最新高考数学二轮复习-选择填空压轴题

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高考数学第二轮复习精品资料压轴题

高考数学第二轮复习压轴题高考坚持“有利于高校选拔人才，有利于中学实施素质教育，有利于高校扩大办学自主权”的命题原则，坚持“考查基础知识的同时,注重考查能力”，这决定了每套高考试卷都有一道或几道把关的题目，我们称之为压轴题.这类题目的分值稳定在14分左右，多以传统的综合题或常用题型，与高等数学有关知识或方法联系比较紧密.如结合函数、不等式、导数研究无理型、分式型、指对数型以及多项式函数等初等函数的图像与性质，或数列兼考查数学归纳法，或以解析几何为主的向量与解析几何交汇，或以上三类题互相交汇形成新的综合问题，这类题目综合性强，解法多，有利于高校选拔.第一讲函数、不等式与导数型压轴题【调研1】设21()log 1x f x x +=-,1()()2F x f x x=+- (1)试判断函数()y F x =的单调性，并给出证明；(2)若()f x 的反函数为1()f x -,证明对任意的自然数(3)n n ≥,都有1()1nf n n ->+； (3)若()F x 的反函数1()F x -,证明方程1()0F x -=有惟一解.分析：第（1）问先具体化函数()y F x =后，再判断单调性，而判断单调性有定义法和导数法两条途径；第（2）问先具体化1()f n -，再逐步逆向分析，寻找不等式的等价条件，最后转化为不等式212nn >+的证明问题；第（3）问应分“存在有解”和“唯一性”两个方面证明. 解析：（1）∵21()log 1x f x x +=-，1()()2F x f x x =+- ∴211()log 12x F x x x+=+-- ∴函数()y F x =的定义域为(1,1)-.解法一：利用定义求解设任意1x ，2x (1,1)∈-，且12x x <，则21()()F x F x -＝212222111111(log )(log )2121x x x x x x +++-+---- ＝212221211111()(log log )2211x x x x x x ++-+-----＝211221212(1)(1)log (2)(2)(1)(1)x x x x x x x x --++--+- ∵210x x ->，120x ->，220x -> ∴1212(1)(1)0(1)(1)x x x x -+>+-∴211221212(1)(1)log 0(2)(2)(1)(1)x x x x x x x x --++>--+- ∴函数()y F x =在(1,1)-上是增函数解法二：利用导数求解∵211()log 12x F x x x+=+--∴()F x '＝22121(1)ln 2(1)(2)x x x x -⨯++--＝2221ln 2(1)(2)x x +⨯--又∵11x -<< ∴()F x '＝22210ln 2(1)(2)x x +>⨯--∴函数()y F x =在(1,1)-上是增函数 (2) 由21()log 1x f x x +=-得121y x x +=-，即2121y y x -=+ ∴121()21x x f x --=+（x R ∈）∴121()21n n f n --=+＝2121n -+∵1111n n n =-++∴证明不等式1()1n f n n ->+（3n ≥），即证222122n n <++，也即证212nn >+（3n ≥）以下有两条求证途径：解法一：利用数学归纳法求证①当3n =时，不等式显然成立. ②设n k =时成立，即212kk >+当1n k =+时，12222(12)k k k +=⨯>+＝42222k k k +=++232(1)1k k >+=++ ∴当1n k =+时不等式也成立.由①②可知，对利用大于或等于3的自然数都有212nn >+成立.∴证明不等式1()1nf n n ->+（3n ≥）解法二：利用放缩法求证∵2(11)112221n n n n n n =+=++++=+>+…∴等式1()1n f n n ->+（3n ≥）故：1()1n f n n ->+ (3)∵ 211(0)log 122F =+= ∴11()02F -=，即12x =是1()0F x -=的一个根.假设1()0F x -=另外还有一个解0x （012x ≠），则10()0F x -=∴0(0)F x = (012x ≠)，这与1(0)2F =相矛盾故1()0F x -=有惟一解.【方法探究】证明不等式的方法很多，其中分析法和综合法是最基本的方法.分析法由果索因，优点是便于寻找解题思路，而综合法由因索果，优点是便于书写，所以我们在求解过程中，常常两种方法联合作战，从而衍生出“分析综合法”，在本例第（2）问以及下例第（2）问都中有所体现.【技巧点拨】对于压轴题，大多数同学都不能完全解答，如何更好发挥，争取更好的成绩？“分步解答”、“跳步解答”与“解准第一问”是很实用的夺分技巧，其中分析综合题的各小问之间的关系是非常关键.从各小问之间的相互关系来分，数学综合题有以下三类：（1）递进型递进型解答题是指前问是后问的基础，只有前问正确解答，才能准确求解后问，若第（1）问出错，则可能“全军覆没”，这也是相当多同学不能很好发挥其数学水平的重要原因.对于这类题目，“解准第一问”是至关重要，不容丝毫的马虎.（2）并列式并列型解答题是指前问与后问关联性不强，前问是否正确，不会影响后问作答，如本例的三个问题.但这类题目也容易丢分，同学们在作答时，常常因为前问不会答而放弃后问的分析与思考，这时“跳步解答”非常关键.（3）混合式混合型解答题是指解答题有三个及其以上的小问，兼有以上两种类型的特点，答题时注意“分步解答”，如本例万一不会求解第（2）问，具体化1()f n -是没有问题的，争取得到一定的步骤分.【调研2】已知函数22()ln f x x a x x=++（0x >），()f x 的导函数是()f x '对任意两个不相等的正数1x 、2x 求证：（1）当0a ≤时，1212()()()22f x f x x xf ++>；（2）当4a ≤时，1212()()f x f x x x ''->-. 分析：本例以高等数学的函数凸凹性、一致连续性、中值定理等知识为内核，综合考查函数的基本性质、导数求函数极值和均值不等式等知识的应用，考查综合分析、推理论证以及运算能力.第（1）问先根据题设条件具体化12()()2f x f x +、12()2x x f +的表达式，再对二者进行比较，可以逐项比较，也可以作差比较；第（2）问先具体化12()()f x f x ''-，再逐步逆向分析，采用分析法寻找解题思路，至于书写可用分析法，也可以用综合法. 解析：（1）∵()22ln f x x a x x =++∴()()()()1222121212111ln ln 222f x f x a x x x x x x +⎛⎫=+++++ ⎪⎝⎭ ()2212121212x x x x a x x +=+++2121212124ln 222x x x x x x f a x x +++⎛⎫⎛⎫=++ ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭ 以下有两条求解途径：解法一：逐项比较法122x x +<∴12ln 2x x +< ∵0a ≤∴12ln 2x x a a + ………………………………①∵()()22222212121212112242x x x x x x x x +⎛⎫⎡⎤+>++= ⎪⎣⎦⎝⎭……………………………………② 又∵()()2221212121224x x x x x xx x +=++> ∴1212124x x x x x x +>+ ………………③ 由①、②、③得()22212121212121422x x x x x x a a x x x x ++⎛⎫+++++ ⎪+⎝⎭∴ ()()121222f x f x x x f ++⎛⎫> ⎪⎝⎭解法二：作差比较法()()121222f x f x x x f ++⎛⎫- ⎪⎝⎭＝()22212121212121214[[()ln ]222x x x x x x x x a a x x x x ++++++-+++＝22212121212121214[()()]()(ln )222x x x x x x x x a a x x x x ++++-+-++＝221212121212()1()4()x x x x a x x x x --+++ ∵12x x ≠，且10x >，20x > ∴2121()04x x ->，2121212()0()x x x x x x ->+，1201<<∵0a ≤∴12ln0a ≥∴()()121222f x f x x x f ++⎛⎫-⎪⎝⎭＝221212121212()1()04()x x x x a x x x x --++>+ 故()()121222f x f x x x f ++⎛⎫-⎪⎝⎭0>（2）证法一：分析综合法由()22ln f x x a x x =++，得()'222a f x x x x=-+ ∴()()12f x f x ''-＝122211222222a a x x x x x x ⎛⎫⎛⎫-+--+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭＝()121222121222x x ax x x x x x +-⋅+- 欲证()()''1212f x f x x x ->- ，只需证()12221212221x x ax x x x ++->即证()1212122x x a x x x x +<+成立 ∵()121212122x x x x x x x x ++>+设t =，()()240u t t t t =+>，则()242u t t t '=- 令()0u t '=得t =()4u t a ≥=>≥ ∴()1212122x x x x a x x ++> ∴对任意两个不相等的正数12,x x ，恒有()()''1212f x f x x x ->-证法二：综合法1 对于任意两个不相等的正数1x 、2x 有()1212122x x x x x x ++>12x x＝12x x +3≥3 4.5a >> ∴ ()12221212221x x a x x x x ++->而()'222a f x x x x =-+ ∴()()12f x f x ''-＝122211222222a a x x x x x x ⎛⎫⎛⎫-+--+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭＝()121222121222x x a x x x x x x +-⋅+-12x x >- 故：()()''1212f x f x x x ->- 证法三：综合法2由()22ln f x x a x x =++，得()'222a f x x x x=-+ ∴()()''12f x f x -＝122211222222a a x x x x x x ⎛⎫⎛⎫-+--+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭＝()121222121222x x a x x x x x x +-⋅+- ∵12,x x 是两个不相等的正数∴()()123221212122422x x aax x x x x x ++->+-()312442x x ≥+-设t =，()()322440u t t t t =+->，则()()'432u t t t =-，列表： ∴38127u => 即 ()12221212221x x ax x x x ++-> ∴()()()12''12121222121222x x af x f x x x x x x x x x +-==-⋅+->- 【方法探究】本例以高等数学中的函数凸凹性与中值定理为知识载体，所以也可以采取高等数学方法求解：（1）当0a ≤时，求证1212()()()22f x f x x xf ++>，联系凹（下凸）函数性质知，只需证明当0a ≤时，只需证明22()ln f x x a x x=++（0x >）为凹函数或下凸函数. 即证明“函数)(x f 的二阶导数恒大于0”其具体证明如下：∵22()ln f x x a x x =++（0x >）∴22()2a f x x x x '=-+，324()2a f x x x''=+-∵0x >，0a < ∴324()20af x x x''=+->在(0,)x ∈+∞时恒成立.∴22()ln f x x a x x =++（0x >）为凹函数故()()121222f x f x x x f ++⎛⎫> ⎪⎝⎭（2）为证明|||)()(|2121x x x f x f ->'-'，可以考虑对函数()f x 的导函数是()f x '在闭区间12[,]x x （或21[,]x x ）上应用中值定理，具体证明过程如下：不妨设210x x >>，则由（1）问知22()2a f x x x x '=-+，324()2af x x x''=+-，在闭区间12[,]x x 上，由中值定理有，存在[]21,x x ∈ξ，使得： ))(()()(2121x x f x f x f -''='-'ξ.下证当4a ≤，0ξ>时，有()1f ξ''>成立∵324()2a f x x x ''=+-∴当0a ≤，0x >时，有324()22af x x x ''=+->恒成立当04a <≤，0x >时，令324()2()a f xg x x x ''=+-=，则34212()a g x x x'=-再令34212()0a g x'=-=，得6x =列表如下：即当04a <≤，0x >时，有33324438()222110810827a a f x x x ''=+-≥->-=>∴1)(04>''>≤ξξf a 时，有，当，有212121)()()(x x x x f x f x f ->-⋅''='-'ξ故()()''1212f x f x x x ->-1.已知32()2f x x bx cx =+++（1）若()y f x =在1x =时有极值－1，求b ，c 的值.（2）当b 为非零实数时，证明()f x 的图像不存在与直线2()10b c x y -++=平行的切线；（3）记函数|()|f x '（11x -≤≤）的最大值为M ，求证32M ≥. 2.已知函数()ln(1)(1)x f x a e a x =+-+，2()(1)(ln )g x x a x f x =---且()g x 在1x =处取得极值. (1)求a 的值和()g x 的极小值； (2)判断()y f x =在其定义域上的单调性, 并予以证明；(3)已知△ ABC 的三个顶点A 、B 、C 都在函数()y f x =的图象上，且横坐标依次成等差数列，求证△ABC 是钝角三角形，但不可能是等腰三角形．【参考答案】解析：（1）∵32()2f x x bx cx =+++ ∴2()32f x x bx c '=++ 由()f x 在1x =时有极值－1有(1)320(1)121f b c f b c '=++=⎧⎨=+++=-⎩，解之得15b c =⎧⎨=-⎩当1b =，5c =-时，2()325f x x x '=+-当1x >时，()0f x '>，当513x -<<时，()0f x '< 从而符合在1x =时，()y f x =有极值 ∴1b =，5c =-（2）假设()y f x =图象在x t =处的切线与直线2()10b c x y -++=平行，则 ∵2()32f t t bt c '=++，直线2()10b c x y -++=的斜率为2c b -∴2232t bt c c b ++=-，即22320t bt b ++=∵0b ≠ ∴△＝2224(3)80b b b -=-<从而方程22320t bt b ++=无解，即不存在t ，使22()32f t t bt c c b '=++=-∴()y f x =的图象不存在与直线2()10b c x y -++=平行的切线.（3）证法一：分类讨论∵|()|f x '＝22|3()()|33b b xc ++-∴①若||13b ->，则M 应是|(1)|f '-和|(1)|f '中最大的一个∴2|(1)||(1)|M f f ''≥-+＝|32||32|b c b c -++++|4|b ≥12> ∴362M >≥②当30b -≤<时，2|(1)||()|3b M f f ''≥-+-＝2|32|||3b b c c -++-2|23|3b b ≥-+＝21|(3)|3b -3> ∴32M ≥ ③当03b <≤时，2|(1)||()|3b M f f ''≥+-＝2|32|||3b bc c +++-2|23|3b b ≥++＝21|(3)|3b +3> ∴32M ≥综上所述，32M ≥成立.证法二：利用二次函数最值求解2()32f t t bt c '=++的顶点坐标是（3b -，332b c -），①若||13b->，则M 应是|(1)|f '-和|(1)|f '中最大的一个 ∴2|(1)||(1)|M f f ''≥-+＝|32||32|b c b c -++++|4|b ≥12> ∴362M >≥②若||13b -≤，则M 应是|(1)|f '-、|(1)|f '、|332b c -|中最大的一个（1）当32c ≥-时，2|(1)||(1)|M f f ''≥-+|(1)(1)|f f ''≥-+＝|62|3x +≥ ∴32M ≥ （2）当32c <-时， 23||3c b M -≥＝2332b c c -≥->综上所述，32M ≥成立. 证法三：利用绝对值不等式的性质∵函数|()|f x '（11x -≤≤）的最大值为M ∴|(1)|M f '≥-，|(1)|M f '≥，|(0)|M f '≥∴4|(1)||(1)|2|(0)|M f f f '''≥-++|(1)(1)2(0)|f f f '''≥-+-＝6 ∴32M ≥ 2.解析：（1）∵2()(1)(ln )g x x a x f x =---∴1()2(1)1a a g x x a x x+'=---++（0x >） ∵()g x 在1x =处取得极值 ∴(1)2(1)102ag a a '=---++=，即8a =∴()8ln(1)9xf x e x =+- 2()78ln(1)9ln g x x x x x =--+-89(1)(3)(23)()271(1)x x x g x x x x x x --+'=--+=++（0x >）令(1)(3)(23)()0(1)x x x g x x x --+'==+得1x =或3x =当13x <<时，()0g x '<，当01x <<时，()0g x '>当3x >时，()0g x '> ∴当3x =时，min ()9ln38ln 412g x =-- （2）∵()8ln(1)9x f x e x =+-∴89()9011xx xe f x e e--'=-=<++恒成立，即函数()f x 在(,)-∞+∞上是单调减函数. （3）设11(,())A x f x ，22(,())B x f x ，33(,())C x f x ，且123x x x <<，则123()()()f x f x f x >>，1322x x x +=∴1212(,()())BA x x f x f x =+-，3232(,()())BC x x f x f x =-- ∴12321232()()[()()][()()]BA BC x x x x f x f x f x f x ⋅=--+-⋅-∵120x x -<，320x x ->，12()()0f x f x ->，32()()0f x f x -< ∴0BA BC ⋅< 故B 为钝角，△ABC 为锐角三角形.另一方面，若ABC ∆为等腰三角形，则只能是BA BC = 即222212123232()[()()]()[()()]x x f x f x x x f x f x -+-=-+- ∵2132x x x x -=-，221232[()()][()()]f x f x f x f x -=- ∴1223()()()()f x f x f x f x -=-，即13)()()f x f x f x =+22(∵()8ln(1)9x f x e x =+- ∴21221316ln(1)188[ln(1)(1)]9()x x xe x e e x x +-=++-+ ∴132122ln(1)ln(1)x x x x xe e e e ++=+++，即22122222x x x x x e e e e e +=++∴3212x x x ee e =+，但与3122x x x e e e +≥==相矛盾，所以ABC ∆不能为等腰三角形.综上所述，△ABC 是钝角三角形，但不可能是等腰三角形.第二讲递推数列、数学归纳法型压轴题数列和数学归纳法是初等数学与高等数学的最重要衔接点之一，是中学数学的重要组成部分，涉及知识面广、综合性强、方法灵活、试题新颖、技巧性突出，蕴含函数与方程，等价转化、分类与整合等数学思想以及错位相减法、归纳－猜想－证明、叠加（乘）法、叠代法、裂项法等大量的数学方法，是代数计算与逻辑推理训练的重要题材，因而这类题目多以压轴题的形式出现，成为高考的重头戏之一.【调研1】已知函数)(x f 是定义在R 上的不恒为零的函数, 且对于任意的R b a ∈,, 都满足()()()f a b af b bf a ⋅=+.若1()12f =，(2)n n f a n-=（n N *∈），求①.数列{}n a 的通项公式；②.数列{}n a 的前n 项和为n S ，问是否存在正整数m ，使得对任意的*n N ∈都有43n m S -<成立？若存在，求出m 的最小值；若不存在，则说明理由.分析: 求解本题的关键在于准确求解第（1）小问，所以准确化简(2)n f -成为求解本例的焦点.大致有以下三条途径：①.由已知条件()()()f a b af b bf a ⋅=+探索)(n a f 的规律，最后用数学归纳法证明； ②.将所给函数关系式适当变形, 根据其形式特点构造另一个函数, 设法用此函数求出)(n a f ； ③.设法将(2)n f -转化为熟悉的数列. 解析:（1）解法一：“归纳－猜想－证明”法∵对于任意的R b a ∈,, 都满足()()()f a b af b bf a ⋅=+∴2()f a ＝()()a f a a f a ⋅+⋅＝2()a f a ⋅3()f a ＝22()()a f a a f a ⋅+⋅＝22()()a a f a a f a ⋅⋅+⋅＝23()a f a 4()f a ＝33()()a f a a f a ⋅+⋅＝233()()a a f a a f a ⋅⋅+⋅＝34()a f a猜想1()()n n f a na f a -=⋅ （n N *∈）现在用数学归纳法证明： ①.显然1n =时，左边＝()f a ，右边＝111()a f a -⨯⋅＝()f a ∴1n =时，命题1()()n n f a na f a -=⋅显然成立. ②.设n k =（*k N ∈）时有1()()kk f a kaf a -=⋅当1n k =+时 ∵()()()f a b af b bf a ⋅=+∴1()k f a +＝()k f a a ⨯＝()()k k a f a a f a ⋅+⋅＝1()()k k a f a a ka f a -⋅+⋅⋅＝()()k k a f a ka f a ⋅+⋅＝(1)()k k a f a +⋅∴1n k =+时，命题1()()n n f a na f a -=⋅成立.由①②可知，对任意n N *∈都有1()()n n f a na f a -=⋅（n N *∈）成立.又∵1()12f =∴11111[()]()()(2)1222()2n n nn n f n f f a n n n ---⋅====故数列{}n a 的通项公式n a ＝11()2n -解法二：构造函数法 ∵当0≠⋅b a 时，有()()()f a b af b bf a ⋅=+ ∴bb f a a f ab ab f )()()(+= 令()()f x g x x =，则bb f a a f ab ab f )()()(+=即为: ()()()g ab g a g b =+∴()()ng a n g a =⋅ 即()()n nf a ng a a=⋅ ∴1()()()()nnnn f a f a a n g a a n na f a a-=⋅⋅=⋅⋅=⋅，即1()()n n f a na f a -=⋅余下的过程同解法一. 证法三: 转化为特殊数列求解∵对于任意的R b a ∈,, 都满足()()()f a b af b bf a ⋅=+，1()12f =∴1[()]2n f ＝111[()]22n f -⨯＝111111[()]()()2222n n f f --⨯+⨯＝11111[()]()222n n f --⨯+即1[()]2n f ＝11111[()]()222n n f --⨯+ ∴1111[()][()]222()()22n n n n f f --=+ ∴新数列1[()]21()2n n f ⎧⎫⎪⎪⎨⎬⎪⎪⎩⎭是公差为2，首项为1()2212f =的等差数列，即1[()]221()2n n f n = ∴11()2(2)12()2n nn n n f a n n --⨯=== 故数列{}n a 的通项公式n a ＝11()2n -.（2）假设存在正整数m ，使得对任意的*n N ∈都有43n m S -<成立，则由（1）问可知111()2n n S -=-，所以1141()23n m ---<恒成立∴413m -≥，即7m ≥ 故存在正整数m ，使得对任意的*n N ∈都有43n m S -<成立，此时m 的最小值为7.【方法探究】本例是已知抽象函数关系, 利用函数迭代求数列通项问题.在所给的三种方法之中, 解法一利用“归纳－猜想－证明”求解，思路自然, 但较为繁琐；解法二利用构造函数法求解，比较简洁，但技巧性强；解法三转化为特殊数列求解，思维跨度大.这三种证法反应出求解数列与函数综合题的共同规律: 充分应用已知条件变形转化, 根据其形式特点构造新的数列, 然后利用数列的性质求解.【调研2】已知等差数列{}n a 的公差d 大于0，且2a 、5a 是方程027122=+-x x 的两根，数列{}n b 的前n 项和为n T ，且n n b T 211-=（*n N ∈）（1）求数列{}n a 、{}n b 的通项公式；（2）设数列{}n a 的前n 项和为n S ，试比较nb 1与1+n S 的大小. 分析：（1）由方程027122=+-x x 可求2a 、5a ，从而得到等差数列{}n a 的通项；由公式1112n n n S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩求解数列{}n b 的通项.（2）要比较n b 1与1+n S 的大小，应先由（1）问具体化nb 1、1+n S ，再求出前几项，探索大小规律，最后用数学归纳法证明.解析：（1）∵2a 、5a 是方程027122=+-x x 的两根，公差d 大于0∴2a =3，5a =9，即5223a a d -==，11a = ∴21n a n =-（*n N ∈） ∵数列{}n b 的前n 项和为n T ，且n n b T 211-=（*n N ∈）∴当1n =时，111112T b b ==- ∴321=b当2≥n 时，∵n n b T 211-= ∴111122n n n n n b T T b b --=-=-∴113n n b b -=（2n ≥），即1212()333n n n b -==故21n a n =-，1212()333n n n b -==（2）解法一：归纳－猜想－证明由（1）可知2[1(21)]2n n n S n +-==，132n n b = ∴21(1)n S n +=+ 当1n =时，1132b =，24S = ∴211S b <当2n =时，2192b =，39S = ∴321S b <当3n =时，31272b =，416S = ∴431S b <当4n =时，41812b =，525S = ∴541S b >当5n =时，512432b =，636S = ∴651S b >猜想：4≥n 时，11+>n n S b以下用数学归纳法证明：（1）当4n =时，由上可知成立.（2）设n k =（*,4k N n ∈≥）时，11+>k kS b ，即2)1(23+>k K 当1n k =+时，11k b +＝132k +＝332k ⋅23(1)k >+2363k k =++＝22(44)221k k k k ++++-2(1)1[(1)1]k k S ++>++=∴当1n k =+时，11+>n nS b 成立.由（1）（2）知n N *∈，4n ≥时，11+>n n S b .综上所述，当1n =，2，3时，11+<n n S b ，当4≥n 时，11+>n nS b .解法二：放缩法证明当1n =，2，3时，同以上解法当n N *∈，4n ≥时1nb ＝32n ＝1223311(12)(1222)22n n n n C C C +>+⋅+⋅+⋅＝1(1)(1)(2)[1248]226n n n n n n ---++⋅+⋅ ≥18[126(1)]23n n n n +++-＝281636n n ++221n n >++1n S += 综上所述，当1n =，2，3时，11+<n n S b ，当4≥n 时，11+>n nS b . 【方法探究】通过对有限个特例进行考察，猜想一般的结论，然后运用数学归纳法证明，即“观察――猜想――证明”，这是中学数学中重要的解题方法，可有效解决探索性问题、存在性问题或某些与自然数有关的命题，在求解时注意“猜想大胆、求证小心”.【技巧点拨】放缩法是证明不等式的常用方法，过程简洁，但有一定难度，犹如花中的玫瑰，美丽但有刺. 成功运用放缩法求证的关键在于把握放缩尺度，在平时训练中注意多积累与整理.常见的放缩技巧有：（1）添项或减项的“添舍放缩”，如本例12233113(1222)22n n n n C C C ⨯>+⋅+⋅+⋅，只取(21)n +的二项展开式的前四项进行放缩；（2）拆项对比的“分项放缩”；（3）运用分数的性质放缩，如①分子增加正数项或分母减少正数项，分数值变大，反之变小；② a, b, m 都是正数并且a b <，有a a mb b m+<+（真分数的性质）等. （4）运用不等式串)1(11)1(12-<<+n n n n n 放缩，如在第3讲例2第（2）问中求证23π<n T 时，运用该技巧放缩后，再裂项相加求解.类似的不等式有2()4a b ab +≤≤ 222a b +，<<等. 1.已知函数()2x f x m t =⋅+的图象经过点A （1，1）、B （2，3）及C （n S n ,），n S 为数列{}n a 的前n 项和，*n N ∈. （1）求n S 及n a ；（2）若数列{}n b 满足22log 1n n b a =+，记11122334111111ni i i n n b b b b b b b b b b =++=++++∑（*n N ∈）求证：1111132n i i i bb =+≤<∑. 2.第七届国际数学教育大会的会徽的主体是由一连串直角三角形演变而成，其中OA ＝AB ＝BC ＝CD＝DE ＝EF ＝FG ＝GH ＝HI ＝1.若将图2的直角三角形继续作下去，并记OA 、OB 、… 、OI 、…… 的长度所构成的数列为{}n a （1）求数列{}n a 的通项公式（2）若函数22212111()nf n n a n a n a =+++++…+，求函数()f n 的最小值；（3）设11n n nb a a +=+，数列｛n b ｝的前n 项和为n S .解不等式|2|4n S -≥3.已知一次函数)(x f 的反函数为)(x g ，且(1)0f =，若点1(,)n n na A n a +（n N *∈）在曲线)(x g y =上，11=a ，对于大于或等于2的任意自然数n 均有111=--+n nn n a a a a . （1）求)(x g y =的表达式；（2）求}{n a 的通项公式；O AB C DE F G H I图1图2（3）设)!2(!4!321++++=n a a a S n n ，求lim n n S →∞. 4.已知数列{}n a 与{}n b 满足下列关系：12a a =（0a >），211()2n n na a a a +=+，n n n a ab a a +=-（n N *∈）（1）求数列{}n b 的通项公式，并化简aa aa n n --+1；（2）设n S 是数列{}n a 的前n 项和，当2≥n 时，n S 与a n )34(+是否有确定的大小关系？若有，请并加以证明，若没有，请说明理由.【参考答案】1.解析：（1）∵函数()2x f x m t =⋅+的图象经过点A （1，1）、B （2，3） ∴2143m t m t +=⎧⎨+=⎩ 解之得11m t =⎧⎨=-⎩ ∴()21x f x =-∵函数()2x f x m t =⋅+的图象经过C （n S n ,） ∴21n n S =-（*n N ∈） ∴当1n =时，111S a ==当2≥n 时，111222n n n n n n a S S ---=-=-= ∵当1n =时，满足12n n a -= ∴数列{}n a 的通项为12n n a -= 故：12n n a -=，21n n S =-（*n N ∈）（2）由（1）可知121)1(21log 22-=+-=+=n n a b n n ，则∴11n n b b +＝1(21)(21)n n -+＝111()22121n n --+∴111ni i i b b -+∑＝12233411111n n b b b b b b b b +++++＝11111111(1)2335572121n n -+-+-++--+＝11(1)221n -+（*n N ∈） ∵11(1)221n -+在*n N ∈上单调递增 ∴当1n =时min 11(1)221n -+＝13 ∵1021n >+ ∴111(1)2212n -<+ 综上可得∑=+<≤n i i i b b 11211312.解析：（1）由题意有2211n n a a+=+∴ 21(1)1n a n =+-⨯＝n 即n a （2）∵22212111()n f n n a n a n a =+++++…+∴1111()1232f n n n n n =++++++…+ 111111(1)23322122f n n n n n n n +=++++++++…+++ ∴111(1)()21221f n f n n n n +-=-++++＝1102122n n >++- ∴(1)()f n f n +> 即函数()y f n =是递增数列∴()y f n =的最小值为11(1)112f ==+ （3）∵11n n n b a a +===+∴1)n S =++…1 ∴|2|4n S -≥即为2|4≥ 解之得48n ≥且n N ∈3.分析：由)(x g 为一次函数)(x f 的反函数得)(x g 也为一次函数，所以可设()g x kx b =+；由(1)0f =得(0)1g =，从而有1b =；由“点1(,)n n na A n a +（n N *∈）在曲线)(x g y =上，且111=--+n nn n a a a a ”确定斜率k ，一旦直线)(x g y =的解析式确定，剩下的问题水到渠成. 解析：（1）∵)(x f 为一次函数，且)(x g 为其反函数 ∴设b kx x g +=)( 由(1)0f =得(0)1g =，即1)(+=kx x g ∵()1g n kn =+且1(,)n n n a A n a +（n N *∈）均在直线b kx x g +=)(上，且111=--+n n n n a aa a ∴1)1(112=-+-=+++nn a a a a k nn n n ∴1)(+=x x g （2）∵1(,)n n na A n a +（n N *∈）均在直线b kx x g +=)(上 ∴11+=+n a a nn ∴当*N n ∈时，12121(1)(2)n n n n a a an n n a a a ---⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅=⨯-⨯-⨯…21＝n!（3）n S ＝123!4!(2)!n a a a n ++++＝1!2!!3!4!(2)!n n ++++…＝1112334(1)(2)n n +++⨯⨯++…＝111111233412n n -+-++-++＝1122n -+ ∴lim n n S →∞＝11lim()22n n →∞-+＝124.已知数列{}n a 与{}n b 满足下列关系：12a a =（0a >），211()2n n na a a a +=+，n n n a ab a a +=-（n N *∈）（1）求数列{}n b 的通项公式，并化简aa aa n n --+1；（2）设n S 是数列{}n a 的前n 项和，当2≥n 时，n S 与a n )34(+是否有确定的大小关系？若有，请并加以证明，若没有，请说明理由.4.解析：（1）∵n n n a a b a a +=-（n N *∈），211()2n n na a a a +=+∴1n b +＝11n n a a a a +++-＝331()21()2n n n na a aa a a a a +++-＝22()()n n a a a a +-＝2n b 0> ∴1lg 2lg n n b b += ∵1113a a b a a +==- ∴1lg (lg3)2n n b -=⋅，即123n n b -= ∴11223131n n n a a --+=-故1n n a a a a +--＝2n n a a a-＝1n b +＝1231n -+（2）当2≥n 时，1n a a +-＝1231n n a a --+≤1()10n a a -（当且仅当2n =时取“＝”） ∴321()10a a a a -≤-，431()10a a a a -<-，……，)(1011a a a a n n -<-- ∴])2([101)2(1121a n a S a n a a S n n ---<----- ∵12a a =，254a a = ∴651010(2)2(2)2n n n S a n a S a a n a ---<---- ∴11226131[(2)]189(31)n n n S n a --+<-+--251()189n a <+-23()18n a =+4()3n a <+故4()3n S n a <+.第三讲解析几何型压轴题解析几何综合题是高考命题的一个热点内容，这类试题往往以解析几何知识为载体，综合函数、不等式、向量、数列等知识，涉及知识点多，综合性强，题目多变，解法灵活多样，能较好体现高考的选拔功能，因此这类题目常常以压轴题的形式出现.求解这类题目，注意在掌握通性通法的同时，从宏观上把握，微观上突破，在审题和解题思路上下功夫，不断跨越求解征途中可能会遇到的一道道运算难关，最终达到求解目的.【调研1】若1F ，2F 为双曲线22221b y a b -=的左、右焦点，O 为坐标原点，P 在双曲线左支上，M 在右准线上，且满足1F O PM =，11OF OP OP OM OP OMOF OP⋅⋅=.（1）求此双曲线的离心率；（2）若此双曲线过点N ，求双曲线的方程；（3）设（2）中双曲线的虚轴端点为1B ，2B （1B 在y 轴的正半轴上），过2B 作直线AB 与双曲线交于A ，Ｂ两点，求11B A B B =时，直线的方程. 分析：弄清向量表达式11OF OP OP OM OP OMOF OP⋅⋅=是求解本题的关键！由向量的数量积定义可知cos ,OP OM <>＝1cos ,OF OP <>，即OP 是1F OM ∠的角平分线，联系1F O PM =可判断四边形1OMPF 是菱形.解析：（1）由1F O PM =知四边形1PFOM 是平行四边形又由11OF OP OP OM OP OMOF OP⋅⋅=知OP 平分1F OM ∠ ∴四边形1PFOM 是菱形设焦半距为c ，则有11OF PF PM c === ∴2122PF PF a c a =+=+ 由双曲线第二定义可知21PF e PM =，即2c aec+= ∴2e =（1e =-舍去）（2）∵2ce a== ∴2c a = ∴双曲线方程为222213x y a a -=又∵双曲线过点N ∴224313a a -=，即23a = ∴所求双曲线的方程为22139x y -=（3）由题意知()10,3B ，()20,3B -，则设直线AB 的方程为3y kx =-，()11,A xy ，()22,B x y则由223139y kx x y=-⎧⎪⎨-=⎪⎩有()2236180k x kx -+-= ∵双曲线的渐近线为y = ∴当k =时，AB 与双曲线只有一个交点，即k ≠∵12263k x x k +=-，122183x x k -⋅=- ∴()121221863y y k x x k -+=+-=-，()212121299y y k x x k x x ⋅=-++= 又∵()1113B A x y =-，，()1223B B x y =-，∵11B A B B ⊥∴()121212390xx y y y y +⋅-++=即221818939033k k --+-⋅+=-- ∴k = ∴直线AB 的方程为3y =-【方法探究】平面向量是高中数学新增内容，兼有代数和几何特性，是高中数学应用最广泛的数学工具之一，解析几何是高中数学的传统重点内容，是高考中的重头戏，而平面向量与解析几何交汇命题是近三年来新高考的一个新亮点.这类综合问题大致可分三类：（1）平面向量与圆锥曲线符号层面上的整合问题：这类题目是平面向量和圆锥曲线的简单拼盘，在平面向量刚进入高考时，比较常见，近来比较少；（2）平面向量与圆锥曲线知识层面上的整合问题：用平面向量语言包装解析几何中元素的关系，试题情境新颖，结合点选取恰到好处，命题手法日趋成熟，如本例求解过程中，明确向量式“1F O PM =”与“11OF OP OP OM OP OMOF OP⋅⋅=”含义，还原几何元素“菱形1PFOM ”是求解关键；（3）平面向量与圆锥曲线应用层面的整合问题：以平面向量作为工具，综合处理有关长度、角度、垂直、射影等问题以及圆锥曲线中的轨迹、范围、最值、定值、对称等典型问题，这类问题往往更具有挑战性. 【调研2】在xoy 平面上有一系列点111(,)P x y ，222(,)P x y ，……，(,)n n n P x y ……，对每个自然数n ,点n P 位于函数)0(2≥=x x y 的图象上．以点n P 为圆心的⊙n P 与x 轴都相切，且⊙n P 与⊙1+n P 又彼此外切．若11=x ,且n n x x <+1 )(N n ∈．（1）求证数列}1{nx 是等差数列；（2）设⊙n P 的面积为n S ，n n S S S T +⋅⋅⋅++=21, 求证：23π<n T 分析：本题是数列与圆锥曲线的综合题，求解过程有两个关键点：①.由⊙n P 与⊙1+n P 彼此外切，从而构建关于n x 的递推关系式，突破的办法是具体化已知条件 “⊙n P 与⊙1+n P 彼此外切”为1n n P P +1n n r r ++＝1n n y y ++； ②.经过一系列演算后得到222111]35(21)n T n =++++-，如何放缩？放缩度是把握问题的关键.解析：（1） ⊙n P 与⊙1+n P 彼此外切∴11n n n n P P r r ++=+1n n y y +=+ 两边平方并化简得1214)(++=-n n n n y y x x依题意有⊙n P 的半径2n n n x y r ==，22211()4n n n n x x x x ++-=⋅∵10n n x x +>> ∴112++=-n n n n x x x x ，即1112()n nn N x x +-=∈ ∴ 数列}1{n x 是以111x =为首项，以2为公差的等差数列. (2) 由（1）问有111(1)2n n x x =+-⋅，即121n x n =-∴2244(21)n n n n S r y x n ππππ====-， n n S S S T +⋅⋅⋅++=21])12(151311[222-++++=n π ≤])12()32(15313111[-⋅-++⋅+⋅+n n π ＝)]}121321()5131()311[(211{---++-+-+n n π ＝)]1211(211[--+n π< 【方法探究】在04年的湖南、上海、浙江卷， 05年的上海、浙江卷，06年的重庆、山东、湖北、浙江等卷都有数列与解析几何的综合问题.这类题综合性强，可以从数与形的两个角度考查理性思维能力以及函数与方程、数形结合、特殊化与一般化等数学思想.这类试题大多以点列的形式出现的，一个点的横，纵坐标分别是某两个不同数列的项，而这两个数列又由点所在的曲线建立联系，从而数列的代数特征与曲线的几何性质熔合.求解这类题目关键在于利用曲线性质建立数列的递推式，转化为代数问题求解.【技巧点拨】数列的判断与证明是数列的常考点，其求解过程常常从数列通项或递推式入手，通常有两种方法：①.定义法证明数列每项与它的前项之差（比）是同一个常数，即证1n n a a +-＝d ，d 为常数（1n na a +＝q ，q 为不等于零的常数）；②.中项法证明每一项都是它的前一项和后一项的等差（比）中项，即证122n n n a a a ++=+（221++⋅=n n n a a a ）.【调研3】在平面直角坐标系xOy中，有一个以(10,F和(2F的椭圆，设椭圆在第一象限的部分为曲线C ，动点P 在C 上，C 在点P 处的切线与x y 、轴的交点分别为A ，B ，且向量OM OA OB =+.求：（1）点M 的轨迹方程；（2）OM 的最小值.分析：求解本例可以根据以下步骤进行：①求立椭圆的方程，得到曲线Ｃ的方程； ②求过点Ｐ的切线方程，求出点Ａ、Ｂ的坐标；③运用相关点法求点M 的轨迹方程； ④具体化OM ，转化为函数最值问题求解.解析：∵椭圆的焦点为(10,F、(2F，离心率为2∴椭圆方程可写为22221y x a b +=（0a b >>），其中223a b ⎧+==，解之得24a =，21b =∴曲线Ｃ的方程为y =，y '=设在曲线Ｃ上的动点00(,)P x y (0<x 0<1)，则0y =∴过切点Ｐ的切线的斜率为0|x x k y ='==04x y -，过点Ｐ的切线的方程为 00004()x y x x y y =---+ ∵点,A B 是切线与x y 、轴的交点 ∴Ａ01(,0)x ，Ｂ04(0,)y设点Ｍ为(,)x y ，则由OM →=OA → +OB →得01x x =，04y y =∵点00(,)P x y在曲线Ｃ：0y =∴点M 的轨迹方程为22141x y +=（1x >，2y >） (2)由（1）问可知2y ＝2411x -＝2441x +- ∴2||OM ＝22x y +＝22441x x ++-＝224151x x -++-≥5＝9 （当且仅当22411x x -=-，即1x =>时取等号）故当x =|OM →|的最小值为3. 【高考前沿】切线是曲线的一个重要几何性质，而导数是求曲线切线的最有力的工具，所以从切线角度与圆锥曲线综合考查，这是高考的一个新趋势，大大丰富了解析几何的研究内容，可能成为以后高考的一个新热点.导数也是求解最值问题的最常用工具，常与解析几何交汇，以最值问题的形式出现，是高考常考常新的热点.1.P 、Q 、M 、N 四点都在中心为坐标原点，离心率22=e ，左焦点)0,1(-F 的椭圆上，已知PF 与FQ 共线，MF 与FN 共线，0PF MF ⋅=，求四边形PMQN 的面积的最大值与最小值.2.设向量(1,0)i =,(0,1)j =，()a x m i y j =++,()b x m i y j =-+，且||||6a b +=，03m <<，0x >，y R ∈. (1)求动点(,)P x y 的轨迹方程；(2)已知点(1,0)A -，设直线1(2)3y x =-与点P 的轨迹交于B 、C 两点，问是否存在实数m ，使得13AB AC ⋅=？若存在，求出m 的值；若不存在，请说明理由. 3.已知曲线C ：222(23)1k x k y k +-=+（k R ∈）. （1）若曲线C 是双曲线，求k 的取值范围；（2）若曲线C 是焦点在x（3）对于满足条件（2）的双曲线，是否存在过点B （1，1）的直线l ，使直线l 与双曲线交于M ，N 两点且B 是线段MN 的中点？若存在，求出直线l 的方程；若不存在，请说明理由. 【参考答案】1.解析：∵椭圆的中心为坐标原点，离心率22=e ，左焦点)0,1(-F ∴椭圆方程为2212x y += ∵PF 与FQ 共线，MF 与FN 共线，0PF MF ⋅=∴直线PQ 和直线MN 都过椭圆的左焦点)0,1(-F不妨设PQ 的方程为1ky x =+，设11(,)P x y ,11(,)Q x y ，则12y y +22112ky x x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩ ∴22(2)210k y ky +--= ∴12222k y y k -+=-+，12212y y k -⋅=+∴12PQ y y =-=22)2k k +==+ (1)当0k ≠时,MN 的斜率为1k-，同理可得221)12k MN k +=+故四边形面积222214(2)12252k k S PQ MN k k ++==++＝222212(5)2252k k k k ++-++＝222252k k-++ ∵222529k k ++≥ ∴222202952k k-≤-<++，即1629S ≤<(2) 当0k =时,MN 为椭圆的长轴,MN =PQ =∴122S PQ MN ==综合(1) (2)知,四边形PQMN 面积的最大值为2,最小值为169.2.解析：(1)∵(1,0)i =,(0,1)j =，||||6a b +=6=，即为点(,)P x y 到点(,0)m -与到点(,0)m 距离之和为6记1(,0)F m -，2(,0)F m （03m <<），则12||26F F m =<∴1212||||6||PF PF F F +=> 又∵0x > ∴P 点的轨迹是以1F ，2F 为焦点的椭圆的右半部分.∵26a =，22c m =∴22229b a c m =-=-∴所求轨迹方程为222199x y m +=-（0,03x m ><<） (2)设11(,)B x y =，22(,)C x y = ∴11(1,)AB x y =+，22(1,)AC x y =+∴121212·()1AB AC x x x x y y =++++而12y y ⋅＝1211(2)(2)33x x -⋅-＝12121[2()4]9x x x x -++∴AB AC ⋅＝121212121()1[-2()4]9x x x x x x x x ++++++＝12121[107()13]9x x x x +++若存在实数m ,使得1·3AB AC =成立，则1212107()13=0x x x x +++………………………①高考数学第二轮复习压轴题21 由⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>=-+=0)(1992),-(31y 222x m y x x 得222(1)4(977)0m x x m --+-=…………………………② ∵0x > ∴22164(1)(977)0m m =--⋅->△，2124010x x m +=>-，21229-77010 m x x m =>- ∴2321940m =< 此时虽满足△>0，但21229-7728893080010 4040m x x m ==-<- ∴不存在符合题意的实数m ,使得1·3AB AC = 3.解析：（1）当1k =-、0k =或32k =时，曲线C 表示直线. 当1k ≠-且0k ≠且32k ≠时，曲线C 可化为22111223x y k k k k +=++-………………（1）方程（1）表示椭圆的充要条件是110223k k k k ++⋅<- ∴解之得302k << （2）∵ 曲线C 是焦点在x∴212k a k +=，2123k b k +=--，从而有211223312k k k k e k k++--==+ ∴ 1k = 故曲线C 的方程为22112x y -= （3）假设存在直线l ，设11(,)M x y ，22(,)N x y ，则有⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=-12112122222121y x y x ∴0)(2122212221=---y y x x ，即121212122()()()()x x x x y y y y -+=-+ ∵B 是线段MN 的中点 ∴221=+x x ，221=+y y∴ 直线l 的斜率22121=--=x x y y k ，即直线l ：21y x =- 又直线l 与双曲线交于MN 两点，由⎪⎩⎪⎨⎧-==-1212122x y y x 得03422=+-x x ，此时0832416<-=⨯⨯-=∆，方程无实数根.即直线l 与双曲线12122=-y x 无交点. 故不存在满足条件的直线l .点评：本题易忽视直线m 与双曲线交于MN 两点的隐含条件0>∆，而得出存在直线l 为12-=x y 的错误结论.。

2024年新高考新结构数学选填压轴好题汇编(解析版)

2024年新高考新结构数学选填压轴好题汇编01一、单选题1.(2024·广东·高三统考阶段练习)在各棱长都为2的正四棱锥V -ABCD 中，侧棱VA 在平面VBC 上的射影长度为()A.263B.233C.3D.2【答案】B【解析】把正四棱锥V -ABCD 放入正四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1中，则V 是上底面的中心，取A 1B 1的中点E ，C 1D 1的中点F ，连接EF ，BE ，CF ，过A 作AG ⊥BE ，垂足为G ，在正四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1中，BC ⊥平面ABB 1A 1，AG ⊂平面ABB 1A 1，所以BC ⊥AG ，又BC ∩BE =B ，BC ,BE ⊂平面EFCB ，所以AG ⊥平面EFCB ，所以侧棱VA 在平面VBC 上的射影为VG ，由已知得，AA 1=2，EB =AA 21+AB 22=3，所以S △ABE =12×2×2=12×3⋅AG ，所以AG =223，所以VG =VA 2-AG 2=22-2232=233．故选：B ．2.(2024·广东·高三校联考开学考试)已知a =14，b =3e -1，c =2ln2-ln3，则()A.a 0，故f x 在0,1 上为增函数，故f x >f 0 =1，e x >x +1，其中0<x <1，故e 13>13+1，即3e -1>13，故b >13；而13-2ln2+ln3=13-ln 43=133-ln 6427 =13ln 27×e 364>13ln 27×364>0，故13>2ln2-ln3=c ，故b >c ；又g x =1-xx>0，故g x 在0,1 上为增函数，故g x <g 1 =0，ln x +1-x <0，其中0<x <1，故ln 34+1-34<0，即则14<-ln 34=ln 43，故a <c ；故b >c >a .故选：B .3.(2024·广东·高三校联考开学考试)已知函数f x =2sin 2ωx +3sin2ωx ω>0 在0,π 上恰有两个零点，则ω的取值范围是()A.23,1B.1,53C.23,1D.1,53【答案】B【解析】由题意可得f (x )=2sin 2ωx +3sin2ωx =3sin2ωx -cos2ωx +1=2sin 2ωx -π6 +1.令2sin 2ωx -π6 +1=0，解得sin 2ωx -π6 =-12，因为0<x <π，所以-π6<2ωx -π6<2ωπ-π6.因为f (x )在(0,π)上恰有两个零点，所以11π6<2ωπ-π6≤19π6，解得1<ω≤53.故选：B .4.(2024·广东湛江·统考一模)已知ab >0，a 2+ab +2b 2=1，则a 2+2b 2的最小值为()A.8-227B.223C.34D.7-228【答案】A【解析】因为ab >0，得：a 2+2b 2≥22a 2b 2=22ab (当且仅当a =2b 时成立)，即得：ab ≤a 2+2b 222=24(a 2+2b 2)，则1=a 2+ab +2b 2≤a 2+2b 2+24(a 2+2b 2)=4+24(a 2+2b 2)，得：a 2+2b 2≥14+24=8-227，所以a 2+2b 2的最小值为8-227，故选：A .5.(2024·广东湛江·统考一模)在一次考试中有一道4个选项的双选题，其中B 和C 是正确选项，A 和D 是错误选项，甲、乙两名同学都完全不会这道题目，只能在4个选项中随机选取两个选项．设事件M =“甲、乙两人所选选项恰有一个相同”，事件N =“甲、乙两人所选选项完全不同”，事件X =“甲、乙两人所选选项完全相同”，事件Y =“甲、乙两人均未选择B 选项”，则()A.事件M 与事件N 相互独立B.事件X 与事件Y 相互独立C.事件M 与事件Y 相互独立D.事件N 与事件Y 相互独立【答案】C【解析】依题意甲、乙两人所选选项有如下情形：①有一个选项相同，②两个选项相同，③两个选项不相同，所以P M =C 14⋅C 13⋅C 12C 24⋅C 24=23，P N =C 24C 22C 24⋅C 24=16，P X =C 24C 24⋅C 24=16，P Y =C 23⋅C 23C 24⋅C 24=14，因为事件M 与事件N 互斥，所以P MN =0，又P M ⋅P N =19，所以事件M 与事件N 不相互独立，故A 错误；P XY =C 23C 24⋅C 24=112≠P X P Y =124，故B 错误；由P MY =C 13⋅C 12C 24⋅C 24=16=P M P Y ，则事件M 与事件Y 相互独立，故C 正确；因为事件N 与事件Y 互斥，所以P NY =0，又P Y ⋅P N =124，所以事件N 与事件Y 不相互独立，故D 错误.故选：C ．6.(2024·广东梅州·统考一模)如图，正四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1中，AA 1=2AB =2，点P 是面ABB 1A 1上的动点，若点P 到点D 1的距离是点P 到直线AB 的距离的2倍，则动点P 的轨迹是( )的一部分A.圆B.椭圆C.双曲线D.抛物线【答案】C【解析】由题意知，以D 为原点，DA ,DC ,DD 1所在直线分别为x ,y ,z 轴建立如图空间直角坐标系，则A (1,0,0),B (1,1,0),D 1(0,0,2)，设P 1,m ,n (m ,n >0)，所以PD 1=(-1,-m ,2-n )，因为P 到D 1的距离是P 到AB 的距离的2倍，所以PD 1=2n ，即-1 2+-m 2+2-n 2=4n 2，整理，得9n +23219-3m 219=1，所以点P 的轨迹为双曲线.故选：C7.(2024·广东深圳·统考一模)已知双曲线E :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2，过点F 2的直线与双曲线E 的右支交于A ,B 两点，若AB =AF 1 ，且双曲线E 的离心率为2，则cos ∠BAF 1=()A.-378B.-34C.18D.-18【答案】D【解析】因为双曲线E 的离心率为2，所以c =2a ，因为AB =AF 1 ，所以BF 2 =AB -AF 2 =AF 1 -AF 2 =2a ，由双曲线的定义可得BF 1 -BF 2 =BF 1 -2a =2a ，所以BF 1 =4a =2BF 2 ，在△BF 1F 2中，由余弦定理得cos ∠BF 2F 1=BF 22+F 1F 2 2-BF 1 22BF 2 ⋅F 1F 2 =4a 2+8a 2-16a 22×2a ×22a=-24，在△AF 1F 2中，cos ∠F 1F 2A =-cos ∠F 1F 2B =24，设AF 2 =m ，则AF 1 =m +2a ，由AF 1 2=F 1F 2 2+AF 2 2-2F 1F 2 AF 2 cos ∠F 1F 2A 得(2a +m )2=(22a )2+m 2-2⋅22a ⋅m ⋅24，解得m =23a ，所以AF 1 =8a3，所以cos ∠BAF 1=AF 12+AB 2-BF 122AF 1 ⋅AB=64a 29+64a 29-16a 22×8a 3×8a 3=-18.故选：D8.(2024·广东深圳·统考一模)已知数列a n 满足a 1=a 2=1，a n +2=a n +2,n =2k -1-a n,n =2k(k ∈N ∗)，若S n 为数列a n 的前n 项和，则S 50=()A.624B.625C.626D.650【答案】C【解析】数列a n 中，a 1=a 2=1，a n +2=a n +2,n =2k -1-a n ,n =2k(k ∈N ∗)，当n =2k -1,k ∈N ∗时，a n +2-a n =2，即数列a n 的奇数项构成等差数列，其首项为1，公差为2，则a 1+a 3+a 5+⋯+a 49=25×1+25×242×2=625，当n =2k ,k ∈N ∗时，an +2a n=-1，即数列a n 的偶数项构成等比数列，其首项为1，公比为-1，则a 2+a 4+a 6+⋯+a 50=1×[1-(-1)25]1-(-1)=1，所以S 50=(a 1+a 3+a 5+⋯+a 49)+(a 2+a 4+a 6+⋯+a 50)=626.故选：C9.(2024·湖南长沙·长郡中学校考一模)已知实数a ,b 分别满足e a =1.02，ln b +1 =0.02，且c =151，则()A.a 1，则fx =1x -2x +1 -2x -1 x +1 2=x -1 2x x +12，则当x >1时，f x >0，故f x 在0,+∞ 上单调递增，故f 1.02 =ln1.02-21.02-1 1.02+1=ln1.02-2101>f 1 =0，即a =ln1.02>2101>2102=151=c ，即a >c ，由ln b +1 =0.02，则b =e 0.02-1，令g x=e x -ln 1+x -1，x >0，则g x =e x -1x +1，令h x =e x -1x +1，则当x >0时，h x =e x +1x +12>0恒成立，故g x 在0,+∞ 上单调递增，又g 0 =e 0-11=0，故g x >0恒成立，故g x 在0,+∞ 上单调递增，故g 0.02 =e 0.02-ln 1+0.02 -1>g 0 =0，即e 0.02-1>ln1.02，即b >a ，故c <a b >0 的焦距为2c ，直线y =b a x+b2与椭圆C 交于点P ,Q，若PQ ≤7c ，则椭圆C 的离心率的取值范围为()A.32,1 B.0,22C.105,1 D.0,13【答案】C【解析】联立方程y =b a x +b 2x 2a2+y 2b2=1，消去y ，整理得8x 2+4ax -3a 2=0，则Δ=4a 2-4×8×-3a 2 =112a 2>0，设P ,Q 的横坐标分别为x 1,x 2，则x 1+x 2=-a 2，x 1⋅x 2=-3a 28，所以PQ =1+b a 2⋅x 1-x 2 =1+b a2⋅x 1+x 2 2-4x 1x 2=a 2+b 2a2⋅a 24+3a 22=72a 2+b 2，由PQ ≤7c ，得72a 2+b 2≤7c ，整理得a 2+b 2≤4c 2，即a 2+a 2-c 2≤4c 2，即c 2a2≥25，又0<e <1，则e =c a ≥105，故105≤e <1，所以椭圆C 的离心率的取值范围为105,1 .故选：C ．11.(2024·湖北武汉·统考模拟预测)如图，在函数f x =sin ωx +φ 的部分图象中，若TA =AB ，则点A 的纵坐标为()A.2-22B.3-12C.3-2D.2-3【答案】B【解析】由题意ωx +φ=3π2，则x =3π2ω-φω，所以T 3π2ω-φω,0 ，设A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ，因为TA =AB，所以x2+3π2ω-φω2=x1y22=y1，解得x2=2x1-3π2ω+φωy2=2y1，所以2y1=y2=f x2=f2x1-3π2ω+φω=sin2ωx1-3π2+2φ=cos2ωx1+2φ=1-2sin2ωx1+φ=1-2y21，所以2y21+2y1-1=0，又由图可知y1>0，所以y1=3-1 2.故选：B.12.(2024·湖北武汉·统考模拟预测)在三棱锥P-ABC中，AB=22，PC=1，PA+PB=4，CA-CB=2，且PC⊥AB，则二面角P-AB-C的余弦值的最小值为()A.23B.34C.12D.105【答案】A【解析】因为PA+PB=4=2a，所以a=2，点P的轨迹方程为x24+y22=1(椭球)，又因为CA-CB=2，所以点C的轨迹方程为x2-y2=1，(双曲线的一支)过点P作PH⊥AB,AB⊥PC，而PH∩PC=P,PF,PC⊂面PHC，所以AB⊥面PHC，设O为AB中点，则二面角P-AB-C为∠PHC，所以不妨设OH=2cosθ,θ∈0,π2,PH=2sinθ,CH=4cos2θ-1，所以cos∠PHC=2sin2θ+4cos2θ-1-122sinθ4cos2θ-1=2cos2θ22sinθ4cos2θ-1=22⋅1-sin2θsinθ3-4sin2θ，所以cos 2∠PHC =12⋅1-sin 2θ 2sin 2θ3-4sin 2θ，令1-sin 2θ=t ,0<t <1，所以cos 2∠PHC =12⋅1-sin 2θ 2sin 2θ3-4sin 2θ =12⋅t 21-t 4t -1 ≥12⋅t 21-t +4t -122=29，等号成立当且仅当t =25=1-sin 2θ，所以当且仅当sin θ=155,cos θ=105时，cos ∠PHC min =23.故选：A .13.(2024·山东日照·统考一模)已知函数f x =2sin x -2cos x ，则()A.f π4+x=f π4-x B.f x 不是周期函数C.f x 在区间0,π2上存在极值D.f x 在区间0,π 内有且只有一个零点【答案】D【解析】对于A ，sin π4+x =sin π2-π4+x =cos π4-x ,cos π4+x =cos π2-π4+x =sin π4-x，所以f π4+x =2sin π4+x -2cos π4+x =-2sin π4-x -2cos π4-x =-f π4-x ，故A 错误；对于B ，f 2π+x =2sin 2π+x-2cos 2π+x=2sin x -2cos x =f x ，所以f x 是以2π为周期的函数，故B 错误；对于C ，由复合函数单调性可知y =2sin x ,y =2cos x 在区间0,π2上分别单调递增、单调递减，所以f x 在区间0,π2上单调递增，所以不存在极值，故C 错误；对于D ，令f x =2sin x -2cos x =0,x ∈0,π ，得2sin x =2cos x ，所以sin x =cos x ，即该方程有唯一解(函数f x在0,π 内有唯一零点)x =π4，故D 正确.故选：D .14.(2024·山东日照·统考一模)过双曲线x 24-y 212=1的右支上一点P ，分别向⊙C 1:(x +4)2+y 2=3和⊙C 2:(x-4)2+y 2=1作切线，切点分别为M ，N ，则PM +PN ⋅NM的最小值为()A.28B.29C.30D.32【答案】C【解析】由双曲线方程x 24-y 212=1可知：a =2,b =23,c =a 2+b 2=4，可知双曲线方程的左、右焦点分别为F 1-4,0 ，F 24,0 ，圆C 1:x +4 2+y 2=3的圆心为C 1-4,0 (即F 1)，半径为r 1=3；圆C 2:x -4 2+y 2=1的圆心为C 24,0 (即F 2)，半径为r 2=1．连接PF 1，PF 2，F 1M ，F 2N ，则MF 1⊥PM ,NF 2⊥PN ，可得PM +PN ⋅NM =PM +PN ⋅PM -PN =PM 2-PN 2=PF 1 2-r 21 -PF 2 2-r 22 =PF 1 2-3 -PF 2 2-1 =PF 1 2-PF 2 2-2=PF 1 -PF 2 ⋅PF 1 +PF 2 -2=2a PF 1 +PF 2 -2≥2a ⋅2c -2=2×2×2×4-2=30，当且仅当P 为双曲线的右顶点时，取得等号，即PM +PN ⋅NM的最小值为30.故选：C .15.(2024·福建福州·统考模拟预测)已知函数f x 及其导函数f x 的定义域均为R ，记g x =f x ．若g x -2 的图象关于点2,0 对称，且g 2x -g (-2x -1)=g (1-2x )，则下列结论一定成立的是()A.f x =f 2-xB.g x =g x +2C.2024n =1g (n )=0D.2024n =1f (n )=0【答案】C【解析】因为g x -2 的图象关于点2,0 对称，所以g x 的图象关于原点对称，即函数g x 为奇函数，则g 0 =0，又g 2x -g (-2x -1)=g (1-2x )，所以g 2x +g (2x +1)=-g (2x -1)，所以g t -1 +g (t )+g (t +1)=0，所以g t +g t +1 +g t +2 =0，所以g t -1 =g t +2 ，所以g t =g t +3 ，即g x =g x +3 ，所以3是g x 的一个周期.因为2024n =1g (n )=2024n =0g (n )=20253×[g (0)+g (1)+g (2)]=0，故C 正确；取符合题意的函数f x =cos 2π3x ，则g (x )=f x =-2π3sin 2π3x所以g 0 =0，又g (0+2)=-2π3sin 4π3=3π3=g (0)，故2不是g x 的一个周期，所以g x ≠g x +2 ，故B 不正确；因为f 1 =cos 2π3=-12不是函数f x 的最值，所以函数f x 的图象不关于直线x =1对称，所以f x ≠f 2-x ，故A 不正确；因为2024n =1f (n )=2024n =1cos2π3n =-1≠0，故D 不正确；故选：C .16.(2024·浙江湖州·湖州市第二中学校考模拟预测)已知直线BC 垂直单位圆O 所在的平面，且直线BC 交单位圆于点A ，AB =BC =1，P 为单位圆上除A 外的任意一点，l 为过点P 的单位圆O 的切线，则()A.有且仅有一点P 使二面角B -l -C 取得最小值B.有且仅有两点P 使二面角B -l -C 取得最小值C.有且仅有一点P 使二面角B -l -C 取得最大值D.有且仅有两点P 使二面角B -l -C 取得最大值【答案】D【解析】过A 作AM ⊥l 于M ，连接MB 、MC ，如图所示，因为直线BC 垂直单位圆O 所在的平面，直线l 在平面内，且直线BC 交单位圆于点A ，所以AC ⊥l ，AM ,AC ⊂平面AMC ，AM ∩AC =A ，所以l ⊥平面AMC ，MC ,MB ⊂平面AMC ，所以l ⊥MC ，l ⊥MB ，所以∠BMC 是二面角B -l -C 的平面角，设∠BMC =θ，∠AMC =α，∠AMB =β，AM =t ，则θ=α-β，由已知得t ∈0,2 ，AB =BC =1，tan α=2t ，tan β=1t ，tan θ=tan α-β =tan α-tan β1+tan α⋅tan β=2t -1t 1+2t ⋅1t =t t 2+2，令f t =t t 2+2，则ft =1⋅t 2+2 -t 2t t 2+2 2=2+t 2-t t 2+22，当t ∈0,2 时，f t >0，f t 单调递增，当t ∈2,2 时，f t <0，f t 单调递减，f 2 =13>f 0 =0所以t ∈0,2 ，当t =2时，f t 取最大值，没有最小值，即当t =2时tan θ取最大值，从而θ取最大值，由对称性知当t =2时，对应P 点有且仅有两个点，所以有且仅有两点P 使二面角B -l -C 取得最大值．故选：D ．17.(2024·浙江湖州·湖州市第二中学校考模拟预测)设F 1,F 2分别为椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左，右焦点，以F 1为圆心且过F 2的圆与x 轴交于另一点P ，与y 轴交于点Q ，线段QF 2与C 交于点A ．已知△APF 2与△QF 1F 2的面积之比为3:2，则该椭圆的离心率为()A.23B.13-3C.3-1D.3+14【答案】B【解析】由题意可得F 1-c ,0 、F 2c ,0 ，F 1F 2=2c ，则以F 1为圆心且过F 2的圆的方程为x +c 2+y 2=4c 2，令x =0，则y P =±3c ，由对称性，不妨取点Q 在x 轴上方，即P 0,3c ，则l QF 2:y -3c =3c -00-cx ，即y =-3x +3c ，有S △QF 1F 2=12×2c ×3c =3c 2，则S △APF 2=32×3c 2=332c 2，又S △APF 2=12y A ×4c =2cy A ，即有332c 2=2cy A ，即y A =334c ，代入l QF 2:y =-3x +3c ，有334c =-3x A +3c ，即x A =14c ，即A 14c ,334c在椭圆上，故14c2a 2+334c2b 2=1，化简得b 2c 2+27a 2c 2=16a 2b 2，由b 2=a 2-c 2，即有a 2-c 2 c 2+27a 2c 2=16a 2a 2-c 2 ，整理得c 4-44a 2c 2+16a 4=0，即e 4-44e 2+16=0，有e 2=44-442-4×162=22-613或e 2=44+442-4×162=22+613，由22+613>1，故舍去，即e 2=22-613，则e =22-613=13-3 2=13-3.故选：B .18.(2024·浙江湖州·湖州市第二中学校考模拟预测)设a =sin0.2,b =0.16,c =12ln 32，则()A.a >c >bB.b >a >cC.c >b >aD.c >a >b【答案】D【解析】设f x =sin x -x -x 2 ,x ∈0,0.2 ,f x =cos x -1+2x ，设g x =f x ,g x =-sin x +2>0，所以g x ≥g 0 =0，所以函数f x 在0,0.2 上单调递增，所以f 0.2 =sin0.2-0.2-0.22 =sin0.2-0.16>f 0 =0，即a >b .根据已知得c =12ln 32=12ln 1.20.8=12ln 1+0.21-0.2，可设h x =12ln 1+x -ln 1-x -sin x ,x ∈ 0,0.2 ，则h x =1211+x +11-x -cos x =11-x 2-cos x >0，所以函数h x 在0,0.2 上单调递增，所以h 0.2 >h 0 =0，即c >a .综上，c >a >b .故选：D .19.(2024·浙江湖州·湖州市第二中学校考模拟预测)对于无穷数列{a n }，给出如下三个性质：①a 1<0；②对于任意正整数n ,s ，都有a n +a s <a n +s ；③对于任意正整数n ，存在正整数t ，使得a n +t >a n 定义：同时满足性质①和②的数列为“s 数列”，同时满足性质①和③的数列为“t 数列”，则下列说法正确的是()A.若{a n }为“s 数列”，则{a n }为“t 数列”B.若a n =-12n，则{a n }为“t 数列”C.若a n =2n -3，则{a n }为“s 数列” D.若等比数列{a n }为“t 数列”则{a n }为“s 数列”【答案】C【解析】设a n =-2n -3，此时满足a 1=-2-3=-5<0，也满足∀n ,s ∈N ∗，a n +s =-2(n +s )-3,a n +a s =-2n -3-2s -3=-2(n +s )-6，即∀n ,s ∈N ∗，a n +s >a n +a s ，{a n }为“s 数列”，因为a n +t =-2(n +t )-3=-2n -2t -3=a n -2t <a n ，所以A 错误；若a n =-12 n ，则a n =-12 -1=-12<0，满足①，a n +1=-12 n +1，令-12 n +1>-12n，若n 为奇数，此时-12 n <0，存在t ∈N ∗，且为奇数时，此时满足-12 n +t >0>-12 n，若n 为偶数，此时-12 n >0，则此时不存在t ∈N ∗，使得-12 n +t >-12n，所以B 错误；若a n =2n -3，则a n =2-3=-1<0，满足①，∀n ,s ∈N ∗，a n +s =2(n +s )-3,a n +a s =2n -3+2s -3=2(n +s )-6，因为2(n +s )-3>2(n +s )-6，所以∀n ,s ∈N ∗，a n +s >a n +a s ，满足②，所以C 正确；不妨设a n =(-2)n ，满足a 1=-2<0，且∀n ∈N ∗，a n =(-2)n ，当n 为奇数，取t =1，使得a n +1=(-2)n +1>a n ；当n 为偶数，取t =2，使得a n +2=(-2)n +2>a n ，所以a n 为“t 数列”，但此时不满足∀n ,s ∈N ∗，a n +s >a n +a s ，不妨取n =1,s =2，则a 1=-2,a 2=4,a 3=-8，而a 1+2=-8<-2+4=a 1+a 2，则a n 为“s 数列”，所以D 错误.故选：C .20.(2024·江苏·统考模拟预测)已知函数f x 的定义域为R ，对任意x ∈R ，有f x -f x >0，则“x <2”是“e x f x +1 >e 4f 2x -3 ”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.既不充分又不必要条件D.充要条件【答案】A【解析】因为fx -f x >0，则f x -f x e x>0，令g x =f xex ，则g x >0，所以g x 在R 上单调递增.e xf x +1 >e 4f 2x -3 ⇔f x +1 e x +1>f 2x -3e 2x -3⇔g x +1 >g 2x -3⇔x +1>2x -3⇔x <4，所以“x <2”是“e x f x +1 >e x f 2x -3 ”的充分不必要条件，故选：A .21.(2024·江苏·统考模拟预测)离心率为2的双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)与抛物线E :y 2=2px (p >0)有相同的焦点F ，过F 的直线与C 的右支相交于A ,B 两点.过E 上的一点M 作其准线l 的垂线，垂足为N ，若MN =3OF (O 为坐标原点)，且△MNF 的面积为122，则△ABF 1(F 1为C 的左焦点)内切圆圆心的横坐标为()A.14B.24C.22D.12【答案】D【解析】MN =3OF =3⋅p 2,x M +p 2=3p 2,∴x M =p .y 2M =2p 2,y M =2p ,S △MNF =12⋅3p 2⋅2p =122,p =4,F 2,0 ，双曲线中c =2,e =ca =2,∴a =1,b 2=3，双曲线：x 2-y 23=1.设直线AB :x =ty +2,A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,AF =m ,BF =n ，△ABF 1内切圆圆心为I ，所以m =x 1-22+y 21=x 21-4x 1+4+3x 2-3=2x 1-12=2x 1-1 =2x 1-1，同理n =2x 2-1，从而AB =m +n =2x 1+x 2 -2，由双曲线定义知AF 1 =m +2a =2x 1-1+2=2x 1+1，同理BF 1 =2x 2+1；接下来我们证明如下引理：三个不共线的点C x 3,y 3 ,D x 4,y 4 ,E x 5,y 5 构成的三角形的内心坐标为GDE x 3+CE x 4+CD x 5DE +CE +CD,DE y 3+CE y 4+CD y 5DE +CE +CD，先来证明G 是三角形CDE 的内心当且仅当DE GC +CE GD +CD GE =0，若DE GC +CE GD +CD GE =0，则DE GC +CE GC +CD +CD GC +CE =0，则CG =CE CD DE +CE +CD CD CD +CECE，而由平行四边形法则可知CD CD +CECE与∠DCE 的角平分线共线，所以CG 经过三角形CDE 的内心，同理DG 经过三角形CDE 的内心，EG 经过三角形CDE 的内心，所以点G 是三角形CDE 的内心，由于上述每一步都是等价变形，反正亦然，所以G 是三角形CDE 的内心当且仅当DE GC +CE GD +CD GE =0，不妨设三角形CDE 的内心G x ,y ，则由DE GC +CE GD +CD GE =0得DE x 3-x +CE x 4-x +CD x 5-x =0，所以解得x =DE x 3+CE x 4+CD x 5DE +CE +CD ，同理y =DE y 3+CE y 4+CD y 5DE +CE +CD，从而GDE x 3+CE x 4+CD x 5DE +CE +CD,DE y 3+CE y 4+CD y 5DE +CE +CD，引理得证；由上述引理，即由内心坐标公式有x I =2x 2+1 x 1+2x 1+1 x 2-22x 1+x 2 -22x 2+1+2x 2+1+2x 1+x 2 -2=4x 1x 2-3x 1+x 2 +44x 1+x 2，联立x 2-y 23=1与AB :x =ty +2，整理并化简得3t 2-1 y 2+12ty +9=0，Δ=144t 2+363t 2-1 =36t 2+1 >0,y 1+y 2=-12t 3t 2-1,y 1y 2=93t 2-1，所以x 1+x 2=t y 1+y 2 +4=t ⋅-12t 3t 2-1+4=-43t 2-1，x 1x 2=ty 1+2 ty 2+2 =t 2y 1y 2+2t y 1+y 2 +4=t 2⋅93t 2-1+2t ⋅-12t 3t 2-1+4=-3t 2-43t 2-1，所以x I =4x 1x 2-3x 1+x 2 +44x 1+x 2=-12t 2-163t 2-1+123t 2-1+4-163t 2-1=12，△ABF 1内切圆圆心在直线x =12上.故选：D .22.(2024·云南昆明·统考模拟预测)已知函数f x =x -1 e x +a 在区间-1,1 上单调递增，则a 的最小值为()A.e -1B.e -2C.eD.e 2【答案】A【解析】由题意得f x ≥0在-1,1 上恒成立，f x =e x +a +x -1 e x =xe x +a ，故xe x +a ≥0，即a ≥-xe x ，令g x =-xe x ，x ∈-1,1 ，则g x =-e x -xe x =-x +1 e x <0在x ∈-1,1 上恒成立，故g x =-xe x 在x ∈-1,1 上单调递减，故g x >g -1 =e -1，故a ≥e -1，故a 的最小值为e -1.故选：A23.(2024·湖南·高三校联考开学考试)已知函数f x =x -a exx +1的定义域为0,4 ，若f x 是单调函数，且f x 有零点，则a 的取值范围是()A.0,4B.0,3C.0,2D.0,e【答案】B【解析】因为f x 有零点，所以方程f x =0有解，即x -a =0在0,4 上有解，所以a ∈0,4 ．又由f x =x -a exx +1可得：fx =x 2+1-a x +1x +12e x．因为f x 是单调函数，所以函数g x =x 2+1-a x +1≥0在0,4 上恒成立或g x =x 2+1-a x +1≤0在0,4 上恒成立．因为g 0 =1>0，所以g x =x 2+1-a x +1≤0在0,4 上不可能恒成立．即函数g x =x 2+1-a x +1≥0在0,4 上恒成立，即x +1x+1-a ≥0在0,4 上恒成立．因为x +1x+1-a ≥3-a (当且仅当x =1时，等号成立)，故须使3-a ≥0，解得a ≤3．综上，a 的取值范围是0,3 ．故选：B .24.(2024·山东·高三山东省实验中学校考开学考试)双曲线M :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左､右顶点分别为A ,B ，曲线M 上的一点C 关于x 轴的对称点为D ，若直线AC 的斜率为m ，直线BD 的斜率为n ，则当mn +9mn 取到最小值时，双曲线离心率为()A.3 B.4 C.3 D.2【答案】D【解析】设A (-a ,0),B (a ,0),C (x ,y ),D (x ,-y )，则m =k AC =y x +a ，n =k BD =-y x -a ，所以mn =-y 2x 2-a2，将曲线方程x 2-a 2a 2=y 2b 2代入得mn =-b 2a2，又由均值定理得mn +9mn =mn +9mn ≥2mn ×9mn =6，当且仅当mn =9mn ，即mn =b 2a 2=3时等号成立，所以离心率e =1+b 2a2=2，故选：D .二、多选题25.(2024·广东·高三统考阶段练习)若过点(a ,b )可作曲线f (x )=x 2ln x 的n 条切线(n ∈N )，则()A.若a ≤0，则n ≤2B.若0<a <e -32，且b =a 2ln a ，则n =2C.若n =3，则a 2ln a <b <2ae -32+12e -3D.过e -32,-6 ，仅可作y =f (x )的一条切线【答案】ABD【解析】设切点x 0,x 20ln x 0 ，则f x 0 =2x 0ln x 0+x 0，切线为y -x 20ln x 0=2x 0ln x 0+x 0 x -x 0 ，代入(a ,b )整理得2x 0ln x 0+x 0 a -x 20ln x 0-x 20-b =0，令g (x )=(2x ln x +x )a -x 2ln x -x 2-b ，g (x )=(2ln x +3)a -2x ln x -3x =(2ln x +3)⋅(a -x )，令g(x )=0得x 1=a ,x 2=e -32．当a ≤0时，x ∈0,e-32，g (x )>0，所以g (x )在0,e -32上单调递增，x ∈e -32,+∞ ，g(x )<0，所以在e -32,+∞ 上单调递减，g e-32=-2a ⋅e-32+12⋅e -3-b ，在0,+∞ 两侧均有可能为负，同时极大值可能为正，所以g (x )至多有2个零点，故A 正确；当a ∈0,e -32时，x ∈(0,a )和x ∈e -32,+∞ 时，g(x )<0，所以g (x )在(0,a ),e -32,+∞ 上单调递减，x ∈a ,e-32，g(x )>0，所以g (x )在a ,e -32上单调递增，g (a )=a 2ln a -b ，g e-32=-2ae-32+12⋅e -3-b ，当b =a 2ln a 时，g (a )=0，所以g e -32>0，结合图象，值域为-∞,-2ae -32+12⋅e -3-b，所以n =2，B 正确；若n =3，则g (a )<0<g e -32，即a 2ln a e -32时，g e -32 <0<g (a )，即-2ae -32+12e -30时，g (x )有1个零点，即b <0，D 正确．故选：ABD .26.(2024·广东·高三校联考开学考试)如图，在长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中，AB =BC =2，AA 1=4，E 是棱BB 1上的一点，点F 在棱DD 1上，则下列结论正确的是()A.若A 1，C ，E ，F 四点共面，则BE =DFB.存在点E ，使得BD ⎳平面A 1CEC.若A 1，C ，E ，F 四点共面，则四棱锥C 1-A 1ECF 的体积为定值D.若E 为BB 1的中点，则三棱锥E -A 1CC 1的外接球的表面积是32π【答案】BCD【解析】对A ，由A 1,C ,E ,F 四点共面，得CF ⎳A 1E ，则DF =B 1E ，若E 不是棱BB 1的中点，则BE ≠DF ，故A 错误.对B ，当E 是棱BB 1的中点时，取A 1C 的中点G ，连接GE ,B 1D ，则G 为B 1D 的中点.因为E 为BB 1的中点，则GE ⎳BD .因为GE ⊂平面A 1CE ,BD ⊄平面A 1CE ，所以BD ⎳平面A 1CE ，则B 正确.根据长方体性质知BB 1⎳CC 1，且CC 1⊂平面A 1CC 1，BB 1⊄平面A 1CC 1，所以BB 1⎳平面A 1CC 1，同理可得DD 1⎳平面A 1CC 1，则点E ，F 到平面A 1CC 1的距离为定值，又因为△A 1CC 1的面积为定值，所以三棱锥E -A 1CC 1和三棱锥F -A 1CC 1的体积都为定值，则四棱锥C 1-A 1ECF 的体积为定值，故C 正确.取棱CC 1的中点O 1，由题中数据可得CE =C 1E =22,CC 1=4，则CE 2+C 1E 2=CC 12，所以△CC 1E 为等腰直角三角形，所以O 1是△CC 1E 外接圆的圆心，△CC 1E 外接圆的半径r =2.设三棱锥E -A 1CC 1的外按球的球心为O ，半径为R ，设OO 1=d ，则R 2=d 2+r 2=O 1B 21+A 1B 1-d 2=8+(2-d )2，即d 2+4=8+(2-d )2，解得d =2，则R 2=8，此时O 点位于DD 1中点，从而三棱锥E -A 1CC 1的外接球的表面积是4πR 2=32π，故D 正确.故选：BCD .27.(2024·广东·高三校联考开学考试)已知函数f x 的定义域为R ，且f x -1 +f x +1 =0，f 1-x =f x +5 ，若f 52=1，则()A.f x 是周期为4的周期函数B.f x 的图像关于直线x =1对称C.f x 是偶函数D.f 12 +2f 32 +3f 52 +⋯+30f 592=-31【答案】ABD【解析】对A ，因为f (x -1)+f (x +1)=0，所以f (x +1)+f (x +3)=0，所以f (x -1)=f (x +3)，即f (x )=f (x +4)，所以f (x )是周期为4的周期函数，则A 正确.对B ，因为f (1-x )=f (x +5)，所以f (1-x )=f (x +1)，所以f (x )的图象关于直线x =1对称，则B 正确.对C ，因为f 52 =1，所以f -32 =1.令x =32，得f 12 +f 52 =0，则f 12=-1.因为f (x )的图象关于直线x =1对称，所以f 32 =f 12 =-1，则f 32 ≠f -32，从而f (x )不是偶函数，则C 错误.对D ，由f (x )的对称性与周期性可得f 12 =f 32 =-1,f 52 =f 72=1，则f 12 +2f 32 +3f 52 +⋯+30f 592 =7(-1-2+3+4)-29-30=-31，故D 正确.故选：ABD .28.(2024·广东湛江·统考一模)在直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中，AB ⊥BC ，AB =2BB 1=4，BC =3，M ,N 分别为BB 1和CC 1的中点，P 为棱B 1C 1上的一点，且PC ⊥PM ，则下列选项中正确的有()A.三棱柱ABC -A 1B 1C 1存在内切球B.直线MN 被三棱柱ABC -A 1B 1C 1的外接球截得的线段长为13C.点P 在棱B 1C 1上的位置唯一确定D.四面体ACMP 的外接球的表面积为26π【答案】ABD【解析】对于A ，取棱AA 1中点Q ，连接MQ ,NQ ，若三棱柱ABC -A 1B 1C 1存在内切球，则三棱柱ABC -A 1B 1C 1内切球球心即为△MNQ 的内切圆圆心，∵△MNQ 的内切圆半径即为△ABC 的内切圆半径，又AB ⊥BC ，AB =4，BC =3，∴AC =5，∴△ABC 的内切圆半径r =2S △ABCAB +BC +AC=2×12×4×34+3+5=1，即△MNQ 的内切圆半径为1，又平面ABC 、平面A 1B 1C 1到平面MNQ 的距离均为1，∴三棱柱ABC -A 1B 1C 1存在内切球，内切球半径为1，A 正确；对于B ，取AC 中点G ，NQ 中点O ，MN 中点H ，连接BG ,OG ,OH ,B 1C ,OB 1，∵AB ⊥BC ，∴G 为△ABC 的外接圆圆心，又OG ⎳AA 1⎳BB 1，BB 1⊥平面ABC ，∴O 为三棱柱ABC -A 1B 1C 1的外接球的球心；∵BB 1⊥平面ABC ，AB ⊂平面ABC ，∴BB 1⊥AB ，又AB ⊥BC ，BB 1∩BC =B ，BB 1,BC ⊂平面BCC 1B 1，∴AB ⊥平面BCC 1B 1，∵OH ⎳MQ ⎳AB ，∴OH ⊥平面BCC 1B 1，∴H 为四边形BCC 1B 1的外接圆圆心，∵四边形BCC 1B 1为矩形，∴直线MN 被三棱柱ABC -A 1B 1C 1截得的线段长即为矩形BCC 1B 1的外接圆直径，∵B 1C =BC 2+BB 21=9+4=13，∴直线MN 被三棱柱ABC -A 1B 1C 1截得的线段长为13，B 正确；对于C ，在平面中作出矩形BCC 1B 1，设C 1P =m 0≤m ≤3 ，则B 1P =3-m ，∴PC 2=4+m 2，MP 2=1+3-m 2，MC 2=32+12=10，又PC ⊥PM ，∴PC 2+PM 2=MC 2，即4+m 2+1+3-m 2=10，解得：m =1或m =2，∴P 为棱B1C 1的三等分点，不是唯一确定的，C 错误；对于D ，取MC 中点S ，∵PC ⊥PM ，∴S 为△PCM 的外接圆圆心，且BS =12MC =1232+12=102，则四面体ACMP 的外接球球心O 在过S 且垂直于平面PCM 的直线上，∵AB ⊥平面PCM ，∴O S ⊥平面PCM ，设O S =a ，四面体ACMP 的外接球半径为R ，∴R 2=102 2+a 2=102 2+4-a 2，解得：a =2，R 2=132，∴四面体ACMP 的外接球表面积为4πR 2=26π，D 正确.故选：ABD .29.(2024·广东梅州·统考一模)如图，从1开始出发，一次移动是指：从某一格开始只能移动到邻近的一格，并且总是向右或右上或右下移动，而一条移动路线由若干次移动构成，如从1移动到9，1→2→3→5→7→8→9就是一条移动路线.从1移动到数字n n =2,3,⋅⋅⋅,9 的不同路线条数记为r n ，从1移动到9的事件中，跳过数字n n =2,3,⋅⋅⋅,8 的概率记为p n ，则下列结论正确的是()A.r 6=8B.r n +1>r nC.p 5=934D.p 7>p 8【答案】ABD【解析】画出树状图，结合图形结合树状图可知：r 2=1,r 3=2,r 4=3,r 5=5,r 6=8,r 7=13,r 8=21,r 9=34，对于选项A ：可知r 6=8，故A 正确；对于选项B ：均有r n +1>r n ，故B 正确；对于选项C ：因为r 9=34，过数字5的路线有5条，所以p 5=1-r 5r 9=2934，故C 错误；对于选项D ：因为p 7=1-r 7r 9=2134,p 8=1-r 8r 9=1334，所以p 7>p 8，故D 正确；故选：ABD .30.(2024·广东梅州·统考一模)已知函数f x =e sin x -e cos x ，则下列说法正确的是()A.f x 的图象关于直线x =π4对称 B.f x 的图象关于点π4,0中心对称C.f x 是一个周期函数 D.f x 在区间0,π 内有且只有一个零点【答案】BCD【解析】AB 选项，f x 的定义域为R ，f π2-x =e sin π2-x -e cos π2-x =e cos x -e sin x =-f x ，所以f x 关于点π4,0 中心对称，A 选项错误，B 选项正确.C 选项，f x +2π =esin x +2π-ecos x +2π=e sin x -e cos x =f x ，所以f x 是周期函数，C 选项正确.D 选项，令f x =e sin x -e cos x =0得e sin x =e cos x ，所以sin x =cos x ，在区间0,π 上，解得x =π4，所以f x 在区间0,π 内有且只有一个零点，所以D 选项正确.故选：BCD31.(2024·广东深圳·统考一模)如图，八面体Ω的每一个面都是边长为4的正三角形，且顶点B ,C ,D ,E 在同一个平面内．若点M 在四边形BCDE 内(包含边界)运动，N 为AE 的中点，则()A.当M 为DE 的中点时，异面直线MN 与CF 所成角为π3B.当MN ∥平面ACD 时，点M 的轨迹长度为22C.当MA ⊥ME 时，点M 到BC 的距离可能为3D.存在一个体积为103的圆柱体可整体放入Ω内【答案】ACD 【解析】因为BCDE 为正方形，连接BD 与CE ，相交于点O ，连接OA ，则OD ，OE ，OA 两两垂直，故以OD ,OE ,OA 为正交基地，建立如图所示的空间直角坐标系，D (22,0,0)，B (-22,0,0)，E (0,22,0)，C (0,-22,0)，A (0,0,22)，F (0,0,-22)，N 为AE 的中点，则N (0,2,2).当M 为DE 的中点时，M (2,2,0)，MN =-2,0,2 ，CF =0,22,-22 ，设异面直线MN 与CF 所成角为θ，cos θ=cos MN ,CF =MN ⋅CFMN CF=0+0-4 2×4=12，θ∈0,π2 ，故θ=π3，A 正确；设P 为DE 的中点，N 为AE 的中点，则PN ∥AD ，AD ⊂平面ACD ，PN ⊄平面ACD ，则PN ∥平面ACD ，又MN ∥平面ACD ，又MN ∩PN =N ，设Q ∈BC ，故平面MNP ∥平面ACD ，平面ACD ∩平面BCDE =CD ，平面MNP ∩平面BCDE =PQ ，则PQ ∥CD ，则Q 为BC 的中点，点M 在四边形BCDE 内(包含边界)运动，则M ∈PQ ，点M 的轨迹是过点O 与CD 平行的线段PQ ，长度为4，B 不正确；当MA ⊥ME 时，设M (x ,y ,0)，MA =(-x ,-y ,22)，ME =(-x ,22-y ,0)，MA ⋅ME=x 2+y (y -22)=0，得x 2+y 2-22y =0，即x 2+(y -2)2=2，即点M 的轨迹以OE 中点K 为圆心，半径为2的圆在四边BCDE 内(包含边界)的一段弧(如下图)，K 到BC 的距离为3，弧上的点到BC 的距离最小值为3-2，因为3-2<3，所以存在点M 到BC 的距离为3，C 正确；由于图形的对称性，我们可以先分析正四棱锥A -BCDE 内接最大圆柱的体积，设圆柱底面半径为r ，高为h ，P 为DE 的中点，Q 为BC 的中点, PQ =4，AO =22，根据△AGH 相似△AOP ，得GH OP =AG AO ，即r 2=22-h22，h =2(2-r )，则圆柱体积V =πr 2h =2πr 2(2-r )，设V (r )=2π(2r 2-r 3)(0<r <2)，求导得V (r )=2π(4r -3r 2)，令V (r )=0得，r =43或r =0，因为0<r <2，所以r =0舍去，即r =43，当0<r <43时，V (r )>0，当43<r <2时，V (r )<0，即r =43时V 有极大值也是最大值，V 有最大值32227，32227-53=962-13527=962×2-135227=18432-1822527>0，故32227>53所以存在一个体积为10π3的圆柱体可整体放入Ω内，D 正确.故选：ACD .32.(2024·湖南长沙·长郡中学校考一模)已知函数f x =A tan ωx +φ (ω>0,0<φ<π)的部分图象如图所示，则()A.ω⋅φ⋅A =π6B.f x 的图象过点11π6,233C.函数y =f x 的图象关于直线x =5π3对称D.若函数y =f x +λf x 在区间-5π6,π6 上不单调，则实数λ的取值范围是-1,1【答案】BCD【解析】A ：设该函数的最小正周期为T ，则有T =πω=π6--5π6 ⇒ω=1，即f x =A tan x +φ ，由函数的图象可知：π6+φ=π2⇒φ=π3，即f x =A tan x +π3，由图象可知：f 0 =A tan π3=23⇒A =2，所以ω⋅φ⋅A =2π3，因此本选项不正确；B ：f 11π6 =2tan 11π6+π3 =2tan 13π6=2tan π6=2×33=233，所以本选项正确；C ：因为f 5π3-x =2tan 5π3-x +π3=2tan x ，f 5π3+x =2tan 5π3+x +π3=2tan x ，所以f 5π3-x =f 5π3+x ，所以函数y =f x 的图象关于直线x =5π3对称，因此本选项正确；D ：y =f x +λf x =2tan x +π3 +2λtan x +π3当x ∈-π3,π6 时，y =f x +λf x =2tan x +π3 +2λtan x +π3 =2tan x +π3 +2λtan x +π3 =2+2λ tan x +π3 ，当x ∈-5π6,-π3，y =f x +λf x =2tan x +π3 +2λtan x +π3 =-2tan x +π3 +2λtan x +π3=-2+2λ tan x +π3，当函数y =f x +λf x 在区间-5π6,π6上不单调时，则有2+2λ -2+2λ ≤0⇒-1≤λ≤1，故选：BCD33.(2024·湖南长沙·长郡中学校考一模)小郡玩一种跳棋游戏，一个箱子中装有大小质地均相同的且标有1∼10的10个小球，每次随机抽取一个小球并放回，规定：若每次抽取号码小于或等于5的小球，则前进1步，若每次抽取号码大于5的小球，则前进2步.每次抽取小球互不影响，记小郡一共前进n 步的概率为p n ，则下列说法正确的是()A.p 2=14B.p n =12p n -1+12p n -2n ≥3 C.p n =1-12p n -1n ≥2 D.小华一共前进3步的概率最大【答案】BC【解析】根据题意，小郡前进1步的概率和前进2步的概率都是12，所以P 1=12，P 2=12×12+12=34，故选项A错误；当n≥3时，其前进几步是由两部分组成：先前进n-1步，再前进1步，其概率为12p n-1，或者先前进n-2步，再前进2步，其概率为12p n-2，所以p n=12p n-1+12p n-2n≥3，故选项B正确；因为p n=12p n-1+12p n-2n≥3，所以2p n+p n-1=2p n-1+p n-2n≥3，而2p2+p1=2×34+12=2，所以2p n+p n-1=2n≥2，即p n=1-12p n-1n≥2，故选项C正确；因为当n≥2时，p n=1-12p n-1，所以p n-23=-12p n-1-23，又p1-23=12-23=-16，所以数列p n-23是首项为-16，公比为-12的等比数列.所以P n-23=-16×-12n-1，所以P n=23-16×-12n-1.当n为奇数时，n-1为偶数，则P n=23-16×12n-1，此时数列p n 单调递增，所以P n<23；当n为偶数时，n-1为奇数，则P n=23+16×12n-1，此时数列p n 单调递减，所以P n≤P2=3 4；综上，当n=2时，概率最大，即小华一共前进2步的概率最大，故选项D错误.故选：BC34.(2024·湖北黄冈·浠水县第一中学校考一模)在三棱锥A-BCD中，AD=BC=4，AB=BD=DC=CA=6，M为BC的中点，N为BD上一点，球O为三棱锥A-BCD的外接球，则下列说法正确的是()A.球O的表面积为11πB.点A到平面BCD的距离为14C.若MN⊥AB，则DN=6NBD.过点M作球O的截面，则所得的截面中面积最小的圆的半径为2【答案】BCD【解析】由AD=BC=4，AB=BD=DC=CA=6，可将三棱锥A-BCD补形成如图所示的长方体，设BF=x,BE=y,AE=z，则x2+y2=16z2+y2=36x2+z2=36，解得x=22y=22z=27，即AE=27，EB=BF=22，所以球O的半径为272+222+2222=11，所以球O的表面积为44π，故A错误.由题得长方体为正四棱柱，AB=AC=BD=CD，M为BC的中点，故AM⊥BC,DM⊥BC,又AM∩DM=M,AM,DM⊂平面AMD，则BC⊥平面AMD，又BC⊂平面BCD，故平面BCD⊥平面AMD，平面BCD∩平面AMD=MD，过点A作MD的垂线，交MD于H，则AH⊥平面BCD,故AH为点A到平面BCD的距离.在△AMD中，AM=MD=42，AD=4，故cos ∠ADH =16+32-322×4×42=122,sin ∠ADH =722，则AH =4×722=14，故B 正确.以E 为原点，EB ，EC ，EA 所在直线分别为x ，y ，z 轴建立空间直角坐标系，则A 0,0,27 ,D 22,22,27 ，B 22,0,0 ，M 2,2,0 ，AB =22,0,-27 ，BD =0,22,27 .设BN =λBD=0,22λ,27λ ，所以MN =MB +BN=2,-2,0 +0,22λ,27λ =2,22λ-2,27λ ，因为MN ⊥AB ，所以MN ⋅AB=22×2-27×27λ=0，解得λ=17，所以DN =6NB ，故C 正确.当且仅当OM 与截面垂直时，截面面积最小，由A 解析知：最小的半径为11-7=2，故D 正确.故选：BCD35.(2024·湖北武汉·统考模拟预测)已知函数f x =a e x +1 ln 1+x 1-x-e x+1恰有三个零点，设其由小到大分别为x 1,x 2,x 3，则()A.实数a 的取值范围是0,1eB.x 1+x 2+x 3=0C.函数g x =f x +kf -x 可能有四个零点D.f ′x 3 f ′x 1=e x3【答案】BCD【解析】对于B ，f x =0⇔a ln 1+x 1-x +1-e x e x +1=0，设h x =a ln 1+x 1-x +1-e xe x +1，则它的定义域为-1,1 ，它关于原点对称，且h -x =a ln 1-x 1+x +1-e -x e -x +1=-a ln 1+x 1-x +1-e xe x +1=-h x ，所以h x 是奇函数，由题意h x =0有三个根x 1,x 2,x 3，则x 1+x 2+x 3=0，故B 正确；对于C ，由f x +kf -x =0⇒a e x +1 ln 1+x 1-x -e x +1+a e -x +1 ln 1-x 1+x -e -x +1 =0，所以a ln 1+x 1-x +1-e x e x +1+k a ln 1+x 1-x e x -1-e x e x1+e x=0，所以a ln 1+x 1-x +1-e x e x +1=k e x a ln 1+x 1-x +1-e x e x +1，即a ln 1+x 1-x +1-e x e x +1 1-k e x=0已经有3个实根x 1,x 2,x 3，当k >0时，令1-kex =0，则x =ln k ，只需保证ln k ≠x 1,x 2,x 3可使得方程有4个实根，故C 正确；由B 可知，x 1=-x 3，而f x 3 f x 1=e x 3⇔f x 3 =e x3f -x 3 ，又f x =ae x ln 1+x 1-x +a e x +1 21-x 2-e x ,e x 3f-x 3 =a ln 1-x 31+x 3+a e x 3+1 21-x 23-1，所以f x 3 =ae x 3ln 1+x 31-x 3+a e x 3+1 21-x 23-ex3。

