备战2020年高考数学一轮复习第8单元不等式单元训练A卷文含
2020年高考数学(文科)一轮复习 第八单元 作业手册答案

课时作业(四十四)1.A[解析] 直线x-3y-2=0的斜率k=,倾斜角为.故选A.2.A[解析] 由题意得直线l的斜率k=-=tan 30 =,所以直线l的斜率为.故选A.3.B[解析] 由题意可设直线l0,l的倾斜角分别为α,2α,0≤α<.因为直线l0:x-3y-2=0的斜率为,则tanα=,所以直线l的斜率k=tan 2α=-=-=,所以直线l的方程为y-0=(x-1),即3x-4y-3=0.故选B.4.D[解析] 当直线过原点时,直线方程为y=2x;当直线斜率为1时,直线方程为x-y+1=0;当直线斜率为-1时,直线方程为x+y-3=0.综上所述,所求直线方程为y=2x或x+y-3=0或x-y+1=0.5.(-2,3)[解析] 将直线方程整理为m(x+2)-(x+y-1)=0.由-解得-则直线恒过定点(-2,3).6.D[解析] 因为AO=AB,所以∠AOB=∠ABO,即k AB=-k OA=-3.所以直线AB的方程为y-3=-3(x-1),即3x+y-6=0.故选D.7.A[解析] ∵直线y=-x-1的斜率为-1,∴其倾斜角为,依题意得,所求直线的倾斜角为-=,∴斜率不存在,∴过点(2,1)的直线方程为x=2,故选A.8.A[解析] 如图所示,∵k PN=----=,kPM=---=-4,∴要使直线l与线段MN相交,当l的倾斜角小于90时,k≥k PN;当l的倾斜角大于90 时,k≤k PM,∴k≥或k≤-4.9.C[解析] 设直线l的方程为+=1,则+=1①,又|ab|=4,即ab=8②或ab=-8③.由①②组成的方程组有一组解,由①③组成的方程组有两组解,所以这样的直线l有3条.故选C.10.A[解析] ∵点P(a,b)在直线x+y-4=0上,∴b=4-a,∴a2+b2=a2+(4-a)2=2(a-2)2+8,当a=2时,a2+b2取得最小值8.故选A.11.B[解析] 令x=0,得y=sin α<0,令y=0,得x=cos α>0,则直线过(0,sin α),(cos α,0)两点,因而直线必不经过第二象限.12.x+13y+5=0[解析] 边BC的中点坐标为,-,∴BC边上中线所在的直线方程为---=,即x+13y+5=0.13.[解析] 直线2x+ky-2=0与x轴交于点(1,0).由--得y=,所以两直线kx-y=0,2x+ky-2=0与x轴围成的三角形的面积为×1×=(k>0),又k+≥2=2(当且仅当k=时取等号),故三角形面积的最大值为.14.[-2,2][解析] b为直线y=-2x+b在y轴上的截距.如图,当直线y=-2x+b过点A(-1,0)和点B(1,0)时,b分别取得最小值和最大值,∴b的取值范围是[-2,2].15.解:(1)①截距为0时,l:y=x,即x-2y=0.②截距不为0时,设直线l的方程为+=1,将点(2,1)代入,计算得t=3,则直线l的方程为x+y-3=0.综上,直线l的方程为x-2y=0或x+y-3=0.(2)由题意得l的方程为x+y-3=0,∵点P(a,b)在直线l上,∴a+b=3,∵3a+3b≥2=2=6,当且仅当a=b=时等号成立.∴3a+3b的最小值是6.16.解:(1)证明:直线l的方程可化为y=k(x+2)+1,故无论k取何值,直线l总过定点(-2,1).(2)直线l的方程可化为y=kx+2k+1,则直线l在y轴上的截距为2k+1.要使直线l不经过第四象限,则故k的取值范围是k≥0.(3)依题意得,直线l在x轴上的截距为-,在y轴上的截距为1+2k,且k>0,所以A-,B(0,1+2k),故S=|OA||OB|=××(1+2k)=4k++4≥×(4+4)=4,当且仅当4k=,即k=时取等号,故S的最小值为4,此时直线l的方程为x-2y+4=0.课时作业(四十五)1.D[解析] ∵点A(a,2)到直线l:x-2y+3=0的距离为,∴=,∴a-1=±5,解得a=6或-4.2.A[解析] 设所求的直线方程为x-2y+m=0,由点(2,0)在所求直线上,得2+m=0,即m=-2,则所求的直线方程为x-2y-2=0.3.D[解析] 当直线l⊥直线AB时满足条件.∵k AB=---=,∴kl=-3,∴直线l的方程为y-4=-3(x-3),即3x+y-13=0,故选D.4.B[解析] ∵直线l1的方程为3x+4y-7=0,直线l2的方程为6x+8y+1=0,即3x+4y+=0,∴直线l1与l2间的距离为=.5.3x+4y+6=0或3x+4y-14=0[解析] 由直线l1与直线l2:4x-3y+1=0垂直,可设l1的方程是3x+4y+b=0.圆C:x2+y2-2y-3=0的标准方程为x2+(y-1)2=4,则圆心C(0,1),半径r=2,∴=2,∴b=6或-14,∴l1的方程为3x+4y+6=0或3x+4y-14=0.6.C[解析] 当a=1时,两直线方程为x+y-1=0与x+y+1=0,则两直线平行,充分性成立;当两直线平行时,a2=1,解得a=±1,当a=-1时,两直线重合,不合题意,故a=1,必要性成立.所以“a=1”是“直线ax+y-1=0与直线x+ay+1=0平行”的充要条件.7.A[解析] 由2m-20=0,得m=10.由垂足(1,p)在直线mx+4y-2=0上,得10+4p-2=0,∴p=-2.又垂足(1,-2)在直线2x-5y+n=0上,∴n=-12.8.B[解析] 直线y=2ax-6a+2化为2a(x-3)+(2-y)=0.又a∈R,∴--解得得定点为(3,2).9.B[解析] 连接AB,当l1与l2分别与AB垂直时,l1与l2之间有最大距离.∵k AB=1,∴=-1,则l1的方程为y-3=-(x+1),即x+y-2=0.10.B[解析] 由得--即所求直线过点(-1,-1).又直线y=2x+1上一点(0,1)关于直线y=x对称的点(1,0)在所求直线上,∴所求直线方程为---=---,即x-2y-1=0.11.25[解析] 由两直线平行可得,a(b-3)-2b=0,即2b+3a=ab,即+=1.又a,b为正数,所以2a+3b=(2a+3b)+=13++≥13+2=25,当且仅当a=b=5时取等号,故2a+3b的最小值为25.12.5[解析] 易求得定点A(0,0),B(1,3).当P与A和B均不重合时,因为P为直线x+my=0与直线mx-y-m+3=0的交点,且易知两直线垂直,则PA⊥PB,所以|PA|2+|PB|2=|AB|2=10,所以|PA||PB|≤=5(当且仅当|PA|=|PB|=时,等号成立);当P与A或B重合时,|PA||PB|=0.故|PA||PB|的最大值是5.13.2或-[解析] 由题知,等腰直角三角形POM的直角边长为,即点P到直线OM的距离为.由题知直线OM的斜率存在,设直线OM的方程为y=kx,即kx-y=0,则有=,即(k+3)2=5k2+5,解得k=-或k=2.14.4x+3y-6=0[解析] 方法一:由方程组--得即P(0,2).∵l⊥l3,直线l3的斜率为,∴直线l的斜率k=-,∴直线l的方程为y-2=-x,即4x+3y-6=0.方法二:设直线l的方程为x-2y+4+λ(x+y-2)=0,则其可化为(1+λ)x+(λ-2)y+(4-2λ)=0,因为直线l与直线l3:3x-4y+5=0垂直,所以3(1+λ)-4(λ-2)=0,解得λ=11,则直线l的方程为12x+9y-18=0,即4x+3y-6=0.15.解:依题意知k AC=-2,又A(5,1),∴边AC所在直线的方程为2x+y-11=0.由---得C(4,3).设B(x0,y0),则AB的中点为M, 代入2x-y-5=0,得2x0-y0-1=0,由----得B(-1,-3),∴kBC=,∴边BC所在直线的方程为y-3=(x-4),即6x-5y-9=0.16.解:设直线l的方程为+=1(a>0,b>0),因为直线l经过点P(2,2),所以+=1.(1)因为+=1≥2=,所以ab≥16,当且仅当a=4,b=4时等号成立,所以当a=4,b=4时,S△AOB=ab最小,此时直线l的方程为+=1,即x+y-4=0.(2)因为+=1,a>0,b>0,所以|OA|+|OB|=a+b=(a+b)+=4++≥4+2=8,当且仅当a=4,b=4时等号成立,所以当|OA|+|OB|取最小值时,直线l的方程为+=1,即x+y-4=0.课时作业(四十六)1.B[解析] 由D2+E2-4F=16m2+4-20m>0,解得m>1或m<,故选B.2.A[解析] 将点(m,5)代入圆的方程,得m2+25>24,故点在圆外,故选A.3.A[解析] 依题意,点(3,-1)到直线3x+4y=0的距离等于半径,则半径r==1,∴圆的方程为(x-3)2+(y+1)2=1.故选A.4.B[解析] 圆C的标准方程为(x+2)2+(y-1)2=4,圆心C(-2,1),故排除C,D选项,将点(2, -2)分别代入A,B选项的方程中,只有B选项的方程表示的圆经过此点.也可以设所求的圆的方程为(x+2)2+(y-1)2=r2,再代入点(2, -2),求得圆的半径为5.故选B.5.(x-1)2+y2=2[解析] 因为直线mx-y-2m-1=0(m∈R)恒过点(2,-1),所以当点(2,-1)为切点时,半径最大,此时半径r=,故所求圆的标准方程为(x-1)2+y2=2.6.C[解析] 方程x2+y2+ax+2ay+2a2+a-1=0表示圆的条件为a2+4a2-4(2a2+a-1)>0,即3a2+4a-4<0,解得-2<a<.∵a∈-2,-1,0,1,,∴仅当a=-1或0时,方程x2+y2+ax+2ay+2a2+a-1=0表示圆,故选C.7.A[解析] 将圆的方程化为(x-1)2+(y-1)2=4,圆心坐标为(1,1),半径为2,则圆心到直线x-y=2的距离d==,故圆上的点到直线x-y=2的距离的最大值为d+2=+2,故选A.8.C[解析] 由题意知l1⊥l2,所以l2的方程为y=-x+5.由-可得圆心C(2,4),又圆C过原点,所以半径r==,所以圆C的方程为(x-2)2+(y-4)2=20.故选C.9.A[解析] 根据题意,直线x-y+1=0与x轴的交点为(-1,0),则圆C的圆心坐标为(-1,0).因为圆与直线x+y+3=0相切,所以半径为圆心到切线的距离,即r=d==,则圆C的方程为(x+1)2+y2=2.故选A.10.A[解析] 作点N关于x轴的对称点N'(3,-4),圆心C(2,3),则(|PC|+|PN|)min=|CN'|=5,所以(|PM|+|PN|)min=5-1,故选A.11.D[解析] 由圆x2+y2-2x+6y-2=0知其标准方程为(x-1)2+(y+3)2=12,∵圆x2+y2-2x+6y-2=0关于直线ax-by-3=0(a>0,b>0)对称,∴该直线经过圆心(1,-3),即a+3b-3=0,∴a+3b=3(a>0,b>0),∴+=(a+3b)+=1+++9≥10+2=,当且仅当=,即a=b=时,取等号,故选D.12.[解析] 将圆C的方程化为标准方程,得(x-1)2+y2=1,因为A(0,3),B,,所以|AB|=--=3,直线AB的方程为x+y=3,所以圆心(1,0)到直线AB的距离d=-=.又圆C的半径为1,所以圆C上的点到直线AB的最大距离为+1,故△ABP面积的最大值为×(+1)×3=.13.[解析] 设点M(x,y),由|MA|=2|MO|得-=2,化简得x2+(y+1)2=4,∴点M的轨迹是以(0,-1)为圆心,2为半径的圆,可记为圆D,又∵点M在圆C上,圆C上存在唯一一点M,使得|MA|=2|MO|,∴圆C与圆D相切,∴ CD =1或3.设圆心C(a,2a-4),则|CD|=-,可得a=0或a=,∴圆心C的非零横坐标是.14.(x-2)2+(y-1)2=5[解析] 由题意知,此平面区域表示的是以O(0,0),P(4,0),Q(0,2)所构成的三角形及其内部,所以覆盖它的面积最小的圆是其外接圆.∵△OPQ为直角三角形,∴圆心为斜边PQ的中点(2,1),半径r==,因此圆C的方程为(x-2)2+(y-1)2=5.15.解:(1)设=(x,y),由|AB|=2|OA|,=0,得-解得或--.若=(-6,-8),则y B=-11,与y B>0矛盾;若=(6,8),则y B=5>0,符合题意.综上可得,=(6,8).(2)圆x2-6x+y2+2y=0,即圆(x-3)2+(y+1)2=()2,其圆心坐标为(3,-1),半径为.∵=+=(4,-3)+(6,8)=(10,5),∴直线OB的方程为y=x.设圆心(3,-1)关于直线y=x的对称点的坐标为(a,b),则---解得∴所求圆的方程为(x-1)2+(y-3)2=10.16.解:(1)设圆C 的圆心为C (a ,b ),则圆C 的方程为(x-a )2+(y-b )2=8.因为直线y=x 与圆C 相切于原点O ,所以O 点在圆C 上,且OC 垂直于直线y=x ,于是有-解得- 或 - .由于点C (a ,b )在第二象限,故a<0,b>0,所以圆C 的方程为(x+2)2+(y-2)2=8.(2)假设存在点Q 符合要求,设Q (x ,y ),则有 --解得x=或x=0(舍去),所以存在点Q,,使Q 到定点F (4,0)的距离等于线段OF 的长.课时作业(四十七)1.B [解析] 因为圆(x-1)2+(y-1)2=2关于直线y=kx+3对称,所以圆心(1,1)在直线y=kx+3上,得k=1-3=-2.故选B .2.D [解析] 圆C 1:(x+1)2+(y+1)2=4,圆心为C 1(-1,-1),半径r 1=2,圆C 2:(x-2)2+(y-1)2=1,圆心为C 2(2,1),半径r 2=1,∴两圆心C 1与C 2间的距离d= - -- -= ,r 1+r 2=3,∴d>r 1+r 2,即两圆外离,∴公切线有4条.故选D .3.A [解析] ∵x 2+y 2-6y=0,∴x 2+(y-3)2=9,即圆心坐标为(0,3),半径为3,而直线y=kx+3过定点(0,3),即过圆心,故直线y=kx+3被圆x 2+y 2-6y=0所截得的弦长即为直径6.故选A .4.C [解析] 因为双曲线 -=1(a>0,b>0)的两条渐近线关于x 轴对称,且圆(x-a )2+y 2=a 2也关于x 轴对称,即两条渐近线与圆的位置关系相同,不妨设一条渐近线方程为ay-bx=0,又离心率为= ,所以a=b ,所以该渐近线方程为y-x=0.由(x-a )2+y 2= a 2知圆心坐标为(a ,0),半径为a ,所以圆心到渐近线的距离d= =>a ,所以渐近线与圆相离,故选C .5.相离 [解析] 把圆的方程化为标准方程,得x 2+y 2=,∴圆心坐标为(0,0),半径r=,又θ∈R,θ≠+k π k ∈Z,∴圆心到直线x sin θ+y -1=0的距离d=>=r ,则直线与圆的位置关系为相离.6.C [解析] 由题得,圆C 1的圆心为C 1(0,0),半径r 1=1,因为圆C 2的方程可化为(x-3)2+(y-4)2=25-m ,所以圆C 2的圆心为C 2(3,4),半径r 2= - (m<25),从而|C 1C 2|= =5.由两圆外切得|C 1C 2|=r 1+r 2,即1+ - =5,解得m=9,故选C .7.B [解析] 圆C :(x+1)2+(y-1)2=8,圆心C (-1,1),半径r=2 ,圆心C 到直线l 的距离d=-=×2 =2,解得m=9或m=-11(舍去),故选B .8.B [解析] 若直线x+y=0与圆(x-a )2+(y-b )2=2相切,则圆心(a ,b )到直线x+y=0的距离等于半径 ,即= ,化简得|a+b|=2,即a+b=±2.若直线x+y=0与圆(x-a )2+(y-b )2=2相切,则a+b=±2,充分性不成立;若a+b=2,则直线x+y=0与圆(x-a)2+(y-b)2=2相切,必要性成立,故p是q的必要不充分条件.故选B.9.B[解析] 在平面直角坐标系xOy中,过点P(1,4)向圆C:(x-m)2+y2=m2+5(1<m<6)引两条切线,则切线的长为-=--=-,∴以点P为圆心,切线长为半径的圆的方程为(x-1)2+(y-4)2=12-2m(1<m<6),∴直线AB的方程为(x-m)2+y2- [(x-1)2+(y-4)2]=m2+2m-7,即m(x+1)-(x+4y-5)=0,令-得-∴直线AB恒过定点-1,,故选B.10.B[解析] 由题意知,点P在以原点(0,0)为圆心,以m为半径的圆D上,又因为点P在已知圆C上,所以只要两圆有交点即可,当圆C内切于圆D时,m取得最大值,所以m-1=5,得m=6,故选B.11.B[解析] 若在圆O上至少存在三点到直线l的距离为1,则圆心O(0,0)到直线kx-y+2k=0的距离d应满足d≤1,即≤1,解得k2≤,故实数k的取值范围是-.故选B.12.[解析] 当|AB|最大时,即直线ax-by+2=0过圆心(-1,1),所以-a-b+2=0,即a+b=2,所以+= +(a+b)=5++≥×(5+4)=,当且仅当a=,b=时,等号成立.13.5[解析] 由平面几何知识得点P与圆心C的连线PC与直线l垂直,则-=1,解得a=2,则|PC|=-=.因为圆心C(2,5)到直线l:x+y-3=0的距离d===2,所以|AB|=2-=2,则四边形ACBP的面积为S四边形ACBP=×2×=5.14.解:(1)∵直线4x+3y+1=0被圆C:(x+3)2+(y-m)2=13(m<3)所截得的弦长为4,∴圆心到直线的距离d=-=1,又m<3,∴m=2,∴ AC =-=,∴ PA 的最大值与最小值分别为+,-.(2)由(1)可得圆C的方程为(x+3)2+(y-2)2=13,令x=0,得y=0或4,令y=0,得x=0或-6,∴圆C与两坐标轴相交于三点M(0,4),O(0,0),N(-6,0),∴△MON为直角三角形,|MN|=2,∴所求内切圆的半径为-=5-.15.解:(1)曲线y=x2-6x+1与y轴的交点为(0,1),与x轴的交点为(3+2,0),(3-2,0),故可设圆C的圆心坐标为(3,t),则有32+(t-1)2=(2)2+t2,解得t=1,则圆C的半径为-=3,所以圆C的方程为(x-3)2+(y-1)2=9.(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),联立---消去y,得到方程2x2+(2a-8)x+a2-2a+1=0.由已知可得,判别式Δ=56-16a-4a 2>0, 从而有x 1+x 2=4-a①,x 1x 2= -②. 由OA ⊥OB ,可得x 1x 2+y 1y 2=0,又y 1=x 1+a ,y 2=x 2+a , 所以2x 1x 2+a (x 1+x 2)+a 2=0③. 由①②③得a=-1,满足Δ>0,故a=-1.16.解:(1)由题意知,圆心M 的坐标为(2,0),半径为2.当切线斜率存在时,设切线的方程为y=kx-4, 所以圆心M 到切线的距离d==2,解得k= ,所以切线的方程为y=x-4;当切线斜率不存在时,切线方程为x=0,满足题意.综上所述,过点P (0,-4)且与圆M 相切的直线方程为y=x-4或x=0. (2)由--得(1+k 2)x 2-(8k+4)x+16=0, ∵Δ=16(2k+1)2-64(1+k 2)>0,∴k>或由(1)知k>, 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=,x 1x 2=,于是k 1+k 2= + == - - =2k-,∴k 1+k 2=2k-4×=-1(定值). 课时作业(四十八)1.C [解析] 结合椭圆方程可得a 2=9,b 2=8,c 2=a 2-b 2=1,则e 2= = ,∴e=.故选C .2.B [解析] 由题意得,椭圆C 的一个焦点为(-1,0),长轴的一个端点为(2,0),所以a=2,b= - = ,由(0,-2k )是椭圆C 的一个顶点,得-2k= 或-2k=- ,所以k=±.故选B .3.D [解析] 当焦点在x 轴上时,a2= ,b 2= ,根据e= = ⇒ = ⇒ -= ⇒= ,即 =⇒m=2;当焦点在y 轴上时,a 2=,b 2=,同理得 =⇒m=8.综上可得m 等于2或8.故选D .4.B [解析] 由题意知,椭圆的两个焦点F 1,F 2分别是两圆的圆心,且|PF 1|+|PF 2|=10,从而|PM|+|PN|的最小值为|PF 1|+|PF 2|-1-2=7.故选B .5. + =1或 + =1 [解析] 由题意知. 解得又b 2=a 2-c 2,∴b 2=9,当焦点在x 轴上时,椭圆方程为 + =1,当焦点在y 轴上时,椭圆方程为 +=1.6.C [解析] 设椭圆的右焦点为F 2,连接AF 2,BF 2,因为|OA|=|OB|,|OF|=|OF 2|,所以四边形AFBF 2是平行四边形,所以|BF|=|AF 2|,所以|AF|+|BF|=|AF|+|AF 2|=2a=4,故选C .7.A [解析] 由题知m>0,n>0,∵ △ =|F 1F 2||y P |,∴P 为短轴端点B 时△F 1PF 2的面积最大,此时∠OBF 1=,因此 =3,∴n=3,∴m=n+32=12,故选A .8.B [解析] 设P (x ,y ),A (3,0)为右焦点,所以| |=- ,而4≤|PA|≤10,所以| |∈[ ,3 ],故选B .9.D [解析] 由题意得|AF 2|=b 2,不妨令A (c ,b 2),设B (x ,y ),由|AF 1|=3|F 1B|,得 =3 ,则(-2c ,-b 2)=3(x+c ,y ),所以B- c ,-b 2,代入椭圆方程可得 - + -=1,化简得25c 2+b 2=9,又b 2+c 2=1,可得c=,所以e= =.故选D .10.A [解析] ∵圆M :(x-2)2+y 2=1,∴圆M 与x 轴的交点坐标为(1,0),(3,0).