2024年全國普通高中九省聯考模擬數學試題(二)(含答案解析)_第1頁
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文檔簡介

2024年全國普通高中九省聯模擬數學試題(二)

學校:姓名:班級:考號:

一、單選題

1.從小到大排列的數據1,2,3,羽4,5,6,7,8,y,9,10的第三四分位數為()

A.3B.止C.8D.山

22

2.若橢圓C:二+]■=:!(/〃>0)上一點到C的兩個焦點的距離之和為2〃z,貝1]利=()

A.1B.3C.6D.1或3

3.設等差數列{4}的前“項和為若%+%=T°,$6=-42,貝2。=()

A.12B.10C.16D.20

4.同一個宿舍的8名同學被邀請去看電影,其中甲和乙兩名同學要么都去,要么都不

去,丙同學不去,其他人根據個人情況可選擇去,也可選擇不去,則不同的去法有()

A.32種B.128種C.64種D.256種

5.在某次數學探究活動中,小明先將一副三角板按照圖1的方式進行拼接,然后他又

將三角板ABC折起,使得二面角少為直二面角,得圖2所示四面體A5CD.小

明對四面體ABCD中的直線、平面的位置關系作出了如下的判斷:①CD_L平面A3C;

②2平面ACD;③平面平面ACZ);④平面ABDJL平面3co.其中判斷正

確的個數是()

C.3D.4

6.己知點尸在圓(x-iy+y2=i上,點A的坐標為卜1,退為原點,則AO.AP的取值

范圍是()

A.[-3,3]B.[3,5]C.[1,9]D.[3,7]

7.若f(x)=2sinx(右cosx-sinx),且=則,-到的最小值為()

7171

A.兀B.—C.2TID.一

24

22

8.如圖,已知耳B是雙曲線c3-W=i的左、右焦點,P,Q為雙曲線C上兩點,滿

足片尸〃工。,且優。卜怩"=3|耳尸則雙曲線C的離心率為()

415

二、多選題

9.設復數z=」二(a,6eR且6a0),則下列結論正確的是()

a+b\

A.z可能是實數B.月=|可恒成立

C.若z2eR,則o=0D.若z+'eR,貝1z|=l

Z

4_i_D

10.在ABC中,若tan——=sinC,則下列結論正確的是()

A.叫學=1B.0<sinA+sinB<V2

tan8

C.sin2A+cos2B=1D.cos2A+cos2B=sin2C

11.已知函數/(x)的定義域為R,滿足/(x+y)+〃x—y)=2/(x)/(y),且/⑴=—1,

則()

A./(0)=1

B./(x)為奇函數

C./(1)+/(2)++”2024)=0

D.[小)了+|小+野=1

三、填空題

12.若關于x的不等式04依2+版+。<2(。>0)的解集為卜|-14尤43},則3a+b+2c的

試卷第2頁,共4頁

取值范圍是.

13.已知直三棱柱ABC-AKG.ABLBCACnZAB.ACnZ,則三棱柱ABC-A4G的

體積的最大值為;此時棱柱的高為.

14.已知正實數4,6,C,d滿足油+1=0,c2+d2=\,則當(a-c)2+(b-d)2取得最小值

時,ab-.

四、解答題

15.已知函數”無)=21n_x+gar2-(2a+l)x.

⑴若曲線y=/(x)在(1"⑴)處切線與無軸平行,求。;

(2)若f(x)在x=2處取得極大值,求。的取值范圍.

16.盒子中裝有紅球、白球等多種不同顏色的小球,現從盒子中一次摸一個球.不放回.

(1)若盒子中有8個球,其中有3個紅球,從中任意摸兩次.記摸出的紅球個數為X.求

隨機變量X的分布列和數學期望.

⑵若A盒中有4個紅球和4個白球,8盒中在2個紅球和2個白球.現甲、乙、丙三人

依次從A號盒中摸出一個球并放入3號盒,然后丁從B號盒中任取一球.已知丁取到紅

球,求甲、乙、丙三人中至少有一人取出白球的概率.

7T

17.在梯形A5CD中,ABCD,ZBAD=~,AB=2AD=2CD=4,P為AB的中點,

線段AC與。P交于。點(如圖1).將ACD沿AC折起到416,位置,使得平面。'AC,

平面BAC(如圖2).

