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/新定義問題猜押考點(diǎn)3年真題考情分析押題依據(jù)新定義壓軸(解答題)2024年新高考Ⅰ卷第19題2024年新高考Ⅱ卷第19題2024年新高考數(shù)學(xué)新結(jié)構(gòu)體系下,新定義類試題更綜合性的考查學(xué)生的思維能力和推理能力;以問題為抓手,創(chuàng)新設(shè)問方式,搭建思維平臺,引導(dǎo)考生思考,在思維過程中領(lǐng)悟數(shù)學(xué)方法。題目更加注重綜合性、應(yīng)用性、創(chuàng)新性,本題分值最高,試題容量明顯增大,對學(xué)科核心素養(yǎng)的考查也更深入。新定義題型的特點(diǎn)是通過給出一個新概念,或約定一種新運(yùn)算,或給出幾個新模型來創(chuàng)設(shè)全新的問題情景,要求考生在閱讀理解的基礎(chǔ)上,依據(jù)題目提供的信息,聯(lián)系所學(xué)的知識和方法,實(shí)現(xiàn)信息的遷移,達(dá)到靈活解題的目的;遇到新定義問題,應(yīng)耐心讀題,分析新定義的特點(diǎn),弄清新定義的性質(zhì),按新定義的要求,“照章辦事”,逐條分析、驗(yàn)證、運(yùn)算,使問題得以解決.難度較難,可以預(yù)測2024年新高考大題壓軸題命題方向?qū)孕露x類題型展開命題.題型一立體幾何新定義問題1.(24-25高三下·廣東深圳·階段練習(xí))(多選)萊昂哈德?醫(yī)拉是歷史上最杰出的數(shù)學(xué)家之一,在數(shù)學(xué)許多分支上都可以見到以歐拉命名的常數(shù),公式和定理.在拓?fù)鋵W(xué)中,歐拉公式描述了凸多面體頂點(diǎn)數(shù),棱數(shù)和面數(shù)之間的關(guān)系:記凸多面體的頂點(diǎn)數(shù)為V,棱數(shù)為E,面數(shù)為F,則.根據(jù)歐拉公式,判斷下列說法正確的是(

)注:若多面體上任意兩點(diǎn)的連線段都在該多面體內(nèi)(含表面),則稱該多面體為凸多面體A.若某棱錐的棱數(shù)比頂點(diǎn)數(shù)多5,則該棱錐為六棱錐B.存在7條棱的多面體C.存在每個面都是五邊形或六邊形的凸多面體,且任意相鄰兩個面的邊數(shù)都不同D.若某凸多面體每個面都是邊長為1的正方形或正五邊形,且每個頂點(diǎn)與其相連接的棱所形成的空間圖形均相同,則面數(shù)的所有可能取值為6,7,122.(2025高三·全國·專題練習(xí))數(shù)學(xué)中有許多形狀優(yōu)美、寓意獨(dú)特的幾何體,“勒洛四面體”就是其中之一.勒洛四面體是以正四面體的四個頂點(diǎn)為球心,以正四面體的棱長為半徑的四個球的公共部分.如圖,在勒洛四面體中,正四面體的棱長為4,給出下列四個結(jié)論:正確的是①勒洛四面體最大的截面是正三角形②若是勒洛四面體表面上的任意兩點(diǎn),則的最大值為4③勒洛四面體的體積是④勒洛四面體內(nèi)切球的半徑是3.(24-25高三下·遼寧本溪·開學(xué)考試)如果拉伸兩個端頭,下列繩子會打結(jié)的是?.4.(2024高三下·全國·競賽)如圖為一種在機(jī)場常見的一次性水杯,可簡化為如下模型:設(shè),在空間直角坐標(biāo)系中,考慮頂點(diǎn)在原點(diǎn),旋轉(zhuǎn)軸為軸,高為,底面圓半徑為的倒立的圓錐,水杯為該圓錐的側(cè)面上的到軸距離不超過的部分(厚度忽略不計(jì)).設(shè)為有效容積,即水面平行于平面時所盛水的最大體積,為水杯的側(cè)面積,為了盡可能提高材料的利用率,我們要讓最大,此時為(

)A.1 B. C. D.5.(24-25高二上·遼寧·開學(xué)考試)離散曲率是刻畫空間彎曲性的重要指標(biāo).設(shè)為多面體的一個頂點(diǎn),定義多面體在點(diǎn)處的離散曲率為,其中為多面體的所有與點(diǎn)相鄰的頂點(diǎn),且平面,平面,平面和平面為多面體的所有以為公共點(diǎn)的面.如圖,在三棱錐中.(1)求三棱錐在各個頂點(diǎn)處的離散曲率的和;(2)若平面,三棱錐在頂點(diǎn)處的離散曲率為,求點(diǎn)A到平面的距離;(3)在(2)的前提下,又知點(diǎn)在棱上,直線與平面所成角的余弦值為,求的長度.6.(24-25高二上·江西上饒·期末)在空間直角坐標(biāo)系中,定義:過點(diǎn),且方向向量為的直線的點(diǎn)方向式方程為;過點(diǎn),且法向量為的平面的點(diǎn)法向式方程為,將其整理為一般式方程為,其中.(1)已知直線的點(diǎn)方向式方程為,平面的一般式方程為,求直線與平面所成角的余弦值;(2)已知平面的一般式方程為,平面的一般式方程為,平面的一般式方程為,若,證明:;(3)已知斜三棱柱中,側(cè)面所在平面經(jīng)過三點(diǎn),側(cè)面所在平面的一般式方程為,側(cè)面所在平面的一般式方程為,求平面與平面夾角的余弦值.7.(24-25高二上·廣東汕頭·期末)“出租車幾何或曼哈頓距離(ManhattanDistance)”是由十九世紀(jì)赫爾曼-閔可夫斯基所創(chuàng)詞匯,是使用在幾何度量空間的幾何學(xué)用語,表示兩個點(diǎn)在空間(或平面)直角坐標(biāo)系中的“絕對軸距”總和.例如:在空間直角坐標(biāo)系中,點(diǎn),之間的曼哈頓距離為.(1)在平面直角坐標(biāo)系中,已知點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn),記為點(diǎn)M與直線l上的所有點(diǎn)的曼哈頓距離的最小值.(i)已知點(diǎn),求;(ii)已知點(diǎn),直線l:,求證:.(2)在空間直角坐標(biāo)系中,已知點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn),動點(diǎn)P滿足,求動點(diǎn)P圍成的幾何體的體積.題型二數(shù)列新定義問題1.(2025高三·全國·專題練習(xí))羅爾定理是高等代數(shù)中微積分的三大定理之一,它與導(dǎo)數(shù)和函數(shù)的零點(diǎn)有關(guān),是由法國數(shù)學(xué)家米歇爾·羅爾于年提出的.它的表達(dá)如下:如果函數(shù)滿足在閉區(qū)間內(nèi)連續(xù),在開區(qū)間內(nèi)可導(dǎo),且,那么在區(qū)間內(nèi)至少存在一點(diǎn),使得(為的導(dǎo)函數(shù)).若函數(shù).(1)證明:當(dāng)時,存在唯一,使得;(2)當(dāng)時,,求的取值范圍;(3)若等比數(shù)列滿足,,,記數(shù)列的前項(xiàng)和為,試比較與的大小,并說明理由.2.(2025·湖南岳陽·二模)中國古代許多著名的數(shù)學(xué)家對推導(dǎo)高階等差數(shù)列的求和公式很感興趣,創(chuàng)造并發(fā)展了名為“垛積術(shù)”的算法,推導(dǎo)出了三角垛?方垛?芻甍多?芻童垛等的公式.我們把公差不為0的等差數(shù)列稱為“一階等差數(shù)列”,若數(shù)列是“一階等差數(shù)列”,則稱數(shù)列是“二階等差數(shù)列”.定義:若數(shù)列是“階等差數(shù)列”,則稱原數(shù)列為“階等差數(shù)列”.例如:數(shù)列,它的后項(xiàng)與前項(xiàng)之差組成新數(shù)列,新數(shù)列是公差為1的等差數(shù)列,則稱數(shù)列為二階等差數(shù)列.(1)若數(shù)列滿足,且,求證:數(shù)列為二階等差數(shù)列;(2)若三階等差數(shù)列的前4項(xiàng)依次為,求的前項(xiàng)和;(3)若階等差數(shù)列的通項(xiàng)公式為.①求的值;②求的前項(xiàng)和.3.(2024·廣東肇慶·一模)對于一個給定的數(shù)列,令,則數(shù)列稱為數(shù)列的一階和數(shù)列,再令,則數(shù)列是數(shù)列的二階和數(shù)列,以此類推,可得數(shù)列的階和數(shù)列.(1)若的二階和數(shù)列是等比數(shù)列,且,,,,求;(2)若,求的二階和數(shù)列的前項(xiàng)和;(3)若是首項(xiàng)為1的等差數(shù)列,是的一階和數(shù)列,且,,求正整數(shù)的最大值,以及取最大值時的公差.4.(24-25高二下·安徽銅陵·階段練習(xí))對于數(shù)列,若存在常數(shù)滿足,則稱為“上界數(shù)列”,為的“上界”,并把最小的值叫做“上界臨界值”,記為.記數(shù)列的前項(xiàng)和為,已知,.(1)判斷是否為“上界數(shù)列”,并說明理由;(2)若,為數(shù)列的前項(xiàng)和,求數(shù)列的“上界臨界值”;(3)若,數(shù)列的“上界臨界值”為,證明:.5.(2025·河南開封·二模)設(shè)為不小于3的正整數(shù),項(xiàng)數(shù)為的數(shù)列是公差大于0的等差數(shù)列,若存在項(xiàng)數(shù)為的數(shù)列同時滿足:①數(shù)列中任意兩項(xiàng)均不相同;②任意正整數(shù),從小到大排列恰好為數(shù)列.此時稱數(shù)列是-可拆分等差數(shù)列.(1)寫出一個3-可拆分等差數(shù)列及其對應(yīng)的一個數(shù)列;(2)若數(shù)列是一個4-可拆分等差數(shù)列,表示事件“數(shù)列的前三項(xiàng)成等差數(shù)列”,求事件發(fā)生的概率;(3)求所有滿足數(shù)列是-可拆分等差數(shù)列的正整數(shù)的值.6.(2025·陜西漢中·二模)對于數(shù)列,記區(qū)間內(nèi)偶數(shù)的個數(shù)為,則稱數(shù)列為的偶數(shù)列.(1)若數(shù)列為數(shù)列的偶數(shù)列,求.(2)若數(shù)列為數(shù)列的偶數(shù)列,證明:數(shù)列為等比數(shù)列.(3)在(2)的前提下,若數(shù)列為等差數(shù)列的偶數(shù)列,,求數(shù)列的前項(xiàng)和.

