2023年新高考地区数学名校地市选填压轴题好题汇编(二十三)
展开1.(2023·江苏徐州·徐州市第七中学校考一模)意大利数学家斐波那契以兔子繁殖数量为例,引入数列:,该数列从第三项起,每一项都等于前两项的和,即递推关系式为,故此数列称为斐波那契数列,又称“兔子数列”.已知满足上述递推关系式的数列的通项公式为,其中的值可由和得到,比如兔子数列中代入解得.利用以上信息计算表示不超过的最大整数( )
A.10B.11C.12D.13
【答案】B
【解析】解:由题意可令,
所以将数列逐个列举可得:
,,,,,
故,
因为,
所以,
故.
故选:B
2.(2023·江苏徐州·徐州市第七中学校考一模)已知,,(其中为自然常数),则、、的大小关系为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】,,,
设,则,
令,得,令,得,
所以在上为减函数,在上为增函数,
因为,所以,即,
因为,所以,所以,所以,
所以,即,
因为,所以,
综上所述:.
故选:D
3.(2023·河北衡水·衡水市第二中学校考模拟预测)某同学连续抛掷一枚硬币若干次,若正面朝上则写下1,反面朝上则写下0,于是得到一组数据.记命题:“这组数据的中位数是”,命题:“这组数据的标准差为”,则是的( )
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
【答案】C
【解析】根据某同学连续抛掷一枚硬币若干次,若正面朝上则写下1,反面朝上则写下0,于是得到一组数据,
若想这组数据的中位数是,
则必须抛偶数次,且正反次数相同,
则此时这组数据的平均数,
则这组数据中,
则这组数据的标准差,
即是的充分条件;
设某同学连续抛掷一枚硬币次,其中正面朝上则写下1的有次,
则此时这组数据的平均数,
若这组数据的标准差是,
则这组数据的标准差,
化简得,解得,
则这位同学连续抛掷一枚硬币次,其中有一半为正面朝上,一半为反面朝上,
则这组数据的中位数是,
即是的必要条件;
综上所述:是的充要条件,
故选:C.
4.(2023·河北衡水·衡水市第二中学校考模拟预测)已知实数,满足,则当取得最小值时,的值为( )
A.1B.C.2D.
【答案】D
【解析】因为实数,满足,
所以,当且仅当时,,
所以,当且仅当且时,等号成立;
所以当且时,取得最小值4,
此时解得,
故选:D.
5.(2023·河北衡水·衡水市第二中学校考一模)某正六棱锥外接球的表面积为,且外接球的球心在正六棱锥内部或底面上,底面正六边形边长,则其体积的取值范围是( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【解析】如图所示:
设该正六棱锥的高,侧棱长为,设该正六棱锥外接球的半径为,
因为正六棱锥外接球的表面积为,所以有,
因为外接球的球心在正六棱锥内部或底面上,
所以,
设,
在正六边形,因为正六边形边长为,所以,
在中,由余弦定理可知,
在直角三角形中,,所以有,
由勾股定理可知,
因为,所以,因此有,
而,所以,
该正六棱锥的体积,
,
当时,单调递增,当时,单调递减,
所以,因为,,
所以,因此该正六棱锥的体积的取值范围是,
故选:B
6.(2023·河北衡水·衡水市第二中学校考一模)若,则( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【解析】由于,
故设函数 ,
则,,
由于,所以,
即,即,
故为单调递减函数,
故,即,
令,则,即;
又,
令,
则,
即为单调递增函数,
故,即,
令,则,即,
故,
故选:B
7.(2023·河北衡水·衡水市第二中学校考一模)已知,周期是的对称中心,则的值为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】因为,
由可得,且,所以,
又因为是的对称中心,故
解得
且,即
所以,当时,
即,
所以
故选:D
8.(2023·重庆·统考一模)已知a,b为非负实数,且,则的最小值为( )
A.1B.2C.3D.4
【答案】B
【解析】,且,为非负实数,,
则
则,解得,,解得,
,
当且仅当即,时,即时等号成立,
故,
故选:B.
