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吉安一中 2024 届高三“九省联考”考后适应性测试数学试题一
本套试卷根据九省联考题型命制,题型为8+3+3+5模式
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.(本题5分)某校高一年级15个班参加朗诵比赛的得分如下:
85 87 88 89 89 90 91 91 92 93 93 93 94 96 98
则这组数据的40%分位数为( )
A.90 B.91 C.90.5 D.92
2.(本题5分)已知圆C:x2+y2−4x−14y+45=0及点Q(−2,3),则下列说法正确的是( )
A.直线kx−y−2k+1=0与圆C始终有两个交点
B.若M是圆C上任一点,则|MQ|的取值范围为2 2,6 2
1
C.若点P(m,m+1)在圆C上,则直线PQ的斜率为
4
D.圆C与x轴相切
3.(本题5分)已知向量a,b 满足 a =1,b =(t,2−t),a−b与a垂直,则 a−b 的最小值为( )
2
A. 2 B. C.1 D.3
2
4.(本题5分)高一(1)班有8名身高都不相同的同学去参加红歌合唱,他们站成前后对齐的2排,每排
4人,则前排的同学都比后排对应的同学矮的概率为( )
1 3 3 1
A. B. C. D.
384 4 8 16
5.(本题5分)已知数列{a }、{b }的前n项和分别为A、B ,记c =a ⋅B +b ⋅A −a ⋅b ,则数列{c }的
n n n n n n n n n n n n
前2021项和为( )
A +B
A.A +B B. 2021 2021 C.A ⋅B D. A ⋅B
2021 2021 2 2021 2021 2021 2021
6.(本题5分)已知球O的直径PQ = 4,A,B,C是球O球面上的三点,ABC是等边三角形,且
∠APQ=∠BPQ=∠CPQ=30°,则三棱锥P−ABC的体积为( ).
A.9 3 B. 27 3 C. 3 3 D. 3 3
4 4 2 4
7.(本题5分)已知α∈(0,π),且3tanα=10cos2α,则cosα可能为( )
10 5 10 5
A.− B.− C. D.
10 5 10 5
试卷第1页,共5页
学科网(北京)股份有限公司1
8.(本题5分)已知f(x)为奇函数,当x∈[0,1]时,f(x)=1−2|x− |,当x∈(−∞,−1],f(x)=1−e−1−x,若关于x的
2
不等式f(x+m)>f(x)恒成立,则实数m的取值范围为( )
1
A.(-1,0)∪(0,+∞) B. +ln2,+∞
2
1 1
C.(− −ln2,−1)∪( +ln2,+∞) D. (2,+∞)
2 2
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.(本题6分)下列选项中的两个集合相等的有( ).
A.P={ x∣x=2n,n∈Z } ,Q={ x∣x=2(n+1),n∈Z }
B.P={ x∣x=2n−1,n∈N } ,Q={ x∣x=2n+1,n∈N }
+ +
C.P= { x∣x2−x=0 } ,Q=
x∣x=
1+(−1)n
,n∈Z
2
D.P={ x∣y=x+1 } ,Q={(x,y)∣y=x+1 }
10.(本题6分)如图,一个质点在半径为2的圆O上以点P为起始点,沿逆时针方向运动,每3s转一圈.
则该质点到x轴的距离y是关于运动时间t的函数,则下列说法正确的是( )
3
A.函数y的最小正周期是
2
B.函数y的最小正周期是3π
2π π
C.y= 2cos t−
3 4
2π π
D.y= 2sin t−
3 4
11.(本题6分)定义:对于定义在区间I上的函数 f(x)和正数α(0<α≤1),若存在正数M,使得不等式
试卷第2页,共5页f (x )− f (x ) ≤M x −x α对任意x,x ∈I恒成立,则称函数 f(x)在区间I上满足α阶李普希兹条件,则下
1 2 1 2 1 2
列说法正确的有( )
A.函数 f(x)= x在[1,+∞)上满足 1 阶李普希兹条件
2
B.若函数 f(x)=xlnx在[1,e]上满足一阶李普希兹条件,则M的最小值为e
C.若函数 f(x)在[a,b]上满足M =k(01),则z在复平面内对应的点所在的象限为 象限.
