2018年高考数学压轴题

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2018年高考数学30道压轴题训练(教师版)
1.椭圆的中心是原点O
,它的短轴长为(,)0F c (0>c )的准线l 与x
轴相交于点A ,2OF FA =,过点A 的直线与椭圆相交于P 、Q 两点。

(1)求椭圆的方程及离心率;
(2)若0OP OQ ⋅=,求直线PQ 的方程;
1.(1
)解:由题意,可设椭圆的方程为(22
212x y a a +=。

由已知得,
().
222
22a c a c c c ⎧-=⎪
⎨=-⎪⎩
解得2a c == 所以椭圆的方程为22162
x y +=
,离心率e =。

(2)解:由(1)可得A (3,0)。

设直线PQ 的方程为()3y k x =-。

由方程组,()22
162
3x y y k x ⎧+
=⎪⎨⎪=-⎩
得()222231182760k x k x k +-+-=,依题意()212230k ∆=->
,得k <。

设(,),(,)1122P x y Q x y ,则21221831k x x k +=+, ① 2122
276
31
k x x k -=+。

② 由直线PQ 的方程得(),()112233y k x y k x =-=-。

于是
()()[()]22121212123339y y k x x k x x x x =--=-++。


∵0OP OQ ⋅=,∴12120x x y y +=。

④ 由①②③④得251k =
,从而(k =。

所以直线PQ
的方程为30x -=
或30x +-=
2.已知函数)(x f 对任意实数x 都有1)()1(=++x f x f ,且当]2,0[∈x 时,
|1|)(-=x x f 。

(1) )](22,2[Z k k k x ∈+∈时,求)(x f 的表达式。

(2) 证明)(x f 是偶函数。

(3) 试问方程01
log )(4
=+x
x f 是否有实数根若有实数根,指出实数根的个数;若没有实数根,请说明理由。

2.①f(x)=12--k x (2k≦x≦2k+2, k∈Z) ②略 ⑶方程在[1,4]上有4个实根
3.如图,已知点F (0,1),直线L :y=-2,及圆C :1)3(2
2=-+y x 。

(1) 若动点M 到点F 的距离比它到直线L 的距离小1,求动点M 的轨迹E 的方程; (2) 过点F 的直线g (3) 过轨迹E 上一点P 求点P 的坐标及S 的最小值。

3.①x 2
=4y ②x 1x 2=-4 =7
4.以椭圆2
22y a
x +=1(a 试判断并推证能作出多少个符合条件的三角形.
4.解:因a >1,不防设短轴一端点为B (0,1)
设BC ∶y =kx +1(k >0)
86
4
2
-2
-4
-15
-10
-5
5
10
x C
y
X
O
F
则AB ∶y =-
k
1
x +1 把BC 方程代入椭圆, 是(1+a 2k 2
)x 2
+2a 2
kx =0
∴|BC |=2222
121k a k a k ++,同理|AB |=2
222
21a
k a k ++ 由|AB |=|BC |,得
k 3-a 2k 2+ka 2-1=0
(k -1)[k 2
+(1-a 2
)k +1]=0 ∴k =1或k 2
+(1-a 2
)k +1=0
当k 2
+(1-a 2)k +1=0时,Δ=(a 2
-1)2
-4
由Δ<0,得1<a <3
由Δ=0,得a =3,此时,k =1 故,由Δ≤0,即1<a ≤3时有一解 由Δ>0即a >3时有三解
5.已知,二次函数f (x )=ax 2
+bx +c 及一次函数g (x )=-bx ,其中a 、b 、c ∈R ,a >b >c ,a +b +c =0.
(Ⅰ)求证:f (x )及g (x )两函数图象相交于相异两点;
(Ⅱ)设f (x )、g (x )两图象交于A 、B 两点,当AB 线段在x 轴上射影为A 1B 1时,试求|A 1B 1|的取值范围. 5. 解:依题意,知a 、b ≠0
∵a >b >c 且a +b +c =0
∴a >0且c <0
(Ⅰ)令f (x )=g (x ),
得ax 2
+2bx +c =0.(*)
Δ=4(b 2-ac )
∵a >0,c <0,∴ac <0,∴Δ>0
∴f (x )、g (x )相交于相异两点 (Ⅱ)设x 1、x 2为交点A 、B 之横坐标 则|A 1B 1|2
=|x 1-x 2|2
,由方程(*),知
|A 1B 1|2
=2
2224)(444a ac
c a a ac b -+=-
22
2
4()a c ac a =
++ 24()1(**)c
c a
a ⎡⎤=++⎢⎥⎣⎦
∵0
20a b c a c a b
++=⎧⇒+>⎨
>⎩,而a >0,∴
2c
a
>- ∵020a b c a c c b
++=⎧⇒+<⎨<⎩,∴
12
c a <- ∴122c a -<
<- ∴4[(a c )2+a
c +1]∈(3,12)
∴|A 1B 1|∈(3,23)
6. 已知过函数f (x )=12
3++ax x 的图象上一点B (1,b )的切线的斜率为-3。

(1) 求a 、b 的值;
(2) 求A 的取值范围,使不等式f (x )≤A -1987对于x ∈[-1,4]恒成立; (3) 令()()132
++--=tx x x f x g 。

