【文档说明】重庆市第八中学校2025届高三上学期开学考试数学试题 Word版含解析.docx,共(24)页,2.461 MB,由小赞的店铺上传
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重庆八中高2025届高三上开学考试数学注意事项:1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上.2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案;回答非选择题时,
将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效.3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.设集合{|22}Axx=+,2{|23}Bxxx=+,{|C
xxA=且}xB,则集合C=()A.B.)4,3−−C.(4,3−−D.)0,1【答案】B【解析】【分析】解出绝对值不等式与一元二次不等式后,再结合集合的性质即可得.【详解】由22x+可得222x−+,即40x−,故{|40}Axx=−,由223xx+
可得()()310xx+−,即31x−,故{|31}Bxx=−,由{|CxxA=且}xB,故)4,3C=−−.故选:B.2.赵佶所作《瑞鹤图》中房殿顶的设计体现了古人的智慧,如下图,分别以OA,OB为x轴、y轴正方向建立平面直角坐标系,屋顶剖面的曲线
与x轴、y轴均相切,A,B两点间的曲线可近似看成函数()fx的图象,()fx有导函数()fx,为了让雨水最快排出,()fx需要满足螺旋线方程()()1()fxfxabfx=+,其中a,b为常数,则
()A.0a,0bB.0a,0bC.a<0,0bD.a<0,0b【答案】D【解析】【分析】利用函数图象的变化关系可得()0fx,再结合曲线与y轴相切的特征推理即可得解.【详解】观察图象知,函数()fx单调递减,即()0fx,于是a<0,而函数图象与y轴相切,则x从大于0
的方向趋于0时,()fx趋于负无穷大,也即1(0)bf+趋于0,又(0)0f,因此0b,所以a<0,0b.故选:D3.使得“函数2()72fxaxx=+−在区间1,1−上单调递减”成立的一个充分不必要条件是()A.1a−B.03aC.
30a−D.31a−−【答案】D【解析】【分析】根据复合函数()272fxaxx=+−的单调性列不等式组求解a的范围,再求解使其成立的一个充分不必要条件.【详解】解:令()272txaxx=+−,()(0)fttt=,因为yt=在定义域上单调递增,由函数()fx
在1,1−上单调递减,则()272txaxx=+−在1,1−上单调递减且()0tx恒成立,所以()2121620ata−−−=+,解得31a−−,因为()3,1−−3,1−−,所以使
31a−−成立的一个充分不必要条件为31a−−.故选:D4.已知直线:10lxay−−=与22:2440Cxyxy+−+−=交于,AB两点,设弦AB的中点为,MO为坐标原点,则OM的取值范围为()A.35,35−+B.31,31−+C.23,23−+D.21
,21−+【答案】D【解析】【分析】首先求出圆心坐标与半径,再求出直线过定点坐标,设𝐴(𝑥1,𝑦1),𝐵(𝑥2,𝑦2),()00,Mxy,联立直线与圆的方程,消元、列出韦达定理,即可得到()()2200111
xy−++=,从而求出动点M的轨迹方程,再求出圆心到坐标原点的距离,从而求出OM的取值范围.【详解】22:2440Cxyxy+−+−=即()()22129xy−++=,则圆心为()1,2C−,半径3r=,直线:1
0lxay−−=,令100xy−=−=,解得10xy==,即直线恒过定点(1,0),又()()22110249−++=,所以点(1,0)在圆内,设𝐴(𝑥1,𝑦1),𝐵(𝑥2,𝑦2),()00,Mxy,由221024
