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2023年新高考地区数学名校地市选填压轴题好题汇编(二十六)
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1.(2023·广东汕头·统考一模)已知函数的定义域为,为的导函数,且,,若为偶函数,则下列结论不一定成立的是( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【解析】对A:∵为偶函数,则
两边求导可得
∴为奇函数,则
令,则可得,则,A成立;
对B:令,则可得,则,B成立;
∵,则可得
,则可得
两式相加可得:,
∴关于点成中心对称
则,D成立
又∵,则可得
,则可得
∴以4为周期的周期函数
根据以上性质只能推出,不能推出,C不一定成立
故选:C.
2.(2023·广东汕头·统考一模)已知,,,则下列判断正确的是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】由,,,
可得,即,
由于,,则,
故,
由于在上单调递增,故,即,
所以,故A正确,B错误,
由于得,则不可能成立,C错误,
由于不能确定是否等于,故也无法确定,D错误,
故选:A
3.(2023·湖南株洲·统考一模)已知,,,则( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】由,,则,
令,,
当时,,则单调递增,即,
故,可得,即;
由,
且,则,即.
综上,.
故选:C.
4.(2023·湖南·湖南师大附中校联考模拟预测)已知、,且,对任意均有,则( )
A.,B.,
C.,D.,
【答案】B
【解析】,故与的符号相同,
当时,;当时,.
所以,与的符号相同.
,
令,所以,当时,恒成立,
令,可得,,.
,分以下四种情况讨论:
对于A选项,当,时,则,当时,,不合乎题意,A选项错误;
对于B选项,当,时,则,
若,若、、均为正数,
①若,则,当时,,不合乎题意;
②若,则,当时,,不合乎题意.
③若、、都不相等,记,则当时,,不合乎题意.
由上可知,,当时,若使得恒成立,则,如下图所示,
所以,当,时,且,时,当时,恒成立;
对于C选项,当,时,则,
①若时,则当时,,不合乎题意;
②当时,构造函数,其中,,
函数在上单调递增,则,.
当时,由于,则,不合乎题意,C选项错误;
对于D选项,当,时,则,此时、、为正数.
①当、、都不相等时,记,当时,,不合乎题意;
②若,则,当时,,不合乎题意;
③当时,,当时,, 不合乎题意.
所以,D选项错误.
故选:B.
5.(2023·湖南·湖南师大附中校联考模拟预测)如图,是平行四边形所在平面内的一点,且满足,则( )
A.2B.C.D.1
【答案】D
【解析】由已知,可得,
又四边形为平行四边形,
所以
,
所以.
故选:D.
6.(2023·湖南邵阳·统考二模)如图所示,在矩形中,,,平面,且,点为线段(除端点外)上的动点,沿直线将翻折到,则下列说法中正确的是( )
A.当点固定在线段的某位置时,点的运动轨迹为球面
B.存在点,使平面
C.点到平面的距离为
D.异面直线与所成角的余弦值的取值范围是
【答案】D
【解析】
选项A:当点固定在线段的某位置时,线段的长度为定值,,过作于点,为定点,的长度为定值,且在过点与垂直的平面内,故的轨迹是以为圆心,为半径的圆,故A错;
选项B:无论在(端点除外)的哪个位置,均不与垂直,故不与平面垂直,故B错;
选项C:以,,为x,y,z的正方向建立空间直角坐标系,则,,,.
,
设平面的法向量为,取,
则点到平面的距离为,故C错;
选项D:设,,,,设与所成的角为,则,故D正确.
故选:D.
7.(2023·湖南邵阳·统考二模)若不等式对任意恒成立,则正实数的取值范围是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】因为,恒成立,
即恒成立.
令,则恒成立.
因为恒成立,故单调递增,
所以在时恒成立,
∴恒成立.
令,
.
令,则
∴单调递减.∴,即,
∴单调递减,故.
则正实数的取值范围是.
故选:B.
8.(2023·湖南·模拟预测)已知函数,的定义域为R,为的导函数,且,,为偶函数,则的值为( )
A.3B.5C.6D.11
【答案】C
【解析】是偶函数,则,两边求导得,所以是奇函数,由,,得,即,
所以是周期函数,且周期为5,
又令得,
由,令得,所以.
