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文檔簡介

2023-2024學(xué)年高考數(shù)學(xué)專項復(fù)習(xí)——壓軸題

決勝2024年高考數(shù)學(xué)專項特訓(xùn):壓軸題

,、12

c,g(x)=—x+X

1.已知函數(shù)〃x)__2xlnx,2.

⑴求/(x)的極值;

(2)證明:當(dāng)工>1時,/(x)+g(x)>0.(參考數(shù)據(jù):In2。0.69)

/(x)=—x2-x\nx+t(teR)

2.已知函數(shù)2

(l)g(x)是/(無)的導(dǎo)函數(shù),求g(x)的最小值;

…J<e

(2)證明:對任意正整數(shù)都有(其中e為自然

對數(shù)的底數(shù));

⑶若X'-xInx+(2-4)x-12°恒成立,求實數(shù)。的取值范圍.

3.已知函數(shù)/G)=e一渡,曲線,=在。,”1))處的切線方程為,量力]

⑴求“力的值:

⑵求,(X)在[°,”上的最值;

(3)證明:當(dāng)x>0時,6工+(1-e..xlnxNO

4.已知函數(shù)/(x)=flnr+a(x+l),fleR

⑴若。=1,求函數(shù)/GO的單調(diào)區(qū)間;

(2)右關(guān)于*的不等式/(x)W2a在[2,+8)上恒成立,求o的取值范圍.

(3)若實數(shù)b滿足。<一/+1且6>1,證明/(x)<l-21n〃

E:--H--——1(Q>6>0)---M(yfl1、

5.橢圓〃b2的離心率是2,點C1是橢圓E上一點,過點

夕(°」)的動直線/與橢圓相交于",8兩點.

(1)求橢圓E的方程;

(2)求”08面積的最大值;

QA_PA

(3)在平面直角坐標(biāo)系中,是否存在與點尸不同的定點°,使3恒成立?存在,

求出點°的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.

6.已知函數(shù)""Lx""",g(x)="x)-2"eR)

(1)當(dāng)a=0時,

(i)求曲線丁=/(')在點(2J。))處的切線方程;

(ii)求/(X)的單調(diào)區(qū)間及在區(qū)間1e'」上的最值;

(2)若對"'€(1,+8),gG)<°恒成立,求.的取值范圍.

211

7.拋物線""宣j與X軸交于"6°),8(8,°)兩點,與y軸交于點C,直線

歹=區(qū)-6經(jīng)過點也點尸在拋物線上,設(shè)點尸的橫坐標(biāo)為

(2)如圖1,連接NC,AP,PC,若A4PC是以CP為斜邊的直角三角形,求點尸的坐標(biāo);

⑶如圖2,若點尸在直線BC上方的拋物線上,過點尸作尸。1BC,垂足為0,求

CQ+-PQ

2的最大值.

8.已知集合/={123/一,2〃}(">0,對于人的一個子集s,若存在不大于〃的正整數(shù)叫

使得對S中的任意一對元素卬$2,都有卜1-52上加,則稱S具有性質(zhì)尸.

(1)當(dāng)〃=10時,試判斷集合8={xe/1x>9MC={xe/|x=3"l#eN}是否具有性質(zhì)產(chǎn)?

并說明理由;

(2)當(dāng)時,=1010,若集合S具有性質(zhì)產(chǎn),

①判斷集合?={202171xeS}是否一定具有性質(zhì)尸?并說明理由;

②求集合中S元素個數(shù)的最大值.

9.某數(shù)學(xué)興趣小組運用《幾何畫板》軟件探究了="/(〃>0)型拋物線圖象.發(fā)現(xiàn):如圖1所

示,該類型圖象上任意一點M到定點4J的距離|吹|,始終等于它到定直線

'4a上的距離1MAi(該結(jié)論不需要證明),他們稱:定點尸為圖象的焦點,定直線/

1

y------

為圖象的準(zhǔn)線,4a叫做拋物線的準(zhǔn)線方程.其中原點。為的中點,

\FH\=2\OF\y=—x2尸Z:y=--

2“例如,拋物線2,其焦點坐標(biāo)為I2),準(zhǔn)線方程為-2.其中

\MF\=\MN\,\FH\=2\OH\=1

(1)【基礎(chǔ)訓(xùn)練】請分別直接寫出拋物線夕=2—的焦點坐標(biāo)和準(zhǔn)線/的方程;

y=-x2

(2)【技能訓(xùn)練】如圖2所示,已知拋物線.8上一點尸到準(zhǔn)線/的距離為6,求點P的坐

標(biāo);

(3)【能力提升】如圖3所示,已知過拋物線,=如2">°)的焦點廠的直線依次交拋物線及準(zhǔn)

