2018年高考数学30道压轴题训练(教师版)1.椭圆的中心是原点O,它的短轴长为(,)0F c (0>c )的准线l 与x轴相交于点A ,2OF FA =,过点A 的直线与椭圆相交于P 、Q 两点。
(1)求椭圆的方程及离心率;(2)若0OP OQ ⋅=u u u r u u u r,求直线PQ 的方程;1.(1)解:由题意,可设椭圆的方程为(22212x y a a +=。
由已知得,().22222a c a c c c ⎧-=⎪⎨=-⎪⎩解得2a c == 所以椭圆的方程为22162x y +=,离心率3e =。
(2)解:由(1)可得A (3,0)。
设直线PQ 的方程为()3y k x =-。
由方程组,()221623x y y k x ⎧+=⎪⎨⎪=-⎩得()222231182760k x k x k +-+-=,依题意()212230k ∆=->,得33k <<。
设(,),(,)1122P x y Q x y ,则21221831k x x k +=+, ① 212227631k x x k -=+。
②由直线PQ 的方程得(),()112233y k x y k x =-=-。
于是()()[()]22121212123339y y k x x k x x x x =--=-++。
③ ∵0OP OQ ⋅=u u u r u u u r,∴12120x x y y +=。
④由①②③④得251k =,从而()533k =。
所以直线PQ的方程为30x -=或30x +-=2.已知函数)(x f 对任意实数x 都有1)()1(=++x f x f ,且当]2,0[∈x 时,|1|)(-=x x f 。
(1) )](22,2[Z k k k x ∈+∈时,求)(x f 的表达式。
(2) 证明)(x f 是偶函数。
(3) 试问方程01log )(4=+xx f 是否有实数根?若有实数根,指出实数根的个数;若没有实数根,请说明理由。
2.①f(x)=12--k x (2k≦x≦2k+2, k∈Z) ②略 ⑶方程在[1,4]上有4个实根3.如图,已知点F (0,1),直线L :y=-2,及圆C :1)3(22=-+y x 。
(1) 若动点M 到点F 的距离比它到直线L 的距离小1,求动点M 的轨迹E 的方程; (2) 过点F 的直线g (3) 过轨迹E 上一点P 小,求点P 的坐标及S 的最小值。
3.①x 2=4y ②x 1x 2=-4 ⑶P(±2,1) S MIN =74.以椭圆222y ax +=1(a4.解:因a >1,不防设短轴一端点为B (0,1)设BC ∶y =kx +1(k >0)则AB ∶y =-k1x +1 把BC 方程代入椭圆, 是(1+a 2k 2)x 2+2a 2kx =08642-2-4-15-10-5510x C yX O F∴|BC |=2222121k a k a k ++,同理|AB |=222221ak a k ++ 由|AB |=|BC |,得k 3-a 2k 2+ka 2-1=0(k -1)[k 2+(1-a 2)k +1]=0 ∴k =1或k 2+(1-a 2)k +1=0当k 2+(1-a 2)k +1=0时,Δ=(a 2-1)2-4由Δ<0,得1<a <3由Δ=0,得a =3,此时,k =1 故,由Δ≤0,即1<a ≤3时有一解 由Δ>0即a >3时有三解5.已知,二次函数f (x )=ax 2+bx +c 及一次函数g (x )=-bx ,其中a 、b 、c ∈R ,a >b >c ,a +b +c =0.(Ⅰ)求证:f (x )及g (x )两函数图象相交于相异两点; (Ⅱ)设f (x )、g (x )两图象交于A 、B 两点,当AB 线段在x 轴上射影为A 1B 1时,试求|A 1B 1|的取值范围.5. 解:依题意,知a 、b ≠0∵a >b >c 且a +b +c =0 ∴a >0且c <0(Ⅰ)令f (x )=g (x ), 得ax 2+2bx +c =0.(*) Δ=4(b 2-ac )∵a >0,c <0,∴ac <0,∴Δ>0 ∴f (x )、g (x )相交于相异两点 (Ⅱ)设x 1、x 2为交点A 、B 之横坐标 则|A 1B 1|2=|x 1-x 2|2,由方程(*),知|A 1B 1|2=22224)(444a acc a a ac b -+=-2224()a c ac a =++ 24()1(**)cc aa ⎡⎤=++⎢⎥⎣⎦∵020a b c a c a b++=⎧⇒+>⎨>⎩,而a >0,∴2ca>- ∵020a b c a c c b++=⎧⇒+<⎨<⎩,∴12c a <- ∴122c a -<<- ∴4[(a c )2+ac +1]∈(3,12)∴|A 1B 1|∈(3,23)6. 已知过函数f (x )=123++ax x 的图象上一点B (1,b )的切线的斜率为-3。
(1) 求a 、b 的值;(2) 求A 的取值范围,使不等式f (x )≤A -1987对于x ∈[-1,4]恒成立; (3) 令()()132++--=tx x x f x g 。