故选C.
9.(2023·湖南·模拟预测)已知正方体,,点E为平面内的动点,设直线与平面所成的角为,若则点的轨迹所围成的图形面积的取值范围为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】如图所示,连接交平面于O,连接EO,
平面,平面,故,
,,平面,故平面,
平面,故,
同理可得,,平面,故平面,
所以∠AEO是AE与平面所成的角,,所以,
在四面体中,,,
所以四面体为正三棱锥,O为的重心,如下图所示,
所以,,
因为,所以,
又E在平面内的轨迹是以O为圆心,半径为OE的圆,
所以E在平面内的轨迹围成的图形面积.
故选:D
10.(2023·湖北·统考模拟预测)已知,分别是双曲线的左、右焦点,过的直线分别交双曲线左、右两支于A,B两点,点C在x轴上,,平分,则双曲线的离心率为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】
因为,所以∽,
设,则,设,则,.
因为平分,由角平分线定理可知,,
所以,所以,
由双曲线定义知,即,,①
又由得,
所以,即是等边三角形,
所以.
在中,由余弦定理知,
即,化简得,
把①代入上式得,所以离心率为.
故选:A.
11.(2023·湖北·统考模拟预测)已知函数,若成立,则实数a的取值范围为( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【解析】因为的定义域为R,又,故函数为偶函数,
又时, ,单调递增,故由复合函数单调性可得函数在单调递增,函数在定义域上单调递增,
所以在单调递增,
所以,
所以关于直线对称,且在单调递增.
所以,
两边平方,化简得,解得.
故选:C.
12.(2023·山东潍坊·校考一模)若正实数a,b满足,且,则下列不等式一定成立的是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】因为,为单调递增函数,故,由于,故,或,
当时,,此时;
,故;
,;
当时,,此时,,故;
,;
故ABC均错误;
D选项,,两边取自然对数,,因为不管,还是,均有,所以,故只需证即可,
设(且),则,令(且),则,当时,,当时,,所以,所以在且上恒成立,故(且)单调递减,因为,所以,结论得证,D正确
故选:D
13.(2023·山东潍坊·校考一模)已知是数列的前项和,且,(),则下列结论正确的是( )
A.数列为等比数列B.数列为等比数列
C.D.
【答案】D
【解析】由题意得:,,
由于,故数列不是等比数列,A错误;
则,,,
由于,故数列不为等比数列,B错误;
时,,即,
又,
故为等比数列,首项为2,公比为3,
故,
故,,……,,
以上20个式子相加得:,C错误;
因为,所以,两式相减得:
,
当时,,,……,,
以上式子相加得:,
故,而也符和该式,故,
令得:,
当时,,,……,,
以上式子相加得:,
故,而也符号该式,故,
令得:,
综上:,D正确.
故选:D
14.(2023·山东济宁·统考一模)已知直三棱柱,为线段的中点,为线段的中点,过的内切圆圆心,且,,,则三棱锥的外接球表面积为( )
A.B.πC.D.
【答案】B
【解析】如图,为线段的中点,,平面,平面,
故,,平面,故平面,
平面,故,
故,
因为为线段的中点且过的内切圆圆心,
故,即.
所以.
取的中点,连接、,
分别在、上取 、的外接圆圆心、.
过分别作平面,平面的垂线, 两垂线交于点,
则点为三棱取的外接球球心.
在中由余弦定理得:,
所以.
设、的外接圆半径分别为、, 三棱锥的外接球半径为.
,解得,同理,
所以,,
所以三㥄锥的外接球表面积为.
故选:B
15.(2023·山东淄博·统考一模)已知,,.其中为自然对数的底数,则( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】由,令,
令,则,
当时,,所以在上单调递增,
又,
所以,又,
所以,在成立,
所以,即,
所以,即,
令,所以,
因为,所以,即,
所以在上单调递减,
所以,即
令,所以,
因为,所以,即,
所以在上单调递减,
所以,即,
所以,在成立,
令,则上式变为,所以,即,
综上,.
故选:B.
16.(2023·山东临沂·统考一模)已知,则( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】令,则在R上单调递增,
由,则时,即,而,
∵,
∴.
