1、2018-2019 学年江西省南昌二中高二(上)期末数学试卷(文科)一、选择题 1 (5 分)若复数 Z 满足(1+i)Z|3+4i|,则 Z 的实部为( ) A B C D 2 (5 分)若函数 yx3+log2x+e x,则 y( ) Ax4+e x Bx4+e x C3x2+e x D3x2+e x 3 (5 分)直线 ykx+b 与曲线 yx3+ax+1 相切于点(2,3) ,则 b 的值为( ) A3 B9 C15 D7 4 (5 分)下列说法正确的是( ) A “若 x21,则 x1,或 x1”的否定是“若 x21 则 x1,或 x1” Ba,b 是两个命题,如果 a 是 b 的充
2、分条件,那么a 是b 的必要条件 C命题“x0R,使得 x02+x0+10”的否定是: “xR,均有 x2+x+10” D命题“若 ,则 sin sin ”的否命题为真命题 5 (5 分)已知 f(x)f(1)+xlnx,则 f(e)( ) A1+e Be C2+e D3 6 (5 分)设抛物线 y24x 的焦点为 F,不过焦点的直线与抛物线交于 A(x1,y1) ,B(x2, y2)两点,与 y 轴交于点 C(异于坐标原点 O) ,则ACF 与BCF 的面积之比为( ) A B C D 7 (5 分)已知定义在 R 上的函数 f(x)满足 f(4)f(2)1,f(x)为 f(x)的导 函数,
3、且导函数 yf(x)的图象如图所示则不等式 f(x)1 的解集是( ) 第 2 页(共 21 页) A (2,0) B (2,4) C (0,4) D (,2)(4,+) 8 (5 分)函数 f(x)x3+x,xR,当时,f(msin)+f(1m)0 恒成立, 则实数 m 的取值范围是( ) A (0,1) B (,0) C D (,1) 9 (5 分)直线与双曲线(a0,b0)的左支、右支分别交于 A,B 两点,F 为右焦点,若 ABBF,则该双曲线的离心率为( ) A B C D2 10 (5 分)设函数 f(x)是定义在(,0)上的可导函数,其导函数为 f(x) ,且有 f (x)+xf
4、(x)0,则不等式(x+2014)f(x+2014)+2f(2)0 的解集为( ) A (,2012) B (2012,0) C (,2016) D (2016,0) 11 (5 分)已知函数 f(x)kx,g(x)2lnx+2e(xe2) ,若 f(x)与 g(x)的图 象上分别存在点 M,N,使得 M,N 关于直线 ye 对称,则实数 k 的取值范围是( ) A, B,2e C,2e D,+) 12 (5 分)已知当 x(1,+)时,关于 x 的方程有唯一实数解,则 k 值所在的范围是( ) A (3,4) B (4,5) C (5,6) D (6,7) 二、填空二、填空 13 (5 分)
5、定义运算a1b2a2b1,则函数 f(x)的图象在点(1, ) 处的切线方程是 14 (5 分)复数 Z112i,|Z2|3,则|Z2Z1|的最大值是 15 (5 分)语文中有回文句,如: “上海自来水来自海上” ,倒过来读完全一样数学中也 有类似现象,如:88,454,7337,43534 等,无论从左往右读,还是从右往左读,都是 同一个数,称这样的数为“回文数” ! 二位的回文数有 11,22,33,44,55,66,77,88,99,共 9 个; 第 3 页(共 21 页) 三位的回文数有 101,111,121,131,969,979,989,999,共 90 个; 四位的回文数有 1
6、001,1111,1221,9669,9779,9889,9999,共 90 个; 由此推测:11 位的回文数总共有 个 16 (5 分)已知函数 f(x),如果当 x0 时,若函数 f(x)的图象恒在直线 y kx 的下方,则 k 的取值范围是 三、解答题三、解答题 17 (10 分)已知 p:方程1 表示双曲线,q:2x29x+k0 在(2,3)内 恒成立若 pq 是真命题,求实数 k 的取值范围 18 (12 分)已知曲线 E 的极坐标方程为,倾斜角为 的直线 l 过点 P(2,2) (1)求 E 的直角坐标方程和直线 l 的参数方程; (2)设 l1,l2是过点 P 且关于直线 x2
