高考数学高频考点原创与改编试题
2016年高考数学高频考点原创与改编试题
一、选择题与填空题创新题
原创题或改编题1:已知)(x f 为定义在R 上的奇函数,当0>x 时,都有
2016)()2(-=?+x f x f ,且当(]2,0∈x 时,12)(+=x x f ,则
=+-)2016()2015(f f ( )
A
51344
B 5
1344- C 672 D 672-
解:0>x Θ时,.2016)()2(-=+x f x f
)
(2016
)2(x f x f -
=+∴ )()
2(2016
)4(x f x f x f =+-
=+∴
52016
1
22016)2(2016)4()2016(2-=+-=-
==∴f f f ()()()()6721
22016
120163201520151=+==
-=-=-f f f f ()()5
1344
20162015=
+-∴f f 原创题或改编题2:已知椭圆和双曲线有共同的焦点21,F F ,P 是它们的一个交点,
且0
2160=∠PF F ,记椭圆和双曲线的离心率分别为21,e e ,则2
11
e e 取最大值时,2
1,e e 的值分别是( )
A
26,22 B 25,21 C
6,33 D 3,4
2
解法一:设椭圆的长轴长为12a ,双曲线的实轴长为22a (21a a >)。设
.||,||2211r PF r PF ==不妨设21r r >。 2211212,2a r r a r r =-=+∴ 212211,a a r a a r -=+=
在21PF F ?中:()()()()()0
21212
212
212
60cos 22a a a a a a a a c -+--++=
2
221234a a c +=∴
()2
12
212
2
2
1
2
22
113
23
2
11114e e e e e e a c a c =≥+
=
???
? ??+
???
? ??=
∴ (当且仅当
2131e e =时,取=)由,3
3
21,32112==e e e e 得26,2221==e e 。 ∴选A
解法二:设椭圆的长轴长为12a ,双曲线的实轴长为22a (21a a >)。设
.||,||2211r PF r PF ==不妨设21r r >。 2211212,2a r r a r r =-=+∴
22
2212212141
c
r r c a a e e -==∴ 在21PF F ?中,,60,60,600
120
210
21αα-=∠+=∠∴=∠P F F P F F PF F
()
00
600
<<α由正弦定理:
()()
020160sin 260sin 60sin c
r r =-=+αα,
()
()
αα-=
+=
∴020160sin 3
4,60sin 3
4c r c r
()()()
ααα2sin 3
3
260sin 60sin 341020221=--+=∴
e e ∴当045=α时,
33
2|1max 21=
e e 此时,3
26426341c c r +=+?= c r 3
262-=
,22211=
∴=∴e c a ,2
6
2=e 。∴选A 原创题或改编题3:已知ABC ?的重心为G ,内C B A ,,角的对边分别为c b a ,,,
若03
3
22=+
+GC b GB a GA c ,则ABC ?为( ) A 等边三角形 B 锐角三角形 C 直角三角形 D 钝角三角形
答案:C
原创题或改编题4:.一个几何体的三视图及其尺寸如图所示,则这个几何体的
所有棱的长度之和是( ) (A )8+22(B )12
(C )6+32 (D )
4+42
答案:A
原创题或改编题5:有一个棱锥的三视图及其尺寸如图所
示,则该棱锥侧
棱与底面所成角的正弦值为( )
(A )4
5
(B )23417
(C )2
3
(D 317
答案:B
原创题或改编题6:已知一个几何体的三视图及其尺寸如图所示,则它的外接球的表面积为_____.
答案:12π
(二)15题原创题及详解。
原创题或改编题7:若函数()f x 在其图象上存在不同的两点1122(,),(,)A x y B x y ,其
坐标满足条件:
2222
12121122
||x x y y x y x y +-++的最大值为0,则称()f x 为“柯西函数”, 则下列函数:
①1
()(0)f x x x x
=+
> ;② ()ln (03)f x x x =<<;
③()f x
④()f x =.
