2021年上海市高考数学压轴题总复习
1.已知焦点在x 轴上的椭圆x 29+y 2
b =1(b >0)的离心率e =23
,F 1,F 2分别是椭圆的左、右焦点,B 1,B 2分别是椭圆的上、下顶点,P 是椭圆上任意一点(不与B 1,B 2,重合),O 为坐标原点.
(1)若线段PF 1的中点在y 轴上,求|PF 2|
|PF 1|的值;
(2)若直线PB 1,PB 2分别与x 轴交于点M ,N ,求证:|OM |•|ON |为定值.
解:(1)由题意可得a =3,e =c a =23,可得c =2,而b 2=a 2﹣c 2=5,
所以椭圆的方程:x 29+y 25=1;
设线段PF 1的中点为G
因为O 是线段F 1F 2的中点,所以OG ∥PF 2,PF 2⊥x 轴,
所以|PF 2|=53|,PF 1|=2a ﹣|PF 2|=133,故|PF 2||PF 1|=513
, (2)令P (x 0,y 0),则x 0≠0,
x 029+y 025=1,
即5x 02=9(5﹣y 02),
易知B 1(0,√5),B 2(0,−√5),
所以l B 1P :y −√5=y 0−√5x 0(x ﹣0), l B 2P :y +√5=y 0+√5x 0
(x ﹣0), 令y =0,得x N =√5x 0
y 0+5,
所以可证:|OM |•|ON |=|√5x 0y 0−√5||√5x 0y 0+√5||5x 02
y 0−5
|=9. 2.已知函数f (x )=a 4x 4+b 6x 3﹣cx 2﹣mx +lnx .
(Ⅰ)当a =c =1,b =0时,f (x )在定义域上单调递增,求m 的取值范围; (Ⅱ)当a =c =0,b =1时,f (x )存在两个极值点x 1,x 2,求证:x 1+x 2>2. (Ⅰ)解:易知函数f (x )的定义域为(0,+∞),
由题意知函数f (x )=14x 4﹣x 2﹣mx +lnx ,
所以f ′(x )=x 3﹣2x ﹣m +1x ≥0在(0,+∞)上恒成立,
即m ≤x 3﹣2x +1
x 在(0,+∞)上恒成立,
令函数g(x)=x3﹣2x+1
x(x>0),
则g′(x)=3x2﹣2−1
x2
=3x
4−2x2−1
x2
=(3x
2+1)(x2−1)
x2
,
所以当x>1时,g′(x)>0,函数g(x)在(1,+∞)上单调递增;当0<x<1时,g′(x)<0,函数g(x)在(0,1)上单调递减,
则当x=1时,g(x)取得最小值,即g(x)min=g(1)=0,
故m≤0.
(Ⅱ)证明:由题意的f(x)=1
6x
3﹣mx+lnx(x>0),
令f′(x)=1
2x
2﹣m+1
x
=0,得m=12x2+1x,
设函数h(x)=1
2x
2+1
x(x>0),
则h(x1)=h(x2),且函数h(x)在(,+∞)上单调递增,在(0,1)上单调递减,不妨设x1<x2,所以0<x1<1<x2,
令函数H(x)=h(x)﹣h(2﹣x),x∈(0,1),
则H′(x)=x−1
x2
+2﹣x−1
(2−x)2
=2−2x
2−4x+4
x2(2−x)2
=2(x−1)
2[(x−1)2−3]
(2x−x2)2
,
所以函数H(x)在(0,1)上单调递减,
又H(1)=0,故H(x)>H(1)=0恒成立,
则h(x)>h(2﹣x)对x∈(0,1)恒成立,
因为0<x1<1,所以h(x1)>h(2﹣x1),即h(x2)>h(2﹣x1),
又x2>1,2﹣x1>1且函数h(x)在(1,+∞)上单调递增,
所以x2>2﹣x1,即x1+x2>2.
3.已知函数f(x)=(x﹣1)(x2+2)e x﹣2x.
(1)求曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程;
(2)证明:f(x)>﹣x2﹣4.
解:(1)函数f(x)=(x﹣1)(x2+2)e x﹣2x的导数为f′(x)=(x3+2x2)e x﹣2,可得曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线斜率为k=﹣2,切点为(0,﹣2),则曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为y=﹣2x﹣2;
(2)证明:要证f(x)>﹣x2﹣4,即证(x﹣1)(x2+2)e x>2x﹣x2﹣4,
设g(x)=(x﹣1)(x2+2)e x,g′(x)=x2(x+2)e x,
当x>﹣2时,g′(x)>0,g(x)递增;当x<﹣2时,g′(x)<0,g(x)递减,
可得g(x)在x=﹣2处取得极小值,且为最小值﹣18e﹣2;
设h(x)=2x﹣x2﹣4,可得h(1)为最大值﹣3.
由﹣18e﹣2>﹣3,可得(x﹣1)(x2+2)e x>2x﹣x2﹣4恒成立,则f(x)>﹣x2﹣4.
4.已知函数f(x)=lnx
x+a(a>0).
(1)当a=1时,证明:f(x)≤x−1 2;
(2)判断f(x)在定义域内是否为单调函数,并说明理由.解:(1)函数f(x)的定义域是(0,+∞),
证明:当a=1时,f(x)=lnx
x+1,
欲证f(x)≤x−1 2,
即证lnx
x+1≤
x−1
2
,
即证2lnx﹣x2+1≤0.
令h(x)=2lnx﹣x2+1,
则h′(x)=2
x
−2x=−2(x−1)(x+1)
x,
当x变化时,h'(x),h(x)变化情况如下表:
x(0,1)1(1,+∞)h'(x)+0﹣
h(x)↗极大值↘
所以函数h(x)的最大值为h(1)=0,故h(x)≤0.
所以f(x)≤x−1 2;
(2)函数f(x)在定义域内不是单调函数.理由如下:
令g(x)=﹣lnx+a
x
+1,
因为g′(x)=−1
x
−a
x2
=−x+a
x2
<0,
所以g(x)在(0,+∞)上单调递减.注意到g(1)=a+1>0.
且g(e a+1)=﹣lne a+1+
a
e a+1
+1=a(
1
e
−1)<0,。