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数学试题七:高中篇6

$501. $ 在棱长都为\(a\)cm的四面体纸盒内放一个正方体,并且能使正方体在纸盒中任意转动,则正方体棱长最大为多少cm?

$502. $ 设\(S_n\)是数列\(\{a_n\}\)的前\(n\)项和,\(S_n = 2a_n-3n+5 (n \in \mathbb{N^+})\),证明:不存在正整数\(p,q,r(p<q<r)\)使得\(p,q,r\)\(S_p,S_q,S_r\)同时成等差数列。

$503. $ 设\(A\)为双曲线\(\displaystyle \frac{x^2}{16} - \frac{y^2}{9} = 1\)右支上一动点,\(F\)双曲线的右焦点,连接\(AF\)交双曲线右支于点\(B\),过\(B\)作直线\(BC\)垂直于直线\(x=\dfrac{16}{5}\),垂足为\(C\),则直线\(AC\)必过定点?,如果是,求出定点坐标,否则说明原因。

$504. $ 已知\(\triangle ABC\)中,\(a=10, c-b=8\),则\(\dfrac{\tan \frac{B}{2}}{\tan \frac{C}{2}}=\)?

$505. $ 设函数\(f(x) = (x+1)\ln (x+1)\),若对所有的\(x \ge 0\)都有\(f(x) \ge ax\)成立,则实数\(a\)的取值范围是?

$506. $ 已知直线\(l_1: x - y = 0, l_2 x + y = 0\),点\(P\)是线性约束条件\(\left\{ \begin{aligned} x - y \ge 0 \\ x + y \ge 0 \end{aligned} \right.\)所表示区域内一动点,\(PM \perp l_1, PN \perp l_2\),垂足分别为\(M,N\),且\(S_{\triangle OMN} = \dfrac{1}{2}\)\(O\)为坐标原点);
(1)求动点\(P\)的轨迹方程;
(2)是否存在过点\((2,0)\)的直线\(l\)与(1)中的轨迹交于点\(A,B\),线段\(AB\)的垂直平分线交\(y\)轴与点\(Q\),且使得\(\triangle ABQ\)是等边三角形?若存在,求出\(l\)的方程;若不存在,请说明理由。

$507. $ 设函数\(f(x) = ax - (a+1)\ln (x+1)\),当\(a>0\)时,设\(f(x)\)的最小值为\(g(a)\),若\(g(a) < t\)恒成立,求实数\(t\)的最小值。

$508. $ 已知函数\(f(x) = \left\{ \begin{aligned} &(x^2-2x)e^x & x>0 \\ &bx & x \le 0\end{aligned}\right.\)\(g(x) = c\ln x + b\)
(1)若方程\(f(x)=m\)有两个不相等的实数根,求\(m\)的取值范围;
(2)若直线\(l\)是函数\(f(x)\)在点\((2, f(2))\)出的切线,且直线\(l\)与函数\(y = g(x)\)的图像相切于点\(P(x_0,y_0), x_0 \in [e^{-1}, e]\),求实数\(b\)的取值范围。

$509. $ 已知函数\(f(x) = \dfrac{a+\sin x}{2 + \cos x}-bx, (a, b \in \mathbb{R})\),若\(f(x)\)\(\mathbb{R}\)上存在最大值,最小值,且其最大值与最小值的和为\(2680\),求\(a\)\(b\)的值。

$510. $ 如图在\(\triangle ABC\)\(\triangle AEF\)中,\(B\)\(EF\)的中点,\(AB=EF=1, CA=CB=2\),若\(\overrightarrow{AB}\cdot \overrightarrow{AE} + \overrightarrow{AC} \cdot \overrightarrow{AF}=2\),则\(\overrightarrow{EF}\)\(\overrightarrow{BC}\)的夹角等于?

$511. $ 对于任意\(x \in \mathbb{R}\),函数\(f(x)\)满足\(f(x+1)=\sqrt{f(x) - [f(x)]^2} + \dfrac{1}{2}\),设\(a_n = [f(x)]^2 - f(x)\),数列\(\{a_n\}\)的前\(15\)项和为\(-\dfrac{31}{16}\),则\(f(15)=\)

$512. $ 已知四面体\(ABCD\)中,\(DA=DB=DC=3\sqrt2\),且\(DA,DB,DC\)两两互相垂直,点\(O\)\(\triangle ABC\)的中点,将\(\triangle DAO\)绕直线\(DO\)旋转一周,则在旋转过程中,直线\(DA\)与直线\(BC\)所成角的余弦值的取值范围是?

$513. $ 函数\(y = -k |x-a| + b\)的图像与函数\(y = k|x- c| + d\)的图像(\(k>0\)\(k \ne \dfrac{1}{3}\))交于两点\((2,5),(8,3)\),则\(\dfrac{a+c}{b+d}\)的值为?

$514. $ 已知直线\(l\perp\)平面\(\alpha\)\(O\)为垂足,长方体\(ABCD-A_1B_1C_1D_1\)\(AD=5, AB=6,AA_1=8, A \in l, B_1 \in \alpha\),则\(OC_1\)的最大值为?

$515. $ 若\(g(x) = |\ln x| + \dfrac{a}{x+1} (a>0)\),且对任意\(x_1,x_2 \in [0, 2], x_1 \ne x_2\),都有\(\dfrac{g(x_2) - g(x_1)}{x_2 - x_1} < -1\),求\(a\)的取值范围。

$516. $ 有四根长都为\(2\)的直铁条,若再选两根长为\(2\)的直铁条,使这六根直铁条端点处相连能够焊接成一个三棱锥的铁架,则\(a\)的取值范围是?