13.(本题5分)已知函数 f (x)=mx+lnx,g(x)=x2−mx,若曲线y= f (x)与曲线y=g(x)存在公切线,则
实数m的最大值为 .
14.(本题5分)地球仪是地理教学中的常用教具.如图1所示,地球仪的赤道面(与转轴垂直)与黄道面(与水
平面平行)存在一个夹角,即黄赤交角,大小约为23.5°.为锻炼动手能力,某同学制作了一个半径为4cm的
地球仪(不含支架),并将其放入竖直放置的正三棱柱ABCABC 中(姿态保持不变),使地球仪与该三棱柱
1 1 1
的三个侧面相切,如图2所示.此时平面ABC恰与地球仪的赤道面平行,则三棱柱ABCABC 的外接球体
1 1 1 1
积为 .(参考数据:tan23.5°≈0.43)
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.(本题13分)为落实中央“坚持五育并举,全面发展素质教育,强化体育锻炼”的精神,某高中学校鼓励
试卷第3页,共5页
学科网(北京)股份有限公司学生自发组织各项体育比赛活动,甲、乙两名同学利用课余时间进行乒乓球比赛,规定:每一局比赛中获胜
3
方记1分,失败方记0分,没有平局,首先获得5分者获胜,比赛结束.假设每局比赛甲获胜的概率都是 .
5
(1)求比赛结束时恰好打了6局的概率;
(2)若甲以3:1的比分领先时,记X表示到结束比赛时还需要比赛的局数,求X的分布列及期望.
16.(本题15分)已知函数 f(x)=xlnx−ax2+a(a∈R).
(1)若函数 f(x)在x=1处的切线与直线2x− y+1=0垂直,求实数a的值.
(2)若函数 f(x)存在两个极值点,求实数a的取值范围.
17.(本题15分)如图,在正三棱锥P−ABC中,有一半径为1的半球,其底面圆O与正三棱锥的底面贴
合,正三棱锥的三个侧面都和半球相切.设点D为BC的中点,∠ADP=α.
(1)用α分别表示线段BC和PD长度;
π
(2)当α∈0, 时,求三棱锥的侧面积S的最小值.
2
试卷第4页,共5页18.(本题17分)如图,D为圆O:x2+y2 =1上一动点,过点D分别作x轴,y轴的垂线,垂足分别为A,
B,连接BA并延长至点W,使得WA =1,点W的轨迹记为曲线C.
(1)求曲线C的方程;
(2)若过点K(−2,0)的两条直线l ,l 分别交曲线C于M,N两点,且l ⊥l ,求证:直线MN过定点;
1 2 1 2
(3)若曲线C交y轴正半轴于点S,直线x=x 与曲线C交于不同的两点G,H,直线SH,SG分别交x轴于P,
0
π
Q两点.请探究:y轴上是否存在点R,使得∠ORP+∠ORQ= ?若存在,求出点R坐标;若不存在,请说
2
明理由.
19.(本题17分)对于无穷数列{a },“若存在a −a =t ( m,k∈N*,m>k ) ,必有a −a =t”,则称数列{a }
n m k m+1 k+1 n
具有P(t)性质.
2n (n=1,2)
(1)若数列{a
n
}满足a
n
=
2n−5 ( n≥3,n∈N*)
,判断数列{a
n
}是否具有P(1)性质?是否具有P(4)性质?
(2)对于无穷数列{a },设T ={x|x=a −a,i< j},求证:若数列{a }具有P(0)性质,则T必为有限集;
n j i n
(3)已知{a }是各项均为正整数的数列,且{a }既具有P(2)性质,又具有P(3)性质,是否存在正整数N ,k,
n n
使得a ,a ,a ,…,a ,…成等差数列.若存在,请加以证明;若不存在,说明理由.
N N+1 N+2 N+k
试卷第5页,共5页
学科网(北京)股份有限公司参考答案:
1.C
90+91
【详解】由题意,15×0.4=6,故这组数据的40%分位数为从小到大第6,7位数据的平均数,即 =90.5.
2
故选:C
2.B
【详解】依题意,圆C:(x−2)2+(y−7)2 =8,圆心C(2,7),半径r=2 2,
对于A,直线kx−y−2k+1=0恒过定点(2,1),而点(2,1)在圆C外,则过点(2,1)的直线与圆C可能相离,A
不正确;
对于B,|CQ|=4 2,点Q在圆C外,由CQ −r≤ MQ ≤ CQ +r得:2 2≤ MQ ≤6 2,B正确.
