高考数学经典复习题及大题练习(含答案)
高考文科数学数列经典大题训练(附答案)

1.〔此题总分值14 分〕设数列a的前n项和为S n,且S n4a n3(n1,2,),n〔1〕证明: 数列a n是等比数列;〔2〕假设数列b满足b n1a n b n(n1,2,),b12,求数列b n的通项公n式.2.〔本小题总分值12分〕等比数列a的各项均为正数,且n2 2a3a1,a9aa.123261.求数列a n的通项公式.2.设blogaloga......loga,求数列n31323n 1bn的前项和.3.设数列a满足n2n1 a12,a1a32nn〔1〕求数列a的通项公式;n〔2〕令b n na n,求数列的前n项和S n3.等差数列{a n}的前3项和为6,前8项和为﹣4.〕,求数列{b n}的前n项和S n.〔Ⅰ〕求数列{a n}的通项公式;n﹣1*〔Ⅱ〕设b n=〔4﹣a n〕q〔q≠0,n∈N× 5.数列{a n}满足,,n∈N.〔1〕令b n=a n+1﹣a n,证明:{b n}是等比数列;〔2〕求{a n}的通项公式....4.解:〔1〕证:因为S n4a n3(n1,2,),那么S n14a n13(n2,3,),所以当n2时,a SS14a4a1,nnnnn4整理得aa1.5分nn3由S43,令n1,得a14a13,解得a11.n an所以分a是首项为1,公比为n43的等比数列.7〔2〕解:因为4n1 a(),n3由b1ab(n1,2,),得nnn4n1 bb().9分n1n3由累加得()()()b n bbbbbbb12`132nn14n11()43n1=23()1,〔n2〕,43134n1 当n=1时也满足,所以)1b3(.n35.解:〔Ⅰ〕设数列{a n}的公比为q,由 2a39a2a6得32a39a4所以21q。
有条件9可知a>0,故1q。
311a。
故数列{a n}的通项式为a n=33由2a13a21得2a13a2q1,所以1n。
〔Ⅱ〕b logaloga...logan111111(12...n)n(n1)2故12112() bn(n1)nn1n111111112n ...2((1)()...()) bbb223nn1n1 12n...所以数列1{}bn2n 的前n 项和为n16.解:〔Ⅰ〕由,当n≥1 时,a1[(a1a)(a a1)(a2a1)]a1nnnnn2n12n33(222)222(n1)1。
2023届新高考数学复习:专项(分段函数零点问题 )经典题提分练习(附答案)

2023届新高考数学复习:专项(分段函数零点问题)经典题提分练习一、单选题1.(2023ꞏ天津南开ꞏ高三南开中学校考期末)已知函数()22,0log ,0x x f x x x ⎧≤=⎨>⎩,若函数()()g x f x m =+有两个零点,则m 的取值范围是( ) A .[)1,0-B .[)1,-+∞C .(),0∞-D .(],1-∞2.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知0m >,函数(2)ln(1),1,()πcos 3,π,4x x x m f x x m x -+-<≤⎧⎪=⎨⎛⎫+<≤ ⎪⎪⎝⎭⎩恰有3个零点,则m 的取值范围是( )A .π5π3π,2,12124⎡⎫⎡⎫⎪⎪⎢⎢⎣⎭⎣⎭B .π5π3π,2,12124⎡⎫⎡⎤⎪⎢⎢⎥⎣⎭⎣⎦C .5π3π0,2,124⎛⎫⎡⎫⎪⎪⎢⎝⎭⎣⎭ D .5π3π0,2,124⎛⎫⎡⎤ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦3.(2023ꞏ陕西西安ꞏ高三统考期末)已知函数()e ,03,0x x f x x x ⎧≥=⎨-<⎩, 若函数()()()g x f x f x =--,则函数()g x 的零点个数为( )A .1B .3C .4D .54.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()f x = ()22122,2212,sin x a x ax a x a x a π⎧⎡⎤⎛⎫-+<⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎨⎣⎦⎪-+++≥⎩,若函数()f x 在[0,)+∞内恰有5个零点,则a 的取值范围是( )A .75,42⎛⎫ ⎪⎝⎭B .7,24⎛⎫ ⎪⎝⎭C .5711,2,424⎛⎫⎛⎫⋃ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭D .75,22,42⎛⎫⎛⎫⋃ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭5.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知定义在R 上的函数()11,0,1,0,1x x x f x x x ⎧--≥⎪=⎨<⎪-⎩若函数()()11g x f x ax =--+恰有2个零点,则实数a 的取值范围是( ) A .(){}1,10,4⎛⎫-∞-+∞ ⎪⎝⎭B .(){}1,10,14⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭C .()1,10,4⎡⎫-∞-⎪⎢⎣⎭D .(){}14,10,14⎡⎫--⎪⎢⎣⎭6.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()1,0ln ,0x x f x x x x ⎧+<⎪=⎨⎪>⎩,则函数()()22g x f f x ⎡+⎤⎣⎦=+的零点个数为( )A .3B .4C .5D .67.(2023ꞏ四川绵阳ꞏ四川省绵阳南山中学校考一模)已知0a >,函数()=f x 22,43,x x a x ax x a -+≤⎧⎨-+>⎩,若()f x 恰有2个零点,则a 的取值范围是( ) A.[)2,⎫⋃+∞⎪⎪⎝⎭B .()[)0,12,+∞C.[)7,2,28⎫⋃+∞⎪⎪⎝⎭D.7,228⎛⎫⎡⎤⋃ ⎪⎢⎥ ⎪⎣⎦⎝⎭ 8.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()2ln ,0,1,0x x x f x x x >⎧=⎨-≤⎩若函数()()=-g x f x k 有三个零点,则( ) A .e 1k -<≤ B .11e k -<< C .e 0k -<< D .10e k -<<9.(2023ꞏ广东广州ꞏ高三广州市真光中学校考期末)定义在R 上的奇函数()f x ,当0x ≥时,()[)[)12log (1),0,113,1,x x f x x x ⎧+∈⎪=⎨⎪--∈+∞⎩,则关于x 的函数()()(01)F x f x a a =-<<的所有零点之和为( )A .21a -B .12a -C .21a --D .12a --10.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()222,12()=log 1,1x x f x x x ⎧+≤⎪⎨⎪->⎩,则函数()()3()22F x f f x f x =--⎡⎤⎣⎦的零点个数是 ( )A .4B .5C .6D .7二、多选题11.(2023ꞏ河南郑州ꞏ高三郑州市第七中学校考期末)已知函数()21,0log ,0kx x f x x x +≤⎧=⎨>⎩,下列是关于函数()1y f f x =+⎡⎤⎣⎦的零点个数的判断,其中正确的是( )A .当0k >时,有3个零点B .当0k <时,有2个零点C .当0k >时,有4个零点D .当0k <时,有1个零点12.(2023ꞏ河南濮阳ꞏ高三濮阳一高校考期中)已知函数()()22,22,2x x f x x x ⎧-≤⎪=⎨->⎪⎩,函数()()2g x b f x =--,其中b ∈R ,若函数()()y f x g x =-恰有2个零点,则b 的值可以是( )A .1B .74C .2D .313.(2023ꞏ江西ꞏ高三校联考阶段练习)已知函数()221,0,2,0,x x f x x x x ⎧->=⎨--≤⎩则以下判断正确的是( )A .若函数()()g x f x m =-有3个零点,则实数m 的取值范围是()0,1B .函数()f x 在(),0∞-上单调递增C .直线1y =与函数()y f x =的图象有两个公共点D .函数()f x 的图象与直线2y x =+有且只有一个公共点14.(2023ꞏ广东佛山ꞏ高三佛山市三水区实验中学校考阶段练习)已知()121,02|log ,0x x f x x x +⎧⎛⎫≤⎪ ⎪=⎨⎝⎭⎪⎩,令()()g x f x a =-,则下列结论正确的有( )A .若()g x 有1个零点,则0a =B .()0f x >恒成立C .若()g x 有3个零点,则102a <<D .若()g x 有4个零点,则112a ≤< 15.(2023ꞏ黑龙江绥化ꞏ高三校考阶段练习)已知函数()31,0log ,0ax x f x x x +≤⎧=⎨->⎩,若()(())1g x f f x =+,则下说法正确的是( )A .当0a >时,()g x 有4个零点B .当0a >时,()g x 有5个零点C .当a<0时,()g x 有1个零点D .当a<0时,()g x 有2个零点16.(2023ꞏ广东深圳ꞏ高三深圳市南山区华侨城中学校考阶段练习)对于函数sin ,02()1(2),22x x f x f x x π≤≤⎧⎪=⎨->⎪⎩,下列结论中正确的是( )A .任取12,[1,)x x ∈+∞,都有123()()2f x f x -≤ B .11511222222k f f f k +⎛⎫⎛⎫⎛⎫++++=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,其中N k ∈;C .()2(2)()k f x f x k k N *=+∈对一切[0,)x ∈+∞恒成立;D .函数()ln(1)y f x x =--有3个零点;17.(2023ꞏ全国ꞏ模拟预测)已知函数lg ,0()1,0x x f x x x ⎧>=⎨+≤⎩,若函数()[2()]g x f f x a =+有7个零点,则实数a 的可能取值是( )A .0B .14-C .13-D .15-18.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)若函数f (x )=4,22021()(3),2x m x x m x m x ⎧-<⎨--⎩…恰有两个零点,则正整数m 的取值可能为( )A .1B .2C .15D .16三、填空题19.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)知函数()3223,015,1x x m x f x mx x ⎧++≤≤=⎨+>⎩,若函数()f x 有两个不同的零点,则实数m 的取值范围为_____________.20.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数24,()1,x x x af x e x a ⎧-≤=⎨->⎩,若函数()[()]g x f f x =在R 上有三个不同的零点,则实数a 的取值范围是______________.21.(2023ꞏ上海黄浦ꞏ高三上海市向明中学校考开学考试)已知函数()f x 满足,1(1)ln(1),1ax a x f x x x +≤-⎧+=⎨+>-⎩,函数()()()g x f x f x =--恰有5个零点,则实数a 的取值范围为____________.22.(2023ꞏ黑龙江哈尔滨ꞏ高三黑龙江实验中学校考阶段练习)已知函数()f x 定义城为(]0,12,恒有()()44f x f x +=,(]0,4x ∈时()222x f x -=-;若函数()()()2g x f x t f x =+⋅有4个零点,则t 的取值范围为______.23.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()f x 2e 1,0,0x x ax x a x ⎧-≥=⎨++<⎩,恰有2个零点,则=a __________.24.(2023ꞏ北京ꞏ高三专题练习)已知函数ln ,0()e 1,0x x x f x x >⎧=⎨+≤⎩,且函数()()g x f x m =-恰有两个不同的零点,则实数m 的取值范围是___________.25.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)设函数()()3221014680x x f x x x g x x x x x ⎧+>⎪=-+=⎨⎪---≤⎩,,,,,则函数()()()1h x f g x =-的零点为________.26.(2023春ꞏ上海浦东新ꞏ高三上海市川沙中学校考期中)已知函数()y f x =的定义域是[0,)+∞,满足2201()4513,?2834x x f x x x x x x ≤<⎧⎪=-+≤<⎨⎪-+≤<⎩且(4)()f x f x a +=+,若存在实数k ,使函数()()g x f x k =+在区间[0,2021]上恰好有2021个零点,则实数a 的取值范围为____27.(2023ꞏ浙江ꞏ高三专题练习)若函数()()()2210,10k x f x x x kx x ⎧-<⎪=⎨⎪-->⎩恰有4个零点,则实数k 的取值范围是______.28.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)若348,122()1,222x x f x x f x ⎧--≤≤⎪⎪=⎨⎛⎫⎪> ⎪⎪⎝⎭⎩ 则()()6g x xf x =-在*1,2,n n N ⎡⎤∈⎣⎦内的所有零点之和为:__________.29.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数1,0()42,0xx x x f x x --⎧+>=⎨-≤⎩,若函数(32)y f x a =--恰有三个不同的零点,则实数a 的取值范围是________30.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数32,0()461,0x e x f x x x x ⎧<=⎨-+≥⎩,则函数2()3[()]2()g x f x f x m =--有5个零点时m 的范围_____________.参考答案一、单选题1.(2023ꞏ天津南开ꞏ高三南开中学校考期末)已知函数()22,0log ,0x x f x x x ⎧≤=⎨>⎩,若函数()()g x f x m =+有两个零点,则m 的取值范围是( ) A .[)1,0- B .[)1,-+∞ C .(),0∞- D .(],1-∞【答案】A【答案解析】()()0()g x f x m f x m =+=⇔=-Q()g x ∴存在两个零点,等价于y m =-与()f x 的图象有两个交点,在同一直角坐标系中绘制两个函数的图象:由图可知,保证两函数图象有两个交点,满足01m <-≤,解得:[)1,0m ∈- 故选:A.2.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知0m >,函数(2)ln(1),1,()πcos 3,π,4x x x m f x x m x -+-<≤⎧⎪=⎨⎛⎫+<≤ ⎪⎪⎝⎭⎩恰有3个零点,则m 的取值范围是( )A .π5π3π,2,12124⎡⎫⎡⎫⎪⎪⎢⎢⎣⎭⎣⎭B .π5π3π,2,12124⎡⎫⎡⎤⎪⎢⎢⎥⎣⎭⎣⎦C .5π3π0,2,124⎛⎫⎡⎫⎪⎪⎢⎝⎭⎣⎭ D .5π3π0,2,124⎛⎫⎡⎤ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦【答案】A【答案解析】设()(2)ln(1)g x x x =-+,()cos 34h x x π⎛⎫+ ⎝=⎪⎭,求导()23ln(1)ln(1)111x g x x x x x -'=++=++-++ 由反比例函数及对数函数性质知()g x '在(]1,,0m m ->上单调递增,且102g ⎛⎫'< ⎪⎝⎭,()10g '>,故()g x '在1,12⎛⎫⎪⎝⎭内必有唯一零点0x ,当()01,x x ∈-时,()0g x '<,()g x 单调递减;当(]0,x x m ∈时,()0g x '>,()g x 单调递增;令()0g x =,解得0x =或2,可作出函数()g x 的图像, 令()0h x =,即3,42x k k Z πππ+=+∈,在(]0,π之间解得12x π=或512π或34π, 作出图像如下图数形结合可得:π5π3π,2,12124⎡⎫⎡⎫⎪⎪⎢⎢⎣⎭⎣⎭ ,故选:A3.(2023ꞏ陕西西安ꞏ高三统考期末)已知函数()e ,03,0x x f x x x ⎧≥=⎨-<⎩, 若函数()()()g x f x f x =--,则函数()g x 的零点个数为( ) A .1B .3C .4D .5【答案】D【答案解析】当0x >时,0x -<,()3f x x -=当0x <时,0x ->,()e xf x --=()()()3e ,00,0e 3,0x x x x g x f x f x x x x -⎧->⎪∴=--==⎨⎪+<⎩,()()()()g x f x f x g x -=--=-,且定义域为R ,关于原点对称,故()g x 为奇函数,所以我们求出0x >时零点个数即可,(0,)3e x g x x x =->,()3e 0x g x '=->,令()3e 0x g x '=->,解得0ln3x <<,故()g x 在()0,ln 3上单调递增,在(ln3,)+∞单调递减,且(ln 3)3ln 330g =->,而()226e 0g =-<,故()g x 在(ln 3,2)有1零点,1311e 03g ⎛⎫=-< ⎪⎝⎭,故()g x 在1(,ln 3)3上有1零点,图像大致如图所示:故()g x 在()0,∞+上有2个零点,又因为其为奇函数,则其在(),0∞-上也有2个零点,且()00g =,故()g x 共5个零点, 故选:D.4.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()f x = ()22122,2212,sin x a x a x a x a x a π⎧⎡⎤⎛⎫-+<⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎨⎣⎦⎪-+++≥⎩,若函数()f x 在[0,)+∞内恰有5个零点,则a 的取值范围是( )A .75,42⎛⎫ ⎪⎝⎭B .7,24⎛⎫ ⎪⎝⎭C .5711,2,424⎛⎫⎛⎫⋃ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭D .75,22,42⎛⎫⎛⎫⋃ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭【答案】D【答案解析】当0a ≤时,对任意的0x ≥,()()22212f x x a x a =-+++在[)0,∞+上至多2个零点,不合乎题意,所以,0a >.函数()22212y x a x a =-+++的对称轴为直线12x a =+,()()22214247a a a ∆=+-+=-. 所以,函数()f x 在1,2a a ⎡⎫+⎪⎢⎣⎭上单调递减,在1,2a ⎛⎫++∞ ⎪⎝⎭上单调递增,且()2f a a =-.①当470a ∆=-<时,即当704a <<时,则函数()f x 在[),a +∞上无零点, 所以,函数()12sin 22f x x a π⎡⎤⎛⎫=-+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦在[)0,a 上有5个零点,当0x a ≤<时,111222a x a -≤-+<,则()11222a x a πππ⎛⎫-≤-+< ⎪⎝⎭,由题意可得()5124a πππ-<-≤-,解得532a ≤<,此时a 不存在;②当Δ0=时,即当74a =时,函数()f x 在7,4⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭上只有一个零点, 当70,4x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭时,()2cos 2f x x π=-,则7022x ππ≤<,则函数()f x 在70,4⎡⎫⎪⎢⎣⎭上只有3个零点,此时,函数()f x 在[)0,∞+上的零点个数为4,不合乎题意;③当()20Δ470f a a a ⎧=-≥⎨=->⎩时,即当724a <≤时,函数()f x 在[),a +∞上有2个零点,则函数()12sin 22f x x a π⎡⎤⎛⎫=-+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦在[)0,a 上有3个零点,则()3122a πππ-<-≤-,解得322a ≤<,此时724a <<; ④当()20Δ470f a a a ⎧=-<⎨=->⎩时,即当2a >时,函数()f x 在[),a +∞上有1个零点,则函数()12sin 22f x x a π⎡⎤⎛⎫=-+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦在[)0,a 上有4个零点,则()4123a πππ-<-≤-,解得522a ≤<,此时,522a <<.综上所述,实数a 的取值范围是75,22,42⎛⎫⎛⎫⋃ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.故选:D.5.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知定义在R 上的函数()11,0,1,0,1x x x f x x x ⎧--≥⎪=⎨<⎪-⎩若函数()()11g x f x ax =--+恰有2个零点,则实数a 的取值范围是( ) A .(){}1,10,4⎛⎫-∞-+∞ ⎪⎝⎭B .(){}1,10,14⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭C .()1,10,4⎡⎫-∞-⎪⎢⎣⎭D .(){}14,10,14⎡⎫--⎪⎢⎣⎭【答案】B【答案解析】()()11,111,1x x x f x x x ⎧--≤⎪-=⎨->⎪⎩,故()()1,11111,1x x x f x x x ⎧-≤⎪-+=⎨-+>⎪⎩,则函数()()11g x f x ax =--+恰有2个零点等价于()11f x ax -+=有两个不同的解, 故()11,y f x y ax =-+=的图象有两个不同的交点,设()()()()1,01111,011,1x x x g x f x x x x x x ⎧⎪-≤≤⎪=-+=--<⎨⎪⎪-+>⎩又(),y g x y ax ==的图象如图所示,由图象可得两个函数的图象均过原点,若0a =,此时两个函数的图象有两个不同的交点, 当0a ≠时,考虑直线y ax =与()()201g x x x x =-≤≤的图象相切,则由2ax x x =-可得()2100a ∆=--=即1a =, 考虑直线y ax =与()11(1)g x x x=-+≥的图象相切,由11ax x =-+可得210ax x -+=,则140a ∆=-=即14a =.考虑直线y ax =与()2(0)g x x x x =-≤的图象相切,由2ax x x =-可得()2100a ∆=+-=即1a =-, 结合图象可得当114a <<或1a <-时,两个函数的图象有两个不同的交点, 综上,114a <<或1a <-或0a =, 故选:B.6.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()1,0ln ,0x x f x x x x ⎧+<⎪=⎨⎪>⎩,则函数()()22g x f f x ⎡+⎤⎣⎦=+的零点个数为( ) A .3B .4C .5D .6【答案】B【答案解析】令()2t f x =+,当1x <-时,1()(,2)f x x x =+∈-∞-且递增,此时(,0)t ∈-∞,当10x -<<时,1()(,2)f x x x=+∈-∞-且递减,此时(,0)t ∈-∞,当210e <<x 时,()ln (,2)f x x =∈-∞-且递增,此时(,0)t ∈-∞, 当21e x >时,()ln (2,)f x x =∈-+∞且递增,此时(0,)t ∈+∞, 所以,()g x 的零点等价于()f t 与=2y -交点横坐标t 对应的x 值,如下图示:由图知:()f t 与=2y -有两个交点,横坐标11t =-、201t <<: 当11t =-,即()3f x =-时,在(),1x ∈-∞-、(1,0)-、21(0,)e上各有一个解;当201t <<,即2()1f x -<<-时,在21,e x ∞⎛⎫∈+ ⎪⎝⎭有一个解.综上,()g x 的零点共有4个. 故选:B7.(2023ꞏ四川绵阳ꞏ四川省绵阳南山中学校考一模)已知0a >,函数()=f x 22,43,x x ax ax x a -+≤⎧⎨-+>⎩,若()f x 恰有2个零点,则a 的取值范围是( )A.[)2,⎫⋃+∞⎪⎪⎝⎭B .()[)0,12,+∞C.[)72,8⎫⋃+∞⎪⎪⎝⎭D.7,28⎫⎡⎤⋃⎪⎢⎥⎪⎣⎦⎝⎭ 【答案】A【答案解析】①若2x =是一个零点,则需要2()43()f x x ax x a =-+> 只有一个零点, 即有2a ≥,且此时当x a >时,需要2430()x ax x a -+=>只 有一个实根, 而221612162120a ∆=-≥⨯-> ,解方程根得2x a =±,易得2a 2a <<<2a 即当2a ≥ 时, ()f x 恰有 2个零点,122,2x x a ==. ②若2x =不是函数的零点,则2x a =为函数的 2 个零点,于是22Δ161202a a a a ⎧<⎪=->⎨⎪<⎩ ,解得:1.2a << 综上:[)2,2a ∞⎛⎫∈⋃+ ⎪ ⎪⎝⎭.故选:A.8.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()2ln ,0,1,0x x x f x x x >⎧=⎨-≤⎩若函数()()=-g x f x k 有三个零点,则( ) A .e 1k -<≤ B .11e k -<< C .e 0k -<< D .10e k -<<【答案】D【答案解析】要使函数()f x k =有三个解,则()y f x =与y k =有三个交点,当0x >时,()ln f x x x =,则()ln 1f x x '=+,可得()f x 在10,e ⎛⎫ ⎪⎝⎭上递减,在1,e ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭递增,∴0x >时,()ln f x x x =有最小值11e e f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,且10e x <<时,ln 0x x <;当0x +→时,()0f x →;当x →+∞时,()f x →+∞; 当0x ≤时,2()1f x x =-+单调递增;∴()f x 图象如下,要使函数()g x 有三个零点,则10ek -<<,故选:D .9.(2023ꞏ广东广州ꞏ高三广州市真光中学校考期末)定义在R 上的奇函数()f x ,当0x ≥时,()[)[)12log (1),0,113,1,x x f x x x ⎧+∈⎪=⎨⎪--∈+∞⎩,则关于x 的函数()()(01)F x f x a a =-<<的所有零点之和为( )A .21a -B .12a -C .21a --D .12a --【答案】B【答案解析】由题设,画出[0,)+∞上()f x 的大致图象,又()f x 为奇函数,可得()f x 的图象如下:()F x 的零点,即为方程()0f x a -=的根,即()f x 图像与直线y a =的交点.由图象知:()f x 与y a =有5个交点:若从左到右交点横坐标分别为12344,,,,x x x x x , 1、12,x x 关于3x =-对称,126x x +=-;2、30x <且满足方程()()()333f x a f x a f x a =⇒-=-⇒-=-即()132log 1x a -+=,解得:312a x =-;3、45,x x 关于3x =轴对称,则456x x +=;1234512∴++++=-a x x x x x 故选:B10.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()222,12()=log 1,1x x f x x x ⎧+≤⎪⎨⎪->⎩,则函数()()3()22F x f f x f x =--⎡⎤⎣⎦的零点个数是 ( ) A .4B .5C .6D .7【答案】A【答案解析】令(),()0t f x F x ==,则3()202f t t --=, 作出()y f x =的图象和直线32+2y x =,由图象可得有两个交点,设横坐标为12,t t ,∴120,(1,2)t t =∈.当1()f x t =时,有2x =,即有一解;当2()f x t =时,有三个解, ∴综上,()0F x =共有4个解,即有4个零点. 故选:A 二、多选题11.(2023ꞏ河南郑州ꞏ高三郑州市第七中学校考期末)已知函数()21,0log ,0kx x f x x x +≤⎧=⎨>⎩,下列是关于函数()1y f f x =+⎡⎤⎣⎦的零点个数的判断,其中正确的是( )A .当0k >时,有3个零点B .当0k <时,有2个零点C .当0k >时,有4个零点D .当0k <时,有1个零点【答案】CD【答案解析】令()10y f f x =+=⎡⎤⎣⎦,得()1f f x =-⎡⎤⎣⎦,设f (x )=t ,则方程()1f f x =-⎡⎤⎣⎦等价为f (t )=﹣1,①若k >0,作出函数f (x )的图象如图:∵f (t )=﹣1,∴此时方程f (t )=﹣1有两个根其中t 2<0,0<t 1<1,由f (x )=t 2<0,此时x 有两解, 由f (x )=t 1∈(0,1)知此时x 有两解,此时共有4个解, 即函数y =f [f (x )]+1有4个零点.②若k <0,作出函数f (x )的图象如图:∵f (t )=﹣1,∴此时方程f (t )=﹣1有一个根t 1,其中0<t 1<1,由f (x )=t 1∈(0,1),此时x 只有1个解,即函数y =f [f (x )]+1有1个零点. 故选:CD .12.(2023ꞏ河南濮阳ꞏ高三濮阳一高校考期中)已知函数()()22,22,2x x f x x x ⎧-≤⎪=⎨->⎪⎩,函数()()2g x b f x =--,其中b ∈R ,若函数()()y f x g x =-恰有2个零点,则b 的值可以是( ) A .1B .74C .2D .3【答案】BD【答案解析】∵()()22,2,2,2,x x f x x x ⎧-≤⎪=⎨->⎪⎩,∴()222,02,0x x f x x x ⎧--≥-=⎨<⎩ , ∵函数()()y f x g x =-恰好有两个零点,∴方程()()0f x g x -=有两个解,即()(2)0f x f x b +--=有两个解, 即函数()(2)y f x f x =+-与y b =的图象有两个交点,()()222,022,0258,2x x x y f x f x x x x x ⎧++<⎪=+-=≤≤⎨⎪-+>⎩ ,作函数()(2)y f x f x =+-与y b =的图象如下, 当12x =-和52x =,即115572222224f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-++=+-= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭ ,结合图象可知,当724b <≤时,有不止两个交点, 当2b >或74b =时,满足函数()(2)y f x f x =+-与y b =的图象有两个交点, 当74b <时,无交点, 综上,2b >或74b =时满足题意,故选:BD.13.(2023ꞏ江西ꞏ高三校联考阶段练习)已知函数()221,0,2,0,x x f x x x x ⎧->=⎨--≤⎩则以下判断正确的是( )A .若函数()()g x f x m =-有3个零点,则实数m 的取值范围是()0,1B .函数()f x 在(),0∞-上单调递增C .直线1y =与函数()y f x =的图象有两个公共点D .函数()f x 的图象与直线2y x =+有且只有一个公共点【答案解析】当0,x ≤()22211y x x x =--=++-,故()221,02,0x x f x x x x ⎧->=⎨--≤⎩的图像如图所示,对AC ,函数()()g x f x m =-有3个零点,相当于()y f x =与y m =有3个交点,故m 的取值范围是()0,1,直线1y =与函数()y f x =的图象有两个公共点,AC 对; 对B ,函数()f x 在(),0∞-上先增后减,B 错;对D ,如图所示,联立222y x y x x =+⎧⎨=--⎩可得解得20x y =-⎧⎨=⎩或11x y =-⎧⎨=⎩,由图右侧一定有一个交点,故函数()f x 的图象与直线2y x =+不止一个公共点,D 错.14.(2023ꞏ广东佛山ꞏ高三佛山市三水区实验中学校考阶段练习)已知()121,02|log ,0x x f x x x +⎧⎛⎫≤⎪ ⎪=⎨⎝⎭⎪⎩,令()()g x f x a =-,则下列结论正确的有( )A .若()g x 有1个零点,则0a =B .()0f x >恒成立C .若()g x 有3个零点,则102a <<D .若()g x 有4个零点,则112a ≤< 【答案】AD【答案解析】()121,02|log ,0x x f x x x +⎧⎛⎫≤⎪ ⎪=⎨⎝⎭⎪⎩,作出()f x 的图象,如图所示:因为()()g x f x a =-,所以()g x 的零点个数即为函数()y f x =与y a =的图象的交点的个数,对于A :若()g x 有1个零点,则函数()y f x =与y a =的图象仅有一个公共点,由图象得0a =,故A 正确;对于B :由图象得()0f x ≥恒成立,故B 错误;对于C :若()g x 有3个零点,则函数()y f x =与y a =的图象有三个公共点,由图象得1a =或者102a <<,故C 错误;对于D :若()g x 有4个零点,则函数()y f x =与y a =的图象有四个公共点,由图象得112a ≤<,故D 正确. 故选:AD .15.(2023ꞏ黑龙江绥化ꞏ高三校考阶段练习)已知函数()31,0log ,0ax x f x x x +≤⎧=⎨->⎩,若()(())1g x f f x =+,则下说法正确的是( )A .当0a >时,()g x 有4个零点B .当0a >时,()g x 有5个零点C .当a<0时,()g x 有1个零点D .当a<0时,()g x 有2个零点【答案】AC【答案解析】当0a >时,令()f x t =,由()10f t +=,解得13t =或3t =或2t a=-. 作出函数()f x 的图象,如图1所示,易得()f x t =有4个不同的实数解, 即当0a >时,()g x 有4个零点.故A 正确,B 错误; 当a<0时,令()f x t =,所以()10f t +=,解得13t =或3t =或2t a=-(舍) 作出函数()f x 的图象,如图2所示,易得()f x t =有1个实数解, 即当a<0时,()g x 有1个零点.故C 正确,D 错误. 故选:AC.16.(2023ꞏ广东深圳ꞏ高三深圳市南山区华侨城中学校考阶段练习)对于函数sin ,02()1(2),22x x f x f x x π≤≤⎧⎪=⎨->⎪⎩,下列结论中正确的是( )A .任取12,[1,)x x ∈+∞,都有123()()2f x f x -≤B .11511222222k f f f k +⎛⎫⎛⎫⎛⎫++++=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,其中N k ∈;C .()2(2)()k f x f x k k N *=+∈对一切[0,)x ∈+∞恒成立;D .函数()ln(1)y f x x =--有3个零点;【答案】ACD【答案解析】作出函数sin ,02()1(2),22x x f x f x x π≤≤⎧⎪=⎨->⎪⎩的图象如图所示.所以max min ()1,()1f x f x ==-.对于A :任取12,[1,)x x ∈+∞,都有()12max min 13()()()()122f x f x f x f x -≤-=--=.故A 正确; 对于B :因为151111,,222222kf f f k ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫==+= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,所以111?121511*********k k f f f k +⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎝⎭++++==- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭- .故B 错误; 对于C :由1()(2)2f x f x =-,得到1(2)()2kf x k f x ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,即()2(2)k f x f x k =+.故C 正确;对于D :函数()ln(1)y f x x =--的定义域为()1,+∞.作出()y f x =和ln(1)y x =-的图象如图所示:当2x =时,sin2ln10y π=-=;当12x <<时,函数()y f x =与函数()ln 1y x =-的图象有一个交点;当2x >时,因为2111s 49422in 41f f π⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,971ln 1ln 1224⎪->⎛⎫ ⎝>=⎭,所以函数()y f x =与函数()ln 1y x =-的图象有一个交点,所以函数()ln(1)y f x x =--有3个零点.故D 正确.故选:ACD17.(2023ꞏ全国ꞏ模拟预测)已知函数lg ,0()1,0x x f x x x ⎧>=⎨+≤⎩,若函数()[2()]g x f f x a =+有7个零点,则实数a 的可能取值是( ) A .0B .14-C .13-D .15-【答案】BD【答案解析】在0x ≤上()f x 单调递增且值域为(,1]-∞; 在01x <≤上()f x 单调递减且值域为[0,)+∞; 在1x >上()f x 单调递增且值域为(0,)+∞; 故()f x 的图象如下:由题设,()[2()]g x f f x a =+有7个零点,即[2()]f f x a =-有7个不同解,当0a -<时有2()1f x <-,即1()2f x <-,此时()g x 有1个零点;当0a -=时有2()1f x =±,即1()2f x =±,∴1()2f x =-有1个零点,1()2f x =有3个零点,此时()g x 共有4个零点;当0lg 2a <-≤时有12()lg 21f x -<≤-或12()12f x ≤<或12()2f x <≤, ∴1lg 21()022f x --<≤<有1个零点,11()42f x ≤<有3个零点,1(1)2f x <≤有3个零点,此时()g x 共有7个零点;当lg 21a <-≤时有lg 212()0f x -<≤或102()2f x <<或22()10f x <≤, ∴lg 21()02f x -<≤有1个零点,10()4f x <<有3个零点,1()5f x <≤有2个零点,此时()g x 共有6个零点;当1a ->时有102()10f x <<或2()10f x >, ∴10()20f x <<有3个零点,()5f x >有2个零点,此时()g x 共有5个零点; 综上,要使()g x 有7个零点时,则lg 20a -≤<,(lg 20.30103≈) 故选:BD18.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)若函数f (x )=4,22021()(3),2x m x x m x m x ⎧-<⎨--⎩…恰有两个零点,则正整数m 的取值可能为( )A .1B .2C .15D .16【答案】AD【答案解析】函数f (x )的零点即为方程f (x )=0的解.当m =1时,解方程f (x )=0,当x <2时,4x ﹣1=0,解得:x =0; 当x ≥2时,2021(x ﹣1)(x ﹣3)=0,解得:x =1或3,只取x =3. ∴函数有两个零点0或3.∴A 对;当m =2时,解方程f (x )=0,当x <2时,4x ﹣2=0,解得:x =12; 当x ≥2时,2021(x ﹣2)(x ﹣6)=0,解得:x =2或6. ∴函数有三个零点12或2或6.∴B 错;当m =15时,解方程f (x )=0,当x <2时,4x ﹣15=0,解得:x =log 415<2; 当x ≥2时,2021(x ﹣15)(x ﹣45)=0,解得:x =15或45. ∴函数有三个零点log 415或15或45.∴C 错;当m =16时,解方程f (x )=0,当x <2时,4x ﹣16=0,解得:x =2不成立; 当x ≥2时,2021(x ﹣16)(x ﹣48)=0,解得:x =16或48. ∴函数有两个零点16或48.∴D 对; 故选:AD .三、填空题19.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)知函数()3223,015,1x x m x f x mx x ⎧++≤≤=⎨+>⎩,若函数()f x 有两个不同的零点,则实数m 的取值范围为_____________. 【答案】50m -<<【答案解析】由答案解析式知:在[0,1]上()f x 为增函数且()[,5]f x m m ∈+, 在(1,)+∞上,0m ≠时()f x 为单调函数,0m =时()5f x =无零点, 故要使()f x 有两个不同的零点,即1x =两侧各有一个零点,所以在(1,)+∞上()f x 必递减且()(,5)f x m ∈-∞+,则050m m <⎧⎨+>⎩,可得50m -<<.故答案为:50m -<<20.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数24,()1,x x x af x e x a ⎧-≤=⎨->⎩,若函数()[()]g x f f x =在R 上有三个不同的零点,则实数a 的取值范围是______________.【答案】)⎡⎡⎣⎣【答案解析】令()t f x =,则()()g x f t =,由于函数()[()]g x f f x =在R 上有三个不同的零点,所以()()0g x f t ==必有两解,所以20a -≤<或2a ≥.当20a -≤<时,()f x 的图像如下图所示,由图可知,()y f t =必有两个零点122,0t t =-=,由于()2f x t =有两个解,所以()1f x t =有一个解,即242a -≤-,解得0a ≤<.当2a ≥时,()f x 的大致图像如下图所示,()y f t =必有两个零点342,2t t =-=,由于()3f x t =有两个解,所以()4f x t =有一个解,所以242a -<,解得2a ≤<综上所述,实数a 的取值范围是)⎡⎡⎣⎣ .故答案为:)⎡⎡⎣⎣21.(2023ꞏ上海黄浦ꞏ高三上海市向明中学校考开学考试)已知函数()f x 满足,1(1)ln(1),1ax a x f x x x +≤-⎧+=⎨+>-⎩,函数()()()g x f x f x =--恰有5个零点,则实数a 的取值范围为____________.【答案】1,0e ⎛⎫- ⎪⎝⎭【答案解析】因为函数()f x 满足,1(1)ln(1),1ax a x f x x x +≤-⎧+=⎨+>-⎩,所以,0()ln ,0ax x f x x x ≤⎧=⎨>⎩,-,0()ln(-),0ax x f x x x ≥⎧-=⎨<⎩, 因为函数()()()g x f x f x =--恰有5个零点, 所以函数()y f x =与()y f x =-恰有5个交点,如图,因为y ax =-与y ax =交于原点,要恰有5个交点,,0y ax x =->与ln y x =必有2个交点, 设,0y ax x =->与ln y x =相切,切点为(,)m n , 此时切线斜率为1100n y x m m -'===-,解得1,ln 1n m ==, 解得e m =,所以切点为(e,1),所以e 1a -=,解得1a e =-,所以要使函数()()()g x f x f x =--恰有5个零点,则1(,0)ea ∈-.故答案为:1,0e ⎛⎫- ⎪⎝⎭.22.(2023ꞏ黑龙江哈尔滨ꞏ高三黑龙江实验中学校考阶段练习)已知函数()f x 定义城为(]0,12,恒有()()44f x f x +=,(]0,4x ∈时()222x f x -=-;若函数()()()2g x f x t f x =+⋅有4个零点,则t 的取值范围为______. 【答案】[]32,28--【答案解析】设(]4,8x ∈,则(]40,4x -∈,则[]6()(4)44(4)422x f x f x f x -=-+=-=-,设(]8,12x ∈,则(]80,4x -∈,则[][]()(4)44(4)4(8)4f x f x f x f x =-+=-=-+1016(8)1622x f x -=-=-,则(](](]2610220,4()4224,816228,12x x x x f x x x ---⎧-∈⎪⎪=-∈⎨⎪-∈⎪⎩,,,,则(3)(7)(11)0f f f ===,函数()f x 图象如下:由2()()()0g x f x t f x =+⋅=,可得()0f x =,或()f x t =-, 由()0f x =,可得3x =,或7x =,或11x =,则()f x t =-仅有一根,又(8)f =810162228--=,(12)f =1210162232--=, 则2832t ≤-≤,解之得3228t -≤≤-, 故答案为:3228t -≤≤-.23.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()f x 2e 1,0,0x x ax x a x ⎧-≥=⎨++<⎩,恰有2个零点,则=a __________.【答案】12【答案解析】当0x ≥时,令()e 10xf x =-=,解得0x =,故()f x 在[)0+∞,上恰有1个零点,即方程20ax x a ++=有1个负根.当0a =时,解得0x =,显然不满足题意;当0a ≠时,因为方程20ax x a ++=有1个负根,所以2Δ140.a =-≥ 当2Δ140a =-=,即12a =±时,其中当12a =时,211022x x ++=,解得=1x -,符合题意;当12a =-时,211022x x -+-=,解得1x =,不符合题意; 当2140a ∆=->时,设方程20ax x a ++=有2个根1x ,2x ,因为1210x x =>,所以1x ,2x 同号, 即方程20ax x a ++=有2个负根或2个正根,不符合题意.综上,12a =.故答案为:0.5.24.(2023ꞏ北京ꞏ高三专题练习)已知函数ln ,0()e 1,0xx x f x x >⎧=⎨+≤⎩,且函数()()g x f x m =-恰有两个不同的零点,则实数m 的取值范围是___________. 【答案】12m <≤【答案解析】由()0g x =得()f x m =,即函数()g x 的零点是直线y m =与函数()y f x =图象交点横坐标, 当0x ≤时,()e 1x f x =+是增函数,函数值从1递增到2(1不能取),当0x >时,()ln f x x =是增函数,函数值为一切实数,在坐标平面内作出函数()y f x =的图象,如图,观察图象知,当12m <≤时,直线y m =与函数()y f x =图象有2个交点,即函数()g x 有2个零点, 所以实数m 的取值范围是:12m <≤. 故答案为:12m <≤25.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)设函数()()3221014680x x f x x x g x x x x x ⎧+>⎪=-+=⎨⎪---≤⎩,,,,,则函数()()()1h x f g x =-的零点为________.【答案】14322---,,, 【答案解析】函数()h x 的零点即为方程()0h x =的解,也即()()1f g x =的解. 令()t g x =,则原方程的解变为方程组()()1t g x f t ⎧=⎪⎨=⎪⎩,①②的解.由方程②可得320t t -=, 解得0t =或1t =,将0t =代入方程①,而方程104x x+=无解, 由方程2680x x ---=解得4x =-或2x =-;将1t =代入方程①,而方程114x x +=,解得12x =, 由方程2681x x ---=,解得3x =-.综上,函数()h x 的零点为14322---,,,,共四个零点. 故答案为:14322---,,,. 26.(2023春ꞏ上海浦东新ꞏ高三上海市川沙中学校考期中)已知函数()y f x =的定义域是[0,)+∞,满足2201()4513,?2834x x f x x x x x x ≤<⎧⎪=-+≤<⎨⎪-+≤<⎩且(4)()f x f x a +=+,若存在实数k ,使函数()()g x f x k =+在区间[0,2021]上恰好有2021个零点,则实数a 的取值范围为____ 【答案】11(,)505504-【答案解析】由函数在[0,4)x ∈上的答案解析式作出如图所示图像,由(4)()f x f x a +=+知,函数()f x 是以4为周期,且每个周期上下平移|a |个单位的一个函数,若使[0,2021]x ∈时,存在R k ∈,方程()()g x f x k =+在[0,2021]x ∈上恰有2021个零点,等价于()f x k =-在[0,2021]x ∈上恰有2021个交点,如图所示,知在每个周期都有4个交点,即(1,2)k -∈时满足条件,且必须每个周期内均应使k -处在极大值和极小值之间,才能保证恰有2021个交点, 则当0a ≥时,需使最后一个完整周期[2016,2020)中的极小值(2018)2f <, 即(2018)(2)50415042f f a a =+=+<,解得1504a <,即1[0,504a ∈ 当a<0时,需使最后一个极大值(2021)1f >, 即(2021)(1)50525051f f a a =+=+>,解得1505a >-,即1(,0)505a ∈-, 综上所述,11(,505504a ∈-故答案为:11,505504⎛⎫- ⎪⎝⎭27.(2023ꞏ浙江ꞏ高三专题练习)若函数()()()2210,10k x f x x x kx x ⎧-<⎪=⎨⎪-->⎩恰有4个零点,则实数k 的取值范围是______.【答案】10,4⎛⎫⎪⎝⎭【答案解析】当0x <时,令()0f x =可得:21k x =, 当0x >时,令()0f x =可得:21x k x-=,令()()()221010x x g x x x x ⎧<⎪⎪=⎨-⎪>⎪⎩, 若01x <<,()21x g x x -+=, ()320x g x x -'=<,()g x 为减函数, 若1x ≥,()21x g x x -=, ()320x g x x -+'==,2x =, 若[)1,2x ∈,()0g x '<,()g x 为减函数, 若()2,x ∈+∞,()0g x '>,()g x 为增函数,()124g = 画出()g x 的图像,如下图:如要()f x 有4个零点,则104k <<, 故答案为:10,4⎛⎫ ⎪⎝⎭. 28.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)若348,122()1,222x x f x x f x ⎧--≤≤⎪⎪=⎨⎛⎫⎪> ⎪⎪⎝⎭⎩则()()6g x xf x =-在*1,2,n n N ⎡⎤∈⎣⎦内的所有零点之和为:__________. 【答案】3(21)2n - 【答案解析】当312x ≤≤时,f (x )=8x ﹣8, 所以()218()82g x x =--,此时当32x =时,g (x )max =0; 当322x ≤<时,f (x )=16﹣8x ,所以g (x )=﹣8(x ﹣1)2+2<0; 由此可得1≤x ≤2时,g (x )max =0.下面考虑2n ﹣1≤x ≤2n 且n ≥2时,g (x )的最大值的情况. 当2n ﹣1≤x ≤3•2n ﹣2时,由函数f (x )的定义知()11112222n n x x f x f f --⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 因为13122n x-≤≤, 所以()22251(2)82n n g x x --=--, 此时当x =3•2n ﹣2时,g (x )max =0;当3•2n ﹣2≤x ≤2n 时,同理可知,()12251(2)802n n g x x --=--+<.由此可得2n ﹣1≤x ≤2n 且n ≥2时,g (x )max =0. 综上可得:对于一切的n ∈N *,函数g (x )在区间[2n ﹣1,2n ]上有1个零点, 从而g (x )在区间[1,2n ]上有n 个零点,且这些零点为232n n x -=⋅,因此,所有这些零点的和为()3212n -. 故答案为()3212n -. 29.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数1,0()42,0x x x x f x x --⎧+>=⎨-≤⎩,若函数(32)y f x a =--恰有三个不同的零点,则实数a 的取值范围是________【答案】23a <≤.【答案解析】函数()f x 当0x >时是对勾函数,因为112x x x x -+=+≥=,当且仅当10x x x ⎧=⎪⎨⎪>⎩即1x =时,取最小值.所以函数最小值为2,且在(0,1)上为减函数,在(1,)+∞上为增函数.当0x ≤时,2x y -= 是减函数,且21x -≥,所以2x y -=-为增函数,且21x --≤-,所以函数()42x f x -=-为增函数,且()3f x ≤,函数图像如图所示.令32t x =-,函数(32)y f x a =--恰有三个不同的零点,可以看成函数()y f t a =-恰有三个不同的零点,函数()f t 的图像与直线y a =有三个交点.由图像可知23a <≤.30.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数32,0()461,0x e x f x x x x ⎧<=⎨-+≥⎩,则函数2()3[()]2()g x f x f x m =--有5个零点时m 的范围_____________.【答案】01m ≤<【答案解析】当0x ≥时,2'()121212(1)f x x x x x =-=-,在区间()0,1上,()()'0,f x f x <单调递减,在区间()1,+∞上,()()'0,f x f x >单调递增,故函数在1x =处取得极小值()11f =-,据此绘制函数()f x 的图像如图所示,结合函数图像和题意可知原问题等价于函数232y x x =-与函数y m =有两个交点,且交点的横坐标的范围分别位于区间(]1,0-和区间()0,1内,观察二次函数的图像可得m 的范围是01m ≤<.。
高考数学复习题及答案

