高考数学压轴题精编精解100题含答案解析
高考数学压轴题精编精解100题
个个高考数学压轴题精编精解精选100题,精心解答{完整版}1.设函数()1,121,23x f x x x ≤≤⎧=⎨-<≤⎩,()()[],1,3g x f x ax x =-∈,其中a R ∈,记函数()g x 的最大值与最小值的差为()h a 。
(I )求函数()h a 的解析式; (II )画出函数()y h x =的图象并指出()h x 的最小值。
2.已知函数()()ln 1f x x x =-+,数列{}n a 满足101a <<,()1n n a f a +=; 数列{}n b 满足1111,(1)22n n b b n b +=≥+, *n N ∈.求证:(Ⅰ)101;n n a a +<<<(Ⅱ)21;2n n a a +<(Ⅲ)若12,2a =则当n ≥2时,!n n b a n >⋅.3.已知定义在R 上的函数f (x ) 同时满足:(1)21212122()()2()cos24sin f x x f x x f x x a x ++-=+(12,x x ∈R ,a 为常数);(2)(0)()14f f π==;(3)当0,4x π∈[]时,()f x ≤2 求:(Ⅰ)函数()f x 的解析式;(Ⅱ)常数a 的取值范围.4.设)0(1),(),,(22222211>>=+b a bx x y y x B y x A 是椭圆上的两点,满足0),(),(2211=⋅ay b x a y b x ,椭圆的离心率,23=e 短轴长为2,0为坐标原点. (1)求椭圆的方程;(2)若直线AB 过椭圆的焦点F (0,c ),(c 为半焦距),求直线AB 的斜率k 的值;(3)试问:△AOB 的面积是否为定值?如果是,请给予证明;如果不是,请说明理由.5.已知数列{}n a 中各项为: 12、1122、111222、 (111)⋅⋅⋅⋅⋅⋅14243222n⋅⋅⋅⋅⋅⋅14243 …… (1)证明这个数列中的每一项都是两个相邻整数的积. (2)求这个数列前n 项之和S n .6、设1F 、2F 分别是椭圆22154x y +=的左、右焦点. (Ⅰ)若P 是该椭圆上的一个动点,求21PF ⋅的最大值和最小值;(Ⅱ)是否存在过点A (5,0)的直线l 与椭圆交于不同的两点C 、D ,使得|F 2C|=|F 2D|?若存在,求直线l 的方程;若不存在,请说明理由.7、已知动圆过定点P (1,0),且与定直线L:x=-1相切,点C 在l 上. (1)求动圆圆心的轨迹M 的方程;.B ,A M 3,P )2(两点相交于的直线与曲线且斜率为设过点-(i )问:△ABC 能否为正三角形?若能,求点C 的坐标;若不能,说明理由 (ii )当△ABC 为钝角三角形时,求这种点C 的纵坐标的取值范围.8、定义在R 上的函数y=f(x),f(0)≠0,当x>0时,f(x)>1,且对任意的a 、b ∈R ,有f(a+b)=f(a)f(b), (1)求证:f(0)=1;(2)求证:对任意的x ∈R ,恒有f(x)>0;(3)证明:f(x)是R 上的增函数;(4)若f(x)·f(2x-x 2)>1,求x 的取值范围。
2024年高考数学(新高考压轴卷)(全解全析)
2024年高考压轴卷【新高考卷】数学·全解全析一、单选题1.已知集合105x A x x ⎧⎫+=≥⎨⎬-⎩⎭,(){}22log 16B x y x ==-,则()R A B ⋂=ð()A .()1,4-B .[]1,4-C .(]1,5-D .()4,52.宋代是中国瓷器的黄金时代,涌现出了五大名窑:汝窑、官窑、哥窑、钧窑、定窑.其中汝窑被认为是五大名窑之首.如图1,这是汝窑双耳罐,该汝窑双耳罐可近似看成由两个圆台拼接而成,其直观图如图2所示.已知该汝窑双耳罐下底面圆的直径是12厘米,中间圆的直径是20厘米,上底面圆的直径是8厘米,高是14厘米,且上、下两圆台的高之比是3:4,则该汝窑双耳罐的体积是()A .1784π3B .1884π3C .2304π3D .2504π33.如图,左车道有2辆汽车,右车道有3辆汽车等待合流,则合流结束时汽车通过顺序共有()种.A .10B .20C .60D .120【答案】A【分析】合流结束时5辆车需要5个位置,第一步从5个位置选2个位置安排左边的2辆汽车,第二步剩下3个位置安排右边的3辆汽车,从而由分步乘法计数原理可得结果.【详解】设左车辆汽车依次为12,A A ,右车辆汽车依次为123,,B B B ,则通过顺序的种数等价于将12,A A 安排在5个顺序中的某两个位置(保持12,A A 前后顺序不变),123,,B B B 安排在其余3个位置(保持123,,B B B 前后顺序不变),123,,B B B ,所以,合流结束时汽车通过顺序共有2353C C 10=.故选:A.4.已知等比数列{}n a 的各项均为负数,记其前n 项和为n S ,若6467813,8S S a a a -=-=-,则2a =()A .-8B .-16C .-32D .-485.已知圆C :22()1x y m +-=,直线l :()1210m x y m ++++=,则直线l 与圆C 有公共点的必要不充分条件是()A .11m -≤≤B .112m -≤≤C .10m -≤≤D .102m ≤≤6.已知函数2()log f x x =,则对任意实数,a b ,“0a b +≤”是“()()0f a f 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故选:C.7.已知0.50.2a =,cos2b =,lg15c =,则()A .a b c <<B .c a b <<C .b c a <<D .b a c<<8.从椭圆22:1(0)x y C a b a b+=>>外一点()00,P x y 向椭圆引两条切线,切点分别为,A B ,则直线AB 称作点P关于椭圆C 的极线,其方程为00221x x y ya b+=.现有如图所示的两个椭圆12,C C ,离心率分别为12,e e ,2C 内含于1C ,椭圆1C 上的任意一点M 关于2C 的极线为l ,若原点O 到直线l 的距离为1,则2212e e -的最大值为()A .12B .13C .15D .14二、多选题9.已知非零复数1z ,2z 在复平面内对应的点分别为1Z ,2Z ,O 为坐标原点,则下列说法正确的是()A .若1211z z -=-,则12=z z B .若1212z z z z +=-,则120OZ OZ ⋅=C .若1212z z z z +=-,则120z z ⋅=D .若1212z z z z +=+,则存在实数t ,使得21z tz =10.已知四面体ABCD的一个平面展开图如图所示,其中四边形AEFD是边长为B,C分别为AE,FD的中点,BD=)⊥A.BE CDB.BE与平面DCE所成角的余弦值为15C.四面体ABCD的内切球半径为30D.四面体ABCD的外接球表面积为8π【点睛】11.对于数列{}n a (N n a +∈),定义k b 为1a ,2a ,…,k a 中最大值(1,2,,k n =⋅⋅⋅)(N n +∈),把数列{}n b 称为数列{}n a 的“M 值数列”.如数列2,2,3,7,6的“M 值数列”为2,2,3,7,7,则()A .若数列{}n a 是递减数列,则{}n b 为常数列B .若数列{}n a 是递增数列,则有n na b =C .满足{}n b 为2,3,3,5,5的所有数列{}n a 的个数为8D .若()1()2N n n a n -+=-∈,记n S 为{}n b 的前n 项和,则1001002(21)3S =-三、填空题12.已知向量()1,1,4a b == ,且b 在a 上的投影向量的坐标为()2,2--,则a 与b的夹角为.13.已知公比q 大于1的等比数列{}n a 满足135a a +=,22a =.设22log 7n n b a =-,则当5n ≥时,数列{}n b 的前n 项和n S =.14.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为12,F F ,过点2F 且斜率为34-的直线与C 交于,A B两点.若112AF F F ⊥,则C 的离心率为;线段AB 的垂直平分线与x 轴交于点D ,则22BF DF =.5.【点睛】方法点睛:椭圆求离心率或者范围关键是找到关于,a c 的齐次式求得.四、解答题15.如图,在平面四边形ABCD ,已知1BC =,3cos 5BCD ∠=-.(1)若AC 平分BCD ∠,且2AB =,求AC 的长;(2)若45CBD ∠=︒,求CD 的长.16.如图,在三棱柱111ABC A B C -中,ABC △是边长为2的正三角形,侧面11BB C C 是矩形,11AA A B =.(1)求证:三棱锥1A ABC -是正三棱锥;(2)若三棱柱111ABC A B C -的体积为221AC 与平面11AA B B 所成角的正弦值.【答案】(1)证明见解析(2)23【分析】(1)根据线面垂直的判定定理及性质定理,证明1A O ⊥平面ABC 即可;(2)建立空间直角坐标系,利用向量法求线面角正弦即可.【详解】(1)分别取AB ,BC 中点D ,E ,连接CD ,AE 交于点O ,则点O 为正三角形ABC 的中心.因为11AA A B CA CB ==,得1CD AB AD AB ⊥⊥,,又11,,A D CD D A D CD =⊂ 平面1A CD ,所以AB ⊥平面1A CD ,又1A O ⊂平面1A CD ,则1AB A O ⊥;取11B C 中点1E ,连接111A E E E ,,则四边形11AA E E 是平行四边形,因为侧面11BB C C 是矩形,所以1BC EE ⊥,又BC AE ⊥,又11,,EE AE E EE AE =⊂ 平面11AA E E ,所以BC ⊥平面11AA E E ,又1A O ⊂平面11AA E E ,则1BC A O ⊥;又AB BC B ⋂=,,AB BC ⊂平面ABC ,所以1A O ⊥平面ABC ,所以三棱锥1A ABC -是正三棱锥.17.某学校为了解本学期学生参加公益劳动的情况,从学校内随机抽取了500名高中学生进行在线调查,收集了他们参加公益劳动时间(单位:小时)分配情况等数据,并将样本数据分成[0,2],(2,4],(4,6],(6,8],(8,10],(10,12],(12,14],(14,16],(16,18]九组,绘制成如图所示的频率分布直方图.(1)为进一步了解这500名学生参加公益劳动时间的分配情况,从参加公益劳动时间在(12,14],(14,16],(16,18]三组内的学生中,采用分层抽样的方法抽取了10人,现从这10人中随机抽取3人.记参加公益劳动时间在(14,16]内的学生人数为X ,求X 的分布列和期望;(2)以调查结果的频率估计概率,从该学校所有高中学生中随机抽取20名学生,用“20()P k ”表示这20名学生中恰有k 名学生参加公益劳动时间在(10,12](单位:小时)内的概率,其中0,1,2,,20k = .当20()P k 最大时,写出k 的值.18.已知双曲线(22:10,0x y C a b a b-=>>)的左右焦点分别为12,F F ,C 的右顶点到直线2:a l x c =的距离为1,双曲线右支上的点到1F 的最短距离为3(1)求双曲线C 的方程;(2)过2F 的直线与C 交于M 、N 两点,连接1MF 交l 于点Q ,证明:直线QN 过x 轴上一定点.【点睛】方法点睛:求解直线过定点问题常用方法如下:(1)“特殊探路,一般证明(2)“一般推理,特殊求解”:即设出定点坐标,根据题设条件选择参数,建立一个直线系或曲线的方程,再根据参数的任意性得到一个关于定点坐标的方程组,以这个方程组的解为坐标的点即为所求点;(3)求证直线过定点()00,x y ,常利用直线的点斜式方程()00y y k x x -=-或截距式y kx b =+来证明.19.函数()e xf x a x=-图像与x 轴的两交点为()()()1221,0,0A x B x x x >,(1)令()()ln h x f x x x =-+,若()h x 有两个零点,求实数a 的取值范围;(2)证明:121x x <;(3)证明:当5a ≥时,以AB 为直径的圆与直线)1y x =+恒有公共点.(参考数据:0.25 2.5e 1.3e 12.2≈≈,)。
高考数学压轴题精编精解精选100题详细解答(4)
