2018屆數(shù)學二輪復(fù)習第一部分層級三30分的拉分題因人而定酌情自選理_第1頁
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學必求其心得,業(yè)必貴于專精學必求其心得,業(yè)必貴于專精PAGEPAGE117學必求其心得,業(yè)必貴于專精第一部分層級三30分的拉分題因人而定酌情自選壓軸專題(一)選擇題第12題、填空題第16題的搶分策略[全國卷3年考情分析]年份卷別考查內(nèi)容命題分析2017卷Ⅰ等差數(shù)列、等比數(shù)列前n項和公式的應(yīng)用、創(chuàng)新問題選擇題第12題、填空題第16題,一般難度較大,從近幾年試題分析,這兩道題主要考查函數(shù)與導(dǎo)數(shù)問題、創(chuàng)新問題、圓錐曲線的性質(zhì)、數(shù)列、三角函數(shù)、立體幾何等知識.大多數(shù)考生對這類題目存在畏懼心理,其實若能靜下心來審讀這類題目,也是完全可以得分的.一些能力欠佳的考生,會用一定的猜題技巧,極有可能猜對答案,即平常我們所說的“瞎猜的不如會猜的”.翻折問題、三棱錐的體積、導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用等卷Ⅱ平面向量的數(shù)量積及最值拋物線的定義、標準方程等卷Ⅲ平面向量基本定理、直線與圓的位置關(guān)系圓錐、空間中直線與直線的位置關(guān)系、空間向量等2016卷Ⅰ函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的性質(zhì)線性規(guī)劃的實際應(yīng)用卷Ⅱ函數(shù)圖象的應(yīng)用導(dǎo)數(shù)的幾何意義、直線方程卷Ⅲ計數(shù)原理與組合知識、新定義問題2015卷Ⅰ函數(shù)的概念、不等式的解法正、余弦定理解三角形卷Ⅱ函數(shù)的單調(diào)性與奇偶性、導(dǎo)數(shù)在研究函數(shù)中的應(yīng)用、不等式解法等數(shù)列的遞推關(guān)系式、等差數(shù)列的定義與通項審題探尋實質(zhì)[典例](2016·四川高考)在平面直角坐標系中,當P(x,y)不是原點時,定義P的“伴隨點”為P′eq\f(y,x2+y2),eq\f(-x,x2+y2);當P是原點時,定義P的“伴隨點”為它自身.現(xiàn)有下列命題:①若點A的“伴隨點"是點A′,則點A′的“伴隨點”是點A;②單位圓上的點的“伴隨點”仍在單位圓上;③若兩點關(guān)于x軸對稱,則它們的“伴隨點"關(guān)于y軸對稱;④若三點在同一條直線上,則它們的“伴隨點”一定共線.其中的真命題是________(寫出所有真命題的序號).[解析]對于①,特殊值法.取A(1,1),則A′eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),-\f(1,2))),A′的“伴隨點"為點(-1,-1).故①為假命題.對于②,單位圓的方程為x2+y2=1,設(shè)其上任意一點(x,y)的“伴隨點"為(x′,y′),則eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x′=\f(y,x2+y2)=y(tǒng),,y′=\f(-x,x2+y2)=-x,))∴y2+(-x)2=y(tǒng)2+x2=1。故②為真命題.③設(shè)A(x,y),B(x,-y),則它們的伴隨點分別為A′eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(y,x2+y2),\f(-x,x2+y2))),B′eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(-y,x2+y2),\f(-x,x2+y2))),A′與B′關(guān)于y軸對稱,故③為真命題.④設(shè)共線的三點A(-1,0),B(0,1),C(1,2),則它們的伴隨點分別為A′(0,1),B′(1,0),C′eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,5),-\f(1,5))),此三點不共線,故④為假命題.故真命題為②③。[答案]②③[題后悟通]1.解答此題應(yīng)理解“伴隨點”的含義,即P(x,y)→P′eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(y,x2+y2),\f(-x,x2+y2))),問題即可解決.2.解答新定義問題要仔細觀察,認真閱讀,在徹底領(lǐng)悟、準確辨析的基礎(chǔ)上,進行歸納、類比,將新定義問題轉(zhuǎn)化為已有知識的問題解決.[針對訓練]1.(2018屆高三·湘中高三聯(lián)考)對于數(shù)列{an},定義Hn=eq\f(a1+2a2+…+2n-1an,n)為{an}的“優(yōu)值”,現(xiàn)在已知某數(shù)列{an}的“優(yōu)值"Hn=2n+1,記數(shù)列{an-kn}的前n項和為Sn,若Sn≤S5對任意的n∈N*恒成立,則實數(shù)k的取值范圍為________.