∵圆M 经过椭圆C : +=1的一个焦点,∴m -3=1或m-3=9,∴m=4或m=12,当m=12时,圆M 与椭圆C 无交点,∴m=4,由 -得x 2-16x+24=0.∵x ≤2,∴x=8-2 ,即线段AB 所在的直线方程为x=8-2 ,∵圆M 与椭圆C 的两个公共点为A ,B ,点P 为圆M 上一动点,∴P 到直线AB 的距离的最大值为3-(8-2 )=2 -5,故选A . 11.-[解析] 设F (c ,0),把x=c 代入椭圆方程可得y=±,故有|FA|=,由题意得=c ,即b 2=ac=a 2-c 2,所以e 2+e-1=0,解得e=-. 12.[解析] 直线l 过定点(0,1),即F 2(0,1),由于 =,a 2=b 2+c 2,故a= ,b=1,则椭圆C 的方程为+x 2=1,由得(k 2+2)x 2+2kx-1=0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=-,x 1x 2=-,由点A 到y轴的距离是点B 到y 轴距离的2倍,得x 1=-2x 2,代入x 1+x 2=-中,解得x 2=,x 1=-,代入x 1x 2=-中,解得k 2=.13. +=1 [解析] 设动圆的半径为r ,圆心为P (x ,y ),则有|PC 1|=r+1,|PC 2|=9-r.所以|PC 1|+|PC 2|=10>|C 1C 2|,即P 在以C 1(-3,0),C 2(3,0)为焦点,长轴长为10的椭圆上,故点P 的轨迹方程为 +=1.14.解:(1)设椭圆的标准方程为 + =1(a>b>0),依题意得因此a=5,b=4,所以椭圆的标准方程为 +=1.(2)易知|y P |=4,又c=3,所以 △ =|y P | 2c=×4×6=12. 15.解:(1)由题意得,B (0, )是椭圆C 短轴上的顶点,所以b= , 因为△F 1BF 2是等边三角形,所以|F 1F 2|=2,即c=1. 由a 2=b 2+c 2,得a 2=4,所以a=2, 所以椭圆C 的标准方程是 +=1.(2)设M (x 0,y 0),A (x A ,y A ),依题意有x 0>0,y 0>0,x A >0,y A >0. 因为 △ =△ ,所以 = ,且 =,所以x A =,y A =y 0,即A,y 0.因为点A在椭圆上,所以+=1,即+=1,又因为直线BF 2的方程为y=- (x-1),点M (x 0,y 0)在线段BF 2上,所以15-22x 0+7=0,解得x 0=1或x 0=,因为线段AF 1与线段BF 2交于点M ,所以x 0<1,所以x 0=. 将x 0=代入直线BF 2的方程得到y 0=,所以点M 的坐标为,.16.解:(1)由已知得F (1,0),直线l 的方程为x=1, 则点A 的坐标为1,或1,-,所以直线AM 的方程为y=- x+ 或y=x- .(2)当l 与x 轴垂直时,∠OMA=∠OMB ,则=1. 当l 与x 轴不垂直时,设直线l 的方程为y=k (x-1)(k ≠0),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),x 1< ,x 2< ,直线MA ,MB 的斜率之和为k MA +k MB =- +-, 将y 1=k (x 1-1),y 2=k (x 2-1)代入,得k MA +k MB =-- -,将y=k (x-1)代入+y 2=1,得(2k 2+1)x 2-4k 2x+2k 2-2=0, 所以x 1+x 2=,x 1x 2=-,则2kx 1x 2-3k (x 1+x 2)+4k=- -=0,从而k MA +k MB =0,故MA ,MB 的倾斜角互补,所以∠OMA=∠OMB , 所以=1. 课时作业(四十九)1.C [解析] 由题得双曲线的焦点为(2,0)和(-2,0),椭圆的焦点为( - ,0)和(- - ,0),因为双曲线和椭圆的焦点相同,所以 - =2,得p=4.故选C .2.D [解析] 结合双曲线的方程可得双曲线的渐近线方程为y=±x ,则双曲线的一条渐近线为bx+ay=0,据此有 = ,所以e= == = .故选D .3.A [解析] 由题意得双曲线C : -=1(a>0)的焦距为2 ,则2 =2 ⇒a=2.故选A . 4.B [解析] 由e== ,得= ,当焦点在x 轴上时,设双曲线方程为 -=1(a>0,b>0),将P (2 ,- )代入,得 - =1,与= 联立,解得a 2=7,b 2=14.当焦点在y轴上时,设双曲线方程为 -=1(a>0,b>0),将P (2 ,- )代入,得 -=1,无解,所以a 2=7,b 2=14,即双曲线的标准方程为 -=1,故选B .5.y=± x [解析] 双曲线x 2- =1中,a=1,b= ,∴ = ,∴双曲线x 2-=1的渐近线方程为y=± x. 6.D [解析] 设双曲线的右焦点为F 1,由题得PF 1⊥x 轴,|OB|=|PF 1|,∴b=,得b=2a ,∴b 2=4a 2,∴c 2-a 2=4a 2,得c 2=5a 2,∴e 2=5,得e= .故选D .7.A [解析] 因为双曲线C : -=1(a>0,b>0)的离心率为2,所以 =2,= ,则双曲线的两条渐近线的方程为y=± x.设过右焦点F 的直线l 的方程为x=ty+c ,由得y A = - ,由 -得y B =- -,由 +2 =0,得y A =-2y B ,即-= ,t=,即直线l 的斜率k (k>0)等于3 .故选A .8.B [解析] 由双曲线定义可知,|PF 1|-|PF 2|=2a ,结合|PF 1|=4|PF 2|可得|PF 2|=,从而≥c-a ,得≥c ,所以e=≤,又双曲线的离心率大于1 ,所以双曲线离心率的取值范围为1,,故选B .9.B [解析] 由题知切线过双曲线的左焦点F (-2,0),且切线斜率存在,不妨设切线方程为y-0=k (x+2),易知= ,解得k=1或k= .当k=时,切线不与双曲线M 的右支相交,故舍去,所以切线方程为y=x+2,与双曲线方程联立,消元得2y 2-12y+9=0,所以y 1+y 2=6,即线段AB 的中点的纵坐标为3,所以线段AB 的中点到x 轴的距离为3,故选B .10.D [解析] 由题知2b=8,A (-3,0),∴b=4,F (5,0),∵F 到双曲线的渐近线的距离为b ,∴☉F :(x-5)2+y 2=16.设MN 交x 轴于点E ,则|FE|===2,∴ AE =8-2=6,∴ ME 2=|AE| |EF|=12,∴ MN =2|ME|=4 ,故选D .11.2 [解析] 由题意知PF 1⊥PF 2,设△AF 1P 的内切圆半径为r ,∴ PF 1|+|PA|-|AF 1|=2r ,∴ PF 2|+2a+|PA|-|AF 1|=2r ,得|AF 2|-|AF 1|=2r-4,又由图形的对称性知|AF 2|=|AF 1|,∴r=2.12.2 [解析] 如图所示,连接MF 2,由双曲线的定义知|MF 1|-|MF 2|=2a ,∴ MQ + MF 1|=|MF 2|+|MQ|+2a ≥|F 2Q|+2a ,当且仅当Q ,M ,F 2三点共线时,|MQ|+|MF 1|取得最小值3.此时,F 2(c ,0)到直线l :y=-x 的距离|F 2Q|=,∴+2a=3⇒+2a=3⇒a=1,由定义知通径长为=2.13.解:(1)由题意得A 1(-a ,0),A 2(a ,0),由 - =1,得 -=,∵M (x 0,y 0)是双曲线上一点,∴ =- =- == ,∴e2= ==1+= ,得e=.(2)易知双曲线的一条渐近线的方程为y=x ,即bx-ay=0,焦点(c ,0)到该渐近线的距离d==b=12,由(1)得== ,∴a 2=25,因此双曲线的方程为 -=1. 14.解:(1)由题意得 =①, △ =×2c b=6②,a 2+b 2=c 2③,将①②③联立,解得a 2=5,b 2=4, ∴双曲线C 的标准方程是 -=1.(2)设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),线段PQ 的中点为D (x 0,y 0), 将y=kx+m 与 -=1联立,消去y ,整理得 (4-5k 2)x 2-10kmx-5m 2-20=0,由4-5k 2≠0及Δ>0,得 - -④, ∴x 1+x 2= -,x 1x 2=--,∴x 0== - ,y 0=kx 0+m=-. 由|AP|=|AQ|知,AD ⊥PQ , 于是k AD = -=- - -=-,化简得10k 2=8-9m⑤,将⑤代入④,解得m<-或m>0,又由10k2=8-9m>0,得m<,综上可得,实数m的取值范围是m<-或0<m<.15.D[解析] 双曲线的渐近线方程为y=±x,设F(c,0)关于直线bx-ay=0的对称点为A(m,n),则=-,解得m=-,n=,将A的坐标代入双曲线方程得---=1,化简可=c,且-得-4=1,即有e2=5,解得e=.故选D.16.[解析] 设椭圆的短半轴长和双曲线虚半轴长分别为b1,b2,椭圆的长半轴长和双曲线实半轴长分别为a1,a2,则b1=3b2⇒ +9=10c2,令a1=c sin θ,a2=c cos θ,∴+=(3sin θ+cos θ)=sin(θ+φ)≤,其中tan φ=,当sin(θ+φ)=1时,+取得最大值.课时作业(五十)1.D[解析] 抛物线的标准方程为x2=8y,则焦点坐标为(0,2),准线方程为y=-2,∴焦点到准线的距离d=2-(-2)=4,故选D.2.B[解析] 由题知双曲线-x2=1的一个焦点为(0,-2),故抛物线C的焦点坐标也是(0,-2),从而得到C 的标准方程为x2=-8y.故选B.3.A[解析] 在直线方程x+2y-2=0中,令y=0,得x=2,故抛物线的焦点为F(2,0),所以=2,p=4,故选A.4.D[解析] 设P到准线的距离为d,则有|PF|=d,抛物线的方程为y=2x2,即x2=y,其准线方程为y=-,分析可得当P在抛物线的顶点时,d有最小值,即|PF|的最小值为.故选D.5.[解析] 抛物线的标准方程为x2=y,∴p=,∴焦点坐标为0,.6.D[解析] 抛物线的准线方程为x=-,作MM'垂直该准线于点M',交y轴于M″,由抛物线的定义可得|MM'|=|MF|=6,结合x M=2可知 M'M″ =6-2=4,即=4,∴2p=16,据此可知抛物线C的方程为y2=16x,故选D.7.B[解析] 由题意知,F(0,1),A(0,-1),过点M作MN⊥l于点N,则|MN|=|MF|,所以=,所以△AMN为等腰直角三角形,△AMF的边AF上的高等于|AN|,设M m,m2(m>0),则△AMF的面积为×2m=m.又△AMN为等腰直角三角形,所以m2+1=m,解得m=2,所以△AMF的面积为2.故选B.8.D [解析] 由题知点F 的坐标为,0,所以AF 的中点B 的坐标为,1,因为点B 在抛物线上,所以将B 的坐标代入抛物线方程可得1=,解得p= 或p=- (舍),则点F 的坐标为,0,点B 的坐标为,1,由两点间距离公式可得|BF|=.故选D .9.C [解析] 抛物线的焦点弦公式为x 1+x 2+p ,由抛物线方程可得p=2,则弦AB 的长为x 1+x 2+p= +2=.故选C .10.D [解析] 如图所示,过点A 作AD 垂直准线于点D ,过点B 作BE ⊥AD 于点E ,过点B 作BC 垂直准线于点C ,根据抛物线的定义,|AE|=|AD|-|BC|=|AF|-|BF|,结合=3 ,可知|AB|=2|AE|.由抛物线的对称性,不妨设直线AB 的斜率为正,所以直线AB 的倾斜角为60 直线AB 的方程为y= (x-1),联立直线AB 与抛物线的方程可得A (3,2 ),B,-,所以|AB|= -= ,而原点O 到直线AB 的距离d= ,所以S △AOB = × × =.当直线AB 的倾斜角为120 时,同理可求得S △AOB =.故选D .11.B [解析] 当直线l 的斜率不存在时,|AF|=|BF|=,则=.当直线l 的斜率存在时,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),直线l :y=kx-=kx-(k ≠0).由-得k 2x 2-+a x+=0,故x 1+x 2= +,x 1x 2=,所以 = === ,故选B .12.2 [解析] ∵抛物线y 2=4x ,∴准线方程为x=-1,由|MF|+|NF|=6,可得x M +1+x N +1=6,即x M +x N =4,∴线段MN 的中点的横坐标为=2. 13.8 [解析] 如图,记直线y=-3与y 轴的交点为N ,过点P 作PM ⊥QN 于点M ,因为|PM|=|PF|,|PQ|=2|FP|,所以|PQ|=2|PM|,所以∠PQM=30 .又因为|FN|=6,所以|FQ|=12,故|PQ|=|FQ|=8.14.解:(1)由x 2=4y ,得p==2,所以=1,则抛物线C 的焦点坐标为(0,1),准线方程为y=-1. (2)证明:由题意知直线l 的斜率存在,故设l 的方程为y=kx+m , 由方程组得x 2-4kx-4m=0,由题意得Δ=16k 2+16m>0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=4k ,x 1x 2=-4m ,又y'= ,所以抛物线在点A 处的切线的斜率为 ,抛物线在点A 处的切线方程为y-=x 1(x-x 1),化简得y= x 1x-①.同理,抛物线在点B 处的切线方程为y=x 2x- ②,联立①②,得 x 1x- = x 2x- ,即 x (x 1-x 2)=( - ),因为x 1≠x 2,所以x= (x 1+x 2),代入①,得y= x 1x 2=-m ,所以点Q,-m ,即Q (2k ,-m ),所以点Q 在直线y=-m 上.15.解:(1)由抛物线定义知|MF|=x 0+ ,则x 0+ =x 0,解得x 0=2p①,又点M (x 0,1)在C 上,代入y 2=2px 中,得2px 0=1②,联立①②,解得x 0=1,p=,所以抛物线C 的方程为y 2=x.(2)证明:由(1)得M (1,1),当直线l 经过点Q (3,-1)且垂直于x 轴时,可令A (3, ),B (3,- ), 则直线AM 的斜率k AM =-,直线BM 的斜率k BM =- -,所以k AM k BM =--×=-.当直线l 不垂直于x 轴时,设直线l 的斜率为k (k ≠0),直线l 经过Q (3,-1),则直线l 的方程为y+1=k (x-3),代入y 2=x ,得ky 2-y-3k-1=0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 1+y 2=,y 1y 2=-3-, 则直线AM 的斜率k AM =- -=- -=, 同理,直线BM 的斜率k BM =, 所以k AM k BM == =- -=-. 综上可得,直线AM 与直线BM 的斜率之积为常数-.16.2 [解析] 直线OM 的方程为y=-x ,将其代入x 2=2py ,解得x=-,y=或x=0,y=0,故A - ,.直线ON 的方程为y=x ,将其代入x 2=2py ,解得x=p 2,y=或x=0,y=0,故B p 2,.因为F 0,,所以k AB =,k BF =-,又A ,B ,F 三点共线,所以k AB =k BF ,即 =-,解得p=2.17.(4,+∞) [解析] 因为倾斜角α∈0,,所以直线l 的斜率k=tan α∈0,, 设过焦点F 的直线l的方程为y=k (x-1),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由 -整理得y 2- y-4=0,所以y 1+y 2=, 则 = ,即点M 的坐标为-1,, 所以|MF|= - -=,又k ∈0, ,所以>12,所以|MF|=> =4, 即|MF|的取值范围是(4,+∞).课时作业(五十一)1.A [解析] 因为直线y=x+4与双曲线的渐近线y=x 平行,所以它与双曲线只有1个交点.故选A . 2.B [解析] 设抛物线的焦点为F ,A (x A ,y A ),B (x B ,y B ),则|AB|=|AF|+|FB|=x A ++x B + =x A +x B +2=6>2p=4,所以符合条件的直线有且只有两条.故选B . 3.C [解析] 设A ,B 两点的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2),直线l 的方程为y=x+t ,由消去y ,得7x 2+8tx+4(t 2-3)=0,则x 1+x 2=-t ,x 1x 2= - ,∴ AB = |x 1-x 2|=- = ---=- ,故当t=0时,|AB|max =.故选C .4.A [解析] 因为直线的斜率为1,所以∠MF 1F 2=,又因为以MF 1为直径的圆过右焦点F 2,所以∠F 1F 2M=,所以|F 1F 2|=|F 2M|=2c.由双曲线的定义得|MF 1|=2a+2c ,由等腰直角三角形各边的关系得2a+2c=2c ,所以a+c= c ,所以a=( -1)c ,所以e=-= +1,故选A .5.[解析] 由题意得M -,0,设过点M 的切线方程为x=my-(m ≠0),代入y 2=2px 中,得y 2-2pmy+p 2=0,∴Δ=4p 2m 2-4p 2=0,∴m=±1,即切线的斜率k= =±1,∴MQ ⊥MP ,因此∠PMQ=. 6.B [解析] 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 由AB 的中点为N (12,15),得x 1+x 2=24,y 1+y 2=30,由 --两式相减,得- = - ,则 - - = = .由直线AB 的斜率k= - -=1,∴ =1,则=,∴双曲线的离心率e= ==.故选B .7.B [解析] 如图,过点A 作AB ⊥x 轴于点B ,则Rt △ABF 中,∠AFB=,|AF|=2,所以|BF|=|AF|cos∠AFB=|AF|=1,|AB|=|AF|sin ∠AFB= ,所以设点A 的坐标为(x 0, ),所以解得或(不满足题意,舍去),所以所求抛物线的方程为y 2=2x ,故选B .8.C [解析] 由题知,双曲线的两个焦点F 1(-4,0),F 2(4,0)分别为两个圆的圆心,两圆半径分别为r 1=2,r 2=1,|PM|max =|PF 1|+2,|PN|min =|PF 2|-1,故|PM|-|PN|的最大值m=(|PF 1|+2)-(|PF 2|-1)=|PF 1|-|PF 2|+3=5.同理|PM|-|PN|的最小值n=(|PF 1|-2)-(|PF 2|+1)=|PF 1|-|PF 2|-3=-1,∴ m -n|=5+1=6,故选C .9.C [解析] 由题意可得,直线l 的方程为y=(x+a ),即x-2y+a=0.由直线l 与圆C 2交于两个不同的点,可得圆心C 2(0,0)到直线l 的距离d= <b ,即a 2<5b 2=5a 2-5c 2,整理可得e 2<,解得- <e<,又椭圆的离心率满足0<e<1,故0<e<.故选C .10.A [解析] 设A (2a ,a 2),B (2b ,b 2),a ≠b ,∵y=x 2,∴y'=x ,∴k PA =×2a=a ,k PB =×2b=b ,∴切线PA 的方程为y-a 2=a (x-2a ),化简得ax-y-a 2=0,∴切线PB 的方程为y-b 2=b (x-2b ),化简得bx-y-b 2=0,联立切线PA ,PB 的方程,解得x=a+b ,y=ab ,∴P (a+b ,ab ),∴=(a-b ,a 2-ab ) (b-a ,b 2-ab )=(a-b )(b-a )+(a 2-ab )(b 2-ab )=(a-b )(b-a )(ab+1)=0,又a ≠b ,∴ab=-1,∴k OA k OB == =-.故选A .11.B [解析] 因为双曲线-y 2=1两条渐近线的方程是y=±x ,抛物线x 2=2py (p>0)的准线方程是y=- ,所以A ,B 两点的横坐标分别是p ,-p ,又△OAB 的面积为1,所以 ××2p=1,因为p>0,所以p= .故选B . 12.[解析] 依题意可知F 的坐标为,0,∴B 的坐标为,1,将其代入抛物线的方程中,得=1,解得p= (负值舍去),∴抛物线的准线方程为x=-,∴点B 到抛物线的准线的距离为+=.13. +=1 [解析] 设所求的椭圆方程为 +=1(a>b>0),直线被椭圆所截弦的端点为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).由题意可得,弦AB 的中点坐标为,,且= , =-.将A ,B 两点的坐标代入椭圆方程中,得.两式相减并化简,得=- - -=-2×- =3,所以a 2=3b 2.又c 2=a 2-b 2=50,所以a 2=75,b 2=25,故所求椭圆的标准方程为 +=1.14.解:(1)由题设知-解得 ∴椭圆的方程为 +=1. (2)由题设知,以线段F 1F 2为直径的圆的方程为x 2+y 2=1,∴圆心(0,0)到直线l 的距离d=. 由d<1,得|m|<,∴ CD =2 - =2 -=- .设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由 -得x 2-mx+m 2-3=0, 由根与系数的关系得x 1+x 2=m ,x 1x 2=m 2-3,∴ AB = -- - =- .由=,得 - -=1,解得m=±,满足|m|<,∴直线l 的方程为y=- x+ 或y=- x-.15.