++可求得na 的表达式，利用定义判定得出答案．【详解】当1n =时，11a S abc ==++．当2n ≥时，()()221112nnn a S San bn c a n b n c an a b -=-=++-----=-+．当1n =时，上式＝+a b ．所以若{}na 是等差数列，则0.ab a bc c +=++∴=所以当0c时，{}n a 是等差数列， 00a cb ==⎧⎨≠⎩时是等比数列；当0c ≠时，{}na 从第二项开始是等差数列．故选：A B C 【点睛】本题只要考查等差数列前n 项和nS 与通项公式na 的关系，利用nS 求通项公式，属于基础题．二、等差数列多选题13．在等差数列{}na 中，公差0d ≠，前n 项和为nS，则（）A ．4619a a a a >B ．130S >，140S <，则78a a >C ．若915S S =，则n S 中的最大值是12SD ．若2nS n n a =-+，则0a =解析：AD 【分析】对于A ，作差后利用等差数列的通项公式运算可得答案；对于B ，根据等差数列的前n 项和公式得到70a >和780a a +<，进而可得80a <，由此可知78||||a a <，故B 不正确；对于C ，由915S S =得到，12130a a +=，然后分类讨论d 的符号可得答案；对于D ，由nS 求出na 及1a ，根据数列{}na 为等差数列可求得0a =.【详解】对于A ，因为46191111(3)(5)(8)a a a a a d a d a a d -=++-+215d =，且0d ≠，所以24619150a a a a d -=>，所以4619a a a a >，故A 正确；对于B ，因为130S >，140S <，所以77713()1302a a a +=>，即70a >，787814()7()02a a a a +=+<，即780a a +<，因为70a >，所以80a <，所以7878||||0a a a a -=+<，即78||||a a <，故B 不正确；对于C ，因为915S S =，所以101114150a a a a ++++=，所以12133()0a a +=，即12130a a +=，当0d >时，等差数列{}na 递增，则12130,0a a <>，所以n S 中的最小值是12S ，无最大值；当0d <时，等差数列{}na 递减，则12130,0aa ><，所以n S 中的最大值是12S ，无最小值，故C 不正确；对于D ，若2nS n n a =-+，则11a S a ==，2n ≥时，221(1)(1)nnn a S Sn n a n n a -=-=-+--+--22n =-，因为数列{}n a 为等差数列，所以12120a a =⨯-==，故D 正确.故选：AD 【点睛】关键点点睛：熟练掌握等差数列的通项公式、前n 项和公式是解题关键.14．题目文件丢失！15．已知数列{}na 的前4项为2，0，2，0，则该数列的通项公式可能为（）A ．0,2,nn a n ⎧=⎨⎩为奇数为偶数B ．1(1)1n na -=-+C ．2sin 2n n a π=D ．cos(1)1na n π=-+解析：BD 【分析】根据选项求出数列的前4项，逐一判断即可. 【详解】解：因为数列{}na 的前4项为2，0，2，0，选项A ：不符合题设；选项B ：01(1)12,a =-+=12(1)10,a =-+=23(1)12,a =-+=34(1)10a =-+=，符合题设；选项C ：，12sin2,2a π==22sin 0,a π==332sin 22a π==-不符合题设；选项D ：1cos012,a =+=2cos 10,a π=+=3cos212,a π=+=4cos310a π=+=，符合题设.故选：BD. 【点睛】本题考查数列的通项公式的问题，考查了基本运算求解能力，属于基础题.16．朱世杰是元代著名数学家，他所著的《算学启蒙》是一部在中国乃至世界最早的科学普及著作.《算学启蒙》中涉及一些“堆垛”问题，主要利用“堆垛”研究数列以及数列的求和问题.现有100根相同的圆形铅笔，小明模仿“堆垛”问题，将它们全部堆放成纵断面为等腰梯形的“垛”，要求层数不小于2，且从最下面一层开始，每一层比上一层多1根，则该“等腰梯形垛”应堆放的层数可以是（） A ．4 B ．5 C ．7D ．8解析：BD 【分析】依据题意，根数从上至下构成等差数列，设首项即第一层的根数为1a ，公差即每一层比上一层多的根数为1d =，设一共放()2n n ≥层，利用等差数列求和公式，分析即可得解. 【详解】依据题意，根数从上至下构成等差数列，设首项即第一层的根数为1a ，公差为1d =，设一共放()2n n ≥层，则总得根数为：()()111110022n n n d n n S na na --=+=+=整理得120021a n n=+-，因为1a *∈N ，所以n 为200的因数，()20012n n+-≥且为偶数，验证可知5,8n =满足题意. 故选：BD. 【点睛】关键点睛：本题考查等差数列的求和公式，解题的关键是分析题意，把题目信息转化为等差数列，考查学生的逻辑推理能力与运算求解能力，属于基础题. 17．已知数列{}na ：1，1，2，3，5，…其中从第三项起，每个数等于它前面两个数的和，记nS为数列{}na 的前n 项和，则下列结论正确的是（）A ．68S a = B ．733S =C ．13520212022a a a aa++++=D ．2222123202020202021a a a a aa++++=解析：BCD 【分析】根据题意写出8a ，6S ，7S ，从而判断A ，B 的正误；写出递推关系，对递推关系进行适当的变形，利用累加法即可判断C ，D 的正误．【详解】对A ，821a =，620S =，故A 不正确；对B ，761333S S =+=，故B 正确；对C ，由12a a =，342a a a =-，564a a a =-，…，202120222020aaa=-，可得13520212022a a a aa +++⋅⋅⋅+=，故C 正确；对D ，该数列总有21n n n aaa ++=+，2121a a a =，则()222312321a a a a a a a a =-=-，()233423423a a a a a a a a =-=-，…，()220182018201920172018201920172018a a a a a a a a =-=-， 22019a =2019202020192018aaaa-，220202020202120202019a aaaa=-，故2222123202020202021a a a a a a+++⋅⋅⋅+=，故D 正确．故选：BCD 【点睛】关键点睛：解答本题的关键是对CD 的判断，即要善于利用21n n na aa ++=+对所给式子进行变形.18．已知等差数列{}na 的公差不为0，其前n 项和为nS，且12a 、8S 、9S 成等差数列，则下列四个选项中正确的有（）A ．59823a a S +=B ．27S S =C ．5S 最小D ．50a =解析：BD【分析】设等差数列{}na 的公差为d ，根据条件12a 、8S、9S 成等差数列可求得1a 与d 的等量关系，可得出na 、nS 的表达式，进而可判断各选项的正误.【详解】设等差数列{}na 的公差为d ，则8118788282S a d a d ⨯=+=+，9119899362S a d a d ⨯=+=+，因为12a 、8S 、9S 成等差数列，则81922S a S =+，即11116562936a d a a d +=++，解得14a d =-，()()115n a a n d n d ∴=+-=-，()()219122nnn d n n dS na --=+=.对于A 选项，59233412a a d d +=⨯=，()2888942d S d -⨯==-，A 选项错误；对于B 选项，()2229272d S d -⨯==-，()2779772d S d -⨯==-，B 选项正确；对于C 选项，()2298192224n d d S n n n ⎡⎤⎛⎫=-=--⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦. 若0d >，则4S 或5S 最小；若0d <，则4S 或5S 最大.C 选项错误；对于D 选项，50a =，D 选项正确.故选：BD. 【点睛】在解有关等差数列的问题时可以考虑化归为a 1和d 等基本量，通过建立方程（组）获得解，另外在求解等差数列前n 项和nS 的最值时，一般利用二次函数的基本性质或者数列的单调性来求解. 19．定义11222n nna a a H n-+++=为数列{}na 的“优值”.已知某数列{}na 的“优值”2n nH =，前n 项和为nS ，则（）A ．数列{}na 为等差数列 B ．数列{}na 为等比数列C ．2020202320202S =D ．2S ，4S ，6S 成等差数列解析：AC 【分析】由题意可知112222n n nna a a H n-+++==，即112222n n na a a n -+++=⋅，则2n ≥时，()()111221212n n n n na n n n ---=⋅--⋅=+⋅，可求解出1na n =+，易知{}na 是等差数列，则A 正确，然后利用等差数列的前n 项和公式求出nS ，判断C ，D 的正误.【详解】解：由112222n n nna a a H n-+++==，得112222n n na a a n -+++=⋅，①所以2n ≥时，()211212212n n n a a an ---+++=-⋅，②得2n ≥时，()()111221212n n n n na n n n ---=⋅--⋅=+⋅，即2n ≥时，1na n =+，当1n =时，由①知12a =，满足1na n =+．所以数列{}na 是首项为2，公差为1的等差数列，故A 正确，B 错，所以()32n n n S +=，所以2020202320202S =，故C 正确．25S =，414S =，627S =，故D 错，故选：AC ．【点睛】本题考查数列的新定义问题，考查数列通项公式的求解及前n 项和的求解，难度一般.20．数列{}n a 满足11,121n n naa a a +==+，则下列说法正确的是（） A ．数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列B ．数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和2nS n =C ．数列{}na 的通项公式为21nan =-D ．数列{}na 为递减数列解析：ABD【分析】首项根据11,121n n n a a a a +==+得到1112n n a a +-=，从而得到1na ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以首项为1，公差为2的等差数列，再依次判断选项即可.【详解】对选项A ，因为121n n naa a +=+，11a =，所以121112n n nna a a a ++==+，即1112n na a+-= 所以1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以首项为1，公差为2的等差数列，故A 正确.对选项B ，由A 知：112121nn n a数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和()21212n n n S n +-==，故B 正确. 对选项C ，因为121nn a =-，所以121n a n =-，故C 错误. 对选项D ，因为121n a n =-，所以数列{}n a 为递减数列，故D 正确. 故选：ABD 【点睛】本题主要考查等差数列的通项公式和前n 项和前n 项和，同时考查了递推公式，属于中档题.21．设等差数列{}na 的前n 项和为nS，若39S =，47a =，则（）A ．2nS n =B ．223nS n n =-C ．21na n =-D ．35na n =-解析：AC 【分析】利用等差数列{}na 的前n 项和公式、通项公式列出方程组，求出11a =，2d =，由此能求出na 与nS ．【详解】等差数列{}na 的前n 项和为n S ．39S =，47a =，∴31413239237S a d a a d ⨯⎧=+=⎪⎨⎪=+=⎩，解得11a =，2d =，1(1)221na n n ∴+-⨯=-=．()21212nn nS n +-==故选：AC ．【点睛】本题考查等差数列的通项公式求和公式的应用，考查等差数列的性质等基础知识，考查运算求解能力，是基础题．22．已知数列{}na 满足：13a =，当2n ≥时，()21111nn a a-=++-，则关于数列{}na 说法正确的是（）A ．28a =B ．数列{}na 为递增数列C ．数列{}na 为周期数列D ．22na n n =+解析：ABD【分析】由已知递推式可得数列{}1na +是首项为112a +=，公差为1的等差数列，结合选项可得结果. 【详解】()21111nn a a-=++-得()21111nn a a-+=++，∴1111nn a a-+=++，即数列{}1na +是首项为112a +=，公差为1的等差数列，∴12(1)11na n n +=+-⨯=+，∴22na n n =+，得28a =，由二次函数的性质得数列{}na 为递增数列，所以易知ABD 正确，故选：ABD. 【点睛】本题主要考查了通过递推式得出数列的通项公式，通过通项公式研究数列的函数性质，属于中档题.23．无穷数列{}na 的前n 项和2nSan bn c =++，其中a ，b ，c 为实数，则（）A ．{}na 可能为等差数列 B ．{}na 可能为等比数列 C ．{}na 中一定存在连续三项构成等差数列 D ．{}na 中一定存在连续三项构成等比数列解析：ABC 【分析】由2nS an bn c =++可求得na 的表达式，利用定义判定得出答案．【详解】当1n =时，11a S abc ==++．当2n ≥时，()()221112nnn a S San bn c a n b n c an a b -=-=++-----=-+．当1n =时，上式＝+a b ．所以若{}na 是等差数列，则0.ab a bc c +=++∴=所以当0c时，{}na 是等差数列， 00a cb ==⎧⎨≠⎩时是等比数列；当0c ≠时，{}na 从第二项开始是等差数列．故选：A B C 【点睛】本题只要考查等差数列前n 项和nS 与通项公式na 的关系，利用nS 求通项公式，属于基础题．24．等差数列{}na 的前n 项和为n S ，若90a <，100a >，则下列结论正确的是（）A ．109S S >B ．170S <C ．1819S S >D ．190S>解析：ABD 【分析】先根据题意可知前9项的和最小，判断出A 正确；根据题意可知数列为递减数列，则190a >，又181919S S a =-，进而可知1516S S >，判断出C 不正确；利用等差中项的性质和求和公式可知()01179179172171722aaa Sa <+⨯⨯===，()1191019101921919022aaa S a +⨯⨯===>，故BD 正确.【详解】根据题意可知数列为递增数列，90a <，100a >，∴前9项的和最小，故A 正确； ()11791791721717022a a a S a +⨯⨯===<，故B 正确；()1191019101921919022aaa S a +⨯⨯===>，故D 正确；190a >，181919S S a ∴=-， 1819S S ∴<，故C 不正确. 故选：ABD . 【点睛】本题考查等差数列的综合应用，考查逻辑思维能力和运算能力，属于常考题.三、等比数列多选题25．题目文件丢失！ 26．题目文件丢失！27．在数列{}na 中，如果对任意*n N ∈都有211n n n na a k aa+++-=-（k 为常数），则称{}na 为等差比数列，k 称为公差比.下列说法正确的是（） A ．等差数列一定是等差比数列 B ．等差比数列的公差比一定不为0 C ．若32n na =-+，则数列{}na是等差比数列D ．若等比数列是等差比数列，则其公比等于公差比解析：BCD 【分析】考虑常数列可以判定A 错误，利用反证法判定B 正确，代入等差比数列公式判定CD 正确. 【详解】对于数列{}na ，考虑121,1,1nn n aaa++===，211n n n na aa a+++--无意义，所以A 选项错误；若等差比数列的公差比为0，212110,0n n n n n na aa a a a+++++---==，则1n n a a +-与题目矛盾，所以B 选项说法正确；若32n n a =-+，2113n n n na aa a+++-=-，数列{}n a 是等差比数列，所以C 选项正确；若等比数列是等差比数列，则11,1n n q a a q -=≠，()()11211111111111n n nn n n n n n na q q a a a q a q q a a a q a q a q q +++--+---===---，所以D 选项正确. 故选：BCD 【点睛】易错点睛：此题考查等差数列和等比数列相关的新定义问题.解决此类问题应该注意：（1）常数列作为特殊的等差数列公差为0；（2）非零常数列作为特殊等比数列公比为1.28．已知数列{}na 的前n 项和为n S 且满足11130(2),3n n n a S S n a -+=≥=，下列命题中正确的是（）A ．1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列B ．13n S n= C ．13(1)n a n n =--D ．{}3nS 是等比数列解析：ABD 【分析】由1(2)n n n a S S n -=-≥代入已知式，可得{}n S 的递推式，变形后可证1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列，从而可求得nS ，利用nS 求出na ，并确定3n S 的表达式，判断D．【详解】因为1(2)n n n a S S n -=-≥，1130n n n n S S S S ---+=，所以1113nn S S--=，所以1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列，A 正确；公差为3，又11113S a ==，所以133(1)3nn n S =+-=，13n S n =．B 正确； 2n ≥时，由1n n n a S S -=-求得13(1)n a n n =-，但13a =不适合此表达式，因此C 错；由13n S n =得1311333n n n S +==⨯，∴{}3n S 是等比数列，D 正确．故选：ABD．【点睛】本题考查等差数列的证明与通项公式，考查等比数列的判断，解题关键由1(2)n n n a S S n -=-≥，化已知等式为{}n S 的递推关系，变形后根据定义证明等差数列．29．已知数列{}na 前n 项和为nS.且1a p =，122(2)nn S Sp n --=≥（p 为非零常数）测下列结论中正确的是（）A ．数列{}na 为等比数列 B ．1p =时，41516S = C ．当12p =时，()*,m n m n a a a m n N +⋅=∈ D ．3856a a a a +=+解析：AC 【分析】由122(2)nn S Sp n --=≥和等比数列的定义，判断出A 正确；利用等比数列的求和公式判断B 错误；利用等比数列的通项公式计算得出C 正确，D 不正确．【详解】由122(2)n n S S p n --=≥，得22p a =. 3n ≥时，1222n n SSp ---=，相减可得120nn a a--=，又2112a a =，数列{}n a 为首项为p ，公比为12的等比数列，故A 正确；由A 可得1p =时，44111521812S -==-，故B 错误；由A 可得mnm na a a+⋅=等价为2121122m n m n p p ++⋅=⋅，可得12p =，故C 正确；38271133||||22128a a p p ⎛⎫+=+=⋅ ⎪⎝⎭，56451112||||22128a a p p ⎛⎫+=+=⋅ ⎪⎝⎭，则3856a a a a +>+，即D 不正确；故选：AC. 【点睛】本题考查等比数列的通项公式和求和公式，考查数列的递推关系式，考查学生的计算能力，属于中档题．30．设等比数列{}na 的公比为q ，其前n 项和为nS，前n 项积为nT ，并且满足条件11a >，671a a >，67101a a -<-，则下列结论正确的是（） A ．01q <∴<与671a a >矛盾；若1q ≥，则11a >∴671,1a a >>∴67101a a ->-与67101a a -<-矛盾；因此01q <<，所以A 正确；667710101a a a a -<∴>>>-，因此2768(,1)0a a a =∈，即B 正确；因为0na >，所以n S 单调递增，即n S 的最大值不为7S ，C 错误；因为当7n ≥时，(0,1)na ∈，当16n ≤≤时，(1,)na ∈+∞，所以nT 的最大值为6T ，即D正确；故选：ABD 【点睛】本题考查等比数列相关性质，考查综合分析判断能力，属中档题.31．记单调递增的等比数列{}na 的前n 项和为nS，若2410a a +=，23464a a a =，则（） A ．112n n nSS ++-=B ．12n naC ．21n nS =-D ．121n nS -=-解析：BC 【分析】先求得3a ，然后求得q ，进而求得1a ，由此求得1,,nnn na S SS +-，进而判断出正确选项.【详解】由23464a a a =得3334a =，则34a =．设等比数列{}na 的公比为()0q q ≠，由2410a a +=，得4410q q+=，即22520q q -+=，解得2q 或12q =．又因为数列{}na 单调递增，所以2q，所以112810a a +=，解得11a =．所以12n na，()1122112n nnS ⨯-==--，所以()1121212n n n n n S S ++-=---=.故选：BC 【点睛】本题考查等比数列的通项公式、等比数列的性质及前n 项和，属于中档题.32．已知数列{a n }，{b n }均为递增数列，{a n }的前n 项和为S n ，{b n }的前n 项和为T n ．且满足a n +a n +1＝2n ，b n •b n +1＝2n （n ∈N *），则下列说法正确的有（） A ．0＜a 1＜1 B ．1＜b 12＜ C ．S 2n ＜T 2nD ．S 2n ≥T 2n解析：ABC 【分析】利用代入法求出前几项的关系即可判断出a 1，b 1的取值范围，分组法求出其前2n 项和的表达式，分析，即可得解.【详解】∵数列{a n }为递增数列；∴a 1＜a 2＜a 3；∵a n+a n +1＝2n ，∴122324a a a a +=⎧⎨+=⎩； ∴12123212244a a aa a a a +⎧⎨+=-⎩＞＞ ∴0＜a 1＜1；故A 正确．∴S 2n ＝（a 1+a 2）+（a 3+a 4）+…+（a 2n ﹣1+a 2n ）＝2+6+10+…+2（2n ﹣1）＝2n 2； ∵数列{b n}为递增数列；∴b 1＜b 2＜b 3； ∵b n•b n +1＝2n∴122324b b b b =⎧⎨=⎩； ∴2132b b b b⎧⎨⎩＞＞； ∴1＜b 12＜，故B 正确．∵T 2n ＝b 1+b 2+…+b 2n＝（b 1+b 3+b 5+…+b 2n ﹣1）+（b 2+b 4+…+b 2n ）()()()()121212122122nnn b b b b⋅--=+=+-()()122212221n n b b ≥-=-； ∴对于任意的n ∈N*，S 2n ＜T 2n；故C 正确，D 错误．故选：ABC 【点睛】本题考查了分组法求前n 项和及性质探究，考查了学生综合分析，转化划归，数学运算的能力，属于较难题.33．定义在()(),00,-∞⋃+∞上的函数()f x ，如果对于任意给定的等比数列{}na ，数列(){}nf a 仍是等比数列，则称()f x 为“保等比数列函数”.现有定义在()(),00,-∞⋃+∞上的四个函数中，是“保等比数列函数”的为（）A ．()2f x x =B ．()2x f x =C ．()f x x =D ．()ln f x x =解析：AC 【分析】直接利用题目中“保等比数列函数”的性质，代入四个选项一一验证即可. 【详解】设等比数列{}na 的公比为q .对于A ，则2221112()()n n n n n nf a a a q f a a a +++⎛⎫=== ⎪⎝⎭ ，故A 是“保等比数列函数”；对于B ，则111()22()2n n n na a a n a nf a f a ++-+==≠ 常数，故B 不是“保等比数列函数”；对于C ，则111()()n n n nnnaf a aq f a aa+++=== ，故C 是“保等比数列函数”；对于D ，则11ln ln ln ln ln ()1()ln ln ln ln n n n n nnnnna a q a q q f a f a a a a a++⋅+====+≠ 常数，故D 不是“保等比数列函数”. 故选：AC. 【点睛】本题考查等比数列的定义，考查推理能力，属于基础题.34．已知等比数列{a n }的公比23q =-，等差数列{b n }的首项b 1＝12，若a 9＞b 9且a 10＞b 10，则以下结论正确的有（） A ．a 9•a 10＜0 B ．a 9＞a 10C ．b 10＞0D ．b 9＞b 10解析：AD 【分析】设等差数列的公差为d ，运用等差数列和等比数列的通项公式分析A 正确，B 与C 不正确，结合条件判断等差数列为递减数列，即可得到D 正确．【详解】数列{a n }是公比q 为23-的等比数列，{b n }是首项为12，公差设为d 的等差数列，则8912()3a a =-，91012()3a a =-， ∴a 9•a 1021712()3a =-＜0，故A 正确； ∵a 1正负不确定，故B 错误； ∵a 10正负不确定，∴由a 10＞b 10，不能求得b 10的符号，故C 错误；由a 9＞b 9且a 10＞b 10，则a 1（23-）8＞12+8d ，a 1（23-）9＞12+9d ，由于910,a a 异号，因此90a <或100a<故 90b <或100b <，且b 1＝12可得等差数列{b n }一定是递减数列，即d ＜0，即有a 9＞b 9＞b 10，故D 正确．故选：AD 【点睛】本题考查了等差等比数列的综合应用，考查了等比数列的通项公式、求和公式和等差数列的单调性，考查了学生综合分析，转化划归，数学运算的能力，属于中档题.35．等差数列{}na 的公差为d ，前n 项和为nS，当首项1a 和d 变化时，3813++a a a 是一个定值，则下列各数也为定值的有( )A ．7aB ．8aC ．15SD ．16S解析：BC 【分析】根据等差中项的性质和等差数列的求和公式可得出结果. 【详解】由等差中项的性质可得381383a a a a ++=为定值，则8a 为定值，()11515815152a aS a +==为定值，但()()11616891682a aS a a +==+不是定值.故选：BC. 【点睛】本题考查等差中项的基本性质和等差数列求和公式的应用，考查计算能力，属于基础题.36．对于数列{}na ，若存在正整数()2k k ≥，使得1kk aa-<，1kk a a+<，则称ka 是数列{}na 的“谷值”，k 是数列{}na 的“谷值点”，在数列{}na 中，若98nan n=+-，下面哪些数不能作为数列{}na 的“谷值点”？（）A ．3B ．2C ．7D ．5解析：AD。

2023-2024学年高考数学专项复习——压轴题(附答案)

