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2026 年高考数学真题完全解读(上海卷)
本套上海市高考数学试卷共有 21 道题,分为填空题、选择题和解答题三大部分,满分 150 分,考试时
长 120 分钟。整体结构上,试卷包含 12 道填空题(前 6 题每题 4 分,后 6 题每题 5 分)、4 道选择题(每
题 4 或 5 分不等)及 5 道综合解答题。与往年上海卷相比,本卷在题型和题量上保持相对稳定,但在命题思
路与情境设置上更加灵活,进一步体现了上海高考“基础与创新并重”“注重思维品质”的命题趋势。
从《普通高中数学课程标准》对高考命题的要求来看,本套试卷在知识覆盖面上较为全面,涵盖函数与
导数、不等式、数列、解析几何、立体几何、向量、概率统计以及复数等内容,基本包含高中阶段必修与选修
的核心知识。值得注意的是,第 17 题借助环保数据的情境,将统计与概率知识相结合,同时融入社会热点,
引导考生关注实际问题;第 11 题和第 16 题对数形结合、运动与变化的考查力度较大,突出“过程与方法”
的考查;后续解答题常常涉及向量与空间位置关系、多元函数方程求解及概率统计综合,能够锻炼学生多角度
运用数学思维的能力。
本卷难度梯度较为合理,前半部分填空题和选择题所需的计算量与逻辑推理量适中,难度由易到中,以
考查考生对基础知识点的熟练掌握及简单运算能力;后续解答题部分则模拟真实情境,命题思路更注重综合探
索与创新意识,体现了高考评价体系要求的“必备知识、关键能力、学科素养和核心价值”,并向具有一定区
分度的综合问题倾斜。其中,第 20 题和第 21 题对多种知识板块作整合与提升,涉及双曲线焦点、渐近线以
及排列与函数的组合分析,用以考查考生对高层次数学思想方法(如拆分、对应、反证、极值分析等)的理解
与应用。
在地区和考情方面,上海在高中数学教学中强化了对学生数学思维、数学应用及探究能力的系统培养。
本卷的命制正契合这一导向:试卷中的情境素材具备真实感,同时兼顾上海地区数学教学大纲中的必修与选修
要求;难度设置兼顾了不同层次考生的实际水平。学生需在牢固掌握基础公式、定理的前提下,注重数学思考
的深度与广度,才能在较短时间内应对综合性与灵活性兼具的考题。
综上,本套 2026 年上海高考数学试卷在强调学科主干知识的同时,也注重考查运算与推理、建模与应
用、创新与表达等关键能力,较好地体现了《课程标准》对多层次、多维度评价的要求,对于上海地区及全国
其他地区的高中数学教学都具有一定的导向性和参考价值。学生若能有效适应此类跨知识点、善用数形结合与
综合分析的试题形式,必将在高考中取得更理想的成绩。
题型整体结构:
1. 根据最新的上海高考数学试卷样卷可见,其整体仍维持以下三大题型:o 填空题(共 12 题,前 6 题每题 4 分、后 6 题每题 5 分);
o 选择题(共 4 题,前 2 题每题 4 分、后 2 题每题 5 分);
o 解答题(共 5 题,总分 78 分)。
2. 与往年相比,题量和分值布局变化不大,但对于综合性试题的数量和深度均有提高,尤其在解答题部分更
凸显多知识点的综合运用。
题型新变化:
1. 情境化与数据分析
o 第17题以环境监测为载体,结合真实的颗粒物密度与二氧化硫密度数据,考核学生对数据的处理、统计图
表选择及相关系数判断等综合能力,体现了对现实情境中统计与分析能力的关注。
2. 几何与函数深度融合
o 几何题(如第16、第18题)强调三维立体构建与空间想象能力,并结合向量运算或坐标系方法解决空间角
度、体积等问题,融合了解析几何、立体几何和向量知识。