.
综上:.
故选:B.
17.(2023·山东临沂·统考一模)已知双曲线的左、右焦点分别为,过的直线与的左、右两支分别交于点,且,则的离心率为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】因为,
所以,
由双曲线的定义得,
解得,
则,
设,,,
联立,消去x得,
由韦达定理得:,
由,得,解得,
所以,
,
解得,
则,
故选:D
18.(2023·山东日照·统考一模)已知数列的前项和为,且满足,,设,若存在正整数,使得,,成等差数列,则( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】数列满足,,
当时,,解得:;
当时,,
因为,所以,所以数列是首项为1,公差为1的等差数列,
所以,,
若存在正整数,使得,,成等差数列,
则,所以 ①
因为数列是单调递减数列,
当时,由,解得:,舍去;
当时,则,;
当时,,,所以,①式不成立,
所以,则有,解得:,
故选:.
19.(2023·山东日照·统考一模)已知椭圆:的左、右焦点为,,点为椭圆内一点,点在双曲线:上,若椭圆上存在一点,使得,则的取值范围是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】点在双曲线:上,所以.
所以椭圆左焦点坐标为.
因为,所以,
所以.
因为,所以.
点为椭圆内一点,所以,
所以或.
综上:.
故选:A
二、多选题
20.(2023·广东汕头·统考一模)已知,则下列说法正确的是( )
A.B.C.D.
【答案】ABC
【解析】由可得:,,
对于A:,所以,故选项A正确;
对于B:,,
即,所以,
,即,
所以,所以,,故选项B正确;
对于C:,,
所以,令,
则在上单调递增,
所以,故选项C正确;
对于D:,,所以,,
所以,故选项D不正确,
故选:ABC.
21.(2023·湖南株洲·统考一模)已知三棱锥的所有棱长均相等,其外接球的球心为O.点E满足,过点E作平行于和的平面,分别与棱相交于点,则( )
A.当时,平面经过球心O
B.四边形的周长随的变化而变化
C.当时,四棱锥的体积取得最大值
D.设四棱锥的体积为,则
【答案】ACD
【解析】对于A选项,因为平面,平面,
平面平面,
,同理可得,所以,同理,
所以,四边形为平行四边形,则,
取线段的中点M,连接,
因为,M为的中点,所以,同理,
因为平面,所以平面,
平面,,
当时,则E为的中点,则F为中点,同理E为的中点,则H为中点,
则,
因为,
所以四边形为正方形,
连接,交于,则,
由三棱锥的所有棱长均相等,则,
可知,H为的中点,
故,同理,
又,故,
则,即即为外接球的球心O,
故当时,平面即经过球心O,A正确;
对于B,设三棱锥的棱长为a,
由(1)知且四边形为平行四边形,,
所以,
同理,所以四边形的周长为,
即四边形的周长不随的变化而变化,B错误;
对于C,由以上分析可得,,
故,
设交于N,交于R,连接,
因为平面,平面,
平面平面,
,
由于平面, ,故平面,
平面,故平面平面,
平面平面,
过点M作,垂足为T,并延长交于Q,则,平面,
则平面,
即的长即为间的距离,也为A点到平面的距离,
由,可知,
由于,则,而,故Q为的中点,
故,故,则,
故四棱锥的体积,
令,则,
令,则或(舍去),
当时,,在上单调递增,
当时,,在上单调递减,
故时,在上取到最大值,
即当时,四棱锥的体积取得最大值,C正确;
对于D,由以上分析可知,而,故Q为的中点,
则T为的中点,也即的交点,
当时,T即为三棱锥外接球的球心O,此时,
时,不重合,且根据正四面体的特征可知O一定在上,
则四棱锥的高为,
故四棱锥的体积为,
则,D正确,
故选:ACD
22.(2023·湖南株洲·统考一模)已知是函数的零点,则下列说法正确的是( )
A.B.
C.D.
【答案】ABC
【解析】设,
,,,
即,
所以要使为系数都是整数的整式方程的根,则方程必须包含因式.
由中的最高次数为4,是它的一个零点,
因此,
即.
对选项,,是正确的;
对选项,,是正确的;
对选项,,是正确的;
对选项,,当时,最小值为,当时,无最小值,因此选项是错误的.