9.(2023·重庆·统考一模)已知函数及其导函数的定义域为,记,和为偶函数,则( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】因为是偶函数,所以,即,关于对称,
两边求导得 ,即,
所以 ,即,关于对称
令 可得 ,即 ,
因为为偶函数,所以 ,即, 关于对称,的周期为,
又因,所以, 关于对称, 的周期为,即.
故选: .
10.(2023·辽宁沈阳·东北育才学校校考模拟预测)惰性气体分子为单原子分子,在自由原子情形下,其电子电荷分布是球对称的.负电荷中心与原子核重合,但如两个原子接近,则彼此能因静电作用产生极化(正负电荷中心不重合),从而导致有相互作用力,这称为范德瓦尔斯相互作用.今有两个相同的惰性气体原子,它们的原子核固定,原子核正电荷的电荷量为,这两个相距为的惰性气体原子组成体系的能量中有静电相互作用能,其中为静电常量,,分别表示两个原子负电中心相对各自原子核的位移,且和都远小于,当远小于1时,,则的近似值为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】根据题意,
,
因为和都远小于,当远小于1时,,
所以
,
故选:B
11.(2023·辽宁·辽宁实验中学校考模拟预测)若,,,则、、的大小关系为( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【解析】设,,
当时,,
令,则,
所以函数在区间上单调递减,
所以,
又,所以,
所以函数在区间上单调递减,
所以,
故.
故选:B.
12.(2023·辽宁·辽宁实验中学校考模拟预测)过圆锥内接正方体(正方体的4个顶点在圆锥的底面,其余顶点在圆锥的侧面)的上底面作一平面,把圆锥截成两部分,下部分为圆台,已知此圆台上底面与下底面的面积比为 ,母线长为,设圆台体积为,正方体的外接球体积为,则( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】设圆台的上下底面半径为 ,
由圆台上底面与下底面的面积比为,得圆台上底面与下底面的半径比为,
由题意知正方体的棱长为,
如图,设为圆台的一条母线,为正方体的一条棱,
为圆台上下底面的中心,
在中,,,,
即,解得,,
则,
正方体的外接球半径为,故,
所以,
故选:A
13.(2023·辽宁·辽宁实验中学校考模拟预测)已知函数f(x)为定义在R上的偶函数,当时,,,则不等式的解集为( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【解析】因为,所以,
构造函数,当时,,
所以函数在区间内单调递增,且,
又是定义在R上的偶函数,所以是定义在R上的偶函数,
所以在区间内单调递减,且.
不等式整理可得:,
即,当时,,则,解得;当时,,则,
解得,又,所以.
综上,不等式的解集为.
故选:A.
14.(2023·辽宁·校联考模拟预测)已知双曲线()的左、右焦点分别为F1,F2,M,N在C上,且,,则C的离心率为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】由可知,点F1是的外心,
由得,即,
所以点F1是的重心,所以是等边三角形,
由对称性可知MN⊥F1F2.且,,
不妨设M在第二象限,所以点M的横坐标为,纵坐标为,故点.
又点M在双曲线()上,
所以,即,整理得,
两边同时除以可得,解得,所以,
又,所以.
故选:D
15.(2023·辽宁沈阳·东北育才学校校考模拟预测)在平面直角坐标系中,定义称为点的“和”,其中为坐标原点,对于下列结论:(1)“和”为1的点的轨迹围成的图形面积为2;(2)设是直线上任意一点,则点的“和”的最小值为2;(3)设是直线上任意一点,则使得“和”最小的点有无数个”的充要条件是;(4)设是椭圆上任意一点,则“和”的最大值为.其中正确的结论序号为( )
A.(1)(2)(3)B.(1)(2)(4)
C.(1)(3)(4)D.(2)(3)(4)
【答案】B
【解析】(1)当时,点的轨迹如图,其面积为2,正确;
(2)是直线上的一点,,
可知,,时递减,时递增,故的最小值在时取得,,正确;
(3)同(2),,可知当时,都满足,“和”最小的点有无数个,故错误;
(4)可设椭圆参数方程为,
易知其最大值为,正确.