高考数学复习题及答案一、选择题1. 若函数f(x)=x^2-4x+3,求f(1)的值。
A. 0B. 1C. -1D. 2答案:B2. 已知等差数列{an}的首项a1=1,公差d=2,求第10项a10的值。
A. 19B. 20C. 21D. 22答案:A3. 计算定积分∫(0到1) x^2 dx的值。
A. 1/3B. 1/2C. 1D. 2答案:B4. 若复数z=2+i,求|z|的值。
A. √5C. √7D. √8答案:A二、填空题5. 已知双曲线方程为x^2/9 - y^2/16 = 1,求其渐近线方程。
答案:y = ±(4/3)x6. 计算二项式(a+b)^5的展开式中含a^3b^2的项的系数。
答案:107. 已知函数f(x)=sin(x)+cos(x),求f(π/4)的值。
答案:√28. 求椭圆x^2/16 + y^2/9 = 1与直线y=x的交点个数。
答案:2三、解答题9. 已知函数f(x)=x^3-3x^2+2,求f(x)的单调区间。
答案:函数f(x)在(-∞, 1)和(2, +∞)上单调递增,在(1, 2)上单调递减。
10. 证明:若a, b, c为正实数,且a+b+c=1,则√(a^2+b^2)+√(b^2+c^2)+√(c^2+a^2)≥√(6)。
答案:首先,由柯西不等式可得(a^2+b^2)(1+1)≥(a+b)^2,同理可得(b^2+c^2)(1+1)≥(b+c)^2,(c^2+a^2)(1+1)≥(c+a)^2。
将三式相加,得到2(a^2+b^2+c^2)≥(a+b+c)^2=1。
因此,a^2+b^2≥1/2,同理可得b^2+c^2≥1/2,c^2+a^2≥1/2。
将三式相加,得到√(a^2+b^2)+√(b^2+c^2)+√(c^2+a^2)≥√(3/2+3/2+3/2)=√(6)。
11. 已知抛物线y=x^2-4x+3与x轴交于点A,B,求三角形OAB的面积。
答案:首先,令y=0,解得x=1或x=3,即A(1,0),B(3,0)。
2024届高考数学复习:精选历年真题、好题专项(二项式定理)练习(附答案)

2024届高考数学复习:精选历年真题、好题专项(二项式定理)练习一. 基础小题练透篇1.已知(2x +1)n 的展开式中,第三项和第四项的二项式系数相等,则n =( ) A .7 B .6 C .5 D .42.[2023ꞏ上海市月考]在⎝⎛⎭⎫x -1x 7的二项展开式中,系数最大的是第( )项A .3B .4C .5D .63.[2023ꞏ福建省莆田第一中学高三考试]在⎝⎛⎭⎫x -2x 6的展开式中,常数项为( )A .80B .-80C .160D .-160 4.[2023ꞏ福建省福州第八中学高三训练](x +2y )(x -y )5的展开式中的x 3y 3项系数为( ) A .30 B .10 C .-30 D .-105.[2023ꞏ重庆市检测]若(x 2+1)(4x +1)8=a 0+a 1(2x +1)+a 2(2x +1)2+…+a 10(2x +1)10,则a 1+a 2+…a 10等于( )A .2B .1C .54D .-146.[2023ꞏ江西省联考]已知(x +1)4+(x -2)8=a 0+a 1(x -1)+a 2(x -1)2+…+a 8(x -1)8,则a 3=( )A .64B .48C .-48D .-647.[2023ꞏ湖南省高三第一次大联考]设(1+2x )n =a 0+a 1x +a 2x 2+…+a n x n ,若a 5=a 6,则n =( )A .6B .7C .8D .98.[2023ꞏ云南省昆明市高三检测]若(3x +x )n 的展开式的所有项的系数和与二项式系数和的比值是32,则展开式中x 3项的系数是__________.二. 能力小题提升篇1.[2023ꞏ辽宁省凤城市月考]在(x -1)n 的二项展开式中,仅有第6项的二项式系数最大,则n =( )A .8B .9C .10D .112.[2023ꞏ江苏省常州市高三模拟 ]若(1-ax +x 2)(1-x )8的展开式中含x 2的项的系数为21,则a =( )A .-3B .-2C .-1D .13.[2023ꞏ上海市一模]二项式(x +13x)30的展开式中,其中是有理项的项数共有( )A .4项B .7项C .5项D .6项4.[2023ꞏ吉林省吉林市月考]若二项式⎝⎛⎭⎫12-x n 的展开式中所有项的系数和为164 ,则展开式中二项式系数最大的项为( )A .-52 x 3B .154 x 4 C .-20x 3 D .15x 45.[2023ꞏ浙江省高三联考](x-23x)6的展开式的中间一项的系数是__________.(用数字作答).6.[2023ꞏ浙江嘉兴检测]已知⎝⎛⎭⎫3x 2+1x n展开式中的各二项式系数的和比各项系数的和小240,则n =__________;展开式中的系数最大的项是________.三. 高考小题重现篇1.[2020ꞏ北京卷]在(x -2)5的展开式中,x 2的系数为( ) A .-5 B .5 C .-10 D .102.[2019ꞏ全国卷Ⅲ](1+2x 2)(1+x )4的展开式中x 3的系数为( ) A .12 B .16 C .20 D .243.[2022ꞏ新高考Ⅰ卷]⎝⎛⎭⎫1-yx (x +y )8的展开式中x 2y 6的系数为________________(用数字作答).4.[2020ꞏ全国卷Ⅲ]⎝⎛⎭⎫x 2+2x 6的展开式中常数项是______(用数字作答).5.[2021ꞏ上海卷]已知二项式(x +a )5展开式中,x 2的系数为80,则a =________. 6.[2021ꞏ浙江卷]已知多项式(x -1)3+(x +1)4=x 4+a 1x 3+a 2x 2+a 3x +a 4,则a 1=________,a 2+a 3+a 4=________.四. 经典大题强化篇1.已知(2x -1)5=a 0x 5+a 1x 4+a 2x 3+a 3x 2+a 4x +a 5.求下列各式的值: (1)a 0+a 1+a 2+…+a 5; (2)|a 0|+|a 1|+|a 2|+…+|a 5|; (3)a 1+a 3+a 5.2.[2023ꞏ江西省景德镇一中考试]已知函数f (n ,x )=⎝⎛⎭⎫2m +m x n (m >0,x >0).(1)当m =2时,求f (7,x )的展开式中二项式系数最大的项;(2)若f (10,x )=a 0+a 1x +a 2x 2 +…+a 10x 10 ,且a 2=180,参考答案一 基础小题练透篇1.答案:C答案解析:因为(2x +1)n的展开式中,第三项和第四项的二项式系数相等,所以C 2n =C 3n ,由组合数的性质可得n =2+3=5.2.答案:C答案解析:在二项式⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x 7 的展开式中,通项公式为T r +1=C r 7 ·x 7-r ·⎝ ⎛⎭⎪⎫-1x r =(-1)r C r7 x 7-2r,故第r +1项的系数为(-1)r C r7 ,当r =0,2,4,6时,系数为正,因为C 07 <C 17 =C 67 <C 27 <C 47 ,所以当r =4时,系数最大的项是第5项. 3.答案:D答案解析:由于x ,1x互为倒数,故常数项为第4项,即常数项为C 36 x 3⎝ ⎛⎭⎪⎫-2x 3 =20×(-8)=-160.故选D. 4.答案:B答案解析:因为(x +2y )(x -y )5=x (x -y )5+2y (x -y )5,(x -y )5的通项为:T r +1=C r5 x 5-r (-y )r ,令r =3,则T 4=C 35 x 2(-y )3,令r =2,则T 3=C 25 x 3(-y )2,所以x 3y 3的系数为C 35 (-1)3+2C 25 (-1)2=-10+20=10. 故选B. 5.答案:D答案解析:令x =0,则a 0+a 1+a 2+…+a 10=(0+1)×(0+1)8=1,令x =-12,则a 0=⎝ ⎛⎭⎪⎫14+1 ×(-2+1)8=54 ,∴a 1+a 2+…+a 10=1-54 =-14 . 6.答案:C答案解析:由(x +1)4+(x -2)8=[(x -1)+2]4+[(x -1)-1]8=a 0+a 1(x -1)+a 2(x -1)2+…+a 8(x -1)8,得a 3·(x -1)3=C 14 ·(x -1)3·2+C 58 ·(x -1)3·(-1)5,∴a 3=8-C 58 =-48.故选C. 7.答案:C答案解析:(1+2x )n 展开式第r +1项T r +1=C r n (2x )r =C r n 2r x r,∵a 5=a 6,∴C 5n 25=C 6n 26,即C 5n =2C 6n ,∵n !5!(n -5)! =2×n !6!(n -6)! , 整理得n -5=3,∴n =8. 故选C.8.答案:15答案解析:令x =1,得所有项的系数和为4n ,二项式系数和为2n ,所以4n 2n =2n=32,即n =5,(3x +x )5的第r +1项为C r5 ·(3x )5-r·⎝ ⎛⎭⎪⎫x 12 r=C r 5 ·35-r ·x 5-r2 .令5-r2=3,得r =4,所以x 3项的系数是C 45 ×3=15.二 能力小题提升篇1.答案:C答案解析:因为在(x -1)n的二项展开式中,仅有第6项的二项式系数最大,即C 5n 最大,所以n =10.2.答案:C答案解析:(1-x )8展开式第r +1项T r +1=C r 8 18-r (-x )r =(-1)r C r 8 x r,(1-ax +x 2)(1-x )8的展开式中含x 2的项的系数为1·(-1)2C 28 -a ·(-1)C 18 +1·(-1)0C 08 ,所以1·(-1)2C 28 -a ·(-1)C 18 +1·(-1)0C 08 =21,解方程可得a =-1,故选C.3.答案:D答案解析:二项式(x +13x )30的展开式中,通项公式为C r 30 ·(x )30-r·(13x)r=C r30 ·x15-56r,0≤r ≤30,∴r =0,6,12,18,24,30时满足题意,共6项. 4.答案:A答案解析:令x =1可得⎝ ⎛⎭⎪⎫12-1 n=⎝ ⎛⎭⎪⎫-12 n =164 =⎝ ⎛⎭⎪⎫-12 6 ,所以n =6,展开式有7项,所以二项式⎝ ⎛⎭⎪⎫12-x 6 展开式中二项式系数最大的为第4项T 4=(-1)3C 36 ⎝ ⎛⎭⎪⎫12 6-3x 3=-52x 3. 5.答案:-16027答案解析:由二项式展开式可知,⎝⎛⎭⎪⎪⎫x 3-23x 6的展开式的中间一项的系数为C 36 ⎝ ⎛⎭⎪⎫13 3·(-2)3=-16027. 6.答案:4 108x 5答案解析:⎝ ⎛⎭⎪⎫3x 2+1x n 展开式中,各二项式系数的和比各项系数的和小240,即2n -(3+1)n =-240,化简得22n -2n -240=0,解得2n =16或2n=-15(不合题意,舍去),所以n =4.所以⎝ ⎛⎭3x 2+1x 4=81x 8+4×27x 5+6×9x 2+4×3x +1x4 ,展开式中的系数最大的项是108x 5.三 高考小题重现篇1.答案:C答案解析:由二项式定理得(x -2)5的展开式的通项T r +1=C r 5 (x )5-r (-2)r=C r 5 (-2)rx 5-r2 ,令5-r 2=2,得r =1,所以T 2=C 15 (-2)x 2=-10x 2,所以x 2的系数为-10.2.答案:A答案解析:展开式中含x 3的项可以由“1与x 3”和“2x 2与x ”的乘积组成,则x 3的系数为C 34 +2C 14 =4+8=12.3.答案:-28答案解析:因为⎝⎛⎭⎪⎫1-y x()x +y 8=()x +y 8-y x()x +y 8,所以⎝⎛⎭⎪⎫1-y x()x +y 8的展开式中含x 2y 6的项为C 68 x 2y 6-y xC 58 x 3y 5=-28x 2y 6,⎝ ⎛⎭⎪⎫1-y x ()x +y 8的展开式中x 2y 6的系数为-28. 4.答案:240答案解析:展开式的通项为T r +1=C r6 (x 2)6-r·⎝ ⎛⎭⎪⎫2x r=2r C r 6 x12-3r ,令12-3r =0,解得r =4,故常数项为24C 46 =240.5.答案:2答案解析:(x +a )5的展开式的通项为T r +1=C r 5 x 5-r a r ,令5-r =2,得r =3,则C 35 a 3=80,解得a =2.6.答案:5 10答案解析:(x -1)3展开式的通项T r +1=C r 3 x 3-r ·(-1)r ,(x +1)4展开式的通项T k +1=C k 4 x 4-k ,则a 1=C 03 +C 14 =1+4=5;a 2=C 13 (-1)1+C 24 =3;a 3=C 23 (-1)2+C 34 =7;a 4=C 33 (-1)3+C 44 =0.所以a 2+a 3+a 4=3+7+0=10.四 经典大题强化篇1.答案解析:(1)令x =1,得a 0+a 1+a 2+…+a 5=1.(2)令x =-1,得-35=-a 0+a 1-a 2+a 3-a 4+a 5.由(2x -1)5的通项T r +1=C r 5 (-1)r ·25-r ·x 5-r, 知a 1,a 3,a 5为负值,所以|a 0|+|a 1|+|a 2|+…+|a 5|=a 0-a 1+a 2-a 3+a 4-a 5=35=243. (3)由a 0+a 1+a 2+…+a 5=1,-a 0+a 1-a 2+…+a 5=-35,得2(a 1+a 3+a 5)=1-35,所以a 1+a 3+a 5=1-352=-121.2.答案解析:(1)当m =2时,f (7,x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+2x 7 的展开式共有8项,二项式系数最大的项为第四项或第五项,所以T 4=C 37 ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x 3 =280x3 或T 5=C 47 ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x 4=560x4 .(2)①f (10,x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫2m +m x 10 的通项公式为T r +1=C r 10 ⎝ ⎛⎭⎪⎫2m10-r⎝ ⎛⎭⎪⎫m x r=210-r ·m 2r -10·C r 10 x -r ,且f (10,x )=a 0+a 1x+a 2x2 +…+a n xn ,所以1x2 的系数为a 2=28C 210 m -6=180,解得m=2,所以f (10,x )的通项公式为T r +1=C r10 ⎝ ⎛⎭2x r=2r C r 10 x -r ,所以a r =2r C r10 ,当r =0时,a 0=1,令x =1,∑10i =1a i =310-1=59 048, ②设a r =2r C r10 为a i (0≤i ≤10)中的最大值,则⎩⎨⎧2r C r 10 ≥2r -1C r -110 2r C r 10 ≥2r +1C r +110, 解得⎩⎪⎨⎪⎧2(11-r )≥r r +1≥2(10-r ) ,即193 ≤r ≤223 ,r ∈N ,所以r =7,所以(a i )max =a 7=27C 710 =15 360.。
高考数学复习题集及参考答案

高考数学复习题集及参考答案为了帮助考生更好地复习和准备高考数学科目,特别整理了以下数学复习题集及参考答案,以供同学们参考和练习。
希望这些题目能够帮助大家巩固知识,提高解题能力。
1. 选择题1) 设函数f(x) = 2x^2 - 3x + 1,求f(-1)的值。
A) -4 B) 2 C) 0 D) -2解析:将x = -1代入函数f(x)中,得到f(-1) = 2(-1)^2 - 3(-1) + 1 = 2 + 3 + 1 = 6,故答案为6。
2) 已知直线l1过点A(1, 2),斜率为k,直线l2过点B(3, 4),斜率为-2,则l1与l2的夹角为多少度?A) 45° B) 60° C) 90° D) 120°解析:直线的斜率k1和k2的乘积为-1时,两条直线垂直。
l1的斜率为k,l2的斜率为-2,所以k × (-2) = -1,解得k = 1/2。
两条直线的斜率为k1 = 1/2 和k2 = -2,根据斜率的性质,tanθ = |(k2 - k1)/(1 +k1k2)|,代入数值计算,可得tanθ = 1/3,由此得出l1和l2的夹角θ的正切值为1/3。
通过逆函数求解,夹角θ = arctan(1/3) ≈ 18.43°,故答案为18.43°。
2. 解答题1) 已知函数f(x) = 2x^2 - x,求f(x) = 0的解。
解析:将f(x) = 2x^2 - x = 0进行因式分解,得2x(x - 1) = 0。
由此可得出两个解:x = 0 和x = 1,故f(x) = 0的解为x = 0 和 x = 1。
2) 某舞厅的座位分为A、B、C三类,A类票价为80元,B类票价为60元,C类票价为40元。
一场舞会总共售出票数为500张,总票价为35000元。
已知A类票占总票数的三分之一,B类票占总票数的四分之一,C类票占剩余票数的一半。
2023届高考数学复习:历年经典好题专项(平面向量的概念及线性运算)练习(附答案)

A.√3
B.2√3
C.3√3
D.4√3
)
)
10.(多选)设 M 是△ABC 所在平面内一点,则下列说法正确的是(
A.若⃗
1 ⃗
2
1 ⃗
,则
2
⃗
M 是边 BC 的中点
B.若⃗=2⃗
⃗ ,则点 M 在边 BC 的延长线上
C.若⃗=-⃗
⃗,则 M 是△ABC 的重心
1
1
D.若⃗=x⃗+y⃗ ,且 x+y= ,则△MBC 的面积是△ABC 面积的
2
2
1
4
11.(历年山东德州高三模拟)设向量 a,b 不平行,向量 a+ λb 与-a+b 平行.则实数 λ=
.
12.(历年浙江杭州二中高二期中)在等腰梯形 ABCD 中,设⃗=a,⃗=b,⃗ =2⃗,M 为 BC 的中点,则
2
3
1
3
A. a+ b
2
3
1
3
C. a- b
2
3
)
(
)
1
3
B.- a+ b
2
3
1
3
D.- a- b
5.(历年四川宜宾叙州区第一中学月考)在▱ABCD 中,若|⃗
A.▱ABCD 为菱形
(
⃗|=|⃗
⃗|,则必有(
)
B.▱ABCD 为矩形
C.▱ABCD 为正方形 D.▱ABCD 为梯形
6.设 a,b 是非零向量,则“a=2b”是“|a+b|≥|a|+|b|”的
A.充分不必要条件
2023届高考数学大题专项(三角函数与解三角形)练习(附答案)

