《高考數(shù)學(xué)大二輪專題復(fù)習(xí) 第三編 考前沖刺攻略 第三步 應(yīng)試技能專訓(xùn) 三 壓軸題專練 理》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考數(shù)學(xué)大二輪專題復(fù)習(xí) 第三編 考前沖刺攻略 第三步 應(yīng)試技能專訓(xùn) 三 壓軸題專練 理(12頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
三、壓軸題專練
(一)
1.如圖,F(xiàn)是橢圓+=1(a>b>0)的左焦點(diǎn),A,B是橢圓的兩個頂點(diǎn),橢圓的離心率為,點(diǎn)C在x軸上,BC⊥BF,B,C,F(xiàn)三點(diǎn)確定的圓M恰好與直線x+y+3=0相切.
(1)求橢圓的方程;
(2)過F作一條與兩坐標(biāo)軸都不垂直的直線l交橢圓于P,Q兩點(diǎn),在x軸上是否存在點(diǎn)N,使得NF恰好為△PNQ的內(nèi)角平分線,若存在,求出點(diǎn)N的坐標(biāo),若不存在,請說明理由.
解 (1)由題意可知F(-c,0),
∵e=,∴b=c,即B(0,c),
∵kBF==,又∵BC⊥BF,
∴kBC=-,∴C(3c,0),
圓M的圓心坐標(biāo)為(c,0),半徑為2c,
由直線x+y+3=0與圓M相切可得=2c,∴c=1.∴橢圓的方程為+=1.
(2)假設(shè)存在滿足條件的點(diǎn)N(x0,0)
由題意可設(shè)直線l的方程為y=k(x+1)(k≠0),
設(shè)P(x1,y1),Q(x2,y2),
∵NF為△PNQ的內(nèi)角平分線,
∴kNP=-kNQ,即=-,
∴=?(x1+1)(x2-x0)=-(x2+1)(x1-x0).∴x0=.
又∴3x2+4k2(x+1)2=12.
∴(3+4k2)x2+8k2x+4k2-12=0.
∴x1+x2=-,x1x2=.
∴x0==-4,
∴存在滿足條件的點(diǎn)N,點(diǎn)N的坐標(biāo)為(-4,0).
2.設(shè)函數(shù)f(x)=x2-mln x,g(x)=x2-(m+1)x.
(1)求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(2)當(dāng)m≥0時,討論函數(shù)f(x)與g(x)圖象的交點(diǎn)個數(shù).
解 (1)函數(shù)f(x)的定義域為(0,+∞),f′(x)=,
當(dāng)m≤0時,f′(x)>0,所以函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間是(0,+∞),無單調(diào)遞減區(qū)間.
當(dāng)m>0時,f′(x)=,
當(dāng)0
時,f′(x)>0,函數(shù)f(x)單調(diào)遞增.
綜上:當(dāng)m≤0時,函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間是(0,+∞),無單調(diào)遞減區(qū)間;當(dāng)m>0時,函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間是(,+∞),單調(diào)遞減區(qū)間是(0,).
(2)令F(x)=f(x)-g(x)=-x2+(m+1)x-mln x,x>0,問題等價于求函數(shù)F(x)的零點(diǎn)個數(shù),
當(dāng)m=0時,F(xiàn)(x)=-x2+x,x>0,有唯一零點(diǎn);
當(dāng)m≠0時,F(xiàn)′(x)=-,
當(dāng)m=1時,F(xiàn)′(x)≤0,函數(shù)F(x)為減函數(shù),注意到F(1)=>0,F(xiàn)(4)=-ln 4<0,所以F(x)有唯一零點(diǎn).
當(dāng)m>1時,0m時,F(xiàn)′(x)<0;10,所以函數(shù)F(x)在(0,1)和(m,+∞)上單調(diào)遞減,在(1,m)上單調(diào)遞增,注意到F(1)=m+>0,
F(2m+2)=-mln (2m+2)<0,所以F(x)有唯一零點(diǎn).
當(dāng)01時,F(xiàn)′(x)<0;m0,
所以函數(shù)F(x)在(0,m)和(1,+∞)上單調(diào)遞減,在(m,1)上單調(diào)遞增,易得ln m<0,
所以F(m)=(m+2-2ln m)>0,而F(2m+2)=-mln (2m+2)<0,所以F(x)有唯一零點(diǎn).
綜上,函數(shù)F(x)有唯一零點(diǎn),即兩函數(shù)圖象有一個交點(diǎn).
3.選做題
(1)選修4-4:坐標(biāo)系與參數(shù)方程
在直角坐標(biāo)系xOy中,直線l的參數(shù)方程為(t為參數(shù)).在以原點(diǎn)O為極點(diǎn),x軸的正半軸為極軸的極坐標(biāo)系中,曲線C的極坐標(biāo)方程為ρ=.