决胜3．已知函数，曲线在处的切线方程为.()2e xf x ax =-()y f x =()()1,1f 1y bx =+(1)求的值：,a b (2)求在上的最值；()f x []0,1(3)证明：当时，.0x >()e 1e ln 0x x x x +--≥4．已知函数，.()()ln 1f x x x a x =-++R a ∈(1)若，求函数的单调区间；1a =()f x (2)若关于的不等式在上恒成立，求的取值范围；x ()2f x a≤[)2,+∞a (3)若实数满足且，证明.b 21a b <-+1b >()212ln f x b <-5．椭圆的离心率是，点是椭圆上一点，过点2222:1(0)x y E a b a b +=>>22()2,1M E 的动直线与椭圆相交于两点.()0,1P l ,A B (1)求椭圆的方程；E (2)求面积的最大值；AOB (3)在平面直角坐标系中，是否存在与点不同的定点，使恒成立？存在，xOy P Q QA PAQB PB=求出点的坐标；若不存在，请说明理由.Q 6．已知函数，.()21ln 2f x a x x⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭()()()2R g x f x ax a =-∈(1)当时，0a =（i ）求曲线在点处的切线方程；()y f x =()()22f ,（ii ）求的单调区间及在区间上的最值；()f x 1,e e ⎡⎤⎢⎥⎣⎦(2)若对，恒成立，求a 的取值范围.()1,x ∀∈+∞()0g x <(1)求抛物线的表达式和的值；,t k (2)如图1，连接AC ，AP ，PC ，若△APC 是以(3)如图2，若点P 在直线BC 上方的抛物线上，过点的最大值．12CQ PQ +(1)【基础训练】请分别直接写出抛物线的焦点坐标和准线l 的方程；22y x =(2)【技能训练】如图2所示，已知抛物线上一点P 到准线l 的距离为6，求点P 的坐218y x =标；(3)【能力提升】如图3所示，已知过抛物线的焦点F 的直线依次交抛物线及准()20y ax a =>线l 于点，若求a 的值；、、A B C 24BC BF AF ==，(4)【拓展升华】古希腊数学家欧多克索斯在深入研究比例理论时，提出了分线段的“中末比”问题：点C 将一条线段分为两段和，使得其中较长一段是全线段与另一AB AC CB AC AB 段的比例中项，即满足：，后人把这个数称为“黄金分割”，把CB 512AC BC AB AC -==512-点C 称为线段的黄金分割点.如图4所示，抛物线的焦点，准线l 与y 轴AB 214y x=(0,1)F 交于点，E 为线段的黄金分割点，点M 为y 轴左侧的抛物线上一点.当(0,1)H -HF 时，求出的面积值.2MH MF=HME 10．已知双曲线的一条渐近线方程的倾斜角为，焦距为4．2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>60︒(1)求双曲线的标准方程；C (2)A 为双曲线的右顶点，为双曲线上异于点A 的两点，且．C ,M N C AM AN ⊥①证明：直线过定点；MN ②若在双曲线的同一支上，求的面积的最小值．,M N AMN(1)试用解析几何的方法证明：(2)如果将圆分别变为椭圆、双曲线或抛物线，你能得到类似的结论吗？13．对于数集（为给定的正整数），其中，如果{}121,,,,n X x x x =-2n ≥120n x x x <<<< 对任意，都存在，使得，则称X 具有性质P ．,a b X ∈,c d X ∈0ac bd +=(1)若，且集合具有性质P ，求x 的值；102x <<11,,,12x ⎧⎫-⎨⎬⎩⎭(2)若X 具有性质P ，求证：；且若成立，则；1X ∈1n x >11x =(3)若X 具有性质P ，且，求数列的通项公式．2023n x =12,,,n x x x 14．已知，是的导函数，其中．()2e xf x ax =-()f x '()f x R a ∈(1)讨论函数的单调性；()f x '(2)设，与x 轴负半轴的交点为点P ，在点P()()()2e 11x g x f x x ax =+-+-()y g x =()y g x =处的切线方程为．()y h x =①求证：对于任意的实数x ，都有；()()g x h x ≥②若关于x 的方程有两个实数根，且，证明：()()0g x t t =>12,x x 12x x <．()2112e 11e t x x --≤+-15．在平面直角坐标系中，一动圆经过点且与直线相切，设该动圆圆心xOy 1,02A ⎛⎫ ⎪⎝⎭12x =-的轨迹为曲线K ，P 是曲线K 上一点．(1)求曲线K 的方程；(2)过点A 且斜率为k 的直线l 与曲线K 交于B 、C 两点，若且直线OP 与直线交//l OP 1x =于Q 点．求的值；||||AB ACOP OQ ⋅⋅(3)若点D 、E 在y 轴上，的内切圆的方程为，求面积的最小值．PDE △()2211x y -+=PDE △16．已知椭圆C ：，四点中恰有三()222210x y a b a b +=>>()()1234331,1,0,1,1,,1,22P P P P ⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭点在椭圆C 上．(1)求椭圆C 的方程；(2)设直线l 不经过P 2点且与C 相交于A ，B 两点，若直线与直线的斜率的和为，2P A 2P B 1-证明：l 过定点．18．给定正整数k ，m ，其中，如果有限数列同时满足下列两个条件．则称2m k ≤≤{}n a 为数列．记数列的项数的最小值为．{}n a (,)k m -(,)k m -(,)G k m 条件①：的每一项都属于集合；{}n a {}1,2,,k 条件②：从集合中任取m 个不同的数排成一列，得到的数列都是的子列．{}1,2,,k {}n a 注：从中选取第项、第项、…、第项（）形成的新数列{}n a 1i 2i 5i 125i i i <<<…称为的一个子列．325,,,i i i a a a ⋯{}n a (1)分别判断下面两个数列，是否为数列．并说明理由！(33)-，数列；1:1,2,3,1,2,3,1,2,3A 数列．2:1,2,3,2,1,3,1A (2)求的值；(),2G k (3)求证．234(,)2k k G k k +-≥答案：1．(1)极大值为，无极小值2e (2)证明见解析【分析】（1）求导，根据导函数的符号结合极值的定义即可得解；（2）构造函数，利用导数求出函数的最小值，再()21()()()2ln 12F x f x g x x x x x x =+=+->证明即可或者转换不等式为，通过构造函数可得证.()min0F x >()112ln 012x x x +->>【详解】（1）的定义域为，，()f x (0,)+∞()2(1ln )f x x '=-+当时，，当时，，10e x <<()0f x '>1e x >()0f x '<所以函数在上单调递增，在上单调递减，()f x 10,e ⎛⎫ ⎪⎝⎭1,e ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭故在处取得极大值，()f x 1e x =12e e f ⎛⎫= ⎪⎝⎭所以的极大值为，无极小值；()f x 2e （2）设，()21()()()2ln 12F x f x g x x x x x x =+=+->解法一：则，()2ln 1F x x x '=--令，，()()2ln 11h x x x x =-->22()1x h x x x -'=-=当时，，单调递减，当时，，单调递增，12x <<()0h x '<()h x 2x >()0h x '>()h x 又，，，(2)1ln 40h =-<(1)0h =(4)32ln 40h =->所以存在，使得，即．0(2,4)x ∈0()0h x =002ln 10x x --=当时，，即，单调递减，01x x <<()0h x <()0F x '<()F x 当时，，即，单调递增，0x x >()0h x >()0F x '>()F x 所以当时，在处取得极小值，即为最小值，1x >()F x 0x x =故，22000000(11()()12ln )222F x F x x x x x x ≥=+-=-+设，因为，2000122()p x x x =-+0(2,4)x ∈由二次函数的性质得函数在上单调递减，2000122()p x x x =-+(2,4)故，0()(4)0p x p >=所以当时，，即．1x >()0F x >()()0f x g x +>解法二：要证，即证，()0F x >()1()12ln 012p x x x x =+->>因为，所以当时，，单调递减，()124()122x p x x x x -'=-=>()1,4x ∈()0p x '<()p x 当时，，单调递增，()4,x ∞∈+()0p x '>()p x 所以，所以，即.()()4212ln 434ln 20p x p ≥=+-=->()0F x >()()0f x g x +>方法点睛：利用导数证明不等式问题，方法如下：（1）直接构造函数法：证明不等式（或）转化为证明()()f xg x >()()f xg x <（或），进而构造辅助函数；()()0f xg x ->()()0f xg x -<()()()h x f x g x =-（2）适当放缩构造法：一是根据已知条件适当放缩；二是利用常见放缩结论；（3）构造“形似”函数，稍作变形再构造，对原不等式同解变形，根据相似结构构造辅助函数.2．(1)0(2)证明详见解析(3)2a ≤【分析】（1）利用导数求得的最小值.()g x （2）根据（1）的结论得到，利用放缩法以及裂项求和法证得不等式成立.2211ln 1n n ⎛⎫+≤ ⎪⎝⎭（3）由不等式分离参数，利用构造函数法，结合导数求得的取ln (2)10xx x x a x -+--≥a a 值范围.【详解】（1）依题意，，()21ln (,0)2f x x x x t t x =-+∈>R 所以，()()()()ln 1ln 10g x f x x x x x x '==-+=-->，所以在区间上单调递减；()111x g x x x -'=-=()g x ()0,1()()0,g x g x '<在区间上单调递增，()1,+∞()()0,g x g x '>所以当时取得最小值为.1x =()g x ()11ln110g =--=（2）要证明：对任意正整数，都有，(2)n n ≥222211111111e 234n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+⋅+⋅++< ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 即证明，22221111ln 1111ln e234n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+⋅+⋅++< ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦ 即证明，222111ln 1ln 1ln 1123n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫++++++< ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 由（1）得，即()()()10f xg x g '=≥=ln 10,ln 1x x x x --≥≤-令，所以， *211,2,N x n n n =+≥∈222111ln 111n n n ⎛⎫+≤+-= ⎪⎝⎭所以222222111111ln 1ln 1ln 12323n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫++++++≤+++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ ，()111111111122312231n n n n <+++=-+-++-⨯⨯-- 111n=-<所以对任意正整数，都有.(2)n n ≥222211111111e 234n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+⋅+⋅++< ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭ （3）若不等式恒成立，此时，ln (2)10xx x x a x -+--≥0x >则恒成立，ln 21x x x x x a x -+-≤令，()ln 21xx x x x h x x -+-=令，()()()e 10,e 10x x u x x x u x '=--≥=-≥所以在区间上单调递增，()u x[)0,∞+所以，当时等号成立，()0e 010,e 10,e 1x x u x x x ≥--=--≥≥+0x =所以，()ln e ln 21ln 1ln 212x x x x x x x x x x h x x x -+-+-+-=≥=当时等号成立，所以.ln 0,1x x x ==2a ≤利用导数求函数的最值的步骤：求导：对函数进行求导，得到它的导函数.导函数()f x ()f x '表示了原函数在不同点处的斜率或变化率.找出导数为零的点：解方程，找到使得导()0f x '=数为零的点,这些点被称为临界点，可能是函数的极值点（包括最大值和最小值），检查每个临界点以及区间的端点，并确认它们是否对应于函数的最值.3．(1)，1a =e 2b =-(2)；()max e 1f x =-()min 1f x =(3)证明见解析【分析】（1）利用切点和斜率列方程组，由此求得.,a b （2）利用多次求导的方法求得在区间上的单调性，由此求得在上的最值.()f x []0,1()f x []0,1（3）先证明时，，再结合（2）转化为，从0x >()()e 21f x x ≥-+()21e ln e x x x x x+--≥+而证得不等式成立.【详解】（1），()e 2x f x ax'=-∴，解得：，；()()1e 21e 1f a b f a b ⎧=-=⎪⎨=-=+'⎪⎩1a =e 2b =-（2）由（1）得：，()2e xf x x =-，令，则，()e 2x f x x '=-()e 2x h x x=-()e 2x h x '=-是增函数，令解得.()h x ()0h x '=ln 2x =∴，也即在上单调递减，()h x ()f x '()0,ln2()()0,h x h x '<在上单调递增，()ln2,+∞()()0,h x h x '>∴，∴在递增，()()ln 2ln222ln20h f ==->'()f x []0,1∴；；()()max 1e 1f x f ==-()()min 01f x f ==（3）∵，由（2）得过，()01f =()f x ()1,e 1-且在处的切线方程是，()y f x =1x =()e 21y x =-+故可猜测且时，的图象恒在切线的上方，0x >1x ≠()f x ()e 21y x =-+下面证明时，，设，，0x >()()e 21f x x ≥-+()()()e 21g x f x x =---()0x >∴，∴令，()()e 2e 2x g x x =---'()()()e 2e 2x x x g m x '--==-，()e 2x m x '=-由（2）得：在递减，在递增，()g x '()0,ln2()ln2,+∞∵，，，∴，()03e 0g '=->()10g '=0ln21<<()ln20g '<∴存在，使得，()00,1x ∈()0g x '=∴时，，时，，()()00,1,x x ∈⋃+∞()0g x '>()0,l x x ∈()0g x '<故在递增，在递减，在递增.()g x ()00,x ()0,1x ()1,+∞又，∴当且仅当时取“”，()()010g g ==()0g x ≥1x ==()()2e e 210x g x x x =----≥故，，由（2）得：，故，()e e 21x x xx+--≥0x >e 1x x ≥+()ln 1x x ≥+∴，当且仅当时取“=”，∴，1ln x x -≥1x =()e e 21ln 1x x x x x+--≥≥+即，∴，()21ln 1e e x x x x+--≥+()21e ln e x x x x x+--≥+即成立，当且仅当时“=”成立.()1ln 10e e x x x x +---≥1x =求解切线的有关的问题，关键点就是把握住切点和斜率.利用导数研究函数的单调性，如果一次求导无法求得函数的单调性时，可以考虑利用多次求导来进行求解.利用导数证明不等式恒成立，如果无法一步到位的证明，可以先证明一个中间不等式，然后再证得原不等式成立.4．(1)单调增区间为，单调减区间为；()0,1()1,+∞(2)(],2ln 2-∞(3)证明见解析【分析】（1）求导，再根据导函数的符号即可得解；（2）分离参数可得，构造函数，利用导数求出函数的最小ln 1x x a x ≤-ln (),21x xg x x x =≥-()g x 值即可得解；（3）由，得，则，要证21a b <-+21a b -<-2112()(e )e e 1a a b f x f a b ---≤=+<-+，即证，即证，构造函数()212ln f x b<-222e112ln bb b --+<-22212ln 0eb b b +-<，证明即可.()()()12ln e x h x x x x =>-()1h x <-【详解】（1）当时，，1a =()ln 1,0f x x x x x =-++>，由，得，由，得，()ln f x x '=-()0f x '>01x <<()0f x '<1x >故的单调增区间为，单调减区间为；()f x ()0,1()1,+∞（2），()ln 2,1x xf x a a x ≤∴≤- 令，ln (),21x x g x x x =≥-则，21ln ()(1)x xg x x --'=-令，则，()ln 1t x x x =-+11()1xt x x x -'=-=由，得，由，得，()0t x '>01x <<()0t x '<1x >故在递增，在递减，，()t x ()0,1()1,+∞max ()(1)0t x t ==，所以，()0t x ∴≤ln 1≤-x x 在上单调递增，，()0,()g x g x '≥∴[)2,+∞()min ()2g x g ∴=，(2)2ln 2a g ∴≤=的取值范围；a ∴(],2ln 2-∞（3），221,1b a b a <-+∴-<- 又，在上递增，11()(e )e a a f x f a --≤=+1e a y a -=+ R a ∈所以，2112()(e )e e 1a a b f x f a b ---≤=+<-+下面证明：，222e 112ln b b b --+<-即证，22212ln 0ebb b +-<令，则，21x b =>12ln 0e x x x +-<即，(2ln )e 1xx x -⋅<-令，则，()()()12ln e xh x x x x =>-()22ln 1e xh x x x x '⎛⎫=-+-⋅ ⎪⎝⎭令，则，()2()2ln 11x x x x x ϕ=-+->()()2221122()101x x x x x x ϕ---=--=<>∴函数在上单调递减，()x ϕ()1,+∞，()(1)0x ϕϕ∴<=在递减，()()0,h x h x '∴<(1,)+∞，()()1e 1h x h ∴<=-<-所以.()212ln f x b <-方法点睛：利用导数证明不等式问题，方法如下：（1）直接构造函数法：证明不等式（或）转化为证明()()f xg x >()()f xg x <（或），进而构造辅助函数；()()0f xg x ->()()0f xg x -<()()()h x f x g x =-（2）适当放缩构造法：一是根据已知条件适当放缩；二是利用常见放缩结论；（3）构造“形似”函数，稍作变形再构造，对原不等式同解变形，根据相似结构构造辅助函数.5．(1)22142x y +=(2)2(3)存在，.()0,2Q 【分析】（1）由离心率及过点列方程组求解.()2,1M,a b （2）设直线为与椭圆方程联立，将表达为的函数，由基本不l 1y kx =+1212AOB S x x =⋅- k 等式求最大值即可.（3）先讨论直线水平与竖直情况，求出，设点关于轴的对称点，证得()0,2Q B y B '三点共线得到成立.,,Q A B 'QA PAQB PB=【详解】（1）根据题意，得，解得，椭圆C 的方程为.2222222211c a a b c a b ⎧=⎪⎪⎪=+⎨⎪⎪+=⎪⎩222422a b c ⎧=⎪=⎨⎪=⎩22142x y +=（2）依题意，设，直线的斜率显然存在，()()1122,,,A x y B x y l 故设直线为，联立，消去，得，l 1y kx =+221142y kx x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩y ()2212420k x kx ++-=因为直线恒过椭圆内定点，故恒成立，，l ()0,1P 0∆>12122242,1212k x x x x k k +=-=-++故，()2221212221224212111214414222122AOBk S x x x x x x k k k k ⋅+⎛⎫⎛⎫=⋅=⨯-=⨯-⨯= ⎪ ⎪+⎝-+-⎝++⎭⎭- 令，所以，当且仅当，即时取得214,1t k t =+≥22222211AOB t S t t t=×=×£++1t =0k =等号，综上可知：面积的最大值为.AOB 2（3）当平行于轴时，设直线与椭圆相交于两点，如果存在点满足条件，l x ,C D Q 则有，即，所以点在轴上，可设的坐标为；||||1||||QC PC QD PD ==QC QD =Q y Q ()00,y 当垂直于轴时，设直线与椭圆相交于两点，如果存在点满足条件，l x ,M N Q 则有，即，解得或，||||||||QM PM QN PN =00221212y y --=++01y =02y =所以若存在不同于点的定点满足条件，则点的坐标为；P Q Q ()0,2当不平行于轴且不垂直于轴时，设直线方程为，l x x l 1y kx =+由（2）知，12122242,1212k x x x x k k --+==++又因为点关于轴的对称点的坐标为，B y B '()22,x y -又，，11111211QA y kx k k x x x --===-22222211QB y kx k k x x x '--===-+--.方法点睛：直线与椭圆0Ax By C ++=时，取得最大值2222220a A b B C +-=MON S 6．(1)（i ）；（322ln 220x y +--=(2)11,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦故曲线在点处的切线方程为，()y f x =()()22f ,()()32ln 222y x --+=--即；322ln 220x y +--=（ii ），，()21ln 2f x x x =-+()0,x ∈+∞，()211x f x x x x -'=-+=令，解得，令，解得，()0f x ¢>()0,1x ∈()0f x '<()1,x ∈+∞当时，，1,e e x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦()()max 112f x f ==-又，，221111ln 1e 2e e 2e f ⎛⎫=-+=-- ⎪⎝⎭()2211e e ln e e 122f =-+=-+其中，()222211111e 1e 1e 20e 2e 222ef f ⎛⎫⎛⎫-=----+=--> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭故，()()2min 1e e 12f x f ==-+故的单调递增区间为，单调递减区间为；()f x ()0,1()1,+∞在区间上的最大值为，最小值为；()f x 1,e e ⎡⎤⎢⎥⎣⎦12-21e 12-+（2），()21ln 22xg x a x x a ⎭-+⎛=⎪-⎫ ⎝对，恒成立，()1,x ∀∈+∞21ln 202a x x ax ⎛⎫-+-< ⎪⎝⎭变形为对恒成立，ln 122x a xa x<--⎛⎫ ⎪⎝⎭()1,x ∀∈+∞令，则，()(),1,ln x h x x x ∈=+∞()21ln xh x x -'=当时，，单调递增，()1,e x ∈()0h x '>()ln xh x x =当时，，单调递减，()e,+x ∈∞()0h x '<()ln xh x x =其中，，当时，恒成立，()10h =()ln e 1e e e h ==1x >()ln 0x h x x =>故画出的图象如下：()ln x h x x =其中恒过点122y xa a ⎛⎫ ⎪⎝=⎭--(2,1A 又，故在()210111h -'==()ln x h x x =又在上，()2,1A 1y x =-()对于2111644y x x =-+-∴点，即()0,6C -6OC =∵2114,14P m m m ⎛-+- ⎝∴点，3,64N m m ⎛⎫- ⎪⎝⎭∴，22111316624444PN m m m m m⎛⎫=-+---=-+ ⎪⎝⎭∵轴，PN x ⊥∴，//PN OC ∴，PNQ OCB ∠=∠∴，Rt Rt PQN BOC ∴，PN NQ PQ BC OC OB ==∵，8,6,10OB OC BC ===∴，34,55QN PN PQ PN==∵轴，NE y ⊥∴轴，//NE x ∴，CNE CBO ∴，5544CN EN m ==∴，2215111316922444216CQ PQ m m m m ⎛⎫+=-+=--+⎪⎝⎭当时，取得最大值.132m =12CQ PQ+16916关键点点睛：熟练的掌握三角形相似的判断及性质是解决本题的关键.8．(1)详见解析；(2)①具有性质；理由见解析；②P 1346【分析】（1）当时，先求得集合，由题中所给新定义直接判断即可；10n =A （2）当时，先求得集合， 1010n =A ①根据，任取，其中，可得，{}2021|T x x S =-∈02021t x T =-∈0x S ∈0120212020x ≤-≤利用性质的定义加以验证，即可说明集合具有性质；P T P ②设集合有个元素，由（1）可知，任给，，则与中必有个S k x S ∈12020x ≤≤x 2021x -1不超过，从而得到集合与中必有一个集合中至少存在一半元素不超过，然后利1010S T 1010用性质的定义列不等式，由此求得的最大值．P k【详解】（1）当时，，10n ={}1,2,,19,20A = 不具有性质，{}{}|910,11,12,,19,20B x A x =∈>= P 因为对任意不大于的正整数，10m 都可以找到该集合中的两个元素与，使得成立，110b ＝210b m =+12||b b m -=集合具有性质，{}*|31,N C x A x k k =∈=-∈P 因为可取，对于该集合中任一元素，110m =<，（），都有.112231,31c k c k =-=-*12,N k k ∈121231c c k k -=-≠（2）当时，集合，1010n ={}()*1,2,3,,2019,2020,1010N A m m =≤∈ ①若集合具有性质，那么集合一定具有性质．S P {}2021|T x x S =-∈P 首先因为，任取，其中．{}2021|T x x S =-∈02021t x T =-∈0x S ∈因为，所以．S A ⊆{}01,2,3,,2020x ∈ 从而，即，所以．0120212020x ≤-≤t A ∈T A ⊆由具有性质，可知存在不大于的正整数，S P 1010m 使得对中的任意一对元素，都有．s 12,s s 12s s m -≠对于上述正整数，从集合中任取一对元素，m {}2021|T x x S =-∈112021t x -＝，其中，则有．222021t x =-12,x x S ∈1212t t s s m --≠＝所以，集合具有性质P ；{}2021|T x x S =-∈②设集合有个元素，由（1）可知，若集合具有性质，S k S P 那么集合一定具有性质．{}2021|T x x S =-∈P 任给，，则与中必有一个不超过．x S ∈12020x ≤≤x 2021x -1010所以集合与中必有一个集合中至少存在一半元素不超过．S T 1010不妨设中有个元素不超过．S 2k t t ⎛⎫≥ ⎪⎝⎭12,,,t b b b 1010由集合具有性质，可知存在正整数．S P 1010m ≤使得对中任意两个元素，都有．S 12,s s 12s s m -≠所以一定有．12,,,t b m b m b m S +++∉ 又，故．100010002000i b m +≤+=121,,,b m b m b m A +++∈ 即集合中至少有个元素不在子集中，A t S 因此，所以，得．20202k k k t +≤+≤20202k k +≤1346k ≤当时，取，{}1,2,,672,673,,1347,,2019,2020S = 673m =则易知对集合中的任意两个元素，都有，即集合具有性质．S 12,y y 12673y y -≠S P 而此时集合S 中有个元素，因此，集合元素个数的最大值为．1346S 1346解新定义题型的步骤：(1)理解“新定义”——明确“新定义”的条件、原理、方法、步骤和结论.(2)重视“举例”,利用“举例”检验是否理解和正确运用“新定义”;归纳“举例”提供的解题方法.归纳“举例”提供的分类情况.(3)类比新定义中的概念、原理、方法，解决题中需要解决的问题.9．(1)，10,8⎛⎫ ⎪⎝⎭18y =-(2)或()42,4()42,4-(3)14a =(4)或51-35-【分析】（1）根据焦点和准线方程的定义求解即可；（2）先求出点P 的纵坐标为4，然后代入到抛物线解析式中求解即可；（3）如图所示，过点B 作轴于D ，过点A 作轴于E ，证明，推BD y ⊥AE y ⊥FDB FHC ∽出，则，点B 的纵坐标为，从而求出，证明16FD a =112OD OF DF a =-=112a 36BD a =，即可求出点A 的坐标为，再把点A 的坐标代入抛物线解析式AEF BDF ∽123,24a ⎛⎫ ⎪⎝+⎭-中求解即可；（4）如图，当E 为靠近点F 的黄金分割点的时候，过点M 作于N ，则，MN l ⊥MN MF=先证明是等腰直角三角形，得到，设点M 的坐标为，则MNH △NH MN=21,4m m ⎛⎫⎪⎝⎭过点B 作轴于D ，过点BD y ⊥由题意得点F 的坐标为F ⎛ ⎝1FH =当E 为靠近点F 的黄金分割点的时候，过点∵在中，Rt MNH △sin MHN ∠∴，∴是等腰直角三角形，45MHN ︒=MNH △双曲线方程联立，利用韦达定理及题目条件可得，后由题意可得AM AN ⋅= ()()222131t t m -+=-所过定点坐标；②结合①及图形可得都在左支上，则可得，后由图象可得,M N 213m <，后通过令，结合单调性229113m S m +=-223113m λλ⎛⎫+=≤< ⎪⎝⎭()423313f x x x x ⎛⎫=-≤< ⎪⎝⎭可得答案.【详解】（1）设双曲线的焦距为，C 2c 由题意有解得．2223,24,,ba c c ab ⎧=⎪⎪=⎨⎪=+⎪⎩1,3,2a b c ===故双曲线的标准方程为；C 2213y x -=（2）①证明：设直线的方程为，点的坐标分别为，MN my x t =+,M N ()()1122,,,x y x y 由（1）可知点A 的坐标为，()1,0联立方程消去后整理为，2213y x my x t ⎧-=⎪⎨⎪=+⎩x ()222316330m y mty t --+-=可得，2121222633,3131mt t y y y y m m -+==--，()212122262223131m t tx x m y y t t m m +=+-=-=--，()()()()222222222121212122223363313131m t m t m t x x my t my t m y y mt y y t t m m m -+=--=-++=-+=----由，()()11111,,1,AM x y AN x y =-=-有()()()1212121212111AM AN x x y y x x x x y y ⋅=--+=-+++，()()()()22222222222222222132331313131313131t t t t t t m t t t m m m m m m -----++-=--++===------由，可得，有或，AM AN ⊥0AM AN ⋅=1t =-2t =当时，直线的方程为，过点，不合题意，舍去；1t =-MN 1my x =-()1,0当时，直线的方程为，过点，符合题意，2t =MN 2my x =+()2,0-②由①，设所过定点为121224,31x x x x m +==-若在双曲线的同一支上，可知,M N 有12240,31x x x m +=<-关键点睛：求直线所过定点常采取先猜后证或类似于本题处理方式，设出直线方程，通过题一方面：由以上分析可知，设椭圆方程为一方面：同理设双曲线方程为()22221y m x a b +-=，()2222221b x a k x m a b -+=化简并整理得()(2222222112ba k x a mk x a m ---+一方面：同理设抛物线方程为(22x p y =，()212x p k x n =+化简并整理得，由韦达定理可得12220pk x x pn --=2,2x x pk x x pn +=⋅=-（2）构造，故转化为等价于“对任()()()()()13131931x x xx f x k k g x f x +--==+++()()()123g x g x g x +>意，，恒成立”，换元后得到（），分，和1x 2x 3R x ∈()()11k g x q t t -==+3t ≥1k >1k =三种情况，求出实数k 的取值范围.1k <【详解】（1）由条件①知，当时，有，即在R 上单调递增．12x x <()()12f x f x <()f x 再结合条件②，可知存在唯一的，使得，从而有．0R x ∈()013f x =()093x x f x x --=又上式对成立，所以，R x ∀∈()00093x x f x x --=所以，即．0001393x x x --=0009313x x x ++=设，因为，所以单调递增．()93x x x xϕ=++()9ln 93ln 310x x x ϕ'=++>()x ϕ又，所以．()113ϕ=01x =所以；()931x x f x =++（2）构造函数，()()()()()13131931x x xx f x k k g x f x +--==+++由题意“对任意的，，，1x 2x 3R x ∈均存在以，，为三边长的三角形”()()()11113x f x k f x +-()()()22213x f x k f x +-()()()33313x f x k f x +-等价于“对任意，，恒成立”．()()()123g x g x g x +>1x 2x 3R x ∈又，令，()111313x x k g x -=+++1131231333x x x x t ⋅=++≥+=当且仅当时，即时取等号，91x=0x =则（），()()11k g x q t t -==+3t ≥当时，，因为且，1k >()21,3k g x +⎛⎤∈ ⎥⎝⎦()()122423k g x g x +<+≤()3213k g x +<≤所以，解得，223k +≤4k ≤即；14k <≤当时，，满足条件；1k =()()()1231g x g x g x ===当时，，因为且，1k <()2,13k g x +⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭()()122423k g x g x ++<≤()3213k g x +<≤所以，即．2413k +≤112k -≤<综上，实数k 的取值范围是．1,42⎡⎤-⎢⎥⎣⎦复合函数零点个数问题处理思路：①利用换元思想，设出内层函数；②分别作出内层函数与外层函数的图象，分别探讨内外函数的零点个数或范围；③内外层函数相结合确定函数交点个数，即可得到复合函数在不同范围下的零点个数.13．(1)14x =(2)证明过程见解析(3)，()112023k n k x --=1k n≤≤【分析】（1）由题意转化为对于，都存在，使得，其中(),m a b =(),n c d =0m n ⋅= ，选取，，通过分析求出；,,,a b c d X ∈()1,,2m a b x ⎛⎫== ⎪⎝⎭ ()(),1,n c d d ==- 14x =（2）取，，推理出中有1个为，则另一个为1，即，()()11,,m a b x x == (),n c d =,c d 1-1X ∈再假设，其中，则，推导出矛盾，得到；1k x =1k n <<101n x x <<<11x =（3）由（2）可得，设，，则有，记11x =()11,m s t =()22,n s t =1212s t t s =-，问题转化为X 具有性质P ，当且仅当集合关于原点对称，得到,,s B s X t X s t t ⎧⎫=∈∈>⎨⎬⎩⎭B ，共个数，由对称性可知也有个数，(){}234,0,,,,n B x x x x -∞=---- ()1n -()0,B +∞ ()1n -结合三角形数阵得到，得到数列为首项为1的等比123212321n n n n n n x x x x x x x x x x -----===== 12,,,n x x x 数列，设出公比为，结合求出公比，求出通项公式.q 2023n x =【详解】（1）对任意，都存在，使得，,a b X ∈,c d X ∈0ac bd +=即对于，都存在，使得，其中，(),m a b =(),n c d =0m n ⋅= ,,,a b c d X ∈因为集合具有性质P ，11,,,12x ⎧⎫-⎨⎬⎩⎭选取，，()1,,2m a b x ⎛⎫== ⎪⎝⎭ ()(),1,n c d d ==-则有，12x d -+=假设，则有，解得，这与矛盾，d x =102x x -+=0x =102x <<假设，则有，解得，这与矛盾，1d =-12x --=12x =-102x <<假设，则有，解得，这与矛盾，1d =12x -+=12x =102x <<假设，则有，解得，满足，12d =14x -+=14x =102x <<故；14x =（2）取，，()()11,,m a b x x == (),n c d =则，()10c d x +=因为，所以，即异号，120n x x x <<<< 0c d +=,c d 显然中有1个为，则另一个为1，即，,c d 1-1X ∈假设，其中，则，1k x =1k n <<101n x x <<<选取，，则有，()()1,,n m a b x x ==(),n s t =10n sx tx +=则异号，从而之中恰有一个为，,s t ,s t 1-若，则，矛盾，1s =-11n x tx t x =>≥若，则，矛盾，1t =-1n n x sx s x =<≤故假设不成立，所以；11x =（3）若X 具有性质P ，且，20231n x =>由（2）可得，11x =设，，则有，()11,m s t =()22,n s t =1212s t t s =-记，则X 具有性质P ，当且仅当集合关于原点对称，,,s B s X t X s t t ⎧⎫=∈∈>⎨⎬⎩⎭B 注意到是集合中唯一的负数，1-X 故，共个数，(){}234,0,,,,n B x x x x -∞=---- ()1n -由对称性可知也有个数，()0,B +∞ ()1n -由于，已经有个数，123421n n n n n nn n n n x x x x x x x x x x x x ----<<<<<< ()1n -对于以下三角形数阵：123421n n n n n n n n n n x x x x x xx x x x x x ----<<<<<< 1111123421n n n n n n n n x x x x xx x x x x --------<<<<< ……3321x x x x <21x x 注意到，123211111n n n x x x x x x x x x x -->>>>> 所以有，123212321n n n n n n x x x x x x x x x x -----===== 从而数列为首项为1的等比数列，设公比为，12,,,n x x x q 由于，故，解得，2023n x =112023n nx q x -==()112023n q -=故数列的通项公式为，.12,,,n x x x ()112023k n k x --=1k n ≤≤集合新定义问题，命题新颖，且存在知识点交叉，常常会和函数或数列相结合，很好的考虑了知识迁移，综合运用能力，对于此类问题，一定要解读出题干中的信息，正确理解问题的本质，转化为熟悉的问题来进行解决，要将“新”性质有机地应用到“旧”性质上，创造性的解决问题.14．(1)答案见解析(2)①证明见解析；②证明见解析【分析】（1）求出的导数，结合解不等式可得答案；()e 2x f x ax'=-（2）①，利用导数的几何意义求得的表达式，由此构造函数，()y h x =()()()F x g x h x =-利用导数判断其单调性，求其最小值即可证明结论；②设的根为，求得其表达式，()h x t=1x '并利用函数单调性推出，设曲线在点处的切线方程为，设11x x '≤()y g x =()0,0()y t x =的根为，推出，从而，即可证明结论.()t x t=2x '22x x '≥2121x x x x ''-≤-【详解】（1）由题意得，令，则，()e 2x f x ax'=-()e 2x g x ax=-()e 2x g x a'=-当时，，函数在上单调递增；0a ≤()0g x '>()f x 'R 当时，，得，，得，0a >()0g x '>ln 2x a >()0g x '<ln 2x a <所以函数在上单调递减，在上单调递增．()f x '(),ln 2a -∞()ln 2,a +∞（2）①证明：由（1）可知，令，有或，()()()1e 1x g x x =+-()0g x ==1x -0x =故曲线与x 轴负半轴的唯一交点P 为．()y g x =()1,0-曲线在点处的切线方程为，()1,0P -()y h x =则，令，则，()()()11h x g x '=-+()()()F x g x h x =-()()()()11F x g x g x '=--+所以，．()()()()11e 2e x F x g x g x '''=-=+-()10F '-=当时，若，，1x <-(],2x ∈-∞-()0F x '<若，令，则，()2,1x --()1()e 2e x m x x =+-()()e 30xm x x '=+>故在时单调递增，．()F x '()2,1x ∈--()()10F x F ''<-=故，在上单调递减，()0F x '<()F x (),1-∞-当时，由知在时单调递增，1x >-()()e 30x m x x '=+>()F x '()1,x ∈-+∞，在上单调递增，()()10F x F ''>-=()F x ()1,-+∞设曲线在点处的切线方程为()y g x =()0,0令()()()()(1e x T x g x t x x =-=+当时，2x ≤-()()2e x T x x =+-'()()2e xn x x =+-设，∴()()1122,,,B x y C x y 1x 又1211,22AB x AC x =+=+依题意，即，则，0bc <02x >()()220220004482x y c x x b =+---因为，所以，2002y x =0022x b c x -=-所以，()()00000242248122424S b c x x x x x -⋅=-++≥-⋅+=-=-当且仅当，即时上式取等号，00422x x -=-04x =所以面积的最小值为8．PDE △方法点睛：圆锥曲线中最值或范围问题的常见解法：（1）几何法，若题目的条件和结论能明显体现几何特征和意义，则考虑利用几何法来解决；（2）代数法，若题目的条件和结论能体现某种明确的函数关系，则可首先建立目标函数，再求这个函数的最值或范围．16．(1)2214x y +=(2)证明见解析(3)存在，7,,777⎛⎫⎛⎫-∞- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝+∞⎝⎭⎭ 【分析】（1）根据椭圆的对称性，得到三点在椭圆C 上．把的坐标代入椭圆234,,P P P 23,P P C ，求出，即可求出椭圆C 的方程；22,a b （2）当斜率不存在时，不满足；当斜率存在时，设，与椭圆方程联立，利():1l y kx t t =+≠用判别式、根与系数的关系，结合已知条件得到，能证明直线l 过定点；21t k =--()2,1-（3）利用点差法求出直线PQ 的斜率，从而可得直线PQ 的方程，与抛物线方程联14PQ k t =立，由，及点G 在椭圆内部，可求得的取值范围，设直线TD 的方程为，0∆>2t 1x my =+与抛物线方程联立，由根与系数的关系及，可求得m 的取值范围，进而可求得直线11DA TB k k =的斜率k 的取值范围．2l【详解】（1）根据椭圆的对称性，两点必在椭圆C 上，34331,,1,22P P ⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭又的横坐标为1，4P ∴椭圆必不过，()11,1P ∴三点在椭圆C 上．()234330,1,1,,1,22P P P ⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭把代入椭圆C ，()3231,20,1,P P ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭得，解得，222111314b a b ⎧=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩2241a b ⎧=⎨=⎩∴椭圆C 的方程为．2214x y +=（2）证明：①当斜率不存在时，设,，:l x m =()(),,,A A A m y B m y -∵直线与直线的斜率的和为，2P A 2P B 1-∴，221121A A P A P B y y k k m m m ----+=+==-解得m ＝2，此时l 过椭圆右顶点，不存在两个交点，故不满足．②当斜率存在时，设,，，:l y kx t =+1t ≠()()1122,,,A x y B x y 联立，消去y 整理得，22440y kx tx y =+⎧⎨+-=⎩()222148440k x ktx t +++-=则，，122814kt x x k -+=+21224414t x x k -=+则()()()()222112************111111P A P B x y x y x kx t x kx t y y k k x x x x x x -+-+-++---+=+==,()()()()()()12121222222448218114141144411142t k k kx x t tk t k t k k t t x t x x x +-+=--⋅+-⋅-++===--+-+又，∴，此时，1t ≠21t k =--()()222222644144464161664k t k t k t k ∆=-+-=-+=-故存在k ，使得成立，0∆>∴直线l 的方程为，即21y kx k =--()12y k x +=-∴l 过定点．()2,1-（3）∵点P ，Q 在椭圆上，所以，，2214P P x y +=2214Q Q x y +=两式相减可得，()()()()04PQ P Q P Q P Q y xy x x x y y +-++-=又是线段PQ 的中点，()1,G t -∴，2,2P Q P Q x x x x t+=-=∴直线PQ 的斜率，()144P Q P QP Q P QPQ x x k ty y x y y x +==-=--+∴直线PQ 的方程为，与抛物线方程联立消去x 可得，()114y x t t =++()22164410y ty t -++=由题可知，∴，()2161210t ∆=->2112t >又G 在椭圆内部，可知，∴，故，2114t +<234t <213124t <<设，，由图可知，，221212,,,44y y A y B y ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭223434,,,44y y T y D y ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭2134,y y y y >>∴，()2121216,441y y t y y t +==+当直线TD 的斜率为0时，此时直线TD 与抛物线只有1个交点，不合要求，舍去，设直线TD 的方程为，与抛物线方程联立，消去x 可得，()10x my m =+≠2440y my --=∴，34344,4y y m y y +==-由，可知，即，11//ATB D 11DA TB k k =3142222234214444y y y y y y y y --=--∴，即，1342y y y y +=+1243y y y y -=-∴，()()221212343444y y y y y y y y +-=+-∵，()()()()()222212124161641161210,128y y y y t t t +-=-+=-∈∴，解得，即，()()223434416160,128y y y y m +-=+∈27m <()7,7m ∈-∴直线TD 即的斜率．2l 771,77,k m ⎛⎫⎛⎫=∈-∞- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝+∞⎝⎭⎭ 思路点睛：处理定点问题的思路：（1）确定题目中的核心变量（此处设为），k （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，k (),0F x y =k ,x y （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，()00,x y k 此时要将关于与的等式进行变形，直至找到，k ,x y ()00,x y 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k ()k ⋅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.k 17．(1)1y =-(2)2ln23-+【分析】（1）由题意，将代入函数的解析式中，对函数进行求导，得到1m =()f x ()f x 和，代入切线方程中即可求解；()1f '()1f （2）得到函数的解析式，对进行求导，利用根的判别式以及韦达定理对()g x ()g x 进行化简，利用换元法，令，，可得，12122()()y x x b x x =--+12x t x =01t <<2(1)ln 1t y t t -=-+根据，求出的范围，构造函数，对进行求导，利用导数得到322m ≥t 2(1)()ln 1t h t tt -=-+()h t 的单调性和最值，进而即可求解．()h t 【详解】（1）已知(为常数），函数定义域为，()ln f x x mx =-m (0,)+∞当时，函数，1m =()ln f x x x =-可得，此时，又，11()1x f x x x -'=-=()=01f '()11=f -所以曲线在点处的切线方程为，即.()y f x =()()1,1f (1)0(1)y x --=⨯-1y =-（2）因为，函数定义域为，22()2()2ln 2g x f x x x mx x =+=-+(0,)+∞可得，222(1)()22x mx g x m x x x -+=-+='此时的两根，即为方程的两根，()0g x '=1x 2x 210x mx -+=因为，所以，由韦达定理得，，322m ≥240m ∆=->12x x m +=121=x x 又，所以1212lnx x b x x =-121212121212ln 22()()()()xx y x x b x x x x x x x x =--=--++-，11211211222212()ln 2ln 1x x x x x x x x x x x x --=-=⨯-++令，，所以，12x t x =01t <<2(1)ln 1t y t t -=-+因为，整理得，2212()x x m +=22212122x x x x m ++=因为，则，121=x x 2221212122x x x x m x x ++=等式两边同时除以，得，12x x 212212=x x m x x ++可得，因为，212t m t ++=322m ≥所以，，152t t +≥()()2252=2210t t x x -+--≥解得或，则，12t ≤2t ≥102t <≤不妨设，函数定义域为，2(1)()ln 1t h t t t -=-+10,2⎛⎤⎥⎝⎦可得，22(1)()0(1)t h t t t -'=-<+所以函数在定义域上单调递减，()h t 此时，min 12()()ln223h t h ==-+故的最小值为．12122()()y x x b x x =--+2ln23-+利用导数求解在曲线上某点处的切线方程，关键点有两点，第一是切线的斜率，第二是切点。