对于C,点P(m,m+1)在圆C上,则(m−2)2+(m−6)2 =8,解得m=4,而点Q(−2,3),
m−2 1
则直线PQ的斜率为 = ,C不正确;
m+2 3
对于D,点C(2,7)到x轴距离为7,大于圆C的半径,则圆C与x轴相离,即圆C与x轴不相切,D不正确;
故选:B
3.C
( )
【详解】由a−b与a垂直,得 a−b ⋅a=0,则a⋅b=a2=1,
所以 a−b= a2−2a⋅b+b2= 12−2×1+t2+(2−t)2= 2(t−1)2+11,
所以当t=1时, a−b 的最小值为1.
故选:C
4.D
【详解】8名身高都不相同的同学站在8个不同的位置有A8种站法,将8名同学分为4组,每组2人,则
8
C2C2C2C2
C2C2C2C2 8 6 4 2 ⋅A4
有 8 6 4 2 种分法,4组人有A4种站法,故所求概率 A4 4 1 .
A4 4 P= 4 =
4 A8 16
8
故选:D.
5.C
【详解】当n=1时,c =ab +ba −ab =ab = AB ,
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
当n≥2时,c =a ⋅B +b ⋅A −a ⋅b
n n n n n n n
答案第1页,共14页
学科网(北京)股份有限公司=(A −A )B +(B −B )A −(A −A )(B −B ) = A B −A B ,
n n−1 n n n−1 n n n−1 n n−1 n n n−1 n−1
所以c +c ++c = AB +(A B −AB )++(A B −A B )
1 2 n 1 1 2 2 1 1 2021 2021 2020 2020
= A B .
2021 2021
故选:C
6.A
【详解】设球心为M ,等边三角形ABC截面小圆的圆心为O(也是等边三角形ABC的中心).
由于ABC是等边三角形,∠APQ=∠BPQ=∠CPQ=30°,
所以PQ⊥平面ABC,P在面ABC的投影即O,也即等边三角形ABC的中心,且PO⊥平面ABC,则
PO⊥OC.
因为PQ是直径,所以∠PCQ=90°.
所以PC =4cos30°=2 3,PO=2 3cos30°=3,OC =2 3sin30°= 3.
2
由于O是等边三角形ABC的中心,所以OC = CH,
3
3 3 3 3
所以等边三角形ABC的高CH = ,AC = ÷sin60°=3.
2 2
1 1 1 3 9 3
所以三棱锥P−ABC的体积为V = ×PO×S = ×3× ×3×3× = .
3
△ABC
3
2 2
4
故选:A
7.B
【详解】由3tanα=10cos2α,得3tanα=10(cos2α−sin2α),
答案第2页,共14页cos2α−sin2α
所以3tanα=10× ,
cos2α+sin2α
1−tan2α
所以3tanα=10× ,
1+tan2α
整理得3tan3α+10tan2α+3tanα−10=0,
(tanα+2)(3tan2α+4tanα−5)=0,
所以tanα+2=0或3tan2α+4tanα−5=0,
−2± 19
所以tanα=−2或tanα= ,
3
sinα π
①当tanα=−2时, =−2,α∈ ,π,
cosα 2
因为sin2α+cos2α=1,所以5cos2α=1,
5
所以cosα=± ,
5
π 5
因为α∈ ,π,所以cosα=− ,
2 5
−2+ 19 sinα −2+ 19 π
②当tanα= 时, = ,α∈0, ,
3 cosα 3 2
2
19−2
因为sin2α+cos2α=1,所以 cosα +cos2α=1,
3
π 9
由于α∈0, ,所以解得cosα= ,
2 32−4 19
−2− 19 sinα −2− 19 π
③当tanα= 时, = ,α∈ ,π ,
3 cosα 3 2
2
− 19−2
因为sin2α+cos2α=1,所以 cosα +cos2α=1,
3
π 9
由于α∈ ,π,所以解得cosα=− ,
2 32+4 19
5 9 9
综上,cosα=− ,或cosα= ,或cosα=− ,
5 32−4 19 32+4 19
故选:B
8.B
【详解】若x∈[−1,0],则−x∈[0,1],
答案第3页,共14页
学科网(北京)股份有限公司1 1
则 f(−x)=1−2|−x− |=1−2|x+ |,
2 2
f(x)是奇函数,
1
∴f(−x)=1−2|x+ |=−f(x),
2
1
则 f(x)=2|x+ |−1,x∈[−1,0],
2
若x∈[1,+∞),则−x∈(−∞,−1],
则 f(−x)=1−e−1+x =−f(x),
则 f(x)=e−1+x −1,x∈[1,+∞),
作出函数 f(x)的图象如图:
当m>0时, f(x+m)的图象向左平移,如图,
1
当 f(x+m )的图象与 f(x)在x≤ 相切时, f′(x+m )=ex−1+m,此时对应直线斜率k =2,
0 2 0
由ex−1+m0 =2,即x−1+m
0
=ln2,得x=ln2+1−m
0
.
