压轴大题拉分练(01)
(满分:24分 时间:30分钟)
1.(12分)双曲线C:-=1(a>0,b>0)的焦点分别为:F1(-2,0),F2(2,0),且双曲线C经过点P(4,2).
(1)求双曲线C的方程;
(2)设O为坐标原点,若点A在双曲线C上,点B在直线x=上,且·=0.是否存在以点O为圆心的定圆恒与直线AB相切?若存在,求出该圆的方程,若不存在,请说明理由.
解:(1)点P(4,2)在双曲线C上.
-=1①,b2=8-a2②
②代入①去分母整理得:a4-68a2+32×8=0,解得a2=4,b2=4.
∴所求双曲线C的方程为-=1.
(2)设点A,B的坐标分别为(x0,y0),(,t),
其中x0>2或x0<-2.
当y0≠t时,直线AB的方程为y-t=(x-),
即(y0-t)x-(x0-)y+tx0-y0=0,
若存在以点O为圆心的定圆与AB相切,则点O到直线AB的距离必为定值.
设圆心O到直线AB的距离为d,
则d=,
∵y0≠0,∴t=-,又x-y=4,
∴d===2,
此时直线AB与圆x2+y2=4相切,
当y0=t时,x0=-,
代入双曲线C的方程并整理得t4-2t2-8=0,
解得t=±2,此时直线AB:y=±2,也与圆x2+y2=4相切.
综上得存在定圆x2+y2=4与直线AB相切.
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2.(12分)已知函数f(x)=aln x-2ax+1.
(1)讨论函数f(x)的单调性;
(2)对任意的x≥1,不等式f(x)+ex-1≥0恒成立,求实数a的取值范围.
解:(1)f′(x)=,
当a>0时,令f′(x)>0⇒0<x<,f′(x)<0⇒x>,
所以此时f(x)在区间递增,递减;
当a<0时,令f′(x)>0⇒x>,f′(x)<0⇒0<x<,
所以此时f(x)在区间递增,递减.
(2)令g(x)=f(x)+ex-1=aln x-2ax+1+ex-1,x≥1,
∴g′(x)=-2a+ex-1,
令h(x)=-2a+ex-1,h′(x)=,
令φ(x)=x2ex-1-a,
显然φ(x)在x≥1时单调递增,
∴φ(x)≥φ(1)=1-a.
当a≤1时,φ(x)≥φ(1)≥0,h′(x)≥0,h(x)在[1,+∞)上递增,
所以h(x)≥h(1)=1-a≥0,则g′(x)≥0,
∴g(x)在[1,+∞)上递增,
∴g(x)≥g(1)=2-2a≥0,此时符合题意;
当a>1时,φ(1)<0,此时在[1,+∞)上存在x0,使φ(x)在(1,x0)上值为负,
此时h′(x)<0,h(x)在(1,x0)上递减,此时h(x)<h(1)=1-a<0,
∴g(x)在(1,x0)上递减,
∴g(x)<g(1)=2-2a<0,此时不符合题意;
综上a≤1.
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