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2025-2026学年山东省泰安市高三(上)期末数学试卷_2026年1月精选全国名校期末考试40套高三数学试卷含解析_word

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17 页
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2025-2026学年山东省泰安市高三(上)期末数学试卷 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.(5分)已知复数z满足2(cos60°+isin60°)z=1+i,i为虚数单位,则z在复平面内对应的点位于( ) A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限 2.(5分)“x2﹣2x﹣3<0”的一个充分条件是( ) A.x≥﹣1 B.1≤x≤3 C.0<x<3 D.x<3 3.(5分)已知实数a>b>c且a,b,c≠0,则( ) A.a+b>c B. C.2a>b+c D. 4.(5分)终边落在下图阴影区域(含边界)的角的集合为( ) A. B. C. D. 5.(5分)已知等比数列{a }满足|a |=2|a |,且a +a +a =3,则a +a +a =( ) n n+1 n 1 2 3 4 5 6 A.24 B.﹣24或24 C.﹣24 D.或 6.(5分)已知向量,若与的夹角不超过,则的范围是( ) A. B. C.[1,3] D. 7.(5分)已知点P是椭圆上的一个动点,A(2,2),B(0,﹣2),则|PA|+|PB|的最大值为( ) A.4 B. C. D.8 8.(5分)已知函数f(x)=(ax﹣b)(3lnx﹣b),a,b R,若f(x)≥0恒成立,则的取值范围是( ) ∈ A.(﹣∞,3] B.(0,3) C.(3,+∞) D.(﹣∞,0) 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。 第1页(共17页)(多选)9.(6分)若,则下列选项正确的是( ) A.展开式中的二项式系数最大项为第3项和第4项 B.a +a +a +a +a +a =﹣728 1 2 3 4 5 6 C.a 1 +2a 2 +3a 3 +⋯+6a 6 =﹣12 D.当x=5时,(3﹣2x)6除以8的余数为1 (多选)10.(6分)已知函数f(x)=asin x+bcos x(a>0, >0)的最小正周期为 ,且恒成立, 则下列选项正确的是( ) ω ω ω π A. B.f(x)的图象关于点对称 C.f(x)在上单调递减 D.若,则 (多选)11.(6分)已知定义在R上的函数f(x)满足f(f(x))=x,且f(x﹣1)为奇函数,则下列 选项正确的是( ) A.f(x)的图象关于直线y=x对称 B.f(0)+f(﹣1)=﹣2 C.f(﹣x)+f(x)=﹣2 D.f(1)+f(2)+⋯+f(40)=﹣860 三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。 12.(5 分)已知顶点在坐标原点且开口向上的抛物线 C 过点(1,2),则 C 的准线方程为 . 13.(5分)某芯片研发部门共有8名核心工程师,其中3人精通AI算法,另外5人精通硬件架构,现需 分为两个小组进行技术攻关,每组4人,每组满足以下要求:①至少有1名AI算法工程师,②指定 一名组长,组长由硬件架构工程师担任.则有 种不同的分组方法(用数字作答). 14.