2015年高考数学创新设计精品试题专题训练1-5-2
2015年高考数学创新设计精品试题专题训练1-1-4

则g′(x)≤0在[1,2]上恒成立,
即-+2x+≤0在[1,2]上恒成立,
即aห้องสมุดไป่ตู้-x2在[1,2]上恒成立.
令h(x)=-x2,
在[1,2]上h′(x)=--2x=-<0,
所以h(x)在[1,2]上为减函数,h(x)min=h(2)=-.
所以a≤-.
10.(2014·北京西城区一模)已知函数f(x)=lnx-,其中a∈R.
解析f′(x)=x2-4x,由f′(x)>0,得x>4或x<0.
∴f(x)在(0,4)上递减,在(4,+∞)上递增,∴当x∈[0,+∞)时,f(x)min=f(4).∴要使f(x)+5≥0恒成立,只需f(4)+5≥0恒成立即可,代入解之得m≥.
答案A
4.已知函数f(x)=x3+ax2+3x+1有两个极值点,则实数a的取值范围是().
A.(,+∞)B.(-∞,-)
C.(-,)D.(-∞,-)∪(,+∞)
解析f′(x)=x2+2ax+3.
由题意知方程f′(x)=0有两个不相等的实数根,
所以Δ=4a2-12>0,
解得:a>或a<-.
答案D
二、填空题
5.已知函数f(x)=x2+mx+lnx是单调递增函数,则m的取值范围是________.
(2)由f(x)>-x+2,得lnx->-x+2,
即a<xlnx+x2-2x.
设函数g(x)=xlnx+x2-2x,
则g′(x)=lnx+2x-1.
因为x∈(1,+∞),
所以lnx>0,2x-1>0,
所以当x∈(1,+∞)时,g′(x)=lnx+2x-1>0,
故函数g(x)在x∈(1,+∞)上单调递增,
2015年高考数学新高考创新题型之8:解析几何(含精析)[来源:学优高考网1584640]
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之8.解析几何(含精析)一、选择题。
1.如图,已知椭圆221:111x C y +=,双曲线22222:1y x C a b-=(a >0,b >0),若以C 1的长轴为直径的圆与C 2的一条渐近线交于A ,B 两点,且C 1与该渐近线的两交点将线段AB 三等分,则C 2的离心率为( )A 、5B 、17C 、5D 、21472.如图所示,已知双曲线22221(0)x y a b a b-=>>的右焦点为F ,过F 的直线l 交双曲线的渐近线于A 、B 两点,且直线l 的倾斜角是渐近线OA 倾斜角的2倍,若2AF FB =,则该双曲线的离心率为( ) A.324 B.233 C.305D.523.已知在平面直角坐标系xoy 中,圆C 的方程为2223x y y +=-+,直线l 过点(1,0)且与直线10x y -+=垂直.若直线l 与圆C 交于A B 、两点,则OAB ∆的面积为( )A .1B .2C .2D .224.方程02=+ny mx 与)0(122>>=+n m ny mx 的曲线在同一坐标系中的示意图可能是( )二、填空题。
5.圆锥曲线中不同曲线的性质都是有一定联系的,比如圆可以看成特殊的椭圆,所以很多圆的性质结论可以类比到椭圆,例如;如图所示,椭圆C:()222210x y a b a b+=>>可以被认为由圆222x y a +=作纵向压缩变换或由圆222x y b +=作横向拉伸变换得到的。
依据上述论述我们可以推出椭圆C 的面积公式为 .xyb-baO -a6.若P 0(x 0,y 0)在椭圆2222x y a b+=1(a >b >0)外,则过P 0作椭圆的两条切线的切点为P 1,P 2,则切点弦P 1P 2所在直线方程是0022xx yy a b+=1.那么对于双曲线则有如下命题:若P 0(x 0,y 0)在双曲线2222x y a b-=1(a >0,b >0)外,则过P 0作双曲线的两条切线的切点为P 1,P 2,则切点弦P 1P 2所在的直线方程是 .7.我们把离心率215+=e 的双曲线()0,012222>>=-b a b y a x 称为黄金双曲线.如图是双曲线()222222,0,01b a c b a by a x +=>>=-的图象,给出以下几个说法: ①双曲线115222=+-y x 是黄金双曲线;②若ac b =2,则该双曲线是黄金双曲线;③若21,F F 为左右焦点,21,A A 为左右顶点,1B (0,b ),2B (0,﹣b )且021190=∠A B F ,则该双曲线是黄金双曲线;④若MN 经过右焦点2F 且21F F MN ⊥,090=∠MON ,则该双曲线是黄金双曲线. 其中正确命题的序号为 .8.若存在实常数k 和b ,使得函数f(x)和g(x)对其定义域上的任意实数x 分别满足:f(x)≥kx +b 和g(x)≤kx+b ,则称直线l :y =kx +b 为f(x)和g(x)的“隔离直线”.已知h(x)=x 2,φ(x)=2eln x(其中e 为自然对数的底数),根据你的数学知识,推断h(x)与φ(x)间的隔离直线方程为 .9.设,A B 分别为椭圆Γ:22221(0)x y a b a b+=>>的左右顶点,F 为右焦点,l 为Γ在点B 处的切线,P 为Γ上异于,A B 的一点,直线AP 交l 于D ,M 为BD 中点,有如下结论:①FM 平分PFB ∠;②PM 与椭圆Γ相切;③PM 平分FPD ∠;④使得PM =BM 的点P 不存在.其中正确结论的序号是_____________.10.以下四个关于圆锥曲线的命题中:①设A B 、为两个定点,k 为非零常数,||||PA PB k -=,则动点P 的轨迹为双曲线;②过定圆C 上一定点A 作圆的动点弦AB ,O为坐标原点,若1(),2OP OA OB =+则动点P 的轨迹为圆;③设θ是ABC ∆的一内角,且7sin cos 13θθ+=,则22sin cos 1x y θθ-=表示焦点在x 轴上的双曲线;④已知两定点12(1,0),(1,0)F F -和一动点P ,若212||||(0)PF PF a a ⋅=≠,则点P 的轨迹关于原点对称.其中真命题的序号为 (写出所有真命题的序号).三、解答题。
