遂宁市2014-2015高二数学下学期期末模拟试卷(文科附答案)
一、选择题(共12小题,每小题5分,共60分)
1.(5分)复数(i是虚数单位)在复平面上对应的点位于()
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
2.(5分)在极坐标系中,圆ρ=﹣2sinθ的圆心的极坐标系是()
A. B. C. (1,0) D. (1,π)
3.(5分)若椭圆的离心率为,则双曲线的渐近线方程为()
A. y=±4x B. C. y=±2x D.
4.(5分)过抛物线C:x2=2y的焦点F的直线l交抛物线C于A、B两点,若抛物线C在点B处的切线斜率为1,则线段|AF|=()
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
5.(5分)已知F1、F2为椭圆+=1的两个焦点,过F1的直线交椭圆于A、B两点.若|F2A|+|F2B|=30,则|AB|=()
A. 16 B. 18 C. 22 D. 20
6.(5分)ax+y﹣3=0与曲线y=在x=1处的切线平行,则a的值为()
A. a=1 B. a=﹣1 C. a=2 D. a=1
7.(5分)设f′(x)是函数f(x)的导函数,将y=f(x)和y=f′(x)的图象画在同一个直角坐标系中,不可能正确的是()
A. B. C. D.
8.(5分)已知双曲线=1(a>0,b>0)的一个焦点与抛物线y2=4的焦点重合,且双曲线的离心率等于,则该双曲线的方程为()
A. x2﹣=1 B. x2﹣y2=15 C. =1 D. x2﹣y2=9
9.(5分)已知函数f(x)=x3+ax2+x+2(a>0)的极大值点和极小值点都在区间(﹣1,1)内,则实数a的取值范围是()
A. (0,2] B. (0,2) C. [,2) D.
10.(5分)已知函数f(x)=2ln x﹣xf′(1),则曲线y=f(x)在x=1处的切线方程是()
A. x﹣y+2=0 B. x+y+2=0 C. x+y﹣2=0 D. x﹣y﹣2=0
11.(5分)已知F1、F2分别是双曲线C:﹣=1的左、右焦点,若F2关于渐近线的对称点恰落在以F1为圆心,|OF1|为半径的圆上,则双曲线C的离心率为()
A. B. 3 C. D. 2
12.(5分)已知函数g(x)=ax3+bx2+cx+d(a≠0)的导函数为f(x),且a+2b+3c=0,f(0)•f(1)>0,设x1,x2是方程f(x)=0的两根,则|x1﹣x2|的取值范围是()
A. [0,) B. [0,) C. (,) D. (,)
二、选择题(共4小题,每小题5分,共20分)
13.(5分)函数f(x)=xsinx+cosx在上的最大值为.
14.(5分)曲线C的参数方程是(θ为参数,且θ∈(π,2π)),以坐标原点O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线D的方程为,取线C与曲线D的交点为P,则过交点P且与曲线C相切的极坐标方程是.
15.(5分)已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,O为坐标原点,M为抛物线上一点,且|MF|=4|OF|,△MFO的面积为,则该抛物线的方程为.
16.(5分)定义:如果函数y=f(x)在定义域内给定区间[a,b]上存在x0(a<x0<b),满足,则称函数y=f(x)是[a,b]上的“平均值函数”,x0是它的一个均值点.如y=x2是[﹣1,1]上的平均值函数,0就是它的均值点.现有函数f(x)=x3+mx是区间[﹣1,1]上的平均值函数,则实数m的取值范围是.
三、解答题(共6小题,共70分)
17.(10分)已知曲线C1的参数方程为(θ为参数),曲线C2的极坐标方程为ρ=2cosθ+6sinθ
将曲线C1的参数方程化为普通方程,将曲线C2的极坐标方程化为直角坐标方程.
18.(12分)在直角坐标系xOy中,直线l经过点P(﹣1,0),其倾斜角为α,以原点O为极点,以x轴非负半轴为极轴,与直角坐标系xOy取相同的长度单位,建立极坐标系.设曲线C的极坐标方程为ρ2﹣6ρcosθ+5=0.