3. 概率与随机变量的综合运用
o 填空及解答题中多次出现概率、分布列及期望的综合考查(如第4、第8题),要求学生能够灵活运用基本
概率模型、事件独立性、互斥性、期望值计算等知识,展现对随机变量分布及统计方法的熟练掌握。
4. 高阶代数与函数灵活考查
o 不仅涉及传统的数列、不等式、三角函数,还引入伴随复数、函数切线与单调性研究、大范围参数讨论等
(如第15、第19、第21题),对学生的代数思维深度提出更高要求。
1. 多学科融合与综合思维
o 试题将统计、函数、几何、随机变量等多模块知识交叉融合,需要考生在较短时间内实现知识点的迅速转
换与整合。
2. 注重真实应用与数据处理
o 通过真实数据或生活背景(如环境保护、几何模型构造)设置问题,要求学生不仅要掌握课本知识,还需
具备阅读理解、数据分析和应用实践能力。
3. 高阶逻辑推理与模型建构
o 各题型由浅入深,特别是后半部分解答题集中于学科综合与高阶推理,强调坐标化和向量化的思维方式,
要求学生能够利用恰当的数学模型(如回归方程、复数伴随、空间体积公式等)深入解决复杂问题。
以上变化要求考生更加重视对概念与方法的深度掌握,并提升综合分析与应用创新的能力。结合这些新
特点复习备考,可着重在真实情境分析、三维思维构建、概率统计融合、函数曲线研究等方面进行深入训练和
思考。一、考情细目表
题号 分值 题型 考查内容 难易分析
1 4 填空题 集合、不等式与集合运算 中等
2 4 填空题 等比数列的基本性质与求解 较易
3 4 填空题 三角函数的简单运算与性质 较易
4 4 填空题 互斥事件与基本概率计算 较易
5 4 填空题 偶函数的定义与性质 较易
6 4 填空题 二项式展开及通项公式 中等
7 5 填空题 基本不等式求最大值(代数运算) 中等
8 5 填空题 离散型随机变量分布及数学期望 中等
9 5 填空题 等差数列前 n 项和与范围分析 中等
10 5 填空题 平面向量的运算及线性组合 中等
11 5 填空题 三角函数建模、导数应用 中等
12 5 填空题 椭圆的焦点与离心率 中等
13 4 选择题 指数与对数运算 较易
14 4 选择题 相互独立事件与对立事件 较易
15 5 选择题 复数伴随的定义及应用 中等
16 5 选择题 空间几何与旋转运动、坐标几何基础 中等
17 14 解答题 概率与统计综合(抽样、相关与回归分析) 中等
18 14 解答题 四棱锥三维几何、体积与二面角 中等
19 14 解答题 函数、不等式、切线与几何性质综合 中等
20 18 解答题 双曲线、焦点性质、几何综合 较难
21 18 解答题 排列与函数不等式综合、灵活应用 较难
二、整体难度及题目难度分布7
易:约占 ≈33
21
包含题号:2,3,4,5,13,14(以及将 1 视为容易或中等之间略有争议,本表暂定 1 为中等)。这些试
题主要考查基础知识、基本技能,运算量不大,能够快速得分。
o 典型例子:第 2 题(等比数列基本性质)的考点直接明了,熟悉数列通项及通项求和即可解
决,较易上手。
12
中:约占 ≈57
21
包含题号:1,6,7,8,9,10,11,12,15,16,17,18,19。此类题型一般需要一定的分析和推理,涉及多步运算,
考查学生对基础知识的综合运用能力。
o 典型例子:第 8 题(离散型随机变量的分布与期望计算),需要对分布列进行正确的理解与
计算,并运用基础概率知识和期望公式,综合程度中等。
2
难:约占 ≈10
21
包含题号:20,21。此类题目多为综合性较强、对思维要求更高的题目,需要对多个知识章节交叉运
用并具备较强的推理和建模能力。
