我出的(有趣)高考数学题

小孩子不懂事出着玩的.jpg

不超纲,无强算。

  • 难度参考

    • 1:萌萌哒课本例题

    • 2:高一高二练习册题

    • 3:高三数学科组能轻松解决的题

    • 4:做出来会被同桌夸数学好的题 / 在晚自习辅导中被提问最多的题

    • 5:可能让重点班全军覆没的题,只有少数几个家伙会做,但在考场上不易实现

    • 6:逆天

注解:此处的难度综合了 思维难度/运算推理的复杂度(按考场时间标准)。部分数据基于同学反馈。

客观题

  • P1 双曲线 与抛物线 有四个交点,它们都在圆 上,则 的半径为()

    【难度:3.5】


  • P2 已隐藏

  • P3 对于一个多边形,在其内部(含边界)画出一条最长的线段,称为该多边形的直径。一个边长为 的实心正四面体在垂直向下的阳光(可视作平行光源)下自由转动,在水平地面上投下多边形影子 。记 的面积为 ,直径长度为 ,下列选项正确的有

    的最大值是

    若 , 的最大值为

    若 , 的最小值为

    【难度:4】

    Bonus: 的最大面积是多少?(这可以单独出一道填空题,但也许太难了)


  • P4 ,下列选项正确的有

    单调递增

    ,方程 至多能有三个解

    若 没有过 的切线,则

    若正项等比数列 满足 ,则

    【难度:5】


  • P5 无解, 的范围为()。

    【难度:4.5】


  • P6 双曲线 上有一动点 ,, 与 交于另一点 , 与 交于另一点 , 的取值范围为()。

    【难度:5】


  • P7 实数 满足 , 的取值范围为 ()。

    【难度:3.5】


  • P8 ,(1), 取值范围为 ()。

    (2), 取值范围为 ()。

    【难度:4.5】


  • P9 ,则 的取值范围为 ()。

    【难度:4.5】


  • P10 ,,下列选项一定正确的是

    (参考数据:)

    【难度:5】


客观题答案

P1 解答:答案为 。

设四个交点为 ,它们同时满足方程 ① , ② 。

② ① 得 ,即为过 的圆方程。配方得 ,半径为 。

注解:曲线系思想。(本题有其他做法但计算量较大)


P2 解答:已隐藏


P3 解答:答案为

正四面体内部最长线段长度为 ,投影后,影子内最长线段不会大于 ,A 项正确。

正四面体有四个顶点,影子的形状为三角形或(凸)四边形。对于三角形,直径为最长的边,对于四边形,直径为最长的对角线。 一定时, 取最大值时是等边三角形或正方形,对应面积为 或 (较大),B 项正确。

沿对边中点连线方向投影,影子即为正方形, ,C 项错误。(根据 AB 选项,这也是最大的影子面积)

当 时,有某条边平行于地面,讨论两个面受光和一个面受光的情况,发现某一面垂直地面时 取得最小值,即为 ,D 项正确。

注解:比较考验耐心和空间想象力,慢慢做是不难的。


P4 解答:答案为 。

,A 正确。

记 ,,只有一个零点 。

有2个单调区间,至多 2 零点; 至多 3 个单调区间,至多 3 零点。由图不难构造 3 个交点,B 正确。

没有过 的切线,C 错误。

。若 ,则 ,。

高斯求和得 。

由单调性, 时,求和小于 , 时,求和大于 ,D 正确。

注解: 是经典的构造。


P5 解答:答案为 。

由合一公式 ,故 时无解。

考虑 是否能取等,合一得 ( 类似)

其中 。若要取等,,取 得 ,即 。

该方程有解,故可取等。由图知 时原方程有解。


P6 解答:答案为 。

设 , 方程为 ,。

与 联立得 ,。

代入 整理得 (其中 )

代入 整理得 ,即 。由对称性 ,代入整理得 。

关于 轴对称。由 排除相切, 排除顶点,最终取值范围为 。

注解:难以直接化简 的表达式,需发现 对称的性质。


P7 解答:答案为 。

令 ,则 代入整理得 。

,代入消去 得 。

其中 ,易得取值范围为 。(最小值的取等条件是 ,而不是 或 的对称位置)