解:(1)由题知a 2=3m ,b 2=m ,所以c 2=2m ,所以e 2= =,故e=.(2)设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),由-消去y ,得4x 2-12x+12-3m=0,依题意,Δ=(-12)2-4×4(12-3m )>0,解得m>1,且有-所以|PQ|= |x 1-x 2|= - - = - ,又由题得原点到直线l 的距离d= ,所以S △OPQ =|PQ| d=× - =2,解得m=,满足m>1,故椭圆C 的方程为 +=1. (3)直线l 的垂线为ON :y=x ,由-解得 所以交点N (1,1).因为 PN =λ BQ ,又由(2)知x 1+x 2=3,所以λ== - - = --=1. 16.解:(1)由题得 =a ,,设C (x 0,y 0),则=x 0,y 0-. 因为 =,所以 -得代入椭圆方程中,得a 2=b 2.因为c2=a2-b2=b2,所以椭圆M的离心率e==.(2)(i)由题知c=2,所以a2=9,b2=5,所以椭圆M的方程为+=1.设Q(x0,y0),则+=1①,因为点P(-3,0),所以PQ的中点为-,,又线段PQ的垂直平分线为直线l,直线l过点0,-,且直线l不与y轴重合,所以x0≠3,所以-=-1,化简得=9--y②,将②代入①,化简得-y0=0,解得y0=0(舍去)或y0=.将y0=代入①,得x0=±,所以Q的坐标为±,,所以PQ的斜率为1或,所以直线l的斜率为-1或-,故直线l的方程为y=-x-或y=-x-.(ii)由题意设直线PQ:y=kx+m(k≠0),则直线l的方程为y=-x-1,所以x D=-k.将直线PQ的方程代入椭圆的方程,消去y,得(5+9k2)x2+18kmx+9m2-45=0,设P(x1,y1),Q(x2,y2),PQ的中点为N,则x N==-,代入直线PQ的方程中,得y N=,将N点坐标代入直线l的方程中,得9k2=4m-5③.又因为Δ=(18km)2-4(5+9k2)(9m2-45)>0,化简得m2-9k2-5<0.将③代入上式,得m2-4m<0,解得0<m<4,所以-<k<,且k≠0,所以x D=-k∈-,0∪0,.综上所述,点D的横坐标的取值范围为-,0∪0,.专题突破训练(三)1.解:(1)设抛物线C的方程为y2=2px(p>0),由点A(2,2)在C上,得p=1,所以点F的坐标为,0.又直线OA的斜率为1,所以其垂线的斜率为-1,因此所求直线的方程为x+y-=0.(2)设点D和E的坐标分别为(x1,y1)和(x2,y2),由题知直线DE的斜率存在且不为0,因此设直线DE的方程是y=k(x-m),k≠0.将x=+m代入y2=2x,化简得ky2-2y-2km=0,解得y1,2=.由|ME|=2|DM|知|y2|=2|y1|,即1+=2(-1),化简得k2=,因此|DE|2=(x1-x2)2+(y1-y2)2=1+(y1-y2)2=1+=(m2+4m),所以==m++9≥2+9=12,当且仅当m=时,取等号,即的最小值为12.2.解:(1)圆心C到直线3x+4y+1=0的距离d==-=1,得s=1,故圆C的标准方程为x2+(y-1)2=5,C(0,1),∴双曲线M的上焦点坐标为(0,1),∴a2=b2=c2=,故双曲线M的标准方程为-=1.(2)设P(x,y),∵ PD ,|PO|,|PE|成等比数列,∴-=x2+y2,整理得x2-y2=2, 故=(-2-x,-y)(2-x,-y)=x2-4+y2=2(y2-1),∵点P在圆C内,∴x2+(y-1)2<5,又x2-y2=2,化简得y2-y-1<0,解得-<y<,∴0≤y2<=,∴2(y2-1)∈[-2,1+),则的取值范围是[-2,1+).3.解:(1)由椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,点M,在椭圆C上,得解得所以椭圆C的方程为+=1.(2)易得直线OM的方程为y=x,当直线l的斜率不存在时,AB的中点不在直线y=x上,故直线l的斜率存在.设直线l的方程为y=kx+m(k≠0,m≠0),与+=1联立,消去y得(3+4k2)x2+8kmx+4m2-12=0,所以Δ=64k2m2-4(3+4k2)(4m2-12)=48(3+4k2-m2)>0,设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=-,x1x2=-.又y1+y2=k(x1+x2)+2m=,所以线段AB的中点N-,,因为点N在直线y=x上,所以-=2×,解得k=-,所以Δ=48(12-m2)>0,得-<m<,且m ≠0.因为|AB|=-|x2-x1|=-=--=-,又原点O到直线l的距离d=,所以S△OAB=×-=-≤-=,当且仅当12-m2=m2,即m=±时,等号成立,满足-<m<,且m≠0,所以△OAB面积的最大值为.4.解:(1)联立x2=-y与y=kx-3,得x2+kx-3=0,=k2+12>0,∴l与抛物线x2=-y恒有两个交点.∵Δ1联立x2=4y与y=kx-3,得x2-4kx+12=0,∵m ≥3,∴Δ2=16k 2-48≥0.又k>0,∴k ≥ ,∴k 的最小值为 .(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),C (x 3,y 3),D (x 4,y 4),则A ,B 两点在抛物线x 2=4y 上,C ,D 两点在抛物线x 2=-y 上. 由(1)可得x 1+x 2=4k ,x 1x 2=12,x 3+x 4=-k ,x 3x 4=-3,且Δ2=16k 2-48>0,k>0,∴k> .∵ AB =- ,|CD|= ,∴ =-=4- =4 -.∵k> ,∴0<<1,∴的取值范围是(0,4).5.解:(1)证明:设M (2pt 2,2pt )(t>0),则H -,2pt ,连接HF ,则直线HF 的斜率k 1= -=-2t.由y 2=2px (p>0)得y= (负值舍去),∴直线l 的斜率k 2== ,∴k 1 k 2=(-2t )=-1,∴l ⊥HF ,又由抛物线定义知|MF|=|MH|,∴直线l 平分∠HMF. (2)当p=1时,M (2t 2,2t ),直线AB 的方程为y-2t=-2t (x-2t 2),∴A (2t 2+1,0),B (0,4t 3+2t ), ∴ ===2t 2+1, 由 - - -消去x ,得ty 2+y-4t 3-2t=0,∴2t+y Q =- ,得y Q =-2t-,∴ = - ==,∴ +=2t 2+1+=2t 2+1+2t 2=4t 2+1∈(1,+∞). 6.解:(1)证明:由题意可得,直线l 的斜率存在,故可设l 的方程为y=k (x-1)(k ≠0),由- 得ky 2-4y-4k=0,则y 1y 2=- =-4,即y 1y 2为定值. (2)由(1)知,y 1+y 2=,∴x 1+x 2=+2=+2, 则|AB|=x 1+x 2+p=+4<8,∴k 2>1,即k<-1或k>1.由- -得x 2-kx+k-4=0, ∵M ,N 两点在y 轴的两侧,∴Δ=k 2-4(k-4)=k 2-4k+16>0,k-4<0,得k<4,故直线l 的斜率的取值范围为(-∞,-1)∪(1,4). (3)设P (x ,y ),M (x 3,y 3),N (x 4,y 4),由(2)知x 3+x 4=k ,则x==,得k=2x ,∵点P (x ,y )在直线y=k (x-1)上,∴y=2x (x-1)=2x 2-2x , 又k ∈(-∞,-1)∪(1,4),∴x=∈-∞,-∪,2,故点P 的轨迹方程为y=2x 2-2x x<-或<x<2,而|PD|= -= --= - - ,∵f (x )=4x 4-8x 3+5x 2-4x 在x=x 0(1<x 0<2)处取得最小值m , ∴ PD min = .专题突破训练(四)1.解:(1)依题意可知,2c=2,∴c=1,又e= =,∴a= ,∴b= - =1,故椭圆的方程为+y 2=1. (2)证明:由题意得,当直线PQ 的斜率不存在时,不符合题意.当直线PQ 的斜率存在时,设直线PQ 的方程为y+ =k (x- ),即y=kx- k- . 由 - -消去y ,整理得(1+2k 2)x 2-4 (k 2+k )x+4k 2+8k+2=0, 设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),则x 1+x 2=,x 1x 2=,又A ( ,0),∴k AP +k AQ =- +-=-+-=2k--=1,即直线AP ,AQ 的斜率之和为定值.2.解:(1)由题设可知k ≠0,即直线m ,n 的斜率均存在,所以直线m 的方程为y=kx+2,与y 2=4x 联立,整理得ky 2-4y+8=0,由Δ1=16-32k>0,解得k<.因为m ⊥n ,所以直线n 的方程为y=-x+2,与y 2=4x 联立,整理得y 2+4ky-8k=0, 由Δ2=16k 2+32k>0,解得k>0或k<-2. 综上可得,k 的取值范围为k<-2或0<k<.(2)证明:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),M (x 0,y 0),由(1)得y 1+y 2= ,所以y 0=,x 0= - ,所以M - ,.同理可得N (2k 2+2k ,-2k ), 又Q (2,0),所以直线MQ 的斜率k MQ =-- =-- ,直线NQ 的斜率k NQ =--=--=k MQ ,所以直线MN 过定点Q (2,0).3.解:(1)因为抛物线C :x 2=2py (p>0)经过点E t ,,且|EF|=,所以 + =,解得p=4,所以抛物线C :x 2=8y ,焦点F (0,2),t 2=.由题意知解得所以椭圆M : + =1,故抛物线C 的方程为x 2=8y ,椭圆M 的方程为 +=1.(2)假设存在正数m 符合题意,由题意知,直线AB 的斜率一定存在,设直线AB 的方程为y=kx+m. 由消去y ,整理得x 2-8kx-8m=0, 因为直线AB 与抛物线C 有两个交点,且m>0,所以Δ=64k 2+32m>0, 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=8k ,x 1x 2=-8m ,。
(江苏专用)高考数学大一轮复习 第八章 不等式 第45课 一元二次不等式(含分式不等式) 文-人教版

第45课一元二次不等式(含分式不等式)(本课时对应学生用书第页)自主学习回归教材1.(必修5P75例1改编)不等式-3x2+6x>2的解集为.【答案】331x x⎧⎪<<⎨⎪⎪⎩⎭【解析】将不等式-3x2+6x>2转化为3x2-6x+2<0,所以不等式的解集为33|1-133x x⎧⎪<<+⎨⎪⎪⎩⎭.2.(必修5P80习题11改编)不等式-13xx+<0的解集为.【答案】{x|-3<x<1}3.(必修5P71习题7改编)已知不等式ax2+bx-1>0的解集是{x|3<x<4},则a=,b=.【答案】-1127124.(必修5P78例3改编)某厂生产一批产品,日销售量x(单位:件)与货价p(单位:元/件)之间的关系为p=160-2x,生产x件所需成本C=500+30x元.若使得日获利不少于1300元,则该厂日产量所要满足的条件是.【答案】[20,45]【解析】由题意得(160-2x)·x-(500+30x)≥1300,解得20≤x≤45.5.(必修5P80习题8改编)若不等式x2-2x+k2-2>0对于任意的x∈[2,+∞)恒成立,则实数k的取值X围是.【答案】(-∞,2∪2【解析】由x2-2x+k2-2>0,得k2>-x2+2x+2,设f(x)=-x2+2x+2,f(x)=-(x-1)2+3,当x≥2,可求得f(x)max=2,则k2>f(x)max=2,所以k>2或k<-2.1.一元二次不等式ax2+bx+c>0或ax2+bx+c<0(a≠0)的解集:设相应的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两个实数根为x1,x2且x1≤x2,Δ=b2-4ac,则不等式的解的各种情况如下表:Δ>0Δ=0Δ<0二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象一元二次方程ax2+bx+c=0 (a>0)的根有两个相异实数根x1,x2(x1<x2) 有两个相等实数根x1=x2=-b2a无实数根ax2+bx+c>0 (a>0)的解集{x|x<x1或x>x2}bx|x-2a⎧⎫≠⎨⎬⎩⎭Rax2+bx+c<0(a>0)的解集{x|x1<x<x2} ∅∅2.求解一元二次不等式的三个步骤:(1)解一元二次方程ax2+bx+c=0得到根;(2)结合二次函数y=ax2+bx+c的图象;(3)写出一元二次不等式的解集.3.分式不等式--x ax b<0(a<b)的解集为{x|a<x<b}.分式不等式--x ax b >0(a<b)的解集为{x|x<a或x>b}.4.二次不等式ax2+bx+c>0的解集为R的条件是0 a>⎧⎨∆<⎩,.二次不等式ax2+bx+c<0的解集为R的条件是a<⎧⎨∆<⎩,.【要点导学】要点导学各个击破一元二次不等式及分式不等式的解法例1 解下列关于x的不等式.(1)-6x2-5x+1<0;(2)1xx+≤3.【思维引导】(1)本题考查一元二次不等式的解法,求解时注意与相应的二次函数的图象相结合.(2)由于是分式不等式,所以要移项通分,不能直接去分母.所以有1xx+-3≤0,通分得-21xx+≤0,即2-1xx≥0,又2-1xx≥0等价于(2x-1)x≥0且x≠0,不等式(2x-1)x≥0对应方程的根为x1=0,x2=12,由口诀“大于取两边,小于取中间”得不等式的解为x≥12或x<0.【解答】(1)原不等式转化为6x 2+5x -1>0,方程6x 2+5x -1=0的解为x 1=16,x 2=-1.根据y =6x 2+5x -1的图象,可得原不等式的解集为1|-16x x x ⎧⎫<>⎨⎬⎩⎭或. (2)原不等式变形为1x x +-3≤0,即2-1x x ≥0,所以原不等式的解集为1|02x x x ⎧⎫≥<⎨⎬⎩⎭或. 【精要点评】(1)可通过解相应一元二次方程的根,再画出相应二次函数的图象,求出不等式的解集;(2)遇到分式不等式一般有两种方法:方法一是转化变形为--x ax b <0(a <b )或者--x ax b >0(a <b )的形式,方法二是针对分母的正负进行讨论;如第(2)题,就可以转化成001313x x x x x x ><⎧⎧⎨⎨+≤+≥⎩⎩,,或者,再分别求解.变式1 解下列关于x 的不等式. (1)x -3x >-2;(2)x 2-(a 2+a )x +a 3<0(a >0). 【解答】(1)解不等式x -3x >-2,可得x >2或x <1.由x >2,得x >4;由x <1,得x <1且x ≥0,即0≤x <1.所以不等式的解集为{x |x >4或0≤x <1}.(2)原不等式转化为(x -a )(x -a 2)<0.当a 2>a ,即a >1时,不等式的解集为{x |a <x <a 2}; 当a 2<a ,即0<a <1时,不等式的解集为{x |a 2<x <a }; 当a 2=a ,即a =1时,不等式的解集为∅.变式2 已知关于x 的不等式(1)-3-1a x x +<1. (1)当a =1时,解该不等式; (2)当a 为任意实数时,解该不等式.【解答】(1)当a=1时,不等式化为2-3-1xx<1,化为-2-1xx<0,所以1<x<2,解集为{x|1<x<2}.(2)由(1)-3-1a xx+<1,得-2-1axx<0,即(ax-2)(x-1)<0.当2a=1,即a=2时,解集为∅;当2a>1,即0<a<2时,解集为2|1x xa⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭;当2a<1,即a>2时,解集为2|1x xa⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭;当a=0时,解集为{x|x>1};当a<0时,解集为{x|x<2a或x>1}.三个“二次”的关系例2 已知函数f(x)=2x2+bx+c(b,c∈R)的值域为[0,+∞),若关于x的不等式f(x)<m 的解集为(n,n+10),某某数m的值.【解答】因为函数f(x)=2x2+bx+c(b,c∈R)的值域为[0,+∞),所以Δ=b2-8c=0,所以c=28b,因为不等式f(x)<m的解集为(n,n+10),所以2x2+bx+28b<m,即2x2+bx+28b-m<0的解集为(n,n+10),设方程2x 2+bx +28b -m =0的两根为x 1,x 2, 则x 1+x 2=-2b,x 1x 2=216b -2m ,所以|x 1-x 2|=21212()-4x x x x +=22--4-2162b b m ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=2m=10,解得m =50.【精要点评】(1)一元二次不等式解的两个边界就是一元二次方程的根,二次函数的零点,也就是二次函数图象与x 轴交点的横坐标.(2)若x 1,x 2为ax 2+bx +c =0(a ≠0)两根,则|x 1-x 2|=21212()-4x x x x +=2--4b c a a ⎛⎫⨯ ⎪⎝⎭=2-4||b aca =||a ∆.变式(2015·某某期末)若不等式x 2-ax -b <0 的解集为(2,3). (1)某某数a ,b 的值;(2)求不等式bx 2-ax -1>0 的解集.【解答】(1)由题设可知不等式x 2-ax -b <0的解集是{x |2<x <3}. 所以2和3是方程x 2-ax -b =0的两个根,由韦达定理得2323-a b +=⎧⎨⨯=⎩,,解得5-6.a b =⎧⎨=⎩,(2)不等式bx 2-ax -1>0, 即为-6x 2-5x -1>0,不等式-6x 2-5x -1>0可化为6x 2+5x +1<0, 即(2x +1)(3x +1)<0,解得-12<x <-13,所以所求不等式的解集为{x 11--}23x <<.例3(1)已知方程x 2+ax +2=0的两根都小于-1,某某数a 的取值X 围;(2)若α,β是方程x2+(2m -1)x+4-2m=0的两个根,且α<2<β,某某数m的取值X围. 【思维引导】数形结合的方法,即利用一元二次方程和相应二次函数之间的关系:(1)--12(-1)0af∆≥⎧⎪⎪<⎨⎪>⎪⎩,,;(2)f(2)<0.【解答】(1)令f(x)=x2+ax+2,因为x2+ax+2=0的两根都小于-1,所以--12(-1)0af∆≥⎧⎪⎪<⎨⎪>⎪⎩,,,所以22≤a<3,即实数a的取值X围是[22,3).(2)令f(x)=x2+(2m-1)x+4-2m,则此二次函数的图象开口向上.又α<2<β,所以f(2)<0,即4+(2m-1)·2+4-2m<0,所以m<-3,即实数m的取值X围是(-∞,-3).【精要点评】利用二次函数的图象分析一元二次方程的根的问题,通常要考查其开口方向、判别式、对称轴及端点处函数值的符号.恒成立问题求参数例4 如果不等式ax2-ax+1≥0恒成立,那么实数a的取值X围为.【答案】[0,4]【解析】当a=0时,原不等式变为1≥0,恒成立,符合题意;当a≠0时,由ax2-ax+1≥0恒成立,得2-40aa a>⎧⎨∆=≤⎩,,解得0<a≤4.综上,实数a的取值X围为[0,4].变式已知当x∈(0,+∞)时,不等式9x-m·3x+m+1>0恒成立,某某数m的取值X围.【解答】令t=3x(t>1),则由已知得函数f(t)=t2-mt+m+1(t∈(1,+∞))的图象恒在x轴的上方,即Δ=(-m)2-4(m+1)<0或12(1)1-10mf m m∆≥⎧⎪⎪≤⎨⎪=++≥⎪⎩,,,解得m<2+22.即实数m的取值X围是(-∞,2+22).1.(2015·某某卷)不等式2-2x x<4的解集为.【答案】(-1,2)【解析】由题意得x2-x<2⇒-1<x<2,故解集为(-1,2).2.已知二次函数f(x)=ax2+bx+c(a>0)的零点为2和3,那么不等式ax2-bx+c<0的解集为.【答案】{x|-3<x<-2}【解析】因为二次函数f(x)=ax2+bx+c(a>0)的零点为2和3,所以f(x)=a(x-2)(x-3),进而函数g(x)=ax2-bx+c=a(x+2)(x+3).又因为a>0,所以不等式ax2-bx+c<0的解集为{x|-3<x<-2}.3.(2014·某某期末)已知函数f(x)=212(-1)0xxx x⎧⎛⎫<⎪ ⎪⎨⎝⎭⎪≥⎩,,,,若f(f(-2))>f(k),则实数k的取值X围为.【答案】(lo12g9,4)【解析】由题设知f(x)=212(-1)0xxx x⎧⎛⎫<⎪ ⎪⎨⎝⎭⎪≥⎩,,,,所以f(f(-2))=f(4)=9.所以原不等式等价于f(k)<9,即192kk<⎧⎪⎨⎛⎫<⎪⎪⎝⎭⎩,或2(-1)9kk≥⎧⎨<⎩,,解得k∈(lo12g9,4).4.若关于x的不等式ax2+x-2a<0的解集中有且仅有4个整数解,则实数a的取值X围是.【答案】23 77⎡⎫⎪⎢⎣⎭,【解析】当a≤0时,不等式ax2+x-2a<0的解集中有无数个整数解,因此a>0.设f(x)=ax2+x-2a,因为f(0)=-2a<0,f(1)=1-a,f(2)=2+2a>0.若a>1,则f(1)=1-a<0,4个整数解应为1,0,-1,-2,而f(-2)=4a-2-2a=2a-2>0,矛盾.所以假设错误,故0<a≤1,所以4个整数解应为0,-1,-2,-3,所以f(-3)=7a-3<0,f(-4)=14a-4≥0,所以实数a的取值X围是2377⎡⎫⎪⎢⎣⎭,.5.