o 典型例子:第 21 题(排列与函数不等式综合),涉及排列、函数单调性、不等式的配合,
还需较强的逻辑思维和综合应用能力,对学生的拔高思考要求相对更高。
试卷整体难度评估:
从本套试卷的整体设计来看,命题难易比例较为合理,约 33 的试题为简单题,57 的试题为中等难度
题,10 的试题比较困难。这样的难度分布与上海高考一贯的命题思路相符,既侧重考查学生对基础知识与基
本方法的掌握,也强调对高阶思维能力和综合分析能力的要求。
整卷覆盖面广,知识点多,注重多样化考查;同时,在数列、三角函数、向量、概率统计、解析几何、
函数与不等式以及立体几何等全方位考核学生的综合素质。对于考生而言,需重点在夯实基础的同时,熟练运
用多种方法(方程、向量、数列、概率、解析几何、函数与不等式等)进行综合推理与解题。难题多集中在解
答题后两题(第 20、21 题),内容综合度和逻辑思维要求较高,建议考生在备考时进行针对性训练,确保在
基础题、常规中档题上稳健得分的同时,也要积累相应的技巧和思路,以在难题上有所突破。
1. 夯实基础,精准记忆公式
开始阶段,需将常用基本结论和公式进行分类记忆与熟练运用,例如:指数、对数与三角函数的常用互化公式,排列与组合的基础运算、向量数量积与夹角公式、常见立体几何体的体积与面积公式,以及椭圆、
双曲线等方程标准形式和重点性质等。每天安排一定的时间进行公式回顾与记忆巩固。
2. 强化综合应用题目的练习
数学试卷重在考查综合能力。对于解答题,请同学们继续强化对常见题型的思路和解法训练,如数列与函
数结合、立体几何与向量证明、概率统计计算与思想的运用,以及数形结合的技巧。做题时需注重规范书
写,条理清晰,避免因表达不清导致的失分。
3. 注重错题归纳,分模块突破
针对自身薄弱环节(如函数奇偶性分析、二面角求法、数列求和及渐近线相关内容),建议通过错题回顾
的方式查漏补缺。可将相似考点的错题集中整理,通过加深思考与再次练习,找到思路漏洞并及时改正,
确保不再犯相似错误。
4. 提升应试技巧与时间分配
o 选择题与填空题:注意优先观察选项特点,学会估算和排除,有时逆向检验更快速。适当应用数形结合、
特殊值代入法以及选项排除法,以提高准确率。
o 解答题:要把答题步骤写清楚,关键过程如 “设未知量—列出方程—化简—求解—检验” 等,一定逐行
展开;几何题最好画出清晰示意图,不要忽视辅助线与向量坐标法的运用。
1. 集合与不等式
o 重点掌握集合的运算(并、交、补)及集合元素的判断方法;熟悉区间与不等式的相互连接,切实区分集
合与区间的表示法。
o 易错点:在分析集合之间的包含、相等或子集关系时,易忽视对元素的精确筛选;处理不等式组合易忽略
边界情况,尤其是值域与定义域的交集问题。
2. 数列与函数
o 重点关注等差数列、等比数列求和公式,以及数列与函数的性质(如偶函数、奇函数的定义与特征)。注
意数列与函数混合考查时,要求对基本运算熟练掌握。
o 易混点:在处理等比数列时,同学可能在求公比或通项公式时出错,须熟悉常见数列的通项及其和的形式;
判断函数奇偶性要综合运用 f(-x) 与 f(x) 的关系。
3. 立体几何与向量
o 重点关注三维几何中的空间位置关系、点到平面的距离、二面角的求法等;熟练使用向量的投影与夹角公
式。
o 易错点:在立体几何题中,常常忽视对几何结构的整体把握;对于“判断向量共面”与“两向量垂直”的
运用不熟练;对二面角的计算易忽视所求角度是锐角或钝角,需要通过附加信息来判断。
4. 三角函数与微积分o 重点掌握三角函数的周期性、单调区间以及各种重要的恒等变换;对导数的含义与应用要熟练掌握(如利
用导数求最值、单调性、切线方程等)。