40xayxyxy−−=+−+−=,消去x整理得()221450ayy++−=,显然0,则12241yya+=−+,则()21212224221aaxxayya−++=++=+,所以21222121
xxaaa+−+=+,122221yya+=−+,则212022121xxaaxa+−+==+,1202221yyya+==−+则()()2222200222111111aaxyaa−−−++=+=++,又直线:10lxay−−=的斜率不为0,所以M不过点(1,0)
,所以动点M的轨迹方程为()()22111xy−++=(除点(1,0)外),圆()()22111xy−++=的圆心为()1,1N−,半径11r=,又()22112ON=+−=,所以11ONrOMONr−+,即2121OM−+,即
OM的取值范围为21,21−+.故选:D【点睛】关键点点睛:本题关键是求出动点M的轨迹,再求出圆心到原点的距离ON,最后根据圆的几何性质计算可得.5.定义在R上的奇函数()fx满足()()20fxfx+−=,当()1,1x−时,
()2log11afxbx=−+−,则202313kkf==()A.0B.1C.1−D.2023【答案】B【解析】【分析】根据()0011022fff=+−=可求出a、b的值,分析
可知函数()fx是周期为2的周期函数,计算出13f、()1f的值,结合函数周期性和奇偶性的性质可求得202313kkf=的值.【详解】因为函数()fx是定义在R上的奇函数,且当()
1,1x−时,()2log11afxbx=−+−,由()()20log10fab=−+=,①且()222211248log21log1log12022333aaaffabbb+−=−++−+=−++=
,②由①②可得()222248log1log133aaa−+=−,整理可得220102102103aaaaa−=−−−,解得2a=,此时,()20log10fb=+=,可得0b=,故当()1,1x−时
,()2221log1log11xfxxx+=−=−−,()()2211loglog11xxfxfxxx−+−==−=−+−,合乎题意,因为()()20fxfx+−=,则()()()22fxfxfx=−−=−,所以,函数()fx是周期为2的周期函数,所以,221113loglog211
313f+===−,在等式()()20fxfx+−=中,令1x=可得()210f=,可得()10f=,()()()()12451221121033333333ffffffffffff+++++=+++−+−+
0=,因此,62023112023133713333kkkkffff===+==.故选:B.6.定义在R上的函数()fx满足()()22fxfxxx=+−,则函数()()21gxxfxx=−的零点个数为()A.3B.4C
.5D.6【答案】B【解析】【分析】根据已知可求得()2fxxx=−+,从而可求得函数()fx的解析式,令()()210gxxfxx=−=,可得()1fxx=,即2211,013,0xxxxxx−=
+=,构造函数并画出函数图象,结合图象即可得解.【详解】解:因为()()22fxfxxx=+−,所以()()()2222fxfxxxfxxx=+−=+−,所以()2fxxx=−+,所以()()2222,0223,0xxxfxfxxxxxxxxx−+=+−=−+−=−−,由()
()210gxxfxx=−=,得()221fxx=,即()1fxx=,即2211,013,0xxxxxx−=+=,如图,画出函数1,03,0xxyxx−=+和21yx=的图象,当1x=−时,()2
1132,11−+==−,由图可知函数1,03,0xxyxx−=+和21yx=的图象右4个交点,即函数()()21gxxfxx=−有4个零点.故选:B.【点睛】本题考查了函数解析式的求法,考查了利用数
形结合思想求函数的零点的个数,考查了数形结合思想和转化思想,有一定的难度.7.已知数列na满足11a=,且对任意*,()mnmnN均有22mnmnmnaaaa+−+=+.记na的前n项和为nS,则7S=()A.28B.140C.