【创新设计】2015高考数学(人教通用,理科)二轮专题整合:限时练1

限时练(一)(建议用时:40分钟)一、选择题1.若A={x|2<2x<16,x∈Z},B={x|x2-2x-3<0},则A∩B中元素个数为().A.0 B.1C.2 D.3解析因为A={x|2<2x<16,x∈Z}={x|1<x<4,x∈Z}={2,3},B={x|x2-2x-3<0}={x|-1<x<3},所以A∩B={2}.答案 B2.若(1+2a i)i=1-b i,其中a,b∈R,则|a+b i|=().A.12+i B. 5C.52D.54解析因为(1+2a i)i=1-b i,所以-2a+i=1-b i,a=-12,b=-1,|a+b i|=|-12-i|=52.答案 C3.我校要从4名男生和2名女生中选出2人担任H7N9禽流感防御宣传工作,则在选出的宣传者中男、女都有的概率为().A.815B.12C.25D.415解析从4名男生和2名女生中选出2人担任H7N9禽流感防御宣传工作,总的方法数为C04C22+C14C12+C24C02=15,其中选出的宣传者中男、女都有的方法数为C 14C 12=8,所以,所求概率为815.答案 A4.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 2+a 4+a 6=12,则S 7的值是 ( ).A .21B .24C .28D .7解析 ∵a 2+a 4+a 6=3a 4=12, ∴a 4=4,∴S 7=a 1+a 72×7=7a 4=28. 答案 C5.设a ,b ∈R ,则“(a -b )·a 2<0”是“a <b ”的 ( ).A .充分非必要条件B .必要非充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析 由(a -b )·a 2<0得,a ≠0且a <b ;反之,由a <b ,不能推出(a -b )·a 2<0,即“(a -b )·a 2<0”是“a <b ”的充分非必要条件. 答案 A6.抛物线y 2=4x 的焦点到双曲线x 2-y 23=1的渐近线的距离是( ).A.12 B .32 C .1D . 3解析 抛物线y 2=4x 的焦点为(1,0),双曲线x 2-y 23=1的渐近线为x ±33y =0,所以抛物线y 2=4x 的焦点到双曲线x 2-y23=1的渐近线的距离是|1±33×0|1+(33)2=32. 答案 B7.已知a 为执行如图所示的程序框图输出的结果,则二项式⎝⎛⎭⎪⎫a x -1x 6的展开式中含x 2项的系数是( ).A .192B .32C .96D .-192解析 由程序框图可知,a 计算的结果依次为2,-1,12,2,…,成周期性变化,周期为3;当i =2 011时运行结束,2 011=3×670+1,所以a =2. 所以,⎝⎛⎭⎪⎫a x -1x 6=⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -1x 6, T r +1=C r 6(2x )6-r ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1x r =(-1)r C r 6·26-r x 3-r , 令3-r =2,得r =1,所以,含x 2项的系数是(-1)C 1625=-192.答案 D8.已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<π2)的图象如图所示,则f (x )的解析式为( ).A .f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3B .f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3 C .f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6D .f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6解析 由图象可知A =1,且14T =14×2πω=7π12-π3=π4,∴ω=2,f (x )=sin (2x +φ).把⎝ ⎛⎭⎪⎫7π12,-1代入得:-1=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×7π12+φ, 又∵|φ|<π2,∴7π6+φ=3π2,∴φ=π3, ∴f (x )=sin (2x +π3). 答案 A9.已知O 是坐标原点,点A (-2,1),若点M (x ,y )为平面区域⎩⎨⎧x +y ≥2,x ≤1,y ≤2上的一个动点,则O A →·OM →的取值范围是( ).A .[-1,0]B .[-1,2]C .[0,1]D .