6.(24-25高二下·四川綿陽·階段練習(xí))已知數(shù)列的前n項(xiàng)和為,若對,有且僅有一個,使得,則稱為“K數(shù)列”.記,,稱數(shù)列為數(shù)列的“配對數(shù)列”.(1)若數(shù)列的前四項(xiàng)依次為1,2,0,2,試判斷數(shù)列是否為“K數(shù)列”,并說明理由;(2)若,證明數(shù)列為“K數(shù)列”,并求它的“配對數(shù)列”的通項(xiàng)公式;(3)已知正項(xiàng)數(shù)列為“K數(shù)列”,且數(shù)列的“配對數(shù)列”為等差數(shù)列,證明:.題型三導(dǎo)數(shù)新定義問題1.(2025·河南新鄉(xiāng)·二模)曲率是用于描述曲線在某一點(diǎn)處彎曲程度的量,對于平面曲線,其曲率(是的導(dǎo)數(shù),是的導(dǎo)數(shù)),曲率半徑是曲率的倒數(shù),其表示與曲線在某點(diǎn)處具有相同彎曲程度圓的半徑.已知質(zhì)點(diǎn)以恒定速率沿曲率半徑為的曲線作曲線運(yùn)動時,向心加速度的大小為.若該質(zhì)點(diǎn)以恒定速率沿形狀滿足的光滑軌道運(yùn)動,則其在點(diǎn)處的向心加速度的大小為(

)A. B. C. D.2.(2025·湖北武漢·一模)已知函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,若在區(qū)間上單調(diào)遞增,則稱為區(qū)間上的凹函數(shù);若在區(qū)間上單調(diào)遞減,則稱為區(qū)間上的凸函數(shù).已知函數(shù).(1)若在上為凹函數(shù),求實(shí)數(shù)的取值范圍;(2)已知,且在上存在零點(diǎn),求實(shí)數(shù)的取值范圍.3.(24-25高二下·貴州六盤水·階段練習(xí))定義:若函數(shù)與在公共定義域內(nèi)存在,使得,則稱與為“契合函數(shù)”,為“契合點(diǎn)”.(1)若函數(shù)和為“契合函數(shù)”,求的取值范圍.(2)已知函數(shù)和為“契合函數(shù)”且有兩個“契合點(diǎn)”.①求的取值范圍;②若,證明:.

4.(24-25高二下·湖北·階段練習(xí))意大利畫家達(dá)?芬奇提出:固定項(xiàng)鏈的兩端,使其在重力的作用下自然下垂,那么項(xiàng)鏈所形成的曲線是什么?這就是著名的“懸鏈線問題”其原理往往運(yùn)用于懸索橋、架空電纜、雙曲拱橋、拱壩等工程.通過適當(dāng)建立坐標(biāo)系,懸鏈線可表示為雙曲余弦函數(shù)的圖象,現(xiàn)定義雙曲正弦函數(shù),他們之間具有類似于三角函數(shù)的性質(zhì).(已知)(1)證明:①倍元關(guān)系:;②平方關(guān)系:(2)對任意,恒有成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍;(3)證明:.5.(2025·貴州安順·模擬預(yù)測)有一種速度叫“中國速度”,“中國速度”正在刷新世界對中國高鐵的認(rèn)知.由于地形等原因,在修建高鐵、公路、橋隧等基建時,我們常用曲線的曲率(Curvature)來刻畫路線彎曲度.曲線的曲率定義如下:記為的導(dǎo)函數(shù),為的導(dǎo)函數(shù),則曲線在點(diǎn)處的曲率為.(1)已知函數(shù),求曲線在點(diǎn)處的曲率;(2)已知函數(shù),求曲線的曲率的范圍.6.(24-25高三上·江蘇揚(yáng)州·階段練習(xí))在幾何學(xué)常常需要考慮曲線的彎曲程度,為此我們需要刻畫曲線的彎曲程度.考察如圖所示的光滑曲線:上的曲線段,其弧長為,當(dāng)動點(diǎn)從沿曲線段運(yùn)動到點(diǎn)時,點(diǎn)的切線也隨著轉(zhuǎn)動到點(diǎn)的切線,記這兩條切線之間的夾角為(它等于的傾斜角與的傾斜角之差).顯然,當(dāng)弧長固定時,夾角越大,曲線的彎曲程度就越大;當(dāng)夾角固定時,弧長越小則彎曲程度越大,因此可以定義為曲線段的平均曲率;顯然當(dāng)越接近,即越小,就越能精確刻畫曲線在點(diǎn)處的彎曲程度,因此定義(若極限存在)為曲線在點(diǎn)處的曲率.(其中,分別表示在點(diǎn)處的一階、二階導(dǎo)數(shù))(1)求單位圓上圓心角為的圓弧的平均曲率;(2)求橢圓在處的曲率;(3)定義為曲線的“柯西曲率”.已知在曲線上存在兩點(diǎn)和,若且處的“柯西曲率”相同,求的最小值.題型四圓錐曲線新定義問題1.(2025·遼寧·二模)我們規(guī)定:在四面體中,取其異面的兩條棱的中點(diǎn)連線稱為的一條“內(nèi)棱”,三條內(nèi)棱兩兩垂直的四面體稱為“垂棱四面體”,如左圖.

如右圖,在空間直角坐標(biāo)系中,平面內(nèi)有橢圓,為其下焦點(diǎn),經(jīng)過的直線與交于兩點(diǎn),為平面下方一點(diǎn),若為垂棱四面體,則其外接球表面積是的函數(shù).(1)的定義域是;(2)的最小值是.2.(2025·河北滄州·一模)(多選)在平面直角坐標(biāo)系中,若,,則稱“”為M,N兩點(diǎn)的“曼哈頓距離”,若動點(diǎn)E到兩定點(diǎn),的“曼哈頓距離”之和為定值,則稱點(diǎn)E的軌跡為“曼哈頓橢圓”,若點(diǎn)P為該“曼哈頓橢圓”上一點(diǎn),則(

