名称 | 【人教B版】2017-2018学年数学·选修1-1全册练习(24份,Word版,含解析) | | |
格式 | zip | ||
文件大小 | 1.2MB | ||
资源类型 | 教案 | ||
版本资源 | 人教新课标B版 | ||
科目 | 数学 | ||
更新时间 | 2017-10-16 20:06:54 |
故p的取值范围是-3
20.(本题满分12分)(2016·四川文,20)已知椭圆E:+=1(a>b>0)的一个焦点与短轴的两个端点是正三角形的三个顶点,点P(,)在椭圆E上. 故直线AB与Ox不垂直.
(Ⅰ)求椭圆E的方程;
(Ⅱ)设不过原点O且斜率为的直线l与椭圆E交于不同的两点A,B,线段AB的中点为M,直线OM与椭圆E交于C,D,证明:|MA|·|MB|=|MC|·|MD|.
[解析] (Ⅰ)由已知,a=2b.
又椭圆+=1(a>b>0)过点P(,),故+=1,
解得b2=1.
所以椭圆E的方程是+y2=1.
(Ⅱ)设直线l的方程为y=x+m(m≠0),A(x1,y1),B(x2,y2),由方程组得x2+2mx+2m2-2=0,①
方程①的判别式为Δ=4(2-m2),由Δ>0,即2-m2>0,解得-
所以M点的坐标为(-m,),直线OM的方程为y=-x,
由方程组得C(-,),D(,-)或C(,-),D(-,).
所以|MC|·|MD|=(-m+)·(+m)=(2-m2).
又|MA|·|MB|=|AB|2=[(x1-x2)2+(y1-y2)2]=[(x1+x2)2-4x1x2]=[4m2-4(2m2-2)]=(2-m2),所以|MA|·|MB|=|MC|·|MD|.
21.(本题满分12分)十一黄金周,记者通过随机询问某景区110名游客对景区的服务是否满意,得到如下的列联表:
导学号
966601218
单位:名
性别与对景区的服务是否满意
男
女
合计
满意
50
30
80
不满意
10
20
30
合计
60
50
110
(1)从这50名女游客中按对景区的服务是否满意采取分层抽样,抽取一个容量为5的样本,问样本中满意与不满意的女游客各有多少名?
(2)从(1)中的5名女游客样本中随机选取两名进行深度访谈,求选到满意与不满意的女游客各1名的概率.
(3)根据以上列联表,问有多大把握认为“游客对景区的服务是否满意与性别有关”.
[解析] (1)根据分层抽样可得:样本中满意的女游客为×30=3(名),样本中不满意的女游客为×20=2(名).
(2)记样本中对景区的服务满意的3名女游客分别为a1,a2,a3,对景区的服务不满意的2名女游客分别为b1,b2,从5名女游客中随机选取两名,共有10个基本事件,分别为:
(a1,a2)、(a1,a3)、(a1,b1)、(a1,b2)、(a2,a3)、(a2,b1)、(a2,b2)、(a3,b1)、(a3,b2)、(b1,b2),其中事件A:选到满意与不满意的女游客各一名,包含了6个基本事件,分别为:(a1,b1)、(a1,b2)、(a2,b1)、(a2,b2)、(a3,b1)、(a3,b2).
所以所求概率P(A)==.
(3)根据题目中列联表得
χ2=≈7.486>6.635,
有99%的把握认为,该景区游客对景区的服务是否满意与性别有关.
22.(本题满分14分)已知a为实数,
f(x)=(x2-4)(x-a).
导学号
966601219
(1)求导数f′(x);
(2)若f′(-1)=0,求f(x)在[-2,2]上的最大值和最小值;
(3)若f(x)在(-∞,-2]和[2,+∞)上都是递增的,求a的取值范围.
[解析] (1)由原式得f(x)=x3-ax2-4x+4a,
∴f′(x)=3x2-2ax-4.
(2)由f′(-1)=0得a=,
此时有f(x)=(x2-4)(x-),
f′(x)=3x2-x-4.
由f′(x)=0得x=或x=-1.
又f()=-,
f(-1)=,
f(-2)=0,
f(2)=0,
所以f(x)在[-2,2]上的最大值为,最小值为-.
(3)f′(x)=3x2-2ax-4的图象为开口向上且过点(0,-4)的抛物线,由条件得f′(-2)≥0,
f′(2)≥0,
即,∴-2≤a≤2.
所以a的取值范围为[-2,2].第二章 2.3 第2课时
一、选择题
1.P(x0,y0)是抛物线y2=2px(p≠0)上任一点,则P到焦点的距离是导学号
96660372
( )
A.|x0-|
B.|x0+|
C.|x0-p|
D.|x0+p|
[答案] B
[解析] 利用P到焦点的距离等于到准线的距离,当p>0时,p到准线的距离为d=x0+;当p<0时,p到准线的距离为d=--x0=|+x0|.
2.若抛物线y2=4x的弦AB垂直于x轴,且|AB|=4,则抛物线的焦点到直线AB的距离为导学号
96660373
( )
A.1
B.2
C.3
D.5
[答案] A
[解析] 由题意知AB垂直于x轴,且|AB|=4,可设A点纵坐标为2,代入抛物线方程得其横坐标为2,即直线AB为x=2,且焦点坐标为(1,0),则焦点到直线AB的距离为1.
3.已知抛物线的准线方程为x=-7,则抛物线的标准方程为导学号
96660374
( )
A.x2=-28y
B.y2=28x
C.y2=-28x
D.x2=28y
[答案] B
[解析] 由题意,知抛物线的标准方程为:y2=2px(p>0),又准线方程为x=-7,∴p=14.
4.抛物线y2=-4px(p>0)的焦点为F,准线为l,则p表示导学号
96660375
( )
A.F到l的距离
B.F到y轴的距离
C.F点的横坐标
D.F到l的距离的
[答案] B
[解析] 设y2=-2p′x(p′>0),p′表示焦点到准线的距离,又2p′=4p,p=,故p表示焦点到y轴的距离.
5.探照灯反射镜的纵断面是抛物线的一部分,光源在抛物线的焦点处,灯口直径为60
cm,灯深为40
cm,则光源到反射镜顶点的距离是导学号
96660376
( )
A.11.25
cm
B.5.625
cm
C.20
cm
D.10
cm
[答案] B
[解析] 建立如图所示的平面直角坐标系,
∵灯口直径|AB|=60,灯深|OC|=40,
∴点A的坐标为(40,30).
设抛物线方程为y2=2px(p>0),则900=2p×40,
解得p==,
∴焦点F与抛物线顶点,即光源与反射镜顶点的距离为=5.625(cm).
6.抛物线的顶点在原点,对称轴是x轴,抛物线上的点(-5,2)到焦点的距离是6,则抛物线的方程为导学号
96660377
( )
A.y2=-2x
B.y2=-4x
C.y2=2x
D.y2=-4x或y2=-36x
[答案] B
[解析] 由题意,设抛物线的标准方程为:
y2=-2px(p>0),
由题意,得+5=6,∴p=2,
∴抛物线方程为y2=-4x.
二、填空题
7.抛物线y2=2px(p>0)上一点到准线和抛物线的对称轴距离分别为10和6,则该点的横坐标是________.导学号
96660378
[答案] 1或9
[解析] 设抛物线上一点M坐标为(x0,y0)
由题意,得y0=6,x0+=10,
又y=2px0,解得x0=1或9.
8.抛物线y2=16x上到顶点和焦点距离相等的点的坐标是________.导学号
96660379
[答案] (2,±4)
[解析] 设抛物线y2=16x上的点P(x,y)
由题意,得(x+4)2=x2+y2=x2+16x,
∴x=2,∴y=±4.
三、解答题
9.已知抛物线的方程为x2=ay,求它的焦点坐标和准线方程.导学号
96660380
[解析] (1)当a>0时,∵2p=a,∴p=.
∴焦点坐标为F(0,),准线方程为y=-.
(2)当a<0时,x2=-(-a)y.∵2p=-a,
∴p=-.
∴焦点坐标为F(0,-(-)),即F(0,),准线方程为y=-.
综上所述,抛物线的焦点坐标为F(0,),准线方程为y=-.
一、选择题
1.已知抛物线y2=2px(p>0)的准线与圆(x-3)2+y2=16相切,则p的值为
导学号
96660381
( )
A.
B.1
C.2
D.4
[答案] C
[解析] 本题考查抛物线的准线方程,直线与圆的位置关系.
抛物线y2=2px(p>0)的准线方程是x=-,由题意知,3+=4,p=2.
2.直线y=kx-2交抛物线y2=8x于A、B两点,若AB中点的横坐标为2,则k=
导学号
96660382
( )
A.2或-2
B.-1
C.2
D.3
[答案] C
[解析] 由得k2x2-4(k+2)x+4=0,
则=4,即k=2.
3.与y轴相切并和圆x2+y2-10x=0外切的动圆圆心的轨迹为导学号
96660383
( )
A.圆
B.抛物线和一条射线
C.椭圆
D.抛物线
[答案] B
[解析] 如图所示,
设动圆圆心坐标为(x,y),由题意得
y=0(x<0)或y2=20x(x≠0).
4.已知P为抛物线y2=4x上一动点,记点P到y轴的距离为d,对于定点A(4,5),则|PA|+d的最小值为导学号
96660384
( )
A.4
B.
C.-1
D.-1
[答案] D
[解析] 因为A在抛物线的外部,所以,当点P、A、F共线时,|PA|+|PF|最小,此时|PA|+d也最小,|PA|+d=|PA|+(|PF|-1)=|AF|-1=-1=-1.
二、填空题
5.抛物线y2=4x的弦AB垂直于x轴,若弦AB的长为4,则焦点到AB的距离为________.导学号
96660385
[答案] 2
[解析] 由题意,设A点坐标为(x,2),则x=3,
又焦点F(1,0),∴焦点到AB的距离为2.
6.已知F为抛物线y2=2ax(a>0)的焦点,点P是抛物线上任一点,O为坐标原点,以下四个命题:导学号
96660386
(1)△FOP为正三角形;
(2)△FOP为等腰直角三角形;
(3)△FOP为直角三角形;
(4)△FOP为等腰三角形.
其中一定不正确的命题序号是________.
[答案] (1)(2)
[解析] ∵抛物线上的点到焦点的距离最小时,恰好为抛物线顶点,∴(1)错误.
若△FOP为等腰直角三角形,则点P的横、纵坐标相等都为,这显然不可能,故(2)错误.
三、解答题
7.过抛物线y2=-4x的焦点,作倾斜角为120°的直线,交抛物线于A、B两点,求△OAB的面积.导学号
96660387
[解析] 由y2=-4x得p=2,焦点(-1,0),
直线AB方程为y=-(x+1).
由,
消去y得x2+x+1=0,易求得|AB|=.
又原点到直线AB的距离d=
∴S△AOB=××=.
8.已知抛物线y2=4x,直线l过定点P(-2,1),斜率为k,k为何值时,直线l与抛物线满足下列条件:导学号
96660388
(1)只有一个公共点;
(2)有两个公共点;
(3)没有公共点.
[解析] 由题意得直线l的方程为y-1=k(x+2),
由,
消去x得ky2-4y+4(2k+1)=0①,
当k=0时,由方程①得y=1,把y=1代入y2=4x,得x=,此时,直线l与抛物线只有一个公共点(,1).
当k≠0时,方程①的判别式为Δ=-16(2k2+k-1).
(1)当Δ=0,即2k2+k-1=0,解得k=-1或k=,此时方程①只有一解,方程组只有一个解,直线l与抛物线只有一个公共点.
(2)当Δ>0,即2k2+k-1<0,解得-1
此时,直线l与抛物线没有公共点.
综上所述,当k=0或k=-1或k=时,直线l与抛物线只有一个公共点;
当-1
9.已知抛物线C的顶点为O(0,0),焦点为F(0,1).导学号
96660389
(1)求抛物线C的方程;
(2)过点F作直线交抛物线C于A、B两点.若直线AO、BO分别交直线l:y=x-2于M、N两点,求|MN|的最小值.
[解析] (1)由题意可设抛物线C的方程为x2=2py(p>0)得=1,
所以抛物线C的方程为x2=4y.
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的方程为y=kx+1
由消去y,整理得x2-4kx-4=0,
所以x1+x2=4k,x1x2=-4.
从而|x1-x2|=4.
由
解得点M的横坐标xM===.
同理点N的横坐标xN=.
所以|MN|=|xM-xN|=|-|
=8||
=
令4k-3=t,t≠0,则k=.
当t>0时,|MN|=2>2.
当t<0时,|MN|=2≥.
综上所述,当t=-,即k=-时,|MN|的最小值是.第一章基本知能检测
(时间:120分钟 满分:150分)
一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.下列语句中,不表示命题的一个是导学号
96660189
( )
A.3>8
B.0是自然数
C.杭州是省会城市
D.他去哪儿
[答案] D
[解析] 选项D不涉及真假.