(5分)已知在四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥底面ABCD,且AB⊥AD,AD∥BC,PA=AB=ADBC= 1,动点E在侧面PCD内以点P为圆心,1为半径的圆弧上,动点F在直线PB上,则EF的最小值为 . 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.(13分)已知在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且. (1)求A; (2)若△ABC的周长为,面积为,求a. 16.(15分)如图,在三棱锥P﹣ABC中,AB⊥平面PBC,∠ACB=45°,平面PAC⊥平面ABC,棱AC 第2页(共17页)的中点为O. (1)求证:PC⊥平面ABC; (2)若AB=2,C到平面PAB的距离为,求直线OP与平面PAB所成角的正弦值. 17.(15分)已知数列{a }的前n项和为. n (1)求数列{a }的通项公式; n (2)证明:. 18.(17分)已知函数. (1)若y=f(x)﹣ex在x=1处的切线方程为y=(2﹣e)x﹣1,求a,b的值; (2)当a=﹣4时, x (0,6],总存在x [1,4],使得g(x )<f(x )成立,求b的取值范围; 1 2 2 1 (3)当a=﹣4时,∀有三∈个不同零点,求b的∈取值范围. 19.(17分)已知椭圆的左,右焦点分别为 F (﹣c,0),F (c,0),长轴长是焦距的2倍,短轴长 1 2 为. (1)求椭圆的标准方程; (2)若A(x ,y ),B(x ,y )是椭圆上的两个不同的动点,直线OA,OB的斜率分别为. 1 1 2 2 (i)求坐标原点O到直线AB的距离d的取值范围; (ii)设AB的中点为D,点E满足,过D作DH ⊥x轴,过E作EH ⊥y轴,直线DH 与直线EH 交于 1 2 1 2 点,以OA′,OB′为邻边作 OA′NB′,求线段MN长度的取值范围. ▱ 第3页(共17页)2025-2026学年山东省泰安市高三(上)期末数学试卷 参考答案与试题解析 一.选择题(共8小题) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 D C C C B A D B 二.多选题(共3小题) 题号 9 10 11 答案 BCD ACD ACD 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.(5分)已知复数z满足2(cos60°+isin60°)z=1+i,i为虚数单位,则z在复平面内对应的点位于( ) A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限 【分析】根据复数的除法运算求出z,再由此求出对应点所在象限. 【解答】解:因为2(cos60°+isin60°)z=1+i, 所以,可得 , 所以z在复平面内对应的点的坐标为(,),位于第四象限. 故选:D. 2.(5分)“x2﹣2x﹣3<0”的一个充分条件是( ) A.x≥﹣1 B.1≤x≤3 C.0<x<3 D.x<3 【分析】先解不等式x2﹣2x﹣3<0得到“x2﹣2x﹣3<0”的充要条件,再根据充分条件的概念进行判 断. 【解答】解:由x2﹣2x﹣3<0 ﹣1<x<3, 所以AD是“x2﹣2x﹣3<0”的⇔必要条件, B既不是“x2﹣2x﹣3<0”的必要条件,也不是“x2﹣2x﹣3<0”的充分条件, 只有C是“x2﹣2x﹣3<0”的充分条件. 故选:C. 3.(5分)已知实数a>b>c且a,b,c≠0,则( ) 第4页(共17页)A.a+b>c B. C.2a>b+c D. 【分析】根据条件,通过取特殊值,即可判断A、B和D的正误,对C,根据条件,利用不等式的性 质,即可求解. 