7、对称的两条直线,l1与 E 交于 A,B 两点,l2与 E 交于 C,D 两点求证:|PA|:|PD|PC|:|PB| 19 (12 分)设函数 f(x)lnx+2x25x (1)求函数 f(x)的极小值; (2)若关于 x 的方程 f(x)2m1 在区间1,e上有唯一实数解,求实数 m 的取值范 围 20 (12 分)已知函数(m,nR)在 x1 处取到极值 2 ()求 f(x)的解析式; ()设函数,若对任意的 x11,1,总存在 x21,e(e 为自然对数 的底数) ,使得,求实数 a 的取值范围 21 (12 分)定圆 M:16,动圆 N 过点 F且与圆 M 相切,记圆 心 N 的轨迹
8、为 E (I)求轨迹 E 的方程; ()设点 A,B,C 在 E 上运动,A 与 B 关于原点对称,且|AC|CB|,当ABC 的面 积最小时,求直线 AB 的方程 22 (12 分)已知函数 f(x)(x1)e1 x ()求曲线 yf(x)在点(1,f(1) )处的切线方程; 第 4 页(共 21 页) ()函数 f(x)与函数 yx24x+m(mR)的图象总有两个交点,设这两个交点的 横坐标分别为 x1,x2 ()求 m 的取值范围; ()求证:x1+x24 第 5 页(共 21 页) 2018-2019 学年江西省南昌二中高二(上)期末数学试卷(文科)学年江西省南昌二中高二(上)期末数学
9、试卷(文科) 参考答案与试题解析参考答案与试题解析 一、选择题一、选择题 1 (5 分)若复数 Z 满足(1+i)Z|3+4i|,则 Z 的实部为( ) A B C D 【分析】把已知等式变形,求出分子的模,再利用复数代数形式的乘除运算化简得答案 【解答】解:由(1+i)Z|3+4i|,得, Z 的实部为 故选:D 【点评】本题考查复数代数形式的乘除运算,考查了复数模的求法,是基础题 2 (5 分)若函数 yx3+log2x+e x,则 y( ) Ax4+e x Bx4+e x C3x2+e x D3x2+e x 【分析】根据导数运算法则,计算即可 【解答】解:yx3+log2x+e x, y
10、3x2+e x 故选:C 【点评】本题主要考查了导数的运算法则,属于基础题 3 (5 分)直线 ykx+b 与曲线 yx3+ax+1 相切于点(2,3) ,则 b 的值为( ) A3 B9 C15 D7 【分析】先根据曲线 yx3+ax+1 过点(2,3)求出 a 的值,然后求出 x2 处的导数求 出 k 的值,根据切线过点(2,3)求出 b 即可 【解答】解:yx3+ax+1 过点(2,3) , a3,y3x23, ky|x23439, bykx39215, 第 6 页(共 21 页) 故选:C 【点评】本题主要考查了利用导数研究曲线上某点切线方程,直线的斜率等有关基础知 识,考查运算求解能
11、力,属于基础题 4 (5 分)下列说法正确的是( ) A “若 x21,则 x1,或 x1”的否定是“若 x21 则 x1,或 x1” Ba,b 是两个命题,如果 a 是 b 的充分条件,那么a 是b 的必要条件 C命题“x0R,使得 x02+x0+10”的否定是: “xR,均有 x2+x+10” D命题“若 ,则 sin sin ”的否命题为真命题 【分析】利用命题的否定判断 A 的正误;利用充要条件,判断 B 的正误;利用命题的否 定判断 C 的正误;利用否命题的真假判断 D 的正误 【解答】解: “若 x21,则 x1,或 x1”的否定是“若 x21 则 x1,且 x1” , 所以 A
12、不正确; a,b 是两个命题,如果 a 是 b 的充分条件,那么a 是b 的必要条件,满足充要条件的 定义,所以 B 正确; 命题“x0R,使得 x02+x0+10”的否定是: “xR,均有 x2+x+10” , 不满足命题的否定的定义,所以不正确; 命题“若 ,则 sinsin”的否命题为:若 ,则 sinsin, 反例,30,390时,sinsin,所以 D 不正确 故选:B 【点评】本题考查命题的真假的判断与应用,命题的否定以及四中命题的真假的判断, 基本知识的考查 5 (5 分)已知 f(x)f(1)+xlnx,则 f(e)( ) A1+e Be C2+e D3 【分析】把给出的函数求
