每日一题[4270]巧合的定值

已知椭圆 $C: \dfrac{x^2}{a^2}+\dfrac{y^2}{b^2}=1$($a>b>0$)的左、右焦点分别为 $F_1, F_2$,点 $P, A, B$ 为椭圆 $C$ 上的三点,且满足 $\overrightarrow{P F_1}=m_1 \overrightarrow{F_1 A}$,$\overrightarrow{P F_2}=m_2 \overrightarrow{F_2 B}$,直线 $A F_2$ 与直线 $B F_1$ 交于点 $Q$,记直线 $A B$ 的斜率为 $k_1$,直线 $P Q$ 的斜率为 $k_2$.

1、若点 $P$ 在 $y$ 轴上,则 $\triangle P F_1 F_2$ 是边长为 $2$ 的等边三角形,求椭圆方程;

2、若 $m_1+m_2=\dfrac{5}{2}$,求椭圆 $C$ 的离心率;

3、求证:$\left(m_1+m_2\right)^2 k_1 k_2$ 为定值.

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每日一题[4269]降次与调和线束

如图,已知双曲线 $E: x^2-\dfrac{y^2}{3}=1$ 的左、右顶点分别为 $C,D$,右焦点为 $F$,过 $F$ 的直线交 $E$ 于 $A,B$ 两点,直线 $A D,B C$ 交于点 $M$,设点 $M$ 轨迹为 $l$.

1、求 $l$ 的方程; 直线 $A B$ 交 $l$ 于点 $N$,过点 $F$ 作 $A C$ 的平行线 $l^{\prime}$ 交直线 $N C$ 于点 $P$,证明:$\triangle P C F$ 为等腰三角形;

2、在第 $(2)$ 小题的基础上,设直线 $B C$ 与直线 $l^{\prime}$ 交于点 $Q$,设 $\triangle P C F,\triangle A C F$ 的面积分别为 $S_1, S_2$.

① 证明:$\angle Q C F=\angle Q C P$;

② 求 $\frac{1}{S_1^2}+\frac{1}{S_2^2}$ 的最小值.

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每日一题[4268]算两次

一份由 $n$ 道判断题($n\in\mathbb N^{\ast}$)构成的试卷,用 $(x_1,x_2,\cdots,x_n)$ 表示作答,其中 $x_i\in \{-1,1\}$($i=1,2,\cdots,n$),$1$ 表示 $\checkmark$,$-1$ 表示 $\times$,若作答 $\boldsymbol x=(x_1,x_2,\cdot,x_n),\boldsymbol y=(y_1,y_2,\cdots,y_n)$,定义\[\boldsymbol x\cdot \boldsymbol y =x_1y_1+x_2y_2+\cdots+x_ny_n,\]并用 $\boldsymbol x\cdot \boldsymbol y$ 来刻画作答的一致性,当 $\boldsymbol x\cdot \boldsymbol y=0$ 时,认为这两个作答无关.

1、当 $n=4$ 时,试给出 $4$ 个两两无关的作答;

2、当 $n=6$ 时,求证:不存在 $3$ 个两两无关的作答;

3、当 $n=96$ 时,若 $8$ 个作答两两无关,求证:至多有 $12$ 道题,这 $8$ 个作答给出的判断一致.

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每日一题[4267]距离遍历正多边形

在平面上,对正 $n$($n\geqslant 3$ 且 $n\in\mathbb N$)边形 $A_1A_2\cdots A_n$,若存在某条直线 $l$,满足\[ \{ d(A_k,l)\mid k=1,2,\cdots,n\}=\{0,1,2,\cdots,n-1\},\]则称该正 $n$ 边形是距离遍历正 $n$ 边形,其所有可能的边长组成的集合记为 $P_n$.

1、求 $P_3,P_4$;

2、求证:当 $n=5,6$ 时,不存在距离遍历正 $n$ 边形;并猜想当 $n>6$ 时,是否存在距离遍历正 $n$ 边形?(不需要说明理由)

3、在空间上,是否存在正方体的 $8$ 个顶点到某个平面的距离构成集合 $\{0,1,2,3,4,5,6,7\}$,如果存在,求所有可能的正方体棱长;如果不存在,请说明理由.

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每日一题[4266]反客为主

已知函数 $f(x)=(2a+b)x^2+(5a+2b+1)x+a+1$ 在区间 $\left[\frac14,\frac 12\right]$ 上有零点,则 $3a^2+2ab+b^2$ 的最小值是_____.

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每日一题[4265]一点三杀

已知曲线 $E:m^2x^2+n^2y^2=1$($m,n>0$)与曲线 $\Gamma:\frac{4}{x^2}+\frac1{y^2}=1$ 恰有 $4$ 个公共点,求证:直线 $mx+ny=1$ 过定点.

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每日一题[4264]折纸容器

已知正六边形 $ABCDEF$,沿 $AC,AD,AE$ 折叠,使 $B,F$ 重合形成多面体 $ABCDE$,则 $\frac{|AB|\cdot |CE|\cdot |DF|}{[BCDE]}$($[BCDE]$ 表示四面体 $BCDE$ 的体积)能取得的最小正整数值为_____.

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每日一题[4263]期望可加性

某气象观测网在沿海某干线上部署了 $n$($n\geqslant 3$,$n\in\mathbb Z$)个自动气象站,按照自南向北依次编号为 $1,2,\cdots,n$.为测试数据回传系统,控制中心下发了两次数据抽取指令.每次指令均从这 $n$ 个气象站中随机选中一个作为目标(每次指令的目标相互独立).记第一次指令选中的气象站的编号为 $X$,第二次指令选中的气象站编号为 $Y$.

1、若两次指令选中同一个气象站,则会引发数据重载;若第一次指令选中的气象站位于第二次指令选中气象站的南侧,则称为顺向传输.请分别计算触发数据重载与顺向传输的概率;

2、为评估两次指令在整条观测线上的空间分布情况;将 $X$ 与 $Y$ 中的较大值记为 $U$(即相对偏北的站点编号),将 $X$ 与 $Y$ 中的较小值记为 $V$(即相对偏南的站点编号).

① 记两次指令的选中编号之和为 $S$,即 $S=U+V$,求 $E(S)$;

② 定义两次指令的空间跨度 $D=U-V$,证明:$E(D)<\dfrac n 3$.

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每日一题[4262]降次方法

在平面直角坐标系 $x Oy$ 中,$A(-2,0),B(2,0)$ 是两定点,动点 $T$ 与 $A, B$ 连线的斜率之积为 $-\dfrac 3 4$.

1、求动点 $T$ 的轨迹方程;

2、过点 $F(1,0)$ 的直线 $l$ 与 $T$ 的轨迹相交于点 $P,Q$,直线 $AP,AQ$ 与直线 $x=4$ 分别交于点 $M,N$.

① 证明:$MF\perp NF$;

② 记 $\triangle PFM,\triangle QFN,\triangle MFN$ 的面积分别为 $S_1,S_2,S_3$,且 $S_3^2=20 S_1 S_2$,求直线 $l$ 的方程.

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每日一题[4261]八角笼中

已知曲线 $C:(|x y|-1)\left(\left|x^2-y^2\right|-2\right)=0$,则(       )

A.曲线 $C$ 上任一点到原点的距离的最小值为 $\sqrt 2$

B.曲线 $C$ 恰有八条对称轴

C.过点 $(0,1)$ 的任意一条直线与曲线 $C$ 的公共点个数均为偶数

D.曲线 $C$ 所围成的封闭图形的面积 $S$ 满足 $2\pi<S<8$

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