[0,2]解析 ∵A (-2,1),M (x ,y ),∴z =O A →·OM →=-2x +y ,作出不等式组对应的平面区域及直线-2x +y =0,如图所示.平移直线-2x +y =0,由图象可知当直线经过点N (1,1)时,z min =-2+1= -1;经过点M (0,2)时,z max =2. 答案 B10.如图F 1,F 2是双曲线C 1:x 2-y 23=1与椭圆C 2的公共焦点,点A 是C 1,C 2在第一象限的公共点.若|F 1F 2|=|F 1A |,则C 2的离心率是( ).A.13 B .23 C.15D .25解析 由题意知,|F 1F 2|=|F 1A |=4,∵|F 1A |-|F 2A |=2,∴|F 2A |=2,∴|F 1A |+|F 2A |=6,∵|F 1F 2|=4,∴C 2的离心率是46=23. 答案 B11.已知某几何体的三视图如图所示,其中俯视图和侧视图都是腰长为4的等腰直角三角形正视图为直角梯形,则此几何体的体积V 为( ).A.323 B .403 C.163D .40解析 观察三视图可知,该几何体为四棱锥,底面为直角梯形,两个侧面与底面垂直,棱锥的高为4,由图中数据得该几何体的体积为13×4+12×4×4=403.答案 B12.已知定义在R 上的函数f (x )是奇函数且满足f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32-x =f (x ),f (-2)=-3,数列{a n }满足a 1=-1,且S n n =2×a nn +1(其中S n 为{a n }的前n 项和),则f (a 5)+f (a 6)=( ).A .-3B .-2C .3D .2解析 ∵函数f (x )是奇函数, ∴f (-x )=-f (x ),∵f (32-x )=f (x ), ∴f (32-x )=-f (-x ),∴f (3+x )=f (x ),∴f (x )是以3为周期的周期函数. ∵S n n =2×a nn +1,∴S n =2a n +n ,S n -1=2a n -1+(n -1)(n ≥2). 两式相减并整理得出a n =2a n -1-1, 即a n -1=2(a n -1-1),∴数列{a n -1}是以2为公比的等比数列,首项为 a 1-1=-2,∴a n -1=-2·2n -1=-2n ,a n =-2n +1, ∴a 5=-31,a 6=-63.∴f (a 5)+f (a 6)=f (-31)+f (-63)=f (2)+f (0)=f (2)=-f (-2)=3. 答案 C 二、填空题13.已知向量p =(2,-1),q =(x,2),且p ⊥q ,则|p +λq |的最小值为__________. 解析 ∵p ·q =2x -2=0,∴x =1, ∴p +λq =(2+λ,2λ-1),∴|p +λq |=(2+λ)2+(2λ-1)2=5λ2+5≥ 5. 答案514.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,若a =2,b =2,sin B +cos B =2,则角A 的大小为________.解析 由sin B +cos B =2得,2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫B +π4=2,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫B +π4=1,而B ∈(0,π),所以B =π4.由正弦定理得,sin A =a sin B b =12,又A +B +C =π,A ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,3π4,∴A =π6. 答案 π615.若曲线y =x在点(m ,m)处的切线与两坐标轴围成三角形的面积为18,则m =________.解析 由y =x ,得y ′=-12x ,所以,曲线y =x 在点(m ,m)处的切线方程为y -m=-12m(x -m ),由已知,得12×32m ×3m =18(m >0),m =64.答案 6416.已知a >0,b >0,方程为x 2+y 2-4x +2y =0的曲线关于直线ax -by -1=0对称,则3a +2bab 的最小值为________.解析 该曲线表示圆心为(2,-1)的圆,直线ax -by -1=0经过圆心,则2a +b -1=0,即2a +b =1,所以 3a +2b ab =3b +2a =(3b +2a )(2a +b )=6a b +2ba +7≥26a b ·2b a +7=7+43(当且仅当a =2-3,b =23-3时等号成立).答案 7+43。
2015年高考数学创新设计精品试题专题训练1-6-2

4.(2014· 合肥模拟)从装有除颜色外完全相同的 3 个白球和 m 个黑球的布袋中随 机摸取一球,有放回的摸取 5 次,设摸得白球数为 X,已知 E(X)=3,则 D(X) 等于 8 A.5 4 C.5 解析 6 B.5 2 D.5 根据题目条件,每次摸到白球的概率都是 p= 3 ,满足二项分布, 3+m ( ).
因此可求得期望 E(ξ)=1. 答案 D
3 3.(2014· 温州模拟)某人射击一次击中的概率为5,经过 3 次射击,此人至少有两 次击中目标的概率为 54 A.125 81 C.125 解析 27 B.125 108 D.125 该人 3 次射击,恰有两次击中目标的概率是 ( ).