其中为“柯西函数”的有______(填出所有正确答案的番号
)
1212||||||||,()x x y y OA OB OA OB O A B y kx y f x +??≤???==u u u r u u u r u u u r 解:0且能取等号
、、三点共线
存在过原点的直线与的图象 有两个不同交点
①1
()(0)f x x x x
=+
>思考1:用图象 y x y kx ==它以为渐近线,与最多一个交点.
1
()(0)y kx f x x x x
==+>思考2:将代入 ,21)1,k x -=得(
(1)1(2)1k k ≤>时无解;时,有一个解不合题意.
② 00()ln ,y kx f x x x y ==设与的图象的切点为()
000001
,1,(01(),3)
y x x e x x f x x '==∴==∴∈Q 得ln 结合图象得,是,“柯西函数”
③221(0)84
y x y y =-=≥ 22
184
y x y kx -==图象是双曲线的上支,给合其渐近线,
与它的图象只有一个交点,不合题意。
220,k x y y y y k >=>=±若解方程组,易得时,原因是否还没解,就忽略了的隐含条件:从而(点拔:解方程组必须解所有未知数哟!)
④22
1(0)48
x y y y =?
-=≥ 22
184x y x x x -=图象是双曲线在轴上或轴上方的部分
在轴上有两个交点,合题意。
原创题或改编题8:若函数()f x 在其定义域的一个子集[,]a b 上存在实数()m a m b <<,
使()f x 在m 处的导数()f m '满足()()()()f b f a f m b a '-=-,则称m 是函数()f x 在[,]a b 上的一个“中值点”。则下列命题: ①函数
2()3ln f x x x x =-+在1[,3]4
上恰有两个“中值点”;
②函数3
21()ln 23
x f x x =
-在[5,5]-上恰有两个“中值点”; ③函数321()3f x x x =
-在[0,]b 上恰有两个“中值点”,则实数b 的取值范围是3
(,3)2; ④函数321
()3
f x x x b =-+在[0,]b 上恰有一个“中值点”,则实数b 的取值范围是
3
(0,][3,)2
+∞U 其中正确的有________(填出所有正确答案的番号). 2解: 设(,(),(,())A a f a B b f b ,则
()()()()f b f a f m b a '-=-()()
()f b f a f m b a
-'?=
-()AB f m k '?=
①求导,结合图象,正确。 ②
2()2x f x x '=-=0,有三个解(教材结论),图象有三个极值点,
由图象得②错
③
22
()(0)1()2,,
03
f b f f x x x b b b -'=-=--设
22122222
21
,20(0,),
3
1(0)032()013()2,,33
321
44403x x x x b b b g b b g b b b g x x x b b b b b b --+=?
=-+>??
?=->?=--+<?>?
??=+->??
由已知得为方程在上两个不同根令则 ④321()3f x x x b =
-+可由321
3
y x x =-上下平移得,不影响“中值点”的个数;
由③的解答过程知,它不可能有三个及其以上的“中值点”, 由图象得,连续函数至少有1个“中值点”,④实际就是③的否定. ④正确.
综上,填①③④
原创题或改编题9:.已知点P 为棱长为1的正方体1111ABCD A B C D -的表面上除点A 外的
任意一点,作以
A 为圆心,P 到A 的距离r 为半径的球面与正方体的表面相交,设交线为
m ,定义函数()c r 为m 的长度,则下列命题:
① 当r ∈时,m 在侧面11BCC B 上的部分在以B 为
圆心的圆上; ②(1)2c π=;
③ (
36
c =;
④函数()c r 在上是增函数,()c r 在上是减函数. 其中正确的有________(填出所有正确答案的番号).