解析:由Hn=2n+1,得n·2n+1=a1+2a2+…+2n-1an,則當n≥2時,(n-1)·2n=a1+2a2+…+2n-2an-1,①-②,得2n-1an=n·2n+1-(n-1)·2n,所以an=2n+2,令bn=an-kn=(2-k)n+2,又Sn≤S5對任意的n∈N*恒成立,所以eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(b5≥0,,b6≤0,))即eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(52-k+2≥0,,62-k+2≤0,))解得eq\f(7,3)≤k≤eq\f(12,5).答案:eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(7,3),\f(12,5)))運算善用技巧[典例](2016·全國卷Ⅱ)若直線y=kx+b是曲線y=lnx+2的切線,也是曲線y=ln(x+1)的切線,則b=________。[解析]求得(lnx+2)′=eq\f(1,x),[ln(x+1)]′=eq\f(1,x+1)。設(shè)曲線y=lnx+2上的切點為(x1,y1),曲線y=ln(x+1)上的切點為(x2,y2),則k=eq\f(1,x1)=eq\f(1,x2+1),所以x2+1=x1。又y1=lnx1+2,y2=ln(x2+1)=lnx1,所以k=eq\f(y1-y2,x1-x2)=2,所以x1=eq\f(1,k)=eq\f(1,2),y1=lneq\f(1,2)+2=2-ln2,所以b=y(tǒng)1-kx1=2-ln2-1=1-ln2。[答案]1-ln2[題后悟通]解答本題體現(xiàn)了運算技巧,在求解中,巧妙地利用斜率k得出x1=x2+1,利用斜率公式可求得k的值,再代入直線方程,求出b的值.解答此類問題應(yīng)注意整體代換、變形代換的思想.[針對訓練]2.(2017·鄭州質(zhì)檢)設(shè)正實數(shù)x,y滿足x〉eq\f(1,2),y>1,不等式eq\f(4x2,y-1)+eq\f(y2,2x-1)≥a恒成立,則a的最大值為()A.2eq\r(2) B.4eq\r(2)C.8 D.16解析:選C法一:依題意得,2x-1>0,y-1〉0,eq\f(4x2,y-1)+eq\f(y2,2x-1)=eq\f([2x-1+1]2,y-1)+eq\f([y-1+1]2,2x-1)≥eq\f(42x-1,y-1)+eq\f(4y-1,2x-1)≥4×2eq\r(\f(2x-1,y-1)×\f(y-1,2x-1))=8,即eq\f(4x2,y-1)+eq\f(y2,2x-1)≥8,當且僅當eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(2x-1=1,,y-1=1,,\f(2x-1,y-1)=\f(y-1,2x-1),))即eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=1,,y=2))時,取等號,因此eq\f(4x2,y-1)+eq\f(y2,2x-1)的最小值是8,即a≤8,故a的最大值是8。法二:令m=2x-1,n=y(tǒng)-1,則m>0,n〉0,x=eq\f(m+1,2),y=n+1,eq\f(4x2,y-1)+eq\f(y2,2x-1)=eq\f(4\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(m+1,2)))2,n)+eq\f(n+12,m)=eq\f(m+12,n)+eq\f(n+12,m)≥eq\f(4m,n)+eq\f(4n,m)≥2eq\r(\f(4m,n)×\f(4n,m))=8,當且僅當m=1且n=1,即x=1,y=2時取等號,即eq\f(4x2,y-1)+eq\f(y2,2x-1)≥8,故a≤8,所以a的最大值是8。排除簡化過程[典例](2017·天津高考)已知函數(shù)f(x)=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(|x|+2,x<1,,x+\f(2,x),x≥1。))設(shè)a∈R,若關(guān)于x的不等式f(x)≥eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(x,2)+a))在R上恒成立,則a的取值范圍是()A.[-2,2] B.[-2eq\r(3),2]C.[-2,2eq\r(3)] D.[-2eq\r(3),2eq\r(3)][解析]選A法一:作出f(x)的圖象如圖所示.當y=eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(x,2)+a))的圖象經(jīng)過點(0,2)時,可知a=±2.當y=eq\f(x,2)+a的圖象與y=x+eq\f(2,x)的圖象相切時,由eq\f(x,2)+a=x+eq\f(2,x),得x2-2ax+4=0,由Δ=0,并結(jié)合圖象可得a=2.要使f(x)≥eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(x,2)+a))恒成立,當a≤0時,需滿足-a≤2,即-2≤a≤0,當a>0時,需滿足a≤2,即0<a≤2,綜上可知,-2≤a≤2。