2024高考数学新试卷结构下的压轴题研究:12.近期模考卷创新题目汇编
展开1.(浙江省温州市2024届高三上学期期末考试)已知动点M到点的距离与到直线l:的距离之比等于.
(1)求动点M的轨迹W的方程;
(2)过直线l上的一点P作轨迹W的两条切线,切点分别为A,B,且,
①求点P的坐标;
②求的角平分线与x轴交点Q的坐标.
解析:(1)设,根据题意得:,化简得:动点M的轨迹方程为:;
(2)①,切线方程为;,代入得:,∵切线,∴,得:(*),
设方程(*)的两根分别为,,分别为PA,PB的斜率,则有,
又∵PA,PB的方向向量分别为,,
∴,解得:,∴.
②由对称性,不妨取,所以,将代入(*)得:,解得,则,
∴,
得:,所以点Q的坐标为.
2.(浙江省宁波市镇海中学2024届高三上学期期末)在几何学常常需要考虑曲线的弯曲程度,为此我们需要刻画曲线的弯曲程度.考察如图所示的光滑曲线C:上的曲线段,其弧长为,当动点从A沿曲线段运动到B点时,A点的切线也随着转动到B点的切线,记这两条切线之间的夹角为(它等于的倾斜角与的倾斜角之差).显然,当弧长固定时,夹角越大,曲线的弯曲程度就越大;当夹角固定时,弧长越小则弯曲程度越大,因此可以定义为曲线段的平均曲率;显然当B越接近A,即越小,K就越能精确刻画曲线C在点A处的弯曲程度,因此定义(若极限存在)为曲线C在点A处的曲率.(其中y',y''分别表示在点A处的一阶、二阶导数)
(1)求单位圆上圆心角为60°的圆弧的平均曲率;
(2)求椭圆在处的曲率;
(3)定义为曲线的“柯西曲率”.已知在曲线上存在两点和,且P,Q处的“柯西曲率”相同,求的取值范围.
解析:(1).
(2),,,
故,,故.
(3),,故,其中,
令,,则,则,其中(不妨)
令,在递减,在递增,故;
令,
,令,
则,当时,恒成立,故在上单调递增,
可得,即,故有,
则在递增,又,,故,
故.
3.(新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市2024届高三第一次质量监测)已知函数.
(1)证明曲线在处的切线过原点;
(2)讨论的单调性;
(3)若,求实数的取值范围.
解析:(1)由题设得,所以,又因为,所以切点为,斜率,
所以切线方程为,即恒过原点.
(2)由(1)得,①时,,
当时,,在上单调递增,当时,,在上单调递减;令,则
②且时,即时,,在上单调递增,时,,,则,或,得
所以在上单调递增,在上单调递增;
,则,则,所以在上单调递减,
③时,,
则,则,所以在上单调递减;
,则,所以在上单调递增,
综上:时,在上单调递增;在上单调递减;
时,在上单调递增;
时,在上单调递增,在上单调递增;在上单调递减,
时,在上单调递减;在上单调递增,
(3)当时,,即,
下面证明当时,,,即证,
令,因为,所以,只需证,
即证,令,,,令,,
令,,与在上单调递减,
所以在上单调递减,,,
所以存在,使得,即,
所以,,,,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以,,,
令,时,
所以在上单调递增,所以,
所以,,所以在上单调递减,
,,,,,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以,综上所述.
4. (合肥一中2024届高三上学期期末)同余定理是数论中的重要内容.同余的定义为:设a,,且.若则称a与b关于模m同余,记作(mdm)(“|”为整除符号).
(1)解同余方程(md3);
(2)设(1)中方程的所有正根构成数列,其中.
①若(),数列的前n项和为,求;
②若(),求数列的前n项和.
解析:(1)
由题意(md3),所以或(),即或().
(2)由(1)可得为,所以.
①因为(),所以.
.
②().
因为,
所以
.