2.(2015·安徽文,3)设p:x<3,q:-1
( )
A.充分必要条件
B.充分不必要条件
C.必要不充分条件
D.既不充分也不必要条件
[答案] C
[解析] ∵p:x<3,q:-1
96660191
( )
A.没有使用逻辑联结词
B.使用了逻辑联结词“且”
C.使用了逻辑联结词“或”
D.使用了逻辑联结词“非”
[答案] C
[解析] “π≥3.14”的意思为:
“π>3.14或π=3.14”.故选C.
4.如果一个命题的逆命题是真命题,那么这个命题的否命题导学号
96660192
( )
A.是真命题
B.是假命题
C.不一定是真命题
D.不一定是假命题
[答案] A
[解析] 一个命题的逆命题与否命题真假相同.
5.下列四个命题中的真命题是导学号
96660193( )
A. x∈R,x2+3<0
B. x∈N,x2>1
C. x∈Z,使x5<1
D. x∈Q,x2=3
[答案] C
[解析] 本题考查命题的真假性判定.依题意,对于A,注意到x2+3>0,因此选项A是假命题;对于B,注意到02=0<1,因此选项B是假命题;对于C,注意到(-1)5=-1<1,因此选项C是真命题;对于D,注意到使得x2=3的x=± Q,因此选项D是假命题,故选C.
6.设a∈R,则“a=4”是“直线l1:ax+2y-3=0与直线l2:2x+y-a=0平行”的
导学号
96660194( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
[答案] C
[解析] 当a=0时,易知两直线不平行,若a≠0,两直线平行满足=≠ a=4,故a=4是两直线平行的充要条件.
7.设命题p:函数y=cos的最小正周期为2π;命题q:函数y=2x+是偶函数,则下列判断正确的是导学号
96660195
( )
A.p为真
B. q为真
C.p∧q为真
D.p∨q为真
[答案] D
[解析] 本题考查三角函数的最小正周期、函数的奇偶性的判断及复合命题真假性的判断等知识.由题y=cos的最小正周期为T==4π,故p为假,f(x)=2x+的定义域为R,且f(-x)=2-x+=2x+,故其为偶函数,即q为真,故p∨q为真,故选D.
8.下列判断不正确的是导学号
96660196
( )
A.命题“若p则q”与“若 q则 p”互为逆否命题
B.“am2
D.命题“ ?{1,2}或4∈{1,2}”为真
[答案] B
[解析] 由am2
9.如果命题“ (p∨q)”为假命题,则导学号
96660197
( )
A.p、q均为真命题
B.p、q均为假命题
C.p、q中至少有一个真命题
D.p、q中至多有一个真命题
[答案] C
[解析] “ (p∨q)”为假,则“p∨q”为真,故p、q中至少有一个为真.
10.设p:x<-1或x>1;q:x<-2或x>1,则 p是 q的导学号
96660198
( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
[答案] A
[解析] p:-1≤x≤1, q:-2≤x≤1,
p q,而 q p.
11.(2016·浙江文,6)已知函数f(x)=x2+bx,则“b<0”是“f(f(x))的最小值与f(x)的最小值相等”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充分必要条件
D.既不充分也不必要条件
[答案] A
[解析] 当b<0时,
f(x)在[-,+∞)上单调递增,
在(-∞,-]上单调递减,∴f(x)min=f(-)=-,
即f(x)∈[-,+∞),又-∈[-,+∞),
∴当f(x)=-时,
f(f(x))min=f(-)=-,
故f(x)与f(f(x))有相等的最小值-;
另一方面,取b=0,f(x)=x2与f(f(x))=x4有相等的最小值0,故选A.
12.下列判断中正确的是导学号
96660200
( )
A.命题“若a+b=1,则a2+b2>”是真命题
B.“+=4”的必要不充分条件是“a=b=”
C.命题“若a+=2,则a=1”的逆否命题是“若a=1,则a+≠2”
D.命题“ a∈R,a2+1≥2a”的否定是“ a∈R,a2+1<2a”
[答案] D
[解析] 若a=b=,满足a+b=1,但a2+b2=,故A不正确;“+=4”的充分不必要条件是“a=b=”,故B不正确;命题“若a+=2,则a=1”的逆否命题是“若a≠1,则a+≠2”,故C不正确;由全称命题的否定可知D正确,故选D.
二、填空题(本大题共4个小题,每小题4分,共16分,将正确答案填在题中横线上)
13.命题“如果ab不为零,则a、b都不为零”的逆否命题是________.
导学号
96660201
[答案] 如果a、b至少有一个为零,则ab为零
[解析] 将原命题的结论和条件进行“换位”及“换质”,即得其逆命题.
14.函数f(x)=x2-mx+m的图象关于直线x=1对称的充要条件是____________.
导学号
96660202
[答案] m=2
[解析] 函数f(x)=x2-mx+m的对称轴为x==1,解得m=2.
15.设集合A={x|-2-a
96660203
[答案] (1,2]
[解析] 若p为真命题,则-2-a<11.
若q为真命题,则-2-a<22.
依题意,得( p)∧q真,或p∧( q)真,
即或,所以116.已知:①命题“如果xy=1,则x、y互为倒数”的逆命题;导学号
96660204
②命题“所有模相等的向量相等”的否定;
③命题“如果m≤1,则x2-2x+m=0有实根”的逆否命题;
④命题“如果A∩B=A,则A?B”的逆否命题.
其中能构成真命题的是________(填上你认为正确的命题的序号).
[答案] ①②③
[解析] ①逆命题:若x、y互为倒数,则xy=1,是真命题.
②的否定是:“存在模相等的向量不相等”.是真命题.
如,a=(1,1),b=(-1,1),有|a|=|b|=,但a≠b.
③命题“若m≤1,则x2-2x+m=0”是真命题.这是因为当m<0时Δ=(-2)2-4m=4-4m>0恒成立,故方程有根,所以其逆否命题也是真命题.
④若A∩B=A,则A B.故原命题是假命题,因此其逆否命题也是假命题.
三、解答题(本大题共6个小题,共74分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(本题满分12分)写出命题“若+(y+1)2=0,则x=2且y=-1”的逆命题、否命题、逆否命题,并判断它们的真假.导学号
96660205
[解析] 逆命题:若x=2且y=-1,则+(y+1)2=0;真命题.
否命题:若+(y+1)2≠0,则x≠2或y≠-1;真命题.
逆否命题:若x≠2或y≠-1,则+(y+1)2≠0;真命题.
18.(本题满分12分)指出下列命题的构成形式,并判定下列命题的真假:
导学号
96660206
(1)不等式|x+2|≤0没有实数解;
(2)-1是偶数或奇数;
(3)属于集合Q,也属于集合R.
[解析] (1)此命题为“非p”的形式,其中p:不等式|x+2|≤0有实数解.因为x=-2是该不等式的一个解,所以p是真命题,即非p为假命题.所以原命题为假命题.
(2)此命题为“p或q”的形式,其中p:-1是偶数,q:-1是奇数.因为p为假命题,q为真命题,所以“p或q”为真命题,故原命题为真命题.
(3)此命题为“p且q”的形式,其中p:属于Q,q:属于R.因为p为假命题,q为真命题,所以p且q为假命题,故原命题为假命题.
19.(本题满分12分)已知命题p?{x|1-c
96660207
[解析] 命题p对应的集合A={x|1-c
导学号
96660208
(1)在△ABC中,p:∠A>∠B,q:BC>AC;
(2)p:a=3,q:(a+2)(a-3)=0;
(3)p:a>2,q:a>5;
(4)p:a[解析] (1)在△ABC中,∠A>∠B BC>AC.所以p是q的充要条件.
(2)a=3 (a+2)(a-3)=0,但(a+2)(a-3)=0a=3.所以p是q的充分而不必要条件.
(3)a>2a>5,但a>5 a>2,所以p是q的必要而不充分条件.
(4)a21.(本题满分12分)已知p:函数f(x)=lg(ax2-x+a)的定义域为R;q:a≥1.如果命题“p∨q为真,p∧q为假”,求实数a的取值范围.导学号
96660209
[解析] 由p真可知,解得a>2,
由p∨q为真,p∧q为假知,p和q中一个为真、一个为假.
若p真q假时a不存在,若p假q真时1≤a≤2.
综上,实数a的取值范围是1≤a≤2.
22.(本题满分14分)已知a>0,a≠1,设p:函数y=loga(x+1)在x∈(0,+∞)内单调递减;q:曲线y=x2+(2a-3)x+1与x轴交于不同的两点.如果p与q有且只有一个正确,求a的取值范围.导学号
96660210
[解析] 函数y=loga(x+1)在(0,+∞)内单调递减 0曲线y=x2+(2a-3)x+1与x轴交于不同两点等价于(2a-3)2-4>0.即a<或a>.
(1)p正确,q不正确.
则a∈(0,1)∩,即a∈.
(2)p不正确,q正确.
则a∈(1,+∞)∩,
即a∈.
综上所述,a的取值范围为∪.第二章 2.2 第1课时
一、选择题
1.已知点F1(0,-13)、F2(0,13),动点P到F1与F2的距离之差的绝对值为26,则动点P的轨迹方程为导学号
96660284
( )
A.y=0
B.y=0(|x|≥13)
C.x=0(|y|≥13)
D.以上都不对
[答案] C
[解析] ∵||PF1|-|PF2||=|F1F2|,
∴点P的轨迹是分别以F1、F2为端点的两条射线.
2.已知定点A、B,且|AB|=4,动点P满足|PA|-|PB|=3,则|PA|的最小值为
导学号
96660285
( )
A.
B.
C.
D.5
[答案] C
[解析] 点P的轨迹是以A,B为焦点的双曲线的右支,如右图所示,当P与双曲线右支顶点M重合时,|PA|最小,最小值为a+c=+2=,故选C.
3.已知方程-=1表示双曲线,则k的取值范围是导学号
96660286
( )
A.-1
C.k≥0
D.k>1或k<-1
[答案] A
[解析] 由题意得(1+k)(1-k)>0,
∴(k-1)(k+1)<0,∴-1
96660287
( )
A.4
B.2
C.8
D.与m有关
[答案] C
[解析] ∵a2=m2+12,b2=4-m2,c2=a2+b2=16,
∴c=4,∴焦距2c=8.
5.已知双曲线方程为-=1,那么它的焦距为导学号
96660288
( )
A.10
B.5
C.
D.2
[答案] A
[解析] ∵a2=20,b2=5,c2=25,c=5,
∴焦距2c=10.
6.双曲线8kx2-ky2=8的一个焦点为(0,3),那么k的值为导学号
96660289
( )
A.1
B.-1
C.
D.-
[答案] B
[解析] 方程8kx2-ky2=8可化为:-=1,
又它的一个焦点为(0,3),
∴a2=-,b2=-,c2=-=9,∴k=-1.
二、填空题
7.过双曲线-=1的左焦点F1的直线交双曲线的左支于M、N两点,F2为其右焦点,则|MF2|+|NF2|-|MN|的值为________.导学号
96660290
[答案] 8
[解析] |MF2|+|NF2|-|MN|=(MF2-MF1)+(|NF2|-|NF1|)=2a+2a=4a=8.
8.设一圆过双曲线-=1一个焦点和双曲线与x轴的一个交点,圆心在此双曲线上,则圆心到双曲线中心的距离是________.导学号
96660291
[答案]
[解析] 设圆心为P(x0,y0),则|x0|==4,代入-=1,得y=,所以|OP|==.
三、解答题
9.已知双曲线过P1(-2,)和P2(,4)两点,求双曲线的标准方程.导学号
96660292
[解析] 设所求双曲线的方程为Ax2+By2=1(AB<0).
∵P1和P2两点在双曲线上,
∴,解得.
∴所求双曲线的标准方程为-=1.
一、选择题
1.已知双曲线的左、右焦点分别为F1、F2,在左支上过F1的弦AB的长为5,若2a=8,那么△ABF2的周长是导学号
96660293
( )
A.16
B.18
C.21
D.26
[答案] D
[解析] ∵|AF2|-|AF1|=2a=8,|BF2|-|BF1|=2a=8,
∴|AF2|+|BF2|-(|AF1|+|BF1|)=16,
∴|AF2|+|BF2|=16+5=21,
∴△ABF2的周长为|AF2|+|BF2|+|AB|=21+5=26.
2.已知双曲线-=1上一点P到焦点F1的距离为8,则P到焦点F2的距离为
导学号
96660294
( )
A.2
B.2或14
C.14
D.16
[答案] B
[解析] 如图,设F1、F2分别是双曲线的左、右焦点,
由已知得a=3,b=4,c=5,
∵双曲线右顶点到左焦点F1的距离为a+c=8,
∴点P在双曲线右顶点时,|PF2|=c-a=5-3=2,
当点P在双曲线左支上时,|PF2|-|PF1|=2a=6,
∴|PF2|=|PF1|+6=8+6=14.
