【文档说明】2023届新高考地区百强名校新高考数学模拟考试压轴题精编卷(三)(新高考通用)解析版.docx,共(52)页,3.266 MB,由小赞的店铺上传
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【百强名校】2023届新高考地区百强名校新高考数学模拟考试压轴题精编卷(三)(新高考通用)一、单选题1.(2023·重庆沙坪坝·高三重庆南开中学校考阶段练习)已知角,满足1tan3=,()sin2cossin=+,则tan=(
).A.14B.12C.1D.2【答案】B【分析】根据和角公式可得()sin2cos2sin2cos−=,结合二倍角公式以及弦切互化得齐次式即可求解.【详解】由()sin2cossin=+得()()sinsinsin+−−=++
,进而()()sinsin2sin2sinsin2sin2coscos2sin=+=+−=+,所以()222sin22sincos2tan1sin2cos2sin2costan2cos2
3sincos3tan12−=====−++,故选:B2.(2023春·河北石家庄·高三石家庄二中校考阶段练习)若75a=,86b=,22e2ec=+,则实数a,b,c的大小关系为()A.acbB.cbaC.bcaD.bac
【答案】B【分析】根据指数与对数式的互化以及换底公式,可得ln5ln7a=,ln6ln8b=,()22lnelne2c=+.作出函数()lnfxx=,()()ln2gxx=+的图象,观察可得当1x时,所以随着x的增大,比值()ln
ln2xx+越来越大.令()()()gxFxfx=,可得()Fx在()1,+上单调递增,根据自变量的大小关系,即可得出答案.【详解】由已知可得,7ln5log5ln7a==,8ln6log6ln8b==,由22e2ec=+可得,()22lne2c=+,所以()()2222lne
lne2lne2c==++.设()ln,1ln(2)xfxxx=+,则()()()()22ln2ln,12ln(2)xxxxfxxxxx++−=++,因为1x,故()21,ln2ln0xxxx++,所以()()2
ln2ln0xxxx++−即()0fx¢>,所以()fx在()1,+上为增函数,又()5af=,()6bf=,()2ecf=,又2e65,所以cba.故选:B.3.(2023春·河北石家庄·高三石家庄二中校考阶段练习)设,AB是平面直角坐标系中关于y轴对称的两点,且
2OA=.若存在,Rmn,使得mABOA+与nABOB+垂直,且()()2mABOAnABOB+−+=,则AB的最小值为()A.1B.3C.2D.23【答案】D【分析】构造向量,利用向量垂直和()()2mABOAnABOB+−+=,结合基本不等式得出ab的最大值2,结合图形可得答案.【
详解】如图,,AB是平面直角坐标系中关于y轴对称的两点,且2OA=,由题意得:ABOBOA=−,令()1aOAmABOAmOAmOB==+−+=,则,,AAB三点共线,()1bOBnABOBnOBnOA==++−=,则,,BAB三点共线,
故有,,,AABB共线,由题意mABOA+与nABOB+垂直,()()2mABOAnABOB+−+=,知OAOB⊥uuuruuur,且2abBA−==为定值,在AOB△中,224||||2abab=+,当且仅当ab=时,ab取最大值2,此时AOB△面积最大,则O到AB的距离
最远,而2OA=,故当且仅当ab=,即,AB关于y轴对称时,AB最小,此时O到AB的距离为112BA=,所以222132AB=−=,故23AB=,即AB的最小值为23.故选:D.4.(2023春·山东济南·高三山东省实验中学校考开学考试)已知()1.
11e,,1lne12abc−===−−,则,,abc的大小关系为()A.cabB.abcC.acbD.cba【答案】C【分析】利用作差法结合对数的运算性质分析判断即可.【详解】解:()()()11e1lne1lne1lnelne1ln,22e1cb−=−−−=−−=
−−=−,e1,0,e1cb−−cb∵1.1111ee2a=∴ab()()21.11.11.11111ee11lne111e1e1e10eeeecae−−−=−−−−−−−=−−−−
=,,caacb故选:C.5.(2023春·山东济南·高三山东省实验中学校考开学考试)已知双曲线22221(0,0)xyabab−=的右焦点为F,过点F作一条渐近线的垂线,垂足为M,若MOF△的重心G在双曲线上,则双曲
线的离心率为()A.22B.7C.6D.5【答案】B【分析】依次求出点M、G的坐标,然后由点G在双曲线上可建立方程求解.【详解】不妨设M在byxa=,令()00,Mxy,则有0000byxayaxcb==−−,解得200axcabyc=
=,所以2,aabMcc,2,33acabcGc+,因为点G在双曲线上,所以22222199accaac+−=,解得7e=,故选:B.6.(2023春·湖南长沙·高三湖南师大附中校考
阶段练习)如图,在ABC中,已知1ABAC==,120A=,E,F分别是边AB,AC上的点,且AEAB=,AFAC=,其中,()0,1,且41+=,若线段EF,BC的中点分别为M,N,则MN的最小值为()A
.17B.37C.77D.377【答案】C【分析】根据平面向量加法的运算法则,结合平面向量基本定理和平面向量数量积的运算性质进行求解即可.【详解】因为AEAB=,AFAC=,所以()()()()()1111112222MNMEEBBNFEAB
BCAEAFABACAB=++=+−+=−+−+−()()()()()11111112222ABACABACABABAC=−+−+−=−+−,因为41+=,所以()1212MNABAC=+−,所以()()()2222211214121,24
MNABACABACABAC=+−=+−+−因为1ABAC==,120A=,所以()()222112131412142424MN=+−−−=−+,当()3120,121724−=−=时,MN有最小
值,最小值为22113117472747−+=,故选:C【点睛】关键点睛:运用平面向量加法的运算法则,利用平面向量数量积的运算性质是解题的关键.7.(2023春·浙江杭州·高三浙江省杭州第二中学校考开学考试)已知
数列{}na的通项公式为1(2)nann=+,前n项和为nS,若实数满足1(1)3(1)nnnS+−+−对任意正整数n恒成立,则实数的取值范围是()A.10934−„B.10934−C.91043−„D.91043−【
答案】A【分析】根据裂项相消法,结合数列的单调性进行求解即可.【详解】解:1111()(2)22nannnn==−++,前n项和为1111111111(1)232435112nSnnnn=−+−+−++−+−−++11113111(1)()22
124212nnnn=+−−=−+++++,可得{}nS为递增数列,且有1S取得最小值13;且34nS,当n为偶数时,1(1)3(1)nnnS+−+−对任意正整数n恒成立,即为3nS−对任意正整数n恒成立,由393344nS−−=,可得94
„①当n为奇数时,1(1)3(1)nnnS+−+−对任意正整数n恒成立,即为3nS−+对任意正整数n恒成立,由111033333nSS++=+=…,可得103−,即103−②由①②解得10934−„.故选:A【点
睛】关键点睛:利用裂项相消法,结合分类讨论法进行求解是解题的关键.8.(2023春·湖南长沙·高三湖南师大附中校考阶段练习)已知函数()121xfx=+,正数,ab满足()()212fafb=−−,则222baaabb++的最小值()A.1B.2C.4D.5【答案】B
【分析】利用()()1fxfx−+=可得22ab+=,由此可化简所求式子,结合基本不等式可求得最小值.【详解】()()1121121211221xxxxxfxfx−−+=+=+=++++,且()fx在R上单调递减,由()()21
2fafb=−−得:22ab=−,即22ab+=,,0ab,()22222222222babababaaabbabababab+=+=+=++(当且仅当42,55ab==时取等号),则222baaabb++的最小值为2.故选:B.9.(2023·重庆沙坪坝·高三重庆南开中
学校考阶段练习)如图,椭圆()2222:10xyCabab+=的左焦点为1F,右顶点为A,点Q在y轴上,点P在椭圆上,且满足PQy⊥轴,四边形1FAPQ是等腰梯形,直线1FP与y轴交于点30,4Nb,则椭圆的离心率为().A.14B.32C.22D.12【答案】D【分析】做
PMx⊥轴于点M,得到点P的纵坐标,从而得到PM,然后根据11FNOFPM,列出方程,即可得到结果.【详解】由题意,做PMx⊥轴于点M,因为四边形1FAPQ是等腰梯形,则1FOAMc==,OMac=−则点P
的横坐标为Pxac=−,代入椭圆方程()2222:10xyCabab+=,可得22pbyacca=−,即22bPMacca=−,因为30,4Nb,则34ONb=,由11FNOFPM,则121342bFOONcbFMPMaacca==−,化简可得,4343
32160aacc−+=,同时除4a可得,43163230ee−+=即()()3221812630eeee−−−−=,对于()3281263feeee=−−−当1e=时,()1130f=−,当2e=时,()210f=,在()1,2e时,方
程()()3221812630eeee−−−−=有根,且()0,1e,故应舍,所以12e=.故选:D【点睛】解答本题的关键在于得到点P的纵坐标,然后根据三角形相似列出方程,得到,,abc的关系式.公众号:高中试卷君10.(20
23春·浙江杭州·高三浙江省杭州第二中学校考开学考试)已知e为单位向量,1ae=,20232022bae=+,当,ab取到最大值时,ae−等于()A.2023B.20232023C.2022D.20222022
【答案】A公众号:高中试卷君【分析】根据已知条件构造向量并作出图形,利用向量的相等的坐标关系及夹角的定义,结合锐角三角函数的定义及基本不等式,最后利用向量的减法的坐标表示及向量的模公式即可求解.【详解】依题意,设()1,0eOE==,(),aOAba==,(),bOBxy
==,因为1ae=,所以101ba+=,则1b=,故()1,aOAa==,因为20232022bae=+,所以()()()()2023,20231,2022,02023,xyaa=+=,即12023xay==,所以1,2023abOB