256D.784【答案】B【解析】【分析】令1n=,得到11(())2mmmmaaaa+−−−=−,令1mmmbaa+=−,求得12mmbb−−=,得出mb为等差数列,求得1223mmaama+=−−+,利用累加法求得22(
2)(1)mamma−+−=,再令3,2mn==,得到513222aaaa+=+,求得24a=,得出2mam=,即可求解.详解】由数列{𝑎𝑛}满足11a=,且22mnmnmnaaaa+−+=+,令1n
=,可得1112222mmmmaaaaa+−+=++=,即11(())2mmmmaaaa+−−−=−,再令1mmmbaa+=−,可得12mmbb−−=,即数列mb是公差为2的等差数列,又由12121baaa=−−=,
可得223mbma=−+,即1223mmaama+=−−+,又由22211321()()((2)()1)mmmaaaaaaaamma−=+−+−++−−=+−即22(2)(1)mamma−+−=,所以32
12aa=+及5294aa=+,令3,2mn==,可得513222aaaa+=+,代入可得222942121(2)aaa++=++,解得24a=,所以22(2)(1)4mmamm−−=+=,即数列{𝑎𝑛}的通项公式为2nan=,所以222222271234567140S=++++++=.故
选:B.【点睛】关键点点睛:本题的关键是证明数列mb是公差为2的等差数列,再结合累加法并求出24a=,从而得到2nan=,最后计算7S即可.8.将1到30这30个正整数分成甲、乙两组,每组各15个
数,使得甲组的中位数比乙组的中位数小2,则不同的分组方法数是()A.()27132CB.7713142CCC.6714142CCD.()27142C【【答案】B【解析】【分析】分析可得甲组的中位数为14或15,分别求
出甲组的中位数为14、15时的分组方法,即可得解.【详解】因为甲组、乙组均为15个数,则其中位数为从小到大排列的第8个数,即小于中位数的有7个数,大于中位数的也有7个数,依题意可得甲组的中位数为14或15,若甲组的中位数为14,则乙组的中位数为16,此时从113中选7
个数放到甲组,剩下的6个数放到乙组,再从1730中选7个数放到甲组,其余数均在乙组,此时有771314CC种分组方法;若甲组的中位数为15,则乙组的中位数为17,此时从114中选7个数放到甲组,剩下的7个数放到乙组,再从1830中选7个数放到甲组,其余数均在乙组,此时有771413CC种分组方法;
若甲组的中位数为16,则乙组的中位数为18,此时甲组中小于16的数有7个、乙组中小于18的数有7个,从而得到小18的数一共只有77115++=个,显然不符合题意,故舍去,同理可得,甲组的中位数不能大于15;若甲组的中位数为13,则
乙组的中位数为15,此时甲组中小于13的数有7个、乙组中小于15的数有7个,从而得到小15的数一共只有77115++=个,显然不符合题意,故舍去,同理可得,甲组的中位数不能小于14;综上可得不同的分组方法数是7713142CC种.故选:B【点睛】关键点点睛:本题关键是得到
甲组的中位数为14或15再分类分别计算可得.二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9.设函数()()1fxfx=,()()1nnfxffx+
=,nN,则下列函数中满足,()3fx与()fx值域相同的是()A.()e=xfxB.()lnfxx=C.()21fxx=−D.()1fxxx=+【答案】BC【解析】【分析】分别求出选项中()3fx与()fx的值
域即可得到答案.详解】对选项A,()()1e0,xfx=+,()()e2e1,xfx=+,()()ee3ee,xfx=+,故A错误.对选项B,()1lnfxxR=,()()2lnlnfxxR=,()()3lnlnlnfxxR=,故B正确
.对选项C,()()2111,fxx=−−+,()()()22111,fxfx=−−+,()()()23211,fxfx=−−+,故C正确.对选项D,()()()112,,2fxxx=++
−−,()()()211155,,22fxfxfx=++−−,()()()32212929,,1010fxfxfx=++−−,故D错误.故选:BC10.在信道内传输,,MNP信号,信号的传输相互独立,发送某