3.动圆与圆x2+y2=1和x2+y2-8x+12=0都相外切,则动圆圆心的轨迹为
导学号
96660295
( )
A.双曲线的一支
B.圆
C.抛物线
D.双曲线
[答案] A
[解析] 设动圆半径为r,圆心为O,x2+y2=1的圆心为O1,圆x2+y2-8x+12=0的圆心为O2,
由题意得|OO1|=r+1,|OO2|=r+2,
∴|OO2|-|OO1|=r+2-r-1=1<|O1O2|=4,由双曲线的定义知,动圆圆心O的轨迹是双曲线的一支.
4.已知双曲线的两个焦点为F1(-,0)、F2(,0),P是此双曲线上的一点,且PF1⊥PF2,|PF1|·|PF2|=2,则该双曲线的方程是导学号
96660296
( )
A.-=1
B.-=1
C.-y2=1
D.x2-=1
[答案] C
[解析] ∵c=,|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2=4c2,∴(|PF1|-|PF2|)2+2|PF1|·|PF2|=4c2,
∴4a2=4c2-4=16,∴a2=4,b2=1.
双曲线方程为-y2=1.
二、填空题
5.过双曲线-=1的焦点且与x轴垂直的弦的长度为________.导学号
96660297
[答案]
[解析] ∵a2=3,b2=4,∴c2=7,
∴c=,弦所在直线方程为x=,
由,得y2=,∴|y|=,弦长为.
6.如果椭圆+=1与双曲线-=1的焦点相同,那么a=________.
导学号
96660298
[答案] 1
[解析] 由题意得a>0,且4-a2=a+2,∴a=1.
三、解答题
7.设双曲线与椭圆+=1有共同的焦点,且与椭圆相交,在第一象限的交点A的纵坐标为4,求此双曲线的方程.导学号
96660299
[解析] 椭圆+=1的焦点为(0,±3),
由题意,设双曲线方程为:-=1(a>0,b>0),
又点A(x0,4)在椭圆+=1上,∴x=15,
又点A在双曲线-=1上,∴-=1,
又a2+b2=c2=9,∴a2=4,b2=5,
所求的双曲线方程为:-=1.
8.设双曲线-=1,F1、F2是其两个焦点,点M在双曲线上.导学号
96660300
(1)若∠F1MF2=90°,求△F1MF2的面积;
(2)若∠F1MF2=60°时,△F1MF2的面积是多少?若∠F1MF2=120°时,△F1MF2的面积又是多少?
[解析] 结合双曲线的定义,注意三角形面积公式的应用.
(1)由双曲线的方程知a=2,b=3,c=,
设|MF1|=r1,|MF2|=r2(r1>r2)
如图所示.
由双曲线定义,有r1-r2=2a=4.
两边平方得r+r-2r1r2=16,
因为∠F1MF2=90°,
所以r+r=|F1F2|2=(2c)2=52,
所以r1·r2=18,
所以S△F1MF2=r1r2=9.
(2)若∠F1MF2=60°,在△F1MF2中,
由余弦定理得|F1F2|2=r+r-2r1r2cos60°
所以|F1F2|2=(r1-r2)2+r1r2,解得r1r2=36,
所以S△F1MF2=r1r2sin60°=9.
同理,当∠F1MF2=120°,S△F1MF2=3.
9.一动圆与圆
(x+3)2+y2=1外切,又与圆
(x-3)2+y2=9内切,求动圆圆心的轨迹方程.导学号
96660301
[解析] 如图,设动圆圆心M的坐标为(x,y),圆M与圆O1外切于点A,与圆O2内切于点B,则
|MO1|=|MA|+1, ①
|MO2|=|MB|-3. ②
①-②,得|MO1|-|MO2|=4.
由双曲线定义知,M点轨迹是以O1(-3,0),O2(3,0)为焦点,2a=4的双曲线的右支.
其中,b2=32-22=5,
∴所求轨迹方程为-=1(x≥2).第二章 2.2 第2课时
一、选择题
1.已知双曲线的离心率为2,焦点是(-4,0)、(4,0),则双曲线方程为
导学号
96660313
( )
A.-=1
B.-=1
C.-=1
D.-=1
[答案] A
[解析] ∵e==2,由c=4得a=2.
所以b2=c2-a2=12.因为焦点在x轴上,所以双曲线方程为-=1.
2.(2015·安徽文,6)下列双曲线中,渐近线方程为y=±2x的是导学号
96660314
( )
A.x2-=1
B.-y2=1
C.x2-=1
D.-y2=1
[答案] A
[解析] 由双曲线的渐近线的公式可得选项A的渐近线方程为y=±2x,故选A.
3.(2015·天津文,5)已知双曲线-=1(a>0,b>0)的一个焦点为F(2,0),且双曲线的渐近线与圆(x-2)2+y2=3相切,则双曲线的方程为导学号
96660315
( )
A.-=1
B.-=1
C.-y2=1
D.x2-=1
[答案] D
[解析] 由双曲线的渐近线bx-ay=0与圆(x-2)2+y2=3相切得=,由c==2,解得a=1,b=,故选D.
4.如果双曲线-=1的两条渐近线互相垂直,则双曲线的离心率为导学号
96660316
( )
A.
B.2
C.
D.2
[答案] A
[解析] ∵双曲线-=1的渐近线方程为y=±x,又两渐近线互相垂直,∴a=b,c==a,∴e==.
5.双曲线C:-=1(a>0,b>0)的离心率为2,焦点到渐近线的距离为,则C的焦距等于导学号
96660317
( )
A.2
B.2
C.4
D.4
[答案] C
[解析] 双曲线的一条渐近线方程为-=0,即bx-ay=0,焦点(c,0)到渐近线的距离为==,∴b=,又=2,c2=a2+b2,∴c=2,故双曲线的焦距为2c=4.
6.已知双曲线-=1(a>0,b>0)的一条渐近线平行于直线l:y=2x+10,双曲线的一个焦点在直线l上,则双曲线的方程为导学号
96660318
( )
A.-=1
B.-=1
C.-=1
D.-=1
[答案] A
[解析] 双曲线的渐近线方程为y=±x,由题意得=2.又双曲线的一个焦点在直线y=2x+10上,
∴-2c+10=0,∴c=5.
由,得.
故双曲线方程为-=1.
二、填空题
7.(2015·新课标Ⅱ文,15)已知双曲线过点(4,),且渐近线方程为y=±x,则该双曲线的标准方程为________.导学号
96660319
[答案] -y2=1
[解析] 根据双曲线渐近线方程为y=±x,可设双曲线的方程-y2=m,把(4,)代入-y2=m得m=1.所以双曲线的方程为-y2=1.
8.双曲线-=1的离心率为,则m等于________.导学号
96660320
[答案] 9
[解析] 由已知得a=4,b=,∴c=,又e=,∴=,∴m=9.
三、解答题
9.求一条渐近线方程是3x+4y=0,一个焦点是(4,0)的双曲线标准方程.
导学号
96660321
[解析] ∵双曲线的一条渐近线方程为3x+4y=0,
∴设双曲线的方程为-=λ,
由题意知λ>0,∴16λ+9λ=16,∴λ=.
∴所求的双曲线方程为-=1.
一、选择题
1.双曲线-=1的一个焦点到一条渐近线的距离等于导学号
96660322
( )
A.
B.3
C.4
D.2
[答案] C
[解析] ∵焦点坐标为(±5,0),
渐近线方程为y=±x,
∴一个焦点(5,0)到渐近线y=x的距离为4.
2.若实数k满足0
( )
A.实半轴长相等
B.虚半轴长相等
C.离心率相等
D.焦距相等
[答案] D
[解析] ∵0
在-=1中,a2=16-k,b2=5,由c2=a2+b2知两双曲线的焦距相等,故选D.
3.方程x2+(k-1)y2=k+1表示焦点在x轴上的双曲线,则k的取值范围是
导学号
96660324
( )
A.k<-1
B.k>1
C.-1
[答案] C
[解析] 方程x2+(k-1)y2=k+1,
可化为+=1,∵双曲线的焦点在x轴上,
∴k+1>0且<0,∴-1
96660325
( )
A.-12
B.-2
C.0
D.4
[答案] C
[解析] 本小题主要考查双曲线的方程及双曲线的性质.
由题意得b2=2,∴F1(-2,0),F2(2,0),
又点P(,y0)在双曲线上,∴y=1,
∴·=(-2-,-y0)·(2-,-y0)
=-1+y=0,故选C.
二、填空题
5.(2015·山东文,15)过双曲线C:-=1(a>0,b>0)的右焦点作一条与其渐近线平行的直线,交C于点P.若点P的横坐标为2a,则C的离心率为________.导学号
96660326
[答案] 2+
[解析] 双曲线-=1的右焦点为(c,0).不妨设所作直线与双曲线的渐近线y=x平行,其方程为y=(x-c),代入-=1求得点P的横坐标为x=,由=2a,得()2-4+1=0,解之得=2+,=2-(舍去,因为离心率>1),故双曲线的离心率为2+.
6.(2016·北京文,12)已知双曲线-=1(a>0,b>0)的一条渐近线为2x+y=0,一个焦点为(,0),则a=________;b=________.
[答案] 1 2
[解析] 由题意知,渐近线方程为y=-2x,由双曲线的标准方程以及性质可知=2,由c=,c2=a2+b2,可得b=2,a=1.
三、解答题
7.已知双曲线的中心在原点,焦点F1、F2在坐标轴上,离心率为,且过点(4,-).
导学号
96660328
(1)求此双曲线的方程;
(2)若点M(3,m)在双曲线上,求证MF1⊥MF2;
(3)求△F1MF2的面积.
[解析] (1)因为e=,所以双曲线为等轴双曲线,所以可设双曲线方程为x2-y2=λ(λ≠0),因为过点(4,-),所以16-10=λ,即λ=6,所以双曲线方程为x2-y2=6.
(2)易知F1(-2,0)、F2(2,0),
所以kMF1=,kMF2=,
所以kMF1·kMF2==-,
因为点(3,m)在双曲线上,
所以9-m2=6,所以,m2=3,
故kMF1·kMF2=-1,所以MF1⊥MF2.
(3)在△F1MF2中,底|F1F2|=4,
F1F2上的高h=|m|=,
所以S△F1MF2=|F1F2|·|m|=6.
8.双曲线-=1(a>1,b>0)的焦距为2c,直线l过点(a,0)和(0,b),且点(1,0)到直线l的距离与点(-1,0)到直线l的距离之和s≥c,求双曲线离心率e的取值范围.
导学号
96660329
[解析] 直线l的方程为+=1,
即bx+ay-ab=0.
由点到直线的距离公式,且a>1,得点(1,0)到直线l的距离d1=,点(-1,0)到直线l的距离
d2=
.
∴s=d1+d2==.
由s≥c,得≥c,即5a≥2c2.
∵e=,∴5≥2e2,∴25(e2-1)≥4e4,
即4e4-25e2+25≤0,
∴≤e2≤5(e>1).∴≤e≤.
9.斜率为2的直线l在双曲线-=1上截得的弦长为,求l的方程.
导学号
96660330
[解析] 设直线l的方程为y=2x+m,
由,
得10x2+12mx+3(m2+2)=0.(
)
设直线l与双曲线交于A(x1,y1)、B(x2,y2)两点,
由根与系数的关系,得
x1+x2=-m,x1x2=(m2+2).
∴|AB|2=(x1-x2)2+(y1-y2)2=5(x1-x2)2
=5[(x1+x2)2-4x1x2]=5[m2-4×(m2+2)].
∵|AB|=,∴m2-6(m2+2)=6.
∴m2=15,m=±.
由(
)式得Δ=24m2-240,
把m=±代入上式,得Δ>0,
∴m的值为±,
∴所求l的方程为y=2x±.
[点评] 弦长公式:斜率为k(k≠0)的直线l与双曲线相交于A(x1,y1)、B(x2,y2),则|AB|=|x1-x2|
=
=|y1-y2|=.第三章基本知能检测
(时间:120分钟 满分:150分)
一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.一质点的运动方程为s=20+gt2(g=9.8m/s2),则t=3
s时的瞬时速度为
导学号
96660648
( )
A.20m/s
B.29.4m/s
C.49.4m/s
D.64.1m/s
[答案] B
[解析] v=s′(t)=gt.
∴当t=3时,v=3g=29.4.
2.f(x)与g(x)是定义在R上的两个可导函数,若f(x)、g(x)满足f′(x)=g′(x),则f(x)与g(x)满足导学号
96660649
( )
A.f(x)=g(x)
B.f(x)-g(x)为常数函数
C.f(x)=g(x)=0
D.f(x)+g(x)为常数函数
[答案] B
[解析] 令F(x)=f(x)-g(x),
F′(x)=f′(x)-g′(x)=0,
∴函数F(x)为常数函数,
故f(x)-g(x)为常数函数.