法二:∵f(x)≥eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(x,2)+a))在R上恒成立,∴-f(x)-eq\f(x,2)≤a≤f(x)-eq\f(x,2)在R上恒成立.①令g(x)=-f(x)-eq\f(x,2)。當0≤x<1時,f(x)=x+2,g(x)=-x-2-eq\f(x,2)=-eq\f(3,2)x-2≤-2,即g(x)max=-2.當x<0時,f(x)=-x+2,g(x)=x-2-eq\f(x,2)=eq\f(x,2)-2,即g(x)<-2.當x≥1時,f(x)=x+eq\f(2,x),g(x)=-x-eq\f(2,x)-eq\f(x,2)=-eq\f(3,2)x-eq\f(2,x)≤-2eq\r(3),即g(x)max=-2eq\r(3)。∴a≥-2。②令h(x)=f(x)-eq\f(x,2)。當0≤x<1時,f(x)=x+2,h(x)=x+2-eq\f(x,2)=eq\f(x,2)+2≥2,即h(x)min=2.當x<0時,f(x)=-x+2,h(x)=-x+2-eq\f(x,2)=-eq\f(3,2)x+2>2,即h(x)>2。當x≥1時,f(x)=x+eq\f(2,x),h(x)=x+eq\f(2,x)-eq\f(x,2)=eq\f(x,2)+eq\f(2,x)≥2,即h(x)min=2.∴a≤2.綜上可知,-2≤a≤2。法三:若a=2eq\r(3),則當x=0時,f(0)=2,而eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(x,2)+a))=2eq\r(3),不等式不成立,故排除選項C,D。若a=-2eq\r(3),則當x=0時,f(0)=2,而eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(x,2)+a))=2eq\r(3),不等式不成立,故排除選項B.故選A.[題后悟通]此題直接求解難度較大,但也有一定的技巧可取,通過比較四個選項,只需判斷a=2eq\r(3),-2eq\r(3)是否滿足條件即可,這種策略在做選擇題時經(jīng)常用到.[針對訓練]3.(2017·東北四市高考模擬)已知函數(shù)f(x)=eq\f(cosx+m,cosx+2),若對?a,b,c∈R,f(a),f(b),f(c)都為某個三角形的三邊長,則實數(shù)m的取值范圍是()A.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5,4),6))B.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5,3),6))C.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(7,5),5))D.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5,4),5))解析:選Cf(x)=eq\f(cosx+m,cosx+2)=1+eq\f(m-2,cosx+2),令t=cosx+2,由于-1≤cosx≤1,因此1≤t≤3,設(shè)g(t)=1+eq\f(m-2,t)(1≤t≤3).法一:若對?a,b,c∈R,f(a),f(b),f(c)都為某個三角形的三邊長,不妨設(shè)a〈c,b〈c,則只需滿足f(a)+f(b)〉f(c)恒成立,故只需2f(x)min>f(x)max即可,即2g(t)min〉g(t)max。當m=2時,f(a)=f(b)=f(c)=1,成立,故m=2符合題意;當m〈2時,g(t)=1+eq\f(m-2,t)在[1,3]上單調(diào)遞增,則eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(2m-1〉1+\f(m-2,3),,m<2,))解得eq\f(7,5)〈m<2;當m〉2時,g(t)=1+eq\f(m-2,t)在[1,3]上單調(diào)遞減,則eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1+\f(m-2,3)))>m-1,,m〉2,))解得2<m〈5.綜上,eq\f(7,5)<m〈5。法二:令m=5,則g(t)=1+eq\f(3,t)(1≤t≤3),∴2≤g(t)≤4.取f(a)=f(b)=2,f(c)=4。不合題意,排除A、B;取m=eq\f(13,10),則g(t)=1-eq\f(7,10t)(1≤t≤3),∴eq\f(3,10)≤g(t)≤eq\f(23,30),取f(a)=eq\f(3,10),f(b)=eq\f(3,10),f(c)=eq\f(23,30),不合題意,排除D,故選C。破解巧取特殊[典例](2016·全國卷Ⅱ)已知函數(shù)f(x)(x∈R)滿足f(-x)=2-f(x),若函數(shù)y=eq\f(x+1,x)與y=f(x)圖象的交點為(x1,y1),(x2,y2),…,(xm,ym),則eq\i\su(i=1,m,)(xi+yi)=()A.0 B.mC.2m D.[解析]法一:因為f(-x)=2-f(x),所以f(-x)+f(x)=2。