高考压轴题专题训练
1. 已知点F(0,1),一动圆过点F且与圆x(y1)8内切.
(1)求动圆圆心的轨迹C的方程;
(2)设点A(a,0),点P为曲线C上任一点,求点A到点P距离的最大值d(a);
(3)在0a1的条件下,设△POA的面积为S1(O是坐标原点,P是曲线C上横坐标为a的点),以d(a)为边长的正方形的面积为S2.若正数m满足S1mS2,问m是否存在最小值,若存在,请求出此最小值,若不存在,请说明理由.
2. 在直角坐标平面上有一点列P1(x1,y1),P2(x2,y2),…,Pn(xn,yn),…,对每个正整数n,点Pn位
2253的图像上,且Pn的横坐标构成以为首项,1为公差的等差数列xn. 422(1)求点Pn的坐标; (2)设二次函数fn(x)的图像Cn以Pn为顶点,且过点Dn(0,n1),若过
于一次函数yx111Dn且斜率为kn的直线ln与Cn只有一个公共点,求lim的值. nkkkkkk23n1n12(3)设S{xx2xn,n为正整数},T{yy12yn,n为正整数},等差数列an中的任一项
anST,且a1是ST中的最大数,225a10115,求an的通项公式.
5757→→
3.已知点A(-1,0),B(1,0),C(- ,0),D(,0),动点P(x, y)满足AP·BP=0,动点Q(x, y)
1212→→10
满足|QC|+|QD|= ⑴求动点P的轨迹方程C0和动点Q的轨迹方程C1;
3
⑵是否存在与曲线C0外切且与曲线C1内接的平行四边形,若存在,请求出一个这样的平行四边形,若不存在,请说明理由;
⑶固定曲线C0,在⑵的基础上提出一个一般性问题,使⑵成为⑶的特例,探究能得出相应结论(或加强结论)需满足的条件,并说明理由。
4.已知函数f (x)=m x2+(m-3)x+1的图像与x轴的交点至少有一个在原点右侧, ⑴求实数m的取值范围;
1
⑵令t=-m+2,求[];(其中[t]表示不超过t的最大整数,例如:[1]=1, [2.5]=2, [-2.5]=-3)
t
t+
⑶对⑵中的t,求函数g(t)=
1t
11[t][]+[t]+[]+1tt
的值域。
5.已知焦点在x轴上的双曲线C的两条渐近线过坐标原点,且两条渐近线与以点A(0,2)为圆心,1为半径为圆相切,又知C的一个焦点与A关于直线y=x对称. (1)求双曲线C的方程;
(2)若Q是双曲线C上的任一点,F1、F2为双曲线C的左、右两个焦点,从F1引∠F1QF2的平分线的垂
线,垂足为N,试求点N的轨迹方程.
(3)设直线y=mx+1与双曲线C的左支交于A、B两点,另一直线L经过M(-2,0)及AB的中点,
求直线L在y轴上的截距b的取值范围. 6.已知f(x)是定义在R上的恒不为零的函数,且对于任意的x、yR都满足:f(x)f(y)f(xy)
(1)求f(0)的值,并证明对任意的xR,都有f(x)0;
(2)设当x0时,都有f(x)f(0),证明f(x)在,上是减函数;
(3)在(2)的条件下,求集合f(S1),f(S2),,f(Sn),,f(limSn)中的最大元素和最小元素。
n7.直线xyn(nN*)与x轴、y 轴所围成区域内部(不包括边界)的整点个数为an,所围成区域内部(包括边界)的整点个数为bn.(整点就是横坐标,纵坐标都为整数的点) (1)求a3和b3的值; (2)求an及bn的表达式;
(3)对an个整点中的每一个点用红、黄、蓝、白四色之一着色,其方法总 数为An,对bn个整点中的每一个点用红、黄两色之一着色,其方法总数为Bn,试比较An与Bn的大小. 8.已知动点M到定点(1,0)的距离比M到定直线x2的距离小1。 ⑴求证:M点轨迹为抛物线,并求出其轨迹方程;
(2)大家知道,过圆上任意一点P,任意作相互垂直的弦PA,PB,则弦AB必过圆心(定点),受此启发,研究下面的问题:
①过(1)中的抛物线的顶点O任作相互垂直的弦OA,OB,则弦AB是否经过一个定点?若经过定点(设为Q),请求出Q点的坐标,否则说明理由;
②研究:对于抛物线y2px上顶点以外的定点是否也有这样的性质?请提出一个一般的结论,并证明。 9.若函数fA(x)的定义域为A[a,b),且fA(x)(2xb2b 1)21,其中a、b为任意正实数,且aaxa (1)当A=[4,7)时,研究fA(x)的单调性(不必证明);