==,不妨设0a,则向量,,abe如图所示,因为,abAOBAOEBOE==−,3tan,ta202nAOEaBOEa==,所以()2tantant3antan1tt202a3202nan1aAOEBOEBOA
AOEBOEAaOEBOaE−−=−==−+2022101120232023aa=+,当且仅当2023aa=,即2023a=时,等号成立,易知π02BOA,tanyBOA=在π0,2上单调递增,所以当,ab取到最
大值时,tanyBOA=取得最大值,此时2023a=,所以()0,2023aeEA−==,故此时2023aeEA−==.故选:A.二、多选题11.(2023春·河北石家庄·高三石家庄二中校考阶段练习)已知函数()()πsin,12,2fxx=+
图像过点10,2−,且存在12,xx,当122πxx−=时,()()120fxfx==,则()A.()fx的周期为4π3B.()fx图像的一条对称轴方程为5π9x=−C.()fx在区间4π10π,99上单调递减D.()fx
在区间()0,5π上有且仅有4个极大值点【答案】ACD【分析】利用图像上一点和周期性求出()fx,再利用正弦函数的图像和性质判断各选项即可.【详解】因为()fx图像过点10,2−且π2,所以1sin2=−,解得π6=−,因为存在12,x
x,当122πxx−=时,()()120fxfx==,所以π2π2Tkk==,即2k=,*Nk,又因为12,所以32=,所以()3πsin26fxx=−,选项A:()fx的周期2π4π332T==,正
确;选项B:()fx图像的对称轴为3πππ262xk−=+,解得4π2π93kx=+,Zk,令5π4π2π993k−=+,k无整数解,B错误;选项C:当4π10π,99x时,3ππ3π,
2622x−,所以由正弦函数的图像和性质可得()fx在区间4π10π,99上单调递减,C正确;选项D:当()0,5πx时,3ππ22π,2663x−−,所以由正弦函数的图像和性质可得()fx在区间()0,5π有4个极大值点,3个极小值点,D
正确;故选:ACD12.(2023春·湖南长沙·高三湖南师大附中校考阶段练习)2021年3月30日,小米正式开始启用具备“超椭圆”数学之美的新logo(如图所示),设计师的灵感来源于曲线:1(0,R)nnxyCnnab+=.当4,2,1nab===时,下列关于曲线C的判断正确的有()A.
曲线C关于x轴和y轴对称B.曲线C所围成的封闭图形的面积小于8C.设()3,0M,直线30xy−+=交曲线C于PQ、两点,则PQM的周长小于8D.曲线C上的点到原点O的距离的最大值为1417【答案】ABD【分析】根据用y−替换y,x不变,得方程不变,用x
−替换x,y不变,得方程不变,可判断A正确;根据曲线C的范围,可判断B正确;先得到椭圆2214xy+=在曲线:C44116xy+=内(除四个交点外),再根据椭圆的定义可判断C不正确;利用两点间的距离公式、三角换元和三角函数知识求出最大值,可判断D正确;
【详解】当4,2,1nab===时,曲线C:44116xy+=,对于A,用y−替换y,x不变,得()44116xy+−=,即44116xy+=,则曲线C关于x轴对称;用x−替换x,y不变,得()44116xy−+=,即44116xy+=,则曲线C关于y轴对称,故A正确;对于B,由
44116xy+=,得||2x≤,||1y,所以曲线C在由直线2x=和1y=所围成的矩形内(除曲线与坐标轴的四个交点外),所以曲线C所围成的封闭图形的面积小于该矩形的面积,该矩形的面积为428=,故B正确
;对于C,对于曲线:C44116xy+=和椭圆2214xy+=,设点1(,)xy在44116xy+=上,点2(,)xy在2214xy+=上,因为42442121(1)164xxyy−=−−−2222(1)(
1)(1)444xxx=−+−−222(1)(11)444xxx=−+−+221(1)024xx=−,所以4412yy,所以12||||yy,设点1(,)xy在44116xy+=上,点2(,)xy在2214xy+=上,因为()244421216(1)4(1)
xxyy−=−−−()2224(1)4(1)4(1)yyy=−+−−22224(1)28(1)0yyyy=−=−,所以4412xx,所以12||||xx,所以椭圆2214xy+=在曲线:C441
16xy+=内(除四个交点外),如图:设直线30xy−+=交椭圆2214xy+=于,AB两点,交x轴于(3,0)N−,易知,,MN为椭圆2214xy+=的两个焦点,由椭圆的定义可知,||AN||224AM
+==,||||224BNBM+==,所以ABM的周长为8,由图可知,PQM的周长不小于8,故C不正确;对于D,设曲线:C44116xy+=上的点(,)xy,则该点到原点O的距离为22xy+,因为44116xy+=,所以设2cos4x=,2siny=,π[0,]2
,则224cossinxy+=+=4117(sincos)17sin()1717+=+,其中1sin17=,4cos17=,所以当sin()1+=时,22xy+取得最大值17,22xy+取得最大值1417.故D正确;故选:ABD13.(2023春·湖南长沙·
高三湖南师大附中校考阶段练习)已知球O的半径为4,球心O在大小为45的二面角l−−内,二面角l−−的两个半平面所在的平面分别截球面得两个圆1O,2O,若两圆1O,2O的公共弦AB的长为4,E为AB的中点,四面体12OAOO得体积为V,
则一定正确的是()A.O,E,1O,2O四点共圆B.3OE=C.126OO=D.V的最大值为21−【答案】ACD【分析】连结1212,,,,OEOEOEOOOA,判断出4,2OAAE==,利用勾股定理求OE,判断B,证明11OOOE⊥,22OOOE⊥,12,,,OOEO四点共面,即可判断1
2,,,OEOO四点共圆,判断A,利用正弦定理求出12OO,由此判断C;设1122,OOdOOd==,求出12OOOS的最大值,结合体积公式判断D.【详解】因为公共弦AB在棱l上,连结1212,,,,O
EOEOEOOOA,则4,2OAAE==,则22224223OEOAAE=−=−=,故B错误;因为二面角l−−的两个半平面分别截球面得两个圆O1,O2,O为球心,所以OO1⊥,OO2⊥,又1,OEAB平面,,2,OEAB平面,所以11OOOE
⊥,22OOOE⊥,1OOAB⊥,2OOAB⊥,因为12,OOOO平面12OOO,所以AB⊥平面12OOO,同理可证AB⊥平面12OEO,所以12,,,OOEO四点共面,又1290OOEOOE==,所以1212180OEOOOO+=,对角互补的四边形为圆内接四边
形,所以12,,,OEOO四点共圆,故选项A正确;因为E为弦AB的中点,故1OE⊥AB,2OE⊥AB,故12OEO为二面角l−−的平面角,所以1245OEO=,由正弦定理得12sin456OOOE==,故选项C正确;设1122,OOdOOd==,在△12OOO中,由余弦定理可得,(
)222121212126222OOdddddd==+++,所以()12322dd−,故()121232112222OOOSdd−,所以()1232111221332OOOVAES−==−,当且仅当以1263
2dd=−=时取等号,故选项D正确,故选:ACD14.(2023春·山东济南·高三山东省实验中学校考开学考试)过直线:25lxy+=上一点P作圆22:1Oxy+=的切线,切点分别为,AB,则()A.若直线ABl∥,则5AB=B.cosAPB的最小值为35C
.直线AB过定点21,55D.线段AB的中点D的轨迹长度为5π10【答案】BC【分析】根据题意设出点P坐标,求出直线AB方程,若ABl∥,则,斜率相等,进而求出直线方程,进而求出弦长即可;根据直线AB方程,求出定点即可;由π,APBAOB+=进而转化为与cosAOQ的关
系,即圆心到直线的距离与半径的比值的最值,根据直线AB过的定点即可得出选项B正误;由定点,弦AB中点,圆心所形成的角为直角,即可判断线段AB的中点的轨迹,进而求出长度即可.【详解】解:由题知,设()00,Pxy,因为过点P作圆22:1Oxy+=的切线,切点分别为,AB,所以,
AB在以OP为直径的圆上,即,AB在222200020222xyxyxy+=+−−上,因为,AB是切点,所以,AB在221xy+=上,故,AB是两圆的交点,故两圆方程相减可得,AB所在的直线方程,
化简可得00:1ABxxyy+=,因为P在l上,所以0025xy+=,故直线()00:521ABxxxy+−=;关于选项A,若ABl∥,则00252xx−=−−,解得:02,x=所以:210ABxy+−=,故圆心O到AB的距离1,5d=所以145215,55AB=−=故选项A错误;由(
)00:521ABxxxy+−=,即()0251xxyy−+=,联立2051xyy−==,解得:2515xy==,所以AB过定点21,,55M故选项C正确;因为π,APBAOB
+=所以()coscosπcos,APBAOBAOB=−=−由于AB过定点21,,55M所以O到AB距离max5,5dOM==记AB中点为Q,则OMOQ,coscosAPBAOB=−cos2AOQ=−()22cos1AOQ=−−212cosA
OQ=−212OQr=−131255−=,故选项B正确;因为D为线段AB的中点,且M在AB上,所以π2MDO=,所以D点轨迹为以OM为直径的圆,所以5,210OMr==周长为52ππ,5r=故选项D
错误.故选:BC15.(2023春·浙江杭州·高三浙江省杭州第二中学校考开学考试)已知实数a,b,c满足lne1bcac==,则下列关系式中可能成立的是()A.abcB.acbC.cabD.cba【答案】ABC【
分析】将lne1bcac==化为1lnebac==,设1lnebaxc===,得exa=,lnbx=,1cx=,利用函数exy=,lnyx=,1yx=的图象可求出答案.【详解】由lne1bcac==可知,0c,所以1lnebac==
,设1lnebaxc===,则exa=,lnbx=,1cx=,在同一直角坐标系中作出函数exy=,lnyx=,1yx=的图象,由图可知,当10xx时,cab,此时C正确;当12xxx时,acb,此时B正确;当2xx时,abc,此时A正确.
