2018学高考理科数学通用版练酷专题二轮复习课时跟踪检测:(二十三) 圆锥曲线
- 格式:doc
- 大小:80.00 KB
- 文档页数:5
课时跟踪检测(二十三)A 组——12+4提速练一、选择题1.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x +6,x ≥0,x +6,x <0,则不等式f (x )>f (1)的解集是( )A .(-3,1)∪(3,+∞)B .(-3,1)∪(2,+∞)C .(-1,1)∪(3,+∞)D .(-∞,-3)∪(1,3)解析:选A 由题意得,f (1)=3,所以f (x )>f (1),即f (x )>3.当x <0时,x +6>3,解得-3<x <0;当 x ≥0时,x 2-4x +6>3,解得x >3或0≤x <1.综上,不等式的解集为(-3,1)∪(3,+∞).2.在R 上定义运算:x ⊗y =x (1-y ).若不等式(x -a )⊗(x -b )>0的解集是(2,3),则a +b =( )A .1B .2C .4D .8解析:选C 由题知(x -a )⊗(x -b )=(x -a )[1-(x -b )]>0,即(x -a )[x -(b +1)]<0,由于该不等式的解集为(2,3),所以方程(x -a )[x -(b +1)]=0的两根之和等于5,即a +b +1=5,故a +b =4.3.已知正数a ,b 的等比中项是2,且m =b +1a ,n =a +1b,则m +n 的最小值是( )A .3B .4C .5D .6解析:选C 由正数a ,b 的等比中项是2,可得ab =4,又m =b +1a ,n =a +1b,所以m+n =a +b +1a +1b =a +b +a +b ab =54(a +b )≥54×2ab =5,当且仅当a =b =2时等号成立,故m +n 的最小值为5.4.(2017·合肥质检)设变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y ≥-1,x +y ≤4,y ≥2,则目标函数z =x +2y 的最大值为( )A .5B .6C.132D .7解析:选C 作出不等式组表示的平面区域,如图中阴影部分所示,由图易知,当直线z =x +2y 经过直线x -y =-1与x +y =4的交点,即⎝ ⎛⎭⎪⎫32,52时,z 取得最大值,z max =32+2×52=132,故选C.5.(2017·全国卷Ⅲ)设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧3x +2y -6≤0,x ≥0,y ≥0,则z =x -y 的取值范围是( )A .[-3,0]B .[-3,2]C .[0,2]D .[0,3]解析:选B 作出不等式组表示的可行域如图中阴影部分所示,作出直线l 0:y =x ,平移直线l 0,当直线z =x -y 过点A (2,0)时,z 取得最大值2,当直线z =x -y 过点B (0,3)时,z 取得最小值-3, 所以z =x -y 的取值范围是[-3,2].6.(2017·全国卷Ⅱ)设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧2x +3y -3≤0,2x -3y +3≥0,y +3≥0,则z =2x +y 的最小值是( )A .-15B .-9C .1D .9解析:选A 作出不等式组表示的可行域如图中阴影部分所示.易求得可行域的顶点A (0,1),B (-6,-3),C (6,-3),当直线z =2x +y 过点B (-6,-3)时,z 取得最小值,z min =2×(-6)-3=-15.7.已知a >0,b >0,c >0,且a 2+b 2+c 2=4,则ab +bc +ac 的最大值为( ) A .8 B .4 C .2D .1解析:选B ∵a 2+b 2+c 2=4,∴2ab +2bc +2ac ≤(a 2+b 2)+(b 2+c 2)+(a 2+c 2)=2(a 2+b 2+c 2)=8,∴ab +bc +ac ≤4(当且仅当a =b =c =233时等号成立),∴ab +bc +ac 的最大值为4.8.(2017·惠州调研)已知实数x ,y 满足:⎩⎪⎨⎪⎧x +3y +5≥0,x +y -1≤0,x +a ≥0,若z =x +2y 的最小值为-4,则实数a =( )A .1B .2C .4D .8解析:选B 作出不等式组表示的平面区域,如图中阴影部分所示,当直线z =x +2y 经过点C ⎝⎛⎭⎪⎫-a ,a -53时,z 取得最小值-4,所以-a +2·a -53=-4,解得a =2,故选B.9.当x ,y 满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +2y ≤2,y -4≤x ,x -7y ≤2时,-2≤kx-y ≤2恒成立,则实数k 的取值范围是( )A .[-1,1]B .[-2,0]C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-15,35D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-15,0解析:选D 作出不等式组表示的平面区域,如图中阴影部分所示,设z =kx -y ,由⎩⎪⎨⎪⎧ x +2y =2,y -4=x ,得⎩⎪⎨⎪⎧x =-2,y =2,即B (-2,2),由⎩⎪⎨⎪⎧x +2y =2,x -7y =2,得⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =0,即C (2,0),由⎩⎪⎨⎪⎧y -4=x ,x -7y =2,得⎩⎪⎨⎪⎧x =-5,y =-1,即A (-5,-1),要使不等式-2≤kx -y ≤2恒成立,则⎩⎪⎨⎪⎧-2≤-2k -2≤2,-2≤2k ≤2,-2≤-5k +1≤2,即⎩⎪⎨⎪⎧-2≤k ≤0,-1≤k ≤1,-15≤k ≤35,所以-15≤k ≤0,故选D.10.某企业生产甲、乙两种产品均需用A ,B 两种原料,已知生产1吨每种产品所需原料及每天原料的可用限额如表所示,如果生产1吨甲、乙产品可获利润分别为3万元、4万元,则该企业每天可获得的最大利润为( )。
课时跟踪检测(二十三)A 组——12+4提速练一、选择题1.设f (x )=x ln x ,f ′(x 0)=2,则x 0=( ) A .e 2B .e C.ln 22D .ln 2解析:选B ∵f ′(x )=1+ln x ,∴f ′(x 0)=1+ln x 0=2,∴x 0=e ,故选B. 2.函数f (x )=e xcos x 的图象在点(0,f (0))处的切线方程是( ) A .x +y +1=0 B .x +y -1=0 C .x -y +1=0D .x -y -1=0解析:选C 依题意,f (0)=e 0cos 0=1,因为f ′(x )=e xcos x -e xsin x ,所以f ′(0)=1,所以切线方程为y -1=x -0,即x -y +1=0,故选C.3.已知直线y =kx +1与曲线y =x 3+mx +n 相切于点A (1,3),则n =( ) A .-1 B .1 C .3 D .4解析:选C 对于y =x 3+mx +n ,y ′=3x 2+m ,而直线y =kx +1与曲线y =x 3+mx +n 相切于点A (1,3),则有⎩⎪⎨⎪⎧3+m =k ,k +1=3,1+m +n =3,可解得n =3.4.若下列图象中,有一个是函数f (x )=13x 3+ax 2+(a 2-1)x +1(a ∈R ,a ≠0)的导函数f ′(x )的图象,则f (1)=( )A.13 B .-13 C.73 D .-53解析:选A 由题意知,f ′(x )=x 2+2ax +a 2-1,∵a ≠0,∴其图象为最右侧的一个.由f ′(0)=a 2-1=0,得a =±1.由导函数f ′(x )的图象可知,a <0,故a =-1,∴f (x )=13x 3-x 2+1,f (1)=13-1+1=13.5.已知函数f (x )=x 2-5x +2ln x ,则函数f (x )的单调递增区间是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12和(1,+∞) B .(0,1)和(2,+∞)C.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12和(2,+∞) D .(1,2)解析:选C 函数f (x )=x 2-5x +2ln x 的定义域是(0,+∞),令f ′(x )=2x -5+2x=2x 2-5x +2x=x -x -x>0,解得0<x <12或x >2,故函数f (x )的单调递增区间是⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12和(2,+∞).6.已知函数f (x )=x 3+bx 2+cx +d 的图象如图所示,则函数y =log 2⎝⎛⎭⎪⎫x 2+23bx +c 3的单调递减区间为( )A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞ B .[3,+∞) C .[-2,3]D .(-∞,-2)解析:选D 因为f (x )=x 3+bx 2+cx +d ,所以f ′(x )=3x 2+2bx +c ,由图可知f ′(-2)=f ′(3)=0,所以⎩⎪⎨⎪⎧12-4b +c =0,27+6b +c =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧b =-32,c =-18.令g (x )=x 2+23bx +c 3,则g (x )=x 2-x -6,g ′(x )=2x -1,由g (x )=x 2-x -6>0,解得x <-2或x >3.当x <12时,g ′(x )<0,所以g (x )=x 2-x -6在(-∞,-2)上为减函数,所以函数y =log 2⎝⎛⎭⎪⎫x 2+23bx +c 3的单调递减区间为(-∞,-2).7.已知函数f (x )=x 3-px 2-qx 的图象与x 轴切于点(1,0),则f (x )的极大值、极小值分别为( )A .-427,0B .0,-427C.427,0 D .0,427解析:选C 由题意知,f ′(x )=3x 2-2px -q ,由f ′(1)=0,f (1)=0,得⎩⎪⎨⎪⎧3-2p -q =0,1-p -q =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧p =2,q =-1,∴f (x )=x 3-2x 2+x ,由f ′(x )=3x 2-4x +1=0,得x=13或x =1,易得当x =13时,f (x )取极大值427,当x =1时,f (x )取极小值0. 8.已知f (x )的定义域为(0,+∞),f ′(x )为f (x )的导函数,且满足f (x )<-xf ′(x ),则不等式f (x +1)>(x -1)·f (x 2-1)的解集是( )A .(0,1)B .(1,+∞)C .(1,2)D .(2,+∞)解析:选D 因为f (x )+xf ′(x )<0,所以[xf (x )]′<0,故xf (x )在(0,+∞)上为单调递减函数,又(x +1)f (x +1)>(x 2-1)·f (x 2-1),所以0<x +1<x 2-1,解得x >2.9.已知函数f (x )的定义域为R ,f ′(x )为其导函数,函数y =f ′(x )的图象如图所示,且f (-2)=1,f (3)=1,则不等式f (x 2-6)>1的解集为( )A .(-3,-2)∪(2,3)B .(-2,2)C .(2,3)D .(-∞,-2)∪(2,+∞)解析:选A 由y =f ′(x )的图象知,f (x )在(-∞,0]上单调递增,在(0,+∞)上单调递减,又f (-2)=1,f (3)=1,∴f (x 2-6)>1可化为-2<x 2-6<3,解得2<x <3或-3<x <-2.10.设函数f (x )=13x -ln x (x >0),则f (x )( )A .在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫1e ,1,(1,e)上均有零点B .在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫1e ,1,(1,e)上均无零点 C .在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫1e ,1上有零点,在区间(1,e)上无零点 D .在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫1e ,1上无零点,在区间(1,e)上有零点 解析:选D 因为f ′(x )=13-1x ,所以当x ∈(0,3)时,f ′(x )<0,f (x )单调递减,而0<1e <1<e<3,又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1e =13e +1>0,f (1)=13>0,f (e)=e 3-1<0,所以f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫1e ,1上无零点,在区间(1,e)上有零点.11.(2017·成都模拟)已知曲线C 1:y 2=tx (y >0,t >0)在点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫4t,2处的切线与曲线C 2:y=ex +1-1也相切,则t ln 4e2t的值为( )A .4e 2B .8eC .2D .8解析:选D 由y =tx ,得y ′=12t ·x -12,则曲线C 1在x =4t 时的切线斜率为k =t4,所以切线方程为y -2=t 4⎝ ⎛⎭⎪⎫x -4t ,即y =t 4x +1.设切线与曲线y =e x +1-1的切点为(x 0,y 0).由y =e x +1-1,得y ′=e x +1,则由e x 0+1=t 4,得切点⎝ ⎛⎭⎪⎫ln t4-1,t 4-1,故切线方程又可表示为y-t 4+1=t 4x -ln t 4+1,即y =t 4x +t 4ln 4t +t 2-1,所以由题意,得t 4ln 4t +t 2-1=1,即t ln 4t+2=8,整理得t ln 4e2t=8,故选D.12.(2018届高三·湘中名校联考)已知函数g (x )=a -x 21e≤x ≤e,e 为自然对数的底数与h (x )=2ln x 的图象上存在关于x 轴对称的点,则实数a 的取值范围是( )A .[1,e 2-2]B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤1,1e 2+2C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e 2+2,e 2-2D.[)e 2-2,+∞解析:选A 由题意,知方程x 2-a =2ln x ,即-a =2ln x -x 2在⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ,e 上有解.设f (x )=2ln x -x 2,则f ′(x )=2x-2x =-x +x -x.易知x ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫1e ,1时f ′(x )>0,x ∈[1,e]时f ′(x )<0,所以函数f (x )在⎣⎢⎡⎭⎪⎫1e ,1上单调递增,在[1,e]上单调递减,所以f (x )极大值=f (1)=-1,又f (e)=2-e 2,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1e =-2-1e2,f (e)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1e ,所以方程-a =2ln x -x 2在⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e,e 上有解等价于2-e 2≤-a ≤-1,所以a 的取值范围为[1,e 2-2],故选A.二、填空题13.(2017·张掖模拟)若函数f (x )=x 33-a 2x 2+x +1在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫12,3上单调递减,则实数a的取值范围是________.解析:f ′(x )=x 2-ax +1,∵函数f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫12,3上单调递减,∴f ′(x )≤0在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫12,3上恒成立,∴⎩⎪⎨⎪⎧f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫12≤0,f,即⎩⎪⎨⎪⎧14-12a +1≤0,9-3a +1≤0,解得a ≥103,∴实数a 的取值范围为⎣⎢⎡⎭⎪⎫103,+∞.答案:⎣⎢⎡⎭⎪⎫103,+∞ 14.(2017·山东高考)若函数e xf (x )(e =2.718 28…是自然对数的底数)在f (x )的定义域上单调递增,则称函数f (x )具有M 性质.下列函数中所有具有M 性质的函数的序号为________.①f (x )=2-x;②f (x )=3-x;③f (x )=x 3;④f (x )=x 2+2.解析:设g (x )=e x f (x ),对于①,g (x )=e x ·2-x, 则g ′(x )=(e x ·2-x )′=e x ·2-x(1-ln 2)>0,所以函数g (x )在(-∞,+∞)上为增函数,故①符合要求; 对于②,g (x )=e x ·3-x,则g ′(x )=(e x ·3-x )′=e x ·3-x(1-ln 3)<0,所以函数g (x )在(-∞,+∞)上为减函数,故②不符合要求; 对于③,g (x )=e x ·x 3,则g ′(x )=(e x ·x 3)′=e x ·(x 3+3x 2),显然函数g (x )在(-∞,+∞)上不单调,故③不符合要求; 对于④,g (x )=e x ·(x 2+2),则g ′(x )=[e x·(x 2+2)]′=e x ·(x 2+2x +2)=e x ·[(x +1)2+1]>0, 所以函数g (x )在(-∞,+∞)上为增函数,故④符合要求. 综上,具有M 性质的函数的序号为①④. 答案:①④15.已知函数f (x )=e x-mx +1的图象为曲线C ,若曲线C 存在与直线y =e x 垂直的切线,则实数m 的取值范围是________.解析:函数f (x )的导数f ′(x )=e x-m ,即切线斜率k =e x-m ,若曲线C 存在与直线y =e x 垂直的切线,则满足(e x -m )e =-1,即e x -m =-1e 有解,即m =e x +1e 有解,∵e x+1e >1e ,∴m >1e.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫1e ,+∞ 16.(2017·兰州模拟)已知函数f (x )=e x+m ln x (m ∈R ,e 为自然对数的底数),若对任意正数x 1,x 2,当x 1>x 2时都有f (x 1)-f (x 2)>x 1-x 2成立,则实数m 的取值范围是________.解析:函数f (x )的定义域为(0,+∞).依题意得,对于任意的正数x 1,x 2,当x 1>x 2时,都有f (x 1)-x 1>f (x 2)-x 2,因此函数g (x )=f (x )-x 在区间(0,+∞)上是增函数,于是当x >0时,g ′(x )=f ′(x )-1=e x+mx-1≥0,即x (e x -1)≥-m 恒成立.记h (x )=x (e x-1),x >0,则有h ′(x )=(x +1)e x -1>(0+1)e 0-1=0(x >0),h (x )在区间(0,+∞)上是增函数,h (x )的值域是(0,+∞),因此-m ≤0,m ≥0.故所求实数m 的取值范围是[0,+∞).答案:[0,+∞)B 组——能力小题保分练1.(2017·陕西质检)设函数f (x )=x sin x 在x =x 0处取得极值,则(1+x 20)(1+cos 2x 0)的值为( )A .1B .-1C .-2D .2解析:选D f ′(x )=sin x +x cos x ,令f ′(x )=0得tan x =-x ,所以tan 2x 0=x 20,故(1+x 20)(1+cos 2x 0)=(1+tan 2x 0)·2cos 2x 0=2cos 2x 0+2sin 2x 0=2,故选D.2.(2017·开封模拟)过点A (2,1)作曲线f (x )=x 3-3x 的切线最多有( ) A .3条 B .2条 C .1条D .0条解析:选A 由题意得,f ′(x )=3x 2-3,设切点为(x 0,x 30-3x 0),那么切线的斜率为k =3x 20-3,则切线方程为y -(x 30-3x 0)=(3x 20-3)(x -x 0),将点A (2,1)代入可得关于x 0的一元三次方程2x 30-6x 20+7=0.令y =2x 30-6x 20+7,则y ′=6x 20-12x 0.由y ′=0得x 0=0或x 0=2.当x 0=0时,y =7>0;x 0=2时,y =-1<0.所以方程2x 30-6x 20+7=0有3个解.故过点A (2,1)作曲线f (x )=x 3-3x 的切线最多有3条,故选A.3.(2017·惠州调研)已知函数f (x )=x sin x +cos x +x 2,则不等式f (ln x )+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫ln 1x <2f (1)的解集为( )A .(e ,+∞)B .(0,e)C.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1e ∪(1,e)D.