(2015·某某二模)已知函数y=2-2x x a+的定义域为R,值域为[0,+∞),则实数a的取值集合为.【答案】{1}【解析】由定义域为R,知x2-2x+a≥0恒成立.又值域为[0,+∞),则函数y=x2-2x+a的图象只能与x轴有1个交点,所以Δ=4-4a=0,则a=1,所以实数a的取值集合为{1}.趁热打铁,事半功倍.请老师布置同学们完成《配套检测与评估》中的练习第89~90页.【检测与评估】第八章不等式第45课一元二次不等式(含分式不等式)一、填空题1.(2015·某某卷)不等式-x 2-3x +4>0的解集为.(用区间表示)2.不等式2-1xx <0的解集为.3.(2015·某某期末)已知关于x 的一元二次不等式ax 2+bx +2>0的解集为{x |-1<x <2},则实数a +b =.4.(2014·苏北五市模拟)已知集合A={x ||x -a |≤1},B={x |x 2-5x +4≥0}.若A∩B=∅,则实数a的取值X 围是.5.若关于x 的不等式ax 2-|x |+2a <0的解集为空集,则实数a 的取值X 围是.6.若一元二次不等式ax 2-ax +b <0的解集为(m ,m +1),则实数b =.7.对于满足0≤a ≤4的实数a ,使x 2+ax >4x +a -3恒成立的x 的取值X 围是.8.(2014·某某期末)已知函数f (x )=220-0x x x x x x ⎧+≥⎨+<⎩,,,,那么不等式f (x 2-x +1)<12的解集为.二、解答题9.设命题p :实数x 满足(x -4a )(x -a )<0,其中a >0;命题q :实数x 满足x 2-4x +3≤0. (1)若a =1,且p ∧q 为真,某某数x 的取值X 围; (2)若p 是q 成立的必要不充分条件,某某数a 的取值X 围.10.国家为了加强对烟酒的生产管理,实行征收附加税政策.现知某种酒每瓶70元,不征收附加税时,每年大约销售100万瓶.若政府征收附加税,每销售100元征税R 元(叫作税率R%),则每年产销量将减少10R 万瓶.要使每年在此项经营中所收附加税不少于112万元,R 应怎样确定?11.(2015·某某期末)已知关于x的不等式ax2+(a-2)x-2≥0,a∈R.(1)已知不等式的解集为(-∞,-1]∪[2,+∞),某某数a的值;(2)若不等式ax2+(a-2)x-2≥2x2-3对x∈R恒成立,某某数a的取值X围.(3)解关于x的不等式ax2+(a-2)x-2≥0.三、选做题(不要求解题过程,直接给出最终结果)12.当x∈(-∞,-1]时,不等式(m-m2)4x+2x+1>0恒成立,则实数m的取值X围是.13.(2015·某某三模)已知a,t为正实数,函数f(x)=x2-2x+a,且对任意的x∈[0,t],都有f(x)∈[-a,a].若对每一个正实数a,记t的最大值为g(a),则函数g(a)的值域为.【检测与评估答案】第八章不等式第45课一元二次不等式(含分式不等式)1.(-4,1)【解析】由-x2-3x+4>0,得-4<x<1,所以不等式-x2-3x+4>0的解集为(-4,1).2.1 02⎛⎫ ⎪⎝⎭,3.0【解析】因为解集为(-1,2),所以由韦达定理可得-12-2-12baa⎧+=⎪⎪⎨⎪⨯=⎪⎩,,解得-11ab=⎧⎨=⎩,,所以a+b=0.4.(2,3)【解析】由题意知A=[a-1,a+1],B=(-∞,1]∪[4,+∞).因为A∩B=∅,所以a+1<4且a-1>1,即2<a<3.5.4∞⎫+⎪⎪⎣⎭【解析】当x=0时,不等式变为2a<0,因为此不等式的解集为∅,所以a ≥0;当x ≠0时,不等式可化为a<2||2x x +=11||||x x +,因为此不等式的解集为∅,所以a ≥max 11||||x x ⎛⎫ ⎪ ⎪⎪+ ⎪⎝⎭,又|x|+1||x11||||x x +≤4,所以a≥4.综上,实数a 的取值X围是∞⎫+⎪⎪⎣⎭.6. 0【解析】由根与系数的关系可知11(1)m m b m m a ++=⎧⎪⎨+=⎪⎩,,所以m=0,b=0.7.(-∞,-1)∪(3,+∞)【解析】原不等式等价于x 2+ax-4x-a+3>0,所以a (x-1)+x 2-4x+3>0,令f (a )=a (x-1)+x 2-4x+3,则函数f (a )=a (x-1)+x 2-4x+3表示一条直线,所以要使f (a )=a (x-1)+x 2-4x+3>0,则有f (0)>0,f (4)>0,即x 2-4x+3>0且x 2-1>0,解得x>3或x<-1,即使原不等式恒成立的x 的取值X 围为(-∞,-1)∪(3,+∞).8.(-1,2)【解析】易知f (x )=220-0x x x x x x ⎧+≥⎨+<⎩,,,是奇函数,且在R 上单调递增,f (3)=12,所以原不等式等价于x 2-x+1<3,解得-1<x<2,即不等式f (x 2-x+1)<12的解集为(-1,2).9. (1) 由(x-4a )(x-a )<0,a>0,得a<x<4a.当a=1时,1<x<4,即p 为真命题时,实数x 的取值X 围为{x|1<x<4}. 由x 2-4x+3≤0,得1≤x ≤3.所以q 为真时,实数x 的取值X 围为{x|1≤x ≤3}. 若p ∧q 为真,则1<x ≤3,所以实数x的取值X围是(1,3].(2) 设A={x|a<x<4a},B={x|1≤x≤3},q是p的充分不必要条件,则B A,所以0143aa<<⎧⎨>⎩,⇒34<a<1,所以实数a的取值X围是314⎛⎫⎪⎝⎭,.10.设产销量为每年x万瓶,则销售收入为每年70x万元,从中征收税金为70x·R%(万元),且x=100-10R.由题意知70(100-10R)·R%≥112,化简得R2-10R+16≤0,解得2≤R≤8,可知税率定在2%到8%之间,年收入附加税不少于112万元.11.因为ax2+(a-2)x-2≥0的解集为(-∞,-1]∪[2,+∞),所以方程ax2+(a-2)x-2=0的两根为x=-1或x=2,所以-1×2=-2a,解得a=1.(2) 若不等式ax2+(a-2)x-2≥2x2-3对x∈R恒成立,则(a-2)x2+(a-2)x+1≥0对x∈R恒成立.因此,①当a=2时,不等式变为1≥0,显然成立,②当a≠2时,2-20(-2)-4(-2)0aa a>⎧⎨≤⎩,,得2<a≤6.综上,实数a的取值X围为[2,6].(3) ax2+(a-2)x-2≥0⇔(x+1)(ax-2)≥0.当a=0时,原不等式变形为-2x-2≥0,解得x≤-1;当a≠0时,ax2+(a-2)x-2=0的两根为x=-1或x=2 a,当a>0时,-1<2a,所以(x+1)(ax-2)≥0⇒x≤-1或x≥2a;当a<-2时,-1<2a,所以(x+1)(ax-2)≥0⇒-1≤x≤2a;当a=-2时,-1=2a,所以(x+1)(ax-2)≥0⇔(x+1)2≤0⇒x=-1;当-2<a<0时,-1>2 a;所以(x+1)(ax-2)≥0⇒2a≤x≤-1,综上可得,①当a=0时,原不等式的解集为{x|x≤-1};②当a>0时,原不等式的解集为2|-1x x xa⎧⎫≤≥⎨⎬⎩⎭或;③当-2<a<0时,原不等式的解集为2|-1x xa⎧⎫≤≤⎨⎬⎩⎭;④当a=-2时,原不等式的解集为{}|-1x x=;⑤当a<-2时,原不等式的解集为2|-1x xa⎧⎫≤≤⎨⎬⎩⎭.12.(-2,3)【解析】因为(m-m2)4x+2x+1>0恒成立,所以m-m2>-214xx+.设t=12x⎛⎫⎪⎝⎭,因为x∈(-∞,-1],所以t≥2,所以m-m2>-t2-t,令g(t)=-t2-t(t≥2),g(t)=-212t⎛⎫+⎪⎝⎭+14≤-6,所以m-m2>-6,解得-2<m<3.13.(0,1)∪{2}【解析】因为f(x)=(x-1)2+a-1,且f(0)=f(2)=a.当a-1≥-a,即a≥12时,此时恒有[a-1,a]⊆[-a,a],故t∈(0,2],从而它的最大值为2;当a-1<-a,即0<a<12时,此时t∈(0,1)且t2-2t+a≥-a在a∈12⎛⎫⎪⎝⎭,时恒成立,即t≥1不成立,舍去)或t≤10<a<12,故t∈(0,1).综上,g(a)的值域为(0,1)∪{2}.。
江苏省2020届高三数学一轮复习典型题专题训练:不等式选讲(含解析)

江苏省2020届高三数学一轮复习典型题专题训练不等式选讲1、(南京市2018高三9月学情调研)解不等式:|x -2|+|x +1|≥5.2、(南京市六校联合体2019届高三上学期12月联考)若x ,y ,z 为实数,且x +2y +2z =6,求222x y z ++的最小值.3、(南京市13校2019届高三12月联合调研)若正数a ,b ,c 满足a + 2b + 4c =3,求111111a b c +++++的最小值.4、(南师附中2019届高三年级5月模拟)求函数y =1-x +3x +2的最大值.5、(南京金陵中学、海安高级中学、南京外国语学校2019届高三第四次模拟)设x ,y ,z ∈R ,且满足:2221x y z ++=,2314x y z ++=,求证:3147x y z ++=.6、(苏州市2019届高三上学期期中调研)已知函数()36f x x =+,()14g x x =-,若存在实数x 使()g()f x x a +>成立,求实数a 的取值范围.7、(徐州市2019届高三上学期期中质量抽测)对于实数x ,y ,若满足|x -1|≤1,|y -2|≤1,求|x -2y+1|的最大值.8、(苏州市2018高三上期初调研)已知,,x y z 均为正数,求证:111x y z yz zx xy x y z ++≥++.9、(海安县2019届高三上学期期末考试)已知x ,y ,z 均为正数,且x+y+z =1,求222111x y z x y z+++++的最小值。
10、(南通、扬州、泰州、苏北四市七市2019届高三第一次(2月)模拟)已知实数a b c ,,满足222a b c ++≤1,求证:22211191114a b c +++++≥.11、(苏州市2019届高三上学期期末考试) 设a ,b ,c 都是正数,求证:2221()2a b c a b c b c c a a b ++≥+++++12、(徐州市2019届高三12月月考)已知x y z 、、均为正数,求证:2223111111()3x y z x y z++≤++.13、(七市(南通、泰州、扬州、徐州、淮安、宿迁、连云港)2019届高三第一次模拟(2月)) 已知实数a b c ,,满足222a b c ++≤1,求证:22211191114a b c +++++≥14、(七市(南通、泰州、扬州、徐州、淮安、宿迁、连云港)2019届高三第二次模拟)已知x ,y ,z 均是正实数,且,164222=++z y x 求证:6x y z ++≤.15、(七市(南通、泰州、扬州、徐州、淮安、宿迁、连云港)2019届高三第三次模拟(5月))已知a ∈R ,若关于x 的方程2410x x a a ++-+=有实根,求a 的取值范围.16、(苏锡常镇四市2019届高三教学情况调查(二))已知正数a ,b ,c 满足a +b +c =2,求证:2221a b c b c c a a b++≥+++.17、(苏锡常镇四市2019届高三教学情况调查(一))若不等式15x x a ++-≥对任意的x ∈R 恒成立,求实数a 的取值范围. 18、(盐城市2019届高三第三次模拟)求不等式|1||2|24-≤+-x x 的解集.19、(南通市2019届高三练习卷(四模))已知实数x ,y ,z 满足222491212x y z ++=.证明:22222111323x y y z z ++≥++.20、(南通市2019届高三适应性考试)已知关于x 的不等式20x mx n -+<的解集为{}|12x x <<,其中m n ∈R ,.求证: (1)3(1)45m x n x --+--≤.参考答案1、解:(1)当x <-1时,不等式可化为-x +2-x -1≥5,解得x ≤-2;………………2分(2)当-1≤x ≤2时,不等式可化为-x +2+x +1≥5,此时不等式无解;……………4分 (3)当x >2时,不等式可化为x -2+x +1≥5,解得x ≥3; ……………………6分 所以原不等式的解集为(-∞,-2]∪[3,+∞). …………………………10分 2、解:由柯西不等式,得2222222()(122)(22)x y z x y z ++++≥++.……………2分 因为22=6x y z ++,所以2224x y z ++≥, …………………6分 当且仅当122x y z ==时,不等式取等号,此时244333x y z ===,,, 所以222x y z ++的最小值为4. ……………………10分 3、解:因为正数a ,b ,c 满足a + 2b + 4c =3,所以()()()1214110a b c +++++=,所以()()()()()211112*********a b c a b c +++++++++⎡⎤⎣⎦+++≥,…………5分 即111116211110a b c ++++++≥, 当且仅当231027a -=,152177b -=,8527c -=时,取最小值116210+. …10分4、解:因为(1-x +3x +2)2=(3-3x ·13+3x +2·1)2 ≤(3-3x +3x +2)(13+1)=203,(3分)所以y =1-x +3x +2≤2153.(5分)当且仅当3-3x 13=3x +21,即x =712∈[-23,1]时等号成立.(8分)所以y 的最大值为2153.(10分)5、6、解:因为f (x )+g (x )=3x +6+14-x =(3,1)·(x +2,14-x )…………………3分 ≤3+12·(x +2)+(14-x )=8, …………………5分当且仅当x +214-x =31,即x =10时取等号. …………………7分所以f (x )+g (x )的最大值是8. …………………8分 所以a <8,即实数a 的取值范围是(-∞,8).…………………10分7、由21-+=x y (1)2(2)2----x y …………………………………………………4分(1)2(2)2≤---+x y 12225≤-+-+=x y ,…………………8分当且仅当0,3x y =⎧⎨=⎩时,取“=”.可知,12+-y x 的最大值为5.…………………………………………………10分8、证明:因为,,x y z 都是为正数,所以12x y y x yz zx z x y z⎛⎫+=+≥ ⎪⎝⎭, 同理可得22,y z z x zx xy x xy yz y+≥+≥, 当且仅当x y z ==时,以上三式等号都成立. 将上述三个不等式两边分别相加,并除以2,得111x y z yz zx xy x y z++≥++. 9、10、【证明】由柯西不等式,得()()()222222111111111a b c ++a b c ⎛⎫⎡⎤+++++ ⎪⎣⎦+++⎝⎭22222221111119111a +b +c a b c ⎛⎫+++= ⎪+++⎝⎭≥,…………………………5分 所以2222221119991113134++a b c a b c =+++++++≥≥. …………………………10分 11、12、证明:由柯西不等式得2222222111111(111)()()x y z x y z++++≥++…………………5分 则2221111113x y z x y z⨯++≥++, 即2223111111()3x y z x y z++≤++………………………10分 13、【证明】由柯西不等式,得()()()222222111111111a b c ++a b c ⎛⎫⎡⎤+++++ ⎪⎣⎦+++⎝⎭22222221111119111a +b +c a b c ⎛⎫+++= ⎪+++⎝⎭≥,…………………………5分 所以2222221119991113134++a b c a b c =+++++++≥≥. …………………………10分 14、【证】由柯西不等式得,()()()222222212112x y z x y z ⎡⎤⎡⎤++++++⎢⎥⎣⎦⎣⎦≥……………5分因为222416x y z ++=,所以()2916364x y z ++⨯=≤,所以,6x y z ++≤,当且仅当“2x y z ==”时取等号.…………………………10分 15、【解】因为关于x 的方程2410x x a a ++-+=有实根,所以164(1)0a a ∆=--+≥,即41a a -+≤. …… 4分当1a ≥时,421a -≤,得512a ≤≤;当01a <<时,1≤4,恒成立,即01a <<;当0a ≤时,412a -≤,得032a -≤≤,综上:所求a 的取值范围为3522a -≤≤. …… 10分16、17、解:∵111x x a x x a a ++-+-+=+≥, …………………………………………4分 ∴要使不等式15x x a ++-≥对任意的R x ∈恒成立,当且仅当15a +≥, ………7分 ∴4a ≥或6a -…. ………………………………………………………………………10分 18、解:①当2x -≤时,原不等式可化为42(2)1x x ++-≤,解得73x -≤,此时73x -≤;……3分②当21x -<<时,原不等式可化为42(2)1x x -+-≤,解得x ≥1-,此时11x -<≤; ……6分③当x ≥1时,原不等式可化为42(2)1x x -+-≤,解得x ≥13,此时x ≥1. ……………9分综上,原不等式的解集为[)7,1,3⎛⎤-∞--+∞ ⎥⎝⎦U . …………………10分19、20、【解】因为关于x 的不等式20x mx n -+<的解集为{}|12x x <<,所以=1+2=3=12=2m n ⨯,. ······················································3分 所以(1)3(1)4234m x n x x x --+--=-+-,由柯西不等式可得,22222(234)(21)[(3)(4)]5x x x x -+-+-+-=≤, 当且仅当234x x -=-,即16[34]5x =∈,时取等号. 所以,(1)3(1)45m x n x --+--≤. ········································10分。
备战2021年高考数学一轮复习易错题08不等式含解析

易错点08 不等式-备战2021年高考数学一轮复习易错题【典例分析】(2020年普通高等学校招生全国统一考试数学)已知a >0,b 〉0,且a +b =1,则( ) A 。
2212a b +≥B 。
122a b ->C 。
22log log 2a b +≥-D.≤【答案】ABD 【解析】 【分析】根据1a b +=,结合基本不等式及二次函数知识进行求解. 【详解】对于A,()222221221a b a a a a +=+-=-+21211222a ⎛⎫⎪⎭+ ⎝≥-=,当且仅当12a b ==时,等号成立,故A 正确;对于B,211a b a -=->-,所以11222a b -->=,故B 正确;对于C ,2222221log log log log log 224a b a b ab +⎛⎫+=≤==- ⎪⎝⎭, 当且仅当12a b ==时,等号成立,故C 不正确;对于D,因为2112a b =+++=,≤,当且仅当12a b ==时,等号成立,故D 正确;故选:ABD【点睛】本题主要考查不等式的性质,综合了基本不等式,指数函数及对数函数的单调性,侧重考查数学运算的核心素养。