⾼考数学压轴题精编精解精选100题详细解答(4)31.设函数321()()3f x ax bx cx a b c =++<<,其图象在点(1,(1)),(,())A f B m f m 处的切线的斜率分别为0,a -.(Ⅰ)求证:01ba<≤;(Ⅱ)若函数()f x 的递增区间为[,]s t ,求||s t -的取值范围;(Ⅲ)若当x k ≥时(k 是与,,a b c ⽆关的常数),恒有1()0f x a -+<,试求k 的最⼩值.32.如图,转盘游戏.转盘被分成8个均匀的扇形区域.游戏规则:⽤⼒旋转转盘,转盘停⽌时箭头A 所指区域的数字就是游戏所得的点数(转盘停留的位置是随机的).假设箭头指到区域分界线的概率为01.,同时规定所得点数为0.某同学进⾏了⼀次游戏,记所得点数为ξ.求ξ的分布列及数学期望.(数学期望结果保留两位有效数字)33.设1F ,2F 分别是椭圆C :2222162x y m m+=(0)m >的左,右焦点.(1)当P C ∈,且210P F P F=,12||||8PF PF ?=时,求椭圆C 的左,右焦点1F 、2F .(2)1F 、2F 是(1)中的椭圆的左,右焦点,已知2F 的半径是1,过动点Q 的作2F 切线QM,使得1QF =(M 是切点),如下图.求动点Q 的轨迹⽅程.34.已知数列{}n a 满⾜15a =, 25a =,116(2)n n n a a a n +-=+≥.(1)求证:{}12n n a a ++是等⽐数列;(2)求数列{}n a 的通项公式;(3)设3(3)n n n n b n a =-,且12n b b b m +++<对于n N *∈恒成⽴,求m 的取值范35.已知集合{}121212()00D x x x x x x k =>>+=,,,(其中k 为正常数).(1)设12u x x =,求u 的取值范围;(2)求证:当1k ≥时不等式21212112()()()2k x x x x k--≤-对任意12(,)x x D ∈恒成⽴;(3)求使不等式21212112--≥-对任意12(,)x x D ∈恒成⽴的2k 的范围.36、已知椭圆C :22ax +22b y =1(a >b >0)的离⼼率为36,过右焦点F 且斜率为1的直线交椭圆C 于A ,B 两点,N 为弦AB 的中点。
高考数学压轴题100题汇总(含答案)
高考数学压轴题100题汇总(含答案)1. 设函数f(x) = x^3 3x + 1,求f(x)的极值点和极值。
答案:f(x)的极值点为x = 1和x = 1,极值分别为f(1) = 1和f(1) = 3。
2. 已知等差数列{an}的前n项和为Sn = n^2 + n,求该数列的通项公式。
答案:an = 2n + 1。
3. 已知三角形ABC中,AB = AC = 5,BC = 8,求三角形ABC的面积。
答案:三角形ABC的面积为12。
4. 设直线y = kx + b与圆x^2 + y^2 = 1相切,求k和b的值。
答案:k = ±√3/3,b = ±√6/3。
5. 已知函数f(x) = log2(x^2 + 1),求f(x)的导数。
答案:f'(x) = 2x/(x^2 + 1)ln2。
6. 已知向量a = (2, 3),向量b = (1, 4),求向量a和向量b的夹角。
答案:向量a和向量b的夹角为arccos(1/√5)。
7. 已知矩阵A = [1 2; 3 4],求矩阵A的逆矩阵。
答案:矩阵A的逆矩阵为[4 2; 3 1]。
8. 已知函数f(x) = x^3 6x^2 + 9x + 1,求f(x)的零点。
答案:f(x)的零点为x = 1和x = 3。
9. 已知函数f(x) = sin(x) cos(x),求f(x)在区间[0, π/2]上的最大值。
答案:f(x)在区间[0, π/2]上的最大值为√2。
10. 已知函数f(x) = x^2 + 4x + 4,求f(x)的顶点坐标。
答案:f(x)的顶点坐标为(2, 0)。
高考数学压轴题100题汇总(含答案)11. 已知函数f(x) = e^x 2x,求f(x)的导数。
答案:f'(x) = e^x 2。
12. 已知函数f(x) = x^2 4x + 4,求f(x)的极值点和极值。
答案:f(x)的极值点为x = 2,极值为f(2) = 0。
高考数学压轴题精编精解100题(解答)
以往高考数学压轴题汇总详细解答1.解:(I )()()1,1211,23ax x g x a x x -≤≤⎧=⎨--<≤⎩(1)当0a <时,函数()g x 是[]1,3增函数,此时,()()max 323g x g a ==-,()()min 11g x g a ==-,所以()12h a a =-;(2)当1a >时,函数()g x 是[]1,3减函数,此时,()()min 323g x g a ==-,()()max 11g x g a ==-,所以()21h a a =-;————4分(3)当01a ≤≤时,若[]1,2x ∈,则()1g x ax =-,有()()()21g g x g ≤≤; 若[]2,3x ∈,则()()11g x a x =--,有()()()23g g x g ≤≤; 因此,()()min 212g x g a ==-,————6分 而()()()()3123112g g a a a -=---=-, 故当102a ≤≤时,()()max 323g x g a ==-,有()1h a a =-;当112a <≤时,()()max 11g x g a ==-,有()h a a =;————8分 综上所述:()12,011,021,1221,1a a a a h a a a a a -<⎧⎪⎪-≤≤⎪=⎨⎪<≤⎪⎪->⎩。
————10分(II )画出()y h x =的图象,如右图。
————12分数形结合,可得()min 1122h x h ⎛⎫==⎪⎝⎭。
————14分2.解: (Ⅰ)先用数学归纳法证明01n a <<,*n N ∈. (1)当n=1时,由已知得结论成立;(2)假设当n=k 时,结论成立,即01k a <<.则当n=k+1时,因为0<x<1时,1()1011x f x x x '=-=>++,所以f(x)在(0,1)上是增函数. 又f(x)在[]0,1上连续,所以f(0)<f(k a )<f(1),即0<11ln 21k a +<-<.故当n=k+1时,结论也成立. 即01n a <<对于一切正整数都成立.————4分 又由01n a <<, 得()1ln 1ln(1)0n n n n n n a a a a a a +-=-+-=-+<,从而1n n a a +<.综上可知10 1.n n a a +<<<————6分(Ⅱ)构造函数g(x)=22x -f(x)= 2ln(1)2x x x ++-, 0<x<1, 由2()01x g x x'=>+,知g(x)在(0,1)上增函数.又g(x)在[]0,1上连续,所以g(x)>g(0)=0. 因为01n a <<,所以()0n g a >,即()22n n a f a ->0,从而21.2n n a a +<————10分 (Ⅲ) 因为 1111,(1)22n n b b n b +=≥+,所以0n b >,1n n b b +12n +≥ ,所以1211211!2n n n n n n b b b b b n b b b ---=⋅⋅≥⋅ ————① , ————12分 由(Ⅱ)21,2n n a a +<知:12n n n a a a +<, 所以1n a a =31212121222n n n a a a a a aa a a --⋅< ,因为1a =, n≥2, 10 1.n n a a +<<< 所以 n a 1121222n a a a a -<⋅<112n n a -<2122n a ⋅=12n ————② . ————14分由①② 两式可知: !n n b a n >⋅.————16分3.(Ⅰ)在21212122()()2()cos 24sin f x x f x x f x x a x ++-=+中,分别令120x x x =⎧⎨=⎩;1244x x x ππ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩;1244x x xππ⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩得22()()2cos 24sin , (+)()2 2(+)()2cos 2)4sin 224f x f x x a x f x f x a f x f x x a x ππππ⎧⎪+-=+⎪⎪+=⎨⎪⎪+-+⎪⎩,=(+(+)①②③由①+②-③,得1cos 2()1cos 242()22cos 22cos(2)44222x x f x a x x a a ππ-+-=+-++[]-[] =22(cos 2sin 2)2(cos 2sin 2)a x x a x x ++-+∴())sin(2)4f xa a x π=+-+(Ⅱ)当0,4x π∈[]时,sin(2)4x π+∈2. (1)∵()f x ≤2,当a <1时,12[)]2a a =+-≤()f x ≤)aa -≤2.即1(1a ≤2 ≤a ≤1.(2)∵()f x ≤2,当a ≥1时,- 2≤a a )≤()f x ≤1.即1≤a ≤4+.故满足条件a 的取值范围[,4+.4.(1)3.223,1.2222==⇒=-====e a a b a a c e b b 椭圆的方程为1422=+x y (2分) (2)设AB 的方程为3+=kx y由41,4320132)4(1432212212222+-=+-=+=-++⇒⎪⎩⎪⎨⎧=++=k x x k k x x kx x k x y kx y (4分)由已知43)(43)41()3)(3(410212122121221221++++=+++=+=x x k x x k kx kx x x ay y b x x±=++-⋅++-+=k k k k k k 解得,4343243)41(44222 2 (7分)(3)当A 为顶点时,B 必为顶点.S △AOB =1 (8分)当A ,B 不为顶点时,设AB 的方程为y=kx+b42042)4(1422122222+-=+=-+++⇒⎪⎩⎪⎨⎧=++=k kb x x b kbx x k x y bkx y 得到442221+-=k b x x :04))((0421212121代入整理得=+++⇔==b kx b kx x x y y x x 4222=+k b (11分)41644|||4)(||21||||212222122121++-=-+=--=k b k b x x x x b x x b S 1||242==b k 所以三角形的面积为定值.(12分)5(1)12(101)10(101)99n n n n a =-⋅+⋅- ……………………………… (2分 ) 1(101)(102)9n n=-⋅+101101()(1)33n n --=⋅+…………………………………(4分) 记:A =1013n - , 则A=333n⋅⋅⋅⋅⋅⋅为整数 ∴ n a = A (A+1) , 得证 ……( 6分)(2) 21121010999n n n a =+-………………………………………………… (8分)2422112(101010)(101010)999n n n S n =++⋅⋅⋅⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅⋅⋅⋅- 2211(101110198210)891n n n ++=+⋅--……………………………………………(12分) 6、解:(Ⅰ)易知)0,1(),0,1(,1,2,521F F c b a -=∴===设P (x ,y ),则1),1(),1(2221-+=--⋅---=⋅y x y x y x PF .3511544222+=--+x x x ]5,5[-∈x ,0=∴x 当,即点P 为椭圆短轴端点时,21PF PF ⋅有最小值3; 当5±=x ,即点P 为椭圆长轴端点时,21PF PF ⋅有最大值4(Ⅱ)假设存在满足条件的直线l 易知点A (5,0)在椭圆的外部,当直线l 的斜率不存在时,直线l 与椭圆无交点,所在直线l 斜率存在,设为k. 直线l 的方程为)5(-=x k y由方程组2222221(54)5012520054(5)x y k x k x k y k x ⎧+=⎪+-+-=⎨⎪=-⎩,得 依题意220(1680)0k k ∆=-><<,得 当5555<<-k 时,设交点C ),(),(2211y x D y x 、,CD 的中点为R ),(00y x , 则45252,4550222102221+=+=+=+k k x x x k k x x .4520)54525()5(22200+-=-+=-=∴k k k k k x k y 又|F 2C|=|F 2D|122-=⋅⇔⊥⇔R F k k l R F 12042045251)4520(0222222-=-=+-+--⋅=⋅∴k k k k k kk k k R F ∴20k 2=20k 2-4,而20k 2=20k 2-4不成立, 所以不存在直线l ,使得|F 2C|=|F 2D| 综上所述,不存在直线l ,使得|F 2C|=|F 2D|7、解:(1)依题意,曲线M 是以点P 为焦点,直线l 为准线的抛物线,所以曲线M 的方程为y 2=4x.个:y x4y )1x (3y )1x (3y :AB ,)i )(2(2得消去由的方程为直线由题意得⎩⎨⎧=--=--=.3162x x |AB |),32,3(B ),332,31(A .3x ,31x ,03x 10x 321212=++=-===+-所以解得假设存在点C (-1,y ),使△ABC 为正三角形,则|BC|=|AB|且|AC|=|AB|,即),(9314y ,)332y ()34()32y (4:)316()32y ()131(,)316()32y ()13(2222222222舍不符解得相减得-=-+=++⎪⎩⎪⎨⎧=-++=+++ 因此,直线l 上不存在点C ,使得△ABC 是正三角形.(ii )解法一:设C (-1,y )使△ABC 成钝角三角形, .32y ,C ,B ,A ,32y 1x )1x (3y ≠=⎩⎨⎧-=--=故三点共线此时得由,9256)316(|AB |,y 3y 34928)332y ()311(|AC |222222==+-=-+--=又,,392y ,9256y y 334928y y 3428,|AB ||AC ||BC |22222时即即当>++->+++>∠CAB 为钝角. 9256y y 3428y y 334928,|AB ||BC ||AC |22222+++>+-+>即当,.CBA 3310y 为钝角时∠-<22222y y 3428y 3y 349289256,|BC ||AC ||AB |++++->+>即又0)32y (,034y 334y :22<+<++即.