2023年高考数学复习压轴题专练(选择+填空)专题02 函数的奇偶性与单调性

专题02 函数的奇偶性与单调性【方法点拨】1. 若函数f (x )为偶函数，则f (x )＝f (|x |)，其作用是将“变量化正”，从而避免分类讨论．2. 以具体的函数为依托，而将奇偶性、单调性内隐于函数解析式去求解参数的取值范围，是函数的奇偶性、单调性的综合题的一种重要命题方式，考查学生运用知识解决问题的能力，综合性强，体现能力立意，具有一定难度.【典型题示例】例1 （2022·江苏新高考基地高三第一次联考·19改编）已知函数f (x )＝1－a5x ＋1为奇函数，且存在m ∈[－1，1]，使得不等式f (x 2)＋f (mx －2)≤2－x 2－mx 成立，则x 的取值范围是．【答案】[－2,2]【解析】求得a =2，且f (x )为R 上的增函数，f (x 2)＋f (mx －2)≤2－x 2－mx 可化为f (x 2)＋x 2≤2－mx －f (mx －2) 由f (x )为奇函数，得2－mx －f (mx －2)= 2－mx ＋f (2－mx )令F (x )=f (x )＋x ，则F (x 2)≤F (2－mx )，故有x 2≤2－mx ，即x 2＋mx －2≤0 令G (x )= x 2＋mx －2因为存在m ∈[－1，1]，使G (x )= x 2＋mx －2≤0 故G (－1)= x 2－x －2≤0或G (1)= x 2＋x －2≤0 解之得－2≤x ≤2.例2 已知函数f (x )＝x 3－2x ＋e x －1e x ，其中e 是自然对数的底数，在f (a －1)＋f (2a 2)≤0，则实数a 的取值范围是________. 【答案】1[1,]2-【分析】直接发现函数的单调性、奇偶性，将2(1)(2)0f a f a -+≤移项，运用奇偶性再将负号移入函数内，逆用单调性脱“f ”．【解析】 ∵f (－x )＝(－x )3＋2x ＋e －x －e x ＝－f (x )且x ∈R ， ∴f (x )是奇函数∵函数f (x )＝x 3－2x ＋e x －1ex ，∴f ′(x )＝3x 2－2＋e x ＋1e x ≥3x 2－2＋2e x ·1ex ≥0(当且仅当x ＝0时取等号)，∴f (x )在R 上单调递增.，由f (a －1)＋f (2a 2)≤0，得f (2a 2)≤f (1－a ). 所以2a 2≤1－a ，解之得－1≤a ≤12.所以实数a 的取值范围是⎣⎡⎦⎤－1，12. 例3 已知函数()e +1e x x f x -=-（e 为自然对数的底数），若2(21)42)(f x f x +->-，则实数x 的取值范围为．【答案】()1,3-【分析】本题是例2的进一步的延拓，其要点是需对已知函数适当变形，构造出一个具有奇偶性、单调性的函数,其思维能力要求的更高，难度更大.【解析】令()()1e e x xx F x f -=-=-，易知()F x 是奇函数且在R 上单调递增由2(21)42)(f x f x +->-得[]2(4)11(21)(21)1f x f x f x -->--=--- 即2(4)(21)F x F x ->--由()F x 是奇函数得(21)(12)F x F x ---=，故2(4)(12)F x F x ->-由()F x 在R 上单调递增，得2412x x ->-，即2302x x -<-，解得13x -<<，故实数x 的取值范围为()1,3-.例4 已知函数()222131x x f x x =-++．若存在()1,4m ∈使得不等式()()2432f ma f m m -++>成立，则实数a 的取值范围是________．【答案】(),8-∞【分析】令()()1F x f x =-，判断函数()F x 的奇偶性与单调性，从而将不等式转化为234m m ma +>-，分离参数可得43a m m<++，令4()3g m m m =++，(1,4)m ∈，利用对勾函数的单调性可得()8g m <，结合题意即可求解a 的取值范围．【解析】函数222()()131xx f x f x x ==-++，若存在(1,4)m ∈使得不等式2(4)(3)2f ma f m m -++>成立，令2222()()1(31)3131xx x x x F x f x x =-=-=-++，22(31)(13)()()3113x x xxx x F x F x -----===-++，所以，()F x 为奇函数．不等式2(4)(3)2f ma f m m -++>，即2(4)1(3)10f ma f m m --++->，即2(4)(3)0F ma F m m -++>，所以2(3)(4)(4)F m m F ma F ma +>--=-，因为20y x=>在(0,)+∞上为增函数，21031x y =->+在(0,)+∞上为增函数，所以22()(1)31x F x x =-+在(0,)+∞上为增函数，由奇函数的性质可得()F x 在R 上为增函数，所以不等式等价于234m m ma +>-，分离参数可得43a m m<++，令4()3g m m m=++，(1,4)m ∈，由对勾函数的性质可知()g m 在(1,2)上单调递减，在(2,4)上单调递增，g （1）8=，g （4）8=，所以，()8g m <，所以由题意可得8a <，即实数a 的取值范围是(,8)-∞．故答案为：(,8)-∞．例5 已知函数112,1()2,1x x x f x x --⎧≥=⎨<⎩，若()2(22)2f x f x x -≥-+，则实数x 的取值范围是（） A ．[2,1]-- B ．[1,)+∞C ．RD ．(,2][1,)-∞-+∞【答案】D【解析】函数1112,1()22,1x x x x f x x ----⎧==⎨<⎩，故()f x 关于直线1x =对称，且在[1，)+∞上单减，函数()f x 的图象如下： 2(22)(2)x f x x --+，且f22172()124x x x -+=-+>恒成立，2|221|21x x x ∴---+-，即2|23|1x x x --+，当32x时，不等式化为：2231x x x --+，即2340x x -+，解得x ∈R ，即32x ；当32x <时，不等式化为：2321x x x --+，即220x x +-，解得2x -或1x ，即2x -或312x <；综上，2(22)(2)f x f x x --+时，实数x 的取值范围是(-∞，2][1-，)+∞．故选：D ．例6 已知函数，，则t 的取值范围是．【答案】[1,)+∞【分析】将已知按照“左右形式相当，一边一个变量”的原则，移项变形为3133(3log 1)log (12log )f t t f t -≥--，易知是奇函数，故进一步变为3333(3log 1)(3log 1)(2log 1)(2log 1)f t t f t t -+-≥-+-（#），故下一步需构造函数()()F x f x x =+，转化为研究()()F x f x x =+的单调性，而()()F x f x x =+单增，故（#）可化为3log 0t ≥，即333log 12log 1t t -≥-，解之得1t ≥.例7 (2022·江苏南通期末·8)已知函数()422xf x x =-+，()3log 2a f =，()4log 3b f =，43c f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,则（）A. a b c <<B. b c a <<C. c a b <<D.c b a <<【答案】B【分析】分析可知函数()f x 在()1,+∞上为增函数，推导出函数()f x 的图象关于直线1x =对称，则函数()f x 在(),1-∞上为减函数，可得出23c f ⎛⎫= ⎪⎝⎭，利用函数()f x 在(),1-∞上()33x xf x -=-3313(12log )(3log 1)log f t f t t -+-≥3313(12log )(3log 1)log f t f t t -+-≥()33x xf x -=-的单调性可得出a 、b 、c 的大小关系.【解析】令()422xg x x =-+，其中x ∈R ，则()10g =，因为函数y x =、422x y =-+均为R 上的增函数，故函数()g x 也为R 上的增函数，当1x >时，()()10g x g >=，此时()442222x x f x x x =-=-++，故函数()f x 在()1,+∞上为增函数，因为()()2322222244222222222x xxx x f x x x x -----+--=--=-=-+++ ()()3222442222222xxx x x x x x x f x --⋅=-=-=-=+++故函数()f x 的图象关于直线1x =对称，则函数()f x 在(),1-∞上为减函数，所以，4233c f f ⎛⎫⎛⎫==⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭， 3223<，则3lg 22lg3<，即3lg 22log 2lg 33=<， 2343<，则2lg 43lg3<，则4lg 32log 3lg 43=>，即342log 2log 313<<<，因此，b c a <<. 故选：B.【巩固训练】1．若函数(()=ln f x x x +为偶函数，则实数a = 2.设函数()()21ln 11f x x x=+-+，则使得()()1f x f >成立的x 的取值范围是（）． A ．()1,+∞ B ．()(),11,-∞-+∞ C ．()1,1- D ．()()1,00,1-3.已知函数1()22x x f x =-，则满足2(5)(6)0f x x f -+>的实数x 的取值范围是．4. 已知函数()||31f x x x x =⋅++，若()2()22f a f a +-<，则实数a 的取值范围__________.5.已知函数222,0()2,0x x x f x x x x ⎧+≥=⎨-<⎩，若()()22f a f a ->，则实数a 的取值范围是__________.6.已知函数()x xg x e e -=-，()()f x xg x =，若1ln 3a f ⎛⎫= ⎪⎝⎭，140.2b f ⎛⎫= ⎪⎝⎭，()1.25c f =，则a 、b 、c 的大小关系为（）A ．b a c <<B ．c b a <<C ．b c a <<D ．a b c <<7. （多选题）关于函数12()11xf x x e ⎛⎫=+ ⎪-⎝⎭下列结论正确的是（） A ．图像关于y 轴对称 B ．图像关于原点对称 C ．在(),0-∞上单调递增D ．()f x 恒大于08.已知函数())20202020log 20201xx f x x -=+-+，则关于x 的不等式()()21120f x f x +++->的解集为（）.A ．1,2020⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭B ．()2020,-+∞C ．2,3⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭D ．2,3⎛⎫-∞-⎪⎝⎭9.已知函数222()131x x f x x =-++.若存在m ∈(1,4)使得不等式(4)f ma -+2(3)2f m m +>成立，则实数a 的取值范围是A . (),7-∞B . (],7-∞C . (),8-∞D . (],8-∞ 10. 已知函数()e e 2sin xxf x x -=--，则关于x不等式()()2320f x f x -+<的解集为（） A. ()3,1-B. ()1,3-C. ()(),31,-∞-⋃+∞D. []1,3-11. 已知()sin xxf x e e x x -=-+-，若2(2ln(1))02x f a x f ⎛⎫-++≥ ⎪⎝⎭恒成立，则实数a 的取值范围___．12.已知()sin xxf x e ex x -=-+-，若2(2ln(1))02x f a x f ⎛⎫-++≥ ⎪⎝⎭恒成立，则实数a 的取值范围_ __． 13. 已知函数()1e e 21x x xf x -=+-+，若不等式()()2121f ax f ax +-≥对x ∀∈R 恒成立，则实数a 的取值范围是（） A ．(]0,eB ．[]0,eC ．(]0,1D ．[]0,114.已知函数()())2+1sin lnf x x x x =++，若不等式()()39334x x xf f m -+⋅-<对任意x ∈R 均成立，则m 的取值范围为（）A ．(),1-∞B ．(),1-∞-C ．()1-D ．()1,-+∞【答案或提示】1．【答案】1【解析】(g()=ln x x +奇函数，g(0)=0=，1a =.2. 【答案】B【解析】()f x 偶函数，且在(0,)+∞单增，()()1f x f >转化为1x >，解得1x >或1x <-. 3.【答案】（2,3）【解析】()f x 奇函数，且单减，2(5)(6)0f x x f -+>转化为2560x x -+<，解得23x <<.4. 【答案】(2,1)-【解析】设()||3g x x x x =⋅+，则()g x 奇函数，且单增，而()()1f x g x =+，由()2()22f a f a +-<得()2211()f a f a --<-即()22()()g a g a g a -<-=-，故22a a -<-，解之得21a -<<.5.【答案】(2,1)-【解析】22y x x =+在[0,)+∞上单调递增，22y x x =-在(,0)-∞上单调递增，且220+20=200⨯⨯-，()f x ∴在R 上单调递增，因此由()()22f a f a ->得2221aa a ->∴-<<，，故答案为：()2,1-6. 【答案】A 【解析】()()()x x f x xg x x e e -==-，该函数的定义域为R ，()()()x x x x f x x e e x e e ---=--=-，所以，函数()y f x =为偶函数，当0x >时，()0xxg x e e-=->，任取120x x >>，12x x -<-，则12x xe e >，12x x e e --<，所以，1122x x x x e e e e --->-，()()120g x g x ∴>>，()()1122x g x x g x ∴>，即()()12f x f x >，所以，函数()y f x =在()0,∞+上单调递增，()11ln lnln333a f f f ⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭， 10 1.2400.20.21ln355<<=<<<，则()()1 1.240.2ln 35f f f ⎛⎫<< ⎪⎝⎭，即b a c <<.故选：A. 7.【答案】ACD 8. 【答案】C【解析】构造函数()())202012020log 2020xx F x fx x -=-=+-，x>=0x>，所以()F x 的定义域为R .())20202020log 2020x xF x x --=+-20202020log 2020x x xx -⎡⎤=+-20202020log 2020x x-⎡⎤=+-)()20202020log 2020x x x F x -=--=-，所以()F x 为奇函数， ()00F =.当0x >时，)20202020,2020,log x xy y y x -==-=都为增函数，所以当0x >时，()F x 递增，所以()F x 在R 上为增函数.由()()21120f x f x +++->，得()()211110f x f x +-++->，即()()2110F x F x +++>，所以2110x x +++>，解得23x >-. 所以不等式的解集为2,3⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭.故选：C 9. 【答案】C【解析】22222231()1111313131xx x x x f x x x x -⎛⎫=-+=-+=⋅+ ⎪+++⎝⎭设231()()131x x g x f x x -=-=⋅+，则()g x 为定义在R 的奇函数所以()f x 关于点()0,1对称又2223131312ln 33()231313131x x x xx x x x x g x x x x '⎡⎤---⋅⋅''⎡⎤=⋅+⋅=⋅+⎢⎥⎣⎦++++⎣⎦所以当0x >时，()0g x '>，()g x 在()0,+∞上单增故()g x 在(),-∞+∞上也单增因为2(4)(3)2f ma f m m -++>可化为2(4)1(3)1f ma f m m -->-++所以2(4)(3)g ma g m m ->-+因为()g x 为R 的奇函数，22(4)(3)(3)g ma g m m g m m ->-+=--所以243ma m m ->--又因为存在m ∈(1,4)使得不等式243ma m m ->--成立，分参得43a m m<++ 易得[)437,8m m++∈，所以8a <，故选C . 10.【答案】A【分析】根据题意可判断函数()e e 2sin xxf x x -=--为奇函数且在R 上单调递增，进而根据奇偶性与单调性解不等式即可.【解析】函数()e e 2sin xxf x x -=--的定义域为R ，()()()e e 2sin e e 2sin x x x x f x x x f x ---=---=-+=-，所以函数()e e 2sin xxf x x -=--为奇函数，因为()'e e 2cos 22cos 0xxf x x x -=+-≥-≥，所以函数()e e 2sin xxf x x -=--在R 上单调递增，所以()()()()()22320322f x f x f x f x f x -+<⇔-<-=-，所以232x x -<-，即2230x x +-<，解得31x -<< 所以不等式()()2320f x f x -+<的解集为()3,1-故选：A11.【答案】12ln 2,2⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭【分析】先分析()f x 的奇偶性和单调性，则2(2ln(1))02x f a x f ⎛⎫-++≥ ⎪⎝⎭等价于2(2ln(1))2x f a x f ⎛⎫-+≥- ⎪⎝⎭，所以22ln(1)2x a x -+≥-，可转化为2()2ln(1)2x a g x x ≥=-++，即max ()a g x ≥，求max ()g x 即得解【解析】因为()()sin xx f x ee x xf x --=--+=-，所以()f x 是R 上的奇函数，()cos 1x xf x e e x -'=++-，()cos 1cos 11cos 0x x f x e e x x x -'=++-≥-=+≥，所以()f x 是R 上的增函数，2(2ln(1))02x f a x f ⎛⎫-++≥ ⎪⎝⎭等价于22(2ln(1))22x x f a x f f ⎛⎫⎛⎫-+≥-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，所以22ln(1)2x a x -+≥-，所以22ln(1)2x a x ≥-++，令2()2ln(1)2x g x x =-++，则max ()a g x ≥，因为()()g x g x -=且定义域为R ，所以()g x =22ln(1)2x x -++是R 上的偶函数，所以只需求()g x 在()0,∞+上的最大值即可.当[)0,x ∈+∞时，2()2ln(1)2x g x x =-++，()()22122()111x x x x g x x x x x +---+'=-+==-+++，则当[)0,1x ∈时，()0g x '>；当[)1,x ∈+∞时，()0g x '<；所以()g x 在[)0,1上单调递增，在[)1,+∞上单调递减，可得：max 1()(1)2ln 22g x g ==-，即12ln 22a ≥-. 故答案为：12ln 2,2⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭. 12.【答案】12ln 2,2⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭【分析】先分析()f x 的奇偶性和单调性，则2(2ln(1))02x f a x f ⎛⎫-++≥ ⎪⎝⎭等价于2(2ln(1))2x f a x f ⎛⎫-+≥- ⎪⎝⎭，所以22ln(1)2x a x -+≥-，可转化为2()2ln(1)2x a g x x ≥=-++，即max ()a g x ≥，求max ()g x 即得解【解析】因为()()sin x x f x e e x x f x --=--+=-，所以()f x 是R 上的奇函数，()cos 1x x f x e e x -'=++-，()cos 1cos 11cos 0x x f x e e x x x -'=++-≥-=+≥，所以()f x 是R 上的增函数，2(2ln(1))02x f a x f ⎛⎫-++≥ ⎪⎝⎭等价于22(2ln(1))22x x f a x ff ⎛⎫⎛⎫-+≥-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，所以22ln(1)2x a x -+≥-，所以22ln(1)2x a x ≥-++，令2()2ln(1)2x g x x =-++，则max ()a g x ≥，因为()()g x g x -=且定义域为R ，所以()g x =22ln(1)2x x -++是R 上的偶函数，所以只需求()g x 在()0,∞+上的最大值即可.当[)0,x ∈+∞时，2()2ln(1)2x g x x =-++，()()22122()111x x x x g x x x x x +---+'=-+==-+++，则当[)0,1x ∈时，()0g x '>；当[)1,x ∈+∞时，()0g x '<；所以()g x 在[)0,1上单调递增，在[)1,+∞上单调递减，可得：max 1()(1)2ln 22g x g ==-，即12ln 22a ≥-. 故答案为：12ln 2,2⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭. 13.【答案】D【分析】构造函数()()12g x f x =-，判断函数的奇偶性与单调性，将所求不等式转化为()()2111222f ax f ax ⎡⎤-≥---⎢⎥⎣⎦，即()()221g ax g ax ≥-，再利用函数单调性解不等式即可. 【解析】()1e e 21x x x f x -=+-+， ()()1111e e e e 121212121x x x x x x x x f x f x ----∴+-=+-+-+=++=+++令()()12g x f x =-，则()()0g x g x +-=，可得()g x 是奇函数，又()()()2121e e e e e 21e 21ln 2ln 2++2122x x x x x x x x x x x g x --'⎛⎫''=+-== ⎪+⎝++--+⎭，又利用基本不等式知e 2+1e x x ≥当且仅当1e ex x =，即0x =时等号成立； ln 2ln 214222x x ≤++当且仅当122x x =，即0x =时等号成立；故()0g x '>，可得()g x 是单调增函数，由()()2121f ax f ax +-≥得()()()21111212222f ax f ax f ax ⎡⎤-≥--+=---⎢⎥⎣⎦，即()()()21221g ax g ax g ax ≥--=-，即2210ax ax -+≥对x ∀∈R 恒成立. 当0a =时显然成立；当0a ≠时，需20440a a a >⎧⎨∆=-≤⎩，得01a <≤，综上可得01a ≤≤，故选：D.14.【答案】A【分析】由题设，构造()()2g x f x =-，易证()g x 为奇函数，利用导数可证()g x 为增函数，结合题设不等式可得(39)(33)x x x g g m -<-⋅，即3313x x m <+-对任意x ∈R 均成立，即可求m 的范围.【解析】由题设，令()()22sin )g x f x x x x =-=++，∴()2sin())2sin )()g x x x x x x x g x -=-+-+=---=-，∴()g x 为奇函数，又()2cos 0g x x '=++>，即()g x 为增函数，∴()()39334x x x f f m -+⋅-<，即(39)2[(33)2]x x x f f m --<-⋅--， ∴(39)(33)(33)x x x x g g m g m -<-⋅-=-⋅，则3933x x x m -<-⋅，∴3313x x m <+-对任意x ∈R 均成立，又331113x x +-≥=，当且仅当12x =时等号成立，∴1m <，即m ∈(),1-∞.故选：A。

压轴题02 数列压轴题(解析版)--2023年高考数学压轴题专项训练(全国通用)

压轴题02数列压轴题题型/考向一：多选、填空综合题型/考向二：数列通项公式与数列求和题型/考向三：数列与其他知识综合一、等差数列、等比数列的基本公式1.等差数列的通项公式：a n ＝a 1＋(n －1)d ；2.等比数列的通项公式：a n ＝a 1·q n －1.3.等差数列的求和公式：S n ＝n （a 1＋a n ）2＝na 1＋n （n －1）2d ；4.等比数列的求和公式：S na 1－a n q1－q ，q ≠1，二、等差数列、等比数列的性质1.通项性质：若m ＋n ＝p ＋q ＝2k (m ，n ，p ，q ，k ∈N *)，则对于等差数列，有a m ＋a n ＝a p ＋a q ＝2a k ，对于等比数列，有a m a n ＝a p a q ＝a 2k .2.前n 项和的性质(m ，n ∈N *)：对于等差数列有S m ，S 2m －S m ，S 3m －S 2m ，…成等差数列；对于等比数列有S m ，S 2m －S m ，S 3m －S 2m ，…成等比数列(q ＝－1且m 为偶数情况除外).三、数列求和的常用方法热点一分组求和与并项求和1.若数列{c n }的通项公式为c n ＝a n ±b n ，或c nn ，n 为奇数，n ，n 为偶数，且{a n }，{b n }为等差或等比数列，可采用分组求和法求数列{c n }的前n 项和.2.若数列的通项公式中有(－1)n 等特征，根据正负号分组求和.热点二裂项相消法求和裂项常见形式：(1)分母两项的差等于常数1（2n －1）（2n ＋1）＝1n （n ＋k ）＝(2)分母两项的差与分子存在一定关系2n （2n －1）（2n ＋1－1）＝12n －1－12n ＋1－1；n ＋1n 2（n ＋2）2＝141n 2－1（n ＋2）2.(3)分母含无理式1n ＋n ＋1＝n ＋1－n .热点三错位相减法求和如果数列{a n }是等差数列，{b n }是等比数列，那么求数列{a n ·b n }的前n 项和S n 时，可采用错位相减法.用其法求和时，应注意：(1)等比数列的公比为负数的情形；(2)在写“S n ”和“qS n ”的表达式时应特别注意将两式“错项对齐”，以便准确写出“S n －qS n ”的表达式.○热○点○题○型一多选题综合一、多选题1．已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ，满足12321a a a ++=，525S =，下列说法正确的是（）A ．23n a n =+B ．210n S n n=-+C ．{}n S 的最大值为5S D ．11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前10项和为1099-【答案】BCD【详解】根据等差中项，1232213a a a a ++==，解得27a =，()()512345315243255S a a a a a a a a a a a ==++++=++++=，解得35a =，设等差数列{}n a 的公差为d ，则322d a a =-=-，于是等差数列的通项公式为：2(2)112n a a n d n =+-=-，故A 选项错误；2．数列n 是等差数列，8，则下列说法正确的是（）A ．36a a +为定值B ．若1272a =，则5n =时n S 最大C ．若12d =，使n S 为负值的n 值有3个D ．若46S =，则1212S =111的对角线向相邻的某个顶点移动，且向每个相邻顶点移动的概率相同，设蚂蚁移动n次后还在底面ABC的概率为n P，则下列说法正确的是（）A．11 2P=B．213 25P=C．12nP⎧-⎫⎨⎬⎩⎭为等比数列D．11111052nnP-⎛⎫=-⨯-+⎪⎝⎭4．已知函数()f x 的定义域为()1,1-，对任意的(),1,1x y ∈-，都有()()1f x f y f xy --= ⎪-⎝⎭，且112f ⎛⎫= ⎪⎝⎭，当()0,1x ∈时，()0f x >，则（）A ．()f x 是偶函数B ．()00f =C ．当A ，B 是锐角ABC 的内角时，()()cos sin f B f A <D ．当0n x >，且21112n n n x x x ++=，112x =时，()12n n f x -=5．已知定义在[]0,1上的函数()0,010,1,1,,,,f x p p x p q q q q ⎧==⎪=⎛⎫⎨= ⎪⎪⎝⎭⎩或或为内的无理数为正整数为既约真分数该函数称为黎曼函数．若数列{}n a 满足1n n a f n ⎛⎫= ⎪+⎝⎭，则下列说法正确的是（）A ．0n a >B ．1n na a +>C ．11nn i a =<∑D ．1112nn n i a a +=<∑二、填空题6．艾萨克牛顿是英国皇家学会会长，著名物理学家，他在数学上也有杰出贡献.牛顿用“作切线”的方法求函数()f x 零点时给出一个数列{}()()1:n n n n n f x x x x f x +-'=，我们把该数列称为牛顿数列.如果函数()2(0)f x ax bx c a =++>有两个零点1和2，数列{}n x 为牛顿数列.设2ln 1nn nx a x -=-，已知11a =，2n x >，{}n a 的前n 项和为n S ，则2023S =__________.【答案】202321-##202312-+7．对任意*n ∈N ，任意[1,2]a ∈，都有2112e 3ax x a n ⎛⎫+≤-+- ⎪⎝⎭恒成立（注：e 为自然对数的底数），则实数x 的取值范围是__________．123新编辑，编辑新序列为*234123,,,a a a A a a a ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭，它的第n 项为1n na a +，若序列()**A 的所有项都是2，且41a =，532a =，则1a =__________．9．黎曼猜想由数学家波恩哈德·黎曼于1859年提出，是至今仍未解决的世界难题.黎曼猜想涉及到很多领域的应用，有些数学家将黎曼猜想的攻坚之路趣称为：“各大行长躲在银行保险柜前瑟瑟发抖，不少黑客则潜伏敲着键盘蓄势待发”.黎曼猜想研究的是无穷级数()1111123ss s s n s n ξ∞-===+++∑ ，我们经常从无穷级数的部分和1111123s s s sn ++++ 入手.已知正项数列{}n a 的前n 项和为n S ，且满足112n n n S a a ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭，则12400111S S S ⎡⎤+++=⎢⎥⎣⎦ ______（其中[]x 表示不超过x 的最大整数）.10．南宋数学家杨辉善于把已知形状、大小的几何图形的求面积、体积的连续量问题转化为求离散量的垛积问题，在他的专著《详解九章算法·商功》中给出了著名的三角垛公式()()()()()1112123123126n n n n ++++++⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅+=++，则数列{}22n n +的前n项和为____________．○热○点○题○型二数列通项公式与数列求和11．已知数列{}n a 满足1322a a a +=，13,2,n n na n a a n +⎧=⎨+⎩为奇数为偶数，数列{}n c 满足21n n c a -=．(1)求数列{}n c 和{}n a 的通项公式；(2)求数列{}n a 的前n 项和n S ．【详解】（1）13,2,n n n a n a a n +⎧=⎨+⎩为奇数为偶数，得213213,232a a a a a ==+=+，因为1322a a a +=，即111326a a a ++=，解得11a =，由21n n c a -=，得111211,n n c a c a ++===，12．在①n b =②11n n n b a a +=；③2nn n b a =，这三个条件中任选一个补充在下面横线上，并解答问题．已知数列{}n a 的前n 项和23322n n S na n n =-+．(1)证明：数列{}n a 是等差数列；(2)若12a =，设___________，求数列{}n b 的前n 项和n T ．13．在数列n a 中，19a =，2313912n n n n a n a ++⋅+=+.(1)求{}n a 的通项公式；(2)设{}n a 的前n 项和为n S ，证明：525443n nn S +<-⋅.○热○点○题○型三数列与其他知识综合14．已知函数()y f x =是定义在()(),00,∞-+∞U 上的偶函数，当0x >时，()()121,0212,22x x f x f x x -⎧-<≤⎪=⎨->⎪⎩，()n a f n =（n 为正整数）.(1)当20x -≤<时，求()y f x =的解析式；(2)若函数()()g x f x m =-存在零点，且零点个数不超过10，求实数m 的取值范围；(3)求数列{}n a 的前n 项和为,n n S S 是否存在极限？若存在，求出这个极限；若不存在，请说明理由【详解】（1）当20x -≤<时，()02,x y f x <-≤= 是偶函数，()()11|2121x x f x f x --+∴=-=-=-∣（2）0x >，当()222N,1k x k k k -<≤∈≥时，()0212x k <--≤，()()()()()()2321111112222322211212122x k k k f x f x f x f x f x k -+--∴=-=-⨯=-⨯=⎡⎤=--=-⎣⎦ ，∴当02x <≤时，()[]1|210,1x f x -=-∈∣，当24x <≤时，()()()|31112210,222x f x f x -⎡⎤=-=-∈⎢⎥⎣⎦∣，当24x <≤时，()()()521114210,244x f x f x -⎡⎤=-=-∈⎢⎥⎣⎦，图像如图所示：若1m =，函数()()g x f x m =-有1个零点2x =；若112m <<，函数()()g x f x m =-有2个零点；若12m =，函数()()g x f x m =-有3个零点；15．若无穷数列n 的各项均为整数．且对于,,i j i j *∀∈<N ，都存在，使得k j i j i a a a a a =--，则称数列{}n a 满足性质P ．(1)判断下列数列是否满足性质P ，并说明理由．①n a n =，1n =，2，3，…；②2n b n =+，1n =，2，3，…．(2)若数列{}n a 满足性质P ，且11a =，求证：集合{}3∣n n a *∈=N 为无限集；(3)若周期数列{}n a 满足性质P ，请写出数列{}n a 的通项公式（不需要证明）．【详解】（1）对①，取1i =，对,1j j *∀∈>N ，则11,j i j a a a ===，可得11j j i i j a a a j a =---=--，显然不存在,k j k *>∈N ，使得1k a =-，所以数列{}n a 不满足性质P ；对②，对于,,i j i j *∀∈<N ，则2i b i =+，2j b j =+，故()()()()2222j i i j i j i j i j i j b b b b --=++-+-+=⋅++()22i j i j =⋅++-+，因为,,1,2i j i j *∈≥≥N ，则()2i j i j *⋅++-∈N ，且()()2123i j i j i j j ⋅++-=++-≥，所以存在()2k i j i j *=⋅++-∈N ，k j >，使得()22j k i j i b b i b j i j b b =⋅++-=--+，故数列{}n b 满足性质P ；（2）若数列{}n a 满足性质P ，且11a =，则有：取111,1,i j j j *==>∈N ，均存在111,k j k *>∈N ，使得111111k j j a a a a a =--=-，取2121,,i j j k j *==>∈N ，均存在2212,k j k k *>>∈N ，使得222111k j j a a a a a =--=-，取121,i k j k k ==>，均存在1211,m k m *>>∈N ，使得112123m k k k k a a a a a =--=，故数列{}n a 中存在n *∈N ，使得3n a =，即{}3∣n n a *∈=≠∅N ，反证：假设{}3∣n n a *∈=N 为有限集，其元素由小到大依次为()12,,,1l l n n n n >L ，取1,1l l i j n n ==+>，均存在1,L l L k n k *>+∈N ，使得11111Lllk n n a a a a a ++=--=-，取1,1L i j k ==+，均存在111,L L L k k k *++>+∈N ，使得111111L L L kk k a a a a a +++=--=-，取1,L L i k j k +==，均存在111,l L l l n k n n *+++>>∈N ，使得1113l LL LL n k k k ka a a a a +++=--=，即{}13∣l n n n a *+∈∈=N 这与假设相矛盾，故集合{}3∣n n a *∈=N 为无限集.（3）设周期数列{}n a 的周期为1,T T *≥∈N ，则对n *∀∈N ，均有n n T a a +=，设周期数列{}n a 的最大项为,,1M a M M T *∈≤≤N ，最小项为,,1N a N N T *∈≤≤N ，即对n *∀∈N ，均有N n M a a a ≤≤，若数列{}n a 满足性质P ：反证：假设4M a ≥时，取,i M j M T ==+，则,k M T k *∃>+∈N ，使得22k M M T M M T M M a a a a a a a ++=--=-，则()2330k M M M M M a a a a a a -=-=->，即k M a a >，这对n *∀∈N ，均有N n M a a a ≤≤矛盾，假设不成立；则对n *∀∈N ，均有3n a ≤；反证：假设2N a ≤-时，取,i N j N T ==+，则,k N T k *∃>+∈N ，使得224k N N T N N T N N a a a a a a a ++=--=-≥，这与对n *∀∈N ，均有3n a ≤矛盾，假设不成立，即对n *∀∈N ，均有1n a ≥-；综上所述：对n *∀∈N ，均有13n a -≤≤，反证：假设1为数列{}n a 中的项，由（2）可得：1,3-为数列{}n a 中的项，∵()13135-⨯---=-，即5-为数列{}n a 中的项，这与对n *∀∈N ，均有13n a -≤≤相矛盾，即对n *∀∈N ，均有1n a ≠，同理可证：1n a ≠-，∵n a ∈Z ，则{}0,2,3n a ∈，当1T =时，即数列{}n a 为常数列时，设n a a =，故对,,i j i j *∀∈<N ，都存在k j >，使得22i k i j j a a a a a a a a =--=-=，解得0a =或3a =，即0n a =或3n a =符合题意；当2T ≥时，即数列{}n a 至少有两个不同项，则有：①当0,2为数列{}n a 中的项，则02022⨯--=-，即2-为数列{}n a 中的项，但{}20,2,3-∉，不成立；②当0,3为数列{}n a 中的项，则03033⨯--=-，即3-为数列{}n a 中的项，但{}30,2,3-∉，不成立；③当2,3为数列{}n a 中的项，则23231⨯--=，即1为数列{}n a 中的项，但{}10,2,3∉，不成立；综上所述：0n a =或3n a =.16．如果数列{}n a 对任意的*N n ∈，211n n n n a a a a +++->-，则称{}n a 为“速增数列”.(1)判断数列{}2n是否为“速增数列”？说明理由；(2)若数列{}n a 为“速增数列”.且任意项Z n a ∈，121,3,2023k a a a ===，求正整数k 的最大值；(3)已知项数为2k （2,Z k k ≥∈）的数列{}n b 是“速增数列”，且{}n b 的所有项的和等于k ，若2n bn c =，1,2,3,,2n k = ，证明：12k k c c +<.即32121k k k k k k b b b b b b +--+++>+>+，同理可得：211k m m k k b b b b -+++>+，*N m ∈，11m k ≤≤-，故()()()()1221222111k k k k k k k k b b b b b b b b b k b b -++=+++=++++++>+ ，故11k k b b ++<，1112222kk kk b b b bk k c c ++++=⨯=<，得证.。

数学-2023年新高考数学选填压轴题好题汇编(二)(学生版)

2023年新高考数学选填压轴题好题汇编(二)一、单选题1.(2022·湖南·永州市第一中学高三开学考试)已知a,b∈R，函数f(x)=x,x<013x3-12(a+1)x2+ax,x≥0 ，若函数y=f(x)-ax-b恰有三个零点，则()A.a<-1,b<0B.a<-1,b>0C.a>-1,b<0D.a>-1,b>02.(2022·湖南·永州市第一中学高三开学考试)天文学中为了衡量星星的明暗程度，古希腊天文学家喜帕恰斯(Hipparchus)在公元前二世纪首先提出了星等这个概念.星等的数值越小，星星就越亮；星等的数值越大，它的光就越暗.到了1850年，由于光度计在天体光度测量中的应用，英国天文学家普森(M.R.Pogson)又提出了衡量天体明暗程度的亮度的概念.天体的明暗程度可以用星等或亮度来描述.两颗星的星等与亮度满足m1-m2=2.5lg E2-lg E1.其中星等为m i的星的亮度为E i i=1,2.已知“心宿二”的星等是1.00，“天津四”的星等是1.25，“心宿二”的亮度是“天津四”的r倍，则与r最接近的是()(当x 较小时，10x≈1+2.3x+2.7x2)A.1.22B.1.24C.1.26D.1.283.(2022·湖南·长沙一中高三开学考试)已知函数f x =2sin2x-π3，若方程f x =23在(0，π)的解为x1，x2(x1<x2)，则sin x1-x2=( )A.-223B.223C.13D.-134.(2022·湖南·长沙一中高三开学考试)2022年北京冬奥会成功举办，更加激发全国人民对冰雪运动的爱好，某地为响应全民冰雪运动的号召，建立了一个滑雪场.该滑雪场中某滑道的示意图如图所示，点A，B分别为滑道的起点和终点，它们在竖直方向的高度差为20m.两点之间为滑雪弯道，相应的曲线可近似看作某三次函数图象的一部分.综合滑行的安全性与趣味性，在滑道的最陡处，滑雪者的身体与地面所成的夹角约为44°.若还要兼顾滑道的美观性与滑雪者的滑雪体验，则A，B两点在水平方向的距离约为( )A.23mB.25mC.27mD.29m5.(2022·湖北·宜都二中高三开学考试)已知a=4ln5π,b=5ln4π,c=5lnπ4，则a,b,c的大小关系是( )A.c<a<bB.a<b<cC.a<c<bD.c<b<a6.(2022·湖北·高三开学考试)已知直线l是曲线y=ln x与曲线y=x2+x的一条公切线，直线l与曲线y=x2 +x相切于点a,a2+a，则a满足的关系式为()A.a2+1-ln2a+1=0 B.a2+1+ln2a+1=0C.a2-1-ln2a+1=0 D.a2-1+ln2a+1=07.(2022·湖北·高三开学考试)在三棱锥P-ABC中，∠PAC=∠PAB，AC=2AB=4，PA=PB=2，BC =23，则三棱锥P-ABC外接球的表面积为( )A.22πB.26πC.64π3D.68π38.(2022·湖北·襄阳五中高三阶段练习)已知函数f x =x 2-23ax 3(a >0)的定义域为R ，若对于任意的x 1∈3,+∞ ，都存在x 2∈1,+∞ ，使得f x 1 ⋅f x 2 =1，则a 的取值范围是( )A.0,13B.32,+∞C.13,12D.12,329.(2022·湖北·高三阶段练习)已知四面体D -ABC 中，AC =BC =AD =BD =1，则D -ABC 体积的最大值为( )A.4227B.328C.2327D.31810.(2022·湖北·高三阶段练习)恰有一个实数x 使得x 3-ax -1=0成立，则实数a 的取值范围为( )A.-∞,32B.-∞,3322C.322D.-∞,32211.(2022·湖北武汉·高三开学考试)已知椭圆Γ：x 2a2+y 2b 2=1(a >b >0)的两个焦点为F 1，F 2，过F 2的直线与Γ交于A ，B 两点.若AF 2 =3F 2B ，AB =2AF 1 ，则Γ的离心率为( )A.15B.55C.105D.15512.(2022·湖北武汉·高三开学考试)若x +y -1=e x +2ln y 2，其中x >2，y >2，则下列结论一定成立的是( )A.2x >yB.2e x2>yC.x >yD.2e x >y13.(2022·湖北·宜城市第二高级中学高三开学考试)已知a =e 0.2-1,b =ln1.2,c =tan0.2，其中e =2.71828⋯为自然对数的底数，则( )A.c >a >bB.a >c >bC.b >a >cD.a >b >c14.(2022·湖北·宜城市第二高级中学高三开学考试)已知正实数C 满足：对于任意θ，均存在i ,j ∈Z ,0≤i ≤j ≤255，使得cos 2θ-ij≤C ，记C 的最小值为λ，则( )A.12000<λ<11000 B.11000<λ<1500 C.1500<λ<1200 D.1200<λ<110015.(2022·湖北·宜城市第二高级中学高三开学考试)蹴鞠(如图所示)，又名蹴球，蹴圆，筑球，踢圆等，蹴有用脚蹴、踢、蹋的含义，鞠最早系外包皮革、内实米糠的球因而蹴鞠就是指古人以脚蹴、蹋、踢皮球的活动，类似于今日的足球．2006年5月20日，蹴鞠作为非物质文化遗产经国务院批准已列入第一批国家非物质文化遗产名录．已知某鞠(球)的表面上有四个点A ，B ，C ，P ，且球心O 在PC 上，AC =BC =4，AC ⊥BC ，tan ∠PAB =tan ∠PBA =62，则该鞠(球)的表面积为( )A.9π B.18πC.36πD.64π试卷第12页，共61页二、多选题16.(2022·湖南·永州市第一中学高三开学考试)已知函数f x =x 2π+cos x -π4x ∈R ，则下列说法正确的有( )A.直线y =0为曲线y =f (x )的一条切线B.f (x )的极值点个数为3C.f (x )的零点个数为4D.若f (x 1)=f (x 2)(x 1≠x 2)，则x 1+x 2=017.(2022·湖南·永州市第一中学高三开学考试)已知f x 是定义在R 上的偶函数，且对任意x ∈R ，有f 1+x=-f 1-x ，当x ∈0,1 时，f x =x 2+x -2，则( )A.f x 是以4为周期的周期函数 B.f 2021 +f 2022 =-2C.函数y =f x -log 2x +1 有3个零点D.当x ∈3,4 时，f x =x 2-9x +1818.(2022·湖南·长沙一中高三开学考试)已知A (x 1,y 1)，B (x 2,y 2)是圆O ：x 2+y 2=1上两点，则下列结论正确的是( )A.若AB =1，则∠AOB =π3B.若点O 到直线AB 的距离为12，则AB =32C.若∠AOB =π2，则x 1+y 1-1 +x 2+y 2-1 的最大值为22D.若∠AOB =π2，则x 1+y 1-1 +x 2+y 2-1 的最大值为419.(2022·湖南·长沙一中高三开学考试)已知定义在R 上的偶函数f x ，其导函数为f 'x ，当x ≥0时，f 'x +sin2x <0.则( )A.函数g x =f x -cos 2x 的图象关于y 轴对称B.函数g x =f x -cos 2x 在区间0,+∞ 上单调递减C.不等式f x -f x +π2 <cos2x 的解集为-∞,-π4D.不等式f x -f x +π2 <cos2x 的解集为-π4,+∞ 20.(2022·湖南·长沙一中高三开学考试)已知椭圆C ：x 2a+y 22=1(a >2)的离心率为33，过点P (1，1)的直线与椭圆C 交于A ，B 两点，且满足AP =λPB.动点Q 满足AQ =-λQB ，则下列结论正确的是( )A.a =3B.动点Q 的轨迹方程为2x +3y -6=0C.线段OQ (O 为坐标原点)长度的最小值为31313D.线段OQ (O 为坐标原点)长度的最小值为6131321.(2022·湖北·宜都二中高三开学考试)已知函数f (x )满足∀x ∈R ，有f (x )=f (6-x )，且f (x +2)=f (x -2)，当x ∈[-1,1]时，f (x )=ln 1+x 2-x ，则下列说法正确的是( )A.f (2021)=0B.x ∈(2020,2022)时，f (x )单调递增C.f (x )关于点(1010,0)对称D.x∈(-1,11)时，方程f(x)=sinπ2x的所有根的和为3022.(2022·湖北·宜都二中高三开学考试)已知函数f x =e x+1e2x+k.则( )A.当k=0时，f x 是R上的减函数B.当k=1时，f x 的最大值为1+22C.f x 可能有两个极值点D.若存在实数a，b，使得g x =f x+a+b为奇函数，则k=-123.(2022·湖北·高三开学考试)已知双曲线C:x2-y224=1的左、右焦点分别是F1，F2，点P是双曲线C右支上的一点，且PF1⊥PF2，则下列结论正确的是( )A.双曲线C的渐近线方程为y=±26xB.△PF1F2内切圆的半径为2C.PF1+ PF2=12D.点P到x轴的距离为24524.(2022·湖北·高三开学考试)已知函数f x =x-ax-bx-c的三个零点a，b，c满足a<b<c，a+b+c=9ab+bc+ca=24,则( )A.0<a<1B.2<b<4C.4<c<5D.b-4c-4的最小值是-9 425.(2022·湖北·襄阳五中高三阶段练习)已知圆台的上下底面的圆周都在半径为2的球面上，圆台的下底面过球心，上底面半径为r(0<r<2)，设圆台的体积为V，则下列选项中说法正确的是( )A.当r=1时，V=73π3 B.V存在最大值C.当r在区间0,2内变化时，V逐渐减小 D.当r在区间0,2内变化时，V先增大后减小26.(2022·湖北·襄阳五中高三阶段练习)已知抛物线C:y2=4x的焦点为F，准线为l，过点F且斜率大于0的直线交抛物线C于A,B两点(其中A在B的上方)，O为坐标原点，过线段AB的中点M且与x轴平行的直线依次交直线OA,OB,l于点P,Q,N.则( )A.若AF=2FB，则直线AB的斜率为22B.PM=NQC.若P,Q是线段MN的三等分点，则直线AB的斜率为22D.若P,Q不是线段MN的三等分点，则一定有PQ>OQ27.(2022·湖北·高三阶段练习)如图，在棱长为2的正方体ABCD-A1B1C1D1中，O为正方体的中心，M为DD1的中点，F为侧面正方形AA1D1D内一动点，且满足B1F⎳平面BC1M，则( )A.若P为正方体表面上一点，则满足△OPA的面积为22的点有12个B.动点F的轨迹是一条线段试卷第12页，共61页C.三棱锥F -BC 1M 的体积是随点F 的运动而变化的D.若过A ，M ，C 1三点作正方体的截面Ω，Q 为截面Ω上一点，则线段A 1Q 长度的取值范围为263,2228.(2022·湖北·高三阶段练习)[多选题]已知抛物线x 2=12y 的焦点为F ，M x 1,y 1 ，N x 2,y 2 是抛物线上两点，则下列结论正确的是( )A.点F 的坐标为18,0B.若直线MN 过点F ，则x 1x 2=-116C.若MF =λNF ，则MN 的最小值为12D.若MF +NF =32，则线段MN 的中点P 到x 轴的距离为5829.(2022·湖北·高三阶段练习)画法几何的创始人--法国数学家加斯帕尔·蒙日发现：椭圆的两条切线互相垂直，则两切线的交点位于一个与椭圆同中心的圆上，称此圆为该椭圆的蒙日圆.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 的离心率为22，F 1、F 2分别为椭圆的左、右焦点，点A 在椭圆上，直线l :bx +ay -a 2-b 2=0，则( )A.直线l 与蒙日圆相切B.C 的蒙日圆的方程为x 2+y 2=2a 2C.记点A 到直线l 的距离为d ，则d -AF 2 的最小值为43-62 b3D.若矩形MNGH 的四条边均与C 相切，则矩形MNGH 的面积的最大值为8b 230.(2022·湖北武汉·高三开学考试)设函数f x =sin ωx +π3(ω>0)，若f x 在[0，2π]有且仅有5个零点，则( )A.f x 在(0，2π)有且仅有3个极大值点 B.f x 在(0，2π)有且仅有2个极小值点C.f x 在0，π10单调递增D.ω的取值范围是73，17631.(2022·湖北武汉·高三开学考试)已知数列a n 满足：a 1=1，a n =123a n -1+5a 2n -1+4 n ≥2 ，下列说法正确的是( )A.∀n ∈N ∗，a n ,a n +1,a n +2成等差数列B.a n +1=3a n -a n -1n ≥2C.2n -1≤a n ≤3n -1n ∈N *D.∀n ∈N *，a n ,a n +1,a n +2一定不成等比数列32.(2022·湖北·宜城市第二高级中学高三开学考试)如图，ABCD 是边长为5的正方形，半圆面APD ⊥平面ABCD ．点P 为半圆弧AD上一动点(点P 与点A ，D 不重合)．下列说法正确的是( )A.三棱锥P -ABD 的四个面都是直角三角形B.三棱锥P 一ABD 体积的最大值为1254C.异面直线PA 与BC 的距离为定值D.当直线PB 与平面ABCD 所成角最大时，平面PAB 截四棱锥P -ABCD 外接球的截面面积为253-2 π433.(2022·湖北·宜城市第二高级中学高三开学考试)双曲线C :x 2a2-y 2b 2=1(a ,b >0)的虚轴长为2，F 1,F 2为其左右焦点，P ,Q ,R 是双曲线上的三点，过P 作C 的切线交其渐近线于A ,B 两点.已知△PF 1F 2的内心I 到y 轴的距离为1.下列说法正确的是( )A.△ABF 2外心M 的轨迹是一条直线B.当a 变化时，△AOB 外心的轨迹方程为x 2+a 2y 2=(a 2+1)24C.当P 变化时，存在Q ,R 使得△PQR 的垂心在C 的渐近线上D.若X ,Y ,Z 分别是PQ ,QR ,PR 中点，则△XYZ 的外接圆过定点34.(2022·湖北·宜城市第二高级中学高三开学考试)已知函数f x =x +1 e x,x <0x +12e x,x ≥0，下列选项正确的是( )A.函数f (x )在(-2，1)上单调递增B.函数f (x )的值域为-1e 2,+∞ C.若关于x 的方程f x 2-a f x =0有3个不相等的实数根，则实数a 的取值范围是1e 2,4eD.不等式f x -ax -a >0在-1,+∞ 恰有两个整数解，则实数a 的取值范围是3e 2,2e三、填空题35.(2022·湖南·永州市第一中学高三开学考试)已知函数f x =ax 2-2x +ln x 有两个不同的极值点x 1,x 2,且不等式f x 1 +f x 2 <x 1+x 2+t 恒成立,则t 的取值范围是__________．36.(2022·湖南·永州市第一中学高三开学考试)已知f x 是定义在R 上的偶函数，且f (x +1)=f (1-x )，当x ∈0，1 时，f x =x ，若函数y =f (x )-log a (x +1)(a >0且a ≠1)有且仅有6个零点，则a 的取值范围是______．37.(2022·湖南·长沙一中高三开学考试)若直线l ：y =kx +b 为曲线f x =e x 与曲线g x =e 2⋅ln x 的公切线(其中e 为自然对数的底数，e ≈2.71828⋯)，则实数b =___________.38.(2022·湖南·长沙一中高三开学考试)在四棱锥P -ABCD 中，已知底面ABCD 是边长为43的正方形，其顶点P 到底面ABCD 的距离为3，该四棱锥的外接球O 的半径为5，若球心O 在四棱锥P -ABCD 内，则顶点P 的轨迹长度为___________.39.(2022·湖北·宜都二中高三开学考试)已知函数f x =e x sin x -ax 在-π,0 上单调递增，则实数a 的取值范围________.40.(2022·湖北·高三开学考试)记数列a n 的前n 项和为S n ，若a n =2n3n -49，则使得S n 取得最小值时n 的值为________.41.(2022·湖北·襄阳五中高三阶段练习)设a =15,b =2ln sin 110+cos 110,c =65ln 65，则a ,b ,c 的大小关系是___________.试卷第12页，共61页42.(2022·湖北·高三阶段练习)有一个棱长为6的正四面体，其中有一半径为64的球自由运动，正四面体内未被球扫过的体积为43.(2022·湖北武汉·高三开学考试)已知正三棱锥的各顶点都在同一球面上，若该球的表面积为36π，则该正三棱锥体积的最大值为___________.44.(2022·湖北·宜城市第二高级中学高三开学考试)如图，经过坐标原点O 且互相垂直的两条直线AC 和BD 与圆x 2+y 2-4x +2y -20=0相交于A ，C ，B ，D 四点，M 为弦AB 的中点，有下列结论：①弦AC 长度的最小值为45；②线段BO 长度的最大值为10-5；③点M 的轨迹是一个圆；④四边形ABCD 面积的取值范围为205,45 ．其中所有正确结论的序号为______．45.(2022·湖北·宜城市第二高级中学高三开学考试)已知函数f x =4e ln x -x 2x -e ln x+mx 存在4个零点，则实数m 的取值范围是__________．46.(2022·湖北·宜城市第二高级中学高三开学考试)阿波罗尼奥斯在其著作《圆锥曲线论》中提出：过椭圆x 2a2+y 2b 2=1a >b >0 上任意一点P x 0,y 0的切线方程为x 0x a 2+y 0y b 2=1．若已知△ABC 内接于椭圆E ：x 2a 2+y 2b 2=1a >b >0 ，且坐标原点O 为△ABC 的重心，过A ，B ，C 分别作椭圆E 的切线，切线分别相交于点D ，E ，F ，则S△DEF S △ABC =______．47.(2022·湖北·襄阳五中高三阶段练习)已知双曲线x 2a2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左右焦点分别为F 1､F 2，过F 1作圆O :x 2+y 2=a 2的切线l 切圆O 于点B 并与双曲线的右支交于点C ，若BC =CF 2 ，则双曲线的离心率为___________.四、双空题48.(2022·湖北·高三开学考试)已知抛物线C :y 2=2px p >0 的准线l 与x 轴的交点为H ，抛物线C 的焦点为F ，过点H 的直线与抛物线C 交于A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 两点，BF =4AF ，则x2x 1=________；若AB 的中点到准线l 的距离为254，则p =_________.49.(2022·湖北·高三阶段练习)已知2a +4a 2+1 b +b 2+1 =1，则2a +b +b 2-4a 24a 2+1-b 2+1的最大值为_______，此时a +b =__________.50.(2022·湖北·高三阶段练习)如图，△OA 1B 1，△A 1A 2B 2，△A 2A 3B 3是全等的等腰直角三角形(OB 1=2，B i i =1,2,3 处为直角顶点)，且O ，A 1，A 2，A 3四点共线.若点P 1，P 2，P 3分别是边A 1B 1，A 2B 2，A 3B 3上的动点(包含端点)，则OB 1 ⋅OP 3 =________，OB 2 ⋅OP 2的取值范围为_______.试卷第12页，共61页。

