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④⑤
∵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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