(1)若 D 为 BC 的中点,且△CDF 的面积等于△ABC 的面积,求∠ABC;
(2)若∠ABC=45°,且 BD=3CD,求 cos∠CFB.
参考答案
1.解 (1)f(0)=2cos20+sin 0=2.
(2)方案一:选条件①.f(x)的一个周期为 π.
f(x)=2cos2x+sin 2x=(cos 2x+1)+sin 2x=√2
6.(山东潍坊一模,17)△ABC 的内角 A,B,C 的对边分别为 a,b,c,已知向量 m=(c-a,sin B),n=(b-a,sin
A+sin C),且 m∥n.
(1)求 C;
(2)若√6c+3b=3a,求 sin A.
7.(山东模考卷,18)在△ABC 中,∠A=90°,点 D 在 BC 边上.在平面 ABC 内,过点 D 作 DF⊥BC,且
-B =4√3sin B
cos
2
sin
2
3
B+ sin B =6sin Bcos B+2√3sin2B=2√3sin 2B当 2B-
π
6
π
2π
π
π
+√3.因为 0<B< ,所以- <2B6
3
6
6
7π
.
6
π
π
,即 B= 时,△ABC 面积取得最大值 3√3.
2
3
4.解 (1)在△ABC 中,因为 a=3,c=√2,B=45°,由余弦定理 b2=a2+c2-2accos B,得 b2=9+2
由正弦定理得,c2=a+b2.
因为 a=4,所以 b2=c2-4.
2023届新高考数学复习:专项(唯一零点求值问题)经典题提分练习(附答案)

2023届新高考数学复习:专项(唯一零点求值问题)经典题提分练习一、单选题1.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()222e ex xf x x a +--=++++有唯一零点,则实数=a ( ) A .1 B .1- C .2D .2-2.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()()π4π4sin cos x x f x e ea x x --=+-+有唯一零点,则=a ( )A .πeB .4πeC D .13.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()g x ,()h x 分别是定义在R 上的偶函数和奇函数,且()()sin x g x h e x x x ++=-,若函数()()20202320202x f g x x λλ-=---有唯一零点,则实数λ的值为 A .1-或12B .1或12-C .1-或2D .2-或14.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()()222212e 222x x x f x a a ---=-+-有唯一零点,则负实数=a A .2-B .12-C .1-D .12-或1-5.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()()11123e 22x x x f x a a ---=-+-有唯一零点,则负实数=a ( )A .13-B .12-C .-3D .-26.(2023ꞏ全国ꞏ高三阶段练习)已知函数211()2()x x f x x x a e e --+=-++有唯一零点,则=a A .12-B .13C .12D .17.(2023春ꞏ云南曲靖ꞏ高三曲靖一中校考阶段练习)已知函数()1122222x x f x m x x --+⎛⎫=++- ⎪⎝⎭有唯一零点,则m 的值为( ) A .12-B .13C .12 D .188.(2023春ꞏ山西ꞏ高三统考)已知数列{}n a 的首项11a =,函数()()41cos 221n n f x x a x a +=+-+有唯一零点,则通项n a =( )A .13n -B .12n -C .21n -D .32n -9.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()g x ,()h x 分别是定义在R 上的偶函数和奇函数,且()()e +=+x g x h x x ,若函数()()12e 12λλ-=+--x f x g x 有唯一零点,则正实数λ的值为( )A .13B .12C .1D .210.(2023春ꞏ辽宁ꞏ高三校联考期末)已知函数()g x ,()h x 分别是定义在R 上的奇函数和偶函数,且()()3x g x h x e x x +=+-,若函数()()2022220226x f x h x λλ-=---有唯一零点,则实数λ的值为( )A .1-或12B .1或12-C .12-或13D .2-或111.(2023春ꞏ福建泉州ꞏ高三福建省德化第一中学校考开学考试)已知函数()()11sin 2x x f x x a e e π--+⎛⎫=++⎪⎝⎭有唯一零点,则=a ( )A .1-B .12-C .12D .112.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()()()2ln 1ln f x x x a x =-+--有唯一零点,则=a ( )A .0B .12-C .1D .213.(2023春ꞏ重庆九龙坡ꞏ高三重庆市育才中学校考阶段练习)已知函数()(),g x h x 分别是定义在R 上的偶函数和奇函数,且()()x g x h x e x +=+,若函数()()12216x f x g x λλ-=+--有唯一零点,则正实数λ的值为( )A .12B .13C .2D .314.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数2112()cos(1)1()x x x x a e e x f x --+=-+++--有唯一零点,则=a ( ) A .1B .13-C .13D .1215.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)若函数33()|3|x x f x x e e m --=-+++有唯一零点,则实数m 的值为( ) A .0B .-2C .2D .-116.(2023春ꞏ广西ꞏ高三校联考阶段练习)已知关于x 的函数()22214f x bx bx x b b =-+-++-有唯一零点x a =,则a b +=( )A .1-B .3C .1-或3D .417.(2023春ꞏ广东广州ꞏ高三广州六中校考)已知函数()(),g x h x 分别是定义在R 上的偶函数和奇函数,且()()sin x g x h e x x x ++=-,若函数()()20212320212x f x g x λλ-=---有唯一零点,则实数λ的值为( )A .1-或12 B .1或12-C .1-或2D .2-或1二、填空题18.(2023ꞏ上海ꞏ高三专题练习)若函数()()232xf x m x m x R =-+-∈有唯一零点,则实数m 的值为_________.19.(2023ꞏ上海ꞏ高三专题练习)若函数||2()2||2()x f x a x a x R =-+-∈有唯一零点,则实数a 的值为__________.20.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)若函数2()28ln 14f x x x x m =---有唯一零点,则实数m 的值_______. 21.(2023ꞏ全国ꞏ高三假期作业)已知函数211()2()x x f x x x a e e --+=-++有唯一零点,则=a ________ 三、双空题22.(2023ꞏ浙江ꞏ高三专题练习)已知函数()f x ,()g x 分别是定义在R 上的偶函数和奇函数,且满足()()2x f x g x x +=-,则(0)f 的值为________:若函数2022()2(2021)2x h x f x λλ-|=---∣有唯一零点,则实数λ的值为________.23.(2023春ꞏ江苏苏州ꞏ高三校考期末)已知函数g (x ),h (x )分别是定义在R 的偶函数和奇函数,且满足()()sin ,x g x h x e x x +=+-则函数g (x )的解析式为_________;若函数|2021|2()3(2021)2x f x g x λλ-=---有唯一零点,则实数λ的值为_________.参考答案一、单选题1.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()222e ex xf x x a +--=++++有唯一零点,则实数=a ( ) A .1 B .1- C .2 D .2-【答案】D【答案解析】设()(2)e e x xg x f x x a -=-=+++,定义域为R,∴()e e e e ()x x x xg x x a x a g x ---=-+++=+++=,故函数()g x 为偶函数,则函数(2)f x -的图象关于y 轴对称, 故函数()f x 的图象关于直线2x =-对称, ∵()f x 有唯一零点, ∴(2)0f -=,即2a =-. 故选:D .2.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()()π4π4sin cos x x f x e ea x x --=+-+有唯一零点,则=a ( )A .πeB .4πeC D .1【答案】C【答案解析】令()()ππ44sin cos 0x x f x e ea x x --=+-+=,则π44ππs in 4x x eex --⎛++=⎫ ⎪⎝⎭,记π4x t -=,则πsin cos 2t t e e t t -⎛⎫++= ⎪⎝⎭=,令(),t t e t g e -=+则()(),()t t g t t e e t g g -=-∴=-+,所以()g t 是偶函数,图象关于y 轴对称,因为()f x 只有唯一的零点,所以零点只能是0,t =2,a =∴=故选:C3.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()g x ,()h x 分别是定义在R 上的偶函数和奇函数,且()()sin x g x h e x x x ++=-,若函数()()20202320202x f g x x λλ-=---有唯一零点,则实数λ的值为 A .1-或12 B .1或12-C .1-或2D .2-或1【答案】A【答案解析】已知()()sin xg x h e x x x ++=-,①且()g x ,()h x 分别是R 上的偶函数和奇函数,则()()()sin xx g x e x x h -+---=++,得:()()sin xe x x g x h x --=-+,②①+②得:()2x xe e g x -+=,由于2020x -关于2020x =对称, 则20203x -关于2020x =对称,()g x 为偶函数,关于y 轴对称,则()2020g x -关于2020x =对称, 由于()()20202320202x f g x x λλ-=---有唯一零点,则必有()20200f =,()01g =,即:()()0223021202020f g λλλλ=--=--=,解得:1λ=-或12. 故选:A.4.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()()222212e 222x x x f x a a ---=-+-有唯一零点,则负实数=a A .2- B .12-C .1-D .12-或1-【答案】A【答案解析】函数()()222212e222x x x f x a a ---=-+-有唯一零点, 设2x t -=,则函数()212e 222t tt y a a -=-+-有唯一零点,则()212e 222t tt a a --+=设()()()()()112e 222e 2222t t t tt t g t a g t a g t ---=-+-=-+= ,,∴()g t 为偶函数,∵函数()f t 有唯一零点, ∴()y g t =与2y a =有唯一的交点,∴此交点的横坐标为0,22a a ,∴-= 解得2a =- 或1a =(舍去),故选A .5.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()()11123e 22x x x f x a a ---=-+-有唯一零点,则负实数=a ( )A .13-B .12-C .-3D .-2【答案】C【答案解析】注意到直线1x =是13e x y -=和1122x x y --=+的对称轴,故1x =是函数()f x 的对称轴,若函数有唯一零点,零点必在1x =处取得,所以 ()21320f a a =--=,又0a <,解得3a =-.选C.6.(2023ꞏ全国ꞏ高三阶段练习)已知函数211()2()x x f x x x a e e --+=-++有唯一零点,则=a A .12-B .13C .12D .1【答案】C【答案解析】因为()221111()2()1()1x x x x f x x x a e e x a e e --+--+=-++=-++-,设1t x =-,则()()()21t t f x g t t a e e -==++-,因为()()g t g t =-,所以函数()g t 为偶函数,若函数()f x 有唯一零点,则函数()g t 有唯一零点,根据偶函数的性质可知,只有当0=t 时,()0g t =才满足题意,即1x =是函数()f x 的唯一零点,所以210a -=,解得12a =.故选:C. 7.(2023春ꞏ云南曲靖ꞏ高三曲靖一中校考阶段练习)已知函数()1122222x x f x m x x --+⎛⎫=++- ⎪⎝⎭有唯一零点,则m 的值为( ) A .12-B .13C .12 D .18【答案】D【答案解析】()f x 有零点,则211222112224x x m x x x --+⎛⎫⎛⎫+=-+=--+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,令12t x =-,则上式可化为()21224t t m t -+=-+, 因为220t t -+>恒成立,所以24122t tt m --+=+,令()21422tt t h t --+=+,则()()()2211222244t t t tt t h t h t ----+-+-===++, 故()h t 为偶函数,因为()f x 有唯一零点,所以函数()h t 的图象与=y m 有唯一交点, 结合()h t 为偶函数,可得此交点的横坐标为0,故()001102842m h -===+. 故选:D8.(2023春ꞏ山西ꞏ高三统考)已知数列{}n a 的首项11a =,函数()()41cos 221n n f x x a x a +=+-+有唯一零点,则通项n a =( )A .13n -B .12n -C .21n -D .32n -【答案】C【答案解析】()()()()()()4411cos 221cos 221n n n n f x x a x a x a x a f x ++-=-+--+=+-+= , ()f x \为偶函数,图象关于y 轴对称,()f x \的零点关于y 轴对称,又()f x 有唯一零点,()f x \的零点为0x =,即()()10210n n f a a +=-+=,121n n a a +∴=+,即()1121n n a a ++=+, 又112a +=,∴数列{}1n a +是以2为首项,2为公比的等比数列, 12n n a ∴+=,则21n n a =-.故选:C.9.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()g x ,()h x 分别是定义在R 上的偶函数和奇函数,且()()e +=+x g x h x x ,若函数()()12e 12λλ-=+--x f x g x 有唯一零点,则正实数λ的值为( )A .13B .12C .1D .2【答案】C【答案解析】由题设,()()()()()()e e xxg x h x x g x h x x g x h x -⎧+=+⎪⎨-+-=-=-⎪⎩,可得:()e e 2x xg x -+=,由()()12e12λλ-=+--x f x g x ,易知:()f x 关于1x =对称.当1x ≥时,1112()e (e e )22x x x f x λλ---=++-,则111()e (e e )02x x x f x λ---'=+->,所以()f x 单调递增,故1x <时()f x 单调递减,且当x 趋向于正负无穷大时()f x 都趋向于正无穷大, 所以()f x 仅有一个极小值点1,则要使函数只有一个零点,即()10f =,解得1λ=. 故选:C10.(2023春ꞏ辽宁ꞏ高三校联考期末)已知函数()g x ,()h x 分别是定义在R 上的奇函数和偶函数,且()()3x g x h x e x x +=+-,若函数()()2022220226x f x h x λλ-=---有唯一零点,则实数λ的值为( )A .1-或12 B .1或12-C .12-或13D .2-或1【答案】C【答案解析】由题意,函数()g x ,()h x 分别是奇函数和偶函数,且()()3x g x h x e x x +=+-,可得()()()()()()33x x g x h x e x x g x h x g x h x e x x -⎧+=+-⎪⎨-+-=-+=-+⎪⎩,解得()2x xe e h x -+=, 则()()2x xe e h x h x -+-==,所以()h x 为偶函数,又由函数()()2022220226x f x h x λλ-=---关于直线2022x =对称,且函数()f x 有唯一零点,可得()20220f =,即00022602e e λλ+⨯-=-, 即2160λλ--=,解得13λ=或12λ=-.故选:C.11.(2023春ꞏ福建泉州ꞏ高三福建省德化第一中学校考开学考试)已知函数()()11sin 2x x f x x a e e π--+⎛⎫=++⎪⎝⎭有唯一零点,则=a ( )A .1-B .12-C .12D .1【答案】B【答案解析】因为函数()()11sin 2x x f x x a e e π--+⎛⎫=++⎪⎝⎭, 令1x t -=,则()()()()sin 1cos 22t t t tg t t a e e t a e e ππ--⎛⎫⎛⎫=+++=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭为偶函数,因为函数()()11sin 2x x f x x a e e π--+⎛⎫=++⎪⎝⎭有唯一零点, 所以()()cos 2t tg t t a e e π-⎛⎫=++ ⎪⎝⎭有唯一零点,根据偶函数的对称性,则()0120g a =+=, 解得12a =-,故选:B12.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()()()2ln 1ln f x x x a x =-+--有唯一零点,则=a ( )A .0B .12-C .1D .2【答案】C【答案解析】函数()f x 的定义域为()1,a -,则1a >-,()1121f x x x x a'=--+-, 则()()()2211201f x x x a ''=++>+-,所以,函数()f x '在()1,a -上为增函数,当1x +→-时,()f x '→-∞,当x a -→时,()f x '→+∞, 则存在()01,x a ∈-,使得()000011201f x x x x a '=--=+-,则0001121x a x x =--+, 当01x x -<<时,()0f x '<,此时函数()f x 单调递减, 当0x x a <<时,()0f x ¢>,此时函数()f x 单调递增,()()()()20000min ln 1ln f x f x x x a x ∴==-+--,由于函数()()()2ln 1ln f x x x a x =-+--有唯一零点,则()()()()20000min ln 1ln 0f x f x x x a x ==-+--=,由0000112011x a x x x ⎧=->⎪-+⎨⎪>-⎩,解得01x -<<所以,()()()2220000000200002111ln 1ln ln 1ln 2ln 0111x x x x x x x a x x x x ⎡⎤⎛⎫-++=-++-=+-=⎢⎥ ⎪-+++⎢⎥⎝⎭⎣⎦,令()()2212ln 11x x x x x ϕ⎡⎤=+-⎢⎥++⎢⎥⎣⎦,其中112x --<<, ()()()()()()()()()2432322212222482422122221122111x x x x x x x x x x x x x x x x x x ϕ⎡⎤++++++'=+⋅-=+=⎢⎥--+-++-++⎢⎥⎣⎦()()()()222241222211x x x xx x ++-=+-+,112x -<<,则22210x x +-<,10x +>,220x ->,则()0x ϕ'<,所以,函数()x ϕ在11,2⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭上单调递减,且()00ϕ=,00x ∴=, 从而可得11a=,解得1a =. 故选:C.13.(2023春ꞏ重庆九龙坡ꞏ高三重庆市育才中学校考阶段练习)已知函数()(),g x h x 分别是定义在R 上的偶函数和奇函数,且()()x g x h x e x +=+,若函数()()12216x f x g x λλ-=+--有唯一零点,则正实数λ的值为( )A .12 B .13C .2D .3【答案】A【答案解析】由已知条件可知()()()()()()xxg x h x e xg x h x e x g x h x -⎧+=+⎪⎨-+-=-=-⎪⎩由函数奇偶性易知()2x x e e g x -+=令()()226xx g x ψλλ=+-,()x ψ为偶函数.当0x ≥时,()'2202x xxe e x ln ψλ--=+>,()x ψ单调递增,当0x <时,()x ψ单调递减,()x ψ仅有一个极小值点()0,f x ()x ψ图象右移一个单位,所以仅在1处有极小值,则函数只有1一个零点,即()10f =, 解得12λ=,故选:A14.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数2112()cos(1)1()x x x x a e e x f x --+=-+++--有唯一零点,则=a ( ) A .1B .13-C .13D .12 【答案】D【答案解析】因为21(1)()(1)(e e )cos(1)2x x f x x a x ---=-+++--,令1x t -= 则2()(e e )cos 2t t g t t a t -=+++-,因为函数()2112(1(s ))co 1x x x x a e e f x x --+=-+++--有唯一零点, 所以()g t 也有唯一零点,且()g t 为偶函数,图象关于y 轴对称,由偶函数对称性得(0)0g =,所以2120a +-=,解得12a =, 故选:D.15.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)若函数33()|3|x x f x x e e m --=-+++有唯一零点,则实数m 的值为( ) A .0B .-2C .2D .-1【答案】B【答案解析】设()(3)||x x g x f x x e e m -=+=+++,∴()||||()x x x x g x x e e m x e e m g x ---=-+++=+++=故函数()g x 为偶函数,则函数(3)f x +的图像关于y 轴对称,故函数()f x 的图像关于直线3x =对称, ∵()f x 有唯一零点∴(3)0f =,即2m =-,经检验,33()|3|2x x f x x e e --=-++-仅有1个零点3x =.故选:B.16.(2023春ꞏ广西ꞏ高三校联考阶段练习)已知关于x 的函数()22214f x bx bx x b b =-+-++-有唯一零点x a =,则a b +=( )A .1-B .3C .1-或3D .4【答案】B 【答案解析】22()(1)14f x b x x b =-+-+-,令1t x =-, 则有22()4g t bt t b =++-是偶函数,若只有唯一零点,则必过原点,即(0)0g =,从而2b =±.当2b =-时,有3个零点,舍去.故2b =,此时10t a =-=,则1a =,故3a b +=.故选:B17.(2023春ꞏ广东广州ꞏ高三广州六中校考)已知函数()(),g x h x 分别是定义在R 上的偶函数和奇函数,且()()sin x g x h e x x x ++=-,若函数()()20212320212x f x g x λλ-=---有唯一零点,则实数λ的值为( ) A .1-或12B .1或12-C .1-或2D .2-或1【答案】A【答案解析】已知()()sin x g x h e x x x ++=-,① 且()g x ,()h x 分别是R 上的偶函数和奇函数,则()()()sin x x g x e x x h -+---=++,得:()()sin x e x x g x h x --=-+,②①+②得:()2x xe e g x -+=, 由于2021x -关于2021x =对称, 则20213x -关于2021x =对称,()g x 为偶函数,关于y 轴对称,则()2021g x -关于2021x =对称,由于()()20212320212x f x g x λλ-=---有唯一零点,则必有()20210f =,()01g =,即:()()0223022021120g f λλλλ=--=--=,解得:1λ=-或12.故选:A.二、填空题18.(2023ꞏ上海ꞏ高三专题练习)若函数()()232x f x m x m x R =-+-∈有唯一零点,则实数m 的值为_________.【答案】1±【答案解析】()2,32()x x R f x m x m f x -∈-=--+-=()f x ∴是偶函数 根据偶函数的性质,可得(0)0f =,02320m +-=,解得1m =±当1m =时,此时()31xf x x =--,有唯一零点; 当1m =-时,此时()31xf x x =+-,也有唯一零点; 故1m =±时有唯一零点.故答案为:1±19.(2023ꞏ上海ꞏ高三专题练习)若函数||2()2||2()x f x a x a x R =-+-∈有唯一零点,则实数a 的值为__________.【答案】1-【答案解析】因为x R ∈,又||2()2||2()x f x a x a f x --=--+-=,所以函数为偶函数.因为函数有一个零点,根据偶函数的性质,可得(0)0f =,所以02220a +-=,解得1a =±.当1a =,此时||()2||1x f x x =--,知1(2)02f f ⎛⎫< ⎪⎝⎭,()f x 有零点(1x =),不符合题意: 当1a =-,此时||()2||1x f x x =+-在(0,)+∞上单调递增,()(0)0f x f >=,根据偶函数对称性,符合题意;所以1a =-.故答案为:1-20.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)若函数2()28ln 14f x x x x m =---有唯一零点,则实数m 的值_______.【答案】16ln 224--【答案解析】由题意,函数2()28ln 14f x x x x m =---有唯一零点,即方程228ln 14x x x m --=有唯一实数解,令2()28ln 14h x x x x =--,则82(4)(21)()414,0x x h x x x x x-+'=--=>, 当>4x 时,()0h x '>,当04x <<时,()0h x '<,所以()h x 在(4,)+∞上单调递增,在(0,4)上单调递减,则函数()h x 在4x =处取得最小值,最小值为(4)16ln 224h =--,要使得函数2()28ln 14f x x x x m =---有唯一零点,则16ln 224m =--.故答案为:16ln 224--.21.(2023ꞏ全国ꞏ高三假期作业)已知函数211()2()x x f x x x a e e --+=-++有唯一零点,则=a ________ 【答案】12【答案解析】()()()()221111211x x x x f x x x a e e x a e e --+--+=-++=--++ 设1t x =-,则()()21t t f t t a e e -=-++定义域为R ,()()()()21t t f t t a e e f t --=--++= 所以()f t 为偶函数,所以()f x 的图像关于1x =成轴对称要使()f x 有唯一零点,则只能()10f =,即()2001210a e e -⨯++= 解得12a =, 故答案为:12.三、双空题22.(2023ꞏ浙江ꞏ高三专题练习)已知函数()f x ,()g x 分别是定义在R 上的偶函数和奇函数,且满足()()2x f x g x x +=-,则(0)f 的值为________:若函数2022()2(2021)2x h x f x λλ-|=---∣有唯一零点,则实数λ的值为________.【答案】 1 1-或12【答案解析】因为()g x 是定义在R 上的奇函数,所以有(0)0g =,因为()()2x f x g x x +=-,所以(0)(0)1f g +=,所以(0)1f =,令||2()2()2x F x f x λλ=--,因为()f x 是定义在R 上的偶函数,所以||2||2()2()22()2()x x F x f x f x f x λλλλ--=---=--=,所以()F x 是定义在R 上的偶函数,图象关于y 轴对称,所以|2021|2()2(2021)2(2021)x h x f x F x λλ-=---=-,所以()h x 的图象关于2021x =对称,因为()h x 有唯一零点,所以(2021)0h =,即21(0)20f λλ--=,即2120λλ--=,解得1λ=-或12.故答案为:1,1-或12. 23.(2023春ꞏ江苏苏州ꞏ高三校考期末)已知函数g (x ),h (x )分别是定义在R 的偶函数和奇函数,且满足()()sin ,x g x h x e x x +=+-则函数g (x )的答案解析式为_________;若函数|2021|2()3(2021)2x f x g x λλ-=---有唯一零点,则实数λ的值为_________.【答案】 ()12x x e e -+ 12或1-【答案解析】∵()g x ,()h x 分别是定义在R 上的偶函数和奇函数,∴()()g x g x -=,()()h x h x -=-又∵()()sin x g x h x e x x +=+-①,∴()()()()e sin x g x h x g x h x x x --+-=-=-+②①+②:2()e e x x g x -=+,∴()1()e e 2x x g x -=+, 又∵()()2021202112(2022021)21()3202123e 22x x x x f x g x e λλλλ----⎡⎤=---=-⋅+-⎣⎦, 又∵()f x 有唯一零点,等价于()213202x x x e e λλ--⋅+-=有唯一解, 设()21()322x x x t x e e λλ-=-+-, ∵()t x 为偶函数,∴当且仅当0x =时为唯一零点,∴2120λλ--=,解得12λ=或1λ=-. 故答案为:()12x x e e -+;12或1-。
2024届高考数学复习:精选历年真题、好题专项(椭圆)练习(附答案)