新高考数学高考数学压轴题等差数列选择题专项训练分类精编及答案(2)

一、等差数列选择题1．在1与25之间插入五个数，使其组成等差数列，则这五个数为（） A ．3、8、13、18、23 B ．4、8、12、16、20 C ．5、9、13、17、21 D ．6、10、14、18、22解析：C 【分析】根据首末两项求等差数列的公差，再求这5个数字. 【详解】在1与25之间插入五个数，使其组成等差数列，则171,25a a ==，则712514716a a d --===-，则这5个数依次是5，9，13，17，21. 故选：C2．已知等差数列{}n a 中，7916+=a a ，41a =，则12a 的值是（） A ．15 B ．30C ．3D ．64解析：A 【分析】设等差数列{}n a 的公差为d ，根据等差数列的通项公式列方程组，求出1a 和d 的值，12111a a d =+，即可求解.【详解】设等差数列{}n a 的公差为d ，则111681631a d a d a d +++=⎧⎨+=⎩，即117831a d a d +=⎧⎨+=⎩ 解得：174174d a ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩，所以12117760111115444a a d =+=-+⨯==，所以12a 的值是15，故选：A3．若数列{}n a 满足121()2n n a a n N *++=∈，且11a =，则2021a =（） A ．1010 B ．1011 C ．2020 D ．2021解析：B 【分析】根据递推关系式求出数列的通项公式即可求解. 【详解】由121()2n n a a n N *++=∈，则11()2n n a a n N *+=+∈，即112n n a a +-=，所以数列{}n a 是以1为首项，12为公差的等差数列，所以()()11111122n n a a n d n +=+-=+-⨯=，所以2021a =2021110112+=. 故选：B4．在等差数列{}n a 中，25812a a a ++=，则{}n a 的前9项和9S =（） A ．36 B ．48 C ．56 D ．72解析：A 【分析】根据等差数列的性质，由题中条件，得出54a =，再由等差数列前n 项和公式，即可得出结果. 【详解】因为{}n a 为等差数列，25812a a a ++=，所以5312a =，即54a =，所以()1999983622a a S +⨯===. 故选：A . 【点睛】熟练运用等差数列性质的应用及等差数列前n 项和的基本量运算是解题关键.5．已知递减的等差数列{}n a 满足2219a a =，则数列{}n a 的前n 项和取最大值时n =（）A ．4或5B ．5或6C ．4D ．5解析：A 【分析】由2219a a =，可得14a d =-，从而得2922n d d S n n =-，然后利用二次函数的性质求其最值即可【详解】解：设递减的等差数列{}n a 的公差为d （0d <），因为2219a a =，所以2211(8)a a d =+，化简得14a d =-，所以221(1)9422222n n n d d d dS na d dn n n n n -=+=-+-=-，对称轴为92n =，因为n ∈+N ，02d<，所以当4n =或5n =时，n S 取最大值，故选：A6．在等差数列{}n a 中，()()3589133224a a a a a ++++=，则此数列前13项的和是（） A ．13 B ．26C ．52D ．56解析：B 【分析】利用等差数列的下标性质，结合等差数列的求和公式即可得结果. 【详解】由等差数列的性质，可得3542a a a +=，891371013103a a a a a a a ++=++=，因为()()3589133224a a a a a ++++=，可得410322324a a ⨯+⨯=，即4104a a +=，故数列的前13项之和()()11341013131313426222a a a a S ++⨯====. 故选：B.7．已知等差数列{}n a 中，161,11a a ==，则数列{}n a 的公差为（） A ．53B ．2C ．8D ．13解析：B 【分析】设公差为d ，则615a a d =+，即可求出公差d 的值. 【详解】设公差为d ，则615a a d =+，即1115d =+，解得：2d =，所以数列{}n a 的公差为2，故选：B8．设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ，若2938a a a +=+，则15S =（） A ．60 B ．120C ．160D ．240解析：B 【分析】根据等差数列的性质可知2938a a a a +=+，结合题意，可得出88a =，最后根据等差数列的前n 项和公式和等差数列的性质，得出()11515815152a a S a +==，从而可得出结果.【详解】解：由题可知，2938a a a +=+，由等差数列的性质可知2938a a a a +=+，则88a =，故()1158158151521515812022a a a S a +⨯====⨯=. 故选：B.9．已知数列{}n a 的前n 项和为n S ，112a =，2n ≥且*n ∈N ，满足120n n n a S S -+=，数列1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n T ，则下列说法中错误的是（） A ．214a =-B ．648211S S S =+ C ．数列{}12n n n S S S +++-的最大项为712D ．1121n n n n nT T T n n +-=++ 解析：D 【分析】当2n ≥且*n ∈N 时，由1n n n a S S -=-代入120n n n a S S -+=可推导出数列1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为等差数列，确定该数列的首项和公差，可求得数列1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的通项公式，由221a S S =-可判断A 选项的正误；利用n S 的表达式可判断BC 选项的正误；求出n T ，可判断D 选项的正误. 【详解】当2n ≥且*n ∈N 时，由1n n n a S S -=-，由120n n n a S S -+=可得111112020n n n n n nS S S S S S ----+=⇒-+=，整理得1112n n S S --=（2n ≥且n +∈N ）. 则1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为以2为首项，以2为公差的等差数列()12122n n n S ⇒=+-⋅=，12n S n ∴=. A 中，当2n =时，221111424a S S =-=-=-，A 选项正确； B 中，1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为等差数列，显然有648211S S S =+，B 选项正确； C 中，记()()1212211221n n n n b S S n n n S ++=+-=+-++，()()()1123111212223n n n n b S S S n n n ++++=+-=+-+++，()()()1111602223223n n n b b n n n n n n ++∴-=--=-<++++，故{}n b 为递减数列， ()1123max 111724612n b b S S S ∴==+-=+-=，C 选项正确； D 中，12n n S =，()()2212n n n T n n +∴==+，()()112n T n n +∴=++. ()()()()()()11112112111n n n n T T n n n n n n n n n n n n n n +-=⋅++⋅++=+--+++++222122212n n n n n n T =-++=+-≠，D 选项错误.故选：D ．【点睛】关键点点睛：利用n S 与n a 的关系求通项，一般利用11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩来求解，在变形过程中要注意1a 是否适用，当利用作差法求解不方便时，应利用1n n n a S S -=-将递推关系转化为有关n S 的递推数列来求解. 10．已知数列{}n a 中，132a =，且满足()*1112,22n n n a a n n N -=+≥∈，若对于任意*n N ∈，都有n a nλ≥成立，则实数λ的最小值是（） A ．2 B ．4C ．8D ．16解析：A 【分析】将11122n n n a a -=+变形为11221n n n n a a --=+，由等差数列的定义得出22n n n a +=，从而得出()22n n n λ+≥，求出()max22n n n +⎡⎤⎢⎥⎣⎦的最值，即可得出答案. 【详解】因为2n ≥时，11122n n n a a -=+，所以11221n n n n a a --=+，而1123a = 所以数列{}2n n a 是首项为3公差为1的等差数列，故22nn a n =+，从而22n n n a +=. 又因为n a n λ≥恒成立，即()22n n n λ+≥恒成立，所以()max22n n n λ+⎡⎤≥⎢⎥⎣⎦.由()()()()()()()1*121322,221122n n nn n n n n n n n n n n +-⎧+++≥⎪⎪∈≥⎨+-+⎪≥⎪⎩N 得2n = 所以()()2max2222222n n n +⨯+⎡⎤==⎢⎥⎣⎦，所以2λ≥，即实数λ的最小值是2 故选：A11．已知等差数列{}n a 满足48a =，6711a a +=，则2a =（） A ．10 B ．9C ．8D ．7解析：A 【分析】利用等差数列的性质结合已知解得d ，进一步求得2a ．【详解】在等差数列{}n a 中，设公差为d ，由467811a a a =⎧⇒⎨+=⎩444812311a d a d a d =⎧⇒=-⎨+++=⎩，24210a a d ∴=-=. 故选：A12．若两个等差数列{}n a ，{}n b 的前n 项和分别为n S 和n T ，且3221n n S n T n +=+，则1215a b =（） A ．32B ．7059C ．7159D ．85解析：C 【分析】可设(32)n S kn n =+，(21)n T kn n =+，进而求得n a 与n b 的关系式，即可求得结果．【详解】因为{}n a ，{}n b 是等差数列，且3221n n S n T n +=+，所以可设(32)n S kn n =+，(21)n T kn n =+，又当2n 时，有1(61)n n n a S S k n -=-=-，1(41)n n n b T T k n -=-=-， ∴1215(6121)71(4151)59a k b k ⨯-==⨯-，故选：C ．13．设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ，10a <且11101921a a =，则当n S 取最小值时，n 的值为（）A ．21B ．20C ．19D ．19或20解析：B 【分析】由题得出1392a d =-，则2202n dS n dn =-，利用二次函数的性质即可求解.【详解】设等差数列{}n a 的公差为d ，由11101921a a =得11102119a a =，则()()112110199a d a d +=+，解得1392a d =-，10a <，0d ∴>，()211+2022n n n dS na d n dn -∴==-，对称轴为20n =，开口向上， ∴当20n =时，n S 最小.故选：B. 【点睛】方法点睛：求等差数列前n 项和最值，由于等差数列()2111+222n n n d d S na d n a n -⎛⎫==+- ⎪⎝⎭是关于n 的二次函数，当1a 与d 异号时，n S 在对称轴或离对称轴最近的正整数时取最值；当1a 与d 同号时，n S 在1n =取最值. 14．已知数列{}n a 是等差数列，其前n 项和为n S ，若454a a +=，则8S =（） A ．16 B ．-16 C ．4 D ．-4解析：A 【详解】由()()18458884816222a a a a S +⨯+⨯⨯====.故选A.15．已知数列{}n a 的前n 项和为n S ，15a =，且满足122527n na a n n +-=--，若p ，*q ∈N ，p q >，则p q S S -的最小值为（）A ．6-B ．2-C ．1-D ．0解析：A 【分析】转化条件为122527n na a n n +-=--，由等差数列的定义及通项公式可得()()2327n a n n =--，求得满足0n a ≤的项后即可得解.【详解】因为122527n n a a n n +-=--，所以122527n na a n n +-=--，又1127a =--，所以数列27n a n ⎧⎫⎨⎬-⎩⎭是以1-为首项，公差为2的等差数列，所以()1212327na n n n =-+-=--，所以()()2327n a n n =--，令()()23270n a n n =--≤，解得3722n ≤≤，所以230,0a a <<，其余各项均大于0，所以()()()3123min13316p q S S a a S S =-=+=⨯-+--⨯=-.故选：A. 【点睛】解决本题的关键是构造新数列求数列通项，再将问题转化为求数列中满足0n a ≤的项，即可得解.二、等差数列多选题16．(多选题)已知数列{}n a 中，前n 项和为n S ，且23n n n S a +=，则1n n a a -的值不可能为（） A ．2 B ．5C ．3D ．4解析：BD 【分析】利用递推关系可得1211n n a a n -=+-，再利用数列的单调性即可得出答案．【详解】解：∵23n n n S a +=， ∴2n ≥时，112133n n n n n n n a S S a a --++=-=-，化为：112111n n a n a n n -+==+--，由于数列21n ⎧⎫⎨⎬-⎩⎭单调递减，可得：2n =时，21n -取得最大值2． ∴1n n a a -的最大值为3．故选：BD ．【点睛】本题考查了数列递推关系、数列的单调性，考查了推理能力与计算能力，属于中档题． 17．已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ，218a =，512a =，则下列选项正确的是（） A ．2d =- B ．122a =C ．3430a a +=D ．当且仅当11n =时，n S 取得最大值解析：AC 【分析】先根据题意得等差数列{}n a 的公差2d =-，进而计算即可得答案. 【详解】解：设等差数列{}n a 的公差为d ，则52318312a a d d =+=+=，解得2d =-.所以120a =，342530a a a a +=+=，11110201020a a d =+=-⨯=，所以当且仅当10n =或11时，n S 取得最大值. 故选：AC 【点睛】本题考查等差数列的基本计算，前n 项和n S 的最值问题，是中档题. 等差数列前n 项和n S 的最值得求解常见一下两种情况：（1）当10,0a d ><时，n S 有最大值，可以通过n S 的二次函数性质求解，也可以通过求满足10n a +<且0n a >的n 的取值范围确定；（2）当10,0a d <>时，n S 有最小值，可以通过n S 的二次函数性质求解，也可以通过求满足10n a +>且0n a <的n 的取值范围确定； 18．已知数列{}2nna n +是首项为1，公差为d 的等差数列，则下列判断正确的是（） A ．a 1＝3 B ．若d ＝1，则a n ＝n 2+2n C ．a 2可能为6D ．a 1，a 2，a 3可能成等差数列解析：ACD 【分析】利用等差数列的性质和通项公式，逐个选项进行判断即可求解【详解】因为1112a =+，1(1)2n n a n d n =+-+，所以a 1＝3，a n ＝[1+(n -1)d ](n +2n ).若d ＝1，则a n ＝n (n +2n )；若d ＝0，则a 2＝6.因为a 2＝6+6d ，a 3＝11+22d ，所以若a 1，a 2，a 3成等差数列，则a 1+a 3＝a 2，即14+22d ＝12+12d ，解得15d =-. 故选ACD19．已知等差数列{}n a 的公差不为0，其前n 项和为n S ，且12a 、8S 、9S 成等差数列，则下列四个选项中正确的有（） A ．59823a a S += B ．27S S =C ．5S 最小D ．50a =解析：BD 【分析】设等差数列{}n a 的公差为d ，根据条件12a 、8S 、9S 成等差数列可求得1a 与d 的等量关系，可得出n a 、n S 的表达式，进而可判断各选项的正误. 【详解】设等差数列{}n a 的公差为d ，则8118788282S a d a d ⨯=+=+，9119899362S a d a d ⨯=+=+，因为12a 、8S 、9S 成等差数列，则81922S a S =+，即11116562936a d a a d +=++，解得14a d =-，()()115n a a n d n d ∴=+-=-，()()219122n n n d n n d S na --=+=. 对于A 选项，59233412a a d d +=⨯=，()2888942d S d -⨯==-，A 选项错误；对于B 选项，()2229272d Sd -⨯==-，()2779772d Sd -⨯==-，B 选项正确；对于C 选项，()2298192224n d d S n n n ⎡⎤⎛⎫=-=--⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦.若0d >，则4S 或5S 最小；若0d <，则4S 或5S 最大.C 选项错误；对于D 选项，50a =，D 选项正确. 故选：BD. 【点睛】在解有关等差数列的问题时可以考虑化归为a 1和d 等基本量，通过建立方程（组）获得解，另外在求解等差数列前n 项和n S 的最值时，一般利用二次函数的基本性质或者数列的单调性来求解.20．（多选题）在数列{}n a 中，若221n n a a p --=，（2n ≥，*n N ∈，p 为常数），则称{}n a 为“等方差数列”．下列对“等方差数列”的判断正确的是（）A ．若{}n a 是等差数列，则{}2n a 是等方差数列B ．(){}1n-是等方差数列C ．若{}n a 是等方差数列，则{}kn a （*k N ∈，k 为常数）也是等方差数列D ．若{}n a 既是等方差数列，又是等差数列，则该数列为常数列解析：BCD 【分析】根据定义以及举特殊数列来判断各选项中结论的正误. 【详解】对于A 选项，取n a n =，则()()()422444221111n n a a n n n n n n +⎡⎤⎡⎤-=+-=+-⋅++⎣⎦⎣⎦()()221221n n n =+++不是常数，则{}2n a 不是等方差数列，A 选项中的结论错误；对于B 选项，()()22111110n n+⎡⎤⎡⎤---=-=⎣⎦⎣⎦为常数，则(){}1n-是等方差数列，B 选项中的结论正确；对于C 选项，若{}n a 是等方差数列，则存在常数p R ∈，使得221n n a a p +-=，则数列{}2na 为等差数列，所以()221kn k n a a kp +-=，则数列{}kn a （*k N ∈，k 为常数）也是等方差数列，C 选项中的结论正确；对于D 选项，若数列{}n a 为等差数列，设其公差为d ，则存在m R ∈，使得n a dn m =+，则()()()()2221112222n n n n n n a a a a a a d dn m d d n m d d +++-=-+=++=++，由于数列{}n a 也为等方差数列，所以，存在实数p ，使得221n n a a p +-=，则()222d n m d d p ++=对任意的n *∈N 恒成立，则()2202d m d d p ⎧=⎪⎨+=⎪⎩，得0p d ==，此时，数列{}n a 为常数列，D 选项正确.故选BCD. 【点睛】本题考查数列中的新定义，解题时要充分利用题中的定义进行判断，也可以结合特殊数列来判断命题不成立，考查逻辑推理能力，属于中等题.21．在数列{}n a 中，若22*1(2,.n n a a p n n N p --=≥∈为常数)，则称{}n a 为“等方差数列”.下列对“等方差数列”的判断正确的是（） A ．若{}n a 是等差数列，则{}n a 是等方差数列 B ．{(1)}n -是等方差数列C ．若{}n a 是等方差数列，则{}()*,kn a k N k ∈为常数)也是等方差数列D ．若{}n a 既是等方差数列，又是等差数列，则该数列为常数列解析：BCD 【分析】根据等差数列和等方差数列定义，结合特殊反例对选项逐一判断即可.【详解】对于A ，若{}n a 是等差数列，如n a n =，则12222(1)21n n a a n n n --=--=-不是常数，故{}n a 不是等方差数列，故A 错误；对于B ，数列(){}1n-中，222121[(1)][(1)]0n n n n a a ---=---=是常数，{(1)}n ∴-是等方差数列，故B 正确；对于C ，数列{}n a 中的项列举出来是，1a ，2a ，，k a ，，2k a ，数列{}kn a 中的项列举出来是，k a ，2k a ，3k a ，，()()()()2222222212132221k k k k k k k k aa a a a a a a p +++++--=-=-==-=，将这k 个式子累加得()()()()2222222212132221k kk k k k kk aa a a a a a a kp +++++--+-+-++-=，222k k aa kp ∴-=，()221kn k n a a kp +∴-=，{}*(,kn a k N ∴∈k 为常数)是等方差数列，故C 正确；对于D ，{}n a 是等差数列，1n n a a d -∴-=，则设n a dn m =+{}n a 是等方差数列，()()222112(2)n n n n dn m a a a a d a d d n m d d dn d m --∴-=++++=+=++是常数，故220d =，故0d =，所以(2)0m d d +=，2210n n a a --=是常数，故D 正确.故选：BCD. 【点睛】本题考查了数列的新定义问题和等差数列的定义，属于中档题.22．设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ，公差为d .已知312a =，120S >，70a <则（） A ．60a > B ．数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是递增数列 C ．0nS <时，n 的最小值为13D ．数列n n S a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭中最小项为第7项解析：ACD 【分析】由已知得()()612112712+12+220a a a a S ==>，又70a <，所以6>0a ，可判断A ；由已知得出2437d -<<-，且()12+3n a n d =-，得出[]1,6n ∈时，>0n a ，7n ≥时，0n a <，又()1112+3n a n d =-，可得出1na 在1,6n n N上单调递增，1na 在7nnN，上单调递增，可判断B ；由()313117713+12203213a a a S a ⨯==<=，可判断C ；判断 n a ，n S 的符号， n a 的单调性可判断D ；【详解】由已知得311+212,122d a a a d ===-，()()612112712+12+220a a a a S ==>，又70a <，所以6>0a ，故A 正确；由7161671+612+40+512+3>0+2+1124+7>0a a d d a a d d a a a d d ==<⎧⎪==⎨⎪==⎩，解得2437d -<<-，又()()3+312+3n a n d n d a =-=-，当[]1,6n ∈时，>0n a ，7n ≥时，0n a <，又()1112+3n a n d=-，所以[]1,6n ∈时，1>0na ，7n ≥时，10n a <，所以1na 在1,6n n N上单调递增，1na 在7n n N，上单调递增，所以数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭不是递增数列，故B 不正确；由于()313117713+12203213a a a S a ⨯==<=，而120S >，所以0n S <时，n 的最小值为13，故C 选项正确；当[]1,6n ∈时，>0n a ，7n ≥时，0n a <，当[]1,12n ∈时，>0n S ，13n ≥时，0n S <，所以当[]7,12n ∈时，0n a <，>0n S ，0nnS a <，[]712n ∈，时，n a 为递增数列，n S 为正数且为递减数列，所以数列n n S a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭中最小项为第7项，故D 正确；【点睛】本题考查等差数列的公差，项的符号，数列的单调性，数列的最值项，属于较难题. 23．设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ，若39S =，47a =，则（） A ．2n S n = B ．223n S n n =-C ．21n a n =-D ．35n a n =-解析：AC 【分析】利用等差数列{}n a 的前n 项和公式、通项公式列出方程组，求出11a =，2d =，由此能求出n a 与n S ．【详解】等差数列{}n a 的前n 项和为n S ．39S =，47a =，∴31413239237S a d a a d ⨯⎧=+=⎪⎨⎪=+=⎩，解得11a =，2d =，1(1)221n a n n ∴+-⨯=-=．()21212n n n S n +-==故选：AC ．【点睛】本题考查等差数列的通项公式求和公式的应用，考查等差数列的性质等基础知识，考查运算求解能力，是基础题．24．设等差数列{a n }的前n 项和为S n ，公差为d ．已知a 3＝12，S 12＞0，a 7＜0，则（） A ．a 6＞0 B ．2437d -<<- C ．S n ＜0时，n 的最小值为13 D ．数列n n S a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭中最小项为第7项解析：ABCD 【分析】S 12＞0，a 7＜0，利用等差数列的求和公式及其性质可得：a 6+a 7＞0，a 6＞0．再利用a 3＝a 1+2d ＝12，可得247-＜d ＜﹣3．a 1＞0．利用S 13＝13a 7＜0．可得S n ＜0时，n 的最小值为13．数列n n S a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭中，n ≤6时，n n S a ＞0.7≤n ≤12时，n n S a ＜0．n ≥13时，n n S a ＞0．进而判断出D 是否正确．【详解】∵S 12＞0，a 7＜0，∴()67122a a +＞0，a 1+6d ＜0．∴a 6+a 7＞0，a 6＞0．∴2a 1+11d ＞0，a 1+5d ＞0，又∵a 3＝a 1+2d ＝12，∴247-＜d ＜﹣3．a 1＞0． S 13＝()113132a a +＝13a 7＜0．∴S n ＜0时，n 的最小值为13．数列n n S a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭中，n ≤6时，n n S a ＞0，7≤n ≤12时，n n S a ＜0，n ≥13时，n n S a ＞0．对于：7≤n ≤12时，nnS a ＜0．S n ＞0，但是随着n 的增大而减小；a n ＜0，但是随着n 的增大而减小，可得：nnS a ＜0，但是随着n 的增大而增大． ∴n ＝7时，nnS a 取得最小值．综上可得：ABCD 都正确．故选：ABCD ．【点评】本题考查了等差数列的通项公式与求和公式及其性质，考查了推理能力与计算能力，属于难题．25．已知数列{}n a 是递增的等差数列，5105a a +=，6914a a ⋅=-．12n n n n b a a a ++=⋅⋅，数列{}n b 的前n 项和为n T ，下列结论正确的是（）A ．320n a n =-B ．325n a n =-+C ．当4n =时，n T 取最小值D ．当6n =时，n T 取最小值解析：AC 【分析】由已知求出数列{}n a 的首项与公差，得到通项公式判断A 与B ；再求出n T ，由{}n b 的项分析n T 的最小值．【详解】解：在递增的等差数列{}n a 中，由5105a a +=，得695a a +=，又6914a a =-，联立解得62a =-，97a =，则967(2)3963a a d ---===-，16525317a a d =-=--⨯=-． 173(1)320n a n n ∴=-+-=-．故A 正确，B 错误；12(320)(317)(314)n n n n b a a a n n n ++==---可得数列{}n b 的前4项为负，第5项为正，第六项为负，第六项以后均为正．而5610820b b +=-=>．∴当4n =时，n T 取最小值，故C 正确，D 错误．故选：AC ．【点睛】本题考查等差数列的通项公式，考查数列的求和，考查分析问题与解决问题的能力，属于中档题．。