(1)若直线l与曲线C有公共点,求α的取值范围;
(2)设M(x,y)为曲线C上任意一点,求x+y的取值范围.
19.(12分)设椭圆E:过,两点,O为坐标原点
(1)求椭圆E的方程;
(2)是否存在圆心在原点的圆,使该圆的任意一条切线与椭圆E 恒有两个交点A、B,且?若存在,写出该圆的方程;若不存在,说明理由.
20.(12分)某厂家举行大型的促销活动,经测算某产品当促销费用为x万元时,销售量P万件满足
(其中0≤x≤a,a为正常数).现假定生产量与销售量相等,已知生产该产品P万件还需投入成本(10+2P)万元(不含促销费用),产品的销售价格定为万元/万件.
(1)将该产品的利润y万元表示为促销费用x万元的函数;
(2)促销费用投入多少万元时,厂家的利润最大.
21.(12分)已知函数f(x)=lnx+x2﹣ax(a为常数).
(1)若x=1是函数f(x)的一个极值点,求a的值;
(2)当0<a≤2时,试判断f(x)的单调性;
(3)若对任意的a∈(1,2),x0∈[1,2],使不等式f(x0)>mlna恒成立,求实数m的取值范围.
22.(12分)已知抛物线C的方程为y2=2px(p>0),点R(1,2)在抛物线C上.
(Ⅰ)求抛物线C的方程;
(Ⅱ)过点Q(l,1)作直线交抛物线C于不同于R的两点A,B,若直线AR,BR分别交直线l:y=2x+2于M,N两点,求|MN|最小时直线AB的方程.
四川省遂宁市射洪中学2014-2015学年高二下学期期末数学模拟试卷(文科)
参考答案与试题解析
一、选择题(共12小题,每小题5分,共60分)
1.(5分)复数(i是虚数单位)在复平面上对应的点位于()
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
考点: 复数的代数表示法及其几何意义.
专题: 数系的扩充和复数.
分析: 复数的分母实数化,然后判断复数对应的点所在象限.
解答: 解:因为复数===﹣1+i,
所以复数在复平面内对应的点为(﹣1,1)在第二象限.
故选:B.
点评: 本题考查复数的基本运算,复数的几何意义,考查计算能力.
2.(5分)在极坐标系中,圆ρ=﹣2sinθ的圆心的极坐标系是()
A. B. C. (1,0) D. (1,π)
考点: 简单曲线的极坐标方程.
专题: 直线与圆;坐标系和参数方程.
分析: 先在极坐标方程ρ=﹣2sinθ的两边同乘以ρ,再利用直角坐标与极坐标间的关系,即利用ρcosθ=x,ρsinθ=y,ρ2=x2+y2,进行代换即得直角坐标系,再利用直角坐标方程求解即可.
解答: 解:将方程ρ=﹣2sinθ两边都乘以p得:
ρ2=﹣2ρsinθ,
化成直角坐标方程为
x2+y2+2y=0.圆心的坐标(0,﹣1).
∴圆心的极坐标
故选B.
点评: 本题考查点的极坐标和直角坐标的互化,体会在极坐标系和平面直角坐标系中刻画点的位置的区别,能进行极坐标和直角坐标的互,能在极坐标系中用极坐标刻画点的位置.
3.(5分)若椭圆的离心率为,则双曲线的渐近线方程为()
A. y=±4x B. C. y=±2x D.
考点: 椭圆的简单性质;双曲线的简单性质.
专题: 计算题.
分析: 根据题意,结合椭圆的性质,可得e2==1﹣=,进而可得=;再由双曲线的渐进性方程,可得答案.
解答: 解:根据题意,椭圆的离心率为,
则有e2==1﹣=,
即=;
则双曲线的渐近线方程为y=±x,即;
故选D.
点评: 解本题时,注意椭圆与双曲线的标准方程中,a、b的意义与相互间的关系.