【易错警示】易错点1.随意消项致误 【例1】解不等式;22(1025)(43)0x x x x -+-+≥.【错解】原不等式可化为:2(5)(1)(3)0x x x ---≥,因为2(5)x -≥,所以(1)(3)0x x --≥,所以31x x ≥≤或,故原不等式的解集为:{}|31x x x ≥≤或. 【错因】错误是由于随意消项造成的,事实上,当2(5)0x -=时,原不等式亦成立.【正解】原不等式可化为:50(1)(3)0x x x -≠⎧⎨--≥⎩或50x -=,解得3x ≥或1x ≤或5x =.所以原不等式的解集为:{}315x x x ≥≤=x|或或易错点2.认为分式不等式与二次不等式等价致误 【例2】解不等式;102x x -≤+. 【错解】原不等式可化为:(1)(2)0x x -+≤,解得21x -≤≤,所以原不等式的解集为[2,1]-.【错因】没有考虑分母不能为0【正解】原不等式可化为:(1)(2)02x x x -+≤⎧⎨≠-⎩,解得21x -<≤, 所以原不等式的解集为(2,1]-.易错点3.不等式两边同乘一个符号不确定的数致误 【例3】解不等式;122x x -≤+. 【错解】不等式两边同乘以2x +得:12(2)x x -≤+,解得5x ≥-, 所以原不等式的解集为[5,)-+∞. 【错因】两边同乘以2x +,导致错误【正解】原不等式可化为:1520022x x x x -+-≤⇒≥++,解得5x ≤-或2x >-,所以原不等式的解集为(,5](2,)-∞--+∞.易错点4.漏端点致误 【例4】集合{}{}2|20,|3A x x x B x a x a =--≤=<<+,且A B φ=,则实数的取值范围是______ 【错解】{}{}2|20|12A x xx x x =--≤=-≤≤ ,若使AB φ=,需满足231a a >+<-或.解得24a a ><-或,所以实数a 的取值范围是24a a ><-或.【错因】忽视了集合{}|12A x x =-≤≤的两个端点值-1和2,其实当2a =时{}|25B x x =<<,满足A B φ=;当31a +=-时,即4a =-时也满足AB φ=.【正解】{}{}2|20|12A x xx x x =--≤=-≤≤若使A B φ=,需满足231a a ≥+≤-或,解得24a a ≥≤-或,所以实数a 的取值范围是24a a ≥≤-或. 易错点5.忽视基本不等式成立的前提“正数” 【例5】求函数1y x x=+的值域.【错解】因为12y x x=+≥=,所以函数 1y x x=+的值域为[2,)+∞. 【错因】没有考虑为负数的情形.【正解】由题意,函数1y x x=+的定义域为{|0}x x ≠.当0x >时,12y x x=+≥=,当1x =时取得等号;当0x <时,11()2y x x x x=+=--+≤-=--,当1x =-时取得等号. 综上,求函数1y x x=+的值域是(,2][2,)-∞-+∞. 易错点6.忽视基本不等式取等的条件 【例6】求函数2y =的最小值.【错解】函数222y ===≥,所以函数的最小值为2.【错因】使用基本不等式求函数的最值时,一定验证等号成立的条件即a b a b+≥=才能取等号.上述解法在等号成立时,在实数范围内是不成立的. 【正解】22y ===令2t ≥,1y t t =+在2t ≥时是单调递增的,115222y t t ∴=+≥+=. 故函数的最小值是52.易错点7.多次使用基本不等式,忽视等号是否同时成立【例7】已知两个正实数,x y ,满足4x y +=,求14x y+的最小值.【错解】由已知得44x y xy =+≥≤,142x y +≥=≥,所以14x y +最小值是2.【错因】两次使用基本不等式,其中4xy ≤等号成立必须满足x y =,而14x y+≥的等号成立时,必须有4x y =,因为均为正数,所以两个等号不会同时成立,所以上述解法是错误的. 【正解】141444()()()59x y x y x y x y y x +=++=++≥,当且仅当14x y=且4x y +=,即48,33x y ==时取等号,1494x y ∴+≥,即14x y +最小值为94.【变式练习】一、单选题1.(2020·贵州铜仁伟才学校高一期中)已知0a b <<,则下列不等式正确的是( ) A .22a b <B .11a b <C .22ab < D .2ab b<【答案】C 【解析】试题分析:取a =-2,b =—1,代入到各个选项中得到正确答案为C .2.(2020·河北省高二开学考试)若正数a ,b 满足31a b +=,则13a b+的最小值为( ) A .12 B .14C .16D .18【答案】C【解析】因为31a b +=,所以()131333310b a a b a b a b a b ⎛⎫+=++=++ ⎪⎝⎭,因为a ,b 为正数,所以33b a a b +≥,当且仅当33b a a b =,即14a b ==时取等号, 故13a b +的最小值为16,故选:C 。
数学高考一轮复习基本不等式专项练习(带解析)

数学高考一轮复习基本不等式专项练习(带解析)学习数学能够让我们的思维更清晰,我们在摸索和解决问题的时候,条理更清晰。
小编预备了差不多不等式专项练习,期望你喜爱。
1.若xy0,则对xy+yx说法正确的是()A.有最大值-2B.有最小值2C.无最大值和最小值D.无法确定答案:B2.设x,y满足x+y=40且x,y差不多上正整数,则xy的最大值是()A.400B.100C.40D.20答案:A3.已知x2,则当x=____时,x+4x有最小值____.答案:2 44.已知f(x)=12x+4x.(1)当x0时,求f(x)的最小值;(2)当x0 时,求f(x)的最大值.解:(1)∵x0,12x,4x0.12x+4x212x4x=83.当且仅当12x=4x,即x=3时取最小值83,当x0时,f(x)的最小值为83.(2)∵x0,-x0.则-f(x)=12-x+(-4x)212-x-4x=83,当且仅当12-x=-4x时,即x=-3时取等号.当x0时,f(x)的最大值为-83.一、选择题1.下列各式,能用差不多不等式直截了当求得最值的是()A.x+12xB.x2-1+1x2-1C.2x+2-xD.x(1-x)答案:C2.函数y=3x2+6x2+1的最小值是()A.32-3B.-3C.62D.62-3解析:选D.y=3(x2+2x2+1)=3(x2+1+2x2+1-1)3(22-1)=62-3.3.已知m、nR,mn=100,则m2+n2的最小值是()A.200B.100C.50D.20解析:选A.m2+n22mn=200,当且仅当m=n时等号成立.4.给出下面四个推导过程:①∵a,b(0,+),ba+ab2ba②∵x,y(0,+),lgx+lgy2lgx③∵aR,a0,4a+a 24a④∵x,yR,,xy0,xy+yx=-[(-xy)+(-yx)]-2-xy-yx=-2.其中正确的推导过程为()A.①②B.②③C.③④D.①④解析:选D.从差不多不等式成立的条件考虑.①∵a,b(0,+),ba,ab(0,+),符合差不多不等式的条件,故①的推导过程正确;②尽管x,y(0,+),但当x(0,1)时,lgx是负数,y(0,1)时,lgy是负数,②的推导过程是错误的;③∵aR,不符合差不多不等式的条件,4a+a24aa=4是错误的;④由xy0得xy,yx均为负数,但在推导过程中将全体xy+yx提出负号后,(-xy)均变为正数,符合差不多不等式的条件,故④正确.5.已知a0,b0,则1a+1b+2ab的最小值是()A.2B.22C.4D.5解析:选C.∵1a+1b+2ab2ab+2ab222=4.当且仅当a=bab=1时,等号成立,即a=b=1时,不等式取得最小值4.6.已知x、y均为正数,xy=8x+2y,则xy有()A.最大值64B.最大值164C.最小值64D.最小值164解析:选C.∵x、y均为正数,xy=8x+2y28x2y=8xy,当且仅当8x=2y时等号成立.xy64.二、填空题7.函数y=x+1x+1(x0)的最小值为________.答案:18.若x0,y0,且x+4y=1,则xy有最________值,其值为________.解析:1=x+4y4y=4xy,xy116.答案:大1169.(2021年高考山东卷)已知x,yR+,且满足x3+y4=1,则xy的最大值为________.解析:∵x0,y0且1=x3+y42xy12,xy3.当且仅当x3=y4时取等号.答案:3三、解答题10.(1)设x-1,求函数y=x+4x+1+6的最小值;(2)求函数y=x2+8x-1(x1)的最值.解:(1)∵x-1,x+10.y=x+4x+1+6=x+1+4x+1+52 x+14x+1+5=9,当且仅当x+1=4x+1,即x=1时,取等号.x=1时,函数的最小值是9.(2)y=x2+8x-1=x2-1+9x-1=(x+1)+9x-1=(x-1)+9x-1+2.∵x1,x-10.(x-1)+9x-1+22x-19x-1+2=8.当且仅当x-1=9x-1,即x=4时等号成立,y有最小值8.11.已知a,b,c(0,+),且a+b+c=1,求证:(1a-1)(1b-1)(1c-1)8.证明:∵a,b,c(0,+),a+b+c=1,1a-1=1-aa=b+ca=ba+ca2bca,同理1b-12acb,1c-12abc,以上三个不等式两边分别相乘得(1a-1)(1b-1)(1c-1)8.当且仅当a=b=c时取等号.12.某造纸厂拟建一座平面图形为矩形且面积为200平方米的二级污水处理池,池的深度一定,池的外圈周壁建筑单价为每米400元,中间一条隔壁建筑单价为每米100元,池底建筑单价每平方米60元(池壁忽略不计).问:污水处理池的长设计为多少米时可使总价最低.解:设污水处理池的长为x米,则宽为200x米.总造价f(x)=400(2x+2200x)+100200x+60200=800(x+225x)+120211600x225x+12021=36000(元)家庭是幼儿语言活动的重要环境,为了与家长配合做好幼儿阅读训练工作,小孩一入园就召开家长会,给家长提出早期抓好幼儿阅读的要求。
2021届高三数学一轮复习第八单元训练卷不等式(文科) A卷(详解)

2021届高三数学一轮复习第八单元训练卷不等式(文科) A卷(详解)1、答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2、选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3、非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4、考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
第Ⅰ卷一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的、1、已知集合,,则()A、B、C、D、2、已知,,且,则下列不等式恒成立的是()A、B、C、D、3、下列函数中,最小值为的是()A、B、C、D、4、设,,给出下列三个结论:①;②;③,其中所有的正确结论的序号是()A、①B、①②C、②③D、①②③5、对任意正实数,不等式恒成立的一个充分不必要条件是()A、B、C、D、6、已知实数,满足约束条件,则目标函数的最小值为()A、B、C、D、7、已知,则取到最小值时,()A、B、C、D、8、某校开展“我身边的榜样”评选活动,现对名候选人甲、乙、丙进行不记名投票,投票要求详见选票、这名候选人的得票数(不考虑是否有效)分别为总票数的,,,则本次投票的有效率(有效票数与总票数的比值)最高可能为()A、B、C、D、9、定义区间长度为这样的一个量:的大小为区间右端点的值减去左端点的值、若关于的不等式有解,且解集区间长度不超过个单位长度,则实数的取值范围是()A、B、C、D、10、已知函数的图像恒过定点,若点在直线上,其中,,则的最小值是()A、B、C、D、11、《几何原本》中的几何代数法(以几何方法研究代数问题)成为了后世数学家处理问题的重要依据、通过这一原理,很多的代数的公理或定理都能够通过图形实现证明,也称之为无字证明、如图所示的图形,在上取一点,使得,,过点作交圆周于,连接,作交于,则下列不等式可以表示的是()A、B、C、D、12、已知可导函数的导函数为,若对任意的,都有,且为奇函数,则不等式的解集为()A、B、C、D、第Ⅱ卷二、填空题:本大题共4小题,每小题5分、13、设等差数列的前项和为,若,,则的取值范围是________、14、函数,在其定义域内任取一点,使的概率是________、15、若点满足,点在圆上,则的最大值为______、16、已知,,若不等式恒成立,则的最大值为________、三、解答题:本大题共6个大题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤、17、(10分)已知、(1)解关于的不等式;(2)若不等式的解集为,求实数,的值、18、(12分)甲厂以千克/小时的速度匀速生产某种产品(生产条件要求),每小时可获得利润是元、(1)要使生产该产品小时获得的利润不低于元,求的取值范围;(2)要使生产千克该产品获得的利润最大,问:甲厂应该选取何种生产速度?并求最大利润、19、(12分)已知数列的前项和为,其中,,数列满足、(1)求数列的通项公式;(2)令,数列的前项和为,若对一切恒成立,求实数的最小值、20、(12分)设是函数的零点,,、(1)求证:,且;(2)求证:、21、(12分)已知函数、(1)求曲线在点处的切线方程;(2)证明:当时,、22、(12分)已知函数、(1)讨论的单调性;(2)若存在两个极值点,,证明:、答案第Ⅰ卷一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的、1、【答案】 D 【解析】由题意知,,∴、2、【答案】 C对于A,令,,,,满足,但不满足,故排除;对于B,令,,,故排除;对于C,为减函数,当时,,故C恒成立;对于D,令,,,故排除、3、【答案】 C【解析】当、时,,当且仅当时取等号,,当且仅当时取等号、4、【答案】 D【解析】由不等式及知,又,所以,①正确;由幂函数的图像与性质知②正确;由,,知,由对数函数的图像与性质知③正确、5、【答案】 A【解析】记,,∴在上单调递减,在上单调递增,∴的最小值为,∴不等式恒成立的等价条件为,∴不等式恒成立的一个充分不必要条件是、6、【答案】 B【解析】作出不等式组对应的平面区域如图:目标函数的几何意义为动点到定点的斜率,当位于时,此时的斜率最小,此时、7、【答案】 D【解析】由,可得,且、所以,当且时等号成立,解得,所以取到最小值时、8、【答案】 C设投票的有,票的,票的,则,则,即,由题投票有效率越高越小,则时,,故本次投票的有效率(有效票数与总票数的比值)最高可能为、9、【答案】 B【解析】因为关于的不等式有解,所以,解得或,设方程的两个根分别为和,则,,又因为解集区间长度不超过个单位长度,所以,所以,即,所以,解得,综上可得实数的取值范围是、10、【答案】 C【解析】由题得,所以,所以,所以、当且仅当,时取到最小值、11、【答案】 A【解析】连接,因为是圆的直径,所以,所以在中,中线,由射影定理可得,所以,在中,由射影定理可得,即,由,得、12、【答案】 A【解析】构造函数,则,所以函数在上单调递减,由于函数为奇函数,则,则,∴,由,得,即,所以,由于函数在上为单调递减,因此、第Ⅱ卷二、填空题:本大题共4小题,每小题5分、13、【答案】由题知,,则,再由不等式的性质知、14、【答案】【解析】函数,若,即,解不等式可得,因为函数定义域为,则使的概率为、15、【答案】【解析】根据所给不等式组,画出可行域如下图所示,因为在圆上,所以即求可行域内到点距离加半径即可,由图可知,可行域内点到点的距离最大,所以,所以最大值为、16、【答案】【解析】因为,,所以恒成立等价于恒成立,因为(时等号成立),所以,的最大值为、三、解答题:本大题共6个大题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤、17、【答案】(1)见解析;(2)或、【解析】(1)∵,∴,即,,①当,即时,原不等式的解集为;②当,即时,方程有两根,,∴不等式的解集为,综上所述:当时,原不等式的解集为;当时,原不等式的解集为、(2)由,得,即,∵它的解集为,∴与是方程的两根,∴,解得或、18、【答案】(1);(2)甲厂以千克/小时的生产速度生产千克该产品获得的利润最大,最大利润为元、【解析】(1)根据题意,,整理得,即,又,可解得,即要使生产该产品小时获得的利润不低于元,的取值范围是、(2)设利润为元,则,故时,元,即甲厂以千克/小时的生产速度生产千克该产品获得的利润最大,最大利润为元、19、【答案】(1);(2)、【解析】(1)由,,可得时,,两式相减得,又由,,可得,数列是首项为,公比为的等比数列,从而,于是、(2)由(1)知,于是,依题意对一切恒成立,令,则,由于易知,;时,,即有,∴只需,从而所求的最小值为、20、【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析、【解析】(1)∵在上是单调递增的,∴是唯一的,由,,且的图象在上是连续不断的,∴,又∵,,∴,同理:、(2)∵,又,,当时,、21、【答案】(1);(2)证明见解析、【解析】(1)由题意:,得,∴,即曲线在点处的切线斜率为,∴,即、(2)证明:由题意,原不等式等价于恒成立,令,∴,,∵,∴恒成立,∴在上单调递增,∴在上存在唯一使,即,∴,且在上单调递减,在上单调递增,∴、又,又,∵,∴,∴,∴,∴,得证、综上所述:当时,、22、【答案】(1)见解析;(2)证明见解析、【解析】(1)∵,∴,且方程的判别式,①当时,,,∴此时在上为单调递减;②当或时,,方程两根为,,当时,此时两根均为负,∴在上单调递减;当时,,此时在上递减,在上单调递增,在上单调递减,∴综上可得,时,在上单调递减;时,在,上单调递减,在上单调递增、(2)由(1)可得,的两根,得,,,令,∴,、∴,要证成立,即要证成立,即要证成立,即要证成立,即要证,令,则,可得在上为增函数,∴,∴成立,即成立、。
2020年高考数学(文科)一轮复习 第八单元 测评手册答案
小题必刷卷(十一)1.x2+y2-2x=0[解析] 易知所求圆的圆心既在直线x+y=1上,也在直线x=1上,故圆心坐标为(1,0),进而可得该圆的半径为1,所以所求圆的方程为(x-1)2+y2=1,即x2+y2-2x=0.2.(-2,-4)5[解析] 由题意知a2=a+2,则a=2或a=-1.当a=2时,方程为4x2+4y2+4x+8y+10=0,即x2+y2+x+2y+=0⇒x+2+(y+1)2=-,不能表示圆;当a=-1时,方程为x2+y2+4x+8y-5=0,即(x+2)2+(y+4)2=25,所以圆心坐标是(-2,-4),半径是5.3.(x-2)2+y2=9[解析] 设圆心的坐标为(a,0)(a>0),根据题意得=,解得a=2(a=-2舍去),所以圆的半径r=--=3,所以圆的方程为(x-2)2+y2=9.4.(x-1)2+(y-3)2=2[解析] 圆C的方程可化为x2+(y-4)2=16,所以圆心为C(0,4),半径为4.设M(x,y),则=(x,y-4),=(2-x,2-y).由题设知·=0,故x(2-x)+(y-4)(2-y)=0,即(x-1)2+(y-3)2=2.由于点P 在圆C的内部,所以M的轨迹方程是(x-1)2+(y-3)2=2.5.A[解析] 由题意知A(-2,0),B(0,-2),|AB|=2,圆心到直线AB的距离为=2.设点P到直线AB的距离为d,易知d的取值范围为[,3],则△ABP的面积S=×2d∈[2,6].6.A[解析] 由题意可知,圆心为(1,4),所以圆心到直线的距离d==1,解得a=-.7.A[解析] 点M(x0,1)在直线y=1上,而直线y=1与圆x2+y2=1相切.据题意可设点N(0,1),如图,则只需∠OMN≥45°即可,此时有tan ∠OMN=≥tan 45°,得0<|MN|≤|ON|=1,即0<|x0|≤1.当M位于点(0,1)时,显然在圆上存在点N满足要求.综上可知-1≤x0≤1.8.B[解析] 由垂径定理得2+()2=a2,解得a2=4,∴圆M:x2+(y-2)2=4,∴圆M与圆N的圆心距d=--=.∵2-1<<2+1,∴两圆相交.9.D[解析] 圆的标准方程为(x-1)2+(y-1)2=1,依题意得圆心(1,1)到直线3x+4y=b的距离d==1,即|b-7|=5,解得b=12或b=2,故选D.10.D[解析] 不妨设直线l:x=ty+m,代入抛物线方程有y2-4ty-4m=0,则Δ=16t2+16m>0.当t=0时,对于0<r<5,满足条件的直线有2条.当t≠0时,因为中点M(2t2+m,2t),圆心C(5,0),k MC k l=-1,所以m=3-2t2,代入Δ=16t2+16m,可得3-t2>0,即0<t2<3.又由圆心到直线的距离等于半径,可得r===2.由0<t2<3,可得r∈(2,4).11.B [解析] 圆的标准方程为(x+1)2+(y-1)2=2-a ,r 2=2-a ,则圆心(-1,1)到直线x+y+2=0的距离为= .由22+( )2=2-a ,得a=-4, 故选B .12.D [解析] 易知直线l 的斜率存在,所以可设l :y+1=k (x+ ),即kx-y+ k-1=0.因为直线l 与圆x 2+y 2=1有公共点,所以圆心(0,0)到直线l 的距离 ≤1,即k 2- k ≤0,解得0≤k ≤ ,故直线l 的倾斜角的取值范围是 ,.13.C [解析] 依题意可得C 1(0,0),C 2(3,4),则|C 1C 2|= =5.又r 1=1,r 2= - ,由r 1+r 2= - +1=5,解得m=9.14.4π [解析] x 2+y 2-2ay-2=0,即x 2+(y-a )2=a 2+2,则圆心为C (0,a ).又|AB|=2 ,C 到直线y=x+2a 的距离为,所以2+2=a 2+2,得a 2=2,所以圆C 的面积为π a 2+2)=4π.15.4 [解析] 由- , ,消去x 得y 2-3 y+6=0,解之得 - ,或 , .不妨设A (-3, ),则过点A 且与直线l 垂直的直线方程为 x+y+2 =0,令y=0得x C =-2.同理得过点B 且与l 垂直的直线与x 轴交点的横坐标x D =2,∴ CD =4.16.2 [解析] 圆心为原点,原点(0,0)到直线3x-4y+5=0的距离d= - =1,又△OAB 中点O 到AB边的距离d=r sin 30°==1,所以r=2.17.[解析] 如图所示,|PA|=|PB|= ,|OP|=2,|OA|=1,且PA ⊥OA ,∴∠APO=,即∠APB=,∴ · =| || |cos ∠APB= × ×cos =.18.A [解析] 两圆的圆心距d=|a|=2+1=3或d=|a|=2-1=1,所以a=1,-1,3,-3.故选A .19.A [解析] 圆O 以(0,0)为圆心,半径r=1.当l 的斜率不存在时,方程为x=1,直线x=1与圆O :x 2+y 2=1相切;当l 的斜率存在时,设l 的方程为y- =k (x-1),即kx-y+ -k=0,圆心O 到直线l 的距离d= -=1,得k=.故“直线l 的斜率为”是“直线l 与圆O 相切”的充分不必要条件,故选A .20.D[解析] 由题意知直线x+y=0经过圆心-,,所以-+=0,解得b=1.直线y=ax+1上两点关于直线x+y=0对称,所以两直线垂直,即a=1,所以a+b=2.