①直接寫出直線l的普通方程、曲線C的直角坐標(biāo)方程;
②設(shè)曲線C上的點(diǎn)到直線l的距離為d,求d的取值范圍.
(2)選修4-5:不等式選講
設(shè)函數(shù)f(x)=|2x-a|+2a.
①若不等式f(x)≤6的解集為{x|-6≤x≤4},求實(shí)數(shù)a的值.
②在①的條件下,若不等式f(x)≤(k2-1)x-5的解集非空,求實(shí)數(shù)k的取值范圍.
解 (1)①直線l的普通方程為x-y+3=0.
曲線C的直角坐標(biāo)方程為3x2+y2=3.
②∵曲線C的直角坐標(biāo)方程為3x2+y2=3,
即x2+=1,
∴曲線C上的點(diǎn)的坐標(biāo)可表示為(cosα,sinα).
∵2sin+3≥1>0,
∴d==
=.
∴d的最小值為=,d的最大值為=.
∴≤d≤,即d的取值范圍為.
(2)①∵|2x-a|+2a≤6,∴|2x-a|≤6-2a,
∴2a-6≤2x-a≤6-2a,
∴a-3≤x≤3-,
∵不等式f(x)≤6的解集為{x|-6≤x≤4},
∴解得a=-2.
②由①得f(x)=|2x+2|-4.
∴|2x+2|-4≤(k2-1)x-5,
化簡整理得|2x+2|+1≤(k2-1)x,
令g(x)=|2x+2|+1=
y=g(x)的圖象如圖所示,
要使不等式f(x)≤(k2-1)x-5的解集非空,需k2-1>2或k2-1≤-1,
∴k的取值范圍是{k|k>或k<-或k=0}.
(二)
1.[2016西安質(zhì)檢] 如圖所示,已知橢圓C的中心在原點(diǎn),焦點(diǎn)在x軸上,離心率等于,它的一個頂點(diǎn)恰好在拋物線x2=8y的準(zhǔn)線上.
(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)點(diǎn)P(2,),Q(2,-)在橢圓上,A,B是橢圓上位于直線PQ兩側(cè)的動點(diǎn),當(dāng)A,B運(yùn)動時,滿足∠APQ=∠BPQ,試問直線AB的斜率是否為定值,請說明理由.
解 (1)設(shè)橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為+=1(a>b>0).
∵橢圓的一個頂點(diǎn)恰好在拋物線x2=8y的準(zhǔn)線y=-2上,
∴-b=-2,解得b=2.
又=,a2=b2+c2,
∴a=4,c=2.
可得橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為+=1.
(2)設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),
∵∠APQ=∠BPQ,則PA,PB的斜率互為相反數(shù),
可設(shè)直線PA的斜率為k,則PB的斜率為-k,
直線PA的方程為:y-=k(x-2),
聯(lián)立
化為(1+4k2)x2+8k(-2k)x+4(-2k)2-16=0,
∴x1+2=.
同理可得:x2+2==,
∴x1+x2=,x1-x2=,
kAB===.
∴直線AB的斜率為定值.
2.[2016河南六市一聯(lián)]已知函數(shù)f(x)=aln x-x,g(x)=x2-(1-a)x-(2-a)ln x,其中a∈R.
(1)若g(x)在其定義域內(nèi)為增函數(shù),求實(shí)數(shù)a的取值范圍;
(2)若函數(shù)F(x)=f(x)-g(x)的圖象交x軸于A,B兩點(diǎn),AB中點(diǎn)的橫坐標(biāo)為x0,問:函數(shù)F(x)的圖象在點(diǎn)(x0,F(xiàn)(x0))處的切線能否平行于x軸?
解 (1)g′(x)=2x-(1-a)-
=,
∵g(x)的定義域為{x|x>0},且g(x)在其定義域內(nèi)為增函數(shù),
∴g′(x)≥0在x>0時恒成立,
則2x2-(1-a)x-(2-a)≥0在x>0時恒成立,
∴a≥5-在x>0時恒成立.
而當(dāng)x>0時,2(x+1)+>3,
∴a∈[2,+∞).
(2)設(shè)F(x)的圖象在(x0,F(xiàn)(x0))處的切線平行于x軸,F(xiàn)(x)=2ln x-x2-ax,F(xiàn)′(x)=-2x-a,不妨設(shè)A(m,0),B(n,0),00(t∈(0,1)),
∴函數(shù)h(t)=ln t-在(0,1)上單調(diào)遞增,因此h(t)1時,不等式化為x2-x<-x+,所以x∈?.
綜上所述,不等式的解集為.