是否存在一个实数t ,使得当]1,0(∈x 时,g (x )
有最大值1
6、解:(1)()x f
'
=ax x 232+
依题意得k=()1'
f =3+2a=-3, ∴a=-3
()1323+-=∴x x x f ,把B (1,b )代入得b=()11-=f
∴a=-3,b=-1 (2)令()x f
'
=3x 2
-6x=0得x=0或x=2
∵f (0)=1,f (2)=23
-3×22
+1=-3 f (-1)=-3,f (4)=17 ∴x ∈[-1,4],-3≤f (x )≤17
要使f (x )≤A -1987对于x ∈[-1,4]恒成立,则f (x )的最大值17≤A -1987 ∴A ≥2004。

(1) 已知g (x )=-(
)
tx x tx x x x +-=++-+-3
22
31313 ∴()t x x g +-=2
'
3
∵0<x ≤1,∴-3≤-3x 2
<0,
① 当t >3时,t -3x 2
>0,()0'
>x g 即
∴g (x )在]1.0(上为增函数,
g (x )的最大值g (1)=t -1=1,得t=2(不合题意,舍去) ② 当0≤t ≤3时, ()t x x g +-=2
'
3
令()x g '
=0,得x=
3
t
列表如下:
g (x )在x=3t 处取最大值-3
3⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛t +t 3t
=1 ∴t=3427=2
233
<3t 3
∴x=
3
t <1 ③当t <0时,()t x x g +-=2
'
3<0,∴g (x )在]1.0(上为减函数, ∴g (x )在]1.0(上为增函数,
∴存在一个a=2
2
33,使g (x )在]1.0(上有最大值1。

7. 已知两点M (-2,0),N (2,0),动点P 在y 轴上的射影为H ,︱︱是2和→
→⋅PN PM
的等比中项。

(1) 求动点P 的轨迹方程,并指出方程所表示的曲线;
(2) 若以点M 、N 为焦点的双曲线C 过直线x+y=1上的点Q ,求实轴最长的双曲线C 的
方程。

7、解:(1)设动点的坐标为P (x,y ),则H (0,y ),()0,x PH -=→
,→
PM =(-2-x,-y )