5.(江西省南昌市第二中学2024届高三“九省联考”考后适应性测试)若存在使得对任意恒成立,则称为函数在上的最大值点,记函数在上的所有最大值点所构成的集合为
(1)若,求集合;
(2)若,求集合;
(3)设为大于1的常数,若,证明,若集合中有且仅有两个元素,则所有满足条件的从小到大排列构成一个等差数列.
解析:(1),
当且仅当时,在R上取得最大值,故;
(2)定义域为R,
,
令,则,令得,
其中,故,,可以看出,
故有且仅有2个零点,分别为1和2,令得或1或2,
其中,故当或2时,取得最大值,故;
(3),,,,
令得,,
当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
当,,单调递增,
……,
由于,
故所有的单调递增区间经过适当平移可重合,同理,所有的单调递减区间经过适当平移可重合,要想集合中有且仅有两个元素,则需要或,或,……,,
其中,
,
又,
所有的均处在单调递增区间上,所以为定值,故所有满足条件的从小到大排列构成一个等差数列.
6.(江西省抚州市临川第一中学2024届高三“九省联考”考后适应性测试)若各项为正的无穷数列满足:对于,,其中为非零常数,则称数列为数列.记.
(1)判断无穷数列和是否是数列,并说明理由;
(2)若是数列,证明:数列中存在小于1的项;
(3)若是数列,证明:存在正整数,使得.
解析:(1)是数列,不是数列,理由如下:当时,,,
则,故是数列;当时,,,
则,故不是数列;
(2)若是数列,则且,此时数列是以为首项,为公差的等差数列,故,当时,则总存在正整数,使,
与矛盾,故恒成立,,
有,,
即,,有,
则,由随的增大而增大,
故总存在正整数使,即数列中存在小于1的项;
(3)由(2)得,故,
即
,
则
,由随的增大而增大,且时,,故对任意的,总存在正整数使,即总存在正整数,使得.
7.(吉林省长春市五校2023-2024学年高三上学期联合模拟考试)已知(其中为自然对数的底数).
(1)当时,求曲线在点处的切线方程,
(2)当时,判断是否存在极值,并说明理由;
(3),求实数的取值范围.
解析:(1)当时,,可得,
则,所以曲线在点处的切线方程为,即.
(2)解:当时,,定义域为,可得,令,则,
当时,;当时,,所以在递减,在上递增,所以,
又由,存在使得,存在使得,当时,单调递增;当时,单调递减;当时,单调递增;
所以时,有一个极大值,一个极小值.
(3)由,可得,
由,因为,可得,令,则在上递减,当时,可得,则,所以,则,
又因为,使得,即且当时,,即;当时,,即,
所以在递增,在递减,所以,
由,可得,由,可得,即,由,可得,所以,因为,设,则,
可知在上递增,且,
所以实数的取值范围是.
8.(2024年1月普通高等学校招生全国统一考试适应性测试(九省联考))离散对数在密码学中有重要的应用.设是素数,集合,若,记为除以的余数,为除以的余数;设,两两不同,若,则称是以为底的离散对数,记为.
(1)若,求;
(2)对,记为除以的余数(当能被整除时,).证明:,其中;
(3)已知.对,令.证明:.
解析:(1)若,又注意到,所以.
(2)【方法一】:当时,此时,此时,,
故,此时.
当时,因相异,故,而,故互质.
记,则,使得,故,故,
设,则,因为除以的余数两两相异,
且除以的余数两两相异,故,故,故,而其中,故即.
法2:记,,,
其中,,k是整数,则,
可知.因为1,a,,…,两两不同,所以存在,使得,即可以被p整除,于是可以被p整除,即.若,则,,因此,.
记,,,其中l是整数,
则,即.
(3)【方法二】:当时,由(2)可得,若,则也成立.因为,所以.另一方面,
.由于,所以.
法2:由题设和(2)的法2的证明知:
,
.
故
.
由(2)法2的证明知,所以.
-
0
+
极小值
1
2
+
0
-
0
+
0
-
极大值
极小值
极大值
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