⎝ ⎛⎭⎪⎫1e ,e 解析:选D f (x )=x sin x +cos x +x 2,因为f (-x )=f (x ),所以f (x )是偶函数,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫ln 1x =f (-ln x )=f (ln x ),所以f (ln x )+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫ln 1x <2f (1)可变形为f (ln x )<f (1).f ′(x )=x cos x +2x =x (2+cos x ),因为2+cos x >0,所以f (x )在(0,+∞)上单调递增,在(-∞,0)上单调递减,所以f (ln x )<f (1)等价于|ln x |<1,即-1<ln x <1,所以1e<x <e.故选D.4.设函数f (x )=3sin πx m.若存在f (x )的极值点x 0满足x 20+[f (x 0)]2<m 2,则m 的取值范围是( )A .(-∞,-6)∪(6,+∞)B .(-∞,-4)∪(4,+∞)C .(-∞,-2)∪(2,+∞)D .(-∞,-1)∪(1,+∞)解析:选C 由正弦型函数的图象可知:f (x )的极值点x 0满足f (x 0)=±3,则πx 0m =π2+k π(k ∈Z),从而得x 0=⎝⎛⎭⎪⎫k +12m (k ∈Z).所以不等式x 20+[f (x 0)]2<m 2即为⎝⎛⎭⎪⎫k +122m 2+3<m 2,变形得m 2⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫k +122>3,其中k ∈Z.由题意,存在整数k 使得不等式m 2⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫k +122>3成立.当k ≠-1且k ≠0时,必有⎝⎛⎭⎪⎫k +122>1,此时不等式显然不能成立,故k =-1或k =0,此时,不等式即为34m 2>3,解得m <-2或m >2.5.若对任意的a ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞,函数f (x )=12x 2-ax -2b 与g (x )=2a ln(x -2)的图象均有交点,则实数b 的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫1516+12ln 2,+∞B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫158+ln 2,+∞C.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1516+12ln 2D.⎝ ⎛⎭⎪⎫1516+12ln 2,+∞ 解析:选A 依题意,原问题等价于对任意的a ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞,关于x 的方程12x 2-ax -2a ln(x -2)=2b 有解.设h (x )=12x 2-ax -2a ln(x -2),则h ′(x )=x -a -2a x -2=xx -a -x -2,所以h (x )在(2,a +2)上单调递减,在(a +2,+∞)上单调递增,当x →2时h (x )→+∞,当x →+∞时,h (x )→+∞,h (a +2)=-12a 2-2a ln a +2,记p (a )=-12a 2-2a ln a +2,则h (x )的值域为[p (a ),+∞),故2b ∈[p (a ),+∞)对任意的a ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞恒成立,即2b ≥p (a )max ,而p ′(a )=-a -2ln a -2≤-12+2ln 2-2<0,故p (a )单调递减,所以p (a )≤p ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=158+ln2,所以b ≥1516+12ln 2,故选A.6.(2017·张掖模拟)定义在R 上的可导函数f (x )满足f (1)=1,且2f ′(x )>1,当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,3π2时,不等式f (2cos x )>32-2sin 2x 2的解集为( ) A.⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,4π3B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3,4π3C.⎝⎛⎭⎪⎫0,π3 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3,π3解析:选D 令g (x )=f (x )-x 2-12,则g ′(x )=f ′(x )-12>0,∴g (x )在R 上单调递增,且g (1)=f (1)-12-12=0,∵f (2cos x )-32+2sin 2x 2=f (2cos x )-2cos x 2-12=g (2cos x ),∴f (2cos x )>32-2sin 2x 2,即g (2cos x )>0,∴2cos x >1,又x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,3π2,∴x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3,π3.。
2018年高考数学(理)二轮复习讲练测热点十一圆锥曲线的综合问题纵观近几年高考圆锥曲线的综合问题是高考中的一个热点和重点,在历年高考中出现的频率较高,主要注重考查学生的逻辑思维能力,运算能力,分析问题和解决问题的能力.其中直线与椭圆、抛物线的位置关系常常与平面向量、三角函数、函数的性质、不等式等知识交汇命题.涉及求轨迹、与圆相结合、定点、定值、最值、参数范围、存在性问题等.本文就高中阶段出现这类问题加以类型的总结和方法的探讨.1.求轨迹方程求轨迹方程的基本方法有:直接法、定义法、相关点法、参数法、交轨法、向量法等.(1)求轨迹方程时,先看轨迹的形状能否预知,若能预先知道轨迹为何种圆锥曲线,则可考虑用定义法求解或用待定系数法求解;否则利用直接法或代入法.(2)讨论轨迹方程的解与轨迹上的点是否对应,要注意字母的取值范围.例1【2017课标II,理】设O为坐标原点,动点M在椭圆C:上,过M作x轴的垂线,垂足为N,点P 满足。
(1)求点P的轨迹方程;(2)设点Q在直线上,且。
证明:过点P且垂直于OQ的直线l过C的左焦点F。
【答案】(1) 。
(2)证明略。
【解析】(2)由题意知。
设,则,。
由得,又由(1)知,故。
所以,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的直线过C的左焦点F.例2【2018届湖北省荆州中学、宜昌一中等“荆、荆、襄、宜四地七校考试联盟”高三2月联考】如图,一张坐标纸上一已作出圆及点,折叠此纸片,使与圆周上某点重合,每次折叠都会留下折痕,设折痕与直线的交点为,令点的轨迹为.(1)求轨迹的方程;(2)若直线与轨迹交于两个不同的点,且直线与以为直径的圆相切,若,求的面积的取值范围.【答案】 (1) ;(2) .试题解析:(1)折痕为的垂直平分线,则,由题意知圆的半径为,∴,∴的轨迹是以为焦点的椭圆,且,,∴,∴的轨迹的方程为.(2)与以为直径的圆相切,则到即直线的距离:,即,由,消去,得,∵直线与椭圆交于两个不同点,∴,,设,,则,,,又,∴,∴,设,则,∴,,∵关于在单调递增,∴,∴的面积的取值范围是.2. 圆锥曲线与圆相结合的问题处理有关圆锥曲线与圆相结合的问题,要特别注意圆心、半径及平面几何知识的应用,如直径对的圆心角为直角,构成了垂直关系;弦心距、半径、弦长的一半构成直角三角形.利用圆的一些特殊几何性质解题,往往使问题简化.例3【2017课标3,理20】已知抛物线C:y2=2x,过点(2,0)的直线l交C与A,B两点,圆M是以线段AB为直径的圆.(1)证明:坐标原点O在圆M上;(2)设圆M过点,求直线l与圆M的方程.【答案】(1)证明略;(2)直线的方程为,圆的方程为 .或直线的方程为,圆的方程为 .【解析】所以,解得或 .当时,直线的方程为,圆心的坐标为,圆的半径为,圆的方程为.当时,直线的方程为,圆心的坐标为,圆的半径为,圆的方程为 .3.定值定点问题(1)求解定点和定值问题的基本思想是一致的,定值是证明求解的一个量与参数无关,定点问题是求解的一个点(或几个点)的坐标,使得方程的成立与参数值无关.解这类试题时要会合理选择参数(参数可能是直线的斜率、截距,也可能是动点的坐标等),使用参数表达其中变化的量,再使用这些变化的量表达需要求解的解题目标.当使用直线的斜率和截距表达直线方程时,在解题过程中要注意建立斜率和截距之间的关系,把双参数问题化为单参数问题解决.(2)证明直线过定点的基本思想是使用一个参数表示直线方程,根据方程的成立与参数值无关得出x,y的方程组,以方程组的解为坐标的点就是直线所过的定点.例4【2018届河北省唐山市高三上学期期末】已知抛物线:的焦点,过点作两条互相垂直的直线,直线交于不同的两点,直线交于不同的两点,记直线的斜率为.(1)求的取值范围;(2)设线段的中点分别为点,证明:直线过定点.【答案】(1) {k|k<-2或0<k<} (2)见解析【解析】试题分析:(1)写出直线的方程,与抛物线方程联立方程组,利用判别式求出的一个范围,另外直线的方程为与抛物线方程联立同样又得出的一个范围,两者求交集即得;(2)设,利用韦达定理可得即点坐标,用代替可得点坐标,计算出,得证结论.试题解析:(1)由题设可知k≠0,所以直线m的方程为y=kx+2,与y2=4x联立,整理得ky2-4y+8=0,①由Δ1=16-32k>0,解得k<.直线n的方程为y=-x+2,与y2=4x联立,整理得y2+4ky-8k=0,由Δ2=16k2+32k>0,解得k>0或k<-2.所以故k的取值范围为{k|k<-2或0<k<}.(2)设A(x 1,y1),B(x2,y2),M(x0,y0).由①得,y1+y2=,则y0=,x0=-,则M(-,).同理可得N(2k2+2k,-2k).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).例5【2018届河南省商丘市高三上学期期末】在平面直角坐标系中,已知两点,,动点满足,线段的中垂线交线段于点.(1)求点的轨迹的方程;(2)过点的直线与轨迹相交于两点,设点,直线的斜率分别为,问是否为定值?并证明你的结论.【答案】(1) ;(2)答案见解析.【解析】试题分析:(1)利用椭圆定义求出点的轨迹的方程;(2)讨论直线的斜率,当直线的斜率存在时,设直线的方程为,联立方程得,利用根与系数关系表示,即可得到定值.试题解析:(Ⅰ)以题意可得:,,所以点的轨迹是以为焦点,长轴长为的椭圆,且所以,所以轨迹的方程为.(Ⅱ)①当直线的斜率不存在时,由,解得,设,.②当直线的斜率存在时,设直线的方程为,将代入整理化简,得,依题意,直线与轨迹必相交于两点,设,则,,又,,所以综上得:为定值2.(说明:若假设直线为,按相应步骤给分)4.最值、范围问题求解范围、最值问题的基本解题思想是建立求解目标与其他变量的关系(不等关系、函数关系等),通过其他变量表达求解目标,然后通过解不等式、求函数值域(最值)等方法确定求解目标的取值范围和最值.在解题时要注意其他约束条件对求解目标的影响,如直线与曲线交于不同两点时对直线方程中参数的约束、圆锥曲线上点的坐标范围等.例6【2018届吉林省长春市第十一高中、东北师范大学附属中学、吉林一中,重庆一中等五校高三1月联考】已知椭圆的短轴长为,离心率为,点,是上的动点,为的左焦点.(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)若点在轴的右侧,以为底边的等腰的顶点在轴上,求四边形面积的最小值. 【答案】(Ⅰ) ;(Ⅱ) .试题解析:(Ⅰ)依题意得解得∴椭圆的方程是(Ⅱ)设设线段中点为∵∴中点,直线斜率为由是以为底边的等腰三角形∴∴直线的垂直平分线方程为令得∵∴由∴四边形面积当且仅当即时等号成立,四边形面积的最小值为.5.探索性问题解决直线与圆锥曲线位置关系的存在性问题,往往是先假设所求的元素存在,然后再推理论证,检验说明假设是否正确. 其解题步骤为:(1)先假设存在,引入参变量,根据题目条件列出关于参变量的方程(组)或不等式(组).(2)解此方程(组)或不等式(组),若有解则存在;若无解则不存在.(3)得出结论.例7【2018届河北省石家庄市高三上学期期末】已知椭圆的离心率为,左、右焦点分别为,过的直线交椭圆于两点.(1)若以为直径的动圆内切于圆,求椭圆的长轴长;(2)当时,问在轴上是否存在定点,使得为定值?并说明理由.【答案】(Ⅰ)6(Ⅱ)见解析【解析】试题分析:(1)设的中点为,可得 ,当两个圆相内切时,两个圆的圆心距等于两个圆的半径差,即,所以,椭圆长轴长为;(2)先求得椭圆方程为,设直线AB方程为:,联立可得,设根据韦达定理及平面向量数量积公式可得,当即时为定值.试题解析:(Ⅰ)设的中点为M,在三角形中,由中位线得:当两个圆相内切时,两个圆的圆心距等于两个圆的半径差,即所以,椭圆长轴长为6.(Ⅱ)由已知,,所以椭圆方程为当直线AB斜率存在时,设直线AB方程为:设由得恒成立设当即时为定值当直线AB斜率不存在时,不妨设当时,为定值综上:在X轴上存在定点,使得为定值【反思提升】1.高考涉及考查轨迹问题通常是以下两类:一类是容易题,以定义法、相关点法、待定系数法等为主,另一类是高难度的纯轨迹问题,综合考查各种方法.“轨迹”、“方程”要区分求轨迹方程,求得方程就可以了;若是求轨迹,求得方程还不够,还应指出方程所表示的曲线类型(定形、定位、定量).处理轨迹问题成败在于:对各种方法的领悟与解题经验的积累.所以在处理轨迹问题时一定要善于根据题目的特点选择恰当的方法(什么情况下用什么方法上面已有介绍,这里不在重复)确定轨迹的范围是处理轨迹问题的难点,也是学生容易出现错误的地方,在确定轨迹范围时,应注意以下几个方面:①准确理解题意,挖掘隐含条件;②列式不改变题意,并且要全面考虑各种情形;③推理要严密,方程化简要等价;④消参时要保持范围的等价性;⑤数形结合,查“漏”补“缺”.在处理轨迹问题时,要特别注意运用平面几何知识,其作用主要有:①题中没有给出明显的条件式时,可帮助列式;②简化条件式;③转化化归.2.涉及求取值范围的问题时,首先要找到产生范围的几个因素:(1)直线与曲线相交(判别式);(2)曲线上点的坐标的范围;(3)题目中给出的限制条件.其次要建立结论中的量与这些范围中的因素的关系;最后利用函数或不等式求变量的取值范围.3.解析几何中最值问题的基本解法有几何法和代数法.几何法是根据已知的几何量之间的相互关系,通过平面几何和解析几何的知识加以解决(如抛物线上的点到某个定点和焦点的距离之和、光线反射问题等);代数法是建立求解目标关于某个或某两个变量的函数,通过求解函数的最值(普通方法、基本不等式方法、导数方法等)解决.4.存在性问题,先假设存在,推证满足条件的结论,若结论正确则存在,若结论不正确则不存在.注意以下几点:(1)当条件和结论不唯一时要分类讨论.(2)当给出结论而要推导出存在的条件时,先假设成立,再推出条件.(3)当条件和结论都不知,按常规方法解题很难时,要思维开放,采取另外的途径.。
课时跟踪检测(二十三) 圆锥曲线1.(2018届高三·石家庄摸底)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右顶点分别为A ,B ,且长轴长为8,T为椭圆上任意一点,直线TA ,TB 的斜率之积为-34.(1)求椭圆C 的方程;(2)设O 为坐标原点,过点M (0,2)的动直线与椭圆C 交于P ,Q 两点,求OP ―→·OQ ―→+MP ―→·MQ ―→的取值范围. 解:(1)设T (x ,y ),由题意知A (-4,0),B (4,0), 设直线TA 的斜率为k 1,直线TB 的斜率为k 2, 则k 1=y x +4,k 2=yx -4. 由k 1k 2=-34,得y x +4·y x -4=-34,整理得x 216+y 212=1.故椭圆C 的方程为x 216+y 212=1.(2)当直线PQ 的斜率存在时,设直线PQ 的方程为y =kx +2,点P ,Q 的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2),联立方程⎩⎪⎨⎪⎧x 216+y 212=1,y =kx +2消去y ,得(4k 2+3)x 2+16kx -32=0.所以x 1+x 2=-16k 4k 2+3,x 1x 2=-324k 2+3.从而,OP ―→·OQ ―→+MP ―→·MQ ―→=x 1x 2+y 1y 2+x 1x 2+(y 1-2)(y 2-2)=2(1+k 2)x 1x 2+2k (x 1+x 2)+4=-80k 2-524k 2+3=-20+84k 2+3. 所以-20<OP ―→·OQ ―→+MP ―→·MQ ―→≤-523.当直线PQ 的斜率不存在时,OP ―→·OQ ―→+MP ―→·MQ ―→的值为-20. 综上,OP ―→·OQ ―→+MP ―→·MQ ―→的取值范围为⎣⎡⎦⎤-20,-523. 2.(2017·全国卷Ⅱ)设O 为坐标原点,动点M 在椭圆C :x 22+y 2=1上,过M 作x 轴的垂线,垂足为N ,点P 满足NP ―→= 2 NM ―→.(1)求点P 的轨迹方程;(2)设点Q 在直线x =-3上,且OP ―→·PQ ―→=1.证明:过点P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦点F . 解:(1)设P (x ,y ),M (x 0,y 0),则N (x 0,0),NP ―→=(x -x 0,y ),NM ―→=(0,y 0). 由NP ―→= 2 NM ―→,得x 0=x ,y 0=22y .因为M (x 0,y 0)在椭圆C 上,所以x 22+y 22=1.因此点P 的轨迹方程为x 2+y 2=2.(2)证明:由题意知F (-1,0).设Q (-3,t ),P (m ,n ), 则OQ ―→=(-3,t ),PF ―→=(-1-m ,-n ), OQ ―→·PF ―→=3+3m -tn ,OP ―→=(m ,n ),PQ ―→=(-3-m ,t -n ). 由OP ―→·PQ ―→=1,得-3m -m 2+tn -n 2=1, 又由(1)知m 2+n 2=2,故3+3m -tn =0. 所以OQ ―→·PF ―→=0,即OQ ―→⊥PF ―→. 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 .3.(2018届高三·西安八校联考)设F 1,F 2分别为椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,若椭圆上的点T (2,2)到点F 1,F 2的距离之和等于4 2.(1)求椭圆C 的方程;(2)若直线y =kx (k ≠0)与椭圆C 交于E ,F 两点,A 为椭圆C 的左顶点,直线AE ,AF 分别与y 轴交于点M ,N .问:以MN 为直径的圆是否经过定点?若经过,求出定点的坐标;若不经过,请说明理由.解:(1)由椭圆上的点T (2,2)到点F 1,F 2的距离之和是42,可得2a =42,a =2 2. 又T (2,2)在椭圆上,因此4a 2+2b 2=1,所以b =2,所以椭圆C 的方程为x 28+y 24=1.(2)因为椭圆C 的左顶点为A , 所以点A 的坐标为(-22,0).因为直线y =kx (k ≠0)与椭圆x 28+y 24=1交于E ,F 两点,设点E (x 0,y 0)(不妨设x 0>0),则点F (-x 0,-y 0).由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx ,x 28+y 24=1消去y ,得x 2=81+2k 2, 所以x 0=221+2k 2,则y 0=22k 1+2k 2, 所以直线AE 的方程为y =k1+1+2k 2(x +22).因为直线AE ,AF 分别与y 轴交于点M ,N , 令x =0,得y =22k1+1+2k 2,即点M 0,22k1+1+2k 2.同理可得点N ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,22k 1-1+2k 2.所以|MN |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪22k 1+1+2k 2-22k 1-1+2k 2=22(1+2k 2)|k |.设MN 的中点为P ,则点P 的坐标为P ⎝⎛⎭⎫0,-2k . 则以MN 为直径的圆的方程为x 2+⎝⎛⎭⎫y +2k 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫2(1+2k 2)|k |2,即x 2+y 2+22k y =4. 令y =0,得x 2=4,即x =2或x =-2.故以MN 为直径的圆经过两定点P 1(2,0),P 2(-2,0).4.(2017·安徽二校联考)已知焦点为F 的抛物线C 1:x 2=2py (p >0),圆C 2:x 2+y 2=1,直线l 与抛物线相切于点P ,与圆相切于点Q .(1)当直线l 的方程为x -y -2=0时,求抛物线C 1的方程; (2)记S 1,S 2分别为△FPQ ,△FOQ 的面积,求S 1S 2的最小值.解:(1)设点P ⎝⎛⎭⎫x 0,x 22p ,由x 2=2py (p >0)得, y =x 22p ,求得y ′=xp ,因为直线PQ 的斜率为1, 所以x 0p =1且x 0-x 202p -2=0,解得p =2 2.所以抛物线C 1的方程为x 2=42y .(2)点P 处的切线方程为y -x 202p=x 0p (x -x 0),即2x 0x -2py -x 20=0,OQ 的方程为y =-px 0x . 根据切线与圆相切,得|-x 20|4x 20+4p2=1,化简得x 40=4x 20+4p 2,由方程组⎩⎪⎨⎪⎧2x 0x -2py -x 20=0,y =-px 0x , 解得Q ⎝⎛⎭⎫2x 0,4-x 202p .所以|PQ |=1+k 2|x P -x Q |=1+x 20p 2⎪⎪⎪⎪x 0-2x 0= p 2+x 20p ·⎪⎪⎪⎪x 20-2x 0,又点F ⎝⎛⎭⎫0,p2到切线PQ 的距离 d 1=|-p 2-x 20|4x 20+4p2=12x 2+p 2, 所以S 1=12|PQ |d 1=12·p 2+x 20p ·⎪⎪⎪⎪x 20-2x 0·12x 20+p 2=x 20+p 24p ⎪⎪⎪⎪x 20-2x 0, S 2=12|OF ||x Q |=p 2|x 0|,而由x 40=4x 20+4p 2知,4p 2=x 40-4x 20>0,得|x 0|>2, 所以S 1S 2=x 20+p 24p ⎪⎪⎪⎪x 20-2x 0·2|x 0|p=(x 20+p 2)(x 20-2)2p 2=(4x 20+x 40-4x 20)(x 20-2)2(x 40-4x 20) =x 20(x 20-2)2(x 20-4) =x 20-42+4x 20-4+3≥22+3,当且仅当x 20-42=4x 20-4时取等号,即x 20=4+22时取等号,此时p =2+2 2. 所以S 1S 2的最小值为22+3.。