PN =(2-x,-y )
∴→
PM ·→
PN =(-2-x,-y )·(2-x,-y )=2
2
4y x +-
x PH =→
由题意得∣PH ∣2=2·→PM ·→
PN 即(
)2
22
42y
x x +-=
即14
82
2=+y x ,所求点P 的轨迹为椭圆 (2)由已知求得N (2,0)关于直线x+y=1的对称点E (1,-1),则∣QE ∣=∣QN ∣ 双曲线的C 实轴长2a=10=≤-=-ME QE QM QN QM (当且仅当Q 、E 、M 共线时取“=”),此时,实轴长2a 最大为10
所以,双曲线C 的实半轴长a=2
10
又2
3,221222=-=∴==
a c
b NM
c ∴双曲线C 的方程式为12
3252
2=-y x 8.已知数列{a n }满足a
a a
a b a a a a a a a n n n n n n +-=
+=>=+设,2),0(322
11 (1)求数列{b n }的通项公式;
(2)设数列{b n }的前项和为S n ,试比较S n 与8
7
的大小,并证明你的结论. 8.(1)1
21-=
n n b
(2)08
12
11161
81)21212121161(81)212121(872441684=--=-+⋅+⋅+<-++++=- n
S
9.已知焦点在x 轴上的双曲线C 的两条渐近线过坐标原点,且两条渐近线与以点)2,0(A 为圆心,1为半径的圆相切,又知C 的一个焦点与A 关于直线x y =对称.
(Ⅰ)求双曲线C 的方程;
(Ⅱ)设直线1+=mx y 与双曲线C 的左支交于A ,B 两点,另一直线l 经过M (-2,0)及AB 的中点,求直线l 在y 轴上的截距b 的取值范围;
(Ⅲ)若Q 是双曲线C 上的任一点,21F F 为双曲线C 的左,右两个焦点,从1F 引
21QF F ∠的平分线的垂线,垂足为N ,试求点N 的轨迹方程.
9.解:(Ⅰ)设双曲线C 的渐近线方程为y=kx ,则kx-y=0
∵该直线与圆1)2(22
=-
+y x 相切,
∴双曲线C 的两条渐近线方程为y=±x .…………………………………………2分
故设双曲线C 的方程为122
22=-a
y a x .
又双曲线C 的一个焦点为 )0,2( ∴222=a ,12
=a .
∴双曲线C 的方程为12
2
=-y x .………………………………………………4分
(Ⅱ)由⎩⎨⎧=-+=1
12
2y x mx y 得022)1(22=---mx x m . 令22)1()(2
2
---=mx x m x f
直线与双曲线左支交于两点,等价于方程f(x)=0在)0,(-∞上有两个不等实根.
因此⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧
>--<->∆012
01202
2
m m m 解得21<<m . 又AB 中点为)11
,1(
2
2m
m m --, ∴直线l 的方程为)2(2
21
2
+++-=
x m m y .………………………………6分
令x=0,得8
17)41(22
22222+
--=++-=
m m m b . ∵)2,1(∈m , ∴)1,22(8
17
)4
1
(22
+-∈+
--m ∴),2()22,(+∞---∞∈ b .………………………………………………8分 (Ⅲ)若Q 在双曲线的右支上,则延长2QF 到T ,使||||1QF QT =, 若Q 在双曲线的左支上,则在2QF 上取一点T ,使||||1QF QT =.
根据双曲线的定义2||2=TF ,所以点T 在以)0,2(2F 为圆心,2为半径的圆上,即点T 的轨迹方程是
)0(4)2(22≠=+-x y x ①…………………………………………10分
由于点N 是线段T F 1的中点,设),(y x N ,),(T T y x T .
则⎪⎪⎩
⎪⎪⎨⎧=-=222T
T y y x x ,即⎩⎨⎧=+=y y x x T T 222.
代入①并整理得点N 的轨迹方程为12
2=+y x .)2
2
(-
≠x ………………12分 10.)(x f 对任意R x ∈都有.2
1)1()(=
-+x f x f (Ⅰ)求)21(f 和)( )1
(
)1(N n n
n f n f ∉-+的值. (Ⅱ)数列{}n a 满足:n a =)0(f +)1()1
()2()1(f n
n f n
f n
f +-+++ ,数列}{n a 是等差数列吗请给予证明; 试比较n T 与n S 的大小.
10 解:(Ⅰ)因为21)21()21()211()21
(=
+=-+f f f f .所以4
1
)21(=f .……2分 令n x 1=
,得21)11()1(=-+n f n f ,即2
1
)1()1(=-+n n f n f .……………4分 (Ⅱ))1()1
()1
()0(f n
n f n
f f a n +-+++= 又)0()1
()1()1(f n
f n n f f a n +++-+= ………………5分 两式相加
2
1
)]0()1([)]1()1([)]1()0([2+=
+++-+++=n f f n n f n f f f a n . 所以N n n a n ∈+=
,4
1
,………………7分 又4
1
414111=+-++=-+n n a a n n .故数列}{n a 是等差数列.………………9分 (Ⅲ)n
a b n n 4
1
44
=-=
2
2221n n b b b T +++=
)1
31211(16222n ++++
= ])1(1
3212111[16-++⨯+⨯+≤n n ………………10分
)]1
11()3121()211(1[16n
n --++-+-+= ………………12分
n S n
n =-=-=16
32)12(16
所以n n S T ≤……………………………………………………………………14分
11.如图,设OA 、OB 是过抛物线y 2
=2px 顶点O 的两条弦,且OA →·OB →=0,求以OA 、OB
为直径的两圆的另一个交点P 的轨迹.
11.设直线OA 的斜率为k ,显然k 存在且不等于0 则OA 的方程为y =kx
由⎩⎨⎧y =kx y 2=2px
解得A (2p k 2,2p k )
……4分
又由,知OA ⊥OB ,所以OB 的方程为y =-1
k
x
由⎩⎪⎨⎪⎧y =-1k x
y 2=2px
解得B (2pk 2,-2pk ) ……4分
从而OA 的中点为A '(p
k 2,p k
),OB 的中点为B '(pk 2
,-pk ) ……6分
所以,以OA 、OB 为直径的圆的方程分别为
x 2+y 2-
2px k 2-
2py
k
=0 ……① x 2+y 2-2pk 2x +2pky =0 ……②
……10分
∵P (x ,y )是异于O 点的两圆交点,所以x ≠0,y ≠0 由①-②并化简得y =(k -1
k
)x ……③
将③代入①,并化简得x (k 2
+1k
2-1)=2p ……④
由③④消去k ,有x 2+y 2
-2px =0
∴点P 的轨迹为以(p ,0)为圆心,p 为半径的圆(除去原点). ……13分
12.知函数f (x )=log 3(x 2
-2mx +2m 2
+9
m 2
-3
)的定义域为R (1)求实数m 的取值集合M ;
(2)求证:对m ∈M 所确定的所有函数f (x )中,其函数值最小的一个是2,并求使函数值等于2的m 的值和x 的值. 12.(1)由题意,有x 2
-2mx +2m 2
+9
m 2
-3
>0对任意的x ∈R 恒成立 所以△=4m 2
-4(2m 2

9
m 2
-3
)<0
即-m 2

9
m 2
-3
<0 ∴(m 2
-32
)2+27
m 2-3
>0
由于分子恒大于0,只需m 2
-3>0即可 所以m <-3或m > 3 ∴M ={m |m <-3或m >3} ……4分
(2)x 2
-2mx +2m 2

9m 2
-3=(x -m )2+m 2+9m 2-3≥m 2
+9m 2-3
当且仅当x =m 时等号成立.
所以,题设对数函数的真数的最小值为m 2
+9
m 2
-3
……7分
又因为以3为底的对数函数为增函数 ∴f (x )≥log 3(m 2

9m 2
-3
) ∴当且仅当x =m (m ∈M )时,f (x )有最小值为log 3(m 2
+9m 2-3
) ……10分
又当m ∈M 时,m 2
-3>0 ∴m 2

9m 2
-3=m 2
-3+9m 2-3
+3≥2(m 2
-3)·
9
m 2
-3
+3=9 当且仅当m 2
-3=
9
m 2
-3
,即m =±6时, log 3(m 2+9
m 2-3)有最小值log 3(6+9
6-3
)=log 39=2
∴当x =m =±6时,其函数有最小值2.
13.设关于x 的方程2x 2
-tx-2=0的两根为),(,βαβα<函数f(x)=.1
42
+-x t
x (1) .求f()()βαf 和的值。