13、导得其导函数,在导函数解析式中取 x1 可求 f(1)的值, 再代值计算即可 【解答】解:由 f(x)f(1)+xlnx, 得:f(x)1+lnx, 取 x1 得:f(1)1+ln11 故 f(e)f(1)+elne1+e 故选:A 第 7 页(共 21 页) 【点评】本题考查了导数运算,解答此题的关键是理解原函数解析式中的 f(1) ,在这 里 f(1)只是一个常数,此题是基础题 6 (5 分)设抛物线 y24x 的焦点为 F,不过焦点的直线与抛物线交于 A(x1,y1) ,B(x2, y2)两点,与 y 轴交于点 C(异于坐标原点 O) ,则ACF 与BCF 的面积之比为( ) A B C
14、 D 【分析】由题意画出图形,把三角形面积比转化为线段长度比,则答案可求 【解答】解:如图, , 分别过 A 作 AMy 轴,过 B 作 BNy 轴, 则 AMx1,BNx2, 而AMCBNC, 故选:A 【点评】本题考查抛物线的简单性质,考查数形结合的解题思想方法和数学转化思想方 法,是中档题 7 (5 分)已知定义在 R 上的函数 f(x)满足 f(4)f(2)1,f(x)为 f(x)的导 第 8 页(共 21 页) 函数,且导函数 yf(x)的图象如图所示则不等式 f(x)1 的解集是( ) A (2,0) B (2,4) C (0,4) D (,2)(4,+) 【分析】由函数 yf(x
15、)的图象,确定函数的单调性和单调区间,然后函数的单调性 即可求不等式的解集 【解答】解:由导函数 yf(x)的图象可知,当 x0 时,f(x)0,此时函数 f(x) 单调递增, 当 x0 时,f(x)0,此时函数 f(x)单调递减, 当 x0 时,函数 f(x)取得极小值,同时也是最小值, f(4)f(2)1, 不等式 f(x)1 的解为2x4, 即不等式 f(x)1 的解集为(2,4) , 故选:B 【点评】本题主要考查不等式的解法,利用函数的单调性和导数之间的关系是解决本题 的关键 8 (5 分)函数 f(x)x3+x,xR,当时,f(msin)+f(1m)0 恒成立, 则实数 m 的取值
16、范围是( ) A (0,1) B (,0) C D (,1) 【分析】 由 f (x) x3+x, 可知 f (x) 为奇函数, 增函数, 得出 msinm1, 根据 sin0, 1,即可求解 【解答】解:由 f(x)x3+x,f(x)为奇函数,增函数,f(msin)+f(1m) 0 恒成立, 即 f(msin)f(m1) , msinm1,当时,sin0,1, 第 9 页(共 21 页) ,解得 m1, 故实数 m 的取值范围是(,1) , 故选:D 【点评】本题考查了函数恒成立的问题及函数的奇偶性与单调性,难度较大,关键是先 判断函数的奇偶性与单调性 9 (5 分)直线与双曲线(a0,b0
17、)的左支、右支分别交于 A,B 两点,F 为右焦点,若 ABBF,则该双曲线的离心率为( ) A B C D2 【分析】 联立, 得 xB, 由 F 为右焦点, ABBF, 得直线 BF: y (xc) ,联立,得 xB,从而,由此能求出 该双曲线的离心率 【解答】解:直线与双曲线(a0,b0)的左支、右支分别交于 A, B 两点, 联立,得 xB, F 为右焦点,ABBF,F(c,0) ,直线 BF:y(xc) , 联立,得 xB, ,整理,得:, 第 10 页(共 21 页) 由 e1,解得该双曲线的离心率 e 故选:B 【点评】本题考查双曲线的离心率的求法,考查直线、双曲线等基础知识,考
18、查运用求 解能力,考查函数与方程思想,是中档题 10 (5 分)设函数 f(x)是定义在(,0)上的可导函数,其导函数为 f(x) ,且有 f (x)+xf(x)0,则不等式(x+2014)f(x+2014)+2f(2)0 的解集为( ) A (,2012) B (2012,0) C (,2016) D (2016,0) 【分析】令 g(x)xf(x) ,根据函数的单调性,问题转化为 g(x+2014)g(2) , 求出不等式的解集即可 【解答】解:令 g(x)xf(x) , 则 g(x)f(x)+xf(x)0, 则 g(x)在(,0)递减, 由(x+2014)f(x+2014)+2f(2)0