D'

圖1圖2

⑴求二面角A-BD'-C的余弦值;

(2)線段PD上是否存在點°,使得CQ與平面3C。所成角的正弦值為手?若存在,求

出冬的值;若不存在,請說明理由.

18.已知拋物線y?=4x,頂點為。,過焦點的直線交拋物線于A,B兩點.

⑴如圖1所示,已知|相|=8|,求線段AB中點到>軸的距離;

⑵設點尸是線段上的動點,頂點。關于點尸的對稱點為C,求四邊形OACB面積的

最小值;

(3)如圖2所示,設O為拋物線上的一點,過。作直線。加,交拋物線于M,N兩

點,過。作直線。P,。。交拋物線于尸,。兩點,且DPYDQ,設線段

與線段PQ的交點為T,求直線07斜率的取值范圍.

19.已知無窮數列{q}滿足q=max{a“+],aa+2}-min{a“+],a“+2}(〃=l,2,3,),其中

max{x,y}表示x,y中最大的數,min{x,y}表示尤,y中最小的數.

⑴當4=1,g=2時,寫出的的所有可能值;

(2)若數列{%}中的項存在最大值,證明:0為數列{4}中的項;

⑶若%>05=1,2,3,),是否存在正實數使得對任意的正整數”,都有44"?

如果存在,寫出一個滿足條件的M;如果不存在,說明理由.

試卷第4頁,共4頁

參考答案:

1.D

【分析】由百分位數的估計方法直接求解即可.

【詳解】12x75%=9,??.該組數據的第三四分位數為"之.

2

故選:D.

2.B

【分析】討論焦點的位置利用橢圓定義可得答案.

【詳解】若加>9,則由2標'=2機得〃1=1(舍去);

若0<<9,則由2m=6得m=3.

故選:B.

3.B

【分析】設等差數列{《}的公差為d,根據已知條件可得出關于4、d的方程組,解出這兩

個量的值,在利用等差數列的求和公式可求得小的值.

【詳解】設等差數列{4}的公差為d,則%+%=(%+2d)+(?1+4d)=2q+6d=-l。,①

6x5

$6=6q-------d=6q+15d=-42,(2)

聯立①②可得4=-17,J=4,

inxo

因止匕,4=10q+—^—1=10<71+451=10x(-17)+45x4=10.

故選:B.

4.C

【分析】分甲和乙都去和甲和乙都不去兩類,利用分類計數原理求解.

【詳解】若甲、乙都去,剩下的5人每個人都可以選擇去或不去,有25種去法;

若甲、乙都不去,剩下的5人每個人都可以選擇去或不去,有25種去法.

故一共有2,+2$=64種去法.

故選:C.

5.C

【分析】根據題意,結合線面位置關系的判定定理和性質定理,逐項判定,即可求解.

【詳解】對于①中,因為二面角A-3C-D為直二面角,可得平面ABC」平面BCD,

答案第1頁,共16頁

又因為平面ABCc平面3cD=3C,DCLBC,且OCu平面BCD,

所以。CL平面ABC,所以①正確;

對于②中,由DC_L平面A3C,且ABu平面A5C,可得ABJ_CD,

又因為AB1AC,且ACCD=C,AC,C£>u平面AC。,

所以AB2平面ACD,所以②正確;

對于③中,由AB上平面ACD,且至u平面AB£),所以平面ABD_L平面ACD,所以③正

確;

對于④,中,因為。C_L平面ABC,且。Cu平面BCD,可得平面ABC人平面BCD,

若平面ABD_L平面3CD,且平面ABDc平面ABC=AB,可得AB2平面BCD,

又因為BCu平面BCD,所以ABJ.3C,

因為AB與BC不垂直,所以矛盾,所以平面和平面3c。不垂直,所以D錯誤.

故選:C.

6.D

【分析】設P(x,y),利用平面向量數量積的坐標運算結合直線與圓的位置關系可得結果.

【詳解】設P(x,y),因點A的坐標為卜1,6),所以A0=(1,—6),AP=(x+l,y—6),

貝IAO'AP=x+l—y/3(y—y/3\=x-y/3y+4,

設%=x一百y+4,即y=+—0,

依題意,求t的范圍即求直線y=冬+咚(4_)與圓(XT)?+/=1有公共點時在y軸上截

距的范圍,

即圓心(1,0)至Ijy=[x+4(4T)的距離1=用41,解得3W/W7,

所以AO?AP的取值范圍為[3,7],

故選:D.