(2).证明:f(x)在[],βα上是增函数。

(3).对任意正数x 1、x 2,求证:βαα
ββα-<++-++2)()(
2
1212121x x x x f x x x x f
13.解析:(1).由根与系数的关系得,.1,2
-==+αββαt
).16(2
1
1682)(2414)(222
2++-=+-==-+-=+-=
∴t t t t t f ααβαβααααα 同法得f().16(2
1
)2t t -+=
β (2).证明: f /
(x)=,)
1()
22(2)1(2)4()1(42
22222+---=+--+x tx x x x t x x 而当x ],[βα∈时, 2x 2
-tx-2=2(x-,0))(≤-βαx 故当x ],[βα∈时, f /
(x)≥0, ∴ 函数f(x)在[],βα上是增函数。

(3)。

证明:
,0)(,0)(2
1121212122121<+-=-++>+-=-++x x x x x x x x x x x x x x βαββααβαβα
ββαα<++<
∴2121x x x x , 同理βα
βα<++<2
121x x x x .
).()()(),()(
)(21212121αα
βββαβαf x x x x f f f x x x x f f -<++-<-<++<∴故
又f().()(
)2
121ββ
ααf x x x x f <++<两式相加得:
),()()()(
)]()([2
1212121αβα
ββααβf f x x x x f x x x x f f f -<++-++<--
即).()()()(
2
1212121αβα
ββαf f x x x x f x x x x f -<++-++
而由(1),f(αββα2)(,2)-=-=f 且f()()()()αβαβf f f -=-,
∴ βαα
ββα-<++-++2)()(
2
1212121x x x x f x x x x f .
14.已知数列{a n }各项均为正数,S n 为其前n 项的和.对于任意的*
n N ∈,都有
()2
41n n S a =+.
I 、求数列{}n a 的通项公式.
II 、若2n n tS ≥对于任意的*
n N ∈恒成立,求实数t 的最大值.
14.(I)
2111144(1), 1.S a a a ==+∴=当2n ≥
时,()()2
2
1144411n n n n n a S S a a --=-=+-+,
()22112n n n n a a a a --∴+=-,又{a n }各项均为正数,12n n a a -∴-=.数列{}n a 是等差数列,
2 1.n a n ∴=-
(II) 2
n S n =,若2n
n tS ≥对于任意的*
n N ∈恒成立,则22min n t n ⎧⎫≤⎨⎬⎩⎭
.令22n
n b n =,.当
3n ≥时,
221222(1)1(1)21
n n b n n n n n
b n n n ++-+==>+++.又123
82,1,9b b b ===,
∴{}228min min 9
n n b n ⎧⎫==⎨⎬⎩⎭.∴ t 的最大值是8
9.
15.已知点H (-3,0),点P 在y 轴上,点Q 在x 轴的正半轴上,点M 在直线PQ 上,且满足HP ·PM =0,PM =-
2
3
MQ , (1)当点P 在y 轴上移动时,求点M 的轨迹C ;
(2)过点T (-1,0)作直线l 与轨迹C 交于A 、B 两点,若在x 轴上存在一点E (x 0,0),
使得△ABE 为等边三角形,求x 0的值. 15.(1)设点M 的坐标为(x ,y ),由PM =-
23,得P (0,-2
y ),Q (3x
,0), 2分 由·PM =0,得(3,-
2y )(x ,2
3y )=0,又得y 2
=4x ,
5分
由点Q 在x 轴的正半轴上,得x >0,
所以,动点M 的轨迹C 是以(0,0)为顶点,以(1,0)为焦点的抛物线,除去原点.
(2)设直线l :y =k (x +1),其中k ≠0,代入y 2=4x ,得k 2x 2+2(k 2-2)x +k 2
=0,① 7

设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),
则x 1,x 2是方程①的两个实根,∴x 1+x 2=-2
)
2(2k
k 2-,x 1x 2=1, 所以,线段AB 的中点坐标为(2
2
2k k -,k 2
),
8分 线段AB 的垂直平分线方程为y -k 2=-k 1
(x -2
22k k -),
9分
令y =0,x 0=22k +1,所以点E 的坐标为(22
k
+1,0)
因为△ABE 为正三角形,所以点E (
2
2k
+1,0)到直线AB 的距离等于23
|AB |, 而|AB |=2
212
21)()(y y x x -+-=2
2
14k
k -·21k +,
10分
所以,24132k k -=k
k 2
12+,
11分 解得k =±23,得x 0=3
11
. 12分
16.设f 1(x )=
x
+12,定义f n +1 (x )=f 1[f n (x )],a n =2)0(1)0(+-n n f f ,其中n ∈N *
.
(1) 求数列{a n }的通项公式; 16.(1)f 1(0)=2,a 1=
2212+-=4
1
,f n +1(0)=f 1[f n (0)]=)0(12n f +,
a n +1=2)0(1)0(11+-++n n f f =2
)
0(121
)0(11
++-+n n f f =)0(24)0(1n n f f +-=-212)0(1)0(+-n n f f =-2
1a n ,
4分
∴数列{a n }是首项为41,公比为-21的等比数列,∴a n =41(-2
1)n -1
. 6