4.(5分)过抛物线C:x2=2y的焦点F的直线l交抛物线C于A、B两点,若抛物线C在点B处的切线斜率为1,则线段|AF|=()
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
考点: 抛物线的简单性质.
专题: 计算题;圆锥曲线的定义、性质与方程.
分析: 利用抛物线C在点B处的切线斜率为1,求出B的坐标,可得直线l的方程,利用抛物线的定义,即可求出|AF|.
解答: 解:∵x2=2y,∴y′=x,
∴抛物线C在点B处的切线斜率为1,
∴B(1,),
∵x2=2y的焦点F(0,),准线方程为y=﹣,
∴直线l的方程为y=,
∴|AF|=1.
故选:A.
点评: 本题考查抛物线的简单性质,考查导数知识,正确运用抛物线的定义是关键.
5.(5分)已知F1、F2为椭圆+=1的两个焦点,过F1的直线交椭圆于A、B两点.若|F2A|+|F2B|=30,则|AB|=()
A. 16 B. 18 C. 22 D. 20
考点: 椭圆的简单性质.
专题: 圆锥曲线的定义、性质与方程.
分析: 由椭圆的定义得,则|AB|+|AF2|+|BF2|=52,由此可求出|AB|的长.
解答: 解:由椭圆的定义得,两式相加得|AB|+|AF2|+|BF2|=52,
又|F2A|+|F2B|=30,∴|AB|+30=52,
∴|AB|=22.
故选:C.
点评: 本题考查椭圆的定义与基本性质和应用,体现了数学转化思想方法,是基础题.
6.(5分)ax+y﹣3=0与曲线y=在x=1处的切线平行,则a的值为()
A. a=1 B. a=﹣1 C. a=2 D. a=1
考点: 利用导数研究曲线上某点切线方程.
专题: 导数的概念及应用;直线与圆.
分析: 求出函数的导数,利用导数的几何意义结合直线平行的等价条件,即可得到结论.
解答: 解:∵函数在点(1,f(1))处的切线与直线ax+y﹣3=0平行,
∴切线斜率k=﹣a,即k=f′(1)=﹣a,
∵y=f(x)=,
∴f′(x)=,
即k=f′(1)=1=﹣a,
解得a=﹣1,
故选:B.
点评: 本题主要考查导数的几何意义的应用以及直线平行的关系,根据导数求出函数的切线斜率是解决本题的关键.
7.(5分)设f′(x)是函数f(x)的导函数,将y=f(x)和y=f′(x)的图象画在同一个直角坐标系中,不可能正确的是()
A. B. C. D.
考点: 利用导数研究函数的单调性;导数的几何意义.
专题: 压轴题.
分析: 本题可以考虑排除法,容易看出选项D不正确,因为D的图象,在整个定义域内,不具有单调性,但y=f(x)和y=f′(x)在整个定义域内具有完全相同的走势,不具有这样的函数.
解答: 解析:检验易知A、B、C均适合,不存在选项D的图象所对应的函数,在整个定义域内,不具有单调性,但y=f(x)和y=f′(x)在整个定义域内具有完全相同的走势,不具有这样的函数,故选D.
点评: 考查函数的单调性问题.
8.(5分)已知双曲线=1(a>0,b>0)的一个焦点与抛物线y2=4的焦点重合,且双曲线的离心率等于,则该双曲线的方程为()
A. x2﹣=1 B. x2﹣y2=15 C. =1 D. x2﹣y2=9
考点: 双曲线的简单性质.
专题: 计算题;圆锥曲线的定义、性质与方程.
分析: 根据抛物线的焦点坐标,双曲线的离心率等于,确定双曲线中的几何量,从而可得双曲线方程.
解答: 解:抛物线y2=4x的焦点坐标为(,0)
∵双曲线=1(a>0,b>0)的一个焦点与抛物线y2=4x的焦点重合,∴c=
∵双曲线的离心率等于,∴a=3
∴b2=c2﹣a2=1
∴双曲线的方程为=1
故选:C.
点评: 本题考查抛物线的几何性质,考查双曲线的标准方程,确定几何量是关键.