(2)写出fA(x)的单调区间(不必证明),并求函数fA(x)的最小值、最大值;
2222 (3)若x1Ik[k,(k1)),x2Ik1[(k1),(k2)),其中k是正整数,对一切正整数k不等式
fIk(x1)fIk1(x2)m都有解,求m的取值范围。
10.我们把数列{an}叫做数列{an}的k方数列(其中an>0,k,n是正整数),S(k,n)表示k方数列的前n项的和。
(1)比较S(1,2)·S(3,2)与[S(2,2)]2的大小;
(2)若{an}的1方数列、2方数列都是等差数列,a1=a,求{an}的k方数列通项公式。 (3)对于常数数列an=1,具有关于S(k,n)的恒等式如:S(1,n)=S(2,n),
S(2,n)=S(3,n)等等,请你对数列{an}的k方数列进行研究,写出一个不是常数数列{an}的k方数列关于S(k,n)的恒等式,并给出证明过程。
k
11.记函数f(x)f1(x),f(f(x))f2(x),它们定义域的交集为D,若对任意的
xD,f2(x)x,则称f(x)是集合M的元素.
(1)判断函数f(x)x1,g(x)2x1是否是M的元素;
x1(2)设函数f(x)loga(1a),求f(x)的反函数f(x),并判断f(x)是否是M的元素; (3)若f(x)x,写出f(x)M的条件,并写出两个不同于(1)、(2)中的函数.(将根据写出的函数........
类型酌情给分) ......
12. 已知抛物线C:y22px(p0)上横坐标为4的点到焦点的距离为5. (1)求抛物线C的方程.
(2)设直线ykxb(k0)与抛物线C交于两点A(x1,y1),B(x2,y2),且
|y1y2|a(a0),M是弦AB的中点,过M作平行于x轴的直线交抛物线C于点D, 得到ABD;再分别过弦AD、BD的中点作平行于x轴的直线依次交抛物线C于点E,F, 得到ADE和BDF;按此方法继续下去.解决下列问题:
16(1kb); 2k2).计算ABD的面积SABD;
1).求证:a23).根据ABD的面积SABD的计算结果,写出ADE,BDF的面积;请设计一种求抛物线C与 线段AB所围成封闭图形面积的方法,并求出此封闭图形的面积.
x2213.设椭圆C:2y1(a0)的两个焦点是F1(c,0)和F2(c,0)(c0),且椭圆C与圆
ay x2y2c2有公共点.(1)求a的取值范围;
(2)若椭圆上的点到焦点的最短距离为32,求椭圆的方程;
(3)对(2)中的椭圆C,直线l:ykxm(k0)与C交于不同的
两点M、N,若线段MN的垂直平分线恒过点A(0,1),求实数m的取值范围. 14.我们用min{s1,s2,,sn}和max{s1,s2,,sn}分别表示实数s1,s2,,sn中的最小者和最大者. (1)设f(x)min{sinx,cosx},g(x)max{sinx,cosx},x[0,2],函数f(x)的值域为A,函数g(x)的值域为B,求AB;
(2)数学课上老师提出了下面的问题:设a1,a2,…,an为实数,xR,求函数
· O F·F x f(x)a1|xx1|a2|xx2|an|xxn|(x1x2xnR)的最小值或最大值.为了
方便探究,遵循从特殊到一般的原则,老师让学生先解决两个特例:求函数f(x)|x2|3|x1||x1|和g(x)|x1|4|x1|2|x2|的最值. 学生甲得出的结论是:
[f(x)]minmin{f(2),f(1),f(1)},且f(x)无最大值. 学生乙得出的结论是:[g(x)]maxmax{g(1),g(1),g(2)},且g(x)无最小值.
请选择两个学生得出的结论中的一个,说明其成立的理由;
(3)试对老师提出的问题进行研究,写出你所得到的结论并加以证明(如果结论是分类的,请选择一种情况加以证明). 15.设向量a(x,2),b(xn,2x1) (n为正整数),函数yab在[0,1]上的最小值与最大值的
n1n29和为an,又数列 bn 满足: nb1n1b22bn1bn10(1) 求证:ann1. (2).求bn的表达式.