一信号时,收到的信号字母不变的概率为()01,收到其他两个信号的概率均为12−.若输入四个相同的信号,,MMMMNNNNPPPP的概率分别为123,,ppp,且1231ppp++=.记事件111,,MNP分别表示“输入MMM
M”“输入NNNN”“输入PPPP”,事件D表示“依次输出MNPM”,则()A.若输入信号MMMM,则输出的信号只有两个M的概率为()221−B.()22112PDM−=C.()3112PDP−=D.()()1112311pPMDp=
−+−【答案】BCD【解析】【【分析】由独立事件的乘法公式可得A错误;由条件概率公式可得BC正确;全概率的应用,先求出()3112PDN−=,再根据()2332123111222PDppp−−−=++
和()()()()()()1111PDMPMPMDPMDPDPD==化简得到D正确.【详解】A:因为发送某一信号时,收到的信号字母不变的概率为()01,收到其他两个信号的概率均为12−,即收到的信号字母变的概率为1−,且信号的传
输相互独立,所以输入信号MMMM,则输出的信号只有两个M的概率为()()222224C611−−=,故A错误;B:因为()()()2221121111122pPDMPDMPMp−−===,故B正确;C:()()()33311131122p
PDPPDPPPp−−===,故C正确;D:因为()()()33211121122pPDNPDNPNp−−===,而2332123111()222PDppp−−−=++
()()23221111111111222pppp−−−−=+−=+−2111113111122222ppppp−+−−−=+−−+=
()2131112p−+−−=,所以()()()()()()()221111112pPDMPMPMDPMDPDPDPD−===()()22112111223
1131112pppp−==−+−−+−−,故D正确;故选:BCD.【点睛】关键点点睛:本题的关键是利用独立事件的条件概率公式()()()|PABPBAPA=和全概率公式()()()1|niiiPAPBPAB==.11
.在平面直角坐标系中,将函数()fx的图象绕坐标原点逆时针旋转(090)≤后,所得曲线仍然是某个函数的图象,则称()fx为“旋转函数”.那么()A.存在90旋转函数B.80旋转函数一定是70旋转函数C.若1()gxaxx=+为45旋转函
数,则1a=D.若()exbxhx=为45旋转函数,则2e0b−≤≤【答案】ACD【解析】【分析】对A,举例说明即可;对B,举反例判断即可;根据函数的性质,结合“旋转函数”的定义逐个判断即可;对CD,将45旋转函数转化为函数与任意斜率为
1的函数最多一个交点,再联立函数与直线的方程,分析零点个数判断即可.【详解】对A,如yx=满足条件,故A正确;对B,如倾斜角为20的直线是80旋转函数,不是70旋转函数,故B错误;对C,若1()gxaxx=+为45旋转函数,则根据函数的性质可得,1()gxaxx=+逆时针旋转45后,不
存在与x轴垂直的直线,使得直线与函数有1个以上的交点.故不存在倾斜角为45的直线与1()gxaxx=+的函数图象有两个交点.即()Ryxbb=+与1()gxaxx=+至多1个交点.联立1yaxxyxb=+=+可得()2110axbx−
−+=.当1a=时,10bx−+=最多1个解,满足题意;当1a时,()2110axbx−−+=的判别式()2Δ41ba=−−,对任意的a,都存在b使得判别式大于0,不满足题意,故1a=.故C正确;对D,同C,()exbxhx=与()Ryxaa=+的交点个数小于等于1,即对任意的a,exbxa
x=−至多1个解,故()exbxgxx=−为单调函数,即()()11exbxgx−=−为非正或非负函数.又()11g=−,故()110exbx−−,即()e1xbx−−恒成立.即exy=图象在()1ybx=−−上方,故0b−,即0b.当ex
y=与()1ybx=−−相切时,可设切点()00,exx,对exy=求导有exy=,故000ee1xxx=−,解得02x=,此时02eexb=−=−,故2e0b−≤≤.故D正确.故选:ACD三、填空题:本
