湖北省荆州市松滋一中高二数学下学期6月月考试卷 文(含解析)-人教版高二全册数学试题

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某某省荆州市松滋一中2014-2015学年高二下学期6月月考数学试卷
(文科)
一、选择题(10小题,每小题5分,共50分10小题,每小题5分,共50分)
1.已知双曲线﹣=1(a>0,b>0)的一条渐近线与圆(x﹣3)2+y2=9相交于A,B两点,若|AB|=2,则该双曲线曲离心率为()
A.8 B.C.3 D.
2.已知命题p:∀x∈R,2x=5,则¬p为()
A.∀x∉R,2x=5 B.∀x∈R,2x≠5
C.∃x0∈R,2=5 D.∃x0∈R,2≠5
3.下列说法正确的是()
A.命题“若x2﹣5x+6=0,则x=2”的逆命题是“若x≠2,则x2﹣5x+6≠0”
B.命题“若x=2,则x2﹣5x+6=0”的否命题是“若x=2,则x2﹣5x+6≠0”
C.已知a,b∈R,则“a>b”是“|a|>|b|”的充要条件
D.已知a,b∈R,则“ab≠0”是“a≠0”的充分条件
4.已知椭圆的一个焦点为F(0,1),离心率,则该椭圆的标准程为()
A.B.C.D.
5.“x=30°”是“”的()
A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件
C.充要条件D.既不充分也不必要条件
6.下列函数求导运算正确的个数为()
①(3x)′=3x log3e;
②(log2x)′=
③(e x)′=e x;
④()′=x;
⑤(x•e x)′=e x+1.
A.1 B.2 C.3 D.4
7.下列命题中,真命题是()
A.∃x0∈R,≤0B.∀x∈R,2x>x2
C.a+b=0的充要条件是=﹣1 D.a>1,b>1是ab>1的充分条件
8.函数f(x)=ax3﹣x在R上为减函数,则()
A.a≤0B.a<1 C.a<0 D.a≤1
9.已知p:∃x∈R,mx2+1≤0,q:∀x∈R,x2+mx+1>0,若p∨q为假命题,则实数m的取值X围为()
A.m≥2B.m≤﹣2 C.m≤﹣2或m≥2D.﹣2≤m≤2
二、填空题(5小题,每小题5分,共25分)
10.已知双曲线(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,点P在双曲线的右支上,且|PF1|=4|PF2|,则此双曲线的离心率e的最大值为.
11.已知F1、F2分别为双曲线的左、右焦点,点P为双曲线﹣=1(a>0,b>0)右支上的一点,满足•=0,且|PF1|=|PF2|,则该双曲线离心率为.
12.已知条件p:x>a,条件q:x2+x﹣2>0,若p是q的充分不必要条件,则实数a的取值X围是.
13.函数f(x)=lnx﹣2x的单调递减区间是.
14.在平面直角坐标系xOy中,已知中心在坐标原点的双曲线C经过点(1,0),且它的右焦点F与抛物线y2=8x的焦点相同,则该双曲线的标准方程为.
三、解答题(75分)
15.已知函数f(x)=x2+2x+alnx(a∈R).
(1)当时a=﹣4时,求f(x)的最小值;
(2)若函数f(x)在区间(0,1)上为单调函数,某某数a的取值X围.
16.如图,已知抛物线C:x2=4y,过点M(0,2)任作一直线与C相交于A,B两点,过点B 作y轴的平行线与直线AO相交于点D(O为坐标原点).
(1)证明:动点D在定直线上;
(2)作C的任意一条切线l(不含x轴),与直线y=2相交于点N1,与(1)中的定直线相交于点N2,证明:|MN2|2﹣|MN1|2为定值,并求此定值.
17.(文)已知函数f(x)=x2lnx.
(I)求函数f(x)的单调区间;
(II)若b∈[﹣2,2]时,函数h(x)=,在(1,2)上为单调递减函数.某某数a的X围.
18.已知函数f(x)=x2+2x﹣3,集合M={(x,y)|f(x)+f(y)≤0},集合N={(x,y)|f(x)﹣f(y)≥0}.