故选:.
23.(2023·湖南·湖南师大附中校联考模拟预测)如图,正方体的棱长为3,点是侧面上的一个动点(含边界),点在棱上,且,则下列结论正确的有( )
A.沿正方体的表面从点到点的最短路程为
B.保持与垂直时,点的运动轨迹长度为
C.若保持,则点的运动轨迹长度为
D.当在点时,三棱锥的外接球表面积为
【答案】BCD
【解析】对于,将正方体的下面和侧面展开可得如图图形,
连接,则,故错误;
对于,因为平面,平面,,又,平面,
所以平面,平面,
所以,同理可得,平面,
所以平面,
所以过点作交交于,过作交交于,
由,可得,平面,平面,
所以平面,同理可得平面,,
则平面平面,
设平面交平面于,则的运动轨迹为线段,
由点在棱上,且,可得,
所以,故B正确;
对于,若,则在以为球心,为半径的球面上,
过点作平面,则,此时,
所以点在以为圆心,2为半径的圆弧上,此时圆心角为,
点的运动轨迹长度为,故正确;
对于D,以为坐标原点,所在直线分别为轴建系,
则,设三棱锥的外接球球心为,由得,
,
解得:,
所以三棱锥的外接球半径,
所以三棱锥的外接球表面积为,D正确.
故选:BCD.
24.(2023·湖南邵阳·统考二模)已知点为定圆上的动点,点为圆所在平面上的定点,线段的中垂线交直线于点,则点的轨迹可能是( )
A.一个点B.直线C.椭圆D.双曲线
【答案】ACD
【解析】分以下几种情况讨论:设定圆的半径为,
①当点在圆上,连接,则,所以点在线段的中垂线上,由中垂线的性质可知.
又因为点是线段的中垂线与的公共点,此时点与点重合,
此时,点的轨迹为圆心;故A正确;
②当点在圆内,且点不与圆心重合,连接,由中垂线的性质可得,
所以,,
此时,点的轨迹是以点A,O为焦点,且长轴长为的椭圆,故C正确;
③当点在圆外:连接,由中垂线的性质可得,
所以,,
此时,点的轨逬是以点A,O为焦点,且实轴长为的双曲线.故D正确.
故选:ACD.
25.(2023·湖南邵阳·统考二模)已知函数,是的导数,则( )
A.函数在上单调递增
B.函数有唯一极小值
C.函数在上有且只有一个零点,且
D.对于任意的,,恒成立
【答案】ABD
【解析】,
,则,
设,
,
则函数在上单调递增,,因此对任意的恒成立,所以在上单调递增,故选项正确;
又,所以,则存在,使得.在时,;时,;
所以函数在单调递减,在单调递增,
故有唯一极小值,故选项正确;
令,,
则,
所以函数在单调递减,在单调递增,
且,则有.
又,
因此存在,使得,
当时,,当时,,
于是得函数在上单调递增,在上单调递减,则.
又,
从而存在唯一,使得.
显然当时,,当时,.
又,令,
,
因此函数在上单调递减,,
有,,则,
即,从而函数在上有唯一零点,
函数在上有且只有一个零点,且,故选项C错误;
,,
,
设,,
则
由选项知,在上单调递增,而,则,
即有,因此函数在上单调递增,
,即有,
所以对任意的,,总满足,故选项正确.
故选:.
26.(2023·湖南·模拟预测)已知O为坐标原点,,分别是双曲线E:的左、右焦点,P是双曲线E的右支上一点,若,双曲线E的离心率为,则下列结论正确的是( )
A.双曲线E的标准方程为
B.双曲线E的渐近线方程为
C.点P到两条渐近线的距离之积为
D.若直线与双曲线E的另一支交于点M,点N为PM的中点,则
【答案】ACD
【解析】根据双曲线的定义得,,故,由,得,
所以,所以双曲线E的标准方程为,渐近线方程为,即,所以A正确,B不正确;
设,则点P到两条渐近线的距离之积为,所以C正确;
设,,因为P,M在双曲线E上,所①,②,
①-②并整理得,,即,所以,所以D正确.
故选:ACD.