该不等式无解,所以∠ACB 不可能为钝角.因此,当△ABC 为钝角三角形时,点C 的纵坐标y 的取值范围是:)32(9323310≠>-<y y y 或.解法二: 以AB 为直径的圆的方程为:38 1x :L )332,35()38()332y ()35x (222的距离为到直线圆心-=-=++-. ).332,1(G L AB ,--相切于点为直径的圆与直线以所以当直线l 上的C 点与G 重合时,∠ACB 为直角,当C 与G 点不重合,且A , B ,C 三点不共线时, ∠ACB 为锐角,即△ABC 中∠ACB 不可能是钝角. 因此,要使△ABC 为钝角三角形,只可能是∠CAB 或∠CBA 为钝角.932y 1x ).31x (33332y :AB A =-=-=-得令垂直的直线为且与过点. 3310y 1x ),3x (3332y :AB B -=-=-=+得令垂直的直线为且与过点.,)32,1(C ,,32y 1x )1x (3y 时的坐标为当点所以解得又由-=⎩⎨⎧-=--=A ,B ,C 三点共 线,不构成三角形.因此,当△ABC 为钝角三角形时,点C 的纵坐标y 的取值范围是:).32(9323310≠>-<y y y 或8、解:(1)令a=b=0,则f(0)=[f(0)]2∵ f(0)≠0 ∴ f(0)=1(2)令a=x ,b=-x 则 f(0)=f(x)f(-x) ∴ )x (f 1)x (f =-由已知x>0时,f(x)>1>0,当x<0时,-x>0,f(-x)>0∴ 0)x (f 1)x (f >-=又x=0时,f(0)=1>0 ∴ 对任意x ∈R ,f(x)>0 (3)任取x 2>x 1,则f(x 2)>0,f(x 1)>0,x 2-x 1>0 ∴1)x x (f )x (f )x (f )x (f )x (f 121212>-=-⋅= ∴ f(x 2)>f(x 1) ∴ f(x)在R 上是增函数(4)f(x)·f(2x-x 2)=f[x+(2x-x 2)]=f(-x 2+3x) 又1=f(0),f(x)在R 上递增 ∴ 由f(3x-x 2)>f(0)得:x-x 2>0 ∴ 0<x<3 9、解:(1)由题意知021)1(=++=c b f ,∴b c 21--=记1)12()12()()(22--++=++++=++=b x b x c b x b x b x x f x g 则075)3(>-=-b g 051)2(<-=-b g 7551<<⇒b01)0(<--=b g 即)75,51(∈b01)1(>+=b g(2)令u=)(x f 。
高考全国百所名校数学压轴题精选(含答案及解析)
高考全国百所名校数学压轴题精选1.如右图(1)所示,定义在区间D 上的函数)(x f ,如果满足:对x D ∀∈,∃常数A ,都有()f x A ≥成立,则称函数..()f x 在区间...D 上有下界....,其中A 称为函数的下界...... (提示:图(1)、(2)中的常数A 、B 可以是正数,也可以是负数或零) (Ⅰ)试判断函数348()f x x x=+在(0,)+∞上是否有下界?并说明理由;(Ⅱ)又如具有右图(2)特征的函数称为在区间D 上有上界.请你类比函数有下界的定义,给出函数()f x 在区间D 上有上界的定义,并判断(Ⅰ)中的函数在(,0)-∞上是否有上界?并说明理由;(Ⅲ)若函数()f x 在区间D 上既有上界又有下界,则称函数()f x 在区间D 上有界,函数()f x 叫做有界函数.试探究函数3()b f x ax x=+(0,a >0b >,a b 是常数)是否是[,]m n (0,0,m n >>m 、n 是常数)上的有界函数?【解析】:24.(I )解法1:∵2248()3f x x x'=-,由()0f x '=得224830x x-=,416,x = ∵(0,)x ∈+∞, ∴2x =,-----------------2分∵当02x <<时,'()0f x <,∴函数)(x f 在(0,2)上是减函数; 当2x >时,'()0f x >,∴函数)(x f 在(2,+∞)上是增函数; ∴2x =是函数的在区间(0,+∞)上的最小值点,m in 48()(2)8322f x f ==+=∴对(0,)x ∀∈+∞,都有()32f x ≥,------------------------------------4分即在区间(0,+∞)上存在常数A=32,使得对(0,)x ∀∈+∞都有()f x A ≥成立, ∴函数348()f x x x=+在(0,+∞)上有下界. ---------------------5分[解法2:0x >∴ 3348161616()32f x x x xxxx=+=+++≥= 当且仅当316x x=即2x =时“=”成立∴对(0,)x ∀∈+∞,都有()32f x ≥,即在区间(0,+∞)上存在常数A=32,使得对(0,)x ∀∈+∞都有()f x A ≥成立, ∴函数348()f x x x=+在(0,+∞)上有下界.](II )类比函数有下界的定义,函数有上界可以这样定义:定义在D 上的函数)(x f ,如果满足:对x D ∀∈,∃常数B ,都有()f x ≤B 成立,则称函数)(x f 在D 上有上界,其中B 称为函数的上界. -----7分 设0,x <则0x ->,由(1)知,对(0,)x ∀∈+∞,都有()32f x ≥,∴()32f x -≥,∵函数348()f x x x=+为奇函数,∴()()f x f x -=-∴()32f x -≥,∴()32f x ≤-即存在常数B=-32,对∀(,0)x ∈-∞,都有()f x B ≤, ∴函数348()f x x x =+在(-∞, 0)上有上界. ---------9分 (III )∵22()3b f x ax x'=-,由()0f x '=得2230b ax x-=,∵0,0a b >> ∴4,3b x a=∵ [,](0,)m n ⊂+∞,∴x =,----------10分∵当0x <<时,'()0f x <,∴函数)(x f 在(0当x >时,'()0f x >,∴函数)(x f∞)上是增函数;∴x =是函数的在区间(0,+∞)上的最小值点,3f a =+=---------------------11分①当m ≥)(x f 在[,]m n 上是增函数;∴()()()f m f x f n ≤≤∵m 、n 是常数,∴()f m 、()f n 都是常数 令(),()f m A f n B ==,∴对[,]x m n ∀∈,∃常数A,B,都有()A f x B ≤≤ 即函数3()b f x ax x=+在[,]m n 上既有上界又有下界-------------------------12分②当n ≤时函数)(x f 在[,]m n 上是减函数∴对[,]x m n ∀∈都有()()()f n f x f m ≤≤ ∴函数3()b f x ax x=+在[,]m n 上有界.-------------------------13分③当m n <<时,函数)(x f 在[,]m n 上有最小值m in ()f x=3f a =+=令A =令B=()f m 、()f n 中的最大者则对[,]x m n ∀∈,∃常数A,B,都有()A f x B ≤≤ ∴函数3()b f x ax x=+在[,]m n 上有界.综上可知函数3()b f x ax x=+是[,]m n 上的有界函数--------------14分2.如图,已知双曲线322yx -=1的两个焦点为F 1,F 2,两个顶点为A 1,A 2,点),0(b P 是.0,0,2121>⋅<⋅PA PA PF PF y 且轴正半轴上一点(I )求实数b 的取值范围;(II )直线PF 1,PF 2分别与双曲线各交于两点,求以这四个交点为顶点的四边形的面积S 的取值范围。
高考数学压轴题精编精解精选100题详细解答08
参考答案: 71解:(Ⅰ)由已知得()(,) 11 22OA OB m n mn ⋅=⋅=-=-分14m n ∴⋅= …………4分(Ⅱ)设P 点坐标为(x ,y )(x >0),由OP OA OB =+得(,)()(,)x y m n =+,())m n m n =+- …………5分∴)x m n y m n =+⎧⎪⎨=-⎪⎩ 消去m ,n 可得2243y x mn -=,又因14mn = 8分 ∴ P 点的轨迹方程为221(0)3y x x -=> 它表示以坐标原点为中心,焦点在x 轴上,且实轴长为2,焦距为4的双曲线2213y x -=的右支 …………9分(Ⅲ)设直线l 的方程为2x ty =+,将其代入C 的方程得223(2)3ty y +-= 即 22(31)1290t y ty -++=易知2(31)0t -≠(否则,直线l的斜率为 又22214436(31)36(1)0t t t ∆=--=+>设1122(,),(,)M x y N x y ,则121222129,3131t y y y y t t -+==--∵ l 与C 的两个交点,M N 在y 轴的右侧12122121222222(2)(2)2()491224313134031x x ty ty t y y t y y t t t t t t t =++=+++-=⋅+⋅+--+=->- ∴ 2310t -<,即2103t <<又由 120x x +>同理可得 2103t << …………11分由3ME EN =得1122(2,)3(2,)x y x y --=-,∴121223(2)3x x y y -=-⎧⎨-=⎩由122222123231t y y y y y t +=-+=-=--得22631t y t =-由21222229(3)331y y y y y t =-=-=-得222331y t =--消去2y 得 2222363(31)31t t t =---,解之得:2115t = ,满足2103t << …………13分故所求直线l 存在,0y --=0y +-= …………14分72.73解: (Ⅰ)当10≤<x 时, 01<-≤-x ,则=--=)()(x f x f b x a ax x -+-223452.……………………………2分 当0=x 时, )0()0(--=f f 0)0(=∴f . ……………………………3分⎪⎩⎪⎨⎧≤<-+-=<≤-+++=∴).10(,452),0( ,0),01(,452)(223223x b x a ax x x x b x a ax x x f …………………………4分(Ⅱ)当10≤<x 时,224106)(a ax x x f +-='))(23(2a x a x --=))(32(6a x ax --=. ………5分 (1)当13232<<a ,即231<<a 时, 当⎪⎭⎫ ⎝⎛∈32,0a x 时,0)(>'x f , 当⎥⎦⎤⎝⎛∈1,32a x 时,0)(<'x f , )(x f ∴在⎪⎭⎫ ⎝⎛32,0a 单调递增,在⎥⎦⎤⎝⎛1,32a 上单调递减,b a a f a g -==∴32728)32()(. ……………………………7分 (2)当2321≤≤a ,即323≤≤a 时,0)(≥'x f ,)(x f ∴在(]1,0单调递增. b a a f a g -+-==∴254)1()(2, ……………………………9分⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≤≤-+-<<-=∴).323(,254),231(,2728)(23a b a a a b a a g ……………………………10分(Ⅲ) 要使函数)(x f 在(]1,0上恒有0)(≤x f ,必须使)(x f 在(]1,0上的最大值0)(≤a g . 也即是对满足31≤<a 的实数a ,)(a g 的最大值要小于或等于0. ………………11分 (1)当231<<a 时,0928)(2>='a a g ,此时)(a g 在)23,1(上是增函数, 则)(a g b -⎪⎭⎫⎝⎛<3232728b -=27. 027≤-∴b ,解得27≥b . ………① ………………12分 (2)当323≤≤a 时,058)(>-='a a g ,此时,)(a g 在⎥⎦⎤⎢⎣⎡3,23上是增函数, )(a g 的最大值是b g -=23)3(.023≤-∴b ,解得23≥b .………② ……………………………13分由①、②得实数b 的取值范围是23≥b . ……………………………14分74解:(Ⅰ)设椭圆C 的方程为:)0(12222>>=+b a by a x ,则122=-b a .......① (1)分当l 垂直于x 轴时,B A ,两点坐标分别是),1(2a b 和),1(2ab -,24221),1(),1(a b a b a b -=-⋅=⋅∴,则65124=-ab ,即426b a =.………② …3分由①,②消去a ,得01624=--b b .212=∴b 或312-=b (舍去).当212=b 时,232=a .因此,椭圆C 的方程为123222=+y x .……………………………5分(Ⅱ)设存在满足条件的直线l .(1)当直线l 垂直于x 轴时,由(Ⅰ)的解答可知3622==a b AB ,焦点F 到右准线的距离为212=-=c c a d ,此时不满足AB d 23=. 