此时y=eln2+1−m0−1+m0 −1=eln2−1=2−1=1,
又切点在直线y=2x上,
1
所以切点坐标为( ,1),
2
1
即x=ln2+1−m = ,
0 2
答案第4页,共14页1
解得m = +ln2,
0 2
1
所以当m≥m = +ln2时,不等式 f(x+m)> f(x)恒成立.
0 2
当m<0时, f(x+m)的图象向右平移,如图,
显然不等式 f(x+m)> f(x)不恒成立.
1
综上m的取值范围是 +ln2,+∞,
2
故选:B.
9.AC
【详解】解:对于A:集合P={ x∣x=2n,n∈Z } 表示偶数集,集合Q={ x∣x=2(n+1),n∈Z } 也表示偶数集,
所以P=Q,故A正确;
对于B:P={ x∣x=2n−1,n∈N }={1,3,5,7,},
+
Q={ x∣x=2n+1,n∈N }={3,5,7,9,},所以P≠Q,故B错误;
+
1,n为偶数
对于C:P= { x∣x2−x=0 } ={0,1},又(−1)n= ,
−1,n为奇数
1+(−1)n 1,n为偶数 1+(−1)n
所以x= = ,即Q=x∣x= ,n∈Z={0,1},所以P=Q,故C正确;
2 0,n为奇数 2
对于D:集合P={ x∣y=x+1 }=R为数集,集合Q={(x,y)∣y=x+1 } 为点集,所以P≠Q,故D错误;
故选:AC
10.AD
2π
【详解】由题可知,该质点的角速度为 rad/s,
3
由于起始位置为点P,沿逆时针方向运动,
答案第5页,共14页
学科网(北京)股份有限公司2π π
设经过时间ts之后所成的角为ϕ,则ϕ= t− ,
3 4
2π π
根据三角函数定义可知点P的纵坐标为y =2sin t− ,
p 3 4
2π π
所以该质点到x轴的距离y= 2sin t− ,可得D正确,C错误;
3 4
π 3
2π π =
由解析式y= 2sin t− 可知其最小正周期为 2π 2,即A正确,B错误;
3 4
3
故选:AD
11.ACD
【详解】A选项:不妨设x >x ,∴ f (x )− f (x ) = x − x ,即
1 2 1 2 1 2
f (x )− f (x ) x − x x − x
∴ 1 2 = 1 2 = 1 2 <1,故∃M ≥1,对∀x,x ∈[ 1,+∞),均有
(x −x ) 1 2 (x −x ) 1 2 x 1 + x 2 1 2
1 2 1 2
1
f (x )− f (x ) ≤M(x −x ) 2 ,A选项正确;
1 2 1 2
B选项:不妨设x >x , f (x)=xlnx在[ 1,e ]单调递增,∴ f (x )− f (x ) = f (x )− f (x ),
1 2 1 2 1 2
∴ f (x )− f (x ) ≤M x −x ,即 f (x )− f (x )≤M(x −x ),即 f (x )−Mx ≤ f (x )−Mx 对∀x >x ,
1 2 1 2 1 2 1 2 1 1 2 2 1 2
x,x ∈[ 1,e ]恒成立,即 f (x)−Mx在[ 1,e ]上单调递减,∴f′(x)−M ≤0对∀x∈[1,e]恒成立,所以M ≥1+lnx
1 2
对∀x∈[1,e]恒成立,即M ≥2,即M 的最小值为2,B选项错误;
C选项:假设方程 f (x)=x在区间[ a,b ]上有两个解x ,t,则 f (x )− f (t) ≤k x −t < x −t ,这与
0 0 0 0
f (x )− f (t) = x −t 矛盾,故只有唯一解,C选项正确;
0 0
1 1 1
D选项:不妨设x >x ,当x −x ≤ 时, f (x )− f (x ) ≤ x −x ≤ ,当x −x > 时,
1 2 1 2 2 1 2 1 2 2 1 2 2
f (x )− f (x ) = f (x )− f (1)+ f (0)− f (x ) ≤ f (x )− f (1) + f (x )− f (0)
1 2 1 2 1 2
1 1
≤1−x +x −0=1−(x −x )< ,故对∀x,x ∈[ 0,1 ], f (x )− f (x ) ≤ ,故D选项正确;
1 2 1 2 2 1 2 1 2 2
故选:ACD
12.第二
【详解】由a>1,可知1−a<0,a2−1>0,
故z在复平面内对应的点所在的象限为第二象限.