9.(5分)已知函数f(x)=x3+ax2+x+2(a>0)的极大值点和极小值点都在区间(﹣1,1)内,则实数a的取值范围是()
A. (0,2] B. (0,2) C. [,2) D.
考点: 函数在某点取得极值的条件.
专题: 综合题.
分析: 求导函数,则问题转化为方程3x2+2ax+1=0的根都在区间(﹣1,1)内,构造函数g(x)=3x2+2ax+1,即可求得实数a的取值范围.
解答: 解:求导函数,可得f′(x)=3x2+2ax+1
则由题意,方程3x2+2ax+1=0的两个不等根都在区间(﹣1,1)内,
构造函数g(x)=3x2+2ax+1,则
∴
∴实数a的取值范围是
故选D.
点评: 本题考查导数知识的运用,考查函数的极值,考查方程根的研究,解题的关键是问题转化为方程3x2+2ax+1=0的根都在区间(﹣1,1)内.
10.(5分)已知函数f(x)=2ln x﹣xf′(1),则曲线y=f(x)在x=1处的切线方程是()
A. x﹣y+2=0 B. x+y+2=0 C. x+y﹣2=0 D. x﹣y﹣2=0
考点: 利用导数研究曲线上某点切线方程.
专题: 综合题;导数的综合应用.
分析: 求出f′(x),由题意可知曲线在点(1,f(1))处的切线方程的斜率等于f′(1),所以把x=1代入到f′(x)中即可求出f′(1)的值,得到切线的斜率,然后把x=1和f′(1)的值代入到f(x)中求出切点的纵坐标,根据切点坐标和斜率直线切线的方程即可.
解答: 解:f′(x)=2ln x﹣xf′(1),
由题意可知,曲线在(1,f(1))处切线方程的斜率k=f′(1),
则f′(1)=2﹣f′(1),解得f′(1)=1,
则f(1)=﹣1,所以切点(1,﹣1)
所以切线方程为:y+1=x﹣1,化简得x﹣y﹣2=0
故选:D.
点评: 此题考查学生会利用导数求过曲线上某点切线方程的斜率,会根据一点和斜率写出直线的方程,是一道中档题.
11.(5分)已知F1、F2分别是双曲线C:﹣=1的左、右焦点,若F2关于渐近线的对称点恰落在以F1为圆心,|OF1|为半径的圆上,则双曲线C的离心率为()
A. B. 3 C. D. 2
考点: 双曲线的简单性质.
专题: 圆锥曲线的定义、性质与方程.
分析: 求出F2到渐近线的距离,利用F2关于渐近线的对称点恰落在以F1为圆心,|OF1|为半径的圆上,可得直角三角形,即可求出双曲线的离心率.
解答: 解:由题意,F1(﹣c,0),F2(c,0),一条渐近线方程为,则F2到渐近线的距离为=b.
设F2关于渐近线的对称点为M,F2M与渐近线交于A,∴|MF2|=2b,A为F2M的中点
又0是F1F2的中点,∴OA∥F1M,∴∠F1MF2为直角,
∴△MF1F2为直角三角形,
∴由勾股定理得4c2=c2+4b2
∴3c2=4(c2﹣a2),∴c2=4a2,
∴c=2a,∴e=2.
故选D.
点评: 本题考查双曲线的几何性质,考查勾股定理的运用,考查学生的计算能力,属于中档题.
12.(5分)已知函数g(x)=ax3+bx2+cx+d(a≠0)的导函数为f(x),且a+2b+3c=0,f(0)•f(1)>0,设x1,x2是方程f(x)=0的两根,则|x1﹣x2|的取值范围是()
A. [0,) B. [0,) C. (,) D. (,)
考点: 导数的运算;二次函数的性质.
专题: 函数的性质及应用.
分析: 由求出函数的导数g′(x)=f(x)=3ax2+2bx+c,利用根与系数之间的关系得到x1+x2,x1x2的值,将|x1﹣x2|进行转化即可求出结论.