(1)求集合M∩N对应区域的面积;
(2)若点P(a,b)∈M∩N,求的取值X围.
19.已知函数f(x)=lnx,g(x)=ax2﹣bx(a、b为常数).
(1)求函数f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;
(2)当函数g(x)在x=2处取得极值﹣2.求函数g(x)的解析式;
(3)当时,设h(x)=f(x)+g(x),若函数h(x)在定义域上存在单调减区间,某某数b的取值X围.
20.椭圆E的中心在原点O,焦点在x轴上,离心率,过点C(﹣1,0)的直线l交椭
圆于A、B两点,且满足:(λ≥2).
(1)若λ为常数,试用直线l的斜率k(k≠0)表示三角形OAB的面积;
(2)若λ为常数,当三角形OAB的面积取得最大值时,求椭圆E的方程;
(3)若λ变化,且λ=k2+1,试问:实数λ和直线l的斜率k(k∈R)分别为何值时,椭圆E的短半轴长取得最大值?并求出此时的椭圆方程.
某某省荆州市松滋一中2014-2015学年高二下学期6月月考数学试卷(文科)
一、选择题(10小题,每小题5分,共50分10小题,每小题5分,共50分)
1.已知双曲线﹣=1(a>0,b>0)的一条渐近线与圆(x﹣3)2+y2=9相交于A,B两点,若|AB|=2,则该双曲线曲离心率为()
A.8 B.C.3 D.
考点:双曲线的简单性质.
专题:计算题;圆锥曲线的定义、性质与方程.
分析:先根据双曲线方程求得其中一条渐近线方程,根据题意可知圆心到渐近线的距离为2,进而表示出圆心到渐近线的距离,求得a,b的关系,即可求出双曲线的离心率.
解答:解:依题意可知双曲线的一渐近线方程为bx﹣ay=0,
∵|AB|=2,圆的半径为3
∴圆心到渐近线的距离为2,
即=2,解得b= a
∴c=3a,
∴双曲线的离心率为e==3.
故选:C.
点评:本题主要考查了双曲线的简单性质.解题的关键是利用数形结合的方法求得圆心到渐近线的距离.
2.已知命题p:∀x∈R,2x=5,则¬p为()
A.∀x∉R,2x=5 B.∀x∈R,2x≠5
C.∃x0∈R,2=5 D.∃x0∈R,2≠5
考点:全称命题;命题的否定.
专题:简易逻辑.
分析:根据全称命题的否定是特称命题,即可得到结论.
解答:解:∵命题是全称命题,
∴根据全称命题的否定是特称命题得:¬p为∃x0∈R,2≠5,
故选:D.
点评:本题主要考查含有量词的命题的否定,要求熟练掌握特称命题的否定是全称命题,全称命题的否定是特称命题,比较基础.
3.下列说法正确的是()
A.命题“若x2﹣5x+6=0,则x=2”的逆命题是“若x≠2,则x2﹣5x+6≠0”
B.命题“若x=2,则x2﹣5x+6=0”的否命题是“若x=2,则x2﹣5x+6≠0”
C.已知a,b∈R,则“a>b”是“|a|>|b|”的充要条件
D.已知a,b∈R,则“ab≠0”是“a≠0”的充分条件
考点:命题的真假判断与应用;四种命题.
专题:简易逻辑.
分析:利用四种命题的逆否关系判断A的正误;B的正误;充要条件判断C的正误;D的正误;
解答:解:对于A,命题“若x2﹣5x+6=0,则x=2”的逆否命题是“若x≠2,则x2﹣5x+6≠0”,所以A不正确.
对于B,命题“若x=2,则x2﹣5x+6=0”的否命题是“若x≠2,则x2﹣5x+6≠0”,所以B不正确.
对于C,已知a,b∈R,则“a>b”是“|a|>|b|”的既不充分也不必要条件,所以C不正确.对于D,已知a,b∈R,则“ab≠0”是“a≠0”的充分条件,所以D正确.
故选:D.
点评:本题考查四种命题与充要条件的判定,基本知识的考查.