$517. $ 在\(\triangle ABC\)中,三边长\(a,b,c\)满足\(a+c=3b\),则\(\tan \dfrac{A}{2} \tan \dfrac{C}{2}\)的值为?

$518. $ 已知函数\(f(x) = 2 \ln x - 2x - 3, h(x) = (p-2)x - \dfrac{p+2e}{x}-3\),若在区间\([1,e]\)上至少存在一个\(x_0\)使得\(h(x_0) > f(x_0)\)处成立,求\(p\)的取值范围。

$519. $ 设有一组圆\(C_k: (x-k+1)^2 + (y-3k)^2 = 2k^4 (k \in \mathbb{N^+})\),下列四个命题中真命题有?
(1)存在一条直线与所有圆相切;
(2)存在一条直线与所有圆相交;
(3)存在一条直线与所有圆都不相交;
(4)所有圆不经过任何圆点;

$520. $ 集合\(W\)是满足下列两个条件的无穷数列\(\{a_n\}\)的集合;
(1)\(\dfrac{a_n + a_{n+2}}{2} \le a_{n+1}\)
(2)\(a_n \le M; M\)是与\(n\)无关的常数;
设数列\(\{c_n\}\)的各项都为正整数,且\(\{c_n\} \in W\),求证\(c_n \le C_{n+1}\)

$521. $ 设函数\(f(x) = x^2 + ax + b (a,b \in \mathbb{R})\),满足不等式\(|f(x)| \le |x^2 + 2x - 3|\)恒成立,定义数列\(\{a_n\}\)和数列\(\{b_n\}\)\(a_1 = 3, 2a_n=f(a_{n-1}) + 3 (n \ge 3, n \in \mathbb{N^+}), b_n = \dfrac{1}{a_n + 2}(n \in \mathbb{N^+})\),数列\(\{b_n\}\)的前\(n\)项和为\(S_n\)
(1)求证:\(S_n < \dfrac{1}{3}\)
(2)求证:\(a_n > 2^{2^{n-1}} - 1\)

$522. $ 已知数列\(a_n\)的前\(n\)项和\(S_n = \dfrac{n}{2}a_n (n \in \mathbb{N+})\),且\(a_2=1, b_n = (1 + \dfrac{1}{2a_n+2})^{a_{n+1}} (n \in \mathbb{N+})\)
(1)已知定理:若函数\(f(x)\)在区域\(D\)是凹函数,且\(f^\prime(x)\)存在,则当\(x>y (x,y \in D)\)时,总有\(\dfrac{f(x) - f(y)}{x-y} \le f^\prime(x)\),若函数\(y = x^{n+1} (n \in \mathbb{N}^+)\)\((0, +\infty)\)上是凹函数,试判断\(b_n,b_{n+1}\)的大小;
(2)求证:\(\dfrac{3}{2} \le b_n < 2\)

$523. $ 已知函数\(f(x) = x^2 + x - 1\)\(\alpha, \beta\)是方程\(f(x)=0\)的两个根(\(\alpha > \beta\)),\(f^\prime(x)\)\(f(x)\)的导数,设\(a_1 = 1, a_{n+1} - \dfrac{f(a_n)}{f^\prime(a_n)} (n=1,2,\cdots)\)
(1)证明:对任意的正整数\(n\)都有\(a_n > \alpha\)
(2)记\(b_n = \ln \dfrac{a_n - \beta}{a_n - \alpha}\),求数列\(\{b_n\}\)的前\(n\)项和。

$524. $ 已知\(A,B\)分别为曲线\(C: \dfrac{x^2}{a^2} + y^2 = 1 (y \ge 0, a > 0)\)\(x\)轴的左右两个交点,直线\(l\)过点\(B\)且与\(x\)轴垂直,\(S\)\(l\)上异于\(B\)的一点,连接\(AS\)交曲线\(l\)于点\(T\),点\(M\)是以\(SB\)为直径的圆与线段\(TB\)的交点,试问:是否存在\(a\),使得\(O,M,S\)三点共线?若存在,求出\(a\)的值。

$525. $ 已知双曲线\(C: \dfrac{x^2}{a^2} - \dfrac{y^2}{b^2} = 1 (a > 0, b>0)\)\(B\)是右顶点,\(F\)是右焦点,\(A\)点在\(x\)轴正半轴上,且满足\(|\overrightarrow{OA}|, |\overrightarrow{OB}|, |\overrightarrow{OF}|\)成等比数列,过点\(F\)作双曲线在一、三象限的渐近线的垂线\(l\),垂足为\(P\)
(1)求证:\(\overrightarrow{PA} \cdot \overrightarrow{OP} = \overrightarrow{PA} \cdot \overrightarrow{FP}\)
(2)若\(l\)与双曲线\(C\)的左右两支分别交于\(D,E\),求双曲线\(C\)的离心率\(e\)的取值范围。

$526. $ 在棱长为\(1\)的正方体中,有两个球相外切并且分别于正方体的面相切,球的半径为多少时,两球体积之和最小?