解答: 解:∵g(x)=ax3+bx2+cx+d(a≠0),
∴g′(x)=f(x)=3ax2+2bx+c,
∵x1,x2是方程f(x)=0的两个根,故x1+x2=,x1x2=,
∵|x1﹣x2|2=(x1+x2)2﹣4x1x2=,
又a+2b+3c=0,
∴3c=﹣a﹣2b代入上式,
得|x1﹣x2|2====(1)2 ,
又∵f(0)•f(1)>0,
∴c(3a+2b+c)>0
即•>0,
∴(a+2b)(2a+b)<0,
∵a≠0,两边同除以a2得:(+2)(2+1)<0;
∴﹣2<<﹣,
∴0≤(1)2<
∴|x1﹣x2|∈[0,).
故选:A.
点评: 本题考查根与系数的关系,着重考查韦达定理的使用,难点在于对条件“f(0)•f(1)>0”的挖掘,充分考察数学思维的深刻性与灵活性,属于难题.
二、选择题(共4小题,每小题5分,共20分)
13.(5分)函数f(x)=xsinx+cosx在上的最大值为.
考点: 利用导数求闭区间上函数的最值.
专题: 计算题;导数的综合应用.
分析: 求导分判断导数在上的正负,从而得出在上的单调性,从而求出最大值.
解答: 解:f′(x)=sinx+xcosx﹣sinx=xcosx,
则当 时,f′(x)>0,
当 时,f'(x)<0,
∴f(x)在上单调递增,在 上单调递减,
故时,f(x)取得最大值.
故答案为:.
点评: 本题考查了利用导数判断函数的单调性与最值,属于基础题.
14.(5分)曲线C的参数方程是(θ为参数,且θ∈(π,2π)),以坐标原点O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线D的方程为,取线C与曲线D的交点为P,则过交点P且与曲线C相切的极坐标方程是ρsinθ=﹣2.
考点: 简单曲线的极坐标方程;参数方程化成普通方程.
专题: 坐标系和参数方程.
分析: 利用把曲线D的方程,化为普通方程为x+y=0.利用sin2θ+cos2θ=1可把曲线C的参数方程,化为(x﹣2)2+y2=4,注意到θ∈(π,2π),可得y<0,联立即可得出交点,进而得出切线方程.
解答: 解:曲线D的方程为,展开化为:=0,即直线D的普通方程为x+y=0,
又曲线C的参数方程是,化为(x﹣2)2+y2=4,
曲线C是圆心为C(2,0),半径为2的半圆,
注意到θ∈(π,2π),∴y<0,联立方程组得,
解之得,故交点P的坐标为(2,﹣2).
过交点P且与曲线C相切的直线的普通方程是y=﹣2,
对应的极坐标方程为ρsinθ=﹣2.
点评: 本题考查了把极坐标方程、参数方程化为普通方程,考查了直线与圆相切,考查了计算能力,属于中档题.
15.(5分)已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,O为坐标原点,M为抛物线上一点,且|MF|=4|OF|,△MFO的面积为,则该抛物线的方程为y2=8x.
考点: 抛物线的简单性质;抛物线的标准方程.
专题: 计算题.
分析: 根据M为抛物线上一点,且|MF|=4|OF|,可确定M的坐标,利用△MFO的面积为,即可求得抛物线的方程.
解答: 解:由题意,F(,0),准线方程为x=﹣
∵|MF|=4|OF|,∴|MF|=2p
∴M的横坐标为
∴M的纵坐标为
∵△MFO的面积为,
∴
∴p=4
∴抛物线的方程为y2=8x
故答案为:y2=8x
点评: 本题考查抛物线的标准方程,考查抛物线的定义,解题的关键是确定M的坐标.
16.(5分)定义:如果函数y=f(x)在定义域内给定区间[a,b]上存在x0(a<x0<b),满足,则称函数y=f(x)是[a,b]上的“平均值函数”,x0
是它的一个均值点.如y=x2是[﹣1,1]上的平均值函数,0就是它的均值点.现有函数f(x)=x3+mx是区间[﹣1,1]上的平均值函数,则实数m的取值范围是﹣3<m≤.
