高考数学(文科)压轴题提升练含解析
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压轴提升卷(一)
解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
1.(本题满分12分)在平面直角坐标系xOy 中,已知△ABC 的两个顶点A ,B 的坐标分别为(-1,0),(1,0),且AC ,BC 所在直线的斜率之积等于-2,记顶点C 的轨迹为曲线E .
(1)求曲线E 的方程;
(2)设直线y =2x +m (m ∈R 且m ≠0)与曲线E 相交于P ,Q 两点,点M ⎝⎛⎭⎫
12,1,求△MPQ 面积的取值范围.
解:(1)设C (x ,y ).
由题意,可得y x -1·y x +1=-2(x ≠±1),
∴曲线E 的方程为x 2
+y 2
2
=1(x ≠±1).
(2)设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2). 联立,得⎩⎪⎨⎪
⎧y =2x +m ,x 2+y 22=1,消去y ,
可得6x 2+4mx +m 2-2=0, ∴Δ=48-8m 2>0,∴m 2<6. ∵x ≠±1,∴m ≠±2. 又m ≠0,
∴0<m 2<6且m 2≠4.
∵x 1+x 2=-2m
3,x 1x 2=m 2-26
,
∴|PQ |=5|x 1-x 2|=5·(x 1+x 2)2-4x 1x 2 =5·⎝⎛⎭⎫-2m 32-4×m 2-26=103·6-m 2.
又点M ⎝⎛⎭⎫12,1到直线y =2x +m 的距离d =|m |
5
, ∴△MPQ 的面积S △MPQ =12·103·6-m 2·|m |5=26
·|m |·6-m 2=2
6
m 2(6-m 2),
∴S 2
△MPQ =118m 2(6-m 2
)≤
118⎝⎛⎭⎫m 2+6-m 2
22=12. ∵0<m 2<6且m 2≠4,∴S 2△MPQ ∈⎝⎛⎦
⎤0,12, ∴△MPQ 面积的取值范围为⎝
⎛⎦
⎤
0,
22.
2.(本题满分12分)已知函数f (x )=x
e x +x 2-x (其中e =2.718 28…).
(1)求f (x )的图象在点(1,f (1))处的切线方程;
(2)已知函数g (x )=-a ln[f (x )-x 2+x ]-1
x -ln x -a +1,若对任意x ≥1,g (x )≥0恒成立,
求实数a 的取值范围.
解:(1)由题意得f ′(x )=
1-x e x +2x -1,f (1)=1e
, 所以f (x )的图象在点(1,f (1))处的切线斜率为f ′(1)=1,
所以f (x )的图象在点(1,f (1))处的切线方程为y -1
e =x -1,即e x -e y -e +1=0.
(2)由题意知函数g (x )=-(a +1)ln x +ax -1
x
-a +1,
所以g ′(x )=-a +1x +a +1x 2=ax 2
-(a +1)x +1x 2=(ax -1)(x -1)
x 2
,
①若a ≤0,当x ≥1时,g ′(x )≤0,所以g (x )在[1,+∞)上是减函数,故g (x )≤g (1)=0; ②若0<a <1,则1a >1,当1<x <1a 时,g ′(x )<0,当x >1
a 时,g ′(x )>0,所以g (x )在⎝⎛⎭⎫1,1a 上是减函数,在⎝⎛⎭⎫1a ,+∞上是增函数,故当1<x <1
a
时,g (x )<g (1)=0; ③若a ≥1,则0<1
a ≤1,当x ≥1时,g ′(x )≥0,所以g (x )在[1,+∞)上是增函数,所以
g (x )≥g (1)=0.
综上,实数a 的取值范围为[1,+∞).
压轴提升卷(二)
解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
1.(本题满分12分)已知抛物线C :x 2=2py (p >0)及点D ⎝⎛⎭⎫0,-p
2,动直线l :y =kx +1与抛物线C 交于A ,B 两点,若直线AD 与BD 的倾斜角分别为α,β,且α+β=π.
(1)求抛物线C 的方程;
(2)若H 为抛物线C 上不与原点O 重合的一点,点N 是线段OH 上与点O ,H 不重合的任意一点,过点N 作x 轴的垂线依次交抛物线C 和x 轴于点P ,M ,求证:
|MN |·|ON |=|MP |·|OH |.
解:(1)把y =kx +1代入x 2=2py 得x 2-2pkx -2p =0, 设A ⎝⎛⎭⎫x 1,x 2
12p ,B ⎝⎛⎭⎫x 2,x 2
2
2p ,则x 1+x 2=2pk ,x 1x 2=-2p . 由α+β=π可知, 直线AD 的斜率与直线BD 的斜率之和为零, 所以x 212p +p 2x 1+x 222p +p 2x 2=0,去分母整理得(x 1+x 2)(x 1x 2+p 2)=0,
即2pk (p 2-2p )=0,由该式对任意实数k 恒成立,可得p =2, 所以抛物线C 的方程为x 2=4y .
(2)证明:设过点N 的垂线方程为x =t (t ≠0),由⎩
⎪⎨⎪⎧x =t ,x 2=4y 得⎩
⎪⎨⎪⎧x =t ,
y =t 24
,即点P ⎝⎛⎭⎫t ,t
24. 令|MN ||MP |=λ,则N ⎝⎛⎭⎫t ,λt 24,所以直线ON 的方程为y =λt 4x ,
由⎩⎪⎨⎪⎧y =λt 4x ,x 2=4y 且x ≠0得⎩⎪⎨⎪⎧x =λt y =λ2t 24,即点H ⎝⎛⎭⎫λt ,λ2t 24, 所以|OH ||ON |=x H x N =λt t =λ,所以|MN ||MP |=|OH ||ON |,
即|MN |·|ON |=|MP |·|OH |.
2.(本题满分12分)已知函数f (x )=(x -k )e x +k ,k ∈Z ,e =2.718 28…为自然对数的底数.
(1)当k =0时,求函数f (x )的单调区间;
(2)当x ∈(0,+∞)时,不等式f (x )+5>0恒成立,求k 的最大值. 解:(1)当k =0时,f (x )=x e x , ∴f ′(x )=(x +1)e x . 由f ′(x )=0,得x =-1,