课时跟踪检测(一)集合、常用逻辑用语1.(2017·全国卷Ⅱ)设集合A={1,2,4},B={x|x2-4x+m=0}.若A∩B={1},则B=( ) A.{1,-3} B.{1,0}C.{1,3} D.{1,5}解析:选C 因为A∩B={1},所以1∈B,所以1是方程x2-4x+m=0的根,所以1-4+m=0,m =3,方程为x2-4x+3=0,解得x=1或x=3,所以B={1,3}.2.(2017·山东高考)设函数y=4-x2的定义域为A,函数y=ln(1-x)的定义域为B,则A∩B=( )A.(1,2) B.(1,2]C.(-2,1) D.[-2,1)解析:选D 由题意可知A={x|-2≤x≤2},B={x|x<1},故A∩B={x|-2≤x<1}.3.(2017·合肥模拟)已知命题q:∀x∈R,x2>0,则( )A.命题綈q:∀x∈R,x2≤0为假命题B.命题綈q:∀x∈R,x2≤0为真命题C.命题綈q:∃x0∈R,x20≤0为假命题D.命题綈q:∃x0∈R,x20≤0为真命题解析:选D 全称命题的否定是将“∀”改为“∃”,然后再否定结论.又当x=0时,x2≤0成立,所以綈q为真命题.4.(2018届高三·郑州四校联考)命题“若a>b,则a+c>b+c”的否命题是( )A.若a≤b,则a+c≤b+c B.若a+c≤b+c,则a≤bC.若a+c>b+c,则a>b D.若a>b,则a+c≤b+c解析:选A 命题的否命题是将原命题的条件和结论均否定,所以题中命题的否命题为“若a≤b,则a+c≤b+c”,故选A.5.(2017·石家庄模拟)“x>1”是“x2+2x>0”的( )A.充分不必要条件 B.必要不充分条件C.充要条件 D.既不充分也不必要条件解析:选A 由x2+2x>0,得x>0或x<-2,所以“x>1”是“x2+2x>0”的充分不必要条件.6.已知集合A={x|x2≥4},B={m}.若A∪B=A,则m的取值范围是( )A.(-∞,-2) B.[2,+∞)C.[-2,2] D.(-∞,-2]∪[2,+∞)解析:选D 因为A∪B=A,所以B⊆A,即m∈A,得m2≥4,所以m≥2或m≤-2.7.(2017·唐山模拟)已知集合A={x|x2-5x-6<0},B={x|2x<1},则图中阴影部分表示的集合是( )A .{x |2<x <3}B .{x |-1<x ≤0}C .{x |0≤x <6}D .{x |x <-1}解析:选C 由x 2-5x -6<0,解得-1<x <6,所以A ={x |-1<x <6}.由2x<1,解得x <0,所以B ={x |x <0}.又图中阴影部分表示的集合为(∁U B )∩A ,因为∁U B ={x |x ≥0},所以(∁U B )∩A ={x |0≤x <6}.8.(2018届高三·河北五校联考)已知命题p :∃x 0∈(-∞,0),2x 0<3x0;命题q :∀x ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,tan x >sin x ,则下列命题为真命题的是( )A .p ∧qB .p ∨(綈q )C .(綈p )∧qD .p ∧(綈q )解析:选C 根据指数函数的图象与性质知命题p 是假命题,綈p 是真命题;∵x ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,且tan x =sin xcos x, ∴0<cos x <1,tan x >sin x , ∴q 为真命题,选C.9.(2017·合肥模拟)祖暅原理:“幂势既同,则积不容异”,它是中国古代一个涉及几何体体积的问题,意思是两个同高的几何体,如果在等高处的截面积恒相等,那么体积相等.设A ,B 为两个同高的几何体,p :A ,B 的体积不相等,q :A ,B 在等高处的截面积不恒相等,根据祖暅原理可知,p 是q 的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选A 根据祖暅原理,“A ,B 在等高处的截面积恒相等”是“A ,B 的体积相等”的充分不必要条件,即綈q 是綈p 的充分不必要条件,即命题“若綈q ,则綈p ”为真,逆命题为假,故逆否命题“若p ,则q ”为真,否命题“若q ,则p ”为假,即p 是q 的充分不必要条件,选A.10.设P 和Q 是两个集合,定义集合P -Q ={x |x ∈P ,且x ∉Q },若P ={x |log 2x <1},Q ={x ||x -2|<1},则P -Q =( )A .{x |0<x <1}B .{x |0<x ≤1}C .{x |1≤x <2}D .{x |2≤x <3}解析:选B 由log 2x <1,得0<x <2, 所以P ={x |0<x <2}. 由|x -2|<1,得1<x <3, 所以Q ={x |1<x <3}.由题意,得P -Q ={x |0<x ≤1}.11.(2018届高三·广西五校联考)命题p :“∃x 0∈R ,使得x 20+mx 0+2m +5<0”,命题q :“关于x 的方程2x-m =0有正实数解”,若“p 或q ”为真,“p 且q ”为假,则实数m 的取值范围是( )A .[1,10]B .(-∞,-2)∪(1,10]C .[-2,10]D .(-∞,-2]∪(0,10]解析:选B 若命题p :“∃x 0∈R ,使得x 20+mx 0+2m +5<0”为真命题,则Δ=m 2-8m -20>0,∴m <-2或m >10;若命题q 为真命题,则关于x 的方程m =2x有正实数解,因为当x >0时,2x>1,所以m >1.因为“p 或q ”为真,“p 且q ”为假,故p 真q 假或p 假q真,所以⎩⎪⎨⎪⎧m <-2或m >10,m ≤1或⎩⎪⎨⎪⎧-2≤m ≤10,m >1,所以m <-2或1<m ≤10.12.(2017·石家庄模拟)下列选项中,说法正确的是( ) A .若a >b >0,则ln a <ln bB .向量a =(1,m )与b =(m,2m -1)(m ∈R)垂直的充要条件是m =1C .命题“∀n ∈N *,3n>(n +2)·2n -1”的否定是“∀n ∈N *,3n ≥(n +2)·2n -1”D .已知函数f (x )在区间[a ,b ]上的图象是连续不断的,则命题“若f (a )·f (b )<0,则f (x )在区间(a ,b )内至少有一个零点”的逆命题为假命题解析:选D A 中,因为函数y =ln x (x >0)是增函数,所以若a >b >0,则ln a >ln b ,故A 错; B 中,若a ⊥b ,则m +m (2m -1)=0, 解得m =0,故B 错;C 中,命题“∀n ∈N *,3n>(n +2)·2n -1”的否定是“∃n 0∈N *,3n 0≤(n 0+2)·2n 0-1”,故C 错;D 中,原命题的逆命题是“若f (x )在区间(a ,b )内至少有一个零点,则f (a )·f (b )<0”,是假命题,如函数f (x )=x 2-2x -3在区间[-2,4]上的图象是连续不断的,且在区间(-2,4)内有两个零点,但f (-2)·f (4)>0,故D 正确.13.(2018届高三·辽宁师大附中调研)若集合A ={x |(a -1)x 2+3x -2=0}有且仅有两个子集,则实数a 的值为________.解析:由题意知,集合A 有且仅有两个子集,则集合A 中只有一个元素.当a -1=0,即a =1时,A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫23,满足题意;当a -1≠0,即a ≠1时,要使集合A 中只有一个元素,需Δ=9+8(a -1)=0,解得a =-18.综上可知,实数a 的值为1或-18.答案:1或-1814.已知集合A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪12<2x<8,x ∈R,B ={x |-1<x <m +1,x ∈R},若x ∈B 成立的一个充分不必要的条件是x ∈A ,则实数m 的取值范围是________.解析:A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪12<2x<8,x ∈R={x |-1<x <3}, ∵x ∈B 成立的一个充分不必要条件是x ∈A , ∴A B ,∴m +1>3,即m >2. 答案:(2,+∞)15.(2017·广东中山一中模拟)已知非空集合A ,B 满足下列四个条件: ①A ∪B ={1,2,3,4,5,6,7}; ②A ∩B =∅;③A 中的元素个数不是A 中的元素; ④B 中的元素个数不是B 中的元素.(1)如果集合A 中只有1个元素,那么A =________; (2)有序集合对(A ,B )的个数是________.解析:(1)若集合A 中只有1个元素,则集合B 中有6个元素,6∉B ,故A ={6}.(2)当集合A 中有1个元素时,A ={6},B ={1,2,3,4,5,7},此时有序集合对(A ,B )有1个; 当集合A 中有2个元素时,5∉B,2∉A ,此时有序集合对(A ,B )有5个; 当集合A 中有3个元素时,4∉B,3∉A ,此时有序集合对(A ,B )有10个; 当集合A 中有4个元素时,3∉B,4∉A ,此时有序集合对(A ,B )有10个; 当集合A 中有5个元素时,2∉B,5∉A ,此时有序集合对(A ,B )有5个;当集合A 中有6个元素时,A ={1,2,3,4,5,7},B ={6},此时有序集合对(A ,B )有1个. 综上可知,有序集合对(A ,B )的个数是1+5+10+10+5+1=32. 答案:(1){6} (2)3216.(2017·张掖模拟)下列说法中不正确的是________.(填序号) ①若a ∈R ,则“1a<1”是“a >1”的必要不充分条件;②“p ∧q 为真命题”是“p ∨q 为真命题”的必要不充分条件; ③若命题p :“∀x ∈R ,sin x +cos x ≤2”,则p 是真命题;④命题“∃x 0∈R ,x 20+2x 0+3<0”的否定是“∀x ∈R ,x 2+2x +3>0”.解析:由1a <1,得a <0或a >1,反之,由a >1,得1a <1,∴“1a<1”是“a >1”的必要不充分条件,故①正确;由p ∧q 为真命题,知p ,q 均为真命题,所以p ∨q 为真命题,反之,由p ∨q 为真命题,得p ,q 至少有一个为真命题,所以p ∧q 不一定为真命题,所以“p ∧q 为真命题”是“p ∨q 为真命题”的充分不必要条件,故②不正确;∵sin x +cos x =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4≤2, ∴命题p 为真命题,③正确;命题“∃x 0∈R ,x 20+2x 0+3<0”的否定是“∀x ∈R ,x 2+2x +3≥0”,故④不正确. 答案:②④课时跟踪检测(二) 平面向量与复数1.(2017·全国卷Ⅲ)复平面内表示复数z =i(-2+i)的点位于( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限解析:选C z =i(-2+i)=-2i +i 2=-1-2i ,故复平面内表示复数z =i(-2+i)的点位于第三象限.2.(2017·全国卷Ⅲ)设复数z 满足(1+i)z =2i ,则|z |=( ) A.12 B.22 C. 2 D .2解析:选C 因为z =2i1+i =-+-=i(1-i)=1+i ,所以|z |= 2.3.(2017·沈阳模拟)已知平面向量a =(3,4),b =⎝ ⎛⎭⎪⎫x ,12,若a ∥b ,则实数x 的值为( ) A .-23 B.23 C.38 D .-38解析:选C ∵a ∥b ,∴3×12=4x ,解得x =38.4.(2018届高三·西安摸底)已知非零单位向量a ,b 满足|a +b |=|a -b |,则a 与b -a 的夹角是( )A.π6 B.π3 C.π4 D.3π4解析:选D 由|a +b |=|a -b |可得(a +b )2=(a -b )2,即a ·b =0,而a ·(b -a )=a ·b -a 2=-|a |2<0,即a 与b -a 的夹角为钝角,结合选项知选D.5.(2017·湘中模拟)已知向量a =(x ,3),b =(x ,-3),若(2a +b )⊥b ,则|a |=( ) A .1 B. 2 C. 3 D .2解析:选D 因为(2a +b )⊥b ,所以(2a +b )·b =0,即(3x ,3)·(x ,-3)=3x 2-3=0,解得x =±1,所以a =(±1,3),|a |=2+32=2.6.(2017·广西五校联考)设D 是△ABC 所在平面内一点,AB ―→=2DC ―→,则( ) A .BD ―→=AC ―→-32AB ―→B .BD ―→=32AC ―→-AB ―→C .BD ―→=12AC ―→-AB ―→D .BD ―→=AC ―→-12AB ―→解析:选A BD ―→=BC ―→+CD ―→=BC ―→-DC ―→=AC ―→-AB ―→-12AB ―→=AC ―→-32AB ―→.7.(2018届高三·云南调研)在▱ABCD 中,|AB ―→|=8,|AD ―→|=6,N 为DC 的中点,BM ―→=2MC ―→,则AM ―→·NM ―→=( )A .48B .36C .24D .12解析:选C AM ―→·NM ―→=(AB ―→+BM ―→)·(NC ―→+CM ―→)=⎝ ⎛⎭⎪⎫AB ―→+23 AD ―→ ·⎝ ⎛⎭⎪⎫12 AB ―→-13 AD ―→ =12AB―→2-29AD ―→2=12×82-29×62=24. 8.(2018届高三·广西五校联考)已知a 为实数,若复数z =(a 2-1)+(a +1)i 为纯虚数,则a +i 2 0171-i=( )A .1B .0C .iD .1-i解析:选C 因为z =(a 2-1)+(a +1)i 为纯虚数,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 2-1=0,a +1≠0,得a =1,则有1+i 2 0171-i =1+i 1-i=+2+-=i.9.已知点A (-1,1),B (1,2),C (-2,-1),D (3,4),则向量CD ―→ 在BA ―→方向上的投影是( ) A .-3 5 B .-322 C .3 5 D.322解析:选 A 依题意得,BA ―→=(-2,-1),CD ―→=(5,5),BA ―→ ·CD ―→=(-2,-1)·(5,5)=-15,|BA ―→|=5,因此向量CD ―→在BA ―→方向上的投影是BA ―→·CD ―→|BA ―→|=-155=-3 5.10.(2018届高三·湖南五校联考)△ABC 是边长为2的等边三角形,向量a ,b 满足AB ―→=2a ,AC ―→=2a +b ,则向量a ,b 的夹角为( )A .30°B .60°C .120°D .150°解析:选C 法一:设向量a ,b 的夹角为θ,BC ―→=AC ―→-AB ―→=2a +b -2a =b ,∴|BC ―→|=|b |=2,|AB ―→|=2|a |=2,∴|a |=1,AC ―→2=(2a +b )2=4a 2+4a ·b +b 2=8+8cos θ=4,∴cos θ=-12,θ=120°.法二:BC ―→=AC ―→-AB ―→=2a +b -2a =b ,则向量a ,b 的夹角为向量AB ―→与BC ―→的夹角,故向量a ,b 的夹角为120°.11.(2017·长春模拟)在△ABC 中,D 为△ABC 所在平面内一点,且AD ―→=13AB ―→+12AC ―→,则S △BCD S △ABD=( )A.16B.13C.12D.23解析:选B 如图,由已知得,点D 在△ABC 中与AB 平行的中位线上,且在靠⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12-13S近BC 边的三等分点处,从而有S △ABD =12S △ABC ,S △ACD =13S △ABC ,S △BCD =△ABC=16S △ABC ,所以S △BCD S △ABD =13. 12.(2017·全国卷Ⅲ)在矩形ABCD 中,AB =1,AD =2,动点P 在以点C 为圆心且与BD 相切的圆上.若AP ―→=λAB ―→+μAD ―→,则λ+μ的最大值为( )A .3B .2 2 C. 5 D .2 解析:选A 以A 为坐标原点,AB ,AD 所在直线分别为x 轴,y 轴建立如图所示的平面直角坐标系,则A (0,0),B (1,0),C (1,2),D (0,2),可得直线BD 的方程为2x +y -2=0,点C 到直线BD 的距离为222+12=25,所以圆C :(x -1)2+(y -2)2=45. 因为P 在圆C 上,所以P ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+255cos θ,2+255sin θ. 又AB ―→=(1,0),AD ―→=(0,2),AP ―→=λAB ―→+μAD ―→=(λ,2μ), 所以⎩⎪⎨⎪⎧1+255cos θ=λ,2+255sin θ=2μ,λ+μ=2+255cos θ+55sin θ=2+sin(θ+φ)≤3(其中tan φ=2),当且仅当θ=π2+2k π-φ,k ∈Z 时,λ+μ取得最大值3.13.(2017·成都模拟)若复数z =a i1+i (其中a ∈R ,i 为虚数单位)的虚部为-1,则a =________.解析:因为z =a i1+i=a-+-=a 2+a 2i 的虚部为-1,所以a2=-1,解得a =-2. 答案:-214.(2017·兰州诊断)已知向量OA ―→=(3,1),OB ―→=(-1,3),OC ―→=m OA ―→-n OB ―→(m >0,n >0),若m +n =1,则|OC ―→|的最小值为________.解析:由OA ―→=(3,1),OB ―→=(-1,3),得OC ―→=m OA ―→-n OB ―→=(3m +n ,m -3n ),因为m +n =1(m >0,n >0),所以n =1-m 且0<m <1,所以OC ―→=(1+2m,4m -3),则|OC ―→|=+2m2+m -2=20m 2-20m +10=20⎝ ⎛⎭⎪⎫m -122+5(0<m <1),所以当m =12时,|OC ―→|min = 5.答案: 515.(2018届高三·石家庄调研)非零向量m ,n 的夹角为π3,且满足|n |=λ|m |(λ>0),向量组x 1,x 2,x 3由一个m 和两个n 排列而成,向量组y 1,y 2,y 3由两个m 和一个n 排列而成,若x 1·y 1+x 2·y 2+x 3·y 3所有可能值中的最小值为4m 2,则λ=________.解析:由题意:x 1·y 1+x 2·y 2+x 3·y 3的运算结果有以下两种可能:①m 2+m ·n +n 2=m 2+λ|m ||m |cos π3+λ2m 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫λ2+λ2+1m 2;②m ·n +m ·n +m ·n =3λ|m ||m |cos π3=3λ2m 2.又λ2+λ2+1-3λ2=λ2-λ+1=⎝ ⎛⎭⎪⎫λ-122+34>0,所以3λ2m 2=4m 2,即3λ2=4,解得λ=83.答案:8316.如图所示,已知正方形ABCD 的边长为1,点E 从点D 出发,按字母顺序D →A →B →C 沿线段DA ,AB ,BC 运动到点C ,在此过程中DE ―→·CD ―→的取值范围为________.解析:以BC ,BA 所在的直线为x 轴,y 轴,建立平面直角坐标系如图所示,可得A (0,1),B (0,0),C (1,0),D (1,1).当E 在DA 上时,设E (x,1),其中0≤x ≤1,∵DE ―→=(x -1,0),CD ―→=(0,1), ∴DE ―→·CD ―→=0;当E 在AB 上时,设E (0,y ), 其中0≤y ≤1,∵DE ―→=(-1,y -1),CD ―→=(0,1),∴DE ―→·CD ―→=y -1(0≤y ≤1),此时DE ―→·CD ―→的取值范围为[-1,0]; 当E 在BC 上时,设E (x,0),其中0≤x ≤1, ∵DE ―→=(x -1,-1),CD ―→=(0,1),∴DE ―→·CD ―→=-1.综上所述,DE ―→·CD ―→的取值范围为[-1,0]. 答案:[-1,0]课时跟踪检测(三) 不等式1.(2018届高三·湖南四校联考)已知不等式mx 2+nx -1m <0的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <-12或x >2,则m-n =( )A.12 B .-52C.52D .-1解析:选B 由题意得,x =-12和x =2是方程mx 2+nx -1m =0的两根,所以-12+2=-n m 且-12×2=-1m (m <0),解得m =-1,n =32,所以m -n =-52.2.已知直线ax +by =1经过点(1,2),则2a +4b的最小值为( ) A. 2 B .2 2 C .4D .4 2解析:选B ∵直线ax +by =1经过点(1,2),∴a +2b =1,则2a+4b≥22a·22b=22a +2b=22,当且仅当2a =22b,即a =12,b =14时取等号.3.