3.已知f(x)=x2+2x·f′(1),则f′(0)等于导学号
96660650
( )
A.-2
B.2
C.1
D.-4
[答案] D
[解析] ∵f′(x)=2x+2f′(1),
∴令x=1得f′(1)=2+2f′(1),
∴f′(1)=-2,
∴f′(x)=2x-4,∴f′(0)=-4.
4.函数y=的导数是导学号
96660651
( )
A.
B.
C.
D.
[答案] B
[解析] y′==,
故选B.
另解:y=x-,∴y′=1+=.
5.直线y=x+b是曲线y=lnx(x>0)的一条切线,则实数b等于导学号
96660652
( )
A.1
B.-1+ln2
C.ln2
D.1+ln2
[答案] B
[解析] 设切点坐标为(x0,y0),
∵y=lnx(x>0),∴y′=,∴=,
∴x0=2,y0=ln2.∴b=-1+ln2.
6.函数y=1+3x-x3有导学号
96660653
( )
A.极小值-1,极大值1
B.极小值-2,极大值3
C.极小值-2,极大值2
D.极小值-1,极大值3
[答案] D
[解析] ∵y′=3-3x2=3(1-x)(1+x),令y′=0得x=1或x=-1,
当x<-1时,y′<0,当-1
当x>1时,y′<0,
∴当x=-1时,函数取极小值-1,
当x=1时,函数取极大值3,故选D.
7.若函数f(x)=x3-6bx+3b在(0,1)内有极小值,则实数b的取值范围是
导学号
96660654
( )
A.(0,1)
B.(-∞,1)
C.(0,+∞)
D.(0,)
[答案] D
[解析] ∵f′(x)=3x2-6b,显然b≤0时,f′(x)≥0,f(x)无极值.
当b>0时f′(x)=3(x-b)(x+b)
显然f(x)在x=b时取得极小值,∴0∴08.函数y=f(x)=lnx-x在区间(0,e]上的最大值为导学号
96660655
( )
A.-e
B.1-e
C.-1
D.0
[答案] C
[解析] y′=-1,令y′=0,得x=1.
列表如下:
x
(0,1)
1
(1,e)
e
y′
+
0
-
y
单调递增
极大值-1
单调递减
1-e
y最大值=f(1)=-1.
9.已知函数y=f(x),其导函数y=f′(x)的图象如图所示,则y=f(x)
导学号
96660656
( )
A.在(-∞,0)上为减函数
B.在x=0处取极小值
C.在(4,+∞)上为减函数
D.在x=2处取极大值
[答案] C
[解析] 当x<0时,f′(x)>0,f(x)在(-∞,0)上是增函数,故A错;当x<0时,f′(x)>0,当0
10.若f(x)=-x2+2ax与g(x)=,在区间[1,2]上都是减函数,则a
的取值范围是导学号
96660657
( )
A.(-1,0)∪(0,1)
B.(-1,0)∪(0,1]
C.(0,1)
D.(0,1]
[答案] D
[解析] f(x)=-x2+2ax,对称轴为x=a,当a≤1时,f(x)在[1,2]上为减函数,由g′(x)=<0,得a>0.故011.函数y=2x3-3x2-12x+5在[0,3]上的最大值和最小值依次是导学号
96660658
( )
A.12,-15
B.5,-15
C.5,-4
D.-4,-15
[答案] B
[解析] y′=6x2-6x-12=6(x2-x-2)
=6(x-2)(x+1),
令y′=0,得x=-1或x=2,
∵x∈[0,3],∴x=-1舍去.
又f(0)=5,
f(2)=-15,
f(3)=-4.
函数在[0,3]上的最大值为5,最小值为-15,故选B.
12.已知函数f(x)=x3+ax2+(a+6)x-1有极大值和极小值,则a的取值范围是
导学号
96660659
( )
A.-1B.-3C.a<-3或a>6
D.a<-1或a>2
[答案] C
[解析] f′(x)=3x2+2ax+a+6,令f′(x)=0,
即3x2+2ax+a+6=0,
由题意,得Δ=4a2-12(a+6)=4(a2-3a-18)=4(a-6)(a+3)>0,
∴a>6或a<-3,故选C.
二、填空题(本大题共4个小题,每小题4分,共16分,将正确答案填在题中横线上)
13.(2015·新课标Ⅰ文,14)已知函数f(x)=ax3+x+1的图像在点(1,f(1))处的切线过点(2,7),则a=________.导学号
96660660
[答案] 1
[解析] 因为f(x)=ax3+x+1,所以f(1)=a+2,
f′(x)=3ax2+1,f′(1)=3a+1,所以在点(1,f(1))处的切线方程为y-(a+2)=(3a+1)(x-1),
又因为过点(2,7),所以7-(a+2)=(3a+1)×1,
5-a=3a+1,4a=4,a=1.
故本题正确答案为1.
14.三次函数当x=1时有极大值4,当x=3时有极小值0,且函数过原点,则此函数是________.导学号
96660661
[答案] y=x3-6x2+9x
[解析] 三次函数过原点,可设f(x)=x3+bx2+cx,则f′(x)=3x2+2bx+c.由题设有解得b=-6,c=9.∴f(x)=x3-6x2+9x,f′(x)=3x2-12x+9=3(x-1)(x-3).当x=1时,函数f(x)取得极大值4,当x=3时,函数取得极小值0,满足条件.
15.当x∈[-1,2]时,x3-x2-x
96660662
[答案] (2,+∞)
[解析] 记f(x)=x3-x2-x,∴f′(x)=3x2-2x-1.
令f′(x)=0得x=-或x=1.
又f(-)=,
f(2)=2,f(-1)=-1,f(1)=-1,
∴当x∈[-1,2]时,f(x)max=2,∴m>2.
16.当直径为d的圆木中,截取一个具有最大抗弯强度的长方体梁,则矩形面的长为________(强度与bh2成正比,其中h为矩形的长,b为矩形的宽).导学号
96660663
[答案] d
[解析] 截面如图所示,设抗弯强度系数为k,强度为ω,则ω=kbh2,
又h2=d2-b2,
∴ω=kb(d2-b2)=-kb3+kd2b,
ω′=-3kb2+kd2,
令ω′=0,得b2=,
∴b=d或b=-d(舍去).∴h==d.
三、解答题(本大题共6个小题,共74分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(本题满分12分)设函数f(x)=x3-3ax2+3bx的图象与直线12x+y-1=0相切于点(1,-11).导学号
96660664
(1)求a、b的值.
(2)讨论函数f(x)的单调性.
[解析] (1)对f(x)求导得f′(x)=3x2-6ax+3b.
由于f(x)的图象与直线12x+y-1=0相切于点(1,-11),所以f(1)=-11,f′(1)=-12,
即,解得a=1,b=-3.
(2)由a=1,b=-3得
f′(x)=3x2-6ax+3b=3(x2-2x-3)
=3(x+1)(x-3).
令f′(x)>0,解得x<-1或x>3;
令f′(x)<0,解得-1
当x∈(3,+∞)时,f(x)也是增函数;
当x∈(-1,3)时,f(x)是减函数.
18.(本题满分12分)求函数y=x4-2x2+2在[-3,3]上的最大值和最小值.
导学号
96660665
[解析] y′=4x3-4x=4x(x+1)(x-1),
令y′=0得x=-1,x=0,x=1,
f(-1)=1,
f(0)=2,
f(1)=1,
f(-3)=65,
f(3)=65,
∴函数y=x4-2x2+2在[-3,3]上的最大值为65,最小值为1.
19.(本题满分12分)已知函数f(x)=ax3+cx+d(a≠0)是R上的奇函数,当x=1时,f(x)取得极值-2.求f(x)的单调区间和极大值.导学号
96660666
[解析] 由奇函数的定义,应有f(-x)=-f(x),x∈R,即-ax3-cx+d=-ax3-cx-d,∴d=0,
∴f(x)=ax3+cx,f′(x)=3ax2+c,
由条件f(1)=-2为f(x)的极值,
则有f′(1)=0,故,解得a=1,c=-3,
因此,f(x)=x3-3x,f′(x)=3x2-3=3(x+1)(x-1),∴函数f(x)在(-∞,-1)和(1,+∞)上是增函数,
令f′(x)<0,得-1
所以f(x)在x=-1处取得极大值,
极大值为f(-1)=2.
20.(本题满分12分)某商场销售某种商品的经验表明,该商品每日的销售量y(单位:千克)与销售价格x(单位:元/千克)满足关系式y=+10(x-6)2,其中3
(1)求a的值;
(2)若该商品的成本为3元/千克,试确定销售价格x的值,使商场每日销售该商品所获得的利润最大.
[解析] (1)因为x=5时,y=11,所以+10=11,a=2.
(2)由(1)可知,该商品每日的销售量y=+10(x-6)2,
所以商场每日销售该商品所获得的利润f(x)=(x-3)[+10(x-6)2]=2+10(x-3)(x-6)2(3
令f′(x)=0,得x=4或x=6,
于是,当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:
x
(3,4)
4
(4,6)
f′(x)
+
0
-
f(x)
?
42
?
由上表可得,x=4是函数f(x)在区间(3,6)内的极大值点,也是最大值点.
所以,当x=4时,函数f(x)取得最大值,且最大值等于42.
答:当销售价格为4元/千克时,商场每日销售该商品所获得的利润最大.
21.(本题满分12分)若函数f(x)=lnx-ax2-2x存在单调递减区间,求实数a的取值范围.导学号
96660668
[解析] f′(x)=-ax-2=-.
因为函数f(x)存在单调递减区间,
所以f′(x)≤0有解.
又因为函数f(x)的定义域为(0,+∞),
所以ax2+2x-1≥0在(0,+∞)上有解.
(1)当a>0时,y=ax2+2x-1为开口向上的抛物线,
ax2+2x-1≥0在(0,+∞)上恒有解;
(2)当a<0时,y=ax2+2x-1为开口向下的抛物线,而ax2+2x-1≥0在(0,+∞)上恒有解,
则,解得-1(3)当a=0时,显然符合题意.
综上所述,a的取值范围为(-1,+∞).
22.(本题满分14分)(2016·全国卷Ⅱ文,20)已知函数f(x)=(x+1)lnx-a(x-1).
(Ⅰ)当a=4时,求曲线y=f(x)在(1,
f(1))处的切线方程;
(Ⅱ)当x∈(1,+∞)时,
f(x)>0,求a的取值范围.
[解析] (Ⅰ)f(x)的定义域为(0,+∞).
当a=4时,
f(x)=(x+1)lnx-4(x-1),
f′(x)=lnx+-3,
f′(1)=-2,
f(1)=0.
曲线y=f(x)在(1,f(1))处的切线方程为2x+y-2=0.
(Ⅱ)当x∈(1,+∞)时,
f(x)>0等价于lnx->0.
设g(x)=lnx-,则
g′(x)=-=,g(1)=0.
(ⅰ)当a≤2,x∈(1,+∞)时,x2+2(1-a)x+1≥x2-2x+1>0,故g′(x)>0,g(x)在(1,+∞)上单调递增,因此g(x)>0;
(ⅱ)当a>2时,令g′(x)=0得
x1=a-1-,x2=a-1+.
由x2>1和x1x2=1得x1<1,故当x∈(1,x2)时,
g′(x)<0,g(x)在(1,x2)上单调递减,
此时g(x)
一、选择题
1.曲线y=x2在x=0处的导学号
96660466
( )
A.切线斜率为1
B.切线方程为y=2x
C.没有切线
D.切线方程为y=0
[答案] D
[解析] k=y′=
=Δx=0,所以k=0,又y=x2在x=0处的切线过点(0,0),所以切线方程为y=0.
2.已知曲线y=x3过点(2,8)的切线方程为12x-ay-16=0则实数a的值是
导学号
96660467
( )
A.-1
B.1
C.-2
D.2
[答案] B
[解析] 点(2,8)在切线12x-ay-16=0上,故24-8a-16=0,∴a=1.
3.如果曲线y=x3+x-10的一条切线与直线y=4x+3平行,那么曲线与切线相切的切点坐标为导学号
96660468
( )
A.(1,-8)
B.(-1,-12)
C.(1,-8)或(-1,-12)
D.(1,-12)或(-1,-8)
[答案] C
[解析] 设切点坐标为P(x0,y0),
则y0=x+x0-10的切线斜率为k=
=
=[(3x+1)+3x0Δx+(Δx)2]=3x+1=4,所以x0=±1,当x0=1时,y0=-8,当x0=-1时,y0=-12,所以切点坐标为(1,-8)或(-1,-12).
4.曲线y=x3-2在点(-1,-)处切线的倾斜角为导学号
96660469
( )
A.30°
B.45°
C.135°
D.-45°
[答案] B
[解析] k=y′|x=-1
=
=[1-Δx+(Δx)2]=1,
所以切线的倾斜角为45°.
5.下列点中,在曲线y=x2上,且在此点处的切线倾斜角为的是导学号
96660470
( )
A.(0,0)
B.(2,4)
C.(,)
D.(,)
[答案] D
[解析] k=
=
=
(2x+Δx)=2x,
∵倾斜角为,∴斜率为1.