91091. 10(3) 若cn an bn,试问数列 cn 中,是否存在正整数k,使得对于任意的正整数n,都有cn ck成立?证明你的结论.(注:a(a1,a2)与aa1,a2表示意义相同)
x2y21于A、B两点,点M为弦AB的中点,直线OM的斜16.、设斜率为k1的直线L交椭圆C:2率为k2(其中O为坐标原点,假设k1、k2都存在).
x2y2(1)求k1k2的值. (2)把上述椭圆C一般化为221
abx2y2(a>b>0),其它条件不变,试猜想k1与k2关系(不需要证明).请你给出在双曲线221 (a>
ab0,b>0)中相类似的结论,并证明你的结论.
(3)分析(2)中的探究结果,并作出进一步概括,使上述结果都是你所概括命题的特例.
如果概括后的命题中的直线L过原点,P为概括后命题中曲线上一动点,借助直线L及动点P,请你提出一个有意义的数学问题,并予以解决.
urrururrr317.已知向量m(1,1),向量n与向量m夹角为,且mn1. (1)求向量n;
urrrC(2)若向量n与向量q(1,0)的夹角为,向量p(cosA,2cos2),其中A,C为ABC的内角,且A,
22rurB,C依次成等差数列,试求求|np|的取值范围.
4y2x218. 如图,过椭圆221(ab0)的左焦点F任作一条与两坐标轴都不垂直的弦AB,若点M在x
aby 轴上,且使得MF为△AMB的一条内角平分线,则称点M为该椭圆的“左特征点”. (1)求椭圆
xy21的“左特征点”M的坐标; 5M B 2A F O x (2)试根据(1)提出一个问题并给出解答。
19.如图,已知圆C:(x1)2y2r2(r1),设M为圆C与x轴左半轴的交点,过M作圆C的弦MN,并使它的中点P恰好落在y轴上。
(1)当r=2时, 求满足条件的P点的坐标; (2)当r(1,)时,求N的轨迹G方程;
(3)过点P(0,2)的直线l与(2)中轨迹G相交于两个不同的点M,N,uuuuruuur若CMCN0,求直线l的斜率的取值范围。
20.函数f(x)是定义在[0,1]上的增函数,满足f(x)2f()且f(1)1,在每个区间(
x211,i1](i1,2……)上,y=f(x)的图象都是斜率为同一i22常数k的直线的一部分。
111)(i1,2,LL)的表达式(不必证明); i22411(II)设直线xi,xi1,x轴及yf(x)的图象围成的梯形的面积为ai(i1,2……),记
22(I)求f(0)及f(),f()的值,并归纳出f(S(k)lim(a1a2Lan),求S(k)的表达式,并写出其定义域和最小值。
n
2008年高考压轴题专题训练答案
1.本题满分16分,第(1)题4分,第(2)题6分,第(3)题6分. 解(1)设动圆圆心为M(x,y),半径为r,已知圆圆心为E(0,1), 由题意知|MF|r,|ME|22r,于是|ME||MF|22,
y2所以点M的轨迹C是以E、F为焦点,长轴长为22的椭圆,其方程为x1.
2(2)设P(x,y),则|PA|2(xa)2y2(xa)222x2x22axa22
2(xa)22a22,令f(x)(xa)22a22,x[1,1],所以,
当a1,即a1时f(x)在[1,1]上是减函数,f(x)maxf(1)(a1)2;
当1a1,即1a1时,f(x)在[1,a]上是增函数,在[a,1]上是减函数,则f(x)maxf(a)2a22;
当a1,即a1时,f(x)在[1,1]上是增函数,f(x)maxf(1)(a1)2.
a11a,2所以,d(a)2a2,1a1 .
1a,a1(3)当0a1时,P(a,22a2),于是S1a2(1a2),S22a22,(12分)
2a2(1a)122若正数m满足条件,则a2(1a)m(2a2),即m,
24(a21)12a2(1a2)a2(1a2)22ta1at1, ,令,设,则,t(1,2)mf(a)22228(a1)8(a1)2(t1)(2t)1t23t212311311于是f(a), 2228t4t4648tt8t1341所以,当,即t(1,2)时,[f(a)]max,
t4364111即m2,m.所以,m存在最小值.
64882
2.解(1)由已知xn(n1)n,ynnn,
13所以Pnn,n.