考点: 函数与方程的综合运用;函数的值.
专题: 综合题;函数的性质及应用.
分析: 函数f(x)=x3+mx是区间[﹣1,1]上的平均值函数,故有x3+mx=在(﹣1,1)内有实数根,求出方程的根,让其在(﹣1,1)内,即可求出实数m的取值范围.
解答: 解:函数f(x)=x3+mx是区间[﹣1,1]上的平均值函数,故有x3+mx=在(﹣1,1)内有实数根.
由x3+mx=⇒x3+mx﹣m﹣1=0,解得x2+m+1+x=0或x=1.
又1∉(﹣1,1)
∴x2+m+1+x=0的解为:,必为均值点,即⇒﹣3<m≤.
⇒<m≤
∴所求实数m的取值范围是﹣3<m≤.
故答案为:﹣3<m≤.
点评: 本题主要是在新定义下考查方程根的问题.在做关于新定义的题目时,一定要先认真的研究定义理解定义,再按定义解答.
三、解答题(共6小题,共70分)
17.(10分)已知曲线C1的参数方程为(θ为参数),曲线C2的极坐标方程为ρ=2cosθ+6sinθ
将曲线C1的参数方程化为普通方程,将曲线C2的极坐标方程化为直角坐标方程.
考点: 参数方程化成普通方程.
专题: 坐标系和参数方程.
分析: 利用cos2θ+sin2θ=1,可吧曲线C1的参数方程(θ为参数)化为普通方程;曲线C2的极坐标方程为ρ=2cosθ+6sinθ,化为ρ2=2ρcosθ+6ρsinθ,利用即可化为直角坐标方程.
解答: 解:曲线C1的参数方程为(θ为参数),由于cos2θ+sin2θ=1,可得普通方程:(x+2)2+y2=10.
曲线C2的极坐标方程为ρ=2cosθ+6sinθ,化为ρ2=2ρcosθ+6ρsinθ,∴直角坐标方程为:x2+y2=2x+6y.
点评: 本题考查了参数方程化为直角坐标方程、极坐标方程化为直角坐标方程,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
18.(12分)在直角坐标系xOy中,直线l经过点P(﹣1,0),其倾斜角为α,以原点O为极点,以x轴非负半轴为极轴,与直角坐标系xOy取相同的长度单位,建立极坐标系.设曲线C的极坐标方程为ρ2﹣6ρcosθ+5=0.
(1)若直线l与曲线C有公共点,求α的取值范围;
(2)设M(x,y)为曲线C上任意一点,求x+y的取值范围.
考点: 直线与圆的位置关系;简单曲线的极坐标方程.
专题: 直线与圆.
分析: (1)先根据极坐标与直角坐标互化的公式,算出曲线C的直角坐标方程,再结合直线l的参数方程:,联解得到关于参数t的二次方程,运用根的判别式列式并解之,即可得到角α的取值范围;
(2)由(1)可得曲线C的参数方程,从而得到x+y=3+2sin(θ+),最后结合正弦函数的值域,即可得到x+y的取值范围.
解答: 解:(1)将曲线ρ2﹣6ρcosθ+5=0化成直角坐标方程,得圆C:x2+y2﹣6x+5=0
直线l的参数方程为(t为参数)
将其代入圆C方程,得(﹣1+tcosα)2+(tsinα)2﹣6(﹣1+tcosα)+5=0
整理,得t2﹣8tcosα+12=0
∵直线l与圆C有公共点,
∴△≥0,即64cos2α﹣48≥0,可得cosα≤﹣或cosα≥
∵α为直线的倾斜角,得α∈[0,π)
∴α的取值范围为[0,]∪[,π)
(2)由圆C:x2+y2﹣6x+5=0化成参数方程,得(θ为参数)
∵M(x,y)为曲线C上任意一点,
∴x+y=3+2cosθ+2sinθ=3+2sin(θ+)
∵sin(θ+)∈[﹣1,1]
∴2sin(θ+)∈[﹣2,2],可得x+y的取值范围是[3﹣2,3+2].