2024年新高考新题型数学选填压轴好题汇编

2024年新高考新题型数学选填压轴好题汇编09一、单选题1(2024·广东梅州·二模)已知点F 为双曲线C ：x 23-y 2=1的右焦点，点N 在x 轴上(非双曲线顶点)，若对于在双曲线C 上(除顶点外)任一点P ，∠FPN 恒是锐角，则点N 的横坐标的取值范围为()A.2,143B.2,173C.3,143D.3,173【答案】C【解析】由题意可得c =a 2+b 2=2，所以F (2,0)，设N (x 0，0)，P (x ,y )，则PF =(2-x ,-y )，PN =(x 0-x ，-y )，由∠FPN 恒是锐角，得PF ⋅PN=(2-x )(x 0-x )+y 2>0，又x 23-y 2=1，∴y 2=x 23-1，∴不等式可化为：(2-x )(x 0-x )+x 23-1>0，整理得：4x 23-(x 0+2)x +(2x 0-1)>0，∴只需Δ=(x 0+2)2-163(2x 0-1)<0，解得2<x 0<143．故选：C ．2(2024·广东·二模)已知球O 与圆台O 1O 2的上、下底面和侧面均相切，且球O 与圆台O 1O 2的体积之比为12，则球O 与圆台O 1O 2的表面积之比为()A.16B.14C.13D.12【答案】D【解析】由题意，作出圆台的轴截面ABCD ，设圆台的上、下底面半径分别为r 1、r 2，球的半径OO 1=r ，则AE =r 1,BE =r 2，过A 作AD ⊥BC 于点H ，由AH 2+BH 2=AB 2，得2r 2+r 2-r 1 2=r 1+r 2 2，化简得r 2=r 1r 2，由球的体积公式V 球=43πr 3，圆台的体积公式V 圆台=132r ⋅πr 21+πr 22+πr 21⋅πr 22 =23πr r 21+r 22+r 1r 2 ，已知球O 与圆台O 1O 2的体积之比为12，则2r 2r 21+r 22+r 1r 2=12，化简得4r 2=r 21+r 22+r 1r 2，则4r 1r 2=r 21+r 22+r 1r 2，得3r 1r 2=r 21+r 22，又球的表面积S 球=4πr 2，圆台的表面积S 圆台=πr 1+r 2 2+r 21+r 22 ，所以S 球S 圆台=4r 22r 21+r 22+r 1r 2 =2r 2r 21+r 22+r 1r 2=2×14=12，故选：D ．3(2024·广东·二模)在平面直角坐标系xOy 中，已知圆O :x 2+y 2=1，若等腰直角△ABC 的直角边AC 为圆O 的一条弦，且圆心O 在△ABC 外，点B 在圆O 外，则四边形OABC 的面积的最大值为()A.52+1 B.2+1C.62+1 D.3+1【答案】A【解析】如图所示，设∠OAC =∠OCA =α，则∠AOC =π-2α，故S AOC =12OA ⋅OC sin ∠AOC =12sin π-2α =12sin2α，由余弦定理得AC 2=OA 2+OC 2-2OA ⋅OC cos ∠AOC =1+1-2cos π-2α =2+2cos2α，故等腰直角三角形△ABC 的面积为12AC ⋅BC =12AC 2=1+cos2α，故四边形OABC 的面积为12sin2α+cos2α+1=52sin 2α+φ +1，其中tan φ=2，0<φ<π2，其中α∈0,π2，故2α+φ∈φ,π+φ ⊇π2,π，则当2α+φ=π2时，52sin 2α+φ +1取得最大值，最大值为52+1．故选：A4(2024·湖南益阳·模拟预测)已知f x 的定义域为0,+∞ ,f x 是f x 的导函数，且x 2f x +2xf x =ln x ，2ef e =1，则f 13,f sin 14 ,f tan 12的大小关系是()A.f 13 <f sin 14 <f tan 12 B.f sin 14 <f 13 <f tan12C.f tan 12 <f 13 <f sin 14D.f sin 14 <f tan 12 <f 13【答案】C【解析】因为x 2f (x )+2xf (x )=ln x ，即[x 2f (x )] =ln x ，构造函数g (x )=x 2f (x )，则g (x )=ln x ，f (x )=g (x )x2．将f (x )=g (x )x2代入x 2f (x )+2xf (x )=ln x ，得f (x )=x ln x -2g (x )x 3．再构造函数h (x )=x ln x -2g (x )，则h (x )=ln x +1-2g (x )=1-ln x ，易知，当x ∈(0,e )时，h (x )>0，函数h (x )单调递增；当x ∈(e ,+∞)时，h (x )<0，函数h (x )单调递减，所以h (x )max =h (e )=e -2g (e )=e -2e 2f (e )，由于2ef (e )=1，所以h (e )=0，所以h (x )≤0，所以当x ∈(0,e )时，f (x )<0，函数f (x )单调递减；当x ∈(e ,+∞)时，f (x )<0，函数f (x )单调递减，所以f (x )在(0,+∞)单调递减．又根据单位圆可得三角不等式sin 13<13<tan 13，又sin 14<sin 13，tan 13<tan 12，所以f tan 13<f 13 <f sin 13 ，故f tan 12 <f 13 <f sin 14 ．故选：C ．5(2024·湖南益阳·模拟预测)如图所示，4个球两两外切形成的几何体，称为一个“最密堆垒”．显然，即使是“最密堆垒”，4个球之间依然存在着空隙．材料学研究发现，某种金属晶体中4个原子的“最密堆垒”的空隙中如果再嵌入一个另一种金属原子并和原来的4个原子均外切，则材料的性能会有显著性变化．记原金属晶体的原子半径为r A ，另一种金属晶体的原子半径为r B ，则r A 和r B 的关系是()A.2r B =3r AB.2r B =6r AC.2r B =3-1 r AD.2r B =6-2 r A【答案】D【解析】由题意知，四个金属原子的球心的连线所围成的图形为如图所示的正四面体P -ABC ，设正四面体的棱长为a a >0 ，高为h h >0 ，外接球球心为O ，D 为正三角形ABC 的中心，则必有PD ⊥平面ABC 且P ，O ，D 三点共线，在正三角形ABC 中，易求得DB =32a ×23=33a ，在△PDB 中，由PB 2=PD 2+DB 2，可得h =PD =a 2-33a 2=63a ，在△OBD 中，由OB 2=OD 2+DB 2，得R 2=(h -R )2+33a2，解得R =64a ，由题意得a =2rA64a =r A +r B，所以64×2r A =r A +r B ，所以2r B =6-2 r A ．故选：D ．6(2024·湖北武汉·模拟预测)若函数f x =3cos ωx +φ ω<0，-π2<φ<π2的最小正周期为π，在区间-π6,π6 上单调递减，且在区间0,π6上存在零点，则φ的取值范围是()A.π6,π2B.-π2,-π3C.π3,π2D.0,π3 【答案】B【解析】由函数f (x )的最小正周期为π，得2π|ω|=π，而ω<0，解得ω=-2，则f (x )=3cos (-2x +φ)=3cos (2x -φ)，由2k π≤2x -φ≤2k π+π,k ∈Z ，得2k π+φ≤2x ≤2k π+π+φ,k ∈Z ，又f (x )在-π6,π6上单调递减，因此2k π+φ≤-π3，且π3≤2k π+π+φ,k ∈Z ，解得-2π3-2k π≤φ≤-π3-2k π,k ∈Z ①，由余弦函数的零点，得2x -φ=n π+π2,n ∈Z ，即2x =n π+π2+φ,n ∈Z ，而f (x )在0,π6 上存在零点，则0<n π+π2+φ<π3,n ∈Z ，于是-n π-π2<φ<-n π-π6,n ∈Z ②，又-π2<φ<π2，联立①②解得-π2<φ≤-π3，所以φ的取值范围是-π2,-π3．故选：B7(2024·湖北武汉·模拟预测)如果a <x 0)，求导得f (x )=x -14=14x，则14n(n ∈N ∗)可视为函数f (x )=43x 34(x >0)在x =n 处的切线斜率，设A (n ,f (n )),B (n +1,f (n +1))，则直线AB 的斜率k AB =f (n +1)-f (n )n +1-n=f (n +1)-f (n )，由导数的几何意义有f (n +1)<k AB <f (n )，因此14n +1<43(n +1)34-n 34 <14n，而43234-134 +334-234 +434-334 +⋯+8234-8134 <141+142+143+⋯+1481=T ，即有T >438234-1 >438134-1 =43×26=34+23，又T =1+142+143+⋯+1481<1+438134-1 =35+23，因此34+23<T <35+23，所以[T ]=35．故选：B8(2024·山东·二模)已知函数f (x )=sin ωx +π6 (ω>0)，若将f (x )的图象向左平移π3个单位后所得的函数图象与曲线y =f (x )关于x =π3对称，则ω的最小值为()A.23B.13C.1D.12【答案】A【解析】函数f (x )=sin ωx +π6 ，f (x )的图象向左平移π3个单位后所得函数g (x )=sin ωx +π3 +π6=sin ωx +πω3+π6，函数y =g (x )的图象与y =f (x )的图象关于直线x =π3对称，则f (x )=g 2π3-x ，于是sin ωx +π6=sin ω2π3-x +πω3+π6 对任意实数x 恒成立，即sin ωx +π6 =sin -ωx +πω+π6 =sin π-ωx -πω+5π6 =sin ωx -πω+5π6 对任意实数x 恒成立，因此-πω+5π6=π6+2k π,k ∈Z ，解得ω=-2k +23,k ∈Z ，而ω>0，则k ∈Z ,k ≤0，所以当k =0时，ω取得最小值23．故选：A9(2024·山东·二模)已知f x 为定义在R 上的奇函数，设f x 为f x 的导函数，若f x =f 2-x +4x -4，则f 2023 =()A.1B.-2023C.2D.2023【答案】C【解析】因为f x =f 2-x +4x -4，所以两边求导，得f (x )=-f (2-x )+4，即f (x )+f (2-x )=4①因为f x 为定义在R 上的奇函数，则f (-x )=-f (x )，所以两边求导，得f (x )=f (-x )，所以f (x )是定义在R 上的偶函数，所以f (2-x )=f (x -2)，结合①式可得，f (x )+f (x -2)=4，所以f (x -2)+f (x -4)=4，两式相减得，f (x )=f (x -4)，所以f (x )是周期为4的偶函数，所以f (2023)=f (-1)=f (1)．由①式，令x =1，得f (1)=2，所以f (2023)=f (1)=2．故选：C ．10(2024·河南信阳·模拟预测)棱长为1的正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中，点P 为BD 1上的动点，O 为底面ABCD 的中心，则OP 的最小值为()A.33B.63C.66D.32【答案】C【解析】由题意可得OP 的最小值为点O 到线段BD 1的距离，在平面D 1DB 内过点O 作OP ⊥BD 1于点P ，由题意可得DD 1=1，DB =2，BD 1=3，DD 1⊥平面ABCD ，因为DB ⊂平面ABCD ，则DD 1⊥DB ，因为△OPB ∽△D 1DB ，故OP DD 1=OB BD 1，即OP =OB ⋅DD 1BD 1=22×13=66．故选：C ．11(2024·河南信阳·模拟预测)若直线y =ax +b 与曲线y =e x 相切，则a +b 的取值范围为()A.(-∞,e ]B.[2,e ]C.[e ,+∞)D.[2,+∞)【答案】A【解析】对于y =e x ，有y =e x ，令切点为m ,e m ，则切线方程为y =e m x -m +e m ，即y =e m x +1-m e m ，即有a +b =e m +1-m e m =2-m e m ，令f x =2-x e x ，则f x =1-x e x ，当x <1时，f x >0，当x >1时，f x <0，故f x 在-∞,1 上单调递增，在1,+∞ 上单调递减，故f x ≤f 1 =2-1 e 1=e ，又当x 趋向于正无穷大时，f x 趋向于负无穷，故f x ∈(-∞,e ]，即a +b ∈(-∞,e ]．故选：A ．12(2024·福建福州·模拟预测)函数f x =2sin ωx 3sin ωx +cos ωx (ω>0)在0,π3上单调递增，且对任意的实数a ，f x 在(a ,a +π)上不单调，则ω的取值范围为()A.1,52B.1,54C.12,52D.12,54【答案】D【解析】因为f (x )=2sin ωx (3sin ωx +cos ωx )=23sin 2ωx +2sin ωx cos ωx=sin2ωx -3cos2ωx +3=2sin 2ωx -π3 +3，又因为x ∈0,π3 ，且ω>0，则2ωx -π3∈-π3,2ωπ3-π3 ，若f (x )在0,π3上单调递增，所以2ωπ3-π3≤π2，所以0<ω≤54，因为对任意的实数a ，f (x )在(a ,a +π)上不单调，所以f (x )的周期T =2π2ω<2π，所以ω>12，所以12<ω≤54．故选：D ．13(2024·浙江嘉兴·二模)6位学生在游乐场游玩A ,B ,C 三个项目，每个人都只游玩一个项目，每个项目都有人游玩，若A 项目必须有偶数人游玩，则不同的游玩方式有()A.180种B.210种C.240种D.360种【答案】C【解析】若A 有2人游玩，则有C 26C 34C 11A 22+C 24C 22A 22A 22=15×8+6 =210种；若A 有4人游玩，则有C 46A 22=15×2=30种；所以共有240种，故选：C ．14(2024·浙江嘉兴·二模)已知定义在0,+∞ 上的函数f x 满足xf x =1-x f x ，且f 1 >0，则()A.f 12<f 1 <f 2 B.f 2 <f 1 <f 12C.f 12<f 2 <f 1D.f 2 <f 12<f 1 【答案】D【解析】由xfx =1-x f x 变形得f x -xf x f x=x ，从而有f x -xf x f 2x=x f x ，x f x =x f x ，所以xf x=k ⋅e x ，因为f 1 >0，所以k =1f 1 e1>0，则f x =xk ⋅e x ，则fx =ke x -kx ⋅e x k 2e x =ke x 1-x k 2e x，故当0<x <1时，f x >0，当x >1时，f x <0，所以f x 在0,1 上单调递增，在1,+∞ 单调递减，所以f 12<f 1 ，f 2 <f 1 ，又f 12 -f 2 =12k e -2ke 2=e 32-42ke2，而e 3>2.73≈19.7>16，所以e 32>4，所以f 2 <f 12<f 1 ．故选：D ．15(2024·浙江宁波·二模)在正四棱台ABCD -A 1B 1C 1D 1中，AB =4,A 1B 1=2,AA 1=3，若球O 与上底面A 1B 1C 1D 1以及棱AB ,BC ,CD ,DA 均相切，则球O 的表面积为()A.9π B.16π C.25πD.36π【答案】C【解析】设棱台上下底面的中心为N ,M ，连接D 1B 1,DB ，则D 1B 1=22,DB =42，所以棱台的高MN =B 1B 2-MB -NB 1 2=3 2-22-2 2=1，设球半径为R ，根据正四棱台的结构特征可知：球O 与上底面A 1B 1C 1D 1相切于N ，与棱AB ,BC ,CD,DA 均相切于各边中点处，设BC 中点为E ，连接OE ,OM ,ME ，所以OE 2=OM 2+ME 2⇒R 2=R -1 2+22，解得R =52，所以球O 的表面积为4πR 2=25π，故选：C16(2024·浙江宁波·二模)已知集合P =x ,y |x 4+ax -2024=0 且xy =2024 ，若P 中的点均在直线y =2024x 的同一侧，则实数a 的取值范围为()A.-∞,-2023 ∪2023,+∞ B.2023,+∞ C.-∞,-2024 ∪2024,+∞ D.2024,+∞【答案】A【解析】依题意集合P 即为关于x 、y 的方程组x 4+ax -2024=0xy =2024 的解集，显然x ≠0，所以a =-x 3+2024xy =2024x，即y =-x 3+2024x y =2024x y =a，令f x =-x 3+2024x ，由y =2024x y =2024x，解得x =1y =1 或x =-1y =-1 ，即函数y =2024x 与y =2024x的交点坐标为1,1 和-1,-1 ，又f -x =-x 3+2024x =--x 3+2024x =-f x ，所以f x 为奇函数，因为y =-x 3与y =2024x 在0,+∞ 上单调递减，所以f x =-x 3+2024x 在0,+∞ 上单调递减，则f x =-x 3+2024x在-∞,0 上单调递减，依题意y =a 与y =-x 3+2024x 、y =2024x的交点在直线y =2024x 的同侧，只需a >f 1 或a <f -1 ，即a >2023或a <-2023，所以实数a 的取值范围为-∞,-2023 ∪2023,+∞ ．故选：A17(2024·浙江杭州·二模)在△ABC 中，已知sin A sin B =n sin C ,cos A cos B=n cos C ．若tan A +π4 =-3，则n =()A.无解B.2C.3D.4【答案】A 【解析】由tan A +π4 =1+tan A1-tan A=-3，即tan A =2，则cos A ≠0，由sin A sin B =n sin C ,cos A cos B =n cos C ，知cos C ≠0，则tan A tan B=tan C ，则tan A =tan B ⋅tan C =2，又tan A =tan π-B -C =-tan B +C =-tan B +tan C1-tan B ⋅tan C=tan B +tan C ，故tan B +tan C =2，设tan B =t ，则tan C =2-t ，有t 2-t =2，即t 2-2t +2=0，Δ=4-8=-4<0，即该方程无解，故不存在这样三角形，即n 无解．故选：A ．18(2024·浙江杭州·二模)设集合M ={-1,1}，N ={x |x >0且x ≠1}，函数f x =a x +λa -x (a >0且a ≠1)，则()A.∀λ∈M ,∃a ∈N ,f x 为增函数B.∃λ∈M ,∀a ∈N ,f x 为减函数C.∀λ∈M ,∃a ∈N ,f x 为奇函数D.∃λ∈M ,∀a ∈N ,f x 为偶函数【答案】D【解析】当λ=1时，f x =a x +a -x ，a >1时，f (x )在(-∞,0)上不是增函数，故A 不正确；当λ=-1时，f x =a x -a -x ，a >1时，f (x )在(0,+∞)上为增函数，B 不正确；当λ=1时，f x =a x +a -x ，f (-x )=a x +a -x =f (x )，f (x )为偶函数，故C 不正确；当λ=1时，f x =a x +a -x ，f (-x )=a x +a -x =f (x )，f (x )为偶函数，故D 正确；故选：D ．19(2024·浙江台州·二模)设F 1，F 2是双曲线C ：x 2a 2-y 2b 2=1a >0,b >0 的左、右焦点，点M ,N 分别在双曲线C 的左、右两支上，且满足∠MF 2N =π3，NF 2=2MF 1 ，则双曲线C 的离心率为()A.2B.73C.3D.52【答案】B【解析】如图，设NF 1与MF 2的交点为P ，MF 1 =x ，因为NF 2 =2MF 1 ，所以NF 2 =2MF 1 =2x ，所以，由双曲线的定义可知：MF 2 =MF 1 +2a =2a +x ，NF 1 =2a +NF 2 =2x +2a ，因为NF 2 =2MF 1 ，所以NF 2⎳MF 1，所以△NF 2P ∽△F 1MP ，∠F 1MF 2=∠MF 2N =π3，所以PF 2 =23MF 2 =232a +x ，PN =23NF 1 =232a +2x ，所以，在△PNF 2中，∠PF 2N =∠MF 2N =π3，所以，由余弦定理有：cos ∠PF 2N =PF 2 2+F 2N 2-PN 22PF 2 ⋅F 2N=cos π3=12，代入PF 2 =232a +x ，PN =232a +2x ，NF 2 =2x ，整理得3x 2-10ax =0，解得x =103a ，x =0(舍)，所以，MF 1 =x =103a ，MF 2 =2a +x =163a ，F 1F 2 =2c ，所以，在△F 1MF 2中，由余弦定理有：cos ∠F 1MF 2=F 1M 2+F 2M 2-F 1F 2 22F 1M ⋅F 2M =12，代入数据整理得：7a =3c ，所以，双曲线的离心率为：e =c a =73．故选：B20(2024·江苏扬州·模拟预测)已知菱形ABCD 的边长为2,∠ABC =60°，动点P 在BC 边上(包括端点)，则AD ⋅AP的取值范围是()A.0,1 B.-1,2C.-2,2D.-1,1【答案】C【解析】如图，作Cy ⊥CB ，以C 为原点，建立平面直角坐标系，易知C (0,0)，A (1,3)，D (-1,3)，设P (x ,0)，且x ∈0,2 ，故AD =(-2,0)，AP=x -1,-3 ，故AD ⋅AP=-2(1-x )=2-2x ，而-2x ∈-4,0 ，2-2x ∈-2,2 ．故选：C21(2024·江苏扬州·模拟预测)设方程2x +x +3=0和方程log 2x +x +3=0的根分别为p ,q ，设函数f x =x +p x +q ，则()A.f 2 =f 0 <f 3B.f 0 =f 3 >f 2C.f 3 <f 2 =f 0D.f 0 <f 3 <f 2【答案】B【解析】由2x +x +3=0得2x =-x -3，由log 2x +x +3=0得log 2x =-x -3，所以令y =2x ,y =log 2x ,y =-x -3，这3个函数图象情况如下图所示：设y =2x ,y =-x -3交于点B ，y =log 2x ,y =-x -3交于点C ，由于y =2x ,y =log 2x 的图象关于直线y =x 对称，而y =-x -3,y =x 的交点为A -32,-32 ，所以p +q 2=-32，注意到函数f x =x +p x +q =x 2+p +q x +pq 的对称轴为直线x =-p +q 2，即x =32，且二次函数f x 的图象是开口向上的抛物线方程，从而f 0 =f 3 >f 2 ．故选：B ．22(2024·河北邢台·一模)如图，正四棱台容器ABCD -A 1B 1C 1D 1的高为12cm ，AB =10cm ，A 1B 1=2cm ，容器中水的高度为6cm ．现将57个大小相同、质地均匀的小铁球放入容器中(57个小铁球均被淹没)，水位上升了3cm ，若忽略该容器壁的厚度，则小铁球的半径为()A.31πcmB.32πcm C.33πcm D.34πcm 【答案】A【解析】正四棱台容器ABCD -A 1B 1C 1D 1的高为12cm ，AB =10cm ，A 1B 1=2cm ，正四棱台容器内水的高度为6cm ，由梯形中位线的性质可知水面正方形的边长为122+10 =6，其体积为V 1=1362+102+62×102 ×6=392cm 3；放入铁球后，水位高为9cm ，沿A 1B 1作个纵截面，从A 1,B 1分别向底面引垂线，如图，其中EF 是底面边长10cm ，B 1H 是容器的高为12cm ，GH 是水的高为9cm ，由截面图中比例线段的性质GN HF =B 1G B 1H=14，可得GN =1，此时水面边长为4cm ，此时水的体积为V 2=1342+102+42×102 ×9=468cm 3，放入的57个球的体积为468-392=76cm 3，设小铁球的半径为r ，则57×43πr 3=76，解得r =31πcm ．故选：A 23(2024·河北邢台·一模)倾斜角为θ的直线l 经过抛物线C ：y 2=16x 的焦点F ，且与C 相交于A ,B 两点．若θ∈π6,π4，则AF BF 的取值范围为()A.128,256 B.64,256 C.64,1963 D.1963,128 【答案】A【解析】首先，我们来证明抛物线中的焦半径公式，如图，对于一个抛物线y 2=2px ，倾斜角为θ的直线l 经过抛物线C ：y 2=2px 的焦点F ，且与C 相交于A ,B 两点．作准线的垂线AA ,BB ，过F 作FM ⊥AA ，则AF =AA =MA +AM =p +AF cos θ，解得AF =p 1-cos θ，同理可得BF =p1+cos θ，如图，不妨设A 在第一象限，由焦半径公式得AF =81-cos θ，AF =81+cos θ，则AF BF =81-cos θ×81+cos θ=64sin 2θ，而θ∈π6,π4 ，可得sin 2θ∈14,12 ，故64sin 2θ∈128,256 ，故A 正确，故选：A 二、多选题24(2024·广东梅州·二模)已知数列a n 的通项公式为a n =3n ，n ∈N *，在a n 中依次选取若干项(至少3项)a k 1，a k 2，a k 3，⋅⋅⋅，a k n，⋅⋅⋅，使a k n成为一个等比数列，则下列说法正确的是()A.若取k 1=1，k 2=3，则k 3=9B.满足题意的k n 也必是一个等比数列C.在a n 的前100项中，a k n的可能项数最多是6D.如果把a n 中满足等比的项一直取下去，a k n总是无穷数列【答案】AB【解析】因为数列a n 的通项公式为a n =3n ，对于A ，取k 1=1，k 2=3，则a k 1=a 1=3，a k 2=a 3=9，由于a k n为等比数列，则a k 3=27，则有3k 3=27，即k 3=9，故A 正确；对于B ，数列{a n }的通项公式为a n =3n ，则a k n=3k n ，若a k n为等比数列，即3k 1，3k 2，3k 3，⋯，3k n ，⋯是等比数列，则k 1，k 2，k 3，⋯，k n ，⋯，是等比数列，故满足题意的{k n }也必是一个等比数列，故B 正确；对于C ，在a n 的前100项中，可以取k 1=1，k 2=2，k 3=4，k 4=8，k 5=16，k 6=32，k 7=64，可以使a k n成为一个等比数列，此时a k n为7项，故C 错误；对于D ，取k 1=4，k 2=6，则a k 1=12,a k 2=18，则a k 3=27,a k 4=812，a k 4=812不是数列a n 的项，所以把a n 中满足等比的项一直取下去，a k n不总是无穷数列，故D 错误．故选：AB ．25(2024·广东梅州·二模)如图，平面ABN ⊥α，AB =MN =2，M 为线段AB 的中点，直线MN 与平面α的所成角大小为30°，点P 为平面α内的动点，则()A.以N 为球心，半径为2的球面在平面α上的截痕长为2πB.若P 到点M 和点N 的距离相等，则点P 的轨迹是一条直线C.若P 到直线MN 的距离为1，则∠APB 的最大值为π2D.满足∠MNP =45°的点P 的轨迹是椭圆【答案】BC【解析】对于A ，由于MN 与平面α的所成角大小为30°，所以点N 到平面α的距离d =MN sin30°=1，故半径为R =2的球面在平面α上截面圆的半径为r =R 2-d 2=3，故截痕长为2πr =23π，A 错误，对于B ，由于平面ABN ⊥α，所以以AB 为y ，在平面α内过M 作x ⊥AB ，平面ABN 内作z ⊥AB ，建立如图所示的空间直角坐标系，则M 0,0,0 ,B 0,1,0 ,A 0,-1,0 ,N 0,3,1 ，设P x ,y ,0 ，则PM =PN ⇒x 2+y 2=x 2+y -3 2+1，化简得y =23，故P 到点M 和点N 的距离相等，则点P 的轨迹是一条直线，B 正确，MN =0,3,1 ,MP =x ,y ,0 ，所以P 到直线MN 的距离为MP 2-MP ⋅MNMN2=x 2+y 2-3y 22=1，化简可得x 2+y 24=1，所以点P 的轨迹是平面α内的椭圆x 2+y 24=1上一点，如图，当P 在短轴的端点时，此时∠APB 最大，由于BM =MP =1，故∠BPM =π4，因此∠APB =2∠BPM =π2，C 正确，对于D ，NM =0,-3,-1 ,NP =x ,y -3,-1 ，MP=x ,y ,0 ，若∠MNP =45°，则cos ∠MNP =cos NM ,NP =NM ⋅NPNM ⋅NP =-3y +42x 2+y -3 2+1=22，化简得y -2324-x 22=1且y <433，故满足∠MNP =45°的点P 的轨迹是双曲线的一部分，D 错误，故选：BC26(2024·广东·二模)设O 为坐标原点，抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ，准线l 与x 轴的交点为F 1，过点F 的直线与抛物线C 交于A ,B 两点，过点A ,B 分别作l 的垂线，垂足分别为A 1，B 1，则下列说法正确的有()A.A 1F 1 ⋅B 1F 1 =FF 1 2B.A 1B 1 ≤2FF 1C.OA ⋅OB =OA 1 ⋅OB 1D.OA +OB ≥OA 1 +OB 1【答案】ACD【解析】由已知F (1,0)，F 1(-1,0)，设过点F 的直线方程为：x =my +1，设点A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ，则A 1(-1,y 1)，B 1(-1,y 2)，由y 2=4x x =my +1，得y 2-4my -4=0，所以y 1+y 2=4m ，y 1y 2=-4，x 1+x 2=m y 1+y 2 +2=4m 2+2,x 1x 2=y 1y 2216=1，A 1F 1 ⋅B 1F 1 =-y 1y 2=4,FF 1 2=22=4，所以A 1F 1 ⋅B 1F 1 =FF 1 2，故A 正确，A 1B 1 =y 1-y 2 =y 1+y 22-4y 1y 2=16m 2+16≥4=2FF 1 ，故B 错误，OA2⋅OB 2=x 21+y 21 x 22+y 22 =x 21x 22+x 21y 22+x 22y 21+y 21y 22=17+x 22y 21+x 21y 22=17+4x 22x 1+4x 21x 2=17+4x 1x 2x 1+x 2 =25+16m2，O 1A2⋅O 1B 2=1+y 21 1+y 22 =1+y 22+y 21+y 21y 22=17+y 21+y 22=17+y 1+y 2 2-2y 1y 2=25+16m 2，故OA ⋅OB =OA 1 ⋅OB 1 ，C 正确，OA +OB2-OA 1 +OB 1 2=OA 2+OB 2-OA 1 2-OB 1 2+2OA ⋅OB -2OA 1 ⋅OB 1 ，由选项C 可知OA ⋅OB =OA 1 ⋅OB 1 ，所以OA +OB 2-OA 1 +OB 1 2=OA 2+OB 2-OA 1 2-OB 1 2=x 21+y 21 +x 22+y 22 -1+y 21 -1+y 22 =x 21+x 22 -2=x 1+x 2 2-2x 1x 2-2=4m 2+2 2-4≥0，故OA +OB ≥OA 1 +OB 1 ，D 正确；故选：ACD27(2024·湖南益阳·模拟预测)如图1所示，为曲杆道闸车库出入口对出人车辆作“放行”或“阻拦”管制的工具．它由转动杆OP 与横杆PQ 组成，P ,Q 为横杆的两个端点．在道闸抬起的过程中，横杆PQ 始终保持水平．如图2所示，以点O 为原点，水平方向为x 轴正方向建立平面直角坐标系．若点O 距水平地面的高度为1米，转动杆OP 的长度为1．6米，横杆PQ 的长度为2米，OP 绕点O 在与水平面垂直的平面内转动，与水平方向所成的角θ∈30°,90° ()A.则点P 运动的轨迹方程为x 2+(y +1)2=6425(其中x ∈0,435,y ∈45,85)B.则点Q 运动的轨迹方程为(x -2)2+y 2=6425(其中x ∈2,10+435 ,y ∈45,85)C.若OP 绕点O 从与水平方向成30°角匀速转动到与水平方向成90°角，则横杆PQ 距水平地面的高度为135米D.若OP 绕点O 从与水平方向成30°角匀速转动到与水平方向成90°角，则点Q 运动轨迹的长度为135米【答案】BC【解析】对于A ：点P 的轨迹显然是以O 为原点，OP 为半径的圆，故点P 运动轨迹方程为x 2+y 2=6425(其中x ∈0,435 ,y ∈45,85)，故A 错误；对于B ：设Q x ,y ,P x 0,y 0 ，因为PQ 平行于x 轴，所以x =x 0+2y =y 0，所以x 0=x -2y 0=y ，又因为P 在加圆x 2+y 2=6425上，所以点Q 的运动轨迹是以(2,0)为圆心，1．6为半径的圆，所以点Q 的轨迹方程为x -2 2+y 2=6425(其中x ∈2,10+435 ,y ∈45,85)，故B 正确；对于C ：若OP 绕点O 从与水平方向成30°角匀速转动到与水平方向成90°角，横杆PQ 达到最高点，此时横杆PQ 距水平地面的高度为1+1.6=135，故C 正确；对于D ：因为OP 绕点O 从与水平方向成30°角匀速转动到与水平方向成90°角，故Q 绕点2,0 转动的角度与点P 绕点0,0 转动的角度一样为90°-30°=π3，所以点Q 运动轨迹的长度即为圆(其中)的弧长，等于1.6×π3=8π15，故D 错误．故选：BC ．28(2024·湖南益阳·模拟预测)在△ABC 中，角A ，B ，C 所对的边依次为a ，b ，c ，已知sin A :sin B :sin C =2:3:4，则下列结论中正确的是()A.a +b :b +c :c +a =5：6：7B.△ABC 为钝角三角形C.若a +b +c =18．则△ABC 的面积是615D.若△ABC 的外接圆半径是R ，内切圆半径为r ，则5R =16r 【答案】BD【解析】因为sin A :sin B :sin C =2:3:4，由正弦定理a sin A=b sin B =csin C =2R ，可得a :b :c =2:3:4，设a =2x x >0 ，b =3x ，c =4x ，则(a +b ):(b +c ):(c +a )=5x :7x :6x =5:7:6，故A 错误；由题意可知，C 为最大角，因为cos C =a 2+b 2-c 22ab =4x 2+9x 2-16x 212x 2=-14<0，故C 为钝角，故B 正确；若a +b +c =18，则a =4，b =6，c =8，又cos C =-14，所以sin C =1-cos 2C =154，所以△ABC 的面积S △ABC =12ab sin C =12×4×6×154=315，故C 错误；由正弦定理得，2R =c sin C =4x 154=16x 15，即R =8x15，由面积公式可得12(a +b +c )r =12ab sin C ，即12×9x ⋅r =12×2x ×3x ×154，所以r =156x ，所以R r =165，故5R =16r ，故D 正确．故选：BD ．29(2024·湖北武汉·模拟预测)已知各项都是正数的数列a n 的前n 项和为S n ，且S n =a n 2+12a n，则下列结论正确的是()A.当m >n m ，n ∈N * 时，a m >a nB.S n +S n +2<2S n +1C.数列S 2n 是等差数列D.S n -1S n≥ln n 【答案】BCD【解析】对A ，由题意可知a 1=a 12+12a 1⇒a 21=1，所以a 1=1，则a 1+a 2=a 22+12a 2⇒a 22+2a 2-1=0，所以a 2=2-1<a 1，故A 错误；对C ，由S n =a n 2+12a n ⇒S n =S n -S n -12+12S n -S n -1⇒S 2n -S 2n -1=1n ≥2 ，故C 正确；对C ，所以S 2n =1+n -1 =n ⇒S n =n ，则S n +S n +2=n +n +2<2n +n +22=2S n +1，故B 正确；对D ，易知S n -1S n =n -1n，令f x =x -1x -2ln x x ≥1 ，则f x =1+1x2-2x =1x -1 2≥0，则f x 单调递增，所以f x ≥f 1 =0⇒n -1n≥ln n ，即S n -1S n ≥ln n ，故D 正确．故选：BCD 30(2024·湖北武汉·模拟预测)如图，已知椭圆x 24+y 2=1的左、右顶点分别是A 1,A 2，上顶点为B 1，点C 是椭圆上任意一异于顶点的点，连接A 1C 交直线x =2于点P ，连接A 2C 交OP 于点M (O 是坐标原点)，则下列结论正确的是()A.k A 1C ⋅k A 2C 为定值B.2k A 1C =k OPC.当四边形OA 2CB 1的面积最大时，直线OC 的斜率为1D.点M 的纵坐标没有最大值【答案】ABD【解析】依题意，A 1(-2,0),A 2(2,0)，设C (2cos θ,sin θ),0<θ<2π,θ∉π2,π,3π2，对于A ，k A 1C ⋅k A 2C =sin θ2cos θ+2⋅sin θ2cos θ-2=-14，A 正确；对于B ，直线A 1C 的方程为y =sin θ2cos θ+2(x +2)，它与直线x =2的交点P 2,2sin θcos θ+1，因此k OP =sin θcos θ+1=2k A 1C ，B 正确；对于C ，不妨令0<θ<π2，四边形OA 2CB 1的面积S =S △OA 2C +S △OB 1C=sin θ+cos θ=2sin θ+π4 ≤2，当且仅当θ=π4时取等号，此时点C 2,22 ，直线OC 的斜率为12，C 错误；对于D ，当点C 无限接近点B 1时，点M 的纵坐标无限接近最大值，但取不到最大值，因此没有最大值，D 正确．故选：ABD31(2024·山东·二模)将正四棱锥P -ABCD 和正四棱锥Q -ABCD 的底面重合组成八面体Ω,AB =PA =2,QA =10，则()A.PQ ⊥平面ABCDB.PA ⎳QCC.Ω的体积为42D.二面角P -AB -Q 的余弦值为-13【答案】AC【解析】令正方形ABCD 的中心为O ，连接PO ,QO ，对于A ，由正四棱锥P -ABCD ，得PO ⊥平面ABCD ，同理QO ⊥平面ABCD ，则P ,O ,Q 共线，因此PQ ⊥平面ABCD ，A 正确；对于B ，连接AC ，显然O 是AC 的中点，AO =12AC =2，PO =PA 2-AO 2=2，QO =QA 2-AO 2=22，O 不是PQ 的中点，因此四边形APCQ 不是平行四边形，PA ,QC 不平行，B 错误；对于C ，Ω的体积V =V P -ABCD +V Q -ABCD =13S ABCD ⋅(PO +QO )=13×4×32=42，C 正确；对于D ，取AB 中点M ，连接PM ,QM ，则PM ⊥AB ,QM ⊥AB ，∠PMQ 是二面角P -AB -Q 的平面角，而PM =PA 2-AM 2=3,QM =QA 2-AM 2=3，则cos ∠PMQ =(3)2+32-(32)22×3×3=-33，D 错误．故选：AC32(2024·山东·二模)已知抛物线E :y 2=2px (p >0)焦点为F ，过点M 2,0 (不与点F 重合)的直线交E 于P ,Q 两点，O 为坐标原点，直线PF ,QF 分别交E 于A ,B 两点，∠POQ =90°，则()A.p =1B.直线AB 过定点14,0C.FP ⋅FQ 的最小值为254D.PA +QB 的最小值为254【答案】ACD【解析】设直线PQ :x =my +2与抛物线联立可得：y 2-2pmy -4p =0，设P y 212p ,y 1 ,Q y 222p ,y 2，则y 1y 2=-4p ，因为∠AOB =90°∠AOB =90°，所以OP ⋅OQ =y 1y 2 24p 2+y 1y 2=4-4p =0，解p =1，故A 正确；由A 可知，F 12,0 ，设直线PF :x =m 1y +12，与抛物线联立可得，y 2-2m 1y -1=0，设A x A ,y A ,B x B ,y B ，所以y A =-1y 1，同理可得y B =-1y 2，所以y A y B =1y 1y 2=-14，直线AB :2x -y A +y B y +y A y B =0，即2x -18 -y A +y B y =0，所以直线AB 过定点18,0 ，故B 错误；FP ⋅FQ =y 212+12 y 222+12=y 21y 224+y 21+y 224+14≥y 21y 22+2y 1y 2 +14=254，故C 正确；PA =y 21+1+1y 21+12,QB =y 22+1+1y 22+12，所以PA +QB =y 21+y 22+1y 21+1y 22+42=1716y 21+y 22 +42≥1716×2y 1y 2 +42=254，故D 正确．故选：ACD ．33(2024·福建福州·模拟预测)定义在R 上的函数f x 的值域为-∞,0 ，且f 2x +f x +y f x -y =0，则()A.f 0 =-1B.f 4 +f 1 2=0C.f x f -x =1D.f x +f -x ≤-2【答案】ACD【解析】令x =y =0，则有f 0 +f 0 2=0，解得f 0 =0或f 0 =-1，因为函数f x 的值域为-∞,0 ，所以f 0 =-1，A 正确；令x =1,y =0，则有f 2 +f 1 2=0，即f 2 =-f 1 2令x =2,y =0，则有f 4 +f 2 2=0，即f 4 +f 1 4=0，B 不正确；令x =0，则有f 0 +f y f -y =0，所以f y f -y =1，即f x f -x =1，C 正确；因为f x <0，所以-f x >0，-f -x >0，所以-f x +-f -x ≥2f x f -x =2，当且仅当f x =f -x 时，取到等号，所以f x +f -x ≤-2，D 正确．故选：ACD34(2024·福建福州·模拟预测)投掷一枚质地均匀的硬币三次，设随机变量X n =1,第n 次投出正面,-1,第n 次投出反面, (n =1,2,3)．记A 表示事件“X 1+X 2=0”，B 表示事件“X 2=1”，C 表示事件“X 1+X 2+X 3=-1”，则()A.B 和C 互为对立事件B.事件A 和C 不互斥C.事件A 和B 相互独立D.事件B 和C 相互独立【答案】BC【解析】根据题意，A 表示事件“X 1+X 2=0”，即前两次抛掷中，一次正面，一次反面，则P A =C 12122=12，B 表示事件“X 2=1”，即第二次抛掷中，正面向上，则P B =12，C 表示事件“X 1+X 2+X 3=-1”，即前三次抛掷中，一次正面，两次反面，P C =C 13×12×122=38，依次分析选项：对于A ，事件B 、C 可能同时发生，则事件B 、C 不是对立事件，A 错误；对于B ，事件A 、C 可能同时发生，则事件A 和C 不互斥，B 正确；对于C ，事件AB ，即前两次抛掷中，第一次反面，第二次正面，P (AB )=12×12=14，由于P A P B =P (AB )，则事件A 和B 相互独立，C 正确；对于D ，事件BC ，即三次抛掷中，第一次和第三次反面，第二次正面，P (BC )=12×12×12=18，P B P C ≠P (BC )，事件B 、C 不是相互独立事件，D 错误．故选：BC ．35(2024·浙江嘉兴·二模)已知角α的顶点与原点重合，它的始边与x 轴的非负半轴重合，终边过点A a ,b ab ≠0,a ≠b ，定义：Ti α =a +ba -b．对于函数f x =Ti x ，则()A.函数f x 的图象关于点π4,0 对称B.函数f x 在区间π4,π2上单调递增C.将函数f x 的图象向左平移π4个单位长度后得到一个偶函数的图象D.方程f x =12在区间0,π 上有两个不同的实数解【答案】AB【解析】根据题意，tan x =b a ，∴f x =a +b a -b =1+ba 1-b a=1+tan x 1-tan x =tan π4+tan x 1-tan π4⋅tan x =tan x +π4 ，对于A ，由正切函数的性质得x +π4=k π2，k ∈Z ，解得x =-π4+k π2，所以函数f x 的对称中心为-π4+k π2,0，k ∈Z ，故A 正确；对于B ，x ∈π4,π2 ，∴x +π4∈π2,3π4 ，由正切函数的性质可知f x 在π4,π2上单调递增，故B 正确；对于C ，将f x 的图象向左平移π4个单位可得y =tan x +π4+π4 =tan x +π2=1tan x，为奇函数，故C 错误；对于D ，∵x ∈0,π ，∴x +π4∈π4,3π4，令α=x +π4，由正切函数y =tan α的性质可知在π4,π2 上单调递增，且y ≥1，在π2,π上单调递增，且y ≤0，所以方程f x =tan x +π4 =12在区间0,π 上无实数解，故D 错误．故选：AB ．36(2024·浙江嘉兴·二模)抛物线有如下光学性质：由其焦点射出的光线经抛物线反射后，沿平行于抛物线对称轴的方向射出；反之，平行于抛物线对称轴的入射光线经抛物线反射后必过抛物线的焦点．如图，已知抛物线Ω:y 2=2px (p >0)的准线为l ,O 为坐标原点，在x 轴上方有两束平行于x 轴的入射光线l 1和l 2，分别经Ω上的点A x 1,y 1 和点B x 2,y 2 反射后，再经Ω上相应的点C 和点D 反射，最后沿直线l 3和l 4射出，且l 1与l 2之间的距离等于l 3与l 4之间的距离．则下列说法中正确的是()A.若直线l 3与准线l 相交于点P ，则A ,O ,P 三点共线B.若直线l 3与准线l 相交于点P ，则PF 平分∠APCC.y 1y 2=p 2D.若直线l 1的方程为y =2p ，则cos ∠AFB =725【答案】ACD【解析】对于选项A ，因为直线AC 经过焦点，设C x 3,y 3 ，D x 4,y 4 ，直线AC :x =ty +p 2，与抛物线y 2=2px 联立得y 2-2pty -p 2=0，∴y 1+y 3=2pt ,y 1y 3=-p 2，由题意得P -p 2,y 3 ,A y 212p ,y 1,k OP =-2y 3p ，k AO =2p y 1=2p -p 2y3=-2y 3p ，所以k OP =k AO ，即A ､O ､P 三点共线，故A 正确；对于选项B ，假设∠APF =∠CPF ，又∠CFP =∠CPF ，所以∠APF =∠CFP ，所以AP ⎳CF ，这与AP 和CF 相交于A 点矛盾，故B 错误；对于选项C ，l 1与l 2距离等于l 3与l 4距离，又结合A 选项，则y 1-y 2=y 3-y 4=-p 2y 1+p 2y 2=p 2⋅y 1-y 2y 1y 2，所以y 1y 2=p 2，故C 正确；对于选项D ，由题意可得，A 2p ,2p ,B p 8,p 2,F p 2,0 ,FA =3p 2,2p ,FB =-3p 8,p2，FA ⋅FB =3p 2⋅-3p 8 +2p ⋅p 2=7p 216，FA ⋅FB =3p 2 2+(2p )2⋅-3p 8 2+p 2 2=25p 216，∴cos ∠AFB =FA ⋅FB FA ⋅FB =725，故D 正确．故选：ACD ．37(2024·浙江宁波·二模)若平面向量a ,b ,c 满足a =1,b =1,c =3且a ⋅c =b ⋅c，则()A.a +b +c的最小值为2B.a +b +c的最大值为5C.a -b +c的最小值为2 D.a -b +c的最大值为13【答案】BD【解析】当向量a ,b 方向相同，与c 方向相反时，满足a ⋅c =b ⋅c，此时a +b +c 有最小值c -a+b =1，A 选项错误；当向量a ,b ,c 方向相同时，满足a ⋅c =b ⋅c，此时a +b +c 有最大值a +b +c=5，B 选项正确；a ⋅c =b ⋅c ，有a -b ⋅c =0，即a -b ⊥c ，则a -b +c =a -b 2+c 2，向量a ,b 方向相同时，a -b 的最小值为0，a -b +c 的最小值为3，C 选项错误；向量a ,b 方向相反时，a -b 的最大值为2，a -b +c 的最大值为13，D 选项正确．故选：BD38(2024·浙江宁波·二模)已知函数f x =sin ωx +φ (ω>0)，()A.若ω=2,φ=π2，则f x 是最小正周期为π的偶函数B.若ω=2,x 0为f x 的一个零点，则x 0+π4必为f x 的一个极大值点C.若φ=-π4,x =π2是f x 的一条对称轴，则ω的最小值为32D.若φ=-π4,f x 在0,π6上单调，则ω的最大值为92【答案】ACD【解析】若ω=2,φ=π2，则f x =sin2x+π2=cos2x，所以f x 是最小正周期为2π2=π的偶函数，A正确；若ω=2，则f x 是最小正周期为2π2=π，若x0为f x 的一个零点，则x0+π4为f x 的一个极大值点或极小值点，B错误；若φ=-π4,x=π2是f x 的一条对称轴，则fπ2=sinπ2ω-π4=±1，所以π2ω-π4=π2+kπ,k∈Z，即ω=32+2k,k∈Z，又ω>0，所以ω的最小值为32，C正确；若φ=-π4, 则f x =sinωx-π4(ω>0)，由正弦函数的单调性，令-π2+2kπ≤ωx-π4≤π2+2kπ，解得-π4ω+2kπω≤x≤3π4ω+2kπω，又f x 在0,π6上单调，所以当k=0时，0,π6⊆-π4ω,3π4ω，即π6≤3π4ω，解得ω≤92，则ω的最大值为92，D正确．故选：ACD．39(2024·浙江宁波·二模)指示函数是一个重要的数学函数，通常用来表示某个条件的成立情况．已知U为全集且元素个数有限，对于U的任意一个子集S，定义集合S的指示函数1S x ,1S x =1,x∈S0,x∈∁U S若A,B,C⊆U，则()注：x∈M f(x)表示M中所有元素x所对应的函数值f x 之和(其中M是f x 定义域的子集)．A.x∈A 1A(x)<x∈U 1A(x)B.1A∩B(x)≤1A(x)≤1A∪B(x)C.x∈U 1A∪B(x)=x∈U1A(x)+1B(x)-1A(x)1B(x)D.x∈U1-1A(x)1-1B(x)1-1C(x)=x∈U 1U(x)-x∈U 1A∪B∪C(x)【答案】BCD【解析】对于A，由于A⊆U，所以x∈U 1A(x)=x∈A 1A(x)+x∈∁u A 1A(x)=x∈A 1A(x),故x∈A 1A(x)=x∈U 1A(x)，故A错误，对于B，若x∈A∩B，则1A∩B(x)=1,1A(x)=1,1A∪B(x)=1，此时满足1A∩B(x)≤1A(x)≤1A∪B(x)，若x∈A且x∉B时，1A∩B(x)=0,1A(x)=1,1A∪B(x)=1，若x∈B且x∉A时，1A∩B(x)=0,1A(x)=0,1A∪B(x)=1，若x∉A且x∉B时，1A∩B(x)=0,1A(x)=0,1A∪B(x)=0，综上可得1A ∩B (x )≤1A (x )≤1A ∪B (x )，故B 正确，对于C ，x ∈U1A (x )+1B (x )-1A (x )1B (x ) =x ∈A ∩∁U B1A (x )+1B (x )-1A (x )1B (x )+x ∈B ∩∁U A1A (x )+1B (x )-1A (x )1B (x )+x ∈A ∩B1A (x )+1B (x )-1A (x )1B (x )+x ∈∁U A ∪B1A (x )+1B (x )-1A (x )1B (x )=x ∈A ∩∁U B1A (x )+1B (x )-1A (x )1B (x )+x ∈B ∩∁U A1A (x )+1B (x )-1A (x )1B (x )+x ∈A ∩B1A (x )+1B (x )-1A (x )1B (x )+x ∈∁U A ∪B=x ∈A ∪B1A (x )+1B (x )-1A (x )1B (x )而x ∈U1A ∪B (x )=x ∈A ∪B1A ∪B (x )+x ∈∁U A ∪B1A ∪B(x )=x ∈A ∪B1A ∪B (x )，由于1A ∪B x =1,x ∈A ∪B0,x ∈∁U A ∪B，所以1A (x )+1B (x )-1A (x )1B (x )=1A ∪B (x )故x ∈U1A ∪B (x )=x ∈U1A (x )+1B (x )-1A (x )1B (x ) ，C 正确，x ∈U1U (x )-x ∈U1A ∪B ∪C (x )=x ∈∁U A ∪B ∪C1U(x )，当x ∈A ∪B ∪C 时，此时1A (x ),1B (x ),I C (x )中至少一个为1，所以1-1A (x ) 1-1B (x ) 1-1C (x ) =0，当x ∉A ∪B ∪C 时，此时1A (x ),1B (x ),I C (x )均为0，所以1-1A (x ) 1-1B (x ) 1-1C (x ) =1，故x ∈U1-1A (x ) 1-1B (x ) 1-1C (x ) =x ∈∁U A ∪B ∪C1-1A (x )1-1B (x ) 1-1C (x ) =x ∈∁U A ∪B ∪C1U(x )，故D 正确，故选：BCD40(2024·浙江杭州·二模)已知函数f x 对任意实数x 均满足2f x +f x 2-1 =1，则()A.f -x =f xB.f 2 =1C.f -1 =13 D.函数f x 在区间2,3 上不单调【答案】ACD【解析】对于A ，令x 等价于-x ，则2f -x +f x 2-1 =1，所以f -x =f x =1-f x 2-1 2，故A 正确；对于B ，令x =1，则2f 1 +f 0 =1，令x =0，则2f 0 +f 1 =1，解得：f 0 =f 1 =13，令x =2，2f 2 +f 1 =1，则f 2 =13，故B 错误；对于C ，由A 知，f -x =f x ，所以f -1 =f 1 =13，故C 正确；对于D ，令x =x 2-1，所以x 2-x -1=0，解得：x =1±52，令x =1+52，则2f 1+52+f 1+52 =1，所以f 1+52 =13，因为1+52∈2,3 ，f 1+52 =f 2 =13，所以函数f x 在区间2,3 上不单调，故D 正确．故选：ACD ．。

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≈≈，）。

高考数学选择填空压轴题45道(附答案)

,
D．
1,
27 e4
21．已知方程
e x 1
x
e2 x1 x aex1
有三个不同的根，则实数
a
的
取值范围为（）
A． 1,e
B．
e,
1 2
C． 1,1
D．
1,
1 2
22．函数 f (x) ex1 ex1 a sin （x x R ，e 是自然对数的底数，
a 0 ）存在唯一的零点，则实数 a 的取值范围为( )
38．若不等式 x e2x a x ln x 1恒成立，则实数 a 的取值范
围是__________.
39．已知函数 f x ln x e a x b ，其中 e 为自然对数的底
数.若不等式
f
x
0
恒成立，则
b a
的最小值为_______.
40．已知函数
f
(x)
x
2 cos
x
，在区间上
0,
4
A．
0,
2
B．
0,
2
C． (0,2]
D． (0,2)
23．已知 a 0 ，b R ，且 ex a(x 1) b 对 x R 恒成立，则 a2b 的最大值为（）
A． 1 e5
2
B． 1 e5
3
C． 1 e3
2
D． 1 e3
3
k
24．若关于
x
的不等式
1 x
x
1 27
有正整数解，则实数
16 12
7
4
x
x
3y 6 y
的最小值为________.
8
参考答案，仅供参考

2024年最新全国名校新高考数学名校选填压轴好题汇编05(学生版)