27.(2023·湖南·模拟预测)函数(e为自然对数的底数),则下列选项正确的有( )
A.函数的极大值为1
B.函数的图象在点处的切线方程为
C.当时,方程恰有2个不等实根
D.当时,方程恰有3个不等实根
【答案】BD
【解析】对于A:,
在区间,上,,单调递增,在区间上,,单调递减,
所以的极大值为,A错误;
对于B:,,则函数图象在点处的切线方程为,即,B正确;
对于C、D:因为在上递增,在上递减,,,
在上递增,且在上的取值集合为,在上的取值集合为,
因此函数在上的取值集合为,的极大值为,的极小值为,
作出函数的部分图象,如图,
观察图象知,当或时,有1个实数根;当或时有2个实数根;
当时,有3个实数根,C错误,D正确.
故选:BD
28.(2023·湖北·统考模拟预测)已知直线交轴于点P,圆,过点P作圆M的两条切线,切点分别为A,B,直线与交于点C,则( )
A.若直线l与圆M相切,则
B.当时,四边形的面积为
C.直线经过一定点
D.已知点,则为定值
【答案】ACD
【解析】对于A,若直线l与圆M相切,则圆心到直线的距离,
解得,所以A正确;
对于B,当时,,,,
因为为圆的两条切线,所以,
所以四边形的面积,
所以B错误;
对于C,因为,,且,
所以四点共圆,且为直径,
所以该圆圆心为,半径为,
所以圆的方程为:,
因为是该圆和圆的相交弦,
所以直线的方程为两圆方程相减,
即,
化简可得:,
所以直线经过定点,所以C正确;
对于D,因为,所以,
因为在直线上,所以
即点C在以为直径的圆上,因为,,
所以圆心为,半径为,
所以圆的方程为:,圆心为,
因为点C在该圆上,所以为定值,所以D正确.
故选:ACD
29.(2023·山东潍坊·校考一模)已知是圆上的两点,则下列结论中正确的是( )
A.若,则
B.若点O到直线的距离为,则
C.若,则的最大值为4
D.的最小值为
【答案】BD
【解析】
对A,若,又
,
所以,故A错;
对B,若点O到直线的距离为,
由弦长公式可得,故B对;
对C,,
几何意义为到直线的距离之和的倍,
设中点为Q,,
因为,所以,
所以在直角三角形中,,
所以Q的轨迹为以原点为圆心,为半径的圆,即,
而圆的圆心到直线距离的的距离为,
所以,
所以的最大值为6,故C错;
对D,的最小值为,故D对;
故选:BD.
30.(2023·山东潍坊·校考一模)如图,已知直四棱柱ABCD-EFGH的底面是边长为4的正方形,,点M为CG的中点,点P为底面EFGH上的动点,则( )
A.当时,存在点P满足
B.当时,存在唯一的点P满足
C.当时,满足BP⊥AM的点P的轨迹长度为
D.当时,满足的点P轨迹长度为
【答案】BCD
【解析】以为原点,所在直线分别为轴,建系如图,
对于选项A,当时,,,
设点关于平面的对称点为,则,.
所以.故A不正确.
对于选项B,设,则,
由得,即,解得,
所以存在唯一的点P满足,故B正确.
对于选项C,,设,则,
由得.在平面中,建立平面直角坐标系,如图,
则的轨迹方程表示的轨迹就是线段,而,故C正确.
对于选项D,当时,,设,
则,
由得,即,
在平面中,建立平面直角坐标系,如图,
记的圆心为,与交于;
令,可得,而,所以,其对应的圆弧长度为;
根据对称性可知点P轨迹长度为;故D正确.
故选:BCD.
31.(2023·山东济宁·统考一模)已知,是椭圆:()与双曲线:()的公共焦点,,分别是与的离心率,且是与的一个公共点,满足,则下列结论中正确的是( )
A. B.
C.的最大值为D.的最大值为
【答案】BD
【解析】对选项A:椭圆和双曲线共焦点,故,错误;
对选项B:,即,,,
故,,故,即,
即,正确;
对选项C:设,,
,若最大值为,则,,
,即,不成立,错误;
对选项D:设,,,
,若最大值为,则,,
,即,,,成立,正确;
故选:BD
32.(2023·山东济宁·统考一模)已知函数及其导函数的定义域均为R,若为奇函数,的图象关于y轴对称,则下列结论中一定正确的是( )
A.B. C.D.