3解:① 当r ∈时,P 可在侧面11BCC B 上,
这时AB ⊥Q
侧面11BCC B AB BP BP ∴⊥∴=,,
②当1r =时,P 点的轨迹是以A 为圆心以1 为半径在三个面1111,,ABB A ABCD ADD A 上圆心角
为
2
π
的圆弧,3(1)312
2
f π
π
=?
?=
,所以②错
③当3r =
时,在面11B C CB 内点B 到圆弧的距离为3,此圆弧的长为
32π=6
同样在面1111A B C D , 11DCC D .
又当P 在侧棱1BB 上时,,63
PAB AP π∠==; 同理
P 在侧棱11A B 上时1,6
PAA π∠=在面11ABB A 内P 点的轨迹均是以A 为圆心,以
3为半径的中心角为16
π的圆弧,弧长为1639π?
=,
同理,在平面ABCD ,11ADD A 内的弧长也为
9
所以(
3()3696
c =+=,所以③正确.
④当r =
P 在面11B C CB 内的轨迹是以B 为圆心,1为半径的圆弧,长
为
2
π
,同理在面1111A B C D ,11DCC D 内的弧长也为
2
π
,所以32
c π=
由②知3(1)312
2
c c π
π
=??=
=,所以④错误。 综上,填① ③
二、 三角函数
1.原创题或改编题:在ABC ?中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且
2
2sin sin()sin()cos()sin 12
A B
A B A B A B C -+--+-=, (Ⅰ)求A ;
(Ⅱ)若6c =
,b =点D 在BC 边上,2BD DC =,求AD 的长.
原创题或改编题解析:【答案】(Ⅰ)34
A π
= (Ⅱ)2AD = 【解析】略
2.原创题或改编题:在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别是a 、b 、c ,且
2
sin 2)2cos(12
C
B A +=++π (Ⅰ)求角A 的大小;
(Ⅱ)若2b =,ABC ?
的面积S =a 的值。
原创题或改编题解析:答案:(Ⅰ) 3
π
=
A (Ⅱ)
3. 原创题或改编题:
三、数列
1.原创题或改编题:1.设{}n a 是公比大于1的等比数列,n S 为数列{}n a 的前n 项和.已
2.原创题或改编题: 已知正项数列{n a }的前项和为n S ,且对任意n N ∈,都
有1n S +,1n a +,4成等比数列. (Ⅰ)求{n a }的通项公式; (Ⅱ)设1
1
n n n b a a +=
,求数列{n b }的前n 项和n T ,并证明16n T <.
原创题或改编题解析:(Ⅰ)21n +(Ⅱ)11
646
n -+
四、概率 (理科)
1.原创题或改编题:某市进行中学生排球比赛,以“五局三胜”制进行决赛,根据以往战况,中学甲球队每一局赢中学乙球队的概率为35
.已知比赛中,第一局中学乙球队先胜一局,在
这个条件下,
(Ⅰ)求中学甲取胜的概率;
(Ⅱ)设决赛中比赛总的局数为ξ,求ξ的分布列及ξE .(两问均用分数作答) 【解】(Ⅰ)解:中学甲取胜的情况有两种:
中学甲连胜三局;
②中学甲在第2局到第4局中赢两局,且第5局赢.……………………2分
故中学甲取胜的概率为
3
2
2
33332()C ()5555
p =+?? …………………………………………………4分
27162297.125625625
=+=
故所求概率为297.625
………………………………………………………………5分
(Ⅱ)比赛局数,ξ
则2
24(3)();525
P ξ===
13
2335122(4)();555
5125
P C ξ==???+=
1222
3333327054222(5)()().55
5555625125
P C C ξ==???+??==………………8分
的分布列为:
……………………10分
125
534
1255451255142543=
?+?+?