2025年新高考数学名校选填压轴好题汇编051.(山东省实验中学2025届高三第一次诊断考试数学试题)已知函数f x =5e x+1,x<0x2-6x+8,x≥0，g(x)=x2-ax+4，若y=g f x有6个零点，则a的取值范围为()A.4,+∞B.4,17 2C.4,5D.203,172∪4,52.(山东省齐鲁名校联盟�天一大联考2024-2025学年高三上学期第二次联考(10月)数学试题)已知定义在R上的函数f(x)满足f(x)=1-f(1-x)，若函数y=4x4x+2与函数y=f(x)的图象的交点为(x1,y1),(x2,y2),⋯,(x2025,y2025)，则2025i=1(x i+y i)=()A.0B.20252C.2025 D.607523.(山东省齐鲁名校联盟天一大联考2024-2025学年高三上学期第二次联考(10月)数学试题)已知数列a n满足：a1=1，点n,a n+a n+1在函数y=kx+1的图象上，其中k为常数k≠0，且a1,a2,a4成等比数列，则k的值为()A.2B.3C.4D.54.(山东省济宁市实验中学2025届高三上学期10月月考数学试题)已知函数f x =e x-a-a+1xx≥1，则使f x 有零点的一个充分条件是()A.a<-1B.-1<a<0C.0<a<1D.a>15.(山东省济宁市实验中学2025届高三上学期10月月考数学试题)已知函数f(x)=x2-2-x ln x，a= f(ln2)，b=f ln33，c=f1e ，则()A.a<c<bB.b<c<aC.c<a<bD.a<b<c6.(山东省名校考试联盟2024-2025学年高三上学期10月阶段性检测数学试题)若x=2是函数f x = ax2+2x-2e x的极小值点，则实数a的取值范围是()A.-∞,-1B.-∞,1C.-1,+∞D.1,+∞7.(山东省名校考试联盟2024-2025学年高三上学期10月阶段性检测数学试题)已知函数f x =sin6ωx+cos6ωx-1ω>0在0,π3上有且仅有3个零点，则ω的取值范围是()A.32,3B.32,3C.3,92D.3,928.(江西省上进联考2024-2025学年高三上学期10月月考数学试题)已知a，b为正数，若∀x>-b，有函数f x =x +b x -a ≥1，则1a +8b的最小值为()A.9+22B.9+42C.9D.639.(江西省部分学校2025届高三上学期9月月考考试数学试题)已知四棱锥P -ABCD 中，底面ABCD 是矩形，且P A =AB =2，侧棱P A ⊥底面ABCD ，若四棱锥P -ABCD 外接球的表面积为12π，则该四棱锥的表面积为()A.8+43B.8+63C.6+43D.8+4210.(江西省部分学校2025届高三上学期9月月考考试数学试题)已知函数f x =e x -xa-b ，当实数a >0时，对于x ∈R 都有f (x )≥0恒成立，则a 2b 的最大值为()A.-1e 2B.1e 2C.-2e 2D.2e 211.(福建省百校联考2024-2025学年高三上学期10月联合测评数学试题)已知函数f (x )=e 2x -2ae x -4a 2x (a >0)，若函数f (x )的值域与f (f (x ))的值域相同，则a 的取值范围是()A.0,12B.(0,1]C.12,+∞ D.(1,+∞)12.(福建省百校联考2024-2025学年高三上学期10月联合测评数学试题)已知ω>0，函数f x =sin ωx 与g x =cos ωx 的图象在π,2π 上最多有两个公共点，则ω的取值范围为()A.0,14∪54,178 B.0,54∪94,178C.0,178 ∪94,218D.0,178∪94,5213.(安徽省皖豫名校联盟2025届高三上学期10月联考数学试题)已知函数f (x )=e x -3-e 3-x +x ，则满足f (2m -2)+f (m +1)>6的m 的取值范围是()A.(3,+∞)B.32,+∞C.13,+∞D.73,+∞14.(安徽省皖豫名校联盟2025届高三上学期10月联考数学试题)已知函数f (x )=x 2-ax +2a ,x <-11-ln (x +2),x ≥-1在R 上单调递减，则实数a 的取值范围是()A.(-∞,0]B.[0,+∞)C.[-2,+∞)D.[-2,0]15.(安徽省皖豫名校联盟2025届高三上学期10月联考数学试题)定义x 为不超过x 的最大整数，区间a ,b (或(a ,b ),[a ,b ),(a ,b ])的长度记为b -a ．若关于x 的不等式k [x ]>2[x ]-6 的解集对应区间的长度为2，则实数k 的取值范围为()A.0,45B.12,45C.12,1D.45,116.(安徽省江南十校2024-2025学年高三上学期第一次综合素质检测数学试题)某次跳水比赛甲、乙、丙、丁、戊5名跳水运动员进入跳水比赛决赛，现采用抽签法决定决赛跳水顺序，在“运动员甲不是第一个出场，运动员乙不是最后一个出场”的前提下，“运动员丙第一个出场”的概率为()A.313B.15C.14D.41317.(安徽省江南十校2024-2025学年高三上学期第一次综合素质检测数学试题)对于x>0，e2λx-1λln x≥0恒成立，则正数λ的范围是()A.λ≥1e B.λ≥12eC.λ≥2eD.λ≥e18.(安徽省六校2025届高三上学期第一次阶段联合教学质量测评数学试卷)已知函数f x =xe3x-ln x-x-a x，若对任意的x>0，f x ≥1恒成立，则实数a的取值范围为()A.-3,3B.-2,2C.-4,4D.-1,119.(浙江省强基联盟2024-2025学年高三上学期10月联考数学试卷)函数f x =sin x-cos x cos5x2+π4在区间-π,2π上的所有零点之和为()A.πB.2πC.3πD.420.(浙江省强基联盟2024-2025学年高三上学期10月联考数学试卷)已知函数f x 的定义域为0,1，当x=0或x=1或x是无理数时，f x =0；当x=nm (n<m，m，n是互质的正整数)时，f x =1m．那么当a，b，a+b，ab都属于0,1时，下列选项恒成立的是()A.f a+b≤f a +f b B.f a+b≥f a ⋅f bC.f ab≥f a +f b D.f ab≥f a ⋅f b21.(浙江省浙南名校联盟2024-2025学年高三上学期第一次联考(10月)数学试题)已知双曲线C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左焦点为F1，O为坐标原点，若在C的右支上存在关于x轴对称的两点P,Q，使得△PF1Q为正三角形，且OQ⊥F1P，则C的离心率为()A.2B.1+2C.3D.1+322.(浙江省浙南名校联盟2024-2025学年高三上学期第一次联考(10月)数学试题)已知x0为函数f(x)=x2e x+e2ln x-2e2的零点，则x0+ln x0=()A.1B.2C.3D.423.(浙江省新阵地教育联盟2024-2025学年高三上学期第一次联考数学试题)北宋数学家沈括在酒馆看见一层层垒起的酒坛，想求这些酒坛的总数，经过反复尝试，终于得出了长方台形垛积的求和公式.如图，由大小相同的小球堆成的一个长方台形垛积，第一层有ab ,a =b +1 个小球，第二层有a +1 b +1 个小球，第三层有a +2 b +2 个小球.....依此类推，最底层有cd 个小球，共有n 层.现有一个由小球堆成的长方台形垛积，共7层，小球总个数为168，则该垛积的第一层的小球个数为()A.1B.2C.3D.424.(浙江省新阵地教育联盟2024-2025学年高三上学期第一次联考数学试题)如图，在四棱锥P -ABCD 中，底面ABCD 为菱形，PD ⊥底面ABCD ，O 为对角线AC 与BD 的交点，若PD =2,∠APD =π4,∠BAD =π3，则三棱锥P -OCD 的外接球的体积为()A.423π B.823π C.1623π D.6423π25.(多选题)(山东省实验中学2025届高三第一次诊断考试数学试题)已知函数f (x )=(x -1)ln x -ax -a (a ≠0)在区间(0,+∞)上有两个不同的零点x 1，x 2，且x 1<x 2，则下列选项正确的是()A.a 的取值范围是(0,1)B.x 1x 2=1C.x 1+1 x 2+1 >4D.ln x 1+2a <ln x 2<ln x 1+2a +4326.(多选题)(山东省齐鲁名校联盟�天一大联考2024-2025学年高三上学期第二次联考(10月)数学试题)如图，有一列曲线P 0,P 1,P 2,⋯，已知P 0所围成的图形是面积为1的等边三角形，P k +1(k =0,1,2,3,⋯)是对P k 进行如下操作得到的：将P k 的每条边三等分，以每边中间部分的线段为边，向外作等边三角形，再将中间部分的线段去掉，记S k 为曲线P k 所围成图形的面积，则()A.P 3的边数为128B.S 2=4027C.P n 的边数为3×4nD.S n =85-35⋅49n27.(多选题)(山东省齐鲁名校联盟�天一大联考2024-2025学年高三上学期第二次联考(10月)数学试题)已知函数f x =x3-ax+2,a∈R，则()A.f x 的图象关于点0,2对称B.∃a∈R,f x 仅有一个极值点C.当a=1时，f x 图象的一条切线方程为2x-y+4=0D.当a<3时，f x 有唯一的零点28.(多选题)(山东省济宁市实验中学2025届高三上学期10月月考数学试题)若正实数a，b满足a+b=1，则下列说法错误的是()A.ab有最小值14B.8a+8b有最大值82C.1a +1b有最小值4 D.a2+b2有最小值2229.(多选题)(山东省济宁市实验中学2025届高三上学期10月月考数学试题)函数f x =x+1x,x<03xe x,x≥0 ，关于x的方程f2x -m f x=0m∈R，则下列正确的是()A.函数f x 的值域为RB.函数f x 的单调减区间为-∞,0,1,+∞C.当m=12时，则方程有4个不相等的实数根D.若方程有3个不相等的实数根，则m的取值范围是3e ,+∞30.(多选题)(山东省名校考试联盟2024-2025学年高三上学期10月阶段性检测数学试题)已知幂函数f x =9m2-3x m的图象过点n,-1 m，则()A.m=-23B.f x 为偶函数C.n=364D.不等式f a+1>f3-a的解集为-∞,131.(多选题)(山东省名校考试联盟2024-2025学年高三上学期10月阶段性检测数学试题)已知函数f x及其导函数f x 的定义域均为R，记g x =f x ，若g x+2的图象关于直线x=-2对称，且f x-1+f x+1=1+f-x，则()A.g x 是偶函数B.f x 是奇函数C.3为y=f x 的一个周期D.2025i=1g(i)=032.(多选题)(江西省上进联考2024-2025学年高三上学期10月月考数学试题)若存在实数b使得方程x4+mx 3+nx +b =0有四个不等的实根，则mn 的值可能为()A.-2024B.2025C.0D.-633.(多选题)(江西省部分学校2025届高三上学期9月月考考试数学试题)已知函数f (x )=ln (cos x )+sin 2x ，则()A.f (x )=f (-x )B.f (x )在-π2,-π4单调递增C.f (x )有最小值D.f (x )的最大值为1-ln2234.(多选题)(江西省部分学校2025届高三上学期9月月考考试数学试题)过抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点F 的直线l :y =x -1与C 相交于A ，B 两点，则()A.p =2B.p =4C.AB =8D.FA ⋅FB=-435.(多选题)(福建省百校联考2024-2025学年高三上学期10月联合测评数学试题)已知函数φ(x )的定义域为R ，对于∀x ，y ∈R ，恒有φ(x +y )=φ(x )+φ(y )-t ，且当x >0时，φ(x )<t ，则下列命题正确的有()A.φ(0)=tB.φ(x )=φ(2t -x )C.φ(-2024)=2t -φ(2024)D.∀x ≠y ∈R ，(x -y )[φ(x )-φ(y )]<036.(多选题)(福建省百校联考2024-2025学年高三上学期10月联合测评数学试题)已知数列a n 的前n 项和为S n ，(3n +2)S n +1+(3n -1)S n -1=(6n +1)S n (n ∈N ，且n ≥2)，若a 1=12，a 2=15，则下列说法正确的是()A.a 5=114B.数列1a n为等差数列C.数列an a 2n +1中的最小项为12D.数列(-1)na n a n +1的前2n 项和T 2n 为18n 2+12n37.(多选题)(安徽省皖豫名校联盟2025届高三上学期10月联考数学试题)已知a >0,b >0，且2a +b =4，则()A.ab ≤1B.1a +2b≥2C.2a +b ≤22D.b 2a+4a ≥1238.(多选题)(安徽省皖豫名校联盟2025届高三上学期10月联考数学试题)已知函数f (x )与g (x )的导函数分别为f (x )与g (x )，且f (x ),g (x ),f (x ),g (x )的定义域均为R ，g (x )-f (6-x )=3，f (x )=g (x -2)，g (x +4)为奇函数，则()A.g (2)+g (6)=0B.f(x +4)为偶函数C.f (x )=f (x +8)D.2024k =1g (k )=0同的卡片，分别标有数字1，2，3，4，5，从中有放回地随机取两次，每次取1张卡片．A表示事件“第一次取出的卡片数字是奇数”，B表示事件“第二次取出的卡片数字是偶数”，C表示事件“两次取出的卡片数字之和是6”，则()A.P A∪B=1 B.P B∪C=1325C.A与B相互独立D.B与C相互独立40.(多选题)(安徽省江南十校2024-2025学年高三上学期第一次综合素质检测数学试题)定义：设f x是函数f x 的导数，f x 是函数f x 的导数，若方程f x =0有实数解x0，则称点x0,f x0为函数y=f x 的“拐点”.经过探究发现：任何一个三次函数都有“拐点”，且“拐点”就是三次函数图象的对称中心.已知函数f x =ax3+bx2+53ab≠0的对称中心为1,1，则下列说法中正确的有()A.a=13，b=-1B.f110+f210 +⋅⋅⋅+f1810 +f1910 的值是19C.函数f x 有三个零点D.过-1,13只可以作两条直线与y=f x 图象相切41.(多选题)(安徽省六校2025届高三上学期第一次阶段联合教学质量测评数学试卷)已知四棱锥P-ABCD，底面ABCD为矩形，侧面PCD⊥平面ABCD，BC=23，CD=PC=PD=26．若点M为PC的中点，则下列说法正确的为()A.BM⊥平面PCDB.P A⎳平面MBDC.四棱锥M-ABCD外接球的表面积为18πD.四棱锥M-ABCD的体积为1242.(多选题)(安徽省六校2025届高三上学期第一次阶段联合教学质量测评数学试卷)某学习小组用函数图象：C1:y=4+-x2+4x，C2:y=4+-x2-4x和抛物线C3:x2=2py部分图象围成了一个封闭的“心形线”，过C3焦点F的直线l交C3(包含边界点)于A，B两点，P是C1或C2上的动点，下列说法正确的是()A.抛物线C3的方程为C3:x2=4yB.|PB|+|FB|的最小值为4C.S△P AB的最大值为h34=352 D.若P在C1上，则P A ⋅PB 的最小值为-443.(多选题)(浙江省强基联盟2024-2025学年高三上学期10月联考数学试卷)在正四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1中，AB =2AA 1，点M 是棱DD 1上的动点(不含端点)，则()A.过点M 有且仅有一条直线与直线AC ，B 1D 1都垂直B.过点M 有且仅有一条直线与直线AC ，B 1D 1都相交C.有且仅有一个点M 满足△MAC 和△MB 1D 1的面积相等D.有且仅有一个点M 满足平面MAC ⊥平面MB 1D 144.(多选题)(浙江省强基联盟2024-2025学年高三上学期10月联考数学试卷)已知P x 0,y 0 是曲线C :x 3+y 3=y -x 上的一点，则下列选项中正确的是()A.曲线C 的图象关于原点对称B.对任意x 0∈R ，直线x =x 0与曲线C 有唯一交点PC.对任意y 0∈-1,1 ，恒有x 0 <12D.曲线C 在-1≤y ≤1的部分与y 轴围成图形的面积小于π445.(多选题)(浙江省浙南名校联盟2024-2025学年高三上学期第一次联考(10月)数学试题)如图，在正三棱柱ABC -A 1B 1C 1中AB =4，M ，N ，D ，Q 分别为棱AB ,AC ,B 1C 1,AA 1的中点，DQ ⊥QM ，则以下结论正确的是()A.B 1C 1⎳平面QMNB.AA 1=6C.点Q 到平面DMN 的距离为6D.三棱锥D -QMN 的外接球表面积为131π1846.(多选题)(浙江省浙南名校联盟2024-2025学年高三上学期第一次联考(10月)数学试题)已知抛物线C :x 2=4y 的焦点为F ，A ，B ，P 为抛物线C 上的点，cos ‹FA ,FB›=-1，若抛物线C 在点A ，B 处的切线的斜率分别为k 1,k 2，且两切线交于点M ．N 为抛物线C 的准线与y 轴的交点．则以下结论正确的是()A.若AF +BF =4，则AF ⋅BF =-1B.直线PN 的倾斜角α≥π4C.若k 1+k 2=2，则直线AB 的方程为x -y +1=047.(多选题)(浙江省新阵地教育联盟2024-2025学年高三上学期第一次联考数学试题)已知F1、F2分别是双曲线C:x2-y2=2的左右焦点，点Q是圆A:(x-2)2+(y-3)2=12上的动点，下列说法正确的是()A.三角形AF1F2的周长是12B.若双曲线E与双曲线C有相同的渐近线，且双曲线E的焦距为8，则双曲线E为x2-y2=8C.若QF1+QF2=8，则Q的位置不唯一D.若P是双曲线左支上一动点，则PF2+PQ的最小值是5+32248.(多选题)(浙江省新阵地教育联盟2024-2025学年高三上学期第一次联考数学试题)已知增函数f x的定义域为正整数集，f x 的取值也为正整数，且满足f f n=2n+1,n∈N*.下列说法正确的是()A.f1 =2B.f4 =6C.f2025=2536 D.对任意正整数n，都有f2n=3⋅2n-149.(山东省实验中学2025届高三第一次诊断考试数学试题)一颗质地均匀的正方体骰子，六个面上分别标有点数1，2，3，4，5，6.现随机地将骰子抛掷三次(各次抛掷结果相互独立)，其向上的点数依次为a1,a2, a3，则事件“a1-a2+a2-a3+a3-a1=6”发生的概率为.50.(山东省齐鲁名校联盟�天一大联考2024-2025学年高三上学期第二次联考(10月)数学试题)蜜蜂被举为“天才的建筑师”，蜂巢结构是一种在一定条件下建筑用材最少的结构.如图是一个蜂房的立体模型，底面ABCDEF是正六边形，棱AG,BH,CI,DJ,EK,FL均垂直于底面ABCDEF，上顶由三个全等的菱形PGHI,PIJK,PKLG构成，∠GPI=∠IPK=∠KPG=θ≈109°28 ，设BC=1，则上顶的面积为.(参考数据：cosθ=-13,tanθ2=2)51.(山东省齐鲁名校联盟�天一大联考2024-2025学年高三上学期第二次联考(10月)数学试题)已知函数f x =x ln x，则f x 的最小值为；设函数g x =x2-af x ，若g x 在0,+∞上单调递增，则实数a的取值范围是.52.(山东省济宁市实验中学2025届高三上学期10月月考数学试题)已知函数f x =3x ,0≤x ≤1,ln x ,x >1, 若存在实数x 1,x 2满足0≤x 1<x 2，且f x 1 =f x 2 ，则x 2-6x 1的取值范围为.53.(山东省济宁市实验中学2025届高三上学期10月月考数学试题)已知函数f x 的定义域为R ，且f x +2 -2为奇函数，f 3x +1 为偶函数，f 1 =0，则2024k =1f (k )=.54.(山东省名校考试联盟2024-2025学年高三上学期10月阶段性检测数学试题)已知a >0且a ≠1，函数f x =2x ,x ≥1a x,x <1 ，若关于x 的方程f 2x -5f x +6=0恰有3个不相等的实数解，则实数a 的取值范围是．55.(山东省名校考试联盟2024-2025学年高三上学期10月阶段性检测数学试题)已知三棱锥A -BCD 的四个顶点都在球O 的球面上，若AB =26,CD =23，球O 的半径为7，则三棱锥A -BCD 体积的最大值为．56.(江西省上进联考2024-2025学年高三上学期10月月考数学试题)已知函数f x =log 3(3sin x +9sin 2x +1)+1，则f (m -2)+f 2-m =．57.(江西省上进联考2024-2025学年高三上学期10月月考数学试题)函数f x =8ln sin x +sin 22x 在区间0,π2上的零点个数为个．58.(江西省部分学校2025届高三上学期9月月考考试数学试题)已知平面向量a=(2,1)，b 为单位向量，且(a +2b )⊥(a -b )，则向量b 在向量a 上的投影向量的坐标为．59.(福建省百校联考2024-2025学年高三上学期10月联合测评数学试题)已知数列a n 满足a 1=1,a 2=2，且a n +1=a n +a n +2，则a 2029=60.(福建省百校联考2024-2025学年高三上学期10月联合测评数学试题)已知不等式a +2ln x -2x2≤e x-1x恒成立，则实数a 的取值范围为．61.(安徽省皖豫名校联盟2025届高三上学期10月联考数学试题)若函数f (x )=e xx 2+bx +1在x =2时取得极小值，则f (x )的极大值为．62.(安徽省皖豫名校联盟2025届高三上学期10月联考数学试题)已知函数f (x )=m x ,g (x )=3+ln x ，若存在两条不同的直线与曲线y =f (x )和y =g (x )均相切，则实数m 的取值范围为.63.(安徽省江南十校2024-2025学年高三上学期第一次综合素质检测数学试题)已知样本x 1,x 2,⋅⋅⋅,x 6的平均数为3，方差为4，样本y 1,y 2,⋅⋅⋅,y 9的平均数为8，方差为2，则新样本x 1,x 2,⋅⋅⋅,x 6,y 1,y 2,⋅⋅⋅,y 9的方差为.1164.(安徽省江南十校2024-2025学年高三上学期第一次综合素质检测数学试题)在△ABC 中，AB ⋅CB -AC ⋅BC =-12BC 2，则tan B -C 的最大值为.65.(安徽省六校2025届高三上学期第一次阶段联合教学质量测评数学试卷)已知数列a n 的通项公式是a n =2n -1，记b m 为a n 在区间m ,2m m ∈N ,m >0 内项的个数，则使得不等式b m +1-b m >2062成立的m 的最小值为.66.(安徽省六校2025届高三上学期第一次阶段联合教学质量测评数学试卷)已知函数f x =-x 2-2x +1,x <0log 2x ,x >0 ，若方程f x =a 有四个不同的解x 1,x 2,x 3,x 4，且x 1<x 2<x 3<x 4，x 4⋅x 1+x 2 +16x 3⋅x 24的取值范围是..67.(浙江省强基联盟2024-2025学年高三上学期10月联考数学试卷)已知曲线y =e x 在x =1处的切线l 恰好与曲线y =a +ln x 相切，则实数a 的值为．68.(浙江省强基联盟2024-2025学年高三上学期10月联考数学试卷)数学老师在黑板上写上一个实数x 0，然后老师抛掷一枚质地均匀的硬币，如果正面向上，就将黑板上的数x 0乘以-2再加上3得到x 1，并将x 0擦掉后将x 1写在黑板上；如果反面向上，就将黑板上的数x 0除以-2再减去3得到x 1，也将x 0擦掉后将x 1写在黑板上．然后老师再抛掷一次硬币重复刚才的操作得到黑板上的数为x 2．现已知x 2>x 0的概率为0.5，则实数x 0的取值范围是．69.(浙江省浙南名校联盟2024-2025学年高三上学期第一次联考(10月)数学试题)“四进制”是一种以4为基数的计数系统，使用数字0，1，2，3来表示数值．四进制在数学和计算的世界中呈现出多个维度的特性，对于现代计算机科学和技术发展有着深远的影响．四进制数转换为十进制数的方法是通过将每一位上的数字乘以4的相应次方(从0开始)，然后将所有乘积相加．例如：四进制数013转换为十进制数为0×42+1×41+3×40=7；四进制数0033转换为十进制数为0×43+0×42+3×41+3×40=15；四进制数1230转换为十进制数为1×43+2×42+3×41+0×40=108；现将所有由1，2，3组成的4位(如：1231，3211)四进制数转化为十进制数，在这些十进制数中任取一个，则这个数能被3整除的概率为．70.(浙江省新阵地教育联盟2024-2025学年高三上学期第一次联考数学试题)甲乙两人进行一场抽卡游戏，规则如下：有编号1,2,3,4,5,6,7的卡片各1张，两人轮流从中不放回的随机抽取1张卡片，直到其中1人抽到的卡片编号之和等于12或者所有卡片被抽完时，游戏结束.若甲先抽卡，求甲抽了3张卡片时，恰好游戏结束的概率是.。

2023年新高考数学选填压轴题汇编(六)(解析版)

2023年新高考数学选填压轴题汇编(六)一、单选题1.(2022·福建省福州华侨中学高三阶段练习)函数f x =A sin ωx +π4ω>0 的图象与x 轴的两个相邻交点间的距离为π3，要得到函数g x =A cos ωx 的图象，只需将f x 的图象( )A.向左平移π12个单位 B.向右平移π4个单位C.向左平移π4个单位D.向右平移3π4个单位【答案】A【解析】由题意，函数f x =A sin ωx +π4 ω>0 的图象与x 轴的两个相邻交点间的距离为π3∴ 周期T =2π3，由周期公式：T =2πω∴T =2π3=2πω解得： ω=3∴f x =A sin 3x +π4 =A sin3x +π12要得到g x =A cos3x ，即g x =A cos3x =A sin 3x +π2=A sin3x +π6 由题意，可得f x 向左平移π12个单位可得g x .故选：A .2.(2022·福建省福州屏东中学高三开学考试)若函数f x =e x -a -1 x +1在(0，1)上不单调，则a 的取值范围是( )A.2,e +1B.2,e +1C.-∞,2 ∪e +1,+∞D.-∞,2 ∪e +1,+∞【答案】A【解析】∵f (x )=e x -(a -1)x +1，∴f (x )=e x -a +1，若f (x )在(0,1)上不单调，则f (x )在(0,1)上有变号零点，又∵f (x )单调递增，∴f 0 ∙f 1 <0，即(1-a +1)(e -a +1)<0，解得2<a <e +1．∴a 的取值范围是(2,e +1)．故选：A ．3.(2022·福建省福州第二中学高三阶段练习)已知圆C :x 2+y 2-10y +21=0与双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的渐近线相切，则该双曲线的离心率是A.2B.53C.52D.5【答案】C【解析】由双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)，可得其一条渐近线的方程为y =b a x ，即bx -ay =0，又由圆C :x 2+y 2-10y +21=0，可得圆心为C (0,5)，半径r =2，则圆心到直线的距离为d =-5a b 2+(-a )2=5a c ，则5a c =2，可得e =c a =52，故选C ．4.(2022·福建省福州第一中学高三开学考试)过圆x 2+y 2=64上的动点作圆C :x 2+y 2=16的两条切线，两个切点之间的线段称为切点弦，则圆C 不在任何切点弦上的点形成的区域的面积为( )A.4πB.6πC.8πD.12π【答案】A 【解析】设圆x 2+y 2=64的动点为P m ,n ，过P 作圆C 的切线，切点分别为A ,B ，则过P ,A ,B 的圆是以PO 直径的圆，该圆的方程为：x x -m +y y -n =0.由x 2+y 2=16x x -m +y y -n =0 可得AB 的直线方程为：mx +ny =16.原点到直线mx +ny =16的距离为16 m 2+n 2=1664=2，故圆C 不在任何切点弦上的点形成的区域的面积为4π，故选：A .5.(2022·福建省福州第一中学高三开学考试)某学生到工厂实践，欲将一个底面半径为2，高为3的实心圆锥体工件切割成一个圆柱体，并使圆柱体的一个底面落在圆锥体的底面内.若不考虑损耗，则得到的圆柱体的最大体积是A.16π9B.8π9C.16π27D.8π27【答案】A【解析】设圆柱的半径为r ，高为x ，体积为V ，则由题意可得r 2=3-x3，∴x =3-32r ，∴圆柱的体积为V (r )=πr 23-32r (0<r <2)，则V (r )=169π∙34r ∙34r ∙3-32r ≤16π9∙34r +34r +3-32r 33=16π9．当且仅当34r =3-32r ，即r =43时等号成立．∴圆柱的最大体积为16π9，故选：A ．6.(2022·福建省福州延安中学高三开学考试)已知2sin 2x +cos 2y =1，则sin 2x +cos 2y 的取值范围是( )A.0,12B.12,1C.22,1D.12,22【答案】B【解析】∵2sin 2x +cos 2y =1，∴cos 2y =1-2sin 2x ，∴0≤1-2sin 2x ≤1，∴0≤sin 2x ≤12，又sin 2x +cos 2y =sin 2x +1-2sin 2x =1-sin 2x ∈12,1，∴sin 2x +cos 2y 的取值范围是12,1.故选：B7.(2022·福建·福州十八中高三开学考试)设函数f (x )的定义域为R ，f (x +1)为偶函数，f (x +2)为奇函数，当x ∈[1,2]时，f (x )=ax +b .若f (0)+f (3)=4，则f 92=( )A.-2B.32C.-72D.72【答案】A【解析】因为f (x +1)为偶函数，则f (x +1)的图像关于y 轴对称，所以f (x )关于x =1对称，则f (0)=f (2)，试卷第2页，共40页因为f (x +2)为奇函数，则f (x +2)的图像关于原点对称，且f (2)=0，所以f (x )关于(2,0)对称，则f (3)=-f (1)，因为当x ∈[1,2]时，f (x )=ax +b ，所以f (1)=a +b ，f (2)=2a +b =0，因为f (0)+f (3)=4，所以f (2)-f (1)=a =4，故f (2)=2a +b =8+b =0⇒b =-8，从而当x ∈[1,2]时，f (x )=4x -8，故f 92 =-f -12 =-f 52 =f 32 =4×32-8=-2.故选：A .8.(2022·福建·闽江学院附中高三开学考试)设函数f x 是奇函数f x x ≠0 的导函数，f -1 =-2．当x >0时，f x >2，则使得f x >2x 成立的x 的取值范围是( )A.-∞,-1 ∪0,1 B.-1,0 ∪1,+∞ C.-∞,-1 ∪1,+∞ D.-1,0 ∪0,1【答案】B【解析】因为当x >0时，f x >2，所以f 'x -2>0，故令g x =f x -2x ，则g 'x =f 'x -2>0，故g x 在0,+∞ 上单调递增.因为f -1 =-2，所以g -1 =f -1 +2=0，又因为f x 为奇函数，所以g x =f x -2x 为奇函数，所以g 1 =0，且在区间-∞,0 上，g x 单调递增.所以使得f x >2x ，即g x >0成立的x 的取值范围是-1,0 ∪1,+∞ .故选：B9.(2022·江苏·常州市平陵高级中学高三开学考试)若函数f x =x 2+ax +b 在区间[0,1]上的最大值是M ,最小值是m ,则M -m 的值A.与a 有关，且与b 有关 B.与a 有关，但与b 无关C.与a 无关，且与b 无关 D.与a 无关，但与b 有关【答案】B【解析】因为最值在f (0)=b ,f (1)=1+a +b ,f -a 2 =b -a 24中取，所以最值之差一定与b 无关，选B ．10.(2022·江苏·常州市平陵高级中学高三开学考试)设函数f (x )的定义域为R ，f (x +1)为奇函数，f (x +2)为偶函数，当x ∈[1,2]时，f (x )=a ⋅2x +b ．若f (0)+f (3)=6，则f log 296 的值是( )A.-12 B.-2 C.2 D.12【答案】B【解析】f (x +1)为奇函数，即其图象关于(0,0)点对称，所以f (x )的图象关于(1,0)点对称，f (x +2)为偶函数，即其图象关于y 轴对称，因此f (x )的图象关于直线x =2对称，所以f (1)=0，f (0)=-f (2)，f (3)=f (1)，所以f (1)=2a +b =0，f (0)+f (3)=-f (2)=-(4a +b )=6，由此解得a =-3，b =6，所以x ∈[1,2]时，f (x )=-3⋅2x +6，由对称性得f (x +2)=f (2-x )=-f (1-(1-x ))=-f (x )，所以f (x +4)=-f (x +2)=f (x )，f (x )是周期函数，周期为4，6<log 296<7，f (log 296)=f (log 296-4)=f (4-log 296+4)=f log 225696 =f log 283 =-3×83+6=-2，故选：B ．11.(2022·江苏·盐城市伍佑中学高三开学考试)已知函数f x =x 2+4a -3 x +3a ,x <0log ax +1 +1,x ≥0(a >0，且a ≠1)在R 上单调递减，且关于x 的方程f x =2-x 恰好有两个不相等的实数解，则a 的取值范围是( )A.12,23 ∪34B.23,34 C.13,23 ∪34D.13,34【答案】C【解析】函数f x 在R 上单调递减，则3-4a 2≥00<a <102+4a -3 ⋅0+3a ≥log a 0+1 +1，解得13≤a ≤34，在同一直角坐标系中，画出函数y =f x 和函数y =2-x 的图象，如图：由图象可知，在0,+∞ 上，f x =2-x 有且仅有一个解，故在-∞,0 上，f x =2-x 有且仅有一个解，当3a >2即a >23时，由x 2+4a -3 x +3a =2-x ，即x 2+4a -2 x +3a -2=0,x <0，则Δ=(4a -2)2-43a -2 =0，解得a =34或1(舍去)，当a =34时，方程可化为x +12 2=0,x =-12符合题意；当1≤3a ≤2，即13≤a ≤23时，由图象可知，符合条件，综上：a 的取值范围为13,23 ∪34.故选：C .12.(2022·江苏·盐城市伍佑中学高三开学考试)已知正实数a ,b 满足abe a +ln b +1=0，则( )A.b >1eB.a <1C.ab =1D.e a <1b【答案】D【解析】因为abe a +ln b +1=0，所以ae a =-ln b -1b>0，故ln b +1<0，即0<b <1e，故选项A 错误；若a =1，则eb +ln b +1=0，作出函数y =ln x 与y =-ex -1的图象如图所示：显然有交点，则方程eb +ln b +1=0有解，故选项B 错误；若ab =1，则e a -ln a +1=0，即e a =ln a -1，作出函数y =e x 与y =ln x -1的图象如图所示：显然无交点，则方程e a -ln a +1=0无解，故选项C 错误；因为abe a +ln b +1=0，则ae a +1b =-ln bb=-ln b ⋅e -ln b >ae a ，且-ln b >0，令f x =xe x (x >0)，则fx =x +1 e x >0，所以f x在区间,+∞ 上单调递增，所以f -ln b >f a ，即-ln b >a ，因此e a <1b，故选项D 正确.故选：D13.(2022·江苏·睢宁县菁华高级中学有限公司高三阶段练习)已知函数f x =ln x x 2，若f x <m -1x2在(0,+∞)上恒成立，e =2.71828⋅⋅⋅为自然对数的底数，则实数m 的取值范围是( )试卷第2页，共40页A.m >eB.m >e2C.m >1D.m >e【答案】B【解析】若f x <m -1x 2在(0,+∞)上恒成立，即f x +1x2<m 在(0,+∞)上恒成立，令g (x )=f (x )+1x 2=ln x +1x 2，故只需g (x )max <m 即可，g (x )=1x ⋅x 2-(ln x +1)⋅2xx 4=-2ln x -1x 3，令g(x )=0，得x =e -12，当0<x <e-12时，g(x )>0；当x >e-12时，g (x )<0，所以g (x )在0，e-12上是单调递增，在e -12,+∞ 上是单调递减，所以当g (x )max =g e -12 =e2，所以实数m 的取值范围是m >e2.故选：B .14.(2022·河北省唐县第一中学高三开学考试)定义运算a *b ，a *b ={a b a ≤ba >b，例如1*2=1，则函数y =1*2x 的值域为A.0,1 B.-∞,1 C.1,+∞ D.0,1【答案】D【解析】当1≤2x 时，即x ≥0时，函数y =1*2x =1当1>2x 时，即x <0时，函数y =1*2x =2x ∴f (x )=1，x ≥02x ，x <0由图知，函数y =1*2x 的值域为：(0，1]．故选D ．15.(2022·重庆·临江中学高三开学考试)已知函数f x =log 3x ,x >03x,x ≤0，若函数g x =f x 2-m +2 f x +2m恰好有5个不同的零点，则实数m 的取值范围是( )A.0,1B.0,1C.1,+∞D.1,+∞【答案】A【解析】画出函数的大致图象，如下图所示：∵函数g x =f x 2-m +2 f x +2m 恰好有5个不同的零点，∴方程f x2-m +2 f x +2m =0有5个根，设t =f (x )，则方程化为t 2-m +2 t +2m =0，易知此方程有两个不等的实根t 1，t 2，结合f (x )的图象可知，t 1∈0,1 ，t 2∈1,+∞ ，令h (t )=t 2-m +2 t +2m ，则由二次函数的根的分布情况得：Δ=(m +2)2-8m >0h (0)>0h (1)≤0，解得：0<m ≤1.故选：A16.(2022·重庆·临江中学高三开学考试)已知定义在(-3,3)上的函数f (x )满足f (x )+e 4x f (-x )=0,f (1)=e 2,f (x )为f (x )的导函数，当x ∈[0,3)时，f (x )>2f (x )，则不等式e 2x f (2-x )<e 4的解集为( )A.(-2,1)B.(1,5)C.(1,+∞)D.(0,1)【答案】B 【解析】令g x =f xe2x ，所以f x =e 2x g x ，因为f x +e 4x f -x =0，所以e 2x ⋅g x +e 4x ⋅e -2x g -x =0，化简得g x +g -x =0，所以g x 是-3,3 上的奇函数；gx =f x e 2x -2e 2x f x e 4x =f x -2f x e 2x，因为当0≤x <3时，f x >2f x ，所以当x ∈0,3 时，g x >0，从而g x 在0,3 上单调递增，又g x 是-3,3 上的奇函数，所以g x 在-3,3 上单调递增；考虑到g 1 =f 1 e 2=e 2e2=1，由e 2x f 2-x <e 4，得e 2x e 22-x g 2-x <e 4，即g 2-x <1=g 1 ，由g x 在-3,3 上单调递增，得-3<2-x <3,2-x <1,解得1<x <5，所以不等式e 2x f 2-x <e 4的解集为1,5 ，故选：B .17.(2022·重庆南开中学高三阶段练习)公元656年，唐代李淳风注《九章》时提到祖暅的开立圆术.祖暅在求球体积时，使用一个原理：“幂势既同，则积不容异”，意思是两个同高的立体，如在等高处的截面积恒相等，则体积相等.上述原理在中国被称为祖暅原理，我们可以应用此原理将一些复杂几何体转化为常见几何体的组合体来计算体积.如图，将双曲线C :y 2-x 2=5与直线x =±2所围成的平面图形绕双曲线的实轴所在直线旋转一周得到几何体Γ，下列平面图形绕其对称轴(虚线所示)旋转一周所得几何体与Γ的体积相同的是( )A.图①，长为6､宽为4的矩形的两端去掉两个弦长为4､半径为3的弓形B.图②，长为25､宽为4的矩形的两端补上两个弦长为4､半径为3的弓形C.图③，长为6､宽为4的矩形的两端去掉两个底边长为4､腰长为3的等腰三角形D.图④，长为25､宽为4的矩形的两端补上两个底边长为4､腰长为3的等腰三角形【答案】B【解析】由y 2-x 2=5x =2得：y =±3，则当y =t 5<t <3 与C 相交于两点时，内圆半径r =t 2-5，则在该位置旋转一周所得圆环面积为4π-t2-5 π=9-t 2 π；将所有图形均以矩形的中心为原点，以对称轴为y 轴建立平面直角坐标系，试卷第2页，共40页对于③，双曲线实轴长为25，③中y 轴的最短距离为6-232-22=6-25，不合题意，③错误；对于④，几何体Γ母线长为6，④中y 轴的最长距离为25+232-22=45，不合题意，④错误；对于①，在y 轴的最短距离为6-2×3-32-22 =25，母线长为6，与几何体Γ吻合；当y =t 5<t <3 与①中图形相交时，两交点之间距离为232-3+5-t 2，此时圆环面积为4π-32+3+5-t 2 π=-t 2+23+5 t -14-25 π，不合题意，①错误对于②，在y 轴的最长距离为25+2×3-32-22 =6，矩形高为25，与几何体Γ吻合；当y =t 5<t <3 与②中图形相交时，两交点之间距离为232-t 2=29-t 2，此时圆面积为9-t 2 π，与圆环面积相同，满足题意，②正确.故选：B .18.(2022·辽宁·高三开学考试)已知函数f x 满足：f 1 =14，4f x f y =f x +y +f x -y x ,y ∈R ，则2022k =0f (k )= ( )A.12B.14C.-14D.-12【答案】A【解析】4f x f y =f x +y +f x -y x ,y ∈R ，令x =1,y =0得：4f 1 f 0 =2f 1 ，因为f 1 =14，所以f 0 =12，令x =n ，y =1得：4f n f 1 =f n +1 +f n -1 ，即f n =f n +1 +f n -1 ，则f n +1 =f n +2 +f n ，上面两式子联立得：f n +2 =-f n -1 ，所以f n -1 =-f n -4 ，故f n +2 =f n -4 ，故f x 是以6为周期的函数，且f 0 +f 1 +f 2 +f 3 +f 4 +f 5 =f 0 +f 1 +f 2 -f 0 -f 1 -f 2 =0，所以2022k =0f (k )= 3375k =0f (k )+f 2022 =0+ f 2022 =f 0 =12故选：A19.(2022·辽宁·沈阳市第四中学高三阶段练习)已知△ABC ，I 是其内心，内角A ,B ,C 所对的边分别a ,b ,c ，则( )A.AI =13(AB +AC )B.AI =cAB a +bACaC.AI =bAB a +b +c +cAC a +b +cD.AI =cAB a +b +bACa +c 【答案】C【解析】延长AI ,BI ,CI ，分别交BC ,AC ,AB 于D ,E ,F .内心是三角形三个内角的角平分线的交点.在三角形ABD 和三角形ACD 中，由正弦定理得：BD sin 12∠BAC =c sin ∠ADB ,CD sin 12∠BAC =bsin ∠ADC ，由于sin ∠ADB =sin ∠ADC ，所以BD c =CD b ,BD CD =c b ，BD BD +CD =c b +c ,BD a =c b +c ,BD =acb +c，同理可得c BD =AI DI ，c BD +c =AI DI +AI =AIAD ，AI =c ⋅AD BD +c =c ac b +c+c ⋅AD =b +c a +b +c ⋅AD .所以AD =AB +BD =AB +c b +c BC =AB +c b +c AC -AB=b b +c AB +c b +c AC，则AI =b +c a +b +c ⋅AD =b +c a +b +c ⋅b b +c AB +c b +c AC =b a +b +c AB +ca +b +c AC .故选：C 20.(2022·辽宁·东北育才学校高三阶段练习)已知不等式x ln x +(x +1)k <2x ln2的解集中仅有2个整数，则实数k 的取值范围是( )A.0,34ln 43 B.34ln 43,23ln2C.23ln2,+∞D.34ln 43,23ln2【答案】D【解析】由x ln x +x (k -ln4)+k <0可得：k (x +1)<x ln4-x ln x ，设f (x )=k (x +1),g (x )=x ln4-x ln x ，g (x )=ln4-ln x -1，x ∈0,4e时，g (x )>0，g (x )单调递增，x ∈4e ,+∞ 时，g (x )<0，g (x )单调递减，则当x =4e时函数g x 取得最大值，如示意图：由图可知，当k ≤0时，整数解超过了2个，不满足题意；当k >0时，需满足f 2 <g 2 f 3 ≥g 3 得：34ln 43≤k <23ln2．故选择：D ．21.(2022·辽宁·东北育才学校高三阶段练习)若α，β∈0，π2，且(1+cos2α)(1+sin β)=sin2αcos β，则下列结论正确的是( )A.α+β=π2B.α+β2=π2C.2α-β=π2D.α-β=π2【答案】C【解析】∵α，β∈0，π2，∴cos α≠0.由(1+cos2α)(1+sin β)=sin2αcos β，可得2cos 2α(1+sin β)=2sin αcos αcos β，即cos α(1+sin β)=sin αcos β.∴cos α=sin αcos β-cos αsin β=sin α-β ，∴sin α-β =sin π2-α.∵α，β∈0，π2 ，∴-π2<α-β<π2，且0<π2-α<π2.由于函数y =sin x 在x ∈-π2，π2 上单调递增，∴α-β=π2-α，即2α-β=π2.故选:C .二、多选题22.(2022·福建省福州华侨中学高三阶段练习)海水受日月的引力，在一定的时候发生涨落的现象叫潮汐.早潮叫潮，晚潮叫汐.在通常情况下，船在涨潮时驶进航道，靠近船坞；卸货后，在落潮时返回海洋.一艘货船的吃水深度(船底到水面的距离)为4m .安全条例规定至少要有2.25m 的安全间隙(船底到海底的距离)，下表给出了某港口在某试卷第2页，共40页季节每天几个时刻的水深.时刻水深/m 时刻水深/m 时刻水深/m 0：00 5.09：00 2.518：00 5.03：007.512：00 5.021：00 2.56：005.015：007.524：005.0若选用一个三角函数f x 来近似描述这个港口的水深与时间的函数关系，则下列说法中正确的有( )A.f x =2.5cos π6x+5 B.f x =2.5sin π6x+5C.该货船在2：00至4：00期间可以进港 D.该货船在13：00至17：00期间可以进港【答案】BCD【解析】依据表格中数据知，可设函数为f x =A sin ωx +k ，由已知数据求得A =2.5，k =5，周期T =12，所以ω=2πT =π6﹐所以有f x =2.5sin π6x +5，选项A 错误；选项B 正确；由于船进港水深至少要6.25，所以2.5sin π6x +5≥6.25，得sin π6x ≥12，又0≤x ≤24⇒0≤π6x ≤4π，则有π6≤π6x ≤5π6或13π6≤π6x ≤17π6，从而有1≤x ≤5或13≤x ≤17，选项C ，D 都正确.故选：BCD23.(2022·福建省福州屏东中学高三开学考试)已知函数f x =3sin 2x +φ -π2<φ<π2 的图像关于直线x =π3对称，则( )A.函数f x +π12 为奇函数B.函数f x 在π3,π2上单调递增C.函数f x 的图像向右平移a a >0 个单位长度得到的函数图像关于x =π6对称，则a 的最小值是π3D.若方程f x =a 在π6,2π3 上有2个不同实根x 1,x 2，则x 1-x 2 的最大值为π2【答案】AC【解析】因为函数f x =3sin 2x +φ -π2<φ<π2 的图像关于直线x =π3对称，所以，2×π3+φ=π2+k π,k ∈Z ，解得φ=-π6+k π,k ∈Z ，因为-π2<φ<π2，所以φ=-π6，即f x =3sin 2x -π6，所以，对于A 选项，函数f x +π12 =3sin2x ，是奇函数，故正确；对于B 选项，当x ∈π3,π2 时，2x -π6∈π2,5π6，由于函数y =sin x 在π2,5π6 上单调递减，所以函数f x 在π3,π2 上单调递减，故错误；对于C 选项，函数f x 的图像向右平移a a >0 个单位长度得到的函数图像对应的解析式为g x =3sin 2x -2a -π6，若g x 图像关于x =π6对称，则2×π6-2a -π6=π2+k π,k ∈Z ，解得a =-π6+k π2,k ∈Z ，由于a >0，故a 的最小值是π3，故正确；对于D 选项，当x ∈π6,2π3时，2x -π6∈π6,7π6，故结合正弦函数的性质可知，若方程f x =a 在π6,2π3上有2个不同实根x 1,x 2，不妨设x 1<x 2，则x 1-x 2 取得最大值时满足2x 1-π6=π6且2x 2-π6=5π6，所以，x 1-x 2 的最大值为π3，故错误.故选：AC 24.(2022·福建省福州屏东中学高三开学考试)已知定义在R 上的奇函数f x 图象连续不断，且满足f x +2 =f x ，则以下结论成立的是( )A.函数f x 的周期T =2B.f 2019 =f 2020 =0C.点1,0 是函数y =f x 图象的一个对称中心D.f x 在-2,2 上有4个零点【答案】ABC【解析】定义在R 上的奇函数f (x )图象连续不断，且满足f (x +2)=f (x )，所以函数的周期为2，所以A 正确；f (-1+2)=f (-1)，即f (1)=f (-1)=-f (1)，所以f (1)=f (-1)=0，所以f (2019)=f (1)=0，f (2020)=f (0)=0，所以B 正确；f x +2 =f x =-f -x ⇒f x +2 +f -x =0⇒f x 图象关于1,0 对称，所以C 正确；f (x )在[-2，2]上有f (-2)=f (-1)=f (0)=f (1)=f (2)=0，有5个零点，所以D 不正确；故选：ABC ．25.(2022·福建省福州第二中学高三阶段练习)已知函数f (x )=-x 2-2x ,x <0f (x -2),x ≥0，以下结论正确的是( )A.f (-3)+f (2019)=-3B.f x 在区间4,5 上是增函数C.若方程f (x )=kx +1恰有3个实根，则k ∈-12,-14D.若函数y =f (x )-b 在(-∞,4)上有6个零点x i (i =1,2,3,4,5,6)，则6i =1x i f x i 的取值范围是0,6【答案】BCD【解析】函数f (x )的图象如图所示：对A ，f (-3)=-9+6=-3，f (2019)=f (1)=f (-1)=1，所以f (-3)+f (2019)=-2，故A 错误；对B ，由图象可知f x 在区间4,5 上是增函数，故B 正确；对C ，由图象可知k ∈-12,-14，直线f (x )=kx +1与函数图象恰有3个交点，故C 正确；对D ，由图象可得，当函数y =f (x )-b 在(-∞,4)上有6个零点x i (i =1,2,3,4,5,6)，则01eC.f (x 0)+2x 0<0D.f (x 0)+2x 0>0【答案】AD试卷第2页，共40页【解析】函数f (x )=x ln x +x 2,(x >0),∴f (x )=ln x +1+2x ,∵x 0是函数f (x )的极值点，∴f x 0 =0，即∴ln x 0+1+2x 0=0，∴f 1e =2e >0,当x >1e时，f x >0∵x →0,f (x )→-∞,∴0<x 0<1e,即A 选项正确,B 选项不正确;f x 0 +2x 0=x 0ln x 0+x 20+2x 0=x 0ln x 0+x 0+2 =x 01-x 0 >0,即D 正确,C 不正确.故答案为:AD .27.(2022·福建省福州第一中学高三开学考试)设函数f x =sinπxx 2-x +54，则下列结论正确的是( )A.f x 的最大值为1B.f x ≤4xC.曲线y =f x 存在对称轴D.曲线y =f x 存在对称中心【答案】ABC【解析】A ：因为x 2-x +54=x -12 2+1≥1,sinπx ≤1，所以sinπx ≤x 2-x +54⇒sinπx x 2-x +54≤1⇒f (x )≤1，当且仅当x =12时，f x =1故A 正确；B ：f x ≤4x 等价于sinπx ≤4x 3-x 2+54x ，设g x =x -sin x ,x ∈0,+∞ ，g (x )=1-cos x ≥0，所以函数g (x )=x -sin x 在x ∈[0,+∞)时单调递增，因此有g (x )≥g (0)=0-sin0=0，即x ≥sin x ,x ∈0,+∞ ，而设函数h (x )=x -sin x ，h (-x )=-x -sin (-x ) =x -sin x =h (x )，所以h (x )=x -sin x 是实数集上的偶函数，因此有x ≥sin x ，即πx ≥sinπx ，4x x 2-x +54 ≥4x ×1=4x ，f x ≤πx x 2-x +54≤πx ≤4x ，故B 正确；C ：因为f 12+x -f 12-x =sinπ12+x 12+x -12 2+1-sinπ12-x 12-x -12 2+1=cosπx -cosπx x 2+1=0，所以曲线y =f x 关于直线x =12对称，故C 正确；D ：设曲线y =f x 存在对称点，设为(a ,b )，则有f (a +x )+f (a -x )=2b ，当x =0时，则有2f (a )=2b ⇒f (a )=b ，当x =a 时，则有f (2a )=2b ⇒2f (a )=f (2a )，即sin2a π(2a )2-2a +54=2⋅sin a πa 2-a +54⇒2sin a πcos a π(2a )2-2a +54=2⋅sin a πa 2-a +54，因此有sin a π=0，所以a 为整数，b =f a =sin a πa 2-a +54=0，令x =12，f a +12 +f a -12=0，而f a +12 +f a -12 =sinπa +12 a +12-12 2+1+sinπa -12a -12-12 2+1=cos a πa 2+1-cos a π(a -1)2+1，显然f a +12 +f a -12=0不恒成立，故D 不正确.故选：ABC .28.(2022·福建省福州第一中学高三开学考试)甲箱中有5个红球，2个白球和3个黑球；乙箱中有4个红球，3个白球和3个黑球.先从甲箱中随机取出一球放入乙箱中，分别以A 1,A 2,A 3表示由甲箱中取出的是红球，白球和黑球的事件；再从乙箱中随机取出一球，以B 表示由乙箱中取出的球是红球的事件，则下列结论正确的是( )A.P B =25B.P B |A 1 =511C.事件B 与事件A 1不相互独立D.A 1,A 2,A 3两两互斥【答案】BD 【解析】P A 1 =510=12,P A 2 =210=15,P A 3 =310，又P B |A 1 =511,P B |A 2 =411,P B |A 3 =411，故B 正确.故P (B )=P B |A 1 P A 1 +P B |A 2 P A 2 +P B |A 3 P A 2=511×12+411×15+411×310=922，故A 错误.P B P A 1 =922×12=944,P BA 1 =P B |A 1 P A 1 =522，故P B P A 1 ≠P BA 1 ，所以事件B 与事件A 1不相互独立，根据互斥事件的定义可得A 1,A 2,A 3两两互斥，故选：BD .29.(2022·福建·福州十八中高三开学考试)已知函数f (x )=sin (ωx +φ)(0<ω<10，0<φ<π)的部分图象如图所示，则下列结论正确的是( )A.ω=2B.ω=3C.f (x )在5π12,11π12上单调递增D.f (x )图像关于直线x =2π3对称【答案】AC【解析】由图可知： x =0，y =32；可得：ω×0+φ=2π3+2k π,k ∈Z ，所以φ=2π3+2k π,k ∈Z 又0<φ<π，所以φ=2π3；由x =π6，y =0，可得π6ω+2π3=π+2k π,k ∈Z ，所以ω=2+12k ,k ∈Z又0<ω<10，可得ω=2，所以A 选项正确，B 选项错误；所以函数的解析式为：f (x )=sin 2x +2π3 ，则f (x )在R 上的增区间满足：-π2+2k π≤2x +2π3≤π2+2k π,k ∈Z解得增区间为-7π12+k π,-π12+k π,k ∈Z ，所以当k =1时，函数f (x )的单调增区间为5π12,11π12，所以C 选项正确；当x =2π3时，f 2π3 =sin2π=0≠±1，所以直线x =2π3不是f (x )的对称轴，所以D 选项不正确；故选：AC ．30.(2022·福建·闽江学院附中高三开学考试)关于函数f (x )=sin |x |+|sin x |，下列叙述正确的是( )A.f (x )是偶函数B.f (x )在区间π2,π单调递增C.f (x )的最大值为2 D.f (x )在[-π,π]有4个零点【答案】AC【解析】f (-x )=sin -x +sin (-x ) =sin x +sin x =f (x )，f (x )是偶函数，A 正确；x ∈π2,π 时，f (x )=sin x +sin x =2sin x ，单调递减，B 错误；试卷第2页，共40页f (x )=sin x +sin x ≤1+1=2，且f π2=2，因此C 正确；在[-π,π]上，-π<x <0时，f (x )=sin (-x )+(-sin x )=-2sin x >0，0<x <π时，f (x )=sin x +sin x =2sin x >0，f (x )的零点只有π,0,-π共三个，D 错．故选：AC ．31.(2022·江苏·常州市平陵高级中学高三开学考试)已知关于x 的不等式a (x -1)(x +3)+2>0的解集是x 1,x 2 ，其中x 1<x 2，则下列结论中正确的是( )A.x 1+x 2+2=0 B.-3<x 1<x 2<1C.x 1-x 2 >4D.x 1x 2+3<0【答案】ACD【解析】由题设，a (x -1)(x +3)+2=ax 2+2ax -3a +2>0的解集为x 1,x 2 ，∴a <0，则x 1+x 2=-2x 1x 2=2a-3<0，∴x 1+x 2+2=0，x 1x 2+3=2a<0，则A 、D 正确；原不等式可化为f (x )=a (x -1)(x +3)>-2的解集为x 1,x 2 ，而f(x )的零点分别为-3,1且开口向下，又x 1<x 2，如下图示，∴由图知：x 1<-3<1<x 2，x 1-x 2 >4，故B 错误，C 正确.故选：ACD .32.(2022·江苏·盐城市伍佑中学高三开学考试)已知定义在R 上的函数f (x )满足f (x )+f (-x )=0，f (x )+f (x +6)=0，且对任意的x 1,x 2∈[-3，0]，当x 1≠x 2时，都有x 1f (x 1)+x 2f (x 2)<x 1f (x 2)+x 2f (x 1)，则以下判断正确的是( )A.函数f (x )是偶函数B.函数f (x )在[-9，-6]上单调递增C.x =2是函数f (x +1)的对称轴D.函数f (x )的最小正周期是12【答案】BCD【解析】因为定义在R 上的函数f (x ) 满足f (x )+f (-x )=0，即f (-x )=-f (x )，故函数f (x )是奇函数，故A 错误；因为f (x )+f (x +6)=0，故f (x +6)=-f (x )，而f (-x )=-f (x )，所以f (x +6)=f (-x )，即f (x )的图象关于x =3对称，则x =2是函数f (x +1)的对称轴，故C 正确；因为f (x +6)=f (-x )，所以f (x +12)=-f (x +6)=f (x )，故12是函数f (x )的周期；对任意的x 1,x 2∈[-3，0] ，当x 1≠x 2 时，都有x 1f (x 1)+x 2f (x 2)<x 1f (x 2)+x 2f (x 1) ，即(x 1-x 2)⋅[f (x 1)-f (x 2)]<0，故x ∈[-3，0]时，f (x )单调递减，又因为f (x )为奇函数，所以x ∈[0，3]时，f (x )单调递减，又因为f (x )的图象关于x =3对称，故x ∈[3,6]时，f (x )单调递增，因为12是函数f (x )的周期，故函数f (x )在[-9,-6] 单调性与x ∈[3,6]时的单调性相同，故函数f (x )在[-9,-6]上单调递增，故B 正确，作出函数f (x )的大致图象如图示：结合图象可得知12是函数f (x )的最小正周期，D 正确；故选：BCD33.(2022·江苏·盐城市伍佑中学高三开学考试)已知函数f (x )=ln (x +1)x，下列选项正确的是( )A.函数f (x )在(-1，0)上为减函数，在(0,+∞)上为增函数B.当x 1>x 2>0时，f (x 1)x 22>f (x 2)x 21C.若方程f (|x |)=a 有2个不相等的解，则a 的取值范围为(0,+∞)D.1+12+⋯+1n -1 ln2≤ln n ，n ≥2且n ∈N +【答案】BD【解析】对于选项A ：f x =ln x +1 x ，x ∈-1,0 ∪0,+∞ .则f x =x -x +1 ln x +1x +1 x2，令g x =x -x +1 ln x +1 ,x ∈-1,0 ∪0,+∞ ，则g x =-ln x +1 ，当x ∈-1,0 时，g x >0，g x 单调递增；当x ∈0,+∞ 时，g x <0，g x 单调递减.所以对任意x ∈-1,0 ∪0,+∞ ，g x <g 0 =0，即f x <0，所以f x 在-1,0 ,0,+∞ 都是减函数，故A 错误；对于选项B ：令h x =x 2f x =x ln x +1 ,x ∈0,+∞ ，则h x =x +x +1 ln x +1x +1，当x ∈0,+∞ 时，h x >0，h x 单调递增，所以当x 1>x 2>0时，h x 1 >h x 2 ，即x 12f x 1 >x 22f x 2 ，所以f x 1 x 22>f x 2 x 12，故B 正确；对于选项C ：因为y =f x 是偶函数，所以“方程f x =a 有2个不相等的解”等价于“方程f x =a 在0,+∞ 上有1个解”.由A 可知，f x 在0,+∞ 上单调递减，且x →0时，f x →1；x →+∞时，f x →0，所以，当0<a <1时，方程f x =a 在0,+∞ 上有1个解，即f x =a 有2个不相等的解，故C 错误；对于选项D ：由A 知，f x 在0,12 上单调递减，则对任意x ∈0,12 ，f x ≥f 12 =2ln 32=ln 94>ln2，即ln x +1 x >ln2，所以当n ≥2时，ln 1n+1 1n>ln2，即1n ln2<ln n +1n.所以ln2=ln2，12ln2<ln 32，13ln2<ln 43，⋯，1n -1ln2<ln nn -1，以上式子相加得ln2+12ln2+13ln2+⋯+1n -1ln2≤ln2+ln 32+ln 43+⋯+ln n n -1，即1+12+13+⋯+1n -1 ln2≤ln n (n =2时，等号成立)，故D 正确.故选：BD .34.(2022·江苏·睢宁县菁华高级中学有限公司高三阶段练习)已知函数f x =A cos ωx +φ (A >0,ω>0,0<φ<π)的图象的一个最高点为-π12,3 ，与之相邻的一个对称中心为π6,0 ，将f x 的图象向右平移π6个单位长度得到函数g x 的图象，则( )A.g x 为偶函数B.g x 的一个单调递增区间为-5π12,π12试卷第2页，共40页C.g x 为奇函数D.g x 在0,π2上只有一个零点【答案】BD 【解析】由题意，可得T 4=π6--π12 =π4，所以T =π，可得w =2πT=2，所以f x =3cos (2x +φ)，因为f -π12 =3cos 2×-π12 +φ =3，所以φ-π6=2k π,k ∈Z ，因为0<φ<π，所以φ=π6，即f x =3cos 2x +π6 ，所以g x =3cos 2x -π6 +π6 =3cos 2x -π6 ，可得函数g x 为非奇非偶函数，令-π+2k π≤2x -π6≤2k π,k ∈Z ，可得-5π12+k π≤x ≤π12+k π,k ∈Z ，当k =0时，函数g x 的一个单调递增区间为-5π12,π12；由2x -π6=π2+k π,,k ∈Z ，解得x =π3+k π,k ∈Z ，所以函数g x 在0,π2上只有一个零点.故选：BD35.(2022·江苏·睢宁县菁华高级中学有限公司高三阶段练习)已知f x 为函数f x 的导函数，若x 2f x +xf x =ln x ，f 1 =12，则下列结论错误的是( )A.xf x 在0,+∞ 上单调递增B.xf x 在0,+∞ 上单调递减C.xf x 在0,+∞ 上有极大值12D.xf x 在0,+∞ 上有极小值12【答案】ABC【解析】由x 2f x +xf x =ln x ，可知x >0，则xf x +f x =ln x x ，即xf x =ln xx．设g x =xf x ，则由g x =ln xx>0得x >1，由g x <0得0<x <1，所以g x =xf x 在1,+∞ 上单调递增，在0,1 上单调递减，所以当x =1时，函数g x =xf x 取得极小值g 1 =f 1 =12．故选：ABC ．36.(2022·重庆·临江中学高三开学考试)若4x -4y <5-x -5-y ，则下列关系正确的是( )A.x <yB.y -3>x -3C.x >yD.13 y <3-x【答案】AD【解析】由4x -4y <5-x -5-y ，得4x -5-x <4y -5-y ，令f x =4x -5-x ，则f x <f y ．因为g x =4x ，h x =-5-x 在R 上都是增函数，所以f x 在R 上是增函数，所以x <y ，故A 正确；因为G x =x -3在0,+∞ 和-∞,0 上都单调递减，所以当x <y <0时，x -3>y -3，故B 错误；当x <0，y <0时，x ，y 无意义，故C 错误；因为y =13 x 在R 上是减函数，且x <y ，所以13 y <13 x ，即13y<3-x ，故D 正确．故选：AD ．37.(2022·重庆·临江中学高三开学考试)已知函数f x 的定义域是0,+∞ ，且f xy =f x +f y ，当x >1时，f x<0，f 2 =-1，则下列说法正确的是( )A.f 1 =0B.函数f x 在0,+∞ 上是减函数C.f 12022 +f 12021 +⋅⋅⋅+f 13 +f 12+f 2 +f 3 +⋅⋅⋅+f 2021 +f 2022 =2022D.不等式f 1x -f x -3 ≥2的解集为4,+∞【答案】ABD【解析】对于A ，令x =y =1 ，得f 1 =f 1 +f 1 =2f 1 ，所以f 1 =0，故A 正确；对于B ，令y =1x >0，得f 1 =f x +f 1x =0，所以f 1x=-f x ，任取x 1,x 2∈0,+∞ ，且x 1<x 2，则f x 2 -f x 1 =f x 2 +f 1x 1 =f x 2x 1，因为x 2x 1>1，所以f x 2x 1<0，所以f x 2 <f x 1 ，所以f x 在0,+∞ 上是减函数，故B 正确；对于C ，f 12022 +f 12021 +⋅⋅⋅+f 13 +f 12+f 2 +f 3 +⋅⋅⋅+f 2021 +f 2022 =f 12022×2022 +f 12021×2021 +⋅⋅⋅+f 13×3 +f 12×2 =f 1 +f 1+⋅⋅⋅+f 1 +f 1 =0，故C 错误；对于D ，因为f 2 =-1，且f 1x =-f x ，所以f 12=-f 2 =1，所以f 14 =f 12 +f 12 =2，所以f 1x -f x -3 ≥2等价于f 1x +f 1x -3≥f 14 ，又f x 在0,+∞ 上是减函数，且f xy =f x +f y ，所以1x x -3 ≤141x >01x -3>0，解得x ≥4，故D 正确,故选:ABD ．38.(2022·重庆南开中学高三阶段练习)在棱长为3的正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中，点P 在棱DC 上运动(不与顶点重合)，则点B 到平面AD 1P 的距离可以是( )A.2B.3C.2 D.5【答案】CD【解析】以D 为原点，DA ,DC ,DD 1分别为x ，y ，z 轴建立空间直角坐标系，则D (0,0,0),A (3,0,0),B (3,3,0),D 1(0,0,3)，设P (0,t ,0)，所以AP =-3,t ,0 ,AD 1 =-3,0,3 ，AB =(0,3,0)，设n 1=x 1,y 1,z 1 为平面AD 1P 的法向量，则有： n 1 ⋅AP=-3x 1+ty 1=0n 1 ⋅AD 1 =-3x 1+3z 1=0，令y 1=3，可得n=(t ,3,t )，试卷第2页，共40页则点B 到平面AD 1P 的距离为d =AB ⋅nn=92t 2+9，因为0<t <3，所以距离的范围是(3,3).故选：CD .39.(2022·重庆南开中学高三阶段练习)已知a >b >1，则( )A.a ln b >b ln aB.e 1a-1b<a bC.a >e1-1bD.若b m =b +n ，则a m >a +n【答案】BC【解析】因为a >b >1，所以a ln b >b ln a ⇔ln b b>ln aa ，设函数f (x )=ln x x (x >1)，f (x )=1-ln xx 2，当x ∈(1,e )时，f (x )>0，函数f (x )单调递增，当x ∈(e ,+∞)时，f (x )<0，函数f (x )单调递减，所以A 选项错误；因为a >b >1，所以由e 1a-1b<a b ⇔1a -1b <ln a -ln b ⇔ln a -1a >ln b -1b，设函数g (x )=ln x -1x ，g (x )=1x +1x 2，当x ∈(0,+∞)时，g(x )>0，函数g (x )单调递增，所以B 选项正确；因为a >e 1-1b ⇔ln a >1-1b ，设函数h (a )=ln a -1-1a ，所以h (a )=a -1a 2，当a ∈1,+∞ 时，h (a )>0，函数h (a )单调递增，当a ∈0,1 时，h (a )<0，函数h (a )单调递减，所以h (a )>h (1)=0，即ln a -1-1a >0⇒ln a >1-1a，因为a >b >1，所以1a <1b ⇒1-1a >1-1b ，因此ln a >1-1a >1-1b，所以C 选项正确.令b =2,m =0，则有n =-1，又令a =3，所以a m =a 0=1,a +n =2，显然不成立，所以D 选项错误，故选：BC40.(2022·辽宁·高三开学考试)双曲线C 的两个焦点为F 1,F 2，以C 的实轴为直径的圆记为D ，过F 1作D 的切线与C 交于M ，N 两点，且cos ∠F 1NF 2=35，则C 的离心率为( )A.52B.32C.132D.172【答案】AC【解析】方法一(几何法，双曲线定义的应用)情况一M 、N 在双曲线的同一支，依题意不妨设双曲线焦点在x 轴，设过F 1作圆D 的切线切点为B ，所以OB ⊥F 1N ，因为cos ∠F 1NF 2=35>0，所以N 在双曲线的左支，OB =a ，OF 1 =c ， F 1B =b ，设∠F 1NF 2=α，由即cos α=35，则sin α=45，NA =32a ，NF 2 =52aNF 2 -NF 1 =2a52a -32a +2b =2a ，2b =a ，∴e =52选A 情况二若M 、N 在双曲线的两支，因为cos ∠F 1NF 2=35>0，所以N 在双曲线的右支，所以OB =a ，OF 1 =c ，F 1B =b ，设∠F 1NF 2=α，由cos ∠F 1NF 2=35，即cos α=35，则sin α=45，NA =32a ，NF 2 =52aNF 2 -NF 1 =2a 32a +2b -52a =2a ，所以2b =3a ，即b a =32，所以双曲线的离心率e =c a =1+b 2a2=132选C方法二(答案回代法)A 选项e =52特值双曲线x 24-y 2=1,∴F 1-5,0 ,F 25,0 ，过F 1且与圆相切的一条直线为y =2x +5 ，∵两交点都在左支,∴N -655,-255 ，∴NF 2 =5,NF 1 =1,F 1F 2 =25，则cos ∠F 1NF 2=35，C 选项e =132特值双曲线x 24-y 29=1,∴F 1-13,0 ,F 213,0 ，过F 1且与圆相切的一条直线为y =23x +13 ，∵两交点在左右两支，N 在右支，∴N 141313,181313 ，∴NF 2 =5,NF 1 =9,F 1F 2 =213，则cos ∠F 1NF 2=35，解法三：依题意不妨设双曲线焦点在x 轴，设过F 1作圆D 的切线切点为G ，若M ,N 分别在左右支，因为OG ⊥NF 1，且cos ∠F 1NF 2=35>0，所以N 在双曲线的右支，又OG =a ，OF 1 =c ，GF 1 =b ，设∠F 1NF 2=α，∠F 2F 1N =β，在△F 1NF 2中，有NF 2 sin β=NF 1 sin α+β=2csin α，故NF 1 -NF 2 sin α+β -sin β=2c sin α即a sin α+β -sin β=c sin α，试卷第2页，共40页所以a sin αcos β+cos αsin β-sin β=csin α，而cos α=35，sin β=a c ，cos β=b c ，故sin α=45，代入整理得到2b =3a ，即b a =32，所以双曲线的离心率e =c a =1+b 2a 2=132若M ,N 均在左支上，同理有NF 2sin β=NF 1sin α+β=2c sin α，其中β为钝角，故cos β=-bc，故NF 2 -NF 1 sin β-sin α+β=2c sin α即a sin β-sin αcos β-cos αsin β=c sin α，代入cos α=35，sin β=a c ，sin α=45，整理得到：a 4b +2a=14，故a =2b ，故e =1+b a 2=52，故选：AC .41.(2022·辽宁·沈阳市第四中学高三阶段练习)将以下四个方程e x =a -x 、x 2=a -x (x >0)、x =a -x 、ln x =a -x 的正数解分别记为x 1,x 2,x 3,x 4，则以下判断一定正确的有( )A.x 1<x 2<x 3<x 4 B.x 1+x 2+x 3+x 4=2aC.x 3-x 1=x 4-x 2D.x 1x 4=x 2x 3【答案】BC【解析】画出y =e x ,y =x 2x >0 ,y =x ,y =ln x ,y =a -x 的图象如下图所示，y =x y =a -x ⇒x =y =a 2，由图可知x 1,x 4关于x =a 2对称，x 2,x 3关于x =a2对称，所以x 1+x 4=a ,x 2+x 3=a ，则x 1+x 2+x 3+x 4=2a ,x 1-x 2+x 4-x 3=0,x 3-x 1=x 4-x 2，所以BC 选项正确.当a =2时，x 1+x 4=x 2+x 3=2且x 2=x 3=1，x 1<x 2=x 3<x 4所以A 选项不正确，对于D 选项，x 1x 4<x 1+x 422=1=x 2x 3，所以D 选项不正确.故选：BC42.(2022·辽宁·沈阳市第四中学高三阶段练习)已知函数f (x )在R 上有定义，记f (x )为函数f (x )的导函数，又f (2x -1)是奇函数，则以下判断一定正确的有( )A.f 4x -2 是奇函数 B.f x -1 +f 3x -1 是奇函数C.f 4x 2-2 是偶函数 D.f (-5x -1)是偶函数【答案】BCD【解析】若f x =x +1，则f 2x -1 =2x 为奇函数，而f 4x -2 =4x -1为非奇非偶函数，所以A 选项错误.由于f 2x -1 是奇函数，所以f -2x -1 =-f 2x -1 ，对于函数f x -1 +f 3x -1 ，f -x -1 +f -3x -1 =-f x -1 -f 3x -1 =-f x -1 +f 3x -1 ，所以f x -1 +f 3x -1 是奇函数，B 选项正确.对于函数f 4x 2-2 ，f 4-x 2-2 =f 4x 2-2 ，所以函数f 4x 2-2 是偶函数，C 选项正确.对于D 选项，先证明奇函数的导数是偶函数：若f x 是定义在R 上的奇函数，则f -x =-f x ，两边求导得f -x =-f x ，即-f -x =-f x ，即f -x =f x ，所以奇函数的导数是偶函数.然后证明f -5x -1 为奇函数：由于f 5x -1 =-f -5x -1 ，所以f -5x -1 为奇函数，所以f (-5x -1)是偶函数，D 选项正确.故选：BCD43.(2022·辽宁·东北育才学校高三阶段练习)已知函数f x 的定义域为-∞,0 ∪0,+∞ ，图象关于y 轴对称，导函数为f x ，且当x <0时，f x >f xx，设a >1，则下列大小关系正确的是( )A.a +1 f 4aa +1 >2a f 2a B.f 2a >a f 2aC.4af a +1 a +1>a +1 f 4a a +1D.2f 2a <a +1 f 4a a +1 【答案】AD【解析】当x <0时，fx >f x x ，即f x -f x x =xf x -f x x>0，所以xf (x )-f (x )<0，构造函数g x =f x x ，则g(x )=xf (x )-f (x )x 2<0，∴当x <0时，g x 单调递减，又由题意可得f x 是偶函数，∴g x 是奇函数，则当x >0时，g x 也单调递减．对于A ，∵a >1，∴0<4a a +1<4a 2a=2a ，∴g 4aa +1 >g 2a ，即f 4a a +1 4a a +1>f 2a 2a ，∴a +1 f 4a a +1 >2a f 2a ，故A 正确；对于B ，∵a >1，∴2a >2a >0，∴g 2a <g 2a ，即f 2a2a <f 2a 2a，可得f 2a <a f 2a ，故B 错误；对于C ，∵a >1，a +1-4a a +1=a -1 2a +1>0，即a +1>4a a +1>0，∴g a +1 <g 4aa +1 ，即f a +1 a +1<f 4a a +1 4a a +1，∴4af a +1 a +1<a +1 f 4aa +1，故C 错误；对于D ，∵a >1，2a -4a a +1=2a 2+2a -4a a +1=2a a -1 a +1>0，∴2a >4aa +1>0，g 2a <g 4a a +1 ，即f 2a 2a <f 4a a +1 4a a +1，∴2f 2a <a +1 f 4a a +1 ，故D 正确．故选:AD ．44.(2022·辽宁·东北育才学校高三阶段练习)已知函数f x =sin ωx +φ ω>0,φ∈R 在区间7π12,5π6上单调，且满足f 7π12=-f 3π4 有下列结论正确的有( )A.f 2π3 =0B.若f 5π6-x =f x ，则函数f x 的最小正周期为π；试卷第2页，共40页。

2023年新高考数学选填压轴题汇编(三)(解析版)