$527. $ 已知\(f(x) = x^2 + (a-3)x + a^2 - 3a\)
(1)设实数\(p,q,r\)满足\(p,q,r\)中的某一个数为\(a\),且另外两个恰为方程\(f(x)=0\)的两实根,判断\(p + q + r\)\(p^2 + q^2 + r^2\)\(3 \ p^3 + q^3 + r^3\)这三个式子是否为定值,若是定值,请求出;若不是定值,请把不是定值的表示为函数\(g(a)\),并求\(g(a)\)的最小值;
(2)对于(1)中的\(g(a)\),设\(H(a) = -\dfrac{1}{6}[g(a) - 27]\),数列\(\{a_n\}\)满足\(a_{n+1} = H(a_n) (n \in \mathbb{N^+}), a_n \in (0, 1)\),试判断\(a_{n+1}\)\(a_n\)的大小。并证明。

$528. $ 设\(V\)是已知平面\(M\)上所有向量的集合,对于映射\(f: V \to V, \vec a \in V\),记\(\vec a\)的象为\(f(\vec a)\),若映射\(f\)满足:对所有\(\vec a, \vec b \in V\)及任意实数\(\lambda, \mu\),都有\(f(\lambda \vec a + \mu \vec b) = \lambda f(\vec a) + \mu f(\vec a)\),则称\(f\)为平面\(M\)上的线性变换,现有下列命题:
(1)设\(f\)\(M\)上的线性变换,则\(f(\vec 0) = \vec 0\)
(2) 对于\(\vec a \in V\),则\(f(\vec a) = 2 \vec a\),则\(f\)\(M\)上的线性变换;
(3) 若\(\vec e\)是平面\(M\)上的单位向量,对\(\vec a \in V\),设\(f(\vec a) = \vec a - \vec e\),则\(f\)\(M\)上的线性变换;
(4) 设\(f\)\(M\)上的线性变换,\(\vec a, \vec b \in V\),若\(\vec a, \vec b\)共线,则\(f(\vec a)\)\(f(\vec b)\)也共线;
其中真命题有?

$529. $ 已经集合\(A = \{a_1,a_2,\dots, a_k\} (k \ge 2)\),其中\(a_i \in \mathbb{Z} (i=1,2,\cdots,k)\),有\(A\)中的元素构成两个相应的集合:\(S = \{ (a, b) \mid a \in A, b \in A , a+b \in A\}, T = \{(a,b) \mid a \in A, b \in A, a - b \in A\}\),其中\((a,b)\)是有序数对,集合\(S\)\(T\)中的元素个数分别为\(m,n\),若对任意的\(a \in A\),总有\(-a \in A\),则称集合具有性质\(P\)
(1)对任何具有性质\(P\)的集合\(A\),证明\(n \le \dfrac{k(k-1)}{2}\)
(2)判断\(m\)\(n\)的大小关系,并证明你的结论。

$530. $ 若对给定的实数\(a(a \ne 0)\)函数\(y = f(x+a)\)\(y = f^{-1}(x+a)\)互为反函数,则称\(y = f(x)\)满足\(a\)和性质;若对函数\(y = f(ax)\)\(y = f^{-1}(ax)\)互为反函数,则称\(y = f(x)\)满足\(a\)积性质;
(1)求所有满足\(2\)和性质的一次函数;
(2)设函数\(y = f(x) (x >0)\),对任何\(a > 0\),满足\(a\)积性质,求\(y = f(x)\)的表达式。

$531. $ 若\(x^4 + ax - 4 = 0\)的各个实根\(x_1,x_2,\cdots,x_k (k\le 4)\),所对应的点\((x_i, \dfrac{4}{x_i}) (i=1,2,\cdots,k)\)均在直线\(y=x\)的同侧,则实数\(a\)的取值范围是?

$532. $ 若\(x_1\)满足\(2x + 2^x = 5\)\(x_2\)满足\(2x + 2\log_2 (x-1) = 5\),则\(x_1+x_2=\)

$533. $ 设函数\(f_1(x) = 3^{|x-p_1|}\)\(f_2(x) = 2 \cdot 3^{|x - p_2|}\)\(x \in \mathbb{R}\)\(p_1,p_2\)为常数,函数\(f(x)\)定义为,对任意的实数\(x\)\(f(x) = \left\{ \begin{aligned} & f_1(x) & f_1(x) \le f_2(x) \\ &f_2(x) & f_1(x) > f_2(x)\end{aligned} \right.\)
(1)求\(f(x) = f_1(x)\)对任意的实数\(x\)都成立的充分必要条件;
(2)设\(a,b\)为两个实数,\(a<b\),且\(p_1,p_2 \in (a, b)\),若\(f(a) = f(b)\),求证:\(f(x)\)\([a,b]\)上的单调增区间的长度和为\(\dfrac{b-a}{2}\)

$534. $ 在锐角三角形\(ABC\)中,\(BC=1, B=2A\),则\(AC\)的取值范围是?

$535. $ 若有穷数列\(a_1,a_2,\cdots,a_n\)\(n\)是正整数),满足\(a_1 = a_n, a_2 = a_{n-1}, \cdots a_n = a_1\),即\(a_i = a_{n-i+1}\)\(i\)是正整数,且\(1 \le i \le n\)),就称数列为对称数列。对于给定的正整数\(m>1\),试写出所有项数不超过\(2m\)的对称数列,使得\(1,2,2^2,\cdots,2^{m-1}\)依次是数列中连续的项,当\(m>1500\)时,求其中一个数列的前\(2008\)项和\(S_{2008}\)

$536. $ 设\(S_n\)是数列\(\{a_n\}\)的前\(n\)项和,\(a_1 = a, S_n^2 = 3n^2a_n + S_{n-1}^2, a_n \ne 0, n=2,3,\cdots\),试找出一个奇数\(a\),使以\(18\)为首项,\(7\)为公比的等比数列\(\{b_n\}\)中所有项都是数列\(\{a_n\}\)中的项并指出\(b_n\)是数列\(\{a_n\}\)中的第几项。

$537. $ 设\(m\)个不全相等的正数\(a_1,a_2,\cdots,a_m (m \ge 7)\)依次围成一个圈,若每个数\(a_n (n \le m)\)是其左右相邻两数的平分的等比中项,求证\(a_1 + \cdots + a_6 + a_7^2 + \cdots + a_m^2 > m a_1 \cdots a_m\)