点评: 本题给出直线与圆的极坐标方程,要求我们将其化成直角坐标方程并研究直线与圆位置关系.着重考查了直角坐标与极坐标的互化、简单曲线的极坐标方程和直线与圆的位置关系等知识,属于中档题.
19.(12分)设椭圆E:过,两点,O为坐标原点
(1)求椭圆E的方程;
(2)是否存在圆心在原点的圆,使该圆的任意一条切线与椭圆E 恒有两个交点A、B,且?若存在,写出该圆的方程;若不存在,说明理由.
考点: 圆与圆锥曲线的综合.
分析: (1)利用待定系数法,可求椭圆E的方程;
(2)分类讨论,设出切线方程与椭圆方程联立,要使,需使x1x2+y1y2=0,结合韦达定理,即可求解.
解答: 解:(1)因为椭圆E:(a,b>0)过M(2,),N(,1)两点,
所以,解得,
所以,
所以椭圆E的方程为(5分)
(2)假设存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点A,B,且,设该圆的切线方程为y=kx+m.
解方程组得x2+2(kx+m)2=8,即(1+2k2)x2+4kmx+2m2﹣8=0,
则△=16k2m2﹣4(1+2k2)(2m2﹣8)=8(8k2﹣m2+4)>0,
即8k2﹣m2+4>0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则(7分)
.
要使,需使x1x2+y1y2=0,即,
所以3m2﹣8k2﹣8=0,所以.
又8k2﹣m2+4>0,所以,
所以,即或,
因为直线y=kx+m为圆心在原点的圆的一条切线,所以圆的半径为,
所以,所以,
所以所求的圆为,此时圆的切线y=kx+m都满足或,
而当切线的斜率不存在时,切线为与椭圆的两个交点为或,满足,
综上,存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点A,B,且.(13分)
点评: 本题考查利用待定系数法求椭圆方程,考查直线与椭圆的位置关系,考查向量知识的运用,考查学生的计算能力,属于中档题.
20.(12分)某厂家举行大型的促销活动,经测算某产品当促销费用为x万元时,销售量P万件满足
(其中0≤x≤a,a为正常数).现假定生产量与销售量相等,已知生产该产品P万件还需投入成本(10+2P)万元(不含促销费用),产品的销售价格定为万元/万件.
(1)将该产品的利润y万元表示为促销费用x万元的函数;
(2)促销费用投入多少万元时,厂家的利润最大.
考点: 函数模型的选择与应用;基本不等式在最值问题中的应用.
专题: 应用题;导数的综合应用.
分析: (1)根据题意售价为万元/万件,销售量为P,成本为(10+2P)+x万元,利用利润=销售额﹣成本,即可列出函数关系式;
(2)对a进行分类讨论,当a≥1时,利用基本不等式即可求得最值,当a<1时,利用导数确定函数的单调性,从而求得最值,即可得到答案.
解答: 解:(1)由题意知,该产品售价为万元,销售量为P,成本为(10+2P)+x万元,
∴,
∵(其中0≤x≤a,a为正常数),
∴y=2×﹣10﹣2×(3﹣)﹣x=16﹣x﹣,
∴(0≤x≤a),
∴该产品的利润y万元表示为促销费用x万元的函数为(0≤x≤a);
(2)由(1)可知,(0≤x≤a),
∴,
当且仅当时取等号,
∵0≤x≤a,
①当a≥1时,x=1时,y取得最大值为13,
∴促销费用投入1万元时,厂家的利润最大;
②当a<1时,,
∴,解得﹣3<x<1,
∴在(﹣3,1)上单调递增,
∴在[0,a]上单调递增,
∴在x=a时,函数有最大值,
∴促销费用投入a万元时,厂家的利润最大.
综合①②可得,当a≥1时,促销费用投入1万元时,厂家的利润最大,
当a<1时,促销费用投入a万元时,厂家的利润最大.