4.已知椭圆的一个焦点为F(0,1),离心率,则该椭圆的标准程为()
A.B.C.D.
考点:椭圆的简单性质.
专题:计算题;圆锥曲线的定义、性质与方程.
分析:由题意得,椭圆的焦点在y轴上,且c=1,e==,从而可得a=2,b=,从而写出
椭圆的标准方程.
解答:解:由题意得,椭圆的焦点在y轴上,
且c=1,e==,
故a=2,b=,
则椭圆的标准方程为,
故选A.
点评:本题考查了椭圆的标准方程的求法,属于基础题.
5.“x=30°”是“”的()
A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件
C.充要条件D.既不充分也不必要条件
考点:必要条件、充分条件与充要条件的判断.
专题:计算题.
分析:通过前者推出后者,后者推不出前者,利用充要条件的判断方法,得到结果.
解答:解:因为“x=30°”⇒“”正确,
但是解得x=k•360°+30°或x=k•360°+150°,k∈Z,所以后者推不出前者,
所以“x=30°”是“”的充分而不必要条件.
故选A.
点评:本题考查必要条件、充分条件与充要条件的判断,考查基本知识的应用.
6.下列函数求导运算正确的个数为()
①(3x)′=3x log3e;
②(log2x)′=
③(e x)′=e x;
④()′=x;
⑤(x•e x)′=e x+1.
A.1 B.2 C.3 D.4
考点:导数的运算.
分析:根据(a x)′=a x lna,(log a x)′=,(lnx)'=即可作出判断.
解答:解:①(3x)′=3x ln3,故错误;
②(log2x)′=,故正确;
③(e x)'=e x,故正确;
④()′=﹣,故错误;
⑤(x•e x)′=e x+x•e x,故错误.
故选:B.
点评:此题考查了求导的运算.要求学生掌握求导法则,锻炼了学生的计算能力,是一道基础题.
7.下列命题中,真命题是()
A.∃x0∈R,≤0B.∀x∈R,2x>x2
C.a+b=0的充要条件是=﹣1 D.a>1,b>1是ab>1的充分条件
考点:必要条件、充分条件与充要条件的判断;全称命题;特称命题;命题的真假判断与应用.
专题:计算题.
分析:利用指数函数的单调性判断A的正误;
通过特例判断,全称命题判断B的正误;
通过充要条件判断C、D的正误;
解答:解:因为y=e x>0,x∈R恒成立,所以A不正确;
因为x=﹣5时2﹣5<(﹣5)2,所以∀x∈R,2x>x2不成立.
a=b=0时a+b=0,但是没有意义,所以C不正确;
a>1,b>1是ab>1的充分条件,显然正确.
故选D.
点评:本题考查必要条件、充分条件与充要条件的判断,全称命题,特称命题,命题的真假判断与应用,考查基本知识的理解与应用.
8.函数f(x)=ax3﹣x在R上为减函数,则()
A.a≤0B.a<1 C.a<0 D.a≤1
考点:函数单调性的性质.
专题:函数的性质及应用.
分析:由题意可得f′(x)=3ax2﹣1≤0恒成立,由此可得a的X围.
解答:解:根据函数f(x)=ax3﹣x在R上为减函数,可得f′(x)=3ax2﹣1≤0恒成立,故有a≤0,
故选:A.
点评:本题主要考查函数的单调性的性质,函数的单调性和它的导数的关系,属于基础题.
9.已知p:∃x∈R,mx2+1≤0,q:∀x∈R,x2+mx+1>0,若p∨q为假命题,则实数m的取值X围为()
A.m≥2B.m≤﹣2 C.m≤﹣2或m≥2D.﹣2≤m≤2
考点:复合命题的真假.
专题:计算题;规律型.