$538. $ 对于数列\(\{\mu_n\}\),若存在常数\(M > 0\),对任意的\(n \in \mathbb{N^+}\),恒有\(|\mu_{n+1} - \mu_n| + |\mu_n - \mu_{n-1}| + \cdots + |\mu_2 - \mu_1| \le M\),则称该数列\(\{\mu_n\}\)\(B-\)数列;
(1)设\(S_n\)是数列\(\{x_n\}\)的前\(n\)项和,给出下列两组论断:
A组:\(\mathrm{i}\):数列\(\{x_n\}\)\(B-\)数列;\(\mathrm{ii}\):数列\(\{x_n\}\)不是\(B-\)数列;
B组:\(\mathrm{i}\):数列\(\{S_n\}\)\(B-\)数列;\(\mathrm{ii}\):数列\(\{S_n\}\)不是\(B-\)数列;
请以其中一组中的一个论断为条件,另一组中的一个论断为结论,组成一个命题,判断所给命题的真假,并证明你的结论;
(2)若数列\(\{a_n\}, \{b_n\}\)都是\(B-\)数列;证明数列\(\{a_nb_n\}\)也是\(B-\)数列。

$539. $ 如图,过圆\(C: (x - 1)^2 + (y-1)^2 = 1\)的圆心作直线分别于\(x,y\)正半轴交于\(A,B\)两点,\(\triangle AOB\)被圆分成四部分,若这四部分图像的面积满足\(S_{\mathrm{I}} + S_{\mathrm{IV}} = S_{\mathrm{II}} + S_{\mathrm{III}}\),证明这样的直线只有一条。

$540. $ 点\(P(x_0,y_0)\)在椭圆\(\dfrac{x^2}{a^2} + \dfrac{y^2}{b^2} = 1 (a > b> 0)\)上,\(x_0 = a\cos \beta, y_0 = a \sin \beta, 0 < \beta < \dfrac{\pi}{2}\),直线\(l_2\)与直线\(l_1: \dfrac{x_0x}{a^2} + \dfrac{y_0y}{b^2}=1\)垂直,\(O\)为坐标原点;直线\(OP\)的倾斜角为\(\alpha\),直线\(l_2\)的倾斜角为\(\gamma\)
(1)证明:点\(P\)是椭圆\(\dfrac{x^2}{a^2} + \dfrac{y^2}{b^2}=1\)与直线\(l_1\)的唯一交点;
(2)证明:\(\tan \alpha, \tan \beta, \tan \gamma\)构成等比数列。

$541. $ 已知椭圆\(\dfrac{x^2}{a^2} + \dfrac{y^2}{b^2} = 1 (a > b >0)\)的两个焦点分别为\(F_1(-c,0), F_2(c,0) (c>0)\),过点\(E(\dfrac{a^2}{c}, 0)\)的直线与椭圆相交于\(A,B\)两点,且\(\overrightarrow{F_1A} \parallel \overrightarrow{F_2B}, |\overrightarrow{F_1A}| = 2|\overrightarrow{F_2B}|\)
(1)求椭圆的离心率与直线\(AB\)的斜率;
(2)设点\(C\)\(A\)点关于坐标原点的对称点,直线\(F_2B\)上有一点\(H(m,n)(m \ne 0)\)\(\triangle AF_1C\)的外接圆上,求\(\dfrac{n}{m}\)的值。

$542. $ 过双曲线\(x^2 - y^2 = 4\)的右焦点\(F\)作倾斜角为\(105^\circ\)的直线交双曲线于\(P,Q\)两点,则\(|FP| \cdot |FQ|\)的值为?

$543. $ 已知双曲线\(x^2 - y^2 = 2\)的左右焦点分别为\(F_1,F_2\),过点\(F_2\)的动直线与双曲线相交于\(A,B\)两点;
(1)若动点\(M\)满足\(\overrightarrow{F_1M} = \overrightarrow{F_1A} + \overrightarrow{F_1B} + \overrightarrow{F_1O}\)(其中\(O\)为坐标原点),求点\(M\)的轨迹方程;
(2)在\(x\)轴上是否存在定点\(C\),使得\(\overrightarrow{CA} \cdot \overrightarrow{CB}\)为常数?若存在,求点\(C\)的坐标,若不存在,请说明理由。

$544. $ 若\(A,B\)是抛物线\(y^2 = 4x\)上的不同两点,不平行于\(y\)轴的弦\(AB\)的垂直平分线与\(x\)轴相交于点\(P\),则称弦\(AB\)是点\(P\)的一条相关弦,已知当\(x_0 > 2\)时,点\(P(x_0, 0)\)有无穷多个相关弦;给出\(x_0 > 2\),试问点\(P(x_0, 2)\)的相关弦的弦长是否存在最大值?若存在,求其最大值,若不存在,说明理由。

$545. $ 双曲线\(C_1: \dfrac{x^2}{a^2} - \dfrac{y^2}{b^2}=1 (a>0, b>0)\)的左准线为\(l\),左右焦点分别为\(F_1,F_2\),抛物线\(C_2\)的准线为\(l\),焦点为\(F_2\)\(C_1\)\(C_2\)的一个交点为\(M\),则\(\displaystyle \dfrac{|F_1F_2|}{|MF_1|} - \dfrac{MF_1}{MF_2}\)等于?

