2.(2008全国二21).(本小题满分12分)
设
,函数
.
(Ⅰ)若
是函数
的极值点,求
的值;
(Ⅱ)若函数
,在
处取得最大值,求
的取值范围.
解:(Ⅰ)
.
因为
是函数
的极值点,所以
,即
,因此
.
经验证,当
时,
是函数
的极值点.············· 4分
(Ⅱ)由题设,
.
当
在区间
上的最大值为
时,
, 即
.故得
.··············· 9分
反之,当
时,对任意
,
![]()
![]()
![]()
,
而
,故
在区间
上的最大值为
.
综上,
的取值范围为
.······················ 12分
1.(2008全国一21).(本小题满分12分)(注意:在试题卷上作答无效)
已知函数
,
.
(Ⅰ)讨论函数
的单调区间;
(Ⅱ)设函数
在区间
内是减函数,求
的取值范围.
解:(1)![]()
求导:![]()
当
时,
,![]()
在
上递增
当
,
求得两根为![]()
即
在
递增,
递减,
递增
(2)
,且
解得:![]()
3.理解可导函数的单调性与其导数的关系;了解可导函数在某点取得极值的必要条件和充分条件(导数在极值点两侧异号);会求一些实际问题(一般指单峰函数)的最大值和最小值.
2.熟记基本导数公式;掌握两个函数和、差、积、商的求导法则.了解复合函数的求导法则,会求某些简单函数的导数.
导数属于新增内容,是高中数学知识的一个重要的交汇点,命题范围非常广泛,为高考考查函数提供了广阔天地,处于一种特殊的地位,不但一定出大题而相应有小题出现。主要考查导数有关的概念、计算和应用。利用导数工具研究函数的有关性质,把导数应用于单调性、极值等传统、常规问题的同时,进一步升华到处理与自然数有关的不等式的证明,是函数知识和不等式知识的一个结合体,它的解题又融合了转化、分类讨论、函数与方程、数形结合等数学思想与方法,不但突出了能力的考查,同时也注意了高考重点与热点,这一切对考查考生的应用能力和创新意识都大有益处。
1.了解导数概念的某些实际背景(如瞬时速度、加速度、光滑曲线切线的斜率等);掌握函数在一点处的导数的定义和导数的几何意义;理解导函数的概念.
(二)考点预测题
1. (2007年山东高考真题模拟试卷八,理科,22)
椭圆G:
的两个焦点F1(-c,0)、F2(c,0),M是椭圆上的
一点,且满足![]()
(Ⅰ)求离心率e的取值范围;
(Ⅱ)当离心率e取得最小值时,点N(0,3)到椭圆上的点的最远距离为
求此时
椭圆G的方程;(ⅱ)设斜率为k(k≠0)的直线l与椭圆G相交于不同的两点A、B,Q
为AB的中点,问A、B两点能否关于过点
的直线对称?若能,求出k的取值
范围;若不能,请说明理由.
[答案](I)设M(x0,y0)
①
又
②
由②得
代入①式整理得 ![]()
又![]()
解得![]()
(Ⅱ)(i)当![]()
设H(x,y)为椭圆上一点,则
![]()
若0![]()
由
(舍去)
若b≥3,当y=-3时,|HN|2有最大值2b2+18
由2b2+18=50得b2=16
∴所求椭圆方程为
(ii)设A(x1,y1),B(x2,y2),Q(x0,y0),则由
③
又直线PQ⊥直线l ∴直线PQ方程为![]()
将点Q(x0,y0)代入上式得,
④
由③④得Q![]()
(解1)而Q点必在椭圆内部 ![]()
由此得![]()
![]()
![]()
故当
时A、B两点关于点P、Q的直线对称.