2023年新高考地区数学选填压轴题汇编(三)一、单选题1.(2022·湖北·宜昌市夷陵中学模拟预测)已知双曲线C 1：x 2a 2-y 2b2=1a >0,b >0 与抛物线C 2：y 2=2px p >0 有公共焦点F ，过F 作双曲线一条渐近线的垂线，垂足为点A ，延长FA 与抛物线C 2相交于点B ，若点A 为线段FB 的中点，双曲线C 1的离心率为e ，则e 2=( )A.3+12B.5+12C.5+13D.5+23【答案】B 【解析】根据题意，作图如下：因为双曲线C 1和抛物线C 2共焦点，故可得a 2+b 2=p 24，又F c ,0 到y =b a x 的距离d =bca 2+b 2=b ，即AF =b ，又A 为BF 中点，则BF =2b ，设点B x ,y ，则2b =x +p 2，解得x =2b -p 2；由a 2+b 2=p 24可得OA =a ，则由等面积可知：12×BF ×OA =12×OF ×y ，解得y =4abp，则B 2b -p 2,4abp ，则x A =b ,y A =2ab p ，又点A 在渐近线y =b a x 上，即b 2a =2abp，即2a 2=pb ，又p 2=4a 2+4b 2，联立得a 4-a 2b 2-b 4=0，即b 2a 2-a 2b 2+1=0，解得b 2a2=5-12，故e 2=1+b 2a2=5+12.故选：B .2.(2022·湖北·宜昌市夷陵中学模拟预测)已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数，若对任意的x 1，x 2∈0，+∞) ，且x 1≠x 2，都有x 1f x 1 -x 2f x 2x 1-x 2<0成立，则不等式mf m -2m -1 f 2m -1 >0的解集为( )A.13，1 B.(-∞，1)C.1,∞D.-∞,13∪1,+∞ 【答案】D【解析】∵函数f (x )是定义在R 上的奇函数∴g x =xf x 为定义在R 上的偶函数又∵x 1f x 1 -x 2f x 2 x 1-x 2<0∴g x =xf x 在0，+∞) 上递减，则g x 在-∞,0 上递增mf m -2m -1 f 2m -1 >0即mf m >2m -1 f 2m -1则m <2m -1 解得：m ∈-∞,13∪1,+∞ ．故选：D ．3.(2022·湖北·黄冈中学模拟预测)十八世纪早期，英国数学家泰勒发现了公式sin x =x -x 33!+x 55!-x 77!+⋯+-1 n -1x 2n -12n -1 !+⋯，(其中x ∈R ，n ∈N *，n !=1×2×3×⋯×n ⋅0!=1)，现用上述公式求1-12!+14!-16!+⋯+-1 n -112n -2 !+⋯的值，下列选项中与该值最接近的是( )A.sin30∘ B.sin33∘ C.sin36∘ D.sin39∘【答案】B【解析】(sin x )=cos x =1-x 22!+x 44!-x 66!+⋯+-1 n -1x 2n -22n -2 !+⋯所以cos1=1-12!+14!-16!+⋯+(-1)n -11(2n -2)!+⋯=sin π2-1=sin 90∘-180∘π ，由于90∘-180∘π 与33∘最接近，故选：B 4.(2022·湖北·黄冈中学模拟预测)某旅游景区有如图所示A 至H 共8个停车位，现有2辆不同的白色车和2辆不同的黑色车，要求相同颜色的车不停在同一行也不停在同一列，则不同的停车方法总数为( )A.288B.336C.576D.1680【答案】B【解析】解:第一步:排白车,第一行选一个位置,则第二行有三个位置可选,由于车是不相同的,故白车的停法有4×3×2=24种,第二步,排黑车,若白车选AF ,则黑车有BE ,BG ,BH ,CE ,CH ,DE ,DG 共7种选择,黑车是不相同的,故黑车的停法有2×7=14种，根据分步计数原理,共有24×14=336种,故选：B5.(2022·山东·模拟预测)已知函数f (x )=xe x -2a (ln x +x )有两个零点，则a 的最小整数值为( )A.0 B.1C.2D.3【答案】C【解析】f (x )=xe x -2a (ln x +x )=e x +ln x -2a (ln x +x )，设t =x +ln x (x >0)，t =1+1x>0，即函数在0,+∞ 上单调递增，易得t ∈R ，于是问题等价于函数g t =e t -2at 在R 上有两个零点，g t =e t -2a ，若a ≤0，则g t >0，函数g t 在R 上单调递增，至多有1个零点，不合题意，舍去；若a >0，则x ∈-∞,ln2a 时，g t <0，g t 单调递减，x ∈ln2a ,+∞ 时，g t >0，g t 单调递增.因为函数g t 在R 上有两个零点，所以g t min =g ln2a =2a 1-ln2a <0⇒a >e2，而g 0 =1>0，限定t >1 ，记φt =e t -t ，φ t =e t -1>0，即φt 在1,+∞ 上单调递增，于是φt =e t -t >φ1 =试卷第1页，共3页e -1>0⇒e t>t ，则t >2时，e t2>t 2⇒e t>t 24，此时g t >t 24-2at =t 4t -8a ，因为a >e 2，所以8a>4e >1，于是t >8a 时，g t >0.综上：当a >e2时，有两个交点，a 的最小整数值为2.故选：C .6.(2022·山东·模拟预测)已知函数f (x )=A sin (ωx +φ)(ω>0,0<φ<π)为偶函数，在0,π3单调递减，且在该区间上没有零点，则ω的取值范围为( )A.32,2 B.1,32C.32,52D.0,32【答案】D【解析】因为函数为偶函数，且在0,π3 单调递减，所以φ=π2+k πk ∈Z ，而0<φ<π，则φ=π2，于是f (x )=A cos ωx (ω>0)，函数在0,π3 单调递减，且在该区间上没有零点，所以0<π3ω≤π2⇒ω∈0,32 .故选：D .7.(2022·江苏·南京市雨花台中学模拟预测)直线x -y +1=0经过椭圆x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 的左焦点F ，交椭圆于A 、B 两点，交y 轴于C 点，若FC=2AC ，则该椭圆的离心率是( )A.10-22B.3-12C.22-2D.2-1【答案】A【解析】由题意可知，点F -c ,0 在直线x -y +1=0上，即1-c =0，可得c =1，直线x -y +1=0交y 轴于点C 0,1 ，设点A m ,n ，FC=1,1 ，AC =-m ,1-n ，由FC =2AC 可得-2m =121-n =1 ，解得m =-12n =12，椭圆x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 的右焦点为E 1,0 ，则AE =1+12 2+0-12 2=102，又AF =-1+12 2+0-12 2=22，∴2a =AE +AF =10+22，因此，该椭圆的离心率为e =2c 2a =210+22=410+2=410-2 8=10-22.故选：A .8.(2022·江苏·南京市雨花台中学模拟预测)已知△OAB ，OA =1，OB =2，OA ⋅OB=-1，过点O 作OD 垂直AB 于点D ，点E 满足OE =12ED ，则EO ⋅EA的值为( )A.-328B.-121C.-29D.-221【答案】D【解析】由题意，作出图形，如图，∵OA =1，OB =2，OA ⋅OB=-1∴OA ⋅OB =1×2cos ∠AOB =2cos ∠AOB =-1，∴cos ∠AOB =-12，由∠AOB ∈0,π 可得∠AOB =2π3，∴AB =OA 2+OB 2-2⋅OA ⋅OB ⋅cos ∠AOB =7，又S △AOB =12⋅OA ⋅OB ⋅sin ∠AOB =12⋅OD ⋅AB =32，则OD =37，∴EO ⋅EA =-OE ⋅ED +DA =-2OE 2=-29⋅OD 2=-29×37=-221.故选：D ．9.(2022·江苏·南京市雨花台中学模拟预测)若函数f x =e x -2x 图象在点x 0,f x 0 处的切线方程为y =kx +b ，则k -b 的最小值为( )A.-2 B.-2+1eC.-1eD.-2-1e【答案】D【解析】由f x =e x -2x 求导得：f (x )=e x -2，于是得f (x 0)=e x 0-2，函数f (x )=e x -2x 图象在点(x 0,f (x 0))处的切线方程为y -(e x 0-2x 0)=(e x 0-2)(x -x 0)，整理得：y =(e x 0-2)x +(1-x 0)e x 0，从而得k =e x 0-2,b =(1-x 0)e x 0，k -b =x 0e x 0-2，令g (x )=xe x -2，则g (x )=(x +1)e x ，当x <-1时，g (x )<0，当x >-1时，g (x )>0，于是得g (x )在(-∞,-1)上单调递减，在(-1,+∞)上单调递增，则g (x )min =g (-1)=-2-1e，所以k -b 的最小值为-2-1e.故选：D10.(2023·江苏·南京市第一中学模拟预测)已知定义域是R 的函数f x 满足：∀x ∈R ，f 4+x +f -x =0，f 1+x 为偶函数，f 1 =1，则f 2023 =( )A.1 B.-1C.2D.-3【答案】B【解析】因为f 1+x 为偶函数，所以f x 的图象关于直线x =1对称，所以f 2-x =f x ，又由f 4+x +f -x =0，得f 4+x =-f -x ，所以f 8+x =-f -4-x =-f 6+x ，所以f x +2 =-f x ，所以f x +4 =f x ，故f x 的周期为4，所以f 2023 =f 3 =-f 1 =-1．故选:B ．11.(2022·湖南·长沙一中高三阶段练习)蜂巢是由工蜂分泌蜂蜡建成的，从正面看，蜂巢口是由许多正六边形的中空柱状体连接而成，中空柱状体的底部是由三个全等的菱形面构成，菱形的一个角度是109∘28 ，这样的设计含有深刻的数学原理.我著名数学家华罗庚曾专门研究蜂巢的结构，著有《谈谈与蜂房结构有关的数学问题》一书.用数学的眼光去看蜂巢的结构，如图，在六棱柱ABCDEF -A B C D E F 的三个顶点试卷第1页，共3页A ,C ,E 处分别用平面BFM ，平面BDO ，平面DFN 截掉三个相等的三棱锥M -ABF ,O -BCD ,N -DEF ，平面BFM ，平面BDO ，平面DFN 交于点P ，就形成了蜂巢的结构.如图，设平面PBOD 与正六边形底面所成的二面角的大小为θ，则( )A.tan θ=33tan54∘44 B.sin θ=33tan54∘44 C.cos θ=33tan54∘44D.tan θ=3tan54∘44 【答案】C【解析】先证明一个结论：如图，△ABC 在平面α内的射影为△ABC ，C -AB -C 的平面角为θ,θ∈0,π2 ，则cos θ=S △ABCS △ABC.证明：如图，在平面β内作CE ⊥AB ，垂足为E ，连接EC ，因为△ABC 在平面α内的射影为△ABC ，故CC ⊥α，因为AB ⊂α，故CC ⊥AB ，因为CE ∩AB =E ，故AB ⊥平面ECC .因为EC ⊂平面ECC ，故C E ⊥AB ，所以∠CEC 为二面角的平面角，所以∠CEC =θ.在直角三角形CEC 中，cos ∠CEC =cos θ=ECEC=S △ABCS △ABC .由题设中的第二图可得：cos θ=S △DBCS △DBO.设正六边形的边长为a ，则S △DBC =12a 2×32=34a 2，如图，在△DBO 中，取BD 的中点为W ，连接OW ，则OW ⊥BD ，且BD =3a ，∠BOD =109°28 ，故OW =32a ×1tan54°44，故S △DBO =12×3a ×32a ×1tan54°44 =34a 2×1tan54°44 ，故cos θ=33tan54°44 .故选：C .12.(2022·湖南·长沙市明德中学高三开学考试)已知2021ln a =a +m ，2021ln b =b +m ，其中a ≠b ，若ab <λ恒成立，则实数λ的取值范围为( )A.2021e 2,+∞ B.20212,+∞C.20212,+∞D.2021e 2,+∞【答案】C【解析】令f (x )=ln x -12021x ，则f (x )=1x -12021=2021-x2021x，∴当x ∈(0,2021)时，f (x )>0，当x ∈(2021,+∞)时，f (x )<0，∵f (2021)>0，∴设0<a <20211)，两式相减，得2021ln b a =b -a ，则2021ln t =a (t -1)，∴a =2021ln t t -1，b =at =2021t ln tt -1，∴ab =20212⋅t (ln t )2(t -1)2，令g (t )=t (ln t )2-(t -1)2，∴g (t )=(ln t )2+2ln t -2t +2，令h (t )=(ln t )2+2ln t -2t +2，则h (t )=2t(ln t +1-t )，令m (t )=ln t +1-t ，则m (t )=1t-1<0，∴函数m (t )在(1,+∞)上单调递减，∴m (t )<m (1)=0,即h (t )<0,∴h (t )<h 1 =0，∴g (t )<0，∴函数g (t )在(1,+∞)上单调递减，∴g (t )<g 1 =0，∴t (ln t )2-(t -1)2<0，∴t (ln t )2(t -1)2<1，∴ab <20212，∴实数λ的取值范围为20212,+∞ ，故选：C ．13.(2022·湖南·长沙市明德中学高三开学考试)己知双曲线C ：x 2a 2-y 2b2=1(a >0，b >0)的左、右焦点分别为F 1、F 2，过F 1的直线与C 的两条渐近线分别交于A ，B 两点．若F 1A =AB ，F 1B ⋅F 2B=0，则C 的离心率为( )A.2B.5C.3+1D.5+1【答案】A 【解析】如下图示，因为F 1A =AB ，F 1B⋅F 2B =0，O 是F 1F 2中点，所以A 是F 1B 中点且F 1B ⊥F 2B ，则OA ⊥F 1B ，OF 1=OB =c ，因为直线OA 是双曲线x 2a 2-y 2b2=1的渐近线，所以k OA =-b a ，k F 1B =a b ，直线F 1B 的方程为y =ab (x +c )，联立y =a b (x +c )y =b ax，解得B a 2c b 2-a 2,abc b 2-a 2 ，则|OB |2=a 4c 2b 2-a 2 2+试卷第1页，共3页a 2b 2c 2b 2-a 22=c 2，整理得b 2=3a 2，因为c 2-a 2=b 2，所以4a 2=c 2，e =ca=2.故选：A14.(2022·湖南·长沙市明德中学高三开学考试)已知函数f x =cos 2ωx 2+32sin ωx -12ω>0,x ∈R .若函数f x 在区间π,2π 内没有零点，则ω的取值范围是A.0,512 B.0,512 ∪56,1112 C.0,56D.0,512 ∪56,1112【答案】D【解析】 (1)ωπ+π6,2ωπ+π6 ⊆(2k π,2k π+π),k ∈Z ，则{ωx +π6≥2k π2ωπ+π6≤2k π+π ，则{ω≥2k -16ω≤k +512，取k =0 ，∵ω>0, ∴0<k ≤512；(2)ωπ+π6,2ωπ+π6 ⊆(2k π+π,2k π+2π),k ∈Z ，则{ωπ+π6≥2k π+π2ωπ+π6≤2k π+2π ，解得：{ω≥2k +56ω≤k +1112，取k=0 ，∴56≤k ≤1112；综上可知：k 的取值范围是0,512 ∪56,1112，选D .15.(2022·湖南·高三开学考试)已知a =2,b =513,c =(2+e )1e ，则a ,b ,c 的大小关系为( )A.b <c <aB.c 0)，则fx =x x +2-ln 2+xx 2，令g x =x x +2-ln 2+x ,(x >0)，则g x =-x(x +2)2<0，所以g x 在0,+∞ 上单调递减，g x <g 0 =0，所以f x <0恒成立，所以f x 在0,+∞ 上单调递减，因为2<e <3，所以f 2 >f e >f 3 ，即12ln 2+2 >1e ln 2+e >13ln 2+3 ，所以ln (2+2)12>ln (2+e )1e>ln (2+3)13，所以412>(2+e )1e>513，即b <c <a .故选：A .16.(2022·湖北·高三开学考试)已知a ,b ,c 均为不等于1的正实数，且ln c =a ln b ,ln a =b ln c ，则a ,b ,c 的大小关系是( )A.c >a >b B.b >c >aC.a >b >cD.a >c >b【答案】D【解析】∵ln c =a ln b ,ln a =b ln c 且a 、b 、c 均为不等于1的正实数，则ln c与ln b同号，ln c与ln a同号，从而ln a、ln b、ln c同号.①若a、b、c∈0,1，则ln a、ln b、ln c均为负数，ln a=b ln c>ln c，可得a>c，ln c=a ln b>ln b，可得c>b，此时a>c>b；②若a、b、c∈1,+∞，则ln a、ln b、ln c均为正数，ln a=b ln c>ln c，可得a>c，ln c=a ln b>ln b，可得c>b，此时a>c>b.综上所述，a>c>b.故选：D.17.(2022·湖北·襄阳五中高三开学考试)设f x 是定义在R上的连续的函数f x 的导函数，f x -f x +2e x<0(e为自然对数的底数)，且f2 =4e2，则不等式f x >2xe x的解集为( )A.-2,0∪2,+∞B.e,+∞C.2,+∞D.-∞,-2∪2,+∞【答案】C【解析】设g x =f xe x-2x，则g x =f x -f xe x-2=f x -f x -2e xe x，∵f x -f x +2e x<0，∴g x >0，函数g x 在R上单调递增，又f2 =4e2，∴g2 =f2e2-4=0,由f x >2xe x，可得f xe x-2x>0，即g x >0=g2 ，又函数g x 在R上单调递增，所以x>2，即不等式f x >2xe x的解集为2,+∞.故选：C．18.(2022·湖北·襄阳五中高三开学考试)已知实数α，β满足αeα-3=1，βlnβ-1=e4，其中e是自然对数的底数，则αβ的值为( )A.e3B.2e3C.2e4D.e4【答案】D【解析】因为αeα-3=1，所以αeα=e3，所以α+lnα=3．因为βlnβ-1=e4，所以lnβ+ln lnβ-1=4．联立α+lnα-3=0lnβ-1+ln lnβ-1-3=0 ，所以α与lnβ-1是关于x的方程x+ln x-3=0的两根．构造函数f x =x+ln x-3，该函数的定义域为0,+∞，且该函数为增函数，由于fα =f lnβ-1=0，所以α=lnβ-1，又α+lnα-3=0，所以lnβ-1+lnα-3=0，即lnαβ=4，解得αβ=e4．故选：D．19.(2022·湖北·应城市第一高级中学高三开学考试)已知F c,0(其中c>0)是双曲线x2a2-y2b2=1a>0,b>0的焦点.圆x2+y2-2cx+b2=0与双曲线的一条渐近线l交于A、B两点.已知l的倾斜角为30°.则tan∠AFB=( )A.-2B.-3C.-22D.-23试卷第1页，共3页【答案】C 【解析】如图所示：x 2+y 2-2cx +b 2=0，化为x -c 2+y 2=c 2-b 2=a 2，因为渐近线l 的倾斜角为30°，所以tan30∘=b a =33，圆心F c ,0 到直线y =bax 的距离为：d =bca1+b a2=b ，又AF =BF =a ，所以cos 12∠AFB =b a =33,sin 12∠AFB =63，则tan 12∠AFB =2，所以tan ∠AFB =2tan 12∠AFB1-tan 212∠AFB=2×21-2 2=-22，故选：C20.(2022·湖北·应城市第一高级中学高三开学考试)设函数f x =sin x -1 +e x -1-e 1-x -x +3，则满足f x +f 3-2x <6的x 的取值范围是( )A.3,+∞ B.1,+∞ C.-∞,3 D.-∞,1【答案】B【解析】假设g x =sin x +e x -e -x -x ,x ∈R ，所以g -x =sin -x +e -x -e x +x ，所以g x +g -x =0，所以g x 为奇函数，而f x =sin x -1 +e x -1-e 1-x -x -1 +3是g x 向右平移1个单位长度，向上平移3个单位长度，所以f x 的对称中心为1,3 ，所以6=f x +f 2-x ，由f x =sin x -1 +e x -1-e 1-x -x +4求导得f x =cos x -1 +e x -1+e 1-x -1=e x -1+1ex -1+cos x -1 -1因为e x -1+1e x -1≥2e x -1⋅1e x -1=2，当且仅当e x -1=1e x -1即x =1，取等号，所以f x ≥0,所以f x 在R 上单调递增，因为f x +f 3-2x <6=f x +f 2-x 得f 3-2x <f 2-x 所以3-2x <2-x ，解得x >1，故选：B 二、多选题21.(2022·湖北·宜昌市夷陵中学模拟预测)已知函数f x =log 2x ,(0<x <2)x 2-8x +13,x ≥2，若f x =a 有四个不同的实数解x 1，x 2，x 3，x 4，且满足x 1<x 2<x 3<x 4，则下列命题正确的是( )A.0<a <1B.x 1+2x 2∈22,92C.x 1+x 2+x 3+x 4∈10,212D.2x 1+x 2∈22,3【答案】ACD【解析】在同一坐标系中作出函数y =f x ,y =a 的图象，如图所示：由图象知：若f x =a 有四个不同的实数解，则0<a <1，故A 正确；因为log 2x 1 =log 2x 2 ，即-log 2x 1=log 2x 2，则1x 1=x 2，所以x 1+2x 2=1x 2+2x 2,1<x 2<2，因为y =1x 2+2x 2在1,2 上递增，所以1x 2+2x 2∈3,92，故B 错误；因为x 1+x 2=1x 2+x 2,1<x 2<2，y =1x 2+x 2在1,2 上递增，所以1x 2+x 2∈2,52，而x 3+x 4=8，所以x 1+x 2+x 3+x 4∈10,212 ，故C 正确；因为2x 1+x 2=2x 2+x 2,1<x 2<2，y =1x 2+2x 2在1,2 上递减，在2,2 上递增，则2x 2+x 2∈[22,3)，故D 正确；故选：ACD22.(2022·湖北·宜昌市夷陵中学模拟预测)如图，点P 是棱长为2的正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的表面上一个动点，则( )A.当P 在平面BCC 1B 1上运动时，四棱锥P -AA 1D 1D 的体积不变B.当P 在线段AC 上运动时，D 1P 与A 1C 1所成角的取值范围是π3，π2C.使直线AP 与平面ABCD 所成的角为45°的点P 的轨迹长度为π+42D.若F 是A 1B 1的中点，当P 在底面ABCD 上运动，且满足PF ⎳平面B 1CD 1时，PF 长度的最小值是5【答案】ABC【解析】A 选项，底面正方形AA 1D 1D 的面积不变，P 到平面AA 1D 1D 的距离为正方体棱长，故四棱锥P -AA 1D 1D 的体积不变，A 选项正确；B 选项，D 1P 与A 1C 1所成角即D 1P 与A C 所成角，当P 在端点A ，C 时，所成角最小，为π3，当P 在AC 中点时，所成角最大，为π2，故B 选项正确；C 选项，由于P 在正方体表面，P 的轨迹为对角线AB 1，AD 1，以及以A 1为圆心2为半径的14圆弧如图，试卷第1页，共3页故P 的轨迹长度为π+42，C 正确；D 选项，FP 所在的平面为如图所示正六边形，故FP 的最小值为6，D 选项错误.故选：ABC .23.(2022·湖北·黄冈中学模拟预测)已知正数x ，y ，z 满足3x =4y =12z ，则( )A.1x +1y =1zB.6z <3x <4yC.xy <4z 2D.x +y >4z【答案】ABD【解析】设3x =4y =12z =t ，t >1，则x =log 3t ，y =log 4t ，z =log 12t ，所以1x +1y =1log 3t +1log 4t =log t 3+log t 4=log t 12=1z，A 正确；因为6z3x =2log 12t log 3t =2log t 3log t 12=log 129<1，则6z <3x ，因为3x4y =3log 3t 4log 4t =3log t 44log t 3=log t 64log t 81=log 8164<1，则3x <4y ，所以6z <3x <4y ，B 正确；因为x +y -4z =log 3t +log 4t -4log 12t =1log t 3+1log t 4-4log t 12=log t 3+log t 4log t 3log t 4-4log t 3+log t 4=log t 3-log t 42log t 3log t 4log t 3+log t 4 >0，则x +y >4z ，D 正确.因为1z =1x +1y =x +y xy ，则xy z =x +y >4z ，所以xy >4z 2，C 错误.故选：ABD .24.(2022·湖北·黄冈中学模拟预测)高斯是德国著名数学家，近代数学奠基者之一，享有“数学王子”的称号，他和阿基米德，牛顿并列为世界三大数学家，用[x ]表示不超过x 的最大整数，则y =[x ]称为高斯函数，例如[-2.1]=-3，[2.1]=2.则下列说法正确的是( )A.函数y =x -[x ]在区间[k ,k +1)(k ∈Z )上单调递增B.若函数f (x )=sin xe x -e -x，则y =[f (x )]的值域为{0}C.若函数f (x )=|1+sin2x -1-sin2x |，则y =[f (x )]的值域为{0,1}D.x ∈R ，x ≥[x ]+1【答案】AC【解析】对于A ，x ∈[k ,k +1)，k ∈Z ，有[x ]=k ，则函数y =x -[x ]=x -k 在[k ,k +1)上单调递增，A 正确；对于B ，f 3π2=sin 3π2e 3π2-e -3π2=-1e 3π2-e-3π2∈(-1,0)，则f 3π2=-1，B 不正确；对于C ，f (x )=(1+sin2x -1-sin2x )2=2-21-sin 22x =2-2|cos2x |，当0≤|cos2x |≤12时，1≤2-2|cos2x |≤2，1≤f (x )≤2，有[f (x )]=1，当12<|cos2x |≤1时，0≤2-2|cos2x |<1，0≤f (x )<1，有[f (x )]=0，y =[f (x )]的值域为{0,1}，C 正确；对于D ，当x =2时，[x ]+1=3，有2<[2]+1，D 不正确.故选：AC25.(2022·湖北·黄冈中学模拟预测)华人数学家李天岩和美国数学家约克给出了“混沌”的数学定义，由此发展的混沌理论在生物学､经济学和社会学领域都有重要作用.在混沌理论中，函数的周期点是一个关键概念，定义如下：设f (x )是定义在R 上的函数，对于x ∈R ，令x n =f (x n -1)(n =1，2，3，⋯)，若存在正整数k 使得x k =x 0，且当0<j <k 时，x j ≠x 0，则称x 0是f (x )的一个周期为k 的周期点.若f (x )=2x ，x <122(1-x )，x ≥12，下列各值是f (x )周期为1的周期点的有( )A.0 B.13 C.23D.1【答案】AC【解析】A ：x 0=0时，x 1=f 0 =0，周期为1，故A 正确；B ：x 0=13时，x 1=f 13 =23，x 2=f 23 =23，x 3=⋯=x n =23，所以13不是f x 的周期点.故B 错误；C ：x 0=23时，x 1=x 2=⋯=x n =23，周期为1，故C 正确；D ：x 0=1时，x 1=f 1 =0，∴1不是f x 周期为1的周期点，故D 错误.故选：AC .26.(2022·湖北·黄冈中学模拟预测)在数列a n 中，对于任意的n ∈N *都有a n >0，且a 2n +1-a n +1=a n ，则下列结论正确的是( )A.对于任意的n ≥2，都有a n >1B.对于任意的a 1>0，数列a n 不可能为常数列C.若0<a 1<2，则数列a n 为递增数列D.若a 1>2，则当n ≥2时，2<a n <a 1【答案】ACD 【解析】A ：由a n +1=a n a n +1+1，对∀n ∈N *有a n >0，则a n +1=an a n +1+1>1，即任意n ≥2都有a n >1，正确；B ：由a n +1(a n +1-1)=a n ，若a n 为常数列且a n >0，则a n =2满足a 1>0，错误；C ：由an a n +1=a n +1-1且n ∈N *，当1<a n +1<2时0<an a n +1<1，此时a 1=a 2(a 2-1)∈(0,2)且a 1<a 2，数列a n 递增；当a n +1>2时an a n +1>1，此时a 1=a 2(a 2-1)>a 2>2，数列a n 递减；所以0<a 1<2时数列a n 为递增数列，正确；试卷第1页，共3页D：由C分析知：a1>2时a n+1>2且数列a n递减，即n≥2时2<a n<a1，正确.故选：ACD27.(2022·山东·模拟预测)已知点P在棱长为2的正方体ABCD-A1B1C1D1的表面上运动，点Q是CD的中点，点P满足PQ⊥AC1，下列结论正确的是( )A.点P的轨迹的周长为32B.点P的轨迹的周长为62C.三棱锥P-BCQ的体积的最大值为43D.三棱锥P-BCQ的体积的最大值为23【答案】BD【解析】取BC的中点为E，取BB1的中点为F，取A1B1的中点为G，取A1D1的中点为H，取DD1的中点为M，分别连接QE,EF,FG,GH,HM,MQ，由AC1⊥QE,AC1⊥EF，且QE∩EF=E，所以AC1⊥平面EFGHMQ，由题意可得P的轨迹为正六边形EFGHMQ，其中|QE|=|EF|=2，所以点P的轨迹的周长为62，所以A不正确，B正确；当点P在线段HG上运动时，此时点P到平面BCQ的距离取得最大值，此时V P-BCQ有最大值，最大值为V max=13×12×2×1×2=23，所以C不正确，D正确．故选：BD28.(2022·山东·模拟预测)正弦信号是频率成分最为单一的一种信号，因这种信号的波形是数学上的正弦曲线而得名，很多复杂的信号都可以通过多个正弦信号叠加得到，因而正弦信号在实际中作为典型信号或测试信号而获得广泛应用已知某个声音信号的波形可表示为f(x)=2sin x+sin2x，则下列叙述不正确的是( )A.f(x)在[0,2π)内有5个零点B.f(x)的最大值为3C.(2π,0)是f(x)的一个对称中心D.当x∈0,π2时，f(x)单调递增【答案】ABD【解析】对于A，由f(x)=2sin x+sin2x=2sin x(1+cos x)，令f(x)=0，则sin x=0或cos x=-1，易知f(x)在[0,2π)上有2个零点，A错误．对于B，因为2sin x≤2,sin2x≤1，由于等号不能同时成立，所以f(x)<3，B错误．对于C，易知f(x)为奇函数，函数关于原点对称，又周期为2π，故(2π,0)是f(x)的一个对称中心．对于D，f (x)=2cos x+2cos2x=2(2cos x-1)(cos x+1)，因为cos x+1≥0，所以2cos x-1>0时，即：x∈2kπ-π3,2kπ+π3(k∈Z)时，f(x)单调递增，x∈2kπ+π3,2kπ+5π3(k∈Z)时，f(x)单调递减，故D错误．故选：ABD29.(2022·山东·模拟预测)已知函数f(x)=e x,x≥0-x2-4x,x<0，方程f2(x)-t⋅f(x)=0有四个实数根x1,x2,x3,x4，且满足x1<x2<x3<x4，下列说法正确的是( )A.x1x4∈(-6ln2,0]B.x1+x2+x3+x4的取值范围为[-8,-8+2ln2)C.t的取值范围为[1,4)D.x2x3的最大值为4【答案】BC【解析】f2(x)-t⋅f(x)=0⇒f(x)[f(x)-t]=0⇒f(x)=0或f(x)=t，作出y=f(x)的图象，当f(x)=0时，x1=-4，有一个实根；当t=1时，有三个实数根，∴共四个实根，满足题意；当t=4时，f(x)=t只有两个实数根，所以共三个实根，不满足题意，此时与y=e x的交点坐标为(2ln2,4).要使原方程有四个实根，等价于f(x)=t有三个实根，等价于y=f(x)与y=t图像有三个交点，故t∈[1,4)，x4∈[0,2ln2)，所以x1x4∈(-8ln2,0]，故A错误，C正确；又因为x2+x3=-4，所以x1+x2+x3+x4=-8+x4的取值范围为[-8,-8+2ln2))，B正确；因为x2+x3=-4,x2<x3<0，所以x2x3=-x2⋅-x3<-x2+x322=4，故D错误．故选：BC.30.(2022·江苏·南京市雨花台中学模拟预测)阿基米德是伟大的物理学家，更是伟大的数学家，他曾经对高中教材中的抛物线做过系统而深入的研究，定义了抛物线阿基米德三角形：抛物线的弦与弦的端点处的两条切线围成的三角形称为抛物线阿基米德三角形.设抛物线C：y=x2上两个不同点A,B横坐标分别为x1，x2，以A,B为切点的切线交于P点.则关于阿基米德三角形PAB的说法正确的有( )A.若AB过抛物线的焦点，则P点一定在抛物线的准线上B.若阿基米德三角形PAB为正三角形，则其面积为334C.若阿基米德三角形PAB为直角三角形，则其面积有最小值14D.一般情况下，阿基米德三角形PAB的面积S=|x1-x2|24【答案】ABC【解析】由题意可知：直线AB一定存在斜率，所以设直线AB的方程为：y=kx+m，由题意可知：点A(x1,x21),B(x2,x22)，不妨设x1<0<x2，由y=x2⇒y =2x，所以直线切线PA,PB的方程分别为：y-x21=2x1(x-x1),y-x22=2x2(x-x2)，两方程联立得：y-x21=2x1(x-x1) y-x22=2x2(x-x2)，解得：x=x1+x22 y=x1x2，所以P点坐标为：x1+x22,x1x2，试卷第1页，共3页直线AB 的方程与抛物线方程联立得：y =kx +m y =x 2⇒x 2-kx -m =0⇒x 1+x 2=k ,x 1x 2=-m .A ：抛物线C ：y =x 2的焦点坐标为0,14 ，准线方程为 y =-14，因为AB 过抛物线的焦点，所以m =14，而x 1x 2=-m =-14，显然P 点一定在抛物线的准线上，故本选项说法正确；B ：因为阿基米德三角形PAB 为正三角形，所以有|PA |=|PB |，即x 1+x 22-x 1 2+(x 1x 2-x 21)2=x 1+x 22-x 2 2+(x 1x 2-x 22)2，因为 x 1≠x 2，所以化简得：x 1=-x 2，此时A (x 1,x 21),B (-x 1,x 21)， P 点坐标为：(0,-x 21)，因为阿基米德三角形PAB 为正三角形，所以有|PA |=|AB |，所以(0-x 1)2+(-x 21-x 21)2=-2x 1⇒x 1=-32，因此正三角形PAB 的边长为3，所以正三角形PAB 的面积为12×3×3⋅sin60°=12×3×3×32=334，故本选项说法正确；C ：阿基米德三角形PAB 为直角三角形，当PA ⊥PB 时，所以k PA ⋅k PB =-1⇒x 1+x 22-x 1x 1x 2-x 21⋅x 1+x 22-x 2x 1x 2-x 22=-1⇒x 1x 2=-14，直线AB 的方程为：y =kx +14所以P 点坐标为：k 2,-14 ，点 P 到直线AB 的距离为：k 2⋅k +-14 ×(-1)+14 k 2+(-1)2=12k 2+1，|AB |=(x 1-x 2)2+(x 21-x 22)2=(x 1-x 2)2[1+(x 1+x 2)2]=[(x 1+x 2)2-4x 1x 2][1+(x 1+x 2)2]，因为x 1+x 2=k ,x 1x 2=-14，所以 AB =(k 2+1)(1+k 2)=1+k 2，因此直角PAB 的面积为：12×12⋅k 2+1⋅(k 2+1)=14(k 2+1)3≥14，当且仅当k =0时，取等号，显然其面积有最小值14，故本说法正确；D ：因为x 1+x 2=k ,x 1x 2=-m ，所以|AB |=(x 1-x 2)2+(x 21-x 22)2=(x 1-x 2)2[1+(x 1+x 2)2]=x 1-x 2 k 2+1，点P 到直线AB 的距离为：x 1+x 22⋅k +(-1)⋅x 1⋅x 2+m k 2+(-1)2=x 1+x 22⋅(x 1+x 2)+(-1)⋅x 1⋅x 2-(x 1x 2)k 2+(-1)2=12⋅(x 1-x 2)2k 2+1,所以阿基米德三角形PAB 的面积S =12⋅x 1-x 2 ⋅k 2+1⋅12⋅(x 1-x 2)2k 2+1=x 1-x 2 34，故本选项说法不正确.故选：ABC31.(2023·江苏·南京市第一中学模拟预测)已知函数f (x )=x ln x ，若0<x 1<x 2，则下列结论正确的是( )A.x 2f x 1 <x 1f x 2B.x 1+f x 1 <x 2+f x 2C.f x 1 -f x 2 x 1-x 2<0D.当ln x >-1时，x 1f x 1 +x 2f x 2 >2x 2f x 1 【答案】AD【解析】对于A 选项，因为令g x =f (x )x=ln x ，在0,+∞ 上是增函数，所以当0<x 1<x 2时，g x 1 <g x 2 ，所以f (x 1)x 1<f (x 2)x 2，即x 2f x 1 <x 1f x 2 ．故A 选项正确；对于B 选项，因为令g x =f x +x =x ln x +x ，所以g ′x =ln x +2，所以x ∈e -2,+∞ 时，g ′x >0,g x 单调递增，x ∈0,e -2 时，g ′x <0,g x 单调递减．所以x 1+f x 1 与x 2+f x 2 无法比较大小．故B 选项错误；对于C 选项，令f ′x =ln x +1，所以x ∈0,1e时，f ′x <0,f x 在0,1e 单调递减，x ∈1e ,+∞ 时，f ′x >0,f x 在1e ,+∞ 单调递增，所以当0<x 1<x 2<1e 时，f x 1 >f x 2 ，故f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2<0成立，当1e <x 1<x 2时，f x 1 <f x 2 ，f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>0．故C 选项错误；对于D 选项，由C 选项知，当ln x >-1时，f x 单调递增，又因为A 正确，x 2f x 1 <x 1f x 2 成立，所以x 1⋅f x 1 +x 2⋅f x 2 -2x 2f x 1 >x 1⋅f x 1 +x 2⋅f x 2 -x 2f x 1 -x 1f x 2 =x 1f x 1 -f x 2 +x 2f x 2 -f x 1 =x 1-x 2 f x 1 -f x 2 >0,故D 选项正确.故选：AD ．32.(2023·江苏·南京市第一中学模拟预测)已知a ，b 为正实数，且ab =32a +b -42，则2a +b 的取值可以为( )A.1 B.4C.9D.32【答案】BD【解析】因为a ，b 为正实数，ab =32a +b -42，所以32a +b -42=ab =2ab 2≤2a +b22，当且仅当2a =b 时等号成立，即32a +b -42≤2a +b22，所以2a +b -622a +b +16≥0，所以2a +b ≥42或2a +b ≤22，因为a ，b 为正实数，ab =32a +b -42，所以32a +b -42>0，所以2a +b ≥42或423<2a +b ≤22．所以2a +b ≥32或329<2a +b ≤8．故选：BD ．33.(2023·江苏·南京市第一中学模拟预测)下列不等式正确的是( )A.log 23<log 49B.log 23<lg15C.log 812>log 1215D.log 812>log 636【答案】CD【解析】选项A ：log 23=log 2232=log 49，故不正确；设f x =log 2x 3x (x ≥1)，因为x ≥1，所以f x =ln 3x ln 2x=3ln 2x 3x -2ln 3x2x ln 22x=试卷第1页，共3页ln 2x -ln 3xx ln 22x <0，所以f x 在[1,+∞)上单调递减，所以选项B ：f 1 =log 23>log 1015=lg15=f 5 ，故不正确；选项C ：f 4 =log 812>f 5 =log 1015>log 1215，故正确；选项D ：f 4 =log 812>f 18 =log 3654=log 636，故正确，故选:CD ．34.(2022·湖南·长沙一中高三阶段练习)已知函数f (x )=x ln (1+x )，则( )A.f (x )在(0,+∞)单调递增B.f (x )有两个零点C.曲线y =f (x )在点-12,f -12处切线的斜率为-1-ln2D.f (x )是偶函数【答案】AC【解析】由f (x )=x ln (1+x )知函数的定义域为(-1,+∞)，f (x )=ln (1+x )+x1+x，当x ∈(0,+∞)时，ln (1+x )>0,x1+x>0，∴f (x )>0，故f (x )在(0,+∞)单调递增，A 正确；由f (0)=0，当-1<x <0时，ln (1+x )<0,f (x )=x ln (1+x )>0，当ln (1+x )>0,f (x )>0，所以f (x )只有0一个零点，B 错误；令x =-12，f -12 =ln 12-1=-ln2-1，故曲线y =f (x )在点-12,f -12 处切线的斜率为-1-ln2，C 正确；由函数的定义域为(-1,+∞)，不关于原点对称知，f (x )不是偶函数，D 错误.故选：AC35.(2022·湖南·长沙一中高三阶段练习)已知函数f x =x ln x ,x >00,x =012f x +1 ,x <0，则下列说法正确的有( )A.当x ∈-3,-2 时，f x =18x +3 ln x +3B.若不等式f x -mx -m <0至少有3个正整数解，则m >ln3C.过点A -e -2,0 作函数y =f x x >0 图象的切线有且只有一条D.设实数a >0，若对任意的x ≥e ，不等式f x ≥a x e ax 恒成立，则a 的最大值是e【答案】ACD【解析】对于A ：当x ∈-3,-2 ，∴x +3∈0,1 ，f x +3 =x +3 ln x +3 ，∵f x =18f x +3 ，∴f x =18x +3 ln x +3 ，A 正确；对于B ：f x <mx +m ，画出y 1=f x 与y 2=mx +m 的图象，根据函数的图象，要想至少有3个正整数解，要满足f 3 <3m +m ，∴m >34ln3，故B 错；对于C ：设切点T x 0,y 0 则k AT =f x 0 ，∴x 0ln x 0x 0+1e2=ln x 0+1，即e 2x 0+ln x 0+1=0，设h x =e 2x +ln x +1，当x >0时，h x >0，∴h x 是单调递增函数，∴h x =0最多只有一个根，又h 1e 2 =e 2⋅1e 2+ln 1e2+1=0，∴x 0=1e 2，由f x 0 =-1得切线方程是x +y +1e2=0，故C 正确；对于D .：由题意e ln x ⋅ln x ≥a xe ax .设g x =x ⋅e x x >0 ，则g x =x +1 e x >0，于是g x 在0,+∞ 上是增函数.因为a x >0，ln x >0，所以ax≤ln x ，即a ≤x ln x 对任意的x ≥e 恒成立，因此只需a ≤x ln x min .设f x =x ln x x ≥e ，f x =ln x +1>0x ≥e ，所以f x 在e ,+∞ 上为增函数，所以f x min =f (e )=e ，所以a ≤e ，即a 的最大值是e ，选项D 正确；故选：ACD .36.(2022·湖南·长沙市明德中学高三开学考试)抛物线有如下光学性质：由其焦点射出的光线经抛物线反射后，沿平行于抛物线对称轴的方向射出；反之，平行于抛物线对称轴的入射光线经抛物线反射后必过抛物线的焦点．已知抛物线C :y 2=2px (p >0)，O 为坐标原点，一条平行于x 轴的光线l 1从点M (5,2)射入，经过C 上的点A 反射后，再经C 上另一点B 反射后，沿直线l 2射出，经过点N ．下列说法正确的是( )A.若p =2，则|AB |=4 B.若p =2，则MB 平分∠ABN C.若p =4，则|AB |=8D.若p =4，延长AO 交直线x =-2于点D ，则D ，B ，N 三点共线【答案】ABD【解析】若p =2，则抛物线C :y 2=4x ，A (1,2)，C 的焦点为F (1,0)，直线AF 的方程为：x =1，可得B (1,-2)，|AB |=4，选项A 正确；p =2时，因为|AM |=5-1=4=|AB |，所以∠A MB =∠ABM ，又AM ∥BN ，所以∠A MB =∠MB N ，所以MB 平分∠ABN ，选项B 正确；若p =4，则抛物线C :y 2=8x ，A 12，2 ，C 的焦点为F (2,0)，直线AF 的方程为y =-43(x -2)，联立抛物线方程求解可得B (8,-8)，所以|AB |=252，选项C 不正确；若p =4，则抛物线C :y 2=8x ，A 12，2，延长AO 交直线x =-2于点D ，则D (-2,-8)，由C 选项可知B试卷第1页，共3页(8,-8)，所以D，B，N三点共线，故D正确.故选：ABD．37.(2022·湖南·长沙市明德中学高三开学考试)已知a>1，x1，x2，x3为函数f(x)=a x-x2的零点，x1<x2<x3，下列结论中正确的是( )A.x1>-1B.x1+x2<0C.若2x2=x1+x3，则x3x2=2+1 D.a的取值范围是1,e2e【答案】ACD【解析】∵a>1,f-1=a-1-1=1a-1<0,f0 =a0-0=1>0 ，∴-1<x1<0 ，故A正确；当0≤x≤1 时，1≤a x≤a,0≤x2≤1 ，f x 必无零点，故x2>1 ，∴x1+x2>0 ，故B错误；当2x2=x1+x3 时，即a x1=x21a x2=x22a x3=x23，两边取对数得x1=2log a-x1x2=2log a x2x3=2log a x3，4log a x2=2log a-x1+2log a x3 ，x22=-x1x3 ，联立方程x22=-x1x32x2=x1+x3解得x23-2x2x3-x22=0 ，由于x2>0,x3>0 ，x3x2=2+1 ，故C正确；考虑f x 在第一象限有两个零点：即方程a x=x2 有两个不同的解，两边取自然对数得x ln a=2ln x 有两个不同的解，设函数g x =x ln a-2ln x ，g x =ln a-2x=ln a x-2ln ax ，则x=x0=2ln a 时，g x =0 ，当x>x0 时，g x >0 ，当x<x0 时，g x <0 ，所以g min x =g x0=2-2ln2ln a，要使得g x 有两个零点，则必须g x0<0，即ln2ln a>1 ，解得a<e2e ，故D正确；故选：ACD.38.(2022·湖北·高三开学考试)关于函数f x =ae x+sin x,x∈-π,π，下列结论中正确的有( )A.当a=-1时，f x 的图象与x轴相切B.若f x 在-π,π上有且只有一个零点，则满足条件的a的值有3个C.存在a ，使得f x 存在三个极值点D.当a =1时，f x 存在唯一极小值点x 0，且-1<f x 0 <0【答案】BCD【解析】对于A ，f (x )=-e x +sin x ，f (x )=-e x +cos x =0，即e x =cos x ，由函数y =e x 、y =cos x 的图像可知方程有两个根：x 1∈-π2,0 ，x 2=0，f (x 2)=-1,f (x 1)=sin x 1-e x 1<0，即斜率为0的切线其切点不在x 轴上，故A 错误；对于B ，f (x )=0⇔a =-sin x e x ，令g (x )=-sin xex ，g (x )=sin x -cos x ex ，x ∈-π,-3π4 、x ∈π4,π ,g (x )>0,g (x )单调递增，x ∈-3π4,π4 ,g (x )单调递减，g (-π)=0,g -3π4 =22e 3π4,g π4 =-22e π4,g (π)=0，结合图像可知满足f (x )=0⇔a =-sin xex 在-π,π 上有且只有一个零点的a 的值有3个：0，22e3π4，-22e π4，故B 正确；对于C ，f (x )=ae x +cos x =0⇔a =-cos xex =h (x )，h (x )=2sin x +π4ex ，可知x ∈-π,-π4 ,h (x )<0,h (x )单调递减，x ∈-π4,3π4 ,h (x )>0,h (x )单调递增， x ∈3π4,π ,h (x )<0,h (x )单调递减，h (-π)=e π,h -π4 =-2e π42,h 3π4 =22e 3π4,h (π)=1e π，故a ∈1e π,22e 3π4时，a =-cos xe x =h (x )有三个实数根，f x 存在三个极值点，故C 正确；对于D ,f (x )=e x +cos x =0⇔e x =-cos x ,由图像可知此方程有唯一实根x 0，因为e 3π2>2，所以1e 3π2<12,1e 3π4<22，f -3π4 =1e3π4-22<0，x 0∈-3π4,-π2 ，f (x 0)=e x 0+sin x 0=sin x 0-cos x 0=2sin x 0-π4，可知-1<f (x 0)<0，故D 正确.故选：BCD .39.(2022·湖北·襄阳五中高三开学考试)已知函数f x =x x -1,x <15ln x x ,x ≥1，下列选项正确的是( )A.函数f x 的单调减区间为-∞,1 、e ,+∞B.函数f x 的值域为-∞,1C.若关于x 的方程f 2x -a f x =0有3个不相等的实数根，则实数a 的取值范围是5e ,+∞ D.若关于x 的方程f 2x -a f x =0有5个不相等的实数根，则实数a 的取值范围是1,5e 【答案】ACD试卷第1页，共3页【解析】对于A 选项，当x <1时，f x =x x -1，则f x =-1x -12<0，当x ≥1时，f x =5ln xx ，则f x =51-ln x x2，由f x <0可得x >e ，所以，函数f x 的单调减区间为-∞,1 、e ,+∞ ，A 对；对于B 选项，当x <1时，f x =1+1x -1<1，当x ≥1时，0≤f x =5ln x x ≤f e =5e，因此，函数f x 的值域为-∞,5e，B 错；对于CD 选项，作出函数f x 的图像如下图所示：若a ≤0，由f 2x -a f x =0可得f x =0，则方程f x =0只有两个不等的实根；若a >0，由f 2x -a f x =0可得f x =0或f x =a 或f x =-a ，由图可知，方程f x =0有2个不等的实根，方程f x =-a 只有一个实根，若关于x 的方程f 2x -a f x =0有3个不相等的实数根，则a >5e，C 对；若关于x 的方程f 2x -a f x =0有5个不相等的实数根，则1≤a <5e，D 对.故选：ACD .40.(2022·湖北·应城市第一高级中学高三开学考试)已知函数f (x )=sin 4x +π3 +cos 4x -π6，则下列结论正确的是( )A.f (x )的最大值为2B.f (x )在-π8,π12上单调递增C.f (x )在[0,π]上有4个零点D.把f (x )的图象向右平移π12个单位长度，得到的图象关于直线x =-π8对称【答案】ACD【解析】因为f (x )=sin π2+4x -π6+cos 4x -π6 =2cos 4x -π6，所以A 正确；当x ∈-π8,π12 时，4x -π6∈-2π3,π6 ，函数f (x )=2cos 4x -π6 在-π8,π12上先增后减，无单调性，故B 不正确；令2cos 4x -π6 =0，得4x -π6=π2+k π,k ∈Z ，故x =π6+k π4,k ∈Z ，因为x ∈[0,π]，所以k =0,1,2,3，故C 正确；把f (x )=2cos 4x -π6 的图象向右平移π12个单位长度，得到y =2cos 4x -π12 -π6=。

高考数学选填压轴题练习与答案

高考数学选填压轴题练习与答案一．选择题（共25小题）1．数列{a n}满足a1＝1，na n+1＝（n+1）a n+n（n+1），若b n=a n cos2nπ3，且数列{b n}的前n项和为S n，则S11＝（）A．64B．80C．﹣64D．﹣80【解答】解：数列{a n}满足a1＝1，na n+1＝（n+1）a n+n（n+1），则a n+1n+1=a nn+1，可得数列{a nn}是首项为1、公差为1的等差数列，即有a nn=n，即为a n＝n2，则b n=a n cos2nπ3=n2cos2nπ3，则S11=−12（12+22+42+52+72+82+102+112）+（32+62+92）=−12（12+22﹣32﹣32+42+52﹣62﹣62﹣72+82﹣92﹣92+102+112）=−12×（5+23+41+59）＝﹣64．故选：C．2．已知函数f（x）＝sin（ωx+φ）（ω＞0，0＜φ＜π2），f（π6+x）＝﹣f（π6−x），f（π2+x）＝f（π2−x），下列四个结论：①φ=π4；②ω=92+3k（k∈N）；③f（−π2）＝0；④直线x=−π3是f（x）图象的一条对称轴．其中所有正确结论的编号是（）A．①②B．①③C．②④D．③④【解答】解：函数f（x）＝sin（ωx+φ）（ω＞0，0＜φ＜π2），f（x）图象的一条对称轴是直线x=π2，所以f（π2+x）＝f（π2−x），由f （x ）的一个零点为π6，所以f （π6+x ）＝﹣f （π6−x ），整理得T 4+k ⋅T 2=π2−π6=π3，所以T =4π3(1+2k)，故ω=2πT=32+3k （k ∈Z ），故②错误；当k ＝1时，f （x ）＝sin （92x +φ），把（π6，0）代入关系式，得到sin （3π4+φ）＝0，由于0＜φ＜π2，所以φ=π4，故①正确；对于f （−π3）＝sin （92⋅π3+π4）≠±1，故④错误； f （−π2）＝sin[92⋅(−π2)+π4]＝sin （﹣2π）＝0，故③正确．故选：B ．3．已知四面体ABCD 的四个顶点都在以AB 为直径的球R 面上，且BC ＝CD ＝DB ＝2，若四面体ABCD 的体积是4√23，则这个球面的面积是（）A ．16πB ．323πC ．4πD ．763π【解答】解：由题意，几何体的直观图如图，四面体ABCD 的体积是4√23，可得O 到平面BCD 的距离为h ，13×√34×22×2ℎ=4√23，解得h =2√63，所以外接球的半径为R ＝OB ＝OD ＝OC ＝OA =(2√63)(23√32=2，所以外接球的表面积为：4π×22＝16π．故选：A ．4．已知函数f （x ）={log 2x ，x ＞114x +1，x ≤1，g （x ）＝f （x ）﹣kx ，若函数g （x ）有两个零点，则k 的取值范围是（） A ．（0，14]B ．（0，1eln2） C ．[0，1e）D ．[14，1eln2）【解答】解：函数f （x ）={log 2x ，x ＞114x +1，x ≤1，作出f （x ）的图象与y ＝kx 图象有两个交点，（如图）设y ＝kx 与y ＝log 2x 的切点为（x 0，y 0），可得{y 0=kx 0y 0=log 2x 01k =x 0ln2，解得x 0＝e ，∴相切时的斜率k =1eln2．故得f （x ）的图象与y ＝kx 图象有两个交点时，14≤k ＜1eln2．故选：D ．5．已知F 是椭圆E ：x 2a 2+y 2b 2=1(a ＞b ＞0)的左焦点，椭圆E 上一点P （2，1）关于原点的对称点为Q ，若△PQF 的周长为4√2+2√5．则离心率e ＝（）A．√32B．√22C．√33D．√23【解答】解：∵P与Q关于原点对称，则Q（﹣2，﹣1），∴|PQ|＝2√12+22=2√5，又三角形PQF的周长为|QP|+|PF|+|QF|＝4√2+2√5，∴|PF|+|QF|＝4√2，设椭圆的右焦点为M，则由椭圆的性质可得|PF|＝|QM|，∴|QM|+|QF|＝2a＝4√2，得a＝2√2，将点P代入椭圆方程可得：48+1b2=1，解得b=√2，∴c=√a2−b2=√6．则离心率e=ca =√62√2=√32．故选：A．6．对于函数y＝f（x）与y＝g（x），若存在x0，使f（x0）＝g（﹣x0），则称M（x0，f（x0）），N（﹣x0，g（﹣x0））是函数f（x）与g（x）图象的一对“隐对称点”．已知函数f（x）＝m（x+1），g(x)=lnxx，函数f（x）与g（x）的图象恰好存在两对“隐对称点”，则实数m的取值范围为（）A．（﹣1，0）B．（﹣∞，﹣1）C．（0，1）∪（1，+∞）D．（﹣∞，﹣1）∪（﹣1，0）【解答】解：∵f（x）＝m（x+1）恒过定点（﹣1，0），f（x）关于y轴对称的图象的函数解析式为y＝﹣m（x﹣1）依题意可得，y＝﹣m（x﹣1）与g（x）=lnxx有2个交点，由g(x)=lnxx ，得g′（x）=1−lnxx2，当0＜x＜e时，h′（x）＞0，函数g（x）单调递增，当x＞e时，g′（x）＜0，函数g（x）单调递减，而y＝﹣m（x﹣1）恒过定点（1，0），作出函数g（x）=lnxx的图象如图，当直线y＝﹣m（x﹣1）与g(x)=lnxx切于（1，0）时，由导数的几何意义可得，﹣m=1−ln112=1，则要使y ＝﹣m （x ﹣1）与g （x ）=lnx x有2个交点，则﹣m ＞0且﹣m ≠1，∴实数m 的取值范围为（﹣∞，﹣1）∪（﹣1，0）．故选：D ．7．已知函数f （x ）={|xlnx|，x ＞0|x(x +1)|，x ⩽0，关于x 的方程f 2（x ）+tf （x ）+1＝0（t ∈R ）有8个不同的实数根，则t 的取值范围是（） A ．（−1e −e ，+∞） B ．（−2e ，−12）∪（﹣∞，−1e −e ）C ．（﹣∞，−174）D ．（2，+∞）∪（﹣∞，−174）【解答】解：当x ＞0时，f （x ）＝|xlnx |，令F （x ）＝xlnx ，F ′（x ）＝lnx +1，令F ′（x ）＝lnx +1＝0，解得x =1e，F （1e）=−1e，f （1e）=1e，故当x ＞0时，函数f （x ）在（0，1e ）上单调递增，在（1e ，1）上单调递减，在（1，+∞）上单调递增；当x ＜0时，可得函数f （x ）在（﹣∞，﹣1）上单调递减，在（﹣1，−12）上单调递增，在（−12，0）上单调递减．又f （−12）=14，f （1e ）=1e ，故刻画出函数f （x ）的大致图象如图：令m ＝f （x ），则已知方程可化为m 2+tm +1＝0．观察图象可知，当m ＞1e 时，只有2个交点；当m =1e 时，有3个交点；当14＜m ＜1e 时，有4个交点；当0＜m ＜14时，有6个交点．要想满足题意，则只需使得方程m 2+tm +1＝0在（14，1e ）上存在两个不同实数根，或在（1e ，+∞）和（0，14）上各有1个根，方程m 2+tm +1＝0的两根之积为1，令g （m ）＝m 2+tm +1，由题意，{g(14)＜0g(4)＜0，解得t ＜−174，即t 的取值范围是（﹣∞，−174）．故选：C ．8．在棱长为1的正方体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中，点P 是正方体棱上一点，若满足|PB |+|PC 1|＝d 的点P 的个数为4．则d 的取值范围为（） A ．（√2，2）B ．（√2，2√2）C ．[2，1+√3）D ．（1+√3，2√2）【解答】解：点P 分别在BB 1，BC ，CC 1，B 1C 1上运动时，m 的取值范围是[√2，2]，当点P 分别在C 1D 1，AB 上运动时，m 的取值范围是[√2，1+√3]，当点P 分别在棱A 1B 1，CD 上运动时，m 的取值范围是[2，2√2]，当P 分别在棱A 1D 1，DD 1，AD ，AA 1上运动时，m 的取值范围是[√4+2√2，2√2]，由结合图形可知，点P 在正方体的每一条棱上运动时，它所在的位置与m 的值是一一对应的，当|PB |+|PC 1|＝d 的点P 的个数为4，则d 的取值范围为[2，1+√3），故选：C ．9．已知不相等的两个正实数x ，y 满足x 2﹣y ＝4（log 2y ﹣log 4x ），则下列不等式中不可能成立的是（）A．x＜y＜1B．y＜x＜1C．1＜x＜y D．1＜y＜x【解答】解：由已知x2﹣y＝4（log2y﹣log4x），因为2log4x＝log2x，所以原式可变形为x2+2log2x＝y+4log2y，令f（x）＝x2+2log2x，g（x）＝x+4log2x，函数f（x）与g（x）均为（0，+∞）上的增函数，且f（x）＝g（y），且f（1）＝g（1），当x＞1时，f（x）＞1，g（y）＞1，y＞1，当x＜1时，f（x）＜1，g（y）＜1，y＜1，要比较x与y的大小，只需比较g（x）与g（y）的大小，g（x）﹣g（y）＝g（x）﹣f（x）＝x+4log2x﹣x2﹣2log2x＝x﹣x2+2log2x，设h（x）＝x﹣x2+2log2x（x＞0），则h'（x）=1−2x+2xln2，故h'（x）在（0，+∞）上单调递减，又h'（1）=−1+2ln2＞0，h'（2）=−3+1ln2＜0，则存在x0∈（1，2）使得h'（x）＝0，所以当x∈（0，x0）时，h'（x）＞0，当x∈（x0，+∞）时，h'（x）＜0，又因为h（1）＝0，h（x0）＞h（1）＝0，h（4）＝﹣12+4＝﹣8＜0，所以当x＜1时，h（x）＜0，当x＞1时，h（x）正负不确定，故当x＜1，y＜1时，h（x）＜0，所以g（x）＜g（y）＜g（1），故x＜y＜1，当x＞1，y＞1时，h（x）正负不定，所以g（x）与g（y）的正负不定，所以x＞y＞1，x＝y＞1，y＞x＞1均有可能，即选项A，C，D均有可能，选项B不可能．故选：B．10．正实数a，b，c满足a+2﹣a＝2，b+3b＝3，c+log4c＝4，则实数a，b，c之间的大小关系为（）A．b＜a＜c B．a＜b＜c C．a＜c＜b D．b＜c＜a【解答】解：c+log4c＝4⇒log4c＝4﹣c，即c 为函数y ＝log 4x 与y ＝4﹣x 的图象交点的横坐标； b +3b ＝3⇒1+3b ＝4﹣b ，即b 为函数y ＝1+3x 与y ＝4﹣x 的图象交点的横坐标； a +2﹣a ＝2⇒2+12a =4−a ，即a 为函数y =2+12x 与y ＝4﹣x 的图象交点的横坐标；在同一坐标系中画出图象，可得b ＜a ＜c ．故选：A ．11．《九章算术》是我国古代数学经典名著，堪与欧几里得《几何原本》相媲美的数学名著，在《九章算术》中，将四个面都是直角三角形的四面体称为“鳖臑”．已知某鳖臑A ﹣BCD 的外接球半径为1，则该鳖臑A ﹣BCD 的体积最大值为（） A ．49√3B ．427√3C ．94√3D ．316√3【解答】解：四个面都是直角三角形的四面体称为“鳖臑”．如图：某鳖臑A ﹣BCD 的外接球半径为1，可知CD ＝2，设AB ＝a ，BC ＝b ，AD ＝c ，所以a 2+b 2+c 2＝4，可得4＝a 2+b 2+c 2≥3√(abc)23，所以abc ≤√4333=8√39．当且仅当a ＝b ＝c =2√33时，取等号．该鳖臑A ﹣BCD 的体积：13×12abc ≤16×8√39=4√327．故选：B ．12．已知抛物线y＝x2+mx﹣2与x轴交于A，B两点，点C的坐标为（3，1），圆Q过A，B，C三点，当实数m变化时，存在一条定直线l被圆Q截得的弦长为定值，则此定直线l方程为（）A．x﹣3y＝0B．3x﹣y+1＝0C．√3x﹣y﹣1＝0D．x−√3y＝0【解答】解：y＝x2+mx﹣2与x轴交于A，B，设两点A（x1，0），B（x2，0），设圆Q的方程为x2+y2+Dx+Ey+F＝0，取y＝0，可得x2+Dx+F＝0．则方程x2+Dx+F＝0与方程x2+mx﹣2＝0等价，则D＝m，F＝﹣2，则圆的方程为x2+y2+mx+Ey﹣2＝0．∵圆Q过C（3，1），∴10+3m+E﹣2＝0，即E＝﹣8﹣3m，得圆Q的方程为x2+y2+mx﹣（8+3m）y﹣2＝0，即x2+y2﹣8y﹣2+m（x﹣3y）＝0，由圆系方程可知，圆x2+y2﹣8y﹣2+m（x﹣3y）＝0经过圆x2+y2﹣8y﹣2＝0与直线x﹣3y＝0的交点，则圆Q被直线x﹣3y＝0所截弦长为定值．故选：A．+alnx+e2≥ax恒成立（e为自然对数的底数），则正实数a的取值范围是13．对任意x＞0，若不等式e xx（）A．（0，e]B．（0，e2]C．[2e ，e]D．[2e，e2]【解答】解：不等式e xx +alnx+e2≥ax可化为e xx−a（x﹣lnx）+e2≥0，即e xx−aln e xx+e2≥0；设t=e xx，其中x＞0；由e x≥ex知t≥e，所以f（t）＝t﹣alnt+e2（t≥e），只需证明f（t）的最小值f（t）min≥0即可；对函数f（t）求导数，得f′（t）＝1−at =t−at（t≥e），①当0＜a≤e时，f′（t）≥0恒成立，f（t）是[e，+∞）上的单调增函数，所以f（t）的最小值是f（t）min＝f（e）＝e﹣alne+e2≥0，解得a≤e2+e；又0＜a≤e，所以a的取值范围是（0，e]．②当a＞e时，f（t）在[e，a）上单调递减，在（a，+∞）上单调递增，所以f（t）的最小值是f（t）min＝f（a）＝a﹣alna+e2≥0；设g（a）＝a﹣alna+e2，其中a＞e，则g′（a）＝1﹣lna﹣1＝﹣lna＜0，所以g（a）在（e，+∞）上是单调减函数；g（e2）＝e2﹣e2lne2+e2＝0，所以g（a）≥0时，a≤e2；由a＞e知，a的取值范围是（e，e2]；综上知，正实数a的取值范围是（0，e2]．故选：B．14．已知双曲线x2a2−y2b2=1(a＞0，b＞0)的左、右焦点分别为F1，F2，O为坐标原点，点P是其右支上第一象限内的一点，直线PO，PF2分别交该双曲线左、右支于另两点A，B，若|PF1|＝2|PF2|，且∠AF2B＝60°，则该双曲线的离心率是（）A．√3B．√2C．2√33D．√52【解答】解：由双曲线的定义可得|PF1|﹣|PF2|＝2a，由|PF1|＝2|PF2|，可得|PF2|＝2a，|PF1|＝4a，结合双曲线性质可以得到|PO|＝|AO|，而|F1O|＝|F2O|，结合四边形对角线平分，可得四边形PF1AF2为平行四边形，结合∠AF2B＝60°，得∠F1AF2＝60°，对三角形F1AF2，用余弦定理，得到|AF1|2+|AF2|2﹣|F1F2|2＝2|AF1|•|AF2|•cos∠F1PF2，由|PF1|＝2|PF2|，可得|AF1|＝2a，|AF2|＝4a，|F1F2|＝2c，代入上式子中，得到3a2＝c2，∴e=ca=√3，故选：A．15．如图，双曲线F：x2a2−y2b2=1（a＞0，b＞0）以梯形ABCD的顶点A，D为焦点，且经过点B，C，其中AB∥CD，∠BAD＝60°，|CD|＝4|AB|，则F的离心率为（）A．3√34B．√3C．65D．5√36【解答】解：如图，不妨设|AB|＝1，|CD|＝4，则|BD|＝1+2a，|AC|＝4+2a，在△ABD中，由余弦定理得1+4c2﹣2•1•2c•cos60°＝（1+2a）2，①在△ACD中，由余弦定理得16+4c2﹣2•4•2c•cos120°＝（4+2a）2，②②﹣①得，15+10c＝12a+15，则e=ca =65．故选：C．16．已知定义R在上的函数f（x），其导函数为f'（x），若f（x）＝f（﹣x）﹣2sin x．且当x≥0时，f'（x）+cos x＞0，则不等式f（x+π2）＞f（x）+sin x﹣cos x的解集为（）A．（﹣∞，π2）B．（π2，+∞）C．（﹣∞，﹣π4）D．（﹣π4，+∞）【解答】解:令g(x)＝f(x)+sin x,则g(﹣x)＝f(﹣x)+sin(﹣x)＝f(﹣x)﹣sin x,又f(x)＝f(﹣x)﹣2sin x,∴f(x)+sin x＝f(﹣x)﹣sin x,故g(﹣x)＝g(x),∴g(x)为定义在R上的偶函数；当x≥0时,g′(x)＝f′(x)+cos x＞0,∴g(x)在[0,+∞)上单调递增,又∵g(x)为偶函数,故g(x)在(﹣∞,0]上单调递减,由f(x+π2)+cosx=f(x+π2)+sin(x+π2)＞f(x)+sinx得g(x+π2)＞g(x),∴|x+π2|＞|x|,解得x＞−π4,∴不等式的解集为(−π4,+∞)．故选：D．17．已知双曲线C：x2a2−y2b2=1（a＞0，b＞0），过C的右焦点F作垂直于渐近线的直线l交两渐近线于A，B两点，A，B两点分别在一、四象限，若|AF||BF|=513，则双曲线C的离心率为（）A．1312B．√133C．√135D．√13【解答】解：由题意知：双曲线的右焦点F（c，0），渐近线方程为y=±bax，即bx±ay＝0，如下图所示：由点到直线距离公式可知：|F A |=√a 2+b 2=b ，又∵c 2＝a 2+b 2，∴|OA |＝a ，∵|AF||BF|=513，∴|BF |=135b ，设∠AOF ＝α，由双曲线对称性可知∠AOB ＝2α，而tan α=ba ，tan2α=|AB||OA|=18b 5a，由正切二倍角公式可知：tan2α=2tanα1−tan 2α=2×b a 1−(b a)2=2ab a 2−b 2，即2ab a 2−b2=18b 5a，化简可得：4a 2＝9b 2，由双曲线离心率公式可知：e =c a=√1+b 2a2=√1+49=√133．故选：B ．18．数学中一般用min {a ，b }表示a ，b 中的较小值．关于函数f(x)=min{sinx +√3cosx ，sinx −√3cosx}有如下四个命题：①f （x ）的最小正周期为π； ②f （x ）的图象关于直线x =3π2对称；③f （x ）的值域为[﹣2，2]；④f （x ）在区间(−π6，π4)上单调递增．其中是真命题的是（） A ．②④B ．①②C ．①③D ．③④【解答】解：令g(x)=sinx +√3cosx =2sin(x +π3)，ℎ(x)=sinx −√3cosx =2sin(x −π3)，则f （x ）＝min {g （x ），h （x ）}={g(x)，g(x)⩽ℎ(x)ℎ(x)，g(x)＞ℎ(x)={2sin(x +π3)，π2+2kπ⩽x ⩽3π2+2kπ2sin(x −π3)，−π2+2kπ＜x ＜π2+2kπ，(k ∈Z)，如图所示：由图知：则f （x ）的最小正周期为2π，故①错误； f （x ）的图象关于直线x =3π2对称，故②正确；f （x ）的值域为[﹣2，1]，故③错误；f （x ）在区间(−π6，π4)上单调递增，故④正确．故选：A ．19．四棱锥P ﹣ABCD 中，底面ABCD 为矩形，体积为163，若P A ⊥平面ABCD ，且P A ＝2，则四棱锥P ﹣ABCD的外接球体积的最小值是（） A ．160√53π B ．256πC ．125πD ．20√53π【解答】解：底面为矩形的四棱锥P ﹣ABCD 的体积为163，若P A ⊥平面ABCD ，且P A ＝2，可得底面面积为：8，设AB ＝a ，BC ＝b ，则ab ＝8，四棱锥的外接球就是扩展的长方体的外接球，PC 就是外接球的直径，可得：2R =√a 2+b 2+22≥√4+2ab =√4+2×8=2√5，当且仅当a ＝b ＝2√2，取等号，R ≥√5．外接球的体积的最小值为：4π3×（√5）3=20√5π3．故选：D ．20．已知函数f （x ）={|log 2x|(x ＞0)2x 2+4x +1(x ≤0)，若函数F （x ）＝f （x ）﹣b 有四个不同的零点x 1，x 2，x 3，x 4，且满足：x 1＜x 2＜x 3＜x 4，则x 1+x 2﹣x 3x 4的值是（） A ．﹣4B ．﹣3C ．﹣2D ．﹣1【解答】解：作出f （x ）的函数图象如图所示：因为函数F （x ）＝f （x ）﹣b 有四个不同的零点x 1，x 2，x 3，x 4，即y ＝f （x ）与y ＝b 有四个不同的交点，由图象知 x 1+x 2＝﹣2×42×2=−2，由﹣log 2x 3＝log 2x 4，得：log 2x 3+log 2x 4＝0，得：x 3x 4＝1， ∴x 1+x 2﹣x 3x 4＝﹣3，故选：B ．21．农历五月初五是端午节，民间有吃粽子的习惯，粽子又称粽籺，俗称“粽子”，古称“角黍”，是端午节大家都会品尝的食品，传说这是为了纪念战国时期楚国大臣、爱国主义诗人屈原．小明在和家人一起包粽子时，想将一丸子（近似为球）包入其中，如图，将粽叶展开后得到由六个边长为4的等边三角形所构成的平行四边形，将粽叶沿虚线折起来，可以得到如图所示的粽子形状的六面体，则放入丸子的体积最大值为（）A ．512√6729π B ．16√23π C ．32√627π D ．128√281π【解答】解：由题意可得每个三角形面积为S =12×4×2√3=4√3，由对称性可知该六面体是由两个正四面体合成的，可得该四面体的高为√16−(4√33)2=4√63，故四面体的体积为13×4√3×4√63=16√23，∵该六面体的体积是正四面体的2倍， ∴六面体的体积是32√23，由图形的对称性得，内部的丸子要是体积最大，就是丸子要和六个面相切，连接球心和五个顶点，把六面体分成了六个三棱锥，设丸子的半径为R ，则32√23=6×13×4√3×R ，解得R =4√69，∴丸子的体积的最大值为V max =4π3R 3=4π3×(4√69)3=512√6729π．故选：A ．22．已知函数f （x ）＝e x ﹣aln （ax ﹣a ）+a （a ＞0），若关于x 的不等式f （x ）＞0恒成立，则实数a 的取值范围为（） A ．（0，e 2]B ．（0，e 2）C ．[1，e 2]D ．（1，e 2）【解答】解：∵f （x ）＝e x ﹣aln （ax ﹣a ）+a ＞0（a ＞0）恒成立， ∴e xa ＞ln(x −1)+lna −1， ∴e x ﹣lna+x ﹣lna ＞ln （x ﹣1）+x ﹣1， ∴e x﹣lna+x ﹣lna ＞e ln（x ﹣1）+ln （x ﹣1）．令g （x ）＝e x +x ，易得g （x ）在（1，+∞）上单调递增， ∴x ﹣lna ＞ln （x ﹣1），∴﹣lna ＞ln （x ﹣1）﹣x ． ∵ln （x ﹣1）﹣x ≤x ﹣2﹣x ＝﹣2， ∴﹣lna ＞﹣2，∴0＜a ＜e 2， ∴实数a 的取值范围为（0，e 2）．故选：B ．23．在△ABC 中，角A ，B ，C 所对的边分别是a ，b ，c ，若c cos A +a cos C ＝2，AC 边上的高为√3，则∠ABC 的最大值为（） A ．π6B ．π3C ．π2D ．2π3【解答】解：因为c cos A +a cos C ＝2，所以由余弦定理可得c •b 2+c 2−a 22bc+a •a 2+b 2−c 22ab=2，整理可得b ＝2，因为AC 边上的高为√3，所以12×2×√3=12acsinB ，所以ac =2√3sinB，因为cos B =a 2+c 2−b 22ac≥2ac−b 22ac=1−2ac，当且仅当a ＝c 时取等号，所以cos B ≥1−√33sinB ，即3cos B +√3sin B ≥3，所以2√3sin （B +π3）≥3，所以sin （B +π3）≥√32，因为B ∈（0，π），所以B +π3∈（π3，4π3），所以B +π3∈（π3，2π3]，所以B ∈（0，π3]，则∠ABC 的最大值为π3．故选：B ．24．在平面直角坐标系xOy 中，若抛物线C ：y 2＝2px （p ＞0）的焦点为F ，直线x ＝3与抛物线C 交于A ，B 两点，|AF |＝4，圆E 为△F AB 的外接圆，直线OM 与圆E 切于点M ，点N 在圆E 上，则OM →⋅ON →的取值范围是（） A ．[−6325，9]B ．[﹣3，21]C ．[6325，21]D ．[3，27]【解答】解：抛物线C ：y 2＝2px （p ＞0）的焦点F （p2，0），准线方程为x =−p2，设A （3，√6p ），所以|AF |＝3+p2=4，解得p ＝2，所以抛物线的方程为y 2＝4x ，A （3，2√3），B （3，﹣2√3），F （1，0），所以直线AF 的方程为y =√3（x ﹣1），设圆心坐标为（x 0，0），所以（x 0﹣1）2＝（3﹣x 0）2+12，解得x 0＝5，即E （5，0）， ∴圆的方程为（x ﹣5）2+y 2＝16，不妨设y M ＞0，设直线OM 的方程为y ＝kx ，则k ＞0，根据√1+k2=4，解得k =43，由{y =43x(x −5)2+y 2=16，解得M （95，125），设N （4cos θ+5，4sin θ），所以OM →•ON →=365cos θ+485sin θ+9=125（3cos θ+4sin θ）+9，因为3cos θ+4sin θ＝5sin （θ+φ）∈[﹣5，5]，所以OM →•ON →∈[﹣3，21]．故选：B ．25．已知双曲线x 24−y 25=1的右焦点为F ，点M 在双曲线上且在第一象限，若线段MF 的中点在以原点O为圆心，|OF |为半径的圆上，则直线MF 的斜率是（） A ．−√35B ．−5√117C ．5√117D ．√35【解答】解：如图所示，设线段MF 的中点为H ，连接OH ，设双曲线的右焦点为F，连接MF．双曲线的左焦点为F′，连接MF′，则OH∥MF′．又|OH|＝|OF|＝c＝3，|FH|=12|MF|=12（2a﹣2c）＝a﹣c＝1．设∠HFO＝α，在△OHF中，tanα=√32−(12)212=√35，∴直线MF的斜率是−√35．故选：A．二．多选题（共7小题）26．下列结论正确的是（）A．存在这样的四面体ABCD，四个面都是直角三角形B．存在这样的四面体ABCD，∠BAC＝∠CAD＝∠DAB＝∠BCD＝90°C．存在不共面的四点A、B、C、D，使∠ABC＝∠BCD＝∠CDA＝90°D．存在不共面的四点A、B、C、D，使∠ABC＝∠BCD＝∠CDA＝∠DAB＝90°【解答】解：对于A，在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中，四面体A1﹣ABC的四个面都是直角三角形，所以选项A正确；对于B ，三个直角均以A 为顶点，那么△BCD 为锐角三角形，故选项B 错误；对于C ，存在不共面的四点A 、B 、C 、D ，使∠ABC ＝∠BCD ＝∠CDA ＝90°，如图所示，故选项C 正确；对于D ，若∠ABC ＝∠BCD ＝∠CDA ＝∠DAB ＝90°，则A ，B ，C ，D 四点共面，故选项D 错误．故选：AC ．27．已知函数f （x ）＝x 2﹣ax ﹣lnx （a ∈R ），则下列说法正确的是（） A ．若a ＝﹣1，则f （x ）是（0，12）上的减函数B ．若0＜a ＜1，则f （x ）有两个零点C ．若a ＝1，则f （x ）≥0D ．若a ＞1，则曲线y ＝f （x ）上存在相异两点M ，N 处的切线平行【解答】解：函数f （x ）＝x 2﹣ax ﹣lnx （a ∈R ），对于A ，当a ＝﹣1，f （x ）＝x 2+x ﹣lnx （x ＞0），f ′（x ）＝2x +1−1x在（0，+∞）上单调递增，又f ′（12）＝0，故当x ∈（0，12）时，f ′（x ）＜0，则f （x ）是（0，12）上的减函数，故A 正确；对于B ，若f （x ）＝0，则x 2﹣ax ﹣lnx ＝0，故a ＝x −lnx x（x ＞0），令g （x ）＝x −lnx x（x ＞0），则g ′（x ）＝1−1−lnx x 2=x 2+lnx−1x 2，再令h （x ）＝x 2+lnx ﹣1（x ＞0），显然，h （x ）在（0，+∞）上单调递增，又h （1）＝0，所以，当x ∈（0，1）时，h （x ）＜0，即g ′（x ）＜0，则g （x ）在（0，1）上单调递减，当x ∈（1，+∞）时，h （x ）＞0，即g ′（x ）＞0，则g （x ）在（1，+∞）上单调递增，故g （x ）min ＝g （1）＝1，要使f （x ）有零点，则a ≥1，故B 错误；对于C ，当a ＝1时，f （x ）＝x 2﹣x ﹣lnx （x ＞0），f ′（x ）＝2x ﹣1−1x 在（0，+∞）上单调递增，又f ′（1）＝0，故当x ∈（0，1）时，f ′（x ）＜0，则f （x ）是在（0，1）上单调递减；当x ∈（1，+∞）时，f ′（x ）＞0，则f （x ）在（1，+∞）上单调递增，故f （x ）≥f （1）＝0，故C 正确；对于D ，由于f ′（x ）＝2x ﹣a −1x （x ＞0），若曲线y ＝f （x ）上存在相异两点M （x 1，f （x 1）），N （x 2，f （x 2））处的切线平行，则f ′（x 1）＝f ′（x 2）（x 1，x 2＞0，且x 1≠x 2），即2x 1﹣a −1x 1=2x 2﹣a −1x 2，即2x 1−1x 1=2x 2−1x 2，也就是f ′（x ）＝2x ﹣a −1x =0有两异根，即a ＝2x −1x （x ＞0）有两个交点．令t （x ）＝2x −1x （x ＞0），则t （x ）在（0，+∞）上单调递增，当t →0+时，t （x ）→﹣∞；当t →+∞时，t （x ）→+∞，故y ＝a 与t （x ）＝2x −1x （x ＞0）只有一个交点，故D 错误．综上所述，AC 正确，故选：AC ．28．已知无穷等差数列{a n }的公差d ∈N *，且5，17，23是{a n }中的三项，则下列结论正确的是（） A ．d 的最大值是6 B ．2a 2≤a 8C ．a n 一定是奇数D ．137一定是数列{a n }中的项【解答】解：∵无穷等差数列{a n }的公差d ∈N *，且5，17，23是{a n }中的三项， ∴设{17−5=12=md 23−17=6=nd ，解得d =6m−n ，∴d 的最大值为6，故A 正确； ∵a 1≤5，d ∈N *，∴2a 2﹣a 8＝a 1﹣5d ≤0，故B 正确；∵d =6m−n ，∴当m ﹣n ＝2时，d ＝3，数列可能为5，8，11，14，17，20，23，…，故C 错误； ∵137＝23+19×6，∴137一定是等差数列{a n }中的项，故D 正确．故选：ABD ．29．已知函数f （x ）＝（sin x +cos x ）|sin x ﹣cos x |，下列说法正确的是（） A ．f （x ）是周期函数B ．f （x ）在区间[−π2，π2]上是增函数 C ．若|f （x 1）|+|f （x 2）|＝2，则x 1+x 2=kπ2（k ∈Z ）D ．函数g （x ）＝f （x ）+1在区间[0，2π]上有且仅有1个零点【解答】解：f （x ）＝（sin x +cos x ）|sin x ﹣cos x |={cos 2x −sin 2x ，sinx ＜cosx sin 2x −cos 2x ，sinx ≥cosx ={cos2x ，sinx ＜cosx−cos2x ，sinx ≥cosx ．其图象如图：由图可知，f （x ）是周期为2π的周期函数，故A 正确； f （x ）在区间[−π2，π2]上不是单调函数，故B 错误；若|f （x 1）|+|f （x 2）|＝2，由|f （x 1）|≤1，|f （x 2）|≤1，则只有|f （x 1）|＝|f （x 2）|＝1，即x 1，x 2只能是函数的最值点的横坐标，可得x 1+x 2=kπ2（k ∈Z ），故C 正确；函数g （x ）＝f （x ）+1的图象是把y ＝f （x ）的图象向上平移1个单位得到的，则在区间[0，2π]上有且仅有2个零点，故D 错误． ∴说法正确的是AC ．故选：AC ．30．已知F 1，F 2是双曲线E ：x 2a 2−y 2b 2=1（a ＞0，b ＞0）的左、右焦点，过F 1作倾斜角为π3的直线分别交y 轴、双曲线右支于点M 、点P ，且|PM |＝|MF 1|，下列判断正确的是（）A．E的渐近线方程为y＝±√2x B．|MF2|=12|PF1|C．E的离心率等于2+√3D．∠F1PF2=π6【解答】解：如右图，由|PM|＝|MF1|，可得M为PF1的中点，又O为F1F2的中点，可得OM∥PF2，∠PF2F1＝90°，∠PF1F2＝60°，∠F1PF2＝30°，|MF2|=12|PF1|，故B正确，D正确；设|F1F2|＝2c，则|PF1|=2ccos60°=4c，|PF2|＝2c tan60°＝2√3c，则2a＝|PF1|﹣|PF2|＝（4﹣2√3）c，可得e=ca =(4−2√3)c=2+√3，ba=√c2a2−1=√6+4√3，则双曲线的渐近线方程为y＝±bax即为y＝±√6+4√3x．故C正确，A错误．故选：BCD．31．已知函数f（x）＝e x﹣cos x，x∈R，下列判断正确的是（）A．f（x）在（﹣2π，−32π）单调递增B．f（x）在（﹣π，0）有2个极值点C．f（x）在（﹣2π，−π2）仅有1个极小值D．当﹣4π≤x≤﹣2π时，f（x）≤1【解答】解：函数f（x）＝e x﹣cos x，则f′（x）＝e x+sin x，对于A，当x∈（﹣2π，−32π）时，f′（x）＞0，所以f（x）单调递增，故A正确；对于B，函数f′（x）＝e x+sin x的零点，即为方程f′（x）＝0的根，作出函数y＝﹣sin x与函数y＝e x的大致图象，如图所示：由图象可知，当x∈（﹣π，0）时，函数y＝﹣sin x与函数y＝e x有两个交点，则方程f′（x）＝0有两个实根，所以f（x）在（﹣π，0）有2个极值点，故B正确；对于C，由图象可得，函数y＝﹣sin x与函数y＝e x在（﹣2π，−π2）上只有一个交点，则方程f′（x）＝0只有一个实数根x0，且在（﹣2π，x0）上，f′（x）＞0，f（x）单调递增，在（x0，−π2）上，f′（x）＜0，f（x）单调递减，所以f（x）在x＝x0处取得极大值，故C错误；对于D，当x＝﹣3π时，f（x）＝e﹣3π+1＞1，故D错误．故选：AB．32．随着高三毕业日期的逐渐临近，有n（n≥2）个同学组成的学习小组，每人写了一个祝福的卡片准备送给其他同学，小组长收齐所有卡片后让每个人从中随机抽一张作为祝福卡片，则（）A．当n＝4时，每个人抽到的卡片都不是自己的概率为38B．当n＝5时，恰有一人抽到自己的卡片的概率为340C．甲和乙恰好互换了卡片的概率为1n−1−1nD．记n个同学都拿到其他同学的卡片的抽法数为a n，则a n+2＝（n+1）（a n+a n+1）n∈N*【解答】解：考虑n+1个同学时的情况，若n+1个同学都拿到其他同学的卡片，则第n+2个同学可以与其中任何一个交换卡片，若n+1个同学只有一个拿到自己的卡片，则第n+2个同学必须与该同学交换卡片，∴a n+2＝（n+1）a n+1+（n+1）a n，故D正确；a n+2﹣（n+2）a n+1＝﹣[a n+1﹣（n+1）a n]，∵a1＝0，a2＝1，∴a n﹣na n﹣1＝（﹣1）n，∴a n=n!⋅∑n i=2(−1)ii!，代入数据可得a4＝9，∴当n＝4时，每个人抽到的卡片都不是自己的概率为a44!=38，故A正确；当n＝5时，恰有一人抽到自己的卡片的概率为5a45!=38，故B错误；甲和乙恰好互换了卡片的概率为(n−2)!n!=1n−1−1n，故C正确．故选：ACD．三．填空题（共18小题）33．已知矩形ABCD中，AB=2，BC=√3，E是CD边的中点．现以AE为折痕将△ADE折起，当三棱锥D﹣ABE的体积最大时，该三棱锥外接球的表面积为16π3．【解答】解：由题意，当平面ADE⊥平面ABE时，三棱锥D﹣ABE的高最大值，此时体积最大．∵△ADE是直角三角形，∴三棱锥D﹣ABE换成B﹣ADE∴底面△ADE外接圆半径r=12AE＝1，垂直面△ABE是边长为2等边三角形，可得AE边上的高h=√3；设球心与圆心距离为d，球半径为R，R2＝r2+d2……①√3−d=R⋯⋯②由①②解得R=√3；三棱锥外接球的表面积S＝4πR2=16π3；故答案为：16π3．34．由正三棱锥S﹣ABC截得的三棱台ABC﹣A1B1C1的各顶点都在球O的球面上，若AB＝6，三棱台ABC ﹣A1B1C1的高为2，且球心O在平面ABC与平面A1B1C1之间（不在两平面上），则AB1的取值范围为(2√6，6)．【解答】解：该三棱台的横截面如图所示，因为△ABC为正三角形，且AB＝6，=2√3，则AH=√3又GH＝2，球心O在GH上，A，A1都在球面上，故OA＝OA1，设OH＝h，A1G＝m，则由△A1GO和△AOH均为直角三角形，所以m2+（2﹣h）2＝h2+12，解得m2＝8+4h，由图可知，h∈（0，2），m∈(0，2√3)，综上可得，m∈(2√2，2√3)，又A1B1=√3A1G，所以A1B1∈(2√6，6)，即AB1的取值范围为(2√6，6)．故答案为：(2√6，6)．35．设数列a1，a2，a3，a4各项互不相同，且a i∈{1，2，3，4}（i＝1，2，3，4）．若下列四个关系①a1＝1；②a2≠1；③a3＝2；④a4≠4中恰有一个正确，则（10a1+a2）﹣（10a3+a4）的最大值是18．【解答】解：若①正确，则②一定正确，因此不符合题意；若②正确，此时令a4＝4，a3＝1，a1＝3，a2＝2，则有（10a1+a2）﹣（10a3+a4）的最大值为18；若③正确，此时a4＝4，a2＝1，a1＝3，a3＝2，则有（10a1+a2）﹣（10a3+a4）的最大值为7；若④正确，此时a4＝2，a3＝3，a1＝4，a2＝1，则有（10a1+a2）﹣（10a3+a4）的最大值为9．综上可得，（10a1+a2）﹣（10a3+a4）的最大值为18．故答案为：1836．设抛物线C1：y＝x2﹣2x+2和C2：y＝﹣x2+ax+b在它们的一个交点处的切线互相垂直，则C2过定点（1，3）．2【解答】解：∵y＝x2﹣2x+2，∴y'＝2x﹣2，∵y＝﹣x2+ax+b，∴y'＝﹣2x+a，设交点为（x0，y0），∵它们在一个交点处切线互相垂直，∴（2x0﹣2）（﹣2x0+a）＝﹣1，即4x02﹣（2a+4）x0+2a﹣1＝0，①由交点分别代入二次函数式，整理得，2x02﹣（2+a）x0+2﹣b＝0，即4x02﹣（4+2a）x0+4﹣2b＝0，②由①②整理得2a﹣1﹣4+2b＝0，即a+b=52，所以C2：y＝﹣x2+ax+52−a，令x＝1，可得y=32，则C2过定点（1，32），故答案为：（1，32），37．在三棱锥A﹣BCD中，AB＝AC＝BC＝BD＝CD＝6，AD＝9，则三棱锥A﹣BCD外接球O的表面积为84π．【解答】解：如图所示：取BC的中点E，连接AE，DE，取AD的中点F，连接EF，因为AB＝AC＝BC＝BD＝CD＝6，所以AE⊥BC，DE⊥BC，且三角形ABC和三角形BCD都是正三角形，所以AE＝DE＝3√3，即三角形ADE为等腰三角形，所以EF⊥AD，且EF平分∠AED，不妨设三角形BCD的外接圆圆心为O′，且O′在DE上，所以EO′=13ED=√3，设外接球的球心为O，半径为R，则OA＝OD＝R，利用面面垂直可证得平面AED⊥平面BCD，又平面AED∩平面BCD＝ED，则球心O必在三角形AED中，又OA＝OD＝R，所以O在∠AED的角平分线EF上，连接OO′，则OO′⊥平面BCD，即OO′⊥ED，在三角形AED中，由余弦定理可得：cos∠AED=AE2+ED2−AD22AE⋅ED =−12，所以∠AED＝120°，所以∠FED=12∠AED＝60°，在Rt△EOO′中，tan∠FED=OO′EO′=√3=√3，所以OO′＝3，在Rt△OO′D中，OD＝R，O′D＝2√3，所以R2＝OO′2+O′D2＝21，所以球O的表面积为S＝4πR2＝84π，故答案为：84π．38．如图，在三棱锥A﹣BCD中，BC＝CD＝BD＝2√2，AB＝AC＝AD＝2a，若该三棱锥的侧面积是底面积的√3倍，则该三棱锥外接球的表面积为12π．【解答】解：取BC边的中点E，连结AE，如图所示，△BCD外接圆的圆心为F，三棱锥A﹣BCD外接球的球心为O，因为AB＝AC且点E为BC的中点，所以AE=√4a2−2，=3√2×√4a2−2=6√2a2−1，由此可知该三棱锥的侧面积S侧底面△BCD的面积为2√3，所以6√2a2−1=√3×2√3，解得a＝1，设三棱锥A﹣BCD外接球半径为R，OF＝x，因为AB＝AC＝AD＝2，所以点A在底面BCD上的射影为点F，因为AB＜BC，故三棱锥外接球球心O在直线AF的延长线上，BF为△BCD外接圆的半径，所以BF=2√6，3)2=4①，在Rt△ABF中，由勾股定理可得(R−x)2+(2√63)=R2②，在Rt△OBF中，由勾股定理可得x2+(2√63，由①②解得R=√3，x=√33所以外接球的表面积S ＝4πR 2＝12π．故答案为：12π．39．在△ABC 中，点M ，N 是线段BC 上的两点，|MA →|＝|MB →|＝|MC →|＝1，MA →⋅MN →=12，则MA →⋅NA →= 12 ，|NA →|的取值范围是（12，1] ．【解答】解：根据题意，画出大致图形如下：结合题意及图形，可知MA →•MN →+MA →•NA →=MA →•（MN →+NA →） =MA →•MA →＝|MA →|2 ＝1，∵MA →⋅MN →=12， ∴MA →⋅NA →=1−12=12，又∵12=MA →⋅NA →=|MA →|•|NA →|•cos ＜MA →，NA →＞=|NA →|•cos ＜MA →，NA →＞， ∴|NA →|=12cos ＜MA →，NA →＞，由题意可知点N 在线段BC 上，假设点N 与点B 重合，则12=MA →⋅MN →=MA →•MB →=|MA →|•|MB →|•cos ＜MA →，MB →＞=cos ＜MA →，MB →＞，即cos ∠BMA =12，∴∠BMA =π3或2π3，∴∠BAM =π3或π6，即cos ＜MA →，NA →＞=12或√32，假设点N 与点C 重合，则12=MA →⋅MN →=MA →•MC →=|MA →|•|MC →|•cos ＜MA →，MC →＞=cos ＜MA →，MC →＞，此时cos ＜MA →，NA →＞=12或√32，综合可得，12≤cos ＜MA →，NA →＞＜1， ∴1≤2cos ＜MA →，NA →＞＜2， ∴12＜12cos ＜MA →，NA →＞≤1，即12＜|NA →|≤1，故答案为：12；（12，1]．40．已知一圆锥纸盒母线长为6，其轴截面为正三角形，在纸盒内放置一个棱长为a 的正方体，若正方体可在纸盒内任意转动，则a 的最大值为 2 ．【解答】解：由于正方体可在圆锥内任意转动，故当正方体棱长a 最大时，正方体外接球为圆锥内切球，设圆心为P ，半径为r ，轴截面上球与圆锥母线切点为Q ，SO ⊥AB ，SO 平分AB ，由△SAB 为正三角形，SA ＝SB ＝AB ＝6，OA ＝OB ＝3，因为PB 为∠SAB 的角平分线，所以∠PBA ＝30°，PO ＝OB tan30°=√3=r ，由正方体外接球直径与正方体之间的关系可得，2R =√3a ，又正方体外接球为圆锥内切球，所以√3a =2r =2√3，故a ＝2，所以a 的最大值为2．故答案为：2．41．若数列{a n}满足递推公式a n+2＝a n+1+a n（n∈N*），且a1＝a2，a2020＝2021，则a1+a3+a5+…+a2019＝2021．【解答】解：∵a1＝a2，a n+2＝a n+1+a n（n∈N*），且a2020＝2021，∴a1+a3+a5+…+a2019＝a2+a3+a5+…+a2019＝a4+a5+…+a2019＝…＝a2018+a2019＝a2020＝2021，故答案为：2021．42．法国著名的军事家拿破仑．波拿巴最早提出的一个几何定理：“以任意三角形的三条边为边向外构造三个等边三角形，则这三个三角形的外接圆圆心恰为另一个等边三角形的顶点”．在三角形ABC中，角A ＝60°，以AB、BC、AC为边向外作三个等边三角形，其外接圆圆心依次为O1、O2、O3，若三角形O1O2O3的面积为√32，则三角形ABC的周长最小值为3√2．【解答】解：由题意知△O1O2O3为等边三角形，设边长为m，则S△O1O2O3=12m2sin60°=√34m2=√32，解得|O1O2|＝m=√2；设BC＝a，AC＝b，AB＝c，如图所示：在△O1AO2中，∠O1AB＝∠O1BA＝30°，由∠BAC ＝60°，所以∠O 1AO 2＝120°，在等腰△BO 1A 中，ABO 1A=sin120°sin30°，解得O 1A =√3，同理得O 3A =√3，在△O 1AO 2中，由余弦定理得O 1O 32=O 1A 2+O 3A 2﹣2O 1A •O 3A •cos120°，即2=c 23+b 23−2•bc 3•（−12），即b 2+c 2+bc ＝6，在△ABC 中，由余弦定理知， a 2＝b 2+c 2﹣2bc cos A ＝b 2+c 2﹣bc ， ∴a =√(b 2+c 2+bc)−2bc =√6−2bc ，又∵（b +c ）2＝b 2+c 2+bc +bc ＝6+bc ， ∴b +c =√6+bc ，∴△ABC 的周长为a +b +c =√6−2bc +√6+bc ，又∵b 2+c 2≥2bc ， ∴b 2+c 2+bc ＝6≥3bc ， ∴bc ≤2．令f （x ）=√6−2x +√6+x （0＜x ≤2），则f ′（x ）=√6−2x2√6+x ，当f ′（x ）＜0时，有√6−2x2√6+x0，解得x ＞3，∴f （x ）在（0，2]上单调递减， ∴当x ＝2时取得最小值，f （2）＝3√2． ∴a +b +c ≥3√2，即△ABC 的周长最小值为3√2．故答案为：3√2．43．设函数f （x ）的定义域为D ，若存在x 0∈D ，使得f （x 0+1）＝f （x 0）+f （1），则称x 0为函数f （x ）的“可拆点”．若函数f(x)=log 2a1+x 2在（0，+∞）上存在“可拆点”，则正实数a 的取值范围为 [3−√5，2) ．【解答】解：由已知可得函数f （x ）有“可拆点”，则log 2（a1+x 2）+log 2（a2）＝log 2（a1+(1+x)2）成立，即a1+(1+x)2=a1+x2⋅a2，整理可得：（2﹣a）x2﹣2ax+2﹣2a＝0，从而问题转化为方程（2﹣a）x2﹣2ax+2﹣2a＝0在区间（0，+∞）上有解，设h（x）＝（2﹣a）x2﹣2ax+2﹣2a，由已知可得a＞0，则当a＞2且x＞0时，h（x）＜0，方程h（x）＝0无解，不满足题意，当a＝2时，方程h（x）＝0的根为−12，不满足题意，当0＜a＜2时，函数h（x）的图象的对称轴为x=a2−a＞0，要使方程h（x）＝0在区间（0，+∞）上有解，只需△＝4a2﹣4（2﹣a）（2﹣2a）≥0，解得3−√5≤a≤3+√5，所以3−√5≤a＜2，故实数a的取值范围为：[3−√5，2）．故答案为：[3−√5，2）．44．在棱长为√2的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中，棱BB1，B1C1的中点分别为E，F，点P在平面BCC1B1内，作PQ⊥平面ACD1，垂足为Q．当点P在△EFB1内（包含边界）运动时，点Q的轨迹所组成的图形的面积等于√312．【解答】解：连结BD交AC于点O，连结OD1，B1D交于点H，设G为CD1的中点，因为AC⊥BD，AC⊥BB1，BB1∩BD＝B，BB1，BD⊂平面BB1D，所以AC⊥平面BB1D，因为B1D⊂平面BB1D，所以B1D⊥AC，同理可证B1D⊥AD1，又AC∩AD1＝A，AC，AD1⊂平面ACD1，所以B1D⊥平面ACD1，即点B1在平面ACD1的投影为H，且D1H＝2HO，同理，点E，F在面ACD1的投影分别为O，G，所以△EFB1在平面ACD1的投影为△OGH，又AC=√2AB=2，所以HC=HG=13D1C=13AC⋅√32=√33，所以点Q的轨迹所组成的图形的面积S=12CH⋅HG⋅sin120°=√312．故答案为：√312．45．已知F1，F2分别为双曲线x2a2−y2b2=1（a＞0，b＞0）的左、右焦点，过点F2作圆x2+y2＝a2的切线交双曲线左支于点M，且∠F1MF2＝60°，则该双曲线的渐近线方程为y＝±（1+√33）x．【解答】解：设切点为A，过F1作F1B⊥MF2，垂足为B，由题意可得|OA|＝a，|OF2|＝c，|AF2|=√c2−a2=b，由OA为△BF1F2的中位线，可得|BF1|＝2a，|BF2|＝2b，又∠F1MF2＝60°，可得|MF1|=|BF1|sin60°=√3，|MB|=√3|MF2|＝|MB|+|BF2|=√32b，又|MF2|﹣|MF1|=√3+2b√3=2a，所以b＝（1+√33）a，所以双曲线的渐近线方程为y＝±（1+√33）x．故答案为：y＝±（1+√33）x．46．已知函数f（x）＝xe x，g（x）=xe x，h（x）＝xlnx，现有以下四个命题：①f（x）﹣g（x）是奇函数；②函数f（x）的图象与函数g（x）的图象关于原点中心对称；③对任意x∈R，恒有f（x）≥g（x）；④函数f（x）与函数h（x）的最小值相同其中正确命题的序号是③④．【解答】解：函数f（x）＝xe x，g（x）=xe x，h（x）＝xlnx，对于①，令F（x）＝f（x）﹣g（x）＝x•e x﹣x•e﹣x，由于F（﹣x）＝F（x）故函数F（x）为偶函数，故①错误；对于②，函数f（﹣x）＝﹣x•e﹣x≠﹣f（x），所以函数f（x）不为奇函数，函数g（﹣x）=−xe−x=−x⋅e x≠−g(x)，所以函数g（x）不为奇函数，故②错误；对于③，当x＝0时，f（x）＝g（x）＝0，当x＞0时，e2x＞1，得到e x＞1e x，两边同乘以x得到x⋅e x＞xe x，即f（x）＞g（x），当x＜0时，e2x＜1，整理得e x＜1e x ，两边同乘以x得到x⋅e x＞xe x，即f（x）＞g（x），故③正确；对于④，f′（x）＝（1+x）•e x，令f′（x）＜0，得到x＜﹣1，f′（x）＞0，得到x＞﹣1，所以函数f（x）的最小值为f（﹣1）=−e−1=−1e．h′（x）＝1+lnx（x＞0），令h ′（x ）＜0，解得0＜x ＜1e ，令h ′（x ）＞0，解得x ＞1e ，所以函数h （x ）的最小值为h （1e ）=1e ⋅ln 1e =−1e =f(−1)，故④正确；故选：③④．47．在△ABC 中，角A ，B ，C 所对的边分别是a ，b ，c ，已知sin A +2sin B ＝2cos A sin C ，a +b ＝3√2，△ABC 的面积是√3，则边长c ＝ √14 ．【解答】解：∵sin A +2sin B ＝2cos A sin C ， ∴sin A +2sin （A +C ）＝2cos A sin C ，即sin A +2sin A cos C +2cos A sin C ＝2cos A sin C ，即sin A +2sin A cos C ＝0， ∵sin A ≠0，∴cos C =−12，则C ＝120°， ∵△ABC 的面积是S =12ab ×√32=√3，∴ab ＝4，则c 2＝a 2+b 2﹣2ab ×（−12）＝（a +b ）2﹣ab ＝18﹣4＝14，则c =√14，故答案为：√14．48．抛物线C ：y 2＝2px （p ＞0）的焦点为F ，其准线与x 轴的交点为A ，如果在直线x +y +4＝0上存在点M ，使得∠FMA ＝90°，则实数p 的取值范围是 [4√2，+∞）．【解答】解：由题意可得F （p2，0），A （−p2，0），∵M 在直线x +y +4＝0上，设点M （x ，﹣x ﹣4）， ∴AM →=（x +p2，﹣x ﹣4），FM →=（x −p2，﹣x ﹣4），又∠FMA ＝90°，∴AM →•FM →=（x +p 2）（x −p2）+（﹣x ﹣4）2＝0，即2x 2+8x +16−p24=0，∴△＝82﹣4×2×（16−p24）＝2p2﹣64≥0，解得p ≤﹣4√2或p ≥4√2，又p ＞0，∴p 的取值范围是[4√2，+∞）．故答案为：[4√2，+∞）． 49．已知F 1，F 2是双曲线C 1：x 2a2−y 2b 2=1(a ＞0，b ＞0)与椭圆C 2：x 225+y 29=1的公共焦点，点P ，Q 分别是曲线C 1，C 2在第一、第三象限的交点，四边形PF 1QF 2的面积为6√6，设双曲线C 1与椭圆C 2的离心率依次为e 1，e 2，则e 1+e 2＝2√10+45．【解答】解：由题意可得a 2+b 2＝16，根据双曲线C 1与椭圆C 2的对称性可得△PF 1F 2的面积为3√6，设P （x 0，y 0），（x 0，y 0＞0），则{12⋅8⋅y 0=3√6x 0225+y 029=1，解得x 0=5√104，y 0=3√64，代入双曲线的方程结合b 2＝16﹣a 2，可得a 4﹣35a 2+250＝0，结合0＜a ＜c ＝4，解得a =√10，双曲线的离心率为e 1=c a=√10=2√105，而椭圆的离心率e 2=45， ∴e 1+e 2=2√10+45．故答案为：2√10+45．50．一个球被平面截下的一部分叫做球缺，截面叫做球缺的底面，垂直于截面的直径被截下的线段长叫做球缺的高，球缺的体积公式为V =π3(3R −ℎ)ℎ2，其中R 为球的半径，h 为球缺的高．若一球与一棱长为。