$546. $ 如图,已知抛物线\(C: y^2 = x\)与圆\(M: (x-4)^2 + y^2 = r^2 (r >0)\)相交于\(A,B,C,D\)四个点;
(1)求\(r\)的取值范围;
(2)当四边形\(ABCD\)的面积最大时;求\(AC,BD\)的交点\(P\)的坐标。

$547. $ 已知双曲线\(C: x^2 - \dfrac{y^2}{2} = 1\),直线\(l\)是圆\(O: (x-4)^2 + y^2 = 2\)上一动点\(P(x_0,y_0) (x_0y_0 \ne 0)\)处的切线,\(l\)与双曲线\(C\)交于不同的两点\(A,B\),证明:\(\angle AOB\)的大小为定值。

$548. $ 椭圆\(C_1: \dfrac{y^2}{4} + x^2 = 1\)的右顶点为\(A\),设点\(P\)在抛物线\(C_2: y = x^2 + h (h \in \mathbb{R})\)上,\(C_2\)在点\(P\)处的切线与\(C_1\)交于点\(M,N\),当线段\(AP\)的中点与\(MN\)的中点的横坐标相等时,求\(h\)的最小值。

$549. $ 设\(P(a,b)\)是平面直角坐标系\(xOy\)中的一点,\(l\)是经过原点与点\((1,b)\)的直线,记\(Q\)是直线\(l\)与抛物线\(x^2 = 2py (p\ne 0)\)的异于原点的交点;
(1)已知点\(P(a,b) (ab \ne 0)\)在椭圆\(\dfrac{x^2}{4} + y^2 = 1\)上,\(p = \dfrac{1}{2ab}\),求证\(Q\)落在\(4x^2 - 4y^2= 1\)上;
(2)已知动点\(P(a,b)\)满足\(ab \ne 0, p=\dfrac{1}{2ab}\),若点\(Q\)始终在一条关于\(x\)轴对称的抛物线上,试问动点\(P\)的轨迹落在哪一种二次曲线上,请说明理由。

$550. $ 在平面直角坐标系\(xOy\)中,点\(P\)\(F(3,0)\)的距离的\(4\)倍与它到直线\(x=2\)的距离的\(3\)倍之和记为\(d\),当点\(P\)运动时,\(d\)恒等于\(P\)的横坐标与\(18\)之和;
(1)求点\(P\)的轨迹方程\(C\)
(2)设过点\(F\)的直线\(l\)与轨迹\(C\)相交于\(M,N\)两点,求线段\(MN\)长度的最大值。

$551. $ 已知球的半径为\(2\),相互垂直的平面分别截球面得到得到两个圆,若两圆的公共弦长为\(2\),则两圆的圆心距等于?

$552. $ 已知数列\(\{a_n\}, \{b_n\}\)与函数\(f(x), g(x), x \in \mathbb{R}\)满足条件\(b_1=1, a_n = f(b_n) = g(b_{n+1}) (n \in \mathbb{N^+}), g(x) = f^{-1}(x), f(1)<1\),若函数\(f(x)\)\(\mathbb{R}\)上的增函数,证明对任意的\(n \in \mathbb{N^+}\)\(a_{n+1} < a_n\)

$553. $ 已知函数\(f(x) = \dfrac{1}{(1-x)^n} + \ln (x-1)\),其中\(n \in \mathbb{N^+}\),证明:对任意正整数\(n\),当\(x \ge 2\)时,\(f(x) \le x - 1\)

$554. $ 已知函数\(f(x) = x^3 - (k^2 - k + 1)x^2 + 5x - 2, g(x) = k^2x^2 + kx + 1\),其中\(k \in \mathbb{R}\)
(1)设函数\(p(x) = f(x) + g(x)\),若\(p(x)\)在区间\((0,3)\)内不单调,求\(k\)的取值范围;
(2)设函数\(g(x) = \left\{ \begin{aligned} & g(x) & x \ge 0 \\ & f(x) & x < 0 \end{aligned}\right.\),是否存在\(k\),对任意给定的非零实数\(x_1\),都存在唯一的非零实数\(x_2 (x_2 \ne x_1)\),使得\(g^\prime(x_2) = g^\prime(x_1)\)成立?若存在,求出\(k\)的值;若不存在,请说明理由。

$555. $ 在\(\mathbb{R}\)上定义运算\(\bigotimes\)\(p \bigotimes q = -\dfrac{1}{3}(p-c)(q-b) + 4bc\)\(b,c\)为实常数),记\(f_1(x) = x^2 - 2c, f_2(x) = x - 2b, x \in \mathbb{R}\),令\(f(x) = f_1(x) \bigotimes f_2(x)\)
(1)求曲线\(y = f(x)\)上斜率为\(c\)的切线与该曲线的公共点;
(2)记\(g(x) = |f^\prime(x)| (-1 \le x \le 1)\)的最大值为\(M\),若\(M \ge k\)对任意的\(b, c\)恒成立,试求\(k\)的最大值。

$556. $ 如图,已知\(\triangle ABC\)的两条角平分线\(AD\)\(CE\)相交于\(H\)\(\angle B = 60^\circ\)\(F\)\(AC\)上,且\(AE = AF\)
证明:(1)\(B,D,H,E\)四点共圆;
(2)\(CE\)平分\(\angle DEF\)

$557. $ 对于给定的\(n \in \mathbb{N^+}\),定义\(C_{n}^x = \dfrac{n(n-1)\cdots(n - [x] - 1)}{x(x-1)\cdots(x - [x] + 1)}, x \in [1, +\infty)\),则当\(x \in [\dfrac{3}{2}, 3)\)时,\(C_{8}^x\)的值域是?