故选:ABC16.(2023春·河北石家庄·高三石家庄二中校考阶段练习)已知双曲线2222:1(0,0)xyCabab−=的左、右焦点分别为12,FF,过2F的直线交C的右支于点A,B,若21111
135FAFBFBFAFB==,则()A.1ABBF⊥B.C的渐近线方程为62yx=C.21AFBF=D.12AFF△与12BFF△面积之比为2∶1【答案】ABC【分析】根据21111135FAFBFBFAFB==可得13cos5AFB
=,1135FBFA=,利用余弦定理求出AB,即可判断A,根据双曲线的定义结合AB的值可求出1212,,,,AFAFBFBF可确定C,从而在直角三角形12BFF中可得,ac的齐次式,可求渐近线方程确定B,根据直角三角形的面积公式可确定D.【详解】由11111113cos5FAFBFAFBA
FBFAFB==,得13cos5AFB=,又由22111135FBFBFAFB==,得1135FBFA=,不妨设11,53FBFAmm==,在1AFB△中,由余弦定理得2222111112cos16FBFAFBFAAFBABm−+==,所以
4ABm=,所以2211FBFAAB+=,所以1ABBF⊥,A正确;在直角三角形12BFF中,根据双曲线定义可得122BFBFa−=,所以232BFma=−,在三角形12AFF中,根据双曲线定义可得122AFAFa−=,所以252AFma=−,因为22844ABAFB
Fmam=+=−=,所以ma=,所以123,32BFaBFaaa==−=,在直角三角形12BFF中,2221212BFBFFF+=,即22294aac+=,所以()222104aab=+,所以2232ba=,所以62ba=,所以渐近线方程为62yx=
,B正确;22143,3AFABBFaaaBFa=−=−==,所以21AFBF=,C正确;12122121131,6,222BFFFABSBFBFaSABBFa====△△12112292AFFFABBFFSSSa=−=△△△,所以12AFF△与12
BFF△面积之比为3∶1,D错误,故选:ABC.17.(2023·重庆沙坪坝·高三重庆南开中学校考阶段练习)已知数列na满足2134nnnaaa+=−+,14a=,nN,则下列结论正确的有().A.数列na是递增数列B.142nna−C.1
1111122niinaa=++=−−D.()21log221nniia=−−【答案】ABC【分析】对A:根据数列单调性的定义分析证明;对B:先证12nnaa+,结合累加法运算求解;对C:可得()()2132122nnnnnaaaaa+=−+−−=−,结合裂项相消法分
析运算;对D:先证()()212log2log22nnaa+−−,结合累积法可得()12log22nna−−,再根据等比数列求和分析运算.【详解】对A:()2214420nnnnnaaaaa+=−+=−−,当且仅当2na=时,
等号成立,即1nnaa+,注意到14a=,故114nnaaa+=,可知对nN,4na,即()2120nnnaaa+=−−,即1nnaa+,故数列na是递增数列,A正确;对B:∵()()2154421nnnnnnaaaaaa+=−+=−−−,由A可得:
对nN,4na,则()()12140nnnnaaaa+=−−−,当且仅当1n=时,等号成立,故12nnaa+,即12nnaa+,则1121121222442,2nnnnnnaaaaanaaa−−−−=
=,即142,2nnan−;当1n=时,则14a=也满足142nna−;综上所述:142nna−,B正确;对C:∵2134nnnaaa+=−+,则()()21321
22nnnnnaaaaa+=−+−−=−,注意到4na,即120nnaa−−,∴()()1111121221nnnnnaaaaa+==−−−−−−,即1111122nnnaaa+=−−−−,故1122311111111111122222222niinnnaaa
aaaaa=++=−+−++−=−−−−−−−−−,可得11111122niinaa=++=−−,C正确;对D:∵()2213224nnnnaaaaa+−=−+=−+,注意到40na
,则220na−,故()()221222nnnnaaaa+=−+−−,可得()()212log2log22nnaa+−−,则()()212log2lg2o2nnaa+−−,当2n时,则()()()()()()()()221
221221212221log2log2log2log2log222212log2log2log2nnnnnnaaaaaaaa−−−−−−−−=−=−−−,当1n=时,()21log21a−=,故()12log
22nna−−.则()12112log21222112nnnniia−=−−+++==−−,D错误;故选:ABC.【点睛】关键点点睛:公众号:高中试卷君(1)根据题意证明12nnaa+,放缩结合等比数列运算求解;
(2)根据题意整理可得1111122nnnaaa+=−−−−,裂项相消求和;(3)可证()()212log2lg2o2nnaa+−−,放缩结合等比数列的通项公式与求和公式运算求解.18.(2023·重庆沙坪坝·高三重庆南开中学校考阶段练习)已知()()11,Axfx,()()()221
2,Bxfxxx为函数()lnfxx=图象上两点,且ABx∥轴,直线1l,2l分别是函数()fx图象在点,AB处的切线,且1l,2l的交点为P,1l,2l与y轴的交点分别为,MN,则下列结论正确的是().A.12ll⊥B.1246xx+C.MNP△的面积1MNPS△D
.存在直线1l,使1l与函数exy=图象相切【答案】ACD【分析】对于选项A,可以分别求得,AB两点处的斜率,利用斜率之积即可判断;对于选项B,分析条件可得121xx=且121xx,由特殊值即可判断;对于选项C,
根据,AB两点处的切线方程可得PMN、、点的对应坐标,继而可以表示MNP△的面积,即可判断;对于选项D,设1l与函数exy=图象相切于点C,利用公切线切点斜率相等建立方程,判断方程是否有解即可.【详解】解:由12xx及()lnfxx=图像可得121xx,而ABx∥轴,故()
()12fxfx=,∴()()12fxfx=−,即12lnlnxx=−,121xx=∴()()11111122211211:ln1ln1:ln1lnlyxxxxxxxlyxxxxxxx=−+=−+=−−−=−++∴121111ll
kkxx=−=−,111212ln1ln11PMNxxyxyxx==−=++、、显然A正确;当11.1x=时,21111.1xx==,显然12144.461.1xx+=+,B错误(也可以用基本不等式或对勾函数
判定);1112112PMNpMNSxyyxx=−=+,C正确;设1l与函数exy=图象相切于点C()00,exx,由题意可得:001101eln1exxBCxkxxx−===−,化简得1111ln01xxx+−=−,令()()1ln
11xhxxxx+=−−,则()()21201hxxx=+−,即()hx在定义域上单调递增,有()()22222e12e10e1e1e1e3e20e1e1hh+=−=−−−+−=−=−−,故()2e,
e上存在1x使得1111ln01xxx+−=−,D正确.故选:ACD【点睛】本题关键在于表示两条切线的方程,利用121xx=即可解决前三个选项,对于公切线问题关键在于设切点,利用导数的几何意义转化为单变量问题,再利用导数判断方程根的问题,属于难题.19.(2023春·山东济南·高三山东省实
验中学校考开学考试)已知在三棱锥−PABC中,PAPB⊥,ABBC⊥,1PAPB==,ABBC=,设二面角PABC--的大小为,M是PC的中点,当变化时,下列说法正确的是()A.存在,使得PABC⊥B.存在,使得PC⊥平面PABC.点M在某个球面上运动D.当2=时,三棱锥−PAB
C外接球的体积为4π3【答案】ACD【分析】取AB、AC中点D、E,连接PD,DE,PE,ME,BE,即可得到PDE即为二面角PABC--,求出线段BC、AB、DE、AC、PD的长度,假设PABC⊥,求出的值,即可判断A,假设PC⊥平面
PAB,即可得到ABPB⊥,推出矛盾,即可判断B,由12ME=为定值,即可判断C,结合A可得1EPEAECEB====,即可求出三棱锥外接球的半径,从而求出体积,即可判断D.【详解】解:对于A:取AB、AC中点D、E,连接PD,DE,PE,ME,BE,因为1PAP
B==,所以PDAB⊥,又ABBC⊥,//DEBC,所以DEAB⊥,所以PDE即为二面角PABC--的平面角,又PAPB⊥,ABBC=,所以222BCABPBPA==+=,所以1222DEBC==
,则222ACABBC=+=,1222PDAB==,若PABC⊥,又PAPB⊥,PBBCB=,,PBBC平面PBC,则PA⊥平面PBC,因为PC平面PBC,所以PAPC⊥,所以112PEAC==,则2
22PDDEPE+=,即2PDE=,即π2=,故A正确;对于B:若PC⊥平面PAB,AB平面PAB,则PCAB⊥,又ABBC⊥,PCBCC=,,PCBC平面PBC,所以AB⊥平面PBC,PB平面PBC,ABP