数学高考压轴题含答案

数学高考压轴题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________评卷人得分一、解答题1．已知函数()x f x e ax =-和()ln g x ax x =-有相同的最小值．(1)求a ；(2)证明：存在直线y b =，其与两条曲线()y f x =和()y g x =共有三个不同的交点，并且从左到右的三个交点的横坐标成等差数列．2．已知点(2,1)A 在双曲线2222:1(1)1x y C a a a -=>-上，直线l 交C 于P ，Q 两点，直线,AP AQ 的斜率之和为0．(1)求l 的斜率；(2)若tan PAQ ∠=PAQ △的面积．3．已知函数()e e ax x f x x =-．(1)当1a =时，讨论()f x 的单调性；(2)当0x >时，()1f x <-，求a 的取值范围；(3)设n *∈Nln(1)n ++>+ ．4．已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>的右焦点为(2,0)F ，渐近线方程为y =．(1)求C 的方程；(2)过F 的直线与C 的两条渐近线分别交于A ，B 两点，点()()1122,,,P x y Q x y 在C 上，且1210,0x x y >>>．过P 且斜率为Q M .从下面①②③中选取两个作为条件，证明另外一个成立：①M 在AB 上；②PQ AB ∥；③||||MA MB =．注：若选择不同的组合分别解答，则按第一个解答计分.5．已知函数()e ln(1)x f x x =+．(1)求曲线()y f x =在点(0,(0))f 处的切线方程；(2)设()()g x f x '=，讨论函数()g x 在[0,)+∞上的单调性；(3)证明：对任意的,(0,)s t ∈+∞，有()()()f s t f s f t +>+．6．如图，已知椭圆22112x y +=．设A ，B 是椭圆上异于(0,1)P 的两点，且点0,21Q ⎛⎫ ⎪⎝⎭在线段AB 上，直线,PA PB 分别交直线132y x =-+于C ，D两点．(1)求点P 到椭圆上点的距离的最大值；(2)求||CD 的最小值．7．设函数e()ln (0)2f x x x x=+>．(1)求()f x 的单调区间；(2)已知,a b ∈R ，曲线()y f x =上不同的三点()()()()()()112233,,,,,x f x x f x x f x 处的切线都经过点(,)a b ．证明：（ⅰ）若e a >，则10()12e a b f a ⎛⎫<-<- ⎪⎝⎭；（ⅱ）若1230e,a x x x <<<<，则22132e 112e e 6e 6ea ax x a --+<+<-．（注：e 2.71828= 是自然对数的底数）参考答案：1．(1)1a =(2)见解析【解析】【分析】（1）根据导数可得函数的单调性，从而可得相应的最小值，根据最小值相等可求a.注意分类讨论.（2）根据（1）可得当1b >时，e x x b -=的解的个数、ln x x b -=的解的个数均为2，构建新函数()e ln 2x h x x x =+-，利用导数可得该函数只有一个零点且可得()(),f x g x 的大小关系，根据存在直线y b =与曲线()y f x =、()y g x =有三个不同的交点可得b 的取值，再根据两类方程的根的关系可证明三根成等差数列.(1)()e x f x ax =-的定义域为R ，而()e '=-x f x a ，若0a ≤，则()0f x '>，此时()f x 无最小值，故0a >.()ln g x ax x =-的定义域为()0,∞+，而11()ax g x a x x'-=-=.当ln x a <时，()0f x '<，故()f x 在(),ln a -∞上为减函数，当ln x a >时，()0f x '>，故()f x 在()ln ,a +∞上为增函数，故()min ()ln ln f x f a a a a ==-.当10x a <<时，()0g x '<，故()g x 在10,a ⎛⎫⎪⎝⎭上为减函数，当1x a >时，()0g x '>，故()g x 在1,a ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上为增函数，故min 11()1ln g x g a a ⎛⎫==- ⎪⎝⎭.因为()e x f x ax =-和()ln g x ax x =-有相同的最小值，故11lnln a a a a-=-，整理得到1ln 1a a a -=+，其中0a >，设()1ln ,01a g a a a a -=->+，则()()()222211011a g a a a a a --'=-=≤++，故()g a 为()0,∞+上的减函数，而()10g =，故()0g a =的唯一解为1a =，故1ln 1aa a-=+的解为1a =.综上，1a =.(2)由（1）可得e ()x x f x =-和()ln g x x x =-的最小值为11ln11ln 11-=-=.当1b >时，考虑e x x b -=的解的个数、ln x x b -=的解的个数.设()e xS x x b =--，()e 1x S x '=-，当0x <时，()0S x '<，当0x >时，()0S x '>，故()S x 在(),0∞-上为减函数，在()0,∞+上为增函数，所以()()min 010S x S b ==-<，而()e0bS b --=>，()e 2b S b b =-，设()e 2b u b b =-，其中1b >，则()e 20bu b '=->，故()u b 在()1,+∞上为增函数，故()()1e 20u b u >=->，故()0S b >，故()e xS x x b =--有两个不同的零点，即e x x b -=的解的个数为2.设()ln T x x x b =--，()1x T x x-'=，当01x <<时，()0T x '<，当1x >时，()0T x '>，故()T x 在()0,1上为减函数，在()1,+∞上为增函数，所以()()min 110T x T b ==-<，而()ee0bbT --=>，()e e 20b b T b =->，()ln T x x x b =--有两个不同的零点即ln x x b -=的解的个数为2.当1b =，由（1）讨论可得ln x x b -=、e x x b -=仅有一个零点，当1b <时，由（1）讨论可得ln x x b -=、e x x b -=均无零点，故若存在直线y b =与曲线()y f x =、()y g x =有三个不同的交点，则1b >.设()e ln 2x h x x x =+-，其中0x >，故1()e 2xh x x'=+-，设()e 1x s x x =--，0x >，则()e 10xs x '=->，故()s x 在()0,∞+上为增函数，故()()00s x s >=即e 1x x >+，所以1()1210h x x x'>+-≥->，所以()h x 在()0,∞+上为增函数，而(1)e 20h =->，31e 333122(e 3e 30e e eh =--<--<，故()h x 在()0,∞+上有且只有一个零点0x ，0311ex <<且：当00x x <<时，()0h x <即e ln x x x x -<-即()()f x g x <，当0x x >时，()0h x >即e ln x x x x ->-即()()f x g x >，因此若存在直线y b =与曲线()y f x =、()y g x =有三个不同的交点，故()()001b f x g x ==>，此时e x x b -=有两个不同的零点1010,(0)x x x x <<，此时ln x x b -=有两个不同的零点0404,(01)x x x x <<<，故11e xx b -=，00e x x b -=，44ln 0x x b --=，00ln 0x x b --=所以44ln x b x -=即44ex bx -=即()44e0x bx b b ----=，故4x b -为方程e x x b -=的解，同理0x b -也为方程e x x b -=的解又11e x x b -=可化为11e xx b =+即()11ln 0x x b -+=即()()11ln 0x b x b b +-+-=，故1x b +为方程ln x x b -=的解，同理0x b +也为方程ln x x b -=的解，所以{}{}1004,,x x x b x b =--，而1b >，故0410x x b x x b =-⎧⎨=-⎩即1402x x x +=.【点睛】思路点睛：函数的最值问题，往往需要利用导数讨论函数的单调性，此时注意对参数的分类讨论，而不同方程的根的性质，注意利用方程的特征找到两类根之间的关系.2．(1)1-；(2)9．【解析】【分析】（1）由点(2,1)A 在双曲线上可求出a ，易知直线l 的斜率存在，设:l y kx m =+，()()1122,,,P x y Q x y ，再根据0AP BP k k +=，即可解出l 的斜率；（2）根据直线,AP AQ 的斜率之和为0可知直线,AP AQ的倾斜角互补，再根据tan PAQ ∠=,AP AQ 的斜率，再分别联立直线,AP AQ 与双曲线方程求出点,P Q 的坐标，即可得到直线PQ 的方程以及PQ 的长，由点到直线的距离公式求出点A 到直线PQ 的距离，即可得出PAQ △的面积．(1)因为点(2,1)A 在双曲线2222:1(1)1x yC a a a -=>-上，所以224111a a -=-，解得22a =，即双曲线22:12x C y -=易知直线l 的斜率存在，设:l y kx m =+，()()1122,,,P x y Q x y ，联立2212y kx m x y =+⎧⎪⎨-=⎪⎩可得，()222124220k x mkx m ----=，所以，2121222422,2121mk m x x x x k k ++=-=--，()()22222216422210120m k m k m k ∆=++->⇒-+>．所以由0AP BP k k +=可得，212111022y y x x --+=--，即()()()()122121210x kx m x kx m -+-+-+-=，即()()()1212212410kx x m k x x m +--+--=，所以()()2222242124102121m mk k m k m k k +⎛⎫⨯+-----= ⎪--⎝⎭，化简得，()2844410k k m k +-++=，即()()1210k k m +-+=，所以1k =-或12m k =-，当12m k =-时，直线():21l y kx m k x =+=-+过点()2,1A ，与题意不符，舍去，故1k =-．(2)不妨设直线,PA PB 的倾斜角为(),αβαβ<，因为0AP BP k k +=，所以παβ+=，因为tan PAQ ∠=，所以()tan βα-=，即tan 2α=-，2tan 0αα-=，解得tan α，于是，直线):21PA y x =-+，直线):21PB y x =-+，联立)222112y x x y ⎧=-+⎪⎨-=⎪⎩可得，(23211002x x +-+-=，因为方程有一个根为2，所以103P x -=，P y=53，同理可得，103Q x +=，Q y=53-．所以5:03PQ x y +-=，163PQ =，点A 到直线PQ的距离3d =，故PAQ △的面积为11623⨯=3．(1)()f x 的减区间为(),0-∞，增区间为()0,+∞.(2)12a ≤(3)见解析【解析】【分析】（1）求出()f x ¢，讨论其符号后可得()f x 的单调性.（2）设()e e 1ax xh x x =-+，求出()h x ''，先讨论12a >时题设中的不等式不成立，再就102a <≤结合放缩法讨论()h x '符号，最后就0a ≤结合放缩法讨论()h x 的范围后可得参数的取值范围.（3）由（2）可得12ln t t t<-对任意的1t >恒成立，从而可得()ln 1ln n n +-的*n N ∈恒成立，结合裂项相消法可证题设中的不等式.(1)当1a =时，()()1e x f x x =-，则()e xf x x '=，当0x <时，()0f x ¢<，当0x >时，()0f x ¢>，故()f x 的减区间为(),0-∞，增区间为()0,+∞.(2)设()e e 1ax xh x x =-+，则()00h =，又()()1e e ax x h x ax '=+-，设()()1e e ax xg x ax =+-，则()()22e e ax xg x a a x '=+-，若12a >，则()0210g a '=->，因为()g x '为连续不间断函数，故存在()00,x ∈+∞，使得()00,x x ∀∈，总有()0g x ¢>，故()g x 在()00,x 为增函数，故()()00g x g >=，故()h x 在()00,x 为增函数，故()()01h x h >=-，与题设矛盾.若102a <≤，则()()()ln 11e e ee ax ax ax xx h x ax ++'=+-=-，下证：对任意0x >，总有()ln 1x x +<成立，证明：设()()ln 1S x x x =+-，故()11011x S x x x-'=-=<++，故()S x 在()0,+∞上为减函数，故()()00S x S <=即()ln 1x x +<成立.由上述不等式有()ln 12e e e e e e 0ax ax x ax ax x ax x +++-<-=-≤，故()0h x '≤总成立，即()h x 在()0,+∞上为减函数，所以()()01h x h <=-.当0a ≤时，有()e e e 1100ax x axh x ax '=-+<-+=，所以()h x 在()0,+∞上为减函数，所以()()01h x h <=-.综上，12a ≤.(3)取12a =，则0x ∀>，总有12e e 10x x x -+<成立，令12e x t =，则21,e ,2ln x t t x t >==，故22ln 1t t t <-即12ln t t t<-对任意的1t >恒成立.所以对任意的*n N ∈，有<整理得到：()ln 1ln n n +-()ln 2ln1ln 3ln 2ln 1ln n n +-+-+++- ()ln 1n =+，故不等式成立.【点睛】思路点睛：函数参数的不等式的恒成立问题，应该利用导数讨论函数的单调性，注意结合端点处导数的符号合理分类讨论，导数背景下数列不等式的证明，应根据已有的函数不等式合理构建数列不等式.4．(1)2213y x -=(2)见解析【解析】【分析】（1）利用焦点坐标求得c 的值，利用渐近线方程求得,a b 的关系，进而利用,,a b c 的平方关系求得,a b 的值，得到双曲线的方程；（2）先分析得到直线AB 的斜率存在且不为零，设直线AB 的斜率为k ,M (x 0,y 0),由③|AM |=|BM |等价分析得到200283k x ky k +=-；由直线PM 和QM 的斜率得到直线方程，结合双曲线的方程，两点间距离公式得到直线PQ 的斜率03x m y =，由②//PQ AB 等价转化为003ky x =，由①M在直线AB 上等价于()2002ky k x =-，然后选择两个作为已知条件一个作为结论，进行证明即可.(1)右焦点为(2,0)F ，∴2c =,∵渐近线方程为y =，∴ba=b ，∴222244c a b a =+==，∴1a =，∴b =∴C 的方程为：2213y x -=；(2)由已知得直线PQ 的斜率存在且不为零，直线AB 的斜率不为零，若选由①②推③或选由②③推①：由②成立可知直线AB 的斜率存在且不为零；若选①③推②，则M 为线段AB 的中点，假若直线AB 的斜率不存在，则由双曲线的对称性可知M 在x 轴上，即为焦点F ,此时由对称性可知P 、Q 关于x 轴对称，与从而12x x =，已知不符；总之，直线AB 的斜率存在且不为零.设直线AB 的斜率为k ,直线AB 方程为()2y k x =-,则条件①M 在AB 上，等价于()()2000022y k x ky k x =-⇔=-；两渐近线的方程合并为2230x y -=,联立消去y 并化简整理得：()22223440k x k x k --+=设()()3334,,,A x y B x y ,线段中点为(),N N N x y ,则()2342226,2233N N N x x k kx y k x k k +===-=--,设()00,M x y ,则条件③AM BM =等价于()()()()222203030404x x y y x x y y -+-=-+-,移项并利用平方差公式整理得：()()()()3403434034220x x x x x y y y y y ⎡⎤⎡⎤--++--+=⎣⎦⎣⎦，()()3403403434220y y x x x y y y x x -⎡⎤⎡⎤-++-+=⎣⎦⎣⎦-,即()000N N x x k y y -+-=,即200283k x ky k +=-；由题意知直线PM 的斜率为直线QM ,∴由))10102020,y y x x y y x x -=--=-,∴)121202y y x x x -=+-,所以直线PQ的斜率)1201212122x x x y y m x x x x +--==--,直线)00:PM y x x y =-+,即00y y =,代入双曲线的方程22330x y --=,即)3yy +-=中，得：()()00003y y ⎡⎤-=⎣⎦,解得P的横坐标：100x y ⎛⎫=+⎪⎪⎭,同理：200x y ⎛⎫=⎪⎪⎭，∴0012012002222000033,2,33y x x x y x x x x y x y x ⎛⎫-=++-=--⎪--⎭∴03x m y =,∴条件②//PQ AB 等价于003m k ky x =⇔=，综上所述：条件①M 在AB 上，等价于()2002ky k x =-；条件②//PQ AB 等价于003ky x =；条件③AM BM =等价于200283kx ky k +=-；选①②推③:由①②解得：2200002228,433k k x x ky x k k =∴+==--,∴③成立；选①③推②：由①③解得：20223k x k =-，20263k ky k =-，∴003ky x =，∴②成立；选②③推①：由②③解得：20223k x k =-，20263k ky k =-，∴02623x k -=-，∴()2002ky k x =-，∴①成立.5．(1)y x=(2)()g x 在[0,)+∞上单调递增.(3)证明见解析【解析】【分析】（1）先求出切点坐标，在由导数求得切线斜率，即得切线方程；（2）在求一次导数无法判断的情况下，构造新的函数，再求一次导数，问题即得解；（3）令()()()m x f x t f x =+-，(,0)x t >，即证()(0)m x m >，由第二问结论可知()m x 在[0,+∞）上单调递增，即得证.(1)解：因为()e ln(1)x f x x =+，所以()00f =，即切点坐标为()0,0，又1()e (ln(1))1xf x x x=+++'，∴切线斜率(0)1k f '==∴切线方程为：y x =(2)解：因为1()()e (ln(1))1xg x f x x x=++'=+，所以221()e (ln(1))1(1)xg x x x x =++++'，令221()ln(1)1(1)h x x x x =++-++，则22331221()01(1)(1)(1)x h x x x x x +=-+=>++++'，∴()h x 在[0,)+∞上单调递增，∴()(0)10h x h ≥=>∴()0g x '>在[0,)+∞上恒成立，∴()g x 在[0,)+∞上单调递增.(3)解：原不等式等价于()()()(0)f s t f s f t f +->-，令()()()m x f x t f x =+-，(,0)x t >，即证()(0)m x m >，∵()()()e ln(1)e ln(1)x t x m x f x t f x x t x +=+-=++-+，e e ()e ln(1)e ln(1)()()11x t x x tx m x x t x g x t g x x t x++=++++-=+-++'+，由（2）知1()()e (ln(1))1xg x f x x x=++'=+在[)0,∞+上单调递增，∴()()g x t g x +>，∴()0m x '>∴()m x 在()0,∞+上单调递增，又因为,0x t >，∴()(0)m x m >，所以命题得证.6．(1)11；(2)5．【解析】【分析】（1）设,sin )Q θθ是椭圆上任意一点,再根据两点间的距离公式求出2||PQ ，再根据二次函数的性质即可求出；（2）设直线1:2AB y kx =+与椭圆方程联立可得1212,x x x x +，再将直线132y x =-+方程与PA PB 、的方程分别联立，可解得点,C D 的坐标，再根据两点间的距离公式求出CD ，最后代入化简可得231CD k =⋅+，由柯西不等式即可求出最小值．(1)设,sin )Q θθ是椭圆上任意一点,(0,1)P ,则222221144144||12cos (1sin )1311sin 2sin 11sin 111111PQ θθθθθ⎛⎫=+-=--=-+≤⎭+⎪⎝，当且仅当1sin 11θ=-时取等号，故||PQ (2)设直线1:2AB y kx =+,直线AB 方程与椭圆22112x y +=联立,可得22130124k x kx ⎛⎫++-= ⎪⎝⎭,设()()1122,,,A x y B x y ，所以12212211231412k x x k x x k ⎧+=-⎪+⎪⎪⎨⎪=-⎛⎫⎪+ ⎪⎪⎝⎭⎩，因为直线111:1y PA y x x -=+与直线132y x =-+交于C ,则111114422(21)1C x x x x y k x ==+-+-,同理可得,222224422(21)1D x x x x y k x ==+-+-.则224||(21)1C D x CD x k x =-=+-2=35161656565231555k =⋅=≥=+，当且仅当316k =时取等号，故CD 的最小值为5.【点睛】本题主要考查最值的计算，第一问利用椭圆的参数方程以及二次函数的性质较好解决，第二问思路简单，运算量较大，求最值的过程中还使用到柯西不等式求最值，对学生的综合能力要求较高，属于较难题．7．(1)()f x 的减区间为e 02⎛⎫⎪⎝⎭,，增区间为e ,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭.(2)（ⅰ）见解析；（ⅱ）见解析.【解析】【分析】（1）求出函数的导数，讨论其符号后可得函数的单调性.（2）（ⅰ）由题设构造关于切点横坐标的方程，根据方程有3个不同的解可证明不等式成立，（ⅱ）31x k x =，1e a m =<，则题设不等式可转化为()()()2131313122236m m m t t m m t t --++--<+，结合零点满足的方程进一步转化为()()()()211312ln 0721m m m m m m ---++<+，利用导数可证该不等式成立.(1)()22e 12e 22xf x x x x -'=-+=，当e02x <<，()0f x ¢<；当e 2x >，()0f x ¢>，故()f x 的减区间为e 02⎛⎫⎪⎝⎭,，()f x 的增区间为e ,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭.(2)（ⅰ）因为过(),a b 有三条不同的切线，设切点为()(),,1,2,3i i x f x i =，故()()()i i i f x b f x x a '-=-，故方程()()()f x b f x x a '-=-有3个不同的根，该方程可整理为()21e e ln 022x a x b x x x ⎛⎫----+= ⎪⎝⎭，设()()21e e ln 22g x x a x b x x x ⎛⎫=---+ ⎪⎝⎭，则()()22321e 1e 1e22g x x a x x x x x x⎛⎫'=-+-+--+ ⎪⎝⎭()()31e x x a x =---，当0e x <<或x a >时，()0g x ¢<；当e x a <<时，()0g x ¢>，故()g x 在()()0,e ,,a +∞上为减函数，在()e,a 上为增函数，因为()g x 有3个不同的零点，故()e 0g <且()0>g a ，故()21e e e ln e 0e 2e 2e a b ⎛⎫----+< ⎪⎝⎭且()21e e ln 022a a a b a a a ⎛⎫---+> ⎪⎝⎭，整理得到：12e a b <+且()e ln 2b a f a a >+=，此时()1e 13e11ln ln 2e 2e 22e 222a a a b f a a a a a ⎛⎫⎛⎫---<-+-+=-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，设()3e ln 22u a a a =--，则()2e-202au a a '=<，故()u a 为()e,+∞上的减函数，故()3eln e 022eu a <--=，故()1012e a b f a ⎛⎫<-<- ⎪⎝⎭.（ⅱ）当0e a <<时，同（ⅰ）中讨论可得：故()g x 在()()0,,e,a +∞上为减函数，在(),e a 上为增函数，不妨设123x x x <<，则1230e x a x x <<<<<，因为()g x 有3个不同的零点，故()0g a <且()e 0g >，故()21e e e ln e 0e 2e 2e a b ⎛⎫----+> ⎪⎝⎭且()21e e ln 022a a a b a a a ⎛⎫---+< ⎪⎝⎭，整理得到：1ln 2e 2ea ab a +<<+，因为123x x x <<，故1230e x a x x <<<<<，又()2e e 1ln 2a ag x x b x x+=-+-+，设e t x =，()0,1e a m =∈，则方程2e e 1ln 02a ax b x x+-+-+=即为：2e ln 0e 2ea at t t b +-+++=即为()21ln 02m m t t t b -++++=，记123123e e e ,,,t t t x x x ===则113,,t t t 为()21ln 02m m t t t b -++++=有三个不同的根，设3131e 1x t k t x a ==>>，1eam =<，要证：22122e 112e e 6e 6e a a x x a --+<+<-，即证13e 2e e 26e 6ea at t a --+<+<-，即证：13132166m mt t m --<+<-，即证：131********m m t t t t m --⎛⎫⎛⎫+-+-+< ⎪⎝⎭⎝⎭，即证：()()()2131313122236m m m t t m m t t --++--<+，而()21111ln 02m m t t t b -++++=且()23331ln 02mm t t t b -++++=，故()()()22131313ln ln 102m t t t t m t t -+--+-=，故131313ln ln 222t t t t m m t t -+--=-⨯-，故即证：()()()21313131312ln ln 236m m m t t m t t m t t --+--⨯<-+，即证：()()()1213313ln1312072t t t m m m t t t +--++>-即证：()()()213121ln 0172m m m k k k --+++>-，记()()1ln ,11k k k k k ϕ+=>-，则()()2112ln 01k k k kk ϕ⎛⎫'=--> ⎪⎝⎭-，设()12ln u k k k k =--，则()2122210u k k k k k'=+->-=即()0k ϕ'>，故()k ϕ在()1,+∞上为增函数，故()()k m ϕϕ>，所以()()()()()()22131213121ln 1ln 172172m m m m m m k k m m k m --+--++++>+--，记()()()()()211312ln ,01721m m m m m m m m ω---+=+<<+，则()()()()()()()2232322132049721330721721m mm m m mm m m m m ω---+-+'=>>++，所以()m ω在()0,1为增函数，故()()10m ωω<=，故()()()()211312ln 0721m m m m m m ---++<+即()()()213121ln 0172m m m m m m --+++>-，故原不等式得证：【点睛】思路点睛：导数背景下的切线条数问题，一般转化为关于切点方程的解的个数问题，而复杂方程的零点性质的讨论，应该根据零点的性质合理转化需求证的不等式，常用的方法有比值代换等.。

压轴题02 指、对、幂形数的大小比较问题(解析版)-2023年高考数学压轴题专项训练(江苏专用)

压轴题02指、对、幂形数的大小比较问题指、对、幂形数的大小比较问题是高考重点考查的内容之一，也是高考的热点问题，命题形式主要以选择题为主．每年高考题都会出现，难度逐年上升．考向一：引入媒介值考向二：含变量问题考向三：构造函数考向四：数形结合考向五：特殊值法、估算法考向六：放缩法考向七：不定方程（1）利用函数与方程的思想，构造函数，结合导数研究其单调性或极值，从而确定a ，b ，c 的大小．（2）指、对、幂大小比较的常用方法：①底数相同，指数不同时，如1x a 和2x a ，利用指数函数x y a =的单调性；②指数相同，底数不同，如1ax 和2ax 利用幂函数a y x =单调性比较大小；③底数相同，真数不同，如1log a x 和2log a x 利用指数函数log a x 单调性比较大小；④底数、指数、真数都不同，寻找中间变量0，1或者其它能判断大小关系的中间量，借助中间量进行大小关系的判定．（3）转化为两函数图象交点的横坐标（4）特殊值法（5）估算法（6）放缩法、基本不等式法、作差法、作商法、平方法（7）构造函数比较大小主要方法有：①通过找中间值比较大小，要比较的两个或者三个数之间没有明显的联系，这个时候我们就可以通过引入一个常数作为过渡变量，把要比较的数和中间变量比较大小，从而找到他们之间的大小关系.②通过构造函数比较大小，要比较大小的几个数之间可以看成某个函数对应的函数值，我们只要构造出函数，然后找到这个函数的单调性就可以通过自变量的大小关系，进而找到要比较的数的大小关系.有些时候构造的函数还需要通过放缩法进一步缩小范围.1．（2023·全国·模拟预测）若实数a ，b ，(0,1)c ∈，且满足0.8e 0.8e a a =， 1.2e 1.2e b b =，1.6e 1.6e c c =，则a ，b ，c 的大小关系是（）A ．c >b >a B ．b >a >cC ．a >b >cD ．b >c >a【答案】B【解析】由0.8e 0.8e a a =， 1.2e 1.2e b b =， 1.6e 1.6e c c =，得0.80.8e e a a =， 1.21.2e e b b =， 1.61.6e e c c =，令()e x x f x =，则()1e xxf x -'=，当1x <时，()0f x ¢>，当1x >时，()0f x '<，所以()f x 在(),1-∞上是增函数，在()1,+∞上是减函数，于是()()1.2 1.6f f >，即()()f b f c >，又b ，()0,1c ∈，所以b c >；0.80.8 1.60.80.80.80.80.80.8 1.60.80.820.8e 2e e e e e e e e ea c a c ⨯--=-==⨯⨯，因为4956252512=>=，所以445522>⨯，45522⎛⎫> ⎪⎝⎭，45522⎛⎫> ⎪⎝⎭，因此450.85e 2202⎛⎫->-> ⎪⎝⎭，于是()()f a f c >，又a ，()0,1c ∈，所以a c >；令()22e e x x x x g x --=-，则()()()()22e e e e 1110e e ex x x x x x x g x x -+-+-=='---⋅≥，所以()g x 在(),-∞+∞上是增函数，()()0.81g g <，0.820.80.820.80e e ---<，即0.8 1.20.8 1.20e e -<，0.8 1.20.8 1.2e e <，()()0.8 1.2f f <，于是()()f a f b <，又a ，()0,1b ∈，所以a b <；综上b a c >>.故选：B .2．（2023·山东·沂水县第一中学校联考模拟预测）已知0.03e 1a =-，ln1.03b =，tan 0.03c =，其中e 2.71828= 为自然对数的底数，则a ，b ，c 的大小关系是（）A ．c a b >>B ．a c b >>C ．b c a >>D ．a b c>>【答案】B【解析】0.03e 1tan 0.03a c --=-，令()e cos cos sin e 1tan cos x xx x xf x x x--=--=，π04x <<，令()e cos cos sin xg x x x x =--，则()()()e 1cos sin x g x x x '=--，当π04x <<时，()0g x '>，所以()g x 在π0,4⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增，又()00e cos 0cos 0sin 0110g =--=-=，所以()0g x >，又cos 0x >，所以()0f x >在π0,4⎛⎫⎪⎝⎭上恒成立，所以()0.03e 1tan 0.0300.03f -=->，即0.03e 1tan 0.03->，即a c >，令()()ln 1h x x x =+-，π02x <<，所以()1111x h x x x-'=-=++，因为π02x <<，所以()01x h x x -'=<+，所以()h x 在π0,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭上单调递减，所以()()00h x h <=，即()ln 1x x +<在π0,2⎛⎫ ⎪⎝⎭恒成立，所以()ln 10.03ln1.030.03+=<，令()tan m x x x =-，π0,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭，所以()211cos m x x=-'，因为π0,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭，所以()2110cos m x x'=-<，故()tan m x x x =-在π0,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭上单调递减，所以()()00m x m <=，即tan x x <在π0,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭恒成立，当0.03x =时，0.03tan 0.03<，故ln1.030.03tan 0.03<<，即b c <，综上，a c b >>故选：B3．（2023·广西·统考三模）已知2()cos f x x x =+，若3441e ,ln ,54a f b f c f -⎛⎫⎛⎫⎛⎫===- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭，则a ，b ，c 的大小关系为（）A ．b c a<<B ．c a b<<C ．c b a<<D ．a c b<<【答案】A【解析】因为2()cos ,R f x x x x =+∈，定义域关于原点对称，()22()()cos()cos f x x x x x f x -=-+-=+=，所以()f x 为R 上的偶函数，当0x ≥时,()2sin ,f x x x '=-，设()2sin g x x x =-，则()2cos g x x =-'，1cos 1x -≤≤ ，()0g x '∴>，所以()g x 即()f x '在[0,)+∞上单调递增，所以()(0)0f x f ''≥=,所以()f x 在[0,)+∞上单调递增，又因为()f x 为偶函数,所以()f x 在(,0]-∞上单调递减，又因为41ln0,054<-<,所以445ln ln ln 554b f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫==-= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,1144c f f ⎛⎫⎛⎫=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭又因为31411ee e 4-->=>,因为141ln e 4=,41445e e, 2.4e 4⎛⎫⎛⎫=≈< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，所以145e 4>,所以145ln e ln 4>，即15ln 44>,所以3415eln 44->>,所以3441e 5ln 4f f f -⎛⎫⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪ ⎝⎭⎝⎭⎝⎭,即a c b >>.