(2017·兰州模拟)设变量x ,y 满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≥3,x -y ≥-1,2x -y ≤3,则目标函数z =2x +3y 的最小值是( )A .5B .7C .8D .23解析:选B 作出不等式组所表示的平面区域如图中阴影部分所示,作出直线2x +3y =0,对该直线进行平移,可以发现经过⎩⎪⎨⎪⎧x +y =3,2x -y =3的交点A (2,1)时,目标函数z =2x +3y 取得最小值7.4.(2017·贵阳一模)已知x >0,y >0,x +2y +2xy =8,则x +2y 的最小值是( ) A .3B .4C.92D.112解析:选B 由题意得x +2y =8-x ·2y ≥8-⎝⎛⎭⎪⎫x +2y 22,当且仅当x =2y 时,等号成立,整理得(x+2y )2+4(x +2y )-32≥0,即(x +2y -4)(x +2y +8)≥0,又x +2y >0,所以x +2y ≥4,即x +2y 的最小值为4.5.(2017·云南模拟)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x -1-2,x ≥1,21-x-2,x <1,则不等式f (x -1)≤0的解集为( )A .{x |0≤x ≤2}B .{x |0≤x ≤3}C .{x |1≤x ≤2}D .{x |1≤x ≤3}解析:选D 由题意,得f (x -1)=⎩⎪⎨⎪⎧2x -2-2,x ≥2,22-x-2,x <2.当x ≥2时,由2x -2-2≤0,解得2≤x ≤3; 当x <2时,由22-x-2≤0,解得1≤x <2.综上所述,不等式f (x -1)≤0的解集为{x |1≤x ≤3}.6.(2017·武汉调研)设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≥a ,x -y ≤-1,且z =x +ay 的最小值为7,则a =( )A .-5B .3C .-5或3D .5或-3解析:选B 根据约束条件画出可行域如图①中阴影部分所示.可知可行域为开口向上的V 字型.在顶点A 处z有最小值,联立方程⎩⎪⎨⎪⎧x +y =a ,x -y =-1,得⎩⎪⎨⎪⎧x =a -12,y =a +12,即A ⎝⎛⎭⎪⎫a -12,a +12,则a -12+a ×a +12=7,解得a =3或a =-5. 当a =-5时,如图②,虚线向上移动时z 减小,故z →-∞,没有最小值,故只有a =3满足题意.7.(2017·合肥二模)若关于x 的不等式x 2+ax -2<0在区间[1,4]上有解,则实数a 的取值范围为( )A .(-∞,1)B .(-∞,1]C .(1,+∞)D .[1,+∞)解析:选A 法一:因为x ∈[1,4],则不等式x 2+ax -2<0可化为a <2-x 2x =2x -x ,设f (x )=2x-x ,x ∈[1,4],由题意得只需a <f (x )max ,因为函数f (x )为区间[1,4]上的减函数,所以f (x )max =f (1)=1,故a <1.法二:设g (x )=x 2+ax -2,函数g (x )的图象是开口向上的抛物线,过定点(0,-2),因为g (x )<0在区间[1,4]上有解,所以g (1)<0,解得a <1.8.(2017·太原一模)已知实数x ,y 满足条件⎩⎪⎨⎪⎧3x +y +3≥0,2x -y +2≤0,x +2y -4≤0,则z =x 2+y 2的取值范围为( )A .[1,13]B .[1,4]C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤45,13D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤45,4解析:选C 画出不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示,由此得z =x 2+y 2的最小值为点O 到直线BC :2x -y +2=0的距离的平方,所以z min =⎝ ⎛⎭⎪⎫252=45,最大值为点O 与点A (-2,3)的距离的平方,所以z max=|OA |2=13,故选C.9.(2017·衡水二模)若关于x 的不等式x 2-4ax +3a 2<0(a >0)的解集为(x 1,x 2),则x 1+x 2+a x 1x 2的最小值是( )A.63 B.233 C.433D.263解析:选C ∵关于x 的不等式x 2-4ax +3a 2<0(a >0)的解集为(x 1,x 2),∴Δ=16a 2-12a 2=4a2>0,又x 1+x 2=4a ,x 1x 2=3a 2, ∴x 1+x 2+a x 1x 2=4a +a 3a 2=4a +13a ≥24a ·13a =433,当且仅当a =36时取等号. ∴x 1+x 2+a x 1x 2的最小值是433. 10.某农户计划种植黄瓜和韭菜,种植面积不超过50亩,投入资金不超过54万元,假设种植黄瓜和韭菜的产量、成本和售价如下表:(单位:亩)分别为( )A .50,0B .30,20C .20,30D .0,50解析:选B 设黄瓜、韭菜的种植面积分别为x 亩,y 亩,则总利润z =4×0.55x +6×0.3y -1.2x-0.9y =x +0.9y .此时x ,y 满足条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≤50,1.2x +0.9y ≤54,x ≥0,y ≥0.画出可行域如图,得最优解为A (30,20).故黄瓜和韭菜的种植面积分别为30亩、20亩时,种植总利润最大.11.已知点M 是△ABC 内的一点,且AB ―→·AC ―→=23,∠BAC =π6,若△MBC ,△MCA ,△MAB 的面积分别为23,x ,y ,则4x +yxy的最小值为( )A .16B .18C .20D .27解析:选D 设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c . ∵AB ―→·AC ―→=23,∠BAC =π6,∴|AB ―→|·|AC ―→|cos π6=23,∴bc =4,∴S △ABC =12bc sin π6=14bc =1.∵△MBC ,△MCA ,△MAB 的面积分别为23,x ,y ,∴23+x +y =1,即x +y =13, ∴4x +yxy=1x +4y =3(x +y )⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +4y=3⎝ ⎛⎭⎪⎫1+4+y x+4x y ≥3⎝⎛⎭⎪⎫5+2y x ·4x y =27, 当且仅当y =2x =29时取等号,故4x +yxy的最小值为27.12.(2017·安徽二校联考)当x ,y 满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +2y ≤2,y -4≤x ,x -7y ≤2时,-2≤kx -y ≤2恒成立,则实数k 的取值范围是( )A .[-1,1]B .[-2,0]C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-15,35D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-15,0解析:选 D 作出不等式组表示的可行域如图中阴影部分所示,设z =kx -y ,由⎩⎪⎨⎪⎧x +2y =2,y -4=x得⎩⎪⎨⎪⎧ x =-2,y =2,即B (-2,2);由⎩⎪⎨⎪⎧x +2y =2,x -7y =2得⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =0,即C (2,0);由⎩⎪⎨⎪⎧y -4=x ,x -7y =2得⎩⎪⎨⎪⎧x =-5,y =-1,即A (-5,-1).要使不等式-2≤kx -y ≤2恒成立,则⎩⎪⎨⎪⎧-2≤-2k -2≤2,-2≤2k ≤2,-2≤-5k +1≤2,即⎩⎪⎨⎪⎧-2≤k ≤0,-1≤k ≤1,-15≤k ≤35,所以-15≤k ≤0.13.(2018届高三·池州摸底)已知a >b >1,且2log a b +3log b a =7,则a +1b 2-1的最小值为________.解析:令log a b =t ,由a >b >1得0<t <1,2log a b +3log b a =2t +3t =7,得t =12,即log a b =12,a=b 2,所以a +1b 2-1=a -1+1a -1+1≥2a -1a -1+1=3,当且仅当a =2时取等号.故a +1b 2-1的最小值为3. 答案:314.(2017·石家庄模拟)若x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≤0,x -y ≤0,x 2+y 2≤4,则z =y -2x +3的最小值为________.解析:作出不等式组表示的可行域如图中阴影部分所示,因为目标函数z =y -2x +3表示区域内的点与点P (-3,2)连线的斜率.由图知当可行域内的点与点P 的连线与圆相切时斜率最小.设切线方程为y -2=k (x +3),即kx -y +3k +2=0,则有|3k +2|k 2+1=2,解得k =-125或k =0(舍去),所以z min =-125.答案:-12515.(2017·成都二诊)若关于x 的不等式ax 2-|x |+2a <0的解集为空集,则实数a 的取值范围为________.解析:ax 2-|x |+2a <0⇒a <|x |x 2+2,当x ≠0时,|x |x 2+2≤|x |2x 2×2=24(当且仅当x =±2时取等号),当x =0时,|x |x 2+2=0<24,因此要使关于x 的不等式ax 2-|x |+2a <0的解集为空集,只需a ≥24,即实数a 的取值范围为⎣⎢⎡⎭⎪⎫24,+∞. 答案:⎣⎢⎡⎭⎪⎫24,+∞ 16.(2018届高三·福州调研)不等式组⎩⎪⎨⎪⎧2x -y +1≥0,x -2y +2≤0,x +y -4≤0的解集记作D ,实数x ,y 满足如下两个条件:①∀(x ,y )∈D ,y ≥ax ;②∃(x ,y )∈D ,x -y ≤a . 则实数a 的取值范围为________.解析:由题意知,不等式组所表示的可行域D 如图中阴影部分(△ABC 及其内部)所示,由⎩⎪⎨⎪⎧x -2y +2=0,x +y -4=0,得⎩⎪⎨⎪⎧ x =2,y =2,所以点B 的坐标为(2,2).由⎩⎪⎨⎪⎧2x -y +1=0,x +y -4=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =3,所以点C 的坐标为(1,3).因为∀(x ,y )∈D ,y ≥ax , 由图可知,a ≤k OB ,所以a ≤1.由∃(x ,y )∈D ,x -y ≤a ,设z =x -y ,则a ≥z min .当目标函数z =x -y 过点C (1,3)时,z =x -y 取得最小值,此时z min =1-3=-2,所以a ≥-2. 综上可知,实数a 的取值范围为[-2,1]. 答案:[-2,1]课时跟踪检测(四) 函数的图象与性质[A 级——“12+4”保分小题提速练]1.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ax +b ,x ≤0,log c ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +19,x >0的图象如图所示,则a +b +c =( )A.43 B.73 C .4D.133解析:选D 将点(0,2)代入y =log c ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +19,得2=log c 19,解得c =13.再将点(0,2)和(-1,0)分别代入y =ax +b ,解得a =2,b =2,∴a +b +c =133.2.(2018届高三·武汉调研)已知函数f (x )的部分图象如图所示,则f (x )的解析式可以是( )A .f (x )=2-x22xB .f (x )=cos xx 2C .f (x )=-cos 2xxD .f (x )=cos xx解析:选D A 中,当x →+∞时,f (x )→-∞,与题图不符,故不成立;B 为偶函数,与题图不符,故不成立;C 中,当x >0,x →0时,f (x )<0,与题图不符,故不成立.选D.3.下列函数中,既是奇函数又是减函数的是( ) A .f (x )=x 3,x ∈(-3,3) B .f (x )=tan x C .f (x )=x |x |D .f (x )=ln 2e e --x x解析:选D 选项A 、B 、C 、D 对应的函数都是奇函数,但选项A 、B 、C 对应的函数在其定义域内都不是减函数,故排除A 、B 、C ;对于选项D ,因为f (x )=ln 2e e --x x,所以f (x )=(e -x -e x)ln 2,由于函数g (x )=e -x与函数h (x )=-e x 都是减函数,又ln 2>0,所以函数f (x )=(e -x-e x)ln 2是减函数,故选D.4.函数f (x )= -x 2+9x +10-2x -的定义域为( )A .[1,10]B .[1,2)∪(2,10]C .(1,10]D .(1,2)∪(2,10]解析:选D 要使原函数有意义,则⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+9x +10≥0,x -1>0,x -1≠1,解得1<x ≤10且x ≠2,所以函数f (x )的定义域为(1,2)∪(2,10]. 5.(2017·全国卷Ⅰ)已知函数f (x )=ln x +ln(2-x ),则( ) A .f (x )在(0,2)单调递增 B .f (x )在(0,2)单调递减C .y =f (x )的图象关于直线x =1对称D .y =f (x )的图象关于点(1,0)对称解析:选 C 由题易知,f (x )=ln x +ln(2-x )的定义域为(0,2),f (x )=ln[x (2-x )]=ln[-(x-1)2+1],由复合函数的单调性知,函数f (x )=ln x +ln(2-x )在(0,1)单调递增,在(1,2)单调递减,所以排除A 、B ;又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=ln 12+ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫2-12=ln 34,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=ln 32+ln ⎝⎛⎭⎪⎫2-32=ln 34,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=ln 34,所以排除D.故选C. 6.函数f (x )=x x2的图象大致是( )解析:选 A 由题意知,函数f (x )的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),f (-x )=-πx-x2=x x2=f (x ),∴f (x )为偶函数,排除C 、D ; 当x =1时,f (1)=cos π1=-1<0,排除B ,故选A. 7.(2018届高三·衡阳八中月考)函数y =f (x )在区间[0,2]上单调递增,且函数f (x +2)是偶函数,则下列结论成立的是( )A .f (1)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫72B .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫72<f (1)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52C .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫72<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52<f (1) D .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52<f (1)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫72 解析:选B 因为函数f (x +2)是偶函数,所以f (x +2)=f (-x +2), 即函数f (x )的图象关于x =2对称.又因为函数y =f (x )在[0,2]上单调递增, 所以函数y =f (x )在区间[2,4]上单调递减. 因为f (1)=f (3),72>3>52,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫72<f (3)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52,即f ⎝ ⎛⎭⎪⎫72<f (1)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52. 8.(2017·甘肃会宁一中摸底)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2a x +3a ,x <1,ln x ,x ≥1的值域为R ,则实数a的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-1,12B.⎝⎛⎭⎪⎫-1,12C .(-∞,-1]D.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 解析:选A 法一:当x ≥1时,ln x ≥0,要使函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2a x +3a ,x <1,ln x ,x ≥1的值域为R ,只需⎩⎪⎨⎪⎧1-2a >0,1-2a +3a ≥0,解得-1≤a <12.法二:取a =-1,则函数f (x )的值域为R ,所以a =-1满足题意,排除B 、D ;取a =-2,则函数f (x )的值域为(-∞,-1)∪[0,+∞),所以a =-2不满足题意,排除C ,故选A.9.(2018届高三·辽宁实验中学摸底)已知函数f (x )=(x -a )(x -b )(其中a >b ),若f (x )的图象如图所示,则函数g (x )=a x +b 的图象大致为( )解析:选A 由一元二次方程的解法易得(x -a )(x -b )=0的两根为a ,b ,根据函数零点与方程的根的关系,可得f (x )=(x -a )(x -b )的零点就是a ,b ,即函数f (x )的图象与x 轴交点的横坐标为a ,b .观察f (x )=(x -a )·(x -b )的图象,可得其与x 轴的两个交点分别在区间(-2,-1)与(0,1)上,又由a >b ,可得-2<b <-1,0<a <1.函数g (x )=a x+b ,由0<a <1可知其是减函数,又由-2<b <-1可知其图象与y 轴的交点在x 轴的下方,分析选项可得A 符合这两点,B 、C 、D 均不满足,故选A.10.函数f (x )是周期为4的偶函数,当x ∈[0,2]时,f (x )=x -1,则不等式xf (x )>0在(-1,3)上的解集为( )A .(1,3)B .(-1,1)C .(-1,0)∪(1,3)D .(-1,0)∪(0,1)解析:选C 作出函数f (x )的图象如图所示.当x ∈(-1,0)时,由xf (x )>0得x ∈(-1,0); 当x ∈(0,1)时,由xf (x )>0得x ∈∅; 当x ∈(1,3)时,由xf (x )>0得x ∈(1,3). 故x ∈(-1,0)∪(1,3).11.(2017·安徽六安一中测试)已知函数y =3-|x |3+|x |的定义域为[a ,b ](a ,b ∈Z),值域为[0,1],则满足条件的整数对(a ,b )共有( )A .6个B .7个C .8个D .9个解析:选B 函数y =3-|x |3+|x |=63+|x |-1,易知函数是偶函数,x >0时是减函数,所以函数的图象如图所示,根据图象可知,函数y =3-|x |3+|x |的定义域可能为[-3,0],[-3,1],[-3,2],[-3,3],[-2,3],[-1,3],[0,3],共7种,所以满足条件的整数对(a ,b )共有7个.12.已知函数f (x )=2x -1,g (x )=1-x 2,规定:当|f (x )|≥g (x )时,h (x )=|f (x )|;当|f (x )|<g (x )时,h (x )=-g (x ),则h (x )( )A .有最小值-1,最大值1B .有最大值1,无最小值C .有最小值-1,无最大值D .有最大值-1,无最小值解析:选C 作出函数g (x )=1-x 2和函数|f (x )|=|2x-1|的图象如图①所示,得到函数h (x )的图象如图②所示,由图象得函数h (x )有最小值-1,无最大值.13.若函数f (x )=a -12x+1为奇函数,则a =________. 解析:由题意知f (0)=0,即a -12+1=0,解得a =12.答案:1214.已知f (x )=ax 3+bx +1(ab ≠0),若f (2 017)=k ,则f (-2 017)=________.解析:由f (2 017)=k 可得,a ×2 0173+b ×2 017+1=k ,∴2 0173a +2 017b =k -1,∴f (-2 017)=-a ×2 0173-b ×2 017+1=2-k .答案:2-k15.(2017·安徽二校联考)已知f (x )是定义在R 上的奇函数,且当x <0时,f (x )=2x,则f (log 49)=______.解析:因为log 49=log 23>0,又f (x )是定义在R 上的奇函数,且当x <0时,f (x )=2x ,所以f (log 49)=f (log 23)=-22log 3-=-221log 3-=-13.答案:-1316.