o 易错点:三角函数在解方程时须留意周期与诱导公式;涉及导数为 0 的条件时,需兼顾到临界点与区间端
点对函数值的影响;三角函数与数形结合要灵活运用。
5. 概率与统计
o 需掌握随机事件的独立、互斥等基本概念;熟悉古典概型、几何概型及条件概率的基本应用;注意理解方
差与期望等统计量的计算与应用。
o 易混点:互斥与独立的概念区分不够明确,从而在求并事件或对立事件的概率时混淆;对极大似然估计与
区间估计的基本思想理解尚浅;常数与概率分布结合时的方程求解易陷入套路。
6. 解析几何
o 需熟练掌握椭圆、双曲线等常见锥曲线的标准方程与几何性质;熟悉焦点、渐近线及离心率等常考要点。
o 易错点:判定椭圆顶点和焦点位置时易弄混;计算渐近线方程与点到直线距离时,要严格区分正负值与距
离性质;运用坐标法解题时可能坐标取值不当或方程列错。
1. 保持积极心态
面对紧张的复习与备考,放松心态非常关键。可以通过适度运动、音乐、与同学老师交流等方式排解心理
压力。
2. 适度训练,形成自信
在把握核心知识和题型方法后,通过少量高质量的模拟演练,保持手感与思维灵活度。要在训练中暴露问
题并及时查漏补缺,而非大量刷题导致身心疲惫。
3. 合理作息,重视健康
考前注意保证足够睡眠,避免疲劳影响思考效率;考试过程中若紧张时可做深呼吸或短暂放松,让大脑保
持专注与清醒。
回顾近年来上海高考数学命题,注重通性通法与思维过程,聚焦对核心素养的全面检验。对于2026年的
后续复习,可重点关注以下可能趋势:
1. 函数与数列交汇:如以不等式、三角函数或指数对数函数等内容奇偶性、单调性、最值或解方程思路进行
综合考查。
2. 向量与立体几何融合:可能会增加三维空间中综合问题的考核,需熟谙空间向量运算、平面与平面/线的二
面角、空间中垂直与平行的判定等。
3. 统计与概率建模:大数据背景下的实验统计分析与问题建模是常考热点,比如期望、方差、独立事件与相
互独立、互斥等概念的综合运用。4. 解析几何新视角:对椭圆、双曲线等考点依然保持高热度,尤其是与参数方程、离心率、渐近线及焦点性
质相关的综合题,需熟悉基本理论,也要善用辅助线或坐标法处理。
2026年高考上海卷数学高考真题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、填空题
1.已知集合 , ,则 __________.
【答案】
【详解】由题意得 ,解得 ,经验证此时集合 满足题意.
2.已知 为等比数列, , ,则 __________.
【答案】
【详解】设数列 的公比为 ,则 ,则 .
3.已知 ,则 __________.
【答案】
【详解】 .
4.已知事件 , 互斥, , ,则 __________.
【答案】 /
【详解】因为 互斥,所以 .
5.已知函数 是偶函数,当 时, ,若 ,则 __________.
【答案】
【分析】根据偶函数的性质求解.
【详解】因为函数 是偶函数,当 时, ,
所以 ,解得 .6.已知 ,则展开式中 的系数为__________.
【答案】
【分析】写出二项式的通项,令 的次数为 ,即可求出展开式中 的系数.
【详解】由题意,
在 中,通项 ,
当 即 时, ,
∴展开式中 的系数为 .
7.已知 ,则 的最大值为__________.
【答案】 /
【分析】根据基本不等式可得 ,结合条件即可求结论.
【详解】因为 ,当且仅当 时等号成立,
结合 可得, ,
当且仅当 , 或 , 时等号成立,
所以当 , 或 , 时, 取最大值,最大值为 .
8.已知随机变量 的分布为 ,且 ,则 __________.