故选：A.4．（2023·全国·模拟预测）已知0.50.75e ,e ln1.5, 1.125a b c ===则a ，b ，c 的大小关系是（）A ．b c a <，则()11ef x x '=-，当0e x <<时，()0f x ¢>，当e x >时，()0f x '<，则函数1()ln ef x x x =-在()0,e 上单调递增，在()e,+∞上单调递减，故()(e)ln e 10,f x f ≤=-=，故ln 1e x x ≤，当且仅当e x =时取等号．由于20x >，则22ln ex x ≤，则22ln e x x ≤，则2ln 2e x x ≤，则22(2)2ln 22e e x x x ≤=，当且仅当2x =时取等号．当0.75x =时，221ln1.50.75 1.125e e<⨯=⨯，所以eln1.5 1.125<，所以b c <．构造函数()1e x g x x -=-，则()1e 1x g x -'=-，当1x >时，()0g x '>，当1x <时，()0g x '<，所以()1ex g x x -=-在()1,+∞上单调递增，在(),1-∞上单调递减，故()()10g x g ≥=，所以1e x x -≥，当且仅当1x =时取等号，故21e 2x x -≥，当且仅当0.5x =时取等号．当0.75x =时，0.5e 1.5>，则0.50.75e 0.751.5 1.125>⨯=，所以a c >．综上得：b c a <<．故选：A ．5．（2023·山东青岛·统考一模）已知函数()31sin 2f x x x =-，若π0,12θ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭，()()sin cos a fθθ=，()()sin sin b fθθ=，12c f ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭，则a ，b ，c 的大小关系为（）A ．a b c >>B ．b a c>>C ．a c b>>D ．c a b>>【答案】A【解析】因为()()3311()sin()(sin )22f x x x x x f x -=---=--=-，所以()f x 在R 上是奇函数.所以1122c f f ⎛⎫⎛⎫=--= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭对()31sin 2f x x x =-求导得，()213cos 2f x x x'=-令()213cos 2g x x x =-，则()16sin 2g x x x'=+当112x <<时，()0g x '>，所以()g x 在1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增，则112x <<时，()131131cos 10242242g x g ⎛⎫>=->-⨯> ⎪⎝⎭，即()0f x ¢>，所以()f x 在1,12⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增.因为π0,12θ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭，所以1cos sin 2θθ>>，因为sin 10sin 2y xθθ⎛⎫=<< ⎪⎝⎭在()0,∞+上单调递增，所以()()sin sin cos sin θθθθ>.令()ln ln 2h x x x =+，则()ln 1h x x '=+所以当10e x <<时，()()0,h x h x '<单调递减；当1ex >时，()()0,h x h x '>单调递增.所以()1111ln ln 2ln 2e e e e h x h ⎛⎫≥=+=- ⎪⎝⎭，而e 2e >，即1e 2e >，所以1ln 2e >，即1ln 20e->.所以ln ln 2x x >-，即12xx >，则()sin 1sin 2θθ>所以()()sin sin 1cos sin 2θθθθ>>所以()()()()sin sin 1cos sin 2fff θθθθ⎛⎫>> ⎪⎝⎭，即a b c >>.故选：A6．（2023·河南开封·开封高中校考模拟预测）若sin 0.1tan 0.1a =+，0.2b =，0.20.16e c =，则a ，b ，c 的大小关系为（）A ．a b c <'=+>，所以()f x 在π0,2⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增，则()()0.100f f >=，故a b >，构建()e 1(0)x g x x x =--<，则()e 1xg x '=-，()0g x '<在(),0∞-上恒成立，故()g x 在(),0∞-上单调递减，则()()00g x g >=，∴e 1(0)x x x >+<，所以0.2e 10.2->-，即()0.210.2e 1-<，所以0.20.8e 1cb=<，故b c >，综上，c b a <<，故选：C7．（2023·江西九江·统考二模）设1sin4a =，1b =，5ln 4c =，则a ，b ，c 的大小关系为（）A ．a b c >>B ．b a c >>C ．b c a>>D ．c b a>>【答案】B【解析】将14用变量x 替代，则sin a x =，e 1x b =-，ln(1)c x =+，其中()0,1x ∈，令()sin ln(1)f x x x =-+，则1()cos 1f x x x '=-+，令1()()cos 1g x f x x x '==-+，则21()sin (1)g x x x '=-++，易知()g x '在()0,1上单调递减，且(0)10g '=>，1(1)sin104g '=-<，∴0(0,1)x ∃∈，使得()00g x '=，当()00,x x ∈时，()0g x '>，()f x '单调递增；当()0,1x x ∈时，()0g x '<，()f x '单调递减．又(0)0f '=，1(1)cos102f =->'，∴()0f x '>，∴()f x 在()0,1上单调递增，∴()()00f x f >=，即sin ln(1)x x >+，∴a c >，记()()e sin 1x h x x =-+，()0,1x ∈，则()e cos 0xh x x =->'，()h x 在()0,1上单调递增，又()()00e sin 010h =-+=，所以1((0)04h h >=，所以b a>综上，b a c >>.故选：B ．8．（2023·河南洛阳·校联考三模）已知函数()21xf x =-，记()0.5log 3a f =，()5log 3b f =，()lg 6c f =，则a ，b ，c 的大小关系为（）．A ．a b c <又5ln 3log 3ln 5=，50log 31<<，ln 6ln 2ln 3lg 61ln10ln 2ln 5+==<+，0lg 61<<，则5log 3ln 3ln 2ln 5ln 2ln 3ln 3ln 5lg 6ln 5ln 2ln 3ln 2ln 5ln 3ln 5+⋅+⋅=⋅=+⋅+⋅，又ln 5ln 3ln 20>>>，则ln 2ln 5ln 3ln 5ln 2ln 3ln 3ln 5⋅+⋅>⋅+⋅，所以5log 3ln 2ln 3ln 3ln 51lg 6ln 2ln 5ln 3ln 5⋅+⋅=<⋅+⋅，所以52log 3lg 6log 3<<，所以()()()()520.5log 3lg 6log 3log 3f f f f <<=，即b<c<a ，故选：C.9．（2023·安徽·统考一模）已知()0.9329e 1,ln 0.9e 10a b c =+==，则,,a b c 的大小关系为（）A ．a c b >>B ．c b a >>C ．b a c >>D ．a b c>>【答案】D【解析】0.9e 1,0.92,ln03.9a b c =++=+=构造函数123e 1,2,ln 3xy y x y x =+=+=+，令()12e 1xf x y y x =-=--，()0,1x ∈，则()e 10,xf x '=->所以()f x 在()0,1单增，所以()()0.900f f >=，所以0.9e 1.9>，所以0.9e 0.921>++，所以a b >.令()23ln 1g x y y x x =-=--,()0,1x ∈，()110g x x'=-<，所以()g x 在()0,1x ∈为减函数，所以()(1)0g x g >=，所以0.9ln0.910-->，所以0.92ln0.93+>+，所以b c >，所以a b c >>.故选：D.10．（2023·贵州毕节·统考二模）已知e e m m +=，5e n n +=，则lg n m 与lg m n 的大小关系是（）A ．lg lg n m m n C ．lg lg n m m n=D ．不确定【答案】B【解析】5e e n n n n +=>+，又e e m m +=，则e e m n m n +>+，设()e xt x x =+，显然()t x 为增函数，因为()()t m t n >，所以m n>又()01e t =<，()ee e e e t =+>，则0en m <<<令()lg ln ln10x xf x x x ==，设()ln x g x x =，则()21ln x g x x -'=，当()0,e x ∈时()g x 单调递增，则()()ln ln10ln10g x xf x x ==在()0,e x ∈上单调递增，故()()lg lg m n f m f n m n >⇒>，解得lg lg n m m n >.故选：B11．（2023·全国·模拟预测）已知 1.4a =，0.41.1e b =，0.5e c =，则,,a b c 的大小关系是（）A ．a b c <，函数()f x 在(),0.5-∞上单调递增，当0.5x >时，()0f x '<，函数()f x 在()0.5,+∞上单调递减，所以()()0.40.5b f f c =<=；设()e 1x g x x =--，则()e 1xg x '=-，当0x <时，()0g x '<，函数()g x 在(),0∞-上单调递减，当0x >时，()0g x '>，函数()g x 在()0,∞+上单调递增，所以()e 100xx g --≥=故e 1x x ≥+，所以0.41.1e 1.11.4 1.4>⨯>，即a b <．综上，a b c <<，故选：A ．12．（2023·四川·校联考一模）设130121,sin ,e 124330a b c ===-，则a ，b ，c 的大小关系是（）A ．b a c >>B ．a b c>>C ．a c b>>D ．c a b>>【答案】C【解析】由130e 1c =-，15124430a ==⨯，构造函数()5e 14xf x x =-+，105x ≤≤，则()5e 4xf x '=-，因为()5e 4x f x '=-在10,5⎡⎤⎢⎥⎣⎦上为减函数，所以当105x ≤≤时，()1555e 44e xf x >=--'，又5531253e 41024⎛⎫=>> ⎪⎝⎭，所以155e 4>，故()0f x ¢>，所以函数()5e 14xf x x =-+在10,5⎡⎤⎢⎥⎣⎦单调递增，故()130151e 10030430f f ⎛⎫=⨯-+>= ⎪⎝⎭，故1301e 124a c >-==，因为21sin330b =，130e 1c =-，构造函数()e 1si 2n 3xg x x =--，01x ≤≤，则()co 3e s 2xg x x '=-，因为22e 1cos 33xx ≥>≥所以()0g x '>，所以()g x 在[]0,1是增函数，所以()10030g g ⎛⎫>= ⎪⎝⎭，即1300231e 1sin 30-->，所以13021e 13sin 3->，即c b >，综上，a c b >>.故选：C.13．（2023·吉林·通化市第一中学校校联考模拟预测）已知 1.01 1.03 1.021.03, 1.01, 1.02a b c ===，则a ，b ，c 的大小关系是（）A ．c b a <<B ．c<a<bC ．b<c<aD ．a c b<<【答案】C【解析】构造ln(0.01)(),(0,)x f x x x +=∈+∞，则2ln(0.01)0.01()xx x f x x-+'+=，构造()ln(0.01)0.01xu x x x =-++，则220.011()0(0.01)0.01(0.01)xu x x x x -=-=<++'+，故()u x 在(0,)+∞内单调递减，110.01)022u -=-=>．故2()()0u x f x x '=>对任意0.01)x ∈-恒成立，则()f x在0.01)单调递增，因为2(1.020.01) 1.0609e +=<，所以1.020.01<，故(1.02)(1.01)f f >，即ln1.03ln1.021.02 1.01>，即1.01ln1.03 1.02ln1.02>，即 1.01 1.02ln1.03ln1.02>，即 1.01 1.021.03 1.02a c =>=，同理构造ln(0.01)(),(0.01,)x g x x x -=∈+∞，则2ln(0.01)0.01()xx x g x x--'-=，构造()ln(0.01)0.01xv x x x =---，则220.011()0(0.01)0.01(0.01)x v x x x x --=---'=-<，故()v x 在(0.01,)+∞内单调递减，e 0.011(e 0.01)10e 100ev ++=-=>，故2()()0v x g x x '=>对任意(0,e 0.01)x ∈+恒成立，则()g x 在(0,e 0.01)+单调递增，故(1.03)(1.02)g g >，即ln1.02ln1.011.03 1.02>，即1.02ln1.02 1.03ln1.01>，即 1.02 1.03ln1.02ln1.01>，即 1.02 1.031.02 1.01c b =>=，则a ，b ，c 的大小关系是b c a <<．故选：C ．14．（2023·四川巴中·统考一模）若 1.1ln1.1a =，0.10.1e b =，110c =，则a ，b ，c 的大小关系为（）A ．a b c <+，由于()2,e xy x y =+=在0x >单调递增，且其值均大于0，11y x =+单调递减，所以()()1e 21x h x x x '=-++单调递减，又()010h '=-<，所以()h x 在0x >单调递减，且()00h =，所以在0x >时，()()0h x f x '=<，因此()f x 在0x >时单调递减，故()()00.1f f >，即0.11.1ln1.10.1e 0-<，即0.11.1ln1.10.1e a b <⇒<，设()()()()()()1ln 1,ln 111ln 1,g x x x x g x x x '=++-=++-=+当0x >时，()()ln 10g x x '=+>，所以()g x 在()0,∞+单调递增，所以()()0.10g g >，即1.1ln1.10.1a c >⇒>，综上可知c a b <<，故选：B15．（2023·河南·洛阳市第三中学校联考一模）已知12,ln3e 3a b c ===-，则,,a b c 的大小关系为（）A ．a b c <，函数()f x 单调递增；当()()e,,0x f x ∞'∈+<，函数()f x 单调递减，所以当e x =时，函数取得最大值1(e)ef =，因为()()ln21lne2,e ,e 22e e a f b f ======>，所以()()2e f f <，即a b <.（法二）因为ln2lne,2ea b ==，设()()2,ln2,e,lne ,A B O 为坐标原点，结合函数ln y x =的图象知OA OB k k <，所以a b <；比较,b c 的大小时，设函数()ln 1,0g x x x x =-->，则()1x g x x-'=，当01x <<时，()0g x '<，所以函数()g x 在()0,1上单调递减；当1x >时，()0g x '>，所以函数()g x 在()1,+∞上单调递增，因为1e b g ⎛⎫= ⎪⎝⎭，13c g ⎛⎫= ⎪⎝⎭，又11013e <<<，所以11e 3g g ⎛⎫⎛⎫< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，即b c <，综上可得，a b c <<，故B ，C ，D 错误.故选：A.方法二（估值法）：因为10.69112ln20.345,0.37,ln3 1.10.6722e 2.73a b c ==≈==≈≈=-≈-=0.43.所以a b c <<，故B ，C ，D 错误.故选：A.16．（2023·河南·统考模拟预测）实数x ，y ，z 分别满足2022e x =，20222023y =，20222023z =，则x ，y ，z 的大小关系为（）A ．x y z >>B ．x z y >>C ．z x y >>D ．y x z>>【答案】B【解析】由已知得12022e x =，2022log 2023y =，20232022z =，设ln ()xf x x=，21ln ()x f x x -'=，当()e,x ∈+∞时，()0f x '<，所以ln ()xf x x=在()e,+∞上单调递减，因此20232022f f <（）（），即ln 2023ln 202220232022<所以20222023ln 2023log 20232022ln 2022>=，z y >；又设()e 1x h x x =--，()e 1xh x '=-，当()0,x ∈+∞时，()0h x '>，所以()e 1xh x x =--在()0,x ∈+∞上单调递增，因此()1202211e10020222022h h ⎛⎫=-->= ⎪⎝⎭，所以1202212023e 120222022>+=，则>x z ；综上得x z y >>.故选：B ．17．（2023·全国·模拟预测）已知a =ee b =，2e ln 2=c ，试比较a ，b ，c 的大小关系为（）A ．b c a >>B ．b a c >>C ．c a b >>D ．c b a>>【答案】B【解析】先证明两个不等式：（1）12ln (1)x x x x <->，设1()2ln (1)f x x x x x=-+>，则22211()110(1)f x x x x x ⎛⎫'=--=--<> ⎪⎝⎭，即()f x 在(1,)+∞上单调递减，故()(1)0f x f <=，即12ln (1)x x x x<->成立（2）2(1)ln (1)1x x x x ->>+，设2(1)()ln (1)1x g x x x x -=->+，则22214(1)()0(1)(1)(1)x g x x x x x x -'=-=>>++，即()g x 在(1,)+∞上单调递增，故()(1)0g x g >=，即2(1)ln (1)1x x x x ->>+成立再说明一个基本事实，显然3π 3.24<<，于是1.73 1.8<<<.由（1）可得，取2x =，可得0.752ln 2 1.5ln 20.75e 2<⇔<⇔>；由（2）可得，取2x =，可得2ln 23>，再取43x =，可得42ln 0.2737>>，即0.270.2743e e34-<⇔>.e e e 1.80.75e e e 1222b a -==>>>，显然0a >，于是b a >；22220.271.730e e 3e ln 2e e e 12ln 24c a ==<<=<=，显然0a >，于是c a <.故b a c >>.故选：B18．（2023·辽宁沈阳·统考一模）已知1ea =，25b =，3ln 2c =，则a ，b ，c 的大小关系为（）A ．a b c <，则0e x <<；令()0f t '<，则e x >，故()f t 在()0,e 上单调递增，在()e,+∞上单调递减，可得()()12e e5f t f ≤=<，即a b <，构建()()234111ln 1234g x x x x x x =+-+-+，则()4231111x g x x x x x x '=-+-+=++，当0x >时，()0g x '>恒成立，故()g x 在()0,+∞上单调递增，则()()00g x g >=，可得()234111ln 1234x x x x x +>-+-在()0,+∞上恒成立，则31111772ln22824641925>-+-=>，即c b >，故a b c <<.故选：A.19．（2023·全国·模拟预测）若实数a ，b ，[]0,1c ∈，且满足e e a a =， 1.2e 1.2e b b =，l.6e 1.6e c c =，则a ，b ，c 的大小关系是（）A ．c b a >>B ．b a c>>C ．a b c>>D ．b c a>>【答案】C【解析】由e e a a =， 1.2e 1.2e b b =， 1.6e 1.6e c c =，得1e e a a =， 1.21.2e e b b =， 1.61.6e e c c =，令()e x x f x =，则1()ex xf x -'=，当1x <时()0f x '>，当1x >时()0f x '<，所以()f x 在(,1)-∞上是增函数，在(1,)+∞上是减函数，于是(1)(1.2)(1.6)f f f >>，即()()()f a f b f c >>，又a ，b ，[0,1]c ∈，所以a b c >>.故选：C.20．（2023·河南郑州·统考二模）π和e 是数学上两个神奇的无理数．π产生于圆周，在数学中无处不在，时至今日，科学家借助于超级计算机依然进行π的计算．而当涉及到增长时，e 就会出现，无论是人口、经济还是其它的自然数量，它们的增长总是不可避免地涉及到e ．已知π3e a -=，ln(eπ2e)b =-，2π5π2c -=-，π2d =-，则a ，b ，c ，d 的大小关系是（）A ．c b d a <<，求导得1()e 10x f x -'=->，函数()f x 在(1,)+∞上单调递增，则当1x >时，()(1)0f x f >=，即1e x x ->，而π21->，因此π3e π2->-，即a d >；令函数()ln 1,1g x x x x =-+>，求导得1()10g x x'=-<，函数()g x 在(1,)+∞上单调递减，则当1x >时，()(1)0g x g <=，即ln 1x x +<，因此2ln(e ln(π2e)π2)1π-=-+<-，即d b >；令函数1()ln 1,1h x x x x=+->，求导得22111()0x h x xx x-=-=>，函数()h x 在(1,)+∞上单调递增，则当1x >时，()(1)0h x h >=，即11ln 1ln 12x x xx>-⇔+>-，因此2l 1n(12π5π2e ln(2e)π2)2ππ--=-+>-=--，即b c >，所以c b d a <<<.故选：A21．（2023·天津南开·统考一模）已知()1e lg2,lg ln2,ln2ab c ===，则,,a b c 的大小关系是（）A ．c b a <>=-，所以()1lg ln 2ln 2>，即b c >，所以a c b <<.故选：C.22．（2023·四川巴中·统考一模）若0.111.1ln1.1,0.1e ,9a b c ===，则,,a b c 的大小关系为（）A ．a b c <<B ．c a b <<C ．b a c <<D ．a c b<<【答案】A【解析】设()()()e 1,0,1x f x x x =-∈，则()()()e 1e 1e 0x x xf x x x =-+-=-<'恒成立，所以函数()f x 在()0,1上单调递减，则()()0.101f f <=，即0.1e 0.91⨯<，所以0.11e 0.9<，于是有0.10.110.1e 0.99<=，即b c <；设()(1)ln(1)e x h x x x x =++-，()ln(1)1e (1)x h x x x +-'=++，0x =时，(0)0h '=，设()()s x h x '=，则1()e (2)1x s x x x =-++'，0x ≥时，()0s x '<，所以()h x '是减函数，所以()0h x '≤恒成立，所以()h x 在0x >时是减函数，并且(0)0h =，所以0.1x =时，0.1(10.1)ln(10.1)0.1e 0++-<，所以a b <．综上，a b c <<．故选：A ．23．（2023·四川凉山·二模）已知1202320232023tan ,e ,20222022a b c ===，则a ，b ，c 大小关系是（）A ．c b a <，即当3(1,)2x ∈时，()0f x ¢>，∴()f x 在3(1,)2上单调递增，∴()202312022f f ⎛⎫> ⎪⎝⎭，∴20232023tantan11020222022->->，∴20232023tan 20222022>，即a c >；令()1ln 1x g x x=+-，()1,x ∈+∞，∴()221110x g x x x x-'=-=>，∴()g x 在(1,)+∞上单调递增，∴()2023102022g g ⎛⎫>=⎪⎝⎭，∴202311ln12023202220232022>-=，∴120232023e 2022>，即c b >，综上可知：b<c<a .故选：D24．（2023·内蒙古呼和浩特·统考一模）已知eππe e ,π,a b c ===，则这三个数的大小关系为（）A ．c b a <，则()()21ln ,0xf x x x -'=>，由()0f x ¢>，解得0e x <<，由()0f x '<，解得e x >，所以()()ln ,0xf x x x=>在()0,e 上单调递增，在()e,+∞上单调递减；因为πe >，所以()()πe f f <，即ln πln eπe<，所以e ln ππln e <，所以e πln πln e <，又ln y x =递增，所以e ππe <，即b a <；eeππ=⎡⎤⎢⎥⎣⎦，在同一坐标系中作出xy =与y x =的图象，如图：由图象可知在()2,4中恒有(2xx >，又2π4<<，所以ππ2>，又e y x =在()0,∞+上单调递增，且ππ2>所以eπeπeπ2=2⎡⎤>⎢⎥⎣⎦，即b c >；综上可知：c b a <<，故选：A25．（2023·四川南充·四川省南充高级中学校考模拟预测）设150a =，112ln sin cos 100100b ⎛⎫=+ ⎝⎭，651ln 550c =，则a ，b ，c 的大小关系正确的是（）A ．a b c <<B ．a c b <<C ．b<c<aD ．b a c<<【答案】D【解析】因为10.0250ln e ln e a ==，211ln sin cos 100100b ⎛⎫=+ ⎝⎭，6551ln 50c ⎛⎫= ⎪⎝⎭，所以只要比较6250.02 1.211151e ,sin cos 1sin 1sin 0.02,(10.02)1001005050x y z ⎛⎫⎛⎫==+=+=+==+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的大小即可，令()e (1sin )(0)x f x x x =-+>，则()e cos 0x f x x '=->，所以()f x 在(0,)+∞上递增，所以()(0)f x f >，所以e 1sin x x >+，所以0.02e 1sin 0.02>+，即1x y >>，令 1.2()(1)e x g x x =+-，则0.2() 1.2(1)e x g x x '=+-，0.8()0.24(1)e x g x x -''=+-因为()g x ''在(0.)+∞上为减函数，且(0)0.2410g ''=-<，所以当0x >时，()0g x ''<，所以()g x '在(0.)+∞上为减函数，因为(0) 1.210g '=->，0.20.2 1.20.2(0.2) 1.2 1.2e 1.2e g '=⨯-=-，要比较 1.21.2与0.2e 的大小，只要比较 1.2ln1.2 1.2ln1.2=与0.2lne 0.2=的大小，令()(1)ln(1)(0)h x x x x x =++->，则()ln(1)11ln(1)0h x x x '=++-=+>，所以()h x 在上递增，所以()(0)0h x h >=，所以当,()0x ∈+∞时，(1)ln(1)x x x ++>，所以1.2ln1.20.2>，所以 1.21.2>0.2e ，所以0.20.2 1.20.2(0.2) 1.2 1.2e 1.2e 0g '=⨯-=->，所以当(0,0.2)x ∈时，()0g x '>，所以()g x 在(0,0.2)上递增，所以()(0)0g x g >=，所以 1.2(1)e x x +>，所以 1.20.02(10.02)e +>，所以z x >，所以z x y >>，所以c a b >>，故选：D26．（2023·广西南宁·统考一模）23(2ln 3)1ln 3,,3a b c e e -===，则a ，b ，c 的大小顺序为（）A ．a c b <，即0<<x e 时()f x 单调增，>x e 时()f x 单调减，又2133ee <<<，∴b c >，b a >.若ln x t x =有两个解12,x x ，则121x e x <<<，1(0,)t e ∈，即2121ln ln x x t x x -=-，1212ln x x x x t+=，令2(1)()ln (1)1x g x x x x -=->+，则22(1)()0(1)x g x x x -'=>+，即()g x 在(1,)+∞上递增，∴()(1)0g x g >=，即在(1,)+∞上，2(1)ln 1x x x ->+，若21x x x =即212121ln ln 2x x x x x x ->-+，故122ln t t x x >，有212x x e >∴当23x =时，213e e x >>，故21(()(3)3ef f x f <=，综上：b c a >>.故选：A27．（2023·全国·模拟预测）下列大小关系正确的为（）A ．()0.010.012ln e e 3-+【答案】B【解析】对于选项A ，因为28e >，所以232e >，则2ln 23>，又因为0.010e e 1>=，则有0.010.010.010.011ee e 2e-+=+>，所以0.010.012ln(ee )ln 23-+>>，故选项A 错误；对于选项B ，构造函数()sin f x x x =-，则()cos 10f x x '=-≤，所以函数()f x 在[0,)+∞上单调递减，则()(0)0f x f £=，所以(0.01)0f <，即sin 0.010.01<，令()ln 1(01)g x x x x =-+<<，则11()10x g x x x-'=-=>，所以()g x 在(0,1)上单调递增，则()(1)0g x g <=，即ln 1x x <-，所以ln 0.990.9910.01<-=-，故sin 0.01ln 0.990.01(0.01)0+<+-=，故选项B 正确；对于选项C ，构造函数1()cos ln(1)(02x x x x ϕ=++<<，则1()sin 1x x x ϕ'=-++，由选项B 可知：当0x >时，sin x x <，所以sin x x ->-，则有2111()sin 111x x x x x x x x ϕ--+'=-+>-+=+++，因为函数21y x x =--+在1(0,)2上恒大零，所以()0x ϕ'>，则函数()ϕx 在1(0,2上单调递增，所以(0.01)(0)ϕϕ>，即cos 0.01ln1.011+>，故选项C 错误；对于选项D ，因为 2.01 1.992+0.012-0.010.010.010.010.0134=3+4=93+16494+164--+⨯⨯<⨯⨯，令0.014t =，则1 1.3t <<，令()169(1 1.3)=+<<F t t t t，则22216916()9-'=-=t F t t t ，令()0F t '<，解得：4433t -<<，因为1 1.3t <<，所以()F t 在()1,1.3上单调递减，故()(1)91625<=+=F t F ，即0.010.0194+16425-⨯⨯<，所以 2.01 1.993425+<，故选项D 错误，故选：B .28．（2023·四川绵阳·统考模拟预测）设0.03,2ln1.01,ln1.1x y z ===，则x ，y ，z 的大小关系为（）A ．z x y >>B ．x y z >>C ．x z y >>D ．z y x>>【答案】A 【解析】由3100x =，12ln(1)100y =+，1ln(1)10z =+，若110t =，则23x t =，22ln(1)y t =+，ln(1)z t =+，令22ln(1)3()2f y t x t t +-=-=且01t <<，则2222(13)1)01(64t t t t tt f t -+'-=<++=，所以()f t 在(0,1)上递减，故()(0)0f t f <=，即y x <，令2ln(1)(3)g t t z x t =+--=且01t <<，则1()16t g t t'=+-在(0,1)上递减，若()0g t '=，则116t t +=，可得t =，故上()0g t '>，()g t 递增，而130106<<，且在3(0,)6上()(0)0g t g >=，所以0z x ->，即z x >，综上，z x y >>.故选：A29．（2023·辽宁·辽宁实验中学校考模拟预测）若200a =，()99lg 101b =，101lg99c =，则a 、b 、c 的大小关系为（）A ．a c b >>B ．c a b >>C ．c b a >>D ．a b c>>【答案】B【解析】设()()()100lg 100f x x x =-+，[]1,1x ∈-，当[]1,1x ∈-时，()()100lg 100lg e 100xf x x x-'=-+++，令()()100lg 100lg e 100x g x x x-=-++⋅+，则()()21200lg e e 0100100g x x x '=--<++，所以函数()g x 在区间[]1,1-上单调递减，所以()101991011lg 99lg e lg e lg 9999g -=-+=-，又101299e e 99<<，所以()()()10f x g x g '=<-<，所以函数()f x 在区间[]1,1-上单调递减，所以()()()()991101lg990100lg100200199lg101lg 101f f f -=>==>==，故c a b >>.故选：B.30．（2023·四川德阳·统考一模）已知a 、b 、c 是正实数，且2e 2e e 0a a b b c ++-+=，则a 、b 、c 的大小关系不可能为（）A ．a b c ==B ．a b c>>C ．b c a>>D ．b a c>>【答案】D【解析】因为2e 2e e 0a a b b c ++-+=，a 、b 、c 是正实数，所以()()2e e e e e e e e e e 0a a b b c a b a a b b c a+++-+-=-+-=，1,>1,e 1e e a b c >>，对于A ，若a b c ==，则e e e e 0a b c a --==，满足题意；对于B ，若a b c >>，则0,e e e 0e a b c a --><，满足题意；对于C ，若b c a >>，则0,e e e 0e a b c a --<>，满足题意；对于D ，若b a c >>，则0,e e e 0e a b c a --<<，不满足题意.故选：D.31．（2023·江西吉安·统考一模）若0.310,ln3,e 7a b c d ====，则a b c d ,,,的大小关系是___________.【答案】a d c b>>>【解析】设()e 1x g x x =--，则()e 1xg x '=-，当0x ≥时，()()()0,00g x g x g ≥'≥=，故e 1e 1x x x x -≥+⇒≥-+，若()0,1x ∈，则1e 1x x <-，从而0.3110e 10.37d a =<==-b c -=，因为函数1()2ln ,1f x x x x x ⎛⎫=--> ⎪⎝⎭()22221(1)10x f x x x x -=--=-<'，()f x \在()1,+∞上递减，()()10f x f <=，0f∴<，得0.3,e10.3 1.3, 1.2b c d c ==><+=，d c ∴>，故a d c b >>>.故答案为：a d c b>>>32．（2023·内蒙古赤峰·校联考一模）已知sin13a =，bπ9c =，则,,a b c 的大小关系是___________.【答案】c a b>>【解析】根据题意，设()sin 3x f x x =，则其导数()2cos sin 3x x x f x x -'=.令()cos sin g x x x x =-，()cos sin cos sin g x x x x x x x'=--=-故在区间π0,2⎛⎫⎪⎝⎭上，()0g x '<恒成立，则有()(0)g x g <，即cos sin 0x x x -<恒成立()0f x '∴<在π0,2⎛⎫ ⎪⎝⎭上恒成立，∴函数()f x 在π0,2⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减，则有()π13f f ⎛⎫> ⎪⎝⎭，即πsinsin13π333>⨯a b∴>又πsin193c a -=-πsin1sin 3<=2π6018c a -∴->>，即c a >故答案为：c a b >>。