答案第6页,共14页故答案为:第二.
1
13.
2
1
【详解】 f′(x)=m+ ,g′(x)=2x−m,
x
假设两曲线在同一点(x ,y )处相切,
0 0
1
m+ =2x −m
则 x 0 ,可得1−lnx =x2,即x2+lnx −1=0,
0 0 0 0 0
mx +lnx =x2−mx
0 0 0 0
因为函数y=x2+lnx−1单调递增,且x=1时y=0,
1 1
所以x =1,则m= ,此时两曲线在1, 处相切,
0 2 2
1
根据曲线的变化趋势,若m> ,则两曲线相交于两点,不存在公切线,如图,
2
1
所以m的最大值为 .
2
1
故答案为: .
2
14.790π
【详解】由题设可知平面ABC与面ABC 的夹角为23.5°,取AC中点M,AC 中点N,连接MN
1 1 1 1 1 1
由二面角的定义可知∠MBN为平面ABC与面ABC 的夹角,即∠MBN =23.5°
1 1 1 1 1 1
设正三棱柱的底面边长为2a,高为h,则BN = 3a
1
h
所以tan∠MBN =tan23.5°= ≈0.43,则h≈0.43
3a
1
3a
又地球仪与该三棱柱的三个侧面相切,即地球仪的最大圆与底面正三角形内切,
1 3
2× ×2a×2a×
所以内切圆的半径 2S 2 2 ,解得a=4 3
r= = =4
C 3×2a
答案第7页,共14页
学科网(北京)股份有限公司所以三棱柱的高h≈0.43 3×4 3=5.16,底面边长为8 3
设三棱柱ABCABC 上、下底面中心E,F,连线的中点O为球心,
1 1 1
h 2 2
在直角OEB,OE= =2.58,EB= 3a= 3×4 3=8
2 3 3
所以三棱柱外接球的半径 R= 82+2.582 = 70.6564 ≈8.4
4 4
所以体积V = πR3 = π×8.43 ≈790π
3 3
故答案为:790π
582 1966
15.(1) ;(2)分布列答案见解析,数学期望: .
3125 625
4
3 2 3 486
【详解】解:(1)比赛结束时恰好打了6局,甲获胜的概率为P =C4× × × = ,
1 5 5 5 5 3125
1 4
3 2 2 96
恰好打了6局,乙获胜的概率为P =C1× × × = ,
2 5 5 5 5 3125
486 96 582
所以比赛结束时恰好打了6局的概率为P=P +P = + = .
1 2 3125 3125 3125
(2)X的可能取值为2,3,4,5,
2
3 9
P(X =2)= = ,
5 25
2 3 3 36
P(X =3)=C1× × × = ,
2 5 5 5 125
2 4
3 2 3 2 124
P(X =4)=C1× × × + = ,
3 5 5 5 5 625
3 3
3 2 3 2 3 2 96
P(X =5)=C1× × × +C3× × × = .
4 5 5 5 4 5 5 5 625
答案第8页,共14页所以X的分布列如下:
X 2 3 4 5
9 36 124 96
P
25 125 625 625
9 36 124 96 1966
故E(X)=2× +3× +4× +5× = .
25 125 625 625 625
3 1
16.(1)a= ;(2)0, .