因此,当直线l 垂直于x 轴时不满足条件. ……………………………7分 (2)当直线l 不垂直于x 轴时,设直线l 的斜率为k ,则直线l 的方程为)1(-=x k y .由⎪⎩⎪⎨⎧=+-=1232),1(22y x x k y ⇒03612)26(2222=-+-+k x k x k , 设B A ,两点的坐标分别为),(11y x 和),(22y x ,则1362221+=+k k x x ,26362221+-=k k x x . ]4))[(1(1212212212x x x x k x x k AB -++=-+=)]2636(4)136)[(1(222222+--++=k k k k k 13)1(622++=k k . ……………………9分 又设AB 的中点为M ,则=+=221x x x M13322+k k .当ABP ∆为正三角形时,直线MP 的斜率为kk MP 1-=. 23=P x ,)13(2)1(31)13323(111122222222++⋅+=+-⋅+=-+=∴k k k k k k k x x k MP M P . …………………………11分当ABP ∆为正三角形时,AB MP 23=,即)13(2)1(312222++⋅+k k k k =13)1(62322++⋅k k , 解得12=k ,1±=k . …………………………13分因此,满足条件的直线l 存在,且直线l 的方程为01=--y x 或01=-+y x .……14分75解:(Ⅰ)12)1(1---=n n n a a ,])1(1)[2()1(111---+-=-+∴n n n n a a , (3)分又3)1(11=-+a ,∴数列()⎭⎬⎫⎩⎨⎧-+n n a 11是首项为3,公比为2-的等比数列.……5分1)2(3)1(1--=-+n n n a , 即123)1(11+⋅-=--n n n a . ………………6分 (Ⅱ)12649)123(1121+⋅+⋅=+⋅=---n n n n b .9264321)21(1641)41(19-+⋅+⋅=+--⋅⋅+--⋅⋅=n n S n n n n n . ………………9分(Ⅲ)1)1(2)12(si n--=-n n π,1231)1()2(3)1(111+⋅=----=∴---n n n n n c . ……………………10分 当3≥n 时,则12311231123113112+⋅+++⋅++⋅++=-n n T <12211211321])(1[28112312312317141--+=⋅+⋅+⋅++--n n 7484488447612811])21(1[6128112=<=+<-+=-n . 321T T T << , ∴对任意的*∈N n ,74<n T . ………………………14分76、(1)1'()(2)(1),(0),'(0)2axf x e ax x f f a=+-=-=-所以切线方程为120x y a++=(2)'()02,1f x x x a==-=令则 当2a <-时,22()(,)(1,),1)f x a a-∞-+∞-在和上单调递减,在(上单调递增 2'()0,()a f x f x R =-≤当时,在上减函数当20a -<<时,22()(,1)(,))f x a a-∞-+∞-在和上单调递减,在(1,上单调递增()0,(1)0f f a-><1(1)a f e a∴=-为最小值1330,a e x a a a ⎡⎫∴-+≥∈-+∞⎪⎢⎣⎭对恒成立(]0,ln3a ∴∈77、(1)2=a 时,xx x f ln 2)(-=, xx x x x x f 2ln 2ln )(+-=',2ln 1)2(='f ,………………………2分 又0)2(=f所以切线方程为)2(2ln 1-=x y ………………………2分 (2)1°当10<<x 时,0ln <x ,则x xax >-ln x x x a ln ->⇔ 令x x x x g ln )(-=,x xx x g 2ln 22)(--=',再令x x x h ln 22)(--=,0111)(<-=-='xx xx x h 当10<<x 时0)(<'x h ,∴)(x h 在)1,0(上递减, ∴当10<<x 时,0)1()(=>h x h , ∴02)()(>='xx h x g ,所以)(x g 在)1,0(上递增,1)1()(=<g x g ,所以1≥a ……………………5分 2°1>x 时,0ln >x ,则x xax >-ln x x x a ln -<⇔)(x g a <⇔由1°知当1>x 时0)(>'x h ,)(x h 在),1(+∞上递增 当1>x 时,0)1()(=>h x h ,02)()(>='xx h x g所以)(x g 在),1(+∞上递增,∴1)1()(=>g x g∴1≤a ;………………………5分由1°及2°得:1=a ………………………1分 78、解:(I )依题意知:直线l 是函数()ln f x x =在点(1,0)处的切线,故其斜率1(1)11k f ===所以直线l 的方程为1y x =-又因为直线l 与()g x 的图像相切 所以由22119(1)0172222y x x m x y x mx =-⎧⎪⇒+-+=⎨=++⎪⎩ 得2(1)902(4m m m ∆=--=>==不合题意,舍去)(Ⅱ)因为()(1)()ln(1)2(1),h x f x g x x x x =+-=+-+>-所以1'()111xh x x x -=-=++当10x -<<时,'()0;h x > 当0x >时, '()0h x < 因此,()h x 在(1,0)-上单调递增,在(0,)+∞上单调递减。
高考数学压轴题精编精解精选100题详细解答03
21、 解:(1)以AB 中点为坐标原点,AB 所在直线为x 轴建立平面直角坐标系,则 ()()()A B C -3030523,,,,,则()()A C k m =++=532321922即A 、C 两个救援中心的距离为219k m(2)∵||||P C P B =,所以P 在BC 线段的垂直平分线上 又∵||||P BP A -=4,所以P 在以A 、B 为焦点的双曲线的左支上,且AB =6 ∴双曲线方程为()x y x 224510-=<BC 的垂直平分线的方程为x y +-=370 联立两方程解得:x =-8()∴,,∠P k P A B P A -==-8533t a n ∴∠PAB =120°所以P 点在A 点的北偏西30°处(3)如图,设P Q h P B x P A y ===,,∵Q B Q A x h y h-=+-+2222()=-+++=-++++xy x h y h x y x yx h y h2222222222· 又∵x y x h y h++++<22221QB QA PB PA -<-∴1111QB QA PB PA-<-∴即A 、B 收到信号的时间差变小22、解:(Ⅰ)三个函数的最小值依次为1,…………………… …3分由(1)0f =,得1c a b =---∴ 3232()(1)f x x ax bx c x ax bx a b =+++=++-++2(1)[(1)(1)]x x a x a b =-+++++,故方程2(1)(1)0x a x a b +++++=.(1)a=-+1a b=++.………………………4分22(1)a =+,即222(1)(1)a b a +++=+∴ 223a b =+. …………………………………………………………5分 (Ⅱ)①依题意12,x x 是方程2'()320f x x ax b =++=的根,故有1223ax x +=-,123b x x =,且△2(2)120a b =->,得3b <.由12||33x x -===………………………7分23=;得,2b =,2237a b =+=.由(Ⅰ(1)0a =-+>,故1a <-,∴ a =(1)3c a b =-++∴ 32()23f x x x =+.…………………………………………9分②12|||()()|M N f x f x -=-3322121212|()()()|x x a x x b x x =-+-+-212121212|||()()|x x x x x x a x x b =-⋅+-+++222|()()|333a b aa b =--+⋅-+ 324(3)27b =-(或32249()272a -). ………………………………………11分由(Ⅰ)22(1)2a +==+∵ 01t <<,∴ 22(1)4a <+<,又1a <-,∴ 21a -<+<31a -<<,239a +<3b <) …………………13分∴ 3240||(327M N <-<-.…………………………………15分 23.(本小题满分12分)解:(I )由22414x y y x ==得,.21x y ='∴∴直线l 的斜率为1|2='=x y ,………1分 故l 的方程为1-=x y ,∴点A 坐标为(1,0) …………………………………… 2分设),(y x M 则),1(),,2(),0,1(y x y x -=-==, 由0||2=+⋅得 .0)1(20)2(22=+-⋅+⋅+-y x y x整理,得.1222=+y x …………………………………4分 ∴动点M 的轨迹C 为以原点为中心,焦点在x 轴上,长轴长为22,短轴长为2的椭圆 …………………………………………………………… 5分(II )如图,由题意知直线l 的斜率存在且不为零,设l 方程为y=k (x -2)(k ≠0)①将①代入1222=+y x ,整理,得 0)28(8)12(2222=-+⋅-+k x k x k ,由△>0得0<k 2<21. 设E (x 1,y 1),F (x 2,y 2) 则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+-=+=+.1228,12822212221k k x x k k x x ②………………………………………………………7分 令||||,BF BE S S OBF OBE ==∆∆λλ则,由此可得.10,22,21<<--=⋅=λλλ且x x 由②知,124)2()2(221+-=-+-k x x,10.223223,2121)1(40,21010.21)1(4,812)1(.1224)(2)2()22222222212121<<+<<-<-+<∴<<-+=+=+∴+=++-=-⋅-λλλλλλλλ 又解得分即(k k k k x x x x x x1223<<-∴λ.∴△OBE 与△OBF 面积之比的取值范围是(3-22,1).……12分 24.(本小题满分14分)解:(I )由题意,ln 2)(x xqpx x g --= 分而又3.,01,0)1)((,01)()(,22,2)( q p e e ee q p e q p e q p eq qe e q pe e q pe e g =∴≠+=+-∴=-+-∴--=--∴--= (II )由(I )知:x x ppx x g ln 2)(--=,,22)(222xp x px x x p p x g +-=-+=' 令h (x )=p x 2-2x +p.要使g(x )在(0,+∞)为单调函数,只需h(x )在(0,+∞)满足:h(x )≥0或h(x )≤0恒成立.………………………………4分 ①x x h p 2)(,0-==时,,02)(,0)(,02<-='∴<∴>xxx g x h x ∴g(x )在(0,+∞)单调递减,∴p=0适合题意.………………………5分 ②当p>0时,h (x )=p x 2-2x +p 图象为开口向上抛物线, 称轴为x =p 1∈(0,+∞).∴h (x )min =p -p 1.只需p -p1≥0,即p ≥1时h (x )≥0,g ′(x ) ≥0,∴g(x )在(0,+ ∞)单调递增,∴p ≥1适合题意.…………………………7分③当p<0时,h (x )=p x 2-2x +p 图象为开口向下的抛物线,其对称轴为x =p1∉(0,+∞), 只需h (0)≤0,即p ≤0时h (0)≤(0,+ ∞)恒成立.∴g ′(x )<0 ,∴g(x )在(0,+ ∞)单调递减,∴p<0适合题意.综上①②③可得,p ≥1或p ≤0.……………………………………9分 (III )证明:①即证:ln x -x +1≤0 (x >0),设xx x x k x x x k -=-='+-=111)(,1ln )(则. 当x ∈(0,1)时,k ′(x )>0,∴k (x )为单调递增函数;当x ∈(1,∞)时,k ′(x )<0,∴k (x )为单调递减函数; ∴x =1为k(x )的极大值点,∴k(x )≤k(1)=0.即ln x -x +1≤0,∴ln x ≤x -1.………………………………11分②由①知ln x ≤x -1,又x >0,xx x x x 111ln .-=-≤∴)1(412)]1121(1[21)]11141313121(1[21)])1(1431321()1[(21)]13121()]1[(21)11311211(212ln 33ln 22ln ),11(21ln .11ln ,,2*,2222222222222222+--=+---=+-++-+---=+++⨯+⨯--<+++--=-++-+-≤+++∴-≤∴-≤=≥∈n n n n n n n n n n n n n nn n n n n n n n x n N n 得令时 ∴结论成立.…………………………………………………………………………14分25.