2024届高考数学复习:精选历年真题、好题专项(椭圆)练习一. 基础小题练透篇1.已知定点F 1,F 2,且|F 1F 2|=8,动点P 满足|PF 1|+|PF 2|=8,则动点P 的轨迹是( ) A .椭圆 B .圆 C .直线 D .线段2.[2023ꞏ山西省忻州市高三联考]“m >0”是“方程x 24 +y 2m =1表示椭圆”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 3.[2023ꞏ重庆市高三模拟]几何学中,把满足某些特定条件的曲线组成的集合叫做曲线族.点Q 是椭圆族T 上任意一点,如图所示,椭圆族T 的元素满足以下条件:①长轴长为4;②一个焦点为原点O ;③过定点P ()0,3 ,则||QP +||QO 的最大值是( )A .5B .7C .9D .114.[2023ꞏ四川省遂宁市模拟]已知椭圆x 2a 2 +y 2b 2 =1(a >b >0)的离心率为12 ,则( ) A .a 2=2b 2 B .3a 2=4b 2 C .a =2b D .3a =4b5.[2023ꞏ甘肃省张掖市高三检测]已知椭圆x 2+y 2b 2 =1(1>b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,点M 是椭圆上一点,点A 是线段F 1F 2上一点,且∠F 1MF 2=2∠F 1MA =2π3 ,|MA |=32 ,则该椭圆的离心率为( )A .3B .12C .223D .36.在平面直角坐标系xOy 中,已知点A (0,3 ),B (0,-3 ),动点M 满足|MA |+|MB |=4,则MA → ꞏMB →的最大值为( )A .-2B .0C .1D .27.已知椭圆C 的焦点在x 轴上,过点(322 ,2)且离心率为13 ,则椭圆C 的焦距为________. 8.[2023ꞏ陕西省西安市模拟]椭圆x 29 +y 23 =1的左、右焦点分别为F 1,F 2,点P 在椭圆上,如果PF 1的中点在y 轴上,那么|PF 1|是|PF 2|的________倍.二. 能力小题提升篇1.[2023ꞏ陕西省安康市高三联考]已知F 1,F 2是椭圆C :x 2a 2 +y 215 =1(a >15 )的两个焦点,P 为C 上一点,且∠F 1PF 2=60°.||PF 1 =5||PF 2 ,则C 的方程为( )A .x 221 +y 215 =1B .x 218 +y 215 =1C .x 236 +y 215 =1 D .x 242 +y 215 =12.[2023ꞏ广西贵港市高三联考]若2<m <8,椭圆C :x 2m +y 22 =1与椭圆D :x 2m +y 28 =1的离心率分别为e 1,e 2,则( )A .e 1ꞏe 2的最小值为32B .e 1ꞏe 2的最小值为12C .e 1ꞏe 2的最大值为3D .e 1ꞏe 2的最大值为123.[2023ꞏ江西名校联盟模拟]在直角坐标系xOy 中,F 是椭圆C :x 2a 2 +y 2b 2 =1(a >b >0)的左焦点,A ,B 分别为C 的左、右顶点,过点F 作x 轴的垂线交椭圆C 于P ,Q 两点,连接PB 交y 轴于点E ,连接AE 交PQ 于点M ,若M 是线段PF 的中点,则椭圆C 的离心率为( )A.22 B .12 C .13 D .144.[2023ꞏ陕西省西安市高三检测]设椭圆C :x 2a 2 +y 2b 2 =1()a >b >0 的右焦点为F ,椭圆C 上的两点A ,B 关于原点对称,且满足F A → ꞏFB →=0,||FB ≤||F A ≤2||FB ,则椭圆C 的离心率的最大值是( )A .13B .33C .23D .535.[2023ꞏ陕西省咸阳市摸底]已知椭圆C :x 2m 2-1+y 2m 2 =1(m >0)的两个焦点分别为F 1,F 2,点P 为椭圆上一点,且△PF 1F 2面积的最大值为3 ,则椭圆C 的短轴长为________.6.[2023ꞏ福建省高三联考]抛物线C 1:y 2=4x 的焦点F ,点P ()3,2 ,以点F ,P 为焦点的椭圆与抛物线有公共点,则椭圆的离心率的最大值为________.三. 高考小题重现篇1.[2021ꞏ山东卷]已知F 1,F 2是椭圆C :x 29 +y 24 =1的两个焦点,点M 在C 上,则||MF 1 ꞏ||MF 2 的最大值为( )A .13 B. 12 C .9 D. 62.[全国卷Ⅰ]已知椭圆C :x 2a 2 +y 24 =1的一个焦点为(2,0),则C 的离心率为( )A .13B .12C .22 D .2233.[2022ꞏ全国甲卷]已知椭圆C :x 2a 2 +y 2b 2 =1(a >b >0)的离心率为13 ,A 1,A 2分别为C的左、右顶点,B 为C 的上顶点.若BA → 1ꞏBA →2=-1,则C 的方程为( )A .x 218 +y 216 =1B .x 29 +y 28 =1C .x 23 +y 22 =1 D .x 22 +y 2=14.[2022ꞏ全国甲卷]椭圆C :x 2a 2 +y 2b 2 =1(a >b >0)的左顶点为A ,点P ,Q 均在C 上,且关于y轴对称.若直线AP,AQ的斜率之积为14,则C的离心率为()A.32B.22C.12D.135.[2019ꞏ全国卷Ⅲ]设F1,F2为椭圆C:x236+y220=1的两个焦点,M为C上一点且在第一象限.若△MF1F2为等腰三角形,则M的坐标为________.6.[2021ꞏ全国甲卷]已知F1,F2为椭圆C:x216+y24=1的两个焦点,P,Q为C上关于坐标原点对称的两点,且|PQ|=|F1F2|,则四边形PF1QF2的面积为________.四. 经典大题强化篇1.已知椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的一个顶点为B(0,4),离心率e=5,直线l交椭圆于M,N两点.(1)若直线l的方程为y=x-4,求弦|MN|的长;(2)如果△BMN的重心恰好为椭圆的右焦点F,求直线l方程的一般式.2.[2022ꞏ湖北武汉调研]已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的一个顶点为A(2,0),离心率为22,直线y=k(x-1)与椭圆C交于不同的两点M,N.(1)求椭圆C的方程;(2)当△AMN的面积为103时,求k的值.参考答案一 基础小题练透篇1.答案:D答案解析:因为|PF 1|+|PF 2|=|F 1F 2|,所以动点P 的轨迹是线段F 1F 2. 2.答案:B答案解析:当m >0时方程x 24 +y 2m =1不一定表示椭圆,如m =4时方程x 24 +y 24=1,即x 2+y 2=4就表示一个圆,所以“m >0”不是“方程x 24 +y2m=1表示椭圆”的充分条件;但是当方程x 24 +y 2m =1表示椭圆时,应有m >0,所以“m >0”是“方程x 24 +y 2m=1表示椭圆”的必要条件,故选B. 3.答案:A答案解析:如图所示设点Q 所在椭圆的另一焦点为F ,则||QP +||QO =||QP +4-||QF ≤||PF +4=4-||PO +4=5. 故选A. 4.答案:B答案解析:椭圆的离心率e =c a =12,c 2=a 2-b 2,化简得3a 2=4b 2,故选B.5.答案:B答案解析:设|MF 1|=r 1,|MF 2|=r 2,则r 1+r 2=2a =2,由余弦定理得|F 1F 2|2=|MF 1|2+|MF 2|2-2|MF 1||MF 2|cos 2π3,即4c 2=r 21 +r 22 +r 1r 2=(r 1+r 2)2-r 1r 2=4-r 1r 2,所以r 1r 2=4-4c 2,因为S △F 1MF 2=S △F 1MA +S △AMF 2,所以12 r 1r 2sin 23 π=12 r 1·|MA |·sin π3 +12 r 2·|MA |·sin π3,整理得r 1r 2=(r 1+r 2)·|MA |,即4-4c 2=2×32 ,整理得c 2=14,所以c =12 ,a =1,e =c a =12.故选B. 6.答案:C答案解析:易知M 的轨迹为椭圆,其方程为y 24+x 2=1,设M (x ,y ),则x 2=1-y 24,∴MA → ·MB → =(-x ,3 -y )·(-x ,-3 -y )=x 2+y 2-3=y 2+(1-y 24)-3=3y24-2, 因为y ∈[-2,2],所以34y 2∈[0,3],即3y24 -2∈[-2,1],∴(MA → ·MB →)max =1. 7.答案:2答案解析:设椭圆方程为x 2a 2 +y 2b 2 =1,由离心率为13 可得c a =13,由a 2=b 2+c 2可得b 2a 2=89 ,又92a 2 +4b 2 =1,解得a 2=9,b 2=8,c =1,焦距为2. 8.答案:5答案解析:由题得c =6 ,由题得PF 2⊥x 轴,当x =6 时,69+y 23 =1,所以y =±1,∴|PF 2|=1,所以|PF 1|=2×3-|PF 2|=6-1=5, 所以|PF 1|是|PF 2|的5倍.二 能力小题提升篇1.答案:C答案解析:在椭圆C :x 2a 2 +y 215=1(a >15 )中,由椭圆的定义可得||PF 1 +||PF 2 =2a ,因为||PF 1 =5||PF 2 ,所以||PF 2 =a 3,||PF 1 =5a3,在△PF 1F 2中,||F 1F 2 =2c ,由余弦定理得||F 1F 2 2=||PF 1 2+||PF 2 2-2||PF 1 ||PF 2 cos ∠F 1PF 2,即4c 2=25a 29 +a29-5a 29 =21a 29 ,所以c 2a 2 =2136 ,又b 2=15.所以a 2=36,所以椭圆C 的方程为x 236 +y 215 =1. 故选C. 2.答案:D答案解析:因为2<m <8,所以e 1= 1-2m ,e 2= 1-m8,所以e 1·e 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-2m ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-m 8 =1+14-⎝ ⎛⎭⎪⎫2m +m 8 ≤54-22m ·m 8 =12, 当且仅当m =4时,等号成立,故e 1·e 2的最大值为12,e 1·e 2无最小值.故选D.3.答案:C答案解析:不妨设点P 在x 轴上方,如图,连接BQ ,则由椭圆的对称性易得∠PBF =∠QBF ,∠EAB =∠EBA ,所以∠EAB =∠QBF ,所以ME ∥BQ ,所以|PE ||EB | =|PM ||MQ | .因为OE ∥PF ,所以|OF ||OB |=|EP ||EB | ,从而有|PM ||MQ | =|OF ||OB | .又M 是线段PF 的中点,所以e =c a =|OF ||OB | =|PM ||MQ | =13 . 4.答案:D答案解析:如图所示:设椭圆的左焦点F ′,由椭圆的对称性可知,四边形AFBF ′为平行四边形,又FA → ·FB →=0,即FA ⊥FB , 所以平行四边形AFBF ′为矩形,所以||AB =||FF ′ =2c ,设||AF ′ =|BF |=n ,||AF =m, 在直角△ABF 中,m +n =2a ,m 2+n 2=4c 2,得mn =2b 2,所以m n+n m =2c 2b 2 ,令m n =t ,得t +1t =2c2b 2 ,又由||FB ≤||FA ≤2||FB ,得m n =t ∈[1,2],所以t +1t =2c 2b 2 ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤2,52 ,所以c 2b 2 ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤1,54 ,即b 2a 2 =11+c 2b2∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤49,12 , 所以e =ca=1-b 2a 2 ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤22,53 ,所以离心率最大值为53 .故选D.5.答案:23答案解析:由椭圆的方程可知,椭圆的焦点F 1,F 2在y 轴上,且|F 1F 2|=2m 2-(m 2-1) =2,由题意可知,当点P 为椭圆C 左右顶点时,△PF 1F 2的面积最大,且12 |F 1F 2|m 2-1 =3 ,解得m =2,所以椭圆C 的短轴长为2m 2-1 =23 .6.答案:22答案解析:抛物线C 1:y 2=4x 的焦点F (1,0),根据题意2c =(3-1)2+(2-0)2=22 ,c =2 .设椭圆和抛物线的交点为Q ,Q 到抛物线准线x =-1的距离为d ,离心率最大,即a 最小,a =||QF +||QP 2 =d +||QP 2 ≥3-(-1)2=2, 当PQ 与准线垂直时等号成立,此时e =ca =22. 三 高考小题重现篇1.答案:C答案解析:由题,a 2=9,b 2=4,则||MF 1 +||MF 2 =2a =6,所以||MF 1 ·||MF 2 ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫||MF 1+||MF 22 2=9(当且仅当||MF 1 =||MF 2 =3时,等号成立).2.答案:C答案解析:由题意可知c =2,b 2=4,∴a 2=b 2+c 2=4+22=8,则a =22 ,∴e =c a =222 =22 . 3.答案:B答案解析:由椭圆C 的离心率为13 ,可得e =c a =a 2-b 2a 2=13.化简,得8a 2=9b 2.易知A 1(-a ,0),A 2(a ,0),B (0,b ),所以BA 1·BA 2=(-a ,-b )·(a ,-b )=-a 2+b 2=-1.联立得方程组⎩⎪⎨⎪⎧8a 2=9b 2,-a 2+b 2=-1, 解得⎩⎪⎨⎪⎧a 2=9,b 2=8. 所以C 的方程为x 29 +y 28 =1.故选B.4.答案:A答案解析:A ()-a ,0 ,设P ()x 1,y 1 ,则Q ()-x 1,y 1 ,则k AP =y 1x 1+a ,k AQ =y 1-x 1+a, 故k AP ·k AQ =y 1x 1+a ·y 1-x 1+a =y 21 -x 21 +a 2 =14, 又x 21 a2 +y 21 b2 =1,则y 21 =b 2()a 2-x 21 a 2, 所以b 2()a 2-x 21 a 2-x 21 +a2 =14 ,即b 2a 2 =14 , 所以椭圆C 的离心率e =c a=1-b 2a 2 =32 .故选A. 5.答案:(3,15 )答案解析:不妨令F 1,F 2分别为椭圆C 的左、右焦点,根据题意可知c =36-20 =4.因为△MF 1F 2为等腰三角形,所以易知|F 1M |=2c =8,所以|F 2M |=2a -8=4.设M (x ,y ),则⎩⎪⎨⎪⎧x 236+y220=1,|F 1M |2=(x +4)2+y 2=64,x >0,y >0,得⎩⎨⎧x =3,y =15,所以M 的坐标为(3,15 ).6.答案:8答案解析:根据椭圆的对称性及|PQ |=|F 1F 2|可以得到四边形PF 1QF 2为对角线相等的平行四边形,所以四边形PF 1QF 2为矩形.设|PF 1|=m ,则|PF 2|=2a -|PF 1|=8-m ,则|PF 1|2+|PF 2|2=m 2+(8-m )2=2m 2+64-16m =|F 1F 2|2=4c 2=4(a 2-b 2)=48,得m (8-m )=8,所以四边形PF 1QF 2的面积为|PF 1|×|PF 2|=m (8-m )=8.四 经典大题强化篇1.答案解析:(1)由已知得b =4,且c a =55 ,即c 2a 2 =15,∴a 2-b 2a 2 =15,解得a 2=20,∴椭圆方程为x 220 +y 216=1. 则4x 2+5y 2=80与y =x -4联立,消去y 得9x 2-40x =0,∴x 1=0,x 2=409,∴所求弦长|MN |=1+12|x 2-x 1|=4029. (2)椭圆右焦点F 的坐标为(2,0),设线段MN 的中点为Q (x 0,y 0),由三角形重心的性质知BF → =2FQ →, 又B (0,4),∴(2,-4)=2(x 0-2,y 0), 故得x 0=3,y 0=-2, 即Q 的坐标为(3,-2). 设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2), 则x 1+x 2=6,y 1+y 2=-4,且x 21 20 +y 21 16 =1,x 22 20 +y 2216=1, 以上两式相减得k MN =y 1-y 2x 1-x 2 =-45 ·x 1+x 2y 1+y 2 =-45 ×6-4 =65,故直线MN 的方程为y +2=65(x -3),即6x -5y -28=0.2.答案解析:(1)由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,c a =22,a 2=b 2+c 2,得b =2 ,所以椭圆C 的方程为x 24+y 22=1.(2)由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -1),x 24+y22=1, 得(1+2k 2)x 2-4k 2x +2k 2-4=0.Δ=24k 2+16>0恒成立. 设点M ,N 的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2),则y 1=k (x 1-1),y 2=k (x 2-1),x 1+x 2=4k 21+2k 2 ,x 1x 2=2k 2-41+2k 2 ,所以|MN |=(x 2-x 1)2+(y 2-y 1)2=(1+k 2)[(x 1+x 2)2-4x 1x 2]=2(1+k 2)(4+6k 2)1+2k 2. 又点A (2,0)到直线y =k (x -1)的距离d =|k |1+k2 ,所以△AMN的面积S=12|MN|·d=|k|4+6k21+2k2,由|k|4+6k21+2k2=103,得k=±1.所以当△AMN的面积为103时,k=±1.。
高考数学复习题型及答案

高考数学复习题型及答案一、选择题1. 函数f(x)=x^2+2x+1的图像是:A. 一条直线B. 一个开口向上的抛物线C. 一个开口向下的抛物线D. 一个圆答案:B2. 已知等差数列{an}的首项a1=2,公差d=3,则其第10项a10的值为:A. 29B. 32C. 35D. 41答案:A二、填空题3. 若复数z=1+i,则|z|=________。
答案:√24. 已知函数f(x)=x^3-3x^2+2,求f'(x)=________。
答案:3x^2-6x三、解答题5. 求证:对于任意实数x,不等式x^2+x+1>0恒成立。
证明:要证明x^2+x+1>0恒成立,只需证明其判别式Δ<0。
计算判别式Δ=1^2-4×1×1=-3<0,因此原不等式恒成立。
6. 已知数列{an}满足a1=1,an+1=2an+1,求数列{an}的通项公式。
解:由递推关系an+1=2an+1,可得an+1+1=2(an+1),即数列{an+1}是首项为2,公比为2的等比数列。
因此,an+1=2^n,进而得到an=2^(n-1)-1。
四、计算题7. 计算定积分∫₀^₁x^2dx。
解:∫₀^₁x^2dx=(1/3)x^3|₀^₁=1/3。
8. 计算二重积分∬D(x^2+y^2)dσ,其中D是由x^2+y^2≤1所围成的圆盘。
解:∬D(x^2+y^2)dσ=∫₀^π∫₀^1(r^2cos^2θ+r^2sin^2θ)rdrdθ=∫₀^π∫₀^1r^3 dθ dr=(π/2)∫₀^1r^3dr=(π/2)(1/4)=π/8。
以上题型涵盖了高考数学中常见的选择题、填空题、解答题和计算题,通过这些题型的练习,可以有效地复习和巩固数学知识,为高考做好充分的准备。
2023届高考数学复习:历年经典好题专项(复数)练习(附答案)

,
1 i
√2
=
.
参考答案
10
3-i
10(3 i)
=3+i,故选
(3-i)(3 i)
1.D z=
D.
2.D ∵z=2+i,∴ =2-i.
∴z =(2+i)(2-i)=5. 故选 D.
3.D 复数 z 满足|z+1|=|z-i|,∴
1)
(
(-1) ,化简得 x+y=0,故选 D.
A.x=0
B.y=0
C.x-y=0
D.x+y=0
4.(多选)对任意 z1,z2,z∈C,下列结论成立的是(
*
m n
)
)
m+n
A.当 m,n∈N 时,有 z z =z
=0,则 z1=0 且 z2=0
B.当 z1,z2∈C 时,若
C.互为共轭复数的两个复数的模相等,且||2=|z|2=zꞏ
D.z1=z2 的充要条件是|z1|=|z2|
R)的一个根为 1+i(i 为虚数单位),则
A.1-i
B.-1+i
C.2i
D.2+i
=(
1 i
)
π
2
π
2
16.(多选)(历年山东济南高三考前模拟)已知复数 z=1+cos 2θ+isin 2θ - <θ<
,则下列说法正确的是
(
)
A.复数 z 在复平面上对应的点可能落在第二象限
B.z 可能为实数
C.|z|=2cos θ
故选 D.
1 7i
2 i
zi-7i=1-2z,即 z=
2024届高考数学复习:精选好题专项(抛物线)练习(附答案)

2024届高考数学复习:精选好题专项(抛物线)练习[基础巩固]一、选择题1.抛物线y=14x2的焦点到其准线的距离为()A.1 B.2C.12D.182.已知抛物线y2=2px(p>0)的准线经过点(-1,1),则该抛物线的焦点坐标为() A.(-1,0) B.(1,0)C.(0,-1) D.(0,1)3.动点M到点F(2,1)的距离和到直线l:3x+4y-10=0的距离相等,则动点M的轨迹为()A.抛物线B.直线C.线段D.射线4.若抛物线y2=2px的焦点与双曲线x23-y2=1的右焦点重合,则p的值为()A.-4 B.4C.-2 D.25.[2022ꞏ全国乙卷(文),6] 设F为抛物线C:y2=4x的焦点,点A在C上,点B(3,0),若|AF|=|BF|,则|AB|=()A.2 B.22C.3 D.326.若抛物线y2=2px(p>0)的焦点是椭圆x23p+y2p=1的一个焦点,则p=()A.2 B.3C.4 D.87.如图,过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线依次交抛物线及准线于点A,B,C,若|BC|=2|BF|,且|AF|=4,则抛物线的方程为()A.y2=8x B.y2=4xC.y2=2x D.y2=x8.设坐标原点为O ,抛物线y 2=2x 与过焦点的直线交于A ,B 两点,则OA → ꞏOB →等于( )A .34B .-34C .3D .-39.已知抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,准线为l ,过点F 的直线交抛物线于A ,B 两点,过点A 作准线l 的垂线,垂足为E ,当A 点坐标为(3,y 0)时,△AEF 为正三角形,则此时△OAB 的面积为( )A .433 B .3C .233D .33二、填空题10.[2021ꞏ新高考Ⅰ卷]已知O 为坐标原点,抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,P 为C 上一点,PF 与x 轴垂直,Q 为x 轴上一点,且PQ ⊥OP ,若|FQ |=6,则C 的准线方程为________.11.[2023ꞏ全国乙卷(理)]已知点A ()1,5 在抛物线C :y 2=2px 上,则A 到C 的准线的距离为________.12.已知直线y =kx +2与抛物线y 2=8x 有且只有一个公共点,则k 的值为________.[强化练习]13.(多选)[2023ꞏ新课标Ⅱ卷]设O 为坐标原点,直线y =-3 (x -1)过抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点,且与C 交于M ,N 两点,l 为C 的准线,则( )A .p =2B .|MN |=83C .以MN 为直径的圆与l 相切D .△OMN 为等腰三角形 14.抛物线有如下光学性质:过焦点的光线经抛物线反射后得到的光线平行于抛物线的对称轴;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y 2=4x 的焦点为F ,一条平行于x 轴的光线从点M (3,1)射出,经过抛物线上的点A 反射后,再经抛物线上的另一点B 射出,则△ABM 的周长为( )A .7112 +26 B .9+26C .9+10D .8312 +2615.已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,准线为l ,抛物线C 有一点P ,过点P 作PM ⊥l ,垂足为M ,若等边△PMF 的面积为43 ,则p =________.16.过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 作倾斜角为60°的直线,与抛物线分别交于A ,B两点(点A 在x 轴上方),则|AF ||BF | =________.参考答案1.B y =14 x 2可化为x 2=4y ,则焦点到准线的距离为12 ×4=2.2.B ∵y 2=2px 的准线为x =-p 2 ,又准线过点(-1,1),∴-p2 =-1,∴p =2,故其焦点坐标为(1,0).3.B ∵F (2,1)在直线l :3x +4y -10=0上,∴动点M 的轨迹为过点F 且与直线l 垂直的直线.4.B ∵x 23 -y 2=1的右焦点为(2,0),∴p2 =2,p =4.5.B 由已知条件,易知抛物线y 2=4x 的焦点为F (1,0),准线方程为x =-1.又B (3,0),则|AF |=|BF |=2.不妨设点A 在第一象限,则A (x 0,2x 0 ).根据抛物线的定义可知x 0-(-1)=2,所以x 0=1,所以A (1,2),所以|AB |=(1-3)2+(2-0)2 =22 .故选B.6.D 由题意,知抛物线的焦点坐标为⎝⎛⎭⎫p 2,0 ,椭圆的焦点坐标为(±2p ,0),所以p 2 =2p ,解得p =8,故选D.7.B如图,分别过点A ,B 作准线的垂线,交准线于点E ,D ,设准线与x 轴交于点G ,设|BF |=a ,则由已知得|BC |=2a ,由定义得|BD |=a ,故∠BCD =30°,在Rt △ACE 中,∵|AF |=4,|AC |=4+3a ,∴2|AE |=|AC |,∴4+3a =8,从而得a =43 ,∵AE ∥FG ,∴FG AE =CF AC ,即p 4 =48 ,得p =2.∴抛物线方程为y 2=4x .故选B.8.B 当AB 与x 轴垂直时,A ⎝⎛⎭⎫12,1 ,B ⎝⎛⎭⎫12,-1 ,OA → ꞏOB → =12 ×12 +1×(-1)=-34 ;当AB 与x 轴不垂直时,设l :y =k ⎝⎛⎭⎫x -12 , 由⎩⎪⎨⎪⎧y =k ⎝⎛⎭⎫x -12,y 2=2x ,得k 2x 2-(k 2+2)x +k 24 =0 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)由韦达定理得x 1+x 2=k 2+2k 2 ,x 1x 2=14 ,∴OA → ꞏOB →=x 1x 2+y 1y 2=x 1x 2+k 2⎝⎛⎭⎫x 1-12 ⎝⎛⎭⎫x 2-12 =(1+k 2)x 1x 2-12 k 2(x 1+x 2)+k 24 =-34 . 9.A 不妨设点A 在第一象限,如图所示,过点F 作AE 的垂线,垂足为H ,由题知当A 的坐标为(3,y 0)时△AEF 为正三角形,此时H 为AE 的中点,|AE |=3+p 2 ,|EH |=p ,∴2p =3+p2 ,解得p =2,∴y 2=4x ,A (3,23 ),F (1,0),∴k AF =3 ,直线AF 的方程为y =3 (x -1),代入抛物线方程得3(x -1)2=4x .设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),解得x 1=3,x 2=13 ,此时y 1=23 ,y 2=-233 ,∴S △AOB =S △OFB +S △OF A =12 ×1×⎝⎛⎭⎫233+23 =433 ,故选A. 10.x =-32答案解析:抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点F ⎝⎛⎭⎫p 2,0 ,∵P 为C 上一点,PF 与x 轴垂直,所以P 的横坐标为p2 ,代入抛物线方程求得P 的纵坐标为±p ,不妨设P (p2 ,p ),因为Q 为x 轴上一点,且PQ ⊥OP ,所以Q 在F 的右侧, 又∵|FQ |=6,∴Q (6+p 2 ,0),∴PQ →=(6,-p )因为PQ ⊥OP ,所以PQ → ꞏOP →=p 2 ×6-p 2=0, ∵p >0,∴p =3,所以C 的准线方程为x =-32 . 11.94答案解析:将点A 的坐标代入抛物线方程,得5=2p ,于是y 2=5x ,则抛物线的准线方程为x =-54 ,所以A 到准线的距离为1-⎝⎛⎭⎫-54 =94. 12.0或1答案解析:由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +2,y 2=8x , 得k 2x 2+(4k -8)x +4=0, 若k =0,满足题意;若k ≠0,则Δ=(4k -8)2-4×4k 2=0,得k =1.综上得k =0或k =1.13.AC 由题意,易知直线y =-3 (x -1)过点(1,0).对于A ,因为直线经过抛物线C 的焦点,所以易知焦点坐标为(1,0),所以p2 =1,即p =2,所以A 选项正确.对于B ,不妨设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),x 1<x 2,联立方程得⎩⎨⎧y =-3(x -1)y 2=4x,消去y并整理得3x 2-10x +3=0,解得x 1=13 ,x 2=3.所以M (13 ,233 ),N (3,-23 ),所以由两点间距离公式可得|MN |=(3-13)2-(-23-233)2 =163 ,故B 选项错误.对于C ,由以上分析易知,l 的方程为x =-1,以MN 为直径的圆的圆心坐标为(53 ,-233),半径r =12 |MN |=83 =53 +1,所以以MN 为直径的圆与l 相切,故C 选项正确. 对于D ,由两点间距离公式可得|MN |=163 ,|OM |=133 ,|ON |=21 ,故D 选项错误.综上,选AC.14.B 令y =1,得x =14 ,即A ⎝⎛⎭⎫14,1 . 由抛物线的光学性质可知AB 经过焦点F ,设直线AB 的方程为y =k (x -1),代入y 2=4x .消去y ,得k 2x 2-2(k 2+2)x +k 2=0.则x A x B =1,所以x B =1x A=4.|AB |=x A +x B +p =254 .将x =4代入y 2=4x 得y =±4,故B (4,-4). 故|MB |=(4-3)2+(-4-1)2 =26 .故△ABM 的周长为|MA |+|MB |+|AB |=⎝⎛⎭⎫3-14 +26 +254 =9+26 .故选B. 15.2答案解析:设准线l 和x 轴交于N 点,PM 平行于x 轴,∠PMF =∠MFN =60°,由抛物线的定义得到|NF |=p ,故|MF |=2p ,故34 (2p )2=43 ,∴p =2.16.3答案解析:如图所示,由题意得准线l :x =-p2 .作AC ⊥l 于点C ,BD ⊥l 于点D ,BH ⊥AC 于点H ,则|AF |=|AC |,|BF |=|BD |,|AH |=|AC |-|BD |=|AF |-|BF |,因为在Rt △AHB 中,∠HAB =60°,所以cos 60°=|AH ||AB | =|AF |-|BF ||AF |+|BF |,即12 (|AF |+|BF |)=|AF |-|BF |,得|AF ||BF | =3.。
2024届高考数学复习:精选历年真题、好题专项(直线与方程)练习(附答案)

2024届高考数学复习:精选历年真题、好题专项(直线与方程)练习一. 基础小题练透篇1.过点P (3 ,-23 )且倾斜角为135°的直线方程为( ) A .3x -y -43 =0 B .x -y -3 =0 C .x +y -3 =0 D .x +y +3 =02.直线l :x +3 y +1=0的倾斜角的大小为( ) A .30° B .60° C .120° D .150°3.[2023ꞏ河北示范性高中开学考]“λ=3”是“直线(2λ-3)x +(λ+1)y +3=0与直线(λ+1)x -λy +3=0互相垂直”的( )A .充分不必要条件B .充要条件C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件 4.[2023ꞏ广东韶关月考]过点M ()-1,-2 ,在两坐标轴上截距相等的直线方程为( ) A .x +y +3=0B .2x -y =0或x +y +3=0C .y =x -1D .x +y +3=0或y =x -15.[2023ꞏ湖北省质量检测]在平面直角坐标系中,某菱形的一组对边所在的直线方程分别为x +2y +1=0和x +2y +3=0,另一组对边所在的直线方程分别为3x -4y +c 1=0和3x -4y +c 2=0,则|c 1-c 2|=( )A .23B .25C .2D .46.[2023ꞏ杭州市长河高级中学期中]已知直线l 过点P ()2,4 ,且在y 轴上的截距是在x 轴上的截距的两倍,则直线l 的方程为( )A .2x -y =0B .2x +y -8=0C .2x -y =0或x +2y -10=0D .2x -y =0或2x +y -8=07.经过两条直线2x +3y +1=0和x -3y +4=0的交点,并且垂直于直线3x +4y -7=0的直线方程为________.8.[2023ꞏ宁夏银川月考]已知直线3x +4y +3=0与直线6x +my -14=0平行,则它们之间的距离是________.二. 能力小题提升篇1.[2023ꞏ江苏泰州调研]已知直线l :x +()a -1 y +2=0,l 2:3 bx +y =0,且l 1⊥l 2,则a 2+b 2的最小值为( )A .14B .12C .22 D .13162.[2023ꞏ河北邢台市月考]下列四个命题中,正确的是( ) A .直线3x +y +2=0在y 轴上的截距为2 B .直线y =0的倾斜角和斜率均存在C .若两直线的斜率k 1,k 2满足k 1=k 2,则两直线互相平行D .若两直线的倾斜角相等,则它们的斜率也一定相等3.[2023ꞏ福建宁德质量检测]已知点A (-2,1)和点B 关于直线l :x +y -1=0对称,斜率为k 的直线m 过点A 交l 于点C .若△ABC 的面积为2,则实数k 的值为( )A .3或13 B .0C .13 D .34.[2023ꞏ云南大理检测]设m ∈R ,过定点A 的动直线x +my =0和过定点B 的动直线mx -y -m +3=0交于点P (x ,y )(点P 与点A ,B 不重合),则△P AB 面积的最大值是( )A .25B .5C .52 D .55.[2023ꞏ重庆黔江检测]在平面直角坐标系中,△ABC 的一个顶点是A (-3,1),∠B ,∠C 的平分线所在直线的方程分别为x =0,y =x ,则直线BC 的方程为________.6.[2023ꞏ云南楚雄期中]已知平面上一点M (5,0),若直线l 上存在点P ,使|PM |=4,则称该直线为点M 的“相关直线”,下列直线中是点M 的“相关直线”的是________.(填序号)①y =x +1;②y =2;③4x -3y =0;④2x -y +1=0.三. 高考小题重现篇1.[2020ꞏ全国卷Ⅱ]若过点(2,1)的圆与两坐标轴都相切,则圆心到直线2x -y -3=0的距离为( )A .55 B .255 C .355 D .4552.[2020ꞏ全国卷Ⅲ]点(0,-1)到直线y =k (x +1)距离的最大值为( ) A .1 B .2 C .3 D .2 3.[北京卷]在平面直角坐标系中,记d 为点P (cos θ,sin θ)到直线x -my -2=0的距离.当θ,m 变化时,d 的最大值为( )A .1B .2C .3D .44.[2019ꞏ江苏卷]在平面直角坐标系xOy 中,P 是曲线y =x +4x (x >0)上的一个动点,则点P 到直线x +y =0的距离的最小值是________.四. 经典大题强化篇1.[2023ꞏ武汉调研]已知直线l 经过直线2x +y -5=0与x -2y =0的交点. (1)若点A (5,0)到l 的距离为3,求l 的方程;(2)求点A (5,0)到l 的距离的最大值.2.在△ABC 中,BC 边上的高所在直线的方程为x -2y +1=0,∠A 的平分线所在直线的方程为y =0,若点B 的坐标为(1,2),求:(1)点A 和点C 的坐标; (2)△ABC 的面积.参考答案一 基础小题练透篇1.答案:D答案解析:因为直线的倾斜角为135°,所以直线的斜率为k =tan 135°=-1, 所以直线方程为y +23 =-(x -3 ),即x +y +3 =0. 2.答案:D答案解析:由l :x +3 y +1=0可得y =-33 x -33 ,所以直线l 的斜率为k =-33 ,设直线l 的倾斜角为α,则tan α=-33,因为0°≤α<180°,所以α=150°. 3.答案:A答案解析:∵直线(2λ-3)x +(λ+1)y +3=0与直线(λ+1)x -λy +3=0互相垂直,∴(2λ-3)(λ+1)-λ(λ+1)=0,∴λ=3或-1, 而“λ=3”是“λ=3或-1”的充分不必要条件,∴“λ=3”是“直线(2λ-3)x +(λ+1)y +3=0与直线(λ+1)x -λy +3=0互相垂直”的充分不必要条件,故选A. 4.答案:B答案解析:当所求直线不过原点时,设所求直线的方程为x +y =a , 因为直线过点M ()-1,-2 ,代入可得a =-3,即x +y +3=0; 当所求直线过原点时,设直线方程为y =kx ,因为直线过点M ()-1,-2 ,代入可得k =2,即2x -y =0, 综上可得,所求直线的方程为2x -y =0或x +y +3=0. 故选B. 5.答案:B答案解析:设直线x +2y +1=0与直线3x -4y +c 2=0的交点为A ,则⎩⎪⎨⎪⎧x +2y +1=03x -4y +c 2=0 ,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-c 2+25y =c 2-310,故A (-c 2+25 ,c 2-310 ),同理设直线x +2y +1=0与直线3x -4y +c 1=0的交点为B ,则B (-c 1+25 ,c 1-310),设直线x +2y +3=0与直线3x -4y +c 1=0的交点为C ,则C (-c 1+65 ,c 1-910),设直线x +2y +3=0与直线3x -4y +c 2=0的交点为D ,则D (-c 2+65 ,c 2-910),由菱形的性质可知BD ⊥AC ,且BD ,AC 的斜率均存在,所以k BD ·k AC =-1,则c 1-310-c 2-910-c 1+25-⎝ ⎛⎭⎪⎫-c 2+65 ·c 2-310-c 1-910-c 2+25-⎝ ⎛⎭⎪⎫-c 1+65 =-1,即36-(c 2-c 1)24[]16-(c 2-c 1)2 =-1,解得|c 1-c 2|=25 .6.答案:D答案解析:若直线l 经过原点,满足条件,可得直线l 的方程为y =2x ,即2x -y =0;若直线l 不经过原点,可设直线l 的方程为x a +y2a=1()a ≠0 ,把点P ()2,4 代入可得2a +42a =1,解得a =4,∴直线l 的方程为x 4 +y8=1,即2x +y -8=0,综上可得直线l 的方程为2x -y =0或2x +y -8=0. 故选D.7.答案:4x -3y +9=0答案解析:方法一 由方程组⎩⎪⎨⎪⎧2x +3y +1=0,x -3y +4=0, 解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-53,y =79即交点为(-53 ,79),∵所求直线与直线3x +4y -7=0垂直,∴所求直线的斜率为k =43.由点斜式得所求直线方程为y -79 =43 (x +53),即4x -3y +9=0.方法二 由垂直关系可设所求直线方程为4x -3y +m =0,由方程组⎩⎪⎨⎪⎧2x +3y +1=0,x -3y +4=0, 可解得交点为(-53 ,79 ),代入4x -3y +m =0,得m =9,故所求直线方程为4x -3y +9=0. 方法三 由题意可设所求直线方程为(2x +3y +1)+λ(x -3y +4)=0,即(2+λ)x +(3-3λ)y +1+4λ=0 ① 又∵所求直线与直线3x +4y -7=0垂直,∴3(2+λ)+4(3-3λ)=0,∴λ=2,代入①式得所求直线方程为4x -3y +9=0.8.答案:2答案解析:∵直线3x +4y +3=0与直线6x +my -14=0平行,∴m =8,6x +8y -14=0可化为3x +4y -7=0.∴它们之间的距离为|3-(-7)|32+42=2.二 能力小题提升篇1.答案:A答案解析:l 1⊥l 2,则3 b +a -1=0,∴a =1-3 b , 所以a 2+b 2=()1-3b 2+b 2=4b 2-23 b +1,二次函数的抛物线的对称轴为b =--232×4 =34,当b =34 时,a 2+b 2取最小值14. 故选A. 2.答案:B答案解析:对于直线3x +y +2=0,令x =0得y =-2,所以直线3x +y +2=0在y 轴上的截距为-2,故A 错误;直线y =0的倾斜角为0,斜率为0,存在,故B 正确;若两直线的斜率k 1,k 2满足k 1=k 2,则两直线互相平行或重合,所以C 错误;若两直线的倾斜角为90°,则它们的斜率不存在,所以D 错误.故选B. 3.答案:B答案解析:设点B (x ,y ),则⎩⎪⎨⎪⎧y -1x +2=1,x -22+y +12-1=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =3, 则B (0,3).由已知可得直线m 的方程为y -1=k (x +2),与方程x +y -1=0联立, 解得x =-2k k +1,y =3k +1k +1 ,则C ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2k k +1,3k +1k +1 . 由已知可得直线AB 的方程为y -1=x +2,即y =x +3,且|AB |=22 , 则点C 到直线AB 的距离d =⎪⎪⎪⎪⎪⎪-2k k +1-3k +1k +1+32 =|2-2k |2|k +1|, 所以S △ABC =12 ×22 ·|2-2k |2|k +1|=2,即|1-k |=|k +1|(k ≠-1),解得k =0. 4.答案:C答案解析:动直线x +my =0,令y =0,解得x =0,因此此直线过定点A (0,0). 动直线mx -y -m +3=0,即m (x -1)+3-y =0,令x -1=0,3-y =0,解得x =1,y =3,因此此直线过定点B (1,3).当m =0时,两条直线分别为x =0,y =3,交点P (0,3),S △PAB =12 ×1×3=32.当m ≠0时,两条直线的斜率分别为-1m ,m ,则-1m·m =-1,因此两条直线相互垂直.设|PA |=a ,|PB |=b ,∵|AB |=12+32 =10 ,∴a 2+b 2=10.又a 2+b 2≥2ab ,∴ab ≤5,当且仅当a =b =5 时等号成立.∴S △PAB =12 |PA |·|PB |=12 ab ≤52.综上,△PAB 的面积最大值是52.5.答案:2x -y -5=0答案解析:因为∠B ,∠C 的平分线所在直线的方程分别为x =0,y =x ,所以直线AB 与直线BC 关于直线x =0对称,直线AC 与直线BC 关于直线y =x 对称.则点A (-3,1)关于直线x =0对称的点A ′(3,1)在直线BC 上,点A (-3,1)关于直线y =x 对称的点A″(1,-3)也在直线BC上,所以由两点式得直线BC的方程为y+31+3=x-13-1,即y=2x-5.6.答案:②③答案解析:①点M到直线y=x+1的距离d=|5-0+1|12+(-1)2=32>4,即点M与该直线上的点的距离的最小值大于4,所以该直线上不存在点P,使|PM|=4成立,故①不是点M 的“相关直线”.②点M到直线y=2的距离d=|0-2|=2<4,即点M与该直线上的点的距离的最小值小于4,所以该直线上存在点P,使|PM|=4成立,故②是点M的“相关直线”.③点M到直线4x-3y=0的距离d=|4×5-3×0|42+(-3)2=4,即点M与该直线上的点的距离的最小值等于4,所以该直线上存在点P,使|PM|=4成立,故③是点M的“相关直线”.④点M到直线2x-y+1=0的距离d=|2×5-0+1|22+(-1)2=1155>4,即点M与该直线上的点的距离的最小值大于4,所以该直线上不存在点P,使|PM|=4成立,故④不是点M的“相关直线”.三 高考小题重现篇1.答案:B答案解析:设圆心为P(x0,y0),半径为r,∵圆与x轴,y轴都相切,∴|x0|=|y0|=r,又圆经过点(2,1),∴x0=y0=r且(2-x0)2+(1-y0)2=r2,∴(r-2)2+(r-1)2=r2,解得r=1或r=5.①r=1时,圆心P(1,1),则圆心到直线2x-y-3=0的距离d=|2-1-3|22+(-1)2=255;②r=5时,圆心P(5,5),则圆心到直线2x-y-3=0的距离d=|10-5-3|22+(-1)2=255.2.答案:B答案解析:方法一 点(0,-1)到直线y=k(x+1)的距离为d=|k·0-(-1)+k|k2+1=|k+1|k2+1,注意到k2+1≥2k,于是2(k2+1)≥k2+2k+1=|k+1|2,当且仅当k=1时取等号.即|k+1|≤k2+1·2,所以d=|k+1|k2+1≤2,故点(0,-1)到直线y=k(x+1)距离的最大值为2.方法二 由题意知,直线l:y=k(x+1)是过点P(-1,0)且斜率存在的直线,点Q(0,-1)到直线l的最大距离在直线l与直线PQ垂直时取得,此时k=1,最大距离为|PQ|=2.3.答案:C答案解析:由题意可得d=|cos θ-m sin θ-2|m2+1=|m sin θ-cos θ+2|m2+1=⎪⎪⎪⎪⎪⎪m2+1(mm2+1sin θ-1m2+1cos θ)+2m2+1=|m2+1sin (θ-φ)+2|m2+1(其中cos φ=mm2+1,sin φ=1m2+1),∵-1≤sin (θ-φ)≤1,∴|2-m 2+1|m 2+1 ≤d ≤m 2+1+2m 2+1 ,m 2+1+2m 2+1 =1+2m 2+1,∴当m =0时,d 取最大值3.4.答案:4答案解析:通解 设P ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ,x +4x ,x >0,则点P 到直线x +y =0的距离d =|x +x +4x |2=2x +4x 2 ≥22x ·4x 2=4,当且仅当2x =4x,即x =2 时取等号,故点P 到直线x +y =0的距离的最小值是4.优解 由y =x +4x (x >0)得y ′=1-4x 2 ,令1-4x2 =-1,得x =2 ,则当点P 的坐标为(2 ,32 )时,点P 到直线x +y =0的距离最小,最小值为|2+32|2=4. 四 经典大题强化篇1.答案解析:(1)易知点A 到直线x -2y =0的距离不等于3,可设经过两已知直线交点的直线系方程为(2x +y -5)+λ(x -2y )=0,即(2+λ)x +(1-2λ)y -5=0.由题意得|10+5λ-5|(2+λ)2+(1-2λ)2 =3,即2λ2-5λ+2=0,∴λ=2或12.∴l 的方程为4x -3y -5=0或x =2.(2)由⎩⎪⎨⎪⎧2x +y -5=0,x -2y =0,解得交点为P (2,1),如图,过P 作任一直线l ,设d 为点A到l 的距离,则d ≤|PA |(当l ⊥PA 时等号成立).∴d max =|PA |=10 .2.答案解析:(1)由方程组⎩⎪⎨⎪⎧x -2y +1=0,y =0,解得点A (-1,0).又直线AB 的斜率为k AB =1,且x 轴是∠A 的平分线,故直线AC 的斜率为-1,所以AC 所在的直线方程为y =-(x +1). 已知BC 边上的高所在的直线方程为x -2y +1=0,故直线BC 的斜率为-2,故BC 所在的直线方程为y -2=-2(x -1).解方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =-(x +1),y -2=-2(x -1), 得点C 的坐标为(5,-6).(2)因为B (1,2),C (5,-6),所以|BC |=(1-5)2+(2+6)2=45 ,点A(-1,0)到直线BC:y-2=-2(x-1)的距离为d=|2×(-1)-4|5=65,所以△ABC的面积为12×45×65=12.。
2024届新高考数学复习:专项(解三角形的综合运用大题)历年好题练习(附答案)