19、, 得 g(x+2014)g(2) , 故 x+20142,解得:x2016, 故选:C 【点评】本题考查了函数的单调性问题,考查导数的应用以及转化思想,是一道基础题 11 (5 分)已知函数 f(x)kx,g(x)2lnx+2e(xe2) ,若 f(x)与 g(x)的图 象上分别存在点 M,N,使得 M,N 关于直线 ye 对称,则实数 k 的取值范围是( ) A, B,2e C,2e D,+) 【分析】设 M(x,kx) ,则 N(x,2ekx) ,推导出 k,由此利用导数性质能 求出实数 k 的取值范围 【解答】解:函数 f(x)kx,g(x)2lnx+2e(xe2) , f(x)与 g
20、(x)的图象上分别存在点 M,N,使得 M,N 关于直线 ye 对称, 设 M(x,kx) ,则 N(x,2ekx) , 2ekx2lnx+2e,k, ,由 k0,得 xe, 第 11 页(共 21 页) xe2,x,e)时,k0,k是减函数; x(e,e2时,k0,是增函数, xe 时,k;xe2时,k;x时,k , kmin,kmax2e 实数 k 的取值范围是,2e 故选:B 【点评】本题考查实数的取值范围的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意函数性 质的合理运用 12 (5 分)已知当 x(1,+)时,关于 x 的方程有唯一实数解,则 k 值所在的范围是( ) A (3,4) B (
21、4,5) C (5,6) D (6,7) 【分析】由方程,得 xlnx+(2k)xk,即 xlnx(k2)xk, 关于 x 的方程有唯一实数解,即函数 yxlnx 与 y(k2)xk 的 图象有唯一交点,求导研究 yxlnx 的图象形状,画出函数 yxlnx 与 y(k2)xk 的图象,直线 y(k2)xk 过定点 P(1,2) ,利用导数及函数的单调性求出过 P 与 yxlnx 相切的切点范围,求得切线斜率范围,则答案可求 【解答】解:由方程,得 xlnx+(2k)xk 即 xlnx(k2)xk, 关于 x 的方程有唯一实数解, 即函数 yxlnx 与 y(k2)xk 的图象有唯一交点, 由
22、 yxlnx,得 ylnx+1, 由 y0,得 x,由 y0,得 0x yxlnx 在(0,)上为减函数,在( ,+)上为增函数 第 12 页(共 21 页) 画出函数 yxlnx 与 y(k2)xk 的图象如图: 直线 y (k2) xk 过定点 P (1, 2) , 设过点 P 的直线与 yxlnx 相切于 (x0, x0lnx0) , 则切线的斜率为 lnx0+1k2, 切线方程为 yx0lnx0(lnx0+1) (xx0) , 把(1,2)代入,可得2x0lnx0(lnx0+1) (1x0)lnx0x0lnx0+1x0, 即 lnx0+3x00 令 g(x)lnx+3x,则 g(x)1
23、0(x1) , g(x)lnx+3x 在(1,+)上为减函数, 由 g(4)0,g(5)0, x0(4,5) , 则 k(ln4+3,ln5+3)(4,5) , 故选:B 【点评】本题考查根的存在性与根的个数判断,考查数学转化思想方法与数形结合的解 题思想方法,是中档题 二、填空二、填空 13 (5 分)定义运算a1b2a2b1,则函数 f(x)的图象在点(1, ) 处的切线方程是 3x15y+20 第 13 页(共 21 页) 【分析】应用定义运算a1b2a2b1,化简函数的解析式,然后求解函数的导数, 得到切线的斜率,然后求解切线方程 【解答】解:定义运算a1b2a2b1,f(x)x3+x
24、x, f(x)x2,f(1), 的图象在(1,)处的切线方程为:y(x1) ,即 3x15y+20 故答案为:3x15y+20 【点评】本题考查函数的导数的应用,切线方程的求法,考查计算能力 14 (5 分)复数 Z112i,|Z2|3,则|Z2Z1|的最大值是 3 【分析】根据复数模的几何意义,数形结合即可求出|Z2Z1|的最大值 【解答】解:根据题意,有|Z2|3, 则 Z2表示的点为距离原点距离为 3 的点, 即以原点为圆心,r3 的圆, 那么|Z2Z1|的几何意义为圆上的点与点(1,2)的距离, 设 A(1,2) , 由点与圆的位置关系,分析可得|Z2Z1|的最大值是 OC+r, 即