$558. $ 已知函数\(f(2x+2)-1\)是定义在\(\mathbb{R}\)上的奇函数,函数\(y = g(x)\)的图像与函数\(f(x)\)的图像交于\(y=x\)对称,若\(x_1 + x_2 = 2\),则\(g(x_1) + g(x_2)=\)

$559. $ 设函数\(f(x)\)\(\mathbb{R}\)上满足\(f(2-x) = f(2+x), f(7-x)=f(7+x)\),且在闭区间\([0, 7]\)上,只有\(f(1)=f(3)=0\)
(1)试判断\(f(x)\)的奇偶性;
(2)试求方程\(f(x)\)在区间\([-2005, 2005]\)上的根的个数。

$560. $ 已知函数\(f(x) = \dfrac{2a+1}{a} - \dfrac{1}{a^2x}\),设\(0 < m < n\)\(f(x)\)的定义域与值域都为\([m,n]\),求\(m+n\)的最大值。

$561. $ 函数\(f(x) = \log_a(2-3a) (a>0,a\ne 1)\),当点\(p(x,y)\)是函数\(y = f(x)\)的图像上的点时,\(Q(x-2a,-y)\)是函数\(y=g(x)\)的图像上的点,且\(x \in [a+2, a+3]\)时,恒有\(|f(x) - g(x)| \le 1\),试确定\(a\)的取值范围。

$562. $ 已知数列\(\{x_n\}\)满足\(x_n^2 + 4 = 2x_n x_{n+1}, x_1 = 4\)\(T_n\)是数列\(\{x_n\}\)的前\(n\)项和,证明\(T_n < 3 + 2n\)

$563. $ 已知数列\(\{a_n\}\)中,\(a_1 = 3, a_2 = 5\),其前\(n\)项和为\(S_n\)\(S_n + S_{n-2} = 2S_{n-1} + 2^{n-1} (n \ge 3)\)
(1)求\(\{a_n\}\)
(2)令\(b_n = \dfrac{1}{a_na_{n+1}}\),试求一个函数\(f(x)\),使得对任意的正整数\(n\),有\(T_n = b_1f(1) + b_2f(2) + \cdots + b_n f(n) < \dfrac{1}{6}\)且对任意的\(m \in (0, \dfrac{1}{6})\),存在\(n_0 \in \mathbb{N^+}\)使得\(n \ge n_0\)时,\(T_n > m\)

$564. $ 已知\(D\)\(\triangle ABC\)的边\(AB\)上一点,\(P\)\(\triangle ABC\)内一点,满足\(\overrightarrow{AD} = \dfrac{\lambda+1}{\lambda^2 + \sqrt{2}\lambda + 1} \overrightarrow{AB}, \overrightarrow{AP} = \overrightarrow{AD} + \dfrac{\lambda}{1+\lambda}\overrightarrow{BC}, \lambda>0\),则\(\dfrac{S_{\triangle APD}}{S_{\triangle ABC}}\)的最大值为?

$565. $ 已知变量\(x,y\)满足\(\left\{ \begin{aligned} & y \le x \\ & x+y\ge2 \\ &y \ge 3x - 6 \end{aligned} \right.\),则\(z=x-y + |x+2y - 2|\)的最大值为?

$566. $ 设圆\(O: x^2 + y^2 = \dfrac{16}{9}\),直线\(l: x + 3y -8 = 0\),点\(A \in l\),且圆\(O\)上存在点\(B\),使得$AOB = 30^\((\)O\(为坐标原点),则点\)A$的横坐标的取值范围是?

$567. $ 设\(a,b,c\)是不全相等的正数,求证\(\lg \dfrac{a+b}{2} + \lg \dfrac{b+c}{2} + \lg \dfrac{c+a}{2} \ge \lg a + \lg b + \lg c\)

$568. $ 正方体的一个顶点\(A\)在平面\(\alpha\)内,其余顶点在\(\alpha\)的同侧,正方体上与顶点\(A\)相邻的三个顶点到\(\alpha\)的距离分别是\(1,2,4\)\(P\)是正方体的其余四个顶点中的一个,则\(P\)到平面\(\alpha\)的距离可能是(1)3, (2)4,(3)5,(4)6,(5)7。

$569. $ 空间四边形\(ABCD\)中,\(EFGH\)分别是\(AB,BC,CD,DA\)的中点,\(|AC|\)\(|BD|\)是方程\(x^2 - ax + b = 0\)的两个实根,则\(EG^2 + FH^2=\)?

$570. $ 已知椭圆\(\displaystyle \frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} = 1 (a > b> 0)\)的左右焦点分别是\(F_1(-c,0), F_2(c,0)\)\(Q\)是椭圆外的动点,且满足\(|\overrightarrow{F_1Q}|=2a\),点\(P\)是线段\(F_1Q\)与该椭圆的交点,点\(T\)在线段\(F_2Q\)上,并满足\(\overrightarrow{PT} \cdot \overrightarrow{TF_2} = 0, |\overrightarrow{TF_2}| \ne 0\)
(1)求点\(T\)的轨迹\(C\)的方程;
(2)试问在点\(T\)的轨迹\(C\)上,是否存在点\(M\),使得\(\triangle MF_1F_2\)的面积\(S = b^2\)?若存在,求\(\angle F_1MF_2\)的正切值;若不存在,请说明理由。

$571. $ 记函数\(g(x)=ax^3+bx^2+cx+d (a \ne 0)\)的图像为\(C\),若对任意不等与\(-\dfrac{b}{3a}\)的实数\(x_1\),曲线\(C\)与其在\(P_1(x_1, g(x_1))\)处的切线交于另一点\(P_2(x_2, g(x_2))\),曲线\(C\)与其在\(P_2\)处的切线交于另一点\(P_3(x_3,g(x_3))\),线段\(P_1P_2, P_2P_3\)与曲线\(C\)所围成封闭图像的面积分别记为\(S_1,S_2\),证明\(\dfrac{S_1}{S_2}\)为定值。