2024届新高考数学复习:专项(解三角形的综合运用大题)历年好题练习1.[2023ꞏ新课标Ⅰ卷]已知在△ABC中,A+B=3C,2sin (A-C)=sin B.(1)求sin A;(2)设AB=5,求AB边上的高.2.△ABC中,sin2A-sin2B-sin2C=sin B sin C.(1)求A;(2)若BC=3,求△ABC周长的最大值.3.[2023ꞏ新课标Ⅱ卷]记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知△ABC面积为3,D为BC的中点,且AD=1.(1)若∠ADC=π3,求tan B;(2)若b2+c2=8,求b,c.4.[2022ꞏ新高考Ⅰ卷,18]记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知cos A 1+sin A=sin 2B1+cos 2B.(1)若C=2π3,求B;(2)求a2+b2c2的最小值.5.[2023ꞏ全国乙卷(理)]在△ABC 中,已知∠BAC =120°,AB =2,AC =1. (1)求sin ∠ABC ;(2)若D 为BC 上一点,且∠BAD =90°,求△ADC 的面积.6.[2023ꞏ河北石家庄模拟]在①cos C =217 ,②a sin C =c cos ⎝⎛⎭⎫A -π6 ,这两个条件中任选一个,补充在下面问题中的横线处,并完成解答.问题:△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,B =π3 ,D 是边BC 上一点,BD =5,AD =7,且________,试判断CD 和BD 的大小关系________.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.7.△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,设(sin B -sin C )2=sin 2A -sin B sin C . (1)求A ;(2)若2 a +b =2c ,求sin C .8.[2022ꞏ全国乙卷(理),17]记△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知sin C sin (A -B )=sin B sin (C -A ).(1)证明:2a 2=b 2+c 2;(2)若a =5,cos A =2531 ,求△ABC 的周长.参考答案1.答案解析:方法一 (1)在△ABC 中,A +B =π-C ,因为A +B =3C ,所以3C =π-C ,所以C =π4 . 因为2sin (A -C )=sin B ,所以2sin (A -π4 )=sin (3π4 -A ),展开并整理得2 (sin A -cos A )=22 (cos A +sin A ), 得sin A =3cos A ,又sin 2A +cos 2A =1,且sin A >0,所以sin A =31010 .(2)由正弦定理BCsin A =AB sin C ,得BC =AB sin C ×sin A =522×31010 =35 ,由余弦定理AB 2=AC 2+BC 2-2AC ꞏBC cos C ,得52=AC 2+(35 )2-2AC ꞏ35 cos π4 , 整理得AC 2-310 AC +20=0, 解得AC =10 或AC =210 ,由(1)得,tan A =3>3 ,所以π3 <A <π2 ,又A +B =3π4 ,所以B >π4 ,即C <B ,所以AB <AC ,所以AC =210 ,设AB 边上的高为h ,则12 ×AB ×h =12 ×AC ×BC sin C ,即5h =210 ×35 ×22 ,解得h =6,所以AB 边上的高为6.方法二 (1)在△ABC 中,A +B =π-C ,因为A +B =3C ,所以3C =π-C ,所以C =π4 . 因为2sin (A -C )=sin B ,所以2sin (A -C )=sin [π-(A +C )]=sin (A +C ),所以2sin A cos C -2cos A sin C =sin A cos C +cos A sin C , 所以sin A cos C =3cos A sin C , 易得cos A cos C ≠0,所以tan A =3tan C =3tan π4 =3,又sin A >0,所以sin A =332+12 =31010 . (2)由(1)知sin A =31010 ,tan A =3>0,所以A 为锐角,所以cos A =10,所以sin B =sin (3π4 -A )=22 (cos A +sin A )=22 ×(1010 +31010 )=255 ,由正弦定理AC sin B =ABsin C ,得AC =AB ꞏsin Bsin C =5×25522=210 ,故AB 边上的高为AC ×sin A =210 ×31010 =6.2.答案解析:(1)由正弦定理和已知条件得BC 2-AC 2-AB 2=AC ꞏAB .① 由余弦定理得BC 2=AC 2+AB 2-2AC ꞏAB cos A .②由①②得cos A =-12 .因为0<A <π,所以A =2π3 .(2)由正弦定理及(1)得AC sin B =AB sin C =BCsin A =23 ,从而AC =23 sin B ,AB =23 sin (π-A -B )=3cos B -3 sin B .故BC +AC +AB =3+3 sin B +3cos B =3+23 sin ⎝⎛⎭⎫B +π3 . 又0<B <π3 ,所以当B =π6 时,△ABC 周长取得最大值3+23 . 3.答案解析:(1)因为D 为BC 的中点,所以S △ABC =2S △ADC =2×12 ×AD ×DC sin ∠ADC =2×12 ×1×DC ×32 =3 , 解得DC =2,所以BD =DC =2,a =4.因为∠ADC =π3 ,所以∠ADB =2π3 .在△ABD 中,由余弦定理,得c 2=AD 2+BD 2-2AD ꞏBD cos ∠ADB =1+4+2=7,所以c =7 .在△ADC 中,由余弦定理,得b 2=AD 2+DC 2-2AD ꞏDC ꞏcos ∠ADC =1+4-2=3,所以b =3 .在△ABC 中,由余弦定理,得cos B =c 2+a 2-b 22ac =7+16-32×4×7=5714 ,所以sin B =1-cos 2B =2114 .(2)因为D 为BC 的中点,所以BD =DC .因为∠ADB +∠ADC =π,所以cos ∠ADB =-cos ∠ADC ,则在△ABD 与△ADC 中,由余弦定理,得AD 2+BD 2-c 22AD ꞏBD =-AD 2+DC 2-b 22AD ꞏDC , 得1+BD 2-c 2=-(1+BD 2-b 2),所以2BD 2=b 2+c 2-2=6,所以BD =3 ,所以a =23 .在△ABC 中,由余弦定理,得cos ∠BAC =b 2+c 2-a 22bc =8-122bc =-2bc ,所以S △ABC =12 bc sin ∠BAC =12 bc 1-cos 2∠BAC=12 bc 1-⎝⎛⎭⎫-2bc 2=12 b 2c 2-4 =3 ,解得bc =4.则由⎩⎪⎨⎪⎧bc =4b 2+c 2=8 ,解得b =c =2. 4.答案解析:(1)由已知条件,得sin 2B +sin A sin 2B =cos A +cos A cos 2B .所以sin 2B =cos A +cos A cos 2B -sin A sin 2B =cos A +cos (A +2B )=cos [π-(B +C )]+cos [π-(B +C )+2B ]=-cos (B +C )+cos [π+(B -C )]=-2cos B cos C ,所以2sin B cos B =-2cos B cos C , 即(sin B +cos C )cos B =0.由已知条件,得1+cos 2B ≠0,则B ≠π2 ,所以cos B ≠0,所以sin B =-cos C =12 .又0<B <π3 ,所以B =π6 .(2)由(1)知sin B =-cos C >0,则B =C -π2 ,所以sin A =sin (B +C )=sin (2C -π2 )=-cos 2C .由正弦定理,得a 2+b 2c 2 =sin 2A +sin 2B sin 2C =cos 22C +cos 2Csin 2C =(1-2sin 2C )2+(1-sin 2C )sin 2C =2+4sin 4C -5sin 2C sin 2C=2sin 2C +4sin 2C -5≥22sin 2C ꞏ4sin 2C -5=42 -5,当且仅当sin 2C =22 时,等号成立,所以a 2+b 2c 2 的最小值为42 -5. 5.答案解析:(1)如图,由余弦定理得BC 2=AB 2+AC 2-2AB ꞏAC ꞏcos ∠BAC =22+12+2×2×1×12 =7,得BC =7 .方法一 由正弦定理ACsin ∠ABC =BC sin ∠BAC ,得sin ∠ABC =1×327=2114 .方法二 由余弦定理得cos ∠ABC =AB 2+BC 2-AC 22AB ꞏBC =4+7-12×2×7 =5714 , 所以sin ∠ABC =1-cos 2∠ABC =21 .(2)方法一 由sin ∠ABC =2114 ,得tan ∠ABC =35 ,又tan ∠ABC =DA AB =DA 2 ,所以DA =235 ,故△ADC 的面积为12 DA ꞏAC ꞏsin (120°-90°)=12 ×235 ×1×12 =3 .方法二 △ABC 的面积为12 AC ꞏAB ꞏsin ∠BAC =12 ×1×2×32 =32 ,S △ADC S △BAD=12AC ꞏAD ꞏsin ∠CAD12AB ꞏAD ꞏsin ∠BAD =sin 30°2×sin 90° =14 ,故△ADC 的面积为15 S △ABC =15 ×3 =3.6.答案解析:设AB =x ,在△ABD 中由余弦定理可得:49=x 2+25-2ꞏx ꞏ5ꞏcos π3 =x 2+25-5x , 即x 2-5x -24=0,解得x =8. 方案一 选条件①.由cos C =217 得sin C =277 , ∵A +B +C =π,∴sin A =sin (B +C )=32 ×217 +12 ×277 =5714 ,在△ABC 中由正弦定理可得:BC 5714 =8277,解得:BC =10,∴CD =BD =5. 方案二 选条件②.由正弦定理可得:a =2R sin A ,c =2R sin C ,代入条件a sin C =c cos ⎝⎛⎭⎫A -π6 得:sin A sin C =sin C ꞏ⎝⎛⎭⎫32cos A +12sin A =32 cos A sin C +12 sin A sin C ,∴12 sin A sin C =3cos A sin C ,因为A 为三角形内角,所以tan A =3 ,故A =π3 , 所以△ABC 为等边三角形,所以BC =8,∴CD =3,所以CD <BD .7.答案解析:(1)由已知得sin 2B +sin 2C -sin 2A =sin B sin C ,故由正弦定理得b 2+c 2-a 2=bc .由余弦定理得cos A =b 2+c 2-a 22bc =12 . 因为0°<A <180°,所以A =60°.(2)由(1)知B =120°-C ,由题设及正弦定理得2 sin A +sin (120°-C )=2sin C ,即62 +3 cos C +12 sin C =2sin C ,可得cos (C +60°)=-2.由于0°<C <120°,所以sin (C +60°)=22 ,故 sin C =sin (C +60°-60°)=sin (C +60°)cos 60°-cos (C +60°)sin 60°=6+2 .8.答案解析:(1)证明:∵sin C sin (A -B )=sin B sin (C -A ),∴sin C sin A cos B -sin C cos A sin B =sin B sin C cos A -sin B cos C sin A , ∴sin C sin A cos B =2sin B sin C cos A -sin B cos C sin A . 由正弦定理,得ac cos B =2bc cos A -ab cos C .由余弦定理,得a 2+c 2-b 22 =b 2+c 2-a 2-a 2+b 2-c 22. 整理,得2a 2=b 2+c 2.(2)由(1)知2a 2=b 2+c 2.又∵a =5,∴b 2+c 2=2a 2=50.由余弦定理,得a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,即25=50-5031 bc ,∴bc =312 .∴b +c =b 2+c 2+2bc =50+31 =9, ∴a +b +c =14.故△ABC 的周长为14.。
2023届新高考数学复习:专项(等高线问题)经典题提分练习(附答案)