故选:B.
16.(2023·辽宁沈阳·东北育才学校校考模拟预测)已知,不等式对任意的实数恒成立,则实数a的最小值为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】不等式变形为 ,
即,设,
则不等式对任意的实数恒成立,
等价于对任意恒成立,
,则在上单调递增,
,即对任意恒成立,
恒成立,即,
令 ,则 ,
当时,,在上单调递减,
当时, ,在上单调递增,
时,取得最小值 ,
,即,
的最小值是.
故选:D
二、多选题
17.(2023·江苏徐州·徐州市第七中学校考一模)如图,在边长为2的正方体中,在线段上运动(包括端点),下列选项正确的有( )
A.
B.
C.直线与平面所成角的最小值是
D.的最小值为
【答案】AD
【解析】对于A项,连接,在正方体中,
平面,又因为平面,故
故A正确.
对于B项,假设成立,又因为,并且
所以平面,明显不垂直,假设不成立,故B不正确.
对于C项,连接,再连接,
在正方体,易得平面
所以即为直线与平面所成角,
在中, ,当点与点重合时最大,最大值为,直线与平面所成角的最小值是,故C不正确.
对于D项,把往上翻折到与平面共面,
又因为,即往上翻折成,
即在四边形中,求,易得最小值为,所以D正确.
故选:AD
18.(2023·江苏徐州·徐州市第七中学校考一模)已知,,下列说法正确的是( )
A.存在使得是奇函数
B.任意、的图象是中心对称图形
C.若为的两个极值点,则
D.若在上单调,则
【答案】ABD
【解析】对于A,当时,为奇函数,故正确;
对于B,设函数的对称中心为,则有,
又因为
,
,
所以,解得,
所以的对称中心为,故正确;
对于C,因为,
又因为为的两个极值点,
所以,,所以C错误;
对于D,若单调,则有恒成立,
所以,
解得,选项D正确.
故选:ABD.
19.(2023·江苏徐州·徐州市第七中学校考一模)已知,是抛物线:上两动点,为抛物线的焦点,则( )
A.直线过焦点时,最小值为2
B.直线过焦点且倾斜角为60°时(点在第一象限),
C.若中点的横坐标为3,则最大值为8
D.点坐标,且直线,斜率之和为0,与抛物线的另一交点为,则直线方程为:
【答案】CD
【解析】对于A项,过点分别作准线的垂线,垂足分别为,过点分别作轴的垂线,垂足分别为,准线与轴的交点为,设直线的倾斜角为,画图为:
根据抛物线的定义:,从图可知,
,在中,,
所以,同理
则
,故当时
故最小值为,所以A不正确.
对于B项,由A可知,,
所以,故B不正确.
对于C项,
所以最大值为8,故C正确.
对于D项,由,,知,所以
所以直线的方程为,直线的方程为
联立解得或,所以
联立解得或,所以
所以直线的方程为
即,故D正确.
故选:CD
20.(2023·河北衡水·衡水市第二中学校考模拟预测)双曲线:的离心率,H的两条渐近线分别记为,,其中经过第一,三象限,P是H右支上一个动点,过P作直线交于,交于;过P再作交于,交于,记P与坐标原点O连线的斜率为.则下列说法中,正确的有( )
A.若,则,,,四点彼此相异
B.设P的纵坐标为,记,则是关于的偶函数
C.在P变化的过程中,恒有
D.若,则
【答案】ACD
【解析】由已知双曲线的渐近线的方程为,渐近线的方程为,
设,则,,直线的方程为,直线的方程为,
联立直线,的方程可得,同理可得, ,,
假设重合,则,化简可得,即,与已知矛盾,
假设重合,则,化简可得,即,与已知矛盾,
因为,所以直线与直线不重合,故直线都不过原点,
故,,,四点彼此相异,A正确;
设,直线的方程为,又
所以,,所以,
所以,当时,,
故不是关于的偶函数,B错误;
因为, ,
所以,又,所以,C正确;
因为,,,
所以,又,,
所以,
所以,
所以,所以,D正确;
故选:ACD.