32 2 5 · , P1=C2 3· 5 33 5 . 三次全部击中目标的概率是 P2=C3 3· 所以此人至少有两次击中目标的概率是 33 81 2 32 2 5 · +C3 P=P1+P2=C3 · . 35 = 5 125 答案 C
P(ξ=0)=0.5×(1-a)×(1-a)=0.5(1-a)2; P(ξ=1)=0.5×(1-a)×(1-a)+2×0.5×a×(1-a)=0.5(1-a2); P(ξ=2)=0.5×a2+2×0.5×a×(1-a)=0.5a(2-a); P(ξ=3)=0.5×a×a=0.5a2. 7 ∴E(ξ)=P(ξ=0)×0+P(ξ=1)×1+P(ξ=2)×2+P(ξ=3)×3=6. 7 1 即 0.5(1-a2)+a(2-a)+1.5a2=6,解得 a=3. 答案 1 3
8.袋中有大小、质地相同的 5 个球,2 白 3 黑,现从中摸球,规定:每次从袋
中随机摸取一球,若摸到的是白球,则将此球放回袋中,并再放同样的一个 白球入袋;若摸到的是黑球,则将球放回袋中,并再放同样的一个黑球入袋, 连续摸两次球且按规定操作后袋中白球的个数记为 X,则 X 的数学期望为 __________. 解析 首先,连续摸两次球且按规定操作后袋中白球的个数可能为 2,3,4.
2015年高考数学《新高考创新题型》之5:数列(含精析)

15.已知 {an } 为单调递增的等比数列,且 a 2 a5 18 , a3 a 4 32 , bn 是首项为 2, 公差为 d 的等差数列,其前 n 项和为 S n . (1)求数列 {an } 的通项公式;
2 (2)当且仅当 2 n 4 , n N * , S n 4 d log 2 a n 成立,求 d 的取值范围.
.(将你认为正确命题的序号 都填上) ..
其中正确命题的序号是 10.已知数列
an 满足 an n k n n N ,0 k 1 ,给出下列命题:
k
①当
1 2 时,数列 an 为递减数列
1 k 1 a ②当 2 时,数列 n 不一定有最大项 0k
当 x ( ,1] 时 , f1 ( x) 2 2x x x , ∴ f1 ( x ) 的 1 阶 不 动 点 的 个 数 为 2 , 当 ∴ f 2 ( x) 的 2 阶不动点的个数为 22 ,以此类推, f ( x) 的 n 阶不动点的个数是 2n 个.
仿前可知, P4=2[f( -f( +f( -f( ]<2 ( 1 sin - 1 sin0+ 1 sin 4 a5 04) 4 a1) 4 a505) 4 a1008) 4 2 4 4 2
2011 2012
4 . 已 知 函 数 f(x) 是 定 义 在 R 上 不 恒 为 零 的 函 数 , 且 对 于 任 意 实 数 a,b ∈ R, 满
足:f(a·b)=af(b)+bf(a),f(2)=2,a =
n
(n∈N ),b =
* n
(n∈N ).
*
Go the distance
考察下列结论: ① f (0)= f (1); ② f (x)为偶函数; ③数列{an}为等比数列; ④数列{bn} 为等差数列.其中正确的结论共有( A.1 个 B.2 个 ) D.4 个
2015年高考数学创新设计精品试题专题训练1-1-3

二、填空题
5.(2014·盐城模拟)已知f(x)=x2+2xf′(2 014)+2 014lnx,则f′(2 014)=_____.
解析因为f′(x)=x+2f′(2 014)+,
所以f′(2 014)=2 014+2f′(பைடு நூலகம் 014)+,
即f′(2 014)=-(2 014+1)=-2 015.
答案-2 015
6.函数f(x)=2mcos2+1的导函数的最大值等于1,则实数m的值为________.
解析显然m≠0,所以f(x)=2mcos2+1
=m+m+1=mcosx+m+1,
因此f′(x)=-msinx,其最大值为1,故有m=±1.
答案±1
7.已知函数f(x)=x2-ax+3在(0,1)上为减函数,函数g(x)=x2-alnx在(1,2)上为增函数,则a的值等于________.
(2)由(1)知,f(x)=(x-5)2+6lnx(x>0),
f′(x)=x-5+=.
令f′(x)=0,解得x=2或3.
当0<x<2或x>3时,f′(x)>0,
故f(x)在(0,2),(3,+∞)上为增函数;
当2<x<3时,f′(x)<0,
故f(x)在(2,3)上为减函数.
由此可知f(x)在x=2处取得极大值f(2)=+6ln 2,在x=3处取得极小值f(3)=2+6ln 3.
解析∵函数f(x)=x2-ax+3在(0,1)上为减函数,
∴≥1,得a≥2.
又∵g′(x)=2x-,依题意g′(x)≥0在x∈(1,2)上恒成立,得2x2≥a在x∈(1,2)上恒成立,有a≤2,∴a=2.
答案2
8.(2014·绍兴模拟)若a>0,b>0,且函数f(x)=4x3-ax2-2bx+2在x=1处有极值,则ab的最大值为________.
2015年高考数学创新设计精品习题专题训练1-2-2

7.(2014·天津卷)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c.已知b-c=a,2sinB=3sinC,则cosA的值为________.