注解:对于轮换对称式,用 换元,得到关于 的偶函数,无 项,可消去孤立的 。


P8 解答:答案为(1) (2)。

设 , 能对应回一组 当且仅当 (基本不等式)。

(1)条件即 ,,又 。

观察图像知, 最小值为 , 范围为 。

(2)条件即 ,,又 。

观察图像知, 最小值为 , 范围为 。

注解:根据原式的形式,不难想到把 换元,但这种换元不是双射。(大多数人用基本不等式做,由于思维不严谨很难拿全分)


P9 解答:答案为 。

先解决一个子问题,,求 的取值范围(用 表示)。

平方得 ,即 。

记 ,则 , 。

由 ,易知 最小值为 ,最大值为 。

依题意取 ,,即为最小值。

注:也存在不错的几何法。


P10 解答:答案为 。

记 ,显然 单调递增。

A 选项:。

设 ,,由 易知 在 递减,在 递增。

则 ,A 正确。

B 选项: 趋近于 时 趋近于 ,B 错误。

C 选项:。

最大值为 ,C 正确。

D 选项:由 C 知 ,则 。D 正确。

解答题

  • P1 。

    (1)记 ,求 的最小值。

    (2)存在 使 对于 恒成立,求 的取值范围。

    【难度:4.5】

  • P2 中,。

    (1)求 的取值范围。

    (2)若 为锐角,且 ,求 的可能取值。

    【难度:5】

  • P3 在数列 中,记前 项和为 ,,。

    (1)求 的通项公式。

    (2)数列 满足 。 对 恒成立,求正整数 的最小值。

    【难度:5】

  • P4 抛物线 ,点 到 的最短距离为 。

    (1)求 的标准方程。

    (2) 为 上两动点,以 为直径作圆交 于另两点 。证明:存在点 使得对于所有点 ,直线 在 轴上截距为定值。

    【难度:3.5】

  • P5 椭圆 ,,过 的直线与 交于 ,与 轴交于 。记 的外心为 ,求 的取值范围。

    【难度:5】

  • P6 。

    (1)求证: 恰有一零点 。

    (2)若对于任意满足 的 ,均满足 ,求 的取值范围。

    【难度:4】

  • P7 恰有两零点 。

    (1)求 的取值范围。(2)求 的最小值。

    【难度:5】

  • P8 , 有两个解 ,求证 。

    【难度:5.5】

  • P9 已知圆 ,抛物线 ,直线 与圆相切于点 。 与 交于点 ,过 作 的(除 外的)另一条切线 ,过 作 的另一条切线 , 交于点 。求证: 在定直线上。

    【难度:5】

  • P10 存在 使 在 时恒成立,求 的取值范围。

    【难度:5.5】


解答题答案

P1 解答:

(1),注意到 ,下证 。

由 ,。

时 , 时 ,故 ,则 的最小值是 。

(2)① 。 取 ,,符合题意。

② 。,与 矛盾。不存在符合题意的 。

综上所述, 的取值范围为 。

注解:过程很短,但猜的成分很大。通过 上的导数,可以用鞍点法预谋(2)分类的标准( 的范围以及 最大时 的取值)


P2 解答:

(1)记原式为 ,。

由正弦定理 ,由余弦定理 。

由 , 。设 ,。

由 得 ,。

时,, 单调递增; 时,, 单调递减;

。 取值范围为 。

(2)

(解法一)试证 ① ,由正弦定理即 。

由 ,,。由 ,整理得

即 ,由 ,① 式成立。

于是 则 即 。

由 ,可知 ,故 。

(解法二)代入余弦定理化简得 ① 。

由 ,,由正弦定理 ,代入余弦定理整理得 。

时 ; 时经验证也满足。

在 ① 中代入消去 整理得 。

由 知 ,代入消去 得 ,故 。

注解:取 猜出 。解法一中配凑成齐次式再证明,解法二中可以预判到因式 。


P3 解答:

(1)① ,② ,② ① 整理得

。

时 。记

由 , 时 ,故 。

① 中令 得 。令 得 。也符合 。

综上, 的通项公式为 。

(2)设 , 恒成立。

时

, 可取 。

,故 不符合题意。 的最小值为 。

注解:某些地区这类技巧教得比较多,难度可能要降一档。


P4 解答:

(1)设 上一点为 , (其中 )

其对称轴为 。若 ,其最小值在 时取得 ,舍去。

若 ,其最小值在 时取得 ,解得 或 (舍去)

方程为 。

(2)设 。

,同理 。

由 四点共圆, 为直径,。

代入整理得 ,对 同理。

同时满足方程 ,其即为 方程。

令 得截距 对所有 为定值,则 ,解得 。

时 ,或 时 。

注解:本题解法很多,做出来不难,但简洁的做法可以节省大量时间。


P5 解答:

设 方程为 (由题知 不为 , 存在),令 得 。()

符合椭圆 方程 ① 与 方程 ② 。

① ② 得 ③ ,代入知 符合 ③。

在直线 上, 符合 ④ 。

符合 ③ ④ 即 。

(或书写:其 系数为 , 系数为 , 系数为 【此处 系数和常数项不需要】)

其即为 外接圆的标准方程。则 。

,,其取值范围为 。

注解:利用曲线系思想得到外接圆方程,其中构造了一条斜率相反的直线。


P6 解答:

(1) 定义域 。 单调递增。

;,则 恰有一零点 。

(2)设

① ,则

由 则 。 时 单调递增,

即 ,与 相加整理得 ,由 单调递增, 则 ,符合题意。

② ,则 .

时, 单调递减。

时, 即 ,取 ,满足 但 ,舍去。

综上, 的取值范围为

注解:拐点偏移,构造函数法需证( 时),端点值 , 再证 ,端点值 ,需 ,可得 。(端点效应)


P7 解答:

不妨设 。

(1)设 。易知 , 的零点与 的解相同。

, 在 分别单调递增, 至多两解。

① 。 时 , 无解。 时至多一解,舍去。

② 。; 。故恰存在 。

; 。故恰存在 。故 恰有两解。

综上, 的取值范围为 。

(2)设 。

由 的单调性, 在 分别单调递增。

,故 为奇函数。

由 (1) 知 ,则 与 同解。

时解 易得 。

另一方面,设 。

单调递减; 单调递增。

时,,即 。

由 为奇函数,以 代 得 时 。

则 ,则 。

综上, 的最小值为 。

注解: 等经典构造都可以通过指对换元变为奇函数/偶函数。利用对称性进行切线放缩,可以大大简化计算。


P8 解答:

引理(易证): 时 , 时 。

定义域 。 ,由 , 单调递增。

,不妨设 ,由 单调递增,。

由 , ,又 ,则 。

设 。由 , 单调递增。

; 。故 在 上取值范围为 。

取 满足 。

根据引理, 时 , 时 。

则 。

记 ,则 。

代入得 ,两式相减得 (*)。

,由 且 。

则 即 ,由 单调递增, 即 。

结合 (*) 式, ,则 。

注解:起手用飘带拟合,比较逆天。后面都是对简单分式的处理。


P9 解答:

记原点 ,由 与 切于点 , ,则 。可得 方程为 。

以 为原点,相同坐标轴方向建立新坐标系。在新坐标系中:

得 。

设 ,则 。

设 , 方程 即

由 与圆 相切得 即

即 。

对于 同理。可得 满足二次方程:

可得 , 过 ,原坐标系中 过 。

注解:将原点移动到 与 轴交点,可消去 中常数项,便于后面的因式分解。


P10 解答:

设 ,。

记 , 单调递增,,。 恰有一零点 。

设 ,。 时 , 单调递增。故 。

另一方面,取 ,。

单调递增,又 ,故 时 , 单调递减; 时 , 单调递增。

此时 , 可取 。

综上, 的范围为 。

注解:没学过竞赛不等式,也许有高妙做法。