因為eq\f(-x+x,2)=0,eq\f(f-x+fx,2)=1,所以函數(shù)y=f(x)的圖象關(guān)于點(0,1)對稱.函數(shù)y=eq\f(x+1,x)=1+eq\f(1,x),故其圖象也關(guān)于點(0,1)對稱.所以函數(shù)y=eq\f(x+1,x)與y=f(x)圖象的交點(x1,y1),(x2,y2),…,(xm,ym)成對出現(xiàn),且每一對均關(guān)于點(0,1)對稱,所以eq\i\su(i=1,m,x)i=0,eq\i\su(i=1,m,y)i=2×eq\f(m,2)=m,所以eq\i\su(i=1,m,)(xi+yi)=m.法二:因為f(-x)=2-f(x),所以f(-x)+f(x)=2.因為eq\f(-x+x,2)=0,eq\f(f-x+fx,2)=1,所以函數(shù)y=f(x)的圖象關(guān)于點(0,1)對稱.可設(shè)y=f(x)=x+1,由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(y=x+1,,y=\f(x+1,x),))得交點(-1,0),(1,2),則x1+y1+x2+y2=2,結(jié)合選項,應(yīng)選B.[答案]B[題后悟通]1.解答此題的思路是由條件f(-x)=2-f(x)知y=f(x)的圖象關(guān)于點(0,1)對稱,從而構(gòu)造特殊函數(shù)y=x+1,解出與y=eq\f(x+1,x)的交點坐標,代入、驗證.2.處理此類問題經(jīng)常根據(jù)題中所給出的條件巧妙選擇特殊函數(shù)、特殊圖形、特殊位置等進行求解.[針對訓練]4.(2017·沈陽質(zhì)檢)已知P是雙曲線eq\f(x2,3)-y2=1上任意一點,過點P分別作雙曲線的兩條漸近線的垂線,垂足分別為A,B,則eq\o(PA,\s\up7(→))·eq\o(PB,\s\up7(→))的值是()A.-eq\f(3,8) B。eq\f(3,16)C.-eq\f(\r(3),8) D.eq\f(3,8)解析:選A法一:令點P(x0,y0),因為該雙曲線的漸近線分別是eq\f(x,\r(3))-y=0,eq\f(x,\r(3))+y=0,所以可?。黀A|=eq\f(\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(x0,\r(3))-y0)),\r(\f(1,3)+1)),|PB|=eq\f(\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(x0,\r(3))+y0)),\r(\f(1,3)+1)),又cos∠APB=-cos∠AOB=-cos2∠AOx=-coseq\f(π,3)=-eq\f(1,2),所以eq\o(PA,\s\up7(→))·eq\o(PB,\s\up7(→))=|eq\o(PA,\s\up7(→))|·|eq\o(PB,\s\up7(→))|·cos∠APB=eq\f(\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(x\o\al(2,0),3)-y\o\al(2,0))),\f(4,3))·eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2)))=eq\f(3,4)×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2)))=-eq\f(3,8).法二:如圖,由題意知,雙曲線的漸近線方程為y=±eq\f(\r(3),3)x,∴∠AOB=60°,∴∠APB=120°,∴eq\o(PA,\s\up7(→))·eq\o(PB,\s\up7(→))〈0。取P點為雙曲線右頂點.則|PA|=|PB|=eq\f(1,2)|OP|=eq\f(\r(3),2),∴eq\o(PA,\s\up7(→))·eq\o(PB,\s\up7(→))=-eq\f(3,8)。eq\a\vs4\al([專題過關(guān)檢測])一、選擇題1.設(shè)a1,a2,a3,…,an∈R,n≥3。若p:a1,a2,a3,…,an成等比數(shù)列;q:(aeq\o\al(2,1)+aeq\o\al(2,2)+…+aeq\o\al(2,n-1))(aeq\o\al(2,2)+aeq\o\al(2,3)+…+aeq\o\al(2,n))=(a1a2+a2a3+…+an-1an)2,則()A.p是q的充分條件,但不是q的必要條件B.p是q的必要條件,但不是q的充分條件C.p是q的充分必要條件D.p既不是q的充分條件,也不是q的必要條件解析:選A(特殊數(shù)列)取大家最熟悉的等比數(shù)列an=2n,代入q命題(不妨取n=3)滿足,再取an=3n代入q命題(不妨取n=3)也滿足,反之取a1=a2=a3=…=an=0時,滿足q命題,但不滿足p命題,故p是q的充分條件,但不是q的必要條件.2.(2017·全國卷Ⅲ)已知函數(shù)f(x)=x2-2x+a(ex-1+e-x+1)有唯一零點,則a=()A.