已知y =f (x )是偶函数,当x >0时,f (x )=x +4x,且当x ∈[-3,-1]时,n ≤f (x )≤m 恒成立,则m -n 的最小值是________.解析:∵当x ∈[-3,-1]时,n ≤f (x )≤m 恒成立, ∴n ≤f (x )min 且m ≥f (x )max ,∴m -n 的最小值是f (x )max -f (x )min , 由偶函数的图象关于y 轴对称知,当x ∈[-3,-1]时,函数的最值与x ∈[1,3]时的最值相同,又当x >0时,f (x )=x +4x,在[1,2]上递减,在[2,3]上递增,且f (1)>f (3), ∴f (x )max -f (x )min =f (1)-f (2)=5-4=1. 故m -n 的最小值是1. 答案:1[B 级——中档小题强化练]1.函数f (x )=1+ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+2e 的图象大致是( )解析:选D 因为f (0)=ln 2>0,即函数f (x )的图象过点(0,ln 2),所以排除A 、B 、C ,选D. 2.(2018届高三·东北三校联考)已知函数f (x )=ln(|x |+1)+x 2+1,则使得f (x )>f (2x -1)成立的x 的取值范围是 ( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫13,1 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,13∪(1,+∞) C .(1,+∞)D.⎝⎛⎭⎪⎫-∞,13 解析:选A 易知函数f (x )为偶函数,且当x ≥0时,f (x )=ln(x +1)+x 2+1 是增函数, ∴使得f (x )>f (2x -1)成立的x 满足|2x -1|<|x |, 解得13<x <1.3.(2017·潍坊一模)设函数f (x )为偶函数,且∀x ∈R ,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -32=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12,当x ∈[2,3]时,f (x )=x ,则当x ∈[-2,0]时,f (x )=( )A .|x +4|B .|2-x |C .2+|x +1|D .3-|x +1|解析:选D 因为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -32=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12, 所以f (x )=f (x +2),得f (x )的周期为2. 因为当x ∈[2,3]时,f (x )=x , 所以当x ∈[0,1]时,x +2∈[2,3],f (x )=f (x +2)=x +2.又f (x )为偶函数,所以当x ∈[-1,0]时,-x ∈[0,1],f (x )=f (-x )=-x +2,当x ∈[-2,-1]时,x +2∈[0,1],f (x )=f (x +2)=x +4,所以当x ∈[-2,0]时,f (x )=3-|x +1|.4.(2017·安庆二模)如图,已知l 1⊥l 2,圆心在l 1上、半径为1 m 的圆O 沿l 1以1 m/s 的速度匀速竖直向上移动,且在t =0时,圆O 与l 2相切于点A ,圆O 被直线l 2所截得到的两段圆弧中,位于l 2上方的圆弧的长记为x ,令y =cos x ,则y 与时间t (0≤t ≤1,单位:s)的函数y =f (t )的图象大致为( )解析:选B 法一:如图所示,cosx2=设∠MON =α,由弧长公式知x =α,在Rt △AOM 中,|AO |=1-t ,|OA ||OM |=1-t ,∴y =cos x =2cos 2x 2-1=2(t -1)2-1(0≤t ≤1).故其对应的大致图象应为B.法二:由题意可知,当t =1时,圆O 在直线l 2上方的部分为半圆,所对应的弧长为π×1=π,所以cos π=-1,排除A 、D ;当t =12时,如图所示,易知∠BOC =2π3,所以cos 2π3=-12<0,排除C ,故选B.5.设f (x )是周期为2的奇函数,当0≤x ≤1时,f (x )=2x (1-x ),则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52=________.解析:因为f (x )是奇函数,且当0≤x ≤1时,f (x )=2x (1-x ),所以当-1≤x <0时,0<-x ≤1,f (-x )=-2x (1+x )=-f (x ),即f (x )=2x (1+x ).又f (x )的周期为2,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52=f ⎝⎛⎭⎪⎫-2-12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12×12=-12.答案:-126.(2017·张掖模拟)已知定义在R 上的函数f (x ),对任意的实数x ,均有f (x +3)≤f (x )+3,f (x +2)≥f (x )+2且f (1)=2,则f (2 017)的值为________.解析:∵f (x +3)≤f (x )+3,f (x +2)≥f (x )+2, ∴f (x +1)+2≤f (x +3)≤f (x )+3, ∴f (x +1)≤f (x )+1,又f (x )+3+f (x +2)≥f (x +3)+f (x )+2, 即f (x +2)+1≥f (x +3),∴f (x +1)+1≥f (x +2)≥f (x )+2, ∴f (x +1)≥f (x )+1,∴f (x +1)=f (x )+1,利用叠加法,得f (2 017)=2 018.答案:2 018[C 级——压轴小题突破练]1.设m ∈Z ,对于给定的实数x ,若x ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤m -12,m +12,则我们就把整数m 叫做距实数x 最近的整数,并把它记为{x },现有关于函数f (x )=x -{x }的四个命题:①f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-12;②函数f (x )的值域是⎝ ⎛⎦⎥⎤-12,12;③函数f (x )是奇函数;④函数f (x )是周期函数,其最小正周期为1. 其中,真命题的个数为( ) A .1 B .2 C .3D .4解析:选B ①∵-1-12<-12≤-1+12,∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫-12=-1, ∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-12-⎩⎨⎧⎭⎬⎫-12=-12+1=12, 所以①是假命题;②令x =m +a ,m ∈Z ,a ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤-12,12,则f (x )=x -{x }=a ,∴f (x )∈⎝ ⎛⎦⎥⎤-12,12,所以②是真命题; ③∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=12-0=12,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=12≠-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12, ∴函数f (x )不是奇函数,故③是假命题; ④∵f (x +1)=(x +1)-{x +1}=x -{x }=f (x ), ∴函数f (x )的最小正周期为1,故④是真命题. 综上,真命题的个数为2,故选B.2.如图所示,在△ABC 中,∠B =90°,AB =6 cm ,BC =8 cm ,点P 以 1 cm/s 的速度沿A →B →C 的路径向C 移动,点Q 以2 cm/s 的速度沿B →C →A 的路径向A 移动,当点Q 到达A 点时,P ,Q 两点同时停止移动.记△PCQ 的面积关于移动时间t 的函数为S =f (t ),则f (t )的图象大致为( )解析:选A 当0≤t ≤4时,点P 在AB 上,点Q 在BC 上,此时PB =6-t ,CQ =8-2t ,则S =f (t )=12QC ×BP =12(8-2t )×(6-t )=t 2-10t +24; 当4<t ≤6时,点P 在AB 上,点Q 在CA 上,此时AP =t ,P 到AC 的距离为45t ,CQ =2t -8,则S=f (t )=12QC ×45t =12(2t -8)×45t =45(t 2-4t );当6<t ≤9时,点P 在BC 上,点Q 在CA 上,此时CP =14-t ,QC =2t -8,则S =f (t )=12QC ×CP sin∠ACB =12(2t -8)(14-t )×35=35(t -4)(14-t ).综上,函数f (t )对应的图象是三段抛物线,依据开口方向得图象是A. 3.(2017·河北邯郸一中月考)已知函数f 1(x )=|x -1|,f 2(x )=13x +1,g (x )=f 1x +f 2x2+|f 1x-f 2x2,若a ,b ∈[-1,5],且当x 1,x 2∈[a ,b ]时,g x 1-g x 2x 1-x 2>0恒成立,则b-a 的最大值为________.解析:当f 1(x )≥f 2(x )时,g (x )=f 1x +f 2x2+f 1x -f 2x2=f 1(x );当f 1(x )<f 2(x )时,g (x )=f 1x +f 2x2+f 2x -f 1x2=f 2(x ).综上,g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧f 1x ,f 1xf 2x ,f 2x ,f 1x <f 2x ,即g (x )是f 1(x ),f 2(x )两者中的较大者.在同一平面直角坐标系中分别画出函数f 1(x )与f 2(x )的图象,如图所示,则g (x )的图象如图中实线部分所示.由图可知g (x )在[0,+∞)上单调递增,又g (x )在[a ,b ]上单调递增,故a ,b ∈[0,5],所以b -a 的最大值为5.答案:54.(2017·湘中名校联考)定义在R 上的函数f (x )在(-∞,-2)上单调递增,且f (x -2)是偶函数,若对一切实数x ,不等式f (2sin x -2)>f (sin x -1-m )恒成立,则实数m 的取值范围为________.解析:因为f (x -2)是偶函数, 所以函数f (x )的图象关于x =-2对称. 又f (x )在(-∞,-2)上为增函数, 则f (x )在(-2,+∞)上为减函数,所以不等式f (2sin x -2)>f (sin x -1-m )恒成立等价于|2sin x -2+2|<|sin x -1-m +2|, 即|2sin x |<|sin x +1-m |,两边同时平方, 得3sin 2x -2(1-m )sin x -(1-m )2<0, 即(3sin x +1-m )(sin x -1+m )<0,即⎩⎪⎨⎪⎧3sin x +1-m >0,sin x -1+m <0或⎩⎪⎨⎪⎧3sin x +1-m <0,sin x -1+m >0,即⎩⎪⎨⎪⎧3sin x >m -1,sin x <1-m 或⎩⎪⎨⎪⎧3sin x <m -1,sin x >1-m ,即⎩⎪⎨⎪⎧m -1<-3,1-m >1或⎩⎪⎨⎪⎧m -1>3,1-m <-1,即m <-2或m >4,故m 的取值范围为(-∞,-2)∪(4,+∞). 答案:(-∞,-2)∪(4,+∞)课时跟踪检测(五) 基本初等函数、函数与方程[A 级——“12+4”保分小题提速练]1.若f (x )是幂函数,且满足f f=2,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫19=( ) A.12 B.14 C .2D .4解析:选B 设f (x )=x α,由ff=9α3α=3α=2,得α=log 32,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫19=⎝ ⎛⎭⎪⎫19log 32=14. 2.(2017·云南模拟)设a =60.7,b =log 70.6,c =log 0.60.7,则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .c >b >a B .b >c >a C .c >a >bD .a >c >b解析:选D 因为a =60.7>1,b =log 70.6<0,0<c =log 0.60.7<1,所以a >c >b . 3.函数f (x )=|log 2x |+x -2的零点个数为( ) A .1 B .2 C .3D .4解析:选B 函数f (x )=|log 2x |+x -2的零点个数,就是方程|log 2x |+x -2=0的根的个数.令h (x )=|log 2x |,g (x )=2-x ,画出两函数的图象,如图. 由图象得h (x )与g (x )有2个交点,∴方程|log 2x |+x -2=0的解的个数为2.4.(2017·河南适应性测试)函数y =a x-a (a >0,a ≠1)的图象可能是( )解析:选C 由函数y =a x-a (a >0,a ≠1)的图象过点(1,0),得选项A 、B 、D 一定不可能;C 中0<a <1,有可能,故选C.5.已知奇函数y =⎩⎪⎨⎪⎧fx ,x >0,g x ,x <0.若f (x )=a x(a >0,a ≠1)对应的图象如图所示,则g (x )=( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫12-xB .-⎝ ⎛⎭⎪⎫12xC .2-xD .-2x解析:选D 由图象可知,当x >0时,函数f (x )单调递减,则0<a <1,∵f (1)=12,∴a =12,即函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ,当x <0时,-x >0,则f (-x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12-x =-g (x ),即g (x )=-⎝ ⎛⎭⎪⎫12-x =-2x,故g (x )=-2x,x <0,选D.6.已知f (x )=a x和g (x )=b x是指数函数,则“f (2)>g (2)”是“a >b ”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选C 由题可得,a >0,b >0且a ≠1,b ≠1. 充分性:f (2)=a 2,g (2)=b 2, 由f (2)>g (2)知,a 2>b 2,再结合y =x 2在(0,+∞)上单调递增, 可知a >b ,故充分性成立; 必要性:由题可知a >b >0,构造函数h (x )=f x g x =a x b x =⎝ ⎛⎭⎪⎫a b x ,显然ab>1,所以h (x )单调递增,故h (2)=a 2b2>h (0)=1,所以a 2>b 2,故必要性成立.7.函数f (x )=e x+x -2的零点所在的一个区间是( ) A .(-2,-1) B .(-1,0) C .(0,1)D .(1,2)解析:选C 法一:∵f (0)=e 0+0-2=-1<0,f (1)=e 1+1-2=e -1>0,∴f (0)f (1)<0,故函数f (x )=e x+x -2的零点所在的一个区间是(0,1),选C.法二:函数f (x )=e x+x -2的零点,即函数y =e x的图象与y =-x+2的图象的交点的横坐标,作出函数y =e x与直线y =-x +2的图象如图所示,由图可知选C.8.已知函数f (x )=ln x +3x -8的零点x 0∈[a ,b ],且b -a =1,a ,b ∈N *,则a +b =( ) A .0 B .2 C .5D .7解析:选 C ∵f (2)=ln 2+6-8=ln 2-2<0,f (3)=ln 3+9-8=ln 3+1>0,且函数f (x )=ln x +3x -8在(0,+∞)上为单调递增函数,∴x 0∈[2,3],即a =2,b =3,∴a +b =5.9.(2018届高三·湖南四校联考)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,g x ,x <0,若f (x )为奇函数,则g ⎝ ⎛⎭⎪⎫-14的值为( )A .-14B.14 C .-2D .2解析:选D 法一:当x >0时,f (x )=log 2x , ∵f (x )为奇函数,∴当x <0时,f (x )=-log 2(-x ), 即g (x )=-log 2(-x ), ∴g ⎝ ⎛⎭⎪⎫-14=-log 214=2. 法二:g ⎝ ⎛⎭⎪⎫-14=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-14=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14=-log 214=-log 22-2=2.10.(2017·杭州二模)已知直线x =m (m >1)与函数f (x )=log a x (a >0且a ≠1),g (x )=log b x (b >0且b ≠1)的图象及x 轴分别交于A ,B ,C 三点,若AB ―→=2BC ―→,则( )A .b =a 2B .a =b 2C .b =a 3D .a =b 3。
课时跟踪检测(十二)圆锥曲线的定义、标准方程和几何性质“+”保分小题提速练]).(·福州模拟)已知双曲线:-=(>,>)的离心率为,则的渐近线方程为( ).=±.=±.=±.=±解析:选∵双曲线:-=(>,>)的离心率为,∴=,即=,∴+=,∴=,∴的渐近线方程为=±..(届高三·广东三市联考)若抛物线=(>)上的点(,)到其焦点的距离是到轴距离的倍,则等于( )..解析:选由题意=+,即=,将代入=(>),得=,∵>,∴=..(·南京模拟)若双曲线:-=(>)的离心率为,则=( )..解析:选由题意得===,解得=..(·长沙模拟)是抛物线=(>)上一点,是抛物线的焦点,为坐标原点,当=时,∠=°,则抛物线的准线方程是( ).=-.=-.=-.=-解析:选过向准线作垂线,设垂足为,准线与轴的交点为.因为∠=°,所以△为等边三角形,∠=°,从而==,因此抛物线的准线方程为=-..(·合肥模拟)已知双曲线-=的两条渐近线分别与抛物线=(>)的准线交于,两点.为坐标原点.若△的面积为,则的值为( )...解析:选双曲线的两条渐近线方程为=±,抛物线的准线方程为=-,故,两点的坐标为,=,所以△=··==,解得=..(届高三·张掖调研)过抛物线=的焦点的直线与抛物线交于,两点,若,两点的横坐标之和为,则=( ).解析:选∵=,∴=+=..(·广州模拟)已知双曲线:-=(>)的一条渐近线方程为+=,,分别是双曲线的左、右焦点,点在双曲线上,且=,则等于( )...或.或解析:选由一条渐近线方程为+=和=可得=,==,由点在双曲线上,=,得-==×=,可得=或=,根据=,=,=,或者=,=,=,均能满足三角形成立的条件,选..(·沈阳模拟)已知双曲线:-=(>,>)的左、右焦点分别为,,点与双曲线的焦点不重合,点关于,的对称点分别为,,线段的中点在双曲线的右支上,若-=,则=( )....解析:选作出示意图如图所示,设的中点为.∵为的中点,为的中点,∴=,=,又-=,∴-==,∴=..(届高三·武昌调研)已知,是椭圆与双曲线的公共焦点,是它们的一个公共点,且>,线段的垂直平分线过,若椭圆的离心率为,双曲线的离心率为,则+的最小值为( )..解析:选设椭圆的长半轴长为,双曲线的半实轴长为′,半焦距为,依题意知∴=′+,∴+=+=+=++≥+=,当且仅当=′时取“=”,故选..(·全国卷Ⅲ)已知椭圆:+=(>>)的左、右顶点分别为,,且以线段为直径的圆与直线-+=相切,则的离心率为()解析:选以线段为直径的圆的方程为+=,由原点到直线-+=的距离==,得。