【答案】 /
【分析】根据分布列性质及数学期望公式计算求解.
【详解】因为随机变量 的分布为 ,且 ,
所以 ,且 ,
解得 .
9.已知等差数列 中, ,公差为 ,其前 项和 在区间 内至少有两项,则公差 的取值范围
是__________.
【答案】【分析】根据等差数列求和公式列式计算求解.
【详解】根据已知前 项和 在区间 内至少有两项,则得出 ,
且 , 是单调递增的,所以必须满足 ,
所以 ,所以 .
10.已知向量 , , 是两两不平行的向量,且 , ,则 的值为__________.
【答案】
【分析】方法一:由条件可得 , ,消去 ,根据平面向量基本定理列方程求
结论;
方法二:先证明 共面,设 ,由条件结合平面向量基本定理列方程求结论.
【详解】方法一:因为 ,所以 ,
因为 ,所以 ,
所以 ,
因为 不平行,所以 ,
所以 ,
方法二:因为 , , 两两不平行,
所以, ,
若 不共面,所以 ,矛盾,
所以 共面,可设 ,
所以 ,
所以 ,
因为 ,可设 ,
所以 , ,
所以 , ,
所以 ,所以 .11.已知三角函数 ( , , , ),若 ,当 或
时其导数为0,初始速度为0,且速度第一次达到4时用时为0.1秒,则 __________.
【答案】
【分析】利用已知条件结合三角函数的性质构造方程组求出 ,结合初速度为0,求出 ,结合第一次达到
最大值的时间构造方程求出 ,进而求出 解析式.
【详解】由题意知, 和 时,导数为0,即 的最小值为0,最大值为4,
又 ,
所以 ,解得 ,故 ;
已知初速度为0,则 ,解得 ,
已知 ,则 ,
速度第一次达到4时用时 秒,则 ,
即 ,则 ,
解得 ,
解得 ,当 时取得最小正数 , ,
此时 .
12.在 中, , , .已知点 , , 分别为椭圆的上、下、右顶点,以及两个
焦点中的三点,求椭圆的离心率__________.
【答案】
【分析】根据椭圆对称性分析各点的可能性情况,分情况讨论求 的值,即可得离心率.
【详解】因为 ,
根据对称性可知:点 其中一个为上下顶点,一个为右顶点,一个为焦点,不妨取上顶点.
①当点 中一个为上顶点,一个为右顶点,一个为左焦点,如图1则 或 ,解得 或无解;
②当点 中一个为上顶点,一个为右顶点,一个为右焦点,如图2,
则 或 ,方程组均无解;
综上所述: , , ,所以离心率 .
二、单选题
13. 为不为1的任意实数,则 ( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由 ,则 .
14.事件 和事件 相互独立,“ 和 至少一个发生”的对立事件是( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据事件的独立性及对立定义求解.【详解】根据已知 至少有一个发生,
则对立事件为 都不发生,所以 的对立事件为 .
15.已知 , 为复数,当 为实数或 的共轭复数为实数时,称 和 互相伴随.则当 和 互相伴
随时, 和 互相伴随的充要条件是( ).
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】设 , ,由条件结合 和 互相伴随的定义可得 ,根据充要条件判断结论.
【详解】设 , , , ,
则 , , , ,
, ,
, ,
因为 和 互相伴随,所以 ,
若 ,则 为实数,所以 和 互相伴随,
若 和 互相伴随,则 ,
所以 和 互相伴随的充要条件为 .
16.已知空间直角坐标系中有一正方体,其三组棱分别与 轴、 轴、 轴重合,顶点 与坐标原点重合,点
是正方体底面中与 相对的对角顶点,点 在点 的正上方.将正方体绕直线 旋转一周,试问点 的运
动轨迹会经过几个空间卦限( ).
