“2道”拉分题专练卷(一)
限时:20分钟满分:30分
1.(满分15分)已知f(x)=2x-x2,g(x)=logax(a>0且a≠1).
(1)过P(0,2)作曲线y=f(x)的切线,求切线方程;
(2)设h(x)=f(x)-g(x)在定义域上为减函数,且其导函数y=h′(x)存在零点,求实数a的值.
解:(1)f(0)=0,P(0,2)不在曲线y=f(x)上,
设切点为Q(x0,y0),f′(x)=2-x,
k=f′(x0)=2-x0,且y0=f(x0)=2x0-,
切线方程y-2x0+=(2-x0)(x-x0),
即y=(2-x0)x+,
(0,2)在切线上,代入可得x0=±2.
切线方程为y=2或y=4x+2.
(2)h(x)=2x-x2-logax在(0,+∞)递减,
h′(x)=2-x-≤0在x>0时恒成立,
x>0,≥2x-x2在x>0时恒成立.
x>0时,2x-x2(-∞,1],≥1,
0 又h′(x)=2-x-存在零点,
即方程lna·x2-2lna·x+1=0有根,
Δ=4ln2a-4lna≥0,lna≥1或lna<0,
由知lna=1,a=e.
2.(满分15分)如图,已知抛物线C1:y2=2px(p>0),圆C2与y轴相切,其圆心是抛物线C1的焦点,点M是抛物线C1的准线与x轴的交点.N是圆C2上的任意一点,且线段|MN|的长度的最大值为3,直线l过抛物线C1的焦点,与C1交于A,D两点,与C2交于B,C两点.
(1)求C1与C2的方程;
(2)是否存在直线l,使kOA+kOB+kOC+kOD=3,且|AB|,|BC|,|CD|依次成等差数列,若存在,求出所有满足条件的直线l;若不存在,说明理由.
解:(1)当点N为圆C2与x轴不是坐标原点的另一交点时,|MN|的长度最大,为p,p=3p=2.
抛物线C1的方程为y2=4x;
圆C2的方程为(x-1)2+y2=1.
(2)设直线l的方程为my=x-1,A(x1,y1),D(x2,y2),B(x3,y3),C(x4,y4).
由y2-4my-4=0,
y1+y2=4m,y1y2=-4,x1x2==1,
kOA+kOD=+==
=-4m,
由
解得或.
B,C,
kOB+kOC=+==-2m,
kOA+kOB+kOC+kOD=3,-6m=3,
m=-,此时直线l:-y=x-1.
由得y2+2y-4=0,
|AD|=|y1-y2|=6,
|AB|+|CD|=2|BC||AD|=3|BC|=6,
|AB|,|BC|,|CD|成等差数列,
存在直线l,它的方程为x+y-=0.
“2道”拉分题专练卷(二)
限时:20分钟满分:30分
1.(满分15分)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的一个焦点是(1,0),两个焦点与短轴的一个端点构成等边三角形.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点P(4,0)且不与坐标轴垂直的直线l交椭圆C于A,B两点,设点A关于x轴的对称点为A1.
求证:直线A1B过x轴上一定点,并求出此定点坐标;
求OA1B面积的取值范围.
解:(1)易得a=2c,c=1,则b=,
所以椭圆的标准方程为+=1.
(2)证明:不妨设直线方程为l:x=my+4,
代入+=1,
得(3m2+4)y2+24my+36=0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则有y1+y2=,()
y1y2=,()
由A关于x轴的对称点为A1,得A1(x1,-y1),
根据题设条件设定点为Q(t,0),得kQB=kQA1,
即=,整理得t===4+,
将()()代入得t=1,则定点为Q(1,0).
由中判别式Δ>0,解得m>2或m<-2,
而直线A1B过定点Q(1,0),
所以SOA1B=|OQ||yA1-yB|=|y1+y2|
==.
记t=|m|,f(t)=,易得f(t)在(2,+∞)上为单调递减函数,得SOA1B∈.
2.(满分15分)设函数f(x)=x2,g(x)=alnx+bx(a>0).
(1)若f(1)=g(1),f′(1)=g′(1),求F(x)=f(x)-g(x)的极小值;
(2)在(1)的条件下,是否存在实常数k和m,使得f(x)≥kx+m和g(x)≤kx+m?若存在,求出k和m的值.若不存在,说明理由;
(3)设G(x)=f(x)+2-g(x)有两个零点x1,x2,且x1,x0,x2成等差数列,试探究G′(x0)值的符号.
解:(1)由?
F(x)=f(x)-g(x)=x2-lnx-x,
利用导数的方法求得F(x)的极小值为F(1)=0.
(2)因为f(x)与g(x)有一个公共点(1,1),
而函数f(x)=x2在点(1,1)的切线方程为y=2x-1,
下面验证:都成立.
由于x2-(2x-1)=(x-1)2≥0,
知f(x)≥2x-1恒成立;
设h(x)=g(x)-(2x-1)=lnx-x+1,
h′(x)=-1=,
由h′(x)=0得x=1.
在(0,1)上,h′(x)>0,h(x)单调递增;
在(1,+∞)上,h′(x)<0,h(x)单调递减.
又因为h(x)在x=1处连续,所以h(x)≤h(1)=0,
所以g(x)≤2x-1.
故存在k和m,使得f(x)≥kx+m,g(x)≤kx+m,且k=2,m=-1.
(3)g′(x0)的符号为正,
因为G(x)=x2+2-alnx-bx有两个零点x1,x2,
则有-得
x-x-a(lnx2-lnx1)-b(x2-x1)=0,
即x2+x1-b=.
于是G′(x0)=2x0--b=(x1+x2-b)-
=-
=.
当01,
G′(x0)=.
设u(t)=lnt-,则u′(t)=>0,
所以u(t)在(1,+∞)上为单调增函数,而u(1)=0,
所以u(t)>0,
又因a>0,x2-x1>0,所以G′(x0)>0,
同理,当00,
综上所述,G′(x0)的符号为正.
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