解析∵2sinB=3sinC,由正弦定理得2b=3c,∴b=c,
又b-c=a,∴a=4(b-c),∴a=2c.
∴cosA===-.
答案-
8.(2014·江苏卷)若△ABC的内角满足sinA+sinB=2sinC,则cosC的最小值是________.
答案A
2.(2014·益阳模拟)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.若asinA+bsinB-csinC=asinB,则角C等于().
A.B.
C.D.
解析由正弦定理,得a2+b2-c2=ab,
所以cosC==,又0<C<π,所以C=.
答案A
3.(2014·吉林省实验中学一模)在△ABC中,sin(A+B)·sin(A-B)=sin2C,则此三角形的形状是().
答案A
二、填空题
6.(2014·福建卷)在△ABC中,A=60°,AC=4,BC=2,则△ABC的面积等于________.
解析由余弦定理得,BC2=AB2+AC2-2AB·AC·cosA,
∴12=AB2+16-2×AB×4×cos 60°,解得AB=2,
∴S△ABC=·AB·AC·sinA=×2×4×sin 60°=2.
第2讲 解三角形问题
一、选择题
1.(2014·西安模拟)△ABC的三个内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且
asinAsinB+bcos2A=a,则因为asinAsinB+bcos2A=a,所以由正弦定理,得sinAsinAsinB+sinB=sinA,即sinB=sinA,所以=.
【三维设计】2015年高考数学总复习创新问题专项训练(二)文北师大版

创新问题专项训练(二)一、选择题 1.用C (A )表示非空集合A 中的元素个数,定义A *B =⎩⎪⎨⎪⎧C A -C B ,C A C B ,C B -C A ,C AC B ,若A ={x |x 2-ax -1=0,a ∈R },B ={x ||x 2+bx +1|=1,b ∈R },设S ={b |A *B =1},则C (S )等于( )A .4B .3C .2D .12.已知集合A ={(x ,y )||x -2|+|y -3|≤1},集合B ={(x ,y )|x 2+y 2+Dx +Ey +F ≤0,D 2+E 2-4F >0},若集合A ,B 恒满足“A ⊆B ”,则集合B 中的点所形成的几何图形面积的最小值是( )A.22πB .πC.12πD.2π3.已知数组(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x 10,y 10)满足线性回归方程y ^=b ^x +a ^,则“(x 0,y 0)满足线性回归方程y ^=b ^x +a ^”是“x 0=x 1+x 2+ … +x 1010,y 0=y 1+y 2+…+y 1010”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件4.给出定义:若函数f (x )在D 上可导,即f ′(x )存在,且导函数f ′(x )在D 上也可导,则称f (x )在D 上存在二阶导函数,记f ″(x )=(f ′(x ))′,若f ″(x )<0在D 上恒成立,则称f (x )在D 上为凸函数.以下四个函数在(0,π2)上不是凸函数的是( )A .f (x )=sin x +cos xB .f (x )=ln x -2xC .f (x )=-x 3+2x -1D .f (x )=x ·e x5.定义:若函数f (x )的图像经过变换T 后所得图像对应函数的值域与f (x )的值域相同,则称变换T 是f (x )的同值变换.下面给出四个函数及其对应的变换T ,其中T 不属于f (x )的同值变换的是( )A .f (x )=(x -1)2,T 将函数f (x )的图像关于y 轴对称 B .f (x )=2x -1-1,T 将函数f (x )的图像关于x 轴对称C .f (x )=2x +3,T 将函数f (x )的图像关于点(-1,1)对称D .f (x )=sin(x +π3),T 将函数f (x )的图像关于点(-1,0)对称二、填空题6.对于非空实数集A ,记A *={y |任意x ∈A ,y ≥x }.设非空实数集合M ,P ,满足M ⊆P .给出以下结论:①P *⊆M *;②M *∩P ≠∅;③M ∩P *=∅.其中正确的结论是________(写出所有正确结论的序号).7.已知[x ]表示不超过实数x 的最大整数,如[1.8]=1,[-1.2]=-2.x 0是函数f (x )=ln x -2x的零点,则[x 0]等于________.8.某同学为研究函数f (x )=1+x 2+1+-x2(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 ).请你参考这些信息,推知函数f (x )的极值点是______;函数f (x )的值域是________.9.(1)如图,矩形ABCD 的三个顶点A ,B ,C 分别在函数y =x ,y =x 12,y =(22)x的图像上,且矩形的边分别平行于两坐标轴.若点A 的纵坐标为2,则点D 的坐标为________.