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1、
壓軸大題搶分練
(建議用時(shí): 60 分鐘 )
(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)第 144 頁(yè) )
x2 y2
1.已知橢圓 C: a2+b2= 1(a> b> 0)的焦距為 2 6,設(shè)右焦點(diǎn)為 F,過(guò)原點(diǎn) O 的直線(xiàn) l 與橢圓 C 交于 A,B 兩點(diǎn),線(xiàn)段 AF 的中點(diǎn)為 M,線(xiàn)段 BF 的中點(diǎn)為 N,且
→ → 1
OM·ON= 4.
(1)求弦 AB 的長(zhǎng);
1
(2)當(dāng)直線(xiàn) l 的斜率 k=2,且直線(xiàn) l ′∥ l 時(shí), l′交橢圓于 P,Q,若點(diǎn) A 在第一象限,求證:直線(xiàn) AP,AQ 與 x 軸圍成一個(gè)等腰三角形.
[解
2、] (1)由題意可知: 2c=2 6, c= 6,設(shè) F( 6,0), A(x0,y0),B(- x0,
0
-y ),
x0+ 6
y0
,N
- x0+ 6
y0 ,
則 M
,
2
,-
2
2
2
→ →
2
2
1
22
22
6- x
-y
由OM·ON=
0
0
=4,則 x0+y0=5,則 |AB|=2
x0+y0=2 5.
4
1
(2)證明:當(dāng)直線(xiàn) l 的斜率
3、k=2時(shí),且 l ′∥ l ,
1 1 1
則 l :y=2x,設(shè) l ′:y=2x+ m,y0=2x0,
2
2
=5,則 A(2,1),由 c=
6,代入橢圓方程解得 a=2
2,c=
2, ∴
由 x + y
0
0
x2
y2
橢圓的方程為
8 +
2 =1,
x2+ 4y2= 8,
聯(lián)立
1
整理得 x2+ 2mx+2m2-4=0,
y=2x+ m,
設(shè)直線(xiàn) AP, AQ 的斜率分別為 k ,k ,
4、
1
2
1/6
y -1
y -1
1
2
設(shè) P(x1,y1), Q(x2,y2),則 k1=
,k2=.
x1-2
x2-2
由 x2+ 2mx+2m2-4=0,
可得 x1+x2 =- 2m, x1x2= 2m2-4,
1
2
y - 1
y -1
1
2
+
所以 k
+k =
x2-2
x1- 2
y1- 1
5、x2- 2 + y2- 1 x1- 2
=
x1-2
x2-2
1
x1+m- 1
2-
+
1
-
x
2
x2+ m- 1 1
2
2
2
x
=
x1-2 x2 -2
x1x2+ m-2 x1+x2 - 4 m-1
=
x1-2 x2-2
2m2-4-2m2+ 4m- 4 m-1
=
-2
=0.
1
2
x
x - 2
即 k1+ k2 =0.
所以直線(xiàn) AP,A
6、Q 與 x 軸圍成一個(gè)等腰三角形.
2. (2018 ·石家莊市一模 )已知函數(shù) f(x)=(x+ b)(ex-a)(b>0),在 (-1,f(-1))處的切線(xiàn)方程為 (e- 1)x+ ey+e-1=0.
(1)求 a, b;
2
(2)若 m≤0,證明: f(x) ≥mx +x.
1
所以 f(- 1)=(-1+ b) e-a =0,
又 f′(x)= (x+b+1)ex-a,
b
1
所以 f′(-1)= e-a=- 1+ e,
2/6
1
若 a= e,則 b=2- e< 0,與 b
7、>0 矛盾,
故 a=1,b=1.
(2)由(1)可知 f(x)=(x+1)(ex-1), f(0)=0,f(-1)=0,由 m≤ 0,可得 x≥mx2+ x,
令 g(x)= (x+1)(ex-1)-x, g′ (x)=(x+ 2)ex-2,
令 t(x)=g′(x),則 t′(x)=(x+ 3)ex,
當(dāng) x<- 3 時(shí), t′ (x)< 0, t′(x)單調(diào)遞減,且 g′ (x)< 0;
當(dāng) x>- 3 時(shí), t′ (x)> 0, t′(x)單調(diào)遞增,且 g′ (0)= 0,
所以 g(x)在(- ∞,0)上單調(diào)遞減,
8、在 (0,+ ∞ )上單調(diào)遞增,且 g(0)=0,
故 g(x)≥ g(0)=0? (x+1)(ex-1)≥ x≥ mx2+x,故 f(x)≥mx2+ x.
3. (2018 ·衡水金卷 )已知拋物線(xiàn) C 的頂點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),焦點(diǎn) F 在 x 軸的正半
→ →
軸上,過(guò)焦點(diǎn) F 作斜率為 k 的直線(xiàn)交拋物線(xiàn) C 于 A,B 兩點(diǎn),且 OA·OB=- 3,其中 O 為坐標(biāo)原點(diǎn).
(1)求拋物線(xiàn) C 的方程;
(2)設(shè)點(diǎn) D(1,2),直線(xiàn) AD,BD 分別交準(zhǔn)線(xiàn) l 于點(diǎn) G,H,問(wèn):在 x 軸的正半軸上是否存在定點(diǎn) M,使 GM⊥HM ,若存在,求出定點(diǎn)
9、 M 的坐標(biāo),若不存在,試說(shuō)明理由.