【答案】ABD
【解析】因为为奇函数,定义域为R,所以,
故,
等式两边同时取导数,得,即①,
因为的图象关于y轴对称,则,故
,
等式两边同时取导数,得②.
由,令,得,解得,
由,令,得,
由②,令,得,
令,得,解得,
故选:ABD.
33.(2023·山东淄博·统考一模)如图,在正方体中,,是正方形内部(含边界)的一个动点,则( )
A.存在唯一点,使得
B.存在唯一点,使得直线与平面所成的角取到最小值
C.若,则三棱锥外接球的表面积为
D.若异面直线与所成的角为,则动点的轨迹是抛物线的一部分
【答案】BCD
【解析】对于A选项:正方形中,有,
正方体中有平面,平面,,
又,平面,平面,
只要平面,就有,在线段上,有无数个点,A选项错误;
对于B选项:平面,直线与平面所成的角为,,取到最小值时,最大,
此时点与点重合,B选项正确;
对于C选项:若,则为中点,为等腰直角三角形,外接圆半径为,三棱锥外接球的球心到平面的距离为,则外接球的半径为,所以三棱锥外接球的表面积为,C选项正确;
对于D选项:以D为原点,的方向为轴,轴,轴正方向,建立如图所示的空间直角坐标系,
则,,,设,则有,,
有,化简得,是正方形内部(含边界)的一个动点,
所以的轨迹是抛物线的一部分,D选项正确.
故选:BCD
34.(2023·山东临沂·统考一模)抛物线有如下光学性质:由其焦点射出的光线经抛物线反射后,沿平行于抛物线对称轴的方向射出.反之,平行于抛物线对称轴的入射光线经抛物线反射后必过抛物线的焦点.已知抛物线,为坐标原点,一束平行于轴的光线从点射入,经过上的点反射后,再经过上另一点反射后,沿直线射出,经过点,则()
A.
B.延长交直线于点,则,,三点共线
C.
D.若平分,则
【答案】AB
【解析】由题意知,点,,如图:
将代入,得,所以,则直线的斜率,
则直线的方程为,即,
联立,得,解得,,
又时,,则
所以,所以A选项正确;
又 ,所以C选项错误;
又知直线轴,且,则直线的方程为,
又,所以直线的方程为,
令,解得,即,在直线上,
所以,,三点共线,所以B选项正确;
设直线的倾斜角为(),斜率为,直线的倾斜角为,
若平分,即,即,
所以,则,且,解得,
又,解得:,所以D选项错误;
故选:AB.
35.(2023·山东临沂·统考一模)已知正方体的棱长为4,点分别是的中点,则( )
A.直线是异面直线B.平面截正方体所得截面的面积为
C.三棱锥的体积为D.三棱锥的外接球的表面积为
【答案】ACD
【解析】对于A,如图,取的中点,连接,取的中点,连接,
则,
所以四边形是平行四边形,所以,
又因,所以直线是异面直线,故A正确;
对于B,如图,延长交于点,连接交点,连接,
因为为的中点,则,
所以为的中点,
因为,所以为的中点,则,
因为,
所以为平行四边形,所以,
所以,
则平面截正方体所得截面为等腰梯形,
在等腰梯形中,
,
则梯形的高为,
所以等腰梯形的面积为,故B错误;
对于C,连接,则,
因为平面,平面,
所以,
又平面,所以平面,
又因为为的中点,
所以三棱锥的高为,
,
所以,故C正确;
对于D,如图,以点为原点建立空间直角坐标系,
设为的中点,则为的外心,
则三棱锥的外接球的球心在过点且垂直平面的直线上,设为,
则平面,
因为平面,所以,设,
则,
,
因为,所以,所以,
故,
由,得,解得,
所以三棱锥的外接球的半径,
表面积为,故D正确.
故选:ACD.