(2)若存在实常数k 和b ,使得函数f (x )和g (x )对其定义域上的任意实数x 分别满足:f (x )≥kx +b 和g (x )≤kx +b ,则称直线l :y =kx +b 为f (x )和g (x )的“隔离直线”.已知h (x )=x 2,φ(x )=2eln x (其中e 为自然对数的底数),根据你的数学知识,推断h (x )与φ(x )间的隔离直线方程为________.三、解答题10.已知二次函数f (x )=ax 2+bx +c 和g (x )=ax 2+bx +c ·ln x (abc ≠0). (1)证明:当a <0时,无论b 为何值,函数g (x )在定义域内不可能总为增函数; (2)在同一函数图像上取任意两个不同的点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),线段AB 的中点C (x 0,y 0),记直线AB 的斜率为k ,若f (x )满足k =f ′(x 0),则称其为“K 函数”.判断函数f (x )=ax 2+bx +c 与g (x )=ax 2+bx +c ·ln x (abc ≠0)是否为“K 函数”?并证明你的结论.11.如图,两个圆形飞轮通过皮带传动,大飞轮O 1的半径为2r (r 为常数),小飞轮O 2的半径为r ,O 1O 2=4r .在大飞轮的边缘上有两个点A ,B ,满足∠BO 1A=π3,在小飞轮的边缘上有点C .设大飞轮逆时针旋转,传动开始时,点B ,C 在水平直线O 1O 2上.(1)求点A 到达最高点时A ,C 间的距离; (2)求点B ,C 在传动过程中高度差的最大值.答 案1.选B 显然集合A 的元素个数为2,根据A *B =1可知,集合B 的元素个数为1或3,即方程|x 2+bx +1|=1有1个根或有3个根.结合函数y =|x 2+bx +1|的图象可得,b =0或4-b 24=-1,即b =0或b =±2 2.2.选B 集合A 可以看作是由区域{(x ,y )||x |+|y |≤1}向右平移2个单位长度、向上平移3个单位长度得到的,这是一个边长为2的正方形区域,集合B 是一个圆形区域,如果A ⊆B 且集合B 中的点形成的几何图形的面积最小,则圆x 2+y 2+Dx +Ey +F =0是|x -2|+|y -3|=1所表示正方形的外接圆,其面积是π×12=π.3.选B 由于线性回归方程恒过样本点的中心(x ,y ),则由“x 0=x 1+x 2+…+x 1010,y 0=y 1+y 2+…+y 1010”一定能推出“(x 0,y 0)满足线性回归方程y ^=b ^x +a ^”,反之不一定成立.4.选D 由凸函数的定义可得该题即判断f (x )的二阶导函数f ″(x )的正负.对于A ,f ′(x )=cos x -sin x ,f ″(x )=-sin x -cos x ,在x ∈(0,π2)上,恒有f ″(x )<0;对于B ,f ′(x )=1x -2,f ″(x )=-1x 2,在x ∈(0,π2)上,恒有f ″(x )<0;对于C ,f ′(x )=-3x 2+2,f ″(x )=-6x ,在x ∈(0,π2)上,恒有f ″(x )<0;对于D ,f ′(x )=e x +x e x ,f ″(x )=e x +e x +x e x =2e x +x e x,在x ∈(0,π2)上,恒有f ″(x )>0.5.选B 选项B 中,f (x )=2x -1-1的值域为(-1,+∞),将函数f (x )的图象关于x轴对称变换后所得函数的值域为(-∞,1),值域改变,不属于同值变换.经验证,其他选项正确.6.解析:对于①,由M ⊆P 得知,集合M 中的最大元素m 必不超过集合P 中的最大元素p ,依题意有P *={y |y ≥p },M *={y |y ≥m },又m ≤p ,因此有P *⊆M *,①正确;对于②,取M =P ={y |y <1},依题意得M *={y |y ≥1},此时M *∩P =∅,因此②不正确;对于③,取M ={0,-1,1},P ={y |y ≤1},此时P *={y |y ≥1},M ∩P *={1}≠∅,因此③不正确.综上所述,其中正确的结论是①.答案:①7.解析:∵函数f (x )的定义域为(0,+∞),∴函数f ′(x )=1x +2x2>0,即函数f (x )在(0,+∞)上单调递增.由f (2)=ln 2-1<0,f (e)=ln e -2e >0,知x 0∈(2,e),∴[x 0]=2.答案:28.解析:显然当点P 为线段BC 的中点时,A ,P ,F 三点共线,此时AP =PF ,且函数f (x )取得最小值5,函数f (x )的图象的对称轴为x =12;当x ∈[0,12]时,函数f (x )单调递减,且值域为[5,2+1];当x ∈[12,1]时,函数f (x )单调递增,且值域为[5,2+1],∴函数f (x )的值域为[5,2+1].答案:x =12[5,2+1]9.解析:(1)由A 点的纵坐标为2,得点A 的横坐标是⎝⎛⎭⎪⎫222=12,由矩形的边平行于坐标轴,得B 点的纵坐标是2,从而横坐标是22=4,所以C 点的横坐标是4,纵坐标是(22)4=14,所以点D 的横坐标等于A 点的横坐标12,点D 的纵坐标等于C 点的纵坐标14,即D 点的坐标是(12,14).