答案第2頁,共16頁

7.B

【分析】化簡〃九)解析式,得函數最大最小值與周期,利用/(%)/(%)=-3條件轉化為與

最值的關系,再由最值與周期的關系可得.

【詳解】/(%)=2sin%(由cos%—sin%)

=石sin2x-2sin2x=6sin2x+cos2x-l

=2sin-1,/(x)的周期為7=兀,且

令】=sin(2尤,則問一1』,

則/?=g。)=2-1,由g(t)的值域為[-3,1],

故/(勸詼=1"(幻而L-3,

-3</(%,)

故-

-3</(%2)<l

/、/、"a)=i/(/)=1

由/&)/伍)=-3知,匕;:;=_或

/(%1)=-3'

即/(再),/(%)為函數的最大與最小值,或最小與最大值,

當占,三對應了(X)圖象上相鄰兩最值點時,上-目的值最小,

故,一%,『§=/

故選:B.

8.D

【分析】根據雙曲線的定義和性質分析可得進而可得/月尸'。=/£尸耳=90,結合

勾股定理運算求解.

【詳解】延長QB與雙曲線交于點P,

因為寫尸〃工P,根據對稱性可知國H=|月尸|,

設昆尸[=|耳則區尸|=醫。|=3,,

可得怩P|—怪尸1=2/=2a,即

答案第3頁,共16頁

所以|P@=4=4a,則|0£|=|°閶+2a=5匹|耳P|=|gH=3。,

即|PQ『+|4P『=|。耳『,可知/用尸'。=/片尸乙=9。,

在,尸7司中,由勾股定理得國pf+|耳P『=|月用2,

即/+(34)2=402,解得e=£=典.

故選:D.

【點睛】方法點睛:L雙曲線離心率(離心率范圍)的求法

求雙曲線的離心率或離心率的范圍,關鍵是根據已知條件確定。,b,c的等量關系或不等關

系,然后把b用a,c代換,求e=£的值;

a

2.焦點三角形的作用

在焦點三角形中,可以將圓錐曲線的定義,三角形中邊角關系,如正余弦定理、勾股定理結

合起來.

9.BCD

【分析】根據復數的運算和復數的類型的概念求解即可.

【詳解】對于:若a-biab

Az='i是實數,

a+bia2+b2a1+/a1+Z?2

則6=0,與已知矛盾,故A錯誤;

bi

對于B:由A項知"H-----z-------r

a+6

所以|z|

-2_/b12ab._a2-b2lab.

對于C:若z-,廠(/+,)2-w)21-(/+「廠(/+,)21e'

答案第4頁,共16頁

2ab

則/+用2=U,因為bwO,所以a=0,故C正確;

aa]

對于D:z+—=---ba+bi=++ieR,

za+bia2+b2)Ia2+b2

b

則=。,因為人。,所以—,

22

a-b

所以|z|=1+|=1,故D正確.

a2+b2a2+b2

故選:BCD.

10.BD

4Iz?

【分析】由tan^—=sinC化簡得到。=90。,再逐項判斷.

co

?、斗印、向上A+B.=C>12一。C

【詳向車】解:由tan—^—=smCntan彳一彳=———=——^-=2sin—cos—,

2(22)tankSink22

22

C71C

因為所以cos—wO,

222

rr

所以l=2sin25nl-2sin23=0ncosC=0nC=90°,

所以tanB=tan(g-A]=」:,且”=tan%不一定為1,A錯;

12)tanAtanB

因為sinA+sinB=sinA+cosA=夜sin(A+45°),0°<A<90°n45°<A+45°<135°,

/.^<sin(A+45°)<l^>l<A/2sin(A+450)<V2,

從而有O<sinA+sin840,所以B正確,

又cosB=cos[5-A]=sinA,所以sirA+cos'B=2sin2A也不一定等于1,C錯;

而cos2A+cos2B=cos2A+sin2A=l=sin2c,D正確;

故選:BD

11.AD

【分析】采用賦值法為突破口,分析函數的有關性質.