是否存在一个实数t ,使得当]1,0(∈x 时,g (x )有最大值1?6、解:(1)()x f'=ax x 232+依题意得k=()1'f =3+2a=-3, ∴a=-3()1323+-=∴x x x f ,把B (1,b )代入得b=()11-=f∴a=-3,b=-1 (2)令()x f'=3x 2-6x=0得x=0或x=2∵f (0)=1,f (2)=23-3×22+1=-3 f (-1)=-3,f (4)=17∴x ∈[-1,4],-3≤f (x )≤17要使f (x )≤A -1987对于x ∈[-1,4]恒成立,则f (x )的最大值17≤A -1987 ∴A ≥2004。
(1) 已知g (x )=-()tx x tx x x x +-=++-+-32231313 ∴()t x x g +-=2'3∵0<x ≤1,∴-3≤-3x 2<0, ① 当t >3时,t -3x 2>0,()0'>x g 即∴g (x )在]1.0(上为增函数,g (x )的最大值g (1)=t -1=1,得t=2(不合题意,舍去) ② 当0≤t ≤3时, ()t x x g +-=2'3令()x g '=0,得x=3t 列表如下:g (x )在x=3t 处取最大值-33⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛t +t 3t=1 ∴t=3427=2233<3t 3∴x=3t <1 ③当t <0时,()t x x g +-=2'3<0,∴g (x )在]1.0(上为减函数, ∴g (x )在]1.0(上为增函数,∴存在一个a=2233,使g (x )在]1.0(上有最大值1。
7. 已知两点M (-2,0),N (2,0),动点P 在y 轴上的射影为H ,︱PH ︱是2和→→⋅PN PM 的等比中项。
(1) 求动点P 的轨迹方程,并指出方程所表示的曲线;(2) 若以点M 、N 为焦点的双曲线C 过直线x+y=1上的点Q ,求实轴最长的双曲线C的方程。
7、解:(1)设动点的坐标为P (x,y ),则H (0,y ),()0,x PH -=→,→PM =(-2-x,-y )→PN =(2-x,-y )∴→PM ·→PN =(-2-x,-y )·(2-x,-y )=224y x +- x PH =→由题意得∣PH ∣2=2·→PM ·→PN 即()22242yx x +-=即14822=+y x ,所求点P 的轨迹为椭圆 (2)由已知求得N (2,0)关于直线x+y=1的对称点E (1,-1),则∣QE ∣=∣QN ∣ 双曲线的C 实轴长2a=10=≤-=-ME QE QM QN QM (当且仅当Q 、E 、M 共线时取“=”),此时,实轴长2a 最大为10所以,双曲线C 的实半轴长a=210又23,221222=-=∴==a cb NMc Θ ∴双曲线C 的方程式为1232522=-y x 8.已知数列{a n }满足aa aa b a a a a a a a n nn n n n +-=+=>=+设,2),0(32211 (1)求数列{b n }的通项公式;(2)设数列{b n }的前项和为S n ,试比较S n 与87的大小,并证明你的结论. 8.(1)121-=n n b(2)08121116181)21212121161(81)212121(872441684=--=-+⋅+⋅+<-++++=-K K n S 9.已知焦点在x 轴上的双曲线C 的两条渐近线过坐标原点,且两条渐近线与以点)2,0(A 为圆心,1为半径的圆相切,又知C 的一个焦点与A 关于直线x y =对称.(Ⅰ)求双曲线C 的方程;(Ⅱ)设直线1+=mx y 与双曲线C 的左支交于A ,B 两点,另一直线l 经过M (-2,0)及AB 的中点,求直线l 在y 轴上的截距b 的取值范围;(Ⅲ)若Q 是双曲线C 上的任一点,21F F 为双曲线C 的左,右两个焦点,从1F 引21QF F ∠的平分线的垂线,垂足为N ,试求点N 的轨迹方程.9.解:(Ⅰ)设双曲线C 的渐近线方程为y=kx ,则kx-y=0∵该直线与圆1)2(22=-+y x 相切,∴双曲线C 的两条渐近线方程为y=±x .…………………………………………2分故设双曲线C 的方程为12222=-ay a x .又双曲线C 的一个焦点为 )0,2(∴222=a ,12=a .∴双曲线C 的方程为122=-y x .………………………………………………4分 (Ⅱ)由⎩⎨⎧=-+=1122y x mx y 得022)1(22=---mx x m .令22)1()(22---=mx x m x f直线与双曲线左支交于两点,等价于方程f(x)=0在)0,(-∞上有两个不等实根.因此⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧>--<->∆012012022mm m 解得21<<m . 又AB 中点为)11,1(22mm m --, ∴直线l 的方程为)2(2212+++-=x m m y .………………………………6分 令x=0,得817)41(2222222+--=++-=m m m b . ∵)2,1(∈m ,∴)1,22(817)41(22+-∈+--m∴),2()22,(+∞---∞∈Y b .………………………………………………8分 (Ⅲ)若Q 在双曲线的右支上,则延长2QF 到T ,使||||1QF QT =, 若Q 在双曲线的左支上,则在2QF 上取一点T ,使||||1QF QT =.