36.(2023·山东日照·统考一模)设函数的定义域为,且是奇函数,当时,;当时,.当变化时,函数的所有零点从小到大记为,则的值可以为( )
A.3B.5C.7D.9
【答案】ABC
【解析】为奇函数,图像关于点对称,
由得:,则方程的根即为与直线的交点,
作出图像如图所示,
①当,即时,如图中所示时,与直线有个交点,
与均关于对称,;
②当,即时,如图中所示时,与直线有个交点,
与均关于对称,;
③当,即时,如图中所示时,与直线有个交点,
与均关于对称,;
④当时,如图中所示时,与直线有个交点,
与均关于对称,;
⑤当,即时,如图中和所示时,与直线有且仅有一个交点,.
综上所述:取值的集合为.
故选:ABC.
37.(2023·山东日照·统考一模)已知,则( )
A.B.
C.D.
【答案】AD
【解析】A. 令
则 ,所以在单调递减,在上单调递增,
且,故.
令
则,
所以在上单调递减,且
即 故选项A正确
B. 令
则,所以在单调递增,在上单调递减,
且,故.
令
所以在上单调递减,且
即 故选项B错误
C.
又在单调递增
故选项C错误
D. 由C可知, 又在单调递减
故选项D正确
故选:AD
三、填空题
38.(2023·广东汕头·统考一模)过双曲线上的任意一点,作双曲线渐近线的平行线,分别交渐近线于点,若,则双曲线离心率的取值范围是___________.
【答案】
【解析】因为双曲线的渐近线方程为:,
即,设点,可得:,
联立方程组,解得:,
同理可得:,
所以,
因为,所以,
所以,由题意可得:,
所以,故离心率,又因为双曲线的离心率,
所以双曲线离心率的取值范围为,
故答案为:.
39.(2023·广东汕头·统考一模)如图,在正四棱台中,,,若半径为r的球O与该正四棱台的各个面均相切,则该球的表面积______.
【答案】
【解析】设球O与上底面、下底面分别切于点,与面,面分别切于点,
作出其截面如图所示,则,,
于是,
过点M作于点H,则,
由勾股定理可得︰,
所以,
所以该球的表面积,
故答案为:
40.(2023·湖南株洲·统考一模)已知椭圆的左右焦点为,,过的直线交椭圆C于P,Q两点,若,且,则椭圆C的离心率为__________.
【答案】
【解析】
因为,
所以,
又,
所以,
所以,
在三角形中,,
在三角形中,,
以上两式相等整理得,
故或(舍去),
故,
故答案为:.
41.(2023·湖南·湖南师大附中校联考模拟预测)已知直线,抛物线的焦点为,过点的直线交抛物线于两点,点关于轴对称的点为.若过点的圆与直线相切,且与直线交于点,则当时,直线的斜率为___________.
【答案】
【解析】如图,易知过点且与直线相切的圆就是以为直径的圆,设,
则,由有,
设直线的方程为,代入有,
所以,结合,得.
故答案为:
42.(2023·湖南·湖南师大附中校联考模拟预测)已知不等式恒成立,则实数的最大值为___________.
【答案】
【解析】因为,所以,.
即.
令,易知在上单调递增,
又,
所以恒成立,即恒成立.
所以.
令,,则,,
由,,
则在上单调递减,在上单调递增,
所以,
所以,即,
故实数的最大值为.
故答案为:.
43.(2023·湖南邵阳·统考二模)已知直线是曲线与的公切线,则直线与轴的交点坐标为______.
【答案】
【解析】设直线与曲线和分别相切于,两点,
分别求导,得,,
故,整理可得.
同理得,整理可得.
因为直线为两曲线的公切线,
所以,解得,
所以直线的方程为,令,则.
则直线与轴的交点坐标为.
故答案为:.
44.(2023·湖南·模拟预测)已知抛物线C:与圆E:相交于P,Q,M,N四点(按顺时针方向排列),其中点P,Q在x轴上方,则四边形PQMN面积的最大值为______________.
【答案】
【解析】联立抛物线方程与圆的方程,消去y,得,
由题意可知,在上有两个不相等的实数根,
,解得 即 .
可设方程的两个根分别为,
则,,,,
且,,
.
令
则,
,
时,;,,
可得在 上单调递增,在 上单调递减,即当时,有最大值,
所以四边形ABCD的面积取得最大值.