【詳解】對A:令x=l,y=0,則2/(1)=2/(1)/(0),

因為/⑴=T,所以"0)=1,故A正確;

對B:令x=0得:/(y)+/(-y)=2/(O)/(y),結合"0)=1可得/((=/(-y),

答案第5頁,共16頁

所以“X)為偶函數,故B錯誤;

對C:令y=l可得:/(x+l)+f(x-l)=2f(x)/(l),因為/(1)=T,

所以/(彳+1)+/(》-1)=一2/(%)0/(%+1)+/(切=-[/(%)+/(%-1)],

進一步可得:/(x+2)+/(x+l)=-[/(x+l)+/(x)]=/(x)+/(x-l),

又40)=1,/(1)=-1,

所以:/(0)+/(1)=/(2)+/(3)=?..=/(2023)+/(2024)=0,

所以〃1)+/(2)+/⑶+?+/()+〃2023)=—力(0科一,故C錯誤;

對D:令x=y可得:〃2對+〃0)=2[〃切=卜(切2="2;)+1;

用x+g代替x,'得:"2尤+])+〃0)=2[小+;[?+£|2=〃2')+1,

結合C的結果,可得:[〃圻+[小+;。3)+,+>2”0)+9)+2=],

故D正確.

故選:AD

【點睛】關鍵點睛:如何賦值是解決問題的關鍵.AB相對簡單,對C,令y=l得到

〃彳+1)+〃尤)=-"(x)+〃x-1)]后進一步可得到數列相鄰項之間的關系,可求結果,對

D,用x=y和用X+;代替x,y是解決問題的關鍵.

⑵加

【分析】先根據一元二次不等式的解集得到對稱軸,然后根據端點得到兩個等式和一個不等

式,求出。的取值范圍,最后3a+Z?+2c都表示成。的形式即可.

【詳解】因為不等式04依2+法+c<2(4>0)的解集為{x|-14尤43},

所以二次函數/(x)=a?+fox+c的對稱軸為直線x=l,

/(-1)=2a-b+c=2

(),即(b=-2a

且需滿足,/3=29a+36+c=2解得

/(1)>0[a+b+c>0c=-3d+2

答案第6頁,共16頁

所以Q+Z?+c=Q-2a-3a+220=>aW(,所以〃[Oq,

所以3Q+ZJ+2C=3〃—2〃—6〃+4=4—5〃£T

故答案為:

【點睛】關鍵點睛:一元二次不等式的解決關鍵是轉化為二次函數問題,求出對稱軸和端點

的值,繼而用同一個變量來表示求解.

13,2鳴2有

333

【分析】利用直三棱柱的特征、體積公式結合導數求單調性及最值計算即可.

【詳解】

如圖所示,不妨設|AB|=X,由題意貝ljACnZX,BCnGx'M=,4一4%2(%£(0,1)),

貝!JV=44-4Yxg%xy/3x=6](]一%2卜4,

令/?)=二/£(01))=/,?)=2,—3/,

貝!時,r(^)<o,q>%>o時,r(r)>o,

即/⑺在(o,g上單調遞增,在(I』)上單調遞減,

22

—V=6義

則了⑺而方27maxv

3

0

此時t=x2=-^>“if=9=4=竽

3

故答案為:j;-

3

14.£1

2

【分析】將(。-4+S-d)2轉化為(〃力)與(G")兩點間距離的平方,進而轉化為(。乃)與圓

心(0,0)的距離,結合基本不等式求得最小值,進而分析求解即可.

【詳解】可將(。-4+S-"轉化為(。力)與(c,d)兩點間距離的平方,

答案第7頁,共16頁

由a2—ab+1=0,得b=aT—,

a

而。2+/=1表示以(0,0)為圓心,1為半徑的圓,(c,d)為圓上一點,

則(。⑼與圓心(0,0)的距離為:

yja2+b2=卜+(°+工]=J2a-+3+2>^2a2—+2=也行+2,

當且僅當2/=±,即。=±《1時等號成立,

aV2

此時(。力)與圓心(0,0)的距離最小,即(。力)與(c,d)兩點間距離的平方最小,

即(a-c)2+(b-cl)?取得最小值.

當4=《口時,ab=a2+l=+1,

V22

故答案為:也+1.

2

【點睛】關鍵點點睛:本題的解題關鍵是能夠將問題轉化為圓,+相=1上的點到&=?+-±

a

的點的距離的最小值的求解問題,進而求解.