17. 已知→a =(x,0),→b =(1,y ),(→a +3→b )⊥(→a –3→
b ).
(I ) 求点P (x ,y )的轨迹C 的方程;
(II ) 若直线L :y=kx+m(m ≠0)与曲线C 交于A 、B 两点,D (0,–1),且有|AD|=|BD|,
试求m 的取值范围.
17.解(I )→
a +3→
b =(x,0)+3(1,y)=(x+3,3 y),

a –
3

b =(x, 0)-
3(1,y)= (x -3,–3
y). (→
a +3→
b )⊥(→
a -
3→
b ),
∴(→
a +3→
b )·(→
a -3→
b )=0, ∴(x+3)( x -3)+3y·(-3y)=0,
故P 点的轨迹方程为2
213
x y -=. (6分) (II )考虑方程组2
2
,1,3
y kx m x y =+⎧⎪
⎨-=⎪⎩ 消去y ,得(1–3k 2)x 2-6kmx-3m 2
-3=0 (*) 显然1-3k 2≠0, ∆=(6km)2-4(1-3k 2)( -3m 2-3)=12(m 2+1-3k 2
)>0.
设x 1,x 2为方程*的两根,则x 1+x 2=2316k
km -,x 0=2
213132
k km x x -=+, y 0=kx 0+m=
2
31k m -,
故AB 中点M 的坐标为(2
313k km -,
2
31k m
-),
∴线段AB 的垂直平分线方程为y -
2
13m k -=(-k 1)23()13km x k --,
将D (0,–1)坐标代入,化简得 4m=3k 2
-1,
故m 、k 满足222
130,431,
m k m k ⎧+->⎨=-⎩ 消去k 2得 m 2
-4m>0, 解得 m<0或m>4. 又 4m=3k 2
-1>-1, ∴ 1,4
m >-
故m ∈(-41
,0) (4,+∞). (12分)
18.已知函数)(x f 对任意实数p 、q 都满足()()(),f p q f p f q +=⋅1
(1).3
f =且
(1)当n N +∈时,求)(n f 的表达式;
(2)设),()
(+∈=N n n nf a n 求证:1
3
;4n
k k a =<∑
(3)设1(1)
(),,()
n
n n k k nf n b n N S b f n +=+=
∈=∑试比较11
n
k k
S =∑
与6的大小. 18.(1)解 由已知得211
()(1)(1)(1)()(2)33
f n f n f f n f n =-⋅=
⋅-=⋅-
=
111
()(1)()33
n n f -=⋅=. (4分) (2)证明 由(1)可 知 1(),3
n
n a n =⋅设n T =
1
n
k
k a
=∑
则2
11112()().33
3
n n T n =⋅+⋅+
+⋅
()231111
111()2()1()333
33n
n n T n n +⎛⎫
∴=⋅+⋅+
+-+⋅ ⎪⎝⎭

两式相减得232
111()()3333n T =
+++…+111()()33
n n n +-⋅ 1
1111()(),233
n n n +⎡⎤=--⋅∴⎢⎥⎣⎦ n T =
11
31113
()()443234
n
n n k k n a -==
--⋅<∑. (9分) (3)解 由(1)可知1
11
(1)
.(12),336
n
n n k k n n b n S b n =+=∴==++
+=


16(1)n S n n =+ =116(),1
n n -+ 故有11n
k k
S =∑111
116(1)2231n n =-+-++-+ =61
(1)61
n -<+. (14分)
19.已知函数),10(log )(≠>=a a x x f a 且若数列:),(),(,221a f a f …,
)(42),(*∈+N n n a f n 成等差数列.
(1)求数列}{n a 的通项n a ;
(2)若}{,10n a a 数列<<的前n 项和为S n ,求n n S ∞
→lim ;
(3)若)(,2n n n a f a b a ⋅==令,对任意)(,1
t f
b N n n -*
>∈都有,求实数t 的取值
范围.
19.(1)22,222)11(2)(,2,)12(242+=∴+=⋅-++=∴=∴-++=+n n n a a n n a f d d n n
(2).11)1(lim lim 24
224a
a a a a S n n n n -=--=∞→∞→ (3).2)1(2)22()22()(32222
2+++⋅+=⋅+=+=⋅=n n n n n n n n a
n a f a b .1412
11n n n n b b n n b b >∴>⋅++=++
}
{n b ∴为




n
b ∴中最小项为
.6,22,2)(,22261
651<∴>∴==
⋅=-t t f
b t t
20.已知△OFQ 的面积为.OF FQ m ⋅=且
(1)设θ的夹角与求向量m ,646<<正切值的取值范围; (2)设以O 为中心,F 为焦点的双曲线经过点Q (如图),2)14
6
(
,||c m c -==,
当||OQ 取得最小值时,求此双曲线的方程.
(3)设F 1为(2)中所求双曲线的左焦点,若A 、B 分别为此双曲线渐近线l 1、l 2上的
动点,且2|AB|=5|F 1F|,求线段AB 的中点M 的轨迹方程,并说明轨迹是什么曲线.
20.(1)1
||||sin()262||||cos OF FQ OF FQ m
πθθ⎧⋅⋅-=⎪⎨⎪⋅=⎩
646,64tan <<∴=∴m m θ .4tan 1<<∴θ .4arctan 4
<<∴
θπ
(2)设所求的双曲线方程为22
1111221(0,0),(,),(,)x y a b Q x y FQ x c y a b
-=>>=-则
11146
||||26,2OFQ S OF y y c
∆∴=
⋅=∴=± 由=-⋅=⋅),()0,(11y c x c FQ OF .128396||,46,)146()(22
2
121121≥+=+=∴=∴-=⋅-c c y x OQ c x c c c x
当且仅当c =4时,||OQ 最小,此时Q 的坐标为)6,6()6,6(-或
∴⎪⎩⎪⎨⎧==∴⎪⎩