【解答】解:对于A,取a=﹣2,b=﹣3,c=﹣4,但a+b=﹣5<c=﹣4,A错误, 对于B,取a=2,b=﹣3,满足a>b且a,b≠0,但,B错误, 对于C,因为a>b>c,则a>b,a>c,所以2a>b+c,C正确, 对于D,a=2,b=1,c=﹣3,满足a>b>c且a,b,c≠0,但,D错误, 故选:C. 4.(5分)终边落在下图阴影区域(含边界)的角的集合为( ) A. B. C. D. 【分析】先求出终边落在OP边上的角为,结合图象,即可得答案. 【解答】解:因为点P(﹣1,), 所以终边落在OP边上的角的正切值为,对应的弧度为, 因此终边落在下图阴影区域(含边界)的角的集合为. 故选:C. 5.(5分)已知等比数列{a }满足|a |=2|a |,且a +a +a =3,则a +a +a =( ) n n+1 n 1 2 3 4 5 6 A.24 B.﹣24或24 C.﹣24 D.或 【分析】利用|a |=2|a |求出公比q的值,再分类讨论即可求解. n+1 n 【解答】解:设等比数列{a }的公比为q, n ∵|a |=2|a |,可得|q|=2,∴q=±2, n+1 n 当q=﹣2时,; 当q=2时,; ∴a +a +a 的值为24或﹣24. 4 5 6 故选:B. 第5页(共17页)6.(5分)已知向量,若与的夹角不超过,则的范围是( ) A. B. C.[1,3] D. 【分析】由题意确定,再通过求其范围,即可求解. 【解答】解:因为向量,若与的夹角不超过, 所以设,则,且, 因为,所以在单位圆上取, 因为与的夹角不超过, 所以, 所以, 又,所以, 所以, 所以, 故的范围是. 故选:A. 7.(5分)已知点P是椭圆上的一个动点,A(2,2),B(0,﹣2),则|PA|+|PB|的最大值为( ) A.4 B. C. D.8 【分析】注意到B是椭圆的下焦点,则上焦点为F(0,2),故|PA|+|PB|=2a+|PA|﹣|PF|,而|PA|﹣|PF| 的最大值为|AF|,由此求得|PA|+|PB|的最大值. 【解答】解:已知椭圆方程, 则a2=9,b2=5,, 即, 故B为椭圆的下焦点,则椭圆的上焦点为F(0,2), 根据椭圆的定义,有|PA|+|PB|=|PA|+2a﹣|PF|=2a+|PA|﹣|PF|, 根据三角形两边的差小于第三边可知|PA|﹣|PF|≤|AF|, 故|PA|+|PB|的最大值为2a+|AF|. 故选:D. 第6页(共17页)8.(5分)已知函数f(x)=(ax﹣b)(3lnx﹣b),a,b R,若f(x)≥0恒成立,则的取值范围是( ) ∈ A.(﹣∞,3] B.(0,3) C.(3,+∞) D.(﹣∞,0) 【分析】先分析f(x)恒成立的条件,再确定参数符号,化简目标式,利用导数法求值域. 【解答】解:要使(ax﹣b)(3lnx﹣b)≥0对x>0恒成立,两因式需同号且零点重合. 因式零点:;,所以①. y=3lnx﹣b在(0,+∞)单调递增,要使两因式同号,y=ax﹣b需单调递增,得a>0. 由a>0及可知b>0,令,则b=3t,且t>0,由①得. 则目标式:. 设,求导得,所以h(t)在(0,+∞)上单调递减. 由单调性知:t→0+时,h(t)→3;t→+∞时,h(t)→0.因此 h(t) (0,3). 综上,的取值范围为(0,3). ∈ 故选:B. 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。 (多选)9.(6分)若,则下列选项正确的是( ) A.展开式中的二项式系数最大项为第3项和第4项 B.a +a +a +a +a +a =﹣728 1 2 3 4 5 6 C.a 1 +2a 2 +3a 3 +⋯+6a 6 =﹣12 D.当x=5时,(3﹣2x)6除以8的余数为1 【分析】对于A直接用二项式系数的性质判断;对于B用赋值法可得;对C可对二项式两边求导,然 后再赋值可得;对于D则将76=(8﹣1)6按二项式展开式进行判断可得. 