(解2)∴AB所在直线方程为![]()
由
得
![]()
显然1+2k2≠0
而![]()
![]()
直线l与椭圆有两不同的交点A、B ∴△>0
解得![]()
![]()
故当
时,A、B两点关于点P、Q的直线对称。
(ii)另解;设直线l的方程为y=kx+b
由
得
![]()
设A(x1,y1),B(x2,y2),Q(x0,y0),则
③
又直线PQ⊥直线l ∴直线PQ方程为![]()
将点Q(x0,y0)代入上式得,
④
将③代入④
⑤
∵x1,x2是(*)的两根
⑥
⑤代入⑥得![]()
∴当
时,A、B两点关于点P、Q的直线对称
2.(2007年山东高考真题模拟试卷十一,理科,22)
双曲线M的中心在原点,并以椭圆
的焦点为焦点,以抛物线
的
准线为右准线.
(Ⅰ)求双曲线M的方程;
(Ⅱ)设直线
:
与双曲线M相交于A、B两点,O是原点.
① 当
为何值时,使得![]()
![]()
![]()
?
② 是否存在这样的实数
,使A、B两点关于直线
对称?若存在,求出
的值;若不存在,说明理由.
[答案](Ⅰ)易知,椭圆
的半焦距为:
,
又抛物线
的准线为:
.
设双曲线M的方程为
,依题意有
,
故
,又
.
∴双曲线M的方程为
.
(Ⅱ)设直线
与双曲线M的交点为
、
两点
联立方程组
消去y得
,
∵
、
两点的横坐标是上述方程的两个不同实根, ∴![]()
∴![]()
,从而有
,
.
又
,![]()
∴
.
① 若![]()
![]()
![]()
,则有
,即
.
∴当
时,使得![]()
![]()
![]()
.
② 若存在实数
,使A、B两点关于直线
对称,则必有
,
因此,当m=0时,不存在满足条件的k;
当
时,由
得 ![]()
![]()
∵A、B中点
在直线
上,
∴
代入上式得
![]()
;又
, ∴![]()
将
代入并注意到
,得
.
∴当
时,存在实数
,使A、B两点关于直线
对称.
3.(2008年山东卷,理科,22)
如图,设抛物线方程为
为直线
上任意一点,过
引抛物线的切线,切点分别为![]()
(I)求证:
三点的横坐标成等差数列;
(II)已知当
点的坐标为
时,
求此时抛物线的方程;
(III)是否存在点
,使得点
关于直线
的对称点
在抛物线
上,其中点
满足
(
为坐标原点)。若存在,求出所有适合题意的点的坐标;若不存在,请说明理由。
[答案](I)证明:由题意设
,
,![]()
![]()
,![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
所以
三点的横坐标成等差数列。
(II)解:由(I)知,![]()
![]()
所以
是方程
的两根,
![]()
![]()
![]()
或![]()
因此所求抛物线方程为
或![]()
(III)解:设
由题意得
,则
中点坐标为
![]()
设直线
的方程为![]()
与
都在
上,代入得
.
若
在抛物线上,则
即
.
1)当![]()
2)当![]()
(1)对于![]()
矛盾.
(2)对于
,
,则
与
轴平行,而
直线
不垂直矛盾。
综上可知,仅存在一点
适合题意.
(一)文字介绍
圆锥曲线是解析几何的核心内容,也是高考命题的热点之一.高考对圆锥曲线的考查,总体上是以知识应用和问题探究为主,一般是给出曲线方程,讨论曲线的基本元素和简单的几何性质;或给出曲线满足的条件,判断(求)其轨迹;或给出直线与曲线、曲线与曲线的位置关系,讨论与其有关的其他问题(如直线的方程、直线的条数、弦长、曲线中参变量的取值范围等);或考查圆锥曲线与其他知识综合(如不等式、函数、向量、导数等)的问题等.
8. (辽宁省抚顺一中2009届高三第一次模拟考试,理科,21)
椭圆ax2+by2 =1与直线x+y-1=0相交于A、B两点,若|AB|=2
,线段AB的中点为C,且OC的斜率为
,求椭圆方程.