線/于點月、BC,若忸。=2網(wǎng),朋=4求0的值;

(4)【拓展升華】古希臘數(shù)學(xué)家歐多克索斯在深入研究比例理論時,提出了分線段的“中末比”

問題:點C將一條線段分為兩段/C和C3,使得其中較長一段/C是全線段與另一

AC_BCV|-l

段C8的比例中項,即滿足:ABAC2,后人把這個數(shù)稱為“黃金分割”,把

y=—X2

點C稱為線段的黃金分割點.如圖4所示,拋物線4的焦點/(°,1),準(zhǔn)線/與>軸

交于點£為線段近的黃金分割點,點M為y軸左側(cè)的拋物線上一點.當(dāng)

皿行

\MF\時,求出的面積值.

C----=1(62>0,Z)>0)^

10.已知雙曲線?b2的一條漸近線方程的傾斜角為6A0O°,焦距為4.

(1)求雙曲線C的標(biāo)準(zhǔn)方程;

(2)/為雙曲線C的右頂點,為雙曲線C上異于點/的兩點,且

①證明:直線龍W過定點;

②若M,N在雙曲線的同一支上,求A/MN的面積的最小值.

11.設(shè)圓。的弦PQ的中點為過點M任作兩弦/瓦沖,弦/。與分別交P。于點

(1)試用解析幾何的方法證明:”為石尸的中點;

⑵如果將圓分別變?yōu)闄E圓、雙曲線或拋物線,你能得到類似的結(jié)論嗎?

12.定義在R上的函數(shù)/(*)滿足:①對V』,x2eR,當(dāng)尤1*超時,總有

[/a)-/5)]a-X2)>0;②對VxeR,/(“X)-9-3)13.

⑴求“x);

/■6)+("1)3』

⑵若對任意-,*2,WeR,均存在以了(項),/。2)

/(X3)

為三邊長的三角形,求實數(shù)后的取值范圍.

13.對于數(shù)集'={一1,*,X2,-一,%}("22為給定的正整數(shù)),其中0<玉氣<…<x",如果

對任意“SeX,都存在GdeX,使得這+仄/=。,則稱X具有性質(zhì)P

0<x<—

⑴若2,且集合〔2J具有性質(zhì)產(chǎn),求x的值;

(2)若X具有性質(zhì)P,求證:leX;且若%>1成立,則玉=1;

(3)若X具有性質(zhì)產(chǎn),且%=2023,求數(shù)列和孫…,毛的通項公式.

14.已知/Oe、*,/'(x)是/(x)的導(dǎo)函數(shù),其中—R.

(1)討論函數(shù)/'(X)的單調(diào)性;

⑵設(shè)g3="x)+x(eT)+al,尸g。)與、軸負(fù)半軸的交點為點尸,尸g。)在點?

處的切線方程為戶'(X).

①求證:對于任意的實數(shù)X,都有g(shù)(x)N〃(x);

②若關(guān)于X的方程g(x)='C>°)有兩個實數(shù)根且看<2證明:

z(l-2e)

—X]W1+

1-e

“I一,u|x=—

15.在平面直角坐標(biāo)系》伽中,一動圓經(jīng)過點12J且與直線2相切,設(shè)該動圓圓心

的軌跡為曲線K,P是曲線K上一點.

⑴求曲線K的方程;

(2)過點/且斜率為左的直線/與曲線K交于8、C兩點,若〃/。尸且直線。尸與直線%=1交

網(wǎng)

于。點.求的值;

⑶若點。、E在y軸上,D尸DE的內(nèi)切圓的方程為卜一1)+/=1,求口PDE面積的最小值.

22(八(八

XV耳(1,1),6(0,1),6-1.,41.

=1(。>6〉0)

16.已知橢圓C:四點IJIJ中恰有三

點在橢圓C上.

(1)求橢圓C的方程;

(2)設(shè)直線/不經(jīng)過巳點且與C相交于/,8兩點,若直線8/與直線的斜率的和為-1,

證明:/過定點.

(3)如圖,拋物線M:V=4x的焦點是尸,過動點G(TJ)的直線人與橢圓。交于p,。兩點,

與拋物線M交于4月兩點,且G是線段P。的中點,是否存在過點尸的直線4交拋物線M

于7,。兩點,且滿足47〃片。,若存在,求直線4的斜率后的取值范圍;若不存在,說明

理由.

17.已知函數(shù)/(x)=lnx-〃zx(加為常數(shù)).

(1)當(dāng)機(jī)=1時,求曲線了=/0)在點(1J。))處的切線方程;

、3行

m之---2

⑵當(dāng)-2時,設(shè)函數(shù)g(x)=2/(x)+x的兩個極值點3,%?<三)恰滿足關(guān)系式

In土

b=——y=^-x2)(------6)

再一工2,求尤1+尤2的最小值.