分析:由题意,可先解出两命题都是真命题时的参数m的取值X围,再由pVq为假命题,得出两命题都是假命题,求出两命题都是假命题的参数m的取值X围,它们的公共部分就是所求
解答:解:由p:∃x∈R,mx2+1≤0,可得m<0,
由q:∀x∈R,x2+mx+1>0,可得△=m2﹣4<0,解得﹣2<m<2
因为pVq为假命题,所以p与q都是假命题
若p是假命题,则有m≥0;若q是假命题,则有m≤﹣2或m≥2
故符合条件的实数m的取值X围为m≥2
故选A
点评:本题考查复合命题的真假判断,解题的关键是准确理解复合命题的真假判断规则,
二、填空题(5小题,每小题5分,共25分)
10.已知双曲线(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,点P在双曲线的右支上,且|PF1|=4|PF2|,则此双曲线的离心率e的最大值为.
考点:双曲线的简单性质.
专题:计算题.
分析:先设P点坐标,进而根据双曲线的定义可知丨PF1丨=ex+a,丨PF2丨=ex﹣a,根据|PF1|=4|PF2|求得e和a,x的关系式,进而根据x的X围确定e的X围,求得e的最小值.解答:解:设P(x,y),由焦半径得丨PF1丨=ex+a,丨PF2丨=ex﹣a,
∴ex+a=4(ex﹣a),化简得e=,
∵p在双曲线的右支上,
∴x≥a,所以e≤,即e的最大值是
故答案为:
点评:本题主要考查了双曲线的简单性质.解题的关键是利用了双曲线的定义,灵活利用了焦半径与离心率之间的关系.
11.已知F1、F2分别为双曲线的左、右焦点,点P为双曲线﹣=1(a>0,b>0)右支上的一点,满足•=0,且|PF1|=|PF2|,则该双曲线离心率为+1.
考点:双曲线的简单性质.
专题:计算题;圆锥曲线的定义、性质与方程.
分析:根据双曲线的定义可知|PF2|﹣|PF1|=2a,进而根据|PF1|=|PF2|,分别求得|PF2|和|PF1|,根据勾股定理建立等式求得a和c的关系,则离心率可得.
解答:解:由•=0,可得PF1⊥PF2,
∵|PF1|=|PF2|,|PF1|﹣|PF2|=2a,
∴|PF2|=(+1)a,|PF1|=(3+)a;
在RT△PF1F2中,|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2,
∴4c2=4(+1)a2,解得e=+1
故答案为:+1.
点评:本题主要考查了双曲线的应用.考查了学生对双曲线定义和基本知识的掌握.
12.已知条件p:x>a,条件q:x2+x﹣2>0,若p是q的充分不必要条件,则实数a的取值X围是[1,+∞).
考点:必要条件、充分条件与充要条件的判断.
专题:简易逻辑.
分析:解不等式x2+x﹣2>0可得x<﹣2或x>1,原命题等价于{x|x>a}是{x|x<﹣2或x >1}的真子集,结合数轴可得.
解答:解:不等式x2+x﹣2>0可化为(x﹣1)(x+2)>0,
解得x<﹣2或x>1,
∵p是q的充分不必要条件,
∴{x|x>a}是{x|x<﹣2或x>1}的真子集,
∴a≥1,即a的取值X围是[1,+∞)
故答案为:[1,+∞)
点评:本题考查充要条件,涉及一元二次不等式的解法,属基础题.
13.函数f(x)=lnx﹣2x的单调递减区间是(,+∞).
考点:利用导数研究函数的单调性.
专题:导数的概念及应用.
分析:先求出函数的导数,解不等式,解出即可.
解答:解:∵f(x)=lnx﹣2x,
∴f′(x)=﹣2,
令f′(x)<0,
解得:x>,
故答案为:(,+∞).
点评:本题考察了函数的单调性,导数的应用,是一道基础题.
14.在平面直角坐标系xOy中,已知中心在坐标原点的双曲线C经过点(1,0),且它的右焦点F与抛物线y2=8x的焦点相同,则该双曲线的标准方程为.
考点:双曲线的标准方程.
专题:圆锥曲线的定义、性质与方程.
分析:先由抛物线性质求出双曲线焦点坐标,再利用双曲线的简单性质求解.