故选D.21.A[解析] ∵直线l:y=kx+1与圆O:x2+y2=1相交于A,B两点,∴圆心到直线l的距离d=,则|AB|=2-=2-=2.当k=1时,|AB|=,即充分性成立;若|AB|=,则2=,即k2=1,解得k=1或k=-1,即必要性不成立.故“k=1”是“|AB|=”的充分不必要条件,故选A. 22.D[解析] 由已知得圆的方程满足4+4-4(m+1)>0,解得m<1.过点(2,0)有两条直线与圆相切,则点(2,0)在圆外,代入有4-4+m+1>0,解得m>-1.综上,实数m的取值范围为(-1,1),故选D.23.C[解析] 圆M的方程为(x-3)2+(y+4)2=1,过M(3,-4)且与直线y=x+2垂直的直线方程为y=-x-1,代入(x-3)2+(y+4)2=1,得x=3±,易知当Q到直线y=x+2的距离最小时,点Q的横坐标为3-. 24.B[解析] 设圆心(2,3)到直线y=kx+3的距离为d,则d=.因为4=d2+,所以|MN|=2-=2-,解不等式2-≥2得-≤k≤,所以k∈-,,故选B.25.A[解析] 如图,以经过A,B的直线为x轴,线段AB的垂直平分线为y轴,建立平面直角坐标系,则A(-1,0),B(1,0).设P(x,y),∵=,∴=,两边平方并整理得x2+y2-6x+1=0,即(x-3)2+y2=8,∴△PAB面积的最大值是×2×2=2,故选A.26.(x-1)2+y2=2[解析] 设圆的方程为(x-1)2+y2=r2(r>0),因为圆与直线y=x+1相切,所以r==,即圆的方程为(x-1)2+y2=2.27.x2+(y-1)2=10[解析] 依题意可知抛物线的焦点为(1,0).∵圆C的圆心与抛物线y2=4x的焦点关于直线y=x对称,∴圆心坐标为(0,1),∴r2=32+--=10,则圆C的标准方程为x2+(y-1)2=10.28.4[解析] 圆x2+y2-6x-4y+4=0的圆心为(3,2),半径r=×-=3.点(1,1)与圆心(3,2)间的距离d=--=,∴ AB 的最小值为2-=2×-=4.29.[0,3][解析] 设满足|MA|=2|MO|的点M的坐标为(x,y).由题意有=2,整理可得x2+(y-1)2=4,即所有满足题意的点M的轨迹方程是一个圆,原问题转化为圆x2+(y-1)2=4与圆C :(x-a )2+(y-a+2)2=1有交点,据此可得关于实数a 的不等式组- ,- ,解得0≤a ≤3,故实数a 的取值范围是[0,3].小题必刷卷(十二)1.B [解析] 由题意知,a=3,b=2,则c= - = ,所以椭圆 +=1的离心率e= =.因此选B . 2.D [解析] 在直角三角形PF 1F 2中,∵PF 1⊥PF 2,∠PF 2F 1=60°,|F 1F 2|=2c ,∴ PF 2|=c ,|PF 1|= c.由椭圆的定义得 c+c=2a ,∴C 的离心率e=== -1,故选D .3.A [解析] 根据题意,因为△AF 1B 的周长为4 ,所以|AF 1|+|AB|+|BF 1|=|AF 1|+|AF 2|+|BF 1|+|BF 2|=4a=4 ,所以a= .又因为椭圆的离心率e= =,所以c=1,b 2=a 2-c 2=3-1=2,所以椭圆C 的方程为 +=1.4.D [解析] 由e== ,a 2+b 2=c 2,得a=b ,故双曲线的渐近线方程为x±y=0.由点到直线的距离公式可得所求距离为=2 . 5.D [解析] 不妨设点P 在第一象限,由双曲线方程x 2-=1知右焦点F (2,0),又PF 与x 轴垂直,所以P (2,3),点A (1,3)到直线PF 的距离为1,所以S △APF = ×3×1=. 6.C [解析] 由双曲线的标准方程知b=1,又a>1,所以e= ==< ,又双曲线的离心率e>1,所以选C .7.B [解析] ∵双曲线的一条渐近线方程为y=x ,∴ =①.又∵椭圆 +=1与双曲线有公共焦点,∴c=3,则a 2+b 2=c 2=9②. 由①②解得a=2,b= ,故双曲线C 的方程为 -=1.8.5 [解析] 令 -=0,得双曲线的渐近线方程为y=±x ,∵双曲线 -=1(a>0)的一条渐近线方程为y=x ,∴a=5.9.(2 ,8) [解析] 由已知得a=1,b= ,c=2.当∠F 1F 2P=时,|PF 2|=3,|PF 1|=|PF 2|+2a=5,则|PF 1|+|PF 2|=8;当∠F 1PF 2=时,设|PF 1|=m ,|PF 2|=n ,则 - ,,而(m-n )2=4=m 2+n 2-2mn=16-2mn ,所以mn=6,则(m+n )2=m 2+n 2+2mn=28,则m+n=2 .又△F 1PF 2为锐角三角形,故|PF 1|+|PF 2|的取值范围是(2 ,8).10.D [解析] 易知F (1,0),因为曲线y= (k>0)与抛物线C 交于点P ,且PF ⊥x 轴,所以=2,所以k=2.11.B [解析] 抛物线C :y 2=8x 的焦点坐标为(2,0),准线方程为x=-2,即椭圆的半焦距c=2.又离心率e= = = ,所以a=4,于是b 2=12,则椭圆的方程为 +=1.A ,B 是C 的准线x=-2与E 的两个交点,把x=-2代入椭圆方程得y=±3,所以|AB|=6.12.C [解析] 设P (x 0,y 0),根据抛物线定义得|PF|=x 0+ ,所以x 0=3 ,代入抛物线方程得y 2=24,解得|y|=2 ,所以△POF 的面积等于 ·|OF|·|y|=× ×2 =2 .13.(1,0) [解析] 将x=1代入y 2=4ax 得y 2=4a ,∵直线l 被抛物线截得的线段长为4,∴4 =4,即a=1,∴抛物线方程为y 2=4x ,其焦点坐标为(1,0).14.A [解析] ∵以A 1A 2为直径的圆与直线bx-ay+2ab=0相切,∴圆心O 到直线的距离等于半径,∴=a ,又∵a>0,b>0,则上式可化简为a 2=3b 2,∵b 2=a 2-c 2,∴a 2=3(a 2-c 2),∴ = ,∴e= =.15.C [解析] 抛物线的焦点坐标为F, ,直线AB 的斜率k=tan 30°=,所以直线AB 的方程为y= x-.由-,得x 2-x+=0,故x 1+x 2=,x 1x 2=,所以|AB|= ·|x 1-x 2|=·-=12.16.C [解析] 由抛物线的方程y 2=4x 得焦点F (1,0),准线l :x=-1,故直线MF 的方程为y= (x-1).由 - , ,得M (3,2 ),又MN ⊥l ,所以N (-1,2 ),所以直线NF 的方程为 x+y- =0,所以M 到直线NF 的距离d=-=2 . 17.(x+1)2+(y- )2=1 [解析] 由题意知抛物线的焦点为F (1,0),准线方程为x=-1,如图所示.设圆的圆心坐标为(-1,y 0),易知圆的半径为1.因为∠FAC=120°,∠CAO=90°,所以∠FAO=120°-90°=30°,故y 0= ,则圆心坐标为(-1, ),故圆的方程为(x+1)2+(y- )2=1. 18.y=±x [解析] 设交点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则|AF|+|BF|= +y 1++y 2=p+y 1+y 2.由 -,得a 2y 2-2pb 2y+a 2b 2=0,则y 1+y 2=,所以由|AF|+|BF|=4|OF|得p+=2p ,解得= ,即 =,所以渐近线方程为y=±x.19.C [解析] 依题意, = ,∴e=== =2 ,故选C .20.A [解析] 由题知p>0,因为抛物线y 2=2px 的焦点,0与双曲线 -=1的右焦点(2,0)重合,所以=2,得p=4,故选A .21.B [解析] 由双曲线-x 2=1可得一条渐近线的方程为y=ax ,由圆x 2+(y-a )2=1得圆心为(0,a ),半径r=1,则圆心到该渐近线的距离d= .由勾股定理得2 - =,解得a=± .故选B .22.A [解析] 由题知a>b>0,椭圆C 1的方程为 +=1,C 1的离心率为 -,双曲线C 2的方程为-=1,C 2的离心率为.∵C 1与C 2的离心率之积为,∴-·=,∴ = ,得 =,则C 2的渐近线方程为y=±x ,即x± y=0,故选A .23.D [解析] ∵ · =0,∴ ⊥ ,∴ |2+| |2=(2c )2=40,∴(| |-| |)2=| |2-2| |·| |+| |2=40-2×2=36,∴ |-| ||=2a=6⇒a=3,又c= ⇒b 2=c 2-a 2=1,故双曲线的方程为-y 2=1,其渐近线方程为y=±x ,即x±3y=0,∴该双曲线的焦点F 2( ,0)到渐近线x-3y=0的距离d= -=1,故选D .24.B [解析] 因为直线l 过抛物线E 的焦点,且与其对称轴垂直,不妨令A 在y 轴右侧,故A p ,,B-p ,, 由y'=可知E 在A ,B 两点处的切线斜率分别为k 1=1,k 2=-1,所以k 1k 2=-1,所以AC ⊥BC , 即△ABC 为等腰直角三角形,又|AB|=2p ,所以△ABC 外接圆的半径是p.故选B .25.B [解析] 由椭圆C : +=1(a>b>0)的两个焦点分别为F 1(-c ,0),F 2(c ,0),P 为椭圆C 上的一点,且PF 2⊥x 轴,可得|F 1F 2|=2c ,由x=c ,可得y=±b - =±,即有|PF 2|=,由椭圆的定义可得|PF 1|=2a-,又由已知条件得G 到△PF 1F 2三边的距离都为,∴G 为直角△PF 1F 2的内切圆的圆心,设内切圆半径为r ,∴ |PF 2|·|F 1F 2|=r (|F 1F 2|+|PF 1|+|PF 2|),可得△PF 1F 2的内切圆半径r=· = c ,即2b 2=2(a 2-c 2)=a (a+c ),整理得a=2c ,则椭圆C 的离心率e= =,故选B .26.D [解析] 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),∵抛物线y 2=8x 的焦点为F ,∴F (2,0).∵ AF + BF =|AB|,∴由余弦定理得cos ∠AFB=-= - -=--1=-1,又|AF|+|BF|=|AB|≥2 ,∴ AF ·|BF|≤|AB|2,当且仅当|AF|=|BF|时,取等号,∴cos ∠AFB ≥-1=- ,∴∠AFB 的最大值为,故选D .27.±[解析] 由题意,设直线l 的方程为y=kx+m (km ≠0),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则C -,0,D (0,m ),由 ,,可得(1+2k 2)x 2+4kmx+2m 2-2=0,Δ=16k 2-8m 2+8>0,由韦达定理可得x 1+x 2=-,x 1x 2=-,∵C ,D 是线段AB 的三等分点,∴线段AB 的中点与线段CD 的中点重合,∴x 1+x 2=-=0-,解得k=±,故答案为±.28.±8 [解析] 由题意,焦点坐标为,0,|OF|=,直线l 的方程为y=2x-,∴直线l 在y 轴上的截距是-,∴S △OAF ==4,解得a 2=64,∴a=±8,∴y 2=±8x ,故答案为±8.29.(4,0) [解析] 设AG 的方程为x=my+2,代入y 2=2x ,得y 2-2my-4=0,设A (x 1,y 1),A'(x 2,y 2),则y 1y 2=-4,同理,设B (x 3,y 3),B'(x 4,y 4),则y 3y 4=-4,又AB 过点M (1,0),∴与 共线,∴(x 1-1)y 3-(x 3-1)y 1=0,∴-1y 3- -1y 1=0,即(y 1-y 3)+1=0,∴y 1y 3=-2,又y 1y 2=-4,y 3y 4=-4,∴y 2y 4=-8,直线A'B'的方程为y-y 2=- -(x-x 2),利用点A',B'在抛物线上化简得y=(2x+y 2y 4),∴y=(2x-8),∴直线A'B'过定点(4,0).30.11 [解析] 由题知,双曲线的离心率e= =,所以=2,双曲线C 2的一条渐近线方程为y=2x ,代入椭圆C 1的方程,得x 2= ,y 2=(2x )2=,故C 1与C 2的渐近线相交得到的弦长为2 =2,依题意可知2=×2 ,解得m=11.解答必刷卷(五)1.解:(1)由题意得F (1,0),l 的方程为y=k (x-1)(k>0). 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 由- ,,得k 2x 2-(2k 2+4)x+k 2=0,Δ=16k 2+16>0,故x 1+x 2=,所以|AB|=|AF|+|BF|=(x 1+1)+(x 2+1)=.由题设知=8,解得k=-1(舍去)或k=1.因此l 的方程为y=x-1.(2)由(1)得AB 的中点坐标为(3,2),所以AB 的垂直平分线方程为y-2=-(x-3),即y=-x+5. 设所求圆的圆心坐标为(x 0,y 0),则,,解得, 或 , - .因此所求圆的方程为(x-3)2+(y-2)2=16或(x-11)2+(y+6)2=144.2.证明:(1)设A(x1,y1),B(x2,y2),则+=1,+=1.=k得+·k=0.两式相减,并由--由题设知=1,=m,于是k=-.由题设得0<m<,故k<-.(2)由题意得F(1,0).设P(x3,y3),则(x3-1,y3)+(x1-1,y1)+(x2-1,y2)=(0,0).由(1)及题设得x3=3-(x1+x2)=1,y3=-(y1+y2)=-2m<0.又点P在C上,所以m=,从而P,-,||=.于是||=-=--=2-.同理||=2-.所以||+||=4-(x1+x2)=3.故2||=||+||.3.解:(1)设P(x,y),M(x0,y0),则N(x0,0),=(x-x0,y),=(0,y0).由=得x0=x,y0=y.因为M(x0,y0)在C上,所以+=1,因此点P的轨迹方程为x2+y2=2.(2)证明:由题意知F(-1,0).设Q(-3,t),P(m,n),则=(-3,t),=(-1-m,-n),·=3+3m-tn,=(m,n),=(-3-m,t-n).由·=1得-3m-m2+tn-n2=1,又由(1)知m2+n2=2,故3+3m-tn=0,所以·=0,即⊥.又过点P存在唯一直线垂直于OQ,所以过点P且垂直于OQ的直线l过C的左焦点F.4.解:(1)设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1≠x2,y1=,y2=,x1+x2=4,==1.于是直线AB的斜率k=--(2)由y=,得y'=.设M(x3,y3),由题设知=1,解得x3=2,于是M(2,1).设直线AB的方程为y=x+m,故线段AB的中点为N(2,2+m),|MN|=|m+1|.将y=x+m代入y=得x2-4x-4m=0.当Δ=16(m+1)>0,即m>-1时,x1,2=2±2.从而|AB|= |x 1-x 2|=4 .由题设知|AB|=2|MN|,即4 =2(m+1),解得m=7. 所以直线AB 的方程为y=x+7. 5.解:(1)由已知得M (0,t ),P,t .又N 为M 关于点P 的对称点,故N,t ,则直线ON 的方程为y=x ,代入y 2=2px 整理得px 2-2t 2x=0,解得x 1=0,x 2=.因此H,2t ,所以N 为OH 的中点,即=2. (2)直线MH 与C 除H 以外没有其他公共点.理由如下: 直线MH 的方程为y-t= x ,即x=(y-t ),代入y 2=2px 得y 2-4ty+4t 2=0,解得y 1=y 2=2t ,即直线MH 与C 只有一个公共点,所以除H 以外直线MH 与C 没有其他公共点.6.解:(1)由题设,可知直线l 的方程为y=kx+1. 因为l 与C 交于两点,所以 <1,解得- <k<, 所以k 的取值范围为- ,. (2)设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2).将y=kx+1代入方程(x-2)2+(y-3)2=1,整理得(1+k 2)x 2-4(1+k )x+7=0, 所以x 1+x 2=,x 1x 2=,·=x 1x 2+y 1y 2 =(1+k 2)x 1x 2+k (x 1+x 2)+1 =+8.由题设可得+8=12,解得k=1,所以直线l 的方程为y=x+1.故圆心C 在直线l 上,所以|MN|=2. 7.解:(1)由题意得2c=2 ,所以c= , 又e= =,所以a= ,所以b 2=a 2-c 2=1, 所以椭圆M 的方程为+y 2=1.(2)设直线AB 的方程为y=x+m ,由 ,,消去y 可得4x 2+6mx+3m 2-3=0, 则Δ=36m 2-4×4(3m 2-3)=48-12m 2>0,即m 2<4. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=-,x 1x 2= -,则|AB|=|x1-x2|=·-=-,易得当m2=0时,|AB|max=,故|AB|的最大值为.(3)设A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),D(x4,y4),则+3=3①,+3=3②,又P(-2,0),所以可设k1=k PA=,直线PA的方程为y=k1(x+2),由,,消去y可得(1+3)x2+12x+12-3=0,则x1+x3=-,即x3=--x1,又k1=,结合①式可得x3=--,所以y3=,所以C--,,同理可得D--,.故=x3+,y3-,=x4+,y4-.因为Q,C,D三点共线,所以x3+y4--x4+y3-=0,将点C,D的坐标代入化简可得--=1,即k=1.8.解:(1)设椭圆的焦距为2c,由已知有=,又由a2=b2+c2,可得2a=3b.又|AB|==,从而a=3,b=2.所以,椭圆的方程为+=1.(2)设点P的坐标为(x1,y1),点M的坐标为(x2,y2),由题意,x2>x1>0,点Q的坐标为(-x1,-y1).由△BPM的面积是△BPQ面积的2倍,可得|PM|=2|PQ|,从而x2-x1=2[x1-(-x1)],即x2=5x1.易知直线AB的方程为2x+3y=6,由方程组,消去y,可得x2=.由方程组,消去y,可得x1=.由x2=5x1,可得=5(3k+2),两边平方,整理得18k2+25k+8=0,解得k=-或k=-.当k=-时,x2=-9<0,不合题意,舍去;当k=-时,x2=12,x1=,符合题意.所以,k的值为-.9.解:(1)由题意可得2a=4,∴a=2.∵椭圆C与圆M:(x-)2+y2=公共弦的长为,即为圆M的直径,∴椭圆C经过点,±,∴+=1,解得b2=3,∴椭圆C的方程为+=1.(2)由,,消去y得(3+4k2)x2+8kx-8=0,显然Δ>0恒成立.设E(x1,y1),F(x2,y2),则x1+x2=-,x1x2=-,∵=,=-,=2,∴=2·-,∴(x1-2)2=4(x2+2)2,又=(4-),=(4-),∴(2-x1)(2-x2)=4(2+x1)(2+x2),∴10(x1+x2)+3x1x2+12=0,∴10-+3-+12=0,整理得12k2-20k+3=0,解得k=或k=.10.解:(1)由条件得+=1,=,a2=b2+c2,解得a=4,b=c=2,所以椭圆E的方程为+=1.(2)证明:设B(x0,y0),P(x1,y1),则A(-x0,y0),直线PA的方程为y-y1=-(x-x1),令x=0,得y=,故M0,,同理可得N0,--,又F1(-2,0),F2(2,0),所以=2,,=-2,--,所以·=2,·-2,--=-8+--=-8+·--·--=-8+8=0,所以F1M⊥F2N,所以直线F1M与直线F2N的交点G在以F1F2为直径的圆上.11.解:(1)设P(x1,y1),Q(x2,y2),因为|OP|=|OQ|,又由抛物线的对称性可知P,Q关于y轴对称,所以x2=-x1,y2=y1,因为OP⊥OQ,所以·=0,故x1x2+y1y2=0,则-+=0,又=4y1,解得y1=4或y1=0(舍去),所以x1=±4,于是△OPQ的面积为|2x1|·y1=16.(2)由题知直线PQ的斜率存在,设直线PQ的方程为y=kx+m(m≠0),代入x2=4y,得x2-4kx-4m=0,所以Δ=16k2+16m>0,且x1+x2=4k,x1x2=-4m.因为OP⊥OQ,所以·=x1x2+y1y2=0,故x1x2+=0,则-4m+m2=0,所以m=4或m=0(舍去).因为△OPM与△OQM的面积相等,所以M为PQ的中点, 则点M的横坐标为x0==2k,纵坐标为y0=kx0+4=+4,故点M的轨迹方程为y=x2+4.12.解:(1)由题知, · ,∴Q 为线段PN 的中点且GQ ⊥PN ,则直线GQ 为线段PN 的中垂线,故|PG|=|GN|,∴ GN + GM = PM =6,∴点G 的轨迹是以M ,N 为焦点的椭圆,其中a=3,c= ,∴b=2,∴点G 的轨迹C 的方程是 +=1. (2)设l 的方程为y=k (x-2),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由 - ,,消去y 得(9k 2+4)x 2-36k 2x+36(k 2-1)=0,∴Δ>0,x 1+x 2=,x 1x 2=-,∴y 1y 2=[k (x 1-2)][k (x 2-2)]=k 2[x 1x 2-2(x 1+x 2)+4]=-,则 · =x 1x 2+y 1y 2=-≤1,解得-≤k ≤,故存在这样的直线l ,使得 · ≤1,此时其斜率k 的取值范围是-,.。
2019-2020年高考数学大一轮复习第八章不等式48不等式的综合应用课件文
于是 m≤2153,即实数 m 的最大值为2153.