【解答】解:因为二项式展开式中共有7项,所以第4项的二项式系数最大,A不正确; 令x=0,可得, 令x=1,得, 第7页(共17页)所以,B正确; 对两边求导, 得, 令x=1,得a 1 +2a 2 +3a 3 +⋯+6a 6 =6×1×(﹣2)=﹣12,C正确; 当x=5时,(3﹣2x)6=(3﹣2×5)6=(﹣7)6=76=(8﹣1)6, 而 ,即76除以8的余数为1,D正确. 故选:BCD. (多选)10.(6分)已知函数f(x)=asin x+bcos x(a>0, >0)的最小正周期为 ,且恒成立, 则下列选项正确的是( ) ω ω ω π A. B.f(x)的图象关于点对称 C.f(x)在上单调递减 D.若,则 【分析】先利用辅助角公式把f(x)化为标准形式,利用最小正周期公式求出 ,结合恒成立求出a, b,再根据正弦函数的性质逐一分析判定选项. ω 【解答】解:∵, ∵f(x)最小正周期为T= , ∴, π ∵,﹣1≤sin( x+ )≤1, ∴,, ω φ 故, ∴, 即, ∴, ∴, 对于A:,故选项A正确; 对于B:∵正弦函数的对称中心满足f(x )=0, 0 , ∴f(x)的图象不关于点对称,故选项B错误; 对于C:∵sin 的单调递减区间为, ∴, θ 第8页(共17页)解得, 当k=0时,f(x)的递减区间为, ∵, ∴f(x)在上单调递减,故选项C正确; 对于D:∵f(x )=﹣f(x ), 1 2 ∴, 即①或②, 式①化简得,又∵, ∴x +x ( ,2 ),取k=2, 1 2 则; ∈ π π 式②化简得,与矛盾,舍去, ∴,故选项D正确. 故选:ACD. (多选)11.(6分)已知定义在R上的函数f(x)满足f(f(x))=x,且f(x﹣1)为奇函数,则下列 选项正确的是( ) A.f(x)的图象关于直线y=x对称 B.f(0)+f(﹣1)=﹣2 C.f(﹣x)+f(x)=﹣2 D.f(1)+f(2)+⋯+f(40)=﹣860 【分析】对于A项,可证明点(x ,y ),(y ,x )同时满足y=f(x)即可;对于B项,可利用f(f 0 0 0 0 (x))=x,且f(x﹣1)为奇函数,赋值求解即可;对于C项,由函数关于点(﹣1,0)对称,再结 合函数关于y=x对称,即可证明;对于D项,应用,可证明f(x+2)﹣f(x)=﹣2,可得f(1),f (2),f(3),⋯,f(40)依次构成等差数列,进而可判断正误. 【解答】解:定义在R上的函数f(x)满足f(f(x))=x, 对于A项,设点(x ,y )是y=f(x)图象上任意一点, 0 0 则y =f(x ),f(y )=f(f(x ))=x , 0 0 0 0 0 所以点(y ,x )也是y=f(x)图象上的点, 0 0 所以f(x)的图象关于直线y=x对称,A正确; 对于B项,因为g(x)=f(x﹣1)为R上的奇函数, 所以g(0)=f(0﹣1)=f(﹣1)=0; 又因为f(f(x))=x,所以﹣1=f(f(﹣1))=f(0), 第9页(共17页)于是f(0)+f(﹣1)=﹣1,B错误; 对于C项,因为f(x﹣1)为奇函数,所以﹣f(x﹣1)=f(﹣x﹣1), 即f(x)=﹣f(﹣x﹣2),令f(x)=﹣f(﹣x﹣2)=m, 则f(m)=f(f(x))=x,f(﹣m)=f(f(﹣x﹣2))=﹣x﹣2, 所以f(m)+f(﹣m)=x﹣x﹣2=﹣2, 因为f(x)的值域为R,所以该结论对任意实数都成立, 即f(﹣x)+f(x)=﹣2,故C项正确; 对于D项,由以上推理知, 所以f(x)=﹣f(﹣x﹣2)=﹣(﹣2﹣f(x+2))=2+f(x+2), 所以f(x+2)﹣f(x)=﹣2; 又因为f(﹣1)=0,f(0)=﹣1, 所以f(1)=﹣2,f(2)=﹣3,f(3)=﹣4,f(4)=﹣5,f(5)=﹣6,⋯,f(40)=﹣41依次 构成等差数列,其首项为﹣2,公差为﹣1, 所以f(1)+f(2)+⋯+f(40)=﹣860,故D项正确. 