18.給定正整數(shù)后,m,其中24加4左,如果有限數(shù)列{“"}同時滿足下列兩個條件.則稱

{%}為(匕⑼一數(shù)列.記⑸⑼-數(shù)列的項數(shù)的最小值為G@,m).

條件①:總}的每一項都屬于集合{I2…眉;

條件②:從集合AZ…上}中任取m個不同的數(shù)排成一列,得到的數(shù)列都是業(yè)■}的子列.

注:從{“」中選取第力項、第4項....第彳項(2—八)形成的新數(shù)列

唯,%???,歿稱為{%}的一個子列.

(1)分別判斷下面兩個數(shù)列,是否為(3,3)一數(shù)列.并說明理由!

數(shù)列4:123,L2,3,1,2,3.

數(shù)列4-1,2,3,2,1,3,1

(2)求G&2)的值;

“,、k2+3k-4

G(k,k)>---------

⑶求證2.

答案:

2

1.(1)極大值為無極小值

(2)證明見解析

【分析】(1)求導(dǎo),根據(jù)導(dǎo)函數(shù)的符號結(jié)合極值的定義即可得解;

F(x)=/(x)+g(x)=—x2+jc-2xlnx(x>1)

(2)構(gòu)造函數(shù)27,利用導(dǎo)數(shù)求出函數(shù)的最小值,再

p、n—x+1-2Inx>0(x>1)

證明幾n>u即可或者轉(zhuǎn)換不等式為2,通過構(gòu)造函數(shù)可得證.

【詳解】(1)/(X)的定義域為(°,+◎,r(x)=-2(l+lnx),

當(dāng)°”、時,小)>0,當(dāng)時,/'(x)<0,

所以函數(shù),(X)在0,-—,+co

e上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,

_£

故/(%)在“="處取得極大值

2

所以“刈的極大值為e,無極小值;

F(x)=/(x)+g(x)=^-x2+x-2xlnx(x>1)

解法一:則尸(x)=x-21nx-l,

2x-2

.令/?(無)=x-21nx-l(x>l)/?,W=l--=^—

當(dāng)l<x<2時,"(x)<0,力(x)單調(diào)遞減,當(dāng)x>2時,h\x)>0;〃(x)單調(diào)遞增,

又〃⑵=1—ln4<0,〃(1)=0,〃(4)=3—21n4>0,

所以存在“"億4),使得以%)=0,gpxo-21nxo-l=O,

當(dāng)時,〃(x)<0,即尸'(x)<0,尸(x)單調(diào)遞減,

當(dāng)時,〃(x)>0,即/'(x)>0,尸(x)單調(diào)遞增,

所以當(dāng)x>l時,"x)在x=x。處取得極小值,即為最小值,

11

F(x)>F(x)=-x2+x(l-21nx)=--x2+2x

故02000200

設(shè)。(%)=-*+2?因為/e(2,4),

p(jc)=—xi+2x

由二次函數(shù)的性質(zhì)得函數(shù)n2n在(2,4)上單調(diào)遞減,

故。(%)>。(4)=0,

所以當(dāng)X〉1時,尸(x)>0,即/(x)+g(x)>0.

解法二:要證尸(M>°,即證27,

因為P。)一5J2x6>1),所以當(dāng)xe(l,4)時,p(x)<0>°(x)單調(diào)遞減,

當(dāng)xe(4,+")時,〃(x)>0,p(x)單調(diào)遞增,

所以p(x"p(4)=2+l_21n4=3-41n2>0,所以尸(x)>0,即/(x)+g(x)>0.

方法點睛:利用導(dǎo)數(shù)證明不等式問題,方法如下:

(1)直接構(gòu)造函數(shù)法:證明不等式/(x)>g(“)(或/(*)(g(x))轉(zhuǎn)化為證明

/G)-g(x)>。(或/GO-g(x)<。),進(jìn)而構(gòu)造輔助函數(shù)2)=/3-g”

(2)適當(dāng)放縮構(gòu)造法:一是根據(jù)已知條件適當(dāng)放縮;二是利用常見放縮結(jié)論;

(3)構(gòu)造“形似”函數(shù),稍作變形再構(gòu)造,對原不等式同解變形,根據(jù)相似結(jié)構(gòu)構(gòu)造輔助函數(shù).

2.(1)°

(2)證明詳見解析

⑶aV2

【分析】(1)利用導(dǎo)數(shù)求得gG)的最小值.

(2)根據(jù)(1)的結(jié)論得到<")"一,利用放縮法以及裂項求和法證得不等式成立.

