2.(2008全國(guó)二21).(本小題滿分12分)
設(shè)
,函數(shù)
.
(Ⅰ)若
是函數(shù)
的極值點(diǎn),求
的值;
(Ⅱ)若函數(shù)
,在
處取得最大值,求
的取值范圍.
解:(Ⅰ)
.
因?yàn)?sub>
是函數(shù)
的極值點(diǎn),所以
,即
,因此
.
經(jīng)驗(yàn)證,當(dāng)
時(shí),
是函數(shù)
的極值點(diǎn).············· 4分
(Ⅱ)由題設(shè),
.
當(dāng)
在區(qū)間
上的最大值為
時(shí),
, 即
.故得
.··············· 9分
反之,當(dāng)
時(shí),對(duì)任意
,
![]()
![]()
![]()
,
而
,故
在區(qū)間
上的最大值為
.
綜上,
的取值范圍為
.······················ 12分
1.(2008全國(guó)一21).(本小題滿分12分)(注意:在試題卷上作答無(wú)效)
已知函數(shù)
,
.
(Ⅰ)討論函數(shù)
的單調(diào)區(qū)間;
(Ⅱ)設(shè)函數(shù)
在區(qū)間
內(nèi)是減函數(shù),求
的取值范圍.
解:(1)![]()
求導(dǎo):![]()
當(dāng)
時(shí),
,![]()
在
上遞增
當(dāng)
,
求得兩根為![]()
即
在
遞增,
遞減,
遞增
(2)
,且
解得:![]()
3.理解可導(dǎo)函數(shù)的單調(diào)性與其導(dǎo)數(shù)的關(guān)系;了解可導(dǎo)函數(shù)在某點(diǎn)取得極值的必要條件和充分條件(導(dǎo)數(shù)在極值點(diǎn)兩側(cè)異號(hào));會(huì)求一些實(shí)際問(wèn)題(一般指單峰函數(shù))的最大值和最小值.
2.熟記基本導(dǎo)數(shù)公式;掌握兩個(gè)函數(shù)和、差、積、商的求導(dǎo)法則.了解復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則,會(huì)求某些簡(jiǎn)單函數(shù)的導(dǎo)數(shù).
導(dǎo)數(shù)屬于新增內(nèi)容,是高中數(shù)學(xué)知識(shí)的一個(gè)重要的交匯點(diǎn),命題范圍非常廣泛,為高考考查函數(shù)提供了廣闊天地,處于一種特殊的地位,不但一定出大題而相應(yīng)有小題出現(xiàn)。主要考查導(dǎo)數(shù)有關(guān)的概念、計(jì)算和應(yīng)用。利用導(dǎo)數(shù)工具研究函數(shù)的有關(guān)性質(zhì),把導(dǎo)數(shù)應(yīng)用于單調(diào)性、極值等傳統(tǒng)、常規(guī)問(wèn)題的同時(shí),進(jìn)一步升華到處理與自然數(shù)有關(guān)的不等式的證明,是函數(shù)知識(shí)和不等式知識(shí)的一個(gè)結(jié)合體,它的解題又融合了轉(zhuǎn)化、分類討論、函數(shù)與方程、數(shù)形結(jié)合等數(shù)學(xué)思想與方法,不但突出了能力的考查,同時(shí)也注意了高考重點(diǎn)與熱點(diǎn),這一切對(duì)考查考生的應(yīng)用能力和創(chuàng)新意識(shí)都大有益處。
1.了解導(dǎo)數(shù)概念的某些實(shí)際背景(如瞬時(shí)速度、加速度、光滑曲線切線的斜率等);掌握函數(shù)在一點(diǎn)處的導(dǎo)數(shù)的定義和導(dǎo)數(shù)的幾何意義;理解導(dǎo)函數(shù)的概念.