25、3+, 故答案为 3+ 【点评】本题考查复数模的求法,考查复数模的几何意义,是基础题 第 14 页(共 21 页) 15 (5 分)语文中有回文句,如: “上海自来水来自海上” ,倒过来读完全一样数学中也 有类似现象,如:88,454,7337,43534 等,无论从左往右读,还是从右往左读,都是 同一个数,称这样的数为“回文数” ! 二位的回文数有 11,22,33,44,55,66,77,88,99,共 9 个; 三位的回文数有 101,111,121,131,969,979,989,999,共 90 个; 四位的回文数有 1001,1111,1221,9669,9779,9889,999
26、9,共 90 个; 由此推测:11 位的回文数总共有 900000 个 【分析】先阅读理解题意,再归纳出奇数位与相邻后一位偶数位回文数有相等,第 2n+1 位的回文数有有 an个,则 an910n,得解 【解答】解:由题意知,二位的回文数有 11,22,33,44,55,66,77,88,99,共 9 个, 三位的回文数有 101,111,121,131,969,979,989,999,共 90 个, 四位的回文数有 1001,1111,1221,9669,9779,9889,9999,共 90 个, 五位的回文数有 101,111,121,131,969,979,989,999,共 900
27、个, 六位的回文数有 1001,1111,1221,9669,9779,9889,9999,共 900 个, 即奇数位与相邻后一位偶数位回文数有相等, 设第 2n+1 位的回文数有有 an个,则 an910n, 即 11 位的回文数总共有 9105900000 个, 故答案为:900000 【点评】本题考查了阅读理解能力及结合题意进行简单的合情推理,属中档题, 16 (5 分)已知函数 f(x),如果当 x0 时,若函数 f(x)的图象恒在直线 y kx 的下方,则 k 的取值范围是 ,+) 【分析】本题先观察两个函数都经过原点,再通过判断直线 ykx 可作为函数 f(x)在 原点处的切线来思
28、考,则只要算出函数 f(x)在原点处的斜率就可以判断出 k 的取值范 围 【解答】解:由题意,函数 f(x)的图象恒在直线 ykx 的下方, 又函数 f(x)和直线 ykx 都过原点, 函数 f(x)和直线 ykx 的图象如下: 第 15 页(共 21 页) 当直线 ykx 为函数 f(x)切线时,则函数 f(x)的图象在直线 ykx 下方,此时切点为 (0,0) 对 f(x)求导,得: f (x) 切点为(0,0) f(x)在原点处的斜率为 f (0), f(x)在原点处的切线方程为 yx 结合图象,可知:k 故答案为:,+) 【点评】本题有一定的难度,要能联想到直线可以作为曲线的切线这一思
29、路才能找到答 案,本题较难的中档题 三、解答题三、解答题 17 (10 分)已知 p:方程1 表示双曲线,q:2x29x+k0 在(2,3)内 恒成立若 pq 是真命题,求实数 k 的取值范围 【分析】根据题意,分析 p、q 为真命题时 k 的取值范围,进而分析若 pq 是假命题, 则 P、q 都是假命题,求出 k 的取值范围,据此分析可得当 pq 是真命题时,k 的取值范 围,即可得答案 【解答】解:根据题意,p:方程1 表示双曲线,必有(10k) (k12) 0, 第 16 页(共 21 页) 解可得:10k12, q:2x29x+k0 在(2,3)内恒成立,则 k2x2+9x 在(2,3
30、)上恒成立, 则有 k9, 若 pq 是假命题, 则 p、 q 都是假命题, 则有, 此时 k 的取值范围为 (9, 1012,+) , 反之:当 pq 是真命题时,则有 k9 或 10k12, 故 k 的取值范围为: (,9(10,12) 【点评】本题考查复合命题真假的判断,涉及双曲线的标准方程以及二次函数恒成立问 题,属于基础题 18 (12 分)已知曲线 E 的极坐标方程为,倾斜角为 的直线 l 过点 P(2,2) (1)求 E 的直角坐标方程和直线 l 的参数方程; (2)设 l1,l2是过点 P 且关于直线 x2 对称的两条直线,l1与 E 交于 A,B 两点,l2与 E 交于 C,