(3)由不等式x'-xlnx+(2-a)x-12°分離參數(shù)。,利用構(gòu)造函數(shù)法,結(jié)合導(dǎo)數(shù)求得。的取

值范圍.

f(x}=—x2-xlnx+t(tGR,x>0)

【詳解】(1)依題意,2

所以g(x)=/'(x)=x-(lnx+l)=x-lnx-l(x>0)

SG)=l丁丁,所以g(x)在區(qū)間(°」)上g'(x)<°,g(x)單調(diào)遞減;

在區(qū)間(L+°°)上g'(x)>°,g(X)單調(diào)遞增,

所以當(dāng)x=l時g(x)取得最小值為g(l)=lTnl-l=O.

(2)要證明:對任意正整數(shù)〃(〃22),都有〔Timm

1+J<lne

+ln"

+…++

即證明

由(1)得/'(x)=g(x)?g(l)=O,gpx-lnx-l>O,lnx<x-l

元=1+二,"22,"eN*+41+3-1=3

令n-,所以I〃J獷",

+山l+f111

所以

11111111i

<----1-----F…+------=1---1-----F???H---------i/]

1x22x3(H-1)H223n-\n~n

所以對任意正整數(shù)〃(心2),都有+*上,

(3)若不等式x*_xlnx+(2-a)x_lWO恒成立,此時x>0,

xx-x]nx+2x-l

a<---------------

則X恒成立,

zx_xx-xlnx+2x-l

令⑺一,

人〃(x)=e*-x-1(x>O),M(x)=ex-1>0

所以"(x)在區(qū)間他+動上單調(diào)遞增,

xx

所以“(x)>e°-O-l=O,e-x-l>O,e>x+l當(dāng)x=0時等號成立,

,z、exln'-xln^+2x-lxlnx+l-xlnx+2x-l,

h(x)=---------------->--------------------=2

所以XX

當(dāng)xlnx=O,x=l時等號成立,所以a<2.

利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最值的步驟:求導(dǎo):對函數(shù)/(X)進(jìn)行求導(dǎo),得到它的導(dǎo)函數(shù)/(X).導(dǎo)函數(shù)

表示了原函數(shù)在不同點處的斜率或變化率.找出導(dǎo)數(shù)為零的點:解方程/'(x)=°,找到使得導(dǎo)

數(shù)為零的點,這些點被稱為臨界點,可能是函數(shù)的極值點(包括最大值和最小值),檢查每個

臨界點以及區(qū)間的端點,并確認(rèn)它們是否對應(yīng)于函數(shù)的最值.

3.b=e-2

⑵/(X)max=e[/Wmin=l

(3)證明見解析

【分析】(1)利用切點和斜率列方程組,由此求得0涉.

(2)利用多次求導(dǎo)的方法求得,(X)在區(qū)間網(wǎng)11上的單調(diào)性,由此求得/(X)在[°閨上的最值.

(3)先證明x>0時,/(x)“e-2)x+l,再結(jié)合口)轉(zhuǎn)化為e*+(2-e)x-l2xlnx+x,從

而證得不等式成立.

【詳解】(1)/'(x)=e.2ax,

1/'0)=e-2a=6

」/(l)=e-"6+1,解得i=i,』-2;

⑵由⑴得:"x)=e=x2,

f'(x)=ex-2x令"x)=e'_2x則如尸一

'(X)是增函數(shù),令"(x)=°解得X=ln2.

hG),也即尸(X)在山2)上〃(x)<0,力(x)單調(diào)遞減,

在(ln2,+8)上〃(x)>0,h(x)單調(diào)遞增,

,h(In2)=f(ln2)=2-21n2>0,J(x)在“遞增,

.../Ox=/⑴=eT;=/(0)=l;

(3)由(2)得/(X)過(LeT),

且了=10)在x=l處的切線方程是>=傘一2六+1,

故可猜測x>0且xwl時,/(X)的圖象恒在切線了二G一2卜+1的上方,

下面證明x>0時,/(x)“e-2)x+l,設(shè)g(x)=/(x)_(e-2)x-l,(x>0),

...g'(x)=e*-2x-(e-2),令他(x)=g'(x)=e*-2x-(e-2),

*(%)=ex-2

由(2)得:8'3在(°1112)遞減,在g,+8)遞增,

..g'(0)=3-e>0g'(l)=O<ln2<l,^(M<0

?,,0f,

...存在x°e(O,l),使得g'(x)=°,

...xe(0,Xo)u(l,+co)時,g'(x)>0,xe(xo,l)時,g'(x)<0,

故g(x)在(O,%)遞增,在(%」)遞減,在&+°0)遞增.