题共3小题,每小题5分,共15分.12.若不等式()3axabxax++−对1,2x恒成立,则8ab+的最大值为__________.【答案】3【解析】【分析】先将不等式变形为2111axbx+−+,再把211xx+−看成整体
求解函数的值域,由不等式恒成立可得关于,ab的不等关系,再利用不等关系表达所求式8ab+,并求其范围探究最值即可.【详解】由()3axabxax++−,可得2111axbx+−+.令21()1,1,2fxxxx=+−,则()fx在[1,2]上
单调递增,所以21911,2xx+−,由2111axbx+−+对1,2x恒成立,所以911,112abab−+−+,则1()1ab−−+,故()98232ababab+=+−+,当且
仅当912()1abab+=−+=,即411,77ab==−时,等号成立,故8ab+的最大值为3.故答案为:3.13.有1000张从1开始依次编号的多米诺骨牌,从小到大排成一行,每次从中去掉
处在奇数位置的牌,则最后剩下的一张牌是______号.【答案】512【解析】【分析】根据题设,依次写出每次去掉奇数位后的余项,即可得结果.【详解】第一次:余下编号2,4,6,8,10,...,998,1000,编号为*2,Nkk,共5
00项;第二次:余下编号4,8,12,16,...,996,1000,编号为*4,Nkk,共250项;第三次:余下编号8,16,24,32,...,992,1000,编号为*8,Nkk,共125项;第四次:余下编号16
,32,48,64,...,976,992,编号为*16,Nkk,共62项;第五次:余下编号32,64,96,128,...,960,992,编号为*32,Nkk,共31项;第六次:余下编号64,12
8,192,256,...,896,960,编号为*64,Nkk,共15项;第七次:余下编号128,256,384,512,640,768,896,编号为*128,Nkk,共7项;第八次:余下编号256,512,768,编号为*256,Nkk,共3项;第九次:余下编号512,编
号*512,Nkk,共1项;综上,最后剩下512.故答案为:51214.《扫雷》是一款益智类的小游戏,游戏要求玩家在方格中点击若干次,排除所有无雷的格子即算成功.方格中的数字代表其周围8格的地雷数.现有如图所示的55方格阵,有4个方格已经被点开,则图中地雷数的可能取值有______种;若已知
图中共有7个地雷,则它们的排列方式有______种.为【答案】①.7②.46【解析】【分析】记ija为第i行,第j列格子,1,2,3,4,5i=,1,2,3,4,5j=,按照33a中是地雷和33a中不是地雷分两种情况讨论,再按照公共地雷的个数进
行讨论可求出第一个空的答案;第二个空按照公共地雷个数为2和5分别计数,再相加可得解.【详解】记ija为第i行,第j列格子,1,2,3,4,5i=,1,2,3,4,5j=,4332当33a中是地雷时,若其余无公共地
雷时,图中地雷数为433239+++−=;若其余有且只有一个公共地雷时,图中地雷数为4332318+++−−=;若其余有且只有二个公共地雷时,图中地雷数为4332327+++−−=;若其余有且只有三个公共地雷时,图中地雷数为4332336+++−−=;若其余有
且只有四个公共地雷时,图中地雷数为4332345+++−−=;当33a中不是地雷时,若其余有且只有一个公共地雷时,图中地雷数为4332111+++−=;若其余有且只有二个公共地雷时,图中地雷数为4332210+++−=;若其余有且只有
三个公共地雷时,图中地雷数为433239+++−=;若其余有且只有四个公共地雷时,图中地雷数为433248+++−=;若其余有且只有五个公共地雷时,图中地雷数为433257+++−=;若其余有且只有六个公共地雷时,图中地雷数为433266+++−=;综上所述:图中地雷数可能
取5,6,7,8,9,10,11共7个值.若已知图中共有7个地雷,由以上分析可知,共分两类:第一类:当33a中是地雷时,其余有且只有二个公共地雷,共有2284CC28622−=−=种;第二类:当33a中不是地雷时,其余有且只有
五个公共地雷,共有41211124422222CC2CC(CCC)24++=,所以若已知图中共有7个地雷,则它们的排列方式有222446+=种.故答案为:7;46.四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.已知函数()()()loglog2