)A.的周長為 B.面積的最大值為C.該“曼哈頓橢圓”的面積為 D.該“曼哈頓橢圓”的周長為3.(2025·江西九江·二模)在平面直角坐標(biāo)系中,把一個圖形繞定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)一個定角的圖形變換叫作旋轉(zhuǎn)變換.定點(diǎn)叫作旋轉(zhuǎn)中心,定角叫作旋轉(zhuǎn)角(規(guī)定逆時針方向?yàn)檎?如果圖形上的點(diǎn)經(jīng)過旋轉(zhuǎn)變?yōu)辄c(diǎn),那么這兩個點(diǎn)叫作這個旋轉(zhuǎn)變換的對應(yīng)點(diǎn).現(xiàn)將曲線繞順時針旋轉(zhuǎn)后,得到新曲線,其變換關(guān)系為,點(diǎn)在曲線上.(1)求曲線的方程并確定點(diǎn)的位置;(2)點(diǎn)的坐標(biāo)為,按照如下方式依次構(gòu)造點(diǎn):過點(diǎn)作斜率為2的直線交于另一點(diǎn),設(shè)是點(diǎn)關(guān)于軸的對稱點(diǎn).記的坐標(biāo)為.(i)求數(shù)列的前項(xiàng)和;(ii)記為直線與直線的交點(diǎn),為直線與直線的交點(diǎn),為直線與直線的交點(diǎn),證明:在定直線上.4.(2025·江西萍鄉(xiāng)·一模)如圖所示,由橢圓()和拋物線()組合成曲線,若與存在共同焦點(diǎn),由圖形特點(diǎn),它們的形狀像收回四條腿的七星瓢蟲,這里稱曲線為“七星瓢蟲曲線”.特別地,若橢圓的長半軸長、短半軸長、半焦距成等差數(shù)列,則稱其為“等差橢圓”.(1)求“等差橢圓”的離心率;(2)在“七星瓢蟲曲線”中,若是“等差橢圓”,且.(?。┣笈c和都相切的直線的方程;(ⅱ)直線(),且l與相交所得弦的中點(diǎn)為M,與相交所得弦的中點(diǎn)為N,證明:直線OM,ON(O為原點(diǎn))的斜率之積為定值.5.(2025高三·全國·專題練習(xí))已知橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為,拋物線以坐標(biāo)原點(diǎn)為頂點(diǎn),為焦點(diǎn),的一個公共點(diǎn)為.若,則稱為“-相伴”.(1)若為“-相伴”,求直線的斜率.(2)若為“-相伴”.(?。┣蟮娜≈捣秶?;(ⅱ)若,,的方程為,直線與交于點(diǎn),判斷是否存在定點(diǎn),使得直線與的傾斜角互補(bǔ),若存在,求出的值,若不存在,說明理由.6.(2025·黑龍江·一模)在平面直角坐標(biāo)系中,若圓與拋物線有公共點(diǎn),且圓與拋物線在點(diǎn)處有相同的切線,則稱為拋物線的和諧數(shù),圓為的和諧圓.(1)試判斷3是否為拋物線的和諧數(shù).若是,求出3的和諧圓;否則,請說明理由.(2)設(shè),,…,均為拋物線的和諧數(shù),且,記,,…,的和諧圓分別為圓,,…,,設(shè)圓,,…,與拋物線的公共點(diǎn)分別為,,…,,已知,且,圓與外切.(ⅰ)求數(shù)列的通項(xiàng)公式;(ⅱ)設(shè)點(diǎn),記的面積為,證明:.7.(24-25高二上·浙江紹興·期末)曲線的方程中,用替換,替換得到曲線的方程,把這種的變換稱為“伸縮變換”,,分別稱為軸和軸的伸縮比.(1)若曲線的方程為,伸縮比,求經(jīng)過“伸縮變換”后所得到曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)若曲線的方程為,經(jīng)過“伸縮變換”后所得到曲線是離心率為的橢圓,求的值;(3)對拋物線作變換,得拋物線;對拋物線作變換,得拋物線,如此進(jìn)行下去,對拋物線作變換,得拋物線,若,記數(shù)列的前項(xiàng)和為,求證:.8.(2025高三·全國·專題練習(xí))定義:對于橢圓上不同的兩點(diǎn),,若向量,滿足,則稱點(diǎn)為該橢圓的一個“類共軛點(diǎn)對”,點(diǎn)為一對類互為共軛點(diǎn).已知為坐標(biāo)原點(diǎn),點(diǎn),是焦距為4的橢圓的一個“0類共軛點(diǎn)對”,且.(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程.(2)已知點(diǎn)是橢圓上的一個動點(diǎn),點(diǎn)是上不同的兩點(diǎn),且都與點(diǎn)是一對類互為共軛點(diǎn),點(diǎn)關(guān)于軸的對稱點(diǎn)為,若直線的斜率都存在,設(shè)直線的斜率分別為,試探究是否為定值,若是,求出該定值;若不是,請說明理由.

新定義問題猜押考點(diǎn)3年真題考情分析押題依據(jù)新定義壓軸(解答題)2024年新高考Ⅰ卷第19題2024年新高考Ⅱ卷第19題2024年新高考數(shù)學(xué)新結(jié)構(gòu)體系下,新定義類試題更綜合性的考查學(xué)生的思維能力和推理能力;以問題為抓手,創(chuàng)新設(shè)問方式,搭建思維平臺,引導(dǎo)考生思考,在思維過程中領(lǐng)悟數(shù)學(xué)方法。題目更加注重綜合性、應(yīng)用性、創(chuàng)新性,本題分值最高,試題容量明顯增大,對學(xué)科核心素養(yǎng)的考查也更深入。新定義題型的特點(diǎn)是通過給出一個新概念,或約定一種新運(yùn)算,或給出幾個新模型來創(chuàng)設(shè)全新的問題情景,要求考生在閱讀理解的基礎(chǔ)上,依據(jù)題目提供的信息,聯(lián)系所學(xué)的知識和方法,實(shí)現(xiàn)信息的遷移,達(dá)到靈活解題的目的;遇到新定義問題,應(yīng)耐心讀題,分析新定義的特點(diǎn),弄清新定義的性質(zhì),按新定義的要求,“照章辦事”,逐條分析、驗(yàn)證、運(yùn)算,使問題得以解決.難度較難,可以預(yù)測2024年新高考大題壓軸題命題方向?qū)孕露x類題型展開命題.題型一立體幾何新定義問題1.(24-25高三下·廣東深圳·階段練習(xí))(多選)萊昂哈德?醫(yī)拉是歷史上最杰出的數(shù)學(xué)家之一,在數(shù)學(xué)許多分支上都可以見到以歐拉命名的常數(shù),公式和定理.在拓?fù)鋵W(xué)中,歐拉公式描述了凸多面體頂點(diǎn)數(shù),棱數(shù)和面數(shù)之間的關(guān)系:記凸多面體的頂點(diǎn)數(shù)為V,棱數(shù)為E,面數(shù)為F,則.根據(jù)歐拉公式,判斷下列說法正確的是(

)注:若多面體上任意兩點(diǎn)的連線段都在該多面體內(nèi)(含表面),則稱該多面體為凸多面體A.若某棱錐的棱數(shù)比頂點(diǎn)數(shù)多5,則該棱錐為六棱錐B.存在7條棱的多面體C.存在每個面都是五邊形或六邊形的凸多面體,且任意相鄰兩個面的邊數(shù)都不同D.若某凸多面體每個面都是邊長為1的正方形或正五邊形,且每個頂點(diǎn)與其相連接的棱所形成的空間圖形均相同,則面數(shù)的所有可能取值為6,7,12【答案】AD【分析】將選項(xiàng)代入公式計(jì)算推導(dǎo)可判斷AB選項(xiàng);C選項(xiàng),假設(shè)存在,可設(shè)有x個五邊形,y個六邊形,根據(jù)多邊形的特點(diǎn)計(jì)算頂點(diǎn)數(shù),根據(jù)多邊形內(nèi)角和列出不等式求解可判斷;D選項(xiàng),從每個面都是正方形,每個面都是五邊形,以及既有正方形又有五邊形三個角度分別討論,分別計(jì)算頂點(diǎn)數(shù),棱數(shù)求解是否存在相應(yīng)的面數(shù)可判斷.【詳解】A選項(xiàng):代入歐拉公式得,故為六棱錐,A正確;B選項(xiàng):若,則,而V,,故,或,,無論哪種情況都無法形成多面體,B錯誤;C選項(xiàng):任意相鄰兩個面的邊數(shù)都不同,因此每個頂點(diǎn)至少連接4個面,設(shè)共有x個五邊形,y個六邊形,則(數(shù)遍每個五邊形的5個頂點(diǎn)和每個六邊形的6個頂點(diǎn),則該多面體每個頂點(diǎn)都被至少數(shù)了4遍),考慮所有多邊形的內(nèi)角和,注意每個頂點(diǎn)所連接的內(nèi)角之和小于,故,整理得無解,C錯誤;D選項(xiàng):①若每個面都是正方形,則每個頂點(diǎn)連接3個面(正方形內(nèi)角為90°),每條棱連接2個面,故,,代入得,此時為正方體,②若每個面都是正五邊形,則每個頂點(diǎn)連接3個面數(shù)(正五邊形內(nèi)角為108°),每條棱連接2個面,故,,代入得,此時為正十二面體,③若即存在正方形又存在正五邊形,則每個頂點(diǎn)連接3個面,每條棱連接2個面,設(shè)共有m個正方形,n個正五邊形,則,,代入歐拉公式得,因?yàn)槊總€頂點(diǎn)與其相連接的棱所形成的空間圖形均相同,故每個頂點(diǎn)要么連接2個正方形1個五邊形,要么連接1個正方形2個五邊形,(i)若每個頂點(diǎn)連接2個正方形1個五邊形,則,,解得,,,此時為側(cè)面為正方形的正五棱柱,(ii)若每個頂點(diǎn)連接1個正方形2個五邊形,此時考慮某個五邊形,其5條邊每條邊相連的面一定是五邊形正方形間隔環(huán)形排列,而5是奇數(shù),不可能;因此符合題意的簡單凸多面體的面數(shù)只可能為6,7,12,D正確.故選:AD2.(2025高三·全國·專題練習(xí))數(shù)學(xué)中有許多形狀優(yōu)美、寓意獨(dú)特的幾何體,“勒洛四面體”就是其中之一.勒洛四面體是以正四面體的四個頂點(diǎn)為球心,以正四面體的棱長為半徑的四個球的公共部分.如圖,在勒洛四面體中,正四面體的棱長為4,給出下列四個結(jié)論:正確的是①勒洛四面體最大的截面是正三角形②若是勒洛四面體表面上的任意兩點(diǎn),則的最大值為4③勒洛四面體的體積是④勒洛四面體內(nèi)切球的半徑是【答案】②④【分析】根據(jù)勒洛四面體的定義及其外接球的體積,內(nèi)切球的性質(zhì)可得答案.【詳解】由勒洛四面體的定義可知勒洛四面體最大的截面即經(jīng)過四面體表面的截面,如圖1所示,故①錯誤.根據(jù)勒洛四面體的性質(zhì),可知它能在兩個平行平面間自由轉(zhuǎn)動,并且始終保持與兩平面都接觸,所以勒洛四面體表面上任意兩點(diǎn)間的距離的最大值即為內(nèi)接正四面體的邊長,所以勒洛四面體表面上任意兩點(diǎn)間的距離的最大值為4,故②正確.如圖2,由對稱性可知勒洛四面體內(nèi)切球的球心是正四面體外接球的球心,連接,并延長交勒洛四面體的曲面于點(diǎn),則就是勒洛四面體內(nèi)切球的半徑.如圖3,在正四面體中,為的中心,是正四面體外接球的球心,連接,由正四面體的性質(zhì)可知點(diǎn)在上.因?yàn)?,所以,則.因?yàn)椋?,解得,則正四面體外接球的體積是.因?yàn)槔章逅拿骟w的體積小于正四面體外接球的體積,故③錯誤.因?yàn)椋裕盛苷_.故答案為:②④.3.(24-25高三下·遼寧本溪·開學(xué)考試)如果拉伸兩個端頭,下列繩子會打結(jié)的是?.【答案】【分析】通過想象每根繩子在拉伸兩個端頭時的變化過程,來確定哪些繩子會形成結(jié),直接判斷即可.【詳解】繩子1的判斷:當(dāng)拉伸繩子1的兩個端頭時,由于繩子自身的纏繞方式,在拉伸過程中會形成一個結(jié),可以想象將兩個端頭慢慢拉開,繩子中間的纏繞部分會收緊形成結(jié);繩子2的判斷:同樣,對于繩子2,其纏繞方式使得在拉伸兩個端頭時,中間部分會因?yàn)槔K子的交叉纏繞而形成一個結(jié);繩子3的判斷:繩子3在拉伸兩個端頭時,繩子可以順利地被拉直,不會出現(xiàn)打結(jié)的情況,因?yàn)槠淅p繞方式并沒有形成閉環(huán)式的交叉;繩子4的判斷:繩子4拉伸時也能順利拉直,不會形成結(jié),其交叉部分在拉伸過程中會自然解開;根據(jù)對每根繩子拉伸過程的想象和判斷,會打結(jié)的繩子是,故答案為:.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)晴:創(chuàng)新題主要是在原概念、原公式、原定理、原法則、原運(yùn)算等的基礎(chǔ)上,給出新概念、新公式、新定理、新法則、新運(yùn)算等,然后此基礎(chǔ)上去解決問題,有時還需要用類比的方法去理解新的定義,這樣有助于對新定義的透徹理解.但是,透過現(xiàn)象看本質(zhì),它們考查的還是基礎(chǔ)數(shù)學(xué)知識,所以說“新題”不一定是“難題”,掌握好三基,以不變應(yīng)萬變才是制勝法寶.4.(2024高三下·全國·競賽)如圖為一種在機(jī)場常見的一次性水杯,可簡化為如下模型:設(shè),在空間直角坐標(biāo)系中,考慮頂點(diǎn)在原點(diǎn),旋轉(zhuǎn)軸為軸,高為,底面圓半徑為的倒立的圓錐,水杯為該圓錐的側(cè)面上的到軸距離不超過的部分(厚度忽略不計(jì)).設(shè)為有效容積,即水面平行于平面時所盛水的最大體積,為水杯的側(cè)面積,為了盡可能提高材料的利用率,我們要讓最大,此時為(