(2)容易观察到h (x )和φ(x )有公共点(e ,e),又(x -e)2≥0,即x 2≥2e x -e ,所以猜想h (x )和φ(x )间的隔离直线为y =2e x -e ,下面只需证明2eln x ≤2e x -e 恒成立即可,构造函数λ(x )=2eln x -2e x +e.由于λ′(x )=2e e -xx(x >0),即函数λ(x )在区间(0,e)上递增,在(e ,+∞)上递减,故λ(x )≤λ(e)=0,即2eln x -2e x +e≤0,得2eln x ≤2e x -e.故猜想成立,所以两函数间的隔离直线方程为y =2e x -e.答案:(1)(12,14)(2)y =2e x -e10.解:(1)假设g (x )在定义域(0,+∞)上为增函数,则有g ′(x )=2ax +b +c x =2ax 2+bx +cx>0对于一切x >0恒成立,从而必有2ax 2+bx +c >0对于一切x >0恒成立.又a <0,由二次函数的图象可知:2ax 2+bx +c >0对于一切x >0恒成立是不可能的. 因此当a <0时,无论b 为何值,函数g (x )在定义域内不可能总为增函数.(2)函数f (x )=ax 2+bx +c 是“K 函数”,g (x )=ax 2+bx +c ·ln x (abc ≠0)不是“K 函数”.证明如下:对于二次函数f (x )=ax 2+bx +c ,k =f x 1-f x 2x 1-x 2=a x 22-x 21+b x 2-x 1x 2-x 1=a (x 2+x 1)+b =2ax 0+b .又f ′(x 0)=2ax 0+b ,故k =f ′(x 0). 故函数f (x )=ax 2+bx +c 是“K 函数”.对于函数g (x )=ax 2+bx +c ·ln x (abc ≠0)(x >0), 不妨设x 2>x 1>0,则k =g x 1-g x 2x 1-x 2=a x 21-x 22+b x 1-x 2+c ln x 1x 2x 1-x 2=2ax 0+b +c lnx 1x 2x 1-x 2.又g ′(x 0)=2ax 0+b +c x 0,若g (x )为“K 函数”,则必满足k =g ′(x 0),即有2ax 0+b +c ln x 1x 2x 1-x 2=2ax 0+b +cx 0,也即c ln x 1x 2x 1-x 2=2c x 1+x 2(c ≠0),所以lnx 1x 2x 1-x 2=2x 1+x 2.设t =x 1x 2,则0<t <1,ln t =t -1+t.①设s (t )=ln t -t -1+t,则s ′(t )=t -2t+t2>0,所以s (t )在t ∈(0,1)上为增函数,s (t )<s (1)=0,故ln t ≠t -1+t.②①与②矛盾,因此,函数g (x )=ax 2+bx +c ·ln x (abc ≠0)不是“K 函数”. 11.解:(1)以O1为坐标系的原点,O 1O 2所在直线为x 轴,建立如图所示的直角坐标系.当点A 到达最高点时,点A 绕O 1转过π6,则点C 绕O 2转过π3.此时A (0,2r ),C (92r ,32r ).∴AC =-92r 2+r -32r 2=25-23·r .(2)由题意,设大飞轮转过的角度为θ, 则小飞轮转过的角度为2θ,其中θ∈[0,2π].此时B (2r cos θ,2r sin θ),C (4r +r cos 2θ,r sin 2θ). 记点B ,C 的高度差为d ,则d =|2r sin θ-r sin 2θ|, 即d =2r |sin θ-sin θcos θ|.设f (θ)=sin θ-sin θcos θ,θ∈[0,2π], 则f ′(θ)=(1-cos θ)(2cos θ+1).令f ′(θ)=(1-cos θ)(2cos θ+1)=0,得cos θ=-12或1,则θ=2π3,4π3,0或2π.f (θ)和f ′(θ)随θ的变化情况如下表:综上所述,点B ,C 在传动过程中高度差的最大值d max =332r .。
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答案
A
x2 4.(2014· 福建卷)设 P,Q 分别为圆 x2+(y-6)2=2 和椭圆10+y2=1 上的点,则 P,Q 两点间的最大距离是 A.5 2 C.7+ 2 解析 B. 46+ 2 D.6 2 ( ).
设圆的圆心为 C,则 C(0,6),半径为 r= 2,
点 C 到椭圆上的点 Q( 10cos α, sin α)的距离|CQ|= 10cos α2+sin α-62 = 46-9sin2 α-12sin α = 2 50-9sin α+32≤ 50=5 2,
x2 2)=0,即 x2+(y-2)2=1,它是以(0,2)为圆心,1 为半径的圆.又双曲线a2- y2 b 2a b > 0) 的渐近线方程为 y = ± x , 即 bx ± ay = 0 , 由题意, 可得 2=1(a>0, b a a2+b2 2a c >1,即 c >1,所以 e=a<2,又 e>1,故 1<e<2. 答案 (1,2)
+|AB|=4a=8,所以|AB|=8-(|AF2|+|BF2|)≥3,由椭圆的性质,可知过椭圆 2b2 焦点的弦中,通径最短,即 a =3,可求得 b2=3,即 b= 3. 答案 D
3.(2014· 湖北卷)已知 F1,F2 是椭圆和双曲线的公共焦点,P 是它们的一个公共 π 点, 且∠F1PF2=3, 则椭圆和双曲线的离心率的倒数之和的最大值为 ( ).