4 2
【详解】(1) f′(x)=lnx+1−2ax,
f′(1)=1−2a,
3
则(1−2a)×2=−1,解得a= .
4
(2) f′(x)=lnx+1−2ax,
由题设可知 f′(x)=0有两个不同的零点,且 f′(x)在零点的附近 f′(x)的符号发生变化.
1
令g(x)=lnx+1−2ax,则g′(x)= −2a,
x
若a≤0,则g′(x)>0,则g(x)为(0,+∞)上为增函数,
g(x)在(0,+∞)上至多有一个零点.
1 1
当a>0时,若00,故g(x)在0, 上为增函数,
2a 2a
1 1
若x> ,则g′(x)<0,故g(x)在 ,+∞上为减函数,
2a 2a
1 1 1
故g(x) =g =ln >0,故02时,总有2lnt2时,h′(t)= −1= <0,故h(t)为(2,+∞)上的减函数,
t t
故h(t)4,则lnx< x,
故当x>4时,有g(x)< x+1−2ax,
答案第9页,共14页
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1+ 1+8a
取M =max4, ,则当x>M 时,
16a2
1+ 1+8a 1− 1+8a
有 x+1−2ax=−2a x− x− <0,
4a 4a
1
故g(x)<0,故在 ,+∞上,存在实数x,使得g(x)<0,
2a
由零点存在定理及g(x)的单调性可知可得g(x)在 1 ,+∞ 上存在一个零点.
2a
1
综上可知,实数a的取值范围是0, .
2
2 3 1
17.(1) BC = ; PD =
sinα sinαcosα
27
(2)
2
【详解】(1)连接OP,由题意O为ABC的中心,
且PO⊥面ABC,又AD⊂面ABC,所以PO⊥ AD,所以POD为直角三角形.
设半球与面PBC的切点为E,则OE =1且OE⊥PD.
OE 1 3 2 3
在Rt△ODE中, = OD = × BC ,所以 BC = .
sinα 3 2 sinα
OD 1
在RtPOD中, PD = = .
cosα sinαcosα
1 3 2 3 1
(2)由题知,S =3S =3× × BC × PD = × × ,
△PBC 2 2 sinα sinαcosα
3 3 π
化简得S = ,α∈0, ,
sin2αcosα 2
令cosα=t,则上述函数变形为S(t)= 3 3 ,t∈(0,1),
t−t3
所以S′(t)= 3
(
3
t
(
−
3
t
t
3
2
)
−
2
1 ) ,令S′(t)=0,得t =
3
3 .当t∈
0,
3
3
时,
答案第10页,共14页 3
S′(t)<0,S(t)单调递减,当t∈ ,1时,
3
S′(t)>0,S(t)单调递增,所以当t = 3 时,
3
3 27
三棱锥的侧面积S的最小值为S = .
3 2
x2
18.(1) +y2 =1
4
6
(2)证明见解析,− ,0
5
(3)存在,R(0,±2)
【详解】(1)设W(x,y),D(x ,y ),则A(x ,0),B(0,y ),
0 0 0 0
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x
x =
由题意知 AB =1,所以WA= AB,得(x −x,−y)=(−x ,y ),所以 0 2 ,
0 0 0
y =−y
0
x2 x2
因为x2+y2 =1,得 +y2 =1,故曲线C的方程为 +y2 =1.
0 0
4 4
(2)由题意可知,直线l,l 不平行坐标轴,
1 2
1
则可设l 的方程为:x=my−2,此时直线l 的方程为x=− y−2.
1 2 m
x=my−2
由x2 ,消去x得:(m2+4)y2−4my=0,
+y2 =1
4
4m 4m 2m2−8
解得:y= 或y=0(舍去),所以x=m⋅ −2= ,
m2+4 m2+4 m2+4
2m2−8 4m 2−8m2 4m
所以M( , ),同理可得:N( ,− ).
m2+4 m2+4 4m2+1 4m2+1
当m≠±1时,直线MN的斜率存在,
4m 4m
+
m2+4 4m2+1 4m(5m2+5) 5m
k = = = ,
MN 2m2−8 2−8m2 16m4−16 4m2−4
−
m2+4 4m2+1
5m 6
则直线MN的方程为y= x+ ,
4m2−4 5
6
所以直线MN过定点− ,0.