)A.1 B. C. D.【答案】D【分析】設(shè)圓錐母線與高的夾角為,利用偏導(dǎo)和積分并結(jié)合導(dǎo)數(shù)即可求出最值.【詳解】設(shè)圓錐母線與高的夾角為,則,,易得水杯側(cè)面方程為①,②,聯(lián)立①②得(水杯在正投影為橢圓),對側(cè)面方程,求關(guān)于的偏導(dǎo)數(shù)得,則,根據(jù)曲面面積公式有,,即,對于橢圓(其中),,故圓錐側(cè)面面積,當(dāng)時,結(jié)合①②知,故水面高度,此時水面半徑,,,求最大值等價于求,令,,則,,令,當(dāng)時,,,在上單調(diào)遞增,當(dāng)時,,則,則在上單調(diào)遞減,即時,取得最大值,此時,.故選:D.5.(24-25高二上·遼寧·開學(xué)考試)離散曲率是刻畫空間彎曲性的重要指標(biāo).設(shè)為多面體的一個頂點(diǎn),定義多面體在點(diǎn)處的離散曲率為,其中為多面體的所有與點(diǎn)相鄰的頂點(diǎn),且平面,平面,平面和平面為多面體的所有以為公共點(diǎn)的面.如圖,在三棱錐中.(1)求三棱錐在各個頂點(diǎn)處的離散曲率的和;(2)若平面,三棱錐在頂點(diǎn)處的離散曲率為,求點(diǎn)A到平面的距離;(3)在(2)的前提下,又知點(diǎn)在棱上,直線與平面所成角的余弦值為,求的長度.【答案】(1)2(2)(3)【分析】(1)利用離散曲率的定義列式計(jì)算得解.(2)利用線面垂直的判定性質(zhì),結(jié)合離散曲率求出,進(jìn)而求出點(diǎn)到平面距離.(3)利用線面角大小,結(jié)合余弦定理列出方程求解即得.【詳解】(1)由離散曲率的定義得,,,所以.(2)由平面平面,得,又,平面,則平面,由平面,得,即,又,即,解得,過點(diǎn)A作于點(diǎn),由平面平面,得,又平面,則平面,因此點(diǎn)A到平面的距離為線段的長,在中,,所以點(diǎn)到平面的距離為.(3)過點(diǎn)作交于點(diǎn),連接,由平面,得平面,則為直線與平面所成的角,依題意,,則,設(shè),在,,由,得,,因此,而,解得,所以.6.(24-25高二上·江西上饒·期末)在空間直角坐標(biāo)系中,定義:過點(diǎn),且方向向量為的直線的點(diǎn)方向式方程為;過點(diǎn),且法向量為的平面的點(diǎn)法向式方程為,將其整理為一般式方程為,其中.(1)已知直線的點(diǎn)方向式方程為,平面的一般式方程為,求直線與平面所成角的余弦值;(2)已知平面的一般式方程為,平面的一般式方程為,平面的一般式方程為,若,證明:;(3)已知斜三棱柱中,側(cè)面所在平面經(jīng)過三點(diǎn),側(cè)面所在平面的一般式方程為,側(cè)面所在平面的一般式方程為,求平面與平面夾角的余弦值.【答案】(1)(2)證明見解析(3)【分析】(1)根據(jù)給出的結(jié)論,得到直線的方向向量和平面的法向量,利用空間向量求直線與平面所成的角的余弦值.(2)求平面與交線的方向向量和平面的法向量,利用向量的方法,證明直線與平面平行.(3)分別求平面與平面的法向量,利用空間向量求平面角的余弦值.【詳解】(1)由直線的點(diǎn)方向式方程為可知直線的一個方向向量坐標(biāo)為由平面的一般式方程為可知平面的一個法向量為,設(shè)直線與平面所成角為,所以有,所以,即直線與平面所成角的余弦值為.(2)由平面可知平面的一個法向量為,由平面可知平面的一個法向量為,設(shè)兩平面交線的方向向量為,則,令,則,可得,由平面可知平面的一個法向量為,因?yàn)?,即,且,所以.?)因平面經(jīng)過三點(diǎn),可得,設(shè)側(cè)面所在平面的法向量為則,令,解得,可得,由平面可知平面的一個法向量為,設(shè)平面與平面的交線(即直線)的方向向量為,則,令,則,,可得,由平面可知平面的一個法向量為,由,則,解得,即,故平面與平面夾角的余弦值為.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題的關(guān)鍵在于理解題中給出的結(jié)論,并能利用結(jié)論解決問題.7.(24-25高二上·廣東汕頭·期末)“出租車幾何或曼哈頓距離(ManhattanDistance)”是由十九世紀(jì)赫爾曼-閔可夫斯基所創(chuàng)詞匯,是使用在幾何度量空間的幾何學(xué)用語,表示兩個點(diǎn)在空間(或平面)直角坐標(biāo)系中的“絕對軸距”總和.例如:在空間直角坐標(biāo)系中,點(diǎn),之間的曼哈頓距離為.(1)在平面直角坐標(biāo)系中,已知點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn),記為點(diǎn)M與直線l上的所有點(diǎn)的曼哈頓距離的最小值.(i)已知點(diǎn),求;(ii)已知點(diǎn),直線l:,求證:.(2)在空間直角坐標(biāo)系中,已知點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn),動點(diǎn)P滿足,求動點(diǎn)P圍成的幾何體的體積.【答案】(1)(i)2;(ii)證明見解析;(2).【分析】(1)(i)利用曼哈頓距離的定義計(jì)算得解;(ii)在直線上取點(diǎn),按與之一為0分類,利用曼哈頓距離的定義,借助不等式性質(zhì)求出最小值即可.(2)設(shè),利用用曼哈頓距離的定義列式,考查時點(diǎn)所圍圖形,再利用對稱性即得幾何體,進(jìn)而求出體積.【詳解】(1)(i),則.(ii)當(dāng)時,設(shè)直線上任意一點(diǎn),因此;當(dāng)時,設(shè),,因此;當(dāng)時,同理,所以.(2)設(shè),依題意,,當(dāng)時,設(shè),,因此,點(diǎn)共面,點(diǎn)圍成的圖形是邊長為的正三角形及內(nèi)部,由對稱性知,動點(diǎn)圍成的幾何體是正八面體,每個面都是邊長為的正三角形,所以動點(diǎn)P圍成的幾何體的體積.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:充分理解曼哈頓距離的定義,并轉(zhuǎn)化為與之相關(guān)聯(lián)的數(shù)學(xué)問題求解是關(guān)鍵.題型二數(shù)列新定義問題1.(2025高三·全國·專題練習(xí))羅爾定理是高等代數(shù)中微積分的三大定理之一,它與導(dǎo)數(shù)和函數(shù)的零點(diǎn)有關(guān),是由法國數(shù)學(xué)家米歇爾·羅爾于年提出的.它的表達(dá)如下:如果函數(shù)滿足在閉區(qū)間內(nèi)連續(xù),在開區(qū)間內(nèi)可導(dǎo),且,那么在區(qū)間內(nèi)至少存在一點(diǎn),使得(為的導(dǎo)函數(shù)).若函數(shù).(1)證明:當(dāng)時,存在唯一,使得;(2)當(dāng)時,,求的取值范圍;(3)若等比數(shù)列滿足,,,記數(shù)列的前項(xiàng)和為,試比較與的大小,并說明理由.【答案】(1)證明見解析(2)(3),理由見解析【分析】(1)令,推導(dǎo)出,結(jié)合羅爾定理可證得結(jié)論成立;(2)求得,,分、兩種情況討論,根據(jù)在上恒成立,可得出實(shí)數(shù)的取值范圍;(3)求得,由(2)知當(dāng)時,,結(jié)合羅爾定理可得,再利用等比數(shù)列的求和公式可證得結(jié)論成立.【詳解】(1)令,則,,則,由羅爾定理可知,在內(nèi)至少存在一點(diǎn),使.又因?yàn)樵谏蠁握{(diào)遞減,所以存在唯,使得,即.(2)令,,則,,令,則,當(dāng)時,即時,在上恒成立,故在上單調(diào)遞增,因?yàn)?,所以在上恒成立,所以在上單調(diào)遞增,故,即恒成立.當(dāng)時,即時,則存在唯一,使得,且函數(shù)在上單調(diào)遞增,當(dāng)時,,即在上單調(diào)遞減,所以,即在上單調(diào)遞減,所以當(dāng)時,,不符合題意.綜上所述,實(shí)數(shù)的取值范圍為.(3)因?yàn)椋?,所以公比,則,所以,由(1)可知存在,使得,由(2)可知當(dāng)時,,當(dāng)且僅當(dāng)時等號成立,所以,所以,即.【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:涉及函數(shù)新定義問題,理解新定義,找出數(shù)量關(guān)系,聯(lián)想與題意有關(guān)的數(shù)學(xué)知識和方法,構(gòu)造函數(shù),轉(zhuǎn)化、抽象為相應(yīng)的函數(shù)問題作答.2.(2025·湖南岳陽·二模)中國古代許多著名的數(shù)學(xué)家對推導(dǎo)高階等差數(shù)列的求和公式很感興趣,創(chuàng)造并發(fā)展了名為“垛積術(shù)”的算法,推導(dǎo)出了三角垛?方垛?芻甍多?芻童垛等的公式.我們把公差不為0的等差數(shù)列稱為“一階等差數(shù)列”,若數(shù)列是“一階等差數(shù)列”,則稱數(shù)列是“二階等差數(shù)列”.定義:若數(shù)列是“階等差數(shù)列”,則稱原數(shù)列為“階等差數(shù)列”.例如:數(shù)列,它的后項(xiàng)與前項(xiàng)之差組成新數(shù)列,新數(shù)列是公差為1的等差數(shù)列,則稱數(shù)列為二階等差數(shù)列.(1)若數(shù)列滿足,且,求證:數(shù)列為二階等差數(shù)列;(2)若三階等差數(shù)列的前4項(xiàng)依次為,求的前項(xiàng)和;(3)若階等差數(shù)列的通項(xiàng)公式為.①求的值;②求的前項(xiàng)和.【答案】(1)證明見解析(2)(3)①;②【分析】(1)結(jié)合等差數(shù)列的定義及題設(shè)定義求證即可;(2)結(jié)合已知設(shè),結(jié)合累加法得到,進(jìn)而結(jié)合組合數(shù)公式求解即可;(3)①結(jié)合題設(shè)定義依次求解即可;②結(jié)合組合數(shù)公式可得,證明可證,進(jìn)而求解即可.【詳解】(1)因?yàn)?,所以,所以是首?xiàng)為,公差為2的等差數(shù)列,則是一階等差數(shù)列,數(shù)列為二階等差數(shù)列.(2)因?yàn)槭恰叭A等差數(shù)列”,所以是“二階等差數(shù)列”,設(shè),所以是“一階等差數(shù)列”.由題意得,所以,,,滿足上式,所以.,因?yàn)闈M足上式,..(3)①,設(shè),則,設(shè),則,設(shè),所以,所以,所以數(shù)列是公差為384的等差數(shù)列,則數(shù)列是4階等差數(shù)列,即.②,所以,又因?yàn)?,所以,同理可證,證明如下:設(shè),因?yàn)椋?,則,所以3.(2024·廣東肇慶·一模)對于一個給定的數(shù)列,令,則數(shù)列稱為數(shù)列的一階和數(shù)列,再令,則數(shù)列是數(shù)列的二階和數(shù)列,以此類推,可得數(shù)列的階和數(shù)列.(1)若的二階和數(shù)列是等比數(shù)列,且,,,,求;(2)若,求的二階和數(shù)列的前項(xiàng)和;(3)若是首項(xiàng)為1的等差數(shù)列,是的一階和數(shù)列,且,,求正整數(shù)的最大值,以及取最大值時的公差.【答案】(1)(2)(3)的最大值是,公差為【分析】(1)根據(jù)一階和數(shù)列的定義可計(jì)算出,,的值,根據(jù)二階和數(shù)列的定義計(jì)算出,的值,由的二階和數(shù)列是等比數(shù)列可得公比,從而得到,,的值,再由定義可求出的值.(2)根據(jù)定義可得的通項(xiàng)公式,進(jìn)而求得的前項(xiàng)和公式.(3)由可得,從而可得公差,結(jié)合條件可得正整數(shù)的最大值.【詳解】(1)由題意得,,,,∴,,設(shè)數(shù)列的二階和數(shù)列的公比為,則,∴,,,∴,,,∴,,.(2)設(shè)的二階和數(shù)列的前項(xiàng)和為,由題意得,,,由得數(shù)列是以為首項(xiàng),為公差的等差數(shù)列,∴.