A. B. C. D.
【答案】A【分析】不妨设正方体的棱长为3,分析可知点 的轨迹是以点 为圆心,半径 的圆,解法一:
设 ,列方程分析点 的轨迹与各坐标面的交点即可判断;解法二:利用补形法,可知点 的轨迹即
为 的内切圆,即可判断结果.
【详解】不妨设正方体的棱长为3,
则 , , ,
可得 , ,
设点 在体对角线 上的投影为 , , ,
则 ,
可得 ,解得 ,
则 ,即 ,且 ,
可知点 的轨迹是以点 为圆心,半径 的圆,
解法一:在点 的轨迹任取一点 ,则 ,
则 ,整理可得 ,
令 可得 ,解得 ,可知点 的轨迹与平面 相切,
令 可得 ,解得 ,可知点 的轨迹与平面 相切,
令 可得 ,解得 ,可知点 的轨迹与平面 相切,
所以点 的轨迹经过空间中的1个卦限;
解法二:将正方体补成边长为6的正方体,如图所示:则 , , ,
可知 为边长为 的正三角形,且其中心为 ,且内切圆半径 ,
即可知点 的轨迹即为 的内切圆,所以点 的轨迹经过空间中的1个卦限.
三、解答题
17.某工厂为进行环境保护和改善,对2023年前九年间空气中颗粒物密度和二氧化硫密度进行了监测和记录,
数据如下:
颗粒
物密 101.02 87.02 57.47 21.85 11.76 8.86 5.03 4.63 3.86
度
二氧
化硫 119.47 81.94 53.20 9.16 6.60 4.40 3.31 3.35 3.86
密度
(1)为进一步研究,从这 9 年间随机抽取一年,该年份颗粒物的密度大于二氧化硫密度的概率是多少?
(2)为研究颗粒物密度与二氧化硫密度的相关性,该工厂应选取茎叶图、扇形图、散点图中的哪一种进行分析,
并请你判断相关系数在 , , 哪个区间内?(直接写结论)
(3)2023年前9年的年份( )的平均数为 2018, (颗粒物密度) 关于 (年份) 的回归方程拟采用
,或 . 已知2023年实际颗粒物密度为3.88,则哪个回归方程对于
2023年的预测值与实际值的差值绝对值更小?
参考数据:
【答案】(1) ;
(2)散点图;(3) 的预测值与实际值之差的绝对值更小.
【分析】(1)结合古典概型概率公式求解即可;
(2)根据图表数据可以判断用散点图分析;结合相关系数的性质判断区间;
(3)根据题意分别求解两种方程下的预测值与实际值的差值绝对值即可.
【详解】(1)9年间共有7年颗粒物密度大于二氧化硫密度,故概率为 .
(2)统计图表需要呈现出随着二氧化硫密度变化时,颗粒物密度的变化趋势,故需要散点图进行呈现.
随着二氧化硫密度增加,颗粒物密度呈现增加趋势,故二者正相关,相关系数为正,
又因为相关系数 ,故相关系数在 区间上.
(3)采用方程 时,2023年预测值为 ,
预测值与实际值差值绝对值为 ;
因为
,
所以 ,可得 .
故采用方程 时,
2023年预测值为 ,
预测值与实际值差值绝对值为 ;
因为 ,故方程 对于2023 年的预测值与实际值的差值绝对值更小.
18.已知四棱锥 ,底面 为矩形, 底面 ,垂足 在 边上,且 , ,
.
(1)求证: ;
(2)若四棱锥 的体积为 ,求二面角 的大小.
【答案】(1)根据已知四棱锥的性质,结合已知条件,以 为坐标原点,建立下图所示空间直角坐标系,则 ,设点 ,
则 ,
,
.
(2)
【分析】(1)建立空间直角坐标系,得出相关点和向量坐标,利用向量的数量积为0,推出向量垂直;
(2)利用棱锥体积公式求出 ,进而求出点 ,得出相关向量坐标,求出平面的法向量,进而利用向量夹角
余弦公式求解.