$572. $ 已知\(a\)是给定的实常数,设函数\(f(x) = (x-a)^2(x+b)e^x, b \in \mathbb{R}\)\(x=a\)\(f(x)\)的一个极大值点;
(1)求\(b\)的取值范围;
(2)设\(x_1,x_2,x_3\)\(f(x)\)\(3\)个极值点,问是否存在实数\(b\),可找到\(x_4 \in \mathbb{R}\),使得\(x_1,x_2,x_3,x_4\)的某种排列\(x_{i_1}, x_{i_2}, x_{i_3}, x_{i_4}\),其中\(\{i_1,i_2,i_3,i_4\} = \{1,2,3,4\}\)依次成等差数列?若存在,求所有的\(b\)及相应的\(x_4\),若不存在,请说明理由。

$573. $ 若\(f(x) = x^2 - x + c, |x-a| < 1\),求证\(|f(x) - f(a)| < 2(|a| + 1)\)

$574. $ 设数列\(\{a_n\}\)的前\(n\)项和为\(S_n\),已知\(S_n = 2a_n - 2^{n+1}, (n \in \mathbb{N^+})\)
(1)设\(b_n = \log_{\frac{a_n}{n+1}}2\),数列\(\{b_n\}\)的前\(n\)项和为\(B_n\),若存在整数\(m\),使对任意\(n \in \mathbb{N^+}\)\(n \ge 2\)都有\(B_{3n} - B_n > \dfrac{m}{20}\)成立,求\(m\)的最最大值。

$575. $ 已知数列\(\{x_n\}\)满足\(x_{n+1} = \dfrac{x_{n}+2}{x_n+1}, x_1=1, a_n = x_n - \sqrt2\),数列\(\{a_n\}\)的前\(n\)项和为\(S_n\),证明\(S_n < \dfrac{\sqrt2}{2}\)

$576. $ 证明:\(\displaystyle 1 + \frac{1}{2^3} + \frac{1}{3^3} + \cdots + \frac{1}{n^3} < \dfrac{5}{4}\)\((n \in \mathbb{N^+})\)

$577. $ 数列\(\{a_n\}, \{b_n\}\)满足\(a_{n+1} = a_n - \ln (1 + a_n), 0 < a_1 < 1, b_1 = \dfrac{1}{2}, b_{n+1} \ge \dfrac{1}{2}(n+1)b_n\),求证:
(1)\(a_{n+1} < \dfrac{1}{2}a_n^2\)
(2)若\(a_1 = \dfrac{\sqrt 2}{2}\),则当\(n \ge 2\)时有\(b_n > a_n \cdot n!\)

$578. $ 从曲线\(x^2 - y^2 = 4\)上一点\(M\)引直线\(x - y = 3\)的垂线,垂足为\(N\),求线段\(MN\)的中点\(P\)的轨迹方程。

$579. $ 已知双曲线\(C: \dfrac{x^2}{a^2} - \dfrac{y^2}{b^2} = 1 (a>0, b>0)\)\(l_1,l_2\)为其渐近线,\(F\)为右焦点,过点\(F\)作直线\(l \parallel l_2\),且\(l\)交双曲线于点\(R\)\(l_1 \cap l = M\),又过点\(F\)\(x\)轴的垂线与\(C\)交于第一象限内的\(P\)点;
(1)求证\(\dfrac{|FP|}{|FR|}\)为定值;
(2)若\(\overrightarrow{FR} = \lambda \overrightarrow{FM}\),且\(\lambda \in (\dfrac{1}{2}, \dfrac{2}{3})\),试求双曲线\(C\)的离心率\(e\)的取值范围。

$580. $ 过点\(N(0,1)\)\(M(m,-1)(m \ne 0)\)的动直线\(l\)与抛物线\(C: x^2 = 2py\)交于\(P,Q\)两点,点\(P\)\(MN\)之间,\(O\)为原点坐标,对于任意的动直线\(l\),是否存在常数\(p\),总有\(\angle MOP = \angle PON\)

$581. $ 设过原点的一条射线\(l\)分别与\(\displaystyle \frac{x^2}{4} + \frac{y^2}{2} = 1, \frac{x^2}{16} + \frac{y^2}{8}=1\)交于\(A,B\)两点,其中点\(A\)在线段\(OB\)上,求\(\dfrac{|OA|}{|OB|}\)的最大值与最小值。

$582. $ 过原点的一条射线分别与相似比为\(2\)(即\(\dfrac{a_2}{a_1} = \dfrac{b_2}{b_1} = 2\))的两个椭圆\(C_1: \dfrac{x^2}{a_1^2} + \dfrac{y^2}{b_1^2} = 1 (a_1 > b_1 >0)\)和椭圆\(C_2: \dfrac{x^2}{a_2^2} + \dfrac{y^2}{b_2^2} = 1 (a_2>b_2>0)\)交于\(A,B\)两点,\(P\)为线段\(AB\)上一点,若\(|OA|,|OP|,|OB|\)成等比数列,证明\(P\)的轨迹方程为\(\dfrac{x^2}{b_2^2} + \dfrac{y^2}{b_1^2} = 1\)

$583. $ 已知\(P(a,0)(a>0)\)\(x\)轴上一动点,过\(P\)作直线交抛物线\(y^2 = 2px (p>0)\)\(A,B\)两点,设\(S_{\triangle AOB} = t \cdot \tan \angle AOB\),试问:\(a\)为何值时,\(t\)取得最小值,求出最小值。

$584. $ 若椭圆\(C_1:\dfrac{x^2}{4} + \dfrac{y^2}{3} = 1\)的左右顶点分别为\(A,B\),过\(F\)的直线交\(C_1\)\(M,N\)零点,记\(\triangle AMB, \triangle ANB\)的面积分别为\(S_1,S_2\),求\(\dfrac{S_1}{S_2}\)的取值范围。

$585. $ 在\(\triangle ABC\)中,若\(\sin C = \dfrac{\sin A + \sin B}{\cos A + \cos B}\),则\(\triangle ABC\)是什么三角形?(直角,等腰,等边,锐角)

$586. $ 已知\(T=4\)的周期函数\(f(x) = \left\{ \begin{aligned} & m\sqrt{1-x^2} & x \in (-1,1] \\ & 1 - |x-2| & x \in (1, 3] \end{aligned}\right.\),其中\(m > 0\),若方程\(3f(x) = x\)\(5\)个实数解,则\(m\)的取值范围是?