高考数学填空压轴练习

高考数学填空压轴练习（20题）时间：80分钟满分：100分（以中高档题为主，试题新颖，难度较高。

后附详细参考答案）1.在等差数列中，若已知两项a p 和a q ，则等差数列的通项公式a n =a p +（n -p ）.类似的，在等比数列中，若已知两项a p 和a q （假设p q ），则等比数列的通项公式a n = . 2. 已知A B C 、、为抛物线21y x =-上三点，且(1,0),A AB BC -⊥ ，当B 点在抛物线上移动时，点C 的横坐标的取值范围是 .3. 设曲线1*()n y x n N +=∈在点（1，1）处的切线与x 轴的交点的横坐标为n x ,令lg n n a x =，则1299a a a +++ 的值为 .4. 如图，一环形花坛分为A 、B 、C 、D 四块，要求在每块里种一种花，且相邻的2块种不同的花。

若在三种花种选择两种花种植，有______种不同的种法；若有四种花可供选择，种多少种花不限，有________不同的种法5. 已知函数f(x)=x 2+alnx(a 为常数). 若对任意x ∈[1,e]，f(x)≤(a+2)x 都成立，实数a 的取值范围是___________6. 对于函数()y f x =，如果存在区间[,]m n ，同时满足下列条件：①()f x 在[,]m n 内是单调的；②当定义域是[,]m n 时，()f x 的值域也是[,]m n ，则称[,]m n 是该函数的“和谐区间”．若函数11()(0)a f x a ax+=->存在“和谐区间”，则a 的取值范围是_________7. 已知经过同一点的n n (∈N 3n *,)≥个平面，任意三个平面不经过同一条直线.若这n 个平面将空间分成()fn 个部分，则()3f =____ ，()fn =__________8. 函数y=f （x ），x ∈D ，若存在常数C ，对任意的x l ∈D ，仔在唯一的x 2∈D ，使得C =，则称函数f （x ）在D 上的几何平均数为C ．已知f （x ）=x 3，x ∈[1，2]，则函数f （x ）=x 3在[1，2]上的几何平均数为______________9. 设集合A={（x ，y ）|（x 一4）2+y 2=1}，B={（x ，y ）|（x －t ）2+（y －at+ 2）2=l}，如果命题“t ∃∈R ，A B ≠∅ ”是真命题，则实数a 的取值范围是 _ 。

24年新高考新题型数学选填压轴好题汇编07

2024年新高考新题型数学选填压轴好题汇编07一、单选题1(2024·湖北·二模)已知圆锥PO 的顶点为P ，其三条母线PA ，PB ，PC 两两垂直．且母线长为6．则圆锥PO 的内切球表面积与圆锥侧面积之和为()A.12(10-36)πB.24(20-76)πC.60(8-36)πD.3(40-76)π【答案】C【解析】因为PA ，PB ，PC 两两互相垂直且长度均为6，所以△ABC 为圆锥底面圆的内接正三角形，且边长AB =BC =CA =62，由正弦定理得底面圆的半径R =12⋅62sin60°=26，所以圆锥的高PO =62-(26)2=23．如图，圆锥轴截面三角形的内切圆半径即为圆锥内切球半径r ，轴截面三角形面积为12⋅46⋅23=12(6+6+46)⋅r ，所以内切球的半径r =62-43．内切球的表面积为4π(62-43)2=4π(120-486)，圆锥的侧面积为12⋅6⋅2π⋅26=126π，所以其和为60(8-36)π.故选：C .2(2024·湖北·二模)已知函数f x =ax e x +e x +1x +e x(e 为自然对数的底数)．则下列说法正确的是()A.函数f x 的定义域为RB.若函数f x 在P 0,f 0 处的切线与坐标轴围成的三角形的面积为e 22e -2，则a =1C.当a =1时，f x =m 可能有三个零点D.当a =1时，函数的极小值大于极大值【答案】D【解析】记g x =x +e x ，则g x =1+e x >0，所以g x 为单调递增函数，g (-1)=-1+1e =1-c c<0，g 0 =1>0，所以函数g x 有唯一零点n ∈-1,0 ，因为f x 有意义需使x +e x ≠0，所以函数f x 的定义域为{x |x ≠n }，所以A 错误；因为f(x )=a (1-x )e x +(x -1)e x +1(x +e x )2=(x -1)e x +1(x +e x )2-a e x ，f (0)=a -e ，f (0)=e ，所以函数f (x )在点P 处的切线方程为y -e =a -e x ，a ≠e ，此直线与x 轴、y 轴的交点分别为ee -a ,0，0,e ，由三角形的面积公式得12⋅e e -a ⋅e =e 22e -2，解得a =1或a =2e -1，所以B 错误；当a =1时，f(x )=(x -1)⋅e 2x +1-(x +e x )2e x ⋅(x +e x )2=(x -1)(e 2x +1-x -e x )(e 2x +1+x +e x )e x ⋅(x +e x )2，当x >n 时，记h (x )=e 2x +1-x -e x =(e -1)⋅e x -x ，则h (x )=e -1 e x -1，明显h x 单调递增，而h 0 =e -2<0，h 1 =e -1 e -1>0，由零点存在定理知存在0<x 1<1，使得h (x 1)=(e -1)e x 1-1=0，即(e -1)e x 1=1，h (x )在(n ,x 1)上单调递减，在(x 1,+∞)上单调递增，所以h (x )min =h (x 1)=(e -1)e x 1-x 1=1-x 1>0，即当x >n 时，h x >0，所以e 2x +1>x +e x 2，所以f x 在n ,1 上单调递减，在(1,+∞)上单调递增，其中-1<n <0，e n +n =0，当x <n 时，记L (x )=e ⋅e x +e x +x ，L (x )=e ⋅e x +e x +1>0，所以L x 在(-∞,n )上单调递增，L (-1)=e +1e -1=e +1-e e < 2.89+1-e e =2.7-ee<0，L (n )=e ⋅e n +e n +n =e ⋅e n >0，由零点存在定理知存在x 2∈-1,n ，使得L (x 2)=(e +1)⋅e x2+x 2=0，即当x ∈(-∞,x 2)时，L x <0⇔e 2x +1-x +e x 2<0，从而有f(x )=(x -1)⋅e 2x +1-(x +e x )2e x ⋅(x +e x )2>0，当x ∈x 2,n 时，L (x )>0⇔e 2x +1-(x +e x )2>0，从而有f(x )=(x -1)⋅e 2x +1-(x +e x )2e x ⋅(x +e x )2<0，综上可知f x 在(-∞,x 2)上单调递增，在x 2,n 上单调递碱，在n ,1 上单调递减，在(1,+∞)上单调递增，其中-1<x 2<n <0，且e +1 ⋅e x 2+x 2=0，e n +n =0，所以f x max =f x 2 ，f x min =f 1 ．又因为f (x 2)=x 2e x 2+e x 2+1x 2+e x 2=-e +1 +e x 2+1-e x2e<0，f (1)=1e +e 21+e >0，所以当x ∈(-∞,n )时，f x <0，当x ∈(n ,+∞)时，f x >0，且f x 2 <f 1 ，所以f x =m 最多只有两个零点，C 错误，D 正确．故选：D .1.研究方程f (x )=g (x )的解，实质就是研究G (x )=f (x )-g (x )的零点．2.转化思想：方程解的个数问题可转化为两个函数图象交点的个数问题；已知方程有解求参数范围问题可转化为函数值域问题．3(2024·湖北·模拟预测)抛物线Γ:x 2=2y 上有四点A ，B ，C ，D ，直线AC ，BD 交于点P ，且PC =λPA ，PD =λPB 0<λ<1 ．过A ,B 分别作Γ的切线交于点Q ，若S △ABP S △ABQ =23，则λ=()A.32B.23C.33D.13【答案】D【解析】由PC =λPA ，PD =λPB 0<λ<1 ，可知AB ∥CD ，设弦AB ，CD 的中点分别为M ,N ，设直线AB 的方程为：y =kx +m ，代入x 2=2y ，得x 2-2kx -2m =0，则x A +x B =2k ，x A x B =-2m ，所以x M =k ，y M =kx M +m =k 2+m ，同理可得x N =k ，由抛物线的几何意义可知点P 在直线MN 上，所以x P =k ，因为x 2=2y ，所以y =12x 2，y=x ，所以物线在A 处的切线为l 1:y -y A =x A (x -x A )，即y -x 2A 2=x A (x -x A )，y =x A x -12x 2A，即x A x =y A +y同理可得物线在B 处的切线为l 2:y =x B x -12x 2B ，即x B x =y B +y ,由y =x A x -12x 2Ay =x Bx -12x2B，解得x =x A +x B2=k y =x A x B2=-m ，综上，x M =x N =x P =x Q =k ，y Q =-m ,所以M ,N ,P ,Q 四点共线，且所在直线平行于y 轴，由PC =λPA ，得(x C -x P ,y C -y P )=λ(x A -x P ,y A -y P )，则x C =λx A +(1-λ)x P ，y C =λy A +(1-λ)y P ，又x 2C =2y C ，所以有[λx A +(1-λ)x P ]2=2λy A +2(1-λ)y P ，又x 2A =2y A ，化简得2λx P x A -2λy A +(1-λ)x 2p -2y P =0，同理有2λx P x B -2λy B +(1-λ)x 2p -2y P =0，由两式知直线AB 的方程为：2λx P x -2λy +(1-λ)x 2p -2y P =0，因为x P =k ，所以2λkx -2λy +(1-λ)k 2-2y P =0，又直线AB 过点M (k ,k 2+m )，代入得y P =(1-λ)k 2-2λm2，S △ABP S △ABQ =PMQM =y M -y P y M -y Q =k 2+m -(1-λ)k 2-2λm2k 2+m -(-m )=23，整理得-k 2-2m +3λk 2+6λm =0，即3λ-1 k 2+2m =0，由题可得y Q =-m <0，所以m >0，所以1-3λ=0，解得λ=13.故选：D .4(2024·高二·浙江·阶段练习)已知O 为坐标原点，椭圆C :x 26+y 23=1上两点A ,B 满足k OA ⋅k OB =-12，若椭圆C 上一点M 满足OM =λOA +μOB ，则λ+μ的最大值是()A.1 B.2C.3D.2【答案】B【解析】设M (x 0,y 0),A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ，则x 206+y 203=1x 216+y 213=1x 226+y 223=1，由OM =λOA +μOB ，得x 0=λx 1+μx 2y 0=λy 1+μy 2 ，所以x 206+y 203=(λx 1+μx 2)26+(λy 1+μy 2)23=λ2x216+y 213 +μ2x 226+y 223+λμx 1x 23+2λμy 1y 23=λ2+μ2+λμ⋅x 1x 2+2y 1y 23，由k OA ⋅k OB =-12，得y 1y 2x 1x 2=-12，即x 1x 2+2y 1y 22=0,x 1x 2+2y 1y 23=0，又x 206+y 203=1，因此λ2+μ2=1，而(λ+μ)2+(λ-μ)2=2(λ2+μ2)=2，于是λ+μ≤|λ+μ|≤2，当且仅当λ=μ=22时取等号，所以λ+μ的最大值为 2.故选：B5(2024·全国·模拟预测)若关于x 的不等式e -1 ln x +ax ≥xe ax -1在x ∈12,1内有解，则正实数a 的取值范围是()A.0,2+2ln2B.1e ,eC.0,4D.12e ,e【答案】A【解析】由不等式e -1 ln x +ax ≥xe ax -1，即e -1 ln xe ax ≥xe ax -1，令t =xe ax ，即有e -1 ln t ≥t -1，又由a >0，所以函数t =xe ax 在x ∈0,+∞ 上单调递增，因为x ∈12,1 ，所以t =xe ax ∈12e a2,e a，令f t =e -1 ln t -t +1，问题转化为存在t ∈12e a 2,e a ，使得f t ≥0，因为f t =e -1-tt，令f t >0，可得0<t <e -1；令f t <0，得t >e -1，所以f t 在0,e -1 上单调递增，在e -1,+∞ 上单调递减，又因为f 1 =0,f e =e -1 ln e -e +1=0，所以当1≤t ≤e 时，f t ≥0，若存在t ∈12e a 2,e a ，使得f t ≥0成立，只需12e a 2≤e 且e a ≥1，解得0≤a ≤2+2ln2，因为a >0，所以a ∈0,2+2ln2 .故选：A .6(2024·河南信阳·模拟预测)已知数列a n 的前n 项和为S n ，S 1=1，S 2=3，且32a n +1是2a n ，a n +2的等差中项，则使得ni =1i a i>509128成立的最小的n 的值为()A.8B.9C.10D.11【答案】D 【解析】∵32a n +1是2a n ，a n +2的等差中项，∴a n +2=3a n +1-2a n ，故a n +2-a n +1=2a n +1-a n ，而a 2-a 1=S 2-2S 1=1≠0，∴a n +2-an +1a n +1-a n=2，故数列a n +1-a n 是首项为1，公比为2的等比数列，则a n +1-a n =2n -1，∴a n =a n -a n -1 +a n -1-a n -2 +⋯+a 2-a 1 +a 1=2n -2+2n -1+⋯+20+1=1-2n -11-2+1=2n -1，记T n =ni =1i a i，则T n =120+221+⋯+n2n -1，2T n =12-1+220+⋯+n2n -2，两式相减可得，T n =12-1+120+121+⋯+12n -2-n 2n -1=21-12 n1-12-n 2n -1=4-2+n 2n -1，即ni =1i a i=4-2+n 2n -1，令4-2+n 2n -1>509128，即2+n 2n -1<3128，设f x =2+x 2x -1x >0 ，则fx =2x -1-2+x ⋅2x -1⋅ln22x -1 2=1-2+x ⋅ln22x -1，∵x >0，∴f x <0，∴f x 在0,+∞ 单调递减，∴2+n 2n -1 是递减数列，∵当n =10时，2+n 2n -1=2+10210-1=3128，∴当n >10时，ni =1i a i >509128，∴使得ni =1i a i>509128成立的最小的n 的值为11.故选：D .7(2024·全国·模拟预测)若关于x 的不等式a (ln x +ln a )≤2e 2x 在(0,+∞)上恒成立，则实数a 的取值范围为()A.(0,e ]B.0,e 2C.(0,e ]D.(0,2e ]【答案】D【解析】依题意得，ax ln ax ≤2xe 2x ，故eln axln ax ≤2xe 2x ，令f x =xe x ,x ∈R ，则f x =x +1 e x ，令f x =0可得x =-1，所以x ∈-∞,-1 时，f x <0，则f x 在-∞,-1 上单调递减，x ∈-1,+∞ 时，f x >0，则f x 在-1,+∞ 上单调递增；且当x <0时，f x <0，当x >0时，f x >0；则由f ln ax ≤f 2x x >0 ，得ln ax ≤2x ，则a ≤e 2xx 令g x =e 2xx ,x ∈0,+∞ ，则g x =2x -1 e 2xx 2，故当x ∈0,12 时，g x <0，g x 单调递减，当x ∈12,+∞ 时，g x >0,g x 单调递增，故g x min =g 12=2e ，则a ≤2e ，则实数a 的取值范围为a ∈0,2e .故选：D ．8(2024·湖北·二模)已知正方体ABCD -A 1B 1C 2D 1的棱长为2，P 为线段C 1D 1上的动点，则三棱锥P -BCD 外接球半径的取值范围为()A.294,2B.214,3C.414,3D.74,3【答案】C【解析】如图，连接AC ，交BD 于点E ，易得E 为△BCD 的外心．连接A 1C 1,B 1D 1．交于点F ，易知EF ⊥平面BCD ，则三棱锥P -BCD 的外接球球心O 在EF 上．设△PCD 的外接圆圆心为O ,∴OO ⊥平面PCD ，由正方体中棱BC ⊥平面CC 1D 1D ,得OO ⎳BC ,又易得E ,F 分别是BD ,B 1D 1中点，所以OO =1．设△PCD 的外接圆半径为r ，三棱锥P -BCD 的外接球半径为R ．则R 2=1+r 2，设PC 1=x ,x ∈0,2 ，∴S △PCD =2=12PC ⋅PD sin ∠CPD ，∴1sin ∠CPD =PC ⋅PD 4=x 2+1⋅(2-x )2+44，又r =CD 2sin ∠CPD =1sin ∠CPD，∴r 2=x 2-4x +8 x 2+4 16．设f (x )=(x 2-4x +8)(x 2+4)，则f (x )=4(x 3-3x 2+6x -4)，设g x =f x ，则g x =12x 2-2x +2 >0，∴f x 在x ∈0,2 单调递增，又f 1 =0，公众号：慧博高中数学最新试题所以f x 在x ∈0,1 单调递减，在x ∈1,2 单调递增，又f 1 =25,f 0 =f 2 =32，所以f x ∈25,32 ，∴r 2∈2516,2 ，∴R =12+r 2∈414,3．故选：C ．9(2024·高三·山东菏泽·阶段练习)已知抛物线C 的方程为y =14x 2，F 为其焦点，点N 坐标为0,-4 ，过点F 作直线交抛物线C 于A 、B 两点，D 是x 轴上一点，且满足DA =DB =DN ，则直线AB 的斜率为()A.±152B.±112C.±2D.±3【答案】B【解析】设A x 1,y 1 ，B x 2,y 2 ，D a ,0 ，直线AB 方程为y =kx +1，联立直线与抛物线方程y =kx +1y =14x2，可得x 2-4kx -4=0，显然Δ>0，所以x1x 2=-4．又DA =DB =DN =a 2+42，即x 1-a2+y 21=x 2-a2+y 22=a 2+42，即x 21+y 21-2ax 1-16=0，x 22+y 22-2ax 2-16=0，故A x 1,y 1 ，B x 2,y 2 是方程x 2+y 2-2ax -16=0的解，将y =kx +1代入方程x 2+y 2-2ax -16=0，整理得1+k 2 x 2+2k -2a x -15=0，显然Δ>0，∴-151+k 2=x 1x 2=-4，∴k 2=114，即k =±112．故选：B ．10(2024·湖北·一模)平面直角坐标系xOy 中，已知点A -a ,0 ，B a ,0 其中a >0，若圆x -a +1 2+y -a -2 2=a 2上存在点P 满足PA ⋅PB =3a 2，则实数a 的取值范围是()A.0,12B.12,1C.12,+∞ D.[1,+∞)【答案】D【解析】设P (x ,y )，∵PA ⋅PB=3a 2，则x +a x -a +y 2=3a 2，即x 2+y 2=4a 2，即点P 亦在圆x 2+y 2=4a 2上，圆心为0,0 ，半径r 1=2a ，又点P 在圆x -a +1 2+y -a -2 2=a 2上，圆心为a -1,a +2 ，半径r 2=a ，故两圆相交，即有r 2-r 1 ≤a -12+a +2 2≤r 1+r 2，整理可得a 2+2a +5≥07a 2-2a -5≥0 且a >0，解得a ≥1.故选：D .11(2024·高三·山东菏泽·阶段练习)若对于任意正数x ，y ，不等式x 1+ln x ≥x ln y -ay 恒成立，则实数a 的取值范围是()A.0,1eB.1e 3,1eC.1e2,+∞D.1e3,+∞【答案】C【解析】由不等式x 1+ln x ≥x ln y -ay 恒成立，且x >0，y >0，分离参数得ay ≥x ln y -ln x -x ，所以a ≥x y ln y -ln x -x y ，即a ≥x y ln y x -xy，设t =y x ，得a ≥ln t -1t ，t ∈0,+∞ ，设g (t )=ln t -1t ，t ∈0,+∞ ，则a ≥g (t )max .g (t )=2-ln tt2，由g (t )=0得t =e 2，当t ∈(0,e 2)时，g (t )>0，g (t )单调递增；当t ∈(e 2,+∞)时，g (t )<0，g (t )单调递减；所以g (t )max =g (e 2)=2-1e 2=1e 2.所以a ≥1e 2.故选：C .12(2024·河北衡水·一模)已知抛物线C :y 2=2px p >0 的焦点为F ，点M x 0,22 x 0>p2是抛物线C 上一点，圆M 与线段MF 相交于点A ，且被直线x =p 2截得的弦长为3MA ，若MA AF=2，则AF =A.32B.1C.2D.3【答案】B【解析】由题意：M (x 0，2√2)在抛物线上，则8=2px 0，则px 0=4，①由抛物线的性质可知,DM =x 0-p 2，MA AF =2，则MA =2AF =23MF =23x 0+p 2，∵被直线x =p 2截得的弦长为√3|MA |，则DE =32MA =33x 0+p 2，由MA =ME =r ，在Rt △MDE 中，|DE |2+|DM |2=|ME |2，即13x 0+p 2 2+x 0-p 2 2=49x 0+p 22，代入整理得：4x 20+p 2=20②，由①②，解得：x 0=2，p =2，∴AF =13x 0+p 2=1，故选B ．13(2024·山东·一模)已知数列a n 的前n 项和S n =n 2+n ，将a n 依原顺序按照第n 组有2n 项的要求分组，则2024所在的组数为()A.8B.9C.10D.11【答案】B【解析】因为S n =n 2+n ，所以当n ≥2时，a n =S n -S n -1=n 2+n -n -1 2+n -1 =2n ，当n =1时，a 1=S 1=2符合a n =2n ，所以a n =2n ，故由2024=2n 得n =1012，将a n 依原顺序按照第n 组有2n 项的要求分组，故第一组2项，第二组22项，第三组23项，⋯，第n 组有2n 项，故前n 组共有2×1-2n1-2=2n +1-2，又210-2=1022,29-2=510，故2024所在的组数为9.故选：B .14(2024·山东·模拟预测)若sin α+β =12，tan α=5tan β，则sin α-β =()A.16B.13C.79D.223【答案】B【解析】因为tan α=5tan β，即sin αcos α=5sin βcos β，可得sin αcos β=5cos αsin β，又因为sin α+β =sin αcos β+cos αsin β=6cos αsin β=12，可得cos αsin β=112，所以sin α+β =sin αcos β-cos αsin β=4cos αsin β=13.故选：B .15(2024·山东·模拟预测)已知抛物线C ：x 2=4y ，过直线l ：x +2y =4上的动点P 可作C 的两条切线，记切点为A ,B ，则直线AB ()A.斜率为2B.斜率为±2C.恒过点0,-2D.恒过点-1,-2【答案】D【解析】设A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ，则x 21=4y 1，x 22=4y 2，由于y =12x ，故过点A x 1,y 1 的切线方程为y -y 1=12x 1x -x 1 ，即y -y 1=12x 1x -12x 21=12x 1x -2y 1，即y +y 1=12x 1x ，同理可得过点B 的切线方程为y +y 2=12x 2x ，设P 4-2n ,n ，过点A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 的两切线交于点P 4-2n ,n ，故n +y 1=12x 14-2n ，整理得y 1+n =2-n x 1，同理n +y 2=12x 24-2n ，整理得y 2+n =2-n x 2，故直线AB 的方程为y +n =2-n x ，斜率不为定值，AB 错误，当x =-1时，y =-2，恒过点-1,-2 ，C 错误，D 正确.故选：D16(2024·山东枣庄·一模)在侧棱长为2的正三棱锥A -BCD 中，点E 为线段BC 上一点，且AD ⊥AE ，则以A 为球心，2为半径的球面与该三棱锥三个侧面交线长的和为()A.32π4B.2πC.32π2D.32π【答案】C【解析】取BC 中点F ，连接AF 、DF ，则有AF ⊥BC ，DF ⊥BC ，又AF ∩DF =F ，AF 、DF ⊂平面ADF ，故BC ⊥平面ADF ，又AD ⊂平面ADF ，故BC ⊥AD ，又AD ⊥AE ，BC ∩AE =E ，BC 、AE ⊂平面ABC ，故AD ⊥平面ABC ，又AC 、AB ⊂平面ABC ，故AD ⊥AC ，AD ⊥AB ，由正三棱锥的性质可得AD 、AB 、AC 两两垂直，故AF =1222+22=2，即以A 为球心，2为半径的球面与侧面ABC 的交线长为：π2×2=22π，即与该三棱锥三个侧面交线长的和为3×22π=32π2.故选：C .17(2024·山东枣庄·一模)已知F 为抛物线E :y 2=4x 的焦点，△ABC 的三个顶点都在E 上，P 为AB 的中点，且CF =2FP，则FA +FB 的最大值为()A.4 B.5C.33D.42【答案】B【解析】设A x 1,y 1 、B x 2,y 2 、C x 3,y 3 ，由E :y 2=4x 可得F 1,0 ，由CF =2FP ，P 为AB 的中点，则有CF =2FP =FA +FB ，即FA +FB +FC =0，即x 1+x 2+x 3=3，故x 1+x 2=3-x 3，FA +FB =x 1+p 2+x 2+p2=x 1+x 2+2=5-x 3，又x 3≥0，故FA +FB =5-x 3≤5-0=5，此时点C 在原点.故选：B .18(2024·浙江台州·二模)设F 1，F 2是双曲线C ：x 2a 2-y 2b 2=1a >0,b >0 的左、右焦点，点M ,N 分别在双曲线C 的左、右两支上，且满足∠MF 2N =π3，NF 2=2MF 1 ，则双曲线C 的离心率为()A.2B.73C.3D.52【答案】B【解析】如图，设NF 1与MF 2的交点为P ，MF 1 =x ，因为NF 2 =2MF 1 ，所以NF 2 =2MF 1 =2x ，所以，由双曲线的定义可知：MF 2 =MF 1 +2a =2a +x ，NF 1 =2a +NF 2 =2x +2a ，因为NF 2 =2MF 1 ，所以NF 2⎳MF 1，所以△NF 2P ∽△F 1MP ，∠F 1MF 2=∠MF 2N =π3，所以PF 2 =23MF 2 =232a +x ，PN =23NF 1 =232a +2x ，所以，在△PNF 2中，∠PF 2N =∠MF 2N =π3，所以，由余弦定理有：cos ∠PF 2N =PF 22+F 2N 2-PN 22PF 2 ⋅F 2N=cos π3=12，代入PF 2 =232a +x ，PN =232a +2x ，NF 2 =2x ，整理得3x 2-10ax =0，解得x =103a ，x =0(舍)，所以，MF 1 =x =103a ,MF 2 =2a +x =163a ，F 1F 2 =2c ，所以，在△F 1MF 2中，由余弦定理有：cos ∠F 1MF 2=F 1M 2+F 2M 2-F 1F 2 22F 1M ⋅F 2M=12，代入数据整理得：7a =3c ，所以，双曲线的离心率为：e =c a =73.故选：B19(2024·浙江台州·二模)房屋建造时经常需要把长方体砖头进行不同角度的切割，以契合实际需要.已知长方体的规格为24cm ×11cm ×5cm ，现从长方体的某一棱的中点处作垂直于该棱的截面，截取1次后共可以得到12cm ×11cm ×5cm ，24cm ×112cm ×5cm ，24cm ×11cm ×52cm 三种不同规格的长方体.按照上述方式对第1次所截得的长方体进行第2次截取，再对第2次所截得的长方体进行第3次截取，则共可得到体积为165cm 3的不同规格长方体的个数为()A.8B.10C.12D.16【答案】B【解析】由题意，V 长方体=24×11×5=8×165，为得到体积为165cm 3的长方体，需将原来长方体体积缩小为原来的18，可分三类完成：第一类，长减半3次，宽减半3次、高减半3次，共3种；第二类，长宽高各减半1次，共1种；第三类，长宽高减半0,1,2次的全排列A33=6种，根据分类加法计数原理，共3+1+6=10种.故选：B20(2024·浙江丽水·二模)已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0),F1,F2为左､右焦点，P为椭圆上一点，∠F1PF2=60°，直线l:y=-x+t经过点P.若点F2关于l的对称点在线段F1P的延长线上，则C的离心率是()A.13B.22C.12D.23【答案】B【解析】由直线l:y=-x+t，且点F2关于l的对称点在线段F1P的延长线上，如图所示，可得点M与点F2关于PH对称，且∠F1PF2=60°,故在△PF2M中，则∠F2PM=120°,故∠PF2M=30°又PH的倾斜角为135°，则∠HF2M=45°，故在△PF1F2中，有∠F1PF2=60°，∠PF2F1=105°，∠PF1F2=15°，又由PF1sin∠PF2F1=PF2sin∠PF1F2=F1F2sin∠F1PF2，可得PF1+PF2sin15°+sin105°=F1F2sin∠F1PF2，即2asin15°+sin105°=2csin∠F1PF2，又因为sin15°=sin(45°-30°)=22×32-22×12=6-24，sin105°=sin(60°+45°)=32×22+12×22=6+24，所以e=ca=sin60°sin15°+sin105°=326-24+6+24=22.故选：B.21(2024·浙江丽水·二模)已知正实数x1,x2,x3满足x21+2x1+1=x12x1，x22+3x2+1=x23x2，x23+4x3+1= x34x3，则x1,x2,x3的大小关系是()A.x3<x2<x1B.x1<x2<x3C.x1<x3<x2D.x2<x1<x3【答案】A【解析】因为x1，x2，x3为正实数，且满足x21+2x1+1=x12x1，x22+3x2+1=x23x2，x23+4x3+1=x34x3，则x21+1=x12x1-2x1，x22+1=x23x2-3x2，x23+1=x34x3-4x3，所以x 21+1x 1=2x 1-2，x 22+1x 2=3x 2-3，x 23+1x 3=4x 3-4，则x 1+1x 1=2x 1-2，x 2+1x 2=3x 2-3，x 3+1x 3=4x3-4，令f x =x +1x，x ∈0,+∞ ，由对勾函数的性质可得f x =x +1x在0,1 上单调递减，在1,+∞ 上单调递增，且f 1 =2，满足x 1+1x 1=2x1-2的x 1即为y =f x 与y =2x -2的交点的横坐标，满足x 2+1x 2=3x 2-3的x 2即为y =f x 与y =3x -3的交点的横坐标，满足x 3+1x 3=4x3-4的x 3即为y =f x 与y =4x -4的交点的横坐标，公众号：慧博高中数学最新试题在同一平面直角坐标系中画出y =f x 、y =2x -2、y =3x -3、y =4x -4的图象如下所示：由图可知x 3<x 2<x 1.故选：A22(2024·江苏南通·二模)已知曲线C 1:x 2+y 2-4x +2y =0与曲线C 2:f x =x 2在第一象限交于点A ，在A 处两条曲线的切线倾斜角分别为α，β，则()A.α+β=π2B.α-β =π2C.α+β=π3D.α-β =π4【答案】A【解析】因为曲线C 1:x 2+y 2-4x +2y =0，即C 1:x -2 2+y +1 2=5，所以曲线C 1是以2,-1 为圆心，5为半径的圆，且OC 1 =5，即曲线C 1过原点O ，联立x 2+y 2-4x +2y =0y =x2，得x 4+3x 2-4x =0⇒x 1=0,x 2=1⇒A 1,1 ，所以在A 处圆C 1的切线斜率为k 1=-1k AC1=-1-21--1=12，所以tan α=12，由C 2:f x =x 2⇒fx =2x ，所以曲线C 2在A 处的切线斜率为k 2=f 1 =2=tan β，又tan α=12=1tan β=cos βsin β=sin π2-β cos π2-β =tan π2-β >0，所以α,β∈0,π2 ，所以α,π2-β∈0,π2 ，从而α=π2-β，即α+β=π2，故A 正确，C 错误，注意到，0<α<β<π2，且tan α-β =tan β-α =2-121+2×12=34，故B 、D 错误，故选：A .23(2024·江苏南通·二模)在棱长为2的正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中，P ，Q ，R 分别为棱BC ，CD ，CC 1的中点，平面PQR 截正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1外接球所得的截面面积为()A.53π B.83π C.353π D.2153π【答案】A【解析】取正方体的中心为O ，连接OP ,OQ ,OR ，由于正方体的棱长为2，所以正方体的面对角线长为22，体对角线长为23，正方体外接球球心为点O ，半径R =12×23=3，又易得OP =OQ =OR =12×22=2，且PQ =PR =QR =12×22=2，所以三棱锥O -PQR 为正四面体，如图所示，取底面正三角形PQR 的中心为M ，即点O 到平面PQR 的距离为OM ，又正三角形PQR 的外接圆半径为MQ ，由正弦定理可得2MQ =PQsin60°=232=263，即MQ =63，所以OM =OQ 2-MQ 2=2 2-632=233，即正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1外接球的球心O 到截面PQR 的距离为OM =233，所以截面PQR 被球O 所截圆的半径r =R 2-OM 2=3 2-233 2=53，则截面圆的面积为πr 2=53π.故选：A .24(2024·全国·模拟预测)记递增的等差数列a n 的前n 项和为S n ．若a n a n +1=9n 2+3n -2,n ∈N *，则S 10=()A.-155B.125C.155D.185【答案】C【解析】设递增的等差数列a n 的公差为d ，则d >0．因为a n a n +1=9n 2+3n -2,n ∈N *，所以当n =1时，a 1a 2=10，即a 1a 1+d =10①，当n =2时，a 2a 3=40，即a 1+d a 1+2d =40②．联立①②，结合d >0，解得a 1=2，d =3.所以S 10=10×2+10×92×3=155.故选：C25(2024·江苏泰州·模拟预测)设函数f x =2sin ωx -π6-1ω>0 在π,2π 上至少有两个不同零点，则实数ω的取值范围是()A.32,+∞ B.32,73 ∪52,+∞ C.136,3 ∪196,+∞ D.12,+∞ 【答案】A【解析】令2sin ωx -π6 -1=0得sin ωx -π6 =12，因为ω>0，所以ωx -π6>-π6，令sin z =12，解得z =π6+2k π,k ∈Z 或z =5π6+2k 1π,k 1∈Z ，从小到大将sin z =12的正根写出如下：π6，5π6，13π6，17π6，25π6，29π6⋯⋯，因为x ∈π,2π ，所以ωx -π6∈ωπ-π6,2ωπ-π6，当ωπ-π6∈0,π6 ，即ω∈16,13 时，2ωπ-π6≥5π6，解得ω≥12，此时无解，当ωπ-π6∈π6,5π6 ，即ω∈13,1 时，2ωπ-π6≥13π6，解得ω≥76，此时无解，当ωπ-π6∈5π6,13π6 ，即ω∈1,73 时，2ωπ-π6≥17π6，解得ω≥32，故ω∈32,73，当ωπ-π6∈13π6,17π6 ，即ω∈73,3 时，2ωπ-π6≥25π6，解得ω≥136，故ω∈73,3，当ω≥3时，2ωπ-π6-ωπ-π6=ωπ≥3π，此时f x 在π,2π 上至少有两个不同零点，综上，ω的取值范围是32,+∞ .故选：A 二、多选题26(2024·湖北·二模)已知抛物线x 2=4y ，过y 轴正半轴上任意一点P 0,m 的直线交抛物线于A (x 1,y 1)，B (x 2,y 2)，抛物线在A ，B 处的切线l 1、l 2交于点Q ，则下列结论正确的有()A.x 1x 2+y 1y 2的最小值为-4B.如果P 为定点，那么Q 为定点C.l 1，l 2的斜率之积为定值D.如果P 为定点．那么△QAB 的面积的最小值为4m m 【答案】AD【解析】显然直线AB 的斜率存在，设AB :y =kx +m m >0 ，与x 2=4y 联立得x 2-4kx -4m =0，由韦达定理得x 1+x 2=4k ，x 1x 2=-4m ，y 1y 2=x 214⋅x 224=m 2，所以x 1x 2+y 1y 2=m 2-4m =m -2 2-4≥-4，当且仅当m =2时取等号，所以A 正确；因为对于抛物线x 2=4y ，y =x2，所以l 1:y -y 1=x 12(x -x 1)，即x 1x -2y -2y 1=0，同理l 2;y -y 2=x22(x -x 2)，即x 2x -2y -2y 2=0，所以l 1，l 2的斜率之积为x 1x24=-m ，所以C 错误；因为l 1过点Q x 0,y 0 ，所以有x 1x 0-2y 0-2y 1=0，同理有x 2x 0-2y 0-2y 2=0，这表明A x 1,y 1 ，B x 2,y 2 在直线xx 0-2y 0-2y =0上，即直线AB 的方程为xx 0-2y 0-2y =0，又因为AB 经过点P ，所以0⋅x 0-2y 0-2m =0，解得y 0=-m ，又因为Q 是直线l 1，l 2的交点，所以x 1x 0-2y 1=x 2x 0-2y 2，所以x 0=2k ，所以Q 2k ,-m ，当P 为定点时，Q 在直线y =-m 上，所以B 错误；因为AB =1+k 2⋅(x 1+x 2)2-4x 1x 2=1+k 2⋅16k 2+16m ，Q (2k ,-m )到直线AB 的距离d =2k 2+2m1+k 2，所以△QAB 的面积S =12AB d =4k 2+m k 2+m ，显然如果m 为定值．那么当k =0时，S 有最小值，且最小值为4m m ，所以D 正确．故选：AD27(2024·湖北·二模)如果123100-1 =k ⋅m +n ，k ，m ，n ∈N ，则当k 取下列何值时，存在m ，使得n =0成立()A.9B.40C.121D.7381【答案】BCD【解析】方法一：对于A ，如果k =9，n =0，那么123100-1 =9m ⇒3100=18m +1⇒8125=18m +1⇒80+1 25=18m +1⇒8025+C 24258024+⋯+C 12580+1=18m +1，因为80不是18的整数倍，所以当k =9时，n ≠0．所以A 错误；对于B ，如果k =40，n =0，那么123100-1 =40m ⇒3100=80m +1=80+1 25=80m +1，由二项式定理可知存在m ∈N ，使等式成立，所以B 正确；对于C ，如果k =121，n =0，那么123100-1 =121m ⇒3100=242m +1⇒242+1 20=242m +1，由二项式定理可知存在m ∈N ，使等式成立，所以C 正确；对于D ，如果k =7381，n =0，那么123100-1 =7381m ⇒3100=14762m +1⇒4×14762+1 10=14762m +1，由二项式定理可知存在m ∈N ，使等式成立，所以D 正确．故选：BCD ．方法二：因为12(3100-1)=1+3+32+33+34+35+⋯+399，所以12(3100-1)可表示为100项的和，因为1+3+32+33+34+35+⋯+399=4+9(1+3+32+33+⋯+397)，所以k =9时，n =4，A 错误；因为1+3+32+33=40，所以1+3+33+33+34+33+⋯+339=40(1+34+38+⋯+396)(共100项，每4项相加，然后提出40)，所以B 正确；由于1+3+32+33+34=121，同理可知C 正确；因为12(3100-1)=1+3+32+33+34+35+⋯+399．=(1+32+34+36+38+⋯+398)+(3+33+35+37+39+⋯+399)=4(1+32+34+36+38+⋯+398)=4[(1+32+34+36+38)+310(1+32+34+36+38)+⋯+390(1+32+34+36+38)]=4[7381(1+310+320+⋯+390)]，所以D 正确．故选：BCD．28(2024·湖北·模拟预测)已知函数f x =2sinωx+φ+tω>0,-π2<φ<π2,t∈Z有最小正零点34，f0 =1，若f x 在4,92上单调，则()A.ω=πB.ω=53π C.f9 =1 D.f9 =-1【答案】BC【解析】f(0)=2sinφ+t=1，故t∈(1-2,1+2)，f34=2sin34ω+φ+t=0，故t∈[-2,2]，故t∈(1-2,2]，t∈Z，故t=0或t=1，当t=0时，sinφ=22，-π2<φ<π2，故φ=π4，f(x)=2sinωx+π4，ω>0，f(x)有最小正零点34，3 4ω+π4=kπ,k∈N*，ω=43kπ-π3,k∈N*，T2≥92-4=12，故T=2πω≥1，ω≤2π，故ω=π，f(x)=2sinπx+π4，当x∈4,9 2，πx+π4∈17π4,19π4，函数不单调，排除；当t=1时，sinφ=0，-π2<φ<π2，故φ=0，sin34ω=-22，34ω=2kπ+5π4或34ω=2kπ+7π4，ω=83kπ+5π3,k∈N或ω=83kπ+7π3,k∈N，T2≥92-4=12，故T=2πω≥1，ω≤2π，故ω=5π3，f(x)=2sin5π3x+1，验证满足条件，此时f(9)=2sin(15π)+1=1．综上，AD错误，BC正确.故选：BC．29(2024·湖北·模拟预测)如图，三棱台ABC-A1B1C1的底面ABC为锐角三角形，点D，H，E分别为棱AA1，BC，C1A1的中点，且BC=2B1C1=2，AC+AB=4；侧面BCC1B1为垂直于底面的等腰梯形，若该三棱台的体积最大值为736，则下列说法可能但不一定正确的是()A.该三棱台的体积最小值为74B.DH=112C.V E-ADH=128V ABC-A1B1C1D.EH∈324,214【答案】BD【解析】由AC +AB =4，BC =2，可得点A 的轨迹为椭圆，如图则椭圆方程为x 24+y 23=1，由于b =3>c =1则0°<∠BAC <90°，又因为△ABC 为锐角三角形，则0°<∠ABC <90°且0°<∠ACB <90°，所以32<y A ≤3，0≤x A <1，所以S △ABC max =12×2×3=3，由于BC =2B 1C 1=2，所以S △A BC=14S △ABC ≤34，设S =S △A BC，则S △ABC =4S ，设三棱台的高为h ，则V ABC -A 1B 1C 1=13h S +4S +4S 2 =73hS ，因为该三棱台的体积最大值为736，S max =34，所以h max =2，由于S ,h 无最小值，故该三棱台的体积无最小值，故A 不正确；对于三棱台ABC -A 1B 1C 1有侧面BCC 1B 1为垂直于底面的等腰梯形，则如图，以H 为原点，在平面ABC 上作Hx ⊥面BCC 1B 1，在面BCC 1B 1作Hz ⊥面ABC ，则H 0,0,0 ,B 1,0,0 ,C -1,0,0 ,B 112,0,h,C 1-12,0,h ，设A x ,y ,0 ，则A 1x 2,y 2,h ，D 3x 4,3y 4,h 2 ，E x -14,y4,h ，所以HD =916x 2+y 2 +h 24=9163+x 24 +h 24，由于x ∈0,1 ，h ∈0,2 ，所以HD ∈334,1818 ，又112∈334,1818 ，故B 可能正确；同理EH =116x -1 2+y 2 +h 2=164x -4 2+h 2∈38,172 ，又324,214 ⊆38,172 ，故D 可能正确；如图，将三棱台补成三棱锥P -ABC ，设点C 到平面PAH 的距离为d ，则V ABC -A 1B 1C 1=78V P -ABC =74V P -ACH =74⋅4V D -ACH =7V D -ACH =7V C -ADH =73dS △ADH，又V E -ADH =12V C 1-ADH =14V C -ADH ，所以V E -ADH =128V ABC -A 1B 1C 1，故C 一定正确.故选：BD .30(2024·高二·湖北武汉·期末)已知等差数列a n 的前n 项和为S n ，公差为d ，且S 1002>S 1000>S 1001，则下列说法正确的是()A.S 2002<0B.a 1001<0C.当n =1001时，S n 取得最小值D.d <0【答案】BC【解析】由题意可知S 1002-S 1001=a 1002>0,S 1001-S 1000=a 1001<0,d =a 1002-a 1001>0,S 1002-S 1000=a 1002+a 1001>0，故B 正确D 错误；所以S 2002=2002a 1+a 20022=1001a 1001+a 1002 >0，故A 错误；而a 1<⋯<a 1001<0<a 1002<⋯，所以当n =1001时，S n 取得最小值，故C 正确.故选：BC .31(2024·高二·湖北·期末)如图，点P 是棱长为2的正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的表面上一个动点，F 是线段A 1B 1的中点，则()A.当P 在平面BCC 1B 1上运动时，三棱锥P -AA 1D 的体积为定值B.当P 在线段AC 上运动时，D 1P 与A 1C 1所成角的取值范围是π6,π2C.当直线AP 与平面ABCD 所成的角为45°时，点P 的轨迹长度为π+42D.当P 在底面ABCD 上运动，且满足PF ∥平面B 1CD 1时，线段PF 长度的取值范围是6,22 【答案】ACD【解析】对A ：当P 在平面BCC 1B 1上运动时，三棱锥P -AA 1D 的底面为三角形AA 1D ，其面积为定值，又点P 到面AA 1D 的距离即平面BBC 1B 1到平面ADD 1A 1的距离AB ，也为定值，故三棱锥P -AA 1D 的体积不变，A 正确；对B ：连接AC ,BD ，设其交点为O ，连接OD 1，作图如下所示：因为AC ⊥BD ,AC ⊥DD 1,BD ,DD 1⊂面DBB 1D 1,BD ∩DD 1=D ，故AC ⊥面BDB 1D 1，又D 1O ⊂面BDB 1D 1，故AC ⊥OD 1；当点P 在AC 上运动，因为A 1C 1⎳AC ，则D 1P 与A 1C 1所成的角即为D 1P 与AC 所成的角；当点P 与点O 重合时，因为AC ⊥OD 1，故可得AC ,D 1P 所成角为π2；当点P 异于点O 时，设D 1P ,AC 所成的角为θ，则tan θ=D 1OOP，故当P 与A ,C 重合时，OP 取得最大值，此时tan θ取得最小值，θ最小，此时，三角形D 1AC 为等边三角形，故可得θ=π3；综上所述，当点P 在AC 上运动时，直线D 1P ,A 1C 1所成角范围为π3,π2，故B 错误；对C ：当点P 与D 1,B 1重合时，∠D 1AD =∠B 1AB =45°，也即AP 与底面ABCD 的夹角为45°；当点P 在平面B 1BCC 1上时(异于点B 1)，过P 作PH ⊥BC ，连接AH ，显然∠PAH 即为所求线面角；又tan ∠PAH =PHHA，又PH BB 1=AB ,HA AB ，故tan ∠PAH <1，∠PAH <45°，故当点P 在平面B 1BCC 1上时(异于点B 1)，AP 与平面ABCD 的夹角小于45°，不满足题意；同理可得，当点P 在平面D 1DCC 1上(异于点D 1)时，AP 与平面ABCD 的夹角也小于45°，不满足题意；当点P 在平面ADD 1A 1上时，因为∠D 1AD =45°，易知点P 的轨迹为AD 1，AD 1=AD 2+DD 21=4+4=22；当点P 在平面A 1ABB 1上时，因为∠B 1AB =45°，易知点P 的轨迹为AB 1，AB 1=AB 2+BB 21=4+4=22；当点P 在平面A 1B 1C 1D 1上时，因为面ABCD ⎳面A 1B 1C 1D 1，故AP 与面ABCD 所成角与AP 与面A 1B 1C 1D 1所成角相等，因为AA 1⊥面A 1B 1C 1D 1，连接PA 1，故∠APA 1=45°；在三角形AA 1P 中，易知A 1P =AA 1=2，故点P 的轨迹是以A 1为圆心，2为半径的14圆弧，故其轨迹长度为：14×π×22=π；当点P 在面ABCD 上，不满足题意；综上所述：点P 轨迹的长度为：π+42，故C 正确；公众号：慧博高中数学最新试题对D ：取A 1D 1,D 1D ,DC ,CB ,BB 1,AB 的中点分别为Q ,R ,N ,M ,T ,H ，连接QR ,QF ,FT ,TM ,MN ,NR ,FH ,HN ,HM ，如下所示：因为FT ⎳D 1C ,FT ⊄面D 1B 1C ,FT ⊂面FTM ，故FT ⎳面D 1B 1C ；TM ⎳B 1C ,TM ⊄面D 1B 1C ,B 1C ⊂面D 1B 1C ，故TM ⎳面D 1B 1C ；又FT ∩TM =T ,FT ,TM ⊂面FTM ，故平面FTM ⎳面D 1B 1C ；又QF ⎳NM ,QR ⎳TM ,RN ⎳FT ，故平面FTMNRQ 与平面FTM 是同一个平面.则点P 的轨迹为线段MN ；在三角形FNM 中，FN =FH 2+HN 2=4+4=22；FM =FH 2+HM 2=4+2=6；NM =2；则FM 2+MN 2=8=FN 2，故三角形FNM 是以∠FMN 为直角的直角三角形；故FP max =FN =22;FP min =FM =6，故FP 长度的取值范围是6,22 ，故D 正确.故选：ACD .32(2024·河南信阳·模拟预测)已知抛物线C ：y 2=2px p >0 的焦点为F ，点M ,N 在抛物线C 上，则()A.若M ,N ,F 三点共线，且MF NF=34，则直线MN 的倾斜角的余弦值为±37B.若M ,N ,F 三点共线，且直线MN 的倾斜角为45°，则△OMN 的面积为22p 2C.若点A 4,4 在抛物线C 上，且M ,N 异于点A ，AM ⊥AN ，则点M ,N 到直线y =-4的距离之积为定值D.若点A 2,2 在抛物线C 上，且M ,N 异于点A ，k AM +k AN =0，其中k AM >1，则sin ∠FMN -sin ∠FNM≤255【答案】BCD【解析】对A ，设抛物线C ：y 2=2px ，设直线MN ：x =ty +p2t ≠0 ，设M x 1,y 1 ，N x 2,y 2 ，联立y 2=2pxx =ty +p 2，则y 2-2pty -p 2=0，y 1+y 2=2pt ,y 1y 2=-p 2，由于MF NF=34，可得y 1y 2=-34，代入上式得：14y 2=2pt ,-34y 22=-p 2，解得：t 2=148，且直线MN 的斜率为1t，设直线MN 的倾斜角为α，则tan 2α=48，且sin 2α+cos 2α=1,tan α=sin αcos α，则cos 2α=149，解得cos α=±17，故A 错误；对B ，设抛物线C ：y 2=2px ，且直线MN 的倾斜角为45°，设直线MN ：x =y +p2，设M x 1,y 1 ，N x 2,y 2 ，联立y 2=2pxx =y +p 2，则y 2-2py -p 2=0，y 1+y 2=2p ,y 1y 2=-p 2，S △OMN =12×p 2×|y 2-y 1|=p 4×(2p )2-4(-p 2)=22p 2，故B 正确；对C ，由于点A 4,4 在抛物线C 上，此时抛物线C ：y 2=4x ，设M x 1,y 1 ，N x 2,y 2 ，设直线AM ：x -4=t y -4 t ≠0 ，联立y 2=4x x -4=t y -4则y 2-4ty +16t -1 =0，解得y 1=4(舍去，此时M ,A 重合)或y 1=4t -4，则点M 到直线y =-4的距离为y 1+4 =4t ，同理可得，因为AM ⊥AN ，则N 到直线y =-4的距离为4⋅1-t =4t，故所求距离之积为4t ⋅4t=16，故C 正确；对D ，由于点A 2,2 在抛物线C 上，此时抛物线C ：y 2=2x ，设直线AM ：y -2=k x -2 ，与抛物线方程联立可得ky 2-2y +4-4k =0，则y M ⋅2=4-4k k ，则y M =2-2k k ，用-k 替换可得y N =-2+2kk ，则k MN =y M -y N x M -x N =y M -y N y 2M 2-y 2N 2=2y M +y N =-12，则M21-k2k2,2-2kk，N21+k2k2,-2+2kk，故直线MN：y-2-2kk=-12x-21-k2k2，即y=-12x+1k2-1，则点F到直线MN的距离d=12-2-2k2k25=5k2-425k2k>1，而sin∠FMN-sin∠FNM =d1FM-1FN即sin∠FMN-sin∠FNM =d1x M+12-1x N+12=d x M-x Nx M x N+12x M+x N+14，sin∠FMN-sin∠FNM =5k2-425k2⋅32k325k4-24k2+16，得sin∠FMN-sin∠FNM =165⋅5k-4k25k2-24+16k2=165⋅5k-4k5k-4k2+16，令t=5k-4k>1，故sin∠FMN-sin∠FNM =165⋅tt2+16=165⋅1t+16t，sin∠FMN-sin∠FNM≤165⋅12t⋅16t=165⋅18=255，当且仅当t=4时等号成立，故D正确；故选：BCD．33(2024·河南信阳·模拟预测)已知函数f x =sinωx+φω>0，则()A.若ω=3，φ=π3，则将函数f x 的图象向右平移5π18个单位后关于y轴对称B.若φ=π3，函数f x 在π6,π3上有最小值，无最大值，且fπ6 =fπ3 ，则ω=5C.若直线x=π4为函数f x 图象的一条对称轴，5π3,0为函数f x 图象的一个对称中心，且f x 在π4,5π6上单调递减，则ω的最大值为1817D.若f x =12在x∈π4,3π4上至少有2个解，至多有3个解，则ω∈4,163【答案】ACD【解析】对于A：若ω=3，φ=π3，则f x =sin3x+π3，将函数f x 的图象向右平移5π18个单位后得g x=sin3x-5π6+π3=sin3x-π2=-cos3x，其图象关于y轴对称，故A正确；对于B：依题意，当x=π6+π32=π4时，f x 有最小值，所以sinωπ4+π3=-1，所以ωπ4+π3=2kπ+3π2k∈Z，所以ω=8k+143k∈Z，因为f x 在区间π6,π3上有最小值，无最大值，所以π3-π4≤πω，即ω≤12，。

2022学年度高考数学选填压轴题专项练习题(含答案解析)