31、D 两点求证:|PA|:|PD|PC|:|PB| 【分析】 (1)由 2x2+y2,cosx,siny,能求出曲线的直角坐标方程;由三角 函数的关系求出直线 l 的参数方程即可; (2)利用韦达定理和弦长公式能求出|PA|PB|及|PC|PD|的值,从而证出结论 【解答】解: (1)E 的极坐标方程为, 2cos24sin, E:x24y(x0) , 倾斜角为 的直线 l 过点 P(2,2) , l:(t 为参数) (5 分) (2)l1,l2关于直线 x2 对称, l1,l2的倾斜角互补设 l1的倾斜角为 ,则 l2的倾斜角为 , 把直线 l1:(t 为参数)代入 x24y 并整理得: t2
32、cos2+4(cossin)t40, 根据韦达定理,t1t2,即|PA|PB| (8 分) 第 17 页(共 21 页) 同理即|PC|PD| |PA|PB|PC|PD|, 即|PA|:|PD|PC|:|PB| (10 分) 【点评】本题考查曲线的极坐标方程化为直角坐标方程的应用,考查|PA|PB|及直线的倾 斜角 的值的求法,是中题,解题时要注意韦达定理和弦长公式的合理应用 19 (12 分)设函数 f(x)lnx+2x25x (1)求函数 f(x)的极小值; (2)若关于 x 的方程 f(x)2m1 在区间1,e上有唯一实数解,求实数 m 的取值范 围 【分析】 (1)求出函数的导数,解关
33、于导函数的不等式,求出函数的单调区间即可; (2)根据函数的单调性得到 f(1)2m1f(e) ,得到关于 m 的不等式,解出即可 【解答】解: (1)依题意知 f(x)的定义域为(0,+) , f(x), 令 f(x)0,解得:x1 或 x, 当 0x或 x1 时,f(x)0, 当x1 时,f(x)0, 故 f(x)在(0,) , (1,+)递增,在(,1)递减,(4 分) 所以函数 f(x)的极小值为 f(1)3(6 分) (2)由(1)得 f(x)在1,e递增, 所以要使方程 f(x)2m1 在区间1,e上有唯一实数解, 只需 f(1)2m1f(e)(10 分) 32m12e25e+1,
34、 1me2e+1, 故 m 的范围是1,e2e+1(12 分) 【点评】本题考查了函数的单调性问题,考查导数的应用以及转化思想,是一道综合题 20 (12 分)已知函数(m,nR)在 x1 处取到极值 2 ()求 f(x)的解析式; 第 18 页(共 21 页) ()设函数,若对任意的 x11,1,总存在 x21,e(e 为自然对数 的底数) ,使得,求实数 a 的取值范围 【分析】 (I)f(x),由题意可得:f(1)0,f(1) 2,解得 n,m (II)对任意的 x11,1,总存在 x21,e(e 为自然对数的底数) ,使得 ,x21,e,g(x2)minf(x1)min+,x11,1由
35、 f(x) ,x1,1可得 f(x)minf(1).,x1,e,g (x)x1,e,对 a 分类讨论,即可得出最小值 【解答】解: (I)f(x), 由题意可得:f(1)0,f(1)2, 解得 n1,m4 f(x) (II)对任意的 x11,1,总存在 x21,e(e 为自然对数的底数) ,使得 , x21,e,g(x2)minf(x1)min+,x11,1 由 f(x),x1,1 可得 f(x)0,因此函数 f(x)单调递增,f(x)minf(1) 2 ,x1,e g(x) a1 时,g(x)0,此时函数 g(x)在 x1,e上单调递增,g(x)ming(1) a,由 a2+,a1,解得 a
36、1 ae 时,g(x)0,此时函数 g(x)在 x1,e上单调递减,g(x)ming(e) 第 19 页(共 21 页) 1+,由 1+2+,ae,解得 a 1ae 时,可得 xa 时,函数 g(x)取得极小值即最小值,g(a)lna+1lna+1 2+,1ae,解得 综上可得:实数 a 的取值范围是: 【点评】本题考查了利用导数研究函数的单调性极值与最值、分类讨论方法、方程与不 等式的解法,考查了推理能力与计算能力,属于难题 21 (12 分)定圆 M:16,动圆 N 过点 F且与圆 M 相切,记圆 心 N 的轨迹为 E (I)求轨迹 E 的方程; ()设点 A,B,C 在 E 上运动,A