【详解】(1)略
(2)四棱锥体积 ,解得 ,
,则 , ,
设平面 的法向量为 ,则 ,
令 ,则 ,
设平面 的法向量为 ,
则 ,令 ,则 ,
设二面角 为 ,则 ,
由图可知,二面角 为锐角,则二面角 大小为 .
19.已知 ,函数 , .(1)已知 ,求 的解集;
(2)已知 , 是 在点 处的切线, 是过点 且垂直于 的直线, 与 、 在第一象限内
均无公共点,求 的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)求出参数 ,解不等式即可求出 的范围;
(2)求出直线 与 的方程,利用 与 、 在第一象限内均无公共点,得出 与
无正实数解,分离参数,转化为直线 与 与曲线 在
内均无交点,对 求导讨论其单调性,得出函数的最值,建立不等关系,即可求出实数 的取值范围.
【详解】(1)由题意, ,
在 与 中,
,解得 ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,解得 或 或
∴不等式的解集为 .
(2)由题意及(1)得, ,
在 中, ,
∴
∵直线 为 在点 的切线,
∴直线 的方程为: ,即 ,
∵ 是过点 且垂直于 的直线,∴直线 的方程为: ,即 ,
在 中, , 与 、 在第一象限内均无公共点,
∴ 与 无正实数解,
分离参数得, , ,
∴直线 与 与曲线 在 内均无交点,
而 ,
当 时,解得 (舍)或 ,
∴当 即 时,函数单调递减,
当 即 时,函数单调递增,
∴ 在 处取最小值, ,
当 时, ,当 时, ,
∴ 且 ,即 或 ,
∴实数 的取值范围为 .
20.已知双曲线 ,点 在 上, , 分别为双曲线的左、右焦点.
(1)求点 到双曲线渐近线的距离;
(2)若 ,求 ;
(3)记 为双曲线 满足 和 的部分;直线 , 均过右焦点 , 与 交于 , 两点(分别在
第一、第四象限), 与 交于 , 两点(分别在第三、四象限),问:是否存在常数 ,使得对任意直
线 ,都存在唯一一对应的直线 满足 ?若存在,求出 的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)(3)存在实数 符合题意,此时 的取值范围为
【分析】(1)根据双曲线方程求 ,即可得渐近线方程以及点到直线的距离;
(2)解法一:根据余弦定理可得 ,结合定义可得 , ,即可得面
积;解法二:设 ,根据数量积可得 ,即可得面积;解法三:根据极化恒等式和中线长性质可得
, ,结合面积公式运算求解;
(3)根据题意结合双曲线性质可得直线斜率取值范围,设直线方程结合弦长公式可得 ,
,进而分析取值范围即可得解.
【详解】(1)由题意可知: , ,
则 , ,渐近线方程为 ,即 ,
所以点 到双曲线渐近线的距离为 .
(2)解法一:因为 ,
由余弦定理可得 ,
整理得: ,
因点 是双曲线上一点,则 ,可得 ,
代入可得 , ,则 ,
所以 的面积为 ;
解法二:设 ,则 ,即 ,
可得 , ,
因为 ,即 ,解得 ,
所以 的面积为 ;解法三:因为 ,即 ,
由中线长定理可知: ,
因为 ,可得 ,
代入可得 , ,可得 ,
解得 ,则 , ,
所以 的面积为 .
(3)不妨取 , ,则直线 的斜率 ,
依题意,设直线 : ,则 ,设直线 : ,则 , ,
,
联立方程 ,消去x可得 ,
则 , ,
可得 ,
可知函数 在 内单调递增,则 ,
且当 趋近于1时, 趋近于 ,即 在 内的值域为 ,故 ,因 ,所以 ;
同理可得:
可知 在 内单调递减,则 ,
且当 趋近于1时, 趋近于 ,即 在 内的值域为 ,故 ;
由题意可知: ,可得 ,解得 ,
所以存在实数 符合题意,此时 的取值范围为 .