243212125434132(2)设二次函数fn(x)axnn,因为fn(x)的图像过点Dn(0,n1),所
24132以annn1,解得a1
24ln的方程为yknxn21,代入fn(x)得x2(2n1)xn21knxn21,
22
即x2(2n1kn)x0 ①
由已知,方程①仅有一解x0,所以kn2n1,(nN)
111 limn3557(2n1)(2n1)11111111111limlim. n23n235572n12n12n16(3)由题意S{x|x2n1,n为正整数},T{y|y12n9,n为正整数}
所以lim111nkkkn1kn12k2k3所以ST中的元素组成以3为首项,12为公差的等差数列, 所以a13,an的公差为12k(kN)
若k1,则an12n9,a10111(225,115); 若k2,则an24n21,a10219(225,115); 若k3,则a10327,即a10(225,115).
综上所述,an的通项公式为an24n21(n为正整数).
x2y2
3、⑴C0:x+y=1, C1:25+25=1,⑵连椭圆四端点可得□,⑶问题:已
916
2
2
22xy
知C0:x2+y2=1和C1:a2+b2=1(a>b>0),试问,当a、 b满足什么条件时,
对C1上任意一点Q均存在以Q为顶点,与C0外切,与C1内接的平行四边形。解得a2+b2=a 2b2;
111554、⑴m≤1,⑵t=1时[t]=1,t>1时[t]=0,⑶{2}∪[6,4)
5.解:(1)设双曲线C的渐近线方程为y=kx,即kx-y=0
2∵该直线与圆 x(y2)21相切,
∴双曲线C的两条渐近线方程为yx …………2分
x2y2故设双曲线C的方程为221,又∵双曲线C的一个焦点为(2,0)
aa22∴2a2,a1,∴双曲线C的方程为xy1 ………4分
22(2)若Q在双曲线的右支上,则延长QF2到T,使|QT|=|OF1| 若Q在双曲线的左支上,则在QF2上取一点T,使|QT|=|QF1|
根据双曲线的定义|TF2|=2,所以点T在以F2(2,0)为圆心,2为半径的圆上,即点T的轨迹方程是
(x2)2y24(x0) ① …………8分
由于点N是线段F1T的中点,设N(x,y),T(xT,yT)
xT2x2,则yyT2xT2x2 即yT2y代入①并整理得点N的轨迹方程为 xy122(x2) ……10分 2(3)由ymx122得(1m)x2mx20 22xy122令f(x)(1m)x2mx2
直线与双曲线左支交于两点,等价于方程 f(x)0在(,0)上有两个不等实根.
02m因此021m2021m∴直线L的方程为y令x=0,得bm1,) 解得1m2 又AB中点为(221m1m1(x2) …………14分
2m2m2222mm2142
12172(m)4817(22,1) 82∵m(1,2) ∴2(m)∴故b的取值范围是(,22)(2,) …………16分
6.解:(1)f(0)f(0)f(0),f(0)0,f(0)1
f()0,f(x)f()f()[f()]0…………4分 (2)∵当x0时,都有f(x)f(0)1…………6分
∴当x1x2,即x1x20时,有f(x1x2)f(0)1,…………8分 即f(x1)f(x2)1,f(x1)x2x2x2x221f(x2) f(x2)f(x2)f(0)1
f(x2)∴f(x)在,上是减函数。…………10分
(3)∵f(x)在,上是减函数,{Sn}是递增数列∴数列f(Sn)是递减数列。…………14分
∴集合f(S1),f(S2),,f(Sn),,f(limSn)中的最大元素为f(S1)f()n12f(1)2,最小元2素为f(limSn)f(1)n1 。…………18分 27.(1)n3时,直线x0上有(0,0),(0,1),(0,2),(0,3)个点, 直线x1上有 (1,0),(1,1),(1,2),直线x2上有2,0,2,1, 直线x3上有(3,0)
a31 2分
b3432110 2分
(2)n1时,b13,a10 n2时,b26,a20 当n3时,bn(n1)n(n1)...21 anbn3(n1)3(n1)(n2) 3分
2(n1)(n2) 2分
2n23n2n23n2*当n1,2 时也满足,an,bn (nN)1分
22(3)An4n23n22n23n22 , 1分 ; 1分
Bn2An2Bnn23n2(n23n2)22n29n222965(n)2242 2分
当n1,2,3,4,5,6,7,8时,AnBn 1分
*当n9且nN时,AnBn 1分
8、(18分)(1)M到定点(1,0)的距离等于到定直线x1的距离 轨迹为抛物线; 2分 轨迹方程为y4x。 2分 (2)①设OA:ykx, OB:y21x k 由ykx44 得A(,), 2分 22kky4x2同理B(4k,4k) 2分