课时跟踪检测(三) 不等式1.(2018届高三·湖南四校联考)已知不等式mx 2+nx -1m <0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x <-12或x >2,则m -n =( )A.12 B .-52C.52D .-1解析:选B 由题意得,x =-12和x =2是方程mx 2+nx -1m =0的两根,所以-12+2=-n m 且-12×2=-1m 2(m <0),解得m =-1,n =32,所以m -n =-52.2.已知直线ax +by =1经过点(1,2),则2a +4b 的最小值为( ) A. 2 B .2 2 C .4D .4 2解析:选B ∵直线ax +by =1经过点(1,2),∴a +2b =1,则2a +4b ≥22a ·22b =22a +2b=22,当且仅当2a =22b ,即a =12,b =14时取等号.3.(2017·兰州模拟)设变量x ,y 满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≥3,x -y ≥-1,2x -y ≤3,则目标函数z =2x +3y的最小值是( )A .5B .7C .8D .23解析:选B 作出不等式组所表示的平面区域如图中阴影部分所示,作出直线2x +3y =0,对该直线进行平移,可以发现经过⎩⎪⎨⎪⎧x +y =3,2x -y =3的交点A (2,1)时,目标函数z =2x +3y 取得最小值7.4.(2017·贵阳一模)已知x >0,y >0,x +2y +2xy =8,则x +2y 的最小值是( ) A .3 B .4 C.92D.112解析:选B 由题意得x +2y =8-x ·2y ≥8-⎝ ⎛⎭⎪⎫x +2y 22,当且仅当x =2y 时,等号成立,整理得(x +2y )2+4(x +2y )-32≥0,即(x +2y -4)(x +2y +8)≥0,又x +2y >0,所以x +2y ≥4,即x +2y 的最小值为4.5.(2017·云南模拟)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x -1-2,x ≥1,21-x -2,x <1,则不等式f (x -1)≤0的解集为( )A .{x |0≤x ≤2}B .{x |0≤x ≤3}C .{x |1≤x ≤2}D .{x |1≤x ≤3}解析:选D 由题意,得f (x -1)=⎩⎪⎨⎪⎧2x -2-2,x ≥2,22-x-2,x <2.当x ≥2时,由2x -2-2≤0,解得2≤x ≤3; 当x <2时,由22-x -2≤0,解得1≤x <2.综上所述,不等式f (x -1)≤0的解集为{x |1≤x ≤3}.6.(2017·武汉调研)设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≥a ,x -y ≤-1,且z =x +ay 的最小值为7,则a =( )A .-5B .3C .-5或3D .5或-3解析:选B 根据约束条件画出可行域如图①中阴影部分所示.可知可行域为开口向上的V 字型.在顶点A 处z 有最小值,联立方程⎩⎪⎨⎪⎧x +y =a ,x -y =-1,得⎩⎪⎨⎪⎧x =a -12,y =a +12,即A ⎝ ⎛⎭⎪⎫a -12,a +12,则a -12+a ×a +12=7,解得a =3或a =-5. 当a =-5时,如图②,虚线向上移动时z 减小,故z →-∞,没有最小值,故只有a =3满足题意.7.(2017·合肥二模)若关于x 的不等式x 2+ax -2<0在区间[1,4]上有解,则实数a 的取值范围为( )A .(-∞,1)B .(-∞,1]C .(1,+∞)D .[1,+∞)解析:选A 法一:因为x ∈[1,4],则不等式x 2+ax -2<0可化为a <2-x 2x =2x -x ,设f (x )=2x -x ,x ∈[1,4],由题意得只需a <f (x )max ,因为函数f (x )为区间[1,4]上的减函数,所以f (x )max =f (1)=1,故a <1.法二:设g (x )=x 2+ax -2,函数g (x )的图象是开口向上的抛物线,过定点(0,-2),因为g (x )<0在区间[1,4]上有解,所以g (1)<0,解得a <1.8.(2017·太原一模)已知实数x ,y 满足条件⎩⎪⎨⎪⎧3x +y +3≥0,2x -y +2≤0,x +2y -4≤0,则z =x 2+y 2的取值范围为( )A .[1,13]B .[1,4] C.⎣⎡⎦⎤45,13 D.⎣⎡⎦⎤45,4解析:选C 画出不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示,由此得z =x 2+y 2的最小值为点O 到直线BC :2x -y +2=0的距离的平方,所以z min =⎝⎛⎭⎫252=45,最大值为点O 与点A (-2,3)的距离的平方,所以z max =|OA |2=13,故选C.9.(2017·衡水二模)若关于x 的不等式x 2-4ax +3a 2<0(a >0)的解集为(x 1,x 2),则x 1+x 2+ax 1x 2的最小值是( ) A.63B.233C.433D.263解析:选C ∵关于x 的不等式x 2-4ax +3a 2<0(a >0)的解集为(x 1,x 2),∴Δ=16a 2-12a 2=4a 2>0,又x 1+x 2=4a ,x 1x 2=3a 2, ∴x 1+x 2+a x 1x 2=4a +a 3a 2=4a +13a ≥24a ·13a =433,当且仅当a =36时取等号. ∴x 1+x 2+a x 1x 2的最小值是433.10.某农户计划种植黄瓜和韭菜,种植面积不超过50亩,投入资金不超过54万元,假设种植黄瓜和韭菜的产量、成本和售价如下表:植面积(单位:亩)分别为( )A .50,0B .30,20C .20,30D .0,50解析:选B 设黄瓜、韭菜的种植面积分别为x 亩,y 亩,则总利润z =4×0.55x +6×0.3y -1.2x -0.9y =x +0.9y .此时x ,y 满足条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≤50,1.2x +0.9y ≤54,x ≥0,y ≥0.画出可行域如图,得最优解为A (30,20).故黄瓜和韭菜的种植面积分别为30亩、20亩时,种植总利润最大.11.已知点M 是△ABC 内的一点,且AB ―→·AC ―→=23,∠BAC =π6,若△MBC ,△MCA ,△MAB 的面积分别为23,x ,y ,则4x +y xy 的最小值为( )A .16B .18C .20D .27解析:选D 设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c . ∵AB ―→·AC ―→=23,∠BAC =π6,∴|AB ―→|·|AC ―→|cos π6=23,∴bc =4,∴S △ABC =12bc sin π6=14bc =1.∵△MBC ,△MCA ,△MAB 的面积分别为23,x ,y ,∴23+x +y =1,即x +y =13, ∴4x +y xy =1x +4y =3(x +y )⎝⎛⎭⎫1x +4y =3⎝⎛⎭⎫1+4+y x +4xy ≥3⎝⎛⎭⎫5+2y x ·4x y =27, 当且仅当y =2x =29时取等号,故4x +y xy的最小值为27.12.(2017·安徽二校联考)当x ,y 满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +2y ≤2,y -4≤x ,x -7y ≤2时,-2≤kx -y ≤2恒成立,则实数k 的取值范围是( )A .[-1,1]B .[-2,0] C.⎣⎡⎦⎤-15,35 D.⎣⎡⎦⎤-15,0 解析:选D 作出不等式组表示的可行域如图中阴影部分所示,设z =kx -y ,由⎩⎪⎨⎪⎧ x +2y =2,y -4=x得⎩⎪⎨⎪⎧ x =-2,y =2,即B (-2,2); 由⎩⎪⎨⎪⎧ x +2y =2,x -7y =2得⎩⎪⎨⎪⎧ x =2,y =0,即C (2,0); 由⎩⎪⎨⎪⎧y -4=x ,x -7y =2得⎩⎪⎨⎪⎧x =-5,y =-1,即A (-5,-1). 要使不等式-2≤kx -y ≤2恒成立, 则⎩⎪⎨⎪⎧ -2≤-2k -2≤2,-2≤2k ≤2,-2≤-5k +1≤2,即⎩⎪⎨⎪⎧-2≤k ≤0,-1≤k ≤1,-15≤k ≤35,所以-15≤k ≤0.13.(2018届高三·池州摸底)已知a >b >1,且2log a b +3log b a =7,则a +1b 2-1的最小值为________.解析:令log a b =t ,由a >b >1得0<t <1,2log a b +3log b a =2t +3t =7,得t =12,即log a b=12,a =b 2,所以a +1b 2-1=a -1+1a -1+1≥2(a -1)·1a -1+1=3,当且仅当a =2时取等号.故a +1b 2-1的最小值为3. 答案:314.(2017·石家庄模拟)若x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≤0,x -y ≤0,x 2+y 2≤4,则z =y -2x +3的最小值为________.解析:作出不等式组表示的可行域如图中阴影部分所示,因为目标函数z =y -2x +3表示区域内的点与点P (-3,2)连线的斜率.由图知当可行域内的点与点P 的连线与圆相切时斜率最小.设切线方程为y -2=k (x +3),即kx -y +3k +2=0,则有|3k +2|k 2+1=2,解得k =-125或k =0(舍去),所以z min =-125. 答案:-12515.(2017·成都二诊)若关于x 的不等式ax 2-|x |+2a <0的解集为空集,则实数a 的取值范围为________.解析:ax 2-|x |+2a <0⇒a <|x |x 2+2,当x ≠0时,|x |x 2+2≤|x |2x 2×2=24(当且仅当x =±2时取等号),当x =0时,|x |x 2+2=0<24,因此要使关于x 的不等式ax 2-|x |+2a <0的解集为空集,只需a ≥24,即实数a 的取值范围为⎣⎡⎭⎫24,+∞.答案:⎣⎡⎭⎫24,+∞16.(2018届高三·福州调研)不等式组⎩⎪⎨⎪⎧2x -y +1≥0,x -2y +2≤0,x +y -4≤0的解集记作D ,实数x ,y 满足如下两个条件:①∀(x ,y )∈D ,y ≥ax ;②∃(x ,y )∈D ,x -y ≤a . 则实数a 的取值范围为________.解析:由题意知,不等式组所表示的可行域D 如图中阴影部分(△ABC 及其内部)所示,由⎩⎪⎨⎪⎧x -2y +2=0,x +y -4=0,得⎩⎪⎨⎪⎧ x =2,y =2,所以点B 的坐标为(2,2). 由⎩⎪⎨⎪⎧ 2x -y +1=0,x +y -4=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =3,所以点C 的坐标为(1,3). 因为∀(x ,y )∈D ,y ≥ax , 由图可知,a ≤k OB ,所以a ≤1.由∃(x ,y )∈D ,x -y ≤a ,设z =x -y ,则a ≥z min .当目标函数z =x -y 过点C (1,3)时,z =x -y 取得最小值,此时z min =1-3=-2,所以a ≥-2.综上可知,实数a 的取值范围为[-2,1]. 答案:[-2,1]。
寒假作业(二) 函数的图象与性质(注意速度和准度)一、“12+4”提速练1.已知函数y =2x +1,x ∈{x ∈Z|0≤x <3},则该函数的值域为( ) A .{y |1≤y <7} B .{y |1≤y ≤7} C .{1,3,5,7}D .{1,3,5}解析:选D 由题意可知,函数的定义域为{0,1,2},把x =0,1,2代入函数解析式可得y =1,3,5,所以该函数的值域为{1,3,5}.2.函数f (x )=ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1x +1-x 2的定义域为( )A .(-1,1]B .(0,1]C .[0,1]D .[1,+∞)解析:选B由条件知⎩⎪⎨⎪⎧1+1x>0,x ≠0,1-x 2≥0.即⎩⎪⎨⎪⎧x <-1或x >0,x ≠0,-1≤x ≤1.则x ∈(0,1].∴原函数的定义域为(0,1].3.(2017·成都第一次诊断性检测)已知定义在R 上的奇函数f (x )满足f (x +3)=f (x ),且当x ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,32时,f (x )=-x 3,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫112=( )A .-18 B.18C .-1258 D.1258解析:选B 由f (x +3)=f (x )知,函数f (x )的周期为3,又函数f (x )为奇函数,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫112=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=⎝ ⎛⎭⎪⎫12 3=18. 4.(2018届高三·长沙四校联考)函数y =ln|x |-x 2的图象大致为( )解析:选A 令f (x )=ln|x |-x 2,定义域为(-∞,0)∪(0,+∞)且f (-x )=ln|x |-x 2=f (x ),故函数y =ln|x |-x 2为偶函数,其图象关于y 轴对称,排除B 、D ;当x >0时,y =ln x -x 2,则y ′=1x-2x ,当x ∈⎝⎛⎭⎪⎪⎫0,22时,y ′=1x-2x >0,y =ln x -x 2单调递增,排除C.故A 符合.5.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x -2,x ≤0,-log 3x ,x >0,且f (a )=-2,则f (7-a )=( )A .-log 37B .-34C .-54D .-74解析:选D 当a ≤0时,2a -2=-2无解;当a >0时,由-log 3a =-2,解得a =9,所以f (7-a )=f (-2)=2-2-2=-74. 6.(2017·全国卷Ⅰ)函数f (x )在(-∞,+∞)单调递减,且为奇函数.若f (1)=-1,则满足-1≤f (x -2)≤1的x 的取值范围是( )A .[-2,2]B .[-1,1]C .[0,4]D .[1,3]解析:选D ∵f (x )为奇函数,∴f (-x )=-f (x ). ∵f (1)=-1,∴f (-1)=-f (1)=1.故由-1≤f (x -2)≤1,得f (1)≤f (x -2)≤f (-1). 又f (x )在(-∞,+∞)单调递减,∴-1≤x -2≤1, ∴1≤x ≤3.7.(2017·衡阳四中月考)函数y =f (x )在区间[0,2]上单调递增,且函数f (x +2)是偶函数,则下列结论成立的是( )A .f (1)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫72B .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫72<f (1)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52C .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫72<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52<f (1)D .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52<f (1)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫72解析:选B 因为函数f (x +2)是偶函数,所以f (x +2)=f (-x +2),即函数f (x )的图象关于x =2对称,又因为函数y =f (x )在区间[0,2]上单调递增,所以函数y =f (x )在区间[2,4]上单调递减.因为f (1)=f (3),72>3>52,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫72<f (3)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52,即f ⎝ ⎛⎭⎪⎫72<f (1)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52.8.设函数f (x )=x 3(a x +m ·a -x )(x ∈R ,a >0且a ≠1)是偶函数,则实数m 的值为( ) A .-1 B .1 C .2D .-2解析:选A 法一:因为函数f (x )=x 3(a x +m ·a -x )(x ∈R ,a >0且a ≠1)是偶函数,所以f (-x )=f (x )对任意的x ∈R 恒成立,所以-x 3(a -x +m ·a x )=x 3(a x +m ·a -x ),即x 3(1+m )(a x+a -x )=0对任意的x ∈R 恒成立,所以1+m =0,即m =-1.法二:因为f (x )=x 3(a x +m ·a -x )是偶函数,所以g (x )=a x +m ·a -x 是奇函数,且g (x )在x =0处有意义,所以g (0)=0,即1+m =0,所以m =-1.9.若函数f (x )=x 2-2ax +a 在区间(-∞,1)上有最小值,则函数g (x )=f x x在区间(1,+∞)上一定( )A .有最小值B .有最大值C .是减函数D .是增函数解析:选D ∵函数f (x )=x 2-2ax +a 在区间(-∞,1)上有最小值,图象开口向上,对称轴为x =a ,∴a <1.∴g (x )=f x x=x +a x-2a .若a ≤0,则g (x )=x +a x-2a 在(-∞,0),(0,+∞)上单调递增.若0<a <1,则g (x )=x +a x-2a 在(a ,+∞)上单调递增,故g (x )在(1,+∞)上单调递增.综上可得g (x )=x +a x-2a 在(1,+∞)一定是增函数.10.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-ln x -x ,x >0,-ln -x +x ,x <0,则关于m 的不等式f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1m <ln 12-2的解集为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 B .(0,2)C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,0∪⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 D .(-2,0)∪(0,2)解析:选C 因为函数f (x )的定义域(-∞,0)∪(0,+∞)关于原点对称,又当x >0时,-x <0,f (-x )=-ln x -x =f (x ),同理,当x <0时,也有f (-x )=f (x ),所以f (x )为偶函数.因为f (x )在(0,+∞)上为减函数,且f (2)=-ln 2-2=ln 12-2,所以由偶函数的性质知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫⎪⎪⎪⎪⎪⎪1m <f (2),且m ≠0,所以⎪⎪⎪⎪⎪⎪1m >2,且m ≠0,解得0<m <12或-12<m <0.11.若函数f (x )=x 2+ln(x +a )与g (x )=x 2+e x -12(x <0)的图象上存在关于y 轴对称的点,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,e)B .(e ,+∞)C .(0,e) D .(0,e ]解析:选C 若函数f (x )与g (x )的图象上存在关于y 轴对称的点,则f (x )与g (-x )=x 2+e -x -12(x >0)的图象有交点,也就是方程ln(x +a )=e -x -12有正数解,即函数y =e -x -12与函数y =ln(x +a )的图象在(0,+∞)上有交点,结合图象可知,只需ln a <e 0-12,∴ln a <12,∴0<a <e.12.已知函数f (x )的定义域为D ,若对任意x 1,x 2∈D ,当x 1<x 2时,都有f (x 1)≤f (x 2),则称函数f (x )在D 上为非减函数.设函数f (x )在[0,1]上为非减函数,且满足以下三个条件:①f (0)=0;②f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 3=12f (x );③f (1-x )=2-f (x ),则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫18=( )A.32 B .1C .2 D.52解析:选A 令x =1,可得f (1)=2,那么f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13=12f (1)=1,令x =12,可得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=1,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫16=12f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=12,令x =13,可得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫19=12f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13=12,因为函数是非减函数,所以12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫19≤f ⎝ ⎛⎭⎪⎫18≤f ⎝ ⎛⎭⎪⎫17≤f ⎝ ⎛⎭⎪⎫16=12,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫18=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫17=12,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫18=1+12=32.13.设f (x )是周期为2的奇函数,当0≤x ≤1时,f (x )=2x (1-x ),则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52=________.解析:因为f (x )是奇函数,且当0≤x ≤1时,f (x )=2x (1-x ),所以当-1≤x <0时,0<-x ≤1,f (-x )=-2x (1+x )=-f (x ),即f (x )=2x (1+x )(-1≤x <0).又f (x )的周期为2,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2-12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12×12=-12.答案:-1214.已知函数f (x )=4+x 2ln1+x1-x 在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,12上的最大值与最小值分别为M 和m ,则M +m =________.解析:令g (x )=x 2ln1+x 1-x, 则g (-x )=(-x )2ln1-x 1+x =-x 2ln 1+x1-x=-g (x ),所以函数g (x )为奇函数,其图象关于原点对称,则函数g (x )=f (x )-4的最大值M -4和最小值m -4之和为0,即M -4+m -4=0,∴M +m =8.