(3)∵,∴,故.設(shè)數(shù)列的公差為,則,∴,得,∵反比例函數(shù)在上為增函數(shù),∴由得,,故,∵,∴,故,∴的最大值是,由得公差.4.(24-25高二下·安徽銅陵·階段練習(xí))對于數(shù)列,若存在常數(shù)滿足,則稱為“上界數(shù)列”,為的“上界”,并把最小的值叫做“上界臨界值”,記為.記數(shù)列的前項(xiàng)和為,已知,.(1)判斷是否為“上界數(shù)列”,并說明理由;(2)若,為數(shù)列的前項(xiàng)和,求數(shù)列的“上界臨界值”;(3)若,數(shù)列的“上界臨界值”為,證明:.【答案】(1)不是“上界數(shù)列”,理由見解析;(2);(3)證明見解析.【分析】(1)利用的關(guān)系先求通項(xiàng),再根據(jù)新定義確定即可;(2)利用裂項(xiàng)相消法求和得,再利用數(shù)列的單調(diào)性結(jié)合新定義計(jì)算即可;(3)利用放縮法將,結(jié)合等比數(shù)列求和公式得,根據(jù)新定義證明即可.【詳解】(1)當(dāng)時,,作差得,因?yàn)?,所以,又?dāng)時,,所以,即是以1為首項(xiàng),1為公差的等差數(shù)列,,由于數(shù)列是無限遞增的,顯然不存在常數(shù)滿足,所以不是“上界數(shù)列”;(2)由上可知,所以,因?yàn)?,所以單調(diào)遞增,且,所以,所以數(shù)列的“上界臨界值”;(3)易知,所以,顯然單調(diào)遞增,且,n越大,該數(shù)值越接近0,故,由于上述不等式取不得等號,所以數(shù)列的“上界臨界值”.【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:準(zhǔn)確理解新定義的概念,利用等比數(shù)列的求和公式、錯位相減法或裂項(xiàng)相消法,證明數(shù)列不等式常用到放縮法,注意精度即可.5.(2025·河南開封·二模)設(shè)為不小于3的正整數(shù),項(xiàng)數(shù)為的數(shù)列是公差大于0的等差數(shù)列,若存在項(xiàng)數(shù)為的數(shù)列同時滿足:①數(shù)列中任意兩項(xiàng)均不相同;②任意正整數(shù),從小到大排列恰好為數(shù)列.此時稱數(shù)列是-可拆分等差數(shù)列.(1)寫出一個3-可拆分等差數(shù)列及其對應(yīng)的一個數(shù)列;(2)若數(shù)列是一個4-可拆分等差數(shù)列,表示事件“數(shù)列的前三項(xiàng)成等差數(shù)列”,求事件發(fā)生的概率;(3)求所有滿足數(shù)列是-可拆分等差數(shù)列的正整數(shù)的值.【答案】(1)等差數(shù)列,數(shù)列;(2);(3)3和4.【分析】(1)直接根據(jù)數(shù)列新定義寫出相關(guān)數(shù)列并驗(yàn)證即可;(2)利用排列數(shù)計(jì)算出總情況數(shù),再分析出滿足題意的情況,利用古典概型即可得到答案;(3)根據(jù)前面小問得可以取3和4,再分和討論即可.【詳解】(1)首先項(xiàng)數(shù)為,且數(shù)列中任意兩項(xiàng)均不相同;,滿足條件②,則上述數(shù)列滿足題意.(2)數(shù)列四項(xiàng)均不相同,故總的排列方法有種.假設(shè)數(shù)列各項(xiàng)從小到大排列,即,則兩兩相加后最小項(xiàng),次小項(xiàng),最大項(xiàng),次大項(xiàng).設(shè)等差數(shù)列公差為,則,又?jǐn)?shù)列第三項(xiàng),第四項(xiàng);或者第三項(xiàng),第四項(xiàng),所以且,得且;或者且,得且,以上兩種情況不能同時成立,由以上分析知使前三項(xiàng)等差的排列方式有4種,故(3)由前兩問知可以取3和4.時,假設(shè)數(shù)列各項(xiàng)從小到大排列,則兩兩相加后最小項(xiàng),次小項(xiàng),最大項(xiàng),次大項(xiàng),因?yàn)閿?shù)列等差,故得,①若,則各不相同,而與兩兩不同矛盾,即時數(shù)列不可能是-可拆分等差數(shù)列;②時,,即,此時數(shù)列共10項(xiàng),最小項(xiàng),次小項(xiàng),最大項(xiàng),次大項(xiàng),設(shè)等差數(shù)列公差為,則,即,所以,剩余四項(xiàng)為,又公差,故是連續(xù)三項(xiàng),所以只能是第4項(xiàng)或者第7項(xiàng),當(dāng)是第4項(xiàng)時,得,與兩兩不同矛盾,當(dāng)是第7項(xiàng)時,,得,與兩兩不同矛盾,故不能是5.綜上,滿足數(shù)列是-可拆分等差數(shù)列的正整數(shù)只能是3和4.6.(2025·陜西漢中·二模)對于數(shù)列,記區(qū)間內(nèi)偶數(shù)的個數(shù)為,則稱數(shù)列為的偶數(shù)列.(1)若數(shù)列為數(shù)列的偶數(shù)列,求.(2)若數(shù)列為數(shù)列的偶數(shù)列,證明:數(shù)列為等比數(shù)列.(3)在(2)的前提下,若數(shù)列為等差數(shù)列的偶數(shù)列,,求數(shù)列的前項(xiàng)和.【答案】(1)(2)證明見解析(3)【分析】(1)列出在區(qū)間內(nèi)的偶數(shù),根據(jù)偶數(shù)列的概念即可求解;(2)找出在區(qū)間內(nèi)的偶數(shù),求出數(shù)列的通項(xiàng)公式,利用等比數(shù)列的定義即可證明;(3)利用等差數(shù)列的基本量求出,可得,可得,利用錯位相減法即可求解.【詳解】(1)解:在區(qū)間內(nèi)的偶數(shù)為2,4,6,8,10,共有5個,則.(2)證明:在區(qū)間內(nèi)的偶數(shù)為,則.因?yàn)?,所以是首?xiàng)為2,公比為2的等比數(shù)列.(3)解:設(shè)等差數(shù)列的公差為,則,所以,所以.由(2)知,,則,①,則②,所以①-②可得:,故.6.(24-25高二下·四川綿陽·階段練習(xí))已知數(shù)列的前n項(xiàng)和為,若對,有且僅有一個,使得,則稱為“K數(shù)列”.記,,稱數(shù)列為數(shù)列的“配對數(shù)列”.(1)若數(shù)列的前四項(xiàng)依次為1,2,0,2,試判斷數(shù)列是否為“K數(shù)列”,并說明理由;(2)若,證明數(shù)列為“K數(shù)列”,并求它的“配對數(shù)列”的通項(xiàng)公式;(3)已知正項(xiàng)數(shù)列為“K數(shù)列”,且數(shù)列的“配對數(shù)列”為等差數(shù)列,證明:.【答案】(1)數(shù)列不是“K數(shù)列”,理由見解析(2)證明見解析,(3)證明見解析【分析】(1)求得,判斷,結(jié)合,不能滿足即可判斷;(2)先由求出,再根據(jù)“K數(shù)列”的定義,分和解對應(yīng)不等式,即可判斷并求出其“配對數(shù)列”的通項(xiàng)公式;(3)先探究得出“配對數(shù)列”的公差,再討論時,推出矛盾得到,接著探究時,由得出矛盾,從而得出,進(jìn)而得出,即可進(jìn)一步推出.【詳解】(1)由題意得,,,,……,可知,因?yàn)椋圆淮嬖?,使得,故?shù)列不是“K數(shù)列”.(2)因?yàn)椋援?dāng)時,;當(dāng)時,;因不滿足,故,令,即,則當(dāng)時,有,得;當(dāng)時,有,故,即,則對每一個,有且僅有一個且,使得,綜上,對任意,有且僅有一個,使得,所以數(shù)列為“K數(shù)列”.,即數(shù)列的“配對數(shù)列”的通項(xiàng)公式為.(3)因?yàn)閿?shù)列是正項(xiàng)“K數(shù)列”,所以數(shù)列單調(diào)遞增,所以,故,因,則,故由得,又?jǐn)?shù)列的“配對數(shù)列”為等差數(shù)列,故其公差,因?yàn)?,所以,若,則當(dāng)時,,與矛盾,故,所以,,即,對于,若,則,與正項(xiàng)數(shù)列矛盾,所以,故,所以,故,所以,又,,故,得證.題型三導(dǎo)數(shù)新定義問題1.(2025·河南新鄉(xiāng)·二模)曲率是用于描述曲線在某一點(diǎn)處彎曲程度的量,對于平面曲線,其曲率(是的導(dǎo)數(shù),是的導(dǎo)數(shù)),曲率半徑是曲率的倒數(shù),其表示與曲線在某點(diǎn)處具有相同彎曲程度圓的半徑.已知質(zhì)點(diǎn)以恒定速率沿曲率半徑為的曲線作曲線運(yùn)動時,向心加速度的大小為.若該質(zhì)點(diǎn)以恒定速率沿形狀滿足的光滑軌道運(yùn)動,則其在點(diǎn)處的向心加速度的大小為(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】利用曲率的定義可求得,進(jìn)而得曲率半徑,利用向心加速度的定義計(jì)算可求向心加速度.【詳解】設(shè),則,,所以,,則曲線在點(diǎn)處的曲率,曲率半徑,故曲線在點(diǎn)處的向心加速度的大小為.故選:B.2.(2025·湖北武漢·一模)已知函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,若在區(qū)間上單調(diào)遞增,則稱為區(qū)間上的凹函數(shù);若在區(qū)間上單調(diào)遞減,則稱為區(qū)間上的凸函數(shù).已知函數(shù).(1)若在上為凹函數(shù),求實(shí)數(shù)的取值范圍;(2)已知,且在上存在零點(diǎn),求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1)(2)【分析】(1)令,依題意知,對任意的恒成立,利用分離參數(shù)法求解即可;(2)分和兩種情況討論,求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間及極值,進(jìn)而可得出答案.【詳解】(1),則,依題意知,對任意的恒成立,則恒成立,令,則,故在上單調(diào)遞增,故,則實(shí)數(shù)的取值范圍為;(2)依題意得,,若,當(dāng)時,,所以在上無零點(diǎn),舍去;若,則,令,則,則在上單調(diào)遞減,且,①若,即,此時,則存在,使得,即,故在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,所以,當(dāng)時,,令,解得,因?yàn)?,且,所以存在唯一的,使得,滿足條件;②若,即,此時在上單調(diào)遞減,又,所以,不合題意,舍去,綜上所述,實(shí)數(shù)的取值范圍為.3.(24-25高二下·貴州六盤水·階段練習(xí))定義:若函數(shù)與在公共定義域內(nèi)存在,使得,則稱與為“契合函數(shù)”,為“契合點(diǎn)”.(1)若函數(shù)和為“契合函數(shù)”,求的取值范圍.(2)已知函數(shù)和為“契合函數(shù)”且有兩個“契合點(diǎn)”.①求的取值范圍;②若,證明:.【答案】(1)(2)①;②證明見解析【分析】(1)將問題轉(zhuǎn)化為與有交點(diǎn),求導(dǎo)后可得單調(diào)性,進(jìn)而確定圖象,結(jié)合圖象可求得結(jié)果;(2)①令,采用同構(gòu)法可得,令,結(jié)合導(dǎo)數(shù)知識可求得圖象,結(jié)合單調(diào)性可將問題轉(zhuǎn)化為與有兩個不同交點(diǎn),結(jié)合單調(diào)性可求得的范圍;②根據(jù)與的兩個不同交點(diǎn)為,采用比值代換的方式,令,將表示為關(guān)于的函數(shù)的形式,利用導(dǎo)數(shù)可求得的單調(diào)性和最值,由此可得結(jié)論.【詳解】(1)由題意知:與的公共定義域?yàn)?,令,即,,令,若與為“契合函數(shù)”,則與有交點(diǎn).,當(dāng)時,,,即;當(dāng)時,;當(dāng)時,,,即;在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,,又當(dāng)時,;當(dāng)時,;大致圖象如下圖所示,