45.(2023·湖北·统考模拟预测)已知为抛物线上一点,过点的直线与抛物线C交于A,B两点,且直线与的倾斜角互补,则__________.
【答案】2
【解析】由点在抛物线上得:,即,
所以抛物线C的方程为:,
设直线的方程为,,,
由直线与的倾斜角互补得,
即,所以,
联立,得,
所以,,
所以,即,所以,
所以
.
故答案为:2.
46.(2023·山东潍坊·校考一模)已知双曲线右焦点为,点P,Q在双曲线上,且关于原点O对称.若,且的面积为4,则双曲线的离心率___________.
【答案】
【解析】因为双曲线的右焦点,设其左焦点为,
因为,P,Q关于原点O对称,所以,
由的面积为4,所以,得,
又,
故,
所以.
又由双曲线的对称性可得,
由双曲线的定义可得,
所以,
故离心率.
故答案为:.
47.(2023·山东潍坊·校考一模)已知关于的不等式恒成立,则实数的取值范围为________.
【答案】
【解析】易知,将原不等式变形:,
,可得,
即,其中.
设,则,原不等式等价于.
当时,原不等式显然成立;
当时,因为在上递增,
恒成立,
设,则,所以在递减,递增,
所以的最小值为,故.
故答案为:
48.(2023·山东济宁·统考一模)已知函数,若在上有解,则的最小值___.
【答案】
【解析】设函数在上的零点为,则,
所以点在直线上.
设为坐标原点,则,其最小值就是到直线的距离的平方,
所以,
设,则,
当时,,函数单调递减;
当时,,函数单调递增;
所以,,所以的最小值为.
故答案为:
49.(2023·山东淄博·统考一模)已知函数,若存在实数,满足,则的最大值是______.
【答案】
【解析】作出的函数图象如图所示:
∵存在实数,满足,
,
,
由图可知,,
,
设,其中,
,显然在单调递增,
,
,,
在单调递增,
在的最大值为,
的最大值为,
故答案为:.
50.(2023·山东临沂·统考一模)已知是函数的一个零点,且,则的最小值为________.
【答案】
【解析】因为 是 的一个零点, ,将 看作直线 上一个点的坐标,
则原题就变为:求当 时,点 到原点的距离的平方的最小值,
原点到直线的距离为 , ,
令 , ,当 时,, 是增函数,
在 时, ;
故答案为: .
51.(2023·山东日照·统考一模)对任意正实数,记函数在上的最小值为,函数在上的最大值为,若,则的所有可能值______.
【答案】或
【解析】 和 的图像如图:
当 时, , , , ;
当 时, ;
故答案为: 或 .
52.(2023·山东日照·统考一模)设棱锥的底面为正方形,且,,如果的面积为1,则能够放入这个棱锥的最大球的半径为___________.
【答案】
【解析】如图,因为AB⊥AD,AB⊥MA,平面MAD,所以,AB垂直于平面MAD,由此知平面MAD垂直平面ABCD.
设E是AD的中点,F是BC的中点,则ME⊥AD,所以,ME垂直平面ABCD,ME⊥EF.
设球O是与平面MAD,ABCD,MBC都相切的球.
不失一般性,可设O在平面MEF上.于是O为△MEF的内心.
设球O的半径为r,则.
设AD=EF=a,因为,所以,
,
且当,即时,上式取等号,所以,当AD=ME=时,
所以与三个面MAD,ABCD,MBC都相切的球的半径为.
作OG⊥ME于G,易证OG//平面MAB,G到平面MAB的距离就是O到平面MAB的距离.
过G作MH⊥MA于H,则GH是G到平面MAB的距离.
,,
又,,
,.
,
故O到平面MAB的距离大于球O的半径r,同样O到面MCD的距离也大于球O的半径r,故球O在棱锥M-ABCD内,并且不可能再大.
据此可得所求的最大球的半径为.
故答案为:
四、双空题
53.(2023·湖南邵阳·统考二模)已知数列满足,,设数列的前项和为,则数列的通项公式为______,______.
【答案】
【解析】因为,且,所以,
则当时,
.
又当时,符合上式,
故.
由①
②
得.
令,③
∴,④
得
∴.
故,
则,即.
故答案为:,.
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