解答:解:∵抛物线y2=8x的焦点为F(2,0),
∴双曲线C经过点(1,0),且它的右焦点F(2,0),
∴设双曲线方程为,且a=1,c=2,
∴b2=4﹣1=3,
∴双曲线方程为:.
故答案为:.
点评:本题考查双曲线方程的求法,解题时要认真审题,是基础题.
三、解答题(75分)
15.已知函数f(x)=x2+2x+alnx(a∈R).
(1)当时a=﹣4时,求f(x)的最小值;
(2)若函数f(x)在区间(0,1)上为单调函数,某某数a的取值X围.
考点:利用导数求闭区间上函数的最值;函数的单调性与导数的关系.
专题:综合题.
分析:(1)当a=﹣时,f(x)=x2+2x﹣4lnx,x>0.,由此能求出f(x)的极小值.
(2)由f(x)=x2+2x+alnx(a∈R),知,设g(x)=2x2+2x+a,由函
数f(x)在区间(0,1)上为单调函数,能求出实数a的取值X围.
解答:解:(1)当a=﹣4时,f(x)=x2+2x﹣4lnx,x>0

令f′(x)=0,得x=﹣2(舍),或x=1,
列表,得
x (0,1) 1 (1,+∞)
f′(x)﹣ 0 +
f(x)↓极小值↑
∴f(x)的极小值f(1)=1+2﹣4ln1=3,
∵f(x)=x2+2x﹣4lnx,x>0只有一个极小值,
∴当x=1时,函数f(x)取最小值3.
(2)∵f(x)=x2+2x+alnx(a∈R),
∴,(x>0),
设g(x)=2x2+2x+a,
∵函数f(x)在区间(0,1)上为单调函数,
∴g(0)≥0,或g(1)≤0,
∴a≥0,或2+2+a≤0,
∴实数a的取值X围是{a|a≥0,或a≤﹣4}.
点评:本题考查利用导数求闭区间上函数最值的应用,考查运算求解能力,推理论证能力;考查化归与转化思想.对数学思维的要求比较高,有一定的探索性.综合性强,难度大,是2015届高考的重点.解题时要认真审题,仔细解答.
16.如图,已知抛物线C:x2=4y,过点M(0,2)任作一直线与C相交于A,B两点,过点B 作y轴的平行线与直线AO相交于点D(O为坐标原点).
(1)证明:动点D在定直线上;
(2)作C的任意一条切线l(不含x轴),与直线y=2相交于点N1,与(1)中的定直线相交于点N2,证明:|MN2|2﹣|MN1|2为定值,并求此定值.
考点:直线与圆锥曲线的综合问题.
专题:圆锥曲线中的最值与X围问题.
分析:(1)设AB的方程为y=kx+2,代入x2=4y,整理得x2﹣4kx﹣8=0,设A(x1,y1),B (x2,y2),则有:x1x2=﹣8,由直线AO的方程y=x与BD的方程x=x2联立即可求得交点D
的坐标为,利用x1x2=﹣8,即可求得D点在定直线y=﹣2(x≠0)上;
(2)依题设,切线l的斜率存在且不等于0,设切线l的方程为y=ax+b(a≠0),代入x2=4y,由△=0化简整理得b=﹣a2,故切线l的方程可写成y=ax﹣a2.分别令y=2、y=﹣2得N1、N2的
坐标为N1(+a,2)、N2(﹣+a,﹣2),从而可证|MN2|2﹣|MN1|2为定值8.
解答:(1)证明:依题意,可设AB的方程为y=kx+2,代入x2=4y,得x2=4(kx+2),即x2﹣4kx﹣8=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则有:x1x2=﹣8,
直线AO的方程为y=x;BD的方程为x=x2.
解得交点D的坐标为.
注意到x1x2=﹣8及=4y1,则有y===﹣2,
因此D点在定直线y=﹣2(x≠0)上.
(2)证明:依题设,切线l的斜率存在且不等于0,设切线l的方程为y=ax+b(a≠0),代入x2=4y得x2=4(ax+b),即x2﹣4ax﹣4b=0,
由△=0得(4a)2+16b=0,化简整理得b=﹣a2.