• 【精要点评】(1) 本题是恒成立问题与基本不等式问 题的综合题,较容易入手,需要考生完成的工作是灵
活将这两个问题搭桥,以及如何将含两个变量x,y的 式子消元成一个变量z.
• (2) 含参问题一般分恒成立问题和存在性问题,通常 先考虑分离参数(变量),然后再利用函数求最值问题 求解参数取值范围.
方法二:(图象法)设函数 y1=xm-1,y2=3m2-(x+1)m -1,要使不等式(mx-1)·[3m2-(x+1)m-1]≥0 对任意的 m ∈(0,+∞)恒成立,则必有 x>0,作出两个函数的图象如图 所示,则有两个函数图象交于点1x,0,即 m=1x是方程 3m2 -(x+1)m-1=0 的根,则有 31x2-(x+1)1x-1=0,解得 x =1,x=-32(舍去).
(第3题)
• 4. 要制作一个容积为4 m3,高为1 m的无盖长方体
容器.已知该容器的底面造价是每平方米20元,侧
面造价是每平方米10元,那么该容器的最低总造价
是________元.
160
【解析】设长方体底面矩形的一边长为 x m,所以另一边
长为4x m.设容器的总造价为 y 元,则 y=4×20+2x+4x
mn≤ 55,当且仅当 15m2=n2 时取等号,此时 m2=153,所以
△ABC
面积的最大值为
5 5.
变式
设 P(x,y)为函数 y=x2-1(x> 3)图象上一动
点,记 m=3x+ x-y-1 5+x+y-3y-2 7,则当 m 取最小值时,点 P
的坐标为__(_2_,3_)___. 【解析】方法一:m=3x+x-x21-6+x+x32x-2-3 10=6+xx2--13
2020届高三数学一轮复习强化训练精品――不等式单元综合测试
f( x), g( x ) 以及任意的 x ≥0,
当甲公司投入 x 万元做宣传时,假设乙公司投入的宣传费小于 f ( x) 万元,那么乙公司对这一新产品的开发有失败的风险,
否那么没有失败的风险;当乙公司投入 x 万元做宣传时,假设甲公司投入的宣传费小于 品的开发有失败的风险,否那么没有失败的风险 . 〔 1〕试讲明 f(0)=10, g(0)=20 的实际意义;
即( y -4)(4 y +15) ≥ 0.
∵ y ≥ 0, ∴4 y +15> 0.
20 万元宣传费 .
∴ y ≥ 4. ∴y ≥16. ∴x ≥ y +20≥4+20=24.
∴xmin =24, ymin =16,
即在双方均无失败风险的情形下,甲公司至少要投入
24 万元,乙公司至少要投入 16 万元 .
17. 〔14 分〕函数 f( x ) 对一切实数 x , y 均有 f( x +y)- f( y )=( x +2y+1) x 成立,且 f(1)=0.
〔 1〕求 f(0);
(2) 求 f ( x );
(3) 不等式 f ( x ) > ax-5 当 0<x <2 时恒成立,求 a 的取值范畴 . 解 〔 1〕令 x =1, y =0,
那么 1 + 1 mn
的最小值为
.
答案 4
2x
x2
6. 设函数 f( x)= 2 x
,假设 f( x0 ) >1, 那么 x 0 的取值范畴是
.
x2
x3
答案 (0,2) ∪ (3,+ ∞)
x y50
7. 假设不等式组 y a
表示的平面区域是一个三角形,那么 a 的取值范畴是
2020届全国高考冲刺高考仿真模拟卷(八) 数学(文)(解析版)
2020届全国高考冲刺高考仿真模拟卷(八)数学(文)(解析版)一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知集合A ={x |(x -2)(x +2)≤0},B ={y |x 2+y 2=16},则A ∩B =( ) A .[-3,3] B .[-2,2] C .[-4,4] D .∅ 答案 B解析 由题意,得A ={x |-2≤x ≤2},B ={y |-4≤y ≤4},所以A ∩B ={x |-2≤x ≤2}. 2.已知复数z =2+b i(b ∈R )(i 为虚数单位)的共轭复数为z -,且满足z 2为纯虚数,则z z -=( )A .2 2B .2 3C .8D .12 答案 C解析 ∵z 2=4-b 2+4b i 为纯虚数,∴⎩⎪⎨⎪⎧4-b 2=0,4b ≠0,解得b =±2,∴z z -=|z |2=22+b 2=8.3.按照如图的程序框图执行,若输出结果为15,则M 处条件为( )A .k ≥16?B .k <8?C .k <16?D .k ≥8? 答案 A解析 程序运行过程中,各变量的值如下表所示:S k 是否继续循环循环前 0 1 — 第一圈12是第二圈3 4 是 第三圈 7 8 是 第四圈1516否4.甲、乙两组数据如茎叶图所示,若它们的中位数相同,平均数也相同,则图中的m ,n 的比值mn =( )A.13B.12 C .2 D .3 答案 A解析 由题意得,甲组数据为:24,29,30+m,42; 乙组数据为:25,20+n,31,33,42.∴甲、乙两组数据的中位数分别为59+m2,31, 且甲、乙两组数的平均数分别为 x -甲=24+29+(30+m )+424=125+m 4,x -乙=25+(20+n )+31+33+425=151+n 5,由题意得⎩⎨⎧59+m 2=31,125+m 4=151+n5,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =3,n =9.∴m n =39=13.5.(2019·南昌调研)给出下列四个函数:①f (x )=2x -2-x ;②f (x )=x sin x ;③f (x )=log 33-x3+x;④f (x )=|x +3|-|x -3|.其中是奇函数的编号为( )A .①③B .①③④C .①②③D .①②③④ 答案 B解析 对于①,f (-x )=2-x -2x =-(2x -2-x )=-f (x ),所以是奇函数;对于②,f (-x )=(-x )sin(-x )=x sin x =f (x ),所以是偶函数;对于③,f (-x )=log 33+x 3-x =-log 33-x3+x =-f (x ),所以是奇函数;对于④,f (-x )=|-x +3|-|-x -3|=|x -3|-|x +3|=-(|x +3|-|x -3|)=-f (x ),所以是奇函数.故选B.6.已知实数x ,y 满足约束条件⎩⎨⎧x -y +1≥0,0≤x ≤1,x +y -1≥0,则z =(x +1)2+(y +1)2的最小值为( )A.92 B .5 C.322 D.5 答案 A解析 作出不等式组对应的平面区域如图中阴影部分(包括边界):其中A (1,2),B (0,1),C (1,0),z =(x +1)2+(y +1)2表示可行域内的点与P (-1,-1)距离的平方,过点P 作直线x +y -1=0的垂线,设垂足为Q ,|PQ |=|-1-1-1|12+12=32, z min =|PQ |2=92.7. 如图在边长为1的正方形组成的网格中,平行四边形ABCD 的顶点D 被阴影遮住,请设法计算AB →·AD→=( )A.10 B.11 C.12 D.13答案B解析以A点为坐标原点,建立如图所示的平面直角坐标系,则A(0,0),B(4,1),C(6,4),据此可得AB→=(4,1),AC→=(6,4),结合平面向量的平行四边形法则有AD→=AC→-AB→=(2,3),则AB→·AD→=(4,1)·(2,3)=8+3=11.8.(2019·辽宁葫芦岛二模)近年来随着计划生育政策效果的逐步显现以及老龄化的加剧,我国经济发展的“人口红利”在逐渐消退,在当前形势下,很多二线城市开始了“抢人大战”,自2018年起,像西安、南京等二线城市人才引进与落户等政策放宽力度空前,至2019年发布各种人才引进与落户等政策的城市已经有16个.某二线城市2018年初制定人才引进与落户新政(即放宽政策,以下简称新政):硕士研究生及以上可直接落户并享有当地政府依法给予的住房补贴,本科学历毕业生可以直接落户,专科学历毕业生在当地工作两年以上可以落户,高中及以下学历人员在当地工作10年以上可以落户.新政执行一年,2018年全年新增落户人口较2017年全年增加了一倍,为了深入了解新增落户人口结构及变化情况,相关部门统计了该市新政执行前一年(即2017年)与新政执行一年(即2018年)新增落户人口学历构成比例,得到如下饼状图:则下面结论中错误的是()A.新政实施后,新增落户人员中本科生已经超过半数B.新政实施后,高中及以下学历人员新增落户人口减少C .新政对硕士研究生及以上的新增落户人口数量暂时未产生影响D .新政对专科生在该市落实起到了积极的影响 答案 B解析 设2017年全年新增落户人数为x ,则2018年全年新增落户人数为2x ,根据两个饼状图可知:年份高中及以下全年新增 落户人数专科全年 新增落户 人数 本科全年 新增落户 人数 硕士及以上 全年新增 落户人数 2017 0.09x 0.26x 0.49x 0.16x 20180.1x0.58x1.16x0.16x9.(2019·安徽江淮十校第三次联考)已知一个四棱锥的正视图、侧视图如图所示,其底面梯形的斜二测画法的直观图是一个如图所示的等腰梯形,且该梯形的面积为2,则该四棱锥的体积是( )A .4 B.83 C.163 D.423 答案 A解析 由三视图可知,该四棱锥的高是3,记斜二测画法中的等腰梯形的上底为a ,高为x ,则直观图中等腰梯形的腰为2x ,面积S ′=12(a +a +2x )x =(a +x )x ,由斜二测画法的特点知原底面梯形的高为22x ,面积S =12(a +a +2x )·22x =22(a +x )x ,∴S =22S ′=22×2=4,故四棱锥的体积V =13Sh =13×4×3=4,故选A.⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫也可用结论直接得出S 原S 直=22,S 底=22S ′=4,V =13S 底×h =13×4×3=4.10.(2019·全国卷Ⅰ)双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一条渐近线的倾斜角为130°,则C 的离心率为( )A .2sin40°B .2cos40° C.1sin50° D.1cos50° 答案 D解析 由题意可得-ba =tan130°,所以e = 1+b 2a 2=1+tan 2130°=1+sin 2130°cos 2130°=1|cos130°|=1cos50°.故选D.11.某同学为研究函数f (x )=1+x 2+1+(1-x )2(0≤x ≤1)的性质,构造了如图所示的两个边长为1的正方形ABCD 和BEFC ,点P 是边BC 上的一个动点,设CP =x ,则AP +PF =f (x ).函数g (x )=3f (x )-8的零点的个数是( )A .0B .1C .2D .3 答案 A解析 由题意可得函数f (x )=1+x 2+1+(1-x )2=AP +PF ,当A ,P ,F 三点共线时,f (x )取得最小值5;当P 与B 或C 重合时,f (x )取得最大值2+1.求函数g (x )=3f (x )-8的零点的个数,即为求f (x )=83的解的个数,由f (x )的最大值2+1<83,可知函数f (x )=83无解.12.已知A ,B 是过抛物线y 2=2px (p >0)焦点F 的直线与抛物线的交点,O 是坐标原点,且满足AF →=2FB →,S△OAB =23|AB |,则抛物线的标准方程为( )A .y 2=4xB .y 2=14xC .y 2=8xD .y 2=18x 答案 A解析 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),AF→=2FB →,则y 1=-2y 2,又由抛物线焦点弦性质,y 1y 2=-p 2, 所以-2y 22=-p 2,得|y 2|=22p ,|y 1|=2p , 1|AF |+1|BF |=32|BF |=2p ,得|BF |=34p ,|AF |=32p ,|AB |=94p .S △OAB =12·p 2·(|y 1|+|y 2|)=328p 2=23·94p ,得p =2,抛物线的标准方程为y 2=4x . 二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.设向量a =(1,-2),a +b =(x,8),c =(-2,1),若b ∥c ,则实数x 的值为________. 答案 -19解析 由已知可得b =(x -1,10),由b ∥c 得x -1=-20,则x =-19.14.如图,在体积为V 1的圆柱中挖去以圆柱上下底面为底面,共顶点的两个圆锥,剩余部分的体积为V 2,则V 2V 1=________.答案 23解析 设上下圆锥的高分别为h 1,h 2,圆柱的底面圆的半径为r ,圆柱的高为h ,则V 2V 1=πr 2h -13πr 2(h 1+h 2)πr 2h =πr 2h -13πr 2hπr 2h =23.15.(2019·太原模拟)已知θ为锐角,且2sin θsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4=5cos2θ,则tan θ=________.答案 56解析 由已知得2sin θ⎝ ⎛⎭⎪⎫22sin θ+22cos θ=5(cos 2θ-sin 2θ),即sin θ(sin θ+cos θ)=5(sin θ+cos θ)(cos θ-sin θ).因为θ为锐角,所以sin θcos θ-sin θ=5,所以tan θ1-tan θ=5,得tan θ=56.16.已知数列{a n },令P n =1n (a 1+2a 2+…+2n -1a n )(n ∈N +),则称{P n }为{a n }的“伴随数列”,若数列{a n }的“伴随数列”{P n }的通项公式为P n =2n +1(n ∈N +),记数列{a n -kn }的前n 项和为S n ,若S n ≤S 4对任意的正整数n 恒成立,则实数k 的取值范围为________.答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤125,52解析 由题意,P n =1n (a 1+2a 2+…+2n -1a n )(n ∈N +), 则a 1+2a 2+…+2n -1a n =n ·2n +1, a 1+2a 2+…+2n -2a n -1=(n -1)2n , 则2n -1a n =n ·2n +1-(n -1)2n =(n +1)2n , 则a n =2(n +1),对a 1也成立,故a n =2(n +1), 则a n -kn =(2-k )n +2,则数列{a n -kn }为等差数列,故S n ≤S 4对任意的n (n ∈N +)恒成立可化为a 4-4k ≥0,a 5-5k ≤0,即⎩⎪⎨⎪⎧4(2-k )+2≥0,5(2-k )+2≤0,解得125≤k ≤52.三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题:共60分.17.(2019·河南八市重点高中联盟第五次测评)(本小题满分12分)如图,三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,平面ACC 1A 1⊥平面ABC ,AA 1=AC ,∠ACB =90°.(1)求证:平面AB 1C 1⊥平面A 1B 1C ;(2)若∠A 1AC =60°,AC =2CB =2,求四棱锥A -BCC 1B 1的体积. 解 (1)证明:∵平面ACC 1A 1⊥平面ABC , 平面ACC 1A 1∩平面ABC =AC ,BC ⊂平面ABC , ∠ACB =90°,∴BC ⊥平面ACC 1A 1, ∵A 1C ⊂平面ACC 1A 1,∴BC ⊥A 1C ,∵B1C1∥BC,∴A1C⊥B1C1,2分∵四边形ACC1A1是平行四边形,且AA1=AC,∴四边形ACC1A1是菱形,∴A1C⊥AC1,∵AC1∩B1C1=C1,∴A1C⊥平面AB1C1,又A1C⊂平面A1B1C,∴平面AB1C1⊥平面A1B1C.5分(2)∵四边形ACC1A1是菱形,∠A1AC=60°,AC=2,∴S△ACC1=12×2×2×sin60°=3,7分∵B1C1∥BC,B1C1=BC,BC⊥平面ACC1A1,BC=1,∴V B1-ACC1=13S△ACC1·B1C1=13×3×1=33,10分∴V A-BCC1B1=2V A-CC1B1=2V B1-ACC1=233,即四棱锥A-BCC1B1的体积为233. 12分18.(本小题满分12分)如图,旅客从某旅游区的景点A处下山至C处有两种路径,一种是从A沿直线步行到C,另一种从A沿索道乘缆车到B,然后从B沿直线步行到C,现有甲、乙两位游客从A处下山,甲沿AC匀速步行,速度为50米/分钟,在甲出发2分钟后,乙从A 乘缆车到B,再从B匀速步行到C.假设缆车匀速直线运动的速度为130米/分钟,山路AC长1260米,经测量,cos A=1213,cos C=35.(1)求索道AB的长;(2)问乙出发多少分钟后,乙在缆车上与甲的距离最短?解(1)因为在△ABC中,cos A=1213,cos C=35,所以sin A=513,sin C=45,2分所以sin B=sin(A+C)=sin A cos C+cos A sin C=6365,4分由正弦定理得AB sin C =ACsin B , 所以AB =AC sin Csin B =1040米, 所以索道AB 的长为1040米.6分(2)假设乙出发t 分钟后,甲、乙两游客距离为d ,此时,甲行走了(100+50t )米,乙距离A 处130t 米,所以由余弦定理,得7分 d 2=(130t )2+2500(t +2)2-2·130t ·50(t +2)·1213 =200(37t 2-70t +50)=200⎣⎢⎡⎦⎥⎤37⎝ ⎛⎭⎪⎫t -35372+62537,t ∈[0,8],11分 故当t =3537时,甲、乙的距离最短.所以乙出发3537分钟后,乙在缆车上与甲的距离最短.12分19.(2019·山东济南3月模拟)(本小题满分12分)某客户考察了一款热销的净水器,使用寿命为十年,该款净水器为三级过滤,每一级过滤都由核心部件滤芯来实现.在使用过程中,一级滤芯需要不定期更换,其中每更换3个一级滤芯就需要更换1个二级滤芯,三级滤芯无需更换.其中一级滤芯每个200元,二级滤芯每个400元.记一台净水器在使用期内需要更换的二级滤芯的个数构成的集合为M .如图是根据100台该款净水器在十年使用期内更换的一级滤芯的个数制成的柱状图.(1)结合图形,写出集合M ;(2)根据以上信息,求出一台净水器在使用期内更换二级滤芯的费用大于1200元的概率(以100台净水器更换二级滤芯的频率代替1台净水器更换二级滤芯发生的概率);(3)若在购买净水器的同时购买滤芯,则滤芯可享受5折优惠(使用过程中如需再购买无优惠).假设上述100台净水器在购机的同时,每台均购买a 个一级滤芯、b 个二级滤芯作为备用滤芯(其中b ∈M ,a +b =14),计算这100台净水器在使用期内购买滤芯所需总费用的平均数,并以此作为决策依据,如果客户购买净水器的同时购买备用滤芯的总数也为14个,则其中一级滤芯和二级滤芯的个数应分别是多少?解 (1)由题意可知当一级滤芯更换9,10,11个时,二级滤芯需要更换3个,2分当一级滤芯更换12个时,二级滤芯需要更换4个,所以M ={3,4}. 4分(2)由题意可知二级滤芯更换3个,需1200元,二级滤芯更换4个,需1600元,5分 在100台净水器中,二级滤芯需要更换3个的净水器共70台,二级滤芯需要更换4个的净水器共30台,6分设“一台净水器在使用期内更换二级滤芯的费用大于1200元”为事件A ,所以P (A )=30100=0.3.7分(3)因为a +b =14,b ∈M ,①若a =10,b =4,则这100台净水器在更换滤芯上所需费用的平均数为100×10×30+(100×10+200)×40+(100×10+400)×30+200×4×100100=2000.9分②若a =11,b =3,则这100台净水器在更换滤芯上所需费用的平均数为100×11×70+(100×11+200)×30+200×3×70+(200×3+400)×30100=1880,11分所以如果客户购买净水器的同时购买备用滤芯的总数为14个,客户应该购买一级滤芯11个,二级滤芯3个.12分20.(2019·湖北宜昌元月调考)(本小题满分12分)已知椭圆C :y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0)的离心率为12,短轴长为2 3.(1)求椭圆C 的方程;(2)设过点A (0,4)的直线l 与椭圆C 交于M 、N 两点,F 是椭圆C 的上焦点.问:是否存在直线l ,使得S △MAF =S △MNF .若存在,求出直线l 的方程;若不存在,请说明理由.解 (1)∵c a =12,b =3,且有a 2=b 2+c 2,解得a 2=4,b 2=3,∴椭圆C 的方程为y 24+x 23=1.4分(2)由题意可知直线l 的斜率一定存在,设直线l 的方程为y =kx +4,设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),联立⎩⎨⎧ y =kx +4,y 24+x 23=1⇒(3k 2+4)x 2+24kx +36=0,∴⎩⎪⎨⎪⎧ Δ=(24k )2-144(3k 2+4)>0, ①x 1+x 2=-24k 3k 2+4, ②x 1x 2=363k 2+4, ③ 6分∵S △MAF =S MNF ,∴M 为线段AN 的中点,∴x 2=2x 1, ④将④代入②,解得x 1=-8k 3k 2+4, ⑤8分 将④代入③,得x 21=183k 2+4, ⑥ 将⑤代入⑥,解得k 2=365, ⑦10分将⑦代入①检验成立,∴k =±65,即存在直线l :6x -5y +45=0或6x +5y -45=0符合题意.12分21.