[解] (1)由題意知 k≠0,
2 p
設(shè)拋物線(xiàn) C 的標(biāo)準(zhǔn)方程為 y = 2px(p> 0),直線(xiàn) AB 的方程為 x= my+ 2
1
m= k,且 m≠0 ,
3/6
y2= 2px,
消去 x,得 y2-2pmy-p2= 0.
聯(lián)立
p
x=my+2,
y12
y22
設(shè) A 2p,y1 B 2p, y2 ,
則 y1+ y2 =2pm, y1 y2 =-p2.
→ →
2
2
1 2 2
10、
y1y2
所以 OA·OB= 4p
2
+y y =4p -p =- 3,
1
2
解得 p= 2.
所以?huà)佄锞€(xiàn) C 的標(biāo)準(zhǔn)方程為 y2 =4x.
(2)假設(shè)在 x 軸上存在定點(diǎn) M(a,0),使 GM⊥HM ,
設(shè) G(-1,yG),H(- 1, yH ),
由(1)知 y1+y2= 4m, y1y2=- 4.
又 D(1,2),設(shè)直線(xiàn) AD,BD 的斜率分別為 k1,k2,
y -2
y -2
1
= 4
2
= 4
11、則 k1= 2
,k2= 2
,
y1
y1 +2
y2
y2 +2
4 -1
4 -1
則直線(xiàn) AD 的方程為 y-2=
4
(x- 1),
y1+ 2
令 x=- 1,得 yG= 2- 8 =2 y1-2 ,y1+2 y1+2
同理,得 yH= 2-
8 =
2 y2-2
.
y +2
y +2
2
2
2 y1-2 2 y2-2
故 yGyH =·
y1+2 y2+2
4[y1y2-2 y1+y2 + 4] 4 -4-2×4
12、m+4
= = =-4.
y1y2+2 y1+y2 +4 -4+2×4m+4
4/6
→ →
由 GM⊥HM,得MG·MH =0,
即(- 1- a, yG) ·(-1- a,yH)=(a+ 1)2+ yGyH =0,故 (a+1)2-4=0,
解得 a= 1 或 a=- 3(負(fù)值舍去 ),
即在 x 軸的正半軸上存在定點(diǎn) M,使 GM⊥HM ,且定點(diǎn) M 的坐標(biāo)為 (1,0).
4.已知函數(shù) f(x)=xln x-ax.
(1)求函數(shù) f(x)的單調(diào)區(qū)間;
x
+ k,k∈Z , e=
13、2.718 28 為自然對(duì)數(shù)的底數(shù).當(dāng) a
(2)設(shè)函數(shù) g(x)=(x-k)e
=1 時(shí),若 ? x1∈(0,+∞ ), ? x2∈(0,+∞ ),不等式 g(x2
)
-
1
>
0
成立,求
5f(x )
k 的最大值.
[解] (1)對(duì)函數(shù)求導(dǎo)得 f′ (x)=ln x+ 1- a(x> 0),
令 f′(x)= 0,得 x=ea-1,
當(dāng) 0<x<ea-1 時(shí), f′(x)< 0,此時(shí)函數(shù) f(x)單調(diào)遞減;當(dāng) x>ea-1 時(shí), f′(x)>0,此時(shí)函數(shù) f(x)單調(diào)遞增,
所以函
14、數(shù) f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間是 (0,ea- 1),單調(diào)遞增區(qū)間是 (ea-1 ,+ ∞).
(2)當(dāng) a= 1 時(shí),由 (1)可知 f(x)=f(ea-1)=f(1)=- 1,
? x1∈(0,+ ∞),? x2∈ (0,+ ∞ ),不等式- 5f(x1)+g(x2)> 0 成立等價(jià)于當(dāng)
x∈(0,+ ∞)時(shí), 5+(x-k)ex+ k>0 恒成立,
即 5+xex>k(ex-1)對(duì) x∈(0,+ ∞)恒成立,因?yàn)?x∈(0,+ ∞)時(shí) ex-1>0,
5+xex
所以 k< ex-1 對(duì) x∈ (0,+ ∞ )恒成立,
x+5
15、即 k<x+ x 對(duì) x∈ (0,+ ∞ )恒成立,
e -1
5/6
x+ 5
設(shè) h(x)= x+ x , e - 1
ex ex- x- 6
則 h′(x)=ex-1 2 ,
令 F(x)=ex-x-6,則 F′ (x)=ex- 1,
當(dāng) x∈(0,+ ∞)時(shí), F′(x)>0,
所以函數(shù) F(x)= ex-x-6 在(0,+ ∞)上單調(diào)遞增,
而 F(2)=e2-8<0,F(xiàn)(3)= e3-9>0,
所以 F(2)F(3)<0,
x0
所以
16、存在唯一的 x0∈ (2,3),使得 F(x0)=0,即 e =x0+6,
當(dāng) x∈(0, x0)時(shí), F(x)<0,h′(x)<0,所以函數(shù) h(x)單調(diào)遞減;
當(dāng) x∈(x0,+ ∞ )時(shí), F(x)>0,h′(x)>0,所以函數(shù) h(x)單調(diào)遞增,所以當(dāng) x= x0 時(shí),函數(shù) h(x)有極小值 h(x0),同時(shí)也為最小值,
x0+5
因?yàn)?h(x0)=x0+ x0 =x0+ 1∈ (3,4),
e -1
又 k<h(x0),且 k∈ Z,
所以 k 的最大整數(shù)值是 3.
6/6