故切线l的方程可写成y=ax﹣a2.
分别令y=2、y=﹣2得N1、N2的坐标为N1(+a,2)、N2(﹣+a,﹣2),
则|MN2|2﹣|MN1|2=+42﹣=8,
即|MN2|2﹣|MN1|2为定值8.
点评:本题考查抛物线的方程与性质、直线与圆锥曲线的位置关系等基础知识,考查抽象概括能力、推理论证能力、运算求解能力,考查特殊与一般思想、数形结合思想、函数与方程思想,属于难题.
17.(文)已知函数f(x)=x2lnx.
(I)求函数f(x)的单调区间;
(II)若b∈[﹣2,2]时,函数h(x)=,在(1,2)上为单调递减函数.某某数a的X围.
考点:利用导数研究函数的单调性;函数的单调性与导数的关系.
专题:综合题.
分析:(I)确定函数f(x)的定义域,求导函数,利用f′(x)<0,x>0,确定函数单调递减区间;利用f′(x)>0,x>0,可得函数单调递增区间;
(2)求导函数,问题转化为x∈(1,2)时,h′(x)≤0恒成立,利用函数f(x)=x2lnx 在(1,2)上单调递增,及b∈[﹣2,2],即可求得实数a的X围.
解答:解:(I)函数f(x)的定义域为(0,+∞)﹣﹣﹣﹣1分
求导函数,可得f′(x)=2xlnx+x.
令f′(x)=0,解得:﹣﹣﹣﹣4分
令f′(x)<0,x>0,可得;令f′(x)>0,x>0,可得;
∴函数单调递减区间为;函数单调递增区间为.﹣﹣﹣﹣6分
(2)求导函数,可得h′(x)=x2lnx﹣(2a+b)
由题意可知,x∈(1,2)时,h′(x)≤0恒成立.﹣﹣﹣﹣9分
即2a+b≥x2lnx
由(1)可知,函数f(x)=x2lnx在(1,2)上单调递增,∴2a+b≥f(2)=4ln2﹣﹣﹣﹣11分
由b∈[﹣2,2],可得2a≥4ln2+2
∴a≥2ln2+1﹣﹣﹣﹣13分.
点评:本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性,考查恒成立问题,考查函数的最值,属于中档题.
18.已知函数f(x)=x2+2x﹣3,集合M={(x,y)|f(x)+f(y)≤0},集合N={(x,y)|f(x)﹣f(y)≥0}.
(1)求集合M∩N对应区域的面积;
(2)若点P(a,b)∈M∩N,求的取值X围.
考点:直线与圆的位置关系.
专题:直线与圆.
分析:(1)求解集合M的方程,集合N的方程,作出对应区域,然后求解面积即可;(2)利用(1)的图形,点P(a,b)∈M∩N,通过的几何意义求出取值X围.
解答:解:(1)集合M即为:(x+1)2+(y+1)2≤8,
集合N即为:(x+y+2)(x﹣y)≥0,
其面积等于半圆面积4π.
(2)即点P与Q(9,﹣1)连线的斜率,
由图可知,当直线经过点A(1,1)时,斜率最小为,
当直线经过点B(1,﹣1)时,斜率最大为,
所以的取值X围是
点评:本题考查圆的方程的综合应用,直线与圆的位置关系,表达式的几何意义是解题的关键,考查作图以及计算能力,转化思想的应用.
19.已知函数f(x)=lnx,g(x)=ax2﹣bx(a、b为常数).
(1)求函数f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;
(2)当函数g(x)在x=2处取得极值﹣2.求函数g(x)的解析式;
(3)当时,设h(x)=f(x)+g(x),若函数h(x)在定义域上存在单调减区间,某某数b的取值X围.
考点:导数在最大值、最小值问题中的应用.
专题:函数的性质及应用;导数的概念及应用;导数的综合应用.