⎨⎧=+=-∴12
416166
2
2222
2b a b a b a 所求方程为
.112
42
2=-y x (3)设),(),,(2211y x B y x A 1l 的方程为2,3l x y =的方程为x y 3-= 则有113x y =①
223x y -= ② ||5||21FF AB = 4025)()(2221221=⋅=-+-∴c y y x x
20)()(221221=-+-∴y y x x ③ 设),(y x M 由①②得)(32121x x y y -=+
)(32121x x y y +=-x y y x x y 32),(322121=--=∴ 3
221y x x =
-∴,
x y y 3221=-代入③得400)32()3
2(2
2
=+x y
M x y ∴=+∴.13
1003002
2的轨迹为
焦点在y 轴上的椭圆.
21、已知函数13)(2
++=bx x x f 是偶函数,c x x g +=5)(是奇函数,正数数列{}n a 满
足112
11=+-+=++)a a a (g )a a (f ,a n n n n n n
① 求{}n a 的通项公式;
②若{}n a 的前n 项和为n S ,求n n S ∞
→lim .
21、解:(1))(x f 为偶函数 )()(x f x f =-∴ 0=∴b 13)(2
+=x x f
)(x g 为奇函数 )()(x g x g -=-∴ 0=∴c x x g 5)(=
1)(51)(3)()(2
121211=+⋅-++=+⋅-+∴++++n n n n n n n n n n a a a a a a a a g a a f
0232
121=-⋅+∴++n n n n a a a a 0)23)((11=-+∴++n n n n a a a a 3
2
1=∴
+n n a a }a {n ∴是以1=n a 为首项,公比为
32的等比数列. 1
)3
2(-=n n a (2)∞
→n lim 33
2
11=-=
n s
22.直角梯形ABCD 中∠DAB =90°,AD ∥BC ,AB =2,AD =
23,BC =2
1
.椭圆C 以A 、 B 为焦点且经过点D .
(1)建立适当坐标系,求椭圆C 的方程;
(2)若点E 满足EC
2
1
=
AB ,问是否存在不平行AB 的直线l 与椭圆C 交于M 、N 两点且||||NE ME =,若存在,求出直线l 与AB 夹角的范围,若不存在,说明理由.
22、解析:(1)如图,以AB 所在直线为x 轴,AB 中垂线为y 轴建立直角坐标系,⇒A (-1,0),B (1,0)
设椭圆方程为:122
22=+b
y a x
令c b y C x 2
0=⇒= ∴⎩⎨
⎧==⇒⎪⎩⎪⎨⎧=
=322
31
2
b a a b C ∴ 椭圆C 的方程是:13
42
2=+y x
(2)1(02EC AB E =
⇒,)2
1
,l ⊥AB 时不符, 设l :y =kx +m (k ≠0)
由 01248)43(13422222=-+++⇒⎪⎩

⎨⎧=+
+=m kmx x k y x m kx y
M 、N 存在⇒
0)124()43(46402222>-+-⇒>⋅m k m k 2234m k ≥+⇒
设M (1x ,1y ),N (2x ,2y ),MN 的中点F (0x ,0y )
∴ 2
2104342k
km x x x +-=+=
,200433k m
m kx y +=+= 243143421433121
||||2
2200k m k k
km k m k x y EF MN NE ME +-=⇒-=+--+⇒-=-

⊥⇒=
∴2
22
)2
43(34k k +-≥+ ∴4342≤+k ∴102≤<k ∴11≤≤-k 且0≠k ∴ l 与AB 的夹角的范围是0(,]4
1.
23.设函数,2
41
)(+=
x
x f (1)求证:对一切)1()(,x f x f R x -+∈为定值; (2)记*),()1()1
(
)2()1()0(N n f n
n f n f n f f a n ∈+-++++= 求数列}{n a 的
通项公式及前n 项和.
23、(1))6(.2
1
4244241241241)1()(1'=⋅+++=+++=-+-x x x x x x f x f
)
21(.
8
)3(2341)]1(432[41)01(.4
1
,2121.2
1
)0()1(,2
1)2()2(,21)1()1(,21)1()0()1()2('+=⋅+⋅=+++++='+=∴+=
+=+=-+=-+=+n n n n n S n a n a n f f n n f n f n n f n f f f n n n 个式子相加得将上述知由
24. 已知函数)(x f 是定义在R 上的偶函数.当X ≥0时, )(x f =1
72
++-x x x
. (I) 求当X<0时, )(x f 的解析式;
(II)
试确定函数y =)(x f (X ≥0)在[)+∞,1的单调性,并证明你的结论.
(III) 若21≥x 且22≥x ,证明:|)(1x f -)(2x f |<2. 24、(1)当X<0时, =
)(x f 1
72+-x x x
(3分)
(2)函数y =)(x f (X ≥0)在[)+∞,1是增函数;(证明略) (9分) (3)因为函数y =)(x f (X ≥0)在[)+∞,1是增函数,由x 2≥得2)2()(-=≥f x f ; 又因为07,012
<->++x x x ,所以01
72<++-
x x x
,所以0)(2<≤-x f ;
因为0,21>x x ,所以0)(21<≤-x f ,且0)(22<≤-x f ,即2)(02≤<x f , 所以,-2≤f(x 1) – f(x 2) ≤2即|)(1x f -)(2x f |<2. (14分)
25.已知抛物线x y 42
=的准线与x 轴交于M 点,过M 作直线与抛物线交于A 、B 两点,若线段AB 的垂直平分线与X 轴交于D (0x ,0) ⑴求0x 的取值范围。