又g(O)=g(l)=O,..苫卜展。當(dāng)且僅當(dāng)x=l時取“=,,,g(x)=ejr-x2-(e-2)x-l>0

ex+(2-e)x-l

故x-x,x>0,由⑵得:ex>x+l,故x?ln(x+l),

ex+(2-e)x-l

-------------->x>lux+1

...x-lNlnx,當(dāng)且僅當(dāng)%=1時取,i,x,

QX+(2—e)x—1

gp->lnx+1.e%+(2—e)x-1>xlnx+x

即e"+(1-e)x-xlnx-1"成立,當(dāng)且僅當(dāng)%=i時“=,,成立.

求解切線的有關(guān)的問題,關(guān)鍵點就是把握住切點和斜率.利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,如果一

次求導(dǎo)無法求得函數(shù)的單調(diào)性時,可以考慮利用多次求導(dǎo)來進(jìn)行求解.利用導(dǎo)數(shù)證明不等式恒

成立,如果無法一步到位的證明,可以先證明一個中間不等式,然后再證得原不等式成立.

4.⑴單調(diào)增區(qū)間為(°』),單調(diào)減區(qū)間為a+8);

(2)(-*21n2]

(3)證明見解析

【分析】(1)求導(dǎo),再根據(jù)導(dǎo)函數(shù)的符號即可得解;

,xlnxxInx_

a<----g(zx)x=-----,x>2

(2)分離參數(shù)可得x-l,構(gòu)造函數(shù)x-1,利用導(dǎo)數(shù)求出函數(shù)的最小

值即可得解;

(3)由得。-1<-方2,貝|」/(》)4/(6"7)=61+。<—"-62+1,要證

小)<1-21而,即證e"_/+i<i_2in/,即證/+2M6-6<0,構(gòu)造函數(shù)

〃(x)=(21nx-x)e,(x>l),證明即可

【詳解](1)當(dāng)°=1時,/(x)=_xlnx+x+l,x>0,

/(x)=-lnx;由/(x)>0,得0<x<l,由/''(x)<0,得x>l,

故/G)的單調(diào)增區(qū)間為(°』),單調(diào)減區(qū)間為&+00):

---f(x)<2a,:.a<

⑵V7"In",

xlnx、八

入g(x)=-■------,x>2

令x-1

x-1-Inx

g'(x)=

則(1)2,

|1一V

令()=lnx-x+l,貝/3==1=?,

由f'(x)>0,得0<x<l,由f'(x)<。,得,>1,

故O在(0J)遞增,在(1,+°°)遞減,?)max=/(l)=。,

/.t(x)<0所以InxWx-l,

00

二?g(工)>°送(、)在[2,+)上單調(diào)遞增,「遭(%)血11=8(2),

/.a<g(2)=2In2

二°的取值范圍(一叫21n2];

(3)/+1,-1<—Z)2

又/(x)-/(e°i)=e"1+ay=ca】+Q在QWR上遞增,

所以/(x)W/(ea-1)=e"T+a<e^-^+l,

下面證明:-b2+l<\-2lnb2,

-+2\nb2-b2<0

即證e",

----F2Inx-x<0

令x=b>1,則e、,

即(21nx-x)-ex<-l

令Mx)=(21nxr)e%x>l),則

222-fx-lY-1

(p(x)=2lnx-x+——l(x>l)(p(x)=——1y=―/—<O(x>l)

令X,則XXX,

...函數(shù)。(x)在(1,+8)上單調(diào)遞減,

???夕(X)<夕⑴=0,

.?.”3<0,/心)在(1,+00)遞減,

/z(x)</z(l)=-e<-1

所以21加.

方法點睛:利用導(dǎo)數(shù)證明不等式問題,方法如下:

(1)直接構(gòu)造函數(shù)法:證明不等式/(x)>g(x)(或/(x)(g(x))轉(zhuǎn)化為證明

/(x)-g(x)>0(或/(x)-g(x)<0),進(jìn)而構(gòu)造輔助函數(shù)“x)=/(x)-g(x);

(2)適當(dāng)放縮構(gòu)造法:一是根據(jù)已知條件適當(dāng)放縮;二是利用常見放縮結(jié)論;

(3)構(gòu)造“形似”函數(shù),稍作變形再構(gòu)造,對原不等式同解變形,根據(jù)相似結(jié)構(gòu)構(gòu)造輔助函數(shù).

22

工+匕=1

5.(1)42

(2)也

(3)存在,°(").

【分析】(1)由離心率及過點“6"列方程組求解“力.

S_J_.I

(2)設(shè)直線/為了=息+1與橢圓方程聯(lián)立,將"0*一2"121表達(dá)為上的函數(shù),由基本不

等式求最大值即可.