答案:815.(2018届高三·江西师大附中月考)已知函数f (x )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪2x -a 2x 在[0,1]上单调递增,则a 的取值范围为________.解析:令2x =t ,t ∈[1,2],则y =⎪⎪⎪⎪⎪⎪t -a t 在[1,2]上单调递增.当a =0时,y =|t |=t 在[1,2]上单调递增显然成立;当a >0时,函数y =⎪⎪⎪⎪⎪⎪t -a t ,t ∈(0,+∞)的单调递增区间是[a ,+∞),此时a ≤1,即0<a ≤1时成立;当a <0时,函数y =⎪⎪⎪⎪⎪⎪t -a t =t -at ,t ∈(0,+∞)的单调递增区间是[-a ,+∞),此时-a ≤1,即-1≤a <0时成立.综上可得a 的取值范围是[-1,1].答案:[-1,1]16.已知函数f (x )的定义域为A ,若x 1,x 2∈A 且f (x 1)=f (x 2)时总有x 1=x 2,则称f (x )为单函数.例如:函数f (x )=2x +1(x ∈R)是单函数.给出下列命题:①函数f (x )=x 2(x ∈R)是单函数; ②指数函数f (x )=2x (x ∈R)是单函数;③若f (x )为单函数,x 1,x 2∈A 且x 1≠x 2,则f (x 1)≠f (x 2); ④在定义域上具有单调性的函数一定是单函数. 其中真命题的序号是________.解析:对于①,当x 1=2,x 2=-2时,f (x 1)=4=f (x 2),故①错;对于②,f (x )=2x 为单调递增函数,故②正确;而③④显然正确.答案:②③④二、能力拔高练1.当a >0时,函数f (x )=(x 2+2ax )e x 的图象大致是( )解析:选B 由f (x )=0,得x 2+2ax =0,解得x =0或x =-2a ,∵a >0,∴x =-2a <0,故排除A 、C ;当x 趋近于-∞时,e x 趋近于0,故f (x )趋近于0,排除D.2.设曲线y =f (x )与曲线y =x 2+a (x >0)关于直线y =-x 对称,且f (-2)=2f (-1),则a =( )A .0 B.13 C.23D .1解析:选C 依题意得,曲线y =f (x ),即为-x =(-y )2+a (y <0),化简后得y =--x -a ,即f (x )=--x -a ,于是有-2-a =-21-a ,解得a =23.3.已知定义在D =[-4,4]上的函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧|x 2+5x +4|,-4≤x ≤0,2|x -2|,0<x ≤4,对任意x ∈D ,存在x 1,x 2∈D ,使得f (x 1)≤f (x )≤f (x 2),则|x 1-x 2|的最大值与最小值之和为( )A .7B .8C .9D .10解析:选C 作出函数f (x )的图象如图所示,由任意x ∈D ,f (x 1)≤f (x )≤f (x 2)知,f (x 1),f (x 2)分别为f (x )的最小值和最大值,由图可知|x 1-x 2|max =8,|x 1-x 2|min =1,所以|x 1-x 2|的最大值与最小值之和为9,故选C.4.已知定义在R 上的偶函数f (x )在[0,+∞)上单调递减,若不等式f (x 3-x 2+a )+f (-x 3+x 2-a )≥2f (1)对x ∈[0,1]恒成立,则实数a 的取值范围为( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤2327,1 B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-2327,1 C .[1,3]D .(-∞,1]解析:选B ∵函数f (x )是定义域在R 上的偶函数,且-x 3+x 2-a =-(x 3-x 2+a ),∴f (x 3-x 2+a )+f (-x 3+x 2-a )≥2f (1)对x ∈[0,1]恒成立等价于2f (x 3-x 2+a )≥2f (1)对x ∈[0,1]恒成立,又∵f (x )在[0,+∞)上单调递减,∴-1≤x 3-x 2+a ≤1对x ∈[0,1]恒成立.设g (x )=x 3-x 2,则g ′(x )=x (3x -2),则g (x )在⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,23上单调递减,在⎝ ⎛⎦⎥⎤23,1上单调递增,又g (0)=g (1)=0,g ⎝ ⎛⎭⎪⎫23=-427,∴g (x )∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-427,0. ∴⎩⎪⎨⎪⎧a ≤1,a -427≥-1,∴a ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-2327,1.5.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2,x >0,x +1,x ≤0,g (x )=log 2x ,若f (a )+f (g (2))=0,则实数a 的值为________.解析:因为函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2,x >0,x +1,x ≤0,g (x )=log 2x ,所以g (2)=log 22=1,f (g (2))=f (1)=1, 由f (a )+f (g (2))=0,得f (a )=-1.当a >0时,因为f (a )=a 2>0,所以此时不符合题意; 当a ≤0时,f (a )=a +1=-1,解得a =-2. 答案:-26.如图放置的边长为1的正方形PABC 沿x 轴滚动,点B 恰好经过原点,设顶点P (x ,y )的轨迹方程是y =f (x ),则对函数y =f (x )有下列判断:①函数y =f (x )是偶函数;②对任意的x ∈R ,都有f (x +2)=f (x -2);③函数y =f (x )在区间[2,3]上单调递减;④函数y =f (x )在区间[4,6]上是减函数.其中判断正确的序号是________.解析:如图,从函数y =f (x )的图象可以判断出,图象关于y 轴对称,每4个单位图象重复出现一次,在区间[2,3]上,随x 增大,图象是往上的,在区间[4,6)上图象是往下的,所以①②④正确,③错误.答案:①②④。
课时跟踪检测(二十三)圆锥曲线1.(2018届高三·石家庄摸底)已知椭圆C:错误!+错误!=1(a>b>0)的左、右顶点分别为A,B,且长轴长为8,T为椭圆上任意一点,直线TA,TB的斜率之积为-错误!。
(1)求椭圆C的方程;(2)设O为坐标原点,过点M(0,2)的动直线与椭圆C交于P,Q 两点,求错误!·错误!+错误!·错误!的取值范围.解:(1)设T(x,y),由题意知A(-4,0),B(4,0),设直线TA的斜率为k1,直线TB的斜率为k2,则k1=错误!,k2=错误!。
由k1k2=-错误!,得错误!·错误!=-错误!,整理得错误!+错误!=1.故椭圆C的方程为x216+错误!=1.(2)当直线PQ的斜率存在时,设直线PQ的方程为y=kx+2,点P,Q的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),联立方程错误!消去y,得(4k2+3)x2+16kx-32=0。
所以x1+x2=-错误!,x1x2=-错误!.从而,错误!·错误!+错误!·错误!=x1x2+y1y2+x1x2+(y1-2)(y2-2)=2(1+k 2)x 1x 2+2k (x 1+x 2)+4=错误!=-20+错误!.所以-20<错误!·错误!+错误!·错误!≤-错误!.当直线PQ 的斜率不存在时,错误!·错误!+错误!·错误!的值为-20. 综上,错误!·错误!+错误!·错误!的取值范围为错误!。
2.(2017·全国卷Ⅱ)设O 为坐标原点,动点M 在椭圆C :x 22+y 2=1上,过M 作x 轴的垂线,垂足为N ,点P 满足错误!=错误! 错误!。
(1)求点P 的轨迹方程;(2)设点Q 在直线x =-3上,且错误!·错误!=1.证明:过点P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦点F .解:(1)设P (x ,y ),M (x 0,y 0),则N (x 0,0),错误!=(x -x 0,y ),错误!=(0,y 0).由错误!=错误! 错误!,得x 0=x ,y 0=错误!y .因为M (x 0,y 0)在椭圆C 上,所以错误!+错误!=1。
课时跟踪检测(十二) 圆锥曲线的定义、标准方程和几何性质[A 级——“12+4”保分小题提速练]1.(2017·福州模拟)已知双曲线C :y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为2,则C 的渐近线方程为( )A .y =±33xB .y =±3xC .y =±2xD .y =±5x解析:选A ∵双曲线C :y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为2,∴ca =2,即c 2=4a 2,∴a 2+b 2=4a 2,∴a b =33,∴C 的渐近线方程为y =±33x .2.(2018届高三·广东三市联考)若抛物线y 2=2px (p >0)上的点A (x 0,2)到其焦点的距离是A 到y 轴距离的3倍,则p 等于( )A.12 B .1C.32D .2解析:选D 由题意3x 0=x 0+p 2,即x 0=p4,将⎝⎛⎭⎫p 4,2代入y 2=2px (p >0),得p22=2, ∵p >0,∴p =2.3.(2017·南京模拟)若双曲线C :x 2-y 2b2=1(b >0)的离心率为2,则b =( )A .1 B. 2 C. 3D .2解析:选C 由题意得e =ca=1+b 21=2,解得b = 3. 4.(2017·长沙模拟)A 是抛物线y 2=2px (p >0)上一点,F 是抛物线的焦点,O 为坐标原点,当|AF |=4时,∠OFA =120°,则抛物线的准线方程是( )A .x =-1B .y =-1C .x =-2D .y =-2解析:选A 过A 向准线作垂线,设垂足为B ,准线与x 轴的交点为D .因为∠OFA =120°,所以△ABF 为等边三角形,∠DBF =30°,从而p =|DF |=2,因此抛物线的准线方程为x =-1.5.(2017·合肥模拟)已知双曲线y 24-x 2=1的两条渐近线分别与抛物线y 2=2px (p >0)的准线交于A ,B 两点.O 为坐标原点.若△OAB 的面积为1,则p 的值为( )A .1 B. 2 C .2 2D .4解析:选B 双曲线的两条渐近线方程为y =±2x ,抛物线的准线方程为x =-p2,故A ,B 两点的坐标为⎝⎛⎭⎫-p 2,±p ,|AB |=2p ,所以S △OAB =12·2p ·p 2=p 22=1,解得p = 2. 6.(2018届高三·张掖调研)过抛物线y 2=4x 的焦点F 的直线l 与抛物线交于A ,B 两点,若A ,B 两点的横坐标之和为103,则|AB |=( ) A.133 B.143C .5D.163解析:选D ∵p =2,∴|AB |=2+103=163.7.(2017·广州模拟)已知双曲线C :x 2a 2-y 24=1(a >0)的一条渐近线方程为2x +3y =0,F 1,F 2分别是双曲线C 的左、右焦点,点P 在双曲线C 上,且|PF 1|=7,则|PF 2|等于( )A .1B .13C .4或10D .1或13解析:选D 由一条渐近线方程为2x +3y =0和b =2可得a =3,|F 1F 2|=29+4=213,由点P 在双曲线C 上,|PF 1|=7,得|7-|PF 2||=2a =2×3=6,可得|PF 2|=1或|PF 2|=13,根据|PF 1|=7,|PF 2|=1,|F 1F 2|=213,或者|PF 1|=7,|PF 2|=13,|F 1F 2|=213,均能满足三角形成立的条件,选D.8.(2017·沈阳模拟)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,点M 与双曲线C 的焦点不重合,点M 关于F 1,F 2的对称点分别为A ,B ,线段MN 的中点在双曲线的右支上,若|AN |-|BN |=12,则a =( )A .3B .4C .5D .6解析:选A 作出示意图如图所示,设MN 的中点为P .∵F 1为MA 的中点,F 2为MB 的中点,∴|AN |=2|PF 1|,|BN |=2|PF 2|,又|AN |-|BN |=12,∴|PF 1|-|PF 2|=6=2a ,∴a =3.9.(2018届高三·武昌调研)已知F 1,F 2是椭圆与双曲线的公共焦点,P 是它们的一个公共点,且|PF 1|>|PF 2|,线段PF 1的垂直平分线过F 2,若椭圆的离心率为e 1,双曲线的离心率为e 2,则2e 1+e 22的最小值为( )A .6B .3 C. 6D. 3解析:选A 设椭圆的长半轴长为a ,双曲线的半实轴长为a ′,半焦距为c ,依题意知⎩⎪⎨⎪⎧|PF 1|+|PF 2|=2a ,|PF 1|-|PF 2|=2a ′,|PF 2|=|F 1F 2|=2c ,∴2a =2a ′+4c ,∴2e 1+e 22=2a c +c 2a ′=2a ′+4c c +c 2a ′=2a ′c +c 2a ′+4≥2+4=6,当且仅当c =2a ′时取“=”,故选A.10.(2017·全国卷Ⅲ)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右顶点分别为A 1,A 2,且以线段A 1A 2为直径的圆与直线bx -ay +2ab =0相切,则C 的离心率为( )A.63B.33C.23D.13解析:选A 以线段A 1A 2为直径的圆的方程为x 2+y 2=a 2,由原点到直线bx -ay +2ab =0的距离d =2ab b 2+a2=a ,得a 2=3b 2,所以C 的离心率e =1-b 2a 2=63. 11.(2017·福州模拟)已知抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,准线为l .若射线y =2(x -1)(x ≤1)与C ,l 分别交于P ,Q 两点,则|PQ ||PF |=( ) A. 2 B .2 C. 5D .5解析:选C 由题意,知抛物线C :y 2=4x 的焦点F (1,0),设准线l :x =-1与x 轴的交点为F 1.过点P 作直线l 的垂线,垂足为P 1,由⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =2(x -1),x ≤1得点Q 的坐标为(-1,-4),所以|FQ |=2 5.又|PF |=|PP 1|,所以|PQ ||PF |=|PQ ||PP 1|=|FQ ||FF 1|=252= 5.12.(2017·淄博模拟)已知抛物线y 2=8x 的焦点到双曲线E :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的渐近线的距离不大于3,则双曲线E 的离心率的取值范围是( )A .(1, 2 ]B .(1,2]C .[2,+∞)D .[2,+∞)解析:选B 抛物线y 2=8x 的焦点为(2,0),双曲线的一条渐近线方程为bx +ay =0,由题知|2b |a 2+b 2≤3,化简得b 2≤3a 2,又c 2=a 2+b 2,∴c 2≤4a 2,∴e ≤2,又e >1,∴e ∈(1,2].13.(2017·合肥模拟)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为3,则该双曲线的渐近线方程为________.解析:在双曲线中,b 2a 2=c 2-a 2a 2=c 2a2-1=e 2-1=2,所以该双曲线的渐近线方程为y =±ba x =±2x .答案:y =±2x14.(2018届高三·西安八校联考)已知抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,直线y =3(x -1)与C 交于A ,B (A 在x 轴上方)两点.若AF ―→=m FB ―→,则m 的值为________.解析:由题意知F (1,0),由⎩⎪⎨⎪⎧y =3(x -1),y 2=4x ,解得⎩⎨⎧x 1=13,y 1=-233或⎩⎪⎨⎪⎧x 2=3,y 2=2 3.由A 在x 轴上方,知A (3,23),B ⎝⎛⎭⎫13,-233,则AF ―→=(-2,-23),FB ―→=⎝⎛⎭⎫-23,-233,因为AF ―→=m FB ―→,所以m =3.答案:315.(2018届高三·湘中名校联考)已知抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,△ABC 的顶点都在抛物线上,且满足FA ―→+FB ―→+FC ―→=0,则1k AB +1k AC +1k BC=________.解析:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),C (x 3,y 3),F ⎝⎛⎭⎫p 2,0,由FA ―→+FB ―→+FC ―→=0,得y 1+y 2+y 3=0.因为k AB =y 2-y 1x 2-x 1=2py 1+y 2,所以k AC =2p y 1+y 3,k BC =2p y 2+y 3,所以1k AB +1k AC +1k BC=y 1+y 22p +y 3+y 12p +y 2+y 32p=0. 答案:016.(2017·安徽二校联考)已知点A 在椭圆x 225+y 29=1上,点P 满足AP ―→=(λ-1)OA ―→ (λ∈R)(O 是坐标原点),且OA ―→·OP ―→=72,则线段OP 在x 轴上的投影长度的最大值为________.解析:因为AP ―→=(λ-1)OA ―→,所以OP ―→=λOA ―→,即O ,A ,P 三点共线,因为OA ―→·OP ―→=72,所以OA ―→·OP ―→=λ|OA ―→|2=72,设A (x ,y ),OA 与x 轴正方向的夹角为θ,线段OP 在x 轴上的投影长度为|OP ―→||cos θ|=|λ||x |=72|x ||OA ―→|2=72|x |x 2+y 2=721625|x |+9|x |≤72216×925=15,当且仅当|x |=154时取等号,故所求最大值为15.答案:15[B 级——中档小题强化练]1.(2018届高三·菏泽摸底)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一条渐近线与直线x +3y+1=0垂直,则双曲线的离心率等于( )A. 6B.233C.10D. 3解析:选C 由于双曲线的一条渐近线与直线x +3y +1=0垂直,则双曲线的渐近线方程为y =±3x ,可得b a =3,可得b 2=9a 2,即c 2-a 2=9a 2,亦即c 2=10a 2,故离心率为e =c a =10.2.(2017·云南模拟)以双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)上一点M 为圆心作圆,该圆与x 轴相切于C 的一个焦点,与y 轴交于P ,Q 两点.若△MPQ 为正三角形,则该双曲线的离心率等于( )A. 2B. 3 C .2D. 5解析:选B 设圆M 与双曲线C 相切于点F (c,0),则MF ⊥x 轴,于是可设M (c ,t )(t >0),代入双曲线方程中解得t =b 2a ,所以|MF |=b 2a ,所以|PQ |=2⎝⎛⎭⎫b 2a 2-c 2.因为△MPQ 为等边三角形,所以c =32×2⎝⎛⎭⎫b 2a 2-c 2,化简,得3b 4=4a 2c 2,即3(c 2-a 2)2=4a 2c 2,亦即3c 4-10c 2a 2+3a 4=0,所以3e 4-10e 2+3=0,解得e 2=13或e 2=3,又e >1,所以e = 3.3.(2017·兰州模拟)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,点P 为双曲线右支上一点,若|PF 1|2=8a |PF 2|,则双曲线C 的离心率的取值范围为( )A .(1,3]B .[3,+∞)C .(0,3)D .(0,3]解析:选A 根据双曲线的定义及点P 在双曲线的右支上,得|PF 1|-|PF 2|=2a ,设|PF 1|=m ,|PF 2|=n ,则m -n =2a ,m 2=8an ,∴m 2-4mn +4n 2=0,∴m =2n ,则n =2a ,m =4a ,依题得|F 1F 2|≤|PF 1|+|PF 2|,∴2c ≤4a +2a ,∴e =ca ≤3,又e >1,∴1<e ≤3,即双曲线C 的离心率的取值范围为(1,3].4.(2017·湘中名校联考)过双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的右焦点且垂直于x 轴的直线与双曲线交于A ,B 两点,与双曲线的渐近线交于C ,D 两点,若|AB |≥35|CD |,则双曲线离心率的取值范围为( )A.⎣⎡⎭⎫53,+∞B.⎣⎡⎭⎫54,+∞C.⎝⎛⎦⎤1,53 D.⎝⎛⎦⎤1,54 解析:选B 将x =c 代入x 2a 2-y 2b 2=1得y =±b 2a ,不妨取A ⎝⎛⎭⎫c ,b 2a ,B ⎝⎛⎭⎫c ,-b 2a ,所以|AB |=2b 2a . 将x =c 代入双曲线的渐近线方程y =±b a x ,得y =±bca ,不妨取C ⎝⎛⎭⎫c ,bc a ,D ⎝⎛⎭⎫c ,-bc a ,所以|CD |=2bca . 因为|AB |≥35|CD |,所以2b 2a ≥35×2bc a ,即b ≥35c ,则b 2≥925c 2,即c 2-a 2≥925c 2,即1625c 2≥a 2,所以e 2≥2516,所以e ≥54. 5.(2018届高三·武汉调研)已知抛物线Γ:y 2=8x 的焦点为F ,准线与x 轴的交点为K ,点P 在Γ上且|PK |=2|PF |,则△PKF 的面积为________.