由圖象可知:當(dāng)時,與有交點(diǎn),即當(dāng)與為“契合函數(shù)”時,的取值范圍為.(2)①由題意知:與的公共定義域?yàn)?,令,則,即;令,則,當(dāng)時,;當(dāng)時,;在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,,又當(dāng)時,;當(dāng)時,;大致圖象如下圖所示:

令,則,由得:,在上單調(diào)遞增,又與為“契合函數(shù)”,與至少有一個交點(diǎn),與有兩個不同交點(diǎn),,,,解得:,即實(shí)數(shù)的取值范圍為.②由①得:與的兩個不同交點(diǎn)為,且,,即,,,令,則由知:,,,整理可得:,,,令,則,令,則,令,則,在上單調(diào)遞增,,,在上單調(diào)遞增,,即,在上單調(diào)遞增,,即.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題重點(diǎn)考查利用導(dǎo)數(shù)證明不等式的問題,所證不等式包含雙變量,解決此類問題的關(guān)鍵是能夠通過換元的方式將所證不等式轉(zhuǎn)化為單變量的形式,進(jìn)而將問題轉(zhuǎn)化為單變量函數(shù)最值的求解問題.4.(24-25高二下·湖北·階段練習(xí))意大利畫家達(dá)?芬奇提出:固定項(xiàng)鏈的兩端,使其在重力的作用下自然下垂,那么項(xiàng)鏈所形成的曲線是什么?這就是著名的“懸鏈線問題”其原理往往運(yùn)用于懸索橋、架空電纜、雙曲拱橋、拱壩等工程.通過適當(dāng)建立坐標(biāo)系,懸鏈線可表示為雙曲余弦函數(shù)的圖象,現(xiàn)定義雙曲正弦函數(shù),他們之間具有類似于三角函數(shù)的性質(zhì).(已知)(1)證明:①倍元關(guān)系:;②平方關(guān)系:(2)對任意,恒有成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍;(3)證明:.【答案】(1)證明見解析(2)(3)證明見解析【分析】(1)根據(jù)題意將雙曲余弦函數(shù),雙曲正弦函數(shù)的解析式代入計(jì)算即可證明;(2)分和討論,結(jié)合導(dǎo)數(shù)判斷并取舍即可;(3)利用給定定義目標(biāo)式子左邊合理放縮,結(jié)合裂項(xiàng)相消法求和即可證明.【詳解】(1)證明:①;②.(2)構(gòu)造函數(shù)