∴2x=1,x=,故选D.
6.设P0为曲线f(x)=x3+x-2上的点,且曲线在P0处的切线平行于直线y=4x-1,则点P0的坐标为导学号
96660471
( )
A.(1,0)
B.(2,8)
C.(1,0)或(-1,-4)
D.(2,8)或(-1,-4)
[答案] C
[解析] 根据导数的定义可求得f′(x)=3x2+1,由于曲线f(x)=x3+x-2在P0处的切线平行于直线y=4x-1,所以f(x)在P0处的导数值等于4,设P0(x0,y0),故f′(x0)=3x+1=4,解得x0=±1,这时P0点的坐标为(1,0)或(-1,-4),选C.
二、填空题
7.曲线y=2x2+1在点P(-1,3)处的切线方程为____________.导学号
96660472
[答案] y=-4x-1
[解析] Δy=2(Δx-1)2+1-2(-1)2-1=2Δx2-4Δx,=2Δx-4,
=
(2Δx-4)=-4,
由导数几何意义知,曲线y=2x2+1在点(-1,3)处的切线的斜率为-4,切线方程为y=-4x-1.
8.已知函数f(x)在区间[0,3]上的图象如图所示,记k1=f′(1),k2=f′(2),k3=f(2)-f(1),则k1、k2、k3之间的大小关系为________.(请用>连接)
导学号
96660473
[答案] k1>k3>k2
[解析] 由导数的几何意义可知k1,k2分别为曲线在A,B处切线的斜率,
而k3=f(2)-f(1)=为直线AB的斜率,
由图象易知k1>k3>k2.
三、解答题
9.求曲线f(x)=在点(-2,-1)处的切线的方程.导学号
96660474
[解析] 由于点(-2,-1)恰好在曲线f(x)=上,所以曲线在点(-2,-1)处的切线的斜率就等于函数f(x)=在点(-2,-1)处的导数.
而f′(-2)=
=
=
=-,故曲线在点(-2,-1)处的切线方程为y+1=-(x+2),整理得x+2y+4=0.
一、选择题
1.曲线y=x3+2在点(1,)处切线的倾斜角为导学号
96660475
( )
A.30°
B.45°
C.135°
D.60°
[答案] B
[解析] Δy=(1+Δx)3-×(1)3=Δx-Δx2+Δx3,=1-Δx+Δx2,
=
(1-Δx+Δx2)=1,
∴曲线y=x3+2在点处切线的斜率是1,倾斜角为45°.
2.曲线y=-2x2+1在点(0,1)处的切线的斜率是导学号
96660476
( )
A.-4
B.0
C.4
D.不存在
[答案] B
[解析] Δy=-2Δx2,=-2Δx,
=
(-2Δx)=0,由导数的几何意义可知,函数y=-在点处的切线斜率为0.
3.函数y=-在点(,-2)处的切线方程是导学号
96660477
( )
A.y=4x
B.y=4x-4
C.y=4(x+1)
D.y=2x+4
[答案] B
[解析] ∵Δy=,=,
=4,
∴切线的斜率为4.则切线方程为:y+2=4(x-),即y=4x-4.
4.曲线y=x3在点P处切线的斜率为k,当k=3时,P点坐标是导学号
96660478
( )
A.(-2,-8)
B.(-1,-1)或(1,1)
C.(2,8)
D.
[答案] B
[解析] 由导数的定义可求y=x3在点P(x0,x)处的斜率为3x=3,∴x0=±1,故选B.
二、填空题
5.已知曲线y=2x3上一点A(1,2),则点A处的切线斜率等于________.导学号
96660479
[答案] 6
[解析] ∵y=2x3,
∴y′=
=
=2
=2
(Δx2+3xΔx+3x2)=6x2.
∴y′|x=1=6.∴点A(1,2)处切线的斜率为6.
6.下列三个命题:
导学号
96660480
①若f′(x0)不存在,则曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处没有切线;
②若曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处有切线,则f′(x0)必存在;
③若f′(x0)不存在,则曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线的斜率不存在.
其中正确的命题是________.(填上你认为正确的命题序号)
[答案] ③
[解析] 寻找垂直于x轴的切线即可.
三、解答题
7.已知曲线y=,求:导学号
96660481
(1)曲线在点P(1,1)处的切线方程;
(2)曲线过点Q(1,0)的切线方程;
(3)满足斜率为-的曲线的切线方程.
[解析] (1)∵点P(1,1)在曲线上,∴点P为切点,
∵y′=
=
=
=-,
所求切线方程的斜率是k1=-1,
∴曲线在点P(1,1)的切线方程为y-1=-(x-1),即y=-x+2.
(2)显然Q(1,0)不在曲线上,则设过该点的切线的切点为A(a,),该切线的斜率是k2=-,则切线方程是y-=-(x-a).①
将点Q(1,0)代入方程①,得0-=-(1-a),
解得a=,故切线方程为y=-4x+4.
(3)设切点为B(b,),则切线的斜率为k3=-=-,解得b=±,
∴B(,)或B(-,-).
∴所求的切线方程是y-=-(x-)或y+=-(x+),
即x+3y-2=0或x+3y+2=0.
8.已知曲线y=x2-1在x=x0点处的切线与曲线y=1-x3在x=x0点处的切线互相平行,求x0的值.导学号
96660482
[解析] 对于曲线y=x2-1在x=x0处,
y′|x=x0=
=
=
(2x0+Δx)=2x0.
对于曲线y=1-x3在x=x0处,
y′|x=x0=
=
=[-3x-3x0·Δx-(Δx)2]=-3x,
又y=1-x3与y=x2-1在x=x0点处的切线互相平行,∴2x0=-3x,解得x0=0或x0=-.
9.设点P是曲线f(x)=x3-x+2上的任意一点,k是曲线在点P处的切线的斜率.
导学号
96660483
(1)求k的取值范围;
(2)求当k取最小值时的切线方程.
[解析] (1)设P(x0,x-x0+2),则k
=
=
=[3x-+3x0Δx+(Δx)2]
=3x-≥-.
即k的取值范围为[-,+∞).
(2)由(1)知kmin=-,此时x0=0,
即P(0,2),
∴此时曲线在点P处的切线方程为
y=-x+2.第一章 1.1 第1课时
一、选择题
1.下列语句是命题的是导学号
96660009
( )
A.|x+a|
B.0∈Z
C.集合与简易逻辑
D.真子集
[答案] B
[解析] 0∈Z是真命题,故选B.
2.下列语句:①12>5;②3是12的约数;③0.5是整数;④这是一棵大树;⑤x2+3<2.其中不是命题的有导学号
96660010
( )
A.①③⑤
B.①②③④
C.②③④
D.④
[答案] D
[解析] 由命题定义知①②③⑤是命题.
3.下列语句中命题的个数为导学号
96660011
( )
①平行四边形不是梯形;
②是无理数;
③方程9x2-1=0的解是x=±;
④请进.
A.1
B.2
C.3
D.4
[答案] C
[解析] ①②③是命题.
4.下列三个命题:①方程x2-x+2=0的判别式小于零;②矩形的对角线互相垂直且平分;③2是质数.其中是真命题的是导学号
96660012
( )
A.①②
B.②③
C.①③
D.①
[答案] C
[解析] 矩形的对角线互相平分,但不一定垂直.
5.下列说法正确的是导学号
96660013
( )
A.命题“直角相等”的条件和结论分别是“直角”和“相等”
B.语句“当a>1时,方程x2-4x+a=0有实根”不是命题
C.命题“对角线互相垂直的四边形是菱形”是真命题
D.语句“当a>4时,方程x2-4x+a=0有实根”是假命题
[答案] D
[解析] 由Δ=16-4a≥0,知a≤4,故D正确.
6.设a、b、c是任意非零平面向量,且两两不共线,则
①(a·b)c=(c·a)b;②|a|-|b|≤|a-b|;③(b·c)a-(c·a)b不与c垂直;④(3a+2b)·(3a-2b)=9|a|2-4|b|2.其中真命题为导学号
96660014
( )
A.①②
B.②③
C.③④
D.②④
[答案] D
[解析] ①向量的数量积不满足结合律;③(b·c)a-(c·a)b与c互相垂直.所以②④正确.
二、填空题
7.有下列三个命题:
导学号
96660015
①若x·y=0,则x、y中至少有一个为0;
②全等三角形面积相等;
③若q≤1,则x2+2x+q=0有实数解.
其中真命题是________(填上所有正确命题的序号).
[答案] ①②③
[解析] ①②③都是真命题.
8.关于平面向量a、b、c,有下列三个命题:导学号
96660016
①若a·b=a·c,则b=c;
②若a=(1,k),b=(-2,6),a∥b,则k=-3;
③非零向量a和b满足|a|=|b|=|a-b|,则a与a+b的夹角为60°.
其中真命题的序号为________(写出所有真命题的序号).
[答案] ②
[解析] 对于①,向量在等式两边不能相消,也可举反例:当a⊥b且a⊥c,a·b=a·c=0,但此时b=c不一定成立;
对于②,在=,得k=-3;
对于③,根据平行四边形法则,画图可知a与a+b的夹角为30°,而不是60°.
三、解答题
9.判断下列语句是否是命题,若不是,说明理由;若是,判断命题的真假.
导学号
96660017
(1)奇数的平方仍是奇数;
(2)两对角线垂直的四边形是菱形;
(3)所有的质数都是奇数;
(4)5x>4x.
[解析] (1)是命题,而且是真命题;
(2)是假命题,如四边形ABCD,若AB=AD≠BC=CD时,对角线AC也垂直于对角线BD.
(3)是假命题,因为2是质数,但不是奇数.
(4)不是命题,因为x是未知数,不能判断不等式的真假.
一、选择题
1.下列语句:①奇函数图象关于原点对称;②x>2;③△ABC的面积;④高三全体学生.其中不是命题的是导学号
96660018
( )
A.①②③
B.①②④
C.①③④
D.②③④
[答案] D
[解析] 只有①中的语句能判断真假,②③④中的语句不能判断真假,故选D.
2.下列语句中,命题的个数是导学号
96660019
( )
①{0}∈N;②他长得高;③地球上的四大洋;④5的平方是20.
A.1
B.2
C.3
D.4
[答案] B
[解析] ①④是命题,②③不是命题,故选B.
3.下列命题:①mx2+2x-1=0是一元二次方程;②抛物线y=ax2+2x-1与x轴至少有一个交点;③互相包含的两个集合相等;④空集是任何非空集合的真子集.真命题的个数为导学号
96660020
( )
A.1
B.2
C.3
D.4
[答案] B
[解析] ③④是真命题,①②是假命题,故选B.
4.对于向量a、b、c和实数λ,下列命题中正确的是导学号
96660021
( )
A.若a·b=0,则a=0或b=0
B.若λa=0,则λ=0或a=0
C.若a2=b2,则a=b或a=-b
D.若|a·b|=|a·c|,则b=c
[答案] B
[解析] λa=0,则λ=0或a=0,故选B.
二、填空题
5.给出下列四个命题:
导学号
96660022
①梯形的对角线相等;
②对任意实数x,均有x+2>x;
③不存在实数x,使x2+x+1<0;
④有些三角形不是等腰三角形.
其中所有真命题的序号为________.
[答案] ②③④
[解析] ①是假命题,②③④是真命题.
6.下列语句:①是无限循环小数;②当x=4时,2x>0;③难道菱形的对角线不互相平分吗?④请坐!其中不是命题的是________.
导学号
96660023
[答案] ④
[解析] ①②③是命题,④不是命题.
三、解答题
7.判断下列语句是否是命题,并说明理由.导学号
96660024
(1)求证:是无理数;
(2)x2+4x+4≥0;
(3)你是高一的学生吗?
(4)并非所有的人都喜欢苹果.
[解析] (1)祈使句,不是命题.
(2)x2+4x+4=(x+2)2≥0,它包括x2+4x+4>0,或x2+4x+4=0,对于x∈R.可以判断真假,它是命题.
(3)是疑问句,不涉及真假,不是命题.
(4)是命题,人群中有的人喜欢苹果,也存在着不喜欢苹果的人.
8.判断下列命题的真假.导学号
96660025
(1)形如a+b的数是无理数;
(2)正项等差数列的公差大于零;
(3)能被2整除的数一定能被4整除.
[解析] (1)假命题,反例:若a为有理数,b=0,则a+b为有理数.
(2)假命题,反例:若此等差数列为递减数列,如数列20,17,14,11,8,5,2,它的公差为-3.
(3)假命题,反例:数2,6能被2整除,但不能被4整除.
9.把下列命题改写成“若p,则q”的形式,并判断真假.导学号
96660026
(1)当ac>bc时,a>b;
(2)已知x、y为正整数,当y=x+1时,y=3,x=2;
(3)当m>时,mx2-x+1=0无实根.
[解析] (1)若ac>bc,则a>b,假命题.