2022学年度高考数学选填压轴题专项练习题（含答案解析）参考答案与试题解析一．选择题（共27小题）1．（2021•岳阳二模）已知{|()0}M f αα==，{|()0}N g ββ==，若存在M α∈，N β∈，使得||n αβ−<，则称函数()f x 与()g x 互为“n 度零点函数“，若2()31x f x −=−与2()xg x x ae =−互为“1度零点函数“，则实数a 的取值范围为( )A ．21(e ，4]e B ．1(e ，24]e C ．24[e ，2)e D ．34[e ，22)e【解答】解：由2()310xf x −=−=，解得2x =，由2()0xg x x ae =−=，解得2x x ae =，设其解为0x ， 2()31x f x −=−与2()x g x x ae =−互为“1度零点函数“， 0|2|1x ∴−<，解得013x <<，020x x ae =，020x x a e ∴=，设2()x x h x e =，则22()x x x h x e −'=，(1,3)x ∈，当12x <<时，()0h x '>，()h x 是增函数，当23x <<时，()0h x '<，()h x 是减函数，()max h x h ∴=（2）24e =，h （1）1e =，h （3）39e =，∴实数a 的取值范围为1(e ，24]e ．故选：B ．【点评】本题考查实数取值范围的求法，考查函数性质、构造法、导数性质等基础知识，考查运算求解能力，考查函数与方程思想，是中档题．2．（2021•山东）基本再生数0R 与世代间隔T 是新冠肺炎的流行病学基本参数．基本再生数指一个感染者传染的平均人数，世代间隔指相邻两代间传染所需的平均时间．在新冠肺炎疫情初始阶段，可以用指数模型：()rtI t e =描述累计感染病例数()I t 随时间t （单位：天）的变化规律，指数增长率r 与0R ，T 近似满足01R rT =+．有学者基于已有数据估计出0 3.28R =，6T =．据此，在新冠肺炎疫情初始阶段，累计感染病例数增加1倍需要的时间约为( )(20.69)ln ≈ A ．1.2天B ．1.8天C ．2.5天D ．3.5天【解答】解：把0 3.28R =，6T =代入01R rT =+，可得0.38r =，0.38()tI t e ∴=，当0t =时，(0)1I =，则0.382te=，两边取对数得0.382t ln =，解得21.80.38ln t =≈．故选：B ．【点评】本题考查函数模型的实际运用，考查学生阅读理解能力，计算能力，属于中档题．3．（2021秋•城关区校级月考）已知函数2()2x f x e ax ax =−+有两个极值点，则a 的取值范围是( )A ．(,)e +∞B ．(2e，)+∞ C ．2(e ，)+∞D ．2(2e ，)+∞【解答】解：2()2x f x e ax ax =−+，()22x f x e ax a ∴'=−+，令()220x f x e ax a '=−+=，得2(1)xe a x =−，()f x 有2个极值点，故方程2(1)x e a x =−有2个不同的实根，即x y e =与2(1)y a x =−的图像有2个交点，画出函数xy e =与2(1)y a x =−的图像，如图示：当22a e =即22e a =时，直线2(1)y a x =−与x y e =的图像相切，由图可知当22a e >，即22e a >时，x y e =与2(1)y a x =−的图像有两个交点，即a 的范围是2(2e ，)+∞．故选：D ．【点评】本题考查了函数的零点问题，考查图像的交点问题，考查转化思想，数形结合思想，是一道常规题．4．（2021秋•沙坪坝区校级月考）当函数32()(4))f x ax x a ln x =−+的图像经过的象限个数最多时，实数a 的取值范围为( ) A ．(0,1) B ．1(0,)3C ．(1,)+∞D ．1(3，)+∞【解答】解：设())g x ln x =，则()g x 的定义域为R ，22()()(((1)10g x g x ln x ln x ln x x ln −+=−+=+−==，可得()g x 为奇函数，当0x …时，y x =()g x 在R 上递增，且0x >时，()0g x >；0x <时，()0g x <．设32()4h x ax x a =−+，若0a =，则2()0h x x =−…，函数()f x 的图像只经过两个象限；若0a <，0x >时，()0h x <，()0g x >，可得()0f x <，即0x >时，()f x 的图像只经过第四象限，不符题意；所以0a >，由32()4h x ax x a =−+的导数为2()32h x ax x '=−，可得()h x 的极值点0，23a ，且()h x 在2(0,)3a 递减，在(,0)−∞，2(3a ，)+∞递增，可得()h x 在0x =处取得极大值4a ，在23x a =处取得极小值24427a a −，由题意可得()f x 的图像经过四个象限，所以40a >，244027a a −<，解得103a <<，故选：B ．【点评】本题考查导数的运用：求单调性和极值，以及函数的奇偶性和图像特征，考查构造法和运算能力、推理能力，属于难题．5．（2021秋•黄山期末）形如(0,0)||by c b x c =>>−的函数因其图像类似于汉字中的“囧”字，故我们把其生动地称为“囧函数”．若函数21()(0,1)xx f x aa a ++=>≠有最小值，则当1c =，1b =时的“囧函数”与函数log ||a y x =的图像交点个数为( )个．A ．1B ．2C ．4D ．6【解答】解：由题意(0,0)||by c b x c =>>−的函数，此函数是偶函数，当1c b ==时，则1||1y x =−，画出这个函数的图像，如图绿色的曲线，21()(0,1)xx f x a a a ++=>≠有最小值，又210x x ++>1a ∴>，再画出函数log ||a y x =的图像（黑色的曲线），当1c =，1b =时的“囧函数”与函数log ||a y x =的图像交点个数为4个．故选：C ．【点评】本题考查根的存在性及根的个数判断，函数的图像的应用，函数的基本性质的应用，考查数形结合思想．6．（2021•南开区模拟）函数()2sin()(0f x x ωϕω=+>，0)ϕπ<<的图像如图，把函数()f x 的图像上所有的点向右平移6π个单位长度，可得到函数()y g x =的图像，下列结论中：①3πϕ=；②函数()g x 的最小正周期为π；③函数()g x 在区间[,]312ππ−上单调递增； ④函数()g x 关于点(,0)3π−中心对称．其中正确结论的个数是( )A ．4B ．3C ．2D ．1【解答】解：根据函数()2sin()(0f x x ωϕω=+>，0)ϕπ<<的图像，可得21112T ππω=>，且311412T π<，18(11ω∴∈，24)11．把代入，可得2sin ϕ= 3πϕ∴=，或23πϕ=．再把根据图像经过最高点11(12π，2)，可得112122k ππωϕπ⋅+=+，k Z ∈．当3πϕ=时，1121232k πππωπ⋅+=+，k Z ∈，求得2241111k ω=+，不满足条件18(11ω∈，24)11，故23πϕ=，故A 错误．此时，由11221232k πππωπ⋅+=+，k Z ∈，求得2241111kω=−+，令1k =，可得2ω=，满足条件18(11ω∈，24)11，故2()2sin(2)3f x x π=+．把函数()f x 的图像上所有的点向右平移6π个单位长度，可得到函数()2sin(2)3y g x x π==+的图像，故()g x 的最小正周期为22ππ=，故B 正确．当[3x π∈−，]12π，2[33x ππ+∈−，]2π，故()g x 单调递增，故C 正确．令3x π=−，求得()0g x =，故()g x 的图像不关于点(3π−，0)中心对称，故D 错误，可得其中正确结论的个数是2．故选：C ．【点评】本题主要考查由函数sin()y A x ωϕ=+的部分图像求解析式，由周期求出ω的值，由最高点的坐标求出ϕ，函数sin()y A x ωϕ=+的图像变换规律，正弦函数的性质，属于中档题．7．（2021•孝感模拟）已知集合{1M =，2，3}，{1N =，2，3，4}，定义函数:f M N →．若点(1A ，f （1）)，(2B ，f （2）)，(3C ，f （3）)，ABC ∆的外接圆圆心为D ，且()DA DC DB R γγ+=∈，则满足条件的函数()f x 有( ) A ．6 个 B ．10 个C ．12 个D ．16 个【解答】解：由()DA DC DB R γγ+=∈，分析可得ABC ∆是等腰三角形，且BA BC =，必有f （1）f =（3），f （1）f ≠（2）；点(1A ，f （1）)、当f （1）1f ==（3）时f （2）2=、3、4，三种情况． f （1）f =（3）2=；f （2）1=、3、4，有三种． f （1）f =（3）3=；f （2）2=、1、4，有三种． f （1）f =（3）4=；f （2）2=、3、1，有三种．因而满足条件的函数()f x 有12种．故选：C ．【点评】本题考查分类计数原理的应用，涉及向量加法的意义和函数的定义，关键是正确理解函数()f x 的意义．8．（2021•衡水一模）设函数()2cos f x x x =−，{}n a 是公差为8π的等差数列，125()()()5f a f a f a π++⋯+=，则2315[()](f a a a −= )A ．0B ．2116πC ．218πD ．21316π【解答】解：()2cos f x x x =−，125125125()()()2()(cos cos cos )f a f a f a a a a a a a ∴++⋯+=++⋯+−++⋯+，{}n a 是公差为8π的等差数列，12535a a a a ∴++⋯+=，由和差化积公式可得， 125cos cos cos a a a ++⋯+15243(cos cos )(cos cos )cos a a a a a =++++33333[cos(2)cos(2)][cos()cos()]cos 8888a a a a a ππππ=−⨯++⨯+−+++33332cos cos2cos cos()cos cos (148a a a a ππ=+−+=，则125cos cos cos a a a ++⋯+的结果不含π，又125()()()5f a f a f a π++⋯+=，3cos 0a ∴=，故32a π=．222315313[()](2)28416f a a a πππππ−=−−=．故选：D ．【点评】本题考查等差数列的通项公式与性质的应用，考查两角和与差的余弦，求得32a π=是关键，考查转化思想与综合运算能力，属于难题．9．（2021秋•湖北月考）普林斯顿大学的康威教授发现了一类有趣的数列并命名为“外观数列”，该数列的后一项由前一项的外观产生．以1为首项的“外观数列”记作1A ，其中1A 为1，11，21，1211，111221，⋯，即第一项为1，外观上看是1个1，因此第二项为11；第二项外观上看是2个1，因此第三项为21；第三项外观上看是1个2，1个1，因此第四项为1211，⋯，按照相同的规则可得1A 其它项，例如3A 为3，13，1113，3113，132113，⋯若i A ；的第n 项记作n a ，j A 的第n 项记作n b ，其中i ，[2j ∈，9]，若||n n n c a b =−，则{}n c 的前n 项和为( )A ．2||n i j −B ．()n i j +C ．||n i j −D ．1||2i j −【解答】解：由题意得，1a i =，21a i =，3111a i =，4311a i =，⋯，n a i =⋯； 1b j =，21b j =，3111b j =，4311b j =，⋯，n b j =⋯；由递推可知，随着n 的增大，n a 和n b 每一项除了最后一位不同外，其余各位数都相同，所以||||n n n c a b i j =−=−，所以{}n c 的前n 项和为||n i j −，故选：C ．【点评】本题考查数列的求和，考查学生的观察能力和计算能力，属中档题．10．（2021秋•湖北月考）已知45a ln π=，54b ln π=，45c ln π=，则a ，b ，c 的大小关系是( )A ．a b c <，5445ln ln ππ∴>，b a ∴>．同理可得：44ln ln ππ>，44ππ∴>，4554ln ln ππ∴>，c b ∴>．a b c ∴<<．故选：A ．【点评】本题考查了利用导数研究函数的单调性、对数函数的单调性，考查了推理能力与计算能力，属于基础题．11．（2021•海淀区校级模拟）如图所示，在正方体1111ABCD A B C D −中，过对角线1BD 的一个平面交1AA 于E ，交1CC 于F ，给出下面几个命题：①四边形1BFD E 一定是平行四边形； ②四边形1BFD E 有可能是正方形； ③平面1BFD E 有可能垂直于平面1BB D ；④设1D F 与DC 的延长线交于M ，1D E 与DA 的延长线交于N ，则M 、N 、B 三点共线； ⑤四棱锥11B BFD E −的体积为定值．以上命题中真命题的个数为( )A ．2B ．3C ．4D ．5【解答】解：因为平面11AA D D 与平面11BCC B 平行，截面与它们交于1D E ，BF ，可得1//D E BF ，同样可得1//BE D F ，所以四边形1BFD E 是一个平行四边形，故①正确；如果1BFD E 是正方形，则1BE D E ⊥，因为11BE A D ⊥，所以BE ⊥平面11A D E ，又BA ⊥平面11A D E ，E 与A 重合，此时1BFD E 不是正方形，故②错误；当两条棱上的交点是中点时，四边形1BFD E 为菱形，EF ⊥平面11BB D D ，此时四边形1BFD E 垂直于平面11BB D D ，故③正确；由1D F 与DC 的延长线交于M ，可得1M D F ∈，且M DC ∈，又因为1D F ⊂平面1BFD E ，DC ⊂平面ABCD ，所以M ∈平面1BFD E ，M ∈平面ABCD ，又因为B ∈平面1BFD E ，B ∈平面ABCD ，所以平面1BFD E ⋂平面ABCD BM =，同理平面1BFD E ⋂平面ABCD BN =，所以BM ，BN 都是平面1BFD E 与平面ABCD 的交线，所以B ，M ，N 三点共线，故④正确；由于111111B BED F E BB D F BB D V V V −−−=+，11////CC AA 平面11BBD ，则E ，F 到平面11BB D 的距离相等，且为正方体的棱长，三角形11BB D 的面积为定值，所以四棱锥11B BED F −的体积为定值，故⑤正确．故选：C ．【点评】本题考查命题的真假判断和运用，以及空间中线线、线面和面面的位置关系，考查推理能力，属于中档题．12．（2021秋•海淀区校级月考）设函数()f x 的定义域为D ，如果对任意1x D ∈，都存在唯一的2x D ∈，使得12()()(f x f x m m +=为常数）成立，那么称函数()f x 在D 上具有性质m ψ．现有函数： ①()3f x x =；②()3xf x =；③3()log f x x =； ④()tan f x x =．其中，在其定义域上具有性质m ψ的函数的个数是( ) A ．1B ．2C ．3D ．4【解答】解：由函数()f x 在D 上具有性质m ψ的定义可知，若()3f x x =，任意的任意1x R ∈，存在2x R ∈，使得1233x x m +=，故1233m x x −=，即2x 唯一存在；若()3x f x =，任意的任意1x R ∈，1233x x m +=，此时2x 可能不存在；若3()xf x log =，任意的任意1(0,)x ∈+∞，1233x x log log m +=，此时213mx x =，即2x 唯一存在；若()tan f x x =，任意的任意1(,)22x k k ππππ∈−++，12tan tan x x m +=，即21tan tan x m x =−，对于正切函数，一个函数值会对应多个自变量，故2x 不唯一，故①③是具有性质m ψ的函数；故选：B ．【点评】本题考查了学生的逻辑推理能力，数学运算能力，属于基础题．13．（2021秋•宝山区校级月考）已知实数λ同时满足：（1）(1)AD AB AC λλ=+−，其中D 是ABC ∆边BC延长线上一点；（2）关于x 的方程22sin (1)sin 10x x λ−++=在[0，2)π上恰有两解，则实数λ的取值范围是( )A．1λ=−或2λ=− B ．4λ<−C ．2λ=−D ．4λ<−或1λ=− 【解答】解：(1)AD AB AC λλ=+−()AC AB AC λ=+−AC CB λ=+，又AD AC CD =+，∴CB CD λ=，D 是ABC ∆边BC 延长线上一点，0λ∴<，关于x 的方程22sin (1)sin 10x x λ−++=在[0，2)π上恰有两解，令sin t x =，由正弦函数的图像可知，方程22(1)10t t λ−++=在(1,1)−上有唯一解，[2(1)1][2(1)1]0λλ∴−+++++<或01114λ=⎧⎪⎨+−<<⎪⎩，解得4λ<−或2λ>（舍)或)11λλ=−−=−+舍，∴41λλ<−=−−或故选：D ．【点评】此题考查了向量变换，换元法，二次方程的根等，综合性较强，难度较大．14．（2021•海南校级模拟）设O 为坐标原点，第一象限内的点(,)M x y 的坐标满足约束条件26020x y x y −−⎧⎨−+⎩……，(,)(0,0)ON a b a b =>>，若OM ON ⋅的最大值为40，51a b +的最小值为( ) A ．256 B ．94 C ．1D ．4【解答】解：OM ON ax by ⋅=+，∴设z ax by =+，则z 的最大值为40．作出不等式组的对应的平面区域如图：（阴影部分）由z ax by =+，得a zy x b b =−+，由图像可知当直线a z y xb b =−+，经过点A 时，直线a z y x b b =−+的截距最大，此时z 最大(0)b >，由26020x y x y −−=⎧⎨−+=⎩，解得810x y =⎧⎨=⎩，即(8,10)A ，代入z ax by =+，得40810a b =+，即154a b +=，∴5151155519()()12544454424a b b a a ba b a b +=++=+++++⨯=…，当且仅当545b a a b =，即22425a b =，25a b =时取等号， ∴51a b +的最小值为94，故选：B ．【点评】本题主要考查线性规划和基本不等式的基本应用，利用z 的几何意义是解决线性规划的关键，注意利用数形结合来解决．15．（2021秋•洮南市校级月考）下列函数中，既是奇函数，又是R 上的单调函数的是( ) A ．()(||1)f x ln x =+B ．1()f x x −=C ．222,(0)()2,(0)x x x f x x x x ⎧+=⎨−+<⎩…D ．2,(0)()0,(0)1(),(0)2x x x f x x x ⎧⎪<⎪==⎨⎪⎪−>⎩【解答】解：:()(||1)A f x ln x =+为偶函数，不符合题意； 1:()(0)B f x x x −=≠在R 上不单调，不符合题意；222,0:()2,0x x x C f x x x x ⎧+=⎨−+<⎩…的图形如图所示，结合图像可知，符合题意；2,0:()0,01(),02x x x D f x x x ⎧⎪<⎪==⎨⎪⎪−>⎩的图形如图所示，结合图像可知，函数在R 上不单调，不符合题意．故选：C ．【点评】本题主要考查了基本初等函数的单调性及奇偶性的判断，体现了数形结合思想的应用．16．（2021秋•洮南市校级月考）已知函数21()2cos ()(0)122f x x πωω=−−>在[0，]π上恰有7个零点，则ω的取值范围是( )A ．41[12，15)4B ．49(12，23]4C ．41(12，15]4D ．49[12，23)4【解答】解：函数21()2cos ()122f x x πω=−−cos(2)116222x πω−+=⨯−1cos(2)62x πω=−+，因为[0x ∈，]π，则22666x πππωωπ−−−剟，令cos(2)6y x πω=−，12y =−，因为函数()f x 在[0，]π上恰有7个零点，即函数cos(2)6y x πω=−与12y =−的图像有7个交点，所以20222363x πππω−<…，则4115124ω<…，所以ω的取值范围是4115[,)124．故选：A ．【点评】本题考查了函数的零点与方程的根的综合应用，解决函数零点或方程根的问题，常用的方法有：（1）方程法（直接解方程得到函数的零点）；（2）图像法（直接画出函数的图像分析得解）；（3）方程+图像法（令函数为零，再重新构造两个函数，数形结合分析得解）．属于中档题．17．（2021秋•郑州月考）关于x 的不等式210(0)mx ax m −−>>的解集可能是( )A ．{|1x x <−或1}4x > B ．R C ．13{|}32x x −<< D ．∅【解答】解：不等式210mx ax −−>中，0m >，∴△22()4(1)40a m a m =−−−=+>，∴关于x 的不等式对应的方程有两个不等的实数根，不妨设为1x ，2x ，且12x x <；∴关于x 的不等式210(0)mx ax m −−>>的解集为1{|x x x <或2}x x >；故该不等式的解集可能是A ．故选：A ．【点评】本题考查了一元二次不等式的解法与应用问题，是基础题目．18．（2021•北辰区二模）已知定义在R 上的偶函数()f x 满足(4)()f x f x +=，且当02x 剟时，2(){2f x min x x =−+，2}x −，若方程()(21)0f x t x −+=恰有两个根，则t 的取值范围是( ) A ．3211[,][,]2332−−− B ．3211(,)(,)2332−−−C ．3211(,][,)2332−−− D ．3211[,)(,]2332−−−⋃ 【解答】解：当02x 剟时，222x x x −+>−，解得12x <<，故22,01()2,12x x x f x x x ⎧−+=⎨−<<⎩剟，又因为函数为偶函数，其图像关于y 轴对称，且周期为4，若方程()(21)0f x t x −+=恰有两个根，即函数()y f x =与(21)y t x =+的图像有两个交点，如图，当01x 剟时，()22f x x '=−+，(0)2f '=，当直线过点(3,1)时，此时直线的斜率为13k =，由图像可知，要使函数()y f x =与(21)y t x =+的图像有两个交点，只需满足1|21|23t <+<，解得1132t −<<或3223t −<<−．故选：B ．【点评】本题考查函数与方程应用，重点考查数形结合分析问题的能力，属于中档题型，本题的关键是正确画出函数的图像，并能运用临界分析的思想求参数的取值范围．19．（2021秋•修文县校级月考）已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数，满足(1)(1)f x f x +=−+，当[0x ∈，1]时，()1x f x ae =−，则(2019)(f = )A ．1e −B ．0C ．1e −D ．2021【解答】解：(1)(1)f x f x +=−+，(2)()f x f x ∴+=−，又()f x 是奇函数，所以()()f x f x −=−， (2)()()f x f x f x ∴+=−=−， (4)(2)()f x f x f x ∴+=−+=，则函数()f x 的周期是4， ()f x 是定义在R 上的奇函数，(0)0f ∴=，当[0x ∈，1]时，()1xf x ae =−，(0)10f a ∴=−=，解得1a =，∴当[0x ∈，1]时，()1xf x e =−，(2019)(45051)(1)f f f f ∴=⨯−=−=−（1）(1)1e e =−−=−．故选：C ．【点评】本题主要考查奇函数的性质，函数的周期性，以及解析式的求法，考查转化思想与运算求解能力，属于中档题．20．（2021•九模拟）已知函数()sin()(f x A x x R ωϕ=+∈，0ω>，0)2πϕ<<的部分图像如图所示，则下列关于函数()f x 说法正确的是( )A ．最小正周期为2πB ．2ω=C ．3πϕ=D ．32A =【解答】解：由图像知，函数()f x 的最小正周期1152()1212T πππ=−=，所以22T πω==，因为点5(12π，0)在函数图像上，所以5sin(2)012A πϕ⨯+=，即5sin()06πϕ+=，又因为02πϕ<<，所以554663πππϕ<+<，则56πϕπ+=，即6πϕ=，又点(0,1)在函数图像上，所以sin16A π=，解得2A =，综上，选项A ，C ，D 错误．故选：B ．【点评】本题考查三角函数的图像与性质，考查运算求解能力、数形结合思想，属于中档题．21．（2021•新课标Ⅰ）平面α过正方体1111ABCD A B C D −的顶点A ，//α平面11CB D ，α⋂平面ABCD m =，α⋂平面11ABB A n =，则m 、n 所成角的正弦值为( )A B C D ．13【解答】解：如图：//α平面11CB D ，α⋂平面ABCD m =，α⋂平面11ABA B n =，可知：1//n CD ，11//m B D ，△11CB D 是正三角形．m 、n 所成角就是1160CD B ∠=︒．则m 、n ．故选：A ．【点评】本题考查异面直线所成角的求法，考查空间想象能力以及计算能力．22．（2021•丽水一模）已知双曲线22221(0,0)x y a b a b −=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ，P 为双曲线右支上一点，直线1PF 与圆222x y a +=相切，且212||||PF F F =，则该双曲线的离心率e 是( )A ．53B ．54C ．1715D ．1716【解答】解：设直线1PF 与圆222x y a +=相切于点M ，则||OM a =，1OM PF ⊥，取1PF 的中点N ，连接2NF ，由于212||||2PF F F c ==，则21NF PF ⊥，1||||NP NF =，由2||2||2NF OM a ==，则||2NP b =，即有1||4PF b =，由双曲线的定义可得12||||2PF PF a −=，即422b c a −=，即2b c a =+， 224()b c a =+，即2224()()c a c a −=+， 4()c a c a −=+，即35c a =，则53c e a ==．故选：A ．【点评】本题考查双曲线的方程和性质，考查离心率的求法，运用中位线定理和双曲线的定义是解题的关键．23．（2021•新课标Ⅰ）函数()f x 在(,)−∞+∞单调递减，且为奇函数．若f （1）1=−，则满足1(2)1f x −−剟的x 的取值范围是( )A ．[2−，2]B ．[1−，1]C ．[0，4]D ．[1，3] 【解答】解：函数()f x 为奇函数．若f （1）1=−，则(1)1f −=，又函数()f x 在(,)−∞+∞单调递减，1(2)1f x −−剟， f ∴（1）(2)(1)f x f −−剟，121x ∴−−剟，解得：[1x ∈，3]，故选：D ．【点评】本题考查的知识点是抽象函数及其应用，函数的单调性，函数的奇偶性，难度中档．24．（2021春•延庆县期末）已知()f x '是奇函数()f x 的导函数，(1)0f −=，当0x >时，()()0xf x f x '−>，则使得()0f x >成立的x 的取值范围是( ) A ．(−∞，1)(0−⋃，1) B ．(1−，0)(1⋃，)+∞ C ．(1−，0)(0⋃，1) D ．(−∞，1)(1−⋃，)+∞【解答】解：由题意设()()f x g x x =，则2()()()xf x f x g x x '−'=当0x >时，有()()0xf x f x '−>，∴当0x >时，()0g x '>，∴函数()()f x g x x =在(0,)+∞上为增函数，函数()f x 是奇函数， ()()()()()f x f x f x g x g x x x x −−∴−====−−，∴函数()g x 为定义域上的偶函数，()g x 在(,0)−∞上递减，由(1)0f −=得，(1)0g −=，不等式()0()0f x x g x >⇔>，∴0()0x g x >⎧⎨>⎩或0()0x g x <⎧⎨<⎩，即0()(1)x g x g >⎧⎨>⎩或0()(1)x g x g <⎧⎨<−⎩，即有1x >或10x −<<，∴使得()0f x >成立的x 的取值范围是：(1−，0)(1⋃，)+∞，故选：B ．【点评】本题考查利用导数判断函数的单调性，由函数的奇偶性、单调性解不等式，考查构造函数法，转化思想和数形结合思想，属于综合题．25．（2021秋•西城区校级月考）已知有限集X ，Y ，定义集合{|X Y x x X −=∈，且}x Y ∉，||X 表示集合X 中的元素个数．若{1x =，2，3，4}，{3Y =，4，5}，则|()()|(X Y Y X −−= )A ．3B ．4C ．5D ．6【解答】解：{1X =，2，3，4}，{3Y =，4，5}，{1X Y ∴−=，2}，{5}Y X −=，故()(){1X Y Y X −−=，2，5}，故|()()|3X Y Y X −−=，故选：A ．【点评】本题考查了集合的运算及学习能力、转化能力，是中档题．26．（2021秋•海淀区期末）声音的等级()f x （单位：)dB 与声音强度x （单位：2/)W m 满足12()10110xf x lg−=⨯⨯．喷气式飞机起飞时，声音的等级约为140dB ；一般说话时，声音的等级约为60dB ，那么喷气式飞机起飞时声音强度约为一般说话时声音强度的( ) A ．610倍B ．810倍C ．1010倍D ．1210倍【解答】解：喷气式飞机起飞时，声音的等级约为140dB ， 11210140110x lg−∴⨯=⨯，解得2110x =，又一般说话时，声音的等级约为60dB ， 2121060110x lg−∴⨯=⨯，解得6210x −=，∴喷气式飞机起飞时声音强度约为一般说话时声音强度的28162101010x x −==倍，故选：B ．【点评】本题主要考查了对数的运算性质，是基础题．27．（2021秋•河北月考）已知函数22()log (2)x a f x a a x =+−的导函数是奇函数．若当m >时，关于x 的不等式2()()x f e x f lnm m −−…有解，则m 的最小值为( ) A ．1 BCD ．e【解答】解：因为函数22()log (2)x a f x a a x =+−的导函数是奇函数，所以函数22222()log (2)log (2)log log (2)x x x x xa a a a f x a a x a a a a a a −=+−=+−=+⋅为偶函数，所以()()f x f x −=，即22log (2)log (2)x x x xa a a a a a a a −−+⋅=+⋅，所以2222x x x xa a a a a a −−+⋅=+⋅，整理得222(21)21x a a a −=−，所以2210a −=，解得a =或a =，因为0a >且1a ≠，所以a =，所以()]x x f x −=+，由复合函数的单调性可知()f x 在(0,)+∞上单调递减，因为0xe x −…，21m lnm −…，所以由2()()xf e x f lnm m −−…得2()()x f e x f m lnm −−…，即2x e x m lnm −−…有解，所以21m lnm −…，令2()g m m lnm =−，2121()2m g m m m m −'=−=，()g m 在)+∞上单调递增，而g （1）1=，所以1m …，所以m 的最小值为1．故选：A ．【点评】本题主要考查函数奇偶性与单调性的综合，考查导数的应用，考查转化思想与运算求解能力，属于难题．二．多选题（共6小题）28．（2021秋•沙坪坝区校级月考）函数()cos()(03f x A x A πω=−>，0)ω>满足()()412f f ππ=，且在[6π，]2π上单调，若()f x 在[0，)t 上存在最大值和最小值，则实数t 可以是( )A ．4πB ．2πC ．23πD ．π【解答】解：因为函数()cos()cos()33f x A x A x ππωω=−=−+ sin[()]sin()236A x A x πππωω=−−+=+在[6π，]2π上单调，所以1226322T ππππω−==⋅…，解得03ω<…，因为()()412f f ππ=，又41263ππππ−=<，所以41226πππ+=，则662k πππωπ⋅+=+，k Z ∈，所以26k ω=+，k Z ∈，故当0k =时，2ω=，当[0x ∈，)t 时，2[66x ππ+∈，2)6t π+，因为()f x 在[0，)t 上存在最大值和最小值，所以3262t ππ+…，解得23t π…．根据选项可知CD 符合题意．故选：CD ．【点评】本题考查了三角函数性质的综合应用，考查了三角函数的单调性、对称性、最值等，此类问题一般会运用整体代换的思想进行求解，考查了运算能力，属于中档题．29．（2021秋•沙坪坝区校级月考）已知函数()()cos x xf x e e x −=−，其中e 是自然对数的底数，则下列说法正确的是( ) A ．()f x 是奇函数 B ．2π是()f x 的周期 C ．()f x 在(0,)π上单调递减D ．()f x 在(,)ππ−上有2个极值点【解答】解：该函数定义域为R ，对于A ，()()()cos()()cos 0x x x xf x f x e e x e e x −−−+=−−++=，故()f x 是奇函数，故A 正确；对于B ，显然(0)0f =，2222(2)()cos20(0)f e e e e f ππππππ−−=−−≠=，故B 错误；对于C ，()(cos sin )(cos sin )x xf x e x x e x x −'=−++，因为6611()))0622f e e πππ−'=−++>，故()f x 在(0,)π存在包含6π的单调递增区间，故C 错误；对于D ，()()cos ()sin 0x x x x f x e e x e e x −−'=+−−=的变号根即为()f x 的极值点，即tan x xx x e e x e e −−+=−的变号根，显然0x =不是根，令()x xxx e e g x e e −−+=−，(0)x ≠， ()tan h x x =，又因为2()1()x x x x e e g x e e −−+'=−−，显然||0x x x xe e e e −−+>−>，故||1x xx x e e e e −−+>−，所以()0g x '<恒成立，所以()g x 在(,0)−∞，(0,)+∞单调递减；0x >时，当0x +→时，0x x e e −+−→，此时，x xx x e e e e −−+→+∞−，当x →+∞时，x e →+∞，0xe−+→，1x xx x e e e e −−−+→−，结合()g x 为奇函数，可画出()g x 与()h x 在区间(,)ππ−的图像：可知，()y g x =与()y h x =在(,)ππ−上有两个交点，故()f x 在(,)ππ−上有两个极值点，故D 正确．故选：AD ．【点评】本题考查导数研究函数的极值情况以及函数奇偶性的判断方法，属于中档题．30．（2021•天心区校级模拟）已知函数21()x x x f x e +−=，则下列结论正确的是( ) A ．函数()f x 存在两个不同的零点 B ．函数()f x 既存在极大值又存在极小值C ．当0e k −<<时，方程()f x k =有且只有两个实根D ．若[x t ∈，)+∞时，25()max f x e =，则t 的最小值为2【解答】解：22()x x x f x e −++'=，令()0f x '=，解得1x =−或2x =，当1x <−或2x >时，()0f x '<，故函数()f x 在(,1)−∞−，(2,)+∞上单调递减，当12x −<<时，()0f x '>，故函数在(1,2)−上单调递增，且函数()f x 有极小值(1)f e −=−，有极大值25(2)f e =，当x →−∞时，()f x →+∞，当x →+∞时，()0f x →，故作函数草图如下，由图可知，选项ABC正确，选项D错误．故选：ABC．【点评】本题主要考查导数在函数问题中的运用，考查数形结合思想，属于基础题．31．（2021•深圳模拟）摩天轮常被当作一个城市的地标性建筑，如深圳前海的“湾区之光”摩天轮，如图所示，某摩天轮最高点离地面高度128米，转盘直径为120米，设置若干个座舱，游客从离地面最近的位置进舱，开启后按逆时针匀速旋转t分钟，当15t=时，游客随舱旋转至距离地面最远处．以下关于摩天轮的说法中，正确的为()A．摩天轮离地面最近的距离为4米B．若旋转t分钟后，游客距离地面的高度为h米，则60cos()6815h tπ=−+C．若在1t，2t时刻，游客距离地面的高度相等，则12t t+的最小值为30 D．ヨ1t，2[0t∈，20]，使得游客在该时刻距离地面的高度均为90米【解答】解：对于A ，最高点离地面高度128米，转盘直径为120米，所以摩天轮离地面最近的距离为1281208−=（米)，选项A 错误；对于B ，以轴心Q 为原点，与底面平行的直线为x 轴，建立直角坐标系，设0t =分钟时，游客位于点(0,68)P −，以OP 为终边的角为2π−，15t =分钟时，旋转角度为π，所以周期30T =，角速度为215T ππω==，在转动一周的过程中，高度h 关于时间t 的函数解析式是： 60sin()6860cos()68(0)215h t t t ππω=−+=−+…，选项B 正确；对于C ，在1t ，2t 时刻，游客距离地面的高度相等，在130t <，230t <时恒成立， 12t t +的最小值是30，选项C 正确；对于D ，60cos()68(0)15h t t π=−+…，令015t ππ剟，解得015t 剟，令3015t ππ剟，解得1530t 剟，则()h t 在[0t ∈，15]上单调递增，在[15t ∈，20]上单调递减，当0t =时，8h =，当15t =时，128max h =，当20t =时，9890h =>，故90h =在[0，20]只有一个解，选项D 错误．故选：BC ．【点评】本题考查了三角函数模型应用问题，也考查了运算求解能力与转化应用能力，是中档题． 32．（2021秋•湖北月考）如图，正方体1111ABCD A B C D −的棱长为1，E ，F 分别是棱1AA ，1CC 的中点，过直线EF 的平面分别与棱1BB ，1DD 交于M ，N 两点，设BM x =，[0x ∈，1]，以下说法中正确的是( )A ．平面MENF ⊥平面11BDDB B ．四边形MENF 的面积最小值为1C ．四边形MENF 周长的取值范围是[4，D ．四棱锥1C MENF −的体积为定值【解答】解：对于选项A ：连接EF ，AC ，BD ，11B D ，如图所示，由正方体的性质，可知AC ⊥平面11BDD B ，又E ，F 分别是棱1AA ，1CC 的中点，//EF AC ∴，EF ∴⊥平面11BDD B ，又EF ⊂平面MENF ，∴平面MENF ⊥平面11BDD B ，故选项A 正确，对于选项B ：由选项A 可知，EF MN ⊥，∴四边形MENF 的面积为1|||||2MN EF MN ，当M ，N 分别是棱1BB ，1DD 的中点时，||MN∴四边形MENF 的面积的最小值为1，故选项B 正确，对于选项C ：由面面平行的性质可知//EM NF ，//EN MF ，∴四边形MENF 为菱形，∴四边形MENF 周长()4||L x EM ==又[0x ∈，1]，()[4L x ∴∈，，故选项C 错误，对于选项1111:2C MENF C MEN C MFN C MFND V V V V −−−−=+=11111223N C MF C MFV SD C −==⨯⨯⨯11112113226=⨯⨯⨯⨯⨯=，为定值，故选项D 正确，故选：ABD ．【点评】本题主要考查了立体几何中的面面垂直关系以及空间几何体的体积公式，考查了学生转化思想和运算求解能力，属于中档题．33．（2021秋•湖北月考）在平面直角坐标系中，O 是坐标原点，n M ，n N 是圆222:O x y n +=上两个不同的动点，n P 是n M ，n N 的中点，且满足220(*)n n n OM ON OP n N ⋅+=∈．设n M ，n N 到直线20l y n n +++=的距离之和的最大值为n a ，则下列说法中正确的是( ) A ．向量n OM 与向量n ON 所成角为120︒ B ．||n OP n =C ．22n a n n =+ D ．若2n n a b n =+，则数列12{}(21)(21)n n n b b b +−−的前n 项和为11121n +−−【解答】解：因为n P 是n M ，n N 的中点，所以1()2n n n OP OM ON =+，因为220n n n OM ON OP ⋅+=，所以21()02n n n n OM ON OM ON ⋅++=，即222cos cos 0n n n n n M ON n n M ON ∠++∠=，解得1cos 2n n M ON ∠=−，所以120n n M ON ∠=︒，故A 正确；211||()42n n n OP OM ON n =+==，故B 错误；由1||2n OP n=可得点n P 在圆2224n x y +=上，n M ，n N 到直线20l y n n +++=的距离之和等于点n P 到该直线的距离的两倍，点n P 到直线距离的最大值为圆心到直线的距离与圆的半径之和，而圆2224n x y +=的圆心(0,0)20y n n +++=的距离(1)2n n d +==，所以2(1)2[]222n n n na n n +=+=+，故C 正确；若2222n n a n nb nn n +===++，则1112211(21)(21)2121(21)(21)n n n b n b b n n n n +++==−−−−−−−，所以数列12{}(21)(21)nn n b b b +−−的前n项和为22334111111111111212121212121212121n n n ++−+−+−+⋯+−=−−−−−−−−−−，故D 正确．故选：ACD ．【点评】本题主要考查数列的求和，向量的数量积运算，点到直线的距离公式的应用，考查运算求解能力，属于难题．三．填空题（共27小题）34．（2021秋•西城区校级月考）已知只有50项的数列{}n a 满足下列三个条件： ①{1i a ∈−，0，1}1i =，250⋯； ②12509a a a ++⋯+=；③2221250101(1)(1)(1)111a a a ++++⋯++剟．对所有满足上述条件的数列{}n a ，2221250a a a ++⋯+共有k 个不同的值，则k = 6 ．【解答】解：设1a ，2a ，⋯，50a 中有s 项取值0，由条件（2）知，取值1的项数为50992s −−+，取值1−的项数为5092s −−，再由条件（3）得5091014(9)1112s s −−++剟，解得717s 剟，又易知s 必为奇数，故7s =，9，11，13，15，17，它们对应6个不同值222125050a a a s ++⋯+=−．故答案为：6．【点评】本题考查归纳推理，属于基础题型．35．（2021秋•城关区校级月考）关于函数3()5f x x x =−有如下四个命题： ①()f x 的图像关于原点对称；②()f x 在，)+∞上单调递增； ③函数|()|y f x =共有6个极值点；④方程|()|f x =6个实根．其中所有真命题的序号是 ①②④ ．【解答】解：对于①，()f x 的定义域为R ， 3()5()f x x x f x −=−+=−，故()f x 是奇函数， ()f x ∴的图像关于原点对称，故①正确；对于②，2()35f x x '=−，故当x >()10f x '>>，()f x ∴在，)+∞上单调递增，故②正确；对于③，令()0f x '=可得x =故()f x 在(,−∞和)+∞上单调递增，在(上单调递减，令()0f x =可得0x =或x =作出|()|y f x =的函数图像，由图像可知|()|y f x =只有5个极值点，故③错误；对于④，()y f x =是奇函数，故|()|y f x =是偶函数，|()|y f x ∴=的极大值为||f =>|()|f x ∴=6个根，故④正确．故答案为：①②④【点评】本题考查函数奇偶性，单调性判断，考查函数极值计算，函数图像变换，属于中档题．36．（2021秋•沙坪坝区校级月考）在ABC ∆中，角A ，B ，C 所对的边分别为a ，b ，c ，且23()()a c b c b =+−，则tan tan A B ⋅的取值范围是1(0,)2 ．【解答】解：由8223a c b =−，可得2222232cos a b c a b ab C +==+−，即cos a b C =−， sin sin cos A B C =−，由sin cos cos sin sin cos C B C B B C +=− 即sin cos 2sin cos C B B C =−，由恒等式tan tan tan tan tan tan A B C A B C ++=，得2tan tan 12BA tanB =+，即222tan 11tan tan (0,)112tan 22tan B A B B B ==∈++．【点评】本题考查余弦定理及余弦定理的应用，再由正切公式的结论即可得的结论，属于中档题．37．（2021•深圳模拟）著名的费马问题是法国数学家皮埃尔⋅德费马(16011665)−于1643年提出的平面几何极值问题：“已知一个三角形，求作一点，使其与此三角形的三个顶点的距离之和最小．”费马问题中的所求点称为费马点，已知对于每个给定的三角形，都存在唯一的费马点，当ABC ∆的三个内角均小于120︒时，则使得120APB BPC CPA ∠=∠=∠=︒的点P 即为费马点．已知点P 为ABC ∆的费马点，且AC BC ⊥，若||||||PA PB PC λ+=，则实数λ的最小值为 2+．【解答】解：设||||PA m PC =，||||PB n PC =，||PC x =，其中0m >，0n >，0x >，由余弦定理可得2222222||2cos120(1)AC x m x mx m m x =+−︒=++，2222222||2cos120(1)BC x n x nx n n x =+−︒=++， 222222||2cos120AB m x n x mnx =+−︒，因为222||||||AB CA CB =+，所以2222222()(1)(1)m n mn x m m x n n x ++=+++++，即2m n mn ++=，因为0m >，0n >，所以2()4m n mn +…，即2()24m n m n +++…，当且仅当1m n == 因为||||||PA PB PC λ+=，所以m n λ+=，所以224λλ+…，解得2λ=…2λ−…，当且仅当1m n ==+所以λ的最小值为2+故答案为：2+【点评】本题考查费马点的理解和运用，以及三角形的余弦定理和基本不等式的运用，考查方程思想和运算能力，属于中档题．38．（2021春•和平区校级期末）若函数32()33x f x x x m=−−−在区间[2−，6]有三个不同的零点，则实数m 的取值范围是25[,)33− ．【解答】解：2()23(1)(3)f x x x x x '=−−=+−，∴当[2x ∈−，1)(3−⋃，6]时，()0f x '>；当(1,3)x ∈−时，()0f x '<；()f x ∴在[2−，1)−，(3，6]上单调递增，在(1,3)−上单调递减，又25(2),(1),(3)9,(6)1833f m f m f m f m−=−−−=−=−−=−，由()f x 在区间[2−，6]有三个不同的零点，得其大致图像如下图所示：∴25033m m −−<−…，解得2533m −<…，即实数m 的取值范围为25[,)33−．【点评】本题考查函数零点的判定，考查利用导数研究函数的单调性，考查数形结合思想，是中档题．39．（2021•河西区校级模拟）已知(2)(2)lg x y lgx lg y +=+，则22xy x y y ++的最小值为 2+．【解答】解：因为(2)(2)lg x y lgx lg y +=+，所以0x >，0y >，且22x y xy +=，所以1112x y +=，所以2211322(2)()322xy x y x x x y x y x y y y x y y y x ++=++=+++=++。

高考数学选择填空压轴题适合一本学生

高考数学最具参考价值选择填空（适合一本学生）1、点O 在ABC ∆内部且满足230OA OB OC ++=，则AOB ∆面积与AOC ∆面积之比为A 、 2B 、 32C 、3D 、 532、已知定义在R 上的函数()f x 的图象关于点3,04⎛⎫- ⎪⎝⎭成中心对称图形，且满足3()()2f x f x =-+，(1)1f -=，(0)2f =-则(1)(2)(2006)f f f ++⋅⋅⋅+的值为A 、1B 、2C 、 1-D 、2-3、椭圆1:C 22143x y +=的左准线为l ，左右焦点分别为12,F F 。

抛物线2C 的准线为l ，焦点是2F ，1C 与2C 的一个交点为P ，则2PF 的值为A 、43B 、83 C 、4 D 、84、若正四面体的四个顶点都在一个球面上，且正四面体的高为4，则该球的体积为 A 、16(12)- B 、 18π C 、 36π D 、64(6)-5、、设32()f x x bx cx d =+++，又k 是一个常数，已知当0k <或4k >时，()0f x k -=只有一个实根；当04k <<时，()0f x k -=有三个相异实根，现给出下列命题：（1）()40f x -=和()0f x '=有一个相同的实根，（2）()0f x =和()0f x '=有一个相同的实根（3）()30f x +=的任一实根大于()10f x -=的任一实根（4）()50f x +=的任一实根小于()20f x -=的任一实根其中错误命题的个数是 A 、 4 B 、 3 C 、 2 D 、 16、已知实数x 、y 满足条件2040250x y x y x y -+≥⎧⎪+-≥⎨⎪--≤⎩则24z x y =+-的最大值为A 、 21B 、 20C 、 19D 、 187、三棱锥P ABC -中，顶点P 在平面ABC 的射影为O ，满足0OA OB OC ++=，A 点在侧面PBC 上的射影H 是PBC ∆的垂心，6PA =，则此三棱锥体积的最大值为 A 、 36 B 、 48 C 、 54 D 、 728、已知函数()f x 是R 上的奇函数，且()0,+∞在上递增，(1,2)A -、(4,2)B 是其图象上两点，则不等式(2)2f x +<的解集为A 、 ()(),44,-∞-⋃+∞B 、 ()(){}4,11,40--⋃⋃C 、 ()(),04,-∞⋃+∞D 、 ()(){}6,31,22--⋃-⋃-9、设方程220(,)x ax b a b R ++-=∈在(][),22,-∞-⋃+∞上有实根，则22a b +的最小值是A 、2B 、5 C 、 45 D 、 410、非零向量OA a =，OB b =，若点B 关于OA 所在直线的对称点为1B，则向量1OB OB +为A 、22(a b )aa⋅ B 、2(a b )aa⋅ C 、 2(a b )a a⋅ D 、(a b )a a⋅11、函数2log (2)a y x ax =-+在[)2,+∞恒为正，则实数a 的范围是A 、 0a 1<B 、b c ≥与b c ≤中至少有一个正确C 、b c <D 、不能确定13、设定义域为R 的函数111()11x x f x x ⎧≠⎪-=⎨⎪⎩=，若关于x 的方程2()()0f x bf x c ++=有三个不同的实数解1x 、2x 、3x ，则222123x x x ++=A 、 5B 、2222b b +C 、13D 、2232c c +14、已知(,),P t t t R ∈，点M 是园2211:(1)4O x y +-=上的动点，点N 是园()2221:24O x y -+=上的动点，则PN PM -的最大值是 A 、1 B 、C 、 1D 、 215．椭圆的两焦点分别为1(0,1)F -、2(0,1)F ，直线y 4=是椭圆的一条准线。

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 =。

2024年新高考新题型数学选填压轴好题汇编04(解析版)

2024年新高考新题型数学选填压轴好题汇编04一、单选题1(2024·广东·一模)已知集合A=-12,-13,12,13,2,3，若a,b,c∈A且互不相等，则使得指数函数y =a x，对数函数y=log b x，幂函数y=x c中至少有两个函数在(0,+∞)上单调递增的有序数对(a,b,c)的个数是()A.16B.24C.32D.48【答案】B【解析】若y=a x和y=log b x在(0,+∞)上单调递增，y=x c在(0,+∞)上单调递减，则有A22⋅C12=4个；若y=a x和y=x c在(0,+∞)上单调递增，y=log b x在(0,+∞)上单调递减，则有C12⋅C12⋅C12=8个；若y=log b x和y=x c在(0,+∞)上单调递增，y=a x在(0,+∞)上单调递减，则有C12⋅C12⋅C12=8个；若y=a x、y=log b x和y=x c在(0,+∞)上单调递增，则有A22⋅C12=4个；综上所述：共有4+8+8+4=24个.故选：B.2(2024·广东江门·一模)物理学家本·福特提出的定律：在b进制的大量随机数据中，以n开头的数出现的概率为P b n =log b n+1n.应用此定律可以检测某些经济数据、选举数据是否存在造假或错误.若80n=kP10(n)=log4811+log25k∈N*，则k的值为()A.7B.8C.9D.10【答案】C【解析】80n=k P10(n)=P10(k)+P10(k+1)+⋯+P10(80)=lg k+1k +lg k+2k+1+⋯+lg8180=lg81k，而log4811+log25=lg81lg41+lg5lg2=4lg32lg21+lg5lg2=2lg3=lg9，故k=9．故选：C．3(2024·广东·模拟预测)在正三棱锥A-BCD中，△BCD的边长为6，侧棱长为8，E是AB的中点，则异面直线CE与BD所成角的余弦值为()A.33468B.3434C.21717D.1734【答案】A【解析】依题意，记BC的中点为F，连接DF，记正△BCD的中心为O，连接AO，因为在正三棱锥A-BCD中，AO⊥底面BCD，在正△BCD中，DF⊥BC，在平面BCD中过F点作z轴⊥底面BCD，则AO⎳z轴，以F点为原点，建立空间直角坐标系，如图，因为在正三棱锥A-BCD中，△BCD的边长为6，侧棱长为8，所以DF=32CD=32×6=33，2DF=23，AO=AD2-OD2=64-12=213，故B -3,0,0 ,C 3,0,0 ,D 0,33,0 ,O 0,3,0 ,A 0,3,213 ，则E -32,32,13 ，CE =-92,32,13 ，BD =3,33,0 ，所以cos CE ,BD =CE ⋅BDCE BD =-92×3+32×33-92 2+32 2+13×9+27=-33468，则异面直线CE 与BD 所成角的余弦值为33468.故选：A .4(2024·天津滨海新·一模)已知抛物线C 1:y 2=2px p >0 的焦点为F ，准线与x 轴的交点为E ，线段EF 被双曲线C 2:x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)顶点三等分，且两曲线C 1，C 2的交点连线过曲线C 1的焦点F ，则双曲线C 2的离心率为()A.2B.322C.113D.222【答案】D【解析】求得抛物线的焦点和准线，可得EF 的长度，由题意可得p =6a ，求出两曲线交点坐标，代入双曲线方程可得a ,b 的关系，利用离心率公式可求得结果.抛物线y 2=2px 的焦点为F p 2,0 ，准线方程为x =-p2，E -p2,0 ，|EF |=p ，因为线段EF 被双曲线C 2:x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)顶点三等分，所以2a =p 3，即p =6a ，因为两曲线C 1，C 2的交点连线过曲线C 1的焦点F ，所以两个交点为p 2,p 、p2,-p ，将p 2,p 代入双曲线x 2a 2-y 2b 2=1得p 24a 2-p 2b2=1，所以36a 24a 2-36a 2b 2=1，所以9-36a 2b 2=1，所以b 2a2=92，所以双曲线C 2的离心率e =c a =c 2a 2=a 2+b 2a 2=1+b 2a2=1+92=222.故选：D5(2024·湖南·二模)已知函数f x =sin ωx +3cos ωx ，若沿x 轴方向平移f x 的图象，总能保证平移后的曲线与直线y =1在区间0,π 上至少有2个交点，至多有3个交点，则正实数ω的取值范围为()A.2,83B.2,103C.103,4 D.2,4【答案】A【解析】由f x =sin ωx +3cos ωx 可得：f x =2sin ωx +π3，若沿x 轴方向平移，考虑其任意性，不妨设得到的函数g x =2sin ωx +φ .令g x =1，即sin ωx +φ =12，x ∈[0,π]，取z =ωx +φ，则z ∈[φ,ωπ+φ].依题意知，sin z =12在φ,ωπ+φ 上至少有2解，至多有3解，则须使区间[φ,ωπ+φ]的长度在2π到8π3之间，即2π≤ωπ<8π3，解得2≤ω<83.6(2024·湖南·二模)过点P -1,0 的动直线与圆C :(x -a )2+(y -2)2=4(a >0)交于A ,B 两点，在线段AB 上取一点Q ，使得1PA +1PB =2PQ ，已知线段PQ 的最小值为2，则a 的值为()A.1B.2C.3D.4【答案】A【解析】圆心C a ,2 ，半径为2，则圆C 与x 轴相切，设切点为M a ,0 ，则PM =a +1，则|PM |2=PA PB =(a +1)2，设AB 的中点为D ，连接CD ，则CD ⊥AB ，令圆心C 到直线AB 的距离为d ，则0≤d <2,|PA |+|PB |=|PD |-|AD |+|PD |+|AD |=2|PD |，由1PA +1PB =2PQ ，得PQ =2PA PB PA +PB =(a +1)2|PC |2-d 2=(a +1)2(a +1)2+4-d 2，因此(a +1)2(a +1)2+4-0≤PQ <(a +1)2(a +1)2+4-4，而PQ 的最小值为2，所以a +12a +1 2+4=2，则a =1.故选：A7(2024·高三·浙江宁波·阶段练习)如图1，水平放置的直三棱柱容器ABC -A 1B 1C 1中，AC ⊥AB ，AB =AC =2，现往内灌进一些水，水深为2．将容器底面的一边AB 固定于地面上，再将容器倾斜，当倾斜到某一位置时，水面形状恰好为三角形A 1B 1C ，如图2，则容器的高h 为()A.3B.4C.42D.6【答案】A【解析】在图1中水的体积V =12×2×2×2=4，在图2中水的体积V =VABC -A 1B 1C 1-V C -A 1B 1C 1=12×2×2×h -13×12×2×2×h =43h ，4h =4⇒h =3．8(2024·江西·高考真题)已知F 1、F 2是椭圆的两个焦点，满足MF 1 ⋅MF 2=0的点M 总在椭圆内部，则椭圆离心率的取值范围是A.(0,1) B.0,12C.0,22D.22,1 【答案】C【解析】设椭圆的半长轴、半短轴、半焦距分别为a ,b ,c ．因为MF 1 ·MF 2=0所以点M 的轨迹为以原点为圆心，半径为c 的圆．与因为点M 在椭圆的内部，所以c <a ,c 0,b >0 的焦距为2c ，过右焦点且垂直于x 轴的直线与双曲线交于A ，B 两点.设A ，B 到双曲线的同一条渐近线的距离分别为d 1和d 2，且d 1-d 2 ≤c ，则双曲线的离心率的取值范围为()A.1,233B.233,+∞ C.1,2D.2,+∞【答案】C【解析】由题意可知，直线AB 经过双曲线的右焦点，且垂直于x 轴，不妨设A c ,y 0 ，代入椭圆方程c 2a 2-y 02b2=1，又c 2=a 2+b 2，所以y 0=b 2a ，所以A c ,b 2a ，B c ,-b 2a，任取双曲线的一条渐近线为直线bx +ay =0，由点到直线的距离公式可得点A 到渐近线的距离d 1=bc +b 2a 2+b2=bc +b 2c ，点B 到渐近线的距离d 2=bc -b 2a 2+b 2=bc -b 2c ，所以d 1-d 2 =bc +b 2c -bc -b 2c =2b 2c=2b 2c，因为d 1-d 2 ≤c ，所以2b 2c≤c ，因c >0，所以2b 2≤c 2，即2c 2-a 2 ≤c 2，所以c 2≤2a 2，所以c 2a 2≤2，因为双曲线离心率c a >1，所以1<ca≤2，所以双曲线的离心率的取值范围为1,2 .故选：C .10(2024·高二·广东深圳·期末)已知抛物线C :y 2=2px p >0 的焦点为F ，斜率为k 的直线l 经过点F ，并且与抛物线C 交于A 、B 两点，与y 轴交于点M ，与抛物线的准线交于点N ，若AF =2MN，则k =()A.3B.2C.±2D.±3【答案】D【解析】当A 在第一象限时，设准线与x 轴的交点为P ，过A 作准线的垂线，垂足为A ，因为OM ∥PN ，且O 为PF 的中点，所以OM 为三角形PFN 的中位线，即FM =MN ，所以AF =2MN =FN ，又根据抛物线的定义AF =AA ，所以AN =2AF =2AA ，所以在直角三角形AA N 中，∠A AN =60°，所以∠AFx =60°，此时k =3，根据对称性，当A 在第四象限时，k =-3，故选：D .11(2024·湖北·一模)设直线l ：x +y -1=0，一束光线从原点O 出发沿射线y =kx x ≥0 向直线l 射出，经l 反射后与x 轴交于点M ，再次经x 轴反射后与y 轴交于点N ．若MN =136，则k 的值为()A.32B.23C.12D.2【答案】B【解析】如图，设点O 关于直线l 的对称点为A x 1,y 1 ，则x 12+y12-1=0y 1x 1×-1 =-1得x 1=1y 1=1 ，即A 1,1 ，由题意知y =kx x ≥0 与直线l 不平行，故k ≠-1，由y =kx x +y -1=0 ，得x =1k +1y =k k +1，即P 1k +1,k k +1 ，故直线AP 的斜率为k AP =kk +1-11k +1-1=1k ，直线AP 的直线方程为：y -1=1kx -1 ，令y =0得x =1-k ，故M 1-k ,0 ，令x =0得y =1-1k ，故由对称性可得N 0，1k-1 ，由MN =136得(1-k )2+1k -1 2=1336，即k +1k 2-2k +1k =1336，解得k +1k=136，得k =23或k =32，若k =32，则第二次反射后光线不会与y 轴相交，故不符合条件．故k =23，故选：B 12(2024·湖北·二模)能被3个半径为1的圆形纸片完全覆盖的最大的圆的半径是()A.263B.62C.233D.33+12【答案】C【解析】要求出被完全覆盖的最大的圆的半径，由圆的对称性知只需考虑三个圆的圆心构成等边三角形的情况，设三个半径为1的圆的圆心分别为O 1,O 2,O 3，设被覆盖的圆的圆心为O ，如图，设OO 1=OO 2=OO 3=x ，则O 1H =3x 2,OH =x 2，OA =OH +HA =x 2+1-32x 2=12(x +4-3x 2)，又OC =OO 3+O 3C =x +1>OA ，因此圆O 的最大半径为OA ，令f (x )=12(x +4-3x 2)，求导得f(x )=4-3x 2-3x 24-3x 2，由f (x )=0，得x =33，当0<x <33时，f (x )>0，当33<x <233时，f (x )<0，因此f (x )在0,33上单调递增，在33,233 上单调递减，f (x )max =f 33 =233，所以被完全覆盖的最大的圆的半径为233，此时O 1O 2=O 2O 3=O 3O 1=1，即圆O 1､圆O 2､圆O 3中的任一圆均经过另外两圆的圆心．故选：C13(2024·高三·浙江嘉兴·期末)已知正实数a ,b ,c 满足a 2-b =2ln ab>0，7b -2b =a +4 c ，则()A.0<c 0,b >0，由ln a b >0可得：ab >1，则a >b ．由a 2-b =2lnab 化简得：a 2-2ln a =b -2ln b ，分别设函数f x =x 2-2ln x ，g x =x -2ln x ．由f(x )=2x 2-1 x，(x >0)，则当0<x <1时，f (x )<0，当x >1时，f (x )>0，则f x 在0,1 上递减,在1,+∞ 上递增，故f x min =f 1 =1.又g x =x -2x,(x >0)，则当0<x <2时，g (x )<0，当x >2时，g (x )>0，则g x 在0,2 上递减；在2,+∞ 上递增，故g x min =g 2 =2-2ln2．由f x -g x =x 2-x =x x -1 ，则0<x <1时，f x <g x ；x =1时，f x =g x ；x >1时，f x >g x ．函数f x 与g x 的图象如图．令f a =f b =k ．由于a >b ，则01，7b-2b=a +4c>5c，则7b -2b >5c -b ．令h x =75 x -25x，其在R 上单调递增．由于0<b <1，则0=h (0)<h b <h (1)=1，则有5c -b <1，即c -b <0得c <b ．综上，0<c <b <1<a .故选：A ．14(2024·高二·北京西城·期末)在直角坐标系xOy 内，圆C :(x -2)2+(y -2)2=1，若直线l :x +y +m =0绕原点O 顺时针旋转90°后与圆C 存在公共点，则实数m 的取值范围是()A.-2,2B.-4-2,-4+2C.-2-2,-2+2D.-2+2,2+2【答案】A【解析】连接OP ，设∠POx =θ(即以x 轴正方向为始边，OP 为终边的角)，由题意对于直线l :x +y +m =0上任意一点P x ,y ，存在a =x 2+y 2,θ∈R ，使得P a cos θ,a sin θ ，则直线l :x +y +m =0绕原点O 顺时针旋转90°后，点P a cos θ,a sin θ 对应点为P 1a cos θ-π2 ,a sin θ-π2 ，即P 1a sin θ,-a cos θ ，因为P a cos θ,a sin θ 在直线l :x +y +m =0上，所以满足a cos θ+a sin θ+m =0设x 1=a sin θ,y 1=-a cos θ，所以-y 1+x 1+m =0，即P 1a sin θ,-a cos θ 所在直线方程为l 1:x -y +m =0，而圆C :(x -2)2+(y -2)2=1的圆心，半径分别为2,2 ,r =1，若直线l :x +y +m =0绕原点O 顺时针旋转90°后与圆C 存在公共点，所以圆心C 2,2 到直线l 1:x -y +m =0的距离d =m2≤r =1，解得-2≤m ≤ 2.故选：A .15(2024·山东青岛·一模)已知A (-2,0)，B (2,0)，设点P 是圆x 2+y 2=1上的点，若动点Q 满足：QP⋅PB =0，QP =λQA |QA |+QB|QB |，则Q 的轨迹方程为()A.x 2-y 23=1B.x 23-y 2=1C.x 25+y 2=1D.x 26+y 22=1【答案】A【解析】由QP ⋅PB=0，可得QP ⊥PB ，而QP =λQA QA +QBQB，可知点P 在∠BQA 的平分线上.圆x 2+y 2=1，圆心为原点O ，半径r =1，连接AQ ，延长BP 交AQ 于点C ，连接OP ，因为∠PQB =∠PQC 且PQ ⊥BC ，所以QB =QC ，且P 为BC 中点，OP ∥AC ，OP =1AC因此，QA -QB =QA -QC =AC =2OP =2，点Q 在以A 、B 为焦点的双曲线上，设双曲线方程为x 2a 2-y 2b2=1a >0,b >0 ，可知c =2,a 2+b 2=c 2=4，由2a =QA -QB =2，得a =1，故b 2=3，双曲线方程为x 2-y 23=1.故选：A .16(2024·山东青岛·一模)∀x ∈R ，f (x )+f (x +3)=1-f (x )f (x +3)，f (-1)=0，则f (2024)的值为()A.2B.1C.0D.-1【答案】B【解析】由题意知∀x ∈R ，f (x )+f (x +3)=1-f (x )f (x +3)，f (-1)=0，令x =-1，则f (-1)+f (2)=1-f (-1)f (2),∴f (2)=1显然f (x )=-1时，-1+f (x +3)=1+f (x +3)不成立，故f (x )≠-1，故f (x +3)=1-f (x )1+f (x )，则f (x +6)=1-1-f (x )1+f (x )1+1-f (x )1+f (x )=f (x )，即6为函数f (x )的周期，则f (2024)=f (337×6+2)=f (2)=1，故选：B17(2024·山东聊城·一模)已知P 是圆C :x 2+y 2=1外的动点，过点P 作圆C 的两条切线，设两切点分别为A ，B ，当PA ⋅PB的值最小时，点P 到圆心C 的距离为()A.42 B.32 C.2 D.2【答案】A【解析】设P x ,y ，则OP =x 2+y 2，则PA ⋅PB =PO +OA PO +OB =PO 2+PO ⋅OA +OB +OA ⋅OB ，OA ⋅OB =OA ⋅OBcos ∠AOB =cos ∠AOB =cos2∠POA =2cos 2∠POA -1=2×OA2OP2-1=2x 2+y 2-1，PO ⋅OA =PO ⋅OB =PO ⋅OA cos 180°-∠POA =-PO ⋅OAcos ∠POA=-PO ⋅OA ⋅OA OP=-1，故PA ⋅PB =x 2+y 2-2+2x 2+y2-1≥2x 2+y 2 ⋅2x 2+y 2-3=22-3，当且仅当x 2+y 2=2x 2+y2，即x 2+y 2=2时，等号成立，故当PA ⋅PB的值最小时，点P 到圆心C 的距离为42.故选：A .18(2024·山东聊城·一模)在三棱柱ABC -A 1B 1C 1中，点D 在棱BB 1上，且△ADC 1所在的平面将三棱柱ABC -A 1B 1C 1分割成体积相等的两部分，点M 在棱A 1C 1上，且A 1M =2MC 1，点N 在直线BB 1上，若MN ⎳平面ADC 1，则BB 1NB 1=()【答案】D【解析】如图，连接AB 1，则V A -A 1B 1C 1=13V ABC -A 1B 1C1，又△ADC 1所在的平面将三棱柱ABC -A 1B 1C 1分割成体积相等的两部分，所以V A -DB 1C 1=12V ABC -A 1B 1C 1-13V ABC -A 1B 1C 1=16V ABC -A 1B 1C1，即VA -DB 1C 1=12V A -A 1B 1C1，即V C 1-ADB 1=12V C 1-AA 1B1，设C 1到平面ABB 1A 1的距离为d ，则V C 1-ADB 1=13S △ADB 1⋅d ，V C 1-AA 1B 1=13S △AA 1B1⋅d ，所以S △ADB 1=12S △AA 1B 1=12S △ABB 1，所以D 为BB 1的中点，在AA 1上取点E ，使得A 1E =2AE ，连接EN 、EM ，因为A 1M =2MC 1，所以EM ⎳AC 1，又EM ⊄平面ADC 1，AC 1⊂平面ADC 1，所以EM ⎳平面ADC 1，又MN ⎳平面ADC 1，EM ∩MN =M ，EM ,MN ⊂平面EMN ，所以平面EMN ⎳平面ADC 1，又平面EMN ∩平面ABB 1A 1=EN ，平面ADC 1∩平面ABB 1A 1=AD ，所以AD ⎳EN ，又AE ⎳ND ，所以四边形ADNE 为平行四边形，所以ND =AE =13AA 1=13BB 1，所以B 1N =B 1D -ND =12BB 1-13BB 1=16BB 1，所以BB 1NB 1=6.故选：D19(2024·山东烟台·一模)在平面直角坐标系xOy 中，点A -1,0 ,B 2,3 ，向量OC =mOA +nOB，且m -n -4=0.若P 为椭圆x 2+y 27=1上一点，则PC 的最小值为()A.4510B.10C.8510D.210【答案】A 【解析】设点C (x ,y )，由A -1,0 ,B 2,3 及OC =mOA +nOB ，得(x ,y )=(-m +2n ,3n )，即x =-m +2ny =3n，而m -n -4=0，消去m ,n 得：3x -y +12=0，设椭圆x 2+y 27=1上的点P (cos θ,7sin θ),θ∈R ，则点P 到直线3x -y +12=0的距离d =|3cos θ-7sin θ+12|32+(-1)2=12-4sin (θ+φ)10，其中锐角φ由tan φ=37确定，当sin (θ+φ)=1时，d min =4510，而PC ≥d ，所以PC 的最小值为4510.故选：A 20(2024·山东济宁·一模)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1，F 2，过F 1的直线与y 轴相交于M 点，与双曲线C 在第一象限的交点为P ，若F 1M =2MP ，F 1P ⋅F 2P=0，则双曲线C 的离心率为()A.2B.3C.332D.3+1【答案】D【解析】设∠PF 1F 2=θ，θ为锐角，因为F 1M =2MP ，F 1P ⋅F 2P =0，所以PF 1⊥PF 2，PF 1 =32MF 1 ，∴MF 1 =c cos θ，∴|PF 1|=32|MF 1|=3c2cos θ，又|PF 2|=2c sin θ，∴|PF 1|2+|PF 2|2=|F 1F 2|2，∴9c 24cos 2θ+4c 2sin 2θ=4c 2，∴9+16sin 2θcos 2θ=16cos 2θ，∴9+16(1-cos 2θ)cos 2θ=16cos 2θ，∴9-16cos 4θ=0，∴cos 2θ=34，∴cos θ=32(负值舍去)，∴θ=30°，∴|PF 1|=32|MF 1|=3c2cos θ=3c ，|PF 2|=2c sin θ=c ，∴双曲线C 的离心率e =2c 2a =|F 1F 2||PF 1|-|PF 2|=2c3c -c=3+1．故选：D ．21(2024·山东济宁·一模)设函数f (x )定义域为R ，f (2x -1)为奇函数，f (x -2)为偶函数，当x ∈[0,1]时，f (x )=x 2-1，则f (2023)-f (2024)=()A.-1 B.0C.1D.2【答案】C【解析】因为函数f (x )定义域为R ，f (2x -1)为奇函数，所以f (2x -1)=-f (-2x -1)，所以函数f (x )关于点-1,0 中心对称，且f -1 =0，因为f (x -2)为偶函数，所以f (x -2)=f (-x -2)，所以函数f (x )关于直线x =-2轴对称，又因为f x =-f -2-x =-f -2+x =--f -4+x ，所以函数f (x )的周期为4，因为当x ∈[0,1]时，f (x )=x 2-1，所以f (2023)=f 4×506-1 =f -1 =0，f (2024)=f 4×506 =f 0 =-1，所以f (2023)-f (2024)=1.故选：C .22(2024·山东淄博·一模)已知F 1，F 2是椭圆和双曲线的公共焦点，P ，Q 是它们的两个公共点，且P ，Q 关于原点对称，∠PF 2Q =2π3，若椭圆的离心率为e 1，双曲线的离心率为e 2，则e 21e 21+1+3e 22e 22+3的最小值是()A.2+33B.1+33C.233D.433【答案】A【解析】如图，设椭圆的长半轴长为a 1，双曲线的实半轴长为a 2，则根据椭圆及双曲线的定义得：PF 1 +PF 2 =2a 1,PF 1 -PF 2 =2a 2，∴PF 1 =a 1+a 2,PF 2 =a 1-a 2，设F 1F 2 =2c ,∠PF 2Q =2π3，根据椭圆与双曲线的对称性知四边形PF 1QF 2为平行四边形，则∠F 1PF 2=π3，则在△PF 1F 2中，由余弦定理得，4c 2=a 1+a 2 2+a 1-a 2 2-2a 1+a 2 a 1-a 2 cosπ3，化简得a 21+3a 22=4c 2，即1e 21+3e 22=4，则e 21e 21+1+3e 22e 22+3=11e 21+1+33e 22+1=11e 21+1+33e 22+1 1e 21+1+3e 22+1×16=16×4+3e 22+11e 21+1+31e 21+1 3e 22+1≥16×4+23e 22+11e 21+1×31e 21+1 3e 22+1=16×4+23 =2+33，当且仅当3e 22+1 2=31e 21+121e 21+3e 22=4，即e 21=33+411<1e 22=38-33=24+9337>1时等号成立，故选：A .23(2024·广东茂名·一模)若α∈π4,3π4 ，6tan π4+α +4cos π4-α =5cos2α，则sin2α=()A.2425B.1225C.725D.15【答案】C 【解析】令t =π4+α，t ∈π2,π ，得α=t -π4，则6tan t +4cos π2-t =5cos 2t -π2，即6tan t +4sin t =5sin2t =10sin t cos t ，整理得5cos t +3 cos t -1 =0，且cos t <0，那么cos t =-35，则sin2α=sin 2t -π2 =-cos2t =1-2cos 2t =725.故选：C .二、多选题24(2024·广东江门·一模)已知曲线E :x x 4+y y8=1，则下列结论正确的是()A.y 随着x 增大而减小B.曲线E 的横坐标取值范围为-2,2C.曲线E 与直线y =-1.4x 相交，且交点在第二象限D.M x 0,y 0 是曲线E 上任意一点，则2x 0+y 0 的取值范围为0,4 【答案】AD【解析】因为曲线E :x x 4+y y8=1，当x ≥0，y ≥0时x 24+y 28=1，则曲线E 为椭圆x 24+y 28=1的一部分；当x >0，y <0时x 24-y 28=1，则曲线E 为双曲线x 24-y 28=1的一部分，且双曲线的渐近线为y =±2x ；当x <0，y >0时y 28-x 24=1，则曲线E 为双曲线y 28-x 24=1的一部分，且双曲线的渐近线为y =±2x ；可得曲线的图形如下所示：由图可知y 随着x 增大而减小，故A 正确；曲线E 的横坐标取值范围为R ，故B 错误；因为-1.4>-2，所以曲线E 与直线y =-1.4x 相交，且交点在第四象限，故C 错误；因为2x 0+y 0 =3×2x 0+y 022+12，即点M x 0,y 0 到直线2x +y =0的距离的3倍，当直线2x +y +c =0与曲线x 24+y 28=1x ≥0,y ≥0 相切时，由x 24+y 28=12x +y +c =0，消去y 整理得4x 2+22cx +c 2-8=0，则Δ=22c 2-16c 2-8 =0，解得c =4(舍去)或c =-4，又2x +y =0与2x +y -4=0的距离d =4 2 2+12=43，所以2x 0+y 0 max =3d =4，所以2x 0+y 0 的取值范围为0,4 ，故D 正确；故选：AD25(2024·广东江门·一模)已知函数f (x )=sin 2ωx +π3 +sin 2ωx -π3+23cos 2ωx -3(ω>0)，则下列结论正确的是()A.若f x 相邻两条对称轴的距离为π2，则ω=2B.当ω=1，x ∈0,π2时，f x 的值域为-3,2 C.当ω=1时，f x 的图象向左平移π6个单位长度得到函数解析式为y =2cos 2x +π6D.若f x 在区间0,π6上有且仅有两个零点，则5≤ω<8【答案】BCD【解析】f (x )=sin 2ωx +π3 +sin 2ωx -π3+23cos 2ωx -3=sin2ωx cos π3+cos2ωx sin π3+sin2ωx cos π3-cos2ωx sin π3+3cos2ωx=sin2ωx +3cos2ωx =2sin 2ωx +π3，对于A ，若f x 相邻两条对称轴的距离为π2，则T =2×π2=π=2π2ω,故ω=1，A 错误，对于B ，当ω=1，f x =2sin 2x +π3 ，当x ∈0,π2 时，2x +π3∈π3,4π3，则f x 的值域为-3,2 ，B 正确，对于C ，当ω=1，f x =2sin 2x +π3，f x 的图象向左平移π6个单位长度得到函数解析式为f x +π6 =2sin 2x +π6 +π3 =2sin 2x +2π3 =2cos 2x +π6，C 正确，对于D ，当x ∈0,π6 时，2ωx +π3∈π3,2ωπ6+π3，若f x 在区间0,π6 上有且仅有两个零点，则2π≤2ωπ6+π3<3π，解得5≤ω<8，故D 正确，故选：BCD26(2024·广东·一模)已知正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的各个顶点都在表面积为3π的球面上，点P 为该球面上的任意一点，则下列结论正确的是()A.有无数个点P ，使得AP ⎳平面BDC 1B.有无数个点P ，使得AP ⊥平面BDC 1C.若点P ∈平面BCC 1B 1，则四棱锥P -ABCD 的体积的最大值为2+16D.若点P ∈平面BCC 1B 1，则AP +PC 1的最大值为6【答案】ACD【解析】令正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的外接球半径为r ，4πr 2=3π，r =32，则BD 1=3,AB =1，连接AB 1,AD 1,B 1D 1，由四边形ABC 1D 1是该正方体的对角面，得四边形ABC 1D 1是矩形，即有AD 1⎳BC 1，而BC 1⊂平面BDC 1，AD 1⊄平面BDC 1，则AD 1⎳平面BDC 1，同理AB 1⎳平面BDC 1，又AB 1∩AD 1=A ,AB 1,AD 1⊂平面AB 1D 1，因此平面AB 1D 1⎳平面BDC 1，令平面ABD 1截球面所得截面小圆为圆M ，对圆M 上任意一点(除点A 外)均有AP ⎳平面BDC 1，A 正确；对于B ，过A 与平面BDC 1垂直的直线AP 仅有一条，这样的P 点至多一个，B 错误；对于C ，平面BCC 1B 1截球面为圆R ，圆R 的半径为22，则圆R 上的点到底面ABCD 的距离的最大值为2+12，因此四棱锥P -ABCD 的体积的最大值为13×1×2+12=2+16，C 正确；对于D ，显然AB ⊥平面BCC 1B 1，在平面BCC 1B 1内建立平面直角坐标系，如图，令点P 22cos θ,22sin θ，而B -12,-12 ,C 112,12，因此AP =1+22cos θ+122+22sin θ+122=2+22(sin θ+cos θ)，PC 1=22cos θ-122+22sin θ-122=1-22(sin θ+cos θ)，令22(sin θ+cos θ)=x ，AP +PC 1=2+x +1-x =2+x +1-x 2≤22+x 2+1-x 2 =6，当且仅当x =-12取等号，此时22(sin θ+cos θ)=-12，即sin θ+π4 =-12，因此AP +PC 1的最大值为6，D 正确.故选：ACD27(2024·广东·一模)已知偶函数f (x )的定义域为R ，f 12x +1 为奇函数，且f (x )在0,1 上单调递增，则下列结论正确的是()A.f -32<0 B.f 43>0 C.f (3)<0D.f 20243>0【答案】BD【解析】因为f x 为偶函数，所以f -x =f x ；因为f 12x +1 是R 上的奇函数，所以f 1 =0，且f x +22 的图象是由f x 2 的图象向左平移2个单位得到的，所以f x 2 的图象关于2,0 点对称，进一步得f x 的图象关于点1,0 中心对称，即f 1+x =-f 1-x .所以f x +2 =f 1+1+x =-f 1-1+x =-f -x =-f x ，所以f x +4 =-f x +2 =f x .所以函数f x 是周期函数，且周期为4；又f x 在0,1 上单调递增，所以在0,1 上，有f x <0.所以函数的草图如下：由图可知：f -32 >0，故A 错；f 43>0，故B 对；f 3 =0，故C 错；f 20243=f 674+23 =f 4×168+2+23 =f 2+23>0，故D 对.故选：BD 28(2024·广东·模拟预测)已知函数f x 的定义域为R ,f x -1 是奇函数，f x +1 为偶函数，当-1≤x ≤1时，f x =2x +1-13x +1，则()A.f x 的图象关于直线x =1对称B.f x 的图象关于点-1,0 对称C.f x +6 =f xD.f 2021 =-34【答案】ABD【解析】设g x =f x -1 ，因为g x 是奇函数，所以g -x =f -x -1 =-g x =-f x -1 ，即f -1+x +f -1-x =0，即f x 关于-1,0 对称，B 正确；设h x =f x +1 ，因为h x 为偶函数，所以h -x =h x ，即f -x +1 =f x +1 ，f 1+x =f 1-x ，所以f x 的关于直线x =1对称，A 正确；由f x 关于-1,0 对称可得f x +f -2-x =0，由f x 的关于直线x =1对称，可得f x =f 2-x ，两式联立得f 2-x +f -2-x =0，令x =x +2得：f -x +f -4-x =0，即f x +f x -4 =0，令x =x -4，得f x -4 +f x -8 =0，即f x =f x -8 ，故f x 的周期为8，故f x +8 =f x ，C 错误；因为T =8，所以f 2021 =f 252×8+5 =f 5 =f -3 ，又f -1+x +f -1-x =0，令x =-2得f -3 +f 1 =0，f 1 =22-131+1=34，所以f 2021 =f -3 =-f 1 =-34，故D 正确.故选：ABD29(2024·高二·福建三明·期中)如图，正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的棱长为1，线段B 1D 1上有两个动点E ，F ，且EF =12，则下列结论中正确的是()A.异面直线AE ､BF 所成角为定值B.AC ⊥BFC.△AEF 的面积与△BEF 的面积相等D.三棱锥A -BEF 的体积为定值【答案】BD【解析】则A 1,0,0 ，B 1,1,0 ，设E a ,a ,1 ，则F a +24,a +24,1，其中0≤a ≤1-24，AE =(a -1,a ,1)，BF =a +24-1,a +24-1,1 ，cos <AE ,BF >=AE ∙BF|AE |∙|BF |=(2a -1)a +24-1 +1(a -1)2+a 2+1∙2a +24-1 2+1．取a =12时，cos <AE ,BF >=442-122，取a =1-24时，cos <AE ,BF >=29-22，∵442-122≠29-22，∴异面直线AE 、BF 所成角不是定值，故A 错误；由正方体的结构特征可知，DD 1⊥AC ，BD ⊥AC ，又BD ∩DD 1=D ，BD ,DD 1⊂平面BDD 1B 1∴AC ⊥平面BDD 1B 1，又BF ⊂平面BDD 1B 1，则AC ⊥BF ，故B 正确；B 到B 1D 1的距离为BB 1=1，A 到B 1D 1的距离大于上下底面中心的连线，则A 到B 1D 1的距离大于1，∴△AEF 的面积大于△BEF 的面积，故C 错误；∵AC ⊥平面BDD 1B 1，∴A 到平面BDD 1B 1的距离为22，△BEF 的面积为定值，∴三棱锥A -BEF 的体积为定值，故D 正确．故选：BD ．30(2024·湖南·二模)如图，点P 是棱长为2的正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的表面上一个动点，F 是线段A 1B 1的中点，则()A.若点P 满足AP ⊥B 1C ，则动点P 的轨迹长度为42B.三棱锥A -PB 1D 1体积的最大值为163C.当直线AP 与AB 所成的角为45°时，点P 的轨迹长度为π+42D.当P 在底面ABCD 上运动，且满足PF ⎳平面B 1CD 1时，线段PF 长度最大值为22【答案】CD【解析】对于A ，易知B 1C ⊥平面ABC 1D 1,A ∈平面ABC 1D 1，故动点P 的轨迹为矩形ABC 1D 1，动点P 的轨迹长度为矩形ABC 1D 1的周长，即为42+4，所以A 错误；对于B ，因为V A -PD 1D 1=V P -AB 1D 1，而等边△AB 1D 1的面积为定值23，要使三棱锥P -AB 1D 1的体积最大，当且仅当点P 到平面AB 1D 1的距离最大，易知点C 是正方体到平面AB 1D 1距离最大的点，所以V A -PB 1D 1max =V C -AB 1D 1，此时三棱锥C -AB 1D 1即为棱长是22的正四面体，其高为h =22 2-262=43，所以V =1×1×22×22×3×43=8，B 错误；对于C ：连接AC ，AB 1，以B 为圆心，BB 1为半径画弧B 1C，如图1所示，当点P 在线段AC ,AB 1和弧B 1C上时，直线AP 与AB 所成的角为45°，又AC =AB 2+BC 2=4+4=22,AB 1=AB 2+BB 21=4+4=22，弧B 1C 长度14×π×22=π，故点P 的轨迹长度为π+42，故C 正确；对于D ，取A 1D 1,D 1D ,DC ,CB ,BB 1,AB 的中点分别为Q ,R ,N ,M ,T ,H ，连接QR ,QF ,FT ,TM ,MN ,NR ,FH ,HN ,HM ，如图2所示，因为FT ∥D 1C ,FT ⊄平面D 1B 1C ,D 1C ⊂平面D 1B 1C ，故FT ∥平面D 1B 1C ，TM ∥B 1C ，TM ⊄平面D 1B 1C ,B 1C ⊂平面D 1B 1C ，故TM ∥平面D 1B 1C ；又FT ∩TM =T ,FT ,TM ⊂平面FTM ，故平面FTM ∥平面D 1B 1C ；又QF ∥NM ,QR ∥TM ,RN ∥FT ，故平面FTMNRQ 与平面FTM 是同一个平面.则点P 的轨迹为线段MN ：在三角形FNM 中，FN =FH 2+HN 2=4+4=22;FM =FH 2+HM 2=4+2=6;NM =2;则FM 2+MN 2=8=FN 2，故三角形FNM 是以∠FMN 为直角的直角三角形；故FP max =FN =22，故FP 长度的最大值为22，故D 正确.故选：CD .31(2024·湖南·二模)在△ABC 中，角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ，且c =b 2cos A +1 ，则下列结论正确的有()A.A =2BB.若a =3b ，则△ABC 为直角三角形C.若△ABC 为锐角三角形，1tan B -1tan A 的最小值为1D.若△ABC 为锐角三角形，则c a 的取值范围为22,233【答案】ABD【解析】对于A ,△ABC 中，由正弦定理得sin C =2sin B cos A +sin B ，由sin C =sin A +B ，得sin A cos B -cos A sin B =sin B ，即sin A -B =sin B ，由0<A ,B <π，则sin B >0，故0<A -B <π，所以A -B =B 或A -B +B =π，即A =2B 或A =π(舍去)，即A =2B ，A 正确；对于B ，若a =3b ，结合A =2B 和正弦定理知a sin A=3b sin2B =b sin B ,cos B =32，又0<A ,B <π，所以可得A =2B =π3,C =π2，B 正确；πππππ3<1.故1tan B -1tan A=1tan B -1-tan 2B 2tan B =1+tan 2B 2tan B >1，C 错误；对于D ，在锐角△ABC 中，由π6<B <π4,22<cos B <32，c a =sin C sin A=sin3B sin2B =sin2B cos B +cos2B sin B sin2B =2cos B -12cos B ，令cos B =t ∈22,32 ，则c a =f t=2t -12t，易知函数f t =2t -12t 单调递增，所以可得c a ∈22,233，D 正确；故选：ABD .32(2024·高二·广东江门·期末)已知抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ，直线l :x =-1，过F 的直线交抛物线C 于A x 1，y 1 ，B x 2，y 2 两点，交直线l 于点M ，MA =λ1AF ，MB =λ2BF，则()A.△ABO 的面积的最大值为2 B.y 1y 2=-4C.x 1x 2=1 D.λ1+λ2=0【答案】BCD【解析】设直线AB :x =my +1，由x =my +1y 2=4x得：y 2-4my -4=0.选项A ：S △ABO =12OF ·y 1-y 2 =12y 21+y 22 -4y 1y 2=1216m 2+16≥12×4=2，应是最小值为2，故A 错误；选项B ：y 1y 2=-4，故B 正确；选项C ：x 1=y 214，x 2=y 224,则x 1x 2=(y 1y 2)216=1，故C 正确；选项D ：由MA =λ1AF ，MB =λ2BF ，M -1,-2m，得：y 1+2m =-λ1y 1，y 2+2m=-λ2y 2，∴λ1+λ2=-2-2m 1y 1+1y 2=-2-2m ⋅y 1+y 2y 1y 2=-2-2m ⋅4m-4=0，故D 正确.故选：BCD33(2024·高三·黑龙江哈尔滨·阶段练习)已知函数f x =sin ωx +π4ω>0 在区间0,π 上有且仅有3条对称轴，给出下列四个结论，正确的是()A.f x 在区间0,π 上有且仅有3个不同的零点B.f x 的最小正周期可能是2π3C.ω的取值范围是94,134D.f x 在区间0,π15 上单调递增【答案】BD【解析】由函数f x =sin ωx +π4ω>0 ，令ωx +π4=π2+k π,k ∈Z ，则x =(1+4k )π4ω,k ∈Z ，函数f (x )在区间0,π 上有且仅有3条对称轴，即0≤(1+4k )π4ω≤π有3个整数k 符合，由0≤(1+4k)π4ω≤π，得0≤1+4k4ω≤1⇒0≤1+4k≤4ω，则k=0，1，2，即1+4×2≤4ω<1+4×3，∴9 4≤ω<134，故C错误；对于A，∵x∈(0,π)，∴ωx+π4∈π4,ωπ+π4，∴ωπ+π4∈5π2,7π2 ，当ωx+π4∈5π2,3π时，f(x)在区间(0,π)上有且仅有2个不同的零点；当ωx+π4∈3π,7π2时，f(x)在区间(0,π)上有且仅有3个不同的零点，故A错误；对于B，周期T=2πω，由94≤ω<134，则413<1ω≤49，∴8π13<T≤8π9，又2π3∈8π13,8π9，所以f(x)的最小正周期可能是2π3，故B正确；对于D，∵x∈0,π15，∴ωx+π4∈π4,ωπ15+π4，又94≤ω<134，∴ωπ15+π4∈2π5,7π15，又7π15<π2，所以f(x)在区间0,π15上一定单调递增，故D正确．故选：BD．34(2024·高一·辽宁丹东·期中)已知f x 是定义在R上的连续函数，且满足f x+y=f x +f y -2xy，当x>0时，f x >0，设g x =f x +x2()A.若f1 ⋅f-1=-3，则f1 =1 B.g x 是偶函数C.g x 在R上是增函数D.x-1g x >0的解集是-∞,0∪1,+∞【答案】ACD【解析】对选项A：取x=y=0得到f0 =f0 +f0 ，即f0 =0，取x=1，y=-1得到f0 =f1 +f-1+2=0，又f1 ⋅f-1=-3，f1 >0，解得f1 =1，正确；对选项B：取y=-x得到f0 =f x +f-x+2x2，即f x +f-x=-2x2，g x +g-x=f x +x2+f-x+x2=0，函数定义域为R，函数为奇函数，错误；对选项C：设x1<x2，则g x2-g x1=f x2+x22-f x1-x21=f x2-x1+x1+x22-f x1-x21=f x2-x1-2x2-x1x1+x22-x21=f x2-x1-2x2x1+x21+x22=f x2-x1+x1-x22，x>0时，f x >0，故f x2-x1>0，x1-x22>0，故g x2-g x1>0，即g x2>g x1，函数单调递增，正确；对选项D：g0 =f0 +0=0，x-1g x >0，当x>1时，g x >0，则x>0，故x>1；当x=1时，不成立；当x<1时，g x <0，则x<0，故x<0；综上所述：x∈-∞,0∪1,+∞，正确；35(2024·湖北·一模)某数学兴趣小组的同学经研究发现，反比例函数y =1x的图象是双曲线，设其焦点为M ,N ，若P 为其图象上任意一点，则()A.y =-x 是它的一条对称轴B.它的离心率为2C.点2,2 是它的一个焦点D.PM -PN =22【答案】ABD【解析】反比例函数的图象为等轴双曲线，故离心率为2，容易知道y =x 是实轴，y =-x 是虚轴，坐标原点是对称中心，联立实轴方程y =x 与反比例函数表达式y =1x得实轴顶点1,1 ,-1,-1 ，所以a =2,c =2，其中一个焦点坐标应为2,2 而不是2,2 ，由双曲线定义可知PM -PN =2a =22．故选：ABD .36(2024·湖北·一模)已知函数f x =ax 3+bx 2+cx +d 存在两个极值点x 1,x 2x 1<x 2 ，且f x 1 =-x 1，f x 2 =x 2．设f x 的零点个数为m ，方程3a f x 2+2bf x +c =0的实根个数为n ，则()A.当a >0时，n =3B.当a <0时，m +2=nC.mn 一定能被3整除D.m +n 的取值集合为4,5,6,7【答案】AB【解析】由题意可知f x =3ax 2+2bx +c 为二次函数，且x 1,x 2x 1<x 2 为f x 的零点，由f f x =3a f x 2+2bf x +c =0得f x =x 1或f x =x 2，当a >0时，令f x >0，解得x <x 1或x >x 2；令f x <0，解得x 1<x <x 2；可知：f x 在-∞,x 1 ,x 2,+∞ 内单调递增，在x 1,x 2 内单调递减，则x 1为极大值点，x 2为极小值点，若x 1≥0，则-x 1≤0<x 2，因为f x 1 >f x 2 ，即-x 1>x 2，两者相矛盾，故x 1<0，则f x =x 2有2个根，f x =x 1有1个根，可知n =3，若f x 2 =x 2>0，可知m =1，mn =3,m +n =4；若f x 2 =x 2=0，可知m =2，mn =6,m +n =5；若f x 2 =x 2<0，可知m =3，mn =9,m +n =6；故A 正确；当a <0时，令f x >0，解得x 1<x <x 2；令f x <0，解得x <x 1或x >x 2；可知：f x 在x 1,x 2 内单调递增，在内-∞,x 1 ,x 2,+∞ 单调递减，则x 2为极大值点，x 1为极小值点，若x 2≤0，则-x 1>0≥x 2，因为f x 1 <f x 2 ，即-x 1<x 2，两者相矛盾，故x 2>0，若f x =-x >0，即x <0，可知m =1，n =3，mn =3,m +n =4；若f x 1 =-x 1=0，即x 1=0，可知m =2，n =4，mn =8,m +n =6；若f x 1 =-x 1<0，即x 1>0，可知m =3，n =5，mn =15,m +n =8；此时m +2=n ，故B 正确；综上所述：mn 的取值集合为3,6,8,9,15 ，m +n 的取值集合为4,5,6,8 ，故CD 错误；故选：AB .37(2024·湖北·二模)如图，棱长为2的正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中，E 为棱DD 1的中点，F 为正方形C 1CDD 1内一个动点(包括边界)，且B 1F ⎳平面A 1BE ，则下列说法正确的有()A.动点F 轨迹的长度为2B.三棱锥B 1-D 1EF 体积的最小值为13C.B 1F 与A 1B 不可能垂直D.当三棱锥B 1-D 1DF 的体积最大时，其外接球的表面积为252π【答案】ABD【解析】对A ，如图，令CC 1中点为M ,CD 1中点为N ,连接MN ，又正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中，E 为棱DD 1的中点，可得B 1M ⎳A 1E ,MN ⎳CD 1⎳BA 1，∴B 1M ⎳平面BA 1E ,MN ⎳平面BA 1E ,又B 1M ∩MN =M ，且B 1M ,MN ⊂平面B 1MN ，∴平面B 1MN ⎳平面BA 1E ,又B 1F ⎳平面A 1BE ，且B 1∈平面B 1MN ，∴B 1F ⊂平面B 1MN ，又F 为正方形C 1CDD 1内一个动点(包括边界)，∴F ∈平面B 1MN ∩平面C 1CDD 1，而MN =平面B 1MN ∩平面C 1CDD 1，∴F ∈MN ，即F 的轨迹为线段MN .由棱长为2的正方体得线段MN 的长度为2，故选项A 正确；对B ，由正方体侧棱B 1C 1⊥底面C 1CDD 1，所以三棱锥B 1-D 1EF 体积为V =13B 1C 1⋅S △D 1FE =23S △D 1FE ，所以△D 1FE 面积S △D 1FE 最小时，体积最小，如图，∵F ∈MN ，易得F 在N 处时S △D 1FE 最小，此时S △D 1FE =12ND 1⋅D 1E =12,所以体积最小值为13，故选项B 正确；对C ，当F 为线段MN 中点时，由B 1M =B 1N 可得B 1F ⊥MN ,又CC 1中点为M ,CD 1中点为N ,∴MN ⎳D 1C ，而A 1B ⎳D 1C ，∴B 1F ⊥A 1B ,故选项C 不正确；对D ，如图，当F 在M 处时，三棱锥B 1-D 1DF 的体积最大时，由已知得此时FD =FD 1=FB 1=5,所以F 在底面B 1DD 1的射影为底面外心，DD 1=2,B 1D 1=22,DB 1=23,所以底面B 1DD 1为直角三角形，所以F 在底面B 1DD 1的射影为B 1D 中点，设为O 1，如图，设外接球半径为R ,由R 2=OO 12+O 1B 12=OO 12+3,R +OO 1=FO 1=2,可得外接球半径R =524，外接球的表面积为4πR 2=252π，故选项D 正确.故选：ABD .38(2024·湖北·二模)我们知道，函数y =f (x )的图象关于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．已知函数f (x )=42x +2，则下列结论正确的有()A.函数f (x )的值域为(0,2]B.函数f (x )的图象关于点(1,1)成中心对称图形C.函数f (x )的导函数f (x )的图象关于直线x =1对称D.若函数g (x )满足y =g (x +1)-1为奇函数，且其图象与函数f (x )的图象有2024个交点，记为A i (x i ,y i )(i =1,2,⋯,2024)，则2024i =1(x i +y i ) =4048【答案】BCD【解析】对于A ，显然f (x )的定义域为R ，2x >0，则0<42x +2<2，即函数f (x )的值域为(0,2)，A 错误；对于B ，令h (x )=f (x +1)-1=42x +1+2-1=22x +1-1=1-2x 1+2x ，h (-x )=1-2-x 1+2-x =2x -12x+1=-h (x )，即函数y =f (x +1)-1是奇函数，因此函数f (x )的图象关于点(1,1)成中心对称图形，B 正确；对于C ，由选项B 知，f (-x +1)-1=-[f (x +1)-1]，即f (1-x )+f (1+x )=2，两边求导得-f (1-x )+f (1+x )=0，即f (1-x )=f (1+x )，因此函数f (x )的导函数f (x )的图象关于直线x =1对称，C 正确；对于D ，由函数g (x )满足y =g (x +1)-1为奇函数，得函数g (x )的图象关于点(1,1)成中心对称，由选项B 知，函数g (x )的图象与函数f (x )的图象有2024个交点关于点(1,1)对称，因此2024i =1(x i +y i ) =2024i =1x i +2024i =1y i =1012×2+1012×2=4048，D 正确.故选：BCD。

2023年新高考数学选填压轴题汇编(八)(解析版)