①當(dāng)時,因?yàn)?,?dāng)且僅當(dāng)即時等號成立,所以,故單調(diào)遞增,此時,故對任意恒成立,符合題意;

②當(dāng)時,令,則恒成立,故單調(diào)遞增,由與,可知存在唯一,使得,當(dāng)時,,則在內(nèi)單調(diào)遞減,故對任意,即,不合題意,舍去;綜上所述,實(shí)數(shù)a的取值范圍為.(3)由(2)知:當(dāng)時,,令,則,令單調(diào)遞增,所以,即恒成立,所以,則,令單調(diào)遞增,所以,即恒成立,令,所以.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題第(3)問考查數(shù)列與導(dǎo)數(shù)新定義結(jié)合,解題的關(guān)鍵是對目標(biāo)式子左側(cè)合理放縮,然后使用裂項(xiàng)相消法求和,得到所證明的不等關(guān)系即可.5.(2025·貴州安順·模擬預(yù)測)有一種速度叫“中國速度”,“中國速度”正在刷新世界對中國高鐵的認(rèn)知.由于地形等原因,在修建高鐵、公路、橋隧等基建時,我們常用曲線的曲率(Curvature)來刻畫路線彎曲度.曲線的曲率定義如下:記為的導(dǎo)函數(shù),為的導(dǎo)函數(shù),則曲線在點(diǎn)處的曲率為.(1)已知函數(shù),求曲線在點(diǎn)處的曲率;(2)已知函數(shù),求曲線的曲率的范圍.【答案】(1)(2)【分析】(1)利用給定定義求解特殊點(diǎn)處的曲率即可.(2)利用給定定義將目標(biāo)式表示為一元函數(shù),再不斷換元,轉(zhuǎn)化為三次函數(shù)最值問題,利用導(dǎo)數(shù)得到最值,進(jìn)而求解取值范圍即可.【詳解】(1)因?yàn)?,所以,,故,,由曲率公式?(2)因?yàn)?,所以,,由曲率公式得,故,則,令,令,函數(shù)化為,令,則,函數(shù)化為,對進(jìn)行變形,得到,令,函數(shù)化為,此時,我們研究的范圍即可,而,當(dāng)時,恒成立,故在上單調(diào)遞增,而,,故,即,故.6.(24-25高三上·江蘇揚(yáng)州·階段練習(xí))在幾何學(xué)常常需要考慮曲線的彎曲程度,為此我們需要刻畫曲線的彎曲程度.考察如圖所示的光滑曲線:上的曲線段,其弧長為,當(dāng)動點(diǎn)從沿曲線段運(yùn)動到點(diǎn)時,點(diǎn)的切線也隨著轉(zhuǎn)動到點(diǎn)的切線,記這兩條切線之間的夾角為(它等于的傾斜角與的傾斜角之差).顯然,當(dāng)弧長固定時,夾角越大,曲線的彎曲程度就越大;當(dāng)夾角固定時,弧長越小則彎曲程度越大,因此可以定義為曲線段的平均曲率;顯然當(dāng)越接近,即越小,就越能精確刻畫曲線在點(diǎn)處的彎曲程度,因此定義(若極限存在)為曲線在點(diǎn)處的曲率.(其中,分別表示在點(diǎn)處的一階、二階導(dǎo)數(shù))(1)求單位圓上圓心角為的圓弧的平均曲率;(2)求橢圓在處的曲率;(3)定義為曲線的“柯西曲率”.已知在曲線上存在兩點(diǎn)和,若且處的“柯西曲率”相同,求的最小值.【答案】(1)1(2)(3)【分析】(1)根據(jù)平均曲率的定義,代入計(jì)算可得結(jié)果;(2)由在第一象限,可得,兩次對函數(shù)求導(dǎo),代入曲率計(jì)算公式求解即可;(3)求出,其中,令,,則,令,構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)判斷單調(diào)性,求出最小值即可.【詳解】(1)易知單位圓上圓心角為的圓弧,所以,(2)由題意,因?yàn)樵诘谝幌笙?,所以,,,故,,故?),,故,其中,令,,則,設(shè),則,令,,時,,在遞減,時,,在遞增,故;令,,令,則,當(dāng)時,恒成立,故在上單調(diào)遞增,可得,即,故有,則在遞增,故,故的最小值為.【點(diǎn)睛】新定義問題的方法和技巧:(1)可通過舉例子的方式,將抽象的定義轉(zhuǎn)化為具體的簡單的應(yīng)用,從而加深對信息的理解;(2)可用自己的語言轉(zhuǎn)述新信息所表達(dá)的內(nèi)容,如果能清晰描述,那么說明對此信息理解的較為透徹;(3)發(fā)現(xiàn)新信息與所學(xué)知識的聯(lián)系,并從描述中體會信息的本質(zhì)特征與規(guī)律;(4)如果新信息是課本知識的推廣,則要關(guān)注此信息與課本中概念的不同之處,以及什么情況下可以使用書上的概念.題型四圓錐曲線新定義問題1.(2025·遼寧·二模)我們規(guī)定:在四面體中,取其異面的兩條棱的中點(diǎn)連線稱為的一條“內(nèi)棱”,三條內(nèi)棱兩兩垂直的四面體稱為“垂棱四面體”,如左圖.

