压轴题(四)
12.已知函数f(x)=ax-a-4(a>0,x∈R),若p+q=8,则A.(-∞,2-3) C.(2-3,2+3) 答案 D
2
2
2
fq的取值范围是( ) fpB.[2+3,+∞) D.[2-3,2+3]
q-a-
a4?fqaq-a2-4?4
解析 ==,表示点A(p,q)与点B?a+,a+?连线的斜率.又2
a?fpap-a-44?ap-a-
aa+≥4,故取点E(4,4). a4
4
当AB与圆的切线EC重合时,kAB取最小值, 可求得kEC=tan15°=2-3,所以
fq的最小值为2-3; fp当AB与圆的切线ED重合时,kAB取最大值, 可求得kED=tan75°=2+3, ∴
fqfq的最大值为2+3;故的取值范围是[2-3,2+3]. fpfpx2y2
16.(2019·江西上饶重点中学六校第二次联考)已知椭圆C的方程为+=1,A,B为
93椭圆C的左、右顶点,P为椭圆C上不同于A,B的动点,直线x=6与直线PA,PB分别交于
M,N两点,若点D(9,0),则过D,M,N三点的圆必过x轴上不同于点D的定点,则该定点坐
标为________.
答案 (3,0)
- 1 -
x2y2
解析 首先证明椭圆的一个性质:椭圆2+2=1(a>b>0),点A,B是椭圆上关于原点
ab对称的两点,P是椭圆上异于A,B的一个点,
b2
则kAPkBP=-2.
a证明如下:设P(x,y),A(x1,y1),B(-x1,-y1),由于A,P是椭圆上的两点,故
???xy??a+b=1,
2
12
212
x2y2
+=1,a2b2
x2-x2y2-y2y-y1y+y1y2-y2b2111
两式作差可得2+2=0,此时kAPkBP=·==-2.故结论成立.
abx-x1x+x1x2-x2a1b21
设直线PA的斜率为k1,直线PB的斜率为k2,由题意可知k1k2=-2=-,设直线PA的
a3
方程为y=k1(x+3),则M(6,9k1),设直线PB的方程为y=k2(x-3),则N(6,3k2),故kDM·kDN=
9k13k2
·=3k1k2=-1,故DM⊥DN,MN为△DMN外接圆的直径,设所求的点为E(m,0)(m≠9),-3-3
9k13k2
则kEM·kEN=·=-1,
6-m6-m即-(6-m)=27k1k2=-9,解得m=3(m=9舍去).综上可得,所求定点的坐标为(3,0). 9?1?20.已知动点P到点F?,0?的距离比它到直线x=-的距离小2.
4?4?(1)求动点P的轨迹方程;
(2)记P点的轨迹为E,过点F、斜率存在且不为0的两直线l1,l2分别与曲线E交于M,
2
N,P,Q四点,若l1⊥l2,证明:
1
+为定值. |MN||PQ|
1
1?1?解 (1)由题意可知动点P到点F?,0?的距离与它到直线x=-的距离相等,显然动点4?4?
P的轨迹是抛物线,设其方程为y2=2px(p>0),易知p=,所以动点P的轨迹方程为y2=x.
y=x,???1?(2)证明:由题意,直线l1的斜率存在,可设直线l1:y=k?x-?.由?1??4??y=k??x-4?,
???
2
1
2
?k?k得kx-?+1?x+=0.
?2?16
22
22
+12
k+2
设M(x1,y1),N(x2,y2),则x1+x2=2=2. k2k2
- 2 -
k2
k2+21k2+1
于是|MN|=x1+x2+p=2+=2.
2k2k?-1?2+1
?k???2
同理可得|PQ|==k+1.
?-1?2?k???
1
所以+=2+2=1,为定值.
|MN||PQ|k+1k+121.已知函数f(x)=ax-(2a+1)x+ln x,a∈R. (1)当a=1时,求曲线y=f(x)在x=2处的切线方程; (2)讨论函数f(x)的单调性.
解 (1)函数f(x)=ax-(2a+1)x+ln x的定义域是(0,+∞). 当a=1时,f(x)=x-3x+ln x, 12x-3x+12x-1
f′(x)=2x-3+==
2222
11
k2
x-1xxx.
3
曲线y=f(x)在x=2处的切线斜率为f′(2)=,f(2)=-2+ln 2,
2故曲线y=f(x)在x=2处的切线方程为y-f(2)=f′(2)·(x-2), 3
即y-(-2+ln 2)=(x-2),化简得3x-2y-10+2ln 2=0.
2(2)因为f(x)=ax-(2a+1)x+ln x,
12ax-2a+1x+1
从而f′(x)=2ax-(2a+1)+=
2
2
xx=
2ax-1x-1x,x>0.
当a≤0时,x∈(0,1)时,f′(x)>0;x∈(1,+∞)时,f′(x)<0,所以函数f(x)在区间(0,1)上单调递增,在区间(1,+∞)上单调递减;
111
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