解:(Ⅰ)111(1),a S a a-=-∴10,a = 当2n ≥时,11,11n n n n n a aa S S a a a a --=-=---1nn a a a -=,即{}n a 是等比数列. ∴1n n n a a a a -=⋅=; ………………4分 (Ⅱ)由(Ⅰ)知,2(1)(31)211(1)n n n n n aa a a a ab a a a ⋅----=+=-,若{}n b 为等比数列, 则有2213,b b b =而21232323223,,,a a a b b b a a+++=== 故22232322()3a a a a a +++=⋅,解得13a =,再将13a =代入得3n n b =成立, 所以13a =.(III )证明:由(Ⅱ)知1()3nn a =,所以11111331131311()1()33n n n n n n n c +++=+=++-+- 111311311111131313131n n n n n n ++++--+=+=-+++-+-1212()3131n n +=--+-, 由111111,313313n n n n ++<>+-得111111,313133n n n n ++-<-+- 所以1113112()2()313133n n n n n c ++=-->----,从而122231111111[2()][2()][2()]333333n n n n T c c c +=+++>--+--+--22311111112[()()()]333333n n n +=--+-++-11112()2333n n n +=-->-.即123n T n >-.…………………………14分26、解:(Ⅰ)设22(1)0(1)x ax b x cx a b bx c+=⇒-++=≠- 201201c ba b ⎧+=-⎪⎪-⇒⎨⎪⨯=⎪-⎩∴012a c b =⎧⎪⎨=+⎪⎩ ∴2()(1)2x f x c x c =+- 由21(2)1312f c c --=<-⇒-<<+ 又∵,*b c N ∈ ∴2,2c b ==∴2()(1)2(1)x f x x x =≠- …………………… 3分于是222222(1)22()4(1)2(1)x x x x xf x x x ---'==-- 由()0f x '>得0x <或2x >; 由()0f x '<得01x <<或12x << 故函数()f x 的单调递增区间为(,0)-∞和(2,)+∞,单调减区间为(0,1)和(1,2) ……………………4分(Ⅱ)由已知可得22n n n S a a =-, 当2n ≥时,21112n n n S a a ---=- 两式相减得11()(1)0n n n n a a a a --+-+=∴1n n a a -=-或11n n a a --=-当1n =时,2111121a a a a =-⇒=-,若1n n a a -=-,则21a =这与1n a ≠矛盾 ∴11n n a a --=- ∴n a n =- ……………………6分于是,待证不等式即为111ln 1n n n n+<<+. 为此,我们考虑证明不等式111ln ,01x x x x x+<<>+ 令11,0,t x x+=>则1t >,11x t =-再令()1ln g t t t =--,1()1g t t'=- 由(1,)t ∈+∞知()0g t '>∴当(1,)t ∈+∞时,()g t 单调递增 ∴()(1)0g t g >= 于是1ln t t ->即11ln ,0x x x x+>> ① 令1()ln 1h t t t =-+,22111()t h t t t t-'=-= 由(1,)t ∈+∞知()0h t '>∴当(1,)t ∈+∞时,()h t 单调递增 ∴()(1)0h t h >= 于是1ln 1t t>-即11ln ,01x x x x +>>+ ② 由①、②可知111ln ,01x x x x x+<<>+ ……………………10分 所以,111ln 1n n n n +<<+,即1111ln n nn a n a +-<<- ……11分 (Ⅲ)由(Ⅱ)可知1n b n = 则111123n T n=++++ 在111ln 1n n n n +<<+中令1,2,3,,2007n =,并将各式相加得 111232008111l n l n l n 1232008122007232007+++<+++<++++即200820071ln 2008T T -<<27、解:(1)∵定义域{x | x ≠ kπ,k ∈Z }关于原点对称,又f (- x ) = f [(a - x ) - a ]= f (a -x )·f (a )+1f (a )-f (a -x )= 1+f (a -x )1-f (a -x ) = 1+f (a )·f (x )+1 f (x )-f (a )1-f (a )·f (x )+1 f (x )-f (a ) = 1+1+f (x ) f (x )-11-1+f (x )f (x )-1=2f (x )-2= - f (x ),对于定义域内的每个x 值都成立 ∴ f (x )为奇函数------------------------------------------------------------------------------------(4分)(2)易证:f (x + 4a ) = f (x ),周期为4a .------------------------------------------(8分) (3)f (2a )= f (a + a )= f [a -(- a )]= f (a )·f (-a )+1f (-a )-f (a ) = 1-f 2(a )-2f (a )= 0,f (3a )= f (2a + a )= f [2a -(- a )]=f (2a )·f (-a )+1f (-a )-f (2a )= 1-f (a )= - 1.先证明f (x )在[2a ,3a ]上单调递减为此,必须证明x ∈(2a ,3a )时,f (x ) < 0, 设2a < x < 3a ,则0 < x - 2a < a , ∴ f (x - 2a )=f (2a )·f (x )+1f (2a )-f (x )= - 1f (x ) > 0,∴ f (x )< 0---------------------(10分)设2a < x 1 < x 2 < 3a ,则0 < x 2 - x 1 < a ,∴ f (x 1)< 0 f (x 2)< 0 f (x 2 - x 1)> 0, ∴ f (x 1)- f (x 2)=f (x 1)·f (x 2)+1f (x 2-x 1)> 0,∴ f (x 1)> f (x 2),∴ f (x )在[2a ,3a ]上单调递减--------------------------------------------------(12分)∴ f (x )在[2a ,3a ]上的最大值为f (2a = 0,最小值为f (3a )= - 128、解:(Ⅰ)设点M(x,y),由230PM MQ +=得P(0,2y -),Q(,03x). 由0,RP PM ⋅=得(3,2y -)·(x ,32y )=0,即x y 42= 又点Q 在x 轴的正半轴上,0>∴x 故点M 的轨迹C 的方程是24(0)y x x =>.……6分(Ⅱ)解法一:由题意可知N 为抛物线C:y 2=4x 的焦点,且A 、B 为过焦点N 的直线与抛物线C 的两个交点。
数学高考压轴题含答案
数学高考压轴题学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________评卷人得分一、解答题1.已知函数()x f x e ax =-和()ln g x ax x =-有相同的最小值.(1)求a ;(2)证明:存在直线y b =,其与两条曲线()y f x =和()y g x =共有三个不同的交点,并且从左到右的三个交点的横坐标成等差数列.2.已知点(2,1)A 在双曲线2222:1(1)1x y C a a a -=>-上,直线l 交C 于P ,Q 两点,直线,AP AQ 的斜率之和为0.(1)求l 的斜率;(2)若tan PAQ ∠=PAQ △的面积.3.已知函数()e e ax x f x x =-.(1)当1a =时,讨论()f x 的单调性;(2)当0x >时,()1f x <-,求a 的取值范围;(3)设n *∈Nln(1)n ++>+ .4.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>的右焦点为(2,0)F ,渐近线方程为y =.(1)求C 的方程;(2)过F 的直线与C 的两条渐近线分别交于A ,B 两点,点()()1122,,,P x y Q x y 在C 上,且1210,0x x y >>>.过P 且斜率为Q M .从下面①②③中选取两个作为条件,证明另外一个成立:①M 在AB 上;②PQ AB ∥;③||||MA MB =.注:若选择不同的组合分别解答,则按第一个解答计分.5.已知函数()e ln(1)x f x x =+.(1)求曲线()y f x =在点(0,(0))f 处的切线方程;(2)设()()g x f x '=,讨论函数()g x 在[0,)+∞上的单调性;(3)证明:对任意的,(0,)s t ∈+∞,有()()()f s t f s f t +>+.6.如图,已知椭圆22112x y +=.设A ,B 是椭圆上异于(0,1)P 的两点,且点0,21Q ⎛⎫ ⎪⎝⎭在线段AB 上,直线,PA PB 分别交直线132y x =-+于C ,D两点.(1)求点P 到椭圆上点的距离的最大值;(2)求||CD 的最小值.7.设函数e()ln (0)2f x x x x=+>.(1)求()f x 的单调区间;(2)已知,a b ∈R ,曲线()y f x =上不同的三点()()()()()()112233,,,,,x f x x f x x f x 处的切线都经过点(,)a b .证明:(ⅰ)若e a >,则10()12e a b f a ⎛⎫<-<- ⎪⎝⎭;(ⅱ)若1230e,a x x x <<<<,则22132e 112e e 6e 6ea ax x a --+<+<-.(注:e 2.71828= 是自然对数的底数)参考答案:1.(1)1a =(2)见解析【解析】【分析】(1)根据导数可得函数的单调性,从而可得相应的最小值,根据最小值相等可求a.注意分类讨论.(2)根据(1)可得当1b >时,e x x b -=的解的个数、ln x x b -=的解的个数均为2,构建新函数()e ln 2x h x x x =+-,利用导数可得该函数只有一个零点且可得()(),f x g x 的大小关系,根据存在直线y b =与曲线()y f x =、()y g x =有三个不同的交点可得b 的取值,再根据两类方程的根的关系可证明三根成等差数列.(1)()e x f x ax =-的定义域为R ,而()e '=-x f x a ,若0a ≤,则()0f x '>,此时()f x 无最小值,故0a >.()ln g x ax x =-的定义域为()0,∞+,而11()ax g x a x x'-=-=.当ln x a <时,()0f x '<,故()f x 在(),ln a -∞上为减函数,当ln x a >时,()0f x '>,故()f x 在()ln ,a +∞上为增函数,故()min ()ln ln f x f a a a a ==-.当10x a <<时,()0g x '<,故()g x 在10,a ⎛⎫⎪⎝⎭上为减函数,当1x a >时,()0g x '>,故()g x 在1,a ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上为增函数,故min 11()1ln g x g a a ⎛⎫==- ⎪⎝⎭.因为()e x f x ax =-和()ln g x ax x =-有相同的最小值,故11lnln a a a a-=-,整理得到1ln 1a a a -=+,其中0a >,设()1ln ,01a g a a a a -=->+,则()()()222211011a g a a a a a --'=-=≤++,故()g a 为()0,∞+上的减函数,而()10g =,故()0g a =的唯一解为1a =,故1ln 1aa a-=+的解为1a =.综上,1a =.(2)由(1)可得e ()x x f x =-和()ln g x x x =-的最小值为11ln11ln 11-=-=.当1b >时,考虑e x x b -=的解的个数、ln x x b -=的解的个数.设()e xS x x b =--,()e 1x S x '=-,当0x <时,()0S x '<,当0x >时,()0S x '>,故()S x 在(),0∞-上为减函数,在()0,∞+上为增函数,所以()()min 010S x S b ==-<,而()e0bS b --=>,()e 2b S b b =-,设()e 2b u b b =-,其中1b >,则()e 20bu b '=->,故()u b 在()1,+∞上为增函数,故()()1e 20u b u >=->,故()0S b >,故()e xS x x b =--有两个不同的零点,即e x x b -=的解的个数为2.