B⊥,在ABP中ABPB⊥与PAPB⊥矛盾,故B错误;对于C:1122MEPA==,M在半径为12的球面上,故C正确;对于D,当2=时,1PE=,所以1EPEAECEB====,E为三棱锥−PABC外接球的球心,外接球的
半径为1,所以三棱锥−PABC外接球的体积344π1π33V==,故D正确.故选:ACD.20.(2023春·浙江杭州·高三浙江省杭州第二中学校考开学考试)直线(01)ykk=与函数4()|5|fxxx=+−的图像有4个不同的交点,并且从左到右四个交点分别为,,,AB
CD,它们的横坐标依次是1234,,,xxxx,则下列关系式正确的是()A.123416xxxx=B.123410xxxx+++=C.348xx+D.存在k使得A点处切线与B点处切线垂直【答案】ABD【分析】AB:14,xx为方程()2540xkx−++=两根,23,
xx为方程()2540xkx−−+=两根,由韦达定理可判断选项正误.C:由()fx图像可得3424xx,注意到()()()()344343338888xxxxfxfxfxfx+−−−,研究函数()()8fxfx−−
,()2,4x的单调性可判断选项.D:由题可建立关于12,xx的方程组11222212454544111xkxxkxxx+−=−−=−−+=−,判断其解是否存在即可.【详解】由45(),0
()45,0xxxfxxxx−+=+−,当0x时,4445()5[()()]52()()9yxxxxxx=−+=+−+−+−−=,仅当2x=−等号成立,而(01)ykk=与()fx有4个交点,显然0x不可能存在交点;当0
x,()445251gxxxxx=+−−=−,仅当2x=等号成立,由上易知:()gx在(0,2)上递减,在(2,)+上递增,且()1(4)0gg==,综上,在(0,1)、(4,)+上()0gx,在(1,4)上()0g
x,故在(0,1)、(4,)+上()(0,)fx+,在(1,4)上()(0,1]fx,令()4510fxxxx=+−=,则26400xxx−+=,可得35x=−或35+,要使(01)ykk=与()fx有4个交点,则
12343512435xxxx−+,当()()0,14,x+时()45fxxx=+−;当()1,4x时()45fxxx=−−;据此可得()fx图像如下.AB:由图及题意,14,xx为45xkx+−=,即
()2540xkx−++=的两根,则14145,4xxkxx+=+=.23,xx为45xkx−−=,即()2540xkx−−+=的两根,则23235,4xxkxx+=−=.则123416xxxx=,12345510xxxxkk+++=−++=.故AB正确.C:注意到344388
4xxxx+−,又()fx在()4,+上单调递增,则()()434388xxfxfx−−,又()()34fxfxk==()()338fxfx−.设()()()()8,2,4Fxfxfxx=−−,则()4428Fxxx=−++−,所以()()()()22223228
44088xFxxxxx−−=−=−−,得()Fx在()2,4上单调递增,则()()()()33408FxFfxfx=−,从而348xx+,故C错误.D:因A,B两点在()fx图像上,则11224545xkxxkx+−=−−=.又在A,B两点处切线相
互垂直,''22444451,51xxxxxx+−=−−−=−+.则过A点直线斜率为2141x−,过B点斜率为2241x−+,221244111xx−−+=−.则建立关于12,xx的方程组112222
12454544111xkxxkxxx+−=−−=−−+=−,存在k相当于方程组有解.因221244111xx−−+=−,则2212
2222122144164xxxxxx+=+=.设122sin,2cosxx==,由图可得1202sin1π012cos26xx==.1112122245441045xkxxxxxxkx+−=+++=−−=,代入122si
n,2cosxx==,有π22sin11π4sincos52sin5sincos4sin2++++=++=2ππ22sin22sinππ442sin2sin5π44πcos22sin144++
++=++=−++−.令24πsinθm+=,因π06,则54412πππθ+,又52316212462224πππsinsin+=+=+=
,则3112,m+,由上有322255501mmmmmm+=−++=−在311,2+上有根.令()3255hxxxx=−++,注意到()120h=,31753024h+−=,得32550mmm−++=在311,2
+上有根,即存在k使得A点处切线与B点处切线垂直,故D正确.故选:ABD【点睛】关键点点睛:本题涉及函数的零点与方程的根,难度较大.AB选项,结合图像与题意找到1234,,,xxxx间关系,后用韦达定理解决问题.C选项,为双变量问题,注意到()()343388xxfx
fx+−,研究()Fx在()2,4上的单调性可得答案.D选项,直接求得k难度较大,故将k的存在性转化为相关方程组有解.三、填空题21.(2023春·湖南长沙·高三湖南师大附中校考阶段练习)已知函数()()(0
)xfxealnaxaaa=−−+,若关于x的不等式()0fx恒成立,则实数a的取值范围为______【答案】()20,e【分析】将不等式()0fx恒成立转化为()1xelnaxaa+−在(1,)+上恒成立
,进一步转化为1xexa+恒成立,即1xeax−恒成立.再构造函数,利用导数求最值可解决.【详解】易求得函数()fx的定义域为(1,)+,由()()0xfxealnaxaa=−−+,得()1xelnaxaa+−,因为函数1xeya=+与函数()ylnaxa=−互为反函数,
其图象关于直线yx=对称,所以要使得()0fx恒成立,只需1xexa+恒成立,即1xeax−恒成立,设()1xegxx=−,则()()()221xexgxx−=−,()gx在()1,2上递减,在()2,+递增,可知当2x=时,()gx取得最小值2e,所以2ae,又因为0a,所
以a的取值范围是()20,e.【点睛】本题考查了等价转化思想,不等式恒成立问题.属中档题.22.(2023春·山东济南·高三山东省实验中学校考开学考试)已知数列na满足:2111160,,5nnnnnaaaaaa+++=+=,
记(1)1nnnba−=−,且202311iikbk=+,则整数k=_____.【答案】5−公众号:高中试卷君【分析】根据因式分解法,结合取倒数法进行求解即可.【详解】由211nnnaaa++−=,可得()1111nnnnaaaa+++−=,所以112na+
,212a,则21222,(1,2)aaaa=−,所以2111(0,2),nnnaaaa++−=,2111111111nnnnnaaaaa++++==−−−,所以111111nnnaaa++=+−
,(1)1nnnba−=−,所以122023123202220231111111111bbbaaaaa+++=−+−++−−−−−−11223202220232023111111125116aaaaaaaa−=++−+−+=
−−−,因为112na+,所以120232aa,则有20236,25a,所以122023145,3bbb+++−−,则5k=−.故答案为:5−.【点睛】关键点睛:利用取倒数法,结合因式分解法是解题的关键.23.(2023
春·河北石家庄·高三石家庄二中校考阶段练习)已知椭圆()2222:10xyCabab+=的焦距为2,过椭圆C的右焦点F且不与两坐标轴平行的直线交椭圆C于A,B两点,若x轴上的点P满足PAPB=且23PF恒成立,则椭圆C离心率e的取值范围为______.【答案】30,3
【分析】根据给定条件,设出直线AB的方程,与椭圆方程联立,求出线段AB中点横坐标,即可列式求解作答.【详解】依题意,点(1,0)F,设直线:1,0ABxtyt=+,1122(,),(,)AxyBxy,由2222221xtybxayab=++=消去x得:22222222()20btaybty
bab+++−=,则222212122222222,btbabyyyybtabta−+=−=++,线段AB的中点22222222(,)abtMbtabta−++,因为PAPB=,则有PMAB⊥,直线22222222:()bta
PMytxbtabta+=−−++,令0y=得点22222(,0)abPbta−+,而221ab−=,有2222222211abbtabta−=++,又23PF,即2221213bta−+,因此2221103bta+,即2223bta+,依题意,2223bta+恒成立,而恒有2
222btaa+,因此233aa,离心率133ea=,所以椭圆C离心率e的取值范围为303e.故答案为:30,3【点睛】方法点睛:求椭圆的离心率(或离心率的取值范围),常见有两种方法:①求出a,c,代入公式cea
=;②只需要根据一个条件得到关于a,b,c的齐次式,结合222bac=−转化为a,c的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以a或2a转化为关于e的方程(不等式),解方程(不等式)即可得e(e的取值范围).24.(