$587. $ 在\(\triangle ABC\)中,\(a,b,c\)成等差数列,则\(\dfrac{\cos A + \cos C}{1 + \cos A \cos C}=\)

$588. $ 已知实数\(x,y\)满足\((3x + y)^5 + x^5 + 4x +y = 0\),则\(4x + y=\)?

$589. $ 过抛物线\(x^2 = 4y\)准线上任一点作抛物线的两条切线,切点分别为\(M,M\),求证:直线\(MN\)过一定点。

$590. $ 若规定\(E = \{a_1,a_2,\cdots,a_{10}\}\)的子集\(\{a_{i_1}, a_{i_2}, \cdots, a_{i_n}\}\)\(E\)的第\(k\)个子集,其中\(k = 2^{i_1-1} + 2^{i_2-1} + \cdots + 2^{i_n-1}\),则\(E\)的第\(211\)个子集是?

$591. $ 已知曲线\(C_1: \dfrac{y^2}{a^2} + \dfrac{x^2}{b^2} = 1 (a >b >0, y \ge 0)\)与抛物线\(C_2: x^2 = 2py (p>0)\)的交点分别是\(A,B\),曲线\(C_1\)与抛物线\(C_2\)在点\(A\)处的切线分别为\(l_1,l_2\),且\(l_1,l_2\)的斜率分别为\(k_1,k_2\)
(1)求证\(k_1 \cdot k_2 = - \dfrac{2a^2}{b^2}\)
(2)若\(l_2\)\(y\)轴的焦点为\((0,-2)\),当\(a^2 + b^2\)取最小值\(9\)时,求曲线\(C_1\)\(C_2\)的方程。

$592. $ 已知\(m \ge 0, n \ ge 0\),求证\(\dfrac{1}{2}(m+n)^2 + \dfrac{1}{4}(m+n) \ge m\sqrt n + n \sqrt m\)

$593. $ 求\(\sin^2 20^\circ + \cos^2 80^\circ + \sqrt 3 \sin 20^\circ \cos 80^\circ\)

$594. $ 已知椭圆\(\dfrac{x^2}{a^2} + \dfrac{y^2}{b^2} = 1 (a >b > 0)\),其长轴顶点为\(A,B\),如果椭圆上存在一点\(Q\),使得\(\angle AQB = 120^\circ\),求该椭圆离心率的取值范围。

$595. $ 若曲线\(y=x^2\)的所有弦都不能被直线\(y = m(x-3)\)垂直平分,求\(m\)的最小值。

$596. $ 数列\(\{a_n\}\)满足\(a_{n+1} = \dfrac{1}{2}a_n^2 - a_n + 2\),证明当\(n \ge 5\)时,\(\sum \limits_{i=1}^n \dfrac{1}{a_i} < n - 1\)

$597. $ 对于每项均是正整数的数列\(A: a_1,a_2,\cdots,a_n\),定义变换\(T_1\),将数列\(A\)变换成数列\(T_1(A): a_1-1,a_2-1,\cdots,a_n-1\),对于每项均是非负整数的数列\(B: b_1,b_2,\cdots,b_n\),定义变换\(T_2\),将数列\(B\)的各项从大到小排列,然后去掉所有为零的项,得到数列\(T_2(B)\),又定义\(S(B) = 2(b_1+2b_2+\cdots+nb_n) + b_1^2 + b_2^2 + \cdots + b_n^2\),设\(A_0\)是每项都为正整数的有穷数列,零\(A_{k+1} = T_2(T_1(A_k)) (k=0,1,2, \cdots)\)
(1)对于各项均是正整数的有穷数列\(A\),证明\(S(T_1(A)) = S(A)\)
(2)证明:对于任意给定的每项均为正整数的有穷数列\(A_0\),存在正整数\(K\),当\(k \ge K\)时,有\(S(A_{k+1}) = S(A_k)\)

$598. $ 已知\(f_n(x)\)满足\(\left\{ \begin{aligned} & f_n(0) = \dfrac{1}{2} \\ & n[f_n(\dfrac{k+1}{n}) - f_n(\dfrac{k}{n})] = [f_n(\dfrac{k}{n}) - 1]f_n(\dfrac{k+1}{n}) & k=0,1,2,\cdots,n-1 \end{aligned} \right.\)
(1)当\(n\)固定时,记\(a_k = \dfrac{1}{f_n(\frac{k}{n})}\),求\(a_k (k=0,1,2,\cdots,n)\)
(2)对\(n \in \mathbb{N^+}\),证明\(\dfrac{1}{4} < f_n(1) < \dfrac{1}{3}\)

$599. $ 若关于\(x\)的不等式\(x^2 + |x - a| < 2\)至少有一个正解,则实数\(a\)的取值范围是?

$600. $ 已知\(f(x) = ax^2 + (4a + 2)x + 4a - 6\),则使函数\(f(x)\)至少有一个整数零点的所有正整数\(a\)的值之和为?