-eq\f(1,2) B.eq\f(1,3)C.eq\f(1,2) D.1解析:選C法一:由f(x)=x2-2x+a(ex-1+e-x+1),得f(2-x)=(2-x)2-2(2-x)+a[e2-x-1+e-(2-x)+1]=x2-4x+4-4+2x+a(e1-x+ex-1)=x2-2x+a(ex-1+e-x+1),所以f(2-x)=f(x),即x=1為f(x)圖象的對稱軸.由題意,f(x)有唯一零點,所以f(x)的零點只能為x=1,即f(1)=12-2×1+a(e1-1+e-1+1)=0,解得a=eq\f(1,2)。法二:由f(x)=0?a(ex-1+e-x+1)=-x2+2x。ex-1+e-x+1≥2eq\r(ex-1·e-x+1)=2,當且僅當x=1時取“=”.-x2+2x=-(x-1)2+1≤1,當且僅當x=1時取“=”.若a〉0,則a(ex-1+e-x+1)≥2a要使f(x)有唯一零點,則必有2a=1,即a=eq\f(1,2).若a≤0,則f(x)的零點不唯一.綜上所述,a=eq\f(1,2).3.已知函數(shù)f(x)在(-1,+∞)上單調(diào),且函數(shù)y=f(x-2)的圖象關(guān)于直線x=1對稱,若數(shù)列{an}是公差不為0的等差數(shù)列,且f(a50)=f(a51),則數(shù)列{an}的前100項的和為()A.-200 B.-100C.0 D.-50解析:選B因為函數(shù)y=f(x-2)的圖象關(guān)于直線x=1對稱,則函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于直線x=-1對稱.又函數(shù)f(x)在(-1,+∞)上單調(diào),數(shù)列{an}是公差不為0的等差數(shù)列,且f(a50)=f(a51),所以a50+a51=-2,所以S100=eq\f(100a1+a100,2)=50(a50+a51)=-100。4.(2017·貴州適應(yīng)性考試)已知點A是拋物線x2=4y的對稱軸與準線的交點,點F為拋物線的焦點,P在拋物線上且滿足|PA|=m|PF|,當m取最大值時,|PA|的值為()A.1 B.eq\r(5)C.eq\r(6) D.2eq\r(2)解析:選D設(shè)P(x,y),由拋物線的定義知|PF|=y(tǒng)+1,|PA|=eq\r(x2+y+12),所以m=eq\f(\r(x2+y+12),y+1),平方得m2=eq\f(x2+y+12,y+12),又x2=4y,當y=0時,m=1,當y≠0時,m2=eq\f(4y+y+12,y+12)=eq\f(4y,y+12)+1=1+eq\f(4,y+\f(1,y)+2),由基本不等式可知y+eq\f(1,y)≥2,當且僅當y=1時取等號,此時m取得最大值eq\r(2),故|PA|=eq\r(4+1+12)=2eq\r(2).5.對任意實數(shù)a,b,c,d,定義eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ab,cd))=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\r(ad-bc),ad≥bc,,\f(1,2)\r(bc-ad),ad〈bc,))已知函數(shù)f(x)=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x4,1x)),直線l:kx-y+3-2k=0,若直線l與函數(shù)f(x)的圖象有兩個交點,則實數(shù)k的取值范圍是()A.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-1,\f(2,3)))∪eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,4),1)) B.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-1,\f(17,24)))C。eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-1,\f(17,24)))∪eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,4),1)) D.(-1,1)解析:選A由題意知,f(x)=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x4,1x))=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\r(x2-4),x≤-2或x≥2,,\f(1,2)\r(4-x2),-2〈x〈2,))直線l:y=k(x-2)+3過定點A(2,3),畫出函數(shù)f(x)的圖象,如圖所示,其中f(x)=eq\r(x2-4)(x≤-2或x≥2)的圖象為雙曲線的上半部分,f(x)=eq\f(1,2)eq\r(4-x2)(-2〈x<2)的圖象為橢圓的上半部分,B(-2,0),設(shè)直線AD與橢圓相切,D為切點.由圖可知,當kAB<k<1或-1〈k<kAD時,直線l與f(x)的圖象有兩個交點.kAB=eq\f(3-0,2--2)=eq\f(3,4),將y=kAD(x-2)+3與y=eq\f(1,2)eq\r(4-x2)(-2<x〈2)聯(lián)立消去y,得(1+4keq\o\al(2,AD))x2+8kAD(3-2kAD)x+16keq\o\al(2,AD)-48kAD+32=0,令Δ=0,解得kAD=eq\f(2,3)。