(3)先討論直線水平與豎直情況,求出°(°2),設(shè)點8關(guān)于〉軸的對稱點",證得

PA

PB

0,4"三點共線得到QB成立.

c_V|

a2r

<Q2=Tb2.+c26Z=4

2仔=2x2

【詳解】⑴根據(jù)題意,得田b-,解得1,一,橢圓C的方程為42

(2)依題意,設(shè)/(再,必)*(々,%),直線/的斜率顯然存在,

y=kx+\

<J+y2Tz2

故設(shè)直線/為尸丘+1,聯(lián)立E萬一,消去九得(1+23”+4米-2=0

_4k2

因為直線/恒過橢圓內(nèi)定點尸(°」),故A>°恒成立,西+七一|+2小卒2-]+2左2,

VLJ1+4左2

S"OB-4x

-1+2P-

故3(一3)

S.AOB=叵X;:]=也*2]£72

令t="+4kJ21,所以'+/,當(dāng)且僅當(dāng)(=1,即左=0時取得

等號,

綜上可知:003面積的最大值為行.

(3)當(dāng)/平行于x軸時,設(shè)直線與橢圓相交于°,°兩點,如果存在點°滿足條件,

\QC\

\PC\ZA

則有311尸。,即1。。卜1。必,所以。點在了軸上,可設(shè)。的坐標(biāo)為(°,為);

當(dāng)/垂直于X軸時,設(shè)直線與橢圓相交于M,N兩點,如果存在點。滿足條件,

%一^72-1

\QM\JPM\——

則有3「網(wǎng)|,即%+C"+1,解得%=1或%=2,

所以若存在不同于點尸的定點。滿足條件,則點。的坐標(biāo)為(°'2);

當(dāng)/不平行于x軸且不垂直于x軸時,設(shè)直線1方程為了=履+1,

-4左—2

由(2)知一1+2產(chǎn)-1+2產(chǎn),

又因為點B關(guān)于V軸的對稱點B'的坐標(biāo)為(一%,%),

左“="2="匚=左一1人=及二2=鋁二1=一左+1_

又X]%!M-X2-X2x2

則――J

\QA\\QAx,PA

所以則。,48’三點共線,所以|。0\QB'超PB

QA_PA

綜上:存在與點尸不同的定點。,使308恒成立,且°(0,2).

—+2-=1

方法點睛:直線Nx+8y+C=°與橢圓/b2交于M,N,當(dāng)且僅當(dāng)

ab

a2/2+/82_2c2=0時,SMON取得最大值2.

6.(1)(i)3x+2j-21n2-2=0.(ii)答案見解析

£j_

2,2

【分析】(1)(i)求出/。"二+為?,求導(dǎo)得到'(2)--5,由點斜式寫出切線方程;

(ii)求導(dǎo),得到函數(shù)單調(diào)性,進(jìn)而得到函數(shù)的極值,最值情況;

—<2a-fa-y^lxVxen+oo)/z(x)=—,xe(1,+co)

(2)變形為xI2)對八41,+叼恒成立問題,令一x',求導(dǎo)

y=1a-[a-^\x1)h(x)=~

得到其單調(diào)性,并畫出函數(shù)圖象,求出I2>恒過點'(41人且無在

(1,°)處的切線方程為kxT,"°』)剛好在切線上,結(jié)合圖象kX-1在

=e(1,+co)

x'上方,再由圖象及直線斜率得到不等式,求出。的取值范圍.

【詳解】⑴⑴當(dāng)"0時,4)=丁+1廣"2)=-2+ln2,

/,3=r+5r(2)=-2+1=-|

故曲線J=/(X)在點(2/(2))處的切線方程為'一(一2+In2)=-2)

即3x+27一2In2—2=0.

(ii)/(%)=_;/+后二xe(0,+oo)

令“W>°,解得“武叫,令八解得I42)

xe_,e/(x)=f(1)=--

當(dāng)l_e「時,/、辰J1/2,

f(e)=-—e2+lne=e2+1

v722

其中

±jOn=/(e)=-#+l

故2,

故〃x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(°」),單調(diào)遞減區(qū)間為(L+00);

ffy\―,e——e2+1

在區(qū)間Le」上的最大值為2,最小值為2;

g(x)=|tz-—|x2+Inx-2ax

(2)I2>,

2

對Vxe(l,+oo),x+Inx-2ax<0

恒成立,

Inx-

——<2a-X“Vx€(1,+oo)L4。

變形為X對''〃恒成U,

令什『5),則"審,

當(dāng)x《l,e)時,〃(x)>0,'。)一丁單調(diào)遞增,

當(dāng)x?e,+8)時,〃(x)<0/(x)一丁單調(diào)遞減,

其中〃(>。,”力等4,當(dāng)m時,乎>°恒成立,

2)=皿

故回出X的圖象如下:

N(2,l)

其中

〃⑴=9=1=%(I。),

又1,故x在處的切線方程為歹=xT,

又2(2」)在y=x-l上,

A(x)=e(1,+co)

結(jié)合圖象可得此時y=x-i在x“上方,

另外由圖象可知當(dāng)?shù)男甭蕿?時,滿足要求,當(dāng)?shù)男甭市?/p>

于。時,不合要求,

Inx31

-----<2a-——ae[。,1]

故要想滿足X需要2

ae——

解得122」,

。的取值范圍是I2'2.