(2019·山西吕梁一模)(本小题满分12分)已知函数f (x )=e x -ln x +1.(1)求函数y =f (x )在点(1,f (1))处的切线方程;(2)证明:f (x )>3.解 (1)因为f ′(x )=e x -1x ,又f (1)=e +1,f ′(1)=e -1,所以y -(e +1)=(e -1)(x -1),即所求切线方程为y =(e -1)x +2.4分(2)证明:由(1),知f ′(x )=e x -1x ,易知f ′(x )在区间(0,+∞)上单调递增,因为f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫12<0,且f ′(1)>0,所以∃x 0∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1,使得f ′(x 0)=0,即f ′(x )=0有唯一的根,记为x 0,则f ′(x 0)=e x 0-1x 0=0,对e x 0=1x 0两边取对数, 得ln e x 0=ln 1x 0,整理,得x 0=-ln x 0,8分 因为x ∈(0,x 0)时,f ′(x )<0,函数f (x )单调递减,x ∈(x 0,+∞)时,f ′(x )>0,函数f (x )单调递增,所以f (x )min =f (x 0)=e x 0-ln x 0+1=1x 0+x 0+1≥3,当且仅当1x 0=x 0,即x 0=1时,等号成立,因为x 0∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1,所以f (x )min >3,即f (x )>3.12分 (二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分.22.(本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为⎩⎨⎧ x =2cos α,y =sin α(α为参数),以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线l 的极坐标方程为ρ(cos θ+sin θ)=λ(λ>0),直线l 与曲线C 交于A ,B 两点.(1)若OA ⊥OB ,求直线l 的直角坐标方程;(2)若直线l 与x 轴交于P 点,△OAP 的面积是△OBP 面积的3倍,求λ的值.解 (1)消去参数α,得曲线C 的普通方程为x 22+y 2=1,将⎩⎪⎨⎪⎧x =ρcos θ,y =ρsin θ代入ρ(cos θ+sin θ)=λ,得直线l 的直角坐标方程为x +y =λ(λ>0),2分联立,得⎩⎨⎧ x =-y +λ,x 22+y 2=1,消去x ,得3y 2-2λy +λ2-2=0, Δ=4λ2-12(λ2-2)>0,即λ2<3,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 1+y 2=2λ3,y 1y 2=λ2-23,因为OA ⊥OB ,所以x 1x 2+y 1y 2=(λ-y 1)(λ-y 2)+y 1y 2=2y 1y 2-λ(y 1+y 2)+λ2=0,4分即2×λ2-23-λ×2λ3+λ2=0,则λ2=43,由于λ>0,因而λ=233,故直线l 的直角坐标方程为3x +3y -23=0.5分(2)易知S △OAP =12|OP |·|y 1|=3S △OBP =32|OP |·|y 2|,因而|y 1|=3|y 2|,6分由(1)知y 1+y 2=2λ3,y 1y 2=λ2-23,①若y 1,y 2均为正,则y 1=3y 2,则4y 2=2λ3,3y 22=λ2-23,得λ=263;8分②若y 1,y 2一正一负,则y 1=-3y 2,则-2y 2=2λ3,-3y 22=λ2-23,得λ=1.10分23.(本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲已知函数f (x )=|x -1|,不等式f (x )+2|x |≤4的解集为A .(1)求集合A ;(2)证明:对于任意的x ,y ∈∁R A ,|xy +1|>|x +y |恒成立. 解 (1)不等式f (x )+2|x |≤4,即|x -1|+2|x |≤4,当x ≥1时,得x -1+2x ≤4⇒x ≤53,所以1≤x ≤53;2分当0<x <1时,得1-x +2x ≤4⇒x ≤3,所以0<x <1;3分 当x ≤0时,得1-x -2x ≤4⇒x ≥-1,所以-1≤x ≤0.4分综上,不等式的解集A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ -1≤x ≤53.5分(2)证明:若证|xy +1|>|x +y |,即证|xy +1|2>|x +y |2,即证x 2y 2+2xy +1>x 2+2xy +y 2成立,即证x 2y 2-x 2-y 2+1>0,即证(x 2-1)(y 2-1)>0.7分∵A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ -1≤x ≤53, ∴∁R A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ x <-1或x >53.8分∵x ,y ∈∁R A ,∴|x |>1,|y |>1,∴x 2>1,y 2>1,∴(x 2-1)(y 2-1)>0成立,即原命题得证.10分。
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单元训练金卷▪高三▪数学卷(A )第8单元 不等式注意事项:1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
第Ⅰ卷一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知非零实数a b >,则下列说法一定正确的是( ) A .22a b >B .||||a b >C .11a b<D .22a cbc ⋅≥⋅2.不等式2620x x --+≤的解集是( )A .21|32x x ⎧⎫-≤≤⎨⎬⎩⎭B .12|23x x x ⎧⎫≥≤-⎨⎬⎩⎭或C .21|32x x x ⎧⎫≥≤-⎨⎬⎩⎭或 D .1223x x ⎧⎫-≤≤⎨⎬⎩⎭3.不等式102x x+≤-的解集为( ) A .{}|12x x -≤≤B .{}|12x x -≤<C .{}12x x x ≤-≥或 D .{}12x x x 或≤->4.不等式2601x x x -->-的解集为( ) A .{}23x x x <>-或 B .{}213|x x x <-<<或C .{}1|23x x x <<->或 D .{}2113x x x -<<<<或5.设0a >,0b >,若3a 与3b 的等比中项,则14a b+的最小值为( )A .2B .83C .3D.6.已知,x y 满足约束条件202020x y x y -≤⎧⎪-≤⎨⎪+-≥⎩,则2z x y =+的最大值与最小值之和为( )A .4B .6C .8D .107.已知(),M x y 是圆221x y +=上任意一点,则2yx +的取值范围是( ) A.,33⎡-⎢⎣⎦B.⎡⎣C .33,,33⎛⎡⎫-∞-+∞ ⎪⎢ ⎪⎝⎦⎣⎭D .(),3,⎡-∞+∞⎣8.已知实数x ,y 满足41x y -≤-≤-,145x y -≤-≤,则9x y -的取值范围是( ) A .[7,26]-B .[1,20]-C .[4,15]D .[1,15]9.设0a b >>,且2=ab ,则21()a a ab +-的最小值是( )A .1B .2C .3D .410.若不等式20ax x a -+>对一切实数x 都成立,则实数a 的取值范围为( ) A .12a <-或12a >B .12a >或0a < C .12a >D .1122a -<<11.在上定义运算,若存在使不等式成立,则实数的取值范围为( )A .B .C .D .12.已知函数,若对任意的正数,满足,则31a b+的最小值为( )A .6B .8C .12D .24此卷只装订不密封 班级 姓名 准考证号 考场号座位号第Ⅱ卷二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.13.已知实数x ,y 满足约束条件20x y y x y x b -≥⎧⎪≥⎨⎪≥-+⎩,若2z x y =+的最小值为3,则实数b =____.14.已知关于x 的不等式20ax bx c ++<的解集是122x x x ⎧⎫<->-⎨⎬⎩⎭或,则20ax bx c -+>的解集为_____. 15.已知不等式:①;②110a b>>;③,如果且,则其中正确不等式的个数是_______. 16.已知π0,2α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则2213sin cos αα+的最小值为__________.三、解答题:本大题共6个大题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17.(10分)已知下列三个不等式:①;②c da b>;③,以其中两个作为条件,余下一个作为结论,则可组成几个正确命题?18.(12分)已知函数2()45()f x x x x =-+∈R . (1)求关于x 的不等式()2f x <的解集;(2)若不等式()|3|f x m >-对任意x ∈R 恒成立,求实数m 的取值范围.19.(12分)若变量x,y满足约束条件2036x yx yx y+-≥-≤-≥⎧⎪⎨⎪⎩,求:(1)23yzx+=+的取值范围;(2)的最大值.20.(12分)已知,a b是正实数,且2a b+=,证明:(12≤;(2)33(4)()a b a b++≥.21.(12分)雾霾大气严重影响人们的生活,某科技公司拟投资开发新型节能环保产品,策划部制定投资计划时,不仅要考虑可能获得的盈利,而且还要考虑可能出现的亏损,经过市场调查,公司打算投资甲、乙两个项目,根据预测,甲、乙项目可能的最大盈利率分别为和,可能的最大亏损率分别为和,投资人计划投资金额不超过9万元,要求确保可能的资金亏损不超过万元.(1)若投资人用x万元投资甲项目,y万元投资乙项目,试写出x,y所满足的条件,并在直角坐标系内作出表示x,y范围的图形;(2)根据(1)的规划,投资公司对甲、乙两个项目分别投资多少万元,才能使可能的盈利最大?22.(12分)已知不等式212x-<的解集与关于x的不等式20x px q--+>的解集相同.(1)求实数,p q值;(2)若实数,a b+∈R,满足4a+b=p+q,求14a b+的最小值.单元训练金卷▪高三▪数学卷(A )第8单元 不等式 答 案第Ⅰ卷一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的. 1.【答案】D【解析】选项A :由不等式性质220a b a b >>⇒>可知,是两个正数存在a b >,才有22a b >,本题的已知条件没有说明是两个正数,所以本选项是错误的;选项B :若2,1-=-=b a ,显然结论||||a b >不正确,所以本选项是错误的; 选项C :11b aa b ba--=,a b >可以判断b a -的正负性,但是不能判断出ba 的正负性, 所以本选项不正确;选项D :若0c =,由a b >,可以得到22ac bc =,若0c ≠时,由不等式的性质可知:a b >,2220c ac bc >⇒>,故由a b >可以推出22a c b c ⋅≥⋅,故本选项正确,所以本题选D . 2.【答案】B 【解析】2620x x --+≤,2620x x ∴+-≥,即(21)(32)0x x -+≥,解得23x ≤-或12x ≥,故选B . 3.【答案】D 【解析】因为102x x+≤-,所以102x x +≥-,即得1x ≤-或2x >,故选D . 4.【答案】C【解析】不等式2601x x x -->-的解集等价于不等式的解集,由数轴标根法可知,不等式的解集为{}1|23x x x <<->或,故选C .5.【答案】C 【解析】因为3a 与3b的等比中项,所以23333b a ⋅==,故3a b +=,因为0a >,0b >,所以41411411()1453333b a b a b a b a b a ⎛⎛⎫⎛⎫+=++=+++≥+= ⎪ ⎪ ⎝⎭⎝⎭⎝, 当且仅当4b aa b=,即1,2a b ==时,取等号,故选C . 6.【答案】C【解析】绘制不等式组表示的平面区域如图所示,目标函数,即2y x z =-+,其中z 取得最大值时,其几何意义表示直线系在y 轴上的截距最大, 据此结合目标函数的几何意义可知目标函数在点()2,2B 处取得最大值, 据此可知目标函数的最大值为max 2226z =⨯+=,其中z 取得最小值时,其几何意义表示直线系在y 轴上的截距最小, 据此结合目标函数的几何意义可知目标函数在点A 处取得最小值, 联立直线方程2020y x y -=⎧⎨+-=⎩,可得点的坐标为()0,2A ,据此可知目标函数的最小值为min 2022z =⨯+=. 综上可得2z x y =+的最大值与最小值之和为8.故选C . 7.【答案】A【解析】2yx +表示圆上一点()x y ,与点(2,0)-连线的斜率,由图可知,当过(2,0)-的直线与圆221x y +=相切时,目标函数取得最值,设过(2,0)-且与圆221x y +=相切的直线方程为(2)y k x =+,即20kx y k -+=,1=,解得3k =±.所以323y x -≤≤+,故选A . 8.【答案】B【解析】令m x y =-,4n x y =-,343n m x n my -⎧=⎪⎪⇒⎨-⎪=⎪⎩,则85933z x y n m =-=-,41m -≤≤-,5520333m ∴≤-≤,又15n -≤≤,8840333n ∴-≤≤,因此85192033z x y n m -≤=-=-≤, 故本题选B .9.【答案】D【解析】因为0a b >>,∴()0a a b ->,又由2=ab ,所以221112()2()()()a a ab a a b a a b a a b a a b +=-++=-++---2224≥=+=,当且仅当()1a a b -=,即a =332=b 时等号成立, 所以21()a a ab +-的最小值是4,故选D .10.【答案】C【解析】显然a =0,不等式不恒成立,所以不等式20ax x a -+>对一切实数x 都成立,则00a Δ>⎧⎨<⎩,即20140a a >⎧⎨-<⎩,解得12a >, 所以实数a 的取值范围是12a >.故选C . 11.【答案】C 【解析】令,因为,即,也就是,在时,,取最大值为6,所以,解得,故选C .12.【答案】C 【解析】因为所以定义域为,因为()22log 1f x x x =++,所以为减函数,因为()22log 1f x x x=++,,所以为奇函数,因为,所以,即,所以()3131936b a a b a b a b a b⎛⎫+=++=++ ⎪⎝⎭, 因为9926b a b aa b a b+≥⨯=,所以3112a b +≥(当且仅当12a =,16b =时,等号成立), 故选C .第Ⅱ卷二、填空题:本大题共4小题,每小题5分. 13.【答案】94【解析】由已知作可行域如图所示,2z x y =+化为2y x z =-+,平移直线2y x z =-+,由图象可知,z 的最小值在直线2y x =与直线y x b =-+的交点()00,A x y 处取得,由000000232y x y x y x b=-+⎧⎪=⎨⎪=-+⎩,解得034x =,032y =,94b =,故答案为94. 14.【答案】122xx ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭【解析】由题意,关于x 的不等式20ax bx c ++<的解集是122x x x ⎧⎫<->-⎨⎬⎩⎭或,则0122122a b a c a ⎧⎪<⎪⎪⎛⎫-+-=-⎨ ⎪⎝⎭⎪⎪⎛⎫-⨯-=⎪ ⎪⎝⎭⎩,解得52b a =,c a =,所以不等式20ax bx c -+>,即为22551022ax ax a a x x ⎛⎫-+=-+> ⎪⎝⎭, 即25102x x -+<,即1(2)02x x ⎛⎫--< ⎪⎝⎭,解得122x <<,即不等式20ax bx c -+>的解集为122x x ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭. 15.【答案】2 【解析】因为且,所以,①化简后是,显然正确;②110a b>>显然正确; ③化简后是,显然不正确.故正确的不等式是①②,共2个,故答案为2. 16.【答案】【解析】因为π0,2α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以,,所以()2222222213cos 3sin sin cos 4sin cos s cos in αααααααα⎛⎫++=++ ⎪⎝⎭44≥+=+ 当且仅当2222cos 3sin sin cos αααα=,即tan α=时等号成立.所以22min134sin cos αα⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭.三、解答题:本大题共6个大题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17.【答案】可组成3个正确命题. 【解析】(1)对②变形,得0c d bc ada b ab->⇔>, 由,得②成立,即①③②.(2)若00bc adab ab->>,,则,即①②③.(3)若0bc adbc ad ab->>,,则,即②③①.综上所述,可组成3个正确命题.18.【答案】(1){}13x x <<;(2)(2,4).【解析】(1)由()2f x <,得2430x x -+<,即13x <<, 所以()2f x <的解集为{}13x x <<.(2)不等式()|3|f x m >-对任意x ∈R 恒成立min |3|()m f x ⇔-<,由22()45(2)1f x x x x =-+=-+,得()f x 的最小值为1,所以|3|1m -<恒成立,即131m -<-<,所以24m <<, 所以实数m 的取值范围为(2,4).19.【答案】(1)25,56z ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦;(2).【解析】作出可行域,如图所示:由2036x y x y +-=-=⎧⎨⎩,解得点;由200x y x y +-=-=⎧⎨⎩,解得点;由36x y x y -=-=⎧⎨⎩,解得点. (1)23y z x +=+,可看作可行域内的点与定点连线的斜率.所以在点,处取得最优解.所以min 022235AM z k +===+,max 325336CM z k +===+. 所以23y z x +=+的取值范围为25,56⎡⎤⎢⎥⎣⎦. (2)由,可得1322zy x -=+, 故在点处取得最大值,则.20.【答案】(1)见解析;(2)见解析.【解析】(1),a b是正实数,a b ∴+≥1,∴24a b =++,2≤,当且仅当1a b ==时,取""=. (2)222a b ab +≥,∴()()22222224a b a b ab a b +≥+=+=,∴222a b +≥,∴()()()233443344222224a b ab a b a b ab a b a b a b++=+++≥++=+≥,当且仅当221a ba b =⎧⎨=⎩,即1a b ==时,取""=.21.【答案】(1)详见解析;(2)用万元投资甲项目,万元投资乙项目.【解析】(1)由题意,知x ,y 满足的条件为90.20.1 1.400x y x y x y +≤+≤≥≥⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩上述不等式组表示的平面区域如图中阴影部分含边界(2)根据第一问的规划和题设条件,依题意可知目标函数为,在上图中,作直线:,平移直线,当经过直线与的交点A 时,其纵截距最大, 解方程与,解得,,即,此时万元,所以当,时,z 取得最大值, 即投资人用5万元投资甲项目,4万元投资乙项目,才能确保亏损不超过万元,且使可能的利润最大22.【答案】(1)31,4p q =-=;(2)92.【解析】(1)212x -<,解得1322x -<<,又20x px q --+>20x px q ⇒+-<,解集为1322x -<<, 故12-和32是方程的两根,根据韦达定理得到1134p p q -=⎧⎪⇒=-⎨-=-⎪⎩,34q =. (2)2a b +=,则14114149()5222b a a b a b a b a b ⎛⎫⎛⎫+=++=++≥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 当4b a a b =,即2b a =时取等号,即23a =,43b =时有最小值92.。