綜上所述,k的取值范圍是eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-1,\f(2,3)))∪eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,4),1))。6.(2016·浙江高考)已知實數(shù)a,b,c,()A.若|a2+b+c|+|a+b2+c|≤1,則a2+b2+c2<100B.若|a2+b+c|+|a2+b-c|≤1,則a2+b2+c2<100C.若|a+b+c2|+|a+b-c2|≤1,則a2+b2+c2<100D.若|a2+b+c|+|a+b2-c|≤1,則a2+b2+c2<100解析:選D對于A,取a=b=10,c=-110,顯然|a2+b+c|+|a+b2+c|≤1成立,但a2+b2+c2>100,即a2+b2+c2<100不成立.對于B,取a2=10,b=-10,c=0,顯然|a2+b+c|+|a2+b-c|≤1成立,但a2+b2+c2=110,即a2+b2+c2<100不成立.對于C,取a=10,b=-10,c=0,顯然|a+b+c2|+|a+b-c2|≤1成立,但a2+b2+c2=200,即a2+b2+c2<100不成立.綜上知,A、B、C均不成立,所以選D.7.(2017·鄭州質(zhì)檢)已知函數(shù)f(x)=eq\f(sinx,2+cosx)。若當x〉0時,函數(shù)f(x)的圖象恒在直線y=kx的下方,則k的取值范圍是()A。eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,3),\f(\r(3),3))) B。eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,3),+∞))C。eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(\r(3),3),+∞)) D.eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(\r(3),3),\f(\r(3),2)))解析:選B由題意,當x〉0時,f(x)=eq\f(sinx,2+cosx)〈kx恒成立.由f(π)〈kπ,知k〉0。又f′(x)=eq\f(1+2cosx,2+cosx2),由切線的幾何意義知,要使f(x)<kx恒成立,必有k≥f′(0)=eq\f(1,3)。要證k≥eq\f(1,3)時不等式恒成立,只需證g(x)=eq\f(sinx,2+cosx)-eq\f(1,3)x〈0,∵g′(x)=eq\f(2cosx+1,2+cosx2)-eq\f(1,3)=eq\f(-cosx-12,32+cosx2)≤0,∴g(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞減,∴g(x)〈g(0)=0,∴不等式成立.綜上,k∈eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,3),+∞)).8.設(shè)D,E分別為線段AB,AC的中點,且BE→·eq\o(CD,\s\up7(→))=0,記α為eq\o(AB,\s\up7(→))與eq\o(AC,\s\up7(→))的夾角,則下述判斷正確的是()A.cosα的最小值為eq\f(\r(2),2)B.cosα的最小值為eq\f(1,3)C.sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2α+\f(π,2)))的最小值為eq\f(8,25)D.sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)-2α))的最小值為eq\f(7,25)解析:選D依題意得eq\o(CD,\s\up7(→))=eq\f(1,2)(eq\o(CA,\s\up7(→))+eq\o(CB,\s\up7(→)))=eq\f(1,2)[-eq\o(AC,\s\up7(→))+(eq\o(AB,\s\up7(→))-eq\o(AC,\s\up7(→)))]=eq\f(1,2)(eq\o(AB,\s\up7(→))-2eq\o(AC,\s\up7(→))),BE→=eq\f(1,2)(eq\o(BA,\s\up7(→))+eq\o(BC,\s\up7(→)))=eq\f(1,2)[-eq\o(AB,\s\up7(→))+(eq\o(AC,\s\up7(→))-eq\o(AB,\s\up7(→)))]=eq\f(1,2)(eq\o(AC,\s\up7(→))-2eq\o(AB,\s\up7(→))).由eq\o(CD,\s\up7(→))·BE→=0,得eq\f(1,4)(eq\o(AB,\s\up7(→))-2eq\o(AC,\s\up7(→)))·(eq\o(AC,\s\up7(→))-2eq\o(AB,\s\up7(→)))=0,即-2eq\o(AB,\s\up7(→))2-2eq\o(AC,\s\up7(→))2+5eq\o