44k(x4k2) 因此AB方程为y4kk424kk2 即y4k11kk(x4k2) 2分
令y0 得4k(1k)x4k2 k0) x4 直线AB必过定点Q(4, 2分
②设点P(x0,y0)为y2px上一定点,则y02px0 1分 过P作互相垂直的弦PA,PB
设A(x1,y1),B(x2,y2),则y12px1,y22px2, 2222y1y0y2y0yy0y2y0•1 21•1 222x1x0x2x0y1yy2y002p2p2p2p2(y1y0)(y2y0)4p2即y1y2y 化简得()y04p20(*) 2分 0y1y2 假设AB过定点Q(a,b),则有
y1by2b x1ax2a 即
y1by2b化简得y1y2b(y1y2)2pa0(**) 2分 22y1y2aa2p2p比较(*)、(**)得a2px0, by0
过定点Q(x02p,y0) 1分
9.(1)当A[1,4)时,fA(x∵x41)27 …………2分 x4[4,5] x∴当x[1,2]时fA(x)是减函数,当x[2,4)时fA(x)是增函数 ……4分 (2)fA(x)(xb2b1)21在x[a,ab]上fA是减函数;在x[ab,b)上fA是增函axa数。 ………………6分 ∴当xab时fA(x)有最小值为
(2b2b2bbb1)21422(1)2 …………8分 aaaaab22bb24bb121(1)2 ………10分 当xa时fA(x)有最大值为()aaaaa(3)当A=Ik时fIk(x)最小值为fIk(k(k1))2 2k2 …………12分 2(k1)当A= Ik+1时fIk1(x)最小值为fIk1((k1)(k2))∴m22 (kN*) …………14分 k2(k1)222,(kN*) 22k(k1)设 t则 tmax∴m5 25 ………………16分 2332210.解:(1)S(1,2)=a1a2,S(3,2)a1a2,S(2,2)a1a2 …………2分
∴S(1,2)·S(3,2)-[S(2,2)]2
=(a1a2)(a1a2)(a1a2) …………4分 =a1a2a2a12a1a2 =a1a2(a1a2) ∵an0,2332233222S(1,2)S(3,2)[S(2,2)]2 …………5分
22(2)设anan1d,anan1p …………7分
则 d(anan1)p ……① d(an1an)p ……②
∴②-①得 2d2=0,∴d=p=0 …………9分
anan1kkanan10
kk∴ana ………………11分
(3)当an=n时,恒等式为[S(1,n)]2=S(3,n) …………15分 证明:[S(1,n)]S(3,n)
2
[S(1,n1)]2S(3,n1)(n2,nN*)
3相减得: an[S(1,n)S(1,n1)]an
∴[S(1,n)S(1,n1)]an
2[S(1,n1)S(1,n2)]an1 2相减得:anan1anan1,22an0
anan11,a11
∴ann ………………18分
11.解:(1)∵对任意xR,f(f(x))(x1)1x,∴f(x)x1M--2分 ∵g(g(x))2(2x1)14x3不恒等于x,∴g(x)M--------------------------4分
x (2)设yloga(1a)
①a1时,由01a1 解得:x0,y0
xx由yloga(1a) 解得其反函数为 yloga(1a),(x0)-----------------6分
x②0a1时,由01a1 解得:x0,y0
xx解得函数yloga(1a)的反函数为yloga(1a),(x0)--------------------8分
x∵f(f(x))loga(1aloga(1ax))loga(11ax)x
x∴f(x)loga(1a)M--------------------------------------------------------------------11分
(3)f(x)x,f(x)M的条件是:
f(x)存在反函数f1(x),且f1(x)f(x)-----------------------------------------------13分
函数f(x)可以是:
f(x)bxck(ab0,acb2); f(x)(k0);
axbx2f(x)ax1ax(a0,a1); (a0,x[0,a]); f(x)loga1axf(x)sin(arccosx),(x[0,1]或x[1,0]),f(x)cos(arcsinx);
f(x)arcsin(cosx),(x[0,]或x[,]),f(x)arccos(sinx).
