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1、1.(本题满分14分)已知函数,且其导函数的图像过原点.(1)当时,求函数的图像在处的切线方程;(2)若存在,使得,求的最大值;(3)当时,求函数的零点个数。解: ,由得 ,. -2分(1) 当时, ,,,所以函数的图像在处的切线方程为,即-4分(2) 存在,使得, ,当且仅当时,所以的最大值为. -9分f(x) 单调递增极大值单调递减极小值单调递增 (3) 当时,的变化情况如下表:-11分的极大值,的极小值又,.所以函数在区间内各有一个零点,故函数共有三个零点。-14分注:证明的极小值也可这样进行:设,则当时, ,当时, ,函数在区间上是增函数,在区间上是减函数,故函数在区间上的最大值为,从
2、而的极小值.证明函数共有三个零点。也可这样进行:的极大值,的极小值,当无限减小时,无限趋于 当 无限增大时,无限趋于故函数在区间内各有一个零点,故函数共有三个零点。2、(本小题满分14分)已知函数在处取得极值.求的解析式;设是曲线上除原点外的任意一点,过的中点且垂直于轴的直线交曲线于点,试问:是否存在这样的点,使得曲线在点处的切线与平行?若存在,求出点的坐标;若不存在,说明理由;设函数,若对于任意,总存在,使得,求实数的取值范围.解:,.又在处取得极值.,即,解得,经检验满足题意,. (4分)由知.假设存在满足条件的点,且,则,又.则由,得,得.故存在满足条件的点,此时点的坐标为或. (8分)
3、解法: ,令,得或.当变化时,、的变化情况如下表:单调递减极小值单调递增极大值单调递减在处取得极小值,在处取得极大值.又时,的最小值为. 对于任意的,总存在,使得,当时,最小值不大于.又.当 时,的最小值为,由,得; 当时,最小值为,由,得;当时,的最小值为.由,即,解得或.又,此时不存在. 综上,的取值范围是. (14分) 解法:同解法得的最小值为. 对于任意的,总存在,使得,当时,有解,即在上有解.设,则得, 或,得或. 或时,在上有解,故的取值范围是. 解法:同解法得的最小值为. 对于任意的,总存在,使得,当时,有解,即在上有解.令,则,.当时,;当时,得,不成立,不存在;当时,.令,时
4、,在上为减函数,. 综上,的取值范围是.3、(本小题满分14分)已知函数是函数的极值点. (1)当时,求函数的单调区间;(2)若函数有两个零点,求实数满足的条件;(3)直线是函数与函数 的图象在处的公切线,若,求的取值范围.(本小题满分14分)解:(1),1分由已知得,解得a=1 2分当时,当时, 3分当时,的递增区间为,递减区间为 4分(2)由(1)知,当时,单调递减,当,单调递增,. 6分要使函数有两个零点,则函数的图象与直线有两个不同的交点.当时,m=0或; 7分当b=0时,; 8分当. 9分(3) 时,两式相除得,整理得 12分令则 在递减仅在取等号, 在递减 14分4、(本小题14分
5、)已知函数在上是增函数,在(0,1)上是减函数.(I)求、的表达式;(II)求证:当时,方程有唯一解;(III)当时,若当时恒成立,求的取值范围.解: (I)依题意,即,.上式恒成立, 1分又,依题意,即,.上式恒成立, 2分由得. 3分 4分(II)由(1)可知,方程,设,令,并由得解知 5分令由 6分列表分析:(0,1)1(1,+)-0+递减0递增知在处有一个最小值0, 7分当时,0,在(0,+)上只有一个解.即当x0时,方程有唯一解.8分(III)设, 9分在为减函数 又 11分所以:为所求范围. 121、(本小题满分14分)已知圆:交轴于、两点,曲线是以为长轴,离心率为的椭圆,其左焦点
6、为,若是圆上一点,连结,过原点作直线的垂线交直线于点.()求椭圆的标准方程;()若点的坐标为求证:直线与圆相切;()试探究:当点P在圆O上运动时(不与A、B重合),直线PQ与圆O是否保持相切的位置关系?若是,请证明;若不是,请说明理由. 解:()因为,所以c=1,则b=1,所以椭圆C的标准方程为 5分()P(1,1),直线OQ的方程为y=-2x, 点Q(-2,4)7分,又,即OPPQ,故直线PQ与圆O相切 10分()当点P在圆O上运动时,直线PQ与圆O保持相切 11分证明:设(),则,所以,所以直线OQ的方程为所以点Q(-2,) 12分所以,又 13分所以,即OPPQ,故直线PQ始终与圆O相切
7、. 14分2、(本小题满分14分)已知圆直线()求圆的圆心坐标和圆的半径;()求证:直线过定点;()判断直线被圆截得的弦何时最长,何时最短?并求截得的弦长最短时的值,以及最短长度.(I)圆:可变为:1分由此可知圆的圆心坐标为,半径为3分()由直线可得4分对于任意实数,要使上式成立,必须5分解得:6分所以直线过定点7分()当圆心在直线上,圆截得的弦为直径,此时弦最长;8分当圆心与定点的连线与垂直时,直线被圆截得的弦为最短。9分由条件得:10分解得11分连结,在直角三角形中,12分13分14分3(本小题满分14分)已知圆:及定点,点是圆上的动点,点在上,点在上,且满足2, (1)若,求点的轨迹的方
8、程;(2)若动圆和(1)中所求轨迹相交于不同两点,是否存在一组正实数,使得直线垂直平分线段,若存在,求出这组正实数;若不存在,说明理由解:(1)点为的中点,又,或点与点重合 2分又点的轨迹是以为焦点的椭圆,且,的轨迹方程是 6分解:(2)不存在这样一组正实数,下面证明: 7分由题意,若存在这样的一组正实数,当直线的斜率存在时,设之为,故直线的方程为: ,设,中点,则,两式相减得:9分注意到,且 , 则 , 又点在直线上,代入式得:因为弦的中点在所给椭圆内,故,这与矛盾,所以所求这组正实数不存在 13分当直线的斜率不存在时,直线的方程为,则此时,代入式得,这与是不同两点矛盾综上,所求的这组正实数
9、不存在 14分yP xBAC04(本小题14分)如图,已知点P(3,0),点A、B分别在x轴负半轴和y轴上,且0,当点B在y轴上移动时,记点C的轨迹为E(1)求曲线E的方程;(2)已知向量(1,0),(0,1),过点Q(1,0)且斜率为的直线l交曲线E于不同的两点M、N,若D(1,0),且0,求k的取值范围20. 解: (1)设A(a,0)(a0,B(0,b),C(x,y)则(xa,y),(a,b),(3,b),0, 消去a、b得:y24x , a0,x3a0. 故曲线E的方程为y24x (2)设R(x,y)为直线l上一点,由条件知)即(x1,y)(1,k),消去得l的方程为:yk(x1) 由k2x22(k22)xk20 (*)直线l交曲线E与不同的两点M、N0 1k1 设M(x1,y1),N(x2,y2),则(x11,y1),(x21,y2)M、N在直线yk(x1)上,y1k(x11),y2k(x21)又由(*),有x1x2,x1x22(x11)(x21)y1y2 (x11)(x21)k2(x11)(x21)(k21)x1x2(1k2)(x1x2)k21由条件知:0 k2 由知:1k或k1 点评利用化归思想把给出的平面向量条件转化为坐标来解决