2023春·浙江杭州·高三浙江省杭州第二中学校考开学考试)已知关于x的不等式()21ln0xaxxba−−−恒成立,则ba的取值范围是_____.【答案】)1,+【分析】设bta=,令()()21ln0fxxaxxat
a=−−−+,要使()21ln0xaxxba−−−恒成立,即()0fx恒成立.求出()fx最小值()0fx,令()00fx得到300020ln21xxxtx+−,再求出300020ln21xxxx+−的取值范围即可.【详解】设bta=,令
()()221ln1ln0fxxaxxbxaxxata=−−−+=−−−+,要使()21ln0xaxxba−−−恒成立,即()0fx恒成立.()()212120xaxfxxaaxx−−=−−=,由280a=+可得,()2210xaxfxx−−==在(
)0,+上有一个解2084aax++=,即()20000210xaxfxx−−==,20021xax−=,又0a,208242aax++=,因此当00xx时,()0fx,()fx在()00,x上单调递减;当0xx
时,()0fx¢>,()fx在()0,x+上单调递增.则()()200001ln0fxfxxaxxat=−−−+,20001lnxaxxta−+++,将20021xax−=代入,得300020ln21xxxtx+−,设()32ln2212xxxgxx
x+=−,()()()()222221ln121xxxgxx++−=−,令()0gx=,解得1x=.因此当212x时,()0gx,()gx在()0,1上单调递减;当1x时,()0gx,()gx在()1,+上单调递增.()()11gxg=,即3000
20ln21xxxtx+−的取值范围是)1,+,故ba的取值范围是)1,+.故答案为:)1,+25.(2023春·河北石家庄·高三石家庄二中校考阶段练习)若函数3e3()lnxfxaxxx=−+只有一个极值点,则a的取值范围是___________.【答案】32ee,4
9纟禳镲çú-?睚çú镲棼铪【分析】对()fx求导,利用导数与函数极值的关系,分类讨论3是否为极值点,结合2exyx=的图像性质即可求得a的取值范围.【详解】因为()3e3()ln0xfxaxxxx=−+,所以()()4222333eexxxxxf
xaaxxxx−−−=−=−,因为()fx只有一个极值点,所以若3是极值点,因为23e2exxxxx−=,所以当02x时,3e0xx,当2x时,3e0xx,则2exyx=在()0,2上单调递减,在()2,+上单调递增,故22
22eee24xyx==,则2exax,所以22minee4xax=;当x趋向于0时,ex趋向于1,2x趋向于0,则2exx趋向于正无穷,当x趋向正无穷时,ex趋向正无穷的速率远远大于2x趋向正无穷的速率,则2exx
趋向于正无穷,若3不是极值点,则3是2e0xax−=即2exax=的一个根,且存在另一个根02m,此时3e9a=;当3e9a=时,()()3223ee9xxfxxx−=−,令()0fx,解得0xm;令()0fx¢>,解得x>m;所以()fx在()0,m单
调递减,在(,)m+单调递增,满足题意,综上:2e4a或3e9a=,即32ee9,4a纟禳镲çú??睚çú镲棼铪.故答案为:32ee,49纟禳镲çú-?睚çú镲棼铪.四、双空题26.(2023·重庆沙坪坝·高三重庆南开中学校考阶段练习)已知抛物线2:4Cyx=的焦
点为F,准线交x轴于点D,过点F作倾斜角为(为锐角)的直线交抛物线于A,B两点,如图,把平面ADF沿x轴折起,使平面ADF⊥平面BDF,则三棱锥ABDF−体积为__________;若ππ,63,则异面直线AD,BF所成角的余弦值取值范围为____
______.【答案】43715,75【分析】根据抛物线焦点弦的性质可得1cospAF=−,1cospBF=+,进而根据面面垂直即可求三棱锥的高,进而利用体积公式即可求解,建立空间直角坐标系,利用向量的夹角就可求
解异面直线的夹角.【详解】过B作,BMxBN⊥⊥准线,垂足为,MN,在RtBMF△中,cosMFBF=,又cos1cospBNBFDFMFpBFBF==−=−=+,sinsin1cospMBBF==+同理可得,1cospAF=−过A作A
Hx⊥于H,由于平面ADF⊥平面BDF,且交线为DF,AH平面ADF,所以AH⊥平面BDF,且sinsin1cospAHAF==−,故三棱锥的体积为31111sinsin8433261cos1cos663BDFpppSAFDFBMAHp=====+−,222sin1s
in1cos1cos1cospppAD=+=+−−−,1cospBF=+且sin1cospMB=+,cos1cospFH=−,所以建立如图所示的空间直角坐标系,cossincossin,,0,,0,21cos1c
os21cos1cosppppppBA−−+++−−,2p=即1cos2sin1cos2sin,,0,,0,1cos1cos1cos1cosBA−+−++−−,()()1,0,0
,1,0,0DF−,222sin2cos2sin22cos4cos,0,,,,0,1cos1cos1cos1cos1cos1cossinDABFDABF====
−−+++−所以222224coscos1sinsincos,1sin1sin1sin1cos1cosDABFDABFppDABF−====+++−+2211sin=−++,当ππ,63
时,22131357sin,sin,1sin,224444+,所以cos,DABF227151,1sin75=−++,由于,DABF为锐角,所以异面直线AD,BF所成角的角等于,DABF,故异面直线AD,
BF所成角的余弦值取值范围为715,75故答案为:43,715,75【点睛】思路点睛:圆锥曲线中的范围或最值问题,可根据题意构造关于参数的目标函数,然后根据题目中给出的范围或由判别式得到的范围求解,解题中注意函数单调性和基本不等式
的作用.另外在解析几何中还要注意向量的应用,如本题中根据向量的共线得到点的坐标之间的关系,进而为消去变量起到了重要的作用五、解答题27.(2023春·湖南长沙·高三湖南师大附中校考阶段练习)已知双曲线E的顶点为()1,0A−,()10B,,过右焦点F作
其中一条渐近线的平行线,与另一条渐近线交于点G,且324OFGS=△.点P为x轴正半轴上异于点B的任意点,过点P的直线l交双曲线于C,D两点,直线AC与直线BD交于点H.(1)求双曲线E的标准方程;(2)求证:OPOH为定值.【答案】(1)2212yx−=(2)证明见解析【分析】(1)根据题
意表示出G点的横坐标,求出纵坐标,表示面积即可求解;(2)联立直线与双曲线方程,根据韦达定理证明求解.【详解】(1)设双曲线2222:1xyEab−=,易知1a=.由题意可知:OFG△为等腰三角形,则2Gcx=,代入byxa=得
:22Gbcbcya==,则132224OFGbcSc==△,又22221cabb=+=+,则解得2b=,则双曲线22:12yEx−=.(2)设直线l的方程为:xtym=+,(0m且1m),()11,Cxy,()22,Dxy.联立2212xtymyx=+−=,消x得:222
12102tymtym−++−=,122212mtyyt−+=−,2122112myyt−=−,()212121.2myyyymt−=+−()11:11yACyxx=++,①()22:11yBDyxx=−−,②联立①②,解得:21122121122
1Hyxyxyyxyxyxyy++−=−++.又()2121212yxytymtyymy=+=+,同理,12121yxtyymy=+,把它们代入Hx,得()()()()()21212211212212121212112Hmyymyyyytyymyyy
ymxmyyyymyyyy−−++++−+++−==−++−++()()()()1221122121212121111yyyyyymyymmyyyymmyyyym++−++−===−++−++,故11HOPOHmxmm===,得证.28.(2023春·浙江杭州·高三浙江省杭州第二
中学校考开学考试)已知函数()(π)sinbfxaxx=−−,[π,)x+(1)1b=时,若()0fx恒成立,求a的取值范围;(2)12b=,()fx在3π,π2上有极值点0x,求证:00()πfxx+.【答案】(1)1a−(2)证明见解析【
分析】(1)利用导数讨论单调性求函数的最值,即可求a的范围;(2)利用作差法构造函数000000()π2cossinfxxtttt+−=−++,根据导函数讨论单调性和最值,即可证明不等式.【详解】(1
)()(π)sin(π)fxaxx=−+−,令πtx=−,则[0,)t+,令()singtatt=+,则有()0gt恒成立,()cosgtat=+,当1a−时,()0gt在[0,)+上恒成