22以“;”划分为不同类型的函数,评分标准如下:
给出函数是以上函数中两个不同类型的函数得3分. 属于以上同一类型的两个函数得1分; 写出的是与(1)、(2)中函数同类型的不得分; 函数定义域或条件错误扣1分.
12.解:(1)由抛物线定义,抛物线C:y22px(p0)上点P(4,y0)到焦点的距离等于它到准线xp2p,p2, 2所以抛物线C的方程为y24x. ----------------------------------------------------------4分 (只要得到抛物线方程,都得4分)
y24x(2)由,得ky24y4b0,(或k2x2(2kb4)xb20)
ykxb当1616kb0,即kb1且k0时,
42kbb244b (或x1x2,x1x22) y1y2,y1y22kkkk1616b①由|y1y2|a,即(y1y2)24y1y2a2,得2a2,
kk16(1kb)所以a2.----------------------------------------------------------------------8分 2k2kb212②由①知,AB中点M的坐标为(2,),点C(2,),
kkkk11kba31.-------------------------------------12分 SABC|MC||y1y2||2|a2322k③由问题②知,ABD的面积值仅与|y1y2|a有关,由于
aa|yAyD|,|yByD|,所以ADE与BDF的面积
22a()3a3a3a3a3n12SADESBDF,设an2-------14分 n1n132328256328324由题设当中构造三角形的方法,可以将抛物线C与线段AB所围成的封闭图形的面积 看成无穷多个三角形的面积的和,即数列an的无穷项和,------------------------16分
的距离,得54a3a3a3a3a323n2222 所以S23n32328328328328a3a3a3a3a3a3即S, n323243242324324324a3因此,所求封闭图形的面积为.--------------------------------------------------------18分
24
13.解:(1)由已知,a1,
x2212y1 ∴ 方程组a有实数解,从而12ax2y2c222xc10,……(3分) 22 故c1,所以a2,即a的取值范围是[2,).…………(4分)
(2)设椭圆上的点P(x,y)到一个焦点F2(c,0)的距离为d,
x2c222则d(xc)yx2cxc122x2cxc1
aa22222c2 2aa2xc.……………………(6分) (axa)2
a2a,∴ 当xa时,dminac,……(7分) ∵ cac32a3 于是,,解得 .…………(9分)
22ac1c2x2y21.…………(10分) ∴ 所求椭圆方程为3 (直接给出ac32的扣3分)
ykxm222(3k1)x6mkx3(m1)0 (*) (3)由2得2x3y322 ∵ 直线l与椭圆交于不同两点, ∴ △0,即m3k1.①……(12分) 设M(x1,y1)、N(x2,y2),则x1、x2是方程(*)的两个实数解,
m6mk3mk, ∴ x1x22,∴ 线段MN的中点为Q, 223k13k13k1 又∵ 线段MN的垂直平分线恒过点A(0,1),∴ AQMN,
m3k211,即2m3k21 ②………………(14分) 即3mkk12 由①,②得m2m,0m2,又由②得m,
21 ∴ 实数m的取值范围是,2.…………(16分)
2
14.解(1)A1,2222B,1AB,,,∴ .……(4分) 2222 (2)若选择学生甲的结论,则说明如下,
3x6,x2x2,2x1 f(x),于是f(x)在区间(,2]上是减函数,在[2,1]上
5x4,1x1x13x6,是减函数,在[1,1]上是增函数,在[1,)上是增函数.……(8分)
所以函数f(x)的最小值是min{f(2),f(1),f(1)},且函数f(x)没有最大值.(10分) 若选择学生乙的结论,则说明如下,
x1x1,3x1,1x1 g(x) ,于是g(x)在区间(,1]上是增函数,在[1,1]上是
5x9,1x2x1,x2增函数,在[1,2]上是减函数,在[2,)上是减函数.…………(8分)
所以函数g(x)的最大值是max{g(1),g(1),g(2)},且函数g(x)没有最小值.(10 分)(3)结论:
若a1a2an0,则[f(x)]minmin{f(x1),f(x2),,f(xn)};
若a1a2an0,则[f(x)]maxmax{f(x1),f(x2),,f(xn)}; 若a1a2an0,则[f(x)]minmin{f(x1),f(x2),,f(xn)}, [f(x)]maxmax{f(x1),f(x2),,f(xn)} (写出每个结论得1分,共3分,证明为5分) 以第一个结论为例证明如下:
∵ a1a2an0,∴ 当x(,x1]时,
f(x)(a1a2an)x(a1x1a2x2anxn),是减函数,
当x[xn,)时,
f(x)(a1a2an)x(a1x1a2x2anxn),是增函数
当x[x1,xn]时,函数f(x)的图像是以点(x1f(x1)),(x2,f(x2)),…,(xn,f(xn))
为端点的一系列互相连接的折线所组成,
所以有[f(x)]minmin{f(x1),f(x2),,f(xn)}.