=ξE .……………………………………………12分 2.原创题或改编题:据有关调查统计,2015年某大城市私家车平均每天增加36辆,
公交车也增长过快,造成交通拥堵现象日益严重,现有A 、B 、C 三辆车从同一地点出发,
开往甲、乙、丙三地,已知A 、B 、C 这三辆车在驶往目的地的过程中,出现堵车的概率依次为
51,51,3
1
,且每辆车是否被堵互不影响。 ⑴求这三辆车恰有两辆车被堵的概率;
⑵用ξ表示这三辆车被堵的车辆数,求ξ的分布列及数学期望E ξ。
答案:⑴25
2
31545131515432512
=??+??+???? ??=P
⑵()7532
325402
=???? ??==ξP ,()75323154325451212
=???? ??+???==ξP
()75102=
=ξP ,()7513151513=??==ξP 。15
11
=ξE 。 3.原创题或改编题:科幻片《星际穿越》上映后,全球累计票房高达 6亿美元,为了
了解某市观众的满意度,某影院随机调查了本市观看此影片的观众,并用“100分制”对满意度进行评分,分数越高满意度越高,若分数不低于90分,则称该观众为“满意观众”。现从调查人群中抽取15名。如图所示的茎叶图记录了他们的满意度分数。 ⑴求从这样15人中随机选取3人,至少有2人为“满意观众”的概率;
⑵以本次抽样的频率作概率,从某市观看此影片的观众中任选4人,记ξ表示抽到“满意观众”的人数,求ξ分布列及数学期望E ξ。
答案:⑴91693
1531015210=+?=C C C C P ,⑵ξ服从??
?
??32,4B ,38324=?=ξE 4.原创题或改编题:某工厂在试验阶段大量生产一种零件,这种零件有A 、B 两项指标需
要检验,设各项技术指标达标与否互不影响。若有且只有一项技术指标达标的概率为36
11
,
至少一项技术指标达标的概率为
36
35;按质量检验规定:两项技术指标达标的零件为合格品。 ⑴求一个零件经过检验为合格品的概率是多少?
⑵任意依次抽出5个零件进行检验,求其中至多3个零件是合格品的概率是多少? ⑶任意依次抽取该种零件4个,设ξ表示其中合格品的个数,求ξ的分布列和数学期望E ξ。
答案:⑴设A ,B 项指标达标的概率分别为,,21P P 一个零件为合格品的概率为P
()()()(),36
35111,361111212121=---=-+-P P P P P P 3
2
21=
=∴P P P ⑵24313132313215
554
45=
??
? ??-???? ??-C C ⑶ξ服从??
? ??32,4B ,3
8324=?
=ξE 文科:
1、甲、乙二人用4张扑克牌(分别是红桃4,红桃5,红桃6,方块4)玩游戏,他们将扑克牌洗匀后,背面朝上放在桌面上,甲先抽,乙后抽,抽出的牌不放回,各抽一张。 ⑴设(j i ,)分别表示甲、乙抽到的牌的数字,写出甲、乙二人抽到的牌的所有情况; ⑵若甲抽到红桃5,则乙抽出的牌的牌面数字比5小的概率是多少?
⑶甲乙约定:若甲抽到的牌的牌面数字比乙大,则甲胜;否则乙胜。你认为此游戏是否公平并说明理由。
答案:⑴()()()
()()()'
'
4
,5,6,5,4,5,4,4,6,4,5,4()()()()()()64,5,4,4,4,4,6,5,6,4,6'
,
'
'
共12
个; ⑵3
2=
P ⑶用A 表示甲胜,用B 表示乙胜,()()12
7
,125==
B P A P ;∴不公平
2、某食品厂为了检查甲、乙两条自动包装流水线的生产情况,随机在这两条流水线上各取40件产品作为样本,并称出它们的重量(单位:克),重量值落在[)510,495内的产品为合格品,否则为不合格品。表1是甲流水线样本的频率分布表,图1是乙流水线样本的频率分布直方图。
⑴根据上面表1中的数据作出甲流水线样本的频率分布直方图;
⑵若以频率作概率,试估计从两条流水线上分别任取一件产品,该产品恰好为合格品的概率分别是多少?