21.(2023·河北衡水·衡水市第二中学校考模拟预测)已知是等比数列,公比为,若存在无穷多个不同的,满足,则下列选项之中,可能成立的有( )
A.B.
C.D.
【答案】ABC
【解析】当时,则有:
①当,则为非零常数列,故,符合题意,A正确;
②当,则为单调数列,故恒不成立,即且不合题意;
当时,可得,则有:
①当,若为偶数时,则;
若为奇数时,则;
故符合题意,B正确;
②当,若为偶数时,则,且,即;
若为奇数时,则,且,即;
故符合题意,C正确;
③当,若,可得,
∵,则,可得,则,这与等比数列相矛盾,
故和均不合题意,D错误.
故选:ABC.
22.(2023·河北衡水·衡水市第二中学校考模拟预测)已知三棱柱的体积为,底面满足,,,若在底面上的投影恰好在直线上,则下列说法中,正确的有( )
A.恒有
B.与底面所成角的最大值为
C.恒有
D.三棱锥外接球表面积的最小值为
【答案】BC
【解析】对于A,,,,,
,,
解得:,A错误;
对于B,过作且,连接,作直线,如下图所示,
四边形为平行四边形,,,
平面,;
即为与底面所成角,,
直线在平面内的投影为直线,在平面内的投影为,
点到直线的距离即为点到直线的距离,即为点到直线的距离,
又点到直线的距离即为直线与间的距离,
点到直线的距离为点到直线距离的倍;
点到直线距离,,
则当时,取得最小值,此时取得最大值,
,即与底面所成角的最大值为,B正确;
对于C,又,得:;
平面,平面,,
又,平面,平面,
平面,,C正确;
对于D,作,垂足为,则,,
取中点,设三棱锥的外接球球心为,连接,
是以为斜边的直角三角形,为的外心,
平面,
以为坐标原点,正方向为轴,作轴,可建立如图所示空间直角坐标系,
则,,,
设,,则,,
,;
当时,
,,整理可得:;
,,外接球半径,此时外接球表面积;
当时,
,,整理可得:;
则当时,,外接球半径,此时外接球表面积;
综上所述:三棱锥外接球表面积的最小值为,D错误.
故选:BC.
23.(2023·河北衡水·衡水市第二中学校考一模)已知抛物线C:过点是准线上的一点,F为抛物线焦点,过作的切线,与抛物线分别切于,则( )
A.C的准线方程是B.
C.D.
【答案】ABC
【解析】由抛物线C:过点,可得,
即,设焦点为,
则C的准线方程是,A正确;
设点,先考虑情况,则过点M作的切线,切线斜率必存在且不等于0,
设切线方程为,联立,可得 ,
则,即 , ,
设的斜率分别为,则,
即,即,D错误;
设,不妨设A在第一象限,B在第四象限,则 ,
由于,对于曲线在第一象限内部分有,则,
对于曲线在第四象限内部分有,则,
由于,故,则 ,
由于,故斜率一定存在,设直线的方程为 ,
联立,得 ,故,
则直线的方程为,即直线过定点,
所以三点共线,
由于 ,
,故,
在中,,
则,,
当时,即,关于x轴对称,
,成立;
此时斜率不存在,不妨取,则,
联立,解得,则过定点,且,
则,成立,
综合上述,正确,
故选:
24.(2023·河北衡水·衡水市第二中学校考一模)直线:与的图象交于、两点,在A、B两点的切线交于,的中点为,则( )
A.B.点的横坐标大于1
C.D.的斜率大于0
【答案】BC
【解析】
对A,因为直线与曲线交于、两点,
有两个不同正根,
即直线与曲线有两个不同的交点.
在上单调递减,在单调递增,
且,
,故A错误.
对B,由题意得,
,设
令
在单调递减.
,
在单调递减,
.
,
又,
.
的方程:,
的方程:,
联立可解得,
故选项B正确.