mmfxxmxm=−+−(0m且1m).(1)若对于任意的3,4xmm,都有()1fx≤,求实数m的取值范围;(2)在(1)的条件下,是否存在5,2m+,,使()fx在区间,上的值域是log,logmm?若存在,求实数m的取值范围
:若不存在,说明理由.【答案】(1)112m(2)不存在,理由见解析【解析】【分析】(1)根据对数函数性质求得()fx在[3,4]mm上的最大值max()fx,由max()1fx计算即可得;(2)由对数函数单调性问题转化为一元二次方程在5,2m+上有两个不等实
根,由一元二次方程根的分布知识求解即可得.【小问1详解】对于任意的3,4xmm,都有()1fx,等价于max()1fx,∵()()()()22log2log32([3,4])mmfxxmxmxmxmxmm=−−=−+
,设()22223323,424mtxmxmxmxmm=−+=−−,则t在[3,4]mm上是增函数,下面按照logmyt=的单调性分类讨论:当01m时,()fx在[3,4]mm上递减,则()()()2max3log21mfxfmm==,解得112m,当1m
时,()fx在[3,4]mm上递增,则()()()2max4log61mfxfmm==,解得106m与1m矛盾,故舍去;综上,112m.【小问2详解】∵112m,∴()fx在5,2m+上递减,∴()()loglogmmff==
,即()()()()22amammm−−=−−=,即关于x方程()()2xmxmx−−=在5,2m+上有两个不等的实根,设()()()()222312hxxmxmxxmxm=−−−=−++,则{12≤𝑚<1Δ=(3𝑚+1)2−8𝑚2
>03𝑚+12>5𝑚2ℎ(5𝑚2)>0,即{12≤𝑚<1𝑚2+6𝑚+1>0𝑚<12𝑚>103m.综上,不存在这样的,满足条件.16.已知函数()()20121nnnnfxxaaxaxax=
+=++++,其中R,nN.(1)若8n=,71024a=,求()0,1,2,3,8iai=的最大值;(2)若2=,求0nrrra=;(用n表示)(3)若1=−,求0C()nkkn
nkkkxfxn−=【答案】(1)1792(2)1023nnrrran−==(3)()0Cnkknnkkkxfxxn−==【解析】【分析】(1)由二项式定理求得7a,从而求得,然后设最大ta,解不等式组11tttt
aaaa−+求解;(2)由题意可得()012nnrrrxax=+=,两边求导,令1x=可得解;(3)用()nfx写出等式左边的和式,然后由组合数公式11CCkknnkn−−=化简变形后再由二项式定理可得.小问1详解】()()828801281fxxaaxaxax=+=++++,
7778C10242a===,不妨设ia中()0,1,2,3,,8tat=,则11188111886C2C25C2C2ttttttttttttaataat−−−+++,则5t=或6,ia中的最大值为55665688C2C217
92aa====.【小问2详解】若2=,()012nnrrrxax=+=,两边求导得()110212nnrrrnxrax−−=+=,令1x=得,1023nnrrran−==.【小问3详解】若1=−,()()
1nnfxx=−,()0Cnkknnkkkxfxn−=()()()()120001122012C1C1C1C1nnnnnnnnnnxxxxxxxxnnnn−−=−+−+−++−,因为()()()()1!!C!!1!!knnknknknknknk−=
=−−−()()()()111!C1!11!knnknk−−−==−−−−,所以()()()()120011211110C0C1C1C1nnnkknnnnknnnkkxfxxxxxxxn−−−−−−−==+−+−++−()()()12
0001111111C1C1C1nnnnnnnxxxxxxx−−−−−−−=−+−++−()11nxxxx−=+−=.【【点睛】关键点点睛:本题第三问,解题的关键是利用组合数公式将Cknkn
化简为11Ckn−−.17.已知O为坐标原点,经过点()4,0直线l与抛物线()2:20Cypxp=交于A,B(A,B异于点O)两点,且以AB为直径的圆过点O.(1)求C的方程;(2)已知M,N,P是C上的三点,若MNP△为正三角形,Q为MNP△的中心,求直线OQ斜率的最大值.【答案】(1)