⑵△ABD 能否是正三角形若能求出0x 的值,若不能,说明理由。

25、解:⑴由题意易得M (-1,0)
设过点M 的直线方程为)0)(1(≠+=k x k y 代入x y 42
=得
0)42(2222=+-+k x k x k ………………………………………(1)
再设A(x1,y1),B(x2,y2)
则x1+x 2=2
224k k -,x1·x 2=1
y 1+y 2=k(x 1+1)+k(x 2+1)=k(x1+x 2)+2k =
k
4 ∴AB的中点坐标为(k k
k 2
,22
2-)
那么线段AB的垂直平分线方程为)2(122
2
k k x k k y ---=-,令0=y 得 222k k x +=,即2
220
2
12k k k x +=+= 又方程(1)中△=3,22
,10,04)42(022422>∴>∴
<<∴>--x k
k k k ⑵若△ABD 是正三角形,则需点D 到AB 的距离等于
AB 2
3
[
]
4
22212
212
2
212
2
)
1)(1(164)()1())(1(k k k x x x x k x x k AB -+=-++=-+=
点到AB 的距离d=
k
k k k k k
k k
k k 22
22
2
21212212+=++=
+++⋅
据2
2
4
3AB d =得:442
2)1(1643)1(4k k k k -⋅=+ ∴0)34)(1(,0342
224=-+=-+k k k k ,∴4
3
2=k ,满足102<<k ∴△ABD 可以为正△,此时3
110=x
26、已知□ABCD ,A (-2,0),B (2,0),且∣AD ∣=2 ⑴求□ABCD 对角线交点E 的轨迹方程。

⑵过A 作直线交以A 、B 为焦点的椭圆于M 、N 两点,且∣MN ∣=23
8
,MN 的中点到Y 轴的距离为
3
4
,求椭圆的方程。

⑶与E 点轨迹相切的直线l 交椭圆于P 、Q 两点,求∣PQ ∣的最大值及此时l 的方程。

26、解:⑴设E (x ,y ),D (x 0,y 0) ∵ABCD 是平行四边形,∴2=+,
∴(4,0)+(x 0+2,y 0)=2(x+2,y )∴(x 0+6,y 0)=(2x+4,2y) ∴⎩⎨⎧=-=⇒⎩⎨
⎧=+=+y
y x x y y x x 22
224260000
又4)2()222(,4)2(,2222
020=++-∴=++∴=y x y x AD 即:12
2
=+y x
∴□ABCD 对角线交点E 的轨迹方程为12
2
=+y x ⑵设过A 的直线方程为)2(+=x k y 以A 、B 为焦点的椭圆的焦距2C =4,则C =2
设椭圆方程为12222=+b y a x , 即142
2
22=-+a y a x …………………(*) 将)2(+=x k y 代入(*)得 14
)2(2
2
222=-++a x k a x 即 0444)4(2
4
2
2
2
2
2
2
2
2
=+-++-+a a k a x k a x k a a 设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2)则
4
44,442222
422212
222221-++-=⋅--=+k a a a a k a x x k a a k a x x ∵MN 中点到Y 轴的距离为3
4
,且MN 过点A ,而点A 在Y 轴的左侧,∴MN 中点也在Y 轴的左侧。

∴82,3
4422
222
2222-=∴=-+a k a k a a k a ,∴38,3822121a x x x x -=⋅-=+ ∴)8(3
4
)38
(4)()(2221221221a x x x x x x --=-+=- ∵238=
MN ∴2381212=-+x x k ∴9
128
)34332964)(1(22=
+-+a k 即 1603212122222=-+k k a a ∴16032)82(12122
2
2
=--+k a a ∴8
64
922
-=a k
∴828
64
9222
-=-⋅
a a a , 06480924=+-a a 0)89)(8(22=--a a ,∵2=>c a ,∴82=a
∴448222=-=-=c a b
∴所求椭圆方程为14
82
2=+y x ⑶由⑴可知点E 的轨迹是圆12
2
=+y x
设),(00y x 是圆上的任一点,则过),(00y x 点的切线方程是100=+y y x x ①当00≠y 时,0
01y x
x y -=
代入椭圆方程得: 03224)2(2
0022
02
0=-+-+y x x x y x ,又12
02
0=+y x
∴030324)1(2
002
2
0=-+-+x x x x x
1
3032,1
42
02
0212
0021+-=
+=
+x x x x x x x x
∴)1208128()
1(14)()(2
0402
20212
212
21++-+=
-+=-x x x x x x x x x
22120
2
020*******
)())()(1(x x y y
x x x y x PQ -+=--+=
=
2
202
02
0402
202
)
1(1516)1208128()
1(111x x x x x x ++=
++-+⋅
-
令)3115(15162
0<≤=+t t x 则2125612256)161(222
++=++=+=
t
t t t t t t PQ , ∵3115<≤t
∴当t=15时, 2
PQ 取最大值为15 ,PQ 的最大值为15。