表1 甲流水线样本的频数分布表 答案:⑴略; ⑵,4
3
40301==
P ()9.0503.009.006.02=?++=P
五、
立体几何
原创题或改编题1:如图,在底面是正方形的四棱锥P -ABCD 中,平面PCD ^平面ABCD ,
PC =PD =CD =2.
(Ⅰ)求证:PD BC ^;
(Ⅱ)求二面角B PD C --的大小; (Ⅲ)求点A 到平面PBC 的距离.
方法一:(Ⅰ)证明:Q 平面PCD ^平面ABCD , 又平面PCD I 平面ABCD =CD ,BC CD ^, BC \^平面PCD , ---------------------------3分 PD ìQ 平面PCD ,
BC PD \^; ---------------------------4分 (Ⅱ)解:取PD 的中点E ,连接CE 、BE ,
PCD QV 为正三角形, CE PD \^,
由(Ⅰ)知BC ^平面PCD ,
CE \是BE 在平面PCD 内的射影, BE PD \^,
P
A B
D
C
E F
P
D
C
1
A
CEB
\?为二面角B-PD-C的平面角, ------------------7
分在CEB
V中, 90
BCE
?o
, BC=2, CE=
tan
BC
CEB
CE
\?=,
\二面角B-PD-C的大小为;-------------10分(Ⅲ)解:Q底面ABCD为正方形,//
AD BC
\,
AD?
Q平面PBC, BCì平面PBC,
//
AD
\平面PBC,
\点A到平面PBC的距离等于点D到平面PBC的距离,
过D作DF PC
^于F,
BC^
Q平面PCD,
BC DF
\^,
PC BC C
=
Q I,
DF
\^平面PBC, 且DF I平面PBC=F,
DF
\为点D到平面PBC的距离, --------------13分
在等边PCD
V中,
2,,
DC DF PC
=^
1,
CF DF
\==
,
\点A到平面PBC. -------------14分
原创题或改编题2:如图,已知四棱柱
1111
ABCD A B C D
-的底面ABCD
是正方形,点
1
A
在底面上的射影O是正方形ABCD的中心,且
1
AB AA
==
(Ⅰ) 证明:
1
A C⊥平面
11
BDD B
(Ⅱ) 求二面角
1
B OB C
--的余弦值.
证明:(Ⅰ) Q
1
A O⊥底面ABCD,且O是正方形ABCD的中心
1
BD AC BD AO
∴⊥⊥
,
1
,
AC AO O BD
=∴⊥
Q I平面
11
A AC BD AC
∴⊥
,
O
D 1
B 1
C 1
D
A
C
A 1
1111111111
//OA OA OC AA AC AA BB BB AC ∴==∴⊥∴⊥Q ,,,
又1BB BD B =Q I , 1A C ∴⊥平面11BDD B (Ⅱ) 如图建立空间直角坐标系O xyz -
则(1,0,0),(0,1,0),OB OC ==u u u r u u u r
11111(0,0,1)(1,1,0)(1,1,1)OB OA A B OA AB =+=+=+=u u u r u u u r u u u u r u u u r u u u r
设平面1OB B 的法向量(,,)n x y z =r
,则 0
x x y z =??
++=?,可取(0,1,1)n =-r 设平面1OB C 的法向量111(,,)m x y z =u r
,则 111100
y x y z =?
?
++=?,可取(1,0,1)m =-u r 1
cos ,2
||||22m n m n m n ?∴===?u r r
u r r u r u u r ∴二面角1C OB B --的余弦值1
2
=-(点拔:这里法向量夹角与二面角互补)
法2:传统法。过B 作1BE OB ⊥于E ,连结CE ,由两次全等三角形证1CE OB ⊥L
原创题或改编题3:(文科)如图, 已知四棱柱1111ABCD A B C D -的底面ABCD 是正方形,
点1A 在底面上的射影O 是正方形ABCD 的中心 ,且12AB AA ==.