24yx=(2)212.【解析】【分析】(1)根据题意,联立直线与抛物线方程,由OAOB⊥代入计算,即可得到抛物线方程;(2)根据题意,分MNP△有一边斜率不存在与MNP△三边的斜率都存在讨论,分别表示出,MNMPkk,结合60NMP=代入计算,结合基本不等式即可得到直
线OQ斜率的最大值.【小问1详解】设(),AAAxy,(),BBBxy,:4lxmy=+,联立方程24,2,xmyypx=+=得2280ypmyp−−=,则2AByypm+=,8AByyp=−.因为以AB为直径的圆过点O,所以OAOB⊥,则0ABABxxyy
+=,即22022ABAByyyypp+=,解得24AByyp=−,所以248pp−=−,解得2p=,所以C的方程为24yx=.【小问2详解】设𝑀(𝑥1,𝑦1),𝑁(𝑥2,𝑦2),()33,Pxy.不妨设N,M,P按逆时针顺序排列.的①当MNP△有一边斜
率不存在时,另一顶点为()0,0,不妨设()0,0P,则3:3MPlyx=,3:3NPlyx=−.与抛物线C的方程联立得()12,43M,()12,43N−,中心()8,0Q.②当MNP△三边的斜率都存在时,1212124MNy
ykxxyy−==−+,134MPkyy=+.又60NMP=,所以1213121344tan603441yyyyyyyy−++==+++,化简可得()()()3212134316yyyyyy−=+++,同理可得()()()213132
4316yyyyyy−=+++,()()()1323214316yyyyyy−=+++,三式相加得()22212312233103348yyyyyyyyy=++++++.因为M,N,P是C上的三
点,所以()2221231234yyyxxx++=++,又()()22221231231223312yyyyyyyyyyyy++=+++++,所以()()21231233964yyyxxx+++=++.设(),Qxy,则1233xxxx=++,1233yyyy=++,代入上式得29
432yx=−.又①也满足29432yx=−,所以Q的轨迹方程为29432yx=−.当0y,直线OQ的斜率为244232932129yyxyyy==++,当且仅当423y=时,直线OQ的斜率取得最大值21
2.当0y时,直线OQ的斜率0yx.综上,直线OQ斜率的最大值为212.【点睛】关键点点睛:本题解决的关键是利用MNP△内角为60得到关于123,yyy的三条方程,从而整理得Q的轨迹方程为29432yx=−,由此得解.18.药房里有若干味药.药剂师用这些
药配成22副药方,每副药方中恰有5味药,从中任选的三味药都恰好只包含在某一副药方中.(1)药房中共有几味药?(2)药物分为烈性药和非烈性药,要求每副药方中至少有一味是烈性药.(i)假设药房中有7味烈性药,证明:全部药方中一定有一副药方至少含有4味烈性药;(ii)证明:全部
药方中一定有一副药方至少含有4味烈性药.【答案】(1)12(2)(i)证明见解析;(ii)证明见解析【解析】【分析】(1)由题意列出方程3C220n=,即可求解;(2)设共有烈性药r味,1味烈性药2+味非烈性药称为R−三药组”,考虑问题的反面,从而列出方程322132rrr−+=,结合该方
程的解的情况,即可证明结论.【小问1详解】设共有n味药,一共可形成3Cn个“三药组”,另一方面,每个“三药组”恰有一副药方包含它,22副药方中,每副药方可形成35C个“三药组”,合计220个“三药组”,所以3C220n=,所以12n=.【小
问2详解】设共有烈性药r味,假设每副药方中至多含有3味烈性药,不妨把1味烈性药2+味非烈性药称为“R−三药组”,共有1212CCrr−个“R−三药组”,另一方面,因为每3种烈性药恰有一副药方包含它,故有3Cr副药方恰含有3种烈性药,每副这样的药方含有1232CC个“R−
三药组”,其余322Cr−副药方只含有1种或2种烈性药,它们中每一幅都可形成21146CC=或1123CC6=个“R−三药组”,故22副药方一共可形成()333C622Crr+−个“R−三药组”,故有()123312CC3C622Crrrr−=+−,得321367132rrr−+=,(i)将7