(二)考點(diǎn)預(yù)測(cè)題
1. (2007年山東高考真題模擬試卷八,理科,22)
橢圓G:
的兩個(gè)焦點(diǎn)F1(-c,0)、F2(c,0),M是橢圓上的
一點(diǎn),且滿足![]()
(Ⅰ)求離心率e的取值范圍;
(Ⅱ)當(dāng)離心率e取得最小值時(shí),點(diǎn)N(0,3)到橢圓上的點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離為
求此時(shí)
橢圓G的方程;(ⅱ)設(shè)斜率為k(k≠0)的直線l與橢圓G相交于不同的兩點(diǎn)A、B,Q
為AB的中點(diǎn),問(wèn)A、B兩點(diǎn)能否關(guān)于過(guò)點(diǎn)
的直線對(duì)稱?若能,求出k的取值
范圍;若不能,請(qǐng)說(shuō)明理由.
[答案](I)設(shè)M(x0,y0)
①
又
②
由②得
代入①式整理得 ![]()
又![]()
解得![]()
(Ⅱ)(i)當(dāng)![]()
設(shè)H(x,y)為橢圓上一點(diǎn),則
![]()
若0![]()
由
(舍去)
若b≥3,當(dāng)y=-3時(shí),|HN|2有最大值2b2+18
由2b2+18=50得b2=16
∴所求橢圓方程為
(ii)設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),Q(x0,y0),則由
、
又直線PQ⊥直線l ∴直線PQ方程為![]()
將點(diǎn)Q(x0,y0)代入上式得,
④
由③④得Q![]()
(解1)而Q點(diǎn)必在橢圓內(nèi)部 ![]()
由此得![]()
![]()
![]()
故當(dāng)
時(shí)A、B兩點(diǎn)關(guān)于點(diǎn)P、Q的直線對(duì)稱.
(解2)∴AB所在直線方程為![]()
由
得
![]()
顯然1+2k2≠0
而![]()
![]()
直線l與橢圓有兩不同的交點(diǎn)A、B ∴△>0
解得![]()
![]()
故當(dāng)
時(shí),A、B兩點(diǎn)關(guān)于點(diǎn)P、Q的直線對(duì)稱。
(ii)另解;設(shè)直線l的方程為y=kx+b
由
得
![]()
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),Q(x0,y0),則
③
又直線PQ⊥直線l ∴直線PQ方程為![]()
將點(diǎn)Q(x0,y0)代入上式得,
④
將③代入④
⑤
∵x1,x2是(*)的兩根
⑥
⑤代入⑥得![]()
∴當(dāng)
時(shí),A、B兩點(diǎn)關(guān)于點(diǎn)P、Q的直線對(duì)稱
2.(2007年山東高考真題模擬試卷十一,理科,22)
雙曲線M的中心在原點(diǎn),并以橢圓
的焦點(diǎn)為焦點(diǎn),以拋物線
的
準(zhǔn)線為右準(zhǔn)線.
(Ⅰ)求雙曲線M的方程;
(Ⅱ)設(shè)直線
:
與雙曲線M相交于A、B兩點(diǎn),O是原點(diǎn).
① 當(dāng)
為何值時(shí),使得![]()
![]()
![]()
?
② 是否存在這樣的實(shí)數(shù)
,使A、B兩點(diǎn)關(guān)于直線
對(duì)稱?若存在,求出
的值;若不存在,說(shuō)明理由.
[答案](Ⅰ)易知,橢圓
的半焦距為:
,
又拋物線
的準(zhǔn)線為:
.
設(shè)雙曲線M的方程為
,依題意有
,
故
,又
.
∴雙曲線M的方程為
.
(Ⅱ)設(shè)直線
與雙曲線M的交點(diǎn)為
、
兩點(diǎn)
聯(lián)立方程組
消去y得
,
∵
、
兩點(diǎn)的橫坐標(biāo)是上述方程的兩個(gè)不同實(shí)根, ∴![]()
∴![]()
,從而有
,
.
又
,![]()
∴
.
① 若![]()
![]()
![]()
,則有
,即
.
∴當(dāng)
時(shí),使得![]()
![]()
![]()
.
② 若存在實(shí)數(shù)
,使A、B兩點(diǎn)關(guān)于直線
對(duì)稱,則必有
,
因此,當(dāng)m=0時(shí),不存在滿足條件的k;
當(dāng)
時(shí),由
得 ![]()
![]()
∵A、B中點(diǎn)
在直線
上,
∴
代入上式得
![]()
;又
, ∴![]()
將
代入并注意到
,得
.
∴當(dāng)
時(shí),存在實(shí)數(shù)
,使A、B兩點(diǎn)關(guān)于直線
對(duì)稱.