5
6 6
当m=±1时,直线MN斜率不存在,此时直线MN方程为:x=− ,也过定点− ,0,
5 5
答案第11页,共14页
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综上所述:直线MN过定点− ,0.
5
(3)假设存在点R使得∠ORP+∠ORQ= π ,设R(0,t),
2
π
因为∠ORP+∠ORQ= ,所以∠ORQ=∠OPR,即tan∠ORQ=tan∠OPR,
2
|OQ| |OR|
所以 = ,所以|OR|2=|OP|⋅|OQ|,
|OR| |OP|
直线x=x 与曲线C交于不同的两点G、H,易知G、H关于x轴对称,
0
设G(x ,y ),H(x ,−y )(y ≠±1,y ≠0),
0 0 0 0 0 0
y −1
易知点S(0,1),直线SG方程是y= 0 x+1,
x
0
x
令y=0得点P横坐标x =− 0 ,
P y −1
0
y +1 x
直线SH方程是y= 0 x+1,令y=0得点Q横坐标x = 0 ,
−x Q y +1
0 0
x2
由|OR|2=|OP|⋅|OQ|,得t2 = 0 ,又G(x ,y )在椭圆上,
|y2−1| 0 0
0
x2
所以 0 +y2 =1,所以t2 =4,解得t=±2,
4 0
π
所以存在点R(0,±2),使得∠ORP+∠ORQ= 成立.
2
19.(1)见解析;
(2)见解析;
(3)见解析.
可证得存在整数N ,使得a ,a ,a ,,a ,是等差数列.
N N+1 N+2 N+k
2n (n=1,2)
【详解】(1)因为a
n
=
2n−5 ( n≥3,n∈N*)
,
a −a =5−4=1,但a −a =7−1=6≠1,所以数列{a }不具有性质P(1),
5 2 6 3 n
答案第12页,共14页同理可得数列{a }具有性质P(4);
n
(2)因为数列{a }具有性质P(0),
n
所以一定存在一组最小的且m>k,满足a −a =0,即a =a ,
m k m k
由性质P(0)的含义可得a =a ,a =a ,,a =a ,a =a ,
m+1 k+1 m+2 k+2 2m−k−1 m−1 2m−k m
所以数列{a }中,从第k项开始的各项呈现周期性规律:
n
a ,a ,,a 为一个周期中的各项,
k k+1 m−1
所以数列{a }中最多有m−1个不同的项,
n
所以T最多有C2 个元素,即T为有限集;
m−1
(3)因为数列{a }具有P(2)性质,又具有P(3)性质,
n
所以存在M',N',使得a −a =2,a −a =3,
M'+P M' N'+q N'
其中p,q分别是满足上述关系式的最小的正整数,
由性质P(2),P(3)的含义可得a −a =2,a −a =3,
M'+p+k M'+k N'+q+k N'+k
若M'N',则取k =M'−N',可得a −a =3,
M'+q M'
记M =max{M',N'},则对于a ,
M
有a −a =2,a −a =3,显然p≠q,
M+p M M+q M
由性质P(2),P(3)的含义可得:a −a =2,a −a =3,
M+p+k M+k N+q+k N+k
所以a −a =(a −a )+(a −a )++(a −a )
M+pq M M+pq M+(q−1)p M+(q−1)p M+(q−2)p M+p M
=2qa −a =(a −a )+(a −a )++(a −a )=3p,
M+pq M M+pq M+(p−1)q M+(p−1)q M+(p−2)q M+q M
所以2q=3p,
又p,q满足a −a =2,a −a =3的最小的正整数,
M+p M M+q M
所以q=3,p=2,a −a =2,a −a =3,
M+2 M M+3 M
所以a −a =2,a −a =3,
M+2+k M+k M+3+k M+k
答案第13页,共14页
学科网(北京)股份有限公司所以a =a =a +2k,a =a =a +3k,
M+2k M+2(k−1)+2 M M+3k M+3(k−1)+3 M
取N =M +3,所以,若k是偶数,则a =a +k,
N+k N
若k是奇数,
则a =a =a +(k−3)=a +3+(k−3)=a +k,
N+k N+3+(k−3) N+3 N N
所以,a =a +k,
N+k N
所以a ,a ,a ,,a ,是公差为1的等差数列.
N N+1 N+2 N+k
答案第14页,共14页