15、 (1)证:对称轴xn40, 所以yx2(n4)x2在[0,1]上为增函数 ---2分2an(2)(n3)n1 --4分
n19(2)、解.由nb1n1b22bn1bn109n1b1n2b2bn1 = 10n2910n291,得, 1091两式相减, 109b1b2bnSn10当n1时,b1S11得当n2时,bnSnSn1n1191010n2----------------------------------8分
1当n1时即bn19n2当n2时1010 ----------------------------------- 10分
2当n1时(3)由(1)与(2)得cnanbnn19n2
当n2时1010设存在自然数k,使对nN,cnck恒成立-----------------------12分
23当n1时,c2c10c2c1
108n9当n2时,cn1cn, 当n8时,cn1cn
10010当n8时,cn1cn,当n8时,cn1cn ---------------------------14分
n2
所以存在正整数k9,使对任意正整数n,均有
c1c2c8c9c10c11 ------------------16分
16.、(解一):(1)设直线方程为yk1xb,代入椭圆方程并整理得:
(12k1)x24k1bx2b220,-----------------------------------2分
y1y2x1x24k1b,又中点M在直线上,所以k()b,从而可得弦中点M的坐标x1x2122212k12k1b12b1k为(,,所以。-----------4分 ,)kk2122k1212k212k2xx2yy2(解二)设点A(x1,y1)、B(x2,y2), 中点Mx0 ,y0 则x01 ,y0=122yyy2y2y1----------------------------2分 K201 K1x0x1x2x2x12x12x221yyy2y12y11与y221作差得 21又 222x2x1x2x11所以k1k2 ----------------------------------------------4分
2b2(2)对于椭圆,k1k22 ---------------------------------6分
ax2y2已知斜率为k1的直线L交双曲线221 (a>0,b>0)于A、B两点,点M 为弦AB的中
ab点,直线OM的斜率为k2(其中O为坐标原点,假设k1、k2都存在).
b2则k1k2的值为2. ------- -------------------- -----------------------8分
ax2y2(解一)、设直线方程为yk1xd,代入221 (a>0,b>0)方程并整理得:
aby1y2x1x2b2d222222222(bak1)x2k1adxadab0,, k1()d22222bak1y1y2b2b2所以k2,即k1k22 --------------------10分 2ax1x2k1a(解二)设点Ax1 ,y2 , Bx2 y2 ,中点Mx0 ,y0
y2y1y0y1y2x1x2y1y2K 则x0 2 K1 ,y0=x0x1x222x2x1x12y12x22y22又因为点A,B在双曲线上,则221与221作差得
ababb2a2y2y1y2y1k1k2 即k1k22 -----------------10分
b2x2x1x2x1a(3)对(2)的概括:设斜率为k1的直线L交二次曲线C:mxny1(mn0)于A、B两点,点,则M为弦AB的中点,直线OM的斜率为k2(其中O为坐标原点,假设k1、k2都存在)
mk1k2.------------12分
n提出问题与解决问题满分分别为3分,提出意义不大的问题不得分,解决问题的分值不得超过提出问题的分值。
22
提出的问题例如:直线L过原点,P为二次曲线mxny1(mn0)上一动点,设直线L交曲线于
22A、B两点,当P异于A、B两点时,如果直线PA、PB的斜率都存在,则它们斜率的积为与点P无关
的定值。-----------------15分
解法1:设直线方程为ykx,A、B两点坐标分别为(x1,y1)、(x1,y1),则y1kx1 把ykx代入mxny1得(mnk)x1,
2222kPAkPB(yy1)(y0y1)y0y1, 022(x0x1)(x0x1)x0x12221mx0k2222mm(mnk)xmnmnk0所以kPAkPB---------------------18分 2212nn(mnk)x0nx02mnk22提出的问题的例如: 直线L:yx,P为二次曲线mxny1(mn0)上一动点,设直线L交
0曲线于A、B两点。试问使APB30的点P是否存在?-----------------13分
22意义不大的问题例如:1)直线L过原点,P为二次曲线mxny1(mn0)上一动点,设直线L交
曲线于A、B两点,求PAPB的值。
2)直线L过原点,P为二次曲线mxny1(mn0)上一动点,设直线L交曲线于A、B两点,求SPAB的最值。
22rurr17.解:(1)设n(x,y),由mn1,有xy1.--------------------------------------2分
rur3mn23因为向量n与向量m夹角为,cosu rr44mn2urrur又∵murr2,mn1,
r22|n∴|1,则xy1.-------------------------------------------------------------------4分
rrr22 (2)由n与q垂直知n(0,1)..由2B=A+C知B3,AC3,0A3.----8分
rrur2C若n(0,1),则np(cosA,2cos21)(cosA,cosC)
rur22Acos2C1cos2A1cos2C11[cos2Acos(42A)]npcos∴ 2223rrx1,x0,或解得y0.∴即n(1,0)或n(0,1).------------------------6分
y1.∵
31∴1cos(2A3)2.