2023年新高考数学选填压轴题汇编(八)一、单选题1.(2022·湖南·永兴县童星学校高三阶段练习)已知a =65ln1.2，b =0.2e 0.2，c =13，则( )A.a 1e时，f x >0，所以函数f x 在0,1e 上递减，在1e,+∞ 上递增，令g x =e x -x -1，则g x =e x-1，当x <0时，g x <0，当x >0时，g x >0，所以函数g x 在-∞,0 上递减，在0,+∞ 上递增，所以g 0.2 >g 0 =0，即e 0.2>1+0.2=1.2>1e，所以f e 0.2 >f 1.2 ，即e 0.2ln e 0.2>1.2ln1.2，所以b >a ，由b =0.2e 0.2，得ln b =ln 0.2e 0.2 =15+ln 15，由c =13，得ln c =ln 13，ln c -ln b =ln 13-ln 15-15=ln 53-15，因为53 5=625×5243>10>e ，所以53>e 15，所以ln 53>15，所以ln c -ln b >0，即ln c >ln b ，所以c >b ，综上所述a <b <c .故选：A .2.(2022·湖南·永兴县童星学校高三阶段练习)已知函数f x =x ,x <0,13x 3-12a +1 x 2+ax ,x ≥0,若方程f x=ax -148恰有3个不同的实根，则实数a 的取值范围为( )A.-∞,2 B.-12,1 C.-12,2 D.12,1 【答案】B【解析】由题，当x <0时，令g x =f x -ax +148=x -ax +148=1-a x +148，根据一次函数性质可得1-a >0⇒a <1，此时有一个根，1-a <0⇒a >1，此时无根；当x ≥0时，令g x =13x 3-12a +1 x 2+ax -ax +148=13x 3-12a +1 x 2+148，求导g x =x 2-a +1 x =x x -a +1 ，令g x =0⇒x 1=0或x 2=a +1，当a +1≤0时，g x 在0，+∞ 上单调递增，故无零点，不满足题意；当a +1>0时，g x 在0,a +1 单调递减，在a +1,+∞ 单调递增，由题，函数f x 恰有3个零点，则说明在当x <0时，有1个零点，在x ≥0时有两个零点，故可知a <1且g a +1 <0，所以g a +1 =13a +1 3-12a +1 a +1 2+148=-16a +1 3+148<0，解得a >-12；综上可得-12<a <1故选：B3.(2022·湖北·荆州中学高三阶段练习)已知tan α,tan β是方程ax 2+bx +c =0a ≠0 的两根，有以下四个命题：甲：tan α+β =-12；乙：tan αtan β=7:3；丙：sin α+β cos α-β =54；丁：tan αtan βtan α+β -tan α+β =5:3.如果其中只有一个假命题，则该命题是( )A.甲 B.乙C.丙D.丁【答案】B【解析】因为tan α,tan β是方程ax 2+bx +c =0a ≠0 的两根，所以tan α+tan β=-ba,tan α⋅tan β=c a，则甲：tan α+β =tan α+tan β1-tan α⋅tan β=-b a1-c a=b c -a =-12；丙：sin α+β cos α-β =sin αcos β+cos αsin βcos αcos β+sin αsin β=tan α+tan β1+tan αtan β=-b a1+ca=-b c +a =54.若乙､丁都是真命题，则tan α+tan β=-53,tan α⋅tan β=73，所以tan α+β =tan α+tan β1-tan α⋅tan β=-b a 1-c a =-531-73=54，sin α+β cos α-β =sin αcos β+cos αsin βcos αcos β+sin αsin β=tan α+tan β1+tan αtan β=-b a 1+c a =-531+73=-12，两个假命题，与题意不符，所以乙､丁一真一假，假设丁是假命题，由丙和甲得a -c =2b ,-5a +c =4b ，所以2a -c =-5a +c ，即7a +3c =0，所以c :a =-7:3，与乙不符，假设不成立；假设乙是假命题，由丙和甲得7a +3c =0，又a -c =2b ，所以3b =5a ，即b :a =5:3与丙相符，假设成立；故假命题是乙，故选：B ．4.(2022·湖北·荆州中学高三阶段练习)已知函数f x =ax ln x -x 2+3-a x +1a ∈R ，若f x 存在两个试卷第2页，共42页极值点x1，x2x1<x2，当x2x1取得最小值时，实数a的值为( )A.0B.1C.2D.3【答案】D【解析】由题意可知，f (x)=a ln x-2x+3有两个变号零点，即f (x)=0有两个不同的正根x1，x2x1<x2，不妨令g(x)=f (x)，则g (x)=ax-2，当a≤0时，g (x)=ax-2<0，故f (x)=a ln x-2x+3在(0,+∞)上单调递减，此时f (x)最多只有一个零点，不合题意；当a>0时，g (x)>0⇒0<x<a2；g (x)<0⇒x>a2，故f (x)在0,a 2上单调递增，在a2,+∞单调递减，因为f e-3a=a ln e-3a-2e-3a+3=--2e-3a<0，f (1)=1>0，且由对数函数性质可知，当x足够大时，f (x)=a ln x-2x+3<0，所以由零点存在基本定理可知，0<x1<1<x2，因为a ln x1-2x1+3=0，a ln x2-2x2+3=0，所以a=2x1-3ln x1=2x2-3ln x2=2(x1-x2)ln x1x2=2x1x2x1-1ln x2x1，不妨令t=x2x1，由x2>x1>0⇒t>1，从而2x1-32x1ln x1=x2x1-1ln x2x1=t-1ln t=h(t)，因为h (t)=ln t+1t-1ln2t，令y=ln t+1t-1，则y =1t-1t2=t-1t2>0，从而y=ln t+1t-1在(1,+∞)单调递增，且y|t=1=0，故对于∀t>1，h (t)>0，即h(t)在(1,+∞)单调递增，从而当t=x2x1取得最小值是，h(t)也取得最小值，即2x1-32x1ln x1取得最小值，不妨令F(x)=2x-32x ln x，x∈(0,1)，则F (x)=3ln x-2x+32x2ln2x，令φ(x)=3ln x-2x+3，则φ (x)=3-2xx>0对于x∈(0,1)恒成立，故φ(x)=3ln x-2x+3在(0,1)上单调递增，因为φ(1)=1>0，φ1e =-2e<0，所以存在唯一的x0∈1e,1，使得φ(x0)=3ln x0-2x0+3=0⇔2x0-3ln x0=3，故F (x)<0⇒0<x<x0；F (x)>0⇒x>x0，从而F(x)=2x-32x ln x在(0,x0)上单调递减，在(x0,+∞)单调递增，故F (x )min =F (x 0)=2x 1-32x 1ln x 1min，此时h (t )也取得最小值，即x 0=x 1，故a =2x 0-3ln x 0=2x 1-3ln x 1=3.故选：D .5.(2022·山东·乳山市银滩高级中学高三阶段练习)已知f (x +2)是偶函数，f (x )在-∞,2 上单调递减，f (0)=0，则f (2-3x )>0的解集是( )A.-∞,23 ∪2,+∞ B.23,2C.-23,23D.-∞,-23 ∪23,+∞ 【答案】D【解析】根据题意，f (x +2)是偶函数，则函数f (x )的图象关于直线x =2对称，又由f (x )在-∞,2 上单调递减，则f (x )在2,+∞ 上递增，又由f (0)=0，则f (2-3x )>0⇒f (2-3x )>f (0)⇒|3x |>2，解可得：x <-23或x >23，即不等式的解集为-∞,-23 ∪23,+∞ ；故选：D ．6.(2022·山东·乳山市银滩高级中学高三阶段练习)已知a =log 52，b =log 83，c =12，则下列判断正确的是( )A.c <b <a B.b <a <c C.a <c <b D.a <b <c【答案】C【解析】a =log 52<log 55=12=log 822<log 83=b ，即a <c π0=1，sin π4<sin1<sin π3⇒22<c <32，则a <c <b .故选：D .8.(2022·山东·济南市天桥区黄河双语实验学校高三阶段练习)已知f x =2x x 2+1,x ≥0-1x ,x <0 ，若函数g x =f x -t 有三个不同的零点x 1，x 2，x 3x 1<x 2<x 3 ，则-1x 1+1x 2+1x 3的取值范围是( )A.3,+∞B.2,+∞C.52,+∞D.1,+∞【答案】A试卷第2页，共42页【解析】函数f x =2x x 2+1,x ≥0-1x ,x <0 的图象如图所示，函数g x =f x -t 有三个不同的零点x 1，x 2，x 3x 1<x 2<x 3 ，即方程f x =t 有三个不同的实数根x 1，x 2，x 3，由图知t >0，当x >0时，f x =2x x 2+1=2x +1x，∵x +1x≥2x >0 ，∴f x ≤1，当且仅当x =1时取得最大值，当y =1时，x 1=-1，x 2=x 3=1，此时-1x 1+1x 2+1x 3=3，由2x +1x=t 0<t <1 ，可得x 2-2x t +1=0，∴x 2+x 3=2t，x 2x 3=1，∴1x 2+1x 3=2t >2，∴-1x 1+1x 2+1x 3=t +2t，∵0<t <1，∴-1x 1+1x 2+1x 3的取值范围是3,+∞ .故选：A .9.(2022·山东·高密三中高三阶段练习)设函数f (x )的定义域为R ，f (x +1)为奇函数，f (x +2)为偶函数，当x ∈[1,2]时，f (x )=a ⋅2x +b ．若f (0)+f (3)=6，则f log 296 的值是( )A.-12 B.-2C.2D.12【答案】B【解析】f (x +1)为奇函数，即其图象关于(0,0)点对称，所以f (x )的图象关于(1,0)点对称，f (x +2)为偶函数，即其图象关于y 轴对称，因此f (x )的图象关于直线x =2对称，所以f (1)=0，f (0)=-f (2)，f (3)=f (1)，所以f (1)=2a +b =0，f (0)+f (3)=-f (2)=-(4a +b )=6，由此解得a =-3，b =6，所以x ∈[1,2]时，f (x )=-3⋅2x +6，由对称性得f (x +2)=f (2-x )=-f (1-(1-x ))=-f (x )，所以f (x +4)=-f (x +2)=f (x )，f (x )是周期函数，周期为4，6<log 296<7，f (log 296)=f (log 296-4)=f (4-log 296+4)=f log 225696 =f log 283 =-3×83+6=-2，故选：B ．10.(2022·福建师大附中高三阶段练习)张衡是中国东汉时期伟大的天文学家、数学家，他曾在数学著作《算罔论》中得出结论：圆周率的平方除以十六约等于八分之五．已知在菱形ABCD 中，AB =BD =23，将△ABD 沿BD 进行翻折，使得AC =26．按张衡的结论，三棱锥A -BCD 外接球的表面积约为( )A.72 B.2410C.2810D.3210【答案】B【解析】如图1，取BD 的中点M ，连接AM ，CM ．由AB =AD =BD =23，可得△ABD 为正三角形，且AM =CM =23×32=3，所以cos ∠AMC =32+32-(26)22×3×3=-13，则sin ∠AMC =1--13 2=223，以M 为原点，MC 为x 轴，MD 为y 轴，过点M 且与平面BCD 垂直的直线为z 轴建立空间直角坐标系如图2，则C (3,0,0)， A (-1，0，22)．设O 为三棱锥A -BCD 的外接球球心，则O 在平面BCD 的投影必为△BCD 的外心，则设O (1，0，h )．由R 2=|OA |2=|OC |2可得22+02+(22-h )2=22+02+h 2，解得h =2，所以R 2=|OC |2=6．由张衡的结论，π216≈58，所以π≈10，则三棱锥A -BCD 的外接球表面积为4πR 2≈2410，故选：B ．11.(2022·福建省福州教育学院附属中学高三开学考试)若函数f x =kx -ln x 在区间1,+∞ 上单调递增，则实数k 的取值范围是A.-∞,-2 B.-∞,-1C.2,+∞D.1,+∞【答案】D 【解析】f x =k -1x，∵函数f x =kx -ln x 在区间1,+∞ 单调递增，∴f x ≥0在区间1,+∞ 上恒成立．∴k ≥1x ，而y =1x在区间1,+∞ 上单调递减，∴k ≥1∴k 的取值范围是1,+∞ ．故选D ．考点：利用导数研究函数的单调性.12.(2022·江苏·沭阳如东中学高三阶段练习)已知圆柱的轴截面是边长为2的正方形，P 为上底面圆的圆心，AB 为下底面圆的直径，E 为下底面圆周上一点，则三棱锥P -ABE 外接球的表面积为( )A.2516π B.254π C.52π D.5π【答案】B【解析】由题，由圆的性质，△ABE 为直角三角形，∠E =90°，如图所示，设外接球半径为R ，底面圆心为Q ，外接球球心为O ，由外接球的定义，OP =OA =OB =OE =R ，易得O 在线段PQ 上，又圆柱的轴截面是边长为2的正方形，所以底面圆半径AQ =BQ =1，∵PQ ⊥AQ ，则OA 2=OQ 2+AQ 2⇒R 2=2-R 2+12，解得R =54，试卷第2页，共42页∴外接球表面积为4πR 2=25π4.故选：B ．13.(2022·江苏·沭阳如东中学高三阶段练习)若a =sin1+tan1，b =2，c =ln4+12，则a ，b ，c 的大小关系为( )A.c c ，令g x =sin x +tan x -2x ，x ∈0,π2 ，则g x =cos x +1cos 2x -2=cos 3x -2cos 2x +1cos 2x ，因为x ∈0,π2 ，所以cos x ∈0,1 ，令h x =x 3-2x 2+1，x ∈0,1 ，则h x =3x 2-4x =x 3x -4 <0，即h x 在0,1 上单调递减，所以h x >h 1 =0，所以g x >0，即g x 在0,π2上单调递增，所以g 1 >g 0 =0，即sin1+tan1-2>0，即sin1+tan1>2，即a >b ，综上可得a >b >c ；故选：A 14.(2022·江苏·常州市第一中学高三开学考试)已知a >0，且a ≠1，函数f (x )=5a x +3a x +1+ln (1+4x 2-2x )(-1≤x ≤1)，设函数f (x )的最大值为M ，最小值为N ，则( )A.M +N =8B.M +N =10C.M -N =8D.M -N =10【答案】A 【解析】f (x )=5a x +3a x+1+ln (1+4x 2-2x )(-1≤x ≤1)，令g (x )=ln (1+4x 2-2x )，x ∈[-1，1]，由g (-x )=ln (1+4x 2+2x )=ln11+4x 2-2x=-ln (1+4x 2-2x )=-g (x )，可知g (-x )=-g (x )，故g (x )函数的图象关于原点对称，设g (x )的最大值是a ，则g (x )的最小值是-a ，由5a x +3a x +1=5-2a x +1，令h (x )=-2a x +1，当0<a <1时，h (x )在[-1，1]递减，所以h (x )的最小值是h (-1)=-2a a +1，h (x )的最大值是h 1 =-2a +1，故h -1 +h 1 =-2，∴f (x )的最大值与最小值的和是10-2=8，当a >1时，h (x )在[-1，1]单调递增，所以h (x )的最大值是h (-1)=-2a a +1，h (x )的最小值是h 1 =-2a +1，故h -1 +h 1 =-2，故函数f (x )的最大值与最小值之和为8，综上：函数f (x )的最大值与最小值之和为8，故选：A ．15.(2022·江苏·泗洪县洪翔中学高三阶段练习)不等式ae ax >ln x 在(0,+∞)上恒成立，则实数a 的取值范围是( )A.12e ,+∞B.1e ,+∞C.(1,+∞)D.(e ,+∞)【答案】B【解析】当a ≤0时，不等式ae ax >ln x 在(0,+∞)上恒成立不会成立，故a >0 ，当x ∈(0,1] 时，ln x ≤0 ，此时不等式ae ax >ln x 恒成立；不等式ae ax >ln x 在(1,+∞)上恒成立,即axe ax >x ln x 在(1,+∞)上恒成立,而axe ax >x ln x 即axe ax >ln x ⋅e ln x ，设g (x )=xe x ,g (x )=(x +1)e x ，当x >-1 时，g (x )=(x +1)e x >0，故g (x )=xe x ,(x >-1)是增函数，则axe ax >ln x ⋅e ln x 即g (ax )>g (ln x )，故ax >ln x ,a >ln xx，设h (x )=ln x x ,(x >1),h (x )=1-ln xx 2，当1<x <e 时，h (x )=1-ln xx 2>0， h (x )递增，当x >e 时，h (x )=1-ln xx 2<0， h (x )递减，故h (x )≤h (e )=1e ，则a >1e，综合以上，实数a 的取值范围是a >1e，故选：B 16.(2022·江苏·泗洪县洪翔中学高三阶段练习)已知四棱锥P -ABCD 中，底面ABCD 是边长为4的正方形，平面PAB ⊥平面ABCD ，且△PAB 为等边三角形，则该四棱锥的外接球的表面积为( )A.283π B.1123π C.32πD.2563π【答案】B【解析】如图所示，在四棱锥P -ABCD 中，取侧面△PAB 和底面正方形ABCD 的外接圆的圆心分别为O 1,O 2，分别过O 1，O 2作两个平面的垂线交于点O ，则由外接球的性质知，点O 即为该球的球心，取线段AB 的中点E ，连O 1E ，O 2E ，O 2D ，OD ，则四边形O 1EO 2O 为矩形，在等边△PAB 中，可得PE =23，则O 1E =233，即OO 2=233，在正方形ABCD 中，因为AB =4，可得O 2D =22，在直角△OO 2D 中，可得OD 2=OO 22+O 2D 2，即R 2=OO 22+O 2D 2=283，所以四棱锥P -ABCD 外接球的表面积为S =4πR 2=112π3.故选：B .试卷第2页，共42页17.(2022·江苏·淮安市钦工中学高三阶段练习)已知定义在R 上的函数f x 的导函数f x ，且f x <f x<0，则( )A.ef 2 >f 1 ，f 2 >ef 1B.ef 2 >f 1 ，f 2 <ef 1C.ef 2 <f 1 ，f 2 <ef 1D.ef 2 <f 1 ，f 2 >ef 1【答案】D【解析】构造函数g (x )=f (x )e x ⇒g(x )=f (x )-f (x )ex，因为f x <f x ，所以g (x )>0，因此函数g (x )是增函数，于是有g (2)>g (1)⇒f (2)e2>f (1)e ⇒f (2)>ef (1)，构造函数h (x )=f (x )⋅e x ⇒h (x )=e x [f (x )+f (x )]，因为f x <f x <0，所以h (x )<0，因此h (x )是单调递减函数，于是有h (2)<h (1)⇒e 2f (2)<ef (1)⇒ef (2)<f (1)，故选：D18.(2022·江苏·沭阳县潼阳中学高三阶段练习)已知函数f (x )=e x -x -1,x ≤0,-f (-x ),x >0, 则使不等式f (ln x )>-1e 成立的实数x 的取值范围为( )A.0,1eB.1e ,+∞C.(0,e )D.(e ,+∞)【答案】C【解析】因为f (0)=0，x >0时，f (x )=-f (-x )，因此x <0时也有f (x )=-f (-x )，即函数f (x )是奇函数，x ≤0时，f (x )=e x -x -1，f (x )=e x -1≤0，所以f (x )是减函数，所以奇函数f (x )在R 上是减函数，又f (-1)=1e ，所以f (1)=-f (-1)=-1e，不等式f (ln x )>-1e为f (ln x )>f (1)，所以ln x <1，0<x <e ，故选：C ．19.(2022·江苏·沭阳县潼阳中学高三阶段练习)已知实数a 、b 、c 满足a 2+b 2+c 2=1，则2ab +3c 的最大值为( )A.3 B.134C.2D.5【答案】A【解析】因为1-c 2=a 2+b 2≥2ab ，所以，2ab +3c ≤-c 2+3c +1=-c -32 2+134，因为1-c 2≥0，可得-1≤c ≤1，故当a =b =0c =1 时，2ab +3c 取最大值3.故选：A .二、多选题20.(2022·湖南·永兴县童星学校高三阶段练习)已知函数f x =x ln x -ax ，则( )A.当a ≤0或a =1e 时，f x 有且仅有一个零点B.当a ≤0或a =12时，f x 有且仅有一个极值点C.若f x 为单调递减函数，则a >12D.若f x 与x 轴相切，则a =1e【答案】AD【解析】令f x =0可得x ln x -ax =0，化简可得ln xx=a ，设h (x )=ln x x ，则h (x )=1-ln xx 2，当x >e ，h (x )<0，函数h (x )在e ,+∞ 单调递减，当0<x <e ，h (x )>0，函数h (x )在0，e 单调递增，又h (1)=0，h (e )=1e ，由此可得函数h (x )=ln xx 图像如下：所以当a ≤0或a =1e 时，ln xx =a 有且仅有一个零点所以当a ≤0或a =1e时，f x 有且仅有一个零点，A 对，函数f x =x ln x -ax 的定义域为0，+∞ ，f x =ln x -2ax +1，若f x 与x 轴相切，设f x 与x 轴相切相切与点(x 0,0)，则f x 0 =0，f x 0 =0，所以ln x 0-ax 0=0，ln x 0-2ax 0+1=0所以x 0=e ，a =1e，故D 正确；若f x 为单调递减函数，则f x ≤0在0，+∞ 上恒成立，所以ln x +12x≤a 在0，+∞ 上恒成立，设g (x )=ln x +12x ，则g (x )=-ln x2x 2，当x >1时，g (x )<0，函数g (x )=ln x +12x单调递减，当0<x <1时，g (x )>0，函数g (x )=ln x +12x单调递增，且g (1)=12，g 1e =0，当x >1e时，g (x )>0，由此可得函数g (x )=ln x +12x的图像如下：所以若f x 为单调递减函数，则a ≥12，C 错，所以当a =12时，函数f (x )在0，+∞ 上没有极值点，B 错，故选：AD .21.(2022·湖南·永兴县童星学校高三阶段练习)已知函数f (x )=x 2+2x +1,x <0ln x -2 ,x >0，若方程f (x )=k (k ∈R )有四个不同的实数解，它们从小到大依次记为x 1,x 2,x 3,x 4，则( )A.0<k <1 B.x 1+x 2=-1C.e <x 3<e 2D.0<x 1x 2x 3x 4<e 4【答案】ACD【解析】画出函数f (x )与函数y =k 的图像如下：f (x )在-∞,-1 单调递减，值域0,+∞ ；在-1,0 单调递增，值域0,1 ；在0,e 2 单调递减，值域0,+∞ ；在e 2,+∞ 单调递增，值域0,+∞ .试卷第2页，共42页则有x1+x 2=-2，ln x 3-2+ln x 4-2=0，即x 3x 4=e 4.选项B 判断错误；方程f (x )=k (k ∈R )有四个不同的实数解，则有0<k <1.选项A 判断正确；由f (x )在0,e 2 单调递减，值域0,+∞ ，f (e )=ln e -2 =1，f (e 2)=ln e2-2 =0，可知e <x 3<e 2.选项C 判断正确；由x 1<x 2<0<x 3<x 4，可知x 1x 2x 3x 4>0又x 1x 2x 3x 4=e 4x 1x 2=e 4-x 1 -x 2 <e 4-x 1 +-x 2 22=e 4.则有0<x 1x 2x 3x 4<e 4.故选项D 判断正确.故选：ACD22.(2022·湖北·荆州中学高三阶段练习)已知函数f x =2sin x 2+π6，若将函数f x 的图象纵坐标不变，横坐标缩短到原来的14，再向右平移π6个单位长度，得到函数g x 的图象，则( )A.函数g x =2sin 2x -π6 B.函数f x 的周期为4πC.函数g x 在区间π,4π3 上单调递增D.函数f x 的图象的一条对称轴是直线x =-π3【答案】ABC【解析】由题意可知，函数f x 的图象纵坐标不变，横坐标缩短到原来的14后，其解析式为y =2sin 2x +π6 ，y =2sin 2x +π6 向右平移π6个单位长度后，得到g (x )=2sin 2x -π6 +π6 =2sin 2x -π6 ，故A 正确；由周期公式可知，函数f x 的周期为T =2π12=4π，故B 正确；由-π2+2k π≤2x -π6≤π2+2k π⇒-π6+k π≤x ≤π3+k π，k ∈Z ，故g (x )的单调递增区间为-π6+k π,π3+k π ，k ∈Z ，从而函数g x 在区间π,4π3上单调递增，故C 正确；因为f -π3=2sin0=0≠±2，故D 错误.故选：ABC .23.(2022·湖北·荆州中学高三阶段练习)已知奇函数f x 在R 上可导，其导函数为f ′x ，且f 1-x -f 1+x +2x =0恒成立，若f x 在0,1 单调递增，则( )A.f x 在1,2 上单调递减 B.f 0 =0C.f 2022 =2022 D.f 2023 =1【答案】BCD 【解析】方法一：对于A ，若f x =x ，符合题意，故错误，对于B ，因已知奇函数f x 在R 上可导，所以f 0 =0，故正确，对于C 和D ，设g x =f x -x ，则g x 为R 上可导的奇函数，g 0 =0，由题意f 1-x +x -1=f 1+x -1-x ，得g 1-x =g 1+x ，g x 关于直线x =1对称，易得奇函数g x 的一个周期为4，g 2022 =g 2 =g 0 =0，故C 正确，由对称性可知，g x 关于直线x =-1对称，进而可得g -1 =0，(其证明过程见备注)且g x 的一个周期为4，所以g ′2023 =g ′-1 =0，故D 正确．备注：g 1-x =g 1+x ，即-g 1-x =-g 1+x ，所以g -1+x =g -1-x ，等式两边对x 求导得，g ′-1+x =-g ′-1-x ，令x =0，得g ′-1 =-g ′-1 ，所以g -1 =0．方法二：对于A ，若f x =x ，符合题意，故错误，对于B ，因已知奇函数f x 在R 上可导，所以f 0 =0，故正确，对于C ，将f 1-x -f 1+x +2x =0中的x 代换为x +1，得f -x -f 2+x +2x +2=0，所以f x +2 +f x =2x +2，可得f x +4 +f x +2 =2x +6，两式相减得，f x +4 -f x =4，则f 6 -f 2 =4，f 10 -f 6 =4，⋯，f 2022 -f 2018 =4，叠加得f 2022 -f 2 =2020，又由f x +2 +f x =2x +2，得f 2 =-f 0 +2=2，所以f 2022 =f 2 +2020=2022，故正确，对于D ，将f 1-x -f 1+x +2x =0的两边对x 求导，得-f 1-x -f 1+x +2=0，令x =0得，f 1 =1，将-f -x =f x 的两边对x 求导，得f ′-x =f ′x ，所以f -1 =1，将f x +4 -f x =4的两边对x 求导，得f x +4 =f x ，所以f 2023 =f 2019 =⋅⋅⋅=f -1 =1，故正确．故选：BCD24.(2022·山东·乳山市银滩高级中学高三阶段练习)已知函数f x =ln x 2+1+x +x 5+3，函数g x 满足g -x +g x =6.则( )A.f lg7 +f lg17=6B.函数g x 的图象关于点3,0 对称C.若实数a 、b 满足f a +f b >6，则a +b >0D.若函数f x 与g x 图象的交点为x 1,y 1 、x 2,y 2 、x 3,y 3 ，则x 1+y 1+x 2+y 2+x 3+y 3=6【答案】AC【解析】对于A 选项，对任意的x ∈R ，x 2+1+x >x +x ≥0，所以，函数f x =ln x 2+1+x +x 5+3的定义域为R ，f -x +f x =ln x 2+1-x +-x 5+3 +ln x 2+1+x +x 5+3=ln x 2+1-x 2 +6=6，所以，f lg7 +f lg 17=f lg7 +f -lg7 =6，A 对；对于B 选项，因为函数g x 满足g -x +g x =6，故函数g x 的图象关于点0,3 对称，B 错；对于C 选项，对于函数h x =ln x 2+1+x ，该函数的定义域为R ，h -x +h x =ln x 2+1-x +ln x 2+1+x =ln x 2+1-x 2 =0，即h -x =-h x ，所以，函数h x 为奇函数，当x ≥0时，内层函数u =x 2+1+x 为增函数，外层函数y =ln u 为增函数，试卷第2页，共42页所以，函数h x 在0,+∞上为增函数，故函数h x 在-∞,0上也为增函数，因为函数h x 在R上连续，故函数h x 在R上为增函数，又因为函数y=x5+3在R上为增函数，故函数f x 在R上为增函数，因为实数a、b满足f a +f b >6，则f a >6-f b =f-b，可得a>-b，即a+b>0，C对；对于D选项，由上可知，函数f x 与g x 图象都关于点0,3对称，由于函数f x 与g x 图象的交点为x1,y1、x2,y2、x3,y3，不妨设x1<x2<x3，若x2≠0，则函数f x 与g x 图象的交点个数必为偶数，不合乎题意，所以，x2=0，则y2=3，由函数的对称性可知，点x1,y1、x3,y3关于点0,3对称，则x1+x3=0，y1+y3=6，故x1+y1+x2+y2+x3+y3=9，D错.故选：AC.25.(2022·山东·栖霞市第一中学高三阶段练习)已知函数f x =2sinωx+π4(ω>0)，则下列说法正确的是( )A.若函数f x 的最小正周期为π，则其图象关于直线x=π8对称B.若函数f x 的最小正周期为π，则其图象关于点π8,0对称C.若函数f x 在区间0,π8上单调递增，则ω的最大值为2D.若函数f x 在0,2π有且仅有5个零点，则ω的取值范围是198≤ω<238【答案】ACD【解析】A选项：∵f x 的最小正周期为π∴ω=2∴fπ8 =2sin2⋅π8+π4=2sinπ2=2，故A正确；B选项：∵f x 的最小正周期为π∴ω=2∴fπ8 =2sin2⋅π8+π4=2sinπ2=2≠0，故B错误；C选项：∵0<x<π8∴π4<ωx+π4<π8ω+π4又函数f x 在0,π8上单调递增∴π8ω+π4≤π2∴ω≤2，故C正确；D选项：∵x∈0,2π∴ωx+π4∈π4,2πω+π4又f x 在0,2π有且仅有5个零点，则5π≤2πω+π4<6π,∴198≤ω<238，故D正确.故选：ACD26.(2022·山东·济南市天桥区黄河双语实验学校高三阶段练习)已知函数f x =ln x-x+1x-1，下列结论成立的是( )A.函数f x 在定义域内无极值B.函数f x 在点A2,f2处的切线方程为y=52x+ln2-8C.函数f x 在定义域内有且仅有一个零点D.函数f x 在定义域内有两个零点x 1，x 2，且x 1⋅x 2=1【答案】ABD【解析】A ，函数f x =ln x -x +1x -1定义域为0,1 ∪1,+∞ ，f x =1x -x -1-x +1 x -1 2=1x +2x -12>0，∴f x 在0,1 和1,+∞ 上单调递增，则函数f x 在定义域内无极值，故A 正确；B ，由f x =1x +2x -1 2，则f 2 =12+22-12=52，又f 2 =ln2-2+12-1=-3+ln2，∴函数f x 在点A 2,f 2 处的切线方程为y +3-ln2=52x -2即y =52x +ln2-8，故B 正确；C ，∵f x 在1,+∞ 上单调递增，又f e =ln e -e +1e -1=1-e +1e -1=-2e -1<0，f e 2 =ln e 2-e 2+1e 2-1=2-e 2+1e 2-1=e 2-3e 2-1>0，所以函数f x 在e ,e 2 存在x 0，使f x 0 =ln x 0-x 0+1x 0-1=0，又1e2<1x 0<1e ，即0<1x 0<1，且f 1x 0 =ln 1x 0-1x 0+11x 0-1=-ln x 0-x 0+1x 0-1=-f x 0 =0，即1x 0为函数f x 的一个零点，所以函数f x 在定义域内有两个零点,故C 错误.D ，由选项C 可得x 1=x 0,x 2=1x 0，所以x 1⋅x 2=1，故D 正确.故选：ABD27.(2022·山东·济南市天桥区黄河双语实验学校高三阶段练习)已知定义在R 上的函数f x 对任意实数x 满足f 2+x =f x ，f 2-x =f x ，且x ∈0,1 时，f x =x 2+1，则下列说法中，正确的是( )A.2是f x 的周期 B.x =-1不是f x 图象的对称轴C. f 2021 =2D.方程f (x )=12x 只有4个实根【答案】AC【解析】A 选项：因为定义在R 上的函数f x 对任意实数x 满足f 2+x =f x ，所以函数f x 是以2为周期的周期函数，故A 选项正确；B 选项：因为f 2-x =f x ，所以函数f x 关于直线x =1对称，又f x 是周期为2周期函数，所以函数f x 关于直线x =-1对称，故B 选项错误；C 选项： f 2021 =f 1 =12+1=2，C 选项正确；D 选项：在同一直角坐标系中分别作出函数y =f x 与y =12x 的图象，如图所示：试卷第2页，共42页由图象可知两函数共有6个不同的交点，则方程f (x )=12x 有6个实根，故D 选项错误；故选：AC .28.(2022·山东·高密三中高三阶段练习)英国数学家贝叶斯在概率论研究方面成就显著，根据贝叶斯统计理论，随机事件A ､B 存在如下关系：P A B =P A P B AP B.某高校有甲､乙两家餐厅，王同学第一天去甲､乙两家餐厅就餐的概率分别为0.4和0.6.如果他第一天去甲餐厅，那么第二天去甲餐厅的概率为0.6；如果第一天去乙餐厅，那么第二天去甲餐厅的概率为0.5，则王同学( )A.第二天去甲餐厅的概率为0.54B.第二天去乙餐厅的概率为0.44C.第二天去了甲餐厅，则第一天去乙餐厅的概率为59D.第二天去了乙餐厅，则第一天去甲餐厅的概率为49【答案】AC【解析】设A 1:第一天去甲餐厅，A 2:第二天去甲餐厅，B 1:第一天去乙餐厅，B 2:第二天去乙餐厅，所以P A 1 =0.4，P B 1 =0.6，P A 2A 1 =0.6,P A 2B 1 =0.5，因为P A 2A 1 =P (A 2)P A 1A 2 P (A 1)=0.6,P A 2B 1 =P (A 2)P B 1A 2P (B 1)=0.5，所以P (A 2)P A 1A 2 =0.24,P (A 2)P B 1A 2 =0.3，所以有P A 2 =P A 1 P A 2A 1 +P B 1 P A 2B 1 =0.4×0.6+0.6×0.5=0.54,因此选项A 正确, P B 2 =1-P A 2 =0.46，因此选项B 不正确；因为P B 1A 2 =0.3P A 2=59，所以选项C 正确；P A 1B 2 =P (A 1)P B 2A 1) P (B 2)=P (A 1)[1-P A 2A 1)] P (B 2)=0.4×(1-0.6)0.46=823，所以选项D 不正确，故选：AC29.(2022·福建师大附中高三阶段练习)已知⊙O 1:x 2+y 2-2mx +2y =0,⊙O 2:x 2+y 2-2x -4my +1=0．则下列说法中，正确的有( )A.若(1,-1)在⊙O 1内，则m ≥0B.当m =1时，⊙O 1与⊙O 2共有两条公切线C.若⊙O 1与⊙O 2存在公共弦，则公共弦所在直线过定点13,16D.∃m ∈R ，使得⊙O 1与⊙O 2公共弦的斜率为12【答案】BC【解析】因为⊙O 1:x 2+y 2-2mx +2y =0,⊙O 2:x 2+y 2-2x -4my +1=0，所以⊙O 1：(x -m )2+(y +1)2=m 2+1，⊙O 2：(x -1)2+(y -2m )2=4m 2，则O 1(m ，-1)，r 1=m 2+1，O 2(1，2m )，r 2=2|m |，则m ≠0，由(1，-1)在⊙O 1内，可得12+(-1)2-2m -2<0，即m >0，A 错误；当m =1时，O 1(1，-1)，r 1=2，O 2(1，2)，r 2=2，所以|O 1O 2|=3∈(2-2，2+2)，所以两圆相交，共两条公切线，B 正确；⊙O 1-⊙O 2，得(-2m +2)x +(2+4m )y -1=0，即m (-2x +4y )+(2x +2y -1)=0，令-2x +4y =0，2x +2y -1=0，解得x =13，y =16，所以定点为13，16 ，C 正确；公共弦所在直线的斜率为2m -22+4m ，令2m -22+4m =12，无解，所以D 错误，故选：BC ．30.(2022·福建师大附中高三阶段练习)函数f (x )=2sin (ωx +φ)ω>0,|φ|<π2的部分图像如图所示，则下列说法中，正确的有( )A.f (x )的最小正周期T 为πB.f (x )向左平移3π8个单位后得到的新函数是偶函数C.若方程f (x )=1在(0,m )上共有6个根，则这6个根的和为33π8D.f (x )x ∈0,5π4图像上的动点M 到直线2x -y +4=0的距离最小时，M 的横坐标为π4【答案】ABD【解析】因为f (x )经过点5π8，0，所以f 5π8 =2sin 5ωπ8+φ =0，又5π8在f (x )的单调递减区间内，所以5ωπ8+φ=π+2k π(k ∈Z )①；又因为f (x )经过点5π4，1 ，所以f 5π4 =2sin 5ωπ4+φ =1，sin 5ωπ4+φ =22，又x =5π4是f (x )=1在x >5π8时最小的解，所以5ωπ4+φ=9π4+2k π(k ∈Z )②．联立①、②，可得5ωπ8=5π4，即ω=2，代入①，可得φ=-π4+2k π(k ∈Z )，又|φ|<π2，所以φ=-π4，则f(x )=2sin 2x -π4 ．f (x )的最小正周期为2π2=π，A 正确．f (x )向左平移3π8个单位后得到的新函数是f (x )=2sin 2x +3π8 -π4 =2sin 2x +π2 =2cos2x ，为偶函数，B 正确．设f (x )=1在(0，m )上的6个根从小到大依次为x 1，x 2，⋯，x 6．令2x -π4=π2，则x =3π8，根据f (x )的对称性，可得x 1+x 22=3π8，则由f (x )的周期性可得x 3+x 42=3π8+T =11π8，x 5+x 62=3π8+2T =19π8，所以6i =1x i =2 3π8+11π8+19π8 =33π4，C 错误．作与l ：2x -y +4=0平行的直线，使其与f (x )x ∈0，5π4有公共点，则在运动的过程中，只有当直线与f (x )x ∈0，5π4相切时，直线与l 存在最小距离，也是点M 到直线2x -y +4=0的最小距离，试卷第2页，共42页令f (x )=22cos 2x -π4 =2，则2x -π4=±π4+2k π(k ∈Z )，解得x =k π(k ∈Z )或x =π4+k π(k ∈Z )，又x ∈0，5π4 ，所以x =0，π4，5π4(舍去)，又f (0)=-1，令M 1(0，-1)，f π4 =1，M 2π4，1 ，则由|1+4|5>π2-1+4 5可得M 1到直线l 的距离大于M 2到直线l 的距离，所以M 到直线2x -y +4=0的距离最小时，M 的横坐标为π4，D 正确故选：ABD ．31.(2022·福建师大附中高三阶段练习)公元前300年前后，欧几里得撰写的《几何原本》是最早有关黄金分割的论著，书中描述：把一条线段分割为两部分，使较大部分与全长的比值等于较小部分与较大的比值，则这个比值即为“黄金分割比”，把离心率为“黄金分割比”倒数的双曲线叫做“黄金双曲线”．黄金双曲线E :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的一个顶点为A ，与A 不在y 轴同侧的焦点为F ，E 的一个虚轴端点为B ，PQ 为双曲线任意一条不过原点且斜率存在的弦，M 为PQ 中点．设双曲线E 的离心率为e ，则下列说法中，正确的有( )A.e =5+12B.|OA ||OF |=|OB |2C.k OM ⋅k PQ =eD.若OP ⊥OQ ，则1|OP |2+1|OQ |2=e 恒成立【答案】ABC【解析】由E 为黄金分割双曲线可得a c =ca +c，即a 2+ac =c 2(*)，对(*)两边同除以a 2可得e 2-e -1=0，则e =5+12，A 正确；对(*)继续变形得ac =c 2-a 2=b 2，∴|AB |2+|BF |2=a 2+b 2+c 2+b 2=a 2+c 2+2(c 2-a 2)=3c 2-a 2，|AF |2=(a +c )2=a 2+2ac +c 2=3c 2-a 2，∴AB ⊥BF ，所以∠ABF =90∘，又∠AOB =90∘，所以∠BAO =∠FBO ，∠ABO =∠BFO ，所以△AOB ∼△BOF ，所以OA OB =OBOF，所以|OA ||OF |=|OB |2， B 正确；设P (x 1，y 1)，Q (x 2，y 2)，M (x 0，y 0)，将P ，Q 坐标代入双曲线方程可得，x 21a 2-y 21b 2=1x 22a 2-y 22b 2=1，作差后整理可得y 2-y 1x 2-x 1∙y 2+y 1x 2+x 1=b 2a 2，即y 2-y 1x 2-x 1∙y 0x 0=b 2a 2所以k PQ ∙k OM =c 2-a 2a2=e 2-1=5+12，故C 正确；设直线OP ：y =kx ，则直线OQ ：y =-1kx ，将y =kx 代入双曲线方程b 2x 2-a 2y 2=a 2b 2，可得x 2=a 2b 2b 2-a 2k 2，则y 2=a 2b 2k 2b 2-a 2k 2，∴|OP |2=x 2+y 2=a 2b 2(k 2+1)b 2-a 2k 2，将k 换成-1k 即得|OQ |2=a 2b 2(k 2+1)b 2k 2-a 2，则1|OP |2+1|OQ |2=(b 2-a 2)(k 2+1)a 2b 2(k 2+1)=b 2-a 2a 2b 2=1a 2-1b 2与a ，b 的值有关，故D 错误，故选：ABC ．32.(2022·福建省福州教育学院附属中学高三开学考试)知函数f (x )=sin 2x -π3，则下列说法正确的是( )A.函数f x 的最小正周期是π2B.函数f x 增区间是k π2+π6,k π2+5π12(k ∈Z )C.函数f x 是奇函数 D.函数图象关于直线x =2π3对称【答案】ABD【解析】函数y =sin x 的图象如下图：由图可知，函数y =sin x 的最小正周期为π，单调递增区间是k π,k π+π2k ∈Z ，对称轴是x =k π2k ∈Z .f x =sin 2x -π3 ，f (x )的最小正周期是π2，故A 正确；令k π≤2x -π3≤k π+π2得k π2+π6≤x ≤k π2+5π12，所以f (x )的增区间是k π2+π6,k π2+5π12(k ∈Z )，故B 正确；因为f (0)≠0，所以f (x )不是奇函数，故C 错误；令2x -π3=k π2得x =k π4+π6(k ∈Z )，取k =2得对称轴方程为x =2π3，故D 正确.故选：ABD .33.(2022·江苏·沭阳如东中学高三阶段练习)在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中，点M 、N 分别是棱A 1D 1、AB 的中点，则下列选项中正确的是( ).A.MC ⊥DNB.A 1C 1⎳平面MNCC.异面直线MD 与NC 所成的角的余弦值为15D.平面MNC 截正方体所得的截面是五边形【答案】AD 【解析】以点D 为原点如图建立空间直角坐标系，设正方体的边长为2，则M 1,0,2 ,C 0,2,0 ,N 2,1,0 ,D 0,0,0 ,A 2,0,0因为MC =-1,2,-2 ，DN =2,1,0 ，MC ⋅DN =-2+2=0，所以MC ⊥DN ，故A 正确；因为MC =-1,2,-2 ，MN =1,1,-2 ，设平面MNC 的法向量为n =x ,y ,z所以由MC ⋅n =0，MN ⋅n =0可得-x +2y -2z =0x +y -2z =0，所以可取n=2,4,3 ，因为AC =-2,2,0 ，AC ⋅n =-4+8=8≠0，所以A 1C 1不与平面MNC 平行，故B 错误；因为DM=1,0,2 ，NC =-2,1,0试卷第2页，共42页所以cos DM ,NC=-25⋅5=-25所以异面直线MD 与NC 所成的角的余弦值为25，故C 错误；连接CN ，在D 1C 1上取靠近D 1的四等分点为Q ，则MQ ⎳CN 连接CQ ，在AA 1上取靠近A 1的三等分点为P ，则NP ⎳CQ 所以平面MNC 截正方体所得的截面是五边形CQMPN ，故D 正确故选：AD34.(2022·江苏·沭阳如东中学高三阶段练习)已知函数f x =3x -2x ，x ∈R ，则( )A.f x 在0，+∞ 上单调递增B.存在a ∈R ，使得函数y =f xa x为奇函数C.函数g x =f x +x 有且仅有2个零点 D.任意x ∈R ，f x >-1【答案】ABD【解析】A ：f x =3x ln3-2x ln2=2x 32xln3-ln2 因为x ∈0，+∞ ，所以2x >1，32 x >1，因此32 xln3>ln3>ln2，故f x >0，所以f x 在0，+∞ 上单调递增，故A 正确；B ：令a =6，则y =62 x -26 x ，令g x =62 x -26x，定义域为R ，关于原点对称，且g -x=62-x -26 -x =26 x -62 x=-g x ，故g x 为奇函数，B 正确C ： x =0时，g x =0，x >0时，g x =2x 32 x -1 >0，x <0时，g x =2x 32 x -1<0，所以g x 只有1个零点，C 错误；D ：x >0时，f x >0；x =0时，f x =0；x <0时，f x >-2x >-1；D 正确；故选：ABD35.(2022·江苏·常州市第一中学高三开学考试)已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1a n =a n +1a n，则( )A.a n +1≥2a nB.a n +1a n是递增数列C.{a n +1-4a n }是递增数列 D.a n ≥n 2-2n +2【答案】ABD【解析】对于A ，因为a n +1=a 2n +1≥1，故a n +1a n =a n +1a n≥2a n ⋅1a n =2，所以a n +1≥2a n ，当且仅当a n =1时取等号，故A 正确；对于B ，由A 可得{a n }为正数数列，且a n +1≥2a n ，则a n +1>a n ，故a n 为递增数列，且a 1=1，根据对勾函数的单调性，a n +1a n =a n +1a n为递增数列，故B 正确；对于C ，由a n +1-4a n =a n -2 2-3，由题意a 1=1，a 2a 1=a 1+1a 1，即a 2=2可知a n +1-4a n 不是递增数列；对于D ，因为a n >1，所以a n +1-a 2n =1<a n +1-a n ，所以a n +1≥n +1,a n ≥n ，所以a n +1=a 2n +1≥n 2+1，即a n ≥(n -1)2+1=n 2-2n +2.故选：ABD36.(2022·江苏·泗洪县洪翔中学高三阶段练习)设正实数a ，b 满足a +b =1，则下列结论正确的是( )A.1a +1b 有最小值4 B.ab 有最小值12C.a +b 有最大值2D.a 2+b 2有最小值12【答案】ACD【解析】A ：由题设，1a +1b =1a +1b (a +b )=2+b a +a b≥2+2b a ⋅a b =4，当且仅当a =b =12时等号成立，正确；B ：由a ,b >0，则a +b =1≥2ab ，即ab ≤12，当且仅当a =b =12时等号成立，故ab 的最大值为12，错误；C ：由a ,b >0，则a +b =1≥(a +b )22，即a +b ≤2，当且仅当a =b =12时等号成立，正确；D ：a 2+b 2≥(a +b )22=12，当且仅当a =b =12时等号成立，正确；故选：ACD .37.(2022·江苏·泗洪县洪翔中学高三阶段练习)已知数列a n 满足a 1=1，a n +1=a n2+3a n n ∈N + ，则( )A.1a n +3 为等比数列 B.a n 的通项公式为a n =12n -1-3C.a n 为递增数列D.1a n的前n 项和T n =2n +2-3n -4【答案】AD 【解析】因为1a n +1=2+3a n a n =2a n +3，所以1a n +1+3=21a n+3 ，又1a 1+3=4≠0，所以1a n +3 是以4为首项，2为公比的等比数列，即1a n +3=4×2n -1，所以1a n =2n +1-3，所以a n =12n +1-3，所以a n 为递减数列，1a n 的前n 项和T n =22-3 +23-3 +⋅⋅⋅+2n +1-3 =221+22+⋅⋅⋅+2n -3n =2×2×1-2n 1-2-3n =2n +2-3n -4．故选：AD ．38.(2022·江苏·淮安市钦工中学高三阶段练习)已知函数f (x )=xe x ,x <1e x x 3,x ≥1，函数g (x )=xf (x )，下列选项正确的是( )A.点(0，0)是函数f (x )的零点B.∃x 1∈0,1 ,x 2∈(1，3)，使f (x 1)>f (x 2)C.函数f (x )的值域为[-e -1,+∞)D.若关于x 的方程[g (x )]2-2ag (x )=0有两个不相等的实数根，则实数a 的取值范围是2e 2,e 28∪e2,+∞【答案】BC【解析】对于选项A ，0是函数f x 的零点，零点不是一个点，所以A 错误；试卷第2页，共42页对于选项B ，当x <1时，f x =x +1 e x ，则当x <-1时，f x <0，f x 单调递减，当-1<x <1时，f x >0，f x 单调递增，所以，当0<x <1时，0<f x <e ；当x >1时，fx =e x x -3 x 4，则当1<x <3时，f x <0，f x 单调递减，当x >3时，f x >0，f x 单调递增，所以，当1<x <3时，e 327<f x <e ．综上可得，选项B 正确．对于选项C ，f x min =f -1 =-1e，选项C 正确．结合函数f x 的单调性及图像可得：函数f x 有且只有一个零点0，则g x =xf x 也有且只有一个零点0；所以对于选项D ，关于x 的方程g x 2-2ag x =0有两个不相等的实数根⇔关于x 的方程g x g x -2a =0有两个不相等的实数根⇔关于x 的方程g x -2a =0有一个非零的实数根⇔函数y =g x 的图象与直线y =2a 有一个交点，且x ≠0，则g x =x 2e x ,x <1,e xx 2,x ≥1.当x <1时，g x =e x x x +2 ，当x 变化时，g x ，g x 的变化情况如下：x x <-2-2-2<x <000<x <1g x +0-0+g x增极大值减极小值增极大值g -2 =4e 2，极小值g 0 =0；当x ≥1时，gx =e x x -2 x 3，当x 变化时，g x ，g x 的变化情况如下：x 11<x <22x >2g x -e -0+g xe减极小值增。

2024年新高考新题型数学选填压轴好题汇编08含答案

2024年新高考新题型数学选填压轴好题汇编08一、单选题1(2024·广东湛江·二模)已知函数f x =2x -1 -a ，g x =x 2-4x +2-a ，则()A.当g x 有2个零点时，f x 只有1个零点B.当g x 有3个零点时，f x 有2个零点C.当f x 有2个零点时，g x 有2个零点D.当f x 有2个零点时，g x 有4个零点2(2024·甘肃定西·一模)在四棱锥P -ABCD 中，底面ABCD 为矩形，PA ⊥底面ABCD ,∠ABD =60°,PB ,PC 与底面ABCD 所成的角分别为α,β，且α+β=45°，则PAAB =()A.17-22B.15-32C.15-22D.17-323(2024·高三·江西·开学考试)如图，已知圆O 的半径为2，弦长AB =2，C 为圆O 上一动点，则AC ⋅BC的取值范围为()A.0,4B.5-43,5+43C.6-43,6+43D.7-43,7+434(2024·高三·江苏·期末)已知直线l 与椭圆x 29+y 23=1在第二象限交于A ，B 两点，l 与x 轴，y 轴分别交于M ，N 两点(M ,N 在椭圆外)，若AM =BN ，则l 的倾斜角是()A.π6B.π3C.π4D.5π125(2024·湖南娄底·一模)已知圆内接四边形ABCD 中，AD =2,∠ADB =π4,BD 是圆的直径，AC ⋅BD=2，则∠ADC =() A.5π12B.π2C.7π12D.2π36(2024·湖南娄底·一模)若直线ex -4y +e ln4=0是指数函数y =a x (a >0且a ≠1)图象的一条切线，则底数a =()A.2或12B.eC.eD.e 或e7(2024·河北沧州·一模)过点P 1,2 作圆O :x 2+y 2=10相互垂直的两条弦AB 与CD ，则四边形ACBD 的面积的最大值为()A.66B.215C.96D.158(2024·湖南·一模)若不等式e x -1-mx -2n -3≥0对∀x ∈R 恒成立，其中m ≠0，则nm的取值范围为()A.-∞,-ln3e 2B.ln3e 2,+∞ C.-e ,-ln3e 2D.ln3e 2,e 9(2024·湖南·模拟预测)如图所示，面积为π的扇形OMN 中，M ,N 分别在x ,y 轴上，点P 在弧MN 上(点P 与点M ,N 不重合)，分别在点P ,N 作扇形OMN 所在圆的切线l 1,l 2，且l 1与l 2交于点Q ，其中l 1与x 轴交于点R ，则NQ +QR 的最小值为()A.4B.23C.6D.210(2024·陕西商洛·模拟预测)设a =sin0.2,b =0.16,c =12ln 32，则()A.a >c >bB.b >a >cC.c >b >aD.c >a >b11(2024·河南信阳·模拟预测)已知数列a n 的前n 项和为S n ，S 1=1，S 2=3，且32a n +1是2a n ，a n +2的等差中项，则使得ni =1i a i>509128成立的最小的n 的值为()A.8B.9C.10D.1112(2024·全国·模拟预测)若关于x 的不等式a (ln x +ln a )≤2e 2x 在(0,+∞)上恒成立，则实数a 的取值范围为()A.(0,e ]B.0,e 2C.(0,e ]D.(0,2e ]13(2024·湖南岳阳·二模)设a =log 23，b =log 35，c =log 58，则()A.a >b >cB.b >a >cC.b >c >aD.c >a >b14(2024·湖南岳阳·二模)已知点A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 是圆x 2+y 2=16上的两点，若∠AOB =π2，则x 1+y 1-2 +x 2+y 2-2 的最大值为()A.16B.12C.8D.415(2024·湖南·二模)2024年春节期间，某单位需要安排甲、乙、丙等五人值班，每天安排1人值班，其中正月初一、二值班的人员只安排一天，正月初三到初八值班人员安排两天，其中甲因有其他事务，若安排两天则两天不能连排，其他人员可以任意安排，则不同排法一共有()A.792种B.1440种C.1728种D.1800种16(2024·湖南·二模)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别是F 1,F 2,O 为坐标原点，以F 1F 2为直径的圆与双曲线C 交于点P ，且OP 在OF 1 上的投影向量为35OF 1，则双曲线C 的离心率为()A.2B.3C.4D.517(2024·湖南·二模)在△ABC 中，角A ,B ,C 所对边分别为a ,b ,c ，且a 2-b 2+c 2+2ac =0，若cos A -C =7210，α∈π4,π2 ,cos α+A cos α+C cos 2α=25，则tan α的值为()A.1B.2C.4D.2或418(2024·湖南常德·三模)设有甲、乙两箱数量相同的产品，甲箱中产品的合格率为90%，乙箱中产品的合格率为80%.从两箱产品中任取一件，经检验不合格，放回原箱后在该箱中再随机取一件产品，则该件产品合格的概率为()A.56B.67C.78D.172019(2024·湖南·模拟预测)有一枚质地均匀点数为1到4的特制骰子，投掷时得到每种点数的概率均等，现在进行三次独立投掷，记X 为得到最大点数与最小点数之差，则X 的数学期望E X =()A.2116B.32C.74D.15820(2024·湖南·模拟预测)已知函数f x 满足f x +8 =f x ，f x +f 8-x =0，当x ∈0,4 时，f x =ln 1+sin π4x ，则函数F x =f 3x -f x 在0,8 内的零点个数为()A.3B.4C.5D.621(2024·高三·江苏镇江·开学考试)某校在校庆期间举办羽毛球比赛，某班派出甲､乙两名单打主力，为了提高两位主力的能力，体育老师安排了为期一周的对抗训练，比赛规则如下：甲、乙两人每轮分别与体育老师打2局，当两人获胜局数不少于3局时，则认为这轮训练过关；否则不过关.若甲､乙两人每局获胜的概率分别为p 1，p 2，且满足p 1+p 2=43，每局之间相互独立.记甲、乙在n 轮训练中训练过关的轮数为X ，若E X =16，则从期望的角度来看，甲､乙两人训练的轮数至少为()A.27B.24C.32D.2822(2024·河南·模拟预测)已知圆O 为△ABC 的外接圆，∠BAC =60°，BC =23，则OB ⋅OC=()A.2B.-2C.4D.-4二、多选题23(2024·广东湛江·二模)已知函数f x 的定义域为R ，f x 不恒为零，且f x +y +f x -y =2f x f y ，则()A.f 0 =1B.f x 为偶函数C.f x 在x =0处取得极小值D.若f a =0，则f (x )=f (x +4a )24(2024·甘肃定西·一模)下列命题为真命题的是()A.x 2-4x -8-x +4+x -1 的最小值是2B.x 2-4x -8-x +4+x -1 的最小值是5C.x 2-4x -8-x +4+x 2-2x -4-x +2的最小值是2D.x 2-4x -8-x +4+x 2-2x -4-x +2的最小值是325(2024·高二·福建福州·期末)任取一个正整数，若是奇数，就将该数乘3再加上1；若是偶数，就将该数除以2．反复进行上述两种运算，经过有限次步骤后，必进入循环圈1→4→2→1．这就是数学史上著名的“冰雹猜想”(又称“角谷猜想”)．比如取正整数m =8，根据上述运算法则得出8→4→2→1→4→2→1．猜想的递推关系如下：已知数列a n 满足a 1=5，a n +1=a n2,a n 为偶数3a n+1,a n为奇数，设数列a n的前n 项和为S n ，则下列结论正确的是()A.a 3=8B.a 5=2C.S 10=49D.S 300=72226(2024·高三·江西·期末)在棱长为2的正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中，点M ，N ，P 分别是线段C 1D 1，线段C 1C ，线段A 1B 上的动点，且MC 1=NC 1≠0.则下列说法正确的有()A.MN ⊥ABB.直线MN 与AP 所成的最大角为90°C.三棱锥M -DPC 的体积为定值D.当四棱锥P -D 1DBB 1体积最大时，该四棱锥的外接球表面积为12π27(2024·湖南娄底·一模)对于事件A 与事件B ，若A ∪B 发生的概率是0.72，事件B 发生的概率是事件A 发生的概率的2倍，下列说法正确的是()A.若事件A 与事件B 互斥，则事件A 发生的概率为0.36B.P B ∣A =2P A ∣BC.事件A 发生的概率的范围为0.24,0.36D.若事件A 发生的概率是0.3，则事件A 与事件B 相互独立28(2024·湖南娄底·一模)已知函数f x 的定义域和值域均为x ∣x ≠0,x ∈R ，对于任意非零实数x ,y ,x +y ≠0，函数f x 满足：f x +y f x +f y =f x f y ，且f x 在-∞,0 上单调递减，f 1 =1，则下列结论错误的是()A.f 12=2B.2023i =1f12i=22023-2C.f x 在定义域内单调递减D.f x 为奇函数29(2024·高三·湖南长沙·阶段练习)设a ,b 为两个正数，定义a ,b 的算术平均数为A a ,b =a +b2，几何平均数为G a ,b =ab ，则有：G a ,b ≤A a ,b ，这是我们熟知的基本不等式.上个世纪五十年代，美国数学家D .H .Lehmer 提出了“Lehmer 均值”，即L p a ,b =a p +bp a p -1+bp -1，其中p 为有理数.下列关系正确的是()A.L 0.5a ,b ≤A a ,bB.L 0a ,b ≥G a ,bC.L 2a ,b ≥L 1a ,bD.L n +1a ,b ≤L n a ,b30(2024·广东广州·模拟预测)如图，在棱长为2的正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中，已知M ，N ，P 分别是棱C 1D 1，AA 1，BC 的中点，Q 为平面PMN 上的动点，且直线QB 1与直线DB 1的夹角为30°，则()A.DB 1⊥平面PMNB.平面PMN 截正方体所得的截面面积为33C.点Q 的轨迹长度为πD.能放入由平面PMN 分割该正方体所成的两个空间几何体内部(厚度忽略不计)的球的半径的最大值为3-3231(2024·湖南·模拟预测)如图，在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中，E ,F 分别为BC ,CC 1的中点，则下列结论正确的是()A.直线A 1B 与EF 所成的角的大小为60°B.直线AD 1⎳平面DEFC.平面DEF ⊥平面BCC 1B 1D.四面体D -EFC 外接球的体积与正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的体积之比为6π832(2024·湖南·模拟预测)玻璃缸中装有2个黑球和4个白球，现从中先后无放回地取2个球．记“第一次取得黑球”为A 1，“第一次取得白球”为A 2，“第二次取得黑球”为B 1，“第二次取得白球”为B 2，则()A.P A 1B 1 =P A 2B 2B.P A 1B 2 =P A 2B 1C.P B 1 A 1 +P B 2 A 1 =1D.P B 2 A 1 +P B 1 A 2 >133(2024·河南信阳·模拟预测)已知函数f x =sin ωx +φ ω>0 ，则()A.若ω=3，φ=π3，则将函数f x 的图象向右平移5π18个单位后关于y 轴对称B.若φ=π3，函数f x 在π6,π3 上有最小值，无最大值，且f π6 =f π3，则ω=5C.若直线x =π4为函数f x 图象的一条对称轴，5π3,0 为函数f x 图象的一个对称中心，且f x 在π4,5π6 上单调递减，则ω的最大值为1817D.若f x =12在x ∈π4,3π4 上至少有2个解，至多有3个解，则ω∈4,163 34(2024·河南信阳·模拟预测)已知抛物线C ：y 2=2px p >0 的焦点为F ，点M ,N 在抛物线C 上，则()A.若M ,N ,F 三点共线，且MF NF=34，则直线MN 的倾斜角的余弦值为±37B.若M ,N ,F 三点共线，且直线MN 的倾斜角为45°，则△OMN 的面积为22p 2C.若点A 4,4 在抛物线C 上，且M ,N 异于点A ，AM ⊥AN ，则点M ,N 到直线y =-4的距离之积为定值D.若点A 2,2 在抛物线C 上，且M ,N 异于点A ，k AM +k AN =0，其中k AM >1，则sin ∠FMN -sin ∠FNM≤25535(2024·湖南岳阳·二模)已知函数f x 的定义域为R ，对任意x ,y ∈R 都有2f x +y 2 fx -y2=f x +f y ，且f 1 =-1，则下列说法正确的是()A.f -1 =1B.f x +12为奇函数C.f x -f 2-x =0D.f 1 +f 2 +f 3 +⋅⋅⋅+f 2025 =-136(2024·高三·山东菏泽·阶段练习)如图，已知正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的棱长为2，点M 为BC 的中点，点P 为正方形A 1B 1C 1D 1内(包含边界)的动点，则()A.满足MP ⎳平面A 1BD 的点P 的轨迹为线段B.若MP =22，则动点P 的轨迹长度为π3C.直线AB 与直线MP 所成角的范围为π6,π2D.满足MP ⊥AM 的点P 的轨迹长度为5237(2024·湖南·二模)已知f x =3sinωx 2cos ωx 2+cos 2ωx 2-12,ω>0，下列结论正确的是()A.若f x 的最小正周期为π，则ω=2B.若f x 的图象向左平移π3个单位长度后得到的图象关于y 轴对称，则ωmin =1C.若f x 在0,2π 上恰有4个极值点，则ω的取值范围为53,136D.存在ω，使得f x 在-π6,π4上单调递减38(2024·湖南·二模)已知函数f x ,g x 的定义域均为R ,g x +1 +f 1-x =1，f x +1 -g x +2 =1，且y =f x 的图像关于直线x =1对称，则以下说法正确的是()A.f x 和g x 均为奇函数B.∀x ∈R ,f x =f x +4C.∀x ∈R ,g x =g x +2D.g -32=039(2024·湖南常德·三模)若函数f (x )=2x sin x -10<x <π2的零点为x 1，函数g (x )=2x cos x -10<x <π2 的零点为x 2，则()A.x 1x 2>π2 B.x 1+x 2<3π4C.cos (x 1+x 2)<0D.cos x 1-sin x 2<040(2024·高三·重庆·开学考试)已知函数f x 是R 上的奇函数，等差数列a n 的前n 项的和为S n ，数列f a n 的前n 项的和为T n .则下列各项的两个命题中，p 是q 的必要条件的是()A.p :f a 5 =0，q :S 9=0B.p :S 10=0，q :f a 5+a 6 =0C.p :a 5=0，q :T 9=0D.p :T 10=0，q :a 5+a 6=041(2024·湖南·模拟预测)已知θ∈R ，双曲线C ：x 2cos θ+y 2sin2θ=1，则()A.θ可能是第一象限角B.θ可能是第四象限角C.点1,0 可能在C 上D.点0,1 可能在C 上42(2024·高三·湖南长沙·阶段练习)D ,E 是△ABC 边BC 上的点，其中∠BAD =∠CAE ,BC =3，且BD ⋅BE CD ⋅CE =13.则△ABC 面积的可能取值为()A.934B.332C.33D.73243(2024·山西·模拟预测)在长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中，AD =2AB =2AA 1=4，E 是棱B 1C 1的中点，过点B ，E ，D 1的平面α交棱AD 于点F ，P 为线段D 1F 上一动点(不含端点)，则()A.三棱锥P -ABE 的体积为定值B.存在点P ，使得DP ⊥αC.直线PE 与平面BCC 1B 1所成角的正切值的最大值为2D.三棱锥P -BB 1E 外接球的表面积的取值范围是(12π,44π)三、填空题44(2024·广东湛江·二模)已知F 1，F 2是椭圆C 的两个焦点，若C 上存在一点P 满足PF 1 2=19PF 2 2，则C 的离心率的取值范围是.45(2024·高三·河北·开学考试)已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1、F 2，点P 为第一象限内椭圆上一点，△F 1PF 2的内心为I 1,3 ，且∠F 1PI =30°，则椭圆的离心率为．46(2024·湖南娄底·一模)龙年参加了一闯关游戏，该游戏共需挑战通过m 个关卡，分别为：G 1,G 2,⋯,G m ，记挑战每一个关卡G k k =1,2,⋯,m 失败的概率为a k ，其中a k ∈0,1 ,a 1=13.游戏规则如下：从第一个关卡G 1开始闯关，成功挑战通过当前关卡之后，就自动进入到下一关卡，直到某个关卡挑战失败或全部通过时游戏结束，各关卡间的挑战互相独立：若m =2，设龙年在闯关结束时进行到了第X 关，X 的数学期望E X =；在龙年未能全部通关的前提下；若游戏结束时他闯到第k +1关的概率总等于闯到第k 关k =1,2,⋯,m -1 的概率的一半，则数列a n 的通项公式a n =,n =1,2,⋯,m .47(2024·湖南·一模)如果直线l :kx -y -2k =0和曲线Γ:x 2-4y y =1恰有一个交点，那么实数k 的取值范围是．48(2024·湖南·模拟预测)已知数列a n 为公差不为0的等差数列，a 3=5，且a 2,a 5,a 14成等比数列，设x 表示不超过x 的最大整数，如π =3,-1.5 =-2，记b n =log 2a n ,S n 为数列b n 的前n 项和，则S 100=．49(2024·高三·江苏无锡·阶段练习)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1，F 2，P 是C 上一点，且PF 2⊥F 1F 2，H 是线段PF 1上靠近F 1的三等分点，且OH ⋅PF 1=0，则C 的离心率为.50(2024·全国·模拟预测)已知空间四面体ABCD 满足AB =AC =DB =DC ,AD =2BC =6，则该四面体外接球体积的最小值为．51(2024·全国·模拟预测)已知等边△ABC 的外接圆O 的面积为36π，动点M 在圆O 上，若MA⋅MB +MB ⋅MC≤λ，则实数λ的取值范围为．52(2024·高三·山东菏泽·阶段练习)若曲线f x ,y =0上两个不同点处的切线重合，则称这条切线为曲线f x ,y =0的“自公切线”，则下列方程对应的曲线中存在“自公切线”的序号为．①y =x 2-2x ;②y =3sin x +4cos x ;③3x 2-xy +1=0;④x 2+y 2-x -x -1=0．53(2024·湖南岳阳·二模)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 的左右焦点分别为F 1、F 2，其中F 1F 2 =2c ，过F 1的直线l 与椭圆C 交于A 、B 两点，若AF 1 ⋅AF 2 =4c 2，则该椭圆离心率的取值范围是．54(2024·湖南·二模)已知表面积为100π的球面上有四点S ,A ,B ,C ,△ABC 是边长为43的等边三角形，若平面SAB ⊥平面ABC ，则三棱锥S -ABC 的体积的最大值为，55(2024·湖南·二模)已知f x =2x +x -m ,x ∈a ,a +2 ,f (x )max =g m ，若m g m ≥13 =R ，则实数a 的取值范围是，56(2024·湖南常德·三模)已知双曲线C ：x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2，过F 1的直线与双曲线的左、右两支分别相交于M ,N 两点，直线NF 2与双曲线的另一交点为P ，若△NPF 1为等腰三角形，且△NF 1F 2的面积是△PF 1F 2的面积的2倍，则双曲线C 的离心率为.57(2024·高三·全国·阶段练习)设函数f x =1e x+1图象上任意一点处的切线为l 1，总存在函数图象g x =a sin x +x a >0 上一点处的切线l 2，使得l 1⎳l 2，则实数a 的最小值为.58(2024·湖南·模拟预测)过椭圆C ：x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)上的动点P 向圆O ：x 2+y 2=b 2引两条切线PA ,PB ．设切点分别是A ，B ，若直线AB 与x 轴、y 轴分别交于M ，N 两点，则△MON 面积的最小值是.59(2024·四川凉山·一模)定义函数f (x )=max λx ,-λx ，x ∈R ，其中λ>0，符号max {a ,b }表示数a ,b 中的较大者，给出以下命题：①f (x )是奇函数；②若不等式f (x -1)+f (x -2)≥1对一切实数x 恒成立，则λ≥1③λ=1时，F (x )=f (x )+f (x -1)+f (x -2)+⋯+f (x -100)最小值是2450④“xy >0”是“f (x )+f (y )≥f (x +y )”成立的充要条件以上正确命题是．(写出所有正确命题的序号)2024年新高考新题型数学选填压轴好题汇编08一、单选题1(2024·广东湛江·二模)已知函数f x =2x -1 -a ，g x =x 2-4x +2-a ，则()A.当g x 有2个零点时，f x 只有1个零点B.当g x 有3个零点时，f x 有2个零点C.当f x 有2个零点时，g x 有2个零点D.当f x 有2个零点时，g x 有4个零点【答案】D【解析】两个函数的零点个数转化为图象与y =a 的图象的公共点的个数，作出y =2x -1 ，y =x 2-4x +2的大致图象，如图所示.由图可知，当g x 有2个零点时，f x 无零点或只有1个零点；当g x 有3个零点时，f x 只有1个零点；当f x 有2个零点时，g x 有4个零点.故选：D2(2024·甘肃定西·一模)在四棱锥P -ABCD 中，底面ABCD 为矩形，PA ⊥底面ABCD ,∠ABD =60°,PB ,PC 与底面ABCD 所成的角分别为α,β，且α+β=45°，则PAAB =()A.17-22B.15-32C.15-22D.17-32【答案】D【解析】如图，设AB =a ,PA =b ，因为在矩形ABCD 中，∠ABD =60°，所以AC =BD =2a ，因为PA ⊥底面ABCD ，所以∠PBA ,∠PCA 分别是PB ,PC 与底面ABCD 所成的角，即α=∠PBA ,β=∠PCA ，所以tan α=tan ∠PBA =b a ,tan β=tan ∠PCA =b2a.因为α+β=45°，所以tan (α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β=ba+b2a 1-b a ⋅b 2a =1，解得b a =17-32(负根舍去)，所以PAAB =17-32.故选：D .3(2024·高三·江西·开学考试)如图，已知圆O 的半径为2，弦长AB =2，C 为圆O 上一动点，则AC ⋅BC的取值范围为()A.0,4B.5-43,5+43C.6-43,6+43D.7-43,7+43【答案】C【解析】取AB 的中点D ，连接CD 、OD ，则AC ⋅BC =AD +DC ⋅BD +DC =AD ⋅BD +AD +BD ⋅DC +DC 2=DC 2-1，又OD =22-12=3，所以CD min =2-3，CD max =2+3，即2-3≤CD ≤2+3，所以AC ⋅BC min =6-43，AC ⋅BC max =6+43．故AC ⋅BC的取值范围为6-43,6+43 ．故选：C4(2024·高三·江苏·期末)已知直线l 与椭圆x 29+y 23=1在第二象限交于A ，B 两点，l 与x 轴，y 轴分别交于M ，N 两点(M ,N 在椭圆外)，若AM =BN ，则l 的倾斜角是()A.π6B.π3C.π4D.5π12【答案】A【解析】设l ：y =kx +b (k >0，b >0)，设A x 1,y 1 ，B x 2,y 2 ，联立y =kx +bx 29+y 23=1，得3k 2+1 x 2+6kbx +3b 2-9=0，由题意知Δ=36k 2b 2-43k 2+1 3b 2-9 =129k 2+3-b 2 >0，所以x 1+x 2=-6kb 3k 2+1，x 1x 2=3b 2-93k 2+1，设AB 的中点为E ，连接OE ，因为AM =BN ，所以AM +AE =BE +BN ，得EM =EN ，又因为N -bk,0 ，M 0,b ，所以E 也是MN 的中点，所以E 的横坐标为x E =x 1+x 22=-b k 2，从而得-6kb 3k 2+1=-b k ，因为A ,B 交在第二象限k >0，解得k =33，设直线l 倾斜角为θ，得tan θ=33，得θ=π6，故A 正确.故选：A .5(2024·湖南娄底·一模)已知圆内接四边形ABCD 中，AD =2,∠ADB =π4,BD 是圆的直径，AC ⋅BD=2，则∠ADC =()A.5π12B.π2C.7π12D.2π3【答案】C【解析】因为AC ⋅BD =2，所以AD +DC ⋅BD =2，易知BD =4，结合图形，AD ·BD =2×4×22=4，∠BCD =90°，则4-DC 2=2，故DC = 2.又BD 是圆的直径，AD =2,∠ADB =π4，所以BD =22，所以在直角三角形BCD 中可得∠BDC =π3，故∠ADC =7π12.故选：C .6(2024·湖南娄底·一模)若直线ex -4y +e ln4=0是指数函数y =a x (a >0且a ≠1)图象的一条切线，则底数a =()A.2或12B.eC.eD.e 或e【答案】D【解析】设切点坐标为x 0,f x 0 ，对函数y =a x ，求导得y =a x ln a ，切线方程ex -4y +e ln4=0化成斜截式为y =e 4x +e ln44，由题设知e4=a x 0ln a >0a x 0=ex 0+e ln44，显然ln a >0，即a >1，由a x 0=e 4ln a ，得e 4ln a =ex 0+e ln44，即1ln a=x 0+ln4，即1=x 0⋅ln a +ln a ln4=ln a x 0+ln4ln a =ln a x⋅4ln a ，即e =a x 0⋅4ln a =e4ln a ⋅4ln a ，化简得4ln a =4ln a ，令ln a =t >0，即4t =4t ，利用指数函数与一次函数的性质，可知t =1或12，即ln a =1或12，解得a =e 或 e.故选：D .7(2024·河北沧州·一模)过点P 1,2 作圆O :x 2+y 2=10相互垂直的两条弦AB 与CD ，则四边形ACBD 的面积的最大值为()A.66B.215C.96D.15【答案】D【解析】如图所示：OP =5,记OM =m ,ON =n ,则m 2+n 2=5，AC =210-m 2,BD =210-n 2，S ACBD =12AC ⋅BD =210-m 2⋅10-n 2≤2×10-m 2+10-n 22=15，当且仅当10-m 2=10-n 2，即m =n =102时，取等号.所以四边形ACBD 的面积的最大值为15.故选：D8(2024·湖南·一模)若不等式e x -1-mx -2n -3≥0对∀x ∈R 恒成立，其中m ≠0，则nm的取值范围为()A.-∞,-ln3e 2B.ln3e 2,+∞ C.-e ,-ln3e 2D.ln3e 2,e 【答案】A【解析】令e x -1-mx -2n -3=0，即e x -1=mx +2n +3，当m <0时，由函数y =e x -1与y =mx +2n +3的图象可知，两函数图象有一个交点，记为x 0,y 0 ，则当x <x 0时，e x -1<mx +2n +3，即e x -1-mx -2n -3<0，不满足题意；当m >0时，令f x =e x -1-mx -2n -3，则f x =e x -1-m ，令f x =0，则x =ln m +1，因为f x =e x -1-m 单调递增，所以当x <ln m +1时，f x <0，f x 单调递减，当x >ln m +1时，f x >0，f x 单调递增，所以x =ln m +1时，f x 有最小值f ln m +1 =-m ln m -2n -3，又e x -1-mx -2n -3≥0对∀x ∈R 恒成立，所以-m ln m -2n -3≥0，即2n ≤-m ln m -3，所以2n m ≤-ln m -3m，当且仅当2n =-m ln m -3时等号成立.令g m =-ln m -3m ，则g m =-1m +3m 2=3-mm 2，当0<m <3时，g m >0，g m 单调递增，当m >3时，g m <0，g m 单调递减，所以当m =3时，g max m =-ln3-1=-ln3e ，所以2n m ≤-ln3e ，即n m ≤-ln3e 2，当且仅当m =3，n ≤-3ln3e 2时等号成立，所以n m 的取值范围为-∞,-ln3e 2 .故选：A9(2024·湖南·模拟预测)如图所示，面积为π的扇形OMN 中，M ,N 分别在x ,y 轴上，点P 在弧MN 上(点P 与点M ,N 不重合)，分别在点P ,N 作扇形OMN 所在圆的切线l 1,l 2，且l 1与l 2交于点Q ，其中l 1与x 轴交于点R ，则NQ +QR 的最小值为()A.4B.23C.6D.2【答案】B【解析】解析：因为扇形OMN 的面积为π，即14πOP 2=π，所以OP =2，设∠POM =θ，则在Rt △OPR 中，PR =2tan θ，连接OQ ，根据切线的性质知QN =QP ,∠NOQ =12∠NOP =π4-θ2，则在Rt △NOQ 中，NQ =2tan π4-θ2，所以NQ +QR =PR +2NQ =2tan θ+4tan π4-θ2 ,θ∈0,π2，令α=π4-θ2，则θ=π2-2α，且α∈0,π4，所以原式=2tan π2-2α +4tan α=2tan2α+4tan α=1-tan 2αtan α+4tan α=3tan α+1tan α≥21tan α⋅3tan α=23，当且仅当3tan α=1tan α，即tan α=33时，等号成立，又α∈0,π4 ，所以α=π6=θ=∠POM 时，NQ +QR 取得最小值，为23，故选：B10(2024·陕西商洛·模拟预测)设a =sin0.2,b =0.16,c =12ln 32，则()A.a >c >bB.b >a >cC.c >b >aD.c >a >b【答案】D【解析】设f x =sin x -x -x 2 ,x ∈0,0.2 ,f x =cos x -1+2x ，设g x =f x ,g x =-sin x +2>0，所以g x ≥g 0 =0，所以函数f x 在0,0.2 上单调递增，所以f 0.2 =sin0.2-0.2-0.22 =sin0.2-0.16>f 0 =0，即a >b .根据已知得c =12ln 32=12ln 1.20.8=12ln 1+0.21-0.2，可设h x =12ln 1+x -ln 1-x -sin x ,x ∈ 0,0.2 ，则h x =1211+x +11-x -cos x =11-x 2-cos x >0，所以函数h x 在0,0.2 上单调递增，所以h 0.2 >h 0 =0，即c >a .综上，c >a >b .故选：D .11(2024·河南信阳·模拟预测)已知数列a n 的前n 项和为S n ，S 1=1，S 2=3，且32a n +1是2a n ，a n +2的等差中项，则使得ni =1i a i>509128成立的最小的n 的值为()A.8B.9C.10D.11【答案】D 【解析】∵32a n +1是2a n ，a n +2的等差中项，∴a n +2=3a n +1-2a n ，故a n +2-a n +1=2a n +1-a n ，而a 2-a 1=S 2-2S 1=1≠0，∴a n +2-an +1a n +1-a n=2，故数列a n +1-a n 是首项为1，公比为2的等比数列，则a n +1-a n =2n -1，∴a n =a n -a n -1 +a n -1-a n -2 +⋯+a 2-a 1 +a 1=2n -2+2n -1+⋯+20+1=1-2n -11-2+1=2n -1，记T n =ni =1i a i，则T n =120+221+⋯+n2n -1，2T n =12-1+220+⋯+n2n -2，两式相减可得，T n =12-1+120+121+⋯+12n -2-n 2n -1=21-12 n1-12-n 2n -1=4-2+n 2n -1，即ni =1i a i=4-2+n 2n -1，令4-2+n 2n -1>509128，即2+n 2n -1<3128，设f x =2+x 2x -1x >0 ，则fx =2x -1-2+x ⋅2x -1⋅ln22x -1 2=1-2+x ⋅ln22x -1，∵x >0，∴f x <0，∴f x 在0,+∞ 单调递减，∴2+n 2n -1 是递减数列，∵当n =10时，2+n 2n -1=2+10210-1=3128，∴当n >10时，ni =1i a i >509128，∴使得ni =1i a i>509128成立的最小的n 的值为11.故选：D .12(2024·全国·模拟预测)若关于x 的不等式a (ln x +ln a )≤2e 2x 在(0,+∞)上恒成立，则实数a 的取值范围为()A.(0,e ]B.0,e 2C.(0,e ]D.(0,2e ]【答案】D【解析】依题意得，ax ln ax ≤2xe 2x ，故eln axln ax ≤2xe 2x ，令f x =xe x ,x ∈R ，则f x =x +1 e x ，令f x =0可得x =-1，所以x ∈-∞,-1 时，f x <0，则f x 在-∞,-1 上单调递减，x ∈-1,+∞ 时，f x >0，则f x 在-1,+∞ 上单调递增；且当x <0时，f x <0，当x >0时，f x >0；则由f ln ax ≤f 2x x >0 ，得ln ax ≤2x ，则a ≤e 2xx 令g x =e 2xx ,x ∈0,+∞ ，则g x =2x -1 e 2xx2，故当x ∈0,12 时，g x <0，g x 单调递减，当x ∈12,+∞ 时，g x >0,g x 单调递增，故g x min =g 12=2e ，则a ≤2e ，则实数a 的取值范围为a ∈0,2e .故选：D ．13(2024·湖南岳阳·二模)设a =log 23，b =log 35，c =log 58，则()A.a >b >cB.b >a >cC.b >c >aD.c >a >b【答案】A【解析】因为32>23，所以log 232>log 223，即2log 23>3，所以log 23>32，即a >32；因为52<33，所以log 352<log 333，即2log 35<3，所以log 35<32，即b <32；因为82<53，所以log 582<log 553，即2log 58<3，所以log 58<32，即c <32；又因为b -c =log 35-log 58=1log 53-log 58=1-log 53⋅log 58log 53，且2log 53⋅log 58<log 53+log 58=log 524<log 525=2，所以log 53⋅log 58<1，所以b -c >0，所以b >c ；综上所述，a >b >c .故选：A .14(2024·湖南岳阳·二模)已知点A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 是圆x 2+y 2=16上的两点，若∠AOB =π2，则x 1+y 1-2 +x 2+y 2-2 的最大值为()A.16B.12C.8D.4【答案】B【解析】因为A (x 1，y 1)、B (x 2，y 2)在圆x 2+y 2=16上，∠AOB =π2，因为|OA |=|OB |=4，则△AOB 是等腰直角三角形，|x 1+y 1-2|+|x 2+y 2-2|表示A 、B 到直线x +y -2=0的距离之和的2倍，原点O 到直线x +y -2=0的距离为d =22=2，如图所示：AC ⊥CD ，BD ⊥CD ，E 是AB 的中点，作EF ⊥CD 于F ，且OE ⊥AB ，|AC |+|BD |=2|EF |，OE =12AB =22，EF ≤OE +d =32，当且仅当O ,E ,F 三点共线，且E ,F 在O 的两侧时等号成立，又EF =12BD +AC ，故BD +AC 的最大值为62|x 1+y 1-2|+|x 2+y 2-2|的最大值为22×32=12．故选：B ．15(2024·湖南·二模)2024年春节期间，某单位需要安排甲、乙、丙等五人值班，每天安排1人值班，其中正月初一、二值班的人员只安排一天，正月初三到初八值班人员安排两天，其中甲因有其他事务，若安排两天则两天不能连排，其他人员可以任意安排，则不同排法一共有()A.792种 B.1440种 C.1728种 D.1800种【答案】B【解析】当甲安排在初一或初二时，再安排一人在初二或初一，则有C 12C 14种排法，再利用平均分组分配法将初三到初八分配给剩下的3人，有C 26C 24C 22种排法，所以一共有C 12C 14C 26C 24C 22=720种排法；当甲不安排在初一或初二时，安排两人在初一或初二，有A 24种排法，不考虑甲两天不能连排的情况，有C 26C 24C 22种排法，其中甲两天连排的排法有5C 24C 22种，故初三到初八的值班安排有C 26C 24C 22-5C 24C 22种排法，所以一共有A 24C 26C 24C 22-5C 24C 22 =720种排法；综上可知共有720+720=1440种不同排法.故选：B .16(2024·湖南·二模)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别是F 1,F 2,O 为坐标原点，以F 1F 2为直径的圆与双曲线C 交于点P ，且OP 在OF 1 上的投影向量为35OF 1，则双曲线C 的离心率为()A.2 B.3C.4D.5【答案】D【解析】不妨设点P 在第二象限，如图，因为OP 在OF 1 上的投影向量为35OF 1 ，则P -35c ,y 0 ，又PO 2=r 2=c 2，所以y 20=c 2--35c 2=1625c 2，又P 在双曲线上，∴9c 225a 2-16c 225b2=1，则25a 2b 2+16a 2c 2-9b 2c 2=0，即25a 2c 2-a 2 +16a 2c 2-9c 2-a 2 c 2=0，整理得9c 2-5a 2 c 2-5a 2 =0，所以9e 2-5 e 2-5 =0，解得e 2=5或e 2=59(舍去)，∴e = 5.故选：D .17(2024·湖南·二模)在△ABC 中，角A ,B ,C 所对边分别为a ,b ,c ，且a 2-b 2+c 2+2ac =0，若cos A -C =7210，α∈π4,π2 ,cos α+A cos α+C cos 2α=25，则tan α的值为()A.1 B.2C.4D.2或4【答案】C【解析】由余弦定理得cos B =a 2+c 2-b 22ac =-22⇒B =3π4,A +C =π4，即cos A -C =7210cos A +C =22⇒cos A cos C =325sin A sin C =210，cos α+A cos α+C cos 2α=cos 2αcos A cos C +sin 2αsin A sin Ccos 2α--sin αcos αsin A cos C +sin C cos A cos 2α=325cos 2α+210sin 2α-22sin αcos αcos 2α=325+210tan 2α-22tan α=25，所以tan 2α-5tan α+4=0⇒tan α=1或tan α=4，又α∈π4,π2，所以tan α=4.故选：C18(2024·湖南常德·三模)设有甲、乙两箱数量相同的产品，甲箱中产品的合格率为90%，乙箱中产品的合格率为80%.从两箱产品中任取一件，经检验不合格，放回原箱后在该箱中再随机取一件产品，则该件产品合格的概率为()A.56B.67C.78D.1720【答案】A【解析】设事件B 1表示任选一件产品，来自于甲箱，事件B 2表示任选一件产品，来自于乙箱，事件A 从两箱产品中任取一件，恰好不合格，P A =P A |B 1 P B 1 +P A |B 2 P B 2 =0.1×0.5+0.2×0.5=0.15又P B 1|A =P AB 1 P A =P A |B 1 P B 1 P A=0.1×0.50.15=13P B 2|A =P AB 2 P A =P A |B 2 P B 2 P A=0.2×0.50.15=23，经检验不合格，放回原箱后在该箱中再随机取一件产品，则该件产品合格的概率为13×910+23×810=56.故选：A .19(2024·湖南·模拟预测)有一枚质地均匀点数为1到4的特制骰子，投掷时得到每种点数的概率均等，现在进行三次独立投掷，记X 为得到最大点数与最小点数之差，则X 的数学期望E X =()A.2116B.32C.74D.158【答案】D【解析】X 的所有可能取值为0,1,2,3，记三次得到的数组成数组a ,b ,c ，满足X =0的数组有：1,1,1 ,2,2,2 ,3,3,3 ,4,4,4 ，共4个，所以P X =0 =443=116，满足X =1的数组有：1,1,2 ,1,2,1 ,2,1,1 ,2,2,3 ,2,3,2 ,3,2,2 ,3,3,4 ,3,4,3 ,4,3,3 ，2,2,1 ,2,1,2 ,1,2,2 ,3,3,2 ,3,2,3 ,2,3,3 ,4,4,3 ,4,3,4 ,3,4,4 ，共18个，所以P X =1 =1843=932，满足X =2的数组有：1,1,3 ,1,3,1 ,3,1,1 ,2,2,4 ,2,4,2 ,4,2,2 ，3,3,1 ,3,1,3 ,1,3,3 ,4,4,2 ,4,2,4 ,2,4,4 ，1,2,3 ,1,3,2 ,2,1,3 ,2,3,1 ,3,1,2 ,3,2,1 ，4,2,3 ,4,3,2 ,2,4,3 ,2,3,4 ,3,4,2 ,3,2,4 ，共24个，所以P X =2 =2443=38，满足X =3的数组有：1,2,4 ,1,3,4 ,1,4,4 ，1,4,1 ,1,4,2 ,1,4,3 ，1,1,4 ,2,1,4 ,3,1,4 ，4,1,1 ,4,2,1 ,4,3,1 ，4,1,2 ,4,1,3 ,4,1,4 ，2,4,1 ,3,4,1 ,4,4,1 ，共18个，所以P X =3 =1843=932，所以X 的数学期望E X =0×116+1×932+2×38+3×932=158.故选：D .20(2024·湖南·模拟预测)已知函数f x 满足f x +8 =f x ，f x +f 8-x =0，当x ∈0,4 时，f x =ln 1+sin π4x ，则函数F x =f 3x -f x 在0,8 内的零点个数为()A.3B.4C.5D.6【答案】C【解析】根据题意，函数f x 的周期为8，图象关于点4,0 对称，又f 38-x +f 3x =f 8-3x +f 3x =-f 3x +f 3x =0，所以函数y =f 3x 的图象也关于点4,0 对称，由x ∈0,4 ，f x =ln 1+sin π4x ，∴fx =π4cos π4x 1+sin π4x ，∵0≤π4x <π，sin π4x ≥0，令f x >0，解得0≤x <2，令f x <0，解得2<x <4，所以函数f x 在0,2 上单调递增，在2,4 上单调递减，f 2 =ln2，f 0 =f 4 =0，在同一个坐标系中，作出函数y =f 3x 与y =f x 的图象，如图，由图可得，函数y =f 3x 与y =f x 在0,4 上有两个交点，因为函数y =f 3x 与y =f x 图象均关于点4,0 对称，所以函数y =f 3x 与y =f x 在4,8 上有两个交点，又f 12 =f 4 =0，所以函数F x =f 3x -f x 在0,8 内的零点个数为5.故选：C .21(2024·高三·江苏镇江·开学考试)某校在校庆期间举办羽毛球比赛，某班派出甲､乙两名单打主力，为了提高两位主力的能力，体育老师安排了为期一周的对抗训练，比赛规则如下：甲、乙两人每轮分别与体育老师打2局，当两人获胜局数不少于3局时，则认为这轮训练过关；否则不过关.若甲､乙两人每局获胜的概率分别为p 1，p 2，且满足p 1+p 2=43，每局之间相互独立.记甲、乙在n 轮训练中训练过关的轮数为X ，若E X =16，则从期望的角度来看，甲､乙两人训练的轮数至少为()A.27 B.24 C.32 D.28【答案】A【解析】设每一轮训练过关的概率为p ，则p =p 21p 22+p 21×C 12×p 2×1-p 2 +p 22×C 12×p 1×1-p 1=-3p 21p 22+2p 1p 2p 1+p 2 =-3p 21p 22+2p 1p 2×43=-3p 21p 22+83p 1p 2，0<p 1p 2≤p 1+p 22 2=49，当且仅当p 1=p 2=23时等号成立.函数y =-3x 2+83x 的开口向上，对称轴为x =49，所以0<-3p 21p 22+83p 1p 2≤-3⋅49 2+83⋅49=1627，依题意，X ∼B n ,p ，则E X =n -3p 21p 22+83p 1p 2=16，n =16-3p 21p 22+83p 1p 2≥161627=27，所以至少需要27轮.故选：A22(2024·河南·模拟预测)已知圆O 为△ABC 的外接圆，∠BAC =60°，BC =23，则OB ⋅OC=()A.2B.-2C.4D.-4【答案】B【解析】如图，圆O 的直径为2R =BC sin ∠BAC=2332=4，故OB =OC =R =2，∠BOC =2∠BAC =120°，故OB ⋅OC =OB OC cos120°=2×2×-12=-2.故选：B .二、多选题23(2024·广东湛江·二模)已知函数f x 的定义域为R ，f x 不恒为零，且f x +y +f x -y =2f x f y ，则()A.f 0 =1B.f x 为偶函数C.f x 在x =0处取得极小值D.若f a =0，则f (x )=f (x +4a )【答案】ABD【解析】对于选项A ，令x =y =0，得2f 0 =2f 0 2，解得f 0 =0或f 0 =1，当f 0 =0时，令y =0，则2f x =2f x f 0 ，则f x =0，这与f x 不恒为零矛盾，所以f 0 =1，故选项A 正确，对于选项B ，令x =0，则f 0+y +f 0-y =2f y f 0 ，即f y =f -y ，即f x 为偶函数，所以选项B 正确，对于选项C ，取f x =cos x ，满足题意，此时x =0不是f x 的极小值点，所以选项C 错误，对于选项D ，令y =a ，得f x +a +f x -a =2f x f a ，若f a =0，则f x +a =-f x -a ，则f x =-f x +2a ，则f x +4a =-f x +2a =f x ，所以选项D 正确，故选：ABD .24(2024·甘肃定西·一模)下列命题为真命题的是()A.x 2-4x -8-x +4+x -1 的最小值是2B.x 2-4x -8-x +4+x -1 的最小值是5C.x 2-4x -8-x +4+x 2-2x -4-x +2的最小值是2D.x 2-4x -8-x +4+x 2-2x -4-x +2的最小值是3【答案】BC【解析】设A (0,2),B (-1,1),F (-1,0),P (x ,-4x )，易知点P 的轨迹是抛物线y 2=-4x 的上半部分，抛物线y 2=-4x 的准线为直线x =1,P 到准线的距离d =|x -1|，F 为抛物线y 2=-4x 的焦点，对于AB ，x 2-4x -8-x +4+|x -1|=x 2+(-4x -2)2+d =|PA |+d =|PA |+|PF |≥|AF |=5，所以x 2-4x -8-x +4+|x -1|的最小值为5，故A 错误，B 正确；对于CD ，x 2-4x -8-x +4+x 2-2x -4-x +2=x 2+(-4x -2)2+(x +1)2+(-4x -1)2=|PA |+|PB |≥|AB |=2，所以x 2-4x -8-x +4+x 2-2x -4-x +2的最小值是2，故C 正确，D 错误.故选：BC .25(2024·高二·福建福州·期末)任取一个正整数，若是奇数，就将该数乘3再加上1；若是偶数，就将该数除以2．反复进行上述两种运算，经过有限次步骤后，必进入循环圈1→4→2→1．这就是数学史上著名的“冰雹猜想”(又称“角谷猜想”)．比如取正整数m =8，根据上述运算法则得出8→4→2→1→4→2→1．猜想的递推关系如下：已知数列a n 满足a 1=5，a n +1=a n2,a n 为偶数3a n+1,a n为奇数，设数列a n的前n 项和为S n ，则下列结论正确的是()A.a3=8B.a 5=2C.S 10=49D.S 300=722【答案】ABD【解析】因为数列a n 满足a 1=5，a n +1=a n2,a n 为偶数3a n+1,a n为奇数，所以a 2=3×5+1=16,a 3=162=8,a 4=82=4,a 5=42=2,a 6=22=1,a 7=3×1+1=4,a 8=42=2,a 9=22=1,a 10=3×1+1=4，所以S 10=5+16+8+4+2+1+4+2+1+4=47，所以AB 正确，C 错误，因为数列a n 中从第4项起以4，2，1循环，而(300-3)÷3=99，所以S 300=(5+16+8)+99×(4+2+1)=722，所以D 正确，故选：ABD26(2024·高三·江西·期末)在棱长为2的正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中，点M ，N ，P 分别是线段C 1D 1，线段C 1C ，线段A 1B 上的动点，且MC 1=NC 1≠0.则下列说法正确的有()A.MN ⊥ABB.直线MN 与AP 所成的最大角为90°C.三棱锥M -DPC 的体积为定值D.当四棱锥P -D 1DBB 1体积最大时，该四棱锥的外接球表面积为12π【答案】BCD【解析】对于A ，由MC 1=NC 1≠0，可得D 1C ⎳MN ，因为AB ⎳D 1C 1，所以MN 与AB 不垂直，因此A 不正确；对于B ，因为D 1C ⎳A 1B ，所以MN ⎳A 1B ，因此直线MN 与AP 所成的角就是直线A 1B 与AP 所成的角，当P 为A 1B 中点时，此时AP ⊥A 1B ,直线A 1B 与AP 所成的角最大为90°，因此B 正确：对于C ，由于平面ABB 1A 1⎳平面DCC 1D 1,AP ⊂平面ABB 1A 1,所以V M -DPC =V P -DMC =V P -D 1DC =V A -D 1DC =13×12×2×2×2=43为定值，C 正确：对于D ，VP -BDD 1B 1=2V P -BDD 1=2V D 1-PBD ,由于P 为A 1B 上的点，故D 1到平面A 1BD 的距离为定值，所以D 1到平面PBD 的距离为定值，要使V D 1-PBD 最大，只需要S △PBD 最大，故当P 为A 1点时，四棱锥P -D 1DBB 1体积最大，该四棱锥的外接球即正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的外接球，直径为BD 1=23，所以r =3，故其表面积为12π，因此D 正确．故选：BCD ．27(2024·湖南娄底·一模)对于事件A 与事件B ，若A ∪B 发生的概率是0.72，事件B 发生的概率是事件A 发生的概率的2倍，下列说法正确的是()A.若事件A 与事件B 互斥，则事件A 发生的概率为0.36B.P B ∣A =2P A ∣BC.事件A 发生的概率的范围为0.24,0.36D.若事件A 发生的概率是0.3，则事件A 与事件B 相互独立【答案】BCD【解析】对于A ，若事件A 与事件B 互斥，则P A ∪B =P A +P B =3P A =0.72，所以P A =0.24,A ，故A 错误；对于B ，P B |A =P AB P A ,P A |B =P AB P B =P AB 2P A=12P B |A ，故B 正确；对于C ，P A ∪B =P A +P B -P AB =3P A -P AB =0.72,P A =0.24+P AB3，若事件A 与事件B 互斥，则P AB =0，此时P A 取到最小值为0.24，若P A ⊆P B ，此时P AB =P A ,P A 取到最大值为0.36，故C 正确；对于D ，P A =0.3，则P B =0.6，由P A ∪B =P A +P B -P AB ，得P AB =0.3+0.6-0.72=0.18=P A ⋅P B ，则事件A 与事件B 相互独立，故D 正确.故选：BCD .28(2024·湖南娄底·一模)已知函数f x 的定义域和值域均为x ∣x ≠0,x ∈R ，对于任意非零实数x ,y ,x +y ≠0，函数f x 满足：f x +y f x +f y =f x f y ，且f x 在-∞,0 上单调递减，f 1 =1，则下列结论错误的是()A.f 12=2B.2023i =1f12i=22023-2C.f x 在定义域内单调递减 D.f x 为奇函数【答案】BC【解析】对于A ，令x =y =12，则2f 1 f 12=f 12 2，因f 12≠0，故得f 12=2f (1)=2，故A 正确；对于B ,由f x +y f x +f y =f x f y ，令y =x ，则f (2x )=[f (x )]22f (x )=12f (x )，则f12i =f 2×12i +1 =12f 12i +1 ，即f 12i +1 =2f 12i，故f 12i是以f 12 =2为首项，2为公比的等比数列，于是2023i =1f 12i=21-22023 1-2=22024-2，故B 错误；。