对C,设,
,
,且,
,设,
,
,
,
,
是的两个根,是方程的两根,
,所以C正确.
对D,
,
,
设,
.
,
,
在单调递增,且,
,
,
.
也可以利用对数均值不等式证明如下:
对数均值不等式:,
,,
,
,,
,即<1, ,.
所以D错误.
故选:BC
25.(2023·重庆·统考一模)设O为坐标原点, F为抛物线C:的焦点,过焦点F且倾斜角为的直线与抛物线C交于M,N两点(点M在第二象限),当时,,则下列说法正确的是( )
A.
B.△MON的面积的最小值为
C.存在直线,使得
D.分别过点M,N且与抛物线相切的两条直线互相垂直
【答案】ABD
【解析】作出如图所示图形:
对A,由抛物线定义及题意得,
即,解得,故A正确;
对B,,则,当直线的斜率不存在时,显然不合题意,
设
设直线的方程为,联立抛物线得
,则,
,
当且仅当时等号成立,故B正确;
对C,
,
故为钝角,则不存在直线,使得,故C错误;
对D,,即,故,
故在点处的切线斜率为,在点处的切线斜率为,
故斜率之积为,故相切的两条直线互相垂直,故D正确.
故选:ABD.
26.(2023·重庆·统考一模)已知m,n关于x方程的两个根,且,则( )
A.B.
C.D.
【答案】ACD
【解析】画出函数与的大致图象,
由题可知,即,
所以,又,
所以,可得,,
由对勾函数的性质可知,故A正确;
设函数,因为函数在上单调递增,所以函数在上单调递增,
又,
所以, ,即,故B错误;
设函数,则,
由,可得单调递增,
由,可得单调递减,
因为,
所以,即,
所以,即,故C正确;
又,,
所以,即,
所以,即,故D正确.
故选:ACD.
27.(2023·辽宁沈阳·东北育才学校校考模拟预测)已知为坐标原点,点在直线上,是圆的两条切线,为切点,则( )
A.直线恒过定点
B.当为正三角形时,
C.当时,的取值范围为
D.当时,的最大值为
【答案】BD
【解析】对于A,直线恒过定点,故A错误;
对于B,因为为正三角形,则,所以,故B正确;
对于C,因为,所以四边形为正方形,则,
所以点的轨迹方程为,问题转化为直线与点的轨迹有公共点,
所以,即,所以的取值范围为,故C错误;
对于D,因为,则,即,
由,所以,当且仅当时取等号,故D正确;
故选:BD.
28.(2023·辽宁沈阳·东北育才学校校考模拟预测)如图,在棱长为2的正方体中,M,N,P分别是,,的中点,则( )
A.M,N,B,四点共面
B.异面直线与MN所成角的余弦值为
C.平面BMN截正方体所得截面为等腰梯形
D.三棱锥的体积为
【答案】BCD
【解析】对于A,易知MN与为异面直线,所以M,N,B,不可能四点共面,故A错误;
对于B,连接,CP,易得,所以为异面直线与MN所成角,
设,则,
所以,
所以异面直线与MN所成角的余弦值为,故B正确;
对于C,连接,,易得,
所以平面BMN截正方体所得截面为梯形,故C正确;
对于D,易得,因为平面MNB,平面MNB,
所以平面MNB,
所以,故D正确.
故选:BCD
29.(2023·辽宁·辽宁实验中学校考模拟预测)设正整数,其中.记,当时,,则( )
A.
B.
C.数列为等差数列
D.
【答案】ACD
【解析】当时,,又,所以,同理,所以,…,,所以,,
所以,所以,A项正确;,,B项错误;
当时,,
当时,
,
当时也符合,所以,所以,
所以,
所以数列为等差数列,C项正确;,
,D项正确.
故选:ACD.
30.(2023·辽宁·辽宁实验中学校考模拟预测)已知抛物线的焦点为,直线,过点与圆分别切于,,两点,交于点,和,,则( )
A.与没有公共点
B.经过,,三点的圆的方程为
C.
D.