37、与 B 关于原点对称,且|AC|CB|,当ABC 的面 积最小时,求直线 AB 的方程 【分析】 (I)因为|NM|+|NF|4|FM|,所以点 N 的轨迹 E 为椭圆,且,所 以 b1,从而可求求轨迹 E 的方程; ()分类讨论,直线 AB 的方程为 ykx,代入椭圆方程,求出|OA|,|OC|,可得 SABC 2SOAC|OA|OC|,利用基本不等式求最值,即可求直线 AB 的方程 【解答】解: ()因为点在圆内,所以圆 N 内切于 圆 M,因为|NM|+|NF|4|FM|,所以点 N 的轨迹 E 为椭圆,且,所以 b 1,所以轨迹 E 的方程为(4 分) () (i)当 AB 为长轴(或
38、短轴)时,依题意知,点 C 就是椭圆的上下顶点(或左右顶 点) , 此时|AB|2(5 分) (ii)当直线 AB 的斜率存在且不为 0 时,设其斜率为 k,直线 AB 的方程为 ykx, 联立方程得, 所以|OA|2(7 分) 由|AC|CB|知,ABC 为等腰三角形,O 为 AB 的中点,OCAB,所以直线 OC 的方程 第 20 页(共 21 页) 为, 由解得,(9 分) SABC2SOAC|OA|OC|, 由于, 所以, (11 分) 当且仅当 1+4k2k2+4,即 k1 时等号成立,此时ABC 面积的最小值是, 因为,所以ABC 面积的最小值为,此时直线 AB 的方程为 yx 或
39、 yx (12 分) 【点评】本题考查椭圆方程,考查直线与圆锥曲线的综合问题,考查基本不等式的运用, 考查学生分析解决问题的能力,属于中档题 22 (12 分)已知函数 f(x)(x1)e1 x ()求曲线 yf(x)在点(1,f(1) )处的切线方程; ()函数 f(x)与函数 yx24x+m(mR)的图象总有两个交点,设这两个交点的 横坐标分别为 x1,x2 ()求 m 的取值范围; ()求证:x1+x24 【分析】 ()根据导数的几何意义求得切线的斜率,再由点斜式得切线方程; () (i)两个函数作差后构造新函数,由这个新函数的最大值大于 0 即可解得 m 的范 围; (ii)不放设 x
40、12x2,则 4x22 且函数 g(x)在(,2)上单调递增,欲证 x1+x2 4,只需证明 g(x1)g(4x2) ,而 g(x1)g(x2) ,所以,只需证明 g(x2)g (4x2) 然后作差构造函数证明最小值大于 0 即可 【解答】 ()解:由已知得, f(1)0,又f(1)1, 曲线 yf(x)在点(1,f(1) )处的切线方程为:yx1 第 21 页(共 21 页) ()解法一:令 g(x)f(x)x2+4xm(x1)e1 xx2+4xm, g(x)(e1 x2) (x2) , 由 g(x)0 得,x2;由 g(x)0 得,x2 易知,x2 为 g(x)极大值点, 又 x时 g(x
41、),当 x+时,g(x) 即函数 g(x)在 x2 时有负值存在,在 x2 时也有负值存在 由题意,只需满足, m 的取值范围是: 解法二:f(x)e1 x(x2) , 由 f(x)0 得,x2;由 f(x)0 得,x2 易知,x2 为极大值点 而 yx24x+m(mR)在 x2 时取得极小值, 由题意,只需满足,解得 由题意知,x1,x2为函数 g(x)f(x)x2+4xm(x1)e1 xx2+4xm 的两 个零 点,由知,不妨设 x12x2,则 4x22,且函数 g(x)在(,2)上单调递增, 欲证 x1+x24 只需证明 g(x1)g(4x2) ,而 g(x1)g(x2) , 所以,只需证明 g(x2)g(4x2) 令 H(x2)g(x2)g(4x2) (x22) ,则 x12,即 所以,H(x2)0,即 H(x2)在(2,+)上为增函数, 所以,H(x2)H(2)0,g(x2)g(4x2)成立 所以,x1+x24 【点评】本题考查了利用导数研究函数的最值,属难题