(2)已知x、y为正整数,若y=x+1,则y=3,且x=2,假命题.
(3)若m>,则mx2-x+1=0无实根,真命题.选修1-1综合能力检测
(时间:120分钟 满分:150分)
一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.命题“ x∈R,x2+x+3>0”的否定是导学号
96660669
( )
A. x∈R,x2+x+3≤0
B. x∈R,x2+x+3<0
C. x∈R,x2+x+3≤0
D. x∈R,x2+x+3<0
[答案] C
[解析] 将“ ”改为“ ”,将“x2+x+3>0”改为“x2+x+3≤0”即可.
2.(2016·四川卷文,5)设p:实数x,y满足x>1且y>1,q:
实数x,y满足x+y>2,则p是q的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
[答案] A
[解析] 若x>1且y>1,则有x+y>2成立,所以p q;反之由x+y>2不能得到x>1且y>1.所以p是q的充分不必要条件.
[解析] 命题p:x∈A∪B,即x∈A或x∈B,其否定为:x A且x B,故选C.
3.抛物线y2=4x的焦点坐标为导学号
96660671
( )
A.(1,0)
B.(0,1)
C.(0,-1)
D.(-1,0)
[答案] A
[解析] 抛物线y2=4x的焦点在x轴的正半轴上,又2p=4,∴p=2,∴焦点坐标为(,0),即(1,0).
4.函数f(x)=lnx-ax(a>0)的单调递增区间为导学号
96660672
( )
A.(,+∞)
B.(0,)
C.(0,+∞)
D.(0,a)
[答案] B
[解析] f(x)的定义域为(0,+∞),由f′(x)=-a>0,得0
96660673
( )
A.0>f′(xA)>f′(xB)
B.f′(xA)
D.f′(xA)>f′(xB)>0
[答案] B
[解析] f′(xA)和f′(xB)分别表示函数图象在点A、B处的切线斜率,
故f′(xA)
96660674
( )
A.如果命题“ p”与命题“p∨q”都是真命题,那么命题q一定是真命题
B.命题“若a=0,则ab=0”的否命题是“若a≠0,则ab≠0”
C.若命题p: x0∈R,x+2x0-3<0,则 p: x∈R,x2+2x-3≥0
D.“sinθ=”是“θ=30°”的充分不必要条件
[答案] D
[解析] sinθ=θ=30°,反之θ=30° sinθ=,
故“sinθ=”是“θ=30°”的必要不充分条件.
7.中心在原点,实轴在x轴上,一个焦点为直线3x-4y+12=0与坐标轴的交点的等轴双曲线方程是导学号
96660675
( )
A.x2-y2=8
B.x2-y2=4
C.y2-x2=8
D.y2-x2=4
[答案] A
[解析] 由双曲线的实轴在x轴上知其焦点在x轴上,直线3x-4y+12=0与x轴的交点坐标为(-4,0),故双曲线的一个焦点为(-4,0),即c=4.由c2=2a2,得a2=8,所以双曲线方程为x2-y2=8.
8.函数f(x)=x3+ax2+3x-9,已知f(x)在x=-3时取得极值,则a等于导学号
96660676
( )
A.2
B.3
C.4
D.5
[答案] D
[解析] ∵f′(x)=3x2+2ax+3,又f(x)在x=-3时取得极值,
∴f′(-3)=30-6a=0,则a=5.
9.直线y=kx+1与椭圆+=1总有公共点,则m的取值范围是导学号
96660677
( )
A.[1,+∞)
B.(1,+∞)
C.(0,1)∪(1,5)
D.[1,5)∪(5,+∞)
[答案] D
[解析] 直线y=kx+1过定点(0,1),由题意,点(0,1)在椭圆上或在椭圆内部,∴m≥1.
又方程+=1表示椭圆,∴m≠5,故m≥1且m≠5.
10.某公司生产某种产品,固定成本为20
000元,每生产一件产品,成本增加100元,已知总收益R(x)(元)与年产量x(件)的关系是R(x)=,则总利润最大时,每年生产的产品件数是导学号
96660678
( )
A.100
B.150
C.200
D.300
[答案] D
[解析] 由题意,知总成本为C(x)=20
000+100x,
∴总利润为P(x)=R(x)-C(x)
=,
P′(x)=,
令P′(x)=0,得x=300,
易知当x=300时,总利润最大.
11.双曲线-=1(a>0,b>0)的两个焦点分别为F1、F2,以F1F2为边作正△MF1F2.若双曲线恰好平分该三角形的另两边,则双曲线的离心率为导学号
96660679
( )
A.1+
B.4+2
C.2-2
D.2+2
[答案] A
[解析] 如图,设N为MF2的中点,N在双曲线上.
∴|NF1|-|NF2|=2a.
又|F1N|=c,|NF2|=c,∴c-c=2a,
∴e===+1.
12.下列四图都是同一坐标中某三次函数及其导函数的图象,其中一定不正确的序号是导学号
96660680
( )
A.①②
B.③④
C.①③
D.①④
[答案] B
[解析] 二次函数为导函数,③中x<0时,f′(x)>0,f(x)在(-∞,0)内应递增,故③为假,同理,知④也为假.
二、填空题(本大题共4个小题,每小题4分,共16分,将正确答案填在题中横线上)
13.直线x+y+m=0与圆(x-1)2+(y-1)2=2相切的充要条件是____________.
导学号
96660681
[答案] m=4或0
[解析] 直线x+y+m=0与圆(x-1)2+(y-1)2=2相切 圆心(1,1)到直线x+y+m=0的距离等于 = |m+2|=2 m=-4或0.
14.已知p:x2-x≥6,q:|x-2|≤3,且p∧q与 q同时为假命题,则实数x的取值范围为____________.导学号
96660682
[答案] -1≤x<3
[解析] p:由x2-x-6≥0,得x≤-2或x≥3.
q:由|x-2|≤3,得-1≤x≤5,
∵ q为假命题,∴q为真命题.
又∵p∧q为假,∴p为假命题.
又p假:-2
15.△ABC的三边a、b、c,已知a>c>b,且成等差数列,若A(-1,0)、B(1,0),则动点C的轨迹方程为____________________.导学号
96660683
[答案] +=1(y≠0,且x<0)
[解析] 由题意得a+b=2c=4,根据椭圆的定义可知,其轨迹是以A,B为焦点,长轴长为4,焦距为2的椭圆,因为a>c>b,所以是椭圆的一部分.
16.已知函数f(x)=x3+bx2+cx的图象如图所示,则x+x等于____________.
导学号
96660684
[答案]
[解析] 由图可知f(1)=0,f(2)=0,
∴,解得.
∴f(x)=x3-3x2+2x,∴f′(x)=3x2-6x+2.
由图可知x1、x2为f(x)的极值点,
∴x1+x2=2,x1x2=.
∴x+x=(x1+x2)2-2x1x2=4-=.
三、解答题(本大题共6个小题,共74分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(本题满分12分)已知直线l1为曲线y=x2+x-2在点(1,0)处的切线,l2为该曲线的另一条切线,且l1⊥l2.
导学号
96660685
(1)求直线l2的方程;
(2)求由直线l1、l2和x轴所围成的三角形的面积.
[解析] (1)y′=2x+1,直线l1的方程为y=3x-3.设直线l2过曲线y=x2+x-2上的点B(b,b2+b-2),则l2的方程为y=(2b+1)x-b2-2.
因为l1⊥l2,则有2b+1=-,b=-.所以直线l2的方程为y=-x-.
(2)解方程组,得.
所以直线l1和l2的交点坐标为(,-).l1、l2与x轴交点的坐标分别为(1,0),(-,0),所以,所求三角形的面积S=××=.
18.已知命题p:方程+=1表示焦点在y轴上的椭圆;命题q:f(x)=x3-2mx2+(4m-3)x-m在(-∞,+∞)上单调递增.若( p)∧q为真,求m的取值范围.
导学号
96660686
[解析] p真时,m>2.
q真时,f′(x)=4x2-4mx+4m-3≥0在R上恒成立.
Δ=16m2-16(4m-3)≤0,∴1≤m≤3.
∵( p)∧q为真,∴p假,q真.
∴,即1≤m≤2.
∴所求m的取值范围为[1,2].
19.(本题满分12分)设抛物线C:y2=4x,F为C的焦点,过F的直线l与C相交于A、B两点.导学号
96660687
(1)设l的斜率为1,求|AB|的大小;
(2)求证:·是一个定值.
[解析] (1)∵F(1,0),∴直线l的方程为y=x-1,
设A(x1,y1),B(x2,y2),由
得x2-6x+1=0,∴x1+x2=6,x1x2=1.
∴|AB|=
=·
=·=8.
(2)设直线l的方程为x=ky+1,
由得y2-4ky-4=0.
∴y1+y2=4k,y1y2=-4,
=(x1,y1),=(x2,y2).
∵·=x1x2+y1y2
=(ky1+1)(ky2+1)+y1y2
=k2y1y2+k(y1+y2)+1+y1y2
=-4k2+4k2+1-4=-3.
∴·是一个定值.
20.(本题满分12分)已知x∈R,求证:cosx≥1-x2.
导学号
96660688
[证明] 令F(x)=cosx-1+x2,
则F′(x)=-sinx+x,
当x≥0时令g(x)=F′(x)=-sinx+x,
则g′(x)=1-cosx≥0恒成立,
∴g(x)≥g′(x)=0.即F′(x)≥0,
∴F(x)在[0,+∞)上是增函数,
又F(0)=0,即x∈[0,+∞)时,恒有F(x)≥0,
即cosx≥1-.
又F(-x)=cos(-x)-1+
=cosx-1+=F(x),
∴F(x)是R上的偶函数,∴当x<0时,恒有F(x)≥0,
即cosx≥1-,
综上所述,对一切x∈R,都有cosx≥1-.
21.(本题满分12分)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,其中左焦点为F(-2,0).导学号
96660689
(1)求椭圆C的方程;
(2)若直线y=x+m与椭圆C交于不同的两点A、B,且线段AB的中点M在圆x2+y2=1上,求m的值.
[解析] (1)由题意,得,解得
∴椭圆C的方程为+=1.
(2)设点A、B的坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2),线段AB的中点为M(x0,y0).
由,
消去y得3x2+4mx+2m2-8=0,
Δ=96-8m2>0,∴-2
∵点M(x0,y0)在圆x2+y2=1上,
∴+=1,∴m2=,∴m=±.
22.(本题满分14分)(2015·新课标Ⅱ文,21)已知函数f(x)=ln
x+a(1-x).
导学号
96660690
(1)讨论f(x)的单调性;
(2)当f(x)有最大值,且最大值大于2a-2时,求a的取值范围.
[解析] (1)f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=-a,若a≤0,则f′(x)>0,f(x)在(0,+∞)单调递增;若a>0,则当x∈时f′(x)>0,当x∈时f′(x)<0,所以f(x)在单调递增,在单调递减.
(2)由(1)知a≤0时f(x)在(0,+∞)无最大值.当a>0时f(x)在x=取得最大值,最大值为f=ln+a=-ln
a+a-1.因此f>2a-2 ln
a+a-1<0,令g(a)=ln
a+a-1.则g(a)在(0,+∞)是增函数,且g(1)=0,于是,当01时,g(a)>0.因此a的取值范围是(0,1).第三章 3.2 第1课时
一、选择题
1.抛物线y=x2在点(2,1)处的切线方程是导学号
96660494
( )
A.x-y-1=0
B.x+y-3=0
C.x-y+1=0
D.x+y-1=0
[答案] A
[解析] ∵y′=x,y′|x=2=×2=1,
∴抛物线y=x2在点(2,1)处的切线斜率为1,
方程为x-y-1=0.
2.若y=lnx,则其图象在x=2处的切线斜率是导学号
96660495
( )
A.1
B.0
C.2
D.
[答案] D
[解析] ∵y′=,∴y′|x=2=,故图象在x=2处的切线斜率为.
3.若y=sinx,则y′|x==导学号
96660496
( )
A.
B.-
C.
D.-
[答案] A
[解析] y′=cosx,y′|x==cos=.
4.下列说法正确的是导学号
96660497
( )
A.若函数f′(x)=1,则f(x)表达式一定为f(x)=x
B.函数f(x)=x2图象上任意一点的切线的斜率均大于零
C.函数f(x)=图象上存在切线斜率为零的点
D.函数f(x)定义域为R,且f′(x)=0,则函数f(x)为偶函数
[答案] D
[解析] 若f′(x)=1,则f(x)=x+C(C是常数),故A错.因为f(x)=x2的导数f′(x)=2x,故B错.函数f(x)=的导数f′(x)=-,故切线斜率不可能为0,故C错.因为函数f(x)的导数f′(x)=0,故f(x)=C(C为常数),且定义域是R,故f(x)=C是偶函数,D正确.
5.若y=cos,则y′=导学号
96660498
( )
A.-
B.-
C.0
D.
[答案] C
[解析] 常数函数的导数为0.