【答案】BCD
【解析】对于A,联立,得,
因为是方程的一个根,所以与有公共点,A项错误;
对于B,连接,,则,,
所以,,,四点在以为直径的圆上,
且,,所以圆的方程为,
化简得,B项正确;
对于C,由题得,
所以,所以,C项正确;
对于D,设过点且与圆相切的切线方程
为,由,解得或.
不妨设,,则,
联立得,
所以,所以,
所以,D项正确.
故选:BCD.
31.(2023·辽宁·辽宁实验中学校考模拟预测)已知函数(其中ω>0,0<φ<π)的图像与x轴相邻两个交点之间的最小距离为,当时,f(x)的图像与x轴的所有交点的横坐标之和为,则( )
A.
B.f(x)在区间内单调递增
C.f(x)的图像关于点对称
D.f(x)的图像关于直线对称
【答案】AB
【解析】令f(x)=0,则,所以,k∈Z或,k∈Z,
解得,k∈Z或,k∈Z,
所以f(x)的图像与x轴相邻两个交点之间的最小距离为,
所以,解得ω=2,所以,所以f(x)的周期,
当时,,令f(x)=0,即,
又0<φ<π,所以或,
所以或,由得,
所以,,A项正确;
由,得,所以f(x)在区间内单调递增,B项正确;
,所以f(x)的图像不关于点对称,C项错误;
,所以f(x)的图像不关于直线对称,D项错误.
故选:AB.
32.(2023·辽宁·辽宁实验中学校考模拟预测)已知抛物线(p>0)的焦点为F,斜率为的直线过点F交C于A,B两点,且点B的横坐标为4,直线过点B交C于另一点M(异于点A),交C的准线于点D,直线AM交准线于点E,准线交y轴于点N,则( )
A.C的方程为B.
C.D.
【答案】ABD
【解析】对于A,由题意得,,所以,整理得p2+6p-16=0,
又p>0,解得p=2,所以C的方程为x2=4y,故A正确;
对于B,由选项A知双曲线C的准线方程为y=-1,,,直线l1的方程为,
联立,解得x=-1或x=4,所以,
则,故B正确;
对于D,设点,由题意知m≠±1且m≠±4,所以直线,
令y=-1,得,即,故,
同理可得,故,所以,故D正确;
对于C,当m=2时,,,则,,则,故C错误.
故选:ABD.
.
33.(2023·辽宁·校联考模拟预测)已知函数、的定义域均为.且满足,,,则( )
A.B.
C.的图象关于点对称D.
【答案】BC
【解析】对于A选项,因为,所以,函数的图象关于点对称,
所以,,
因为,所以,,即,
因为,所以,,
则,所以,,A错;
对于B选项,因为定义域为的函数的图象关于点对称,则,B对;
对于C选项,因为,所以,,
联立,可得,
所以,函数的图象关于点对称,C对;
对于D选项,因为,令可得,
所以,,故,
因为,所以,,可得,
所以,,可得,则,
记,,其中,且,,
则,,
所以,数列是以为首项,公差为的等差数列,则,
数列是首项为,公差为的等差数列,,
所以,,D错.
故选:BC.
34.(2023·辽宁沈阳·东北育才学校校考模拟预测)已知函数,其中是自然对数的底数,下列说法中,正确的是( )
A.在是增函数
B.是奇函数
C.在上有两个极值点
D.设,则满足的正整数的最小值是
【答案】ABD
【解析】对于A选项,当时,,,
,所以,函数在是增函数,A选项正确;
对于B选项,令,该函数的定义域为,
,
,
则,
所以,函数为奇函数,B选项正确;
对于C选项,当时,,且,
所以,函数在内无极值点;
,
①当时,,,则,
则,,此时,,
所以,函数在上单调递减,
,,
所以,函数在上只有一个极值点;
②当时,,,
所以,,,则,
所以,,则,
所以,函数在上没有极值点.
综上所述,函数在上只有一个极值点,C选项错误;
对于D选项,.