2024年新高考数学选填压轴题汇编二(解析版)

2024年新高考数学选填压轴题汇编(二)一、单选题1.(2023·广东东莞·高三校考阶段练习)已知a=e0.1，b=1110，c=101.9，则()A.c>b>aB.b>a>cC.a>b>cD.a>c>b【答案】C【解析】由ln a=ln e0.1=0.1，ln b=ln 1110=ln1.1，则ln a-ln b=0.1-ln1.1=0.1-ln1+0.1，令f x =x-ln1+x，f x =1-11+x=x1+x，当x∈0,+∞时，f x >0，则f x 单调递增，即f0.1>f0 =0，故0.1-ln1.1>0，可得ln a>ln b，即a>b；由b10=111010=1+0.110=1+C1100.1+C2100.12+⋯+C10100.110=1+10×0.1+C2100.12+⋯+C10100.110=2+C2100.12+⋯+C10100.110>2，且c10=1.9<2，则b10>c10，即b>c.综上，a>b>c.故选：C.2.(2023·广东梅州·高三梅州市梅江区梅州中学校考阶段练习)已知数列a n的前n项和为S n，且a1=4，a n +a n+1=4n+2n∈N*，则使得S n>2023成立的n的最小值为()A.32B.33C.44D.45【答案】D【解析】a n+a n+1=4n+2①，当n≥2时，a n-1+a n=4n-1+2②，两式相减得a n+1-a n-1=4，当n为奇数时，a n为等差数列，首项为4，公差为4，所以a n=4+4n-12=2n+2，a n+a n+1=4n+2中，令n=1得a1+a2=6，故a2=6-4=2，故当n为偶数时，a n为等差数列，首项为2，公差为4，所以a n=2+4n2-1=2n-2，所以当n为奇数时，S n=a1+a3+⋯+a n+a2+a4+⋯+a n-1=n+124+2n+2+n-122+2n-42=n2+n+2，当n为偶数时，S n=a1+a3+⋯+a n-1+a2+a4+⋯+a n=n24+2n+n22+2n-22=n2+n，当n为奇数时，令n2+n+2>2023，解得n≥45，当n为偶数时，令n2+n>2023，解得n≥46，所以S n>2023成立的n的最小值为45.故选：D3.(2023·广东·高三统考阶段练习)数列a n满足a n+1=2a n-14a n+2，且a1=1，则数列a n的前2024项的和S2024=()A.-2536B.-2538C.-17716D.-17718【答案】C【解析】由题意知：a1=1，a2=2-14+2=16，a3=2×16-14×16+2=-14，a4=2×-14-14×-14+2=-32，a5=2×-32-14×-32+2=1，.....，易知数列a n是周期为4的数列，S2024=506×1+16-14-32=-17716.故选：C.4.(2023·广东·高三统考阶段练习)已知a，b，c均大于1，满足2a-1a-1=2+log2a，3b-2b-1=3+log3b，4c-3c-1=4+log4c，则下列不等式成立的是()A.c<b<aB.a<b<cC.a<c<bD.c<a1和y=log m x m=2,3,4的图象相交，在同一平面直角坐标系中画出y=log2x、y=log3x、y=log4x与y=1x-1x>1的图象如下：根据图象可知a<b<c.故选：B.5.(2023·广东佛山·高三校考阶段练习)已知函数f(x)=x2-8x+8,x≥02x+4,x<0．若互不相等的实根x1,x2,x3满足f x1=f x2=f x3，则x1+x2+x3的范围是()A.(2,8)B.(-8,4)C.(-6,0)D.(-6,8)【答案】A【解析】根据函数的解析式可得如下图象若互不相等的实根x 1,x 2,x 3满足f x 1 =f x 2 =f x 3 ，根据图象可得x 2与x 3关于x =4，则x 2+x 3=8，当2x 1+4=-8时，则x 1=-6是满足题意的x 1的最小值，且x 1满足-6<x 1<0，则x 1+x 2+x 3的范围是(2,8).故选：A .6.(2023·湖南长沙·高三湖南师大附中校考阶段练习)已知函数f x 的定义域为R ，设f x 的导数是f x ，且f x ⋅f x +sin x >0恒成立，则()A.f π2<f -π2 B.f π2>f -π2 C.f π2 <f -π2D.f π2 >f -π2 【答案】D【解析】设g x =f 2x -2cos x ，则g x =2f x ⋅f x +2sin x >0，故y =g x 在定义域R 上是增函数，所以g π2 >g -π2，即f 2π2 >f 2-π2 ，所以f π2 >f -π2 .故选：D .7.(2023·湖南长沙·高三湖南师大附中校考阶段练习)若正三棱锥P -ABC 满足AB +AC +AP=1，则其体积的最大值为()A.172B.184C.196D.1108【答案】C【解析】设正三棱锥的底边长为a ，侧棱长为b ，1=AB +AC +AP 2=AB 2+AC 2+AP 2+2AB ⋅AC +2AC ⋅AP +2AB ⋅AP ，=a 2+a 2+b 2+a 2+2ab ⋅b 2+a 2-b 22ab +2ab ⋅b 2+a 2-b 22ab=5a 2+b 2⇒b 2=1-5a 2，设该三棱锥的高为h ，由正弦定理可知：AO =12⋅a sin π3=33a ，所以h =PO =b 2-13a 2，又V P -ABC =13⋅S △ABC ⋅h =13⋅34a 2⋅b 2-13a 2=1123a 4-16a 6.由3a 4-16a 6>0⇒0<a <34设f x =3x 4-16x 60<x <34，f x =12x 3-96x 5=12x 31-8x 2 ，当x ∈0,24 时，fx >0,f x 单调递增，当x ∈24,34时，fx <0,f x 单调递减，y =f x 在0,34 上存在唯一的极大值点x =24，且在x =24时取得最大值为164.故正三棱锥P -ABC 体积的最大值为196，故选：C 8.(2023·湖南长沙·高三长郡中学校考阶段练习)已知函数f (x )=sin 2ωx 2+12sin ωx -12(ω>0)，x ∈R .若f (x )在区间(π,2π)内没有零点，则ω的取值范围是A.0,18B.0,14 ∪58,1C.0,58D.0,18 ∪14,58【答案】D【解析】由题设有f (x )=1-cos 2ωx +12sin ωx -12=22sin ωx -π4，令f x =0，则有ωx -π4=k π,k ∈Z 即x =k π+π4ω,k ∈Z .因为f (x )在区间(π,2π)内没有零点，故存在整数k ，使得k π+π4ω≤π<2π<k π+5π4ω，即ω≥k +14ω≤k 2+58，因为ω>0，所以k ≥-1且k +14≤k 2+58，故k =-1或k =0，所以0<ω≤18或14≤ω≤58，故选：D .9.(2023·湖南长沙·高三长郡中学校考阶段练习)已知函数f (x )=x 2-x 2-a2x -4 在区间-∞,-2 ，3,+∞ 上都单调递增，则实数a 的取值范围是()A.0<a ≤23 B.0<a ≤4C.0<a ≤43D.0<a ≤83【答案】D【解析】设g (x )=x 2-a 2x -4，其判别式Δ=a 24+16>0，∴函数g (x )一定有两个零点，设g (x )的两个零点为x 1，x 2且x 1<x 2，由x 2-a2x -4=0，得x 1=a2-a 24+162，x 2=a2+a 24+162，∴f (x )=a 2x +4,x <x 12x 2-a 2x -4,x 1≤x ≤x 2a 2x +4,x >x 2，①当a ≤0时，f (x )在-∞,x 1 上单调递减或为常函数，从而f (x )在-∞,-2 不可能单调递增，故a >0；②当a >0时，g -2 =a >0，故x 1>-2，则-2<x 1<0，∵f (x )在-∞,x 1 上单调递增，∴f (x )在-∞,-2 上也单调递增，g (3)=-32a -1<0，3<x 2，由f (x )在a 8,x 2和x 2,+∞ 上都单调递增，且函数的图象是连续的，∴f (x )在a 8,+∞ 上单调递增，欲使f (x )在3,+∞ 上单调递增，只需a8≤3，得a ≤83，综上：实数a 的范围是0<a ≤83.故选：D .10.(2023·湖南益阳·高三统考阶段练习)若m >0，双曲线C 1：x 2m -y 22=1与双曲线C 2：x 28-y 2m=1的离心率分别为e 1，e 2，则()A.e 1e 2的最小值为94B.e 1e 2的最小值为32C.e 1e 2的最大值为94D.e 1e 2的最大值为32【答案】B【解析】由题意可得e 21=m +2m ，e 22=8+m 8，则e 1e 2 2=m +2m ⋅8+m 8=54+2m +m8，由基本不等式，e 1e 2 2=54+2m +m 8≥54+214=94，即e 1e 2≥32，当且仅当2m =m 8，即m =4时等号成立，故e 1e 2的最小值为32.故选：B .11.(2023·湖南益阳·高三统考阶段练习)给定事件A ,B ,C ，且P C >0，则下列结论：①若P A >0，P B>0且A ,B 互斥，则A ,B 不可能相互独立；②若P A C +P B C =1，则A ,B 互为对立事件；③若P ABC =P A P B P C ，则A ,B ,C 两两独立；④若P AB=P A -P A P B ，则A ,B 相互独立.其中正确的结论有()A.1个 B.2个C.3个D.4个【答案】B【解析】对于①，若A ,B 互斥，则P AB =0，又P A P B >0，∴P AB ≠P A P B ，∴A ,B 不相互独立，①正确；对于②，∵P A C +P B C =P AC P C +P BCP C=1，∴P AC +P BC =P C ；扔一枚骰子，记事件A 为“点数大于两点”；事件B 为“点数大于五点”；事件C 为“点数大于一点”，则P AC =P A =46=23，P BC =P B =16，P C =56，满足P AC +P BC =P C ，但A ,B 不是对立事件，②错误；对于③，扔一枚骰子，记事件A 为“点数大于两点”；事件B 为“点数大于五点”；事件C 为“点数大于六点”，则P A =46=23，P B =16，P C =0，P ABC =0，P AB =P B =16，满足P ABC =P A P B P C ，此时P AB ≠P A P B ，∴事件A ,B 不相互独立，③错误；对于④，∵A =AB ∪AB ，事件AB 与AB 互斥，∴P A =P AB +P AB，又P AB=P A -P A P B ，∴P A -P AB =P A -P A P B ，即P AB =P A P B ，∴事件A ,B 相互独立，④正确.故选：B .12.(2023·湖南永州·高三校联考开学考试)已知函数f x =x 3+3x 2+x +1，设数列a n 的通项公式为a n =-2n +9，则f a 1 +f a 2 +⋯+f a 9 =()A.36B.24C.20D.18【答案】D【解析】f x =x 3+3x 2+x +1=x +1 3-2x +1 +2，所以曲线f x 的对称中心为-1,2 ，即f x +f -2-x =4，因为a n =-2n +9，易知数列a n 为等差数列，a 5=-1，a 1+a 9=a 2+a 8=a 3+a 7=a 4+a 6=2a 5=-2，所以f a 1 +f a 9 =f a 2 +f a 8=f a 3 +f a 7 =f a 4 +f a 6 =4，所以f a 1 +f a 2 +⋯+f a 9 =4×4+2=18.故选:D .13.(2023·湖南长沙·高三长郡中学校联考阶段练习)在矩形ABCD 中，AB =3，AD =4，现将△ABD 沿BD 折起成△A 1BD ，折起过程中，当A 1B ⊥CD 时，四面体A 1BCD 体积为()A.2B.372C.37D.972【答案】B【解析】由题可知A 1B ⊥A 1D ,A 1B ⊥CD ，又A 1D ∩CD =D ,A 1D ,CD ⊂平面A 1CD ，故A 1B ⊥平面A 1CD ，又A 1C ⊂平面A 1CD ，所以A 1B ⊥A 1C ，即此时△A 1BC 为直角三角形，因为A 1B =CD =3，AD =BC =4，所以A 1C =7，又BC ⊥CD ，A 1B ∩BC =B ,A 1B ,BC ⊂平面A 1BC ，所以CD ⊥平面A 1BC ，所以四面体A 1BCD 的体积为13×3×12×3×7=372.故选：B .14.(2023·湖南长沙·高三长郡中学校联考阶段练习)在三角形ABC 中，AB ⋅AC =0，BC=6，AO=12AB +AC ，BA 在BC 上的投影向量为56BC ，则AO ⋅BC =()A.-12 B.-6C.12D.18【答案】A【解析】由题意，∠BAC =90°，O 为BC 中点，由BA 在BC 上的投影向量为BA cos B ⋅BCBC=56BC，即BAcos B BC=56，又BC =6，所以BA ⋅BC =BA BC cos B =56BC2=30，所以AO ⋅BC =BO -BA ⋅BC =BO ⋅BC -BA ⋅BC=3×6-30=-12.故选：A .15.(2023·湖南株洲·高三株洲二中校考开学考试)如图，在xOy 平面上有一系列点P 1x 1,y 1 ，P 2x 2,y 2 ，⋯，P nx n ,y n ⋯，对每个正整数n ，点P n 位于函数y =x 2x ≥0 的图像上，以点P n 为圆心的⊙P n 都与x 轴相切，且⊙P n 与⊙P n +1外切.若x 1=1，且x n +1<x n n ∈N * ，T n =x n x n +1，T n 的前n 项之和为S n ，则S 20=()A.3940B.4041C.8041D.2041【答案】D【解析】因为⊙P n 与⊙P n +1外切，且都与x 轴相切，所以x n -x n +12+y n -y n +1 2=y n +y n +1，即x n -x n +1 2+y n -y n +1 2=y n +y n +1 2，所以x n -x n +1 2=4y n y n +1=4x 2n x 2n +1，因为x n +1<x n n ∈N * ，所以x n -x n +1=2x n x n +1，所以1x n +1-1x n=2，所以数列1x n 为等差数列，首项1x 1=1，公差d =2，所以1x n=1+n -1 ×2=2n -1，所以x n =12n -1n ∈N * ，所以T n =x n x n +1=12n -1×12n +1=12n -1-12n +1 ×12，所以S n =12×1-13+13-15+⋯+12n -1-12n +1 =12×1-12n +1 =n2n +1n ∈N *所以S 20=2020×2+1=2041，故选：D16.(2023·湖南株洲·高三株洲二中校考开学考试)已知定义在R 上的可导函数f x 满足xf x +f x <xf x ，若y =f x -3 -1e是奇函数，则不等式xf x +3e x +2>0的解集是()A.-∞,-2B.-∞,-3C.-2,+∞D.-3,+∞【答案】B【解析】构造函数g x =x ⋅f x e x ，依题意可知g x =f x +xf x -xf x e x<0，所以g x 在R 上单调递减.由于y =f x -3 -1e是奇函数，所以当x =0时，y =f -3 -1e =0，所以f -3 =1e ，所以g -3 =-3⋅f -3e -3=-3⋅1e e-3=-3e 2，由xf x +3e x +2>0得e x g x +3e x +2>0，即g x >-3e 2=g -3 ，所以x <-3，故不等式的解集为-∞,-3 .故选：B17.(2023·湖南·高三临澧县第一中学校联考开学考试)已知圆台O 1O 2的上底面圆O 1的半径为2，下底面圆O 2的半径为6，圆台的体积为104π，且它的两个底面圆周都在球O 的球面上，则OO 1OO 2=( )．A.3B.4C.15D.17【答案】D【解析】设圆台的高为h ，依题意V =134π+36π+12π h =104π，解得h =6．设O 1O =x ，则22+x 2=62+6-x 2，解得x =173，故OO 1OO 2=1736-173=17．故选：D .18.(2023·湖南·高三临澧县第一中学校联考开学考试)已知sin α-β =13，则当函数f x =79sin x -sin 2α-2β cos x 取得最小值时，sin x =( )．A.-79B.-19C.19D.79【答案】A【解析】依题意，cos 2α-β =1-2sin 2a -β =79，所以f x =sin x cos 2α-2β -cos x sin 2α-2β=sin x -2α-β ，当x -2α-β =-π2+2k πk ∈Z ，即x =2α-β -π2+2k πk ∈Z ，f x 取最小值，此时sin x =-cos 2α-β =-79,故选：A .19.(2023·湖南衡阳·高三衡阳市八中校考开学考试)已知函数f x =4ex 21+ln2x，则不等式f x >e 2x 的解集是()A.0,1B.12e ,14C.1e ,1D.12e ,12【答案】D【解析】不等式4ex 21+ln2x >e 2x 可整理为2ex 1+ln2x >e 2x 2x ，令g x =e xx，定义域为0,+∞ ，则原不等式可看成g 1+ln2x >g 2x ，g x =e x x -1 x 2，令g x >0，解得x >1，令gx <0，解得0<x <1，所以g x 在0,1 上单调递减，1,+∞ 上单调递增，令h x =1+ln2x -2x ，则h x =1x -2=1-2x x ，令h x >0，则0<x <12，令h x <0，则x >12，所以h x 在0,12 上单调递增，12,+∞ 上单调递减，且h 12 =0，所以h x ≤0，即1+ln2x -2x ≤0，即1+ln2x ≤2x ，当0<x <12时，1+ln2x <1，2x <1，所以1+ln2x <2x0<1+ln2x <10<2x <1，解得12e <x <12；当x >12时，1+ln2x >1，2x >1，所以1+ln2x >2x ，不成立；综上可得，不等式f x >e 2x 的解集为12e ,12.故选：D .二、多选题20.(2023·广东东莞·高三校考阶段练习)已知四面体ABCD 的所有棱长均为2，则下列结论正确的是()A.异面直线AC 与BD 所成角为60°B.点A 到平面BCD 的距离为263C.四面体ABCD 的外接球体积为6πD.动点P 在平面BCD 上，且AP 与AC 所成角为60°，则点P 的轨迹是椭圆【答案】BC【解析】在正四面体中通过线面垂直可证得AC ⊥BD ，通过计算可验证BC ,通过轨迹法可求得P 的轨迹为双曲线方程即可得D 错误.取BD 中点E ,连接AE ,CE ,可得BD ⊥面ACE ,则AC ⊥BD ,故A 错误；在四面体ABCD 中，过点A 作AF ⊥面BCD 于点F ,则F 为为底面正三角形BCD 的重心，因为所有棱长均为2,AF =AB 2-BF 2=236,即点A 到平面BCD 的距离为263,故B 正确；设O 为正四面体的中心则OF 为内切球的半径，OA 我外接球的半径，因为V A -BCD =13S △BCD ⋅AF =4×13S △BCD ⋅OF ，所以AF =4OF ，即OF =66，AO =62,所以四面体ABCD 的外接球体积V =43πR 3=43πOA 3=6π,故C 正确；建系如图：A 0,0,263 ,C 0,233,0 ,设P (x ,y ,0)，则AP =x ,y ,-263 ，AC =0,233,-263 因为AP ⋅AC =AP AC cos60°，所以233y +249=x 2+y 2+83×129+247×12，即233y +83=x 2+y 2+83，平方化简可得：x 2-y 23-3239y -409-0，可知点P 的轨迹为双曲线,故D 错误.故选：BC ．21.(2023·广东梅州·高三梅州市梅江区梅州中学校考阶段练习)在数学课堂上，教师引导学生构造新数列：在数列的每相邻两项之间插入此两项的和，形成新的数列，再把所得数列按照同样的方法不断构造出新的数列.将数列1,2进行构造，第1次得到数列1,3,2；第2次得到数列1,4,3,5,2；⋯；第n n ∈N * 次得到数列1，x 1,x 2,x 3,⋯,x k ，2；⋯记a n =1+x 1+x 2+⋯+x k +2，数列a n 的前n 项为S n ，则()A.k +1=2n B.a n +1=3a n -3C.a n =32n 2+3n D.S n =343n +1+2n -3 【答案】ABD【解析】由题意可知，第1次得到数列1,3,2，此时k =1第2次得到数列1,4,3,5,2，此时k =3第3次得到数列1, 5,4,7,3,8,5,7,2，此时k =7第4次得到数列1,6,5,9,4,11,7,10,3,11,8,13,5,12,7,9,2，此时k =15第n 次得到数列1，x 1,x 2,x 3,⋯,x k ，2此时k =2n -1所以k +1=2n ，故A 项正确；结合A 项中列出的数列可得：a 1=3+3a 2=3+3+9a 3=3+3+9+27a 4=3+3+9+27+81 ⇒a n =3+31+32+⋯+3n (n ∈N *)用等比数列求和可得a n =3+33n -12则a n +1=3+33n +1-1 2=3+3n +2-32=3n +22+32又3a n -3=33+33n -1 2-3=9+3n +22-92-3=3n +22+32所以a n +1=3a n -3，故B 项正确；由B 项分析可知a n =3+33n -1 2=323n +1即a n ≠32n 2+3n ，故C 项错误.S n =a 1+a 2+a 3+⋯+a n=322+332+⋯+3n +12 +32n =321-3n 1-32+32n=3n +24+3n 2-94=343n +1+2n -3 ，故D 项正确.故选：ABD .22.(2023·广东·高三统考阶段练习)已知O 为坐标原点，F 为抛物线E ：y 2=2x 的焦点，过点P (2，0)的直线交E 于A ，B 两点，直线AF ，BF 分别交E 于C ，D ，则()A.E 的准线方程为x =-12B.∠AOB =90°C.FA +FB 的最小值为4D.AC +2BD 的最小值为3+3664【答案】ABD【解析】对于A ，由题意p =1，所以E 的准线方程为x =-12，故A 正确：对于B ，设A y 212,y 1 ，B y 222,y 2，设直线AB ：x =my +2，与抛物线联立可得y 2-2my -4=0，Δ>0⇒m ∈R ，y 1y 2=-4，所以OA ⋅OB =y 1y 24y 1y 2+4 =0，所以∠AOB =90°，故B 正确；对于C ，FA +FB =y 21+y 222+1≥y 1y 2 +1=5>4，故C 错误；对于D ，设直线AC ：x =ty +12，与抛物线联立可得y 2-2ty -1=0，Δ>0⇒t ∈R ，y 1y C =-1，同理y 2y D =-1，所以y C =-1y 1，y D =-1y 2，所以x C =y 2C2=12⋅1y 21，x D =y 2D 2=12⋅1y 22所以AC =x A +x C +1=1+12y 21+1y 21 ，BD =x B +x D +1=1+12y 22+1y 22，y 1y 2=-4，所以AC +2BD =3+916y 21+332y 21≥3+3664，当且仅当y 21=2663时等号成立，故D 正确.故选：ABD .23.(2023·广东·高三统考阶段练习)已知函数f x =ae x -x 2+x ln x -ax ，则()A.当a =0时，f x 单调递减 B.当a =1时，f x >0C.若f x 有且仅有一个零点，则a ≤1 D.若f x ≥0，则a ≥1e -1【答案】ABD【解析】当a =0时，f x =x ln x -x 2，f x =1+ln x -2x x >0 ，设g x =1+ln x -2x ，则g x =1x -2=1-2xx，当x ∈0,12 时，g x >0，f x 单调递增，当x ∈12,+∞ 时，g x <0，f x 单调递减，当x =12时，f x 取得最大值，因为f 12 =1+ln 12-2×12=-ln2<0，所以fx <0，f x 单调递减，故A 正确；当a =1时，f x =e x +x ln x -x 2=x e x -ln x -(x -ln x )-1t =m x =x -ln x ，则m x =1-1x =x -1x，当x ∈0,1 时，m x <0，m x 单调递减，当x ∈(1，+∞)时，m x >0，m x 单调递增，当x =1时，m x 取得最小值，m 1 =1，所以t =m x ≥1.设h (t )=e t -t -1，h (t )=e t -1，因为t ≥1，所以h (t )=e t -1≥e -1>0，h (t )单调递增，所以h (t )≥h 1 =e -2>0，所以f x =e x +x ln x -x 2=x e x -ln x -(x -ln x )-1 =xh m (x ) >0，故B 正确；f x =x ae x -ln x -(x -ln x )-a ，若f x =0，则ae x -ln x -(x -ln x )-a =0，设t =m x =x -ln x ≥1，即a =te t -1，设F (t )=t e t -1，则F(t )=(1-t )e t -1e t -12，因为t ≥1，所以(1-t )e t -1<0，F (t )<0，F (t )单调递减，若f x 有且仅有一个零点，则t =1，此时a =1e -1，故C 错误；若f x ≥0，则ae t -t -a ≥0，即a ≥te t -1=F t ，因为F t 单调递减，所以a ≥F (1)=1e -1，故D 正确.故选：ABD .24.(2023·广东佛山·高三校考阶段练习)我们知道，函数y =f (x )的图象关系坐标原点成中心对称图形的充要条件是函数y =f (x )为奇函数. 有同学发现可以将其推广为:函数y =f (x )的图象关于点P (a ，b )成中心对称图形的充要条件是函数y =f (x +a )-b 为奇函数. 现在已知，函数f (x )=x 3+mx 2+nx +2的图像关于点(2，0)对称，则()A.f (2)=0B.f (1)=3C.对任意x ∈R ，有f (2+x )+f (2-x )=0D.存在非零实数x 0，使f 2+x 0 -f 2-x 0 =0【答案】ACD【解析】由题意，因为函数f (x )=x 3+mx 2+nx +2的图像关于点(2，0)对称，所以函数y =f x +2 为奇函数，所以f x +2 +f -x +2 =0，故C 正确；又y =f x +2 =x 3+m +6 x 2+12+4m +n x +4m +2n +10，则f x +2 +f -x +2 =2m +6 x 2+24m +2n +10 =0，所以m +6=04m +2n +10=0，解得m =-6n =7 ，所以f x =x 3-6x 2+7x +2,f x +2 =x 3-5x ，则f 2 =0,f 1 =4，故A 正确，B 错误；令f 2+x -f 2-x =0，则2x 3-10x =0，解得x =0或±5，所以存在非零实数x 0，使f 2+x 0 -f 2-x 0 =0，故D 正确.故选：ACD .25.(2023·湖南长沙·高三湖南师大附中校考阶段练习)已知函数f x =sin ωx +φ ω>0 满足f x 0 =f x 0+1 =22，且f x 在x 0,x 0+1 上有最大值，无最小值，则下列结论正确的是()A.f x 0+12 =1B.若x 0=0，则f x =sin πx +π4 C.f x 的最小正周期为4 D.f x 在0,2024 上的零点个数最少为1012个【答案】AC【解析】A ，由题意f x 在x 0,x 0+1 的区间中点处取得最大值，即f x 0+12=1，正确；B ，假设若x 0=0，则f x =sin πx +π4成立，由A 知f 12 =1，而f 12=sin π2+π4 =22≠1，故假设不成立，则错误；C ，f x 0 =f x 0+1 =22，且f x 在x 0,x 0+1 上有最大值，无最小值，令ωx 0+φ=2k π+π4，ωx 0+1 +φ=2k π+3π4，k ∈Z ，则两式相减，得ω=π2，即函数的最小正周期T =2πω=4，故正确；D ，因为T =4，所以函数f x 在区间0,2024 上的长度恰好为506个周期，当f 0 =0，即φ=k π，k ∈Z 时，f x 在区间0,2024 上的零点个数至少为506×2-1=1011个，故错误.故选：AC .26.(2023·湖南长沙·高三湖南师大附中校考阶段练习)已知直线y =a 与曲线y =xe x相交于A ，B 两点，与曲线y =ln xx相交于B ，C 两点，A ，B ，C 的横坐标分别为x 1，x 2，x 3.则()A.x 2=ae x 2B.x 2=ln x 1C.x 3=ex 2D.x 1+x 3>2x 2【答案】ACD 【解析】设f x =x e x ，得fx =1-x ex ，令f x =0，可得x =1，当x <1时，f x >0，则函数f x 单调递增，当x >1时，f x <0，则函数f x 单调递减，则当x =1时，f x 有极大值，即最大值f x max =f 1 =1e.设g x =ln x x ，得g x =1-ln xx2，令g x =0，则x =e ，当x <e 时，g x >0，则函数g x 单调递增，当x >e 时，g x <0，则函数g x 单调递减，则当x =e 时，g x 有极大值，即最大值g x max =f e =1e，从而可得0<x 1<1<x 2<e <x 3.由x 2ex 2=a ，得x 2=ae x2，故A 正确；由x 1e x 1=ln x 2x 2，得x 1e x 1=ln x 2e ln x 2，即f x 1 =f ln x 2 ，又0<x 1<1<x 2<e ，得0<ln x 2<1，又f x 在0,1 上单调递增，则x 1=ln x 2，故B 错误；由x 2e x 2=ln x 3x 3，得ln e x2ex 2=ln x 3x 3，即g e x 2=g x 3 .又1<x 2<e <x 3，得e x 2>e ，又g x 在e ,+∞ 上单调递减，则e x 2=x 3，故C 正确；由前面知x 1=ln x 2，e x 2=x 3，得x 1x 3=e x2ln x 2，又由x 2ex 2=ln x 2x 2=a ，得e x2=x 2a ，ln x 2=ax 2，则x 1x 3=x 22，x 1+x 3>2x 1x 3=2x 2.故D 正确.故选：ACD .27.(2023·湖南长沙·高三长郡中学校考阶段练习)由两个全等的正四棱台组合而得到的几何体1如图1，沿着BB 1和DD 1分别作上底面的垂面，垂面经过棱EP ,PH ,HQ ,QE 的中点F ,G ,M ,N ，则两个垂面之间的几何体2如图2所示，若EN =AB =EA =2，则()A.BB 1=22B.FG ⎳ACC.BD ⊥平面BFB 1GD.几何体2的表面积为163+8【答案】ABC【解析】将几何体1与几何体2合并在一起，连接BB 1,FG ,PQ ,EH ,AC ,BD ，记FG ∩PQ =K ，易得K ∈BB 1，对于A ，因为在正四棱台ABCD -EPHQ 中，AB ⎳EP ，F 是EP 的中点，所以AB ⎳EF ，又N 是EQ 的中点，EN =2，所以EQ =4，则EP =4，EF =2，又AB =2，所以AB =EF ，所以四边形ABFE 是平行四边形，则BF =AE =2，同理：B 1F =B 1G =BG =2，所以四形边B 1FBG 是边长为2菱形，在边长为4的正方形EPHQ 中，HE =42，因为F ,G 是EP ,PH 的中点，所以FG ⎳EH ，FG =12EH =22，所以BB 1=222-2222=22，故A 正确；对于B ，因为在正四棱台ABCD -EPHQ 中，面ABCD ⎳面EPHQ ，又面AEHC ∩面ABCD =AC ，面AEHC ∩面EPHQ =EH ，所以AC ⎳EH ，又FG ⎳EH ，所以FG ⎳AC ，故B 正确；对于C ，在四边形EPHQ 中，由比例易得PK =14PQ =2，由对称性可知BK =12B 1B =2，而PB =2，所以PK 2+BK 2=PB 2，则PK ⊥BK ，即PQ ⊥BK ，而由选项B 同理可证BD ⎳PQ ，所以BD ⊥BK ，因为在正方形ABCD 中，BD ⊥AC ，而FG ⎳AC ，所以BD ⊥FG ，因为BK ∩FG =K ,BK ,FG ⊂面BFB 1G ，所以BD ⊥面BFB 1G ，对于D ，由选项A 易知四边形BGB 1F 是边长为2的正方形，上下底面也是边长为2的正方形，四边形ABFE 是边长为2的菱形，其高为22-4-222=3，所以几何体2是由4个边长为2正方形和8个上述菱形组合而成，所以其表面积为4×22+8×2×3=16+163，故D 错误.故选：ABC .28.(2023·湖南长沙·高三长郡中学校考阶段练习)已知随机变量ξ~B (2n ,p )，n ∈N *，n ≥2，0<p <1，记f (t )=P (ξ=t )，其中t ∈N ，t ≤2n ，则()A.2nt =0f (t ) =1 B.2nt =0tf (t ) =2npC.n t =0f (2t )<12<nt =1f (2t -1) D.若np =6，则f (t )≤f (12)【答案】ABD【解析】对于A ，2nt =0f (t )=2nt =0P (ξ=t )=1，所以A 正确；对于B ，因为2nt =0t f (t )=E (ξ)=2np ，所以B 正确；对于C ，当p =q =12时，n t =0f (2t )=nt =1f (2t -1)=12，所以C 错误；对于D ，因为(2n +1)p =12+p ，所以当t =12时，f (t )最大，所以D 正确；证明如下：若ξ~B (n ,p )，则P (ξ=k )P (ξ=k -1)=C k n p k(1-p )n -k C k -1n p k -1(1-p )n -k +1=(n -k +1)pk (1-p )，若P (ξ=k )>P (ξ=k -1)，则(n -k +1)pk (1-p )>1，解得k <(n +1)p ，故当k <(n +1)p 时，P (ξ=k )单调递增，当k >(n +1)p 时，P (ξ=k )单调递减，即当(n +1)p 为整数时，k =(n +1)p 或k =(n +1)p -1时，P (ξ=k )取得最大值，当(n +1)p 不为整数，k 为(n +1)p 的整数部分时，P (ξ=k )取得最大值．故选：ABD ．29.(2023·湖南长沙·高三长郡中学校考阶段练习)已知ab ≠0，函数f x =e ax +x 2+bx ，则()A.对任意a ，b ，f x 存在唯一极值点B.对任意a ，b ，曲线y =f x 过原点的切线有两条C.当a +b =-2时，f x 存在零点D.当a +b >0时，f x 的最小值为1【答案】ABD【解析】对于A ，由已知ab ≠0，函数f x =e ax +x 2+bx ，可得f x =ae ax +2x +b ，令g x =ae ax +2x +b ,∴g x =a 2e ax +2>0，则g x 即f x =ae ax +2x +b 在R 上单调递增，令f x =ae ax +2x +b =0，则ae ax =-2x -b ，当a >0时，作出函数y =ae ax ,y =-2x -b 的大致图象如图：当a <0时，作出函数y =ae ax ,y =-2x -b 的大致图象如图：可知y =ae ax ,y =-2x -b 的图象总有一个交点，即f x =ae ax +2x +b =0总有一个根x 0，当x <x 0时，f x <0；当x >x 0时，f x >0，此时f x 存在唯一极小值点，A 正确；对于B ，由于f 0 =1，故原点不在曲线f x =e ax +x 2+bx 上，且f x =ae ax +2x +b ，设切点为(m ,n ),n =e am+m 2+bm ，则fm =ae am+2m +b =n m =e am +m 2+bm m，即ae am+m=e amm，即eam(am-1)+m2=0，令h(m)=e am(am-1)+m2，h (m)=ae am(am-1)+ae am+2m=m(a2e am+2)，当m<0时，h (m)<0，h(m)在(-∞,0)上单调递减，当m>0时，h (m)>0，h(m)在(0,+∞)上单调递增，故h(m)min=h(0)=-1，当m→-∞时，e am(am-1)的值趋近于0，m2趋近于无穷大，故h(m)趋近于正无穷大，当m→+∞时，e am(am-1)的值趋近于正无穷大，m2趋近于无穷大，故h(m)趋近于正无穷大，故h(m)在(-∞,0)和(0,+∞)上各有一个零点，即e am(am-1)+m2=0有两个解，故对任意a，b，曲线y=f x 过原点的切线有两条，B正确；对于C，当a+b=-2时，b=-2-a，f x =e ax+x2-(a+2)x，故f x =ae ax+2x-a-2，该函数为R上单调增函数，f 0 =-2<0,f 1 =ae a-a=a(e a-1)>0，故∃s∈(0,1)，使得f s =0，即e as=-2as+1+2a，结合A的分析可知，f(x)的极小值也即最小值为f(s)=e as+s2-(a+2)s=-2as+1+2a+s2-(a+2)s，令m(s)=-2as+1+2a+s2-(a+2)s，则m s =2s-a+2a+2，且为增函数，当a<0时，m (0)=-a+2a+2≥22-2>0，当且仅当a=-2时取等号，故当s>0时，m s >m 0 >0，则f(s)在(0,1)上单调递增，故f(s)>f(0)=2a+1，令a=-3，则f(0)=2a+1=13>0,∴f(s)>f(0)>0，此时f(x)的最小值为f(s)>0，f x 无零点，C错误；对于D，当a+b>0时，f x为偶函数，考虑x>0视情况；此时f x=f(x)=e ax+x2+bx,(x>0)，f (x)=ae ax+2x+b，结合A的分析可知f (x)=ae ax+2x+b在R上单调递增，f (0)=a+b>0，故x>0时，f (x)>f (0)>0，则f(x)在(0,+∞)上单调递增，故f(x)在(-∞,0)上单调递减，f x为偶函数，故f xmin=f(0)=1，D正确，故选：ABD30.(2023·湖南益阳·高三统考阶段练习)已知函数f x =e x-1,x≥0x2+2x,x<0，则()A.f x 有两个零点B.直线y=x与f x 的图象有两个交点C.直线y=12与f x 的图象有四个交点D.存在两点a,b，-2-a,ba>0,b>0同时在f x 的图象上【答案】ABD【解析】画出f x 的图象，如下：A 选项，f x 有两个零点，即-2和0，A 正确；B 选项，当x ≥0时，f x =e x -1，则f x =e x ，令f x =e x =1，解得x =0，又f 0 =0，故y =e x -1在x =0的切线方程为y =x ，令m x =e x -1-x ，x >0，则m x =e x -1>0，故m x =e x -1-x 在0,+∞ 上单调递增，故m x >m 0 =0，即e x -1>x 在0,+∞ 上恒成立，故y =e x -1在x ∈0,+∞ 上与y =x 只有一个交点，当x <0时，f x =x 2+2x ，联立y =x ，可得x 2+2x =x ，解得x =-1或0(舍去)，结合函数图象，可知直线y =x 与f x 的图象有两个交点，B 正确；C 选项，在同一坐标系内画出f x 与直线y =12的图象，可知直线y =12与f x 的图象有2个交点，C 错误；D 选项，点a ,b ，-2-a ,b a >0,b >0 是关于x =-1对称的两点，因为a >0,b >0，故a ,b 是位于第一象限的点，-2-a ,b 位于第二象限，-2-a ,b 在f x =x2+2x ,x <-2上，要想满足a ,b 同时在f x 的图象上，只需g x =x 2+2x ,x >0与h x =e x -1,x >0在第一象限内有交点，因为g 1 =3,h 1 =e -1，故g 1 >h 1 ，又g 3 =15,h 3 =e 3-1，故g 3 <h 3 ，两函数均在0,+∞ 单调递增，故一定存在x 0∈1,3 ，使得g x 0 =h x 0 ，D 正确.故选：ABD31.(2023·湖南益阳·高三统考阶段练习)在棱长为2的正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中，P ，Q 分别是线段A 1B ，B 1D 1上的点，则下列结论正确的是()A.三棱锥P -CB 1D 1的体积是43B.线段PQ 的长的取值范围是233,23C.若P ，Q 分别是线段A 1B ，B 1D 1的中点，则PQ 与平面AC 所成的角为π6D.若P ，Q 分别是线段A 1B ，B 1D 1的中点，则PQ 与直线AC 所成的角为π3【答案】AC【解析】建立如图所示空间直角坐标系：因为棱长为2，所以A 2,0,0 ,B (2,2,0),C (0,2,0),A (2,0,2),D (0,0,2),A B =(0,2,-2),DC =(0,2,-2),AC =(-2,2,0),对于A ,∵A B =(0,2,-2),D C =(0,2,-2),∴A B =D C,则A B ⎳D C,所以A B ⎳D C ,又A B ⊄平面CB D ,D C ⊂平面CB D ，所以A B ⎳平面CB D ，又点P ∈A B ,故点P 到平面CB D 的距离等价于点B 到平面CB D 的距离,所以V P -CB 1D 1=V B -CB 1D 1=V D 1-BCB 1=13×2×2=43,故A 正确；对于B ,设P (2,m ,2-m ),Q (n ,n ,2),m ,n ∈[0,2]则PQ =n -22+n -m 2+m 2=2m 2+2n 2-2mn -2n +4=2m -n 2 2+32n -232+103，故m =n2n =23及m =13n =23时，PQ min =103=303≠233，故B 错误；对于C ,若P ，Q 分别是线段A 1B ，B 1D 1的中点，则P (2,1,1),Q (1,1,2),PQ =(-1,0,1),取平面AC 的法向量n=(0,0,1)，设θ为PQ 与平面AC 所成的角，则sin θ=cos PQ , n =PQ ⋅nPQ n=12=22，所以θ=π4，即PQ 与平面AC 所成的角为π4，故C 错误；对于D ,若P ，Q 分别是线段A 1B ，B 1D 1的中点，则P (2,1,1),Q (1,1,2),PQ =(-1,0,1)，则PQ ⋅AC =(-1,0,1)⋅(-2,2,0)=2,则cos PQ ,AC =PQ ⋅ACPQ AC=22×22=12，则PQ ,AC =π3,即PQ 与直线AC 所成的角为π3，故D 正确.故选：AD .32.(2023·湖南永州·高三校联考开学考试)已知函数f x =x 3-3x ,x <02x-2,x ≥0，若关于x 的方程f 2x -2a +1 f x +a2+a =0有6个不同的实根，则实数a 可能的取值有()A.-12B.12C.34D.2【答案】BC【解析】当x <0时，f x =x 3-3x ，则f x =3x 2-3=3x -1 x +1 ，当x ∈-∞,-1 时，f x >0，f x 单调递增，当x ∈-1,0 时，f x <0，f x 单调递减，作出f x 的图象，如图所示，f 2x -2a +1 f x +a 2+a =f x -a f x -a -1 =0，即f x =a 与f x =a +1共六个不等实根，由图可知f x =2时，x =-1或x =2，即f x =2有两个根，若使f x =a 与f x =a +1共六个不等实根，只需满足0<a <20<a +1<2 ，即0<a <1.故选：BC .33.(2023·湖南长沙·高三长郡中学校联考阶段练习)若数列a n 中任意连续三项a i ，a i +1，a i +2，均满足a i -a i +2 a i +2-a i +1 >0，则称数列a n 为跳跃数列.则下列结论正确的是()A.等比数列：1，-13，19，-127，181，⋯是跳跃数列B.数列a n 的通项公式为a n =cos n π2n ∈N *，数列a n 是跳跃数列C.等差数列不可能是跳跃数列D.等比数列是跳跃数列的充要条件是该等比数列的公比q ∈-1,0 【答案】ACD【解析】对于选项A ，由跳跃数列定义知，等比数列：1，-13，19，-127，181，⋯是跳跃数列，故A 正确；对于选项B ，数列的前三项为a 1=0，a 2=-1，a 3=0，不符合跳跃数列的定义，故B 错误；对于选项C ，当等差数列公差d >0时，它是单调递增数列；公差d <0时，它是单调递减数列；公差d =0时，它是常数列，所以等差数列不可能是跳跃数列，故C 正确；对于选项D ，等比数列a n 是跳跃数列，则a i -a i +2 a i +2-a i +1 =a 2i 1-q 2 q 2-q >0，整理得q +1 q (q -1)2<0，即-1<q <0，若比数列a n 的公比-1<q <0，则q +1 q (q -1)2<0，可得a i -a i +2 a i +2-a i +1 =a 2i 1-q 2 q 2-q >0，所以等比数列a n 是跳跃数列，故D 正确.故选：ACD .34.(2023·湖南长沙·高三长郡中学校联考阶段练习)已知函数f x 的定义域为R ，函数f x 的图象关于点1,0 对称，且满足f x +3 =f 1-x ，则下列结论正确的是()A.函数f x +1 是奇函数B.函数f x 的图象关于y 轴对称C.函数f x 是最小正周期为2的周期函数D.若函数g x 满足g x +f x +3 =2，则2024k =1g k =4048【答案】ABD【解析】因为函数f x 的图象关于点1,0 对称，所以f x +1 =-f 1-x ，所以函数f x +1 是奇函数，故A 正确；因为f x +1 =-f 1-x ，所以f x +2 =-f -x ，又f x +3 =f 1-x ，所以f x +3 =-f x +1 ，所以f x +2 =-f x ，所以f -x =f x ，所以f x 为偶函数.故B 正确；因为f x +4 =-f x +2 =f x ，所以f x 是最小正周期为4的周期函数，故C 错误；因为g x +f x +3 =2，所以g x =2-f x +3 ，那么g x +4 =2-f x +7 =2-f x +3 =g x ，所以g x 也是周期为4的函数，g 1 +g 2 +g 3 +g 4 =2-f 4 +2-f 5 +2-f 6 +2-f 7 =8-f 4 +f 5 +f 6 +f 7 ，因为f x +2 =-f x ，所以f 4 +f 6 =0，f 5 +f 7 =0，所以g 1 +g 2 +g 3 +g 4 =8，所以2024i =1g k =506g 1 +g 2 +g 3 +g 4 =4048，故D 正确.故选：ABD .35.(2023·湖南株洲·高三校考阶段练习)如图，在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中，AD =4，点E ,F 分别为A 1B 1,BC 的中点，点P 满足AP =λAD +μAA 1,λ∈0,1,μ∈ 0,1 ，则下列说法正确的是()A.若λ+μ=1，则四面体PEFD 1的体积为定值B.若λ=12,μ=14，则C 1P ⊥平面EFD 1C.平面EFD 1截正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1所得的截面的周长为5+42+35D.若λ=1,μ=0，则四面体PEFD 1外接球的表面积为344π9【答案】BD【解析】如图1，取AB 的中点G ，连接DG ，易得D 1E ∥DG ，取CD 的中点H ，连接BH ，易得BH ∥DG ，再取CH 的中点M ，连接FM ,D 1M ，则FM ∥BH ，所以FM ∥D 1E ，则FM 是平面EFD 1与正方体底面ABCD 的交线，延长MF ，与AB 的延长线交于N ，连接EN ，交BB 1于P ，则BB 1=3BP ，且五边形D 1EPFM 即平面EFD 1交正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的截面，由F 是BC 中点且BN ⎳CM 得BN =CM =12CH =12B 1E ，又由BN ⎳B 1E 得BP =12B 1P =13BB 1，从而可计算得ED 1=25,D 1M =5,MF =5,EP =103,PF =2133，所以平面EFD 1截正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1所得的截面的周长为253+2133+35，故C 错误．对于A ，因为AP =λAD +μAA 1 ,λ+μ=1，所以P ,D ,A 1三点共线，所以点P 在A 1D 上，因为A 1D 与平面EFD 1不平行，所以四面体PEFD 1的体积不为定值，A 错误．对于B ，如图2，以A 为原点，分别以AB ,AD ,AA 1所在直线为x ,y ,z 轴建立空间直角坐标系，则AP =12AD+14AA 1 =0,2,1 ，C 1P =C 1A +AP =-4,-2,-3 ,D 1E =2,-4,0 ,EF =2,2,-4 ，则C 1P ⋅D 1E =0，C 1P ⋅EF =0，C 1P是平面EFD 1的一个法向量，所以C 1P ⊥平面EFD 1，故B 正确．对于D ，若λ=1,μ=0，则点P 即点D ．易知EG ⎳DD 1，DD 1⊥D 1E (由DD 1⊥平面A 1B 1C 1D 1可得)，同理EG ⊥D 1E ，即四边形EGDD 1是矩形，则四面体PEFD 1的外接球与四棱锥F -ED 1DG 的外接球相同，在△GFD 中，GF =22,GD =25,FD =25，在图3四棱锥F -DD 1EG 中，取U 是GF 中点，则DU ⊥GF ，△DGF 的外心T 在DU 上，sin ∠DGU =(25)2-(2)225=31010，则△GFD 外接圆的半径为DT =2531010×12=523，设DE ∩GD 1=S ，取GD 中点Q ，连接QT ,QS ，则QT ⊥GD ，同样由DD 1⊥平面DGF ，QT ⊂平面DGF ，得DD 1⊥QT ，而DG 与DD 1是平面DD 1EG 内两相交直线，因此有TQ ⊥平面DD 1EG ，同理可证SQ ⊥平面DGF ，得SQ ⊥QT ，作矩形SQTO ，可得OT =SQ =12DD 1=2，OS ⊥平面DD 1EG ，OT ⊥平面DGF ，从而知O 是四棱锥F -ED 1DG 的外接球的球心，所以四面体PEFD 1外接球的半径R =OD =DT 2+OT 2=5232+22=863，即四面体PEFD 1外接球的表面积为344π9，D 正确．故选：BD ．36.(2023·湖南株洲·高三株洲二中校考开学考试)已知数列a n 满足a 1=1，a n +1=2a n ln a n +1 +1，则下列说法正确的有()A.2a 3a 1+a 2<5 B.a n +1-a 2n ≤a 2n +1C.若n ≥2，则34≤ni =11a i +1<1D.ni =1ln a i +1 ≤2n -1 ln2【答案】BCD【解析】a 2=2a 1ln a 1+1 +1=3,a 3=2a 2ln a 2+1 +1=6ln3+7，则2a 3-5a 1+a 2 =12ln3-6>0，又a 1+a 2>0，所以2a 3a 1+a 2>5，A 不正确.令函数f x =x -ln x -1，则f x =1-1x，则f x 在0,1 上单调递减，在1,+∞ 上单调递增，f x ≥f 1 =0，即x ≥ln x +1，又易得a n 是递增数列，a n ≥a 1=1，故a n ≥ln a n +1，所以a n +1≤2a 2n +1，B 正确.易知a n 是递增数列，所以a n ≥a 1=1，则ln a n +1≥1,a n +1=2a n ln a n +1 +1≥2a n +1，则a n +1+1≥2a n +1 ，即a n +1+1a n +1≥2，所以a n +1a n -1+1⋅a n -1+1a n -2+1⋯⋯⋅a 2a 1≥2n -1，即a n +1≥2n -1a 1+1 =2n ，所以1a n +1≤12n，所以ni =11a i +1≤12+122+⋯+12n =121-12n1-12=1-12n<1，而当n ≥2时，则有ni =11a i +1≥1a 1+1+1a 2+1=34，C 正确.令函数g x =2ln x -x +1x ，则gx =2x -1-1x 2=-x 2+2x -1x 2≤0，所以g x 在0,+∞ 上单调递减，所以当x ≥1时，g x ≤g 1 =0，则ln x ≤12x -1x，所以a n +1≤2a n 12a n -1a n+1+1=a 2n +2a n ，a n +1+1≤a n +1 2,ln a n +1+1 ln a n +1 ≤2,ln a n +1 ln a n -1+1⋅ln a n -1+1 ln a n -2+1 ⋅⋯⋅ln a 2+1ln a 1+1≤2n -1，ln a n +1 ≤2n -1ln a 1+1 =2n -1ln2，所以∑ni =1ln a i +1 ≤(1+2+⋯+2n -1 ln2=2n -1 ln2，D 正确.故选：BCD .37.(2023·湖南·高三临澧县第一中学校联考开学考试)已知函数f x ，g x 是定义在R 上的非常数函数，f x +1 的图象关于原点对称，且f x +g 1-x =4，f x +1 +g x -2 =4，则( )．A.f x 为奇函数 B.f x 为偶函数C.2024k =1f k =0D.2024k =1g k =8096【答案】BCD【解析】因为f x +1 的图象关于原点对称，故f 1+x +f 1-x =0，即f x +f 2-x =0①，f x +1 +g x -2 =4中，用3-x 代替x 得f 4-x +g 1-x =4，而f x +g 1-x =4，故f 4-x +g 1-x =4f x +g 1-x =4，两式相减可得f x =f 4-x ，即f x +2 =f 2-x ②，由①②可得f x =-f x +2 =f x +4 ③，故f x 的周期为4，所以f -x =f 4-x =f x ，故f x 为偶函数，因为f x 不是常数函数，所以f x 不是奇函数，故A 错误，B 正确．由①可得，f x +f x -2 =0，故f 1 +f 3 =0，f 2 +f 4 =0，于是2024k =1f k =506f 1 +f 2 +f 3 +f 4 =0，故C 正确．由f x +g 1-x =4可得f 1-x +g 1-1+x =4，即f 1-x +g x =4，因为f x 为偶函数，且f x =-f x -2 ，所以f -x =-f x -2 ，f 1-x =-f -1+x -2 =。