(Ⅰ) 证明: 1A C ⊥平面11BDD B (Ⅱ) 求四棱锥11C BB D D -的体积.
证明:(Ⅰ) Q 1A O ⊥底面ABCD ,且O 是正方形ABCD 的中心 1
BD AC BD AO ∴⊥⊥, 1,AC AO O BD =∴⊥Q I 平面11
A AC BD AC ∴⊥,
111
111
1111
//
OA OA OC AA AC
AA BB BB AC
∴==∴⊥
∴⊥
Q
,
,
,
又
1
BB BD B
=
Q I,
1
A C
∴⊥平面
11
BDD B
(Ⅱ) Q四棱柱
1111
ABCD A B C D
-中,
11
BB D D是平行四边形
11
//
A B底面ABCD,
1111
1
112
222211
333
C BB
D D C BB D B BDC BCD
V V V S AO
---?
∴===???=???=
原创题或改编题4:、已知斜三棱柱
111
ABC A B C
-中,D是AB的中点.
(Ⅰ)求证:1
BC
1
A DC
111
2,2,60
AB AA AC CA CB BAA?
=====∠=
11
D B C B
--11
ABC A B C
-
1
AC
1
A C E DE E是
1
AC的中点
D
Q是AB的中点,
1
1
//
2
DE BC
∴=
1
BC?
Q平面
1
A DC
1
BC
∴
1
A DC
11
2,60
AB AA BAA?
==∠=
Q,
1
ABA
∴?D
Q是AB的中点,11
3
A D A
B A D
∴⊥,
222
1111
2,1
2+
CA CB CD AB CD
AC CD A D AC CD A D
==∴⊥=
=∴=∴⊥
Q
Q
,
,,
如图,建立空间直角坐标系D xyz
-,则
111
11
(3,0),(3,0),
(1,0,1)
DB BB AA
B C BC
=-==-
==
u u u u r u u u r u u u r
u u u u r u u u r
设平面
11
DB C的法向量(,,)
n x y z
=
r
,则
2+30
x
x z
?-=
?
?
+=
??
,可取(3,2,3)
n=
r
设平面
11
BB C的法向量
111
(,,)
m x y z
=
u r
,则
11
11
30
x
x z
?-+=
?
?
+=
??
,可取3,1,3)
m=
u r
470
cos,
35
||||107
m n
m n
m n
?
∴===
?
u r r
u r r
u r u u r
Q二面角
1
C OB B
--为锐角,∴它的余弦值
70
35
=
法2:传统法。过D作1
DF BB
⊥于F,连结CF,再过D作DH CF
⊥于H,再过H作11
HP B C
⊥于P,且BC于Q L,。
原创题或改编题5:(文科)、已知斜三棱柱
11
ABC A B C
-中,D是AB的中点.(Ⅰ)求证:
1
BC
1
A DC
11
AA B B⊥ABC,
11
AA B B
1
60
BAA?
∠=CA CB
=,
1
CC P
11
A P
B B
⊥11
ABC A B C
-
1
AC
1
A C E DE E是
1
AC的中点
D
Q是AB的中点,
1
1
//
2
DE BC
∴=
1
BC?
Q平面
1
A DC
1
BC
∴
1
A DC,
CA CB D AB CD AB
=∴⊥
Q是中点,,Q
11
AA B B⊥ABC AB
,
11CD AA B B
∴⊥111111111111
111111111111111160.////11//241
4
AA B B BAA A B B A B F DF BB G AG DF H DF B B C C AG B B H HP C C P HP AA B B HP B B B B A FP B B A P GF B B PC C C
PC C C A P B B
?∠=∴?⊥⊥⊥∴⊥∴⊥∴⊥∴==⊥Q Q 是菱形,,是正三角形作中点,连结,作中点,连结交于则,,过作于,则平面,平面,,
又,即时,使ABCD 90,4,2A AB BC AD ∠=?===ABCD EF ,AB CD ⊥EF Q ABCD 90,////,A EF AD BC EF AB
∠=?∴⊥EFDA EFBC EF AE AE EFCB ∴⊥⊥∴⊥图2中,平面平面,平面xyz ),,(222-=BD ),,(02t G ),,(02t EG =⊥202402222==+=?-=?t t t EG BD ,),,(),,(⊥(2,0,0)EB =u u u v
EFDA
设平面DCF 的法向量为(,,)n x y z =r
, (0-1,2(210)FD FC ==u u u v u u u v Q ,),,,,
20
,20y z x y -+=?∴?+=?