21.已知 是 , , 的一个排列,若函数 , , ,对任意 ,都有 且
,则称 是关于 , , 的一个 排列,则关于 , ,
的 排列总数记为 .
(1)已知 , , , ,判断 是否为 排列;
(2)对 , , , 满足条件的 ,求 的取值范围;
(3)对 ,且对任意 , ,令 , ,
, ,证明:若 严格减,则存在 ,使 ;若 严
格增,则存在 , .
【答案】(1)是 排列;
(2) ;
(3)首先证明第1个结论,
观察(2)问的6个情况,若 和 在 上同时成立,
那么排列 都将是 排列,此时 至少为4.
当 时,即 ,
因为 是定义在 上的函数,且严格单调递减,实数 ,
则 恒成立,又因为函数 在 上单调递增,
则在区间 上, , .
若 恒成立,则 ,
则只需 ,即 ,因为对任意的 , ,
则 ,则 ,则解得 ,
当 时,即 ,
因为 严格递减,所以 且 ,
,
只要 ,就有 ,
则可取 即可满足题意.
即存在 ,使得 .
再证明第2个结论.
假设对于任意的 ,都有 ,
因为(2)中①排列 始终满足条件,
则在剩下的5种排列中,只有唯一的一个是 排列.
首先,我们证明 不可能恒成立:
假设对于某个 ,在 上恒有 .
即 ,
即 ,
取 .由于 严格递增,
令 ,
则 ,
于是对任意正整数 :
,
当 时, ,这与 矛盾!因此, 不可能恒成立.则排列③排列 和④排列 永远不可能是 排列.
接下来只剩②排列 ,其需满足 ,
⑤排列 ,其需满足 ,
⑥排列 ,其需满足 ,
下面证明:对于任意 在 上恒成立"与" 在 上恒成立"这两个命题,必
须有且只有一个为真.
(i)若对任意 ,都有 ,即都有 ,
对于任意 和 ,
则 ,
当且仅当 时等号成立,又因为 ,故等号无法取到,
所以 恒成立,
则 对所有的 恒成立.
则此时②排列 ,⑤排列 ,⑥排列 均成立,
则 ,与假设 矛盾!
(ii)并非对于所有 都有 ,即 ,
则必定存在 ,使得 ,
设 ,
因为 是严格单调递增的连续函数,
则对于已知的 ,总可以找到 ,使得 ,
即 ,即 ,
同时,因为 严格递增且 ,必有 .
即 ,
即 ,即 ,
则可取充分小的 使得 ,即存在 ,使得 ,
所以" 恒成立"这个命题是假的.
既然 为假,那么" 恒成立"必须为真.即除①排列外剩余的5个排列中,只有②排列 成立,此时满足 ,
则对于 ,在 时都有:
,
即 ,
取 ,则对于任意 :
,
因为 严格递增,则 .
则
又因为 ,
则
即 ,对任意 都成立.
取 ,因为 ,则 ,
则对于 内的任意 ,都满足 ,
因为 ,故有 ,
但是,之前我们得到 ,
即 ,则 ,
则有: , 这与我们的假设相矛盾.
综上,原命题成立,必然存在 ,使得 .
【分析】(1)根据 排列的定义判断即可;
(2)分析得 , , 的全排列均符合题意,则得到不等式组,解出即可;
(3)第一个结论分 和 讨论即可证明,第二个结论利用反证法即可证明.
【详解】(1)由题意得 ,
则当 , ,
则 恒成立,
,则 恒成立,
故 是为 排列.
(2)若 ,则1,2,3的全排列均满足题意,
① ,则有: ,此时两个不等式显然成立.
② ,则有: ,即 .
③ ,则有: ,即 .
④ ,则有: ,即 .
⑤ ,则有: .
⑥ ,则有: ,即 .
则上述不等式均要成立,取它们的交集有 ,
即 ,即 对 恒成立,
分离参数得 ,因为当 时, ,
所以 .
(3)略.