设()ln T x x x b =--,()1x T x x-'=,当01x <<时,()0T x '<,当1x >时,()0T x '>,故()T x 在()0,1上为减函数,在()1,+∞上为增函数,所以()()min 110T x T b ==-<,而()ee0bbT --=>,()e e 20b b T b =->,()ln T x x x b =--有两个不同的零点即ln x x b -=的解的个数为2.当1b =,由(1)讨论可得ln x x b -=、e x x b -=仅有一个零点,当1b <时,由(1)讨论可得ln x x b -=、e x x b -=均无零点,故若存在直线y b =与曲线()y f x =、()y g x =有三个不同的交点,则1b >.设()e ln 2x h x x x =+-,其中0x >,故1()e 2xh x x'=+-,设()e 1x s x x =--,0x >,则()e 10xs x '=->,故()s x 在()0,∞+上为增函数,故()()00s x s >=即e 1x x >+,所以1()1210h x x x'>+-≥->,所以()h x 在()0,∞+上为增函数,而(1)e 20h =->,31e 333122(e 3e 30e e eh =--<--<,故()h x 在()0,∞+上有且只有一个零点0x ,0311ex <<且:当00x x <<时,()0h x <即e ln x x x x -<-即()()f x g x <,当0x x >时,()0h x >即e ln x x x x ->-即()()f x g x >,因此若存在直线y b =与曲线()y f x =、()y g x =有三个不同的交点,故()()001b f x g x ==>,此时e x x b -=有两个不同的零点1010,(0)x x x x <<,此时ln x x b -=有两个不同的零点0404,(01)x x x x <<<,故11e xx b -=,00e x x b -=,44ln 0x x b --=,00ln 0x x b --=所以44ln x b x -=即44ex bx -=即()44e0x bx b b ----=,故4x b -为方程e x x b -=的解,同理0x b -也为方程e x x b -=的解又11e x x b -=可化为11e xx b =+即()11ln 0x x b -+=即()()11ln 0x b x b b +-+-=,故1x b +为方程ln x x b -=的解,同理0x b +也为方程ln x x b -=的解,所以{}{}1004,,x x x b x b =--,而1b >,故0410x x b x x b =-⎧⎨=-⎩即1402x x x +=.【点睛】思路点睛:函数的最值问题,往往需要利用导数讨论函数的单调性,此时注意对参数的分类讨论,而不同方程的根的性质,注意利用方程的特征找到两类根之间的关系.2.(1)1-;(2)9.【解析】【分析】(1)由点(2,1)A 在双曲线上可求出a ,易知直线l 的斜率存在,设:l y kx m =+,()()1122,,,P x y Q x y ,再根据0AP BP k k +=,即可解出l 的斜率;(2)根据直线,AP AQ 的斜率之和为0可知直线,AP AQ的倾斜角互补,再根据tan PAQ ∠=,AP AQ 的斜率,再分别联立直线,AP AQ 与双曲线方程求出点,P Q 的坐标,即可得到直线PQ 的方程以及PQ 的长,由点到直线的距离公式求出点A 到直线PQ 的距离,即可得出PAQ △的面积.(1)因为点(2,1)A 在双曲线2222:1(1)1x yC a a a -=>-上,所以224111a a -=-,解得22a =,即双曲线22:12x C y -=易知直线l 的斜率存在,设:l y kx m =+,()()1122,,,P x y Q x y ,联立2212y kx m x y =+⎧⎪⎨-=⎪⎩可得,()222124220k x mkx m ----=,所以,2121222422,2121mk m x x x x k k ++=-=--,()()22222216422210120m k m k m k ∆=++->⇒-+>.所以由0AP BP k k +=可得,212111022y y x x --+=--,即()()()()122121210x kx m x kx m -+-+-+-=,即()()()1212212410kx x m k x x m +--+--=,所以()()2222242124102121m mk k m k m k k +⎛⎫⨯+-----= ⎪--⎝⎭,化简得,()2844410k k m k +-++=,即()()1210k k m +-+=,所以1k =-或12m k =-,当12m k =-时,直线():21l y kx m k x =+=-+过点()2,1A ,与题意不符,舍去,故1k =-.(2)不妨设直线,PA PB 的倾斜角为(),αβαβ<,因为0AP BP k k +=,所以παβ+=,因为tan PAQ ∠=,所以()tan βα-=,即tan 2α=-,2tan 0αα-=,解得tan α,于是,直线):21PA y x =-+,直线):21PB y x =-+,联立)222112y x x y ⎧=-+⎪⎨-=⎪⎩可得,(23211002x x +-+-=,因为方程有一个根为2,所以103P x -=,P y=53,同理可得,103Q x +=,Q y=53-.所以5:03PQ x y +-=,163PQ =,点A 到直线PQ的距离3d =,故PAQ △的面积为11623⨯=3.(1)()f x 的减区间为(),0-∞,增区间为()0,+∞.(2)12a ≤(3)见解析【解析】【分析】(1)求出()f x ¢,讨论其符号后可得()f x 的单调性.(2)设()e e 1ax xh x x =-+,求出()h x '',先讨论12a >时题设中的不等式不成立,再就102a <≤结合放缩法讨论()h x '符号,最后就0a ≤结合放缩法讨论()h x 的范围后可得参数的取值范围.(3)由(2)可得12ln t t t<-对任意的1t >恒成立,从而可得()ln 1ln n n +-的*n N ∈恒成立,结合裂项相消法可证题设中的不等式.(1)当1a =时,()()1e x f x x =-,则()e xf x x '=,当0x <时,()0f x ¢<,当0x >时,()0f x ¢>,故()f x 的减区间为(),0-∞,增区间为()0,+∞.(2)设()e e 1ax xh x x =-+,则()00h =,又()()1e e ax x h x ax '=+-,设()()1e e ax xg x ax =+-,则()()22e e ax xg x a a x '=+-,若12a >,则()0210g a '=->,因为()g x '为连续不间断函数,故存在()00,x ∈+∞,使得()00,x x ∀∈,总有()0g x ¢>,故()g x 在()00,x 为增函数,故()()00g x g >=,故()h x 在()00,x 为增函数,故()()01h x h >=-,与题设矛盾.若102a <≤,则()()()ln 11e e ee ax ax ax xx h x ax ++'=+-=-,下证:对任意0x >,总有()ln 1x x +<成立,证明:设()()ln 1S x x x =+-,故()11011x S x x x-'=-=<++,故()S x 在()0,+∞上为减函数,故()()00S x S <=即()ln 1x x +<成立.由上述不等式有()ln 12e e e e e e 0ax ax x ax ax x ax x +++-<-=-≤,故()0h x '≤总成立,即()h x 在()0,+∞上为减函数,所以()()01h x h <=-.当0a ≤时,有()e e e 1100ax x axh x ax '=-+<-+=,所以()h x 在()0,+∞上为减函数,所以()()01h x h <=-.综上,12a ≤.(3)取12a =,则0x ∀>,总有12e e 10x x x -+<成立,令12e x t =,则21,e ,2ln x t t x t >==,故22ln 1t t t <-即12ln t t t<-对任意的1t >恒成立.所以对任意的*n N ∈,有<整理得到:()ln 1ln n n +-()ln 2ln1ln 3ln 2ln 1ln n n +-+-+++- ()ln 1n =+,故不等式成立.【点睛】思路点睛:函数参数的不等式的恒成立问题,应该利用导数讨论函数的单调性,注意结合端点处导数的符号合理分类讨论,导数背景下数列不等式的证明,应根据已有的函数不等式合理构建数列不等式.4.(1)2213y x -=(2)见解析【解析】【分析】(1)利用焦点坐标求得c 的值,利用渐近线方程求得,a b 的关系,进而利用,,a b c 的平方关系求得,a b 的值,得到双曲线的方程;(2)先分析得到直线AB 的斜率存在且不为零,设直线AB 的斜率为k ,M (x 0,y 0),由③|AM |=|BM |等价分析得到200283k x ky k +=-;由直线PM 和QM 的斜率得到直线方程,结合双曲线的方程,两点间距离公式得到直线PQ 的斜率03x m y =,由②//PQ AB 等价转化为003ky x =,由①M在直线AB 上等价于()2002ky k x =-,然后选择两个作为已知条件一个作为结论,进行证明即可.(1)右焦点为(2,0)F ,∴2c =,∵渐近线方程为y =,∴ba=b ,∴222244c a b a =+==,∴1a =,∴b =∴C 的方程为:2213y x -=;(2)由已知得直线PQ 的斜率存在且不为零,直线AB 的斜率不为零,若选由①②推③或选由②③推①:由②成立可知直线AB 的斜率存在且不为零;若选①③推②,则M 为线段AB 的中点,假若直线AB 的斜率不存在,则由双曲线的对称性可知M 在x 轴上,即为焦点F ,此时由对称性可知P 、Q 关于x 轴对称,与从而12x x =,已知不符;总之,直线AB 的斜率存在且不为零.设直线AB 的斜率为k ,直线AB 方程为()2y k x =-,则条件①M 在AB 上,等价于()()2000022y k x ky k x =-⇔=-;两渐近线的方程合并为2230x y -=,联立消去y 并化简整理得:()22223440k x k x k --+=设()()3334,,,A x y B x y ,线段中点为(),N N N x y ,则()2342226,2233N N N x x k kx y k x k k +===-=--,设()00,M x y ,则条件③AM BM =等价于()()()()222203030404x x y y x x y y -+-=-+-,移项并利用平方差公式整理得:()()()()3403434034220x x x x x y y y y y ⎡⎤⎡⎤--++--+=⎣⎦⎣⎦,()()3403403434220y y x x x y y y x x -⎡⎤⎡⎤-++-+=⎣⎦⎣⎦-,即()000N N x x k y y -+-=,即200283k x ky k +=-;由题意知直线PM 的斜率为直线QM ,∴由))10102020,y y x x y y x x -=--=-,∴)121202y y x x x -=+-,所以直线PQ的斜率)1201212122x x x y y m x x x x +--==--,直线)00:PM y x x y =-+,即00y y =,代入双曲线的方程22330x y --=,即)3yy +-=中,得:()()00003y y ⎡⎤-=⎣⎦,解得P的横坐标:100x y ⎛⎫=+⎪⎪⎭,同理:200x y ⎛⎫=⎪⎪⎭,∴0012012002222000033,2,33y x x x y x x x x y x y x ⎛⎫-=++-=--⎪--⎭∴03x m y =,∴条件②//PQ AB 等价于003m k ky x =⇔=,综上所述:条件①M 在AB 上,等价于()2002ky k x =-;条件②//PQ AB 等价于003ky x =;条件③AM BM =等价于200283kx ky k +=-;选①②推③:由①②解得:2200002228,433k k x x ky x k k =∴+==--,∴③成立;选①③推②:由①③解得:20223k x k =-,20263k ky k =-,∴003ky x =,∴②成立;选②③推①:由②③解得:20223k x k =-,20263k ky k =-,∴02623x k -=-,∴()2002ky k x =-,∴①成立.5.(1)y x=(2)()g x 在[0,)+∞上单调递增.(3)证明见解析【解析】【分析】(1)先求出切点坐标,在由导数求得切线斜率,即得切线方程;(2)在求一次导数无法判断的情况下,构造新的函数,再求一次导数,问题即得解;(3)令()()()m x f x t f x =+-,(,0)x t >,即证()(0)m x m >,由第二问结论可知()m x 在[0,+∞)上单调递增,即得证.(1)解:因为()e ln(1)x f x x =+,所以()00f =,即切点坐标为()0,0,又1()e (ln(1))1xf x x x=+++',∴切线斜率(0)1k f '==∴切线方程为:y x =(2)解:因为1()()e (ln(1))1xg x f x x x=++'=+,所以221()e (ln(1))1(1)xg x x x x =++++',令221()ln(1)1(1)h x x x x =++-++,则22331221()01(1)(1)(1)x h x x x x x +=-+=>++++',∴()h x 在[0,)+∞上单调递增,∴()(0)10h x h ≥=>∴()0g x '>在[0,)+∞上恒成立,∴()g x 在[0,)+∞上单调递增.