立(不恒为零),故()gt在[0,)+上为减函数,故()()00gtg=即()0gt恒成立,当1a−,(0)10ga=+,因为()gt的图象是连续不断的,故存在()00,x+,使得()00,xx,有()0gt
,故()gt在()00,x上为增函数,故()00,xx,有()()00gtg=,这与题设矛盾,故1a−.(2)()πsinπsin(π)fxaxxaxx=−−=−+−令πtx=−,则π[0,]
2t,令()sinktatt=+,则()cos2akttt=+令00πtx=−,则有0()0kt=,即002cosatt=−00000000000()π()sin2cossinfxxkttattttttt+−=+=+
+=−++0π(0,)2t,由(1)得00sintt,000sin2sinttt+00000000002cossin2(sincos)2cos(tan)tttttttttt−++−=−,令()tanpxxx=−,π(0,)2x,21()10cospxx=−,
()px在π(0,)2上单调递增,()(0)0pxp=,tanxx.π(0,)2x时,0000002(sincos)2cos(tan)0tttttt−=−,0000()π()0fxxktt+−
=+,得证.29.(2023春·浙江杭州·高三浙江省杭州第二中学校考开学考试)已知抛物线24yx=上一点(1,2)P,圆M:22(3)1xy−+=,过P作圆M的两条切线,切点分别为A,B.(1)求直线AB的方程:(2)直线,P
APB分别与抛物线交于,CD两点,求线段CD的长度.【答案】(1)2250xy−−=(2)89109【分析】(1)根据切线性质得出圆M在点,AB处的切线方程,又因为点P同时在直线12,ll上,得出直线AB的方程;(2)先根据
直线PC与圆M相切得出关于点C坐标的式子,同理得出关于点D坐标的式子,最后应用两点间距离公式计算可得线段CD的长度.【详解】(1)由22(3)1xy−+=可得圆心()3,0M,半径为1,设11(,)Axy,22(,)Bxy,设
(,)Pxy是圆M在点A处的切线1l上一点,则0APMA=即11111111(3)()()0,(3)[(3)(3)][()]0−−+−=−−−−+−=xxxyyyxxxyyy221111(3)(3)(3)1xxyyx
y=−+−−+=则圆M在点,AB处的切线方程分别为111:(3)(3)1lxxyy−−+=,222:(3)(3)1lxxyy−−+=又因为点P同时在直线12,ll上,所以有111:(3)(13)21lxy−−+=,222:(3)
(13)21lxy−−+=,所以11(,)xy,22(,)xy是方程(3)(13)21xy−−+=的解,所以直线AB的方程是2250xy−−=.(2)设33(,)Cxy,44(,)Dxy,则3311(2)2PCxl
xyy−−=−−:,又23314xy=,321(2)4PCylxy+−=−:化简整理得33:4(2)20PClxyyy−++=,因为直线PC与圆M相切,则323|122|116(2)ydy+==++,即2333441240yy
++=,同理可得2443441240yy++=,所以,yy34是方程23441240yy++=的两个不等实根,有244431240=−,343444124,33yyyy+=−=,22343434448()()4
9yyyyyy−=+−=.22222234343434()()()()44=−+−=−+−yyCDxxyyyy2234348910()[()1]49+=−+=yyyy【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线
相交问题的基本步骤如下:(1)设直线方程,设交点坐标为()()1122,,,xyxy;(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于x(或y)的一元二次方程,必要时计算;(3)列出韦达定理;(4)将所求问题或题中的
关系转化为12xx+、12xx(或12yy+、12yy)的形式;(5)代入韦达定理求解.30.(2023春·河北石家庄·高三石家庄二中校考阶段练习)已知双曲线2222:1(,0)xyCabab−=的实轴
长为4,左、右顶点分别为12,AA,经过点()4,0B的直线l与C的右支分别交于,MN两点,其中点M在x轴上方.当lx⊥轴时,26MN=(1)设直线12,MANA的斜率分别为12,kk,求21kk的值;(
2)若212BANBAM=,求1AMN的面积.【答案】(1)3−;(2)7235.【分析】(1)法一:根据实轴长,求得a值,根据题意,求得23MNb=,可得b值,即可得曲线C方程,设直线方程为4xty=+,与双曲线联立,根据韦达定理,可得121
2,yyyy+表达式,代入21kk,化简整理,即可得答案.法二:由题意,求得a,b的值,即可得曲线C方程,设MN方程为4xmy=+,与双曲线联立,根据韦达定理,可得1212,yyyy+表达式,代入21kk,化简整理,即可得答案.(
2)法一:因为212BANBAM=,根据二倍角的正切公式,结合1122,tankBAMkBAN==−及213kk=−,化简计算,可得133k=,进而可得1MA方程,与曲线C联立,可得M点坐标,即可得直
线MN的方程,根据面积公式,即可得答案.法二:设12,2BAMBAN==,由213kk=−,结合二倍角正切公式,可得tan的值,进而可得直线1AM方程,与曲线C联立,可得1y,同理可得2y,代入面积公式,即可得答案.【详解】(1)法一:因
为24a=,所以2a=,令4x=得223yb=,所以2326MNb==,解得2b=,所以C的方程为22142xy−=显然直线MN与y轴不垂直,设其方程为4xty=+,联立直线MN与C的方程224142xtyxy=+−=,消去x得()2228
120tyty−++=,当22t时,2Δ16960t=+,设()()1122,,,MxyNxy,则121222812,22tyyyytt+=−=−−.因为1221212221,222yyxkkxxy+===+
−,所以()()()()1212211212226622xxtytykkyyyy++++==()2222212121221248366362232422tttyytyyttyyt−++++−−===−−.法二:由题意得22241
62126aba=−=,解得22ab==,双曲线C的方程为22142xy−=.设MN方程为()()()()1122124,,,,,2,0,2,0xmyMxyNxyAA=+−,联立22424xmyxy=+−=,可得()22228120,2
mymym−++=,222=644(2)1260mmm−−=+,121222812,22myyyymm+=−=−−,121212,22yykkxx==+−,()()()2122112212121121226262222ymyky
xmyyykxymyymyyyyy+++===−+++−2222222221212662231216422222mmyymmmmmyymmm++−−===−−−+−−−−−.(2)法一:因为212B
ANBAM=,所以121212tantantan21tanBAMBANBAMBAM==−,又因为1122tan,tankBAMkBAN==−,所以122121kkk−=−,即122121kkk=−,(※)将213kk=−代入(※)得1121231kkk−
=−,因为M在x轴上方,所以133k=,所以直线1MA方程为()323yx=+,联立C与直线1MA方程()22323142yxxy=+−=,消去y得,28200xx−−=,解得10x=或2x=−(舍),所以()10,43M,
代入4xty=+,得32t=,所以直线MN方程为342xy=+,联立C与直线MN方程22342142xyxy=+−=,消去x得,25163480yy−−=,解得43y=或435y=−,所以1AMN的面积为1121124726332255AByy−==.法二:设12,
2BAMBAN==,由213kk=−,可得tan23tan=,2231tan=−,解得3tan3=,1AM方程:32xy=−,联立223224xyxy=−−=,可得2430yy−=,解得143y=,同理联立2232324xyxy=−+
−=,解得2435y=−,112124372363255AMNSyy=−==.31.(2023春·湖南长沙·高三湖南师大附中校考阶段练习)已知函数()()ln1sincosxxfxx=+++.(1)当0,πx时,求证:()0fx;(2)若()1fxa
x+对1x−恒成立,求a.【答案】(1)证明见解析(2)2a=【分析】(1)求导后,分别在π0,4x、π3π,44x和3π,π4x的情况下,根据()fx的正负确定()fx的单调性,根据每段区间内都有()min0fx可证得结论;(2)将问
题转化为()()10gxfxax=−−在()1,−+上恒成立,根据()00g=和最值点的特征可确定0x=为()gx的极大值点,由极值点定义可求得2a=;代回函数中验证,利用导数可说明当2a=时,()0gx,由此可确定其符合题意.【详解】(1)()11πcossin2sin114fxxx