2024年新高考新结构2月数学选填压轴好题汇编(解析版)

2024年新高考新结构2月数学选填压轴好题汇编一、单选题1(2024·广东深圳·高三深圳中学开学考试)已知函数f x 满足f x +y =f x +f y -2，f 1 =4且当x >0时，f x >2，若存在x ∈1,2 ，使得f ax 2-4x +f 2x =1，则a 的取值范围是()A.0,12B.12,58C.58,23D.12,23【答案】D【解析】任取x 1,x 2，且x 1<x 2，则x 2-x 1>0，而当x >0时，f x >2，于是f (x 2-x 1)>2，又f x +y =f x +f y -2，因此f (x 2)=f [x 1+(x 2-x 1)]=f (x 1)+f (x 2-x 1)-2>f (x 1)，则函数f (x )是增函数，而f (ax 2-4x )+f (2x )=f [(ax 2-4x )+2x ]+2=f (ax 2-2x )+2=1，于是f (ax 2-2x )=-1，令x =y =0，得f (0)=2，令x =1,y =-1，得f (-1)=0，令x =-1,y =-1，得f (-2)=-2，令x =-2,y =-1，得f (-3)=-4，令x =y =-32，得f -32 =-1，即有f (ax 2-2x )=f -32 ，因此ax 2-2x =-32，原问题即2a =4x -3x2在1,2 有解，令t =1x ∈12,1，则2a =-3t 2+4t =-3t -23 2+43在t ∈12,1 时有解，从而2a ∈1,43 ，a ∈12,23 ，所以a 的取值范围是12,23.故选：D2(2024·广东深圳·高三深圳中学开学考试)在椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)中，F 1，F 2分别是左，右焦点，P 为椭圆上一点(非顶点)，I 为△PF 1F 2内切圆圆心，若S △IF 1F 2S △PF 1F2=13，则椭圆的离心率e 为()A.13B.12C.33D.32【答案】B【解析】椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)中，F 1，F 2分别是左，右焦点，P 为椭圆上一点(非顶点)，I 为△PF 1F 2内切圆圆心，设△PF 1F 2的内切圆半径为r ，则S △PF 1F 2=12r ×PF 1 +PF 2 +F 1F 2 =a +c r ，S △IF 1F 2=12F 1F 2 r =cr ，由S △IF 1F 2S △PF 1F2=c a +c =13，得a +c =3c ，即a =2c ，∴椭圆的离心率为e =c a =12.故选：B .3(2024·广东中山·高三中山纪念中学开学考试)已知f x =ln x -ax 3，g x =xe x -ln x -x -34，若不等式f xg x>0的解集中只含有两个正整数，则a 的取值范围为()A.ln327,ln28B.ln327,ln28C.ln232,ln327D.ln232,ln327【答案】C【解析】g x =xe x -ln x -x -34定义域为0,+∞ ，g x =e x +xe x-1x -1=x +1 xe x-1 x，令h x =xe x -1，再x >0上h x =e x x +1 >0，∴h x 再x >0上单调递增，x 从+∞趋向于0时，xe x 趋向于0，则h x =xe x -1趋向于-1，设h x 0 =x 0e x 0-1=0，即x 0e x 0=1，x 0=-ln x 0，则在x ∈0,x 0 上h x ∈-1,0 ，在x ∈x 0,+∞ 上h x ∈0,+∞ ，∴在x ∈0,x 0 上g x <0，在x ∈x 0,+∞ 上g x >0，∴g x 在0,x 0 上单调递减，在x 0,+∞ 上单调递增，∴g x min =g x 0 =x 0e x 0-ln x 0-x 0-34=1+x 0-x 0-34=14>0，则f x g x>0等价于f x >0，f x =ln x -ax 3，定义域为0,+∞ ，则f x >0，即ln x -ax 3>0，等价于a <ln xx 3，令j x =ln x x 3，则jx =x 2-3x 2ln x x 3 2=x 21-3ln x x 3 2，1-3ln x <0，解得x >e 13，1-3ln x >0，解得0<x <e 13，则当x ∈0,e13时，j x >0，当x ∈e 13,+∞ 时，j x <0，则j x =ln x x3在0,e 13 上单调递增，在e 13,+∞ 上单调递减，即j x 的最大值在x =e 13处取得，令j x =ln xx 3=0，解得x =1，即函数与x 轴交于点1,0 ，函数j x =ln x x 3当x 由+∞→0时，ln x →-∞，x 3→0，则j x =ln xx 3→-∞，当x 由+∞→0时，ln x →+∞，x 3→+∞，但x 3的增长要远远大于ln x ，则j x =ln xx 3→0，作j x =ln xx 3图象如下：∴要使a <ln xx 3解集中只含有两个正整数，只能是2,3，∴j 4 ≤a <j 3 ，解得ln464=ln232≤a <ln327，即a ∈ln232,ln327 故选：C .4(2024·湖南长沙·高三长郡中学校考阶段练习)双曲线C :x 29-y 216=1的右支上一点P 在第一象限，F 1，F 2分别为双曲线C 的左、右焦点，I 为△PF 1F 2的内心，若内切圆I 的半径为1，则△PF 1F 2的面积等于()A.24B.12C.323D.163【答案】C【解析】由双曲线C :x 29-y 216=1的a =3，b =4，c =5，设圆与三角形三边相切于点M ,N ,Q ,则PF 1 -PF 2 =PM +MF 1 -QF 2 -PQ =MF 1 -QF 2 =NF 1 -NF 2 =2a ，又NF 1 +NF 2 =2c ，所以NF 1 =a +c =8,NF 2 =c -a =2，因此IN ⊥x 轴，因此NF 1 =a +c =8,NF 2 =c -a =2,IN =1,I (3,1)，tan ∠IF 1N =IN NF 1 =18,tan ∠IF 2N =IN NF 2=12,所以tan 12∠F 2PF 1=tan π2-∠IF 1N -∠IF 2N =sin π2-∠IF 1N -∠IF 2N cos π2-∠IF 1N -∠IF 2N=1tan ∠IF 1N +∠IF 2N =1-12×1812+18=32=IM PM PM =23,∴PF 1 =23+8=263,因此PF 2 =PF 1 -2a =83,故三角形的面积为12PF 1 +PF 2 +F 1F 2 ×1=323．故选：C5(2024·湖南邵阳·高三邵阳市第二中学校考开学考试)在△ABC 中，AB ⋅AC =λBA ⋅BC =μCA⋅CB，则下列说法一定正确的是()A.若λμ>0，则△ABC 是锐角三角形B.若λμ>0，则△ABC 是钝角三角形C.若λμ<0，则△ABC 是锐角三角形D.若λμ<0，则△ABC 是钝角三角形【答案】D【解析】因为AB ⋅AC =λBA ⋅BC =μCA ⋅CB，即AB ⋅AC cos A =λBA ⋅BC cos B =μCA ⋅CBcos C ,又λμ≠0时，三角形一定不是直角三角形，则有λ=AC cos A BC cos B ,μ=AB cos ACBcos C ，λμ=AC AB cos 2A BC 2cos B cos C，若λμ>0，则cos B cos C >0，B ,C 为锐角，但是不能判断A 的大小，故A ,B 错误；当λμ<0时，则cos B cos C <0，B ,C 中必有一个钝角，故此时△ABC 是钝角三角形，C 错误，D 正确，故选：D .6(2024·湖南长沙·高三雅礼中学校考阶段练习)已知对任意实数x 都有f (x )=2e x +f (x )，f (0)=-1，若不等式f (x )<a (x -1)，(其中a <1)的解集中恰有两个整数，则a 的取值范围是A.32e ,1 B.-32e ,1C.53e 2,32eD.53e2,1【答案】C 【解析】令g (x )=f (x )e xg(x )=f (x )-f (x )e x =2e x +f (x )-f (x )e x=2，即g (x )=2x +c ，(c 为常数)则f (x )=(2x +c )e x因为f (0)=-1，所以c =-1，即f (x )=(2x -1)e x ∵f (x )=(2x +1)e xf (x )>0⇒x >-12，f (x )<0⇒x <-12∴f (x )在区间-∞,-12 上单调递减，在区间-12,+∞ 上单调递增令h (x )=a (x -1)，由于h (x )过定点(1,0)，则函数f (x )和h (x )图像如下图所示要使得f (x )<h (x )的解集中恰有两个整数，则有f (-2)≥h (-2)f (-1)<h (-1)⇒ -5e 2≥-3a-32e <-2a解得：53e2≤a <32e 故选C7(2024·湖北武汉·高三武钢三中校考开学考试)已知实数x 1､x 2､y 1,y 2满足x 21+y 21=2,x 22+y 22=2,x 1x 2+y 1y 2=0，记w =x 1+y 1-22 +x 2+y 2-22 ，则w 的最大值是()A.22B.42C.62D.82【解析】设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2)，因为x 21+y 21=2,x 22+y 22=2,x 1x 2+y 1y 2=0因为M ､N 在以原点O 0,0 为圆心，2为半径的圆上，且OM ⊥ON .设点M ､N 到直线x +y -22=0的距离之和为u ，则u =x 1+y 1-22 2+x 2+y 2-222，转化为求2u的最大值.设点P 为点M 与点N 的中点，设P 点到直线x +y -22=0的距离为d ，则u =2d ，又OP =12MN =1.故P 点轨迹方程为圆x 2+y 2=1.圆x 2+y 2=1上点到直线x +y -22=0距离的最大值d max =222+1=3.所以w 的最大值是6 2.故选：C .8(2024·湖北武汉·高三武钢三中校考开学考试)已知f x 是定义在0,+∞ 上的单调函数，满足f f x -e x -2ln x +2 =e -1，则函数f x 的零点所在区间为()A.0,1e 2B.1e 2,1eC.1e ,1D.1,e【答案】C【解析】设f x -e x -2ln x +2=t ，即f x =e x +2ln x -2+t ，f t =e -1再通过函数f x 的单调性可知，即可求出t 的值，得到f x 函数的解析式，然后根据零点存在性定理即可判断零点所在区间．设f x -e x -2ln x +2=t ，即f x =e x +2ln x -2+t ，f t =e -1，因为f x 是定义在0,+∞ 上的单调函数，所以由解析式可知，f x 在0,+∞ 上单调递增．而f 1 =e -2+t ，f t =e -1，故t =1，即f x =e x +2ln x -1．因为f 1 =e -1>0，f 1e =e 1e +2ln 1e-1=e 1e-3，由于ln e 1e -ln3=1e -ln3<0，即有e 1e <3，所以f 1e=e 1e-3<0．故f 1e f 1 <0，即f x 的零点所在区间为1e ,1 ．故选：C ．9(2024·湖北襄阳·高三襄阳五中校考开学考试)已知在锐角△ABC 中，角A ，B ，C 所对的边分别为a ，b ，c ，C =π3，c 2=3sin A sin B ，则c 的取值范围为()A.0,3B.2,6C.1,3D.3,3【解析】因为c 2=3sin A sin B =3sin B +C sin B =3sin π3+B sin B =332cos B sin B +12sin 2B =334sin2B -14cos2B +14=312sin 2B -π6 +14，在锐角△ABC 中，因为00，所以c ∈2,6 ，故选：B .10(2024·湖北襄阳·高三襄阳五中校考开学考试)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1a >0,b >0 的左、右顶点分别为A 1,A 2,F 为C 的右焦点，C 的离心率为2，若P 为C 右支上一点，PF ⊥FA 2，记∠A 1PA 2=θ0<θ<π2 ，则tan θ=()A.12B.1C.3D.2【答案】A【解析】设C 的焦距为2c ，点P x 0,y 0 ，由C 的离心率为2可知c =2a ,b =3a ，因为PF ⊥FA 2，所以x 0=c ，将P c ,y 0 代入C 的方程得c 2a 2-y 20b2=1，即y 0 =3b ，所以tan ∠PA 2F =3b c -a =3,tan ∠PA 1F =3bc --a=1，故tan θ=tan ∠PA 2F -∠PA 1F =3-11+3×1=12．故选:A ．11(2024·山东·高三山东省实验中学校联考开学考试)已知函数f (x )=mx 2-x ln x 存在极小值点x 0，且f (x 0)<-e 3，则实数m 的取值范围为()A.0,1e 2B.0,2e 2C.0,1e 3D.0,2e 3【答案】D【解析】函数f (x )=mx 2-x ln x 的定义域为(0,+∞)，求导得f (x )=2mx -1-ln x ，当m ≤0时，函数f (x )在(0,+∞)上单调递减，f (1)=2m -1<0，f (e 2m -1)=2me 2m -1-1-(2m -1)=2m (e 2m -1-1)>0，则存在x 1∈(0,1)，使得f (x 1)=0，当x ∈(0,x 1)时，f (x )>0，f (x )递增，当x ∈(x 1,+∞)时，f (x )<0，f (x )递减，函数f (x )在x =x 1取得极大值，无极小值，不符合题意；当m >0时，令g (x )=f (x )=2mx -1-ln x ，求导得g (x )=2m -1x，显然g (x )在(0,+∞)上单调递增，当x ∈0,12m 时，g (x )<0，函数f(x )递减，当x ∈12m ,+∞ 时，g (x )>0，函数f (x )递增，于是f (x )min =f 12m =ln2m ，当2m ≥1，即m ≥12时，f (x )≥0，函数f (x )在(0,+∞)上单调递增，函数f (x )无极值，当0<m <12时，f 12m <0，而f m e =2m 2e -1-ln m e =2m 2e -ln m >0，存在x 2∈0,12m，使得f (x 2)=0，当x ∈(0,x 2)时，f (x )>0，函数f (x )递增，当x ∈x 2,12m时，f (x )<0，函数f (x )递减，函数f (x )在x =x 2取得极大值，又f 1m 2=2m -1+2ln m ，令h (x )=2x -1+2ln x ,0<x <12，求导得h (x )=-2x2+2x <0，函数h (x )在0,12 上单调递减，h (x )>h 12 =3-2ln2>0，则f 1m 2>0，存在x 3∈12m ,+∞ ，使得f (x 3)=0，当x ∈12m,x 3 时，f (x )<0，函数f (x )递减，当x ∈(x 3,+∞)时，f (x )>0，函数f (x )递增，函数f (x )在x =x 3取得极小值，因此x 3=x 0，由f (x 0)=0，得mx 0=1+ln x 02，f (x 0)=mx 20-x 0ln x 0=x 0-x 0ln x 02<-e 3，即有x 0-x 0ln x 0+2e -3<0，令φ(x )=x -x ln x +2e 3,x >1，求导得φ (x )=-ln x <0，函数φ(x )在(1,+∞)上单调递减，而φ(e 3)=0，即有φ(x 0)<φ(e 3)，于是x 0>e 3，显然m =1+ln x 02x 0，令u (x )=1+ln x 2x ,x >e 3，求导得u (x )=-ln x 2x 2<0，即函数u (x )在(e 3,+∞)上单调递减因此u (x )<u (e 3)=2e 3，即m <2e 3，又2e 3<12，则0<m <2e3，所以实数m 的取值范围为0,2e3.故选：D12(2024·山东·高三山东省实验中学校联考开学考试)已知向量a ,b ,c 满足a =b =2，a -b=2，2a -c =3，则c -b的最大值为()A.3B.23C.33D.43【答案】C【解析】因为a =b =a -b=2，所以可以构造如图正△OAB ：使得：OA =a ，OB =b ，延长OA 到D ，使得OD =2a ，以D 为圆心，3为半径作圆，因为2a -c=3，所以OC 的终点C 在这个圆上.所以c -b =OC-OB =BC所以BC≤BD +DC ，而BD =AD 2+AB 2-2AB ·AD cos120°=23，CD = 3.所以c -b≤3 3.故选：C13(2024·福建泉州·高三福建省安溪第一中学校联考开学考试)已知正数a ,b ,c 满足e a =b =ln c ,e 为自然对数的底数，则下列不等式一定成立的是()A.a +c <2b B.a +c >2bC.ac b 2【答案】B【解析】由题设a >0，则b >1，且a =ln b ,c =e b ，则a +c =ln b +e b ，令f (x )=ln x +e x -2x 且x >1，故f (x )=1x+e x -2，令g (x )=1x +e x -2，则g (x )=e x -1x 2在(1,+∞)上递增，故g (x )>g (1)=e -1>0，所以g (x )=f(x )在(1,+∞)上递增，故f (x )>f (1)=e -1>0，所以f (x )在(1,+∞)上递增，故f (x )>f (1)=e -2>0，即ln x +e x >2x 在(1,+∞)上恒成立，故a +c >2b ，A 错，B 对；对于ac ,b 2的大小关系，令h (x )=e x ln x -x 2且x >1，而h (1)=-1<0，h (e )=e e -e 2>0，显然h (x )在(1,+∞)上函数符号有正有负，故e x ln x ,x 2的大小在x ∈(1,+∞)上不确定，即ac ,b 2的大小在b ∈(1,+∞)上不确定，所以C 、D 错.故选：B14(2024·福建·高三校联考开学考试)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 的左、右焦点分别F 1，F 2，椭圆的长轴长为22，短轴长为2，P 为直线x =2b 上的任意一点，则∠F 1PF 2的最大值为()A.π2B.π4C.π3D.π6【答案】D【解析】由题意有a =2，b =1，c =1，设直线x =2与x 轴的交点为Q ，设PQ =t ，有tan ∠PF 1Q =PQ F 1Q =t3，tan ∠PF 2Q =PQ F 2Q =t ，可得tan ∠F 1PF 2=tan ∠PF 2Q -∠PF 1Q =t -t31+t23=2t t 2+3=2t +3t≤2t 23t =33，当且仅当t =3时取等号，可得∠F 1PF 2的最大值为π6.故选：D ．15(2024·浙江·高三浙江金华第一中学校考开学考试)已知直线BC 垂直单位圆O 所在的平面，且直线BC 交单位圆于点A ，AB =BC =1，P 为单位圆上除A 外的任意一点，l 为过点P 的单位圆O 的切线，则()A.有且仅有一点P 使二面角B -l -C 取得最小值B.有且仅有两点P 使二面角B -l -C 取得最小值C.有且仅有一点P 使二面角B -l -C 取得最大值D.有且仅有两点P 使二面角B -l -C 取得最大值【答案】D【解析】过A 作AM ⊥l 于M ，连接MB 、MC ，如图所示，因为直线BC 垂直单位圆O 所在的平面，直线l 在平面内，且直线BC 交单位圆于点A ，所以AC ⊥l ，AM ,AC ⊂平面AMC ，AM ∩AC =A ，所以l ⊥平面AMC ，MC ,MB ⊂平面AMC ，所以l ⊥MC ，l ⊥MB ，所以∠BMC 是二面角B -l -C 的平面角，设∠BMC =θ，∠AMC =α，∠AMB =β，AM =t ，则θ=α-β，由已知得t ∈0,2 ，AB =BC =1，tan α=2t ，tan β=1t ，tan θ=tan α-β =tan α-tan β1+tan α⋅tan β=2t-1t 1+2t ⋅1t =t t 2+2，令f t =t t 2+2，则ft =1⋅t 2+2 -t 2t t 2+2 2=2+t 2-t t 2+22，当t ∈0,2 时，f t >0，f t 单调递增，当t ∈2,2 时，f t <0，f t 单调递减，f 2 =13>f 0 =0所以t ∈0,2 ，当t =2时，f t 取最大值，没有最小值，即当t =2时tan θ取最大值，从而θ取最大值，由对称性知当t =2时，对应P 点有且仅有两个点，所以有且仅有两点P 使二面角B -l -C 取得最大值．故选：D ．16(2024·浙江·高三浙江金华第一中学校考开学考试)在平面直角坐标系xOy 中，圆C 的方程为x -32+y 2=1，且圆C 与x 轴交于M ,N 两点，设直线l 的方程为y =kx k >0 ，直线l 与圆C 相交于A ,B两点，直线AM 与直线BN 相交于点P ，直线AM 、直线BN 、直线OP 的斜率分别为k 1,k 2,k 3，则()A.k 1+k 2=2k 3B.2k 1+k 2=k 3C.k 1+2k 2=k 3D.k 1+k 2=k 3【答案】A【解析】如图，由题意得l AM :y =k 1x -2 ，与圆C :x -3 2+y 2=1联立，消y 整理得x -2 1+k 21 x -2k 21+4 =0，∴x M =2，x A =2k 21+41+k 21，∴A 2k 21+41+k 21,2k 11+k 21 ，同理可得B 4k 22+21+k 22,-2k 21+k 22．∵k OA =k OB ，∴2k 11+k 212k 21+41+k 21=-2k 21+k 224k 22+21+k 22，即1+k 1k 2 k 1+2k 2 =0．∵k 1k 2≠-1，∴k 2=-12k 1，设P x 0,y 0，∴y 0=k 1x 0-2 ,y 0=k 2x 0-4 , ∴x 0=2k 1-4k2k 1-k 2,y 0=-2k 1k 2k 1-k2, ∴P2k 1-4k 2k 1-k 2,-2k 1k 2k 1-k 2，即P 83,2k13 ，∴k 3=2k 1383=14k 1，∴k 1+k 2=12k 1=2k 3，故选：A ．17(2024·江苏镇江·高三扬中市第二高级中学开学考试)已知斜率为k k >0 的直线过抛物线C ：y 2=4x 的焦点F 且与抛物线C 相交于A ,B 两点，过A ,B 分别作该抛物线准线的垂线，垂足分别为A 1，B 1，若△ABB 1与△ABA 1的面积之比为2，则k 的值为()A.2B.12C.22D.22【答案】D【解析】如图所示：由抛物线C ：y 2=4x ，得F 1,0 ，设直线AB ：y =k x -1 ，A x 1,y 1 ，B x 2,y 2 ，由y 2=4x ,y =k x -1 得k 2x 2-2k 2+4 x +k 2=0，所以x 1x 2=1，x 1+x 2=2k 2+4k 2，由已知和抛物线定义知：S △ABB 1S △ABA 1=12BB 1A 1B 1 12AA 1A 1B 1 =BB 1 AA 1 =BF AF =2，则有x 2+1=2x 1+1 ，即x 2=2x 1+1，所以x 2=2x 1+1,x 1x 2=1,x 1+x 2=2k 2+4k 2, 解得x 1=12，x 2=2，k =2 2.故选：D18(2024·江苏镇江·高三扬中市第二高级中学开学考试)已知函数f x 的定义域为R ，且f x +x 2为奇函数，f x -2x 为偶函数．令函数g x =f x ,x ≥0,-f x ,x <0.若存在唯一的整数x 0，使得不等式g x 0 2+a ⋅g x 0 <0成立，则实数a 的取值范围为()A.-8,-3 ∪1,3B.-3,-1 ∪3,8C.-3,0 ∪3,8D.-8,-3 ∪0,3【答案】B【解析】∵f x +x 2为奇函数，f x -2x 为偶函数,∴f -x +-x 2=-f x -x 2，f -x +2x =f x -2x ，两式相减整理得f x =2x -x 2，∴g x=2x -x 2,x ≥0,x 2-2x ,x <0. g x 的图象如图所示：∵存在唯一的整数x 0，使得不等式g x 0 2+a ⋅g x 0 <0成立，即存在唯一的整数x 0，使得不等式g x 0 g x 0 +a <0成立，当a =0时，g x 0 2<0，显然不成立；当a <0时，需满足g x 0 ∈0,-a 只有一个整数解，∵g 1 =1，g -1 =3，则1<-a ≤3，即-3≤a <-1；当a >0时，需满足g x 0 ∈-a ,0 只有一个整数解，∵g 2 =0，g 3 =-3，g 4 =-8，则-8≤-a <-3，即3<a ≤8.综上，实数a 的取值范围为-3,-1 ∪3,8 .故选：B .二、多选题19(2024·广东深圳·高三深圳中学开学考试)在空间直角坐标系Oxyz 中，A 0,0,0 ，B 1,1,0 ，C 0,2,0 ，D -3,2,1 ，E x 2,2,1 在球F 的球面上，则()A.DE ⎳平面ABCB.球F 的表面积等于100πC.点D 到平面ACE 的距离等于3105D.平面ACD 与平面ACE 的夹角的正弦值等于45【答案】AC【解析】平面ABC 的一个法向量n=(0,0,1)，DE =(x 2+3,0,0)，则n ⋅DE=0，又因为DE ⊄平面ABC ，所以DE ⎳平面ABC ，A 正确；因为A 0,0,0 ，B 1,1,0 ，C 0,2,0 ，则AB ⊥BC ，球心F 在平面xOy 上的投影点即△ABC 外接圆圆心F (0,1,0)，设F (0,1,z )，因为FC =FD ，则(1-2)2+z 2=(0+3)2+(1-2)2+(z -1)2，得z =5，即F (0,1,5)，球半径R =FC =26，球F 表面积S =4π×26=104π，B 错误；由FE =R ，(x 2-0)2+(2-1)2+(1-5)2=26，得x 2=3，E (3,2,1)，AC =(0,2,0)，AE =(3,2,1)，设平面ACE 的一个法向量m =(a ,b ,c )，AE ⋅m=0AC ⋅m =0，所以3a +2b +c =02b =0 ，取m=(1,0,-3)，AD =(-3,2,1)，点D 到平面ACE 的距离等于AD ⋅mm=-3-3 12+(-3)2=3105，C 正确；同理可得平面ACD 的一个法向量s=(1,0,3)，平面ACD 与平面ACE 的夹角的余弦值等于s ⋅m s ⋅m=1-9 10×10=45，正弦值等于35，D 错误.故选：AC .20(2024·广东深圳·高三深圳中学开学考试)函数f x =e -x，g (x )=|ln x |，h (x )=-kx +2，则下列说法正确的有()A.函数F (x )=f (x )-h (x )至多有一个零点B.设方程f (x )=g (x )的所有根的乘积为p ，则p ∈(0,1)C.当k =0时，设方程g (x )=h (x )的所有根的乘积为q ，则q =1D.当k =1时，设方程f (x )=h (x )的最大根为x M ，方程g (x )=h (x )的最小根为x m ，则x M +x m =2【答案】ABCD【解析】对于选项A ,令F x =0，则f x =h x ，而h x =-kx +2恒过定点0,2 ，当k =0时，h x =2，画出f x =e-x与h x =2的图象，如图所示：则F x =0无零点，当k ≠0时，h x =-kx +2恒过定点0,2 ，则f x =e-x与h x =-kx +2图象，如图所示：则F x =0有一个零点，故F x =0至多有一个零点，A 正确;对于选项B ，画出f x =e-x与g x =ln x 的图象，如图所示：其中e -x 1=-ln x 1，e -x 2=ln x 2，由图象可知，e -x 1∈0,1 ，e -x 2∈0,1 且e -x 2<e-x 1，即ln x 2+ln x 1=ln x 2x 1=e -x 2-e -x 1∈-1,0 ，故x 2x 1∈e -1,1 ⊆0,1 ，则p ∈0,1 ，故B 正确;对于选项C , 当k =0时，h x =2，即ln x =2，求出x 1=e 2,x 2=e -2，故q =x 1x 2=e 2e -2=1，故C 正确；对于选项D , 当k =1时，h x =-x +2，画出f x =e-x与h x =-x +2的图象，如图所示：则e-x M=-x M +2，画出g x =ln x 与h x =-x +2的图象，如图所示：g x =h x 的最小根为x m ，则-ln x m =-x m +2，由于y =-ln x 与y =e -x 互为反函数，则关于y =x 对称，而y =-x +2也关于y =x 对称，故e-x M=-x M +2与-ln x m =-x m +2相加得，-ln xm +e -x M=-x M +2-x m +2=2，即x M+x m=2，故D正确.故选：ABCD21(2024·广东中山·高三中山纪念中学开学考试)如图所示，四边形ABCD是边长为4的正方形，M, N分别为线段AB,AD上异于点A的动点，且满足AM=AN，点H为MN的中点，将点A沿MN折至点A 处，使A H⊥平面BCD，则下列判断正确的是()A.若点M为AB的中点，则五棱锥A -MBCDN的体积为1423B.当点M与点B重合时，三棱锥A -BCD的体积为1623C.当点M与点B重合时，三棱锥A -BCD的内切球的半径为4-23D.五棱锥A -MBCDN体积的最大值为128327【答案】ABD【解析】设AM=x，因为AM=AN，点H为MN的中点，所以A H⊥MN，且AH=22x，底面MBCDN的面积为16-12x2(0<x≤4)，所以五棱锥A -MBCDN的体积为2 6x16-12x2(0<x≤4).当点M为AB的中点时，五棱锥A -MBCDN的体积为26×2×16-12×22=1423，A正确.当点M与点B重合时，三棱锥A -BCD的体积为26×4×16-12×42=1623，B正确.连接HC，因为A H⊥HC,A C=A B=A D=BC=4，所以三棱锥A -BCD的表面积为16+2×34×42=82+3，设三棱锥A -BCD内切球的半径为r，则13r×82+3=1623，解得r=42-26，C错误.五棱锥A -MBCDN的体积V(x)=26x16-12x2(0<x≤4)，则V x =2616-32x2，令V x >0，得0<x<463；令Vx <0，得463<x≤4.所以V(x)max=V463=128327，D正确.故选：ABD22(2024·广东中山·高三中山纪念中学开学考试)已知定义域为0,+∞ 的函数f x 满足f x +xfx =e x ,f1 =1．数列a n 的首项为1，且f a n +1 =f a n -1a n +1，则()A.f ln2 =log 2e B.f x ≥1 C.a 2023<a 2024 D.0<a n ≤1【答案】ABD【解析】∵xf x =f x +xf x =e x ，∴xf x =e x +c ．取x =1可得f 1 =e +c ，由f x +xf x =e x ，令x =1，得f 1 +f 1 =e ．∵f1 =1，∴c =-1，∴f x =e x -1x，∴f ln2 =1ln2=log 2e ，故A 正确；设φx =e x -x -1，则φ x =e x -1，当x <0时，φ x <0，当x >0时，φ x >0，所以φx 在-∞,0 上单调递减，在0,+∞ 上单调递增，φ(x )min =φ0 =0，∴φx =e x -x -1≥0，即e x ≥x +1，当且仅当x =0时，等号成立．故f x >1，故B 正确．由f a n +1 =f a n -1a n +1，得f a n +1 =e an +1-1a n +1=f a n -1a n +1，即e a n +1=f a n ，所以e a n +1=e an-1a n，a n ea n +1=e a n -1≥a n +1 -1=a n ，即a n ea n +1-1 ≥0，因为函数f x 定义域为0,+∞ ，所以a n >0，有ea n +1-1≥0，即a n +1≥0，下证数列a n 单调递减，即证ea n +1<e a n，即证e a n-1a n<e an，即证e a n-1<a n e a n，即证1-a n e a n-1<0，令g x =1-x e x -1，则g x =-xe x ，当x >0时，g x <0，所以g x 在0,+∞ 上单调递减．因为a n >0，g a n <g 0 =0，所以a n +1<a n ，即数列a n 单调递减，所以0<a n ≤a 1=1，a 2023>a 2024，故C 错误，D 正确．故选：ABD .23(2024·湖南长沙·高三长郡中学校考阶段练习)若f x 是定义在R 上的偶函数，其图象关于直线x =1对称，且对任意x 1,x 2∈0,12，都有f (x 1+x 2)=f (x 1)f (x 2)，则下列说法正确的是()A.f 1 一定为正数 B.2是f x 的一个周期C.若f 1 =1，则f 20234=1 D.若f x 在0,12 上单调递增，则f (1)≠12024【答案】BCD【解析】因为f x =0符合条件，故A 错误；因为偶函数f x 的图像关于直线x =1对称，所以f x +2 =f -x =f x ，故B 正确；因为对任意x 1，x 2∈0,12 ，都有f (x 1+x 2)=f (x 1)f (x 2)，所以对任意x ∈0,1 ，取x 1=x 2=x2得f (x )=f x 22≥0；若f 1 =1，即f (1)=f 122=f 14 4=1，故f 14 =1，由2是f x 的周期得f 20234 =f 506-14=f -14 =f 14 =1，故C 正确；假设f (1)=12024，由f (1)=f 12 2=f 14 4=12024及f x ≥0，x ∈0,1 ，得f 12=12024，f 14=142024，故f 14 >f 12 ，这与f x 在0,12 上单调递增矛盾，故D 正确.故选：BCD 24(2024·湖南长沙·高三长郡中学校考阶段练习)已知A ,C 两点位于直线l 两侧，B ，D 是直线l 上两点，且△ABD 的面积是△CBD 的面积的2倍，若AC =12-1x-sin x AB +1+f x AD ，下列说法正确的是()A.f x 为奇函数B.f x 在π2，π 单调递减C.f x 在0,2π 有且仅有两个零点D.f x 是周期函数【答案】ABC【解析】设AC 与直线l 交于E ，由题可得AE =2EC ，又AC =12-1x-sin x AB +1+f x AD ，∴AE =23AC =2312-1x -sin x AB +231+f x AD ，∴2312-1x -sin x +231+f x =1，∴f x =1x+sin x ，函数的定义域为-∞,0 ∪0,+∞ ，又f -x =-1x-sin x =-f x ，∴函数f x 为奇函数，故A 正确；因为函数y =1x ,y =sin x 在π2，π 上为减函数，所以f x 在π2，π 上单调递减，故B 正确；由f x =1x +sin x =0，可得sin x =-1x，所以函数f x 在0,2π 的零点数即为y =sin x 与y =-1x的交点数，结合函数y=sin x,y=-1x的图象可得f x 在0,2π有且仅有两个零点，故C正确；因为f x =1x+sin x，函数sin x为周期函数，而函数1x不是周期函数，故f x 不是周期函数，故D错误.故选：ABC.25(2024·湖南邵阳·高三邵阳市第二中学校考开学考试)已知函数f x ，g x 的定义域均为R，它们的导函数分别为f x ，g x ，且f x +g2-x=5，g x -f x-4=3，若g x+2是偶函数，则下列正确的是( )．A.g 2 =0B.f x 的最小正周期为4C.f x+1是奇函数 D.g2 =5，则2024k=1f k=2024【答案】ABD【解析】A选项，g x+2为偶函数，故g-x+2=g x+2，两边求导得，-g -x+2=g x+2，令x=0得-g 2 =g 2 ，解得g 2 =0，A正确；B选项，因为f x +g2-x=5，g-x+2=g x+2，所以f x +g x+2=5①，因为g x -f x-4=3，所以g x+2-f x-2=3②，则①②相减得，f x +f x-2=2③，又f x-2+f x-4=2④，则③④相减得f x -f x-4=0，即f x =f x-4，又f x ≠f x-2，故f x 的最小正周期为4，B正确；C选项，假如f x+1为奇函数，则f-x+1+f x+1=0，当x=1时，可得f0 +f2 =0，但f x +f x-2=2，当x=2可得f2 +f0 =2，显然不满足要求，故f x+1不是奇函数，C错误；D选项，因为f x +g2-x=5，所以f0 +g2 =5，又g2 =5，故f0 =0，由B选项得f x +f x-2=2，故f2 +f0 =2，解得f2 =2，且f3 +f1 =2，由B选项知f x 的一个周期为4，故f4 =f0 =0，所以f1 +f2 +f3 +f4 =4，则2024k =1f k =506f 1 +f 2 +f 3 +f 4 =506×4=2024，D 正确.故选：ABD26(2024·湖南长沙·高三雅礼中学校考阶段练习)如图，在直四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1中，底面ABCD 为菱形，∠BAD =60°,AB =AA 1=2,P 为CC 1的中点，点Q 满足DQ =λDC+μDD 1λ∈0,1,μ∈ 0,1 ，则下列结论正确的是()A.若λ+μ=13，则四面体A 1BPQ 的体积为定值B.若△A 1BQ 的外心为O ，则A 1B ⋅A 1O为定值2C.若A 1Q =5，则点Q 的轨迹长度为2π4D.若λ=1且μ=12，则存在点E ∈A 1B ，使得AE +EQ 的最小值为9+210【答案】ACD【解析】A 选项，在CD ,DD 1上分别取F ,W ，使得DF =13DC ，DW =13DD 1，因为DQ =λDC +μDD 1 ，所以DQ =3λDF +3μDW ，因为λ+μ=13，所以3λ+3μ=1，即DQ =3λDF +1-3λ DW ，故DQ -DW =3λDF -3λDW ，即WQ =3λWF ，所以W ,Q ,F 三点共线，因为WF ⎳CD 1，A 1B ⎳CD 1，所以WF ⎳AB 1，故WF ⎳平面PA 1B ，故点Q 为平面PA 1B 的距离为定值，又S △PA 1B 为定值，故四面体A 1BPQ 的体积为定值，A 正确；B 选项，取A 1B 的中点T ，因为△A 1BQ 的外心为O ，所以OT ⊥A 1B ，又题意得A 1B =A 1A 2+AB 2=22，则A 1B ⋅A 1O =A 1B ⋅A 1T=22×2=4，B 错误；C 选项，取AB 的中点R ，因为底面ABCD 为菱形，∠BAD =60°，故DR ⊥DC ，以D 为坐标原点，以DR ，DC ,DD 1分别为x ,y ,z 轴，建立空间直角坐标系，故A 13,-1,2 ，设Q 0,2λ,2μ ，则A 1Q =3+2λ+1 2+2μ-2 2=5，化简得2λ+1 2+2μ-2 2=2，点Q 满足DQ =λDC +μDD 1λ∈0,1,μ∈ 0,1 ，即点Q 在正方形CDD 1C 1内，包括边界，故Q 点的轨迹为以S -1,2 为圆心，2为半径的圆，落在正方形CDD 1C 1内的部分，如图所示：因为SH =2，SD 1=1，故D 1H =2-1=1，故△SD 1H 为等腰直角三角形，∠S =π4，故点Q 的轨迹长度为π4⋅2=2π4，C 正确；D 选项，若λ=1且μ=12，DQ=DC +12DD 1 ，即DQ =0,2,0 +120,0,2 =0,2,1 ，即Q 0,2,1 ，又A 13,-1,2 ，B 3,1,0 ，设E x 1,y 1,z 1 ，设EB =aA 1B=0,2a ,-2a ,a ∈0,1 ，即3-x 1,1-y 1,-z 1 =0,2a ,-2a ，解得x 1=3,y 1=1-2a ,z 1=2a ，即E 3,1-2a ,2a ，AE +EQ =2-2a2+4a 2+3+2a +1 2+1-2a 2=8a 2-8a +4+8a 2+5=22a -122+14+a 2+58，如图所示，设KJ =12,GV =104,JG =12，且KJ ⊥JG ，JG ⊥GV ，在线段JG 上取一点L ，设GL =a ，则LJ =12-a ，故KL +VL =a -12 2+14+a 2+58，显然，直接连接KV ，此时KL +VL 取得最小值，最小值即为KV ，由勾股定理得KV =12+1042+14=98+104，故AE +EQ =22a -122+14+a 2+58的最小值为2298+104=9+210，D 正确.故选：ACD27(2024·湖北武汉·高三武钢三中校考开学考试)已知函数f x ，g x 的定义域为R ，g x 为g x 的导函数，且f x +g x -8=0，f x -2 -g 6-x -8=0，若g x 为偶函数，则下列一定成立的有()A.g4 =0 B.f 1 +f 3 =16C.f 2023 =8D.∑20n -1f n =160【答案】ABD【解析】由g x 是偶函数，则g -x =g x ，两边求导得-g -x =g x ，所以g x 是奇函数，故g 0 =0．对于A ，由f x +g x -8=0⇒f x -2 +g x -2 -8=0⇒f x -2 =8-g x -2 ，代入f x -2 -g 6-x -8=0，得8-g x -2 -g 6-x -8=0，又g x 是奇函数，则g x -2 =-g 6-x =g x -6 ⇒g x +6-2 =g x +6-6 ⇒g x +4 =g x ，所以g x 是周期函数，且周期为4，g 0 =g 4 =0，故A 正确；对选项B ，令x =1得，f 1 +g 1 -8=0，令x =5得，f 3 -g 1 -8=0，故f 1 +f 3 =16，故B 正确；对于C ：令x =2023得f 2023 +g 2023 -8=0⇒f 2023 +g 4×505+3 -8=0，即f 2023 +g 3 -8=0，若f 2023 =8，则g 3 =0，g 3 =g -1+4 =g -1 =0但g -1 不一定为0，故C 错误；对于D ：令x =4，得f 4 +g 4 -8=f 4 +g 0 -8=0，故f 4 =8，g 2 =g 2-4 =g -2 =-g 2 ，所以g 2 =0，令x =2，得f 2 +g 2 -8=0，则f 2 =8则f 1 +f 3 =16，由g x 是以4为周期得f x +g x -8=0，所以∑20n =1f n =5f 1 +f 2 +f 3 +f 4 =5×8+16+8 =160，故D 正确．故选：ABD ．28(2024·湖北襄阳·高三襄阳五中校考开学考试)已知函数f x ，g x 的定义域为R ，g x 是g x 的导函数，且f x +g x -8=0，f x -g 4-x -8=0，若g x 为偶函数，则()A.f 1 +f 3 =16B.f 4 =8C.f -1 =f -3D.2023k =1g k =0【答案】ABD【解析】因为f x +g x -8=0，令x =1，则f 1 +g 1 -8=0①，f x -g 4-x -8=0，令x =3，则f 3 -g 1 -8=0②，联立①②可得f 1 +f 3 =16，故A 正确；由题可知g x =-g 4-x ，又因为g x 是偶函数，所以g x 是奇函数，由g x =-g -x =-g 4-x 可得g x =g x +4 ，所以g x 的周期为4，又∵g 0 =-g 0 ，故g 0 =g 4 =0，f x =8-g x ，故f 4 =8-g 4 =8，故B 正确；因为g -1 =-g 1 ，由g x =g x +4 得g -3 =g 1 ，故g -3 =-g -1 ，又f -3 =8-g -3 ，f -1 =8-g -1 ，若f -3 =f -1 ，则g -3 =g -1 ，可得-g -1 =g -1 ，即g -1 =0，而g -1 不一定等于0，故C 错误；因为g 1 =-g 3 ，得g 1 +g 3 =0，在g x =-g 4-x 中，令x =2，可得g 2 =0，又g 4 =0，故g 1 +g 2 +g 3 +g 4 =0，又g x 的周期为4，所以2023k =1g k =505×0+g 1 +g 2 +g 3 =0，故D 正确.故选：ABD .29(2024·山东·高三山东省实验中学校联考开学考试)在四棱锥S -ABCD 中，ABCD 是矩形，AD ⊥SD ,∠SDC =120°,SD =CD =2BC =2,P 为棱SB 上一点，则下列结论正确的是()A.点C 到平面SAD 的距离为3B.若SP =PB ，则过点A ,D ,P 的平面α截此四棱锥所得截面的面积为32C.四棱锥S -ABCD 外接球的表面积为17πD.直线AP 与平面SCD 所成角的正切值的最大值为33【答案】ACD 【解析】如图，对于A，因为AD⊥SD,AD⊥DC，又SD∩DC=D,SD,DC⊂面SDC，所以AD⊥面SDC，所以点A到平面SDC的距离为AD=BC=1，又因为∠SDC=120°,SD=CD=2，所以点C到平面SAD的距离为32×2=3，故A正确；对于B，因为SP=PB，所以点P为棱SB的中点，取SC中点为Q，连接PQ,DQ，可得平面APQD即平面α截此四棱锥所得截面，且由于Q是SC的中点，点P为棱SB的中点，所以在△SBC中，PQ是△SBC的中位线，则PQ=12BC=12，PQ⎳BC，又因为四边形ABCD是矩形，则BC⎳AD，所以PQ/AD，因为AD⊥面SDC，AD⊄面SDC，QC⊂面SDC，所以四边形APQD是以AD为下底、PQ为上底，DQ为高的直角梯形，因为SD=CD=2，在等腰三角形SCD中，QD⊥BC，且QD平分∠ADC，则QD=CD⋅cos 12∠SDC=2×12=1，则平面α截此四棱锥所得截面的面积为12×1+12×1=34，故B错误；对于C，又因为∠SDC=120°,SD=CD=2，所以SC=2cos30°+2cos30°=23，所以2r=SCsin∠SDC=2332=4，即r=2，其中r为△SCD外接圆半径，因为AD⊥面SDC，所以四棱锥S-ABCD外接球的半径为R=r2+CD22=22+12 2=172，所以四棱锥S-ABCD外接球的表面积为17π，故C正确；对于D，因为AD⊥面SDC，所以直线AP与平面SCD所成角为∠APD，所以当点P与点B重合时，∠APD最大，积tan∠APDmax=33，故D正确.故选：ACD.30(2024·福建泉州·高三福建省安溪第一中学校联考开学考试)学校食堂每天中午都会提供A，B两种套餐供学生选择(学生只能选择其中的一种)，经过统计分析发现：学生第一天选择A套餐的概率为2 3，选择B套餐的概率为13.而前一天选择了A套餐的学生第二天选择A套餐的概率为14，选择B套餐的概率为34；前一天选择B套餐的学生第二天选择A套餐的概率为12，选择B套餐的概率也是12，如此反复.记某同学第n天选择A套餐的概率为A n，选择B套餐的概率为B n.一个月(30天)后，记甲､乙､丙三位同学选择B套餐的人数为X，则下列说法中正确的是()A.A n +B n =1B.数列A n -25是等比数列C.E X =1.5 D.P X =1 =36125【答案】AB【解析】由于每人每次只能选择A ，B 两种套餐中的一种，所以A n +B n =1，所以A 正确，依题意，A n +1=A n ×14+1-A n ×12，则A n +1-25=-14A n -25 n ≥1,n ∈N ，又n =1时，A 1-25=23-25=415，所以数列A n -25 是以415为首项，以-14为公比的等比数列，所以A n -25=415×-14 n -1,A n =25-1615×-14 n ,B n =1-A n =35+1615×-14n，当n >30时，B n =35+1615×-14 n，所以X ∼B 3,35+1615×-14 n ,P X =1 ≠36125,E X ≠95，所以AB 正确，CD 错误，故选：AB .31(2024·福建·高三校联考开学考试)如图，在棱长为1的正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中，E 是线段DD 1上的动点(不包括端点)，过A ，B 1，E 三点的平面将正方体截为两个部分，则下列说法正确的是()A.正方体的外接球的表面积是正方体内切球的表面积的3倍B.存在一点E ，使得点A 1和点C 到平面AEB 1的距离相等C.正方体被平面AEB 1所截得的截面的面积随着D 1E 的增大而增大D.当正方体被平面AEB 1所截得的上部分的几何体的体积为13时，E 是DD 1的中点【答案】AC【解析】对于A ，正方体外接球的半径为32，内切球的半径为12，可得正方体的外接球的表面积是正方体内切球的表面积的32 2122=3倍，故A 正确；对于B ，由点A 1和点B 到平面AEB 1的距离相等，若点A 1和点C 到平面AEB 1的距离相等，必有BC ⎳平面AEB 1，又由BC ∥AD ，可得AD ⎳平面AEB 1，与AD ∩平面AEB 1=A 矛盾，故B 错误；对于C ，如图，在C 1D 1上取一点F ，使得EF ∥C 1D ，连接B 1F ，设D 1E =a 0<a <1 ，由EF ∥C 1D ∥AB 1，可得平面AB 1FE 为过A ，B 1，E 三点的截面，在梯形AB 1FE 中，AB 1=2，EF =2a ，AE =12+1-a 2=a 2-2a +2，B 1F =12+1-a 2=a 2-2a +2，梯形AB 1FE 的高为a 2-2a +2-2-2a 2 2=12a 2-a +32，梯形AB 1FE 的面积为12×2+2a ×12a 2-a +32=12a +1 a 2-2a +3=12a +1 2a 2-2a +3 ，令f a =a +1 2a 2-2a +3 0<a <1 ，有f a =2a +1 a 2-2a +3 +a +1 22a -2 =4a +1 a 2-a +1 =4a +1 a -12 2+34>0.可得函数f a 单调递增，可得正方体被平面AEB 1所截得的截面面积随着D 1E 的增大而增大，故C 正确；对于D 选项，V E -AA 1B 1=13×12×1×1×1=16，V E -A 1B 1FD 1=13×a ×1×1-12×1×1-a =16a 2+a ，被平面AEB 1所截得的上部分的几何体的体积为16a 2+a +16=13，整理为a 2+a -1=0，解得a =5-12，故D 错误.故选：AC32(2024·福建·高三校联考开学考试)在平面直角坐标系xOy 中，已知双曲线C :x 23-y 2=1的右顶点为A ，直线l 与以O 为圆心，OA 为半径的圆相切，切点为P ．则()A.双曲线C 的离心离为233B.当直线OP 与双曲线C 的一条渐近线重合时，直线l 过双曲线C 的一个焦点C.当直线l 与双曲线C 的一条渐近线平行吋，若直线l 与双曲线C 的交点为Q ，则OQ =5D.若直线l 与双曲线C 的两条渐近线分别交于D ，E 两点，与双曲线C 分别交于M ，N 两点，则DM =EN【答案】ABD【解析】对于A 选项．由a =3，b =1，c =2，可得双曲线C 的离心率为e =23=233，故A 选项正确；对于B 选项，双曲线C 的渐近线方程为y =±33x ．由对称性，不妨设直线l 与渐近线y =-33x 重合，点P 位于第四象限，记直线l 与x 轴的交点为T ，由直线y =-33x 的倾斜角为5π6，有∠POT =π6，又由OP =3，可得OT =2．又由OF =2，故直线l 过双曲线C 的一个焦点，故B 选项正确；对于C 选项，当直线l 与双曲线C 的一条渐近线平行时，由对称性，不妨设直线l 的方程为y =33x +m (其中m <0)，有m 1+13=3，可得m =-2，直线l 的方程为y =33x -2，联立方程x3-y 2=1,y =33x -2,解方程组可得点Q 的坐标为534,-34 ．可得OQ =7516+916=212，故C 选项错误；对于D 选项，设点P 的坐标为s ,t ，可得直线l 的方程为sx +ty =3．其中s 2+t 2=3．联立方程y =33x ,sx +ty =3, 解得x =333s +t ，联立方程y =-33x ,sx +ty =3.解得x =333s -t，可得线段DE 的中点的横坐标为12333s +t+333s -t=9s3s 2-t 2，联立方程x 23-y 2=1,sx +ty =3,，消去y 后整理为3s 2-t 2 x 2-18sx +3t 2+27 =0，可得线段MN 的中点的横坐标为12×18s 3s 2-t 2=9s3s 2-t，可得线段DE 和MN 的中点相同，故有DM =EN ，故D 选项正确．故选：ABD ．。

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2015高考数学专题复习：选择填空压轴(一)高考数学填空题的解题策略：特点：形态短小精悍、跨度大、知识覆盖面广、考查目标集中，形式灵活，答案简短、明确、具体，评分客观、公正、准确等.解填空题时要做到：快——运算要快，力戒小题大作；稳——变形要稳，不可操之过急；全——答案要全，力避残缺不齐；活——解题要活，不要生搬硬套；细——审题要细，不能粗心大意.（一）数学填空题的解题方法1、直接法：直接从题设条件出发，利用定义、性质、定理、公式等，经过变形、推理、计算、判断得到结论的，称为直接法.它是解填空题的最基本、最常用的方法.使用直接法解填空题，要善于通过现象看本质，自觉地、有意识地采取灵活、简捷的解法.2、特殊化法：当填空题已知条件中含有某些不确定的量，但填空题的结论唯一或题设条件中提供的信息暗示答案是一个定值时，可以将题中变化的不定量选取一些符合条件的恰当特殊值（或特殊函数，或特殊角，特殊数列，图形特殊位置，特殊点，特殊方程，特殊模型等）进行处理，从而得出探求的结论.这样可大大地简化推理、论证的过程.3、数形结合法：对于一些含有几何背景的填空题，若能根据题目条件的特点，作出符合题意的图形，做到数中思形，以形助数，并通过对图形的直观分析、判断，则往往可以简捷地得出正确的结果.4、等价转化法：通过“化复杂为简单、化陌生为熟悉”将问题等价转化成便于解决的问题，从而得到正确的结果.5、构造法：根据题设条件与结论的特殊性，构造出一些新的数学形式，并借助于它认识和解决问题的一种方法.6、分析法：根据题设条件的特征进行观察、分析，从而得出正确的结论.（二）减少填空题失分的检验方法1、回顾检验2、赋值检验.若答案是无限的、一般性结论时，可赋予一个或几个特殊值进行检验，以避免知识性错误.3、逆代检验.若答案是有限的、具体的数据时，可逐一代入进行检验，以避免因扩大自变量的允许值范围而产生增解致错.4、估算检验.当解题过程是否等价变形难以把握时，可用估算的方法进行检验，以避免忽视充要条件而产生逻辑性错误.5、作图检验.当问题具有几何背景时，可通过作图进行检验，以避免一些脱离事实而主观臆断致错.6、变法检验.一种方法解答之后，再用其它方法解之，看它们的结果是否一致，从而可避免方法单一造成的策略性错误.7、极端检验.当难以确定端点处是否成立时，可直接取其端点进行检验，以避免考虑不周全的错误.切记：解填空题应方法恰当，争取一步到位，答题形式标准，避免丢三落四，“一知半解”最后：填空题的结果书写要规范是指以下几个方面：①对于计算填空题，结果往往要化为最简形式，特殊角的三角函数要写出函数值，近似计算要达到精确度要求．如：12不能写成24或写出sin30°等；②所填结果要完整，如多选型填空题，不能漏填；有条件限制的求反函数，不能缺少定义域；求三角函数的定义域、单调区间等，不能缺k∈Z，如：集合{x|x＝kπ，k∈Z}不能写成{x|x＝kπ}等. ③要符合现行数学习惯书写格式，如分数书写常用分数线，而不用斜线形式；求不等式的解集、求函数定义域、值域，结果写成集合或区间形式．等1.若，则ABCS∆的最大值．2.()331f x ax x =-+对于[]1,1x ∈-总有()f x ≥0 成立，则a = ．3.在平面直角坐标系中，1212,,,A A B B 为椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的四个顶点，F 为其右焦点，直线12A B 与直线1B F相交于点T ，线段OT 与椭圆的交点M 恰为线段OT 的中点，则该椭圆的离心率为 .学科网设{}n a 是公比为q 的等比数列，||1q >，令1(1,2,)n n b a n =+=L ，若数列{}n b 有连续四项在集合{}53,23,19,37,82--中，则6q = .学科网5.将边长为1的正三角形薄片，沿一条平行于底边的直线剪成两块，其中一块是梯形，记S=(梯形的周长)2梯形的面积,则S 的最小值是_____ 6.设1271a a a =≤≤≤L ，其中7531,,,a a a a 成公比为q 的等比数列，642,,a a a 成公差为1的等差数列，则q 的最小值是7.设集合},,)2(2|),{(222R y x m y x my x A ∈≤+-≤=,},,122|),{(R y x m y x m y x B ∈+≤+≤=,若,φ≠⋂B A 则实数m 的取值范围是______________8.平面直角坐标系中，已知点A （１，－２），B （４，０），Ｐ（ａ，１），Ｎ（ａ＋１，１），当四边形PABN 的周长最小时，过三点A 、P 、N 的圆的圆心坐标是9.已知ABC ∆的三边长,,a b c 成等差数列，且22284,a b c ++=则实数ｂ的取值范围是1－xx FEB10.在面积为2的ABC ∆中，E,F 分别是AB ，AC 的中点，点P 在直线EF 上，则2BC PB PC +⋅ 的最小值是____11.已知关于x 的方程03)2(log 22222=-+++a x a x 有唯一解，则实数a 的值为________12.设)(x f 是定义在R 上的可导函数，且满足0)()('>+x xf x f .则不等式)1(1)1(2-->+x f x x f 的解集为13.在等差数列{}n a 中，52=a ，216=a ，记数列⎭⎬⎫⎩⎨⎧n a 1的前n 项和为n S ，若1512m S S n n ≤-+对+∈N n 恒成立，则正整数m 的最小值为．14.如图，在正方形ABCD 中，E 为AB 的中点，P 为以A 为圆心、AB 为半径的圆弧上的任意一点，设向量，则λ+μ的最小值为．15.设m ∈N ，若函数存在整数零点，则m 的取值集合为．16.已知二次函数c bx ax y ++=2（a ，b ，c 为实数，0≠a ）的图像过点)2,(t C ，且与x 轴交于A ，B 两点，若BC AC ⊥，则a 的值为 .17.已知函数()2()xf x x R =∈，且()()()f xg xh x =+，其中()g x 为奇函数，()h x 为偶函数.若不等式2()(2)0a g x h x ⋅+≥对任意[1,2]x ∈恒成立，则实数a 的取值范围是 .18.将函数3322-++-=x x y （[]2,0∈x ）的图象绕坐标原点逆时针旋转θ（θ为锐角），若所得曲线仍是一个函数的图象，则θ的最大值为 .19.方程12sin()1x x π=-在区间[-2010，2012]所有根之和等于20.不等式228()a b b a b λ+≥+对于任意的,a b R ∈恒成立，则实数λ的取值范围为21.定义在R 上的()f x ，满足22()()2[()],,,f m n f m f n m n R +=+∈且(1)0f ≠，则(2012)f 的值为．22.已知函数111,[0,)22()12,[,2)2x x x f x x -⎧+∈⎪⎪=⎨⎪∈⎪⎩若存在12,x x ，当1202x x ≤<<时，12()()f x f x =，则12()x f x 的取值范围是23.已知ABC ∆的三边长,,a b c ，满足b a c a c b 32,32≤+≤+，则ba 的取值范围是24.已知函数()122011122011f x x x x x x x =+++++++-+-++-L L ()x ∈R ，且2(32)(1)f a a f a -+=-，则满足条件的所有整数a 的和是．25.已知O 是锐角ABC ∆的外接圆的圆心，若m B CC B 2sin cos sin cos =+,则=m26.已知O 为ABC ∆的外心,2AB AC ==,若(0)AO x AB y AC xy =+≠u u u r u u u r u u u r,且21x y +=,则ABC ∆面积是27.已知数列{}n a ，{}n b 满足11a =，22a =，12b =，且对任意的正整数,,,i j k l ，当i j k l +=+时，都有 i j k l a b a b +=+，则201011()2010i i i a b =+∑的值是28.在平面直角坐标系xOy 中，点P 是第一象限内曲线31y x =-+上的一个动点，点P 处的切线与两个坐标轴交于,A B 两点,则AOB △的面积的最小值为()()()()()()()()()(]()()()[)()()(){}()()()()()[]()()()()()()()()42328.201227.326.sin 25.624.35,4323.21,42222.100621.4,820.402019.318,121717.2116.30,14,3,015.2114.513.2,112.111.32434210.72,629.89,3,258.22,217.36.33325.94.5723.42.22132223A a a a t y C a ⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫⎢⎣⎡--⎪⎭⎫⎢⎣⎡+∞--≥++⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+--π2015高考数学专题复习：选择填空压轴(二) 二、选择填空题的解法1.如图，给定两个长度为1的平面向量OA →，OB →，它们的夹角为θ =60°，点C 在以O 为圆心，1为半径的圆弧AB ︵上变动．若OC →= xOA →+yOB →，其中x ，y 为实数，则x+y 的最大值是． 2.函数1)12()(2+++=x a x x f 的定义域被分成了四个不同的单调区间，则实数a 的取值范围是3.已知函数()()()⎪⎩⎪⎨⎧>+-≤<=10.351100.lg x x x x x f 若a ，b ，c 互不相等，且()()()f a f b f c ==,则abc 的取值范围是4.设偶函数()f x 满足()()380f x x x =-≥，则(){}20x f x -=＞5.某几何体的一条棱长为7，在该几何体的正视图中，这条棱的投影是长为6的线段，在该几何体的侧视图与俯视图中，这条棱的投影分别是长为a 和b 的线段，则a + b 的最大值为 A. 22B. 32C. 4D. 52图16.如图，正方体1111ABCD A B C D -的棱线长为1，线段11B D 上有两个动点E ，F ，且2EF =，则下列结论中错误的是（A ）AC BE ⊥（B ）//EF ABCD 平面（C ）三棱锥A BEF -的体积为定值（D ）异面直线,AE BF 所成的角为定值7.已知过球面上A 、B 、C 三点的截面和球心的距离等于球半径的一半，且AB=BC=CA=2，则球面8.0203sin 702cos 10--=（）A. 12B. 22C. 2D. 329.在ABC ∆中，角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ，如果a 、b 、c 成等差数列，则=++C A CA cos cos 1cos cos ．10.如图，质点P 在半径为2的圆周上逆时针运动，其初始位置为()02,2P -，角速度为1，那么点P 到x 轴距离d 关于时间t 的函数图像大致为11.等差数列{}n a 中，()(),24231310753=++++a a a a a 则此数列的前13项的和等于12.等差数列{na }前n 项和为n S ．已知1m a -+1m a +-2m a =0，21m S -=262,则m=13.已知1230a a a >>>，则使得2(1)1i a x -<(1,2,3)i =都成立的x 取值范围是（）14.已知线段AB=2，点C 满足|AC|=2|AB|，则ΔABC 面积的最大值是． 15.数列{}n a 满足1(1)21nn n a a n ++-=-，则{}n a 的前60项和为． 16.若函数()f x =22(1)()x x ax b -++的图像关于直线x =－2对称，则()f x 的最大值是17.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的左焦点为,F C 与过原点的直线相交于,A B 两点，4,.10,6,cos ABF ,5AF BF AB AF C e ==∠=连接若则的离心率=.18.已知函数()f x =3231ax x -+，若()f x 存在唯一的零点0x ，且0x ＞0，则a 的取值范围为19.如图，网格纸上小正方形的边长为1，粗实线画出的是某多面体的三视图，则该多面体的个条棱中，最长的棱的长度为20.设函数()()()()()222,2,0,8x e e f x x f x xf x f x f x x '+==>满足则时，（）（A ）有极大值，无极小值（B ）有极小值，无极大值（C ）既有极大值又有极小值（D ）既无极大值也无极小值已知点A （-1，0）；B （1，0）；C （0，1），直线y=ax+b(a>0)将△ABC 分割为面积相等的两部分，则b 的取值范围是()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-↑⇒=⋅⋅-=-⋅==-==>=-∞-=-⇒-++++=⇒=-=-⎪⎭⎫⎝⎛+∞∞--<⎰⎰∞+∞+21,22121.088422.2'.2',,0,'206192,18751716255252205316.186015.214.2,013.6612.2611.10.549.28.9647.6.45.,40,4.15,103.212.3321223022x f e e g x x e x g x x g x e e x f x x e x f x xe xf x f x x x x f f f a C D a x x xx x x πY1.已知函数f(x)=ex-ln(x+m)．(Ι)设x=0是f(x)的极值点，求m,并讨论f(x)的单调性（Ⅱ）当m ≤2时，证明f(x)>0．已知函数()f x ＝2x ax b ++，()g x ＝()xe cx d +，若曲线()yf x =和曲线()yg x =都过点P(0，2)，且在点P 处有相同的切线42y x =+．（Ⅰ）求a,b ，c ，d 的值（Ⅱ）若x ≥－2时，()f x ≤()kg x ，求k 的取值范围．3.设函数f(x)=21x e x ax ---.（Ⅰ)若a=0,求f(x)的单调区间;（Ⅱ）若当x ≥0时f(x)≥0，求a 的取值范围.4.已知函数ln ()1a x bf x x x =++，曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程为230x y +-=．（Ⅰ）求a,b 的值（Ⅱ）如果当0x >，且1x ≠时，ln ()1x kf x x x >+-，求k 的取值范围．5.已知函数32()(3)x f x x x ax b e -=+++.（Ⅰ）如3a b ==-，求()f x 的单调区间（Ⅱ）若()f x 在(,),(2,)αβ-∞单调增加，在(,2),(,)αβ+∞单调减少，证明βα-＞6.6.已知函数()f x 满足满足121()(1)(0)2x f x f e f x x -'=-+ （1）求()f x 的解析式及单调区间（2）若21()2f x x ax b ≥++，求(1)a b +的最大值．7.设函数2()ln()f x x a x =++（I ）若当1x =-时，()f x 取得极值，求a 的值，并讨论()f x 的单调性；（II ）若()f x 存在极值，求a 的取值范围，并证明所有极值之和大于eln 2．8．设函数1()ln x xbe f x ae x x -=+，曲线()y f x =在点（1，(1)f ）处的切线为(1)2y e x =-+.(Ⅰ)求,a b ；（Ⅱ）证明：()1f x >.9．已知函数2211ln )(x x x a x f ++=．（1）讨论函数)(x f 的单调性；（2）证明：32ln 2)e )(1(<+---x x x x ．。