(3)解:原不等式等价于()()()(0)f s t f s f t f +->-,令()()()m x f x t f x =+-,(,0)x t >,即证()(0)m x m >,∵()()()e ln(1)e ln(1)x t x m x f x t f x x t x +=+-=++-+,e e ()e ln(1)e ln(1)()()11x t x x tx m x x t x g x t g x x t x++=++++-=+-++'+,由(2)知1()()e (ln(1))1xg x f x x x=++'=+在[)0,∞+上单调递增,∴()()g x t g x +>,∴()0m x '>∴()m x 在()0,∞+上单调递增,又因为,0x t >,∴()(0)m x m >,所以命题得证.6.(1)11;(2)5.【解析】【分析】(1)设,sin )Q θθ是椭圆上任意一点,再根据两点间的距离公式求出2||PQ ,再根据二次函数的性质即可求出;(2)设直线1:2AB y kx =+与椭圆方程联立可得1212,x x x x +,再将直线132y x =-+方程与PA PB 、的方程分别联立,可解得点,C D 的坐标,再根据两点间的距离公式求出CD ,最后代入化简可得231CD k =⋅+,由柯西不等式即可求出最小值.(1)设,sin )Q θθ是椭圆上任意一点,(0,1)P ,则222221144144||12cos (1sin )1311sin 2sin 11sin 111111PQ θθθθθ⎛⎫=+-=--=-+≤⎭+⎪⎝,当且仅当1sin 11θ=-时取等号,故||PQ (2)设直线1:2AB y kx =+,直线AB 方程与椭圆22112x y +=联立,可得22130124k x kx ⎛⎫++-= ⎪⎝⎭,设()()1122,,,A x y B x y ,所以12212211231412k x x k x x k ⎧+=-⎪+⎪⎪⎨⎪=-⎛⎫⎪+ ⎪⎪⎝⎭⎩,因为直线111:1y PA y x x -=+与直线132y x =-+交于C ,则111114422(21)1C x x x x y k x ==+-+-,同理可得,222224422(21)1D x x x x y k x ==+-+-.则224||(21)1C D x CD x k x =-=+-2=35161656565231555k =⋅=≥=+,当且仅当316k =时取等号,故CD 的最小值为5.【点睛】本题主要考查最值的计算,第一问利用椭圆的参数方程以及二次函数的性质较好解决,第二问思路简单,运算量较大,求最值的过程中还使用到柯西不等式求最值,对学生的综合能力要求较高,属于较难题.7.(1)()f x 的减区间为e 02⎛⎫⎪⎝⎭,,增区间为e ,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭.(2)(ⅰ)见解析;(ⅱ)见解析.【解析】【分析】(1)求出函数的导数,讨论其符号后可得函数的单调性.(2)(ⅰ)由题设构造关于切点横坐标的方程,根据方程有3个不同的解可证明不等式成立,(ⅱ)31x k x =,1e a m =<,则题设不等式可转化为()()()2131313122236m m m t t m m t t --++--<+,结合零点满足的方程进一步转化为()()()()211312ln 0721m m m m m m ---++<+,利用导数可证该不等式成立.(1)()22e 12e 22xf x x x x -'=-+=,当e02x <<,()0f x ¢<;当e 2x >,()0f x ¢>,故()f x 的减区间为e 02⎛⎫⎪⎝⎭,,()f x 的增区间为e ,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭.(2)(ⅰ)因为过(),a b 有三条不同的切线,设切点为()(),,1,2,3i i x f x i =,故()()()i i i f x b f x x a '-=-,故方程()()()f x b f x x a '-=-有3个不同的根,该方程可整理为()21e e ln 022x a x b x x x ⎛⎫----+= ⎪⎝⎭,设()()21e e ln 22g x x a x b x x x ⎛⎫=---+ ⎪⎝⎭,则()()22321e 1e 1e22g x x a x x x x x x⎛⎫'=-+-+--+ ⎪⎝⎭()()31e x x a x =---,当0e x <<或x a >时,()0g x ¢<;当e x a <<时,()0g x ¢>,故()g x 在()()0,e ,,a +∞上为减函数,在()e,a 上为增函数,因为()g x 有3个不同的零点,故()e 0g <且()0>g a ,故()21e e e ln e 0e 2e 2e a b ⎛⎫----+< ⎪⎝⎭且()21e e ln 022a a a b a a a ⎛⎫---+> ⎪⎝⎭,整理得到:12e a b <+且()e ln 2b a f a a >+=,此时()1e 13e11ln ln 2e 2e 22e 222a a a b f a a a a a ⎛⎫⎛⎫---<-+-+=-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,设()3e ln 22u a a a =--,则()2e-202au a a '=<,故()u a 为()e,+∞上的减函数,故()3eln e 022eu a <--=,故()1012e a b f a ⎛⎫<-<- ⎪⎝⎭.(ⅱ)当0e a <<时,同(ⅰ)中讨论可得:故()g x 在()()0,,e,a +∞上为减函数,在(),e a 上为增函数,不妨设123x x x <<,则1230e x a x x <<<<<,因为()g x 有3个不同的零点,故()0g a <且()e 0g >,故()21e e e ln e 0e 2e 2e a b ⎛⎫----+> ⎪⎝⎭且()21e e ln 022a a a b a a a ⎛⎫---+< ⎪⎝⎭,整理得到:1ln 2e 2ea ab a +<<+,因为123x x x <<,故1230e x a x x <<<<<,又()2e e 1ln 2a ag x x b x x+=-+-+,设e t x =,()0,1e a m =∈,则方程2e e 1ln 02a ax b x x+-+-+=即为:2e ln 0e 2ea at t t b +-+++=即为()21ln 02m m t t t b -++++=,记123123e e e ,,,t t t x x x ===则113,,t t t 为()21ln 02m m t t t b -++++=有三个不同的根,设3131e 1x t k t x a ==>>,1eam =<,要证:22122e 112e e 6e 6e a a x x a --+<+<-,即证13e 2e e 26e 6ea at t a --+<+<-,即证:13132166m mt t m --<+<-,即证:131********m m t t t t m --⎛⎫⎛⎫+-+-+< ⎪⎝⎭⎝⎭,即证:()()()2131313122236m m m t t m m t t --++--<+,而()21111ln 02m m t t t b -++++=且()23331ln 02mm t t t b -++++=,故()()()22131313ln ln 102m t t t t m t t -+--+-=,故131313ln ln 222t t t t m m t t -+--=-⨯-,故即证:()()()21313131312ln ln 236m m m t t m t t m t t --+--⨯<-+,即证:()()()1213313ln1312072t t t m m m t t t +--++>-即证:()()()213121ln 0172m m m k k k --+++>-,记()()1ln ,11k k k k k ϕ+=>-,则()()2112ln 01k k k kk ϕ⎛⎫'=--> ⎪⎝⎭-,设()12ln u k k k k =--,则()2122210u k k k k k'=+->-=即()0k ϕ'>,故()k ϕ在()1,+∞上为增函数,故()()k m ϕϕ>,所以()()()()()()22131213121ln 1ln 172172m m m m m m k k m m k m --+--++++>+--,记()()()()()211312ln ,01721m m m m m m m m ω---+=+<<+,则()()()()()()()2232322132049721330721721m mm m m mm m m m m ω---+-+'=>>++,所以()m ω在()0,1为增函数,故()()10m ωω<=,故()()()()211312ln 0721m m m m m m ---++<+即()()()213121ln 0172m m m m m m --+++>-,故原不等式得证:【点睛】思路点睛:导数背景下的切线条数问题,一般转化为关于切点方程的解的个数问题,而复杂方程的零点性质的讨论,应该根据零点的性质合理转化需求证的不等式,常用的方法有比值代换等.。
高考数学压轴题精编精解精选100题精心解答
高考数学压轴题精编精解精选100题精心解答1.设函数()1,121,23x f x x x ≤≤⎧=⎨-<≤⎩,()()[],1,3g x f x ax x =-∈,其中a R ∈,记函数()g x 的最大值与最小值的差为()h a 。
(I )求函数()h a 的解析式;(II )画出函数()y h x =的图象并指出()h x 的最小值。
2.已知函数()()ln 1f x x x =-+,数列{}n a 满足101a <<,()1n n a f a +=; 数列{}n b 满足1111,(1)22n n b b n b +=≥+, *n N ∈.求证:(Ⅰ)101;n n a a +<<<(Ⅱ)21;2n n a a +<(Ⅲ)若12a =则当n ≥2时,!n nb a n >⋅.3.已知定义在R 上的函数f (x ) 同时满足:(1)21212122()()2()cos24sin f x x f x x f x x a x ++-=+(12,x x ∈R ,a 为常数); (2)(0)()14f f π==;(3)当0,4x π∈[]时,()f x ≤2求:(Ⅰ)函数()f x 的解析式;(Ⅱ)常数a 的取值范围.个 个4.设)0(1),(),,(22222211>>=+b a bx x y y x B y x A 是椭圆上的两点,满足0),(),(2211=⋅a y b x a y b x ,椭圆的离心率,23=e 短轴长为2,0为坐标原点. (1)求椭圆的方程;(2)若直线AB 过椭圆的焦点F (0,c ),(c 为半焦距),求直线AB 的斜率k 的值;(3)试问:△AOB 的面积是否为定值?如果是,请给予证明;如果不是,请说明理由. 5.已知数列{}n a 中各项为:12、1122、111222、 (111)⋅⋅⋅⋅⋅⋅ 222n⋅⋅⋅⋅⋅⋅…… (1)证明这个数列中的每一项都是两个相邻整数的积. (2)求这个数列前n 项之和S n .6、设1F 、2F 分别是椭圆22154x y +=的左、右焦点. (Ⅰ)若P 是该椭圆上的一个动点,求21PF PF ⋅的最大值和最小值;(Ⅱ)是否存在过点A (5,0)的直线l 与椭圆交于不同的两点C 、D ,使得|F 2C|=|F 2D|?若存在,求直线l 的方程;若不存在,请说明理由.7、已知动圆过定点P (1,0),且与定直线L:x=-1相切,点C 在l 上. (1)求动圆圆心的轨迹M 的方程;.B ,A M 3,P )2(两点相交于的直线与曲线且斜率为设过点-(i )问:△ABC 能否为正三角形?若能,求点C 的坐标;若不能,说明理由 (ii )当△ABC 为钝角三角形时,求这种点C 的纵坐标的取值范围.8、定义在R 上的函数y=f(x),f(0)≠0,当x>0时,f(x)>1,且对任意的a 、b ∈R ,有f(a+b)=f(a)f(b), 1.求证:f(0)=1;(2)求证:对任意的x ∈R ,恒有f(x)>0;(3)证明:f(x)是R 上的增函数;(4)若f(x)²f(2x-x 2)>1,求x 的取值范围。
高中数学:100道压轴题精选(附详解),拿下吃透,数学直逼148!
高中数学:100道压轴题精选(附详解),拿下吃透,数学直
逼148!
想要数学考得好,除了有扎实的基本功之外,做出那些压轴题才是拉开差距,取得高分的关键。
大部分孩子也能轻易拿下基础分数,但有一件苦恼的事情:就是数学压轴题不会做,一看到就害怕,每次考试面对选择题和填空题的最后两个压轴题完全靠蒙,而数学最后的那道压轴题就完全没办法动笔了。
因此想要在数学学科上取得高分,帮助孩子突破压轴问题是一大关键,这也是数学学科拉开差距的关键点,我们知道,高考数学基础题超过百分之七十的孩子都能拿下,因此要想在高考中脱颖而出,就必须要争取考卷后面的压轴题了!要知道压轴题才是决胜高考的关键点!