r=代入321367175132rrr−+=,即说明假设药房中有7味烈性药,全部药方中一定有一副药方至少含有4味烈性药;(ii)321367132rrr−+=两边考虑都除以5,右侧余2,对于2(1367)rrr
−+,当r取0,1,2,3,4,5时,均不成立,即说明假设每副药方中至多含有3味烈性药不成立,所以全部药方中一定有一副药方至少含有4味烈性药.【点睛】难点点睛:解答本题的难点在于理解透题意,特别是第二问的证明,解答时采用
反证思想,从反面说明,推出方程无解,从而证明结论.从而证明结论.19.已知()()12e,xfxaxaxbab+=+−−R.(1)若存在两个不同的a使得()fx的最小值为0,证明:0eb;(2)设b
(为常数),且当()0fx恒成立时,ab−的最小值为12+−,求的取值集合.【答案】(1)证明见解析(2)53【解析】【分析】(1)求出导数后,分0a=、0a与0a讨论函数的调性后,构造函数()1e12xgxx+=
−,结合导数可得存在两个不同的a,使得()fx的最小值为0等价于存在两个不同的0x,使得()01200031e12xxxbx+−+=−,再构造函数()()2131e12xxxhxx+−+=−,利用导数研究其单调性后即可得证;(2)由第一问可得,0,eab
,构造函数()()()()213e12xxxFxgxhxx+−+=−=−,结合导数研究其单调性后可得()()0021hxFx−−,再构造函数()()()21GxhxFx=++,此时只需结合导数讨论()0Gx的解即可得.【小问
1详解】()1e2xfxaxa+=+−,令()()1e2xxfxaxa+==+−,则()1e2xxa+=+,当0a=时,()1e0xfx+=,()fx单调递增,没有最小值,不满足题意;当0a时,考虑0x这一侧,有()2efxaxb++
,则当ebxa−−=−时,()0fx,不满足题意;当0a时,()0x恒成立,()fx在R上单调递增,取12x=即有()0fx;当12x时,有()32e2fxaxa+−,则当32e2ax
a−=时,()0fx;所以存在唯一的320e1,22axa−,使得()00fx=,此时()fx在()0,x−上单调递减,在()0,x+上单调递增,且有010e20xaxa++−=,
也即010e12xax+=−,于是,()()()00120012000min031ee12xxxxfxfxaxaxbbx++−+==+−−=−−,记()1e12xgxx+=−,则()()()1232e12xxgxx+−=−,当12x时,()0gx恒成
立,()gx单调递增,所以存在两个不同的a,使得()fx的最小值为0,也即存在两个不同的0x,使得()01200031e12xxxbx+−+=−;记()()2131e12xxxhxx+−+=−,则()()()()12123e12xxxxhxx+−−−=−,易知()hx在(),0−
上单调递增,在10,2上单调递减,所以()()0ehxh=;若0b,当0x时,()0hxb,而当0x时,()hx单调递减,方程()hxb=至多有一个解,不满足题意;若eb,则有()()
0ehxhb=,方程()hxb=至多有一个解,满足题意;综上,0eb;【小问2详解】由第一问可知,0,eab,取152x−=,则35215e02fab−−=+−,此时353522e,2e1ab−−−−−,记()()()()213e12xxxFxgxhxx+−+
=−=−,则()()()()212231e12xxxxFxx+−−−=−,所以()Fx在15,2−−上单调递减,在151,22−上单调递增,由于()()()00min1,2bh
xabFx+=−==−,所以有()()0021hxFx−−,记()()()()2131e21112xxxGxhxFxx+−++=++=+−,则只需考虑()0Gx的解即可,()()()()()121223e12xxxxGxx++−−=−,所以()Gx在(
),1−−上单调递减,在151,2−−上单调递增,而()10G−=,所以()0Gx只有一个解1x=−,此时()513h=−=,综上,的取值集合为53.【点睛】关键点点睛:最后一问关键点在于构造函数()()()Fxgxhx=−,结合其单调性再构造函数()()(
)21GxhxFx=++,从而只需考虑()0Gx的解即可.