2023届新高考数学复习:专项(等高线问题)经典题提分练习一、单选题1.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)设函数()22,0ln ,0x x x f x x x ⎧--≤⎪=⎨>⎪⎩①若方程()f x a =有四个不同的实根1x ,2x ,3x ,4x ,则1234x x x x ⋅⋅⋅的取值范围是()0,1②若方程()f x a =有四个不同的实根1x ,2x ,3x ,4x ,则1234x x x x +++的取值范围是()0,∞+③若方程()f x ax =有四个不同的实根,则a 的取值范围是10,e ⎛⎫⎪⎝⎭④方程()()2110f x a f x a ⎛⎫-++= ⎪⎝⎭的不同实根的个数只能是1,2,3,6四个结论中,正确的结论个数为( )A .1B .2C .3D .42.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()()221,0log ,0x x f x x x ⎧+≤⎪=⎨>⎪⎩,若方程()f x a =有四个不同的解1234,,,,x x x x 且1234x x x x <<<,则()3122341x x x x x ⋅++⋅的取值范围是( )A .(]1,1-B .[]1,1-C .[)1,1-D .()1,1-3.(2023秋ꞏ四川泸州ꞏ高一四川省泸县第四中学校考阶段练习)已知函数()32log ,031108,333x x f x x x x ⎧<≤⎪=⎨-+>⎪⎩,若方程()f x m =有四个不同的实根1x ,2x ,3x ,4x ,满足1234x x x x <<<,则()()341233x x x x --的取值范围是( )A .()0,3B .(]0,4C .(]3,4D .()1,34.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数f (x )=11,1211,12xx x x ⎧⎛⎫-⎪ ⎪⎪⎝⎭⎨⎪-+>⎪⎩…,若互不相等的实数x 1,x 2,x 3满足f (x 1)=f (x 2)=f (x 3),则123111222x x x⎛⎫⎛⎫⎛⎫+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭+⎭⎝的取值范围是( )A .(95,42)B .(1,4)C .4)D .(4,6)5.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知定义域为()0,6的函数()y f x =的图象关于3x =对称,当(]0,3x ∈时,()ln f x x =,若方程()f x t =有四个不等实根1x ,2x ,3x ,()41234x x x x x <<<时,都有()223412190k x x x x -++-≥成立,则实数k 的最小值为( )A .724 B .13C .12D .1136.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()22,0,()2,0xx x f x g x x x e x >⎧==-+⎨≤⎩(其中e 是自然对数的底数),若关于x 的方程(())0g f x m -=恰有三个不等实根123,,x x x ,且123x x x <<,则21322x x x --的最小值为( ) A .ln 33-B .3ln 22-C .ln 23-D .1-7.(2023ꞏ吉林长春ꞏ东北师大附中校考模拟预测)已知函数3e ,0()3,0x x f x x x ⎧≤=⎨>⎩,()22g x x x=-+(其中e 是自然对数的底数),若关于x 的方程()(())F x g f x m =-恰有三个不同的零点123,,x x x ,且123x x x <<,则12333x x x -+的最大值为( )A .31ln 4+B .41ln 3+C .3ln 3-D .3ln 3+8.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()22322,,log ,,x mx m x m f x x x m ⎧-++≤⎪=⎨>⎪⎩,其中01m <<,若存在实数a ,使得关于x 的方程()f x a =恰有三个互异的实数解,则实数m 的取值范围是( ) A .1,14⎛⎫⎪⎝⎭B .1,19⎛⎫ ⎪⎝⎭C .10,4⎛⎫ ⎪⎝⎭D .10,9⎛⎫ ⎪⎝⎭9.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数lg ,0()lg(),0x x g x x x ⎧>⎪=⎨--<⎪⎩,若关于x 的方程()()5222g x g x -+=有四个不等根1234,,,x x x x ,则()()()()12341234x x x x g x g x g x g x +++++++的值是( )A .0B .2C .4D .810.(2023秋ꞏ宁夏ꞏ高三宁夏大学附属中学校考阶段练习)已知函数22,0(){|log |,0x x f x x x +≤=>,若关于x 的方程()()f x a a R =∈有四个不同实数解1234,,,x x x x ,且1234x x x x <<<,则1234x x x x +++的取值范围为 ( ) A .1(2,4-B .1[2,]4-C .[2,)-+∞D .(2,)-+∞11.(2023秋ꞏ湖北武汉ꞏ高一期末)已知函数()()2242,1,log 1,1,x x x f x x x ⎧++≤⎪=⎨->⎪⎩,若关于x 的方程()f x t =有四个不同的实数解1x ,2x ,3x ,4x ,且1234x x x x <<<,则)1234122x x x x ++的最小值为( ) A .72B .8C .92D .1212.(2023秋ꞏ河南郑州ꞏ高一新密市第一高级中学校考阶段练习)已知函数()()22log 1,131255,322x x f x x x x ⎧+-<≤⎪=⎨-+>⎪⎩,若关于x 的方程()f x m =有四个不同的实数解1234,,,x x x x ,且满足1234x x x x <<<,则下列结论正确的是( )A .121x x =-B .[]3421,25x x ∈C .3422x x +=D .12111x x +=- 13.(2023秋ꞏ江西上饶ꞏ高一统考期末)已知函数()()221,0log ,0x x f x x x ⎧+≤⎪=⎨>⎪⎩,若方程()f x a =有四个不同的实数解1x ,2x ,3x ,4x 且1234x x x x <<<,则()3122342x x x x x -+的取值范围是( ) A .()4,5 B .(]4,5C .()4,+∞D .[)4,+∞14.(2023春ꞏ全国ꞏ高三校联考专题练习)已知函数11()||||f x x a x b xa x=++-+--有五个不同的零点,且所有零点之和为52,则实数b 的值为( )A .1B .3C .5D .7二、多选题15.(2023秋ꞏ云南昆明ꞏ高一统考期末)已知函数ln(2),(2,0]()(2),(0,2]x x f x f x x ⎧+∈-=⎨-∈⎩,函数()y f x m =-有四个不同的零点,且从小到大依次为1x ,2x ,3x ,4x ,则下列结论正确的是( )A .121=x xB .1201≤<x xC .341x x =D .2410-<≤x x16.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()e ,0,lg ,010,11,10,x x x f x x x x x ⎧⋅≤⎪=<<⎨⎪-+≥⎩,若22()3()()2g x f x mf x m =--有6个不同的零点分别为123456,,,,,x x x x x x ,且()()()123456345,x x x x x x f x f x f x <<<<<==,则下列说法正确的是( )A .当0x ≤时,()10ef x -≤≤B .34x x +的取值范围为1012,10⎛⎫⎪⎝⎭C .当0m <时,()()()()1234563f x f x f x x x f x +++的取值范围为1,0e ⎛⎫- ⎪⎝⎭D .当0m >时,()()()()1234563f x f x f x x x f x +++的取值范围为20,3e ⎛⎫⎪⎝⎭17.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)设函数22,0()ln ,0x x x f x x x ⎧--⎪=⎨>⎪⎩…,则下列命题中正确的是( )A .若方程()f x a =有四个不同的实根1x ,2x ,3x ,4x ,则1234x x x x ⋅⋅⋅的取值范围是(0,1)B .若方程()f x a =有四个不同的实根1x ,2x ,3x ,4x ,则1234x x x x +++的取值范围是(0,)+∞C .若方程()f x ax =有四个不同的实根,则a 的取值范围是10,e ⎛⎫⎪⎝⎭D .方程21()()()10f x a f x a-++=的不同实根的个数只能是1,2,3,618.(2023秋ꞏ辽宁大连ꞏ高一育明高中校考期末)已知函数()()22log 2,241617,42x x f x x x x ⎧-<≤⎪=⎨-+>⎪⎩,若方程()f x m =有四个不同的实根1234,,,x x x x ,满足1234x x x x <<<,则下列说法正确的是( )A .()121242x x x x +=+B .3412x x +=C .()3432,34x x ∈D .函数()()()()21g x f x m f x m =+--的零点为12346,,,,x x x x19.(2023秋ꞏ山西太原ꞏ高一古交市第一中学校校考阶段练习)已知函数22log ,02()813,2x x f x x x x ⎧<<=⎨-+≥⎩,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.12922x x ⎡⎫+∈⎪⎢⎣⎭C .12342110,2x x x x ⎛⎫+++∈ ⎪⎝⎭D.)122x x ⎡+∈⎣20.(2023秋ꞏ重庆铜梁ꞏ高一校考期中)已知奇函数()f x 的定义域为R ,()3f x +为偶函数,且()f x 在[]0,3上单调递减.若关于x 的方程()f x a =在区间[]12,12-上有4个不同的根1234,,,x x x x ,则( ) A .()()6f x f x =+B .()f x 的图象关于直线3x =对称C .1234x x x x +++的值可能为12-D .1234x x x x +++的值可能为1221.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)设函数()2101,0lg ,0x x x f x x x ⎧++≤⎪=⎨>⎪⎩,若关于x 的方程()()f x a a R =∈有四个实数解1234,,,x x x x ,且1234x x x x <<<,则()()1234x x x x +-的值可能是( ) A .0B .1C .99D .100三、填空题22.(2023秋ꞏ石河子一中校考阶段练习)已知函数()2e ,0ln ,>0x x x f x x x ⎧-≤⎪=⎨⎪⎩,若函数()y f x b=-有四个不同的零点1x 、2x 、3x 、4x ,且1234x x x x <<<,则以下结论正确的是_____.①22342x x +>;②20eb <<; ③122x x +=-; ④()13422x x x x +<-.23.(2023ꞏ贵州贵阳ꞏ校联考模拟预测)已知函数()()22log 1,13,1910,3,22x x f x x x x ⎧-<≤⎪=⎨-+>⎪⎩若方程()f x m =有四个不同的实根1234,,,x x x x ,满足1234x x x x <<<,则()()()()34121111x x x x ----的取值范围是______.24.(2023秋ꞏ河南郑州ꞏ高一郑州市第七中学校考期末)已知函数()()2121xx f x f x x ⎧≤⎪=⎨->⎪⎩,,,若方程()f x a =有四个不相等的实数根1x ,2x ,3x ,4x ,则22222341x x x x +++的取值范围为__________.25.(2023春ꞏ广东揭阳ꞏ高一校考阶段练习)已知函数()()ln ,036,36x x f x f x x ⎧<≤⎪=⎨-<<⎪⎩,若当方程()f x m =有四个不等实根()12341234,,,x x x x x x x x <<<时,不等式22341230kx x x x k ++≤+恒成立,则实数k 的最大值为____________.26.(2023秋ꞏ江西宜春ꞏ高一江西省丰城中学校考阶段练习)设()()ln ,024,24x x f x f x x ⎧<≤⎪=⎨-<<⎪⎩若方程()f x m =有四个不相等的实根()1,2,3,4i x i =,且1234x x x x <<<,则()2221234x x x x +++的取值范围为___________.27.(2023秋ꞏ湖北ꞏ高一赤壁一中校联考阶段练习)()22log ,0269,2x x f x x x x ⎧<<=⎨-+≥⎩,若关于x 的方程()()()()222100f x t f x t t t -+++=≤有且仅有四个不相等的实数根1x 、2x 、3x 、()41234x x x x x <<<,则1234x x x x t +++的取值范围为__________.28.(2023ꞏ江苏ꞏ高一期末)已知函数22122,0()2log ,0x x x f x x x ⎧++≤⎪=⎨⎪>⎩,若关于x 的方程 f (x ) =a 有四个不同的解1234,,,x x x x ,且1234x x x x <<<,则212344x x x x x ++的取值范围是 _________ 29.(2023秋ꞏ河南濮阳ꞏ高三濮阳南乐一高校考阶段练习)已知函数()()()333322f x x a x b x a x =++-+--有五个不同的零点,且所有零点之和为52,则实数b 的值为______.30.(2023秋ꞏ福建福州ꞏ高一福州四中校考期末)已知函数22sin (10)()44(01)log (1)x x f x x x x x x π-<⎧⎪=-<⎨⎪-⎩………,若()()h x f x a =-有5个零点,则这五个零点之和的取值范围是____________. 四、双空题31.(2023秋ꞏ江西抚州ꞏ高二校联考阶段练习)已知函数ln ,02()(4),24x x f x f x x ⎧<≤=⎨-<<⎩,若当方程()f x m =有四个不等实根1x 、2x 、3x 、4x ,(1x <2x <3x <4x ) 时,不等式22341211kx x x x k ⋅++≥+恒成立,则x 1ꞏx 2=________,实数k 的最小值为___________.32.(2023秋ꞏ天津和平ꞏ高三耀华中学校考阶段练习)设()()ln ,024,24x x f x f x x ⎧<≤⎪=⎨-<<⎪⎩,若方程() f x m =恰有三个不相等的实根,则这三个根之和为________;若方程() f x m =有四个不相等的实根()1,2,3,4i x i =,则()2221234x x x x +++的取值范围为______. 33.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()12,011,04x e x f x x x x -⎧>⎪=⎨--+≤⎪⎩ ,若函数3()()2g x f x =-有4个零点1x ,2x ,3x ,4x ,则1234x x x x +++=____________;若关于x 的方程25()()02f x f x a -+= ()a R ∈有8个不相等的实数根,则a 的取值范围是____________. 34.(2023秋ꞏ广东汕头ꞏ高一统考期末)设函数()22122,02log ,0x x x f x x x ⎧++≤⎪=⎨⎪>⎩,若关于x 的方程()f x m =有四个不同的解,1x ,2x ,3x ,4x ,且1234x x x x <<<,则m 的取值范围是_____,1234244x x x x x ++的取值范围是__________.参考答案一、单选题1.(2023·全国·高三专题练习)设函数()22,0ln ,0x x x f x x x ⎧--≤⎪=⎨>⎪⎩①若方程()f x a =有四个不同的实根1x ,2x ,3x ,4x ,则1234x x x x ⋅⋅⋅的取值范围是()0,1②若方程()f x a =有四个不同的实根1x ,2x ,3x ,4x ,则1234x x x x +++的取值范围是()0,∞+ ③若方程()f x ax =有四个不同的实根,则a 的取值范围是10,e ⎛⎫⎪⎝⎭④方程()()2110f x a f x a ⎛⎫-++= ⎪⎝⎭的不同实根的个数只能是1,2,3,6四个结论中,正确的结论个数为( ) A .1 B .2C .3D .4【答案】B【过程解析】对于①:作出()f x 的图像如下:若方程()f x a =有四个不同的实根1x ,2x ,3x ,4x ,则01a <<,不妨设1234x x x x <<<, 则1x ,2x 是方程220x x a ---=的两个不等的实数根,3x ,4x 是方程|ln |x a =的两个不等的实数根,所以12x x a =,34ln ln x x -=,所以43ln ln 0x x +=,所以341x x =, 所以1234(0,1)x x x x a =∈,故①正确;对于②:由上可知,122x x +=-,34ln ln x x a -==,且01a <<, 所以341x x =,所以31,1ex ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,4e (1,)x ∈,所以344411(2,e ex x x x +=+∈+, 所以12341(0,e e2)x x x x +++∈+-,故②错误;对于③:方程()f x ax =的实数根的个数,即为函数()y f x =与y ax =的交点个数,因为y ax =恒过坐标原点,当0a =时,有3个交点,当a<0时最多2个交点,所以0a >, 当y ax =与ln (1)y x x =>相切时,设切点为()00,ln x x , 即1y x '=,所以0000ln 1|x x x y x x ='==,解得0e x =,所以0e 1|x x y ='=,所以1ea =,所以当y ax =与ln (1)y x x =>相切时, 即1ea =时,此时有4个交点,若()f x ax =有4个实数根,即有4个交点,当1e>a 时由图可知只有3个交点,当10e a <<时,令()ln g x x ax =-,()1,x ∈+∞,则()11ax g x a x x-'=-=,则当11x a <<时()0g x '>,即()g x 单调递增,当1x a>时()0g x '<,即()g x 单调递减, 所以当1x a =时,函数取得极大值即最大值,()max 1ln 10g x g a a ⎛⎫==--> ⎪⎝⎭, 又()10g a =-<及对数函数与一次函数的增长趋势可知,当x 无限大时()0g x <,即()g x 在11,a ⎛⎫ ⎪⎝⎭和1,a ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭内各有一个零点,即()f x ax =有5个实数根,故③错误; 对于④:21()(()10f x a f x a -++=,所以1[()][()]0f x a f x a--=, 所以()f x a =或1()f x a =, 由图可知,当1m >时,()f x m =的交点个数为2, 当1m =,0时,()f x m =的交点个数为3, 当01m <<时,()f x m =的交点个数为4, 当0m <时,()f x m =的交点个数为1,所以若1a >时,则1(0,1)a∈,交点的个数为246+=个, 若1a =时,则11a=,交点的个数为3个,若01a <<,则11a>,交点有426+=个, 若a<0且1a ≠-时,则10a<且1a a ≠,交点有112+=个,若11a a=-=,交点有1个,综上所述,交点可能有1,2,3,6个,即方程不同实数根1,2,3,6,故④正确; 故选:B .2.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()()221,0log ,0x x f x x x ⎧+≤⎪=⎨>⎪⎩,若方程()f x a =有四个不同的解1234,,,,x x x x 且1234x x x x <<<,则()3122341x x x x x ⋅++⋅的取值范围是( ) A .(]1,1- B .[]1,1-C .[)1,1-D .()1,1-【答案】A【过程解析】21log 12x x =-⇒=. 先作()f x 图象,由图象可得12343121,1.2x x x x x ⎡⎫+=-=∈⎪⎢⎣⎭,,因此()31232343112x x x x x x x ⋅++=-+⋅为1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭单调递减函数, 11121,2111212-⨯+=-⨯+=-, 从而()(]31223411,1x x x x x ⋅++∈-⋅. 故选:A3.(2023秋·四川泸州·高一四川省泸县第四中学校考阶段练习)已知函数()32log ,031108,333x x f x x x x ⎧<≤⎪=⎨-+>⎪⎩,若方程()f x m =有四个不同的实根1x ,2x ,3x ,4x ,满足1234x x x x <<<,则()()341233x x x x --的取值范围是( )A .()0,3B .(]0,4C .(]3,4D .()1,3【答案】A【过程解析】作出函数()32log ,031108,333x x f x x x x ⎧<≤⎪=⎨-+>⎪⎩的图象,如图所示:方程()f x m =有四个不同的实根1x ,2x ,3x ,4x ,满足1234x x x x <<<, 则01m <<,()33,4x ∈3log x m =即:3231log ,log x m x m ==-,所以3231log log 0x x +=, 321log 0x x =,所以211x x =,根据二次函数的对称性可得:3410x x +=,()()()()341212343423333391*********x x x x x x xx x x x x x x --==-+--=-+-+,()33,4x ∈考虑函数()21021,3,4y x x x =-+-∈单调递增,3,0x y ==,4,3x y ==所以()33,4x ∈时2331021x x -+-的取值范围为()0,3.故选:A4.(2023·全国·高三专题练习)已知函数f (x )=11,1211,12xx x x ⎧⎛⎫-⎪ ⎪⎪⎝⎭⎨⎪-+>⎪⎩…,若互不相等的实数x 1,x 2,x 3满足f (x 1)=f (x 2)=f (x 3),则123111222x x x⎛⎫⎛⎫⎛⎫+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭+⎭⎝的取值范围是( )A .(95,42)B .(1,4)C .4)D .(4,6)【答案】A【过程解析】画出分段函数f (x )=11,1211,12xx x x ⎧⎛⎫-⎪ ⎪⎪⎝⎭⎨⎪-+>⎪⎩…的图像如图:令互不相等的实数x 1,x 2,x 3满足f (x 1)=f (x 2)=f (x 3)=t ,t ∈(0,12), 则x 1∈22(log ,0)3,x 2∈(0,1),x 3∈(1,2), 则123111222xxx⎛⎫⎛⎫⎛⎫+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭+⎭⎝=1+t +1﹣t +22t ﹣2=2+22t ﹣2, 又t ∈(0,12),∴123111222x x x⎛⎫⎛⎫⎛⎫+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭+⎭⎝∈(95,42).故选:A .5.(2023·全国·高三专题练习)已知定义域为()0,6的函数()y f x =的图象关于3x =对称,当(]0,3x ∈时,()ln f x x =,若方程()f x t =有四个不等实根1x ,2x ,3x ,()41234x x x x x <<<时,都有()223412190k x x x x -++-≥成立,则实数k 的最小值为( )A .724 B .13C .12D .113【答案】A【过程解析】作出函数()f x 的图象,如图,作直线y t =,它与()f x 图象的四个交点的横坐标依次为1x ,2x ,3x ,()41234x x x x x <<<,因为函数()y f x =的图象关于3x =对称,所以32416,6x x x x =-=-,12ln ln x x -=,即121=x x ,且213x <<,显然341x x >,不等式()223412190k x x x x -++-≥变形为2212349()1x x k x x -+≥-,3421121212(6)(6)366()376()x x x x x x x x x x =--=-++=-+,222212121212()2()2x x x x x x x x +=+-=+-,所以222121234129()11()1366()x x x x x x x x -+-+=--+,由勾形函数性质知12221x x x x +=+在2(1,3)x ∈时是增函数,所以12221102,3x x x x ⎛⎫+=+∈ ⎪⎝⎭, 令12t x x =+,则102,3t ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,211()6(6)t g t t -=-2116(6)t t -=-,22(6)25()6(6)t g t t --'=-,当102,3t ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0g t '<,()g t 单调递减,所以7()(2)24g t g <=,所以724k ≥,即k 的最小值是724. 故选:A .6.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()22,0,()2,0xx x f x g x x x e x >⎧==-+⎨≤⎩(其中e 是自然对数的底数),若关于x 的方程(())0g f x m -=恰有三个不等实根123,,x x x ,且123x x x <<,则21322x x x --的最小值为( )A .ln 33-B .3ln 22-C .ln 23-D .1-【答案】A【过程解析】由题意设()f x t =,根据方程(())0g f x m -=恰有三个不等实根, 即2()20g t t t m =-+-=必有两个不相等的实根12,t t ,不妨设12t t <122t t ∴+=,则212t t =-,作出()f x 的图象,函数y t =与()f x 三个不等实根123,,x x x ,且123x x x <<,那么1221xx e t ==,可得312x t =-,101t <≤,所以21311223ln 4x x x t t --=--,构造新函数1()3ln 4(01),()3h t t t t h t t'=--<≤=-当()0h t '<时,10,,()3t h t ⎛⎫∈∴ ⎪⎝⎭在10,3⎛⎫⎪⎝⎭单调递减;当()0h t '>时,1,1,()3t h t ⎛⎫∈∴ ⎪⎝⎭在1,13⎛⎫ ⎪⎝⎭单调递增;∴当13t =时,(t)h 取得最小值为ln 33-,即21322x x x --的最小值为ln 33-; 故选:A7.(2023·吉林长春·东北师大附中校考模拟预测)已知函数3e ,0()3,0x x f x x x ⎧≤=⎨>⎩,()22g x x x =-+(其中e 是自然对数的底数),若关于x 的方程()(())F x g f x m =-恰有三个不同的零点123,,x x x ,且123x x x <<,则12333x x x -+的最大值为( )A .31ln 4+B .41ln 3+C .3ln 3-D .3ln 3+【答案】A【过程解析】由()f x 过程解析式,在(,0]-∞上()f x 单调递增且值域为(0,1],在(0,)+∞上()f x 单调递增且值域为(0,)+∞, 函数()f x 图象如下:所以,()f x 的值域在(0,1]上任意函数值都有两个x 值与之对应,值域在(1,)+∞上任意函数值都有一个x 值与之对应,要使()(())F x g f x m =-恰有三个不同的零点123,,x x x ,则()g x 与y m =的交点横坐标一个在(0,1]上,另一个在(1,)+∞上,由2()2g x x x =-+开口向下且对称轴为1x =,由上图知:01m <<,此时12()()g t g t m ==且12012t t <<<<,122t t +=,结合()f x 图象及123x x x <<有1321e 3xx t ==,323x t =,则112123ln ,,333t t tx x x ===, 所以11123121433ln ln 233t tx x x t t t -+=-+=-+,且101t <<, 令4()ln 23h x x x =-+且01x <<,则1434()33xh x x x -=='-,当3(0,4x ∈时()0h x '>,()h x 递增;当3(,1)4x ∈时()0h x '<,()h x 递减;所以max 33()()ln 144h x h ==+,故12333x x x -+最大值为3ln 14+.故选:A8.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()22322,,log ,,x mx m x m f x x x m ⎧-++≤⎪=⎨>⎪⎩,其中01m <<,若存在实数a ,使得关于x 的方程()f x a =恰有三个互异的实数解,则实数m 的取值范围是( ) A .1,14⎛⎫⎪⎝⎭B .1,19⎛⎫ ⎪⎝⎭C .10,4⎛⎫ ⎪⎝⎭D .10,9⎛⎫ ⎪⎝⎭【答案】D【过程解析】因为01m <<, 所以()f x 的大致图象,如图所示:当x m ≤时,()()222f x x m =-+≥,因为存在实数a ,使得关于x 的方程()f x a =恰有三个互异的实数解, 所以3log 2m >,又01m <<, 解得109m <<, 故选:D9.(2023·全国·高三专题练习)已知函数lg ,0()lg(),0x x g x x x ⎧>⎪=⎨--<⎪⎩,若关于x 的方程()()5222g x g x -+=有四个不等根1234,,,x x x x ,则()()()()12341234x x x x g x g x g x g x +++++++的值是( )A .0B .2C .4D .8【答案】A【过程解析】由方程()()5222g x g x -+=可得()1g x =±, 因为函数lg ,0()lg(),0x x g x x x ⎧>⎪=⎨--<⎪⎩, 设0x >,则0x -<,则()()|lg |(|lg ()|)|lg ||lg |0g x g x x x x x +-=+---=-=, 所以()g x 为奇函数且1x ,2x ,3x ,4x 是()1g x =±的根, 所以12340x x x x +++=,不妨有12()()1g x g x ==-,34()()1g x g x ==, 所以1234()()()()0g x g x g x g x +++=.故12341234()()()()x x x x g x g x g x g x +++++++的值是0. 故选:A .10.(2023秋·宁夏·高三宁夏大学附属中学校考阶段练习)已知函数22,0(){|log |,0x x f x x x +≤=>,若关于x 的方程()()f x a a R =∈有四个不同实数解1234,,,x x x x ,且1234x x x x <<<,则1234x x x x +++的取值范围为 ( ) A .1(2,4-B .1[2,]4-C .[2,)-+∞D .(2,)-+∞【答案】A【过程解析】作出函数()f x 的图象,如图,作直线y a =,当02a <≤时,直线y a =与函数()f x 图象有四个交点,由图象知124x x +=-,2324log log x x -=,即341x x =,(0)2f =, 2log 2x -=,14x =,所以3114x ≤<, 所以12343314x x x x x x +++=-++,由对勾函数性质知函数3314y x x =-++在31,14x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭上是减函数,所以31,14x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭时,331142,4y x x ⎛⎤=-++∈- ⎥⎝⎦.故选:A .11.(2023秋·湖北武汉·高一期末)已知函数()()2242,1,log 1,1,x x x f x x x ⎧++≤⎪=⎨->⎪⎩,若关于x 的方程()f x t =有四个不同的实数解1x ,2x ,3x ,4x ,且1234x x x x <<<,则)1234122x x x x ++的最小值为( ) A .72B .8C .92D .12【答案】D【过程解析】函数图像如图所示,()17f =,(]0,7t ∈,1234212x x x x <-<≤<<<,124x x +=-,由()()()()()()333433434log 1log 1log 110111x x x x x x --=-⇒--=⇒--=,∴()()34342112122251x x x x =-+++-5922≥=, 当且仅当343,32x x ==时,等号成立,此时1t =;)()2212121212422x x x x x x x x ⎛⎫+⎛⎫-=-≥-=-=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,当且仅当1222x x =-=-+1t =.所以)1234122x x x x ++的最小值为91422-=. 故选:D12.(2023秋·河南郑州·高一新密市第一高级中学校考阶段练习)已知函数()()22log 1,131255,322x x f x x x x ⎧+-<≤⎪=⎨-+>⎪⎩,若关于x 的方程()f x m =有四个不同的实数解1234,,,x x x x ,且满足1234x x x x <<<,则下列结论正确的是( )A .121x x =-B .[]3421,25x x ∈C .3422x x +=D .12111x x +=- 【答案】D【过程解析】作函数()y f x =和y m =的图象,如图所示:当1m =时,()()2122log 1log 1x x +=+,即()()2122log 11,log 11x x +=-+=,解得121,12x x =-=,此时1212x x =-,故A 错误;结合图象知,02m <<,当3x >时,可知34,x x 是方程()2125522f x x x m =-+=,即2102520x x m -+-=的二根,故3410x x +=,()3425221,25x x m =-∈,端点取不到,故BC错误;当13x -<≤时,()()2122log 1log 1x x +=+,即()()2122log 1log 1x x -+=+, 故()2221log log 111x x =++,即21111x x =++,所以()()21111x x ++=, 故1212x x x x +=-,即12121x x x x +=-,所以12111x x +=-,故D 正确. 故选:D.13.(2023秋·江西上饶·高一统考期末)已知函数()()221,0log ,0x x f x x x ⎧+≤⎪=⎨>⎪⎩,若方程()f x a=有四个不同的实数解1x ,2x ,3x ,4x 且1234x x x x <<<,则()3122342x x x x x -+的取值范围是( )A .()4,5B .(]4,5C .()4,+∞D .[)4,+∞【答案】B【过程解析】作出函数()221,0()log ,0x x f x x x ⎧+≤⎪=⎨>⎪⎩的图象如下:因为方程()f x a =有四个不同的解1x ,2x ,3x ,4x ,且1234x x x x <<<, 所以有122x x +=-,341x x =, 故3123234322()2x x x x x x x -+=+, 再由2log 1x =可得2x =或12x =,即3112x <≤, 令2()2g x x x =+,(112x ≤<), 任取12112x x ≤<<,则120x x -<,12110x x ->, 所以()12121212122211()()2222g x g x x x x x x x x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=+-+=-+- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭()12121210x x x x ⎛⎫=--< ⎪⎝⎭,即12()()<g x g x , 所以函数2()2g x x x =+在1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭上单调递减, 又152g ⎛⎫= ⎪⎝⎭,4(1)g =,所以()(4,5]g x ∈.即3122342()x x x x x -+的取值范围是(4,5]. 故选:B.14.(2023春·全国·高三校联考专题练习)已知函数11()||||f x x a x b x a x=++-+--有五个不同的零点,且所有零点之和为52,则实数b 的值为( ) A .1 B .3 C .5 D .7【答案】C【过程解析】因为11()||||f x x a x b x a x =++-+--,11()||||()f a x a x x b f x a x x-=-+++-=-,所以函数()f x 的图象关于直线2ax =对称, 设五个零点分别为12345,,,,x x x x x ,且12345x x x x x <<<<, 则15243,,2a x x a x x a x +=+==, 所以1234555222a a x x x x x a a ++++=++==,所以1a =, 则312x =,由3333311()|||1|01f x x x b x x =++-+-=-,可得11|2||12|22b ++-+=,则5b =.故选:C. 二、多选题15.(2023秋·云南昆明·高一统考期末)已知函数ln(2),(2,0]()(2),(0,2]x x f x f x x ⎧+∈-=⎨-∈⎩,函数()y f x m =-有四个不同的零点,且从小到大依次为1x ,2x ,3x ,4x ,则下列结论正确的是( )A .121=x xB .1201≤<x xC .341x x =D .2410-<≤x x【答案】BCD【过程解析】因为ln(2),(2,0]()(2),(0,2]x x f x f x x ⎧+∈-=⎨-∈⎩,所以当(2,0]x ∈-时,()ln(2)f x x =+, 当2(]0,x ∈时,()(2)f x f x =-,所以2(2,0]x -∈-时,(2)ln(22)ln f x x x -=-+=, 所以ln(2),(2,0]()ln ,(0,2]x x f x x x ⎧+∈-⎪=⎨∈⎪⎩, 作出()f x 的图象如图所示,若()f x m =有4个解,则()y f x =与y m =的图象有4个交点,如图(0,ln 2]m ∈,所以1113,1,()ln(2)2x f x x ⎡⎫∈--=-+⎪⎢⎣⎭,(]2221,0,()ln(2)x f x x ∈-=+,由12()()f x f x =,得12ln(2)ln(2)x x -+=+, 即12ln(2)ln(2)0x x +++=,所以12ln[(2)(2)]0x x ++=,所以12(2)(2)1x x ++=, 所以12122()30x x x x +++=,当20x =时,120x x =; 当20x <时,由基本不等式可得12x x +<-所以1230x x ->,解得01<<3>(舍); 所以12[0,1)x x ∈, 所以A 错误,B 正确,对于C ,3331,1,()ln 2x f x x ⎡⎫∈=-⎪⎢⎣⎭,(]4441,2,()ln x f x x ∈=,因为34()()f x f x =,所以34ln ln x x -=,所以34ln ln 0x x +=,即()34ln 0x x =, 所以341x x =,所以C 正确,对于D ,因为2424(1,0],(1,2],2x x x x ∈-∈+=,所以()()224222211(1,0]x x x x x =+=+-∈-,所以D 正确. 故选:BCD16.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()e ,0,lg ,010,11,10,x x x f x x x x x ⎧⋅≤⎪=<<⎨⎪-+≥⎩,若22()3()()2g x f x mf x m =--有6个不同的零点分别为123456,,,,,x x x x x x ,且()()()123456345,x x x x x x f x f x f x <<<<<==,则下列说法正确的是( )A .当0x ≤时,()10ef x -≤≤B .34x x +的取值范围为1012,10⎛⎫⎪⎝⎭C .当0m <时,()()()()1234563f x f x f x x x f x +++的取值范围为1,0e ⎛⎫- ⎪⎝⎭D .当0m >时,()()()()1234563f x f x f x x x f x +++的取值范围为20,3e ⎛⎫⎪⎝⎭【答案】AC【过程解析】当0x ≤时,()e x f x x =⋅,此时()(1)e x f x x '=+⋅,令()0f x '>,解得10-<≤x ,令()0f x '<,解得1x <-,可得()f x 在(,1)-∞-上单调递减,在(1,0)-上单调递增,且1(1),(0)0ef f -=-=,∴当0x ≤时,1()0ef x -≤≤,故A 正确; 作出如图所示图像:由22()3()()2g x f x mf x m =--有6个不同的零点, 等价于223()()20f x mf x m --=有6个不同的实数根, 解得()f x m =或2()3m f x =-, ∵341x x ⋅=,∴若343311012,10x x x x ⎛⎫+=+∈ ⎪⎝⎭,可得31110x <<,而当0m >时,120e 3m -<-<,可得302e m <<,而3112e 10f ⎛⎫<= ⎪⎝⎭;当0m <时,10e m -<<,可得22033e m <-<而2113e 10f ⎛⎫<= ⎪⎝⎭, 故3x 的范围为1,110⎛⎫ ⎪⎝⎭的子集,34x x +的取值范围不可能为1012,10⎛⎫⎪⎝⎭,故B 选项错误;该方程有6个根,且()()()345f x f x f x ==,知341x x ⋅=且()()()126f x f x f x ==,当0m <时,()()()1261,0e f x f x f x m ⎛⎫===∈- ⎪⎝⎭,()()()3452(0,1)3m f x f x f x ===-∈,联立解得1,0e m ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭, ()()()()()()12345615133332,0e f x f x f x x x f x f x f x m m m ⎛⎫+++=+=-=∈- ⎪⎝⎭,故C 正确;当0m >时,()()()12621,03e m f x f x f x ⎛⎫===-∈- ⎪⎝⎭, ()()()345(0,1)f x f x f x m ===∈,联立解得30,2e m ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,()()()()()()123456153333230,2e f x f x f x x x f x f x f x m m m ⎛⎫+++=+=-+=∈ ⎪⎝⎭.故D 错误.故选:AC.17.(2023·全国·高三专题练习)设函数22,0()ln ,0x x x f x x x ⎧--⎪=⎨>⎪⎩…,则下列命题中正确的是( )A .若方程()f x a =有四个不同的实根1x ,2x ,3x ,4x ,则1234x x x x ⋅⋅⋅的取值范围是(0,1)B .若方程()f x a =有四个不同的实根1x ,2x ,3x ,4x ,则1234x x x x +++的取值范围是(0,)+∞C .若方程()f x ax =有四个不同的实根,则a 的取值范围是10,e ⎛⎫⎪⎝⎭D .方程21()()()10f x a f x a -++=的不同实根的个数只能是1,2,3,6【答案】AD【过程解析】对于A :作出()f x 的图像如下:若方程()f x a =有四个不同的实根1x ,2x ,3x ,4x ,则01a <<,不妨设1234x x x x <<<, 则1x ,2x 是方程220x x a ---=的两个不等的实数根,3x ,4x 是方程|ln |x a =的两个不等的实数根,所以12x x a =,34ln ln x x -=,所以43ln ln 0x x +=,所以341x x =, 所以1234(0,1)x x x x a =∈,故A 正确;对于B :由上可知,122x x +=-,34ln ln x x a -==,且01a <<, 所以341x x =,所以31,1ex ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,4e (1,)x ∈,所以344411(2,1)e x x x x +=+∈+,所以12341(0,1)ex x x x +++∈+,故B 错误;对于C :方程()f x ax =的实数根的个数,即可函数()y f x =与y ax =的交点个数,因为y ax =恒过坐标原点,当0a =时,有3个交点,当a<0时最多2个交点,所以0a >, 当y ax =与ln (1)y x x =>相切时,设切点为()00,ln x x , 即1y x '=,所以0000ln 1|x x x y x x ='==,解得0e x =,所以0e 1|x x y ='=,所以1ea =,所以当y ax =与ln (1)y x x =>相切时, 即1ea =时,此时有4个交点,若()f x ax =有4个实数根,即有4个交点,当1e>a 时由图可知只有3个交点,当10e a <<时,令()ln g x x ax =-,()1,x ∈+∞,则()11ax g x a x x-'=-=,则当11x a <<时()0g x '>,即()g x 单调递增,当1x a >时()0g x '<,即()g x 单调递减,所以当1x a =时,函数取得极大值即最大值,()max 1ln 10g x g a a ⎛⎫==--> ⎪⎝⎭,又()10g a =-<及对数函数与一次函数的增长趋势可知,当x 无限大时()0g x <,即()g x 在11,a ⎛⎫ ⎪⎝⎭和1,a ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭内各有一个零点,即()f x ax =有5个实数根,故C 错误; 对于D :21()()()10f x a f x a -++=,所以1[()][()]0f x a f x a--=,所以()f x a =或1()f x a=, 由图可知,当1m >时,()f x m =的交点个数为2, 当1m =,0时,()f x m =的交点个数为3, 当01m <<时,()f x m =的交点个数为4, 当0m <时,()f x m =的交点个数为1,所以若1a >时,则1(0,1)a∈,交点的个数为246+=个, 若1a =时,则11a=,交点的个数为3个, 若01a <<,则11a>,交点有426+=个, 若a<0且1a ≠-时,则10a<且1a a ≠,交点有112+=个,若11a a=-=,交点有1个,综上所述,交点可能由1,2,3,6个,即方程不同实数根1,2,3,6,故D 正确; 故选:AD .18.(2023秋·辽宁大连·高一育明高中校考期末)已知函数()()22log 2,241617,42x x f x x x x ⎧-<≤⎪=⎨-+>⎪⎩,若方程()f x m =有四个不同的实根1234,,,x x x x ,满足1234x x x x <<<,则下列说法正确的是( )A .()121242x x x x +=+B .3412x x +=C .()3432,34x x ∈D .函数()()()()21g x f x m f x m =+--的零点为12346,,,,x x x x【答案】BCD【过程解析】由过程解析式可得()f x 图象如下图所示:若()f x m =有四个不同的实数根,则()f x 与y m =有四个不同的交点, 由图象可知:123423468x x x x <<<<<<<<,01m <<; 对于A ,()()12f x f x = ,即()()2122log 2log 2x x -=-,()()2122log 2log 2x x ∴--=-,()22211log log 22x x ∴=--,()()12221x x ∴--=, 整理可得:()1212412x x x x +=++,A 错误;对于B ,()()34f x f x = ,3x ∴与4x 关于直线6x =对称,3412x x ∴+=,B 正确; 对于C ,3x 与4x 是方程()2161702x m f m x x -+-==-的两根, ()34217342x x m m ∴=-=-,又01m <<,()3432,34x x ∴∈,C 正确;对于D ,()()()()()()211g x f x m f x m f x m f x =+--=-+⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦,由()0g x =得:()f x m =或()1f x =-,()f x m =的根为1234,,,x x x x ;()1f x =-的根为6,()g x ∴的零点为12346,,,,x x x x ,D 正确.故选:BCD.19.(2023秋·山西太原·高一古交市第一中学校校考阶段练习)已知函数22log ,02()813,2x x f x x x x ⎧<<=⎨-+≥⎩,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.12922x x ⎡⎫+∈⎪⎢⎣⎭C .12342110,2x x x x ⎛⎫+++∈ ⎪⎝⎭D.)122x x ⎡+∈⎣【答案】ACD 【过程解析】函数()f x 的图象如上所示,方程()f x a =的解可以转化为函数()f x 与y a =图象交点的横坐标,由图可知01a <<,故A 正确;由题意可知2122log log x x -=,即212log 0x x =,解得121=x x ,由图可知212x <<,所以1222122x x x x +=+,令2212=+y x x ,则函数2212=+y x x 在()1,2上单调递增,当21x =时,3y =,22x =时,92y =,所以122xx +的范围为93,2⎛⎫⎪⎝⎭,故B 错;函数2813y x x =-+的对称轴为4x =,所以348x x +=,又121=x x ,所以12342218x x x x x x +++=++,函数()22218g x x x =++在()1,2上单调递增,()110g =,()2122g =,所以12342110,2x x x x ⎛⎫+++∈ ⎪⎝⎭,故C 正确;122222x x x x +=+,函数()2222h x x x =+在(上单调递减,)2上单调递增,h=,()13h =,()23h =,所以)122x x ⎡+∈⎣,故D 正确.故选:ACD.20.(2023秋·重庆铜梁·高一校考期中)已知奇函数()f x 的定义域为R ,()3f x +为偶函数,且()f x 在[]0,3上单调递减.若关于x 的方程()f x a =在区间[]12,12-上有4个不同的根1234,,,x x x x ,则( )A .()()6f x f x =+B .()f x 的图象关于直线3x =对称C .1234x x x x +++的值可能为12-D .1234x x x x +++的值可能为12【答案】BCD【过程解析】()()()()()12939366f x f x f x f x f x +=++=--+=--=-+()()()()3333f x f x f x f x =-++=---+=--=.所以()()12f x f x =+,A 错误.因为()()33f x f x +=-+,所以()f x 的图象关于直线3x =对称,B 正确. 画出()f x 的一种可能图象,如图所示,不妨假设1234x x x x <<<.根据对称性有: 当()03a f <<-时,126x x +=-,3418x x +=,123412x x x x +++=,C 正确. 当()30f a <<时,1218x x +=-,346x x +=,123412x x x x +++=-,D 正确. 故选:BCD21.(2023·全国·高三专题练习)设函数()2101,0lg ,0x x x f x x x ⎧++≤⎪=⎨>⎪⎩,若关于x 的方程()()f x a a R =∈有四个实数解1234,,,x x x x ,且1234x x x x <<<,则()()1234x x x x +-的值可能是( )A .0B .1C .99D .100【答案】BC【过程解析】如图所示:因为关于x 的方程()()f x a a R =∈有四个实数解1234,,,x x x x ,且1234x x x x <<<,所以01a <≤.2101y x x =++的对称轴为5x =-,所以1210x x +=-. 因为34lg lg x x =,所以34lg lg 0x x +=,即341x x =,431x x =. 因为3lg 1x ≤,所以31110x ≤<. 所以()()123433110x x x x x x ⎛⎫+-=-- ⎪⎝⎭, 因为110y x x ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,1110x ≤<为减函数,所以()()(]1234330110,99x x x x x x ⎛⎫∈ ⎪⎭-⎝+-=-.故选:BC 三、填空题22.(2023秋·石河子一中校考阶段练习)已知函数()2e ,0ln ,>0xx x f x x x ⎧-≤⎪=⎨⎪⎩,若函数()y f x b=-有四个不同的零点1x 、2x 、3x 、4x ,且1234x x x x <<<,则以下结论正确的是_____.①22342x x +>;②20eb <<; ③122x x +=-; ④()13422x x x x +<-. 【答案】①②④【过程解析】设()2e xg x x =-,其中x ∈R ,则()()21e xg x x '=-+,当1x <-时,()0g x ¢>,此时函数()g x 单调递增, 当1x >-时,()0g x ¢<,此时函数()g x 单调递减, 所以,函数()g x 的极大值为()21eg -=,且当0x <时,()0g x >, 作出函数()f x 、y b =的图象如下图所示:。
2023届高考数学复习:历年经典好题专项(等差数列)练习(附答案)

6 -1
=-1,a3=5,a4=4,∴a3a4=20.故选
6-1
当 a1=7,a6=2 时,d=
D.
6.C 把每段重量依次用 ai(i=1,2,…,20)表示,数列{an}是等差数列,由题意得
7.A 由已知
4,
2
1
1
1
3
3
两式相加得 a1+a20= (4+2)= ,所以 a10+a11=a1+a20= .故选 C.
.
围是
13.(历年浙江,11)我国古代数学家杨辉、朱世杰等研究过高阶等差数列的求和问题,如数列
是二阶等差数列.数列
( 1)
2
(n∈N*)的前 3 项和是
( 1)
2
.
14.在等差数列{an}中,a1=-8,a2=3a4.
(1)求数列{an}的通项公式;
4
(n∈N*),Tn 为数列{bn}的前
(14 )
(n∈N*),则该数列的通项公式为(
2
)
2
1
3
8.(多选)设{an}是等差数列,Sn 为其前 n 项和,且 S7<S8,S8=S9>S10,则下列结论正确的是(
)
A.d<0
B.a9=0
C.S11>S7
D.S8,S9 均为 Sn 的最大值
9.(2018 北京,理 9)设{an}是等差数列,且 a1=3,a2+a5=36,则{an}的通项公式为
问各得几何?”其意思是:“已知甲、乙、丙、丁、戊五人分五钱,甲、乙两人所得之和与丙、丁、戊三
人所得之和相等,且甲、乙、丙、丁、戊所得依次成等差数列.问五人各得多少钱?”这个问题中,戊所
2023届高考数学复习:历年经典好题专项(三角函数、解三角形)练习(附答案)