点评: 本题主要考查函数模型的选择与应用.解决实际问题通常有四个步骤:(1)阅读理解,认真审题;(2)引进数学符号,建立数学模型;(3)利用数学的方法,得到数学结果;(4)转译成具体问题作出解答,其中关键是建立数学模型.在运用数学方法求解最值时,选用了基本不等式和导数的方法求解.属于中档题.
21.(12分)已知函数f(x)=lnx+x2﹣ax(a为常数).
(1)若x=1是函数f(x)的一个极值点,求a的值;
(2)当0<a≤2时,试判断f(x)的单调性;
(3)若对任意的a∈(1,2),x0∈[1,2],使不等式f(x0)>mlna恒成立,求实数m的取值范围.
考点: 利用导数研究函数的极值;利用导数研究函数的单调性.
专题: 综合题;导数的综合应用.
分析: (1)求导数,利用极值的 定义,即可求a的值;
(2)当0<a≤2时,判断导数的符号,即可判断f(x)的单调性;
(3)问题等价于:对任意的a∈(1,2),不等式1﹣a>mlna恒成立.即恒成立.
解答: 解:.
(1)由已知得:f'(1)=0,∴1+2﹣a=0,∴a=3.…(3分)
(2)当0<a≤2时,f′(x)=
因为0<a≤2,所以,而x>0,即,
故f(x)在(0,+∞)上是增函数.…(8分)
(3)当a∈(1,2)时,由(2)知,f(x)在[1,2]上的最小值为f(1)=1﹣a,
故问题等价于:对任意的a∈(1,2),不等式1﹣a>mlna恒成立.即恒成立
记,(1<a<2),则,…(10分)
令M(a)=﹣alna﹣1+a,则M'(a)=﹣lna<0
所以M(a),所以M(a)<M(1)=0…(12分)
故g'(a)<0,所以在a∈(1,2)上单调递减,
所以
即实数m的取值范围为(﹣∞,﹣log2e].…(14分)
点评: 本题考查导数知识的综合运用,考查函数的极值,考查函数的单调性,考查恒成立问题,正确分离参数是关键.
22.(12分)已知抛物线C的方程为y2=2px(p>0),点R(1,2)在抛物线C上.
(Ⅰ)求抛物线C的方程;
(Ⅱ)过点Q(l,1)作直线交抛物线C于不同于R的两点A,B,若直线AR,BR分别交直线l:y=2x+2于M,N两点,求|MN|最小时直线AB的方程.
考点: 直线与圆锥曲线的综合问题.
专题: 圆锥曲线中的最值与范围问题.
分析: (Ⅰ)由点R(1,2)在抛物线C:y2=2px(p>0)上,求出p=2,由此能求出抛物线C的方程.
(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2y2),设直线AB的方程为x=m(y﹣1)+1,m≠0,设直线AR的方程为y=k1(x﹣1)+2,由已知条件推导出xM=﹣,xN=﹣,由此求出|MN|=2,再用换元法能求出|MN|的最小值及此时直线AB的方程.
解答: 解:(Ⅰ)∵点R(1,2)在抛物线C:y2=2px(p>0)上,
∴4=2p,解得p=2,
∴抛物线C的方程为y2=4x.
(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2y2),直线AB的方程为x=m(y﹣1)+1,m≠0,
由,消去x,并整理,得:y2﹣4my+4(m﹣1)=0,
∴y1+y2=4m,y1•y2=4(m﹣1),
设直线AR的方程为y=k1(x﹣1)+2,
由,解得点M的横坐标,
又==,
∴xM==﹣,
同理点N的横坐标xN=﹣,
|y2﹣y1|==4,
∴|MN|=|xM﹣xN|=|﹣|=2||, =8=2,
令m﹣1=t,t≠0,则m=t=1,
∴|MN|=2≥,
即当t=﹣2,m=﹣1时,|MN|取最小值为,
此时直线AB的方程为x+y﹣2=0.
点评: 本题考查抛物线方程的求法,考查线段的最小值的求法,考查直线方程的求法,解题时要认真审题,注意换元法的合理运用.