当时,,,不成立;
当时,,
当时,,,
,,,则,
所以,,
所以,满足的正整数的最小值是,D选项正确.
故选:ABD.
三、填空题
35.(2023·江苏徐州·徐州市第七中学校考一模)若函数只有一个极值点,则的取值范围是___________.
【答案】
【解析】因为,
所以,
因为只有一个极值点,
所以若3是极值点,
因为,所以当时,,当时,,
则在上单调递减,在上单调递增,故,
则,所以;
当趋向于0时,趋向于1,趋向于0,则趋向于正无穷,
当趋向正无穷时,趋向正无穷的速率远远大于趋向正无穷的速率,则趋向于正无穷,
若3不是极值点,则3是即的一个根,且存在另一个根,此时;
当时,,
令,解得;令,解得;
所以在单调递减,在单调递增,满足题意,
综上:或,即.
故答案为:.
36.(2023·河北衡水·衡水市第二中学校考模拟预测)已知函数,其中,的导函数为.若将方程的所有非负解从小到大排成一个等差数列,其公差为,则的值为_________.
【答案】
【解析】
因为,所以,
若,则,即,
所有非负解从小到大排成一个等差数列,其公差为,则,解得,
又因为,所以,
所以可化为,解得第一个非负解为,
由等差数列的通项公式求得,
故答案为:
37.(2023·河北衡水·衡水市第二中学校考模拟预测)在平面直角坐标系中,椭圆E以两坐标轴为对称轴,左,右顶点分别为A,B,点P为第一象限内椭圆上的一点,P关于x轴的对称点为Q,过P作椭圆的切线,若,且的垂心恰好为坐标原点O,记椭圆E的离心率为e,则的值为_________.
【答案】
【解析】设椭圆方程为,则,
设,故,
因为的垂心恰好为坐标原点O,
所以,,即,
即,,
下面证明椭圆在处的切线方程斜率为,理由如下:
因为时,故切线的斜率存在,设切线方程为,
代入椭圆方程得:,
由,化简得:
,
即,
因为点在椭圆上,所以,,
所以,即,
即,解得:,
所以,化简得:,即,设,
同除以得:,
即,故,
因为点在椭圆上,所以,
即,即,
因为,所以,即,
将代入中,可得:,即
所以,
设椭圆方程为,此时,
同理可得:,
此时椭圆在处的切线方程斜率为,
所以,化简得:,设,
同除以得:,
即,故,
因为点在椭圆上,所以,
即,即,
因为,所以,即,
将代入中,可得:,
所以(舍去);
故答案为:
38.(2023·河北衡水·衡水市第二中学校考一模)已知,则的最小值为__________.
【答案】
【解析】设
令圆上任意一点,则
设使得,则
又,所以
由勾股定理可得:,所以
故答案为:
39.(2023·河北衡水·衡水市第二中学校考一模)已知函数的图像关于对称,且,则__________.
【答案】26
【解析】因为的图像关于对称,
所以.
所以,两式相加可得.
故,可得.
故函数的周期为2.
因为,所以.
所以
.
故答案为:26.
40.(2023·重庆·统考一模)在矩形ABCD中,,点E为边AB的中点,点F为线段BC上的动点,则的取值范围是_________.
【答案】
【解析】以为坐标原点,建立如图所示直角坐标系,
由题意得,,因为为中点,所以,
设,则,
,,则,
,则,
故答案为:.
41.(2023·辽宁沈阳·东北育才学校校考模拟预测)已知双曲线的左、右焦点分别为、,双曲线上一点A关于原点O对称的点为B,且满足,,则该双曲线的离心率为___________.
【答案】
【解析】如图所示:
由双曲线的定义得:,
又,且,
所以是矩形,且 ,
又因为,
即,
解得,
故答案为:
42.(2023·辽宁·辽宁实验中学校考模拟预测)如图①,在平行四边形中,,将沿折起,使得点到达点处(如图②),,则三棱锥的内切球半径为______.
【答案】
【解析】如图,过点作,且,连接,,则是平行四边形,由题意可知,,所以,
又,平面,所以平面,
平面,所以,所以,所以.又平面,所以平面平面.