可取
(1,2,1)n =-r
则6
cos ,||||26
n EB n EB n EB ?<>===r u u u r r u u u r r u u u r 30sin ,n EB ∴<>=r u u u r ,30
C DF E ∴--二面角
六、
解析几何
原创题或改编题:
1..如图,F 1,F 2是双曲线C :22
221x y a b
-=(a >0,b >0)的左、右焦点,过F 1的直线l 与C 的
左、右两支分别交于A ,B 两点.若?ABF 2为等边三角形,则双曲线的离心率为 ( C )
A .3
B .2
C . 7
D .13
2.已知直线(14)(23)(312)0()k x k y k k R +---+=∈所经过的定点F 恰好是椭圆C 的一个焦点,且椭圆C 上的点到点F 的最大距离为8. (1)求椭圆C 的标准方程;
(2)已知圆2
2
:1O x y +=,直线:1l mx ny +=.试证明当点(,)P m n 在椭圆C 上运动时,直线l 与圆O 恒相交;并求直线l 被圆O 所截得的弦长的取值范围. 解: (1)由(14)(23)(312)0()k x k y k k R +---+=∈, 得(23)(4312)0x y k x y --++-=,则由230
43120
x y x y --=??
+-=?, 解得F (3,0)
设椭圆C 的方程为2
2
221(0)x y a b a b +=>>, 则22238c a c a b c =??+=??=+?,解得5
43
a b c =??
=??=?
所以椭圆C 的方程为
22
12516x y +=.
(2)因为点(,)P m n 在椭圆C 上运动,所以22
2212516m n m n =
+<+, 从而圆心O 到直线:1l mx ny +=的距离221d r m n
=
<=+. 所以直线l 与圆O 恒相交,
又直线l 被圆O 截得的弦长为22
22
121L r d m n =-=-+212191625m =-+由于2
025m ≤≤,所以2
916162525
m ≤
+≤,则1546L ∈, 即直线l 被圆O 截得的弦长的取值范围是15625
L ∈ 3.如图,已知椭圆2
2:14
x C y +=的上、下顶点分别为,A B ,点P 在椭圆上,且异于点,A B ,直线,AP BP 与直线:2l y =-分别交于点,M N ,
(Ⅰ)设直线,
AP BP的斜率分别为
12
,k k,求证:
12
k k?为定值;
(Ⅱ)求线段MN的长的最小值;
(Ⅲ)当点P运动时,以MN为直径的圆是否经过某定点?请证明你的结论.
解析:()()()
00
(1)0,1,0,1,,,
A B P x y
-
Q令则由题设可知
x≠,
∴直线AP的斜率0
1
1
y
k
x
-
=,BP的斜率0
2
1
y
k
x
+
=,又点P在椭圆上,所以()
2
00
1,0,
4
x
y x
+=≠从而有
2
000
112
000
1111
4
y y y
k k
x x x
-+-
?===-
(2)则由题设可知直线AP的方程为()
1
10
y k x
-=-
直线BP的方程为()
2
10
y k x
+=-
由1
1
2
y k x
y
-=
?
?
=-
?1
3
,
2
x
k
y
?
=-
?
∴?
?=-
?
由2
1
2
y k x
y
+=
?