②證明:由已知任意x1,x2∈[0,1]且x1≠x2,則不妨設(shè)x2>x1,
則當(dāng)x2-x1≤時,|f(x1)-f(x2)|<|x1-x2|≤,
當(dāng)x2-x1>時,則x1<,且1-x2<,
那么|f(x1)-f(x2)|=|f(x1)-f(0)+f(1)-f(x2)|≤|f(x1)-f(0)|+|f(1)-f(x2)|0).
(1)若a=1,證明:y=f(x)在R上單調(diào)遞減;
(2)當(dāng)a>1時,討論f(x)零點(diǎn)的個數(shù).
解 (1)證明:當(dāng)x≥1時,f′(x)=-1≤0,f(x)在[1,+∞)上單調(diào)遞減,f(x)≤f(1)=0;
當(dāng)x<1時,f′(x)=ex-1-1<0,f(x)在(-∞,1)上單調(diào)遞減,且此時f(x)>0.
所以y=f(x)在R上單調(diào)遞減.
(2)若x≥a,則f′(x)=-a≤-a<0(a>1),
所以此時f(x)單調(diào)遞減,令g(a)=f(a)=ln a-a2+1,
則g′(a)=-2a<0,所以f(a)=g(a)2時,f′(x)>0,f(x)單調(diào)遞增,
又f(0)=e-1>0,f<0,所以此時f(x)在上有一個零點(diǎn).
②當(dāng)a=2時,f(x)=ex-1,此時f(x)在(-∞,2)上沒有零點(diǎn).
③當(dāng)10,
所以此時f(x)沒有零點(diǎn).
綜上,當(dāng)12時,f(x)有一個零點(diǎn).
3.選做題
(1)選修4-4:坐標(biāo)系與參數(shù)方程
已知直線l的參數(shù)方程為(t為參數(shù)),曲線C的極坐標(biāo)方程為ρ=2sin,直線l與曲線C交于A,B兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)P.
①求曲線C的直角坐標(biāo)方程;
②求+的值.
(2)選修4-5:不等式選講
已知實(shí)數(shù)m,n滿足:關(guān)于x的不等式|x2+mx+n|≤|3x2-6x-9|的解集為R.
①求m,n的值;
②若a,b,c∈R+,且a+b+c=m-n,求證:++≤.
解 (1)①利用極坐標(biāo)公式,把曲線C的極坐標(biāo)方程
ρ=2sin化為ρ2=2ρsinθ+2ρcosθ,
∴普通方程是x2+y2=2y+2x,
即(x-1)2+(y-1)2=2.
②∵直線l與曲線C交于A,B兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)P,
把直線l的參數(shù)方程代入曲線C的普通方程 (x-1)2+(y-1)2=2中,得t2-t-1=0,
∴
∴+=+
==
==.
(2)①由于解集為R,那么x=3,x=-1都滿足不等式,即有
即解得m=-2,n=-3,
經(jīng)驗證當(dāng)m=-2,n=-3時,不等式的解集是R.
②證明:a+b+c=1,a+b≥2,b+c≥2,c+a≥2,
∴(++)2=a+b+c+2+2+2≤3(a+b+c)=3,
故++≤(當(dāng)且僅當(dāng)a=b=c=時取等號).
(四)
1.[2016石家莊模擬]已知拋物線C:y2=2px(p>0)過點(diǎn)M(m,2),其焦點(diǎn)為F,且|MF|=2.
(1)求拋物線C的方程;
(2)設(shè)E為y軸上異于原點(diǎn)的任意一點(diǎn),過點(diǎn)E作不經(jīng)過原點(diǎn)的兩條直線分別與拋物線C和圓F:(x-1)2+y2=1相切,切點(diǎn)分別為A,B,求證:直線AB過定點(diǎn).
解 (1)拋物線C的準(zhǔn)線方程為x=-,
∴|MF|=m+=2,又4=2pm,即4=2p,
∴p2-4p+4=0,∴p=2,
∴拋物線C的方程為y2=4x.
(2)證明:設(shè)點(diǎn)E(0,t)(t≠0),由已知切線不為y軸,設(shè)EA:y=kx+t,聯(lián)立消去y,可得k2x2+(2kt-4)x+t2=0,①
∵直線EA與拋物線C相切,∴Δ=(2kt-4)2-4k2t2=0,即kt=1,代入 ①可得x2-2x+t2=0,∴x=t2,即A(t2,2t).
設(shè)切點(diǎn)B(x0,y0),則由幾何性質(zhì)可以判斷點(diǎn)O,B關(guān)于直線EF:y=-tx+t對稱,則
解得
即B.
解法一:直線AB的斜率為kAB=(t≠1),
直線AB的方程為y=(x-t2)+2t,
整理得y=(x-1),
∴直線AB恒過定點(diǎn)F(1,0),
當(dāng)t=1時,A(1,2),B(1,1),此時直線AB為x=1,過點(diǎn)F(1,0).