3.(2008年山東卷,理科,22)
如圖,設(shè)拋物線方程為
為直線
上任意一點(diǎn),過(guò)
引拋物線的切線,切點(diǎn)分別為![]()
(I)求證:
三點(diǎn)的橫坐標(biāo)成等差數(shù)列;
(II)已知當(dāng)
點(diǎn)的坐標(biāo)為
時(shí),
求此時(shí)拋物線的方程;
(III)是否存在點(diǎn)
,使得點(diǎn)
關(guān)于直線
的對(duì)稱點(diǎn)
在拋物線
上,其中點(diǎn)
滿足
(
為坐標(biāo)原點(diǎn))。若存在,求出所有適合題意的點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由。
[答案](I)證明:由題意設(shè)
,
,![]()
![]()
,![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
所以
三點(diǎn)的橫坐標(biāo)成等差數(shù)列。
(II)解:由(I)知,![]()
![]()
所以
是方程
的兩根,
![]()
![]()
![]()
或![]()
因此所求拋物線方程為
或![]()
(III)解:設(shè)
由題意得
,則
中點(diǎn)坐標(biāo)為
![]()
設(shè)直線
的方程為![]()
與
都在
上,代入得
.
若
在拋物線上,則
即
.
1)當(dāng)![]()
2)當(dāng)![]()
(1)對(duì)于![]()
矛盾.
(2)對(duì)于
,
,則
與
軸平行,而
直線
不垂直矛盾。
綜上可知,僅存在一點(diǎn)
適合題意.
(一)文字介紹
圓錐曲線是解析幾何的核心內(nèi)容,也是高考命題的熱點(diǎn)之一.高考對(duì)圓錐曲線的考查,總體上是以知識(shí)應(yīng)用和問(wèn)題探究為主,一般是給出曲線方程,討論曲線的基本元素和簡(jiǎn)單的幾何性質(zhì);或給出曲線滿足的條件,判斷(求)其軌跡;或給出直線與曲線、曲線與曲線的位置關(guān)系,討論與其有關(guān)的其他問(wèn)題(如直線的方程、直線的條數(shù)、弦長(zhǎng)、曲線中參變量的取值范圍等);或考查圓錐曲線與其他知識(shí)綜合(如不等式、函數(shù)、向量、導(dǎo)數(shù)等)的問(wèn)題等.
8. (遼寧省撫順一中2009屆高三第一次模擬考試,理科,21)
橢圓ax2+by2 =1與直線x+y-1=0相交于A、B兩點(diǎn),若|AB|=2
,線段AB的中點(diǎn)為C,且OC的斜率為
,求橢圓方程.
[解析]聯(lián)立直線與橢圓方程,根據(jù)一元二次方程根與系數(shù)關(guān)系、中點(diǎn)坐標(biāo)公式、斜率公式求出a,b的關(guān)系,再由弦長(zhǎng)公式求出a,b的值,即得所求橢圓的方程.
[答案]
∴(a+b)x2 -2bx+b-1=0
∴![]()
C(
)
KOC =
∴b=
a,
代入|AB|=2
,即:(1+k2)[(x1+x2)2-4 x1x2]=8
a=
,b=![]()
∴橢圓方程為:
x2+
y2 =1
7. (江蘇省鹽城一中、大豐中學(xué)、建湖中學(xué)2009屆高三第二次調(diào)研考試, 21)
拋物線
的準(zhǔn)線的方程為
,該拋物線上的每個(gè)點(diǎn)到準(zhǔn)線
的距離都與到定點(diǎn)N的距離相等,圓N是以N為圓心,同時(shí)與直線
相切的圓,
(Ⅰ)求定點(diǎn)N的坐標(biāo);
(Ⅱ)是否存在一條直線
同時(shí)滿足下列條件:
①
分別與直線
交于A、B兩點(diǎn),且AB中點(diǎn)為
;
②
被圓N截得的弦長(zhǎng)為
.
[解析](1)由拋物線的定義易得;
(2)假設(shè)存在直線
,設(shè)出直線
的方程為
,
.