上单调递增
π
12
D.将函数 f(x)的图像向左平移 个单位长度,得到的函数解析式为 g(x)=sin 2x
10.在△ABC 中,下列命题正确的有(
A.若 A=30°,b=4,a=5,则△ABC 有两解
)
(x∈R),现给出下列四个
B.若 0<tan Aꞏtan B<1,则△ABC 一定是钝角三角形
C.若 cos(A-B)cos(B-C)cos(C-A)=1,则△ABC 一定是等边三角形
π π
4 4
8.(历年河北 5 月模拟,理 10)已知 x0 是函数 f(x)=2sin xcos x+2√3sin2x-√3,x∈ - ,
f(x0)+f(2x0)的值为(
的极小值点,则
)
A.0
B.-3
C.-2-√3
D.-2+√3
二、选择题:本题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分.在每小题给出的选项中,有多项符合题
7.(历年北京密云一模,8)函数 f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<π)的部分图像如图所示,则 f(x)的单调递增区间
)
为(
5
4
1
4
A. - +kπ,- +kπ ,k∈Z
5
4
1
4
B. - +2kπ,- +2kπ ,k∈Z
5
4
1
4
C. - +k,- +k ,k∈Z
5
4
1
4
D. - +2k,- +2k ,k∈Z
的是(
)
A.x=f(θ)是偶函数,y=g(θ)是奇函数
2023届高考数学复习:精选好题专项(圆锥曲线)练习 (附答案)

2023届高考数学复习:精选好题专项(圆锥曲线)练习题组一、 圆锥曲线中的直线问题1‐1、(山东省“学情空间”区域教研共同体2023届高三入学检测)椭圆的左右焦点分别为,焦距为,点M 为椭圆上位于x 轴上方的一点,,且的面积为2.(1)求椭圆C 的方程;(2)过点的直线l 与椭圆交于A ,B 两点,且,求直线l 的方程.1‐2、(湖北省重点高中2023届高三上学期10月联考) 已知直线1l:22y x =+与椭圆E :22142x y +=相切于点M ,与直线2l:2y x t =+相交于点 N (异于点M ).(1)求点M 的坐标;(2)直线2l 交E 于点()11,A x y ,()22,B x y 两点,证明:ANM MNB ∽△△.2222:1(0)x y C a b a b+=>>12,FF 120MF MF ⋅=12MF F △2F 2AMB π∠=1-3、(南京六校联合体2023届高三8月联合调研)(本小题满分12分)已知椭圆C :22154x y +=的上下顶点分别为A,B ,过点P 0,3 且斜率为k (k <0)的直线与椭圆C 自上而下交于M,N 两点,直线BM 与AN 交于点G . (1)设AN,BN 的斜率分别为k ,k ,求k ∙k 的值; (2)求证:点G 在定直线上.1-4、(江苏如皋中学2022~2023学年度高三年级第一学期教学质量调研)已知双曲线22:12x C y -=上,直线l 交C 于P ,Q 两点,直线AP ,AQ 的斜率之和为0.(1)求l 的斜率;(2)若tan PAQ ∠=PAQ 的面积.题组二、 圆锥曲线中的最值问题2‐1、(湖南省三湘名校教育联盟2023届高三上学期第一次大联考)(12分)在直角坐标系xOy 中,已知抛物线,P 为直线y =-1上的动点,过点P 作抛物线C 的两条切线,切点分别为A ,B .当P 在y 轴上时,OA ⊥OB . (1)求抛物线C 的方程;(2)求点O 到直线AB 距离的最大值.()2:20C x py p ->AB OP 22‐4、(湖南省三湘名校教育联盟2023届高三上学期第一次大联考)(12分)在直角坐标系xOy 中,已知抛物线,P 为直线y =-1上的动点,过点P 作抛物线C 的两条切线,切点分别为A ,B .当P 在y 轴上时,OA ⊥OB . (1)求抛物线C 的方程;(2)求点O 到直线AB 距离的最大值.题组三、圆锥曲线中的定点、定值问题3‐1、(南京师大附中2022—2023学年度高三第一学期10月检测)(本小题满分12分)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的离心率为2,C 的右焦点F 与点M (0,2)的连线与C 的一条渐近线垂直.(1)求双曲线C 的标准方程:(2)经过点M 且斜率不为零的直线l 与C 的两支分别交于点A ,B ,①若O 为坐标原点,求OA OB ⋅的取值范围:②若点D 是点B 关于y 轴的对称点,证明:直线AD 过定点 【3‐2、(江苏省海安高级中学2023届高三期初学业质量监测)已知椭圆:的离心率为,短轴长为2.(1)求的方程;(2)过点且斜率不为0的直线与自左向右依次交于点,,点在线段上,且,为线段的中点,记直线,的斜率分别为,,求证:为定值.()2:20C x py p ->E ()222210x y a b a b +=>>2E ()4,0M -l E B C N BC MB NBMC NC=P BC OP ON 1k 2k 12k k3‐3、(江苏连云港2023届高三上学期期中考试) 已知椭圆C :()222210x y a b a b +=>>经过点2P ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,31,2Q ⎛⎫⎪⎝⎭.(1)求椭圆C 的方程;(2)过椭圆C 右焦点的直线l 交椭圆于A ,B 两点,交直线x =4于点D .设直线QA ,QD ,QB 的斜率分别为1k ,2k ,3k ,若20k ≠,证明:132k k k +为定值.题组四、 圆锥曲线中的探索性问题4-1、(湖南师大附中2023届高三年级开学初试卷)(本小题满分12分)设21,F F 分别是椭圆)0(1:2222>>=+b a by a x C 的左、右焦点,M 是C 上一点,2MF与x 轴垂直,直线1MF 与C 的另一个交点为N ,且直线MN 的斜率为42. (1)求椭圆C 的离心率.(2)设)1,0(D 是椭圆C 的上顶点,过D 任作两条互相垂直的直线分别交椭圆C 于B A .两点,过点D 作线段AB 的垂线,垂足为Q ,判断在y 轴上是否存在定点R ,使得||RQ 的长度为定值?并证明你的结论.4‐2、(南京市2023届高三年级学情调研) 已知抛物线C :()220y px p =>的焦点为F ,过点P (0,2)的动直线l 与抛物线相交于A ,B 两点.当l 经过点F 时,点A 恰好为线段PF 中点. (1)求p 的值;(2)是否存在定点T , 使得TA TB ⋅为常数? 若存在,求出点T 的坐标及该常数; 若不存在,说明理由.4‐3、(湖北省鄂东南省级示范高中教改联盟学校2023届高三上学期期中联考)(本题满分12分)设点P 为圆上的动点,过点P 作x 轴垂线,垂足为点Q ,动点M 满足(点P 、Q 不重合)(1)求动点M 的轨迹方程E ;(2)若过点的动直线与轨迹E 交于A 、B 两点,定点N 为,直线NA 的斜率为,直线NB 的斜率为,试判断是否为定值.若是,求出该定值;若不是,请说明理由.22:4C x y +=2MQ =(4,0)T 31,2⎛⎫⎪⎝⎭1k 2k 12k k +参考答案题组一、 圆锥曲线中的直线问题1‐1、(山东省“学情空间”区域教研共同体2023届高三入学检测)椭圆的左右焦点分别为,焦距为,点M 为椭圆上位于x 轴上方的一点,,且的面积为2.(1)求椭圆C 的方程;(2)过点的直线l 与椭圆交于A ,B 两点,且,求直线l 的方程.【答案解析】【要点分析】(1)依题意可得,根据椭圆的定义、三角形面积公式及勾股定理求出,即可求出,从而得解;(2)首先求出的坐标,分直线的斜率为与不为两种情况讨论,当直线的斜率不为时,设直线的方程为,,,,联立直线与椭圆的方程,结合韦达定理可得,,由,推出,解得,进而可得答案.【小问1详解】解:因为,所以,即,所以,所以又,,,所以,即,所以,所以,所以椭圆方程为.【小问2详解】解:由(1)知,,所以,即, 当直线的斜率为时,此时,不合题意,2222:1(0)x y C a b a b+=>>12,FF 120MF MF ⋅=12MF F △2F 2AMB π∠=122F MF π∠=2a 2b M l 00l 0l x my =+11(,)A x y 22(,)B x y l 12y y +12y y MA MB⊥1212(0x x y y +-=m 120MF MF ⋅= 12MF MF ⊥ 122F MF π∠=1212122MF F MF MF S ⋅==△124MF MF ⋅=122MF MF a +=122F F c ==2221212MF MF F F +=()2121228MF MF MF MF +-=⋅24248a -⨯=24a =2222b a c =-=22142x y +=124MF MF ⋅=124MF MF +=122MF MF ==(M l 090AMB ∠≠︒当直线的斜率不为时,设直线的方程为,,,联立,得,所以,, 因为, 所以,所以,所以,所以, 所以, 解得或,当时,直线过点,不符合题意, 所以直线的方程为.1‐2、(湖北省重点高中2023届高三上学期10月联考) 已知直线1l:22y x =+与椭圆E :22142x y +=相切于点M ,与直线2l:2y x t =+相交于点 N (异于点M ).(1)求点M 的坐标;(2)直线2l 交E 于点()11,A x y ,()22,B x y 两点,证明:ANM MNB ∽△△. 【答案解析】【要点分析】(1)通过解方程组进行求解即可;(2)将直线2l 方程与椭圆方程联立,结合椭圆弦长公式、相似三角形判定定理进行运算证明即可. 【小问1详解】l 0l x my =+11(,)A x y 22(,)B xy 22142x my x y ⎧=⎪⎨+=⎪⎩22(2)20m y ++-=1222y y m+=-+12222y y m -=+90AMB ∠=︒MA MB⊥1212(0x x y y +-=21212(1)1)()40m y y m y y ++-++=2222(1)4(1)4022m m m m m -+--+=++2230m m --=1m =-3m =1m =-l Ml 30x y --=解:222224y x x y ⎧=-+⎪⎨⎪+=⎩,消y得:220x -+=,解得:x =,故)M ;【小问2详解】联立222y x y x t⎧=-+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,解之得:,122t N t ⎫-+⎪⎪⎝⎭联立22224y x t x y ⎧=+⎪⎨⎪+=⎩,消y得:2220x t +-=, 由题可得:2Δ820t =->,∴12x x +=,2122x x t =-.12NA t ⎫=-⎪⎪⎭,22NB t ⎫=--⎪⎪⎭,()()212122223222332,2224NA NB x x t x x t t t t t ⎫⎫=--++⎪⎪⎪⎪⎭⎭⎫⎫=--+=⎪⎪⎪⎪⎭⎭2NM t ⎫=--=⎪⎪⎭, 2NM NA NB =,∴AN MNNM NB =,又ANB MNB ∠=∠,∴ANM MNB ∽△△ 1-3、(南京六校联合体2023届高三8月联合调研)(本小题满分12分)已知椭圆C :22154x y +=的上下顶点分别为A,B ,过点P 0,3 且斜率为k (k <0)的直线与椭圆C 自上而下交于M,N 两点,直线BM 与AN 交于点G . (1)设AN,BN 的斜率分别为k ,k ,求k ∙k 的值; (2)求证:点G 在定直线上. .(本小题满分12分) 解:设),(),,(2211y x N y x M2222222221422x y x y x y k k -=-⋅+=⋅....................2分 2222154x y +=又22224(15x y =⋅-所以所以54451(4222221-=--=⋅x x k k .....................4分(2)设3:+=kx y PM 224520x y +=联立 得到02530)54(22=+++kx x k1223045kx x k -+=+所以2215425k x x +=⋅ 0)1(400)54(100900222>-=+-=∆k k k .....................6分直线:MB 2211-+=x x y y 直线:NA 2222+-=x x y y联立得:1212)2()2(22x y y x y y -+=-+.....................8分2121(2)(2)2524y y y y x x +++=-⋅-法一:525)(5452121212-=+++⋅-=x x x x k x x k..............10分解得34=y所以点G 在定直线34=y 上 .....................12分法二:由韦达定理得k x x x x 562121-=+2112221121(5)5221x kx kx x x y y kx x kx x x +++==-++所以5)(655)(65121221-=++-++-x x x x x x .........10分解得34=y所以点G 在定直线34=y 上 .....................12分1-4、(江苏如皋中学2022~2023学年度高三年级第一学期教学质量调研)已知双曲线22:12x C y -=上,直线l 交C 于P ,Q 两点,直线AP ,AQ 的斜率之和为0.(1)求l 的斜率;(2)若tan PAQ ∠=PAQ 的面积.解:(1)由题显然直线l 的斜率存在,设:l y kx m =+,设11(,)P x y ,22(,)Q x y ,则联立直线与双曲线得:222(21)4220k x kmx m -+++=,0> ,故122421km x x k +=--,21222221m x x k +=-,12121212111102222AP AQ y y kx m kx m k k x x x x --+-+-+=+=+=----, 化简得:12122(12)()4(1)0kx x m k x x m +--+--=,故2222(22)4(12)()4(1)02121k m kmm k m k k ++-----=--, 即(1)(21)0k m k ++-=,而直线l 不过A 点, 故l 的斜率 1.k =-(2)设直线AP 的倾斜角为α,由tan PAQ ∠=tan 22PAQ ∠=,由2PAQ απ+∠=,得tan AP k α==,即1112y x -=-联立1112y x -=-221112x y -=得1103x -=,153y =,同理,2103x +=,253y --=, 故12203x x +=,12689x x =而1|||2|AP x =-,2|||2|AQ x =-,由tan PAQ ∠=sin 3PAQ ∠=,故12121||||sin |2()4|29PAQ S AP AQ PAQ x x x x =∠=-++= 题组二、 圆锥曲线中的最值问题2‐1、(湖南省三湘名校教育联盟2023届高三上学期第一次大联考)(12分)在直角坐标系xOy 中,已知抛物线,P 为直线y =-1上的动点,过点P 作抛物线C 的两条切线,切点分别为A ,B .当P 在y 轴上时,OA ⊥OB . (1)求抛物线C 的方程;(2)求点O 到直线AB 距离的最大值..答案解析:(1)当在轴上时,即,设过点的切线方程为,与联立得,由直线和抛物线相切可得,,,∴,,(3分)由,解得, ∴抛物线的方程为.(5分) (2),∴,设,,则, 即,同理可得,(8分) 又为直线上的动点,设, 则,,由两点确定一条直线可得的方程为,()2:20C x py p ->P y ()0,1P -P 1y kx =-22x py =2220x pkx p -+=22Δ480p k p =-=2A B x x p =A B y y =)A()B OA OB ⊥(110+⨯=12p =C 2x y =2x y =2y x '=()11,A x y ()22,B x y ()1112y y x x x -=-112x x y y =+222x x y y =+P 1y x =-(),1P t t -1121x t t y =-+2221x t t y =-+AB 21xt t y =-+2AB =OP1c =1EF 2212x y +=1OP =y kx m=+2212x y y kx m ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩()222214220kx kmx m +++-=2216880k m ∆=-+>122421kmx x k -+=+21222221m x x k -=+∵,化简得.又设M 是弦AB 的中点,∴,, ∴,令, 则,∴(仅当时取等),又∵(仅当时取等号). 综上,.2‐3、(江苏如皋中学2022~2023学年度高三年级第一学期教学质量调研)已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>的左,右焦点分别为1(1,0)F -,2(1,0)F ,点P 在椭圆E 上,212PF F F ⊥,且12||3||.PF PF =(1)求椭圆E 的标准方程;(2)设直线:1()l x my m R =+∈与椭圆E 相交于A ,B 两点,与圆222x y a +=相交于C ,D 两点,求2||||AB CD ⋅的取值范围.解:(1)因为P 在椭圆上,所以12||||2PF PF a +=, 又因为12||3||PF PF =,所以2||2a PF =,13||2aPF =, 因为212PF F F ⊥,所以2222121||||||PF F F PF +=,又12||2F F =,所以22a =,2221b a c =-=,所以椭圆的标准方程为:22 1.2x y +=(2)设11(,)A x y ,22(,)B x y ,2221AB k ==+2222122k m k +=+222,2121kmm M k k -⎛⎫ ⎪++⎝⎭()222224121k OM m k +=⋅+()()()22222222241214122212221k k k OM k k k k +++=⋅=++++2411k t +=≥()()24443134t OMt t t t==≤=-++++1OM ≤=-t=1OP OM MP OM ≤+=+≤214k -=max OP =联立直线l 与椭圆E 的方程:221220x my x y =+⎧⎨+-=⎩,整理可得22(2)210m y my ++-=, 12222m y y m -+=+,12212y y m-=+,所以弦长2122)||||2m AB y y m+=-=+, 设圆222x y +=的圆心O 到直线l的距离为d =,所以||CD ==,所以2222222212)2)3||||41222m m m AB CD m m m m+++⋅=⋅⋅==-++++ 因为233022m <+…,2132222m ∴-<+…,2||||AB CD ∴⋅<,所以2||||AB CD ⋅的取值范围2‐4、(湖南省三湘名校教育联盟2023届高三上学期第一次大联考)(12分)在直角坐标系xOy 中,已知抛物线,P 为直线y =-1上的动点,过点P 作抛物线C 的两条切线,切点分别为A ,B .当P 在y 轴上时,OA ⊥OB . (1)求抛物线C 的方程;(2)求点O 到直线AB 距离的最大值.答案解析:(1)当在轴上时,即,设过点的切线方程为,与联立得,由直线和抛物线相切可得,,,∴,,(3分)由,解得, ∴抛物线的方程为.(5分)(2),∴,()2:20C x py p ->P y ()0,1P -P 1y kx =-22x py =2220x pkx p -+=22Δ480p k p =-=2A B x x p =A B y y =)A()B OA OB ⊥(110+⨯=12p =C 2x y =2x y =2y x '=设,,则, 即,同理可得,(8分) 又为直线上的动点,设, 则,,由两点确定一条直线可得的方程为, 即,(10分) ∴直线恒过定点, ∴点到直线距离的最大值为.(12分)题组三、圆锥曲线中的定点、定值问题3‐1、(南京师大附中2022—2023学年度高三第一学期10月检测)(本小题满分12分)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的离心率为2,C 的右焦点F 与点M (0,2)的连线与C 的一条渐近线垂直.(1)求双曲线C 的标准方程:(2)经过点M 且斜率不为零的直线l 与C 的两支分别交于点A ,B ,①若O 为坐标原点,求OA OB ⋅的取值范围:②若点D 是点B 关于y 轴的对称点,证明:直线AD 过定点【答案解析】(1)由已知得22222()1c e a ba c c a b⎧==⎪⎪⎪⋅-=-⎨⎪=+⎪⎪⎩,解得3a b c ⎧=⎪=⎨⎪=⎩,即22:139x y C -=;(2)由题意设()()1122:2,,,,AB l y kx A x y B x y =+()11,A x y ()22,B x y ()1112y y x x x -=-112x x y y =+222x x y y =+P 1y x =-(),1P t t -1121x t t y =-+2221x t t y =-+AB 21xt t y =-+()()2110t x y ---=AB 1,12M ⎛⎫⎪⎝⎭OAB 2OM ==则()12122222222121222124233341301312913933k y kx y y x x k k k x kx x y kx x y y k k ⎧⎧⎧=++=+=⎪⎪⎪⎪⎪⎪--⇒---=⇒⇒⎨⎨⎨---=⎪⎪⎪==⎪⎪⎪--⎩⎩⎩由题意得2120030k x x ∆>⎧⇒<<⎨<⎩①221212222131299128193333k k OA OB x x y y k k k -+-+⋅=+===+<---- ; ②由对称性得直线AD 过定点在y 轴上,设定点(0,)T t ,则有A ,T ,D 三点共线, 即1221122121211212AT DT y t y t x y x yk k x y x t x y x t t x x x x ---+=⇒=⇒+=+⇒=+()()21121212122222x kx x kx kx x t x x x x +++⇒==+++代入韦达定理得92t =-,即直线AD 过定点90,2⎛⎫- ⎪⎝⎭.3‐2、(江苏省海安高级中学2023届高三期初学业质量监测)已知椭圆:的离心率为,短轴长为2.(1)求的方程;(2)过点且斜率不为0的直线与自左向右依次交于点,,点在线段上,且,为线段的中点,记直线,的斜率分别为,,求证:为定值. 【答案解析】【要点分析】(1)根据条件列出关于a,b 的方程,求得a,b 的值,即得答案; (2)设直线方程,,联立椭圆方程,可得根与系数的关系式,表示P点坐标,结合,可得N 点坐标,从而可证明结论. 【小问1详解】E ()222210x y a b a b +=>>2E ()4,0M -l E B C N BC MB NBMC NC=P BC OP ON 1k 2k 12k k (4)y k x =+11223300(,),(,),(,),(,)B x y C x y N x y P x y MB NBMC NC=由椭圆:的离心率为,短轴长为2,可知 ,则 ,故的方程为;【小问2详解】证明:由题意可知直线的斜率一定存在,故设直线的方程为,设,联立,可得,, 则, 所以,又,所以, 解得, 从而 , 故,即为定值.3‐3、(江苏连云港2023届高三上学期期中考试) 已知椭圆C :()222210x y a b a b +=>>经过点2P ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,E ()222210x y a b a b +=>>2,222c b a==22231,44b a a -=∴=E 2214x y +=l l (4)y k x =+11223300(,),(,),(,),(,)B x y C x y N x y P x y 2214(4)x y y k x ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩2222(41)326440k x k x k +++-=22116(112)0,012k k ∆=->∴<<2212122232644,4141k k x x x x k k --+==++220002222164164,,(,414114)4(41k k k kx y x P k k k k k --==∴++++=+MB NB MC NC=31122344x x x x x x -+=+-2222121233212264432424()41411,3328841k k x x x x k k x y k k x x k --⨯+⨯++++===-=-++++(1,3)N k -03120313(3)44y y k k k x x k ⋅=⋅=-⨯-=12k k31,2Q ⎛⎫ ⎪⎝⎭.(1)求椭圆C 的方程;(2)过椭圆C 右焦点的直线l 交椭圆于A ,B 两点,交直线x =4于点D .设直线QA ,QD ,QB 的斜率分别为1k ,2k ,3k ,若20k ≠,证明:132k k k +为定值. 【答案解析】【要点分析】(1)将椭圆上两点代入方程,得到方程组,求解,可得到a 、b ;(2)设出直线AB 方程y =k (x -1),得到D 点坐标()4,3k ,联立直线AB 与椭圆方程,得到A ,B 两点坐标之间的关系,根据坐标,分别表示出1k ,2k ,3k ,化简代入即可得到定值. 【小问1详解】将点2P ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,点31,2Q ⎛⎫ ⎪⎝⎭代入椭圆方程()222210x y a b a b +=>>, 得222233141914a b ab ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,解得2243a b ⎧=⎨=⎩,所以椭圆方程为22143x y +=.【小问2详解】由题意直线AB 的斜率一定存在,由(1)知,c =1,则椭圆的右焦点坐标为()1,0, 设直线AB 方程为:y =k (x -1),D 坐标为()4,3k .所以23312412k k k -==--, 设()11,A x y ,()22,B x y ,将直线AB 方程与椭圆方程联立得()22223484120kxk x k +-+-=.()()()()22222844341214410k k k k ∆=--+-=+>恒成立,由韦达定理知2122212283441234k x x k k x x k ⎧+=⎪⎪+⎨-⎪=⎪+⎩,且()111y k x =-,()221y k x =-, 则()()121213121233331122221111y y k x k x k k x x x x ------+=+=+----()12121223221x x k x x x x +-=-⋅-++2222228233424128213434k k k k k k k-+=-⋅--+++21k =-.故13221212k k k k k +-==-(定值). 题组四、 圆锥曲线中的探索性问题4-1、(湖南师大附中2023届高三年级开学初试卷)(本小题满分12分)设21,F F 分别是椭圆)0(1:2222>>=+b a by a x C 的左、右焦点,M 是C 上一点,2MF与x 轴垂直,直线1MF 与C 的另一个交点为N ,且直线MN 的斜率为42. (1)求椭圆C 的离心率.(2)设)1,0(D 是椭圆C 的上顶点,过D 任作两条互相垂直的直线分别交椭圆C 于B A .两点,过点D 作线段AB 的垂线,垂足为Q ,判断在y 轴上是否存在定点R ,使得||RQ 的长度为定值?并证明你的结论.【答案解析】(1)由题意知,点M 在第一象限.M 是C 上一点且2MF 与x 轴垂直,M ∴的横坐标为c ,当c x =时,a b y 2=,即.,2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛a b c M …………………(2分) 又直线MN 的斜率为42,所以4222tan 2221===∠acb c a b F MF , 即22222c a ac b -==,即02222=-+a ac c ,………………………………(4分)则01222=-+e e ,解得22=e 或2-=e (舍去), 即.22=e …………………………………(5分)(2)已知)1,0(D 是椭圆的上顶点,则1=b ,椭圆的方程为1222=+y x ,………(6分)设直线AB 的方程为m kx y +=,),(),,(2211y x B y x A ,由⎩⎨⎧=++=2222y x m kx y 可得)*(0)1(24)21(222=-+++m kmx x k , 所以221214kkm x x +-=+,222121)1(2k m x x +-=, 又)1,(11-=y x DA )1,(.22-=y x DB , ………………………………(8分))1)(1()1)(1(21212121-+-++=--+=⋅m kx m kx x x y y x x DB DA221212)1())(1()1(-++-++=m x x m k x x k021)1)(21()(4)1)(1(2)1(214).1(21)1(2).1(222222222222=+-++--+-=-++--++-+=k m k m m k k m m k km m k k m k , 化简整理有01232=--m m ,得31-=m 或.1=m 当1=m 时,直线AB 经过点D ,不满足题意; ………………………………(10分) 当31-=m 时满足方程(*)中0>∆,故直线AB 经过y 轴上定点.31,0⎪⎭⎫ ⎝⎛-G 又Q 为过点D 作线段AB 的垂线的垂足,故Q 在以DG 为直径的圆上,取DG 的中点为⎪⎭⎫ ⎝⎛31,0R ,则||RQ 为定值,且=||RQ .32||21=DG …………………………(12分)4‐2、(南京市2023届高三年级学情调研) 已知抛物线C :()220y px p =>的焦点为F ,过点P (0,2)的动直线l 与抛物线相交于A ,B 两点.当l 经过点F 时,点A 恰好为线段PF 中点. (1)求p 的值;(2)是否存在定点T , 使得TA TB ⋅为常数? 若存在,求出点T 的坐标及该常数; 若不存在,说明理由.【答案解析】【要点分析】(1)结合中点坐标公式表示出点A 的坐标带入抛物线的方程即可求出结果; (2)设出直线的方程与抛物线联立,进而结合根与系数的关系得到TA TB ⋅的表达式,从而可得4040m ⎧+-=⎪⎨-=⎪⎩,因此解方程组即可求出结果.【小问1详解】 因为(),0,0,22p F P ⎛⎫⎪⎝⎭,且点A 恰好为线段PF 中点,所以,14p A ⎛⎫ ⎪⎝⎭,又因为A 在抛物线上,所以2124p p =⋅,即22p =,解得P =【小问2详解】设(),T m n ,可知直线l 斜率存在;设l :2y kx =+,()()1122,,,A x y B x y联立方程得:22y y kx ⎧=⎪⎨=+⎪⎩,所以220y k -+=,所以1212,y y y y k k+==, 又:()()()1212)(TA TB x m x m y n y n ⋅=--+--()()22121244y m y m y n y n ⎛⎫⎛⎫--+-- ⎪⎪ ⎪⎪⎭⎝⎭= ⎝()()222222*********y y m y y m n y y n -++-++=2222484m m n k k k k k ⎛⎫=--++-+ ⎪ ⎪⎝⎭22244m m n k k+-+++=-,令4040m ⎧+=⎪⎨-=⎪⎩,解之得:4m n ⎧=⎪⎨=⎪⎩,即)4T ,此时2218TA TB m n ⋅=+=4‐3、(湖北省鄂东南省级示范高中教改联盟学校2023届高三上学期期中联考)(本题满分12分)设点P 为圆上的动点,过点P 作x 轴垂线,垂足为点Q ,动点M 满足(点P 、Q 不重合)(1)求动点M 的轨迹方程E ;(2)若过点的动直线与轨迹E 交于A 、B 两点,定点N 为,直线NA 的斜率为,直线NB 的斜率为,试判断是否为定值.若是,求出该定值;若不是,请说明理由.22:4C x y +=2MQ =(4,0)T 31,2⎛⎫⎪⎝⎭1k 2k 12k k +答案解析:(1)设点P 为,动点M 为,则Q 点为求得:又即点M 的轨迹方程为:4分(2)设直线AB 方程为:则消x 得 或设A 点,B 点则求得: 8分()00,x y (,)x y ()0,0x ()()00,,0,MQ x x y PQ y =--=-())0022,0,MQ x x y y =∴--=-002x x y =⎧⎪⎨-=⎪⎩2222004443x y x y +=∴+= 221(0)43x y y +=≠4x my =+224143x my x y=+⎧⎪⎨+=⎪⎩()223424360m y my +++=()22(24)436340m m =-⨯+> △2m ∴>2m <-()11,x y ()22,x y 1212222436,3434m y y y y m m +=-⋅=++()121232my y y y =-+()()1212121221212123332392223339my y m y y y y k k my my m y y m y y ⎛⎫+-+--- ⎪⎝⎭∴+=+=+++++()()()1212123923392m y y m y y m y y -+-=-++++()()1212392392m y y m y y -+-=++1=-。
2024届新高考数学复习:专项(不等式的概念及基本性质)好题练习(附答案)