綜上,直線AB恒過定點(diǎn)F(1,0).
解法二:直線AF的斜率為kAF=(t≠1),
直線BF的斜率為kBF==(t≠1),
∴kAF=kBF,即A,B,F(xiàn)三點(diǎn)共線.
當(dāng)t=1時,A(1,2),B(1,1),此時A,B,F(xiàn)三點(diǎn)共線.
∴直線AB過定點(diǎn)F(1,0).
2.[2016貴州測試]設(shè)n∈N*,函數(shù)f(x)=,函數(shù)g(x)=(x>0).
(1)當(dāng)n=1時,求函數(shù)y=f(x)的零點(diǎn)個數(shù);
(2)若函數(shù)y=f(x)與函數(shù)y=g(x)的圖象分別位于直線y=1的兩側(cè),求n的取值集合A;
(3)對于?n∈A,?x1,x2∈(0,+∞),求|f(x1)-g(x2)|的最小值.
解 (1)當(dāng)n=1時,f(x)=,f′(x)=(x>0).
由f′(x)>0得0e.
所以函數(shù)f(x)在(0,e)上單調(diào)遞增,在(e,+∞)上單調(diào)遞減,
因為f(e)=>0,f=-e<0,所以函數(shù)f(x)在(0,e)上存在一個零點(diǎn);
當(dāng)x∈(e,+∞)時,f(x)=>0恒成立,
所以函數(shù)f(x)在(e,+∞)上不存在零點(diǎn).
綜上得函數(shù)f(x)在(0,+∞)上存在唯一一個零點(diǎn).
(2)對函數(shù)f(x)=求導(dǎo),得f′(x)=(x>0),
由f′(x)>0,得0e;.
所以函數(shù)f(x)在(0,e;)上單調(diào)遞增,在(e;,+∞)上單調(diào)遞減,
則當(dāng)x=e;時,函數(shù)f(x)有最大值f(x)max=f(e;)=.
對函數(shù)g(x)=(x>0)求導(dǎo),得g′(x)=(x>0),
由g′(x)>0,得x>n;由g′(x)<0,得00)在直線y=1的上方,
所以g(x)min=g(n)=n>1,解得n0,
所以|f(x1)-g(x2)|的最小值為-=.
3.選做題
(1)選修4-4:坐標(biāo)系與參數(shù)方程
在平面直角坐標(biāo)系xOy中,曲線C1的參數(shù)方程為
(α為參數(shù)),以O(shè)為極點(diǎn),x軸的正半軸為極軸,建立極坐標(biāo)系,曲線C2的極坐標(biāo)方程為ρ2=4ρsinθ-3.
①求曲線C1的普通方程與曲線C2的直角坐標(biāo)方程;
②求曲線C1上的點(diǎn)與曲線C2上的點(diǎn)的距離的最小值.
(2)選修4-5:不等式選講
已知函數(shù)f(x)=|x-a|+|x-2a|.
①當(dāng)a=1時,求不等式f(x)>2的解集;
②若對任意x∈R,不等式f(x)≥a2-3a-3恒成立,求a的取值范圍.
解 (1)①x2=2=(sinα+cosα)2=sin2α+1=y(tǒng),
所以C1的普通方程為y=x2.
將ρ2=x2+y2,ρsinθ=y(tǒng)代入C2的方程得x2+y2=4y-3,
所以C2的直角坐標(biāo)方程為x2+y2-4y+3=0.
②將x2+y2-4y+3=0變形為x2+(y-2)2=1,它的圓心為C(0,2).
設(shè)P(x0,y0)為C1上任意一點(diǎn),則y0=x,從而|PC|2=(x0-0)2+(y0-2)2=x+(x-2)2=x-3x+4=2+,
所以當(dāng)x=時,|PC|min=,
故曲線C1上的點(diǎn)與曲線C2上的點(diǎn)的距離的最小值為-1.
(2)①當(dāng)a=1時,f(x)=|x-1|+|x-2|.
當(dāng)x≤1時,f(x)=1-x+2-x=3-2x,此時由f(x)>2得x<;
當(dāng)12無解;
當(dāng)x>2時,f(x)=x-1+x-2=2x-3,此時由f(x)>2得x>.
綜上可得不等式f(x)>2的解集為
∪.
②因為f(x)=|x-a|+|x-2a|≥|(x-a)-(x-2a)|=|a|,故f(x)取得最小值|a|,因此原不等式等價于|a|≥a2-3a-3.
當(dāng)a≥0時,有a≥a2-3a-3,即a2-4a-3≤0,
解得2-≤a≤2+,此時有0≤a≤2+.
當(dāng)a<0時,有-a≥a2-3a-3,即a2-2a-3≤0,
解得-1≤a≤3,此時有-1≤a<0.
綜上可知a的取值范圍是[-1,2+].
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