?
=-
?2
1
,
2
x
k
y
?
=-
?
∴?
?=-
?
∴直线AP与直线l的交点
1
3
,2
M
k
??
--
?
??
,直线BP与直线l的交点
2
1
,2
N
k
??
--
?
??
又
11
1
4
k k?=-,∴
11
1211
3133
42443
MN k k
k k k k
=-=+≥?=
等号当且仅当
1
1
3
4k
k
=,即
1
3
k=时取到,故MN线段长的最小值是3 (3)设点(),
Q x y是以MN为直径的圆上任意一点,则0
QM QN
?=
u u u u r u u u r
,故有
()()1231220x x y y k k ????+++++= ????
??? ,又1114k k ?=-,所以以MN 为直径的圆的方程
为
()2
2
113240,x y k x k ??+++-= ??? 令()2
20212
x x y =???++=??
解得02x y =???=-±?? 以MN
为直径的圆经过定点(
(0,20,2-+--和
七、函数与导数
1. 原创题或改编题:
1.已知函数1
2()ln x x
e f x e x x
-=+.
(Ⅰ) 求曲线()y f x =在点(1,(1)f 处的切线方程; (Ⅱ)证明:()1f x >.
解析:
()f x ∞(I )函数的定义域为(0,+), 112122
'()1x x x x f x e nx e e e x x x
==∴=+-+
∴(1)2,'(1)f f e ==
∴()y f x =在点(1,(1)f 处的切线方程为(1)2y e x =-+ ……5分
122
()1,()11.
()1,'()1.
x x x f x e n e f x x nx xe x e g x x nx g x nx =-=+>>-==(II )由(I )知从而等价于设函数则
11
(0,)'()0;(,)'()0.x g x x g x e e ∈<∈+∞>所以当时,当时,
11
(),()g x g x e e
+∞∞故在(0,)单调递减,在()单调递增,从而在(0,)的最小值为
11
.e e
g()=- ……………………………8分 2
(),'()(1).x x h x xe h x e x e
--=-=-设函数则
(0,1)'()0;(1,)'()0.()x h x x h x h x ∈>∈+∞<所以当时当时,故在(0,1)单调递增,…
1
()(0,)(1).h x h e
∞∞=-在(1,+)单调递减,从而在的最大值为
0()(),() 1.x g x h x f x >>>综上,当时,即…………………………12分
2.原创题或改编题:12.设函数()()21
ln 12
f x x ax x =++-,其中a R ∈.
(Ⅰ)讨论函数()f x 的单调性,并说明理由; (Ⅱ)若()0,x f x ax x ?>≥-成立,求a 的取值范围.
解析:(I )函数()()21
ln 12f x x ax x =++-的定义域为(1,)-+∞,
2(1)()1
ax a x
f x x +-'∴=+
2()(1)g x ax a x =+-,(1,)x ∈-+∞
(1)当0a =时,()g x x =-
∴令()0g x x =->,10x ∴-<<,
∴()f x 的增区间为:(1,0)-,减区间为:(0,)+∞,
(2)当0a >时,令2()(1)0g x ax a x =+-=,1211
0,1a x x a a
-===-+ ①当01a <<时,21x x >,
∴()f x 的增区间为:(1,0)-,1(1,)a -++∞,减区间为:1
(0,1)a
-+,
②当1a =时,21x x =,2()(1)0g x ax a x =+-≥,()f x 的增区间为:(1,)-+∞ ③当1a >时,1201x x =>>-,
∴()f x 的增区间为:1(1,1)a --+,(0,)+∞,减区间为: 1
(1,0)a
-+,
(3)当0a <时,令2()(1)0g x ax a x =+-=,1211
0,11a x x a a -===-+<-
∴当10x -<<时,()0g x >,当0x >时,()0g x < ∴()f x 的增区间为:(1,0)-,减区间为:(0,)+∞
综上所述:略