2024届新高考数学复习:专项(不等式的概念及基本性质)好题练习[基础巩固]一、选择题1.如果a <b <0,那么下列各式一定成立的是( ) A .a -b >0 B .ac <bcC .a 2>b 2D .1a <1b2.下列不等式中,正确的是( ) A .若ac 2>bc 2,则a >b B .若a >b ,则a +c <b +c C .若a >b ,c >d ,则ac >bdD .若a >b ,c >d ,则a c >bd3.使得a >b >0成立的一个充分不必要条件是( )A .1b >1a B .e a >e bC .a b >b aD .ln a >ln b >04.已知x ,y ∈R ,且x >y >0,则( )A .1x -1y >0 B .sin x -sin y >0C .⎝⎛⎭⎫12 x -⎝⎛⎭⎫12 y <0D .ln x +ln y >05.若a ,b ∈R ,且a >|b |,则( ) A .a <-b B .a >bC .a 2<b 2D .1a >1b6.若a >b >c 且a +b +c =0,则下列不等式一定成立的是( ) A .ac >bc B .ab >bc C .ab <bc D .ac <bc7.若α,β满足-π2 <α<β<π2 ,则2α-β的取值范围是( ) A .-π<2α-β<0 B .-π<2α-β<πC .-3π2 <2α-β<π2 D .0<2α-β<π8.已知实数a ,b ,c ,满足b +c =6-4a +3a 2,c -b =4-4a +a 2,则a ,b ,c 的大小关系是( )A .c ≥b >aB .a >c ≥bC .c >b >aD .a >c >b9.(多选)[2023ꞏ山东淄博实验中学检测]若a >b >0,则下列不等式中一定不成立的是( )A .b a >b +1a +1B .a +1a >b +1bC .a +1b >b +1a D .2a +b a +2b >a b二、填空题10.若a <0,b <0,则p =b 2a +a 2b 与q =a +b 的大小关系为________.11.若实数a ,b 满足0<a <2,0<b <1,则a -b 的取值范围是________. 12.[2023ꞏ山东济南外国语学校检测]已知a ,b ,c ,d 均为实数,有下列命题:①若ab >0,bc -ad >0,则ca -db >0;②若ab >0,c a -d b >0,则bc -ad >0;③若bc -ad >0,c a -d b >0,则ab >0.其中正确的命题是________.[强化练习]13.已知下列四个条件:①b >0>a ;②0>a >b ;③a >0>b ;④a >b >0,能推出1a <1b 成立的有( )A .1个B .2个C .3个D .4个14.(多选)若a <b <-1,c >0,则下列不等式一定成立的是( )A .a -1a >b -1b B .a -1b <b -1aC .ln (b -a )>0D .(ab )c >(b a )c15.已知有三个条件:①ac 2>bc 2;②a c >bc ;③a 2>b 2,其中能成为a >b 的充分条件是________.(填序号)16.已知2b <a <-b ,则ab 的取值范围是________.参考答案1.C ∵a <b <0,∴a 2>b 2.2.A ∵ac 2>bc 2,c 2>0,∴a >b .A 正确.3.D 当a >b >0时,1b >1a ,e a >e b 成立,即1b >1a ,e a >eb 是a >b >0的必要条件,不符合题意,排除A ,B.当a b >b a 时,可取a =1,b =-1,但a >b >0不成立,故a b >b a 不是a >b >0的充分条件,排除C.函数y =ln x 在(0,+∞)上单调递增,当ln a >ln b >0时,a >b >1>0;当a >b >0时,取a =1e ,b =1e 2 ,则ln b <ln a <0.综上,ln a >ln b >0是a >b >0的充分不必要条件.4.C 方法一 (取特殊值进行验证)因为x >y >0,选项A ,取x =1,y =12 ,则1x -1y=1-2=-1<0,排除A ;选项B ,取x =π,y =π2 ,则sin x -sin y =sin π-sin π2 =-1<0,排除B ;选项D ,取x =2,y =12 ,则ln x +ln y =ln (xy )=ln 1=0,排除D.方法二 (利用函数的单调性)因为函数y =⎝⎛⎭⎫12 x 在R 上单调递减,且x >y >0,所以⎝⎛⎭⎫12x<⎝⎛⎭⎫12 y ,即⎝⎛⎭⎫12 x -⎝⎛⎭⎫12 y <0.故选C.5.B 可取a =2,b =±1逐一验证,B 正确. 6.D ∵a >b >c 且a +b +c =0 ∴a >0,c <0,b 不确定 ∴ac <bc .7.C ∵-π2 <α<β<π2 ,∴-π2 <α<π2 ,-π<α-β<0,∴-3π2 <2α-β<π2 .8.A 因为c -b =4-4a +a 2=(a -2)2≥0, 所以c ≥b .又b +c =6-4a +3a 2,所以2b =2+2a 2,b =a 2+1,所以b -a =a 2-a +1=(a -12 )2+34 >0, 所以b >a , 所以c ≥b >a .9.AD ∵a >b >0,则b a -b +1a +1 =b (a +1)-a (b +1)a (a +1) =b -a a (a +1) <0,∴b a >b +1a +1一定不成立;a +1a -b -1b =(a -b )⎝⎛⎭⎫1-1ab ,当ab >1时,a +1a -b -1b >0,故a +1a >b +1b 可能成立;a +1b -b -1a =(a -b )⎝⎛⎭⎫1+1ab >0,故a +1b >b +1a 恒成立;2a +b a +2b -a b=b 2-a 2b (a +2b ) <0,故2a +b a +2b >ab一定不成立.故选AD.10.p ≤q答案解析:p -q =(b 2a +a 2b )-(a +b )=(b 2a -a )+(a 2b -b )=(1a -1b )(b 2-a 2)=(b -a )2(b +a )ab,又a <0,b <0,所以b +a <0,ab >0,(b -a )2≥0,所以(b 2a +a 2b )-(a +b )≤0,所以p ≤q . 11.(-1,2)答案解析:∵0<b <1,∴-1<-b <0 又∵0<a <2 ∴-1<a -b <2. 12.①②③答案解析:对于①,若ab >0,bc -ad >0,不等式两边同时除以ab 得c a -db >0,所以①正确;对于②,若ab >0,ca -db >0,不等式两边同时乘以ab 得bc -ad >0,所以②正确;对于③,若ca -db >0,当两边同时乘以ab 时可得bc -ad >0,所以ab >0,所以③正确.13.C ①中,因为b >0>a ,所以1b >0>1a ,因此①能推出1a <1b 成立,所以①正确;②中,因为0>a >b ,所以ab >0,所以aab >b ab ,所以1b >1a ,所以②正确;③中,因为a >0>b ,所以1a >0>1b ,所以1a >1b ,所以③不正确;④中,因为a >b >0,所以a ab >b ab ,所以1b >1a ,所以④正确.故选C.14.BD 利用取特殊值法,令a =-3,b =-2,代入各选项,验证可得正确的选项为BD.15.①答案解析:①由ac 2>bc 2可知c 2>0,即a >b ,故“ac 2>bc 2”是“a >b ”的充分条件;②当c <0时,a <b ;③当a <0,b <0时,a <b ,故②③不是a >b 的充分条件.16.(-1,2)答案解析:∵2b <a <-b ,∴2b <-b ,∴b <0,∴1b <0,∴-b b <a b <2bb ,即-1<a b <2.。
2025届高考数学复习:压轴好题专项(数的零点个数问题、隐零点及零点赋值问题)练习(附答案)

2025届高考数学复习:压轴好题专项(数的零点个数问题、隐零点及零点赋值问题)练习1.(2023届云南省保山市高三上学期期末质量监测)已知函数()2sin f x ax x =-. (1)当1a =时,求曲线()y f x =在点()()0,0f 处的切线方程; (2)当0x >时,()cos f x ax x ≥恒成立,求实数a 的取值范围.2.(2023届四川省高三诊断性检测)已知函数()22ln f x x x =-.(1)求()f x 的单调区间;(2)令()()2g x f x x ax =-+(a 为常数),若()g x 有两个零点()1212,x x x x <,求实数a 的取值范围.3.(2024届广东省揭阳市高三上学期开学考试)已知函数()()212ln 1R 2f x x mx m =-+∈.(1)当1m =时,证明:()1f x <;(2)若关于x 的不等式()()2f x m x <-恒成立,求整数m 的最小值. 4.(2023届黑龙江省哈尔滨市高三月考)设函数322()33f x x ax b x =-+ (1)若1a =,0b =,求曲线()y f x =在点()()1,1f 处的切线方程;(2)若0a b <<,不等式1ln 1x k f f x x +⎛⎫⎛⎫> ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭对任意()1,x ∈+∞恒成立,求整数k 的最大值.5.(2023届江苏省连云港市高三学情检测)已知函数21()e xf x x=-. (1)判断函数()f x 零点的个数,并证明; (2)证明:2e ln 2cos 0x x x x x --->.6.(2024届广东省深圳市罗湖区部分学校高三上学期开学模拟)已知函数()(e xf x mx m =-∈R).(1)讨论()f x 的单调性;(2)当0x ≥时,若关于x 的不等式()()ln 110f x x ++-≥恒成立,求实数m 的取值范围. 7.(2024届山西省朔州市怀仁市第一中学校等学校2高三上学期摸底)已知函数1()(1)ln(1)e 21f x a x ax x =--++++-+(a ∈R ,e 为自然对数的底数). (1)讨论函数()f x 的单调性;(2)若函数()f x 有且仅有3个零点,求实数a 的取值范围.8.(2023届云南省高三“云教金榜”N 1冲刺测试)设函数()()e ln xf x x a =-+,a ∈R .(1)当1a =时,求()f x 的单调区间; (2)若()f x a ≥,求实数a 的取值范围.9.(2024届云南省三校高三高考备考实用性联考)已知()23(1)e ,3x a f x x x ax a =--+∈R . (1)当1a =时,求函数()f x 的单调区间; (2)当0a =时,证明:函数()()21ln 2g x f x x x =+-有且仅有一个零点. 10.(2023届河南省安阳市高三上学期名校调研摸底)已知函数()()e 1ln xf x a ax a =--+,其中2e a >-,且0a ≠.(1)当1a =时,求()f x 的单调区间; (2)若()f x 只有一个零点,求a 的取值范围.11.(2023届三省三校高三第一次联考)已知函数()(1)ln f x m x x =--. (1)讨论()f x 的单调性;(2)若0m =,设()()()2e xg x f x x =+-在1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭上的最小值为n ,求证:(3)(4)0n n --< .12.2()ln 3f x x x x =+-. (1)求()f x 的零点个数;(2)使不等式2()(2)ln 1f x x k x x x b ≥+----对任意[1,e]x ∈恒成立时最大的k 记为c ,求当[1,2]b ∈时,b c +的取值范围.参考答案1.(2023届云南省保山市高三上学期期末质量监测)已知函数()2sin f x ax x =-. (1)当1a =时,求曲线()y f x =在点()()0,0f 处的切线方程; (2)当0x >时,()cos f x ax x ≥恒成立,求实数a 的取值范围. 【过程详解】(1)当1a =时,()()2sin ,2cos f x x x f x x -=-'=, 切线的斜率为()01k f '==,又切点为()0,0,所以切线方程为y x =.(2)令()()cos g x f x ax x =-,即()2cos sin g x ax ax x x =--,①若1a ≥,则当0x >时,()2cos sin g x x x x x ≥--,令()2cos sin hx x x x x =--,()22cos sin h x x x x =-+',当(]0,πx ∈时,()0h x '≥,所以()h x 在(]0,π上单调递增,()()00h x h >=, 当()π,x ∈+∞时,()()()1cos sin 0h x x x x x =-+->, 所以()()0g x h x ≥≥恒成立,符合题意;②若0a ≤,则当π0,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()()2cos sin 1cos sin 0g x ax ax x x ax x ax x =--=-+-<,不合题意; ③若01a <<,注意到()()()()00,2cos sin cos ,01gg x a a x x x x g a -''==--=-,令()()()2cos sin cos x g x a a x x x x ϕ=---'=,则()()21sin cos x a x ax x ϕ=++',当π0,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0x ϕ'>,所以()g x '在π0,2⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增,因为()ππ010,2022g a g a ⎛⎫⎛⎫=-<=+> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭'',所以存在00,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,使得()00g x '=,当()00,x x ∈时,()0g x '<,所以()g x 在()00,x 上单调递减,()()00g x g <=,不合题意. 综上,a 的取值范围为[)1,+∞.2.(2023届四川省高三诊断性检测)已知函数()22ln f x x x =-.(1)求()f x 的单调区间;(2)令()()2g x f x x ax =-+(a 为常数),若()g x 有两个零点()1212,x x x x <,求实数a 的取值范围.【过程详解】(1)由题意可知:()f x 的定义域为()0,∞+, ()()()21122x x f x x xx+-'=-=,令()0f x '<,解得01x <<;令()0f x ¢>,解得1x >; 所以()f x 的单调递减区间是()0,1,单调递增区间是()1,+∞.(2)由题意可知:()()22ln g x f x x ax ax x =-+=-,其定义域为()0,∞+,则()g x 有两个零点12,x x ,即()0g x =有两解,即ln 2a x x=有两解, 令()()ln 0x x x x ϕ=>,则()()21ln 0xx x xϕ='->. 令()0x ϕ'>,解得0e x <<;令()0x ϕ'<,解得e x >; 则()x ϕ的单调递减区间是()e,+∞,单调递增区间是()0,e , 可知()()lne 1e e ex ϕϕ≤==, 又因为()10ϕ=,且当x 趋近于+∞,()x ϕ趋近于0, 要使得ln 2a x x =有两解,只需102ea <<,所以20e a <<,故实数a 的取值范围为20,e ⎛⎫⎪⎝⎭.3.(2024届广东省揭阳市高三上学期开学考试)已知函数()()212ln 1R 2f x x mx m =-+∈.(1)当1m =时,证明:()1f x <;(2)若关于x 的不等式()()2f x m x <-恒成立,求整数m 的最小值.【过程详解】(1)当1m =时,()212ln 1(0)2f x x x x =-+>,()222(0)x f x x x x x -'∴=-=>, 令()0f x '=,得x ,当(x ∈时,()()0,f x f x '>单调递增;当)x ∈+∞时,()()0,f x f x '<单调递减,所以()f x在x 处取得唯一的极大值,即为最大值,所以max 1()21ln22f x f==-⨯+=,所以()ln2f x ≤, 而ln2lne 1<=, 所以()1f x <.(2)令()()()()2122ln 212G x f x m x x mx m x =--=-+-+.则()()()22222mx m x G x mx m x x-+-+=-+-='. 当0m ≤时,因为0x >,所以()0G x '>,所以()G x 在()0,∞+上单调递增,又因为()31302G m =-+>.所以关于x 的不等式()0G x <不能恒成立;当0m >时,()()21m x x m G x x⎛⎫-+ ⎪'⎝⎭=-. 令()0G x '=,得2x m =,所以当20,x m ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0G x '>; 当2,x m ⎛⎫∈+∞ ⎪⎝⎭时,()0G x '<.因此函数()G x 在20,m ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,在2,m ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上单调递减. 故函数()G x 的最大值为222ln 2ln21G m m m⎛⎫=-+- ⎪⎝⎭.令()22ln 2ln21h m m m=-+-, 因为()()()1112ln20,20,32ln22ln303h h h =+>==--<,又因为()h m 在()0,∞+上单调递减,所以当3m ≥时,()0h m <. 所以整数m 的最小值为3.4.(2023届黑龙江省哈尔滨市高三月考)设函数322()33f x x ax b x =-+ (1)若1a =,0b =,求曲线()y f x =在点()()1,1f 处的切线方程;(2)若0a b <<,不等式1ln 1x k f f x x +⎛⎫⎛⎫> ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭对任意()1,x ∈+∞恒成立,求整数k 的最大值.【过程详解】(1)当1a =,0b =时,32()3f x x x =-,所以(1)2f =-,即切点为()1,2P - 因为2()36f x x x '=-,所以(1)363f '=-=-, 所以切线方程为()231y x +=--,即31y x =-+,(2)22()363f x x ax b '=-+,由0a b <<,所以22363636()()0a b a b a b ∆=-=+-<, 所以函数()f x 在R 上单调递增不等式1ln 1x k f f x x -⎛⎫⎛⎫> ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭1ln (1ln )11x k x x k x x x --⇔>⇔>--,对()1,x ∈+∞恒成立, 构造(1ln )()1x xh x x -=-,22(2ln )(1)(ln )ln 2()(1)(1)x x x x x x x h x x x +--+--'==--,构造()ln 2g x x x =--,11()1x g x x x-'=-=,对()1,x ∈+∞有()0g x '>, 所以()ln 2g x x x =--在()1,x ∈+∞递增,()31ln 30g =-<,()42ln 40g =->, 所以0(3,4)x ∃∈,()000ln 20g x x x =--=,所以()01,x x ∈,()0g x <,即()0h x '<,()h x 在()01,x 递减,()0,x x ∈+∞,()0g x >,即()0h x '>,()h x 在()0,x +∞递增,所以()()00min 001ln ()1x x h x h x x +==-,结合00ln 2x x =-,故min 0()(3,4)h x x =∈,所以(1ln )1x xk x +<-对(1,)x ∈+∞恒成立min ()k h x ⇔<,故3k ≤, 所以整数k 的最大值为3;5.(2023届江苏省连云港市高三学情检测)已知函数21()e xf x x=-. (1)判断函数()f x 零点的个数,并证明; (2)证明:2e ln 2cos 0x x x x x --->.【过程详解】(1)函数的定义域{|0}x x ≠,当时0x <时,21()e 0xf x x=->,函数()f x 无零点, 当0x >时,221()2e 0xf x x '=+>,()f x 单调递增,又1()404f =<,2(1)e 10f =->且()f x 图象在0+∞(,)上连续不断,所以由零点存在定理得()f x 在1,14⎛⎫⎪⎝⎭上有且只有一个零点,综上,()f x 有且只有一个零点.(2)要证2e ln 2cos 0x x x x x --->,即证2e ln 2cos x x x x x -->, 令2()e ln 2x g x x x x =--,其中0x >,则有2222()e ln ln e e ln e x x x x g x x x x x =--=-(),令2e x t x =,则()g x 可化为()ln h t t t =-,因为()212e 0xt x '=+>,所以函数2e x t x =在0+∞(,)单调递增,则0t >,由()ln h t t t =-,0t >,1()1h t t =-'1t t-=,令()0h t '=得1t =,列表如下:t()0,11()1,+∞()h t ' - 0 +()h t1 ↗由表可知:min ()(1)1h t h ==,即2()e ln 21x g x x x x =--≥,仅当2e 1x x =,等号成立,由(1)可知,存在唯一的01,14x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,使得0201e xx =,即仅有唯一的01,14x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,使得02000e ln 21xx x x --=,而cos 1≤x ,当()*2πN x k k =∈,等号成立,综上,2()e ln 21x g x x x x =--≥与cos 1≤x ,等号不能同时成立, 故2e ln 2cos x x x x x -->,即2e ln 2cos 0x x x x x --->.6.(2024届广东省深圳市罗湖区部分学校高三上学期开学模拟)已知函数()(e xf x mx m =-∈R).(1)讨论()f x 的单调性;(2)当0x ≥时,若关于x 的不等式()()ln 110f x x ++-≥恒成立,求实数m 的取值范围. 【过程详解】(1)函数()f x 的定义域为R , ()e x f x m '=-,当0m ≤时,由()0f x ¢>,()f x 在R 上单调递增,当0m >时,令()0f x ¢>,可得ln x m >,令()0f x '<,可得ln x m <,∴()f x 单调递减区间为(),ln m -∞,()f x 单调递增区间为()ln ,m +∞,∴当0m ≤时,()f x 在R 上单调递增;当0m >时,()f x 在区间(),ln m -∞上单调递减,在区间()ln ,m +∞上单调递增.(2)设()()()e ln 110x g x mx x x =-++-≥,则()1e 1x g x m x '=+-+, (i )当2m ≤时,()1e 1xg x m x '=+-+, 令()1e 1xh x m x =+-+,则()()21e 1x h x x '=-+,令()()21e 1xk x x =-+,则()()32e 01xk x x +'=+>,∴()k x 在区间[)0,∞+上单调递增,则()()00k x k ≥=, ∴()h x 在区间[)0,∞+上单调递增,则()()02h x h m ≥=-,∴()20g x m '=-≥, ∴()g x 在区间[)0,∞+上单调递增,则()()00g x g ≥=恒成立,(ii )若m>2时,则(0)0g '<,1(ln 1)(e 1)02ln g m m m'+=-+>+,∴()00,ln 1x m ∃∈+,使得()00g x '=,∴()g x 在区间[)00,x 上单调递减,则()()000g x g <=,与条件矛盾,综上所述,实数m 的取值范围为(],2-∞.7.(2024届山西省朔州市怀仁市第一中学校等学校2高三上学期摸底)已知函数1()(1)ln(1)e 21f x a x ax x =--++++-+(a ∈R ,e 为自然对数的底数). (1)讨论函数()f x 的单调性;(2)若函数()f x 有且仅有3个零点,求实数a 的取值范围. 【过程详解】(1)函数()f x 的定义域为()1,-+∞,()()2111111111a f x a a x x x x +⎛⎫⎛⎫=-+=-- ⎪⎪+++⎝⎭⎝'⎭+()()()()2211111x a x x ax a x x ⎡⎤⎡⎤+---⎣⎦⎣⎦==++. ①当0a ≤时,由10x +>,有()110a x +-<,令()0f x '<,可得0x >,可得函数()f x 的减区间为()0,∞+, 令()0f x ¢>,函数()f x 的增区间为()1,0-;②当1a =时,()()2201x f x x +'=≥,可得函数()f x 在区间()1,-+∞上单调递增,无单调减区间;③当01a <<时,10aa ->,令()0f x '<,可得10a x a-<<, 可得函数()f x 的减区间为10,a a -⎛⎫⎪⎝⎭,令()0f x ¢>,可得10x -<<,或1a x a ->,所以函数()f x 的增区间为()1,0-,1,a a -⎛⎫+∞⎪⎝⎭; ④当1a >时,10aa -<,令()0f x '<,可得10a x a-<<, 令()0f x ¢>,可得11ax a--<<,或0x >,可得函数()f x 的减区间为1,0a a -⎛⎫⎪⎝⎭,增区间为11,a a -⎛⎫- ⎪⎝⎭,()0,∞+;综上,当0a ≤时,由函数()f x 的减区间为()0,∞+,增区间为()1,0-; 当1a =时,函数()f x 在区间()1,-+∞上单调递增;当01a <<时,函数()f x 的减区间为10,a a -⎛⎫ ⎪⎝⎭,增区间为()1,0-,1,a a -⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭;当1a >时,函数()f x 的减区间为1,0a a -⎛⎫⎪⎝⎭,增区间为11,a a -⎛⎫- ⎪⎝⎭,()0,∞+.(2)()0e 30f =-<. 由(1)可知:①当0a ≤时,由函数()f x 的减区间为()0,∞+,增区间为()1,0-,有()()00f x f ≤<,函数()f x 没有零点,不合题意;②当1a =时,函数()f x 单调递增,函数()f x 最多只有一个零点,不合题意; ③当01a <<时,函数()f x 的减区间为10,a a -⎛⎫ ⎪⎝⎭,增区间为()1,0-,1,a a -⎛⎫+∞⎪⎝⎭, 由()00f <,函数()f x 最多只有一个零点,不合题意;④当1a >时,函数()f x 的减区间为1,0a a -⎛⎫⎪⎝⎭,增区间为11,a a -⎛⎫- ⎪⎝⎭,()0,∞+.由()00f <,若函数()f x 有且仅有3个零点,必需()11ln 2e 10a f a a a a -⎛⎫=+-+-> ⎪⎝⎭,令()()()1ln 2e 11g x x x x x =+-+-≥,有()1ln 1g x x x+'=-, 令()()1ln 11h x x x x =+-≥,有()221110x h x x x x-'=-=≥, 可得函数()h x 单调递增,有()()10h x h ≥=, 可得函数()g x 单调递增,又由()e 0g =,故满足不等式()1ln 2e 10a a a +-+->的a 的取值范围为e a >. 又由()()()()111ln 1e 21a x x f x ax x ++++=-++-+,可得当1x →-时,()f x →-∞,又由10a f a -⎛⎫> ⎪⎝⎭,(0)0f <,()()2221e 12(1)e 1e 2e f a a -=--++-+-()232211e 3e 4e 2e 40e e a =-+-->--->,可得函数()f x 有且仅有3个零点. 由上知,若函数()f x 有且仅有3个零点,实数a 的取值范围为()e,+∞.8.(2023届云南省高三“云教金榜”N 1冲刺测试)设函数()()e ln xf x x a =-+,a ∈R .(1)当1a =时,求()f x 的单调区间; (2)若()f x a ≥,求实数a 的取值范围.【过程详解】(1)1a =时,函数()e ln(1)x f x x =-+的定义域为(1,)-+∞,因为1()e 1x f x x '=-+,所以,当0x >时,()0f x '>,当10x -<<时,()0f x '<, 所以()f x 的单调递增区间是(0,)+∞,单调递减区间是(1,0)-.(2)函数()e ln()x f x x a =-+的定义域为(,),()a f x a -+∞≥,等价于e ln()0x x a a -+-≥,设()e ln()x g x x a a =-+-,则1()e x g x x a'=-+, 设()()h x g x '=,则21()e 0()x h x x a '=+>+恒成立, 所以()h x 在(,)a -+∞上单调递增,即()g x '在(,)a -+∞上单调递增,当,()x a g x '→-→-∞,当,()x g x '→+∞→+∞,所以0(,)x a ∃∈-+∞,使得()00g x '=,即001e x x a =+,所以001ex a x =-, 当()0,x a x ∈-时,()0g x '<,所以()g x 单调递减,当()0,x x ∈+∞时,()0g x '>,所以()g x 单调递增,所以()()000min 0001()e ln e 20ex x x g x g x x a a x ==-+-=-+≥, 设1()e 2e x x p x x =-+,则(0)0p =,而1()e 20ex x p x '=++>恒成立, 所以1()e 2e x x p x x =-+为增函数, 由()00(0)p x p ≥=,所以00x ≥. 因为1,e x y y x ==-均为减函数,所以001ex a x =-在[)0,∞+上为减函数, 所以,当00x ≥时,1a ≤,所以实数a 的取值范围为(,1]-∞9.(2024届云南省三校高三高考备考实用性联考)已知()23(1)e ,3x a f x x x ax a =--+∈R . (1)当1a =时,求函数()f x 的单调区间;(2)当0a =时,证明:函数()()21ln 2g x f x x x =+-有且仅有一个零点. 【过程详解】(1)当1a =时,()231(1)e 3x f x x x x =--+, ()()222()2(1)e (11e 11e )x x x f x x x x x '=-+--+=--,由()0f x ¢>得210e 10x x ⎧->⎨->⎩或210e 10x x ⎧-<⎨-<⎩,解得10x -<<或1x >由()0f x '<得210e 10x x ⎧->⎨-<⎩或210e 10x x ⎧-<⎨->⎩,解得1x <-或01x <<, 故函数()f x 的单调递增区间为(1,0)-,(1,)+∞,单调递减区间为(,1)-∞-,(0,1).(2)当0a =时,()221ln (1)e 2x g x x x x =-+-,定义域为()0,∞+, ()212(1)e (1)e x x g x x x x x ∴=-++-'-()()()2111e 11e x x x x x x x x ⎛⎫=-+-=+-- ⎪⎝⎭, 设()1e (0)x h x x x=->, ()21e 0x h x x =+'∴>,所以()h x 在区间()0,∞+上是增函数,()120,1e 102h h ⎛⎫=<=-> ⎪⎝⎭, ∴存在唯一01,12x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,使()00h x =,即00000011e 0,e ,ln x x x x x x -==-=, 当00x x <<时,()0h x <,即()0g x '>;当01x x <<时,()0h x >,即()0g x '<;当1x >时,()0h x >,即()0g x '>,()g x ∴在区间()00,x 上是增函数,在区间()0,1x 上是减函数,在区间()1,+∞上是增函数,∴当0x x =时,()g x 取极大值为()()02200001ln 1e 2x g x x x x =-+- 22000011(1)2x x x x =--+-⋅ 2001122x x =-+-, 设()21112122F x x x x ⎛⎫=-+-<< ⎪⎝⎭,21()0F x x x '=--<, 所以()F x 在区间1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭上是减函数. ()()01111220,2248g x g g x ⎛⎫∴<=-⨯+-=-<∴ ⎪⎝⎭在()0,1内无零点, ()()2110,2e 2ln202g g =-<=-+> , ()g x ∴在()1,+∞内有且只有一个零点,综上所述,()g x 有且只有一个零点.10.(2023届河南省安阳市高三上学期名校调研摸底)已知函数()()e 1ln x f x a ax a =--+,其中2e a >-,且0a ≠.(1)当1a =时,求()f x 的单调区间;(2)若()f x 只有一个零点,求a 的取值范围.【过程详解】 (1)当1a =时,()()()e 1ln 1,1x f x x x =--+>-,()()1e ,11x f x x x '=->-+, 易知()f x '在()1,-+∞上单调递增,且()00f '=,所以当()1,0x ∈-时,()0f x '<,此时()f x 单调递减;当()0,x ∈+∞时,()0f x '>,此时()f x 单调递增;所以()f x 的单调递增区间是()0,∞+,单调递减区间是()1,0-;(2)()()e 1111e 1x xa f x a x x x '=-=+-++, 令()()e 11x g a x x +=-,(1)当2e 0a -<<时,则(),1x ∈-∞-,()()e 2x x a x g =+',当(),2x ∞∈--时,()0g x '>,此时()g x 单调递增;当()2,1x ∈--时,()0g x '<,此时()g x 单调递减;故()()2210e a g x g ≤-=-<-, 则()()e 1101x f x a x x +-'=>+,()f x 在(),1-∞-单调递增, 又1x →-时,()f x →+∞;x →-∞时,()f x →-∞;所以此时()f x 在(),1-∞-只有一个零点;(2)当0a >时,则()1,x ∈--∞,()()e 20x g x a x '=+>恒成立,()g x 在()1,--∞单调递增,且()110g -=-<,()111111e 11e a a g a a a a ⎛⎫+-+- ⎪⎝⎛⎫== ⎪⎭⎭⎝, 又11,11e a a >+>,则()1111e 1e 1110a a g a a a a ⎛⎛⎫==> ⎪⎫+-+⎪⎭-⎭⎝ ⎝, 故存在011,x a ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,使得()00g x =, 当()01,x x ∈-时,()0g x <,当()0,x x ∈+∞时,()0g x >,因为当1x >-时,101x >+, 所以当()01,x x ∈-时,()0f x '<,()f x 单调递减;当()0,x x ∈+∞时,()0f x '>,()f x 单调递增;当0x x =时,()f x 取得极小值,由()00g x =得001e 1x a x =+,则001ln 1ln a x x =++, ()()0200000011e ln 1ln 11011x x f x a x a x x x -=-+--=+-=≥++ 当00x =时,等号成立,由()00f =,可得()0e 1ln 1ln 00f a a a a =--=--=,解得1a =,综合第一问可知,当1a =时,()f x 只有一个零点;综上,若()f x 只有一个零点,则a 的取值范围是(){}2e ,01-⋃11.(2023届三省三校高三第一次联考)已知函数()(1)ln f x m x x =--.(1)讨论()f x 的单调性;(2)若0m =,设()()()2e x g x f x x =+-在1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭上的最小值为n ,求证:(3)(4)0n n --< . 【过程详解】 (1)定义域:,()0x ∈+∞.1(1)1()1m x f x m x x--'=--=. ①当10m -≤,即m 1≥时:()0f x '<恒成立.故()f x 在(0,)+∞上单调递减.②当10m ->,即1m <时:令()0f x '<,即(1)10m x x --<,解得:101x m<<-; 所以()f x 在1(0,1m -上单调递减,在1(,)1m+∞-上单调递增. 综上所述:当m 1≥时:()f x 在(0,)+∞上单调递减;当1m <时:()f x 在1(0,1m -上单调递减,在1(,)1m+∞-上单调递增. (2)当0m =时,()()1ln 2e ,,12x g x x x x x ⎛⎫=-+-∈ ⎪⎝⎭. ()()()()1111e 2e 1e 1e x x x x x g x x x x x x x -⎛⎫=--+-=+-=-- ⎪⎝⎭'. 因为()1e x m x x =-在1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,且1202m ⎛⎫=< ⎪⎝⎭,()1e 10m =->. 所以必存在点01,12x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,使00()g x '=,即00001e ln x x x x =⇒=- 且当01,2x x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时()0g x '<,当()0,1x x ∈时()0g x '>, 所以()g x 在区间01,2x ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减,在区间()0,1x 上单调递减. 所以()()()00000000min 0022ln 2e 221x x n g x g x x x x x x x x -===-+-=+=+-.01,12x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭. 又因00221n x x =+-在1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减. 所以12212221342n n +-<<⨯+⨯-⇒<<. 故(3)(4)0n n --<恒成立.12.2()ln 3f x x x x =+-.(1)求()f x 的零点个数;(2)使不等式2()(2)ln 1f x x k x x x b ≥+----对任意[1,e]x ∈恒成立时最大的k 记为c ,求当[1,2]b ∈时,b c +的取值范围.【过程详解】(1)函数定义域是(0,)+∞, 由题意21231(21)(1)()23x x x x f x x x x x '-+--=+-==, 当102x <<或1x >时,()0f x '>,112x <<时,()0f x '<, 所以()f x 在1(0,)2和(1,)+∞上递增,在1(,1)2上递减, 0x →时,()f x →-∞,x →+∞时,()f x →+∞,()f x 极大值11135()ln ln 2022424f ==+-=--<,()f x 极小值(1)20f ==-<, 所以()f x 只在区间(1,)+∞上有一个零点;(2)因为0x >,所以原不等式可变为2()ln 1ln ln 121f x x x x b x x x b k x x-++++++≤+=-,令ln ln 1()1x x x b g x x +++=-,2ln ()x x b g x x --'=, 令()ln p x x x b =--,则11()1x p x x x -'=-=,[1,e]x ∈时,()0p x '≥,()p x 递增,min ()(1)1p x p b ==-,max ()(e)e 1p x p b ==--,①当(1)0p ≥,即1b =时,在[1,e]上()0g x '≥,()g x 是增函数, min ()(1)c g x g b ===,22c b b +==,②当(e)0p ≤,即[e 1,2]b ∈-时,()0g x '≤,()g x 递减,min 2()(e)e b c g x g +===,214[e,2]e e e b b c b ++=+∈++; ③当(1)(e)0p p <时,()p x 在(1,e)上递增, 存在唯一的实数0(1,e)x ∈,使得0()0p x =,00ln 0x x b --=,00ln b x x =-, 则当0(1,)x x ∈时,()0p x <,()0g x '<,()g x 递减, 0(,e)x x ∈时,()0p x >,()0g x '>,()g x 递增, 000min 0000ln ln 11()()1ln x x x b c g x g x x x x +++===-=+, 00000011ln ln b c x x x x x x +=-++=+, 00ln b x x =-,令()ln h x x x =-,1()1h x x'=-,(1,e)x ∈时,()0h x '>,()h x 递增, 所以(1,e 1)b ∈-时,0(1,e)x ∈,所以0011(2,e )eb c x x +=+∈+, 综上,4[2,2]e b c +∈+.。