所以今天老师就从高中数学近千套试卷中总结整理了100道数学典型的压轴题精选,数学成绩不理想,在压轴题部分还未取得任何突破的同学赶紧做一做,看看自己能够做多少,哪些还存在问题,争取考高考到来前一举拿下,这里所有整理的题例都是含有详解的,需要的同学们赶紧打印收藏,篇幅关系,完整100道题的内容未能全部呈现,如果家长朋友们需要完整电子打印版资料,可以找我分享,点击下方蓝色字体即可获取!。
高考数学压轴题精编精解精选100题详细解答(1)
高考数学压轴题精编精解精选100题1.设函数()1,121,23x f x x x ≤≤⎧=⎨-<≤⎩,()()[],1,3g x f x ax x =-∈,其中a R ∈,记函数()g x 的最大值与最小值的差为()h a 。
(I )求函数()h a 的解析式;(II )画出函数()y h x =的图象并指出()h x 的最小值。
2.已知函数()()ln 1f x x x =-+,数列{}n a 满足101a <<,()1n n a f a +=; 数列{}n b 满足1111,(1)22n n b b n b +=≥+, *n N ∈.求证:(Ⅰ)101;n n a a +<<<(Ⅱ)21;2n n a a +<(Ⅲ)若1a =则当n ≥2时,!n n b a n >⋅.3.已知定义在R 上的函数f (x ) 同时满足:(1)21212122()()2()cos24sin f x x f x x f x x a x ++-=+(12,x x ∈R ,a 为常数); (2)(0)()14f f π==;(3)当0,4x π∈[]时,()f x ≤2 求:(Ⅰ)函数()f x 的解析式;(Ⅱ)常数a 的取值范围.个 个 4.设)0(1),(),,(22222211>>=+b a bx x y y x B y x A 是椭圆上的两点,满足0),(),(2211=⋅a y b x a y b x ,椭圆的离心率,23=e 短轴长为2,0为坐标原点. (1)求椭圆的方程;(2)若直线AB 过椭圆的焦点F (0,c ),(c 为半焦距),求直线AB 的斜率k 的值;(3)试问:△AOB 的面积是否为定值?如果是,请给予证明;如果不是,请说明理由. 5.已知数列{}n a 中各项为:12、1122、111222、 (111)⋅⋅⋅⋅⋅⋅222n⋅⋅⋅⋅⋅⋅ ……(1)证明这个数列中的每一项都是两个相邻整数的积. (2)求这个数列前n 项之和S n .6、设1F 、2F 分别是椭圆22154x y +=的左、右焦点. (Ⅰ)若P 是该椭圆上的一个动点,求21PF PF ⋅的最大值和最小值;(Ⅱ)是否存在过点A (5,0)的直线l 与椭圆交于不同的两点C 、D ,使得|F 2C|=|F 2D|?若存在,求直线l 的方程;若不存在,请说明理由.7、已知动圆过定点P (1,0),且与定直线L:x=-1相切,点C 在l 上. (1)求动圆圆心的轨迹M 的方程;.B ,A M 3,P )2(两点相交于的直线与曲线且斜率为设过点-(i )问:△ABC 能否为正三角形?若能,求点C 的坐标;若不能,说明理由 (ii )当△ABC 为钝角三角形时,求这种点C 的纵坐标的取值范围.8、定义在R 上的函数y=f(x),f(0)≠0,当x>0时,f(x)>1,且对任意的a 、b ∈R ,有f(a+b)=f(a)f(b), (1)求证:f(0)=1;(2)求证:对任意的x ∈R ,恒有f(x)>0;(3)证明:f(x)是R 上的增函数;(4)若f(x)·f(2x-x 2)>1,求x 的取值范围。
高考数学压轴题精选精编附详细解答试题
卜人入州八九几市潮王学校2021年高考数学压轴题精选精编附详细解答1、〔本小题总分值是14分〕如图,点(4,0)N p -〔p >0,p 是常数〕,点T 在y 轴上,0MT NT ⋅=,MT 交x 轴于点Q ,且2TM QM =.〔Ⅰ〕当点T 在y 轴上挪动时,求动点M 的轨迹E 的方程;(4分) 〔Ⅱ〕设直线l 过轨迹E 的焦点F,且与该轨迹交于A 、B 两点, 过A 、B 分别作该轨迹的对称轴的垂线,垂足分别为12,,A A 求证:OF是1OA 和2OA 的等比中项;〔5分〕(Ⅲ)对于该轨迹E ,能否存在一条弦CD 被直线l 垂直平分?假设存在,求出直线CD 的方程;假设不存在,试说明理由。
〔5分〕 2、〔本小题总分值是14分〕 设函数)(x f 的定义域为R ,当0<x 时,0()1f x <<,且对任意的实数x 、R y ∈,有).()()(y f x f y x f =+〔Ⅰ〕求)0(f ;〔2分〕 (Ⅱ)试判断函数)(x f 在(,0]-∞上是否存在最大值,假设存在,求出该最大值,假设不存在说明理由;〔5分〕〔Ⅲ〕设数列{}n a 各项都是正数,且满足1(0),a f =22111(),()(32)n n n n f a a n N f a a *++-=∈--又设1322121111,,)21(++++=+++==n n n n n a na a a a a a Tb b b S b n ,试比较S n 与n T 的大小.〔7分〕3、〔此题总分值是13分〕椭圆221:36(0)x c y t t+=>的两条准线与双曲线222:536c x y -=的两条准线所围成的四边形之面积为直线l 与双曲线2c 的右支相交于,P Q 两点(其中点P ),线段OP 与椭圆1c 交于点,A O 为坐标原点(如下列图).〔I 〕务实数t 的值;〔II 〕假设3OP OA =⋅,PAQ ∆的面积26tan S PAQ =-⋅∠,求直线l 的方程.4、〔此题总分值是14分〕数列{}n a 的前n 项和n S 满足:11,S =-121(),n n S S n N *++=-∈数列{}n b 的通项公式为34().n b n n N *=-∈〔I 〕求数列{}n a 的通项公式;〔II 〕试比较n a 与n b 的大小,并加以证明; 〔III 〕是否存在圆心在x轴上的圆C 及互不相等的正整数n m k 、、,使得三点(,),(,),(,)n n n m m m k k k A b a A b a A b a 落在圆C 上说明理由.5、(本小题总分值是14分)一次国际乒乓球比赛中,甲、乙两位选手在决赛中相遇,根据以往经历,单局比赛甲选手胜乙选手的概率为0.6,本场比赛采用五局三胜制,即先胜三局的选手获胜,比赛完毕.设全局比赛互相间没有影响,令ξ为本场比赛甲选手胜乙选手的局数〔不计甲负乙的局数〕,求ξ〕. 6、(本小题总分值是14分) 数列{}n a 的前n 项和为S n *()n N∈,点〔a n,S n〕在直线y =2x -3n 上.〔1〕假设数列{}的值求常数成等比数列C c a n ,+;〔5分〕〔2〕求数列}{n a 的通项公式;〔3分〕 〔3〕数列{}请求出一组若存在它们可以构成等差数列中是否存在三项,?,n a 适宜条件的项;假设不存在,请说明理由.〔6分〕7、〔本小题14分〕数列}{n a 的前n 项和为n S ,且满足211=a ,)2(021≥-n S S a n n n =+. 〔1〕问:数列}1{nS 是否为等差数列?并证明你的结论;(5分) 〔2〕求n S 和n a ;(5分)〔3〕求证:nS S S S n 41212232221-≤+⋅⋅⋅+++(4分) 8、〔本小题总分值是14分〕函数f (x )=ln x ,g(x )=21ax 2+b x ,a ≠0.〔Ⅰ〕假设b =2,且h (x )=f (x )-g(x )存在单调递减区间,求a 的取值范围;(7分)〔Ⅱ〕设函数f (x )的图象C 1与函数g(x )图象C 2交于点P 、Q ,过线段PQ 的中点作x 轴的垂线分别交C 1,C 2于点M 、N ,证明C 1在点M 处的切线与C 2在点N 处的切线不平行.(7分) 9、〔本小题总分值是14分〕设抛物线214C ymx =:(0)m >的准线与x 轴交于1F ,焦点为2F ;以12F F 、为焦点,离心率12e =的椭圆2C 与抛物线1C 的一个交点为P .〔Ⅰ〕当1m =时,直线l 经过椭圆2C 的右焦点2F ,与抛物线1C 交于12A A 、,假设弦长12A A 等于三角形12PF F 的周长,求直线l 的斜率.〔Ⅱ〕求最小实数m ,使得三角形12PF F 的边长是自然数.10、〔本小题总分值是14分〕〔Ⅰ〕函1()2()(),([0,),n n n f x x a x a x n -=+-+∈+∞〔Ⅱ〕明:()(0,0,)22n n na b a b a b n N *++≥>>∈;〔Ⅲ〕定理:假设123,,k a a a a 均为正数,那么有123123()n n nn n kka a a a a a a a kk++++++++≥成立(其中2,,)kk N k *≥∈为常数.请你构造一个函数()g x ,证明:当1231,,,,,k k a a a a a +均为正数时,12311231()11n n nn n k k a a a a a a a a k k ++++++++++≥++.11、 本小题总分值是14分〕如图,在OAB ∆中,||||4OA OB ==,点P 分线段AB 所成的比3:1,以OA 、OB 所在 直线为渐近线的双曲线M 恰好经过点P ,且离心率为2.〔Ⅰ〕求双曲线M 的HY 方程; 〔Ⅱ〕假设直线y kx m =+〔0k ≠,0m ≠〕与双曲线M 交于不同的两点E 、F ,且E 、F 两点都在以(0,3)Q -为圆心的同一圆上,务实数m 的取值范围.12、本小题总分值是14分函数()f x 是定义在[,0)(0,]e e -上的奇函数,当(0,]x e ∈时,有()ln f x ax x =+〔其中e 为自然对数的底,a ∈R 〕.〔Ⅰ〕求函数()f x 的解析式;〔Ⅱ〕设ln ||()||x g x x =〔[,0)(0,]x e e ∈-〕,求证:当1a =-时,1|()|()2f xg x >+; 〔Ⅲ〕试问:是否存在实数a ,使得当[,0)x e ∈-,()f x 的最小值是3?假设存在,求出实数a 的值;假设不存在,请说明理由.13、〔小题总分值是14分〕锐角α、β满足sin cos()m βαβ=+〔0m >,2παβ+≠〕,令tan y β=,tan x α=。
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(Ⅱ)若数列 bn 满足 4b114b2 14b3 1 4bn 1 (an 1)bn ,证明: an 是等差数列;
(Ⅲ)证明: 1 1 1 2 n N
a2 a3
an1 3
14.已知函数 gx a 2 x3 a x 2 cxa 0,
线 l 的方程;若不存在,请说明理由.
7、已知动圆过定点P(1,0),且与定直线L:x=-1相切,点C在l上. (1)求动圆圆心的轨迹M的方程; (2)设过点P,且斜率为 3 的直线与曲线M相交于A, B两点. (i)问:△ABC能否为正三角形?若能,求点C的坐标;若不能,说明理由 (ii)当△ABC 为钝角三角形时,求这种点 C 的纵坐标的取值范围.
9、已知二次函数 f (x) x 2 2bx c(b, c R) 满足 f (1) 0 ,且关于 x 的方程 f (x) x b 0 的两实数
根分别在区间(-3,-2),(0,1)内。 (1)求实数 b 的取值范围; (2)若函数 F (x) logb f (x) 在区间(-1- c ,1- c )上具有单调性,求实数C的取值范围
; (Ⅲ)若
a1
2 2
, 则当
n≥2
时, bn
an
n!.
3.已知定义在 R 上的函数 f(x) 同时满足:
(1) f (x1 x2 ) f (x1 x2 ) 2 f (x1)cos2x2 4a sin 2 x2 ( x1, x2 R,a 为常数);
(2) f (0) f ( ) 1 ;(3)当 x [0, ]时, f (x) ≤2
(2)求1
fቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(1) 5
f
( 1 ) 11
f
(n2
1 3n
) 1
f
(
n
1
) 的值. 2
11.在直角坐标平面中,△ABC 的两个顶点为 A(0,-1),B(0, 1)平面内两点 G、M 同时满足①
GA GB GC 0 , ②| MA | = | MB | = | MC | ③ GM ∥ AB
(1)求顶点 C 的轨迹 E 的方程
(2)设 P、Q、R、N 都在曲线 E 上 ,定点 F 的坐标为( 2 , 0) ,已知 PF ∥ FQ , RF ∥ FN 且
8、定义在 R 上的函数 y=f(x),f(0)≠0,当 x>0 时,f(x)>1,且对任意的 a、b∈R,有 f(a+b)=f(a)f(b), (1)求证:f(0)=1;(2)求证:对任意的 x∈R,恒有 f(x)>0; (3)证明:f(x)是 R 上的增函数;(4)若 f(x)·f(2x-x2)>1,求 x 的取值范围。
4
4
求:(Ⅰ)函数 f (x) 的解析式;(Ⅱ)常数 a 的取值范围.
4.设
A( x1
,
y1
),
B(
x2
,
y2
)是椭圆
y x
2 2
x2 b2
1(a
b 0) 上的两点,
满足 ( x1 , y1 ) ( x2 , y2 ) 0 ,椭圆的离心率 e 3 , 短轴长为 2,0 为坐标原点.
的最小值。
2.已知函数 f (x) x ln 1 x ,数列an 满足 0 a1 1,
an1 f an ;
数列bn 满足 b1
1 2
, bn1
1 2
(n
1)bn
,
n N * .求证:
(Ⅰ) 0
an1
an
1;
(Ⅱ)
an1
an 2 2
个
个
n
n
(1)证明这个数列中的每一项都是两个相邻整数的积. (2)求这个数列前 n 项之和 Sn .
6、设
F1 、
F2
分别是椭圆
x2 5
+
y2 = 4
1 的左、右焦点.
(Ⅰ)若 P 是该椭圆上的一个动点,求 PF1 PF2 的最大值和最小值;
(Ⅱ)是否存在过点 A(5,0)的直线 l 与椭圆交于不同的两点 C、D,使得|F2C|=|F2D|?若存在,求直
f (an ) .
⑴ 求函数 f (x) 的表达式; ⑵ 求证: an1 an ;
⑶
求证:1
1 1 a1
1 1 a2
1 1 an
2
(n 2 , n N *)
13.(本小题满分 14 分)已知数列an 满足 a1 1, an1 2an 1 n N
高考数学压轴题精编精解
1.设函数
f
x
1,1 x 2 x 1, 2 x 3 ,
gx
f
x ax, x 1,3 ,其中
a R ,记函数 g x 的最大值与最小值的差为 h a 。
(I)求函数 h a 的解析式;(II)画出函数 y h x 的图象并指出 h x
10、已知函数 f (x)在(1,1)上有意义, f ( 1 ) 1, 且任意的 x 、 y (1,1) 都有 2
f (x) f ( y) f ( x y ). 1 xy
(1)若数列{xn }满足x1
1 2
,
xn1
2xn 1 xn2
(n
N * ), 求f
(xn ).
PF · RF = 0.求四边形 PRQN 面积 S 的最大值和最小值.
12 . 已 知 为 锐 角 , 且 tan 2 1 , 函 数 f (x) x 2 tan 2 x sin(2 ) , 数 列 {an} 的 首 项 4
a1
1 2
, an1
ba b a
2
(1)求椭圆的方程; (2)若直线 AB 过椭圆的焦点 F(0,c),(c 为半焦距),求直线 AB 的斜率 k 的值; (3)试问:△AOB 的面积是否为定值?如果是,请给予证明;如果不是,请说明理由.
5.已知数列{an}中各项为: 12、1122、111222、……、111 22 2 ……