此时 1,0,016002
0=∴==y x x ,∴直线l 的方程为1±=y ②当00=y 时,容易求得157<=
PQ
故:所求PQ 的最大值为15,此时l 的方程为1±=y
27.已知椭圆)1(12
22>=+a y a
x ,直线l 过点A (-a ,0)和点B (a ,ta )
(t >0)交椭圆于M.直线MO 交椭圆于N. (1)用a ,t 表示△AMN 的面积S ;
(2)若t ∈[1,2],a 为定值,求S 的最大值.
27.解(1)易得l 的方程为)(2
a x t y +=…1分 由⎪⎪⎩⎪
⎪⎨⎧=++=1)
(222
2y a x a x t y ,得(a 2t 2+4)y 2
-4aty =0
解得y=0或4
42
2+=
t a at y 即点
M 的纵坐标
4
422+=
t a at y M ………………4分 S=S △AMN =2S △AOM =|OA|·y M =
2
2244t a t a +…7分 x
(2)由(1)得,)0(4
444222
2
2
>+=
+=t t a t
a t
a t
a S
令22
24,4a t V t a t V +-='+=…………9分 由a t V 2
0=⇒='
当a
t 2>时,0,20;0<'<<>'V a t V 时当…10分 若1≤a ≤2,
则)2,1[2∈a ,故当a
t 2=时,S max =a 若a >2,则t a t
V a
24.120+=<< 在[1,2]上递增,进而S(t)为减函数. ∴当t=1
时,2
2
max
44a a S
+=
13分
综上可得⎪
⎩⎪⎨⎧>+≤≤=)2(44)21(2
2
max
a a a a a S …………14分
28.已知函数()1
bx c
f x x +=
+ 的图象过原点,且关于点(1,1)-成中心对称. (1)求函数()f x 的解析式;
(2)若数列{}()n a n N *

满足:2110,1,[n n a a a f +>==
,求数列{}n a 的通项
公式n a ,并证明你的结论.
28. (1) ∵函数f (x )=
bx +c x +1 的图象过原点,即f (0)=0,∴c =0,∴f (x )=
bx
x +1
. 又函数f (x )=
bx x +1 =
b - ab
x +1
的图象关于点(-1,1)成中心对称,∴a =1,b =1,∴f (x )= x x +1.(2)由题意有a n +1=[ a n a n +1]2,即a n +1 = a n a n +1,即1a n +1 = 1a n +1,∴1a n +1 - 1
a n
=1. ∴数列{1
a n
}是以1为首项,1为公差的等差数列. ∴
1
a n
=1+(n -1)=n ,即a n = 1
n
,∴a n =
1
n 2
.∴a 2= 14,a 3= 19,a 4= 116,a n = 1
n
2.
29.已知点集{(,)|},L x y y m n ==⋅其中(2,1),(1,1),m x b n b =-=+点列),(n n n b a P 在
L 中,1P 为L 与y 轴的交点,等差数列}{n a 的公差为1,+∈N n 。

(1)求数列}{n a ,}{n b 的通项公式; (2)若),2(|
|5
1≥⋅=
n P P n c n n 求)(lim 21n n c c c +++∞→ ;
29、解:(1)由(2,1)(1,1)y m n
m x b n b ⎧=⋅⎪⎪
=-⎨⎪=+⎪⎩,得12+=x y …………2分
)1,0(,12:1P x y L ∴+=∴,则,1,011==b a
)(12),(1++∈-=∈-=∴N n n b N n n a n n …………4分
(2)当2≥n 时,,)1
(5||),12,1(1-=--n P P n n P n n n
n n n P P n c n n 111)1(1||51--=-==
…………6分
=+++∴∞
→)(lim 21n n c c c
1)1
1(lim )]111()3121()211[(lim =-=--+-+-∞→∞→n
n n n n …………8分
(3)假设存在符合条件的k 使命题成立
当k 是偶数时,11+k 是奇数,则12)(,10)11(-=+=+k k f k k f
由),(2)11(k f k f =+得4=k …………11分 当k 是奇数时,11+k 是偶数,则1)(,212)11(-=+=+k k f k k f 由),(2)11(k f k f =+得k 无解
综上存在4=k ,使得)(2)11(k f k f =+ …………14分
30.经过抛物线2
4y x =的焦点F 的直线l 与该抛物线交于A 、B 两点.
(1)若线段AB 的中点为(,)M x y ,直线的斜率为k ,试求点M 的坐标,并求点M 的轨
迹方程.
(2)若直线l 的斜率2k >,且点M 到直线340x y m ++=的距离为1
5
,试确定m 的取值
范围.
30.解:(1)设(,)11A x y ,(,)22B x y ,直线AB 的方程为:()()10y k x k =-≠
把()1y k x =-代入24y x =得:()2222240k x k x k -++=
∴2122
24k x x k ++=∴()()12124
11y y k x k x k
+=-+-= ∴21221
22222x x k x k y y y k ⎧++==⎪⎪⎨+⎪==
⎪⎩
∴点M 的坐标为,22
22k M k k ⎛⎫+ ⎪⎝⎭; 消去k 可得点M 的轨迹方程为:()222
0y x x =->;
(2)∵||
2222
34155
k m k k d +⨯+⨯+==
∴||26831m k k +++=∴26831m k k +++=±∴268
13m k k
+=±--
∵2k >∴263
02k <<,804k <<∴2681102k k <+<∴2
11310<--±<m
∴211310<
--<m 或211310<---<m ∴2215-<<-m 或42
19
-<<-m ∴1922m -
<<-∴m 的取值范围为,1922⎛⎫
-- ⎪⎝⎭。

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