對于求不等式成立時的參數(shù)范圍問題,一般有三個方法,一是分離參數(shù)法,使不等式一端是

含有參數(shù)的式子,另一端是一個區(qū)間上具體的函數(shù),通過對具體函數(shù)的研究確定含參式子滿

足的條件.二是討論分析法,根據(jù)參數(shù)取值情況分類討論,三是數(shù)形結(jié)合法,將不等式轉(zhuǎn)化為

兩個函數(shù),通過兩個函數(shù)圖像確定條件.

y=——x2+—x-6k=—

7.(I)-44,t=3,4

“。,-3

⑵12)

169

⑶16

【分析】(1)利用待定系數(shù)法求解即可;

PA/*=_in加+6/%,與

(2)作尸軸于點M,可求得44,AM=m-3,證明ACO/~ANMP,

OAPC

可得尸70-M4,進(jìn)而可得出答案;

(3)作PN'x軸交8c于點N,過點N作NE,y軸于點E,通過證明RMP0N~RMBOC,

3455

QN=—PN,PQ=—PNCN=-EN=-m

求出55,再通過證明△CNE?△C30,可得44,再根據(jù)二

次函數(shù)的性質(zhì)即可得解.

211

/?僅。、尸QX+—x—6

【詳解】(1)???I'J在拋物線4上,

64a+—x8-6=0

4,

1

a=——

4,

1H於

V=----X2H----X—O

???拋物線解析式為44,

?--t2+-t-6=0

當(dāng)y=0時,44,

J=3,t2=8(舍),

?,?,=3,

/(8,0)在直線尸履一6上,

...8左-6=0,

4;

(2)如圖,作尸M'x軸于點

y=-x~Hx_6?

對于44,令尤=0,則》二-6,

.點。(0,-6),即℃=6,

J(3,0)

?,

,?Q=3,

,??點P的橫坐標(biāo)為m.

D(12H/

???I44J,

1

PDM”=-m2---1-1-m+6u,,。

...44AMr=m—3,

..ZCAP=90°f

-,ZOAC+ZPAM=90°f

...AAPM+NPAM=90°,

...ZOAC=ZAPM,

.,.ZAOC=ZAMP=90\

...△CCU-^AMP,

OA_PC

...PM-MA,

3(m—3)=6-|—m2——m+6

;.OAMA=OCPM,gp144

:.叫=3(舍),%=10,

...加=10,

(3)如圖,作尸"Lx軸交8c于點N,過點N作軸于點石,

N\m,-m-6

I4

???點

PN=--m2+—m-6--m-6——m"+2m

4444

...PN_Lx軸,

.-.PN//OC,

.ZPNQ=ZOCB,

...RUPQN~RtABOC,

PN_NQ_PQ

:^BC~~OC~~OB,

..O8=8,OC=6,8C=10

34

QN=-PN,PQ=-PN

55

軸,

.?.NE7/x軸,

..CNEfCBO,

CN=-EN=-m

44.

關(guān)鍵點點睛:熟練的掌握三角形相似的判斷及性質(zhì)是解決本題的關(guān)鍵.

8.(1)詳見解析;

⑵①具有性質(zhì)尸;理由見解析;②1346

【分析】(1)當(dāng)〃=10時,先求得集合A,由題中所給新定義直接判斷即可;

(2)當(dāng)〃=101。時,先求得集合A,

①根據(jù),={2°21-x|xeS},任取'=2021-x()e7,其中%cS,可得1,2021-x。工2020,

利用性質(zhì)P的定義加以驗證,即可說明集合T具有性質(zhì)P;

②設(shè)集合S有《個元素,由⑴可知,任給xeS,1<x<2020,貝口與2021-x中必有1個

不超過1°1°,從而得到集合S與T中必有一個集合中至少存在一半元素不超過1010,然后利

用性質(zhì)尸的定義列不等式,由此求得人的最大值.

【詳解】⑴當(dāng)〃=10時,/={1,2,…,19,20},

5={相川》>9}={10,11,12,一、19,20}不具有性質(zhì)?,

因為對任意不大于1°的正整數(shù)加,

都可以找到該集合中的兩個元素4=1°與4=10+切,使得向心|=加成立,

集合C={x—"1,hN*}具有性質(zhì)尸,

因為可取加對于該集合中任一元素,

q=34-Ig=3僅-1(后u^eN*)都有忖-c2]=3%一上*1

(2)當(dāng)〃=1010時,集合"={L2,3,--,2019,2020},7M41010(meN*)

①若集合S具有性質(zhì)尸,那么集合7={2021-x|xe必一定具有性質(zhì)P.