xxx=+−=−−++;①当π0,4x时,ππ,044x−−,π2sin1,04x−−,又101x+,()0fx,()fx\在π0,4上单调递增,()()0ln1sin0cos01fx
f=++=,即()0fx;②当π3π,44x时,ππ0,42x−,此时πsin4yx=−单调递增,又11yx=+在π3π,44上单调递减,()fx
在π3π,44上单调递减,π404π4f=+,3π42043π4f=−+,0π3π,44x,使得()00fx=,当0π,4xx时,()0fx¢>;当03π,4xx时,()0fx;()fx\
在0π,4x上单调递增,在03π,4x上单调递减,又πππππln1sincosln12044444f=+++=++,3π3π3π3π3πln1sincosln1044444f
=+++=+,当π3π,44x时,()0fx;③当3π,π4x时,ππ3π,424x−,)π2sin1,24x−,又1211π2x++,()0fx,()fx\在3π,π4
上单调递减,()()()()πlnπ1sinπcosπlnπ110fxf=+++=+−,即()0fx;综上所述:当0,πx时,()0fx.(2)令()()()1ln1sincos1gxfxaxxxxax=−−=+++−−,则()0g
x在()1,−+上恒成立;()0ln1sin0cos010g=++−=,()()max0gxg=,0x=为()gx的一个极大值点,又()1cossin1xaxgxx=+−−+,()01cos0sin020gaa=+−−=−=,解得:2a=;当2a=
时,由cos10x−知:()()()ln1sincos21ln1sin2gxxxxxxxx=+++−−++−,令()()ln1sin2hxxxx=++−,则()1cos21hxxx=+−+,令()()mxhx=,则()()21s
in1mxxx=−−+;当()1,0x−时,()1sin0mxx−−,()hx单调递减,()()00hxh=,()hx在()1,0−上单调递增;当()0,x+时,()1cos211201hxxx=+−+−=+,()hx在
()0,+上单调递减;()()00hxh=,()()0gxhx在()1,−+上恒成立,符合题意;综上所述:2a=.【点睛】思路点睛:本题考查利用导数证明不等式、导数中的恒成立问题;本题求解恒成立中的参
数值的基本思路是:通过函数的最值,结合自变量区间和函数最值只能在极值点或区间端点处取得的特征,确定函数的极值点,从而求解出参数值;易错点是求解出参数值后,忽略验证的过程,导致解析过程不够严谨.32.(2023春·山东济南·高三山东省实验中学校考开学考试)
已知函数()()1ln1axfxxx+=−−(1)当1a=−时,求()fx的单调区间;(2)若()fx有两个零点()1212,xxxx,求a的范围,并证明12110lnlnxaxa+++【答案】(1)单调
增区间为()0,23−和()23,++,单调减区间为()23,1−和()1,23+(2)a的范围是()0,+,证明见解析【分析】(1)1a=−求出导函数()fx,令()0fx¢>、()0fx解不等式可得答案;(2)当0a=、0a讨论不符合题意;当0a时
求出()fx得()fx在()0,1和()1,+均单调递增,当1x时,由()0eaf、()31e0+af得()fx在()1,+上有一个零点;当01x,()()312e0,e0e1aaaaff−−−=−,()fx在()0,1
上有一个零点,所以a的范围是()0,+,可得11111ln2xxaax−=+,22211ln2xxaax−=+,再由1211lnln+++xaxa1211122=−+axx,()0fx=得()fx的两个零点12,xx,再利
用基本不等式得121120xx−+可得答案.【详解】(1)()fx的定义域为()()0,11,+,当1a=−时,()1ln1xfxxx+=+−,导函数()2241(1)xxfxxx−+−=,令()0fx¢>,得023x−或2
3x+;令()0fx,得2323x−+且1x;所以()fx的单调增区间为()0,23−和()23,++,单调减区间为()23,1−和()1,23+;(2)当0a=时,()fx只有1个零点,不符合题意
;当0<a时,若01x,则()0fx;若1x,则()0fx,不符合题意,所以0a.当0a时,()2120(1)afxxx−=+,所以()fx在()0,1和()1,+均单调递增.当1x时,由()2e0e1aaaf=−−
,()()()()()31313131313131e131e1e1elnee1e1aaaaaaaaaaf+++++++++−−+=−=−−()()()31313131313e1e12e20e1e1aaaaaaaa+++++−−+−=−−,所以()
fx在()1,+上有一个零点;当01x,同理()()312e0,e0e1aaaaff−−−=−,所以()fx在()0,1上有一个零点,所以a的范围是()0,+,因为()fx的两个零点为12,xx,所以()1111ln1axxx+=−,即111
2ln1axxax+=−,所以11111ln2xxaax−=+,同理,22211ln2xxaax−=+,所以1212121211111112lnln222xxxaxaaxaxaxx−−+=+=−+++,若()0
fx=,即()1ln01axxx+−=−,则()()1111lnln0111aaxxxfxxxx++−=−+=−=−−,所以()fx的两个零点12,xx互为倒数,即211xx=,所以11211112xxxx+=+(
等号不成立),所以121120xx−+,所以12121212111111120lnln222xxxaxaaxaxaxx−−+=+=−+++,所以得证.【点睛】关键点点睛:
第二问的关键点是利用导数判断出两个零点12,xx互为倒数,本题考查了学生的分析问题、解决问题以及运算能力,属于难题.33.(2023春·山东济南·高三山东省实验中学校考开学考试)已知椭圆2222:1(10)xyCabab+=的左、右焦点分
别为12,FF,过点2F作直线l(与x轴不重合)交C于,MN两点,且当M为C的上顶点时,1△MNF的周长为8,面积为837(1)求C的方程;(2)若A是C的右顶点,设直线,,lAMAN的斜率分别为12,,kkk,求证:1211kkk+为定值.【答案】(1)2214x
y+=;(2)证明见解析.【分析】(1)利用三角形周长求出a,当M为C的上顶点时,求出直线l方程,进而求出点N的坐标,利用三角形面积求出b作答.(2)设出直线l的方程,与椭圆方程联立,利用韦达定理结合斜率坐标公式计算推理作答.【详解】(1)依题意,
1△MNF的周长111221||||||||||||||48MFMNNFMFMFNFNFa++=+++==,解得2a=,则椭圆222:14xyCb+=,令椭圆C的半焦距为c,当M为C的上顶点时,直线l为:1xycb+=
,由222114xycbxyb+=+=消去y得22(4)80cxcx+−=,解得0x=或284cxc=+,于是得点2228(4)(,)44cbcNcc−++,又1△MNF的面积为837,则221(4)83
2[]247bccbc−−=+,整理得273(4)bcc=+,则有22743(4)ccc−=+,解得23c=或2413c=,有21b=或24813b=,因为01b,则21b=,所以椭圆C的方程为2214xy+
=.(2)由(1)知,2(3,0)F,(2,0)A,直线l的方程为(3)ykx=−,由22(3)44ykxxy=−+=消去y得2222(41)831240kxkxk+−+−=,设()()1122,,,MxyNxy,则2212122283124,4
141kkxxxxkk−+==++,而1122122121,2(3)(3)222ykkxykxxxxkx−−====−−−−,12121212121212222(23)(431111()333(3))xxxxxxkkkk
xxxxxx−−−++++=+=−−−++222222222(23)43133124834141124834141kkkkkkkkk−++=−++−+−++22222212(124)(23)8343(1(843)(41)41)124)3833
(kkkkkkkk−−++==−−−+++,所以1211()843kkk+=−为定值.【点睛】方法点睛:求定值问题常见的方法有两种:(1)从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关.(2)直接推
理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.34.(2023春·河北石家庄·高三石家庄二中校考阶段练习)已知函数()1exfxx−=.(1)讨论()fx的单调性;(2)设,ab是两个不相等的正数,且lnlnabba+=+,
证明:ln2abab++.【答案】(1)()fx在()(),0,0,1−上单调递减;在()1,+上单调递增.(2)证明见解析【分析】(1)先求函数的定义域,对函数求导,令导数为0,解出x,然后在定义域范围内分析即可.(2)利用分析法证明,变形要证明的式子,结合构造新函数利用函数