解析:由已知得,F (2,0),K (-2,0),过P 作PM 垂直于准线于点M ,则|PM |=|PF |,又|PK |=2|PF |,∴|PM |=|MK |=|PF |,∴PF ⊥x 轴,△PFK 的高等于|PF |,不妨设P (m 2,22m )(m >0), 则m 2+2=4,解得m =2,故△PFK 的面积S =4×22×2×12=8.答案:86.(2016·石家庄模拟)已知F 为双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的右焦点,过原点的直线l 与双曲线交于M ,N 两点,且MF ―→·NF ―→=0,△MNF 的面积为ab ,则该双曲线的离心率为________.解析:因为MF ―→·NF ―→=0,所以MF ―→⊥NF ―→.设双曲线的左焦点为F ′,则由双曲线的对称性知四边形F ′MFN 为矩形,则有|MF |=|NF ′|,|MN |=2c .不妨设点N 在双曲线右支上,由双曲线的定义知,|NF ′|-|NF |=2a ,所以|MF |-|NF |=2a .因为S △MNF =12|MF |·|NF |=ab ,所以|MF ||NF |=2ab .在Rt △MNF 中,|MF |2+|NF |2=|MN |2,即(|MF |-|NF |)2+2|MF ||NF |=|MN |2,所以(2a )2+2·2ab =(2c )2,把c 2=a 2+b 2代入,并整理,得b a =1,所以e =ca = 1+⎝⎛⎭⎫b a 2= 2.答案: 2[C 级——压轴小题突破练]1.(2018届高三·河南八市联考)已知点M (-3,2)是坐标平面内一定点,若抛物线y 2=2x 的焦点为F ,点Q 是该抛物线上的一动点,则|MQ |-|QF |的最小值是( )A.72 B .3C.52D .2解析:选C 抛物线的准线方程为x =-12,依据抛物线的定义,得|QM |-|QF |≥|x Q +3|-⎪⎪⎪⎪x Q +12=⎪⎪⎪⎪3-12=52. 2.(2017·贵阳模拟)双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的两条渐近线将平面划分为“上、下、左、右”四个区域(不含边界),若点(2,1)在“右”区域内,则双曲线离心率e 的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎫1,52 B.⎝⎛⎭⎫52,+∞C.⎝⎛⎭⎫1,54D.⎝⎛⎭⎫54,+∞ 解析:选B 依题意,注意到题中的双曲线x 2a 2-y 2b2=1的渐近线方程为y =±ba x ,且“右”区域是由不等式组⎩⎨⎧y <ba x ,y >-ba x所确定,又点(2,1)在“右”区域内,于是有1<2b a ,即b a >12,因此题中的双曲线的离心率e =1+⎝⎛⎭⎫b a 2∈⎝⎛⎭⎫52,+∞.3.(2018届高三·武汉调研)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的两条渐近线分别为l 1,l 2,经过右焦点F 垂直于l 1的直线分别交l 1,l 2于A ,B 两点.若|OA |,|AB |,|OB |成等差数列,且AF ―→与FB ―→反向,则该双曲线的离心率为( )A.52B. 3C. 5D.52解析:选C 设实轴长为2a ,虚轴长为2b ,令∠AOF =α,则由题意知tan α=ba ,在△AOB 中,∠AOB =180°-2α,tan ∠AOB =-tan 2α=|AB ||OA |,∵|OA |,|AB |,|OB |成等差数列,∴设|OA |=m -d ,|AB |=m ,|OB |=m +d ,∵OA ⊥BF ,∴(m -d )2+m 2=(m +d )2,整理得d =14m ,∴-tan 2α=-2tan α1-tan 2α=|AB ||OA |=m 34m =43,解得b a =2或b a =-12(舍去),∴b =2a ,c =4a 2+a 2=5a ,∴e =ca= 5.4.(2017·沈阳模拟)已知抛物线C :x 2=4y 的焦点为F ,直线AB 与抛物线C 相交于A ,B 两点,若2OA ―→+OB ―→-3OP ―→=0,则弦AB 的中点到抛物线C 的准线的距离为________.解析:依题意得,抛物线的焦点F (0,1),准线方程是y =-1,因为2(OA ―→-OP ―→)+(OB ―→-OP ―→)=0,即2FA ―→+FB ―→=0,所以F ,A ,B 三点共线.设直线AB :y =kx +1(k ≠0),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则由⎩⎪⎨⎪⎧ y =kx +1,x 2=4y ,得x 2=4(kx +1),即x 2-4kx -4=0,x 1x 2=-4, ①又2FA ―→+FB ―→=0,因此2x 1+x 2=0, ②由①②解得x 21=2,弦AB 的中点到抛物线C 的准线的距离为12[(y 1+1)+(y 2+1)]=12(y 1+y 2)+1=18(x 21+x 22)+1=5x 218+1=94. 答案:94。
教学过程一、考纲解读通常设置一个小题与一个大题,约占20分.其规律是涉及圆锥曲线的图形、定义或简单几何性质一个小题,直线、圆与圆锥曲线(特别是椭圆)的综合问题一个大题.在解答题中,以“交汇型问题”、“参数问题”和“轨迹问题”为主要题型,需要重视与加强.复习中,要以椭圆的定义、标准方程与几何性质为突破口,通过类比与对比的方法把握双曲线与抛物线.从思想方法的高度把握圆锥曲线问题.其涉及的主要思想方法有:(1)待定系数法;(2)数形结合法;(3)分类讨论法;(4)函数与方程思想.二、复习预习圆锥曲线与方程①掌握椭圆的定义、几何图形、标准方程和简单几何性质(范围、对称性、顶点、离心率).②了解双曲线的定义、几何图形和标准方程,知道其简单的几何性质(范围、对称性、顶点、离心率、渐近线).③了解抛物线的定义、几何图形和标准方程,知道其简单的几何性质(范围、对称性、顶点、离心率).④理解数形结合的思想.⑤了解圆锥曲线的简单应用.三、知识讲解考点1 椭圆椭圆的定义、几何图形、标准方程椭圆简单几何性质(范围、对称性、顶点、焦点、离心率、通径).考点2 双曲线双曲线的定义、几何图形、标准方程双曲线简单几何性质(范围、对称性、顶点、焦点、离心率、渐近线、通径)考点3 抛物线抛物线的定义、几何图形、标准方程抛物线简单几何性质(范围、对称性、顶点、焦点、离心率、焦半径公式)考点4 直线与圆锥曲线位置关系1.解答题中侧重用代数方法解题,考查直线与圆锥曲线的位置关系(解答题中直线与双曲线位置关系几乎不考),有关轨迹问题、最值问题、参数范围问题、定值问题等.2.韦达定理在解决直线与圆锥曲线的位置关系的应用,应注意考虑这几个方面:(1)设交点坐标,设直线方程;(2)联立直线与椭圆方程,消去x或y,得到一个关于y或x一元二次方程,利用韦达定理;(3)利用基本不等式或函数的单调性探求最值问题。
解答题以考查学生的运算求解能力、推理论证能力,常涉及函数与方程思想、数形结合思想、化归与转化思想等基本数学思想,用到待定系数法、代入法、消元法等。
课时跟踪检测(二)A 组——12+4提速练一、选择题1.(2017·宝鸡质检)函数f(x)=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的单调递增区间是( ) A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π2-π12,k π2+5π12(k ∈Z)B.⎝⎛⎭⎪⎫k π2-π12,k π2+5π12(k ∈Z) C.⎝⎛⎭⎪⎫k π+π6,k π+2π3(k ∈Z)D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π12,k π+5π12(k ∈Z) 解析:选B 由k π-π2<2x -π3<k π+π2(k ∈Z)得,k π2-π12<x<k π2+5π12(k ∈Z),所以函数f(x)=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的单调递增区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫k π2-π12,k π2+5π12 (k ∈Z),故选B. 2.函数f(x)=sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫x ∈R ,ω>0,|φ|<π2的部分图象如图所示,则函数f(x)的解析式为( )A .f(x)=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4B .f(x)=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4C .f(x)=sin ⎝⎛⎭⎪⎫4x +π4 D .f(x)=sin ⎝⎛⎭⎪⎫4x -π4 解析:选A 由题图可知, 函数f(x)的最小正周期为T =2πω=⎝ ⎛⎭⎪⎫3π8-π8×4=π,所以ω=2,即f(x)=sin(2x +φ).又函数f(x)的图象经过点⎝⎛⎭⎪⎫π8,1,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+φ=1,则π4+φ=2k π+π2(k ∈Z),解得φ=2k π+π4(k ∈Z),又|φ|<π2,所以φ=π4,即函数f(x)=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4,故选A.3.(2017·天津高考)设函数f(x)=2sin(ωx +φ),x ∈R ,其中ω>0,|φ|<π.若f⎝ ⎛⎭⎪⎫5π8=2,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫11π8=0,且f(x)的最小正周期大于2π,则( )A .ω=23,φ=π12B .ω=23,φ=-11π12C .ω=13,φ=-11π24D .ω=13,φ=7π24解析:选A 法一:由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π8=2,得5π8ω+φ=π2+2k π(k ∈Z),①由f ⎝⎛⎭⎪⎫11π8=0,得11π8ω+φ=k′π(k′∈Z),②由①②得ω=-23+43(k′-2k).又最小正周期T =2πω>2π,所以0<ω<1,ω=23.又|φ|<π,将ω=23代入①得φ=π12.选项A 符合.法二:∵f ⎝⎛⎭⎪⎫5π8=2,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫11π8=0,且f(x)的最小正周期大于2π, ∴f(x)的最小正周期为4⎝⎛⎭⎪⎫11π8-5π8=3π,∴ω=2π3π=23,∴f(x)=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫23x +φ.由2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫23×5π8+φ=2,得φ=2k π+π12,k ∈Z.又|φ|<π,∴取k =0,得φ=π12.故选A.4.(2017·湖北荆州质检)函数f(x)=2x -tan x 在⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2上的图象大致为( )解析:选C 因为函数f(x)=2x -tan x 为奇函数,所以函数图象关于原点对称,排除选项A ,B ,又当x→π2时,y<0,排除选项D ,故选C.5.(2017·安徽芜湖模拟)若将函数y =sin 2⎝⎛⎭⎪⎫x +π6的图象向右平移m(m>0)个单位长度后所得的图象关于直线x =π4对称,则m 的最小值为( )A.π12B.π6C.π4D.π3解析:选B 平移后所得的函数图象对应的解析式是y =sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -m +π6,因为该函数的图象关于直线x =π4对称,所以2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-m +π6=k π+π2(k ∈Z),所以m =π6-k π2(k ∈Z),又m>0,故当k =0时,m 最小,此时m =π6.6.(2017·云南检测)函数f(x)=sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,|φ|<π2的部分图象如图所示,则f(x)的单调递增区间为( )A .(-1+4k π,1+4k π),k ∈ZB .(-3+8k π,1+8k π),k ∈ZC .(-1+4k,1+4k),k ∈ZD .(-3+8k,1+8k),k ∈Z解析:选D 由题图,知函数f(x)的最小正周期为T =4×(3-1)=8,所以ω=2πT =π4,所以f(x)=sin ⎝⎛⎭⎪⎫π4x +φ.把(1,1)代入,得sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+φ=1,即π4+φ=π2+2k π(k ∈Z),又|φ|<π2,所以φ=π4,所以f(x)=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4x +π4.由2k π-π2≤π4x +π4≤2k π+π2(k∈Z),得8k -3≤x≤8k+1(k ∈Z),所以函数f(x)的单调递增区间为(8k -3,8k +1)(k ∈Z),故选D.7.(2017·全国卷Ⅲ)函数f(x)=15sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6的最大值为( ) A.65 B .1 C.35D.15解析:选 A 因为cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3-π2=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3,所以f(x)=65sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π3,于是f(x)的最大值为65.。
课时跟踪检测(二十三) 圆锥曲线
1.(2018届高三·石家庄摸底)已知椭圆C :x 2a 2+y 2
b 2=1(a >b >0)的左、右顶点分别为A ,
B ,且长轴长为8,T 为椭圆上任意一点,直线TA ,TB 的斜率之积为-3
4
.
(1)求椭圆C 的方程;
(2)设O 为坐标原点,过点M (0,2)的动直线与椭圆C 交于P ,Q 两点,求OP ―→·OQ ―→
+MP ―→·MQ ―→的取值范围.
解:(1)设T (x ,y ),由题意知A (-4,0),B (4,0), 设直线TA 的斜率为k 1,直线TB 的斜率为k 2, 则k 1=
y x +4,k 2=y
x -4
. 由k 1k 2=-34,得y x +4·y x -4=-3
4,
整理得x 216+y 2
12
=1.
故椭圆C 的方程为x 216+y 2
12
=1.
(2)当直线PQ 的斜率存在时,设直线PQ 的方程为y =kx +2,点P ,Q 的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2),联立方程⎩⎪⎨⎪⎧
x 2
16+y 2
12=1,y =kx +2
消去y ,得(4k 2+3)x 2+16kx -32=0.
所以x 1+x 2=-
16k 4k 2
+3,x 1x 2=-324k 2+3
. 从而,OP ―→·OQ ―→+MP ―→·MQ ―→
=x 1x 2+y 1y 2+x 1x 2+(y 1-2)(y 2-2)=2(1+k 2)x 1x 2+2k (x 1+x 2)+4=-80k 2-524k 2
+3=-20+84k 2+3
. 所以-20<OP ―→·OQ ―→+MP ―→·MQ ―→≤-523
.
当直线PQ 的斜率不存在时,OP ―→·OQ ―→+MP ―→·MQ ―→
的值为-20. 综上,OP ―→·OQ ―→+MP ―→·MQ ―→
的取值范围为⎣
⎡⎦⎤-20,-523. 2.(2017·全国卷Ⅱ)设O 为坐标原点,动点M 在椭圆C :x 22+y 2
=1上,过M 作x 轴的
垂线,垂足为N ,点P 满足NP ―→= 2 NM ―→
.
(1)求点P 的轨迹方程;
(2)设点Q 在直线x =-3上,且OP ―→·PQ ―→
=1.证明:过点P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦点F .
解:(1)设P (x ,y ),M (x 0,y 0),
则N (x 0,0),NP ―→=(x -x 0,y ),NM ―→
=(0,y 0). 由NP ―→= 2 NM ―→
,得x 0=x ,y 0=22y .
因为M (x 0,y 0)在椭圆C 上,所以x 22+y 2
2=1.
因此点P 的轨迹方程为x 2+y 2=2.
(2)证明:由题意知F (-1,0).设Q (-3,t ),P (m ,n ), 则OQ ―→=(-3,t ),PF ―→
=(-1-m ,-n ), OQ ―→·PF ―→=3+3m -tn ,
OP ―→=(m ,n ),PQ ―→
=(-3-m ,t -n ). 由OP ―→·PQ ―→=1,得-3m -m 2+tn -n 2=1, 又由(1)知m 2+n 2=2,故3+3m -tn =0. 所以OQ ―→·PF ―→=0,即OQ ―→⊥PF ―→. 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 .
3.(2018届高三·西安八校联考)设F 1,F 2分别为椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右
焦点,若椭圆上的点T (2,2)到点F 1,F 2的距离之和等于4 2.
(1)求椭圆C 的方程;
(2)若直线y =kx (k ≠0)与椭圆C 交于E ,F 两点,A 为椭圆C 的左顶点,直线AE ,AF 分别与y 轴交于点M ,N .问:以MN 为直径的圆是否经过定点?若经过,求出定点的坐标;若不经过,请说明理由.
解:(1)由椭圆上的点T (2,2)到点F 1,F 2的距离之和是42,可得2a =42,a =2 2. 又T (2,2)在椭圆上,因此4a 2+2
b 2=1,所以b =2,
所以椭圆C 的方程为x 28+y 2
4=1.
(2)因为椭圆C 的左顶点为A , 所以点A 的坐标为(-22,0).
因为直线y =kx (k ≠0)与椭圆x 28+y 2
4=1交于E ,F 两点,设点E (x 0,y 0)(不妨设x 0>0),
则点F (-x 0,-y 0).由⎩⎪⎨⎪⎧
y =kx ,x 28+y 24
=1消去y ,得x 2=8
1+2k 2,
所以x 0=
22
1+2k 2,则y 0
=22k 1+2k 2
, 所以直线AE 的方程为y =k
1+1+2k 2(x +22).
因为直线AE ,AF 分别与y 轴交于点M ,N , 令x =0,得y =22k
1+1+2k 2,
即点M 0,
22k
1+1+2k 2
.
同理可得点N ⎝ ⎛⎭
⎪⎫
0,22k 1-1+2k 2.
所以|MN |=⎪⎪
⎪⎪
⎪⎪
22k 1+1+2k 2-22k 1-1+2k 2
=22(1+2k 2)|k |.设MN 的中点为P ,
则点P 的坐标为P ⎝
⎛⎭⎫0,-2k . 则以MN 为直径的圆的方程为x 2
+⎝⎛⎭⎫y +2k 2=⎝ ⎛⎭
⎪⎫2(1+2k 2)|k |2,即x 2+y 2+22k y =4. 令y =0,得x 2=4,即x =2或x =-2.
故以MN 为直径的圆经过两定点P 1(2,0),P 2(-2,0).
4.(2017·安徽二校联考)已知焦点为F 的抛物线C
1:x 2=2py (p >0),圆C 2:x 2+y 2=1,直线l 与抛物线相切于点P ,与圆相切于点Q .
(1)当直线l 的方程为x -y -2=0时,求抛物线C 1的方程; (2)记S 1,S 2分别为△FPQ ,△FOQ 的面积,求S 1
S 2的最小值.
解:(1)设点P ⎝
⎛⎭⎫x 0,x 2
2p ,由x 2=2py (p >0)得,
y =x 22p ,求得y ′=x
p ,因为直线PQ 的斜率为1,
所以x 0p =1且x 0-x 20
2p -2=0,解得p =2 2.
所以抛物线C 1的方程为x 2=42y .
(2)点P 处的切线方程为y -x 2
02p
=x 0
p (x -x 0),
即2x 0x -2py -x 20=0,OQ 的方程为y =-p
x 0x . 根据切线与圆相切,得
|-x 20|
4x 20+4p
2
=1,
化简得x 40=4x 20+4p 2
,由方程组⎩⎪⎨
⎪⎧
2x 0x -2py -x 2
0=0,y =-p x 0x , 解得Q ⎝⎛⎭⎫
2x 0,4-x 2
02p .所以|PQ |=1+k 2|x P -x Q |=
1+x 20
p 2⎪⎪⎪⎪x 0-2x 0= p 2+x 2
0p ·⎪⎪⎪⎪x 20-2x 0,
又点F ⎝⎛⎭⎫0,p
2到切线PQ 的距离 d 1=
|-p 2-x 20|
4x 20+4p 2
=12
x 2
0+p 2, 所以S 1=1
2
|PQ |d 1
=12·p 2+x 20p ·⎪⎪⎪⎪x 2
0-2x 0·12 x 20+p 2
=x 20+p 24p ⎪⎪⎪
⎪x 20-2x 0,
S 2=1
2|OF ||x Q |=p 2|x 0|
,
而由x 40=4x 20+4p 2知,4p 2=x 40-4x 20>0,得|x 0|>2, 所以S 1S 2=x 20+p 24p ⎪⎪⎪⎪x 2
0-2x 0·2|x 0|p
=(x 20+p 2)(x 20-2)2p 2
=(4x 20+x 40-4x 20)(x 20-2)2(x 4
0-4x 20) =x 20(x 2
0-2)2(x 20-4) =x 20-42+4x 20-4
+3
≥22+3,
当且仅当x 20-4
2=4x 20-4
时取等号,
即x 2
0=4+22时取等号,此时p =2+2 2.
所以S 1
S 2
的最小值为22+3.。