6.过曲线y=上一点P的切线的斜率为-4,则点P的坐标为导学号
96660499
( )
A.(,2)
B.(,2)或(-,-2)
C.(-,-2)
D.(,-2)
[答案] B
[解析] 设点P的坐标为(x0,y0),
∵y′=-,∴-=4,∴x=,∴x0=±.
∴点P的坐标为(,2)或(-,-2).
二、填空题
7.(2015·新课标Ⅱ文,16)已知曲线y=x+ln
x在点(1,1)处的切线与曲线y=ax2+(a+2)x+1相切,则a=________.导学号
96660500
[答案] 8
[解析] 由y′=1+可得曲线y=x+ln
x在点(1,1)处的切线斜率为2,故切线方程为y=2x-1,与y=ax2+(a+2)x+1联立得ax2+ax+2=0,显然a≠0,所以由Δ=a2-8a=0 a=8.
8.函数f(x)=,则f′(x)=________.导学号
96660501
[答案] x-
[解析] ∵f(x)==x,∴f′(x)=x-.
三、解答题
9.求曲线y=lnx在x=e2处的切线方程.导学号
96660502
[解析] ∵y=lnx,y′=,
∴y′|x=e2=,∴在(e2,2)处的切线方程为y-2=(x-e2),即x-e2y+e2=0.
一、选择题
1.已知f(x)=x3,则f(x)的斜率为1的切线有导学号
96660503
( )
A.1条
B.2条
C.3条
D.不能确定
[答案] B
[解析] 设切点为(x0,x),由(x3)′=3x2得在(x0,x)处的切线斜率为3x,由3x=1得x0=±,故切点为或,所以有2条.
2.正弦函数y=sinx上切线斜率等于的点为导学号
96660504
( )
A.(,)
B.(-,-)或(,)
C.(2kπ+,)(k∈Z)
D.(2kπ-,-)或(2kπ+,)(k∈Z)
[答案] D
[解析] 由(sinx)′=cosx=得x=2kπ-或x=2kπ+(k∈Z).
所以切点坐标为(2kπ-,-)或(2kπ+,)(k∈Z).
3.给出下列函数
(1)y=(sinx)′+(cosx)′; (2)y=(sinx)′+cosx;
(3)y=sinx+(cosx)′;
(4)y=(sinx)′·(cosx)′.
其中值域不是[-,]的函数有多少个导学号
96660505
( )
A.1
B.2
C.3
D.4
[答案] C
[解析] (1)y=(sinx)′+(cosx)′
=cosx-sinx∈[-,].
(2)y=(sinx)′+cosx=2cosx∈[-2,2].
(3)y=sinx+(cosx)′=sinx-sinx=0.
(4)y=(sinx)′·(cosx)′=cosx·(-sinx)
=-sin2x∈.
4.(2016·山东文,10)若函数y=f(x)的图象上存在两点,使得函数的图象在这两点处的切线互相垂直,则称y=f(x)具有T性质.下列函数中具有T性质的是( )
A.y=sinx
B.y=lnx
C.y=ex
D.y=x3
[答案] A
[解析] 设两切点坐标分别为(x1,y1),(x2,y2).选项A中,y′=cosx,cosx1cosx2=-1,当x1=0,x2=π时满足,故选项A中的函数具有T性质;选项B、C、D中函数的导数均为正值或非负值,故两点处的导数之积不可能为-1,故选A.
二、填空题
5.已知f(x)=x3,f′(x0)=6,则x0=________.导学号
96660507
[答案] ±
[解析] ∵f(x)=x3,∴f′(x)=3x2,∴f′(x0)=3x=6,
∴x=2,∴x0=±.
6.已知P、Q为抛物线x2=2y上两点,点P、Q的横坐标分别为4、-2,过P、Q分别作抛物线的切线,两切线交于点A,则点A的纵坐标为________.导学号
96660508
[答案] -4
[解析] 因为y=x2,所以y′=x,
易知P(4,8),Q(-2,2),
所以在P、Q两点处切线的斜率的值分别为4和-2.
所以这两条切线的方程为l1:4x-y-8=0,l2:2x+y+2=0.
将这两个方程联立成方程组求得y=-4.
三、解答题
7.求曲线y=sinx在点A(,)的切线方程.导学号
96660509
[解析] ∵y=sinx,∴y′=cosx,
∴y′|x==cos=,∴k=.
∴切线方程为y-=(x-),
化简得6x-12y+6-π=0.
8.求抛物线y=x2过点(4,)的切线方程.导学号
96660510
[解析] ∵点不在抛物线y=x2上,
∴设切点为(x0,y0),
由题意,得切线的斜率为k=y′|x=x0=x0,
切线方程为y-=x0(x-4),
又点(x0,y0)在切线上,∴y0-=x0(x0-4),
又点(x0,y0)又在抛物线y=x2上,∴y0=x,
∴x-=x-2x0,解得x0=1或7,
∴切点为或,
所求的切线方程为:2x-4y-1=0或14x-4y-49=0.
9.设点P是y=ex上任意一点,求点P到直线y=x的最短距离.导学号
96660511
[解析] 根据题意得,平行于直线y=x的直线与曲线y=ex相切的切点为P,该切点即为与y=x距离最近的点,如图,即求在曲线y=ex上斜率为1的切线,由导数的几何意义可求解.
令P(x0,y0),∵y′=(ex)′=ex,
∴由题意得ex0=1,得x0=0,
代入y=ex,y0=1,即P(0,1).
利用点到直线的距离公式得最短距离为.第一章 1.3 第2课时
一、选择题
1.(2015·山东文,5)设m∈R,命题“若m>0,则方程x2+x-m=0有实根”的逆否命题是导学号
96660148
( )
A.若方程x2+x-m=0有实根,则m>0
B.若方程x2+x-m=0有实根,则m≤0
C.若方程x2+x-m=0没有实根,则m>0
D.若方程x2+x-m=0没有实根,则m≤0
[答案] D
[解析] 一个命题的逆否命题,要将原命题的条件、结论都加以否定,并且加以互换位置,故选D.
2.与命题“能被6整除的整数,一定能被3整除”等价的命题是导学号
96660149
( )
A.能被3整除的整数,一定能被6整除
B.不能被3整除的整数,一定不能被6整除
C.不能被6整除的整数,一定不能被3整除
D.能被6整除的整数,一定不能被3整除
[答案] B
[解析] 9能被3整除,但不能被6整除,排除A;9不能被6整除,但能被3整除,排除C;12能被6整除,也能被3整除,排除D.或根据一个命题的等价命题是其逆否命题判断.
3.命题“若a=5,则a2=25”与其逆命题、否命题、逆否命题这四个命题中,假命题是导学号
96660150
( )
A.原命题、否命题
B.原命题、逆命题
C.原命题、逆否命题
D.逆命题、否命题
[答案] D
[解析] ∵原命题为真,逆命题为假,
∴逆否命题为真,否命题为假.
4.命题“两条对角线相等的四边形是矩形”是命题“矩形是两条对角线相等的四边形”的导学号
96660151
( )
A.逆命题
B.否命题
C.逆否命题
D.无关命题
[答案] A
[解析] 由原命题与逆命题的关系知,选A.
5.命题“若α=,则tanα=1”的逆否命题是导学号
96660152
( )
A.若α≠,则tanα≠1
B.若α=,则tanα≠1
C.若tanα≠1,则α≠
D.若tanα≠1,则α=
[答案] C
[解析] 本题主要考查命题的四种形式.
由题意知:写逆否命题将原命题的题设结论否定再交换.关键点是原命题与逆否命题关系.
6.如果命题“若p,则q”的逆命题是真命题,则下列命题一定为真命题的是
导学号
96660153
( )
A.若p,则q
B.若 p,则 q
C.若 q,则 p
D.以上都不对
[答案] B
[解析] 因为命题,“若q,则p”为真,所以“若 p,则 q”为真.
二、填空题
7.命题“若x≤-3,则x2+x-6>0”的否命题是________________.导学号
96660154
[答案] 若x>-3,则x2+x-6≤0
8.命题“若x=3,y=5,则x+y=8”的逆命题是____________________;否命题是__________________;逆否命题是____________________.导学号
96660155
[答案] 逆命题:若x+y=8,则x=3,y=5;
否命题:若x≠3,或y≠5,则x+y≠8;
逆否命题:若x+y≠8,则x≠3,或y≠5.
三、解答题
9.分别写出下列命题的逆命题、否命题、逆否命题,并判断它们的真假.
导学号
96660156
(1)若x2-5x-14=0,则x=7或x=-2;
(2)已知a、b、c、d是实数,若a=b,c=d,则a+c=b+d.
[解析] (1)逆命题:若x=7或x=-2,则x2-5x-14=0.真.
否命题:若x2-5x-14≠0,则x≠7且x≠-2.真.
逆否命题:若x≠7且x≠-2,则x2-5x-14≠0.真.
(2)“已知a、b、c、d是实数”是大前提,“a=b,c=d”是条件p,“a+c=b+d”是结论q,所以逆命题是“已知a,b,c,d是实数,若a+c=b+d,则a=b,c=d”,假.
否命题:“已知a、b、c、d是实数,若a≠b或c≠d,则a+c≠b+d”,假.
逆否命题:“已知a、b、c、d是实数,若a+c≠b+d,则a≠b或c≠d”,真.
一、选择题
1.原命题:若a+b≥2,则a、b中至少有一个不小于1,那么原命题与其逆命题的真假情况是导学号
96660157
( )
A.原命题真,逆命题假
B.原命题假,逆命题真
C.原命题真,逆命题真
D.原命题假,逆命题假
[答案] A
[解析] 命题“若a+b≥2,则a、b中至少有一个不小于1”是真命题,其逆命题“若a、b中至少有一个不小于1,则a+b≥2”是假命题,故应选A.
2.命题“当AB=AC时,△ABC为等腰三角形”与它的逆命题、否命题、逆否命题中真命题的个数是导学号
96660158
( )
A.4
B.3
C.2
D.0
[答案] C
[解析] 当AB=AC时,△ABC为等腰三角形为真,故逆否命题为真,
逆命题:△ABC为等腰三角形,则AB=AC为假,
故否命题为假.
3.命题“若x=3,则x2-9x+18=0”的逆命题、否命题与逆否命题中,假命题的个数为导学号
96660159
( )
A.0
B.1
C.2
D.3
[答案] C
[解析] 命题“若x=3,则x2-9x+18=0”为真,故逆否命题为真,逆命题为假,故否命题为假.
4.原命题为“若
( )
A.真,真,真
B.假,假,真
C.真,真,假
D.假,假,假
[答案] A
[解析]
5.原命题:在空间中,若四点不共面,则这四个点中任何三点都不共线.其逆命题为________(真、假).导学号
96660161
[答案] 假
[解析] 假如:正方形ABCD的四个顶点,任意三点不共线,但这四点共面.
6.设有两个命题:导学号
96660162
(1)关于x的不等式mx2+1>0的解集是R;
(2)函数f(x)=logmx是减函数.
如果这两个命题中有且只有一个真命题,则实数m的取值范围是________.
[答案] m≥1或m=0
[解析] 命题p:关于x的不等式mx2+1>0的解集是R,m≥0;
命题q:函数f(x)=logmx是减函数,0
p真q假:m≥1或m=0;
p假q真:无解.
综上所述,m的取值范围是:m≥1或m=0.
三、解答题
7.证明:对任意非正数c,若有a≤b+c成立,则a≤b.
导学号
96660163
[解析] 若a>b,由c≤0知b≥b+c,
∴a>b+c.
∴原命题的逆否命题为真命题,从而原命题为真命题,
即对任意c≤0,若有a≤b+c成立,
则a≤b.
8.命题“如果m>0,则x2+x-m=0有实根”的逆否命题是真命题吗?证明你的结论.
导学号
96660164
[证明] 证法一:是真命题.
∵m>0,∴Δ=1+4m>0.
∴方程x2+x-m=0有实根,故原命题“如果m>0,则x2+x-m=0有实根”是真命题.
又因原命题与它的逆否命题等价.
∴命题“如果m>0,则x2+x-m=0有实根”的逆否命题也是真命题.
证法二:是真命题.
原命题“如果m>0,则x2+x-m=0有实根”的逆否命题为“如果x2+x-m=0无实根,则m≤0”.
∵x2+x-m=0无实根,∴Δ=1+4m<0,m<-≤0,故原命题的逆否命题为真命题.
9.已知p:≤2,q:x2-2x+1-m2≤0(m>0),若 q为真,则 p必为真,求实数m的取值范围.导学号
96660165
[解析] 由题意可知, q p,等价于p q.
设A={x||1-|≤2},
B={x|x2-2x+1-m2≤0,m>0}.
p q等价于A B.
又|1-|≤2 -2≤x≤10,
x2-2x+1-m2≤0(m>0) (x-1)2≤m2(m>0),
1-m≤x≤1+m,
∴ m≥9.