的导数进行证明.【详解】(1)()1exfxx−=的定义域为()(),00,−+U,()()121exxfxx−−=,令()0fx=,得:1x=,当x变化时()(),fxfx的关系如下表:x(),0−0()0,11()1,+()fx−无意义−0+()fx无意义
()fx在()(),0,0,1−上单调递减;在()1,+上单调递增.(2)证明:要证ln2abab++,只需证:()()lnln2abba+++根据lnlnabba+=+,只需证:ln1ba+不妨设ab,由lnlnabba+=+得:lnlnaabb−=−;两边取指数,l
nlneeaabb−−=,化简得:eeabab=令:()exgxx=,则()()()()1ee,exgagbgxfxx−===,根据(1)得()gx在()(),0,0,1−上单调递减;在()1,+上单调递增(如下图所示),由于()gx在()0,1上单调递减,在()1,+上单调递增
,要使()()gagb=且ab¹,则必有01,1ab,即01ab由01ab得:1,1ln1ba−.要证ln1ba+,只需证:1lnba−,由于()gx在()1,+上单调递增,要证:1lnba−,只需证:(
)()1lngbga−,又()()gagb=,只需证:()()1lngaga−,只需证:1lneee1ln1lnaaaaaa−=−−,只需证:()e1lneaa−,只需证:1ln1eeaa−,只需证
:1ln10eeaa−−,即证1lne0eaa−−−,令()()()1ln1lne,(01),10,eeexaxaxxa−−−−=−==−,只需证:()0,(01)xx,()111eeeeeeeexxxxxxxxx−
−=−+=−+=−,令()eexhxx=−,()()()10,ee0,(01),xhhxxhx=−=在()0,1上单调递减,所以()()10hxh=,所以()ee0eexxxxx−=−所以()x在()0,1上单调递
减,所以()()10x=所以()0a所以:ln2abab++.【点睛】函数与导数综合简答题常常以压轴题的形式出现,难度相当大,主要考向有以下几点:1、求函数的单调区间(含参数)或判断函数(含参数)的单调性;2、求函数在某点处的切线方程,或知道切线
方程求参数;3、求函数的极值(最值);4、求函数的零点(零点个数),或知道零点个数求参数的取值范围;5、证明不等式;解决方法:对函数进行求导,结合函数导数与函数的单调性等性质解决,在证明不等式或求参数取值范围时,通常会对函数进行参变分离,构造新函数
,对新函数求导再结合导数与单调性等解决.35.(2023·重庆沙坪坝·高三重庆南开中学校考阶段练习)已知函数()sineaxxfx=,()0,πx.(1)当1a=时,求函数()fx的单调区间;(2)若112a+,设直线l为()fx在ππ,
44f处的切线,且l与()yfx=的图像在()0,π内有两个不同公共点,求实数a的取值范围.【答案】(1)()fx的单调递增区间为π(0,)4,单调递减区间为π(,π)4;(2)4(1,12)3π++.【分析】(1)由题意可得()cossinexxxfx−=
,根据()fx的正负及()0,πx即可得答案;(2)由题意可得()ππ4421π2:42e2eaaalyx−=−+,记ππ44sin2(1)π2()()e42e2eaxaaxagxx−=−−−,利用导数,根据函
数()gx在()0,π内有两个不同的零点求解即可.【详解】(1)解:因为当1a=时,()sinexxfx=,()0,πx,所以()cossinexxxfx−=,令cossin0xx−,得π(0,)4x;令cossin0xx−,得π(,π)4x,所以()fx的单调递增区间为π(0,)4,
单调递减区间为π(,π)4;(2)解:因为ππ44πsinπ244e2eaaf==,()cossineaxxaxfx−=,所以ππ44ππcossinπ2(1)444e2eaaaaf−−==,所以切点为π4π2(
,)42ea,切线的斜率π42(1)2eaak−=所以切线ππ442(1)π2:()42e2eaaalyx−=−+,记ππ44sin2(1)π2()()e42e2eaxaaxagxx−=−−−,则π4cossin2(1)()e2eaxaxaxagx−−=−,令π
4cossin2(1)()()e2eaxaxaxamxgx−−==−,则2(1)sin2cos()eaxaxaxmx−−=,所以当π[,π)2x时,()0mx,所以()gx在π[,π)2上单调递增;当π(0,)2x时,222tan1()(1)coseaxaxamxax−−=
−,令22()tan1ahxxa=−−,①当2π2()1041aha=−−,即12a+时,则112a+,不满足条件;②当2π2()1041aha=−−,即112a+时,易有1π(,π)4t,使得()gx
在1(0,)t上单调递减,在1(,π)t上单调递增;又因为π()04g=,所以()gx在π(0,)4上单调递增,在π(,π)4内只可能单调递减或者先减后增,又因为π()04g=,π4π2(1)24(0)02eaag−−=,所以存在1π4x=为
函数的一个零点,所以只需()gx在π(,π)4内存在一个零点即可,因为1()0gt,所以只需πππ4443π2(1)223π(π)0[(1)1]0442e2e2eaaaaga−=−−=−−即可,解得41123πa++,此时存在2π(,π)4x,使得
2()0gx=,满足题意;当(π)0g时,()gx在π(,π)4内再无零点.综上所述:实数a的取值范围为4(1,12)3π++.【点睛】方法点睛:利用导数确定函数单调性时,如果第一次求导后不能确定导数的正负时,需进行再
次求导,或构造函数进行再求导.36.(2023·重庆沙坪坝·高三重庆南开中学校考阶段练习)已知双曲线()2222:1,0xyCabab−=的左、右焦点分别为1F,2F,左顶点为()2,0A−,点M为双曲线上一动点,且2212MFMF+的最小值为18,O为坐
标原点.(1)求双曲线C的标准方程;(2)如图,已知直线:lxm=与x轴的正半轴交于点T,过点T的直线交双曲线C右支于点B,D,直线AB,AD分别交直线l于点P,Q,若O,A,P,Q四点共圆,求实数m的值.【答案】(1)2214xy−=(2)25【
分析】(1)根据双曲线的方程可得2MFca−,根据题意结合双曲线的定义124MFMF−=,运算求解即可得结果;(2)设直线()()1122:,,,,BTxtymBxyDxy=+,根据题意求,PQ的坐标,由圆的性质可得
TATOTPTQ=,结合韦达定理运算求解.【详解】(1)设()()002,,,0,MxyFcca,不妨设M为双曲线右支上一动点,则0xa,则2200221xyab−=,即2220021xyba=−,可得()()222222
220000000222020221xbaccMFxcyxcxcxcxaxaaa−=−+−=−++=−+=−,注意到0xa,则20cMFxacaa=−−,由题意可得:122,24aMFMFa=−=
=,即1224,20MFMFMFc=+−,则()2222212222242816MFMFMFMFMFMF+=++=++,∵22816yxx=++的对称轴为2x=−,则22816yxx=++在()2,c−+上单调递增,故()()22221222281622821618MFMFMFMFcc+=
++−+−+=,则25c=,解得5c=或5c=−(舍去),可得2221bca=−=,故双曲线C的标准方程为2214xy−=.(2)由题意可得(),0Tm,设直线()()1122:,,,,BTxtymBx
yDxy=+,联立方程2214xtymxy=+−=,消去y得()2224240tytmym−++−=,则221212222440,0,,44tmmtyyyytt−−+=−=−−,直线()11:22yBAyxx=++,令xm=
,则()1122yymx=++,即点()11,22yPmmx++,同理可得点()22,22yQmmx++,若O,A,P,Q四点共圆,则TATOTPTQ=,∵()()12122,,2
,222yyTAmTOmTPmTQmxx=+==+=+++,注意到0m,20m+,且点P,Q位于同一象限,即()()()212122022myyxx+++,可得()()()()212122222m
yymmxx++=++,故()()()()()12121222222myymxxmtymtym+=++=++++,整理得()()()()2212122220mtmyytmmyymm−−+++++=,则()()()2222242222044mtmmtmtmmm
mtt−−−++−++=−−,整理得25840mm+−=,解得25m=或2m=−(舍去),故实数m的值为25.【点睛】方法定睛:解决与弦端点有关的向量关系、位置关系等问题的一般方法,就是将其转化为端点的坐标关系,再根据联立消元后的一元二次方程根与系数的大小关系,构建方
程(组)求解.获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com