新高考数学模拟考试压轴题精编卷(二)(新高考通用)原卷版

【百强名校】2023届新高考地区百强名校新高考数学模拟考试压轴题精编卷（二）（新高考通用）一、单选题1．（2023春·浙江杭州·高三浙江省杭州第二中学校考阶段练习）已知1F ，2F 是椭圆和双曲线的公共焦点，P 是它们的一个公共点，且12π4F PF ∠=，则椭圆和双曲线的离心率乘积的最小值为（）A B ．2C ．D ．22．（2023春·湖南长沙·高三雅礼中学校考阶段练习）如图，已知四棱柱1111ABCD A B C D -的体积为V ，四边形ABCD 是平行四边形，点E 在平面11ACC A 内，且11344AE AC AC =+，则三棱锥1D ADC -与三棱锥E BCD -的公共部分的体积为（）A ．28VB ．21V C ．328V D ．7V 3．（2023春·湖南长沙·高三雅礼中学校考阶段练习）设P 是双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>与圆2222x y a b +=+在第一象限的交点，1F ，2F 分别是双曲线的左，右焦点，若21tan 3PF F∠=，则双曲线的离心率为（）．A BC D 4．（2023春·河北衡水·高三河北衡水中学校考阶段练习）从2，3，4，5，6，7，8，9中随机取两个数，这两个数一个比m 大，一个比m 小的概率为514，已知m 为上述数据中的%x 分位数，则x 的取值可能为（）A ．50B ．60C ．70D ．805．（2023春·湖南长沙·高三长郡中学校考阶段练习）若()()sin 2sin ,sin tan 1αβαβαβ=+⋅-=，则tan tan αβ=（）A ．2B ．32C ．1D ．126．（2023春·湖北武汉·高三华中师大一附中校考阶段练习）雷峰塔又名黄妃塔､西关砖塔，位于浙江省杭州市西湖区，地处西湖风景区南岸夕照山（海拔46米）之上.是吴越国王钱俶为供奉佛螺髻发舍利､祈求国泰民安而建.始建于北宋太平兴国二年（977年），历代屡加重修.现存建筑以原雷峰塔为原型设计，重建于2002年，是“西湖十景”之一，中国九大名塔之一，中国首座彩色铜雕宝塔.李华同学为测量塔高，在西湖边相距400m 的A ､C 两处（海拔均约16米）各放置一架垂直于地面高为1.5米的测角仪AB ､CD （如图所示）.在测角仪B 处测得两个数据：塔顶M 仰角30MBP ∠=︒及塔顶M 与观测仪D 点的视角16.3MBD ∠= 在测角仪D 处测得塔顶M 与观测仪B 点的视角15.1MDB ∠= ，李华根据以上数据能估计雷锋塔MN的高度约为（）（参考数据：sin15.10.2605≈ ，sin31.40.5210≈ ）A ．70.5B ．71C ．71.5D ．727．（2023春·河北衡水·高三河北衡水中学校考阶段练习）已知1x 是函数()1ln(2)f x x x =+-+的零点，2x 是函数2()244g x x ax a =-++的零点，且满足12||1x x -≤，则实数a 的最小值是()A ．1-B ．2-C ．2-D ．1-8．（2023春·浙江杭州·高三浙江省杭州第二中学校考阶段练习）已知在矩形ABCD 中，2AB =，4=AD ，E ，F 分别在边AD ，BC 上，且1AE =，3BF =，如图所示，沿EF 将四边形AEFB 翻折成A EFB ''，设二面角B EF D '--的大小为α，在翻折过程中，当二面角B CD E '--取得最大角，此时sin α的值为（）A ．35B ．45C ．3D ．139．（2023春·湖北武汉·高三华中师大一附中校考阶段练习）已知()00,P x y 是椭圆2211612x y+=与抛物线28y x =的一个交点，定义00()x x f x x x ⎧<<=>.设定点(2,0)N ，若直线y a =与曲线()y f x =恰有两个交点A 与B ，则ABN ∆周长的取值范围是（）A．B ．204,3⎛⎫ ⎪⎝⎭C ．20,83⎛⎫⎪⎝⎭D．(8,4+10．（2023春·湖南长沙·高三长郡中学校考阶段练习）已知函数()f x ，()g x 的定义域为R ，()g x '为()g x 的导函数，且()()100g x f x -'+=，()()1004g f x x '---=，若()g x 为偶函数，则以下四个命题：①()()1320f f +=；②()410f =；③()()13f f -=-；④()202210f =中一定成立的个数为（）A ．1B ．2C ．3D ．4二、多选题11．（2023春·湖北武汉·高三华中师大一附中校考阶段练习）某摩天轮共有32个乘坐舱，按旋转顺序依次为1~32号，并且每相邻两个乘坐舱与旋转中心所成的圆心角均相等，已知乘客在乘坐舱距离地面最近时进入，在min t 后距离地面的高度()()()()sin 0,0,0,2πf t A t B A ωϕωϕ=++>>∈，已知该摩天轮的旋转半径为60m ，最高点距地面135m ，旋转一周大约30min ，现有甲乘客乘坐11号乘坐舱，当甲乘坐摩天轮15min时，乙距离地面的高度为(75m +，则乙所乘坐的舱号为（）A ．6B ．7C ．15D ．1612．（2023春·浙江杭州·高三浙江省杭州第二中学校考阶段练习）已知定义域为R 的函数()f x 在(]1,0-上单调递增，()()11f x f x +=-，且图像关于()2,0对称，则()f x （）A ．()()02f f =-B ．周期2T =C ．在()2,3单调递减D ．满足()()()202120222023f f f >>13．（2023春·浙江杭州·高三浙江省杭州第二中学校考阶段练习）已知正四棱锥P ABCD -的所有棱长均为E ，F 分别是PC ，AB 的中点，M 为棱PB 上异于P ，B 的一动点，则以下结论正确的是（）A ．异面直线EF 、PD 所成角的大小为3πB ．直线EF 与平面ABCDC ．EMFD ．存在点M 使得PB ⊥平面MEF14．（2023春·湖南长沙·高三雅礼中学校考阶段练习）在如图所示试验装置中，两个长方形框架ABCD 与ABEF 全等，1AB =，2BC BE ==，且它们所在的平面互相垂直，活动弹子,M N 分别在长方形对角线AC 与BF 上移动，且(0CM BN a a ==<<，则下列说法正确的是（）A ．AB MN⊥ B ．MNC ．当MN 的长最小时，平面MNA 与平面MNB 所成夹角的余弦值为13D ．()2215M ABNa V-=15．（2023春·湖南长沙·高三雅礼中学校考阶段练习）已知k ∈Z ，则函数()()22k x xf x x -=⋅+的图象可能是（）A ．B ．C ．D ．16．（2023春·河北衡水·高三河北衡水中学校考阶段练习）已知A B ，分别为圆221:28160C x y x y +-++=与圆222:650C x y x +-+=上的两个动点，P 为直线20l x y -+=:上的一点，则（）A ．||||PA PB +的最小值为3B ．||||PA PB +3-C ．||||PA PB -的最大值为3D ．||||PA PB -的最小值为3-17．（2023春·湖北武汉·高三华中师大一附中校考阶段练习）设双曲线2222:1x y C a b-=的左右焦点分别为12,F F ，以C 的实轴为直径的圆记为D ，过1F 作圆D 的切线与C 交于M ､N 两点，且124cos 5F NF ∠=，则C 的离心率可以为（）A B ．53C D 18．（2023春·湖南长沙·高三长郡中学校考阶段练习）在平面四边形ABCD 中，点D 为动点，ABD △的面积是BCD △面积的2倍，又数列{}n a 满足12a =，恒有()()1122n nn n BD a BA a BC -+=-++ ，设{}n a 的前n 项和为n S ，则（）A ．{}n a 为等比数列B ．2n n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为等差数列C ．{}n a 为递增数列D ．()1326n n S n +=--19．（2023春·湖南长沙·高三长郡中学校考阶段练习）拋物线24y x =的焦点为F ，过F 的直线交拋物线于A B ，两点，点P 在拋物线C 上，则下列结论中正确的是（）A ．若()2,2M ，则PM PF +的最小值为4B ．当3AF FB =uu u r uu r 时，163AB =C ．若()1,0Q -，则PQPF的取值范围为⎡⎣D ．在直线32x =-上存在点N ，使得90ANB ∠=20．（2023春·河北衡水·高三河北衡水中学校考阶段练习）已知正四面体ABCD 的棱长为其所有顶点均在球O 的球面上．已知点E 满足AE =(01)AB λλ<< ，(01)CF CD μμ=<< ，过点E 作平面α平行于AC 和BD ，平面α分别与该正四面体的棱BC CD AD ，，相交于点M G H ，，，则（）A ．四边形EMGH 的周长是变化的B ．四棱锥A EMGH -体积的最大值为6481C ．当14λ=时，平面α截球OD ．当12λμ==时，将正四面体ABCD 绕EF 旋转90°后与原四面体的公共部分的体积为43三、填空题21．（2023春·湖南长沙·高三雅礼中学校考阶段练习）已知函数()()22ln ln 1f x a x x x ax =-+-，若()0f x ≥恒成立，则实数a 的取值范围__________.22．（2023春·浙江杭州·高三浙江省杭州第二中学校考阶段练习）函数2()2e x f x a bx =++，其中,a b 为实数，且(0,1)a ∈.已知对任意23e b >，函数()f x 有两个不同零点，a 的取值范围为____________.23．（2023春·湖南长沙·高三长郡中学校考阶段练习）设A ，B ，C 是ABC 的三个内角，ABC 的外心为O ，内心为I ．0OI ≠ 且OI 与BC 共线．若11tan tan tan 22k A B C =+，则k =___________．24．（2023春·河北衡水·高三河北衡水中学校考阶段练习）已知椭圆C ：22143x y +=的两个焦点为1F ，2F ，P 为椭圆上任意一点，点()，m n 为12PF F △的内心，则m n +的最大值为______.25．（2023春·湖北武汉·高三华中师大一附中校考阶段练习）已知正数a ，b 满足44222(ln 2ln )1a a b b+≤-+，则22a b +=___________.四、双空题26．（2023春·河北衡水·高三河北衡水中学校考阶段练习）为检测出新冠肺炎的感染者，医学上可采用“二分检测法”，假设待检测的总人数是*2()m m N ∈，将2m 个人的样本混合在一起做第1轮检测（检测一次），如果检测结果为阴性，可确定这批人未感染；如果检测结果为阳性，可确定其中有感染者，则将这批人平均分为两组，每组12m -人的样本混合在一起做第2轮检测，每组检测1次，如此类推，每轮检测后，排除结果为阴性的那组人，而将每轮检测后结果为阳性的组再平均分成两组，做下一轮检测，直到检测出所有感染者（感染者必须通过检测来确定），若待检测的总人数为8，采用“二分检测法”构测，经过4轮共7次检测后确定了所有感染者，则感染者人数的所有可能值为________人．若待检测的总人数为2(3)m m ，且假设其中有2名感染者，采用“二分检测法”所需检测总次数记为n ，则n 的最大值为__________．五、解答题27．（2023春·湖南长沙·高三雅礼中学校考阶段练习）定义：一般地，当0λ>且1λ≠时，我们把方程2222(0)x y a b a bλ+=>>表示的椭圆C λ称为椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的相似椭圆.(1)如图，已知())12,,F F M 为22:4O x y += 上的动点，延长1F M 至点N ，使得11,MN MF F N =的垂直平分线与2F N 交于点P ，记点P 的轨迹为曲线C ，求C 的方程；(2)在条件（1）下，已知椭圆C λ是椭圆C 的相似椭圆，11,M N 是椭圆C λ的左､右顶点.点Q 是C λ上异于四个顶点的任意一点，当2e λ=（e 为曲线C 的离心率）时，设直线1QM 与椭圆C交于点,A B ，直线1QN 与椭圆C 交于点,D E ，求AB DE +的值.28．（2023春·湖北武汉·高三华中师大一附中校考阶段练习）已知椭圆C ：22221x y a b+=（0a b >>），四点()12,2P ，()20,2P ，(3P -，(4P 中恰有三点在椭圆C 上.(1)求椭圆C 的方程；(2)设直线l 不经过2P 点且与椭圆C 相交于A ，B 两点，线段AB 的中点为M ，若222AMP ABP ∠=∠，试问直线l 是否经过定点？若经过定点，请求出定点坐标；若不过定点，请说明理由.29．（2023春·浙江杭州·高三浙江省杭州第二中学校考阶段练习）已知221ln ,0(),0x x x x f x e x --⎧->=⎨≤⎩.（1）当(0,)x ∈+∞时，求()f x 的最大值；（2）若存在[0,)a ∈+∞使，得关于x 的方程2()0f x ax bx ++=有三个不相同的实数根，求实数b 的取值范围.30．（2023春·浙江杭州·高三浙江省杭州第二中学校考阶段练习）已知抛物线21:C y x =，开口向上的抛物线2C 与1C 有一个公共点(2,4)T ，且在该点处有相同的切线，(1)求所有抛物线2C 的方程；(2)设点P 是抛物线2C 上的动点，且与点T 不重合，过点P 且斜率为k 的直线l 交抛物线1C 于,A B 两点，其中PA PB ≥，问是否存在实常数k ，使得PAPB为定值？若存在，求出实常数k ；若不存在，说明理由.31．（2023春·湖南长沙·高三雅礼中学校考阶段练习）已知函数()e ln kxf x x =-，k ∈R .(1)已知1k ≥，若1x ≥时，()f x t ≥恒成立，求t 的取值范围；(2)当1k =时，求证：()()()11ln f x a a a ≥++-.32．（2023春·湖南长沙·高三长郡中学校考阶段练习）已知函数()()2ln ,2ln 2a f x ax x g x x x =+=+.(1)若()()f x g x ≥，求a 的取值范围；(2)记()f x 的零点为12,x x （12x x <），()g x 的极值点为0x ，证明：1024e x x x >.33．（2023春·湖南长沙·高三长郡中学校考阶段练习）已知双曲线C ：22221x y a b -=(0,0)a b >>的右焦点为F ，双曲线C 上一点()3,1P 关于原点的对称点为Q ，满足6FP FQ ⋅=.(1)求C 的方程；(2)直线l 与坐标轴不垂直，且不过点P 及点Q ，设l 与C 交于A 、B 两点，点B 关于原点的对称点为D ，若PA PD ⊥，证明：直线l 的斜率为定值.34．（2023春·河北衡水·高三河北衡水中学校考阶段练习）已知函数()()e sin cos 2x f x x x x ax a =++--∈R .(1)若2a =，求曲线()y f x =在点()()0,0f 处的切线方程；(2)若()0f x ≥对任意的[)0,x ∈+∞恒成立，求a 的取值范围.35．（2023春·河北衡水·高三河北衡水中学校考阶段练习）已知双曲线E ：22221x y a b-=（0a >，0b >）的左焦点F 为()2,0-，点(M 是双曲线E 上的一点.(1)求E 的方程；(2)已知过坐标原点且斜率为k （0k >）的直线l 交E 于A ，B 两点，连接FA 交E 于另一点C ，连接FB 交E 于另一点D ，若直线CD 经过点()0,1N -，求直线l 的斜率k .36．（2023春·湖北武汉·高三华中师大一附中校考阶段练习）已知函数2()e x f x +=，R;()cos ,x g x x ∈=ππ,22x ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭.（e 为自然对数的底数，e 2.718≈）.(1)若函数()()()h x af x g x =-在区间ππ,22⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递减，求实数a 的取值范围；(2)是否存在直线l 同时与(),()y f x y g x ==的图象相切？如果存在，判断l 的条数，并证明你的结论；如果不存在，说明理由.。

年高考数学压轴题系列训练含答案及解析详解二

2009年高考数学压轴题系列训练含答案及解析详解二1. (本小题满分12分)已知常数a > 0, n 为正整数，f n ( x ) = x n– ( x + a)n( x > 0 )是关于x 的函数. (1) 判定函数f n ( x )的单调性，并证明你的结论. (2) 对任意n ? a , 证明f `n + 1 ( n + 1 ) < ( n + 1 )f n `(n) 解: (1) f n `( x ) = nxn – 1– n ( x + a)n – 1= n [xn – 1– ( x + a)n – 1] ,∵a > 0 , x > 0, ∴ f n `( x ) < 0 , ∴ f n ( x )在（0，+∞）单调递减. 4分（2）由上知：当x > a>0时, f n ( x ) = x n– ( x + a)n是关于x 的减函数,∴ 当n ? a 时, 有：(n + 1 )n– ( n + 1 + a)n? n n– ( n + a)n. 2分又 ∴f `n + 1 (x ) = ( n + 1 ) [xn –( x+ a )n] ,∴f `n + 1 ( n + 1 ) = ( n + 1 ) [(n + 1 )n–( n + 1 + a )n ] < ( n + 1 )[ n n – ( n + a)n ] = ( n + 1 )[ n n– ( n+ a )( n + a)n – 1] 2分( n + 1 )f n `(n) = ( n + 1 )n[n n – 1– ( n + a)n – 1] = ( n + 1 )[n n – n( n + a)n – 1], 2分∵( n + a ) > n ,∴f `n + 1 ( n + 1 ) < ( n + 1 )f n `(n) . 2分2. (本小题满分12分)已知：y = f (x) 定义域为［–1，1］，且满足：f (–1) = f (1) = 0 ，对任意u ,v ?[–1，1］，都有|f (u) – f (v) | ≤ | u –v | .(1) 判断函数p ( x ) = x 2– 1 是否满足题设条件？ (2) 判断函数g(x)=1,[1,0]1,[0,1]x x x x +∈-⎧⎨-∈⎩，是否满足题设条件？解： (1) 若u ,v ? [–1，1]， |p(u) – p (v)| = | u 2– v 2|=| (u + v )(u – v) |，取u =43?[–1，1]，v = 21?[–1，1], 则 |p (u) – p (v)| = | (u + v )(u – v) | = 45| u – v | > | u – v |，所以p( x)不满足题设条件. （2）分三种情况讨论：10. 若u ,v ? [–1，0]，则|g(u) – g (v)| = |(1+u) – (1 + v)|=|u – v |，满足题设条件； 20. 若u ,v ? [0，1]，则|g(u) – g(v)| = |(1 – u) – (1 – v)|= |v –u|，满足题设条件；30. 若u ?[–1，0]，v ?[0，1]，则：|g (u) –g(v)|=|(1 – u) – (1 + v)| = | –u – v| = |v + u | ≤| v – u| = | u –v|，满足题设条件; 4若u ?[0，1]，v ?[–1，0], 同理可证满足题设条件. 综合上述得g(x)满足条件.3. (本小题满分14分)已知点P ( t , y )在函数f ( x ) = 1x x +(x ? –1)的图象上，且有t 2 – c 2at + 4c 2= 0 ( c ? 0 ). (1) 求证：| ac | ? 4;(2) 求证：在(–1，+∞）上f ( x )单调递增. (3) (仅理科做)求证：f ( | a | ) + f ( | c | ) > 1. 证：(1) ∵ t ?R, t ? –1,∴ ⊿ = (–c 2a)2– 16c 2= c 4a 2– 16c 2? 0 ， ∵ c ? 0, ∴c 2a 2 ? 16 , ∴| ac | ? 4. (2) 由 f ( x ) = 1 –1x 1+, 法1. 设–1 < x 1 < x 2, 则f (x 2) – f ( x 1) = 1–1x 12+–1 + 1x 11+= )1x )(1x (x x 1221++-. ∵ –1 < x 1 < x 2, ∴ x 1 – x 2 < 0, x 1 + 1 > 0, x 2 + 1 > 0 ,∴f (x 2) – f ( x 1) < 0 , 即f (x 2) < f ( x 1) , ∴x ? 0时，f ( x )单调递增. 法2. 由f ` ( x ) =2)1x (1+> 0 得x ? –1, ∴x > –1时，f ( x )单调递增.（3）（仅理科做）∵f ( x )在x > –1时单调递增，| c | ?|a |4> 0 , ∴f (| c | ) ? f (|a |4) = 1|a |4|a |4+= 4|a |4+f ( | a | ) + f ( | c | ) =1|a ||a |++ 4|a |4+> 4|a ||a |++4|a |4+=1. 即f ( | a | ) + f ( | c | ) > 1. 4．（本小题满分15分）设定义在R 上的函数43201234()f x a x a x a x a x a =++++（其中i a ∈R ，i=0,1,2,3,4），当x= －1时，f (x)取得极大值23，并且函数y=f (x+1)的图象关于点（－1，0）对称．（1）求f (x)的表达式；（2）试在函数f (x)的图象上求两点，使这两点为切点的切线互相垂直，且切点的横坐标都在区间⎡⎣上；（3）若+213),(N )23n n n n n n x y n --==∈，求证：4()().3n n f x f y -< 解：（1）31().3f x x x =-…………………………5分（2）()0,0,3-⎭或()0,0,.3⎛ ⎝⎭…………10分（3）用导数求最值，可证得4()()(1)(1).3n n f x f y f f -<--<……15分5．（本小题满分13分）设M 是椭圆22:1124x y C +=上的一点，P 、Q 、T 分别为M 关于y 轴、原点、x 轴的对称点，N 为椭圆C 上异于M 的另一点，且MN ⊥MQ ，QN 与PT 的交点为E ，当M 沿椭圆C 运动时，求动点E 的轨迹方程．解：设点的坐标112211(,),(,)(0),(,),M x y N x y x y E x y ≠则111111(,),(,),(,),P x y Q x y T x y ----……1分221122221,(1)124 1.(2)124x y x y ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩………………………………………………………3分由（1）－（2）可得1.3MNQN k k ∙=-………………………………6分又MN ⊥MQ ，111,,MN MQ MN x k k k y ⋅=-=-所以11.3QN y k x = 直线QN 的方程为1111()3y y x x y x =+-，又直线PT 的方程为11.xy x y =-……10分从而得1111,.22x x y y ==-所以112,2.x x y y ==-代入（1）可得221(0),3x y xy +=≠此即为所求的轨迹方程.………………13分 6．（本小题满分12分）过抛物线y x 42=上不同两点A 、B 分别作抛物线的切线相交于P 点，.0=⋅PB PA （1）求点P 的轨迹方程；（2）已知点F （0，1），是否存在实数λ使得0)(2=+⋅FP FB FA λ？若存在，求出λ的值，若不存在，请说明理由.解法（一）：（1）设)(),4,(),4,(21222211x x x x B x x A ≠ 由,42y x =得：2'x y =4,,021-=∴⊥∴=⋅x x PB PA PB PA ………………………………3分直线PA 的方程是：)(241121x x x x y -=-即42211x x x y -= ① 同理，直线PB 的方程是：42222x x x y -= ② 由①②得：⎪⎩⎪⎨⎧∈-==+=),(,142212121R x x x x y x x x ∴点P 的轨迹方程是).(1R x y ∈-=……………………………………6分（2）由（1）得：),14,(211-=x x ),14,(222-=x x )1,2(21-+xx P 42)14)(14(2221222121x x x x x x +--=--+=⋅ …………………………10分所以0)(2=+⋅FP FB FA故存在λ=1使得0)(2=+⋅FP FB FA λ…………………………………………12分解法（二）：（1）∵直线PA 、PB 与抛物线相切，且,0=⋅ ∴直线PA 、PB 的斜率均存在且不为0，且,PB PA ⊥设PA 的直线方程是)0,,(≠∈+=k R m k m kx y由⎩⎨⎧=+=yx m kx y 42得：0442=--m kx x 016162=+=∆∴m k 即2k m -=…………………………3分即直线PA 的方程是：2k kx y -= 同理可得直线PB 的方程是：211kx k y--=由⎪⎩⎪⎨⎧--=-=2211k x k y k kx y 得：⎪⎩⎪⎨⎧-=∈-=11y R k k x 故点P 的轨迹方程是).(1R x y ∈-=……………………………………6分（2）由（1）得：)1,1(),1,2(),,2(22---kk P k k B kk A)1(2)11)(1(42222kk k k +--=--+-=⋅………………………………10分故存在λ=1使得0)(2=+⋅λ…………………………………………12分7．（本小题满分14分）设函数x axxx f ln 1)(+-=在),1[+∞上是增函数. （1）求正实数a 的取值范围；（2）设1,0>>a b ，求证：.ln 1bba b b a b a +<+<+ 解：（1）01)(2'≥-=ax ax x f 对),1[+∞∈x 恒成立， xa 1≥∴对),1[+∞∈x 恒成立又11≤x1≥∴a 为所求.…………………………4分（2）取b b a x +=，1,0,1>+∴>>bba b a ，一方面，由（1）知x axxx f ln 1)(+-=在),1[+∞上是增函数，即ba b b a +>+1ln ……………………………………8分另一方面，设函数)1(ln )(>-=x x x x G∴)(x G 在),1(+∞上是增函数且在0x x =处连续，又01)1(>=G∴当1>x 时，0)1()(>>G x G∴x x ln > 即bba b b a +>+ln综上所述，.ln 1bba b b a b a +<+<+………………………………………………14分8．(本小题满分12分)如图，直角坐标系xOy 中，一直角三角形ABC ，90C ∠=，B 、C 在x 轴上且关于原点O 对称，D 在边BC 上，3BD DC =，ABC !的周长为12．若一双曲线E 以B 、C 为焦点，且经过A 、D 两点．(1) 求双曲线E 的方程；(2) 若一过点(,0)P m （m 为非零常数）的直线l 与双曲线E 相交于不同于双曲线顶点的两点M 、N ，且MP PN λ=，问在x 轴上是否存在定点G ，使()BC GM GN λ⊥-？若存在，求出所有这样定点G 的坐标；若不存在，请说明理由．解：(1) 设双曲线E 的方程为22221(0,0)x y a b a b-=>>，则(,0),(,0),(,0)B c D a C c -．由3BD DC =，得3()c a c a +=-，即2c a =．∴222||||16,||||124,||||2.AB AC a AB AC a AB AC a ⎧-=⎪+=-⎨⎪-=⎩（3分）解之得1a =，∴2,c b ==∴双曲线E 的方程为2213y x -=．（5分）(2) 设在x 轴上存在定点(,0)G t ，使()BC GM GN λ⊥-．设直线l 的方程为x m ky -=，1122(,),(,)M x y N x y ．由MP PN λ=，得120y y λ+=．即12yy λ=-① （6分）∵(4,0)BC =，xxx1212(,)GM GN x t x t y y λλλλ-=--+-，∴()BC GM GN λ⊥-12()x t x t λ⇔-=-．即12()ky m t ky m t λ+-=+-． ②（8分）把①代入②，得12122()()0ky y m t y y +-+=③ （9分）把x m ky -=代入2213y x -=并整理得其中2310k -≠且0∆>，即213k ≠且2231k m +>．212122263(1),3131km m y y y y k k --+==--．（10分）代入③，得2226(1)6()03131k m km m t k k ---=--，化简得 kmt k =．当1t m=时，上式恒成立．因此，在x 轴上存在定点1(,0)G m，使()BC GM GN λ⊥-．（12分）9．(本小题满分14分)已知数列{}n a 各项均不为0，其前n 项和为n S ，且对任意*n ∈N 都有(1)n n p S p pa -=-（p 为大于1的常数），记12121C C C ()2n n n n nn na a a f n S ++++=．(1) 求n a ；(2) 试比较(1)f n +与1()2p f n p+的大小（*n ∈N ）； (3) 求证：2111(21)()(1)(2)(21)112n p p n f n f f f n p p -⎡⎤⎛⎫++-+++--⎢⎥ ⎪-⎢⎥⎝⎭⎣⎦剟，（*n ∈N ）．解：(1) ∵(1)n n p S p pa -=-，① ∴11(1)n n p S p pa ++-=-．②②－①，得11(1)n n n p a pa pa ++-=-+，即1n n a pa +=．（3分）在①中令1n =，可得1a p =．∴{}n a 是首项为1a p =，公比为p 的等比数列，n n a p =．（4分）(2) 由(1)可得(1)(1)11n n n p p p p S p p --==--． 12121C C C n n n n n a a a ++++1221C C C (1)(1)n nn n n n n p p p p p =++++=+=+．∴12121C C C ()2n n n n nn na a a f n S ++++=1(1)2(1)nn n p p p p -+=⋅-，（5分）(1)f n +1111(1)2(1)n n n p p p p +++-+=⋅-．而1()2p f n p+1111(1)2()n n n p p p p p +++-+=⋅-，且1p >， ∴1110n n p p p ++->->，10p ->． ∴(1)f n +<1()2p f n p+，（*n ∈N ）．（8分）(3) 由(2)知 1(1)2p f p +=，(1)f n +<1()2p f n p+，（*n ∈N ）． ∴当2n …时，211111()(1)()(2)()(1)()2222n np p p p f n f n f n f p pp p-++++<-<-<<=． ∴221111(1)(2)(21)222n p p p f f f n p p p -⎛⎫⎛⎫++++++-+++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭…2111112n p p p p -⎡⎤⎛⎫++=-⎢⎥⎪-⎢⎥⎝⎭⎣⎦，（10分）（当且仅当1n =时取等号）．另一方面，当2n …，1,2,,21k n =-时，1p p -=．∵22k n k n p p p -+…，∴2222121(1)n k n k n n n p p p p p p ---+-+=-…．∴12(1)()(2)2()2(1)nn n p p f k f n k f n p p -++-⋅=-…，（当且仅当k n =时取等号）．（13分） ∴2121211111()[()(2)]()(21)()2n n n k k k f k f k f n k f n n f n ---====+-=-∑∑∑…．（当且仅当1n =时取等号）．综上所述，2121111(21)()()112n n k p p n f n f k p p --=⎡⎤⎛⎫++--⎢⎥∑ ⎪-⎢⎥⎝⎭⎣⎦剟，（*n ∈N ）．（14分）。

高考数学压轴卷含解析试题 2

卜人入州八九几市潮王学校2021年高考数学压轴卷〔含解析〕一、选择题：此题一共8道小题，每一小题5分，一共40分.在每一小题的四个选项里面，只有一项为哪一项哪一项符合题目要求的。

1.集合A={x ︱x>－2}且A ∪B=A ，那么集合B 可以是〔〕 A.{x ︱x 2>4} B.{x︱y =C.{y ︱22,y x x R =-∈}D.{－1,0,1,2,3}2.假设()22z i i-=-〔i 是虚数单位〕，那么复数z 的模为〔〕A.12B.13C.14D.153.4log 5a =，2log 3b =，sin2c =，那么a 、b 、c 的大小关系为〔〕A.a b c <<B.c a b <<C.b c a <<D.c b a <<4.假设对任意的正数a ，b 满足310a b +-=，那么31a b +的最小值为A.6B.8C.12D.245.如图，在四边形ABCD 中，AD BC ∥，AD AB =，45BCD ∠=︒，90BAD ∠=︒，将ABD ∆沿BD 折起，使平面ABD ⊥平面BCD 构成几何体A-BCD ，那么在几何体A-BCD 中，以下结论正确的选项是〔〕A.平面ADC⊥平面ABCB.平面ADC⊥平面BDCC.平面ABC⊥平面BDCD.平面ABD⊥平面ABC6.()52112x x ⎛⎫-- ⎪⎝⎭展开式的常数项为〔〕A.112B.48C.-112D.-487.F 是双曲线22:145x y C 的一个焦点，点P 在C 上，O 为坐标原点，假设=OP OF，那么OPF △的面积为〔〕A.32B.52C.72D.928.函数2()2log x f x x =+，且实数0a b c >>>，满足()()()0f a f b f c <，假设实数0x 是函数()y f x =的一个零点，那么以下不等式中不可能成立的是〔〕 A.0x a < B.0x a > C.0x b < D.0x c <二．多项选择题：此题一共4个小题，每一小题5分，一共20分。

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高考数学压轴题精选（二）1.（本小题满分12分）设函数()(21)ln(21)f x x x =++. （Ⅰ）求函数f (x)在点(0,f (0))处的切线方程；（Ⅱ）求f (x)的极小值；（Ⅲ）若对所有的0x ≥，都有()2f x ax ≥成立，求实数a 的取值范围.2.已知函数.,ln 1)(R ∈+-=a xxa x f （I ）求)(x f 的极值；（II ）若k kx x 求上恒成立在,),0(0ln +∞<-的取值范围；（III ）已知.:,,0,021212121x x x x e x x x x >+<+>>求证且3．（本小题满分12分）设A 、B 是椭圆λ=+223y x 上的两点，点N （1，3）是线段AB 的中点，线段AB 的垂直平分线与椭圆相交于C 、D 两点.（Ⅰ）确定λ的取值范围，并求直线AB 的方程；（Ⅱ）试判断是否存在这样的λ，使得A 、B 、C 、D 四点在同一个圆上？并说明理由. （此题不要求在答题卡上画图）4.设函数()(1)ln(1),(1,0)f x x a x x x a =-++>-≥（Ⅰ）求()f x 的单调区间；（Ⅱ）当1a =时，若方程()f x t =在1[,1]2-上有两个实数解，求实数t 的取值范围；（Ⅲ）证明：当m>n>0时，(1)(1)n mm n +<+。

5.已知椭圆22)2(122的离心率为>=+a a y a x ，双曲线C 与已知椭圆有相同的焦点，其两条渐近线与以点)2,0(为圆心，1为半径的圆相切。

（I ）求双曲线C 的方程；（II ）设直线1+=mx y 与双曲线C 的左支交于两点A 、B ，另一直线l 经过点)0,2(-M 及AB 的中点，求直线l 在y 轴上的截距b 的取值范围。

6.椭圆)0(12222>>=+b a by a x 的左、右焦点分别为F 1、F 2，过F 1的直线l 与椭圆交于A 、B 两点.（1）如果点A 在圆222c y x =+（c 为椭圆的半焦距）上，且|F 1A |=c ，求椭圆的离心率；（2）若函数)10(log 2≠>+=m m x y m 且的图象，无论m 为何值时恒过定点（b ，a ），求B F A F 22⋅的取值范围。

7．（本小题满分14分）已知不等式n n n 其中],[log 21131212>+++ 为大于2的整数，][log 2n 表示不超过n 2log 的最大整数. 设数列}{n a 的各项为正，且满足 ,4,3,2,),0(111=+≤>=--n a n na a b b a n n n（Ⅰ）证明 ,5,4,3,][log 222=+<n n b ba n（Ⅱ）猜测数列}{n a 是否有极限？如果有，写出极限的值（不必证明）；（Ⅲ）试确定一个正整数N ，使得当N n >时，对任意b>0，都有.51<n a8.如图，已知椭圆的中心在原点，焦点在x 轴上，长轴长是短轴长的2倍且经过点(2,1)M ，平行于OM 的直线l 在y 轴上的截距为(0)m m ≠，l 交椭圆于A B 、两个不同点（1）求椭圆的方程；（2）求m 的取值范围；（3）求证直线MA MB 、与x 轴始终围成一个等腰三角形。

9.已知函数mx x x f ++=21ln )(（1）)(x f 为定义域上的单调函数，求实数m 的取值范围（2）当1-=m 时，求函数)(x f 的最大值（3）当1=m 时，且01≥>≥b a ，证明：2)()(34<--<b a b f a f10.已知函数x ax x x f ++=23)(，R a ∈是常数，R x ∈． ⑴若21y x =+是曲线)(x f y =的一条切线，求a 的值；⑵R m ∈∀，试证明)1 , ( +∈∃m m x ，使)()1()(/m f m f x f -+=．11.我们知道，判断直线与圆的位置关系可以用圆心到直线的距离进行判别，那么直线与椭圆的位置关系有类似的判别方法吗？请同学们进行研究并完成下面问题。

（1）设F1、F2是椭圆1925:22=+y x M 的两个焦点，点F1、F2到直线052:=+-y x L 的距离分别为d1、d2，试求d1·d2的值，并判断直线L 与椭圆M 的位置关系。

（2）设F1、F2是椭圆)0(1:2222>>=+b a b y a x M 的两个焦点，点F1、F2到直线0:=++p ny mx L （m 、n 不同时为0）的距离分别为d1、d2，且直线L 与椭圆M 相切，试求d1·d2的值。

（3）试写出一个能判断直线与椭圆的位置关系的充要条件，并证明。

（4）将（3）中得出的结论类比到其它曲线，请同学们给出自己研究的有关结论（不必证明）。

12.已知抛物线:W 2y ax =经过点A (2,1)，过A 作倾斜角互补的两条不同直线12,l l .（Ⅰ）求抛物线W 的方程及准线方程；（Ⅱ）当直线1l 与抛物线W 相切时，求直线2l 的方程（Ⅲ）设直线12,l l 分别交抛物线W 于B ，C 两点（均不与A 重合），若以线段BC 为直径的圆与抛物线的准`线BC 的方程.13．已知函数()f x 和()g x 的图象关于原点对称，且()22f x x x =+． (Ⅰ)求函数()g x 的解析式； (Ⅱ)解不等式()()1g x f x x ≥--；(Ⅲ)若()()()1h x g x f x λ=-+在[]1,1-上是增函数，求实数λ的取值范围．14．（14分）已知正项数列{}n a 中，16a =，点(n n A a 在抛物线21y x =+上；数列{}n b 中，点(),n n B n b 在过点()0,1，以方向向量为()1,2的直线上.（Ⅰ）求数列{}{},n n a b 的通项公式；（Ⅱ）若()()()n n a f n b ⎧⎪=⎨⎪⎩, n 为奇数, n 为偶数，问是否存在k N ∈，使()()274f k f k +=成立，若存在，求出k 值；若不存在，说明理由；（Ⅲ）对任意正整数n，不等式1120111111n n n a b b b +≤⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭成立，求正数a 的取值范围.15.（本小题满分14分）已知函数241)x (f x+=)R x (∈. (1) 试证函数)x (f 的图象关于点)41,21( 对称;(2) 若数列}a {n 的通项公式为)m ,,2,1n ,N m ()mn(f a n =∈=+, 求数列}a {n 的前m项和;S m(3) 设数列}b {n 满足: 31b 1=, n 2n 1n b b b +=+. 设1b 11b 11b 1T n 21n ++++++= . 若(2)中的n S 满足对任意不小于2的正整数n, n n T S <恒成立, 试求m 的最大值.16.在直角坐标平面中，△ABC 的两个顶点为 A （0，－1），B （0, 1）平面内两点G 、M 同时满足①0GA GB GC ++= , ②||MA = ||MB = ||MC③GM ∥AB（1）求顶点C 的轨迹E 的方程（2）设P 、Q 、R 、N 都在曲线E 上，定点F 的坐标为0），已知PF ∥FQ, RF ∥FN 且PF ·RF= 0.求四边形PRQN 面积S 的最大值和最小值.17.（江苏卷）已知2||||),0,2(),0,2(2121=--PF PF P F F 满足点，记点P 的轨迹为E.（1）求轨迹E 的方程；（2）若直线l 过点F2且与轨迹E 交于P 、Q 两点.（i ）无论直线l 绕点F2怎样转动，在x 轴上总存在定点)0,(m M ，使MQ MP ⊥恒成立，求实数m 的值.（ii ）过P 、Q 作直线21=x 的垂线PA 、OB ，垂足分别为A 、B ，记||||||AB QB PA +=λ，求λ的取值范围.18．(本小题满分14分)已知数列{}n a 各项均不为0，其前n 项和为n S ，且对任意*n ∈N 都有(1)n n p S p pa -=-（p 为大于1的常数），记12121C C C ()2nn n n nn na a a f n S ++++= ．(1) 求n a ；(2) 试比较(1)f n +与1()2p f n p+的大小（*n ∈N ）； (3) 求证：2111(21)()(1)(2)(21)112n p p n f n f f f n p p -⎡⎤⎛⎫++-+++--⎢⎥ ⎪-⎢⎥⎝⎭⎣⎦剟，（*n ∈N ）．19．（本小题满分12分）数列{a n }满足)1(21)11(1211≥+++==+n a n n a a nnn 且. （Ⅰ）用数学归纳法证明：)2(2≥≥n a n ；（Ⅱ）已知不等式)1(:,0)1ln(2≥<><+n e a x x x n 证明成立对，其中无理数e=2.71828….20.设)0(1),(),,(22222211>>=+b a bx x y y x B y x A 是椭圆上的两点，满足0),(),(2211=⋅a y b x a y b x ，椭圆的离心率,23=e 短轴长为2，0为坐标原点.（1）求椭圆的方程；（2）若直线AB 过椭圆的焦点F （0，c ），（c 为半焦距），求直线AB 的斜率k 的值；（3）试问：△AOB 的面积是否为定值？如果是，请给予证明；如果不是，请说明理由.21．（2004年全国高考福建理科22题）如图，P是抛物线C：221xy=上一点，直线L过点P且与抛物线C交于另一点Q。

（Ⅰ）若直线L与过点P的切线垂直，求线段PQ中点M的轨迹方程；（Ⅱ）若直线L不过原点且与X轴交于S，与Y轴交于点T，试求分析：（1）要求线段PQ的中点M的轨迹方程，我们常把M的坐标转化为线段PQ的两个端点坐标之间的关系。

而P、Q两点又是直线L与抛物线的交点，容易想到直线L的方程与抛物线C 的方程相联立消去y（或x），转化为一元二次方程根与系数的关系问题。

另外，求过抛物线P的切线的斜率问题，我们自然会想到求出数221xy=的导数。

22．（本题满分14分）23．已知函数f (x )＝a ln x －ax －3(a ∈R )．(1)若a ＝－1，求函数f (x )的单调区间；(2)若函数y ＝f (x )的图象在点(2，f (2))处的切线的倾斜角为45°，对于任意的t ∈[1,2]，函数g (x )＝x 3＋x 2⎣⎡⎦⎤f ′(x )＋m2(f ′(x )是f (x )的导数)在区间(t,3)上总不是单调函数，求m 的取值范围； (3)求证：ln 22×ln 33×ln 44×…×ln n n <1n (n ≥2，n ∈N *)．24．已知F 1、F 2是椭圆x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)的左、右焦点，且离心率e ＝12，点P 为椭圆上的一个动点，△PF 1F 2的内切圆面积的最大值为4π3. (1)求椭圆的方程；(2)若A 、B 、C 、D 是椭圆上不重合的四个点，满足向量F 1A →与F 1C →共线，F 1B →与F 1D →共线，且AC →·BD →＝0，求|AC →|＋|BD →|的取值范围．25．设椭圆C ：x 2a 2＋y 2b2＝1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1、F 2，上顶点为A ，在x 轴负半轴上有一点B ，满足BF 1→＝F 1F 2→，且AB ⊥AF 2，如图所示．(1)求椭圆C 的离心率；(2)若过A 、B 、F 2三点的圆恰好与直线l ：x －3y －3＝0相切，求椭圆C 的方程；(3)在(2)的条件下，过右焦点F 2作斜率为k 的直线l ′与椭圆C 交于M 、N 两点，在x 轴上是否存在点P (m,0)使得以PM 、PN 为邻边的平行四边形是菱形？如果存在，求出m 的取值范围；如果不存在，说明理由．26.（本小题满分14分）已知函数1()ln()=+f x x x,且()f x 在12=x 处的切线方程为().y g x = (Ⅰ) 求()y g x =的解析式； (Ⅱ) 证明:当0x >时,恒有()();f x g x ≥ (Ⅲ) 证明:若()*0,1,,,i a i n i n N >≤≤∈且11,ni i a ==∑则nn n n n a a a a a a )1()1)...(1)(1(22211+≥+++.。