如右圖,在空間直角坐標(biāo)系中,平面內(nèi)有橢圓,為其下焦點(diǎn),經(jīng)過的直線與交于兩點(diǎn),為平面下方一點(diǎn),若為垂棱四面體,則其外接球表面積是的函數(shù).(1)的定義域是;(2)的最小值是.【答案】【分析】根據(jù)題設(shè)新定義證明“垂棱四面體”可補(bǔ)為長方體,將補(bǔ)成長方體,設(shè)長寬高分別為,則,設(shè),且聯(lián)立直線且與橢圓方程,應(yīng)用韋達(dá)定理及兩點(diǎn)距離的坐標(biāo)表示得到,進(jìn)而求出定義域及其最小值.【詳解】如圖,連接,

由題知,平行且等于,平行且等于,所以,,故為平行四邊形,所以對角線,則是的中點(diǎn),同理也是的中點(diǎn),故“垂棱四面體”的三條內(nèi)棱交于一點(diǎn),由三條內(nèi)棱兩兩垂直,易知為菱形,則,顯然,故,同理,所以“垂棱四面體”可補(bǔ)為如下圖示的長方體,

綜上,題設(shè)右圖可將補(bǔ)成長方體,設(shè)長寬高分別為,則外接球半徑為該長方體的體對角線長的一半,為,所以,顯然,,,則,設(shè),因直線過橢圓焦點(diǎn),所以,聯(lián)立,得,則,所以,則,又,,,所以,則,即,由為某長方體的三個頂點(diǎn),結(jié)合題設(shè)新定義,易知中為銳角,所以只需角為銳角,即,則,可得,由,所以最大時,最小,令,則,由在上單調(diào)遞增,故,所以.故答案為:,.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:證明“垂棱四面體”可補(bǔ)為長方體,聯(lián)立直線與橢圓,應(yīng)用韋達(dá)定理及兩點(diǎn)距離的坐標(biāo)表示得到表達(dá)式為關(guān)鍵.2.(2025·河北滄州·一模)(多選)在平面直角坐標(biāo)系中,若,,則稱“”為M,N兩點(diǎn)的“曼哈頓距離”,若動點(diǎn)E到兩定點(diǎn),的“曼哈頓距離”之和為定值,則稱點(diǎn)E的軌跡為“曼哈頓橢圓”,若點(diǎn)P為該“曼哈頓橢圓”上一點(diǎn),則(

)A.的周長為 B.面積的最大值為C.該“曼哈頓橢圓”的面積為 D.該“曼哈頓橢圓”的周長為【答案】BCD【分析】根據(jù)“曼哈頓距離”的定義,把“曼哈頓距離”表示出來,根據(jù)對稱性研究第一象限及x軸和y軸非負(fù)半軸上點(diǎn)的軌跡,直接去絕對值符號畫圖象即可逐項(xiàng)判斷求解.【詳解】設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為,則P,兩點(diǎn)的“曼哈頓距離”,,兩點(diǎn)的“曼哈頓距離”,則,易得“曼哈頓橢圓”關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)及坐標(biāo)軸對稱,可以先研究第一象限及x軸和y軸非負(fù)半軸上點(diǎn)的軌跡,,作曲線,根據(jù)對稱性,可作出如圖“曼哈頓橢圓”,則,,,對于A,B,當(dāng)點(diǎn)與重合時,的周長為,此時的面積最大為,故A不正確,B正確;對于C,梯形的面積為,所以該“曼哈頓橢圓”的面積為,故C正確;對于D,又,所以該“曼哈頓橢圓”的周長為,故D正確.故選:BCD.

【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題解題的關(guān)鍵是根據(jù)“曼哈頓距離”的定義,表示出“曼哈頓距離”,根據(jù)對稱性畫出圖象求解.3.(2025·江西九江·二模)在平面直角坐標(biāo)系中,把一個圖形繞定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)一個定角的圖形變換叫作旋轉(zhuǎn)變換.定點(diǎn)叫作旋轉(zhuǎn)中心,定角叫作旋轉(zhuǎn)角(規(guī)定逆時針方向?yàn)檎?如果圖形上的點(diǎn)經(jīng)過旋轉(zhuǎn)變?yōu)辄c(diǎn),那么這兩個點(diǎn)叫作這個旋轉(zhuǎn)變換的對應(yīng)點(diǎn).現(xiàn)將曲線繞順時針旋轉(zhuǎn)后,得到新曲線,其變換關(guān)系為,點(diǎn)在曲線上.(1)求曲線的方程并確定點(diǎn)的位置;(2)點(diǎn)的坐標(biāo)為,按照如下方式依次構(gòu)造點(diǎn):過點(diǎn)作斜率為2的直線交于另一點(diǎn),設(shè)是點(diǎn)關(guān)于軸的對稱點(diǎn).記的坐標(biāo)為.(i)求數(shù)列的前項(xiàng)和;(ii)記為直線與直線的交點(diǎn),為直線與直線的交點(diǎn),為直線與直線的交點(diǎn),證明:在定直線上.【答案】(1),點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)(2)(i);(ii)證明見解析【分析】(1)根據(jù)題設(shè)定義求解即可;(2)(i)由題意易得,,進(jìn)而得到是首項(xiàng)為1,公比為的等比數(shù)列,進(jìn)而求和即可;(ii)先求出直線的方程為,,,可得直線的方程為,進(jìn)而求證即可.【詳解】(1)依題意,得即,故曲線方程為.點(diǎn)在曲線上,,故曲線方程為由對稱性可知,點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)(2)(i)依題意,得,得①,又直線的斜率為2且,②.將②代入①中,得③,將②和③相加,得,從而是首項(xiàng)為1,公比為的等比數(shù)列,.(ii)點(diǎn)在定直線上.證明如下:,直線的方程為,令,得.直線的方程為,直線的方程為,聯(lián)立解得.直線的方程為,直線的方程為,聯(lián)立解得.直線的方程為,令,得,直線與直線的交點(diǎn)坐標(biāo)為,故點(diǎn)在定直線上.4.(2025·江西萍鄉(xiāng)·一模)如圖所示,由橢圓()和拋物線()組合成曲線,若與存在共同焦點(diǎn),由圖形特點(diǎn),它們的形狀像收回四條腿的七星瓢蟲,這里稱曲線為“七星瓢蟲曲線”.特別地,若橢圓的長半軸長、短半軸長、半焦距成等差數(shù)列,則稱其為“等差橢圓”.(1)求“等差橢圓”的離心率;(2)在“七星瓢蟲曲線”中,若是“等差橢圓”,且.(?。┣笈c和都相切的直線的方程;(ⅱ)直線(),且l與相交所得弦的中點(diǎn)為M,與相交所得弦的中點(diǎn)為N,證明:直線OM,ON(O為原點(diǎn))的斜率之積為定值.【答案】(1);(2)(i)或;(ii)證明見解析.【分析】(1)根據(jù)等差橢圓的定義,結(jié)合構(gòu)造齊次式即可得解;(2)(?。┰O(shè)切線方程,分別聯(lián)立橢圓方程和拋物線方程,利用判別式求解即可;(ⅱ)利用點(diǎn)差法求,利用韋達(dá)定理求出點(diǎn)坐標(biāo),然后可解.【詳解】(1)設(shè)橢圓的半焦距為c,因?yàn)殚L半軸、短半軸、半焦距成等差數(shù)列,所以,又,所以,則,兩邊同時除以,得,解得(舍去).所以“等差橢圓”的離心率為.(2)(ⅰ)解:若是“等差橢圓”,且,則由,得,則,,解得.故,.易知與和都相切的直線斜率存在且不為0,設(shè)方程為:.聯(lián)立消去y得,則,得;①聯(lián)立消去得,則,得,②聯(lián)立①②,解得或故和都相切的直線方程為或.(ⅱ)證明:設(shè)l與相交于,,線段CD的中點(diǎn),則,,兩式相減,得,所以,即,由已知,,所以,即,則聯(lián)立得,又,則,故,所以中點(diǎn)的坐標(biāo)為,可得,所以,為N定值.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:本題關(guān)鍵在于靈活利用點(diǎn)差法求出,降低計(jì)算量,再由中點(diǎn)坐標(biāo)公式和韋達(dá)定理求點(diǎn)N坐標(biāo)即可得解.5.(2025高三·全國·專題練習(xí))已知橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為,拋物線以坐標(biāo)原點(diǎn)為頂點(diǎn),為焦點(diǎn),的一個公共點(diǎn)為.若,則稱為“-相伴”.(1)若為“-相伴”,求直線的斜率.(2)若為“-相伴”.(?。┣蟮娜≈捣秶唬áⅲ┤?,,的方程為,直線與交于點(diǎn),判斷是否存在定點(diǎn),使得直線與的傾斜角互補(bǔ),若存在,求出的值,若不存在,說明理由.【答案】(1)或.(2)(?。唬áⅲ┐嬖诙c(diǎn)【分析】(1)根據(jù)題干列出等式,再利用對稱性即可得到結(jié)果.(2)(ⅰ)根據(jù)點(diǎn)在上,且點(diǎn)在上列出等式,得到,進(jìn)而得到,又,列出關(guān)于的等式,利用對勾函數(shù)的性質(zhì)即可得到結(jié)果.(ⅱ)由,及(?。┲械贸鯽的值,進(jìn)而求出的方程為,設(shè)出直線方程與的方程聯(lián)立,用韋達(dá)定理即可得到結(jié)果.【詳解】(1)設(shè),由題意知的焦點(diǎn)為,準(zhǔn)線為直線,由拋物線定義得點(diǎn)到的準(zhǔn)線的距離.易知點(diǎn)在第二象限或第三象限.當(dāng)點(diǎn)在第二象限時,設(shè)直線的傾斜角為,則,所以,,所以,即直線的斜率為.當(dāng)點(diǎn)在第三象限時,由對稱性可得直線的斜率為.綜上,直線的斜率為或.(2)(?。┰O(shè),由(1)知的焦點(diǎn)為,因?yàn)辄c(diǎn)在上,所以,因?yàn)辄c(diǎn)在軸左側(cè),故,故因?yàn)辄c(diǎn)在上,所以,所以,解得,所以.由橢圓的定義得,又,所以,所以,即.設(shè),則,且,由,可得,所以,解得,即的取值范圍是.(ⅱ)因?yàn)榈姆匠虨?,所以,由,及(ⅰ)中,得,解得(舍去)或,所以,所以的方程為.設(shè),,由,得,所以,,,假設(shè)存在定點(diǎn),使得直線與的傾斜角互補(bǔ),則直線與的斜率之和為0,即,所以,所以

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