首先因為?={2°217口€5},任取:2021-X。eT,其中與?s.

因為Su4,所以與e{1,2,3,…,2020}.

從而142021_/<2020,即法4,所以TuZ.

由S具有性質(zhì)尸,可知存在不大于101。的正整數(shù)加,

使得對s中的任意一對元素$”$2,都有N一$2上機(jī).

對于上述正整數(shù)加,從集合?={2°21一劃^S}中任取一對元素4=2021-再,

t2=2021-X2)其中占,乙€5,則有,一"二卜】一$2〔工機(jī).

所以,集合T={2°217EeS}具有性質(zhì)P;

②設(shè)集合S有左個元素,由(1)可知,若集合S具有性質(zhì)產(chǎn),

那么集合?={2021一刈xeS}一定具有性質(zhì)尸.

任給x£S,1<x<2020,則x與2021-x中必有一個不超過1010.

所以集合S與T中必有一個集合中至少存在一半元素不超過1010.

不妨設(shè)S中有I2J個元素4也,…抱不超過1010.

由集合S具有性質(zhì)尸,可知存在正整數(shù)加41010.

使得對S中任意兩個元素S,$2,都有N”

所以一定有4+加,&+機(jī),…,2+加史s

yZ?.+m<1000+1000=2000故4+加,優(yōu)+加,…,4+加£%

即集合A中至少有/個元素不在子集S中,

k+-<k+t<2020?t+-<2020

因此2,所以2,得女41346.

當(dāng)5={1,2,…,672,673,…,1347,…,2019,2020}時,取用=673

則易知對集合S中的任意兩個元素乂,%,都有%一為設(shè)673,即集合S具有性質(zhì)尸.

而此時集合S中有1346個元素,因此,集合S元素個數(shù)的最大值為1346.

解新定義題型的步驟:(1)理解“新定義”一明確“新定義”的條件、原理、方法、步驟和結(jié)論.

⑵重視“舉例”,利用“舉例”檢驗是否理解和正確運用“新定義”;歸納“舉例”提供的解題方法歸納

“舉例”提供的分類情況.(3)類比新定義中的概念、原理、方法,解決題中需要解決的問題.

1

y=一

9.(1)48

(2)(@)或"4)

1

Q=-

⑶4

⑷君T或3-石

【分析】(1)根據(jù)焦點和準(zhǔn)線方程的定義求解即可;

(2)先求出點P的縱坐標(biāo)為4,然后代入到拋物線解析式中求解即可;

(3)如圖所示,過點3作2。J^軸于。,過點/作/EL'軸于E,證明推

\FD\=—\OD\=\OF\-\DF\=——\BD\=—

出6a,貝丁12a,點8的縱坐標(biāo)為12a,從而求出16a,證明

[-2后2+;]

△AEFSABDF,即可求出點/的坐標(biāo)為I4",再把點/的坐標(biāo)代入拋物線解析式

中求解即可;

(4)如圖,當(dāng)£為靠近點尸的黃金分割點的時候,過點〃作W/于N,貝,〃初=1九〃1,

先證明△何/是等腰直角三角形,得到加印=|兒四,設(shè)點M的坐標(biāo)為I"'加工則

\MN\=-m2+1=—m=IHA^IIu-ri_/7_i

4,求出加=-2,然后根據(jù)黃金分割點的定義求出岸口一"T,則

SAHME=-HE-NH=y/5-1

2;同理可求當(dāng)點£是靠近,的黃金分割點時超的面積.

2fo,-ly=--

【詳解】(1)由題意得拋物線夕=2》的焦點坐標(biāo)和準(zhǔn)線/的方程分別為I8;8.

y=—x2y=——=—2

(2)由題意得拋物線.8的準(zhǔn)線方程為’4",

因為點P到準(zhǔn)線1的距離為6,所以點尸的縱坐標(biāo)為4,

...當(dāng)了=4時,=4,解得±4百,...點P的坐標(biāo)為G匯9或(-4四,4)

(3)如下圖所示:

過點3作BO'y軸于。,過點/作/E'y軸于總

由題意得點尸的坐標(biāo)為直線/的解析式為:>二一5,

1BDFD_FB

...BDHAEHCH,但川一五,...&FDBfFHC,...HCJH~^C

BD_FD_FB1

-因

\BC\=2\BF\.\CF\=3\BF\,^C-THFC-36a,

\OD\=\OF\-\DF\=^-1

??點B的縱坐標(biāo)為12。,

-L*、=皂

.?.12a,解得6a(負(fù)值舍去),.??

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