11cos(2A)----------------------------------------------------------10分
230A2,2A5333,
111cos(2A)52234.
rur2rur2,5)51np[,)np[即24. ∴22 -----------------------------16分
x218.解:(1)解:设M(m,0)为椭圆y21的左特征点,
5
椭圆的左焦点为F(2,0),
设直线AB的方程为xky2(k0)
x2 将它代入y21得:(ky2)25y25,
522即(k5)y4ky10 ---------------------------------2分
4k1 设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1y22,y1y22-----------------4分
k5k5 ∵∠AMB被x轴平分,∴kAMkBM0
y1y2 即0, y1(x2m)y2(x1m)0
x1mx2m y1(ky22)y2(ky12)(y1y2)m0
∴2ky1y2(y1y2)(m2)0, ----------------------------------------6分
14k)(m2)0 22k5k55 ∵k0,∴12(m2)0,即m
25 ∴M(,0) ---------------------------------8分
2 (2) 问题不唯一,只要能在(1)基础上提出新的问题,并把所提问题解答出来就相应得分。如可以变换椭圆的方程,求出相应的M点坐标;或你想设问等。
y2x2如问题:椭圆221 (ab0)的“左特征点”M是一个怎样的点?
ab 于是2k(a2,0)---------------------------------18分 求解出M(c
19.解:(1)解法一:由已知得,r2时,可求得M点的坐标为(-1,0),
2分
2设P(0,b),则由kCPkmp1(或用勾股定理)得:b1 ,所以b1即点P坐标为0,1。
4分
解法二:同上可得M(1,0),设N(x,y)则
(x1)2y24解得N1,2。所以MN的中点P坐标为0,1。 x10(2)解法一:设N(x,y)由已知得,在圆方程中令y=0,求得M点的坐标为1r,0。设P(0,b),则由kCPkmp1(或用勾股定理)得:rb21。
6分
因为点P为线段MN的中点,所以xr1b2,y2b,又r>1
所以点N的轨迹方程为y4x(x0) 。 10分 解法二:设N(x,y),同上可得M(1r,0),则
2
(x1)2y2r2,消去r,又r>1,所以点N的轨迹方程为y24x(x0)。 x1r0(3)设直线l的方程为ykx2,M(x1,x2),N(x2,y2),
ykx2, 消去y得 k2 x2(4k4)x40,因为直线l与抛物线y24x(x0)相交于两个不同的2y4x1, 2点M,N,所以32k160,所以k12分
uuuuruuur又因为CMCN0,所以(x11)(x21)y1y20,
22所以(k1)x1x2(2k1)(x1x2)50,得k12k0,
所以k0或k12, 14分
1或k12。 16分 220.解:(I)由f(0)2f(0),得f(0)0 2分
1111由f(1)2f()及f(1)1,得f()f(1) 4分
2222111同理,f()f(), 6分
422411归纳得f(i)i(i1,2,LL) 8分
221111 (II)当ixi1时,f(x)i1k(xi1)
22221111111k ai[i1i1k(ii1)](i1i)(1)2i1(i1,2,LL)
2222222421k1 所以{an}是首项为(1),公比为的等比数列。 14分
2441k(1)42(1k) 所以S(k)lim(a1a2Lan)2n134141 S(k)的定义域为0k1,当k1时取得最小值。 18分
2综上可得0k
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