15.(1)1

⑵卜

【分析】(1)先對/J)求導,利用導數的幾何意義即可得解;

(2)分類討論〃的取值情況,利用導數分析/(x)的單調情況,從而得到其極值情況,由此

得解.

【詳解】(1)因為〃尤)=21nx+;62-(2a+l)x(x>0),

所以廣⑺]+辦_即:1)—2—(2:+山+2——1d,

因為曲線y=〃x)在(L〃l))處切線與無軸平行,

所以廣⑴=(aT[l2)=0,解得°=1,

X/(l)=1-3--1^0,所以a=l.

答案第8頁,共16頁

(2)〃尤)的定義域為(。,+8),「(力("沖一2),

①當。=0時,4/^)>0,得0<x<2,令r(x)<0,得x>2,

\/⑴在(0,2)上單調遞增,在(2,+8)上單調遞減.

\/(x)在x=2處取得極大值,滿足題意;

②當“<0時,4/^x)>0,得0<x<2,令廣(力<0,得x>2,

\/(x)在(0,2)上單調遞增,在(2,+8)上單調遞減.

\/(x)在x=2處取得極大值,滿足題意;

③當4>0時,

(i)當a=g時,1=2,/(%)>0

所以在(。,+")上單調遞增,〃。無極值,不滿足題意;

(ii)當a>!時,-<2,

2a

令廣⑺<0,得:<x<2,令制x)>0,得0<x/或X>2.

\/(X)在]。,£|上單調遞增,在W上單調遞減,在(2,+8)上單調遞增.

\/(X)在x=2處取得極小值,不滿足題意;

(iii)當0<。<!時,->2,

2a

令八%)<。,得2<X<L令用了)>。,得0<x<2或

\”勾在(0,2)上單調遞增,在12,J上單調遞減,在[,+,!上單調遞增.

\/(X)在>2處取得極大值,滿足題意;

綜上所述,0的取值范圍為,巴;]

16.(1)分布列見解析;期望為?

4

【分析】(1)列出X的所有可能的值,求出對應的概率,可得分布列,并求期望.

答案第9頁,共16頁

(2)用條件概率公式求解.

5「1「以21s

【詳解】(1)X可取0,1,2.且:P(X=0)=^=-,P(X=1)=W==函,

P(X=2)=|!$

所以X的分布列為:

X012

5153

P

142828

1533

貝IJ:石X=lx——+2x——=_

28284

(2)設事件“丁取到紅球”,事件后="甲、乙、丙三人中至少有1人取出白球”.

當甲、乙、丙三人取得1個白球,則丁取到紅球的概率為

C;C;C;7'

3C1C1C13

當甲、乙、丙三人取得2個白球,則丁取到紅球的概率為,

則丁取到紅球的概率為舄l^x,;

當甲、乙、丙三人取得3個白球,

c8c7c6/

則丁取到紅球的概率為需旨xg;

當甲、乙、丙三人取得3個紅球,

0807c6'

則所求概率為:P(E|O)=?^

3C;C?43C?C;3C;C;C;2

7y/7y/7y/44

3C;C?53C;C;C;43C;C;C;33C;C;C;2'二①

j/7y'/

17.⑴—五

7

⑵存在‘軟!

【分析】(1)建立空間直角坐標系,由空間向量求解;

答案第10頁,共16頁

(2)設尸0=海力(04左1),表示出CQ,利用向量的夾角公式代入列式,即可得解.