分析:(1)求出函数f(x)的导数,求得切线的斜率和切点,运用店携手方程即可得到切线方程;
(2)求得g(x)的导数,由题意可得g(2)=﹣2,g′(2)=0,解方程即可得到所求解析式;
(3)若函数h(x)在定义域上存在单调减区间依题存在x>0使h′(x)=(x>0).h′
(x)<0(x>0)即存在x>0使x2﹣bx+1<0,运用参数分离,求得右边的最小值,即可得到所求X围.
解答:解:(1)由f(x)=lnx(x>0),可得f′(x)=(x>0),
∴f(x)在点(1,f(1))处的切线方程是y﹣f(1)=f′(1)(x﹣1),
即y=x﹣1,
所求切线方程为y=x﹣1;
(2)∵又g(x)=ax2﹣bx可得g′(x)=2ax﹣b,
且g(x)在x=2处取得极值﹣2.
∴,可得解得,b=2.
所求g(x)=(x∈R).
(3)∵,h′(x)=(x>0).
依题存在x>0使h′(x)=(x>0).
h′(x)<0(x>0)即存在x>0使x2﹣bx+1<0,
∵不等式x2﹣bx+1<0等价于(*)
令,∵.
∴λ(x)在(0,1)上递减,在[1,+∞)上递增,
故,+∞),
∵存在x>0,不等式(*)成立,
∴b>2.所求b∈(2,+∞).
点评:本题考查导数的运用:求切线方程和单调区间、极值和最值,同时考查函数的单调性的运用以及存在性问题,属于中档题.
20.椭圆E的中心在原点O,焦点在x轴上,离心率,过点C(﹣1,0)的直线l交椭
圆于A、B两点,且满足:(λ≥2).
(1)若λ为常数,试用直线l的斜率k(k≠0)表示三角形OAB的面积;
(2)若λ为常数,当三角形OAB的面积取得最大值时,求椭圆E的方程;
(3)若λ变化,且λ=k2+1,试问:实数λ和直线l的斜率k(k∈R)分别为何值时,椭圆E的短半轴长取得最大值?并求出此时的椭圆方程.
考点:直线与圆锥曲线的综合问题.
专题:综合题;压轴题.
分析:(1)先设出椭圆的方程,根据离心率求得a和c的关系式,进而根据a2=b2+c2得a 和b的关系,根据直线L与椭圆相交,且,进而求得(x1+1,y1)=λ(﹣1﹣x2,﹣
y2),联立方程组,把y=k(x+1)代入椭圆方程整理后表示出x1+x2和x1x2,进而利用弦长公式表示出三角形OAB的面积,联立方程求得三角形OAB的面积.
(2)根据(1)中的三角形OAB的面积,利用基本不等式求得求得面积最小,推断出
此时x1+x2=﹣1,进而求得b和λ的关系,代入椭圆方程求得,椭圆的标准方程.
(3)把(1)中的方程②③联立求得x1和x2的表达式,然后代入方程④中,整理求得k和λ的关系式,利用基本不等式求得椭圆短半轴长取得最大值时,k的值,则椭圆的方程可得.
解答:解:设椭圆方程为:(a>b>0),
由及a2=b2+c2得a2=3b2,
故椭圆方程为x2+3y2=3b2①
(1)∵直线L:y=k(x+1)交椭圆于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,
并且(λ≥2)
∴(x1+1,y1)=λ(﹣1﹣x2,﹣y2),
即②
把y=k(x+1)代入椭圆方程,
得:(3k2+1)x2+6k2x+3k2﹣3b2=0,且△=k2(3b2﹣1)+b2>0,
∴③④

联立②、③得:

(2)
当且仅当即时,S△OAB取得最大值.
此时x1+x2=﹣1,
又∵x1+1=﹣λ(x2+1),
∴,代入④得:
故此时椭圆的方程为
(3)由②.③联立得:,,将x1.x2代入④得:,
由k2=λ﹣1
得:
易知:当λ≥2时,3b2是λ的减函数,
故当λ=2时,(3b2)max=3.
故当λ=2,
k=±1时,椭圆短半轴长取得最大值,此时椭圆方程为x2+3y2=3.
点评:本题主要考查了直线与圆锥曲线的综合问题.考查了学生对问题的综合分析和基本的运算能力.。

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