方法1:由弦心距的長(zhǎng)為1求出
的值,然后檢驗(yàn)是否符合AB中點(diǎn)為
這個(gè)條件;
方法2:將直線
的方程分別與直線
的方程聯(lián)立,求出A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo),再由中點(diǎn)坐標(biāo)公式求出
的值,最后檢驗(yàn)弦心距的長(zhǎng)是否為1;
方法3:設(shè)出A點(diǎn)的坐標(biāo)為
,由中點(diǎn)坐標(biāo)公式和B點(diǎn)在
上,求出
的值,進(jìn)而求出直線
的斜率,最后檢驗(yàn)弦心距的長(zhǎng)是否為1.
[答案](1)因?yàn)閽佄锞
的準(zhǔn)線的方程為![]()
所以
,根據(jù)拋物線的定義可知點(diǎn)N是拋物線的焦點(diǎn),
所以定點(diǎn)N的坐標(biāo)為
(2)假設(shè)存在直線
滿足兩個(gè)條件,顯然
斜率存在,
設(shè)
的方程為
,
以N為圓心,同時(shí)與直線
相切的圓N的半徑為
,
方法1:因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic4/img3/down2010/19/252785/1010jiajiao.files/image002.gif">被圓N截得的弦長(zhǎng)為2,所以圓心到直線的距離等于1,
即
,解得
,
當(dāng)
時(shí),顯然不合AB中點(diǎn)為
的條件,矛盾!
當(dāng)
時(shí),
的方程為
由
,解得點(diǎn)A坐標(biāo)為
,
由
,解得點(diǎn)B坐標(biāo)為
,
顯然AB中點(diǎn)不是
,矛盾!
所以不存在滿足條件的直線
.
方法2:由
,解得點(diǎn)A坐標(biāo)為
,
由
,解得點(diǎn)B坐標(biāo)為
,
因?yàn)锳B中點(diǎn)為
,所以
,解得
,
所以
的方程為
,
圓心N到直線
的距離
,
因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic4/img3/down2010/19/252785/1010jiajiao.files/image002.gif">被圓N截得的弦長(zhǎng)為2,所以圓心到直線的距離等于1,矛盾!
所以不存在滿足條件的直線
.
方法3:假設(shè)A點(diǎn)的坐標(biāo)為
,
因?yàn)锳B中點(diǎn)為
,所以B點(diǎn)的坐標(biāo)為
,
又點(diǎn)B 在直線
上,所以
,
所以A點(diǎn)的坐標(biāo)為
,直線
的斜率為4,
所以
的方程為
,
圓心N到直線
的距離
,
因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic4/img3/down2010/19/252785/1010jiajiao.files/image002.gif">被圓N截得的弦長(zhǎng)為2,所以圓心到直線的距離等于1,矛盾!
所以不存在滿足條件的直線
.
6. (山東省文登市2009屆高三第三次月考試題,理科,21)
過(guò)點(diǎn)
作傾斜角為
的直線,交拋物線
:
于
兩點(diǎn),且
成等比數(shù)列。⑴求
的方程;⑵過(guò)點(diǎn)
的直線
與曲線
交于
![]()
兩點(diǎn)。設(shè)
,
與
的夾角為
,
求證:
。
[解析]⑴設(shè)
,聯(lián)立直線與拋物線的方程
后根據(jù)一元二次方程根與系數(shù)關(guān)系可得到關(guān)于
的方程,解之即得
的方程;⑵法一:要證
,只需證明
即可.
法二:根據(jù)“以拋物線焦點(diǎn)弦為直徑的圓與準(zhǔn)線相切”這一性質(zhì)分兩種情況討論即可得證.
[答案]⑴設(shè)
,則由題
,由
得
,故
。
又根據(jù)
可得
,即
,代入可得
,解得
(舍負(fù))。故
的方程為
;
⑵法一:設(shè)
,代入
得
,故
,
從而
,因此![]()
法二:顯然點(diǎn)
是拋物線
的焦點(diǎn),點(diǎn)
是其準(zhǔn)線
上一點(diǎn)。設(shè)
為
的中點(diǎn),過(guò)
分別作
的垂線,垂足分別為
,則
。因此以
為直徑的圓與準(zhǔn)線
相切(于點(diǎn)
)。若
與
重合,則
。否則點(diǎn)
在
外,因此
。綜上知
。
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