b 则直线 y= 3x 应在两渐近线之间,所以有a≤ 3, 即 b≤ 3a,所以 b2≤3a2, c2-a2≤3a2,即 c2≤4a2,e2≤4,所以 1<e≤2. 答案 B
x2 y2 2.已知椭圆 4 +b2=1(0<b<2),左、右焦点分别为 F1,F2,过 F1 的直线 l 交椭 圆于 A,B 两点,若|BF2|+|AF2|的最大值为 5,则 b 的值是 A.1 3 C.2 解析 B. 2 D. 3 由椭圆的方程, 可知长半轴长为 a=2; 由椭圆的定义, 可知|AF2|+|BF2| ( ).
1 2
r2 1 令 m=c2=
2 4r1 = 2 r2 1+r2-r1r2
4 r2 r2 1+r 2-r 1 1
4 =r 1 , 2 2 3 r -2 + 1 4 r2 1 16 4 3 r1 当r =2时,mmax= 3 ,∴ c max= 3 , 1 1 1 4 3 即e +e 的最大值为 3 .
-y)· (2-x,-y)=4x2-x-5.令 f(x)=4x2-x-5,则 f(x)在[1,+∞)上单调递 → → 增,所以当 x=1 时,函数 f(x)取最小值,即PA1· PF2取最小值,最小值为-2. 答案 -2 x2 y2 → → 6.已知 A(1,2),B(-1,2),动点 P 满足AP⊥BP.若双曲线a2-b2=1(a>0,b>0) 的渐近线与动点 P 的轨迹没有公共点, 则双曲线离心率的取值范围是______. 解析 设 P(x,y),由题设条件,得动点 P 的轨迹为(x-1)(x+1)+(y-2)(y-
答案
(0,1)
8. 直线 3x-4y+4=0 与抛物线 x2=4y 和圆 x2+(y-1)2=1 从左到右的交点依次 AB 为 A,B,C,D,则CD的值为________.
解析
3x-4y+4=0, 由 2 得 x2-3x-4=0, x =4y,
1 ∴xA=-1,xD=4,∴yA=4,yD=4. 直线 3x-4y+4=0 恰过抛物线的焦点 F(0,1). 5 ∴AF=yA+1=4,DF=yD+1=5, AB AF-1 1 ∴CD= = . DF-1 16 答案 1 16
2 当且仅当 sin α=-3时取等号,所以|PQ|≤|CQ|+r=5 2+ 2=6 2,即 P,
Q 两点间的最大距离是 6 y2 5.已知双曲线 x2- 3 =1 的左顶点为 A1,右焦点为 F2,P 为双曲线右支上一点, → → 则PA1· PF2的最小值为________. 解析 → → 由已知得 A1(-1,0),F2(2,0).设 P(x,y)(x≥1),则PA1· PF2=(-1-x,
三、解答题 1 9.(2014· 烟台一模)已知椭圆 C 的中心在原点,焦点在 x 轴上,离心率等于2, 它的一个顶点恰好是抛物线 x2=8 3y 的焦点.
(1)求椭圆 C 的方程; (2)已知点 P(2,3),Q(2,-3)在椭圆上,点 A,B 是椭圆上不同的两个动点, 且满足∠APQ=∠BPQ,试问直线 AB 的斜率是否为定值,请说明理由. 解 x2 y2 (1)设椭圆 C 的方程为a2+b2=1(a>b>0),
4 3 A. 3 C.3 解析
2 3 B. 3 D.2 设|PF1|=r1,|PF2|=r2(r1>r2),|F1F2|=2c,椭圆长半轴长为 a1,双曲
2 线实半轴长为 a2,椭圆、双曲线的离心率分别为 e1,e2,则(2c)2=r2 1+ r 2-
π 2 2r1r2cos 3,得 4c2=r2 1+r2-r1r2. r1+r2=2a1, r1=a1+a2, 由 得 r1-r2=2a2 r2=a1-a2, 1 1 a1+a2 r1 ∴e +e = c = c .
x2 y2 x2 y2 7.若椭圆a2+b2=1(a>b>0)与双曲线a2-b2=1 的离心率分别为 e1,e2,则 e1e2 的取值范围为________. 解析 可知 a e2 1=
2 2 2 -b2 b2 2 a +b b2 a2 =1-a2,e2= a2 =1+a2,
2 所以 e2 1+e2=2>2e1e2⇒0<e1e2<1.
第2讲
圆锥曲线中的定点、定值、最值、 范围问题
一、选择题 x2 y2 1.若双曲线a2-b2=1(a>0,b>0)与直线 y= 3x 无交点,则离心率 e 的取值范 围是 A.(1,2) C.(1, 5) 解析 B.(1,2] D.(1, 5] ( ).
b 因为双曲线的渐近线为 y=± ax,要使直线 y= 3x 与双曲线无交点,