取的中点,连接,则,平面,平面平面,
则平面,且,所以三棱锥的体积.又,,,所以三棱锥的表面积,设三棱锥的内切球半径为,则.
故答案为:.
43.(2023·辽宁·辽宁实验中学校考模拟预测)我国古代大多数城门楼的底座轮廓大致为上、下两面互相平行,且都是矩形的六面体(如图),现从某城楼中抽象出一几何体ABCD-EFGH,其中ABCD是边长为4的正方形,EFGH为矩形,上、下底面与左、右两侧面均垂直,,,,且平面ABCD与平面EFGH的距离为4,则异面直线BG与CH所成角的余弦值为______.
【答案】
【解析】如图,把此六面体补成正方体,连接AH,AC,由题可知,
所以∠AHC是异面直线BG与CH所成角或其补角,
在△AHC中,,,,
则.
故答案为:
44.(2023·辽宁·校联考模拟预测)已知函数(,)在区间内单调,在区间内不单调,则ω的值为______.
【答案】2
【解析】依题意得,即.
因为当时,,
所以(),则 ,(),解得:().
令k=0,则1≤ω≤2,而,故,又ω∈Z,所以ω=2,经检验,ω=2符合题意.
故答案为:2
45.(2023·辽宁·校联考模拟预测)已知和是函数的两个极值点,且,则的取值范围是______.
【答案】
【解析】由题意可得,
故和是函数的两个零点,即是方程的两个根,
又,所以,所以和是方程的两个根,
所以函数的图象与直线有两个不同的交点,且交点的横坐标分别为,
由于,所以当或 时,当时,,
故在区间,内单调递减,在区间内单调递增,且当时,,
作出的图象如图所示:
由图可知,且,
因为,取,并令,则,
所以,解得,此时,
故时,即m的取值范围是,
故答案为:
46.(2023·辽宁沈阳·东北育才学校校考模拟预测)已知一正四面体棱长为4,其内部放置有一正方体,且正方体可以在正四面体内部绕一点任意转动,则正方体在转动过程中占据的空间体积最大为__________.
【答案】
【解析】正方体可以在正四面体内部绕一点任意转动,所以正方体在正四面体的内切球中,
要使得正方体在转动过程中占据的空间体积最大,即正方体的棱长最长,即正方体的外接球恰好为正四面体的内切球
所以正方体的棱长最长时,正方体的对角线为正四面体的内切球的直径.
如图正四面体,设为底面中心,则平面,连接并延长交于点.
则为的中点,故,所以
所以
所以正四面体的体积为
正四面体的表面积为
设正四面体的内切球的半径为,则,解得
由正方体的对角线为正四面体的内切球的直径,设正方体的棱长为
则,解得 ,体积为
答案为:
47.(2023·辽宁沈阳·东北育才学校校考模拟预测)已知函数,为的零点,为图象的对称轴,且在上单调,则的最大值为________.
【答案】
【解析】因为x=-为f(x)的零点,x=为f(x)的图象的对称轴,
所以-=+,即=T=· (k∈Z),
所以ω=2k+1(k∈Z),
又因为f(x)在上单调,所以-=≤=,解得ω≤12,
ω=11时f(x)=sin在上单调递增,在上单调递减,不成立,
ω=9时满足条件,由此得ω的最大值为9.
故答案为:9
四、双空题
48.(2023·辽宁·辽宁实验中学校考模拟预测)已知椭圆的右焦点为,上顶点为,线段的垂直平分线交于,两点,交轴于点,为坐标原点,,则的离心率为______;若的周长为8,则______.
【答案】
【解析】由,,可得,,
连接,因为点在线段的垂直平分线上,所以,
在中,由勾股定理得,所以,
整理得,所以,即,所以的离心率.
在中,,所以.
设直线交轴于点,交于点,
在中,,,
由,所以为的左焦点,
又,,所以的周长等于的周长,
又的周长为,的周长为8,
所以,
解得,所以,
故.
故答案为:;.
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