根据双曲线的定义2||2=TF ,所以点T 在以)0,2(2F 为圆心,2为半径的圆上,即点T 的轨迹方程是)0(4)2(22≠=+-x y x ①…………………………………………10分 由于点N 是线段T F 1的中点,设),(y x N ,),(T T y x T .则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=222TT y y x x ,即⎩⎨⎧=+=y y x x T T 222.代入①并整理得点N 的轨迹方程为122=+y x .)22(-≠x ………………12分 10.)(x f 对任意R x ∈都有.21)1()(=-+x f x f (Ⅰ)求)21(f 和)( )1()1(N n nn f nf ∉-+的值. (Ⅱ)数列{}n a 满足:n a =)0(f +)1()1()2()1(f nn f n f n f +-+++ΛΛ,数列}{n a 是等差数列吗?请给予证明;试比较n T 与n S 的大小.10 解:(Ⅰ)因为21)21()21()211()21(=+=-+f f f f .所以41)21(=f .……2分令n x 1=,得21)11()1(=-+n f n f ,即21)1()1(=-+n n f n f .……………4分(Ⅱ))1()1()1()0(f n n f n f f a n +-+++=Λ又)0()1()1()1(f nf n n f f a n +++-+=Λ………………5分两式相加21)]0()1([)]1()1([)]1()0([2+=+++-+++=n f f n n f n f f f a n Λ. 所以N n n a n ∈+=,41,………………7分 又41414111=+-++=-+n n a a n n .故数列}{n a 是等差数列.………………9分(Ⅲ)na b n n 4144=-=22221n n b b b T +++=Λ)131211(16222n ++++=Λ ])1(13212111[16-++⨯+⨯+≤n n Λ………………10分)]111()3121()211(1[16n n --++-+-+=Λ………………12分n S nn =-=-=1632)12(16所以n n S T ≤……………………………………………………………………14分11.如图,设OA 、OB 是过抛物线y 2=2px 顶点O 的两条弦,且OA →·OB →=0,求以OA 、OB 为直径的两圆的另一个交点P 的轨迹.11.设直线OA 的斜率为k ,显然k 存在且不等于0则OA 的方程为y =kx由⎩⎨⎧y =kx y 2=2px解得A (2p k 2,2p k )……4分又由,知OA ⊥OB ,所以OB 的方程为y =-1kx由⎩⎪⎨⎪⎧y =-1k x y 2=2px 解得B (2pk 2,-2pk ) ……4分从而OA 的中点为A '(p k 2,pk ),OB 的中点为B '(pk 2,-pk )……6分所以,以OA 、OB 为直径的圆的方程分别为 x 2+y 2-2px k 2-2pyk =0 ……①x 2+y 2-2pk 2x +2pky =0 ……②……10分∵P (x ,y )是异于O 点的两圆交点,所以x ≠0,y ≠0 由①-②并化简得y =(k -1k )x ……③将③代入①,并化简得x (k 2+1k 2-1)=2p ……④由③④消去k ,有x 2+y 2-2px =0∴点P 的轨迹为以(p ,0)为圆心,p 为半径的圆(除去原点). ……13分12.知函数f (x )=log 3(x 2-2mx +2m 2+9m 2-3)的定义域为R(1)求实数m 的取值集合M ;(2)求证:对m ∈M 所确定的所有函数f (x )中,其函数值最小的一个是2,并求使函数值等于2的m 的值和x 的值.12.(1)由题意,有x 2-2mx +2m 2+9m 2-3>0对任意的x ∈R 恒成立所以△=4m 2-4(2m 2+9m 2-3)<0即-m 2-9m 2-3<0∴(m 2-32)2+27m 2-3>0由于分子恒大于0,只需m 2-3>0即可所以m <-3或m > 3∴M ={m |m <-3或m >3}……4分(2)x 2-2mx +2m 2+9m 2-3=(x -m )2+m 2+9m 2-3≥m 2+9m 2-3当且仅当x =m 时等号成立.所以,题设对数函数的真数的最小值为m 2+9m 2-3……7分 又因为以3为底的对数函数为增函数∴f (x )≥log 3(m 2+9m 2-3)∴当且仅当x =m (m ∈M )时,f (x )有最小值为log 3(m 2+9m 2-3) ……10分 又当m ∈M 时,m 2-3>0 ∴m 2+9m 2-3=m 2-3+9m 2-3+3≥2(m 2-3)·9m 2-3+3=9当且仅当m 2-3=9m 2-3,即m =±6时,log 3(m 2+9m 2-3)有最小值log 3(6+96-3)=log 39=2∴当x =m =±6时,其函数有最小值2.13.设关于x 的方程2x 2-tx-2=0的两根为),(,βαβα<函数f(x)=.142+-x tx(1) .求f()()βαf 和的值。