故选:ACD. 三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。 12.(5分)已知顶点在坐标原点且开口向上的抛物线C过点(1,2),则C的准线方程为 . 【分析】抛物线开口向上,可设抛物线标准方程为x2=2py,且抛物线过点(1,2),可以求得.所以 准线方程为. 【解答】解:已知顶点在坐标原点且开口向上的抛物线C过点(1,2), 则抛物线开口向上, 所以设抛物线标准方程为x2=2py(p>0), 又抛物线过点(1,2), 则, 所以准线方程为. 故答案为:. 13.(5分)某芯片研发部门共有8名核心工程师,其中3人精通AI算法,另外5人精通硬件架构,现需 分为两个小组进行技术攻关,每组4人,每组满足以下要求:①至少有1名AI算法工程师,②指定 一名组长,组长由硬件架构工程师担任.则有 18 0 种不同的分组方法(用数字作答). 【分析】先根据条件选择4人组成第一组,确定组长,则第二组人员随之确定,只需确定组长即可. 【解答】解:每组满足以下要求:①至少有1名AI算法工程师,②指定一名组长,组长由硬件架构 第10页(共17页)工程师担任. 故先从3个精通AI算法的工程师中选1人,从5个精通硬件架构的工程师中选3人,再从3个精通硬 件架构的工程师中选1人做组长,有种选法, 此时第二组的人员已经确定,由2个精通AI算法的工程师和2个精通硬件架构的工程师组成,选1个 精通硬件架构的工程师做组长,有种选法. 综上,满足条件的分组方法有90×2=180种. 故答案为:180. 14.(5分)已知在四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥底面ABCD,且AB⊥AD,AD∥BC,PA=AB=ADBC= 1,动点E在侧面PCD内以点P为圆心,1为半径的圆弧上,动点F在直线PB上,则EF的最小值为 . 【分析】先明确动点进行轨迹分析,再利用余弦定理进行距离转化,利用线面角的性质确定∠EPF的 最小值,最后通过几何关系求出线面角的正弦值,即可得到EF的最小值. 【解答】解:如图,因为四棱锥P﹣ABCD满足PA⊥底面ABCD, 且, 所以以P为球心1为半径的球与△PCD(包括边界)的交线即为△PCD内以P为圆心,1为半径的一 截圆弧, 因为PE=1,所以则当F点固定时, 由余弦定理可知,EF的距离只取决于∠EPF,∠EPF越小,EF距离越小, 过B作面PCD的垂线,垂足为G,易知在△BCD中,, 所以, 因为PA⊥平面ABCD,BC 平面ABCD,则PA⊥BC, 又易知BC⊥AB,AB∩PA=⊂A,AB,PA 平面PAB, 则BC⊥平面PAB,又因为PB 平面PAB⊂,则BC⊥PB, , ⊂ 在△PCD中,, 所以, 由V P﹣BCD =V B﹣PCD , 得,所以, 且由等面积△PBC可知G在PC上, 延长PG交圆弧为E,过E作PB的垂线,垂足为F, 此时∠EPF为线面角,取到最小值, 第11页(共17页)所以, 取到最小值. 故答案为:. 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.(13分)已知在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且. (1)求A; (2)若△ABC的周长为,面积为,求a. 【分析】(1)根据条件,利用正弦定理边转角及正弦的和角公式得,即可求解; (2)利用三角形的面积公式及余弦定理,再结合条件得,即可求解. 【解答】解:(1)因为, 由正弦定理可得, 又B (0, ),所以sinB≠0,整理可得, 又A∈(0,π),所以; (2)∈由(1π)知,三角形的面积为,即, 解得bc=4, 又因为a2=b2+c2﹣2bccosA=b2+c2﹣bc=(b+c)2﹣3bc=(b+c)2﹣12, 由△ABC的周长为, 所以, 整理得到, 解得. 16.