故m的取值范围是[9,+∞).第二章基本知能检测
(时间:120分钟 满分:150分)
一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.下列曲线中离心率为的是导学号
96660408
( )
A.-=1
B.-=1
C.-=1
D.-=1
[答案] B
[解析] 双曲线-=1的离心率e==.
2.平面上有两个定点A、B及动点P,命题甲:“|PA|-|PB|是定值”,命题乙“点P的轨迹是以A、B为焦点的双曲线”,则甲是乙的导学号
96660409
( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
[答案] B
[解析] 当|PA|-|PB|=|AB|时,点P的轨迹是一条射线,故甲乙,而乙 甲,故选B.
3.设椭圆+=1(m>0,n>0)的右焦点与抛物线y2=8x的焦点相同,离心率为,则此椭圆的方程为导学号
96660410
( )
A.+=1
B.+=1
C.+=1
D.+=1
[答案] B
[解析] ∵抛物线焦点为(2,0),∴=2,又=,∴m=4,n=.
4.已知双曲线C:-=1的焦距为10,点P(2,1)在C的渐近线上,则C的方程为导学号
96660411
( )
A.-=1
B.-=1
C.-=1
D.-=1
[答案] A
[解析] 根据双曲线标准方程中系数之间的关系求解.
∵-=1的焦距为10,∴c=5=. ①
又双曲线渐近线方程为y=±x,且P(2,1)在渐近线上,
∴=1,即a=2b. ②
由①②解得a=2,b=,故选A.
5.若θ是任意实数,则方程x2+y2sinθ=4表示的曲线不可能是导学号
96660412
( )
A.椭圆
B.双曲线
C.抛物线
D.圆
[答案] C
[解析] sinθ可以等于1,这时曲线表示圆,sinθ可以小于0,这时曲线表示双曲线,sinθ可以大于0且小于1,这时曲线表示椭圆.
6.(2015·湖北文,9)将离心率为e1的双曲线C1的实半轴长a和虚半轴长b(a≠b)同时增加m(m>0)个单位长度,得到离心率为e2的双曲线C2,则导学号
96661221
( )
A.对任意的a、b,e1<e2
B.当a>b时,e1<e2;当a<b时,e1>e2
C.对任意的a、b,e1>e2
D.当a>b时,e1>e2;当a<b时,e1<e2
[答案] B
[解析] 不妨设双曲线C1的焦点在x轴上,即其方程为:-=1,则双曲线C2的方程为:-=1,所以e1==,e2==,当a>b时,-==>0,所以>,所以2>2,所以e2>e1;当a7.已知抛物线x2=4y的焦点F和点A(-1,8),点P为抛物线上一点,则|PA|+|PF|的最小值为导学号
96660414导学号
96660413
( )
A.16
B.6
C.12
D.9
[答案] D
[解析] 如图,
过点A作准线的垂线,B为垂足,与抛物线交于一点P,则点P为所求的点,|PA|+|PF|的最小值为|AB|的长度.
8.(2015·重庆文,9)设双曲线-=1(a>0,b>0)的右焦点是F,左、右顶点分别是A1、A2,过F作A1A2的垂线与双曲线交于B、C两点.若A1B⊥A2C,则该双曲线的渐近线的斜率为导学号
96660414
( )
A.±
B.±
C.±1
D.±
[答案] C
[解析] 由已知得右焦点F(c,0)(其中c2=a2+b2,c>0),A1(-a,0),A2(a,0);B(c,-),C(c,);从而A1B―→=(c+a,-),=(c-a,),又因为A1B⊥A2C,所以A1B―→·A2C―→=0,即(c-a)·(c+a)+(-)·()=0;化简得到=1 =±1,即双曲线的渐进线的斜率为±1;故选C.
9.设双曲线-=1的一条渐近线与抛物线y=x2+1只有一个公共点,则双曲线的离心率为导学号
96660415
( )
A.
B.5
C.
D.
[答案] D
[解析] 双曲线-=1的一条渐近线方程为y=x,由方程组消去y,得x2-x+1=0有唯一解,所以Δ=2-4=0,所以=2,∴e====,故选D.
10.在抛物线y2=8x中,以(1,-1)为中点的弦的方程是导学号
96660416
( )
A.x-4y-3=0
B.x+4y+3=0
C.4x+y-3=0
D.4x+y+3=0
[答案] C
[解析] 设弦的两端点坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),(x1≠x2),
则y=8x1,y=8x2,
两式相减得(y1-y2)(y1+y2)=8(x1-x2),
又y1+y2=-2,∴=-4,
∴弦所在直线的斜率为-4,
又过点(1,-1),∴所求直线方程为4x+y-3=0.
11.动圆的圆心在抛物线y2=8x上,且动圆恒与直线x+2=0相切,则动圆必过定点导学号
96660417
( )
A.(4,0)
B.(2,0)
C.(0,2)
D.(0,-2)
[答案] B
[解析] ∵直线x+2=0恰好为抛物线y2=8x的准线,由抛物线定义知,动圆必过抛物线焦点(2,0).
12.椭圆C:+=1的左、右顶点分别为A1、A2,点P在C上且直线PA2斜率的取值范围是[-2,-1],那么直线PA1斜率的取值范围是导学号
96660418
( )
A.[,]
B.[,]
C.[,1]
D.[,1]
[答案] B
[解析] 利用直线PA2斜率的取值范围确定点P变化范围的边界点,再利用斜率公式计算直线PA1斜率的边界值.
由题意可得A1(-2,0),A2(2,0),当PA2的斜率为-2时,直线PA2的方程为y=-2(x-2),代入椭圆方程,消去y化简得19x2-64x+52=0,解得x=2或x=.由点P在椭圆上得点P(,),此时直线PA1的斜率k=.同理,当直线PA2的斜率为-1时,直线PA2方程为y=-(x-2),代入椭圆方程,消去y化简得7x2-16x+4=0,解得x=2或x=.由点P在椭圆上得点P(,),此时直线PA1的斜率k=.数形结合可知,直线PA1斜率的取值范围是[,].
二、填空题(本大题共4个小题,每小题4分,共16分,将正确答案填在题中横线上)
13.已知长方形ABCD,AB=4,BC=3,则以A、B为焦点,且过C、D两点的椭圆的离心率为________.导学号
96660419
[答案]
[解析] ∵AB=2c=4,∴c=2.
又AC+CB=5+3=8=2a,∴a=4.
即椭圆的离心率为=.
14.(2016·山东文,14)已知双曲线E:-=1(a>0,b>0).矩形ABCD的四个顶点在E上,AB,CD的中点为E的两个焦点,且2|AB|=3|BC|,则E的离心率是________.
[答案] 2
[解析] 如图,不妨设|AB|=3,则|BC|=2,双曲线的左、右焦点分别为F1,F2,则AB的中点为F1,故|DF1|=,
|DF2|=,根据双曲线的定义知2a=1,又2c=2,所以该双曲线的离心率为=2.
15.抛物线形拱桥的跨度是20m,拱高是4m,每隔4m用一支柱支撑,其中最长支柱的长是________.导学号
96660421
[答案] 3.84
m
[解析] 如图,建立如图所示的平面直角坐标系.
设抛物线方程为:x2=-2py(p>0)
点A(10,-4)在抛物线上,
∴100=8p,p=,∴x2=-25y,
其中最长一根长柱与抛物线的交点为B(x0,y0),
由题意知x0=2,∴y0=-,
∴最长的支柱长为4-==3.84(m).
16.以下四个关于圆锥曲线的命题:导学号
96660422
①设A、B为两个定点,k为非零常数,||-||=k,则动点P的轨迹为双曲线;
②过定圆C上一定点A作圆的动弦AB,O为坐标原点,若=(+),则动点P的轨迹为椭圆;
③方程2x2-5x+2=0的两根可分别作为椭圆和双曲线的离心率;
④双曲线-=1与椭圆+y2=1有相同的焦点.
其中正确命题的序号是________.
[答案] ③④
[解析] 双曲线的定义是:平面上与两个定点A,B的距离的差的绝对值为常数2a,且0<2a<|AB|,那么点P的轨迹为双曲线,故①错;
由=(+)得点P为弦AB的中点,其轨迹为圆,故②错;
设2x2-5x+2=0的两根为x1,x2,则由根与系数的关系,得x1+x2=,x1x2=1,由此可知两根互为倒数,且均为正,故③正确;
-=1的焦点坐标为(±,0),+y2=1的焦点坐标为(±,0),故④正确.
三、解答题(本大题共6个小题,共74分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(本题满分12分)已知过抛物线y2=2px(p>0)的焦点的直线交抛物线于A、B两点,且|AB|=p,求AB所在的直线方程.导学号
96660423
[解析] 如图所示,抛物线y2=2px(p>0)的准线为x=-,A(x1,y1)、B(x2,y2),设A、B到准线的距离分别为dA、dB,
由抛物线的定义知,
|AF|=dA=x1+,
|BF|=dB=x2+,
于是|AB|=x1+x2+p=p,
x1+x2=p.
当x1=x2时,|AB|=2p
设直线AB的方程为y=k(x-).
由,
得k2x2-p(k2+2)x+k2p2=0,
x1+x2=,即=p,
解得k=±2,
∴直线AB的方程为y=2(x-)或y=-2(x-).
18.(本题满分12分)若已知椭圆+=1与双曲线x2-=1有相同的焦点,又椭圆与双曲线交于点P,求椭圆及双曲线的方程.导学号
96660424
[解析] 由椭圆与双曲线有相同的焦点得
10-m=1+b,即m=9-b,
①
由点P在椭圆、双曲线上,得
y2=m,
②
y2=,
③
解由①、②、③组成的方程组得m=1,b=8,
∴椭圆方程为+y2=1,双曲线方程为x2-=1.
19.(本题满分12分)已知椭圆4x2+y2=1及直线y=x+m.
导学号
96660425
(1)当直线和椭圆有公共点时,求实数m的取值范围.
(2)求被椭圆截得的最长弦所在的直线方程.
[解析] (1)联立,得5x2+2mx+m2-1=0.
因为直线与椭圆有公共点.
所以Δ=4m2-20(m2-1)≥0,解得-≤m≤.
(2)设直线与椭圆交于A(x1,y1)、B(x2,y2),由(1)知,5x2+2mx+m2-1=0,
由韦达定理,得x1+x2=-,x1x2=(m2-1).
所以|AB|=
=
=
=
=,
所以当m=0时,|AB|最大,此时直线方程为y=x.
20.(本题满分12分)已知抛物线的顶点在原点,焦点在x轴上,其准线过双曲线-=1(a>0,b>0)的一个焦点;又抛物线与双曲线的一个交点为M,求抛物线和双曲线的方程.
[解析] ∵抛物线的顶点在原点,焦点在x轴上,与双曲线-=1(a>0,b>0)的一个交点为M,∴设抛物线方程为y2=2px(p>0),
将点M坐标代入得p=2,
∴y2=4x,其准线为x=-1,
∵抛物线的准线过双曲线的一个焦点,
∴双曲线的焦点为(±1,0)且点M在双曲线上,∴a2=,b2=,
则双曲线的方程为4x2-=1.
21.(本题满分12分)已知椭圆C1:+y2=1,椭圆C2以C1的长轴为短轴,且与C1有相同的离心率.导学号
96660427
(1)求椭圆C2的方程;
(2)设O为坐标原点,点A,B分别在椭圆C1和C2上,=2,求直线AB的方程.
[解析] (1)由已知可设椭圆C2的方程为+=1(a>2),
其离心率为,故=,解得a=4.
故椭圆C2的方程为+=1.
(2)解法一:设A,B两点的坐标分别为(xA,xB),(xB,yB),
由=2及(1)知,O、A、B三点共线且点A、B不在y轴上,因此可设直线AB的方程为y=kx.
将y=kx代入+y2=1中,得(1+4k2)x2=4,
所以x=.
将y=kx代入+=1中,得(4+k2)x2=16,
所以x=.
又由=2,得x=4x,即=,
解得k=±1.故直线AB的方程为y=x或y=-x.
22.(本题满分14分)(2015·陕西文,20)如图,椭圆E:+=1(a>b>0)经过点A(0,-1),且离心率为.
导学号
96660428
(1)求椭圆E的方程;
(2)经过点(1,1),且斜率为k的直线与椭圆E交于不同的两点P、Q(均异于点A),证明:直线AP与AQ的斜率之和为2.
[解析] (1)由题意知=,b=1由a2=b2+c2,解得a=,得椭圆的方程为+y2=1.
(2)设P(x1,y1),Q(x2,y2),x1x2≠0,由题设知,直线PQ的方程为y=k(x-1)+1(k≠2),代入+y2=1,化简得(1+2k2)x2-4k(k-1)x+2k(k-2)=0,则x1+x2=,x1x2=,由已知Δ>0,
从而直线AP与AQ的斜率之和kAP+kAQ=+=+.化简得,kAP+kAQ=2k+(2-k)=2k+(2-k)=2k-2(k-1)=2.