JT

【詳解】(1)因為在梯形A5CD中,AB//CD,AB=2AD=2CD=4,ZBAD=~,p為AB

的中點,所以,CD//PB,CD=PB,

所以尸是正三角形,四邊形DPBC為菱形,

可得AC/3C,ACLDP,

而平面£>'AC_L平面BAC,平面。'ACc平面BAC=AC,

力Ou平面O'AC,DO±AC,

Zy0_L平面BAC,所以(M,OP,。力兩兩互相垂直,

如圖,以點o為坐標原點,OA,OP,o。'分別為x,y,z軸建立空間直角坐標系,

則A(省,0,0),C(-V3,o,o),網一百,2,0),£>(0,0,1),尸(0,1,0),

.?.AD1=(-73,0,1),AB=(-2>/3,2,0),BD=(V3,-2,1),,

設平面ABD的一個法向量為m=(Xi,X,zJ,則

m?AD'=0-+2]=0

即《,令%=1,則乂=4=石,

AB=0-+2〉]=0

設平面C8D’的一個法向量為〃=(馬,為,22),則

nBDr=0V3X-2%+z°=0

即《廠9,令%2=1,則%=°,

r

nCD=0,3%2+z2=0

1x1+73x0+73x(-73)幣

m-n

COS(771,Ylj—";~~I..=

71+3+3x71+3.7,

、mn

所以二面角A-/-C的余弦值為一。

答案第11頁,共16頁

(2)線段PD'上存在點。,使得02與平面3C。'所成角的正弦值為好.

8

T^PQ^APD(0<2<1),因為CP=(若,1,0),PZ)'=(0,-1,1),所以

CQ=CP+PQ=CP+APD=(73,1-2,2),

退(1-2)屈

設C。與平面BC。’所成角為。,貝抬ine=cosCQ,n

2,2矛-22+48'

即3萬一7彳+2=0,0<2<l,解得4=

所以線段尸力上存在點。,且冬=:,使得CQ與平面BCD’所成角的正弦值為好

PD38

18.(1)3

(2)4

£j_

2,2

【分析】(1)根據拋物線的性質求解即可;

(2)由題意可知四邊形Q4BC的面積等于2%A°B,設出直線方程,與拋物線方程聯立,結

合韋達定理和25VA°B=2*|。刊|為一求解即可;

(3)設。點坐標為(〃,2a),將拋物線方程與直線ZW,ZW聯立,利用韋達定理將點M和

點N坐標用。表示,進而可得到直線MN的方程,證明直線MN過定點即可求解.

【詳解】(1)因為過焦點的直線交拋物線于A,B兩點,且|AB|=8,

由拋物線的性質可得%+%+2=|AB|=8,

所以占+%=6,

答案第12頁,共16頁

所以線段A3中點的橫坐標,即為線段AB中點到y軸的距離為上產=3.

(2)由點C與原點。關于點尸對稱,可知P是線段0c的中點,

所以點。與點C到直線/的距離相等,所以四邊形OABC的面積等于2SAAOB,

設直線/的方程為m町+1,聯立工:吁1,消去x可得產-4~4=0,

[y=4x

設4(%,%),8(4%),由韋達定理可得%+%=4加,4=-4,

所以2SVA0B=2%|0刊|%-刃=J(%+4%%=4dm②+1,

當機=0時,四邊形Q4BC的面積取最小值為4.

(3)設。點坐標為(6,2a),M點坐標為(XM,%/),N點坐標為(%,打),

由題意可知直線DM的斜率上存在,且不為0,

則直線DM的方程為V-2a=k(x-與拋物線V=4x聯立,消去x得

y2--y+--4a2=0,

kk

一44

由韋達定理可得2〃+=7,解得>時=7-2〃,

kk

直線@V的方程為y-2a=-1(x-/)與拋物線V=4x聯立,消去x得

答案第13頁,共16頁

y2+4ky-Ska-4〃=0,

由韋達定理可得2。+%=-4k,解得yN=-4k-2a,

顯然直線MN斜率不為零,

當直線MN斜率存在時,直線MN的方程為

卜%_Xf_40為)_40拓),整理得.y_4x+yNyM

XX:

yN-yMN-My(%+%)(>“-%)'.yN+yM'

4

將=:—2a,%=-4左一2。代入LN得:

k

4x+fo'2a^4k-2°)kx-4k-2a+2ak2+a2kk(x-a2-4)

>=--A----------=---------2----------=-2a+--------------z—,

--2a-4k-2abak'k~bak~k~

k

所以直線LN過定點(4+",-2q),即T點坐標為(4+/,-2q),直線07的斜率為

0>--——

-2,當且僅當?4=*即。=2時,等號成立,

當a>0時,f+a

-4

當。<0時,2,當且僅當-2=-。,即4=-2時,等號成立,

當a=0時,k0T=0,

當直線MN的斜率不存在時,設M點坐標為(『,2。,N點的坐標為(/,-2。,

UUUUUUU

則。々2,2/-2々),DN=q?_心-2t-2a),且根據題意『一片工。,

uuimumr

所以r>M?r)N(t--a1y2-4(產-/)=0,解得產=4

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