(15分)如图,在三棱锥P﹣ABC中,AB⊥平面PBC,∠ACB=45°,平面PAC⊥平面ABC,棱AC 的中点为O. (1)求证:PC⊥平面ABC; (2)若AB=2,C到平面PAB的距离为,求直线OP与平面PAB所成角的正弦值. 第12页(共17页)【分析】(1)先利用面面垂直的性质定理证明BO⊥平面PAC,可得BO⊥PC,结合线面垂直的性质 定理知AB⊥PC,再利用线面垂直的判定定理,即可得证; (2)作CD⊥PB,垂足为D,先证CD⊥平面PAB,从而知CD,解三角形可得PC=2,再取PA的中 点E,连接OE,并证明OE⊥平面ABC,然后以O为原点建系,利用向量法求线面角即可. 【解答】(1)证明:∵AB⊥平面PBC,BC,PC 平面PBC, ∴AB⊥BC,AB⊥PC, ⊂ ∵∠ACB=45°,∴AB=BC, ∵O为AC的中点,∴BO⊥AC, 又平面PAC⊥平面ABC,OB 平面ABC,平面ABC∩平面PAC=AC, ∴BO⊥平面PAC, ⊂ ∵PC 平面PAC,∴BO⊥PC, 又AB⊂∩BO=B,AB,BO 平面ABC, ∴PC⊥平面ABC. ⊂ (2)解:作CD⊥PB,垂足为D, ∵AB⊥平面PBC,CD 平面PBC,∴AB⊥CD, 又∵PB∩AB=B,PB,⊂AB 平面PAB,∴CD⊥平面PAB, ∵C到平面PAB的距离为,⊂∴CD, 在Rt△BCD中,sin∠DBC,即∠DBC=60°, 在Rt△PBC中,tan∠DBC,即PC=2, 取PA的中点E,连接OE,则OE∥PC, 由(1)知PC⊥平面ABC, ∴OE⊥平面ABC, 以O为坐标原点,OB,OC,OE所在直线分别为x,y,z轴,建立如图所示的空间直角坐标系, 则, ∴,, 设平面PAB的法向量为,则,即, 第13页(共17页)令,得,∴, 设直线OP与平面PAB所成角为 , 则sin =|cos,|, α 即直线αOP与平面PAB所成角的正弦值为. 17.(15分)已知数列{a }的前n项和为. n (1)求数列{a }的通项公式; n (2)证明:. 【分析】(1)由递推公式可得a n+1 ﹣a n﹣1 =6(n≥2),进而可得数列的奇数项和偶数项分别为公差为 6的等差数列,从而可得数列的通项公式. (2)根据(1)的结论求得,再利用放缩法和裂项求和法证明不等式. 【解答】解:(1)∵, ∴, ∴a +a =6n﹣1(n≥2). n n+1 ∵当n=1时,S +S =a +a +a =6,且a =S =1,∴a =4. 1 2 1 1 2 1 1 2 ∴a +a =5=6×1﹣1,∴. 1 2 ∴a n﹣1 +a n =6n﹣7(n≥2),∴a n+1 ﹣a n﹣1 =6(n≥2), 所以{a }中奇数项是以a =2为首项,6为公差的等差数列; n 1 偶数项是以a 为首项,6为公差的等差数列. 2 所以当n为偶数时,, 当n为奇数时,, ∴. (2)证明:由(1)知{a }是以1为首项,3为公差的等差数列, n ∴,∴. 当n=1时,, 当n≥2时,, 第14页(共17页)∴. ∴. 18.(17分)已知函数. (1)若y=f(x)﹣ex在x=1处的切线方程为y=(2﹣e)x﹣1,求a,b的值; (2)当a=﹣4时, x (0,6],总存在x [1,4],使得g(x )<f(x )成立,求b的取值范围; 1 2 2 1 (3)当a=﹣4时,∀有三∈个不同零点,求b的∈取值范围. 