[解析]联立直线与椭圆方程,根据一元二次方程根与系数关系、中点坐标公式、斜率公式求出a,b的关系,再由弦长公式求出a,b的值,即得所求椭圆的方程.
[答案]
∴(a+b)x2 -2bx+b-1=0
∴![]()
C(
)
KOC =
∴b=
a,
代入|AB|=2
,即:(1+k2)[(x1+x2)2-4 x1x2]=8
a=
,b=![]()
∴椭圆方程为:
x2+
y2 =1
7. (江苏省盐城一中、大丰中学、建湖中学2009届高三第二次调研考试, 21)
抛物线
的准线的方程为
,该抛物线上的每个点到准线
的距离都与到定点N的距离相等,圆N是以N为圆心,同时与直线
相切的圆,
(Ⅰ)求定点N的坐标;
(Ⅱ)是否存在一条直线
同时满足下列条件:
①
分别与直线
交于A、B两点,且AB中点为
;
②
被圆N截得的弦长为
.
[解析](1)由抛物线的定义易得;
(2)假设存在直线
,设出直线
的方程为
,
.
方法1:由弦心距的长为1求出
的值,然后检验是否符合AB中点为
这个条件;
方法2:将直线
的方程分别与直线
的方程联立,求出A、B两点的坐标,再由中点坐标公式求出
的值,最后检验弦心距的长是否为1;
方法3:设出A点的坐标为
,由中点坐标公式和B点在
上,求出
的值,进而求出直线
的斜率,最后检验弦心距的长是否为1.
[答案](1)因为抛物线
的准线的方程为![]()
所以
,根据抛物线的定义可知点N是抛物线的焦点,
所以定点N的坐标为
(2)假设存在直线
满足两个条件,显然
斜率存在,
设
的方程为
,
以N为圆心,同时与直线
相切的圆N的半径为
,
方法1:因为
被圆N截得的弦长为2,所以圆心到直线的距离等于1,
即
,解得
,
当
时,显然不合AB中点为
的条件,矛盾!
当
时,
的方程为
由
,解得点A坐标为
,
由
,解得点B坐标为
,
显然AB中点不是
,矛盾!
所以不存在满足条件的直线
.
方法2:由
,解得点A坐标为
,
由
,解得点B坐标为
,
因为AB中点为
,所以
,解得
,
所以
的方程为
,
圆心N到直线
的距离
,
因为
被圆N截得的弦长为2,所以圆心到直线的距离等于1,矛盾!
所以不存在满足条件的直线
.
方法3:假设A点的坐标为
,
因为AB中点为
,所以B点的坐标为
,
又点B 在直线
上,所以
,
所以A点的坐标为
,直线
的斜率为4,
所以
的方程为
,
圆心N到直线
的距离
,
因为
被圆N截得的弦长为2,所以圆心到直线的距离等于1,矛盾!
所以不存在满足条件的直线
.
6. (山东省文登市2009届高三第三次月考试题,理科,21)
过点
作倾斜角为
的直线,交抛物线
:
于
两点,且
成等比数列。⑴求
的方程;⑵过点
的直线
与曲线
交于
![]()
两点。设
,
与
的夹角为
,
求证:
。
[解析]⑴设
,联立直线与抛物线的方程
后根据一元二次方程根与系数关系可得到关于
的方程,解之即得
的方程;⑵法一:要证
,只需证明
即可.
法二:根据“以抛物线焦点弦为直径的圆与准线相切”这一性质分两种情况讨论即可得证.
[答案]⑴设
,则由题
,由
得
,故
。
又根据
可得
,即
,代入可得
,解得
(舍负)。故
的方程为
;
⑵法一:设
,代入
得
,故
,
从而
,因此![]()
法二:显然点
是抛物线
的焦点,点
是其准线
上一点。设
为
的中点,过
分别作
的垂线,垂足分别为
,则
。因此以
为直径的圆与准线
相切(于点
)。若
与
重合,则
。否则点
在
外,因此
。综上知
。
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