【分析】(1)先求得y′=x+a﹣ex,得到y′| x=1 =1+a﹣e,得到方程1+a﹣e=2﹣e,求得a的值,再 将x=1代入切线方程,求得y=1﹣e,得出,求得b的值; (2)当a=﹣4时,,利用二次函数的性质,求得f(x) =﹣8﹣2b,求得,得出函数的单调性,求 min 得,得出不等式,即可求解; (3)转化为有三个不相等实根,设,利用导数求得 (x)的单调区间和极值,结合y=b与 (x)有 三个交点,列出不等式,即可求解. φ φ 【解答】解:(1)根据题意可得, 则y′=x+a﹣ex,所以y′| x=1 =1+a﹣e, 因为y=f(x)﹣ex在x=1处的切线方程为y=(2﹣e)x﹣1, 可得1+a﹣e=2﹣e,解得a=1, 将x=1代入切线方程y=(2﹣e)x﹣1,可得y=1﹣e, 即,解得,所以; (2)当a=﹣4时,, 因为函数f(x)的图像象开口向上,对称轴为x=4, 所以f(x) =f(4)=﹣8﹣2b, min 又因为,所以, 当1≤x<3时,g′(x)>0,g(x)单调递增; 当3<x≤4时,g′(x)<0,g(x)单调递减, 因为,可得, 所以,则,解得, 所以b的取值范围为. (3)当a=﹣4时,可得, 因为h(x)=0有三个不同零点,所以有三个不相等实根, 即y=b与的图象有三个交点, 设, 第15页(共17页)可得, 当0<x<1时, ′(x)>0, (x)单调递增; 当1<x<3时,φ′(x)<0,φ(x)单调递减; 当x>3时, ′φ(x)>0, (φx)单调递增, 又由, φ φ 且x→0时, (x)→﹣∞;x→+∞时, (x)→+∞, 所以, φ φ 所以实数b的取值范围为. 19.(17分)已知椭圆的左,右焦点分别为 F (﹣c,0),F (c,0),长轴长是焦距的2倍,短轴长 1 2 为. (1)求椭圆的标准方程; (2)若A(x ,y ),B(x ,y )是椭圆上的两个不同的动点,直线OA,OB的斜率分别为. 1 1 2 2 (i)求坐标原点O到直线AB的距离d的取值范围; (ii)设AB的中点为D,点E满足,过D作DH ⊥x轴,过E作EH ⊥y轴,直线DH 与直线EH 交于 1 2 1 2 点,以OA′,OB′为邻边作 OA′NB′,求线段MN长度的取值范围. 【分析】(1)椭圆长轴是焦距▱的2倍,短轴长为,结合椭圆核心关系式∵a2=b2+c2得到最终方程; (2)当直线AB的斜率不存在时,设直线AB的方程为x=n,直线与椭圆的方程联立,再根据得到坐 标原点O到直线AB的距离d的取值范围;当直线AB的斜率存在时,设直线AB的方程为y=kx+m联 立,利用韦达定理,再根据得到d的取值范围; (ii)根据条件由A(x ,y ),B(x ,y )两点的横纵坐标得到,得到,得到点M在以原点为圆心, 1 1 2 2 以为半径的圆上,得到M的轨迹,,可得,,从而得到N的坐标,进而得到MN的长度, 【解答】解:(1)因为椭圆长轴是焦距的2倍,短轴长为, 所以,又因为a2=b2+c2,所以, 所以椭圆的标准方程为; (2)(i)当直线AB的斜率不存在时,设直线AB的方程为x=n, 由得, 所以,所以n2=2,所以, 当直线AB的斜率存在时,设直线AB的方程为y=kx+m, 由,得(3+4k2)x2+8kmx+4m2﹣12=0, 所以, 因为Δ=64k2m2﹣4(3+4k2)(4m2﹣12)=48(3+4k2﹣m2)>0, 第16页(共17页)所以m2<4k2+3, 所以 , 化简得:2m2=4k2+3,因为x x ≠0,所以且, 1 2 所以(或), 由且k2+1≥1(或由2m2+1≥4且2m2+1≠7), 得, 综上所述,; (ii)由(i),, , 所以, 所以点M在以原点为圆心,以为半径的圆上, 由, 所以, 3, 所以N(4,3),|ON|=5, 所以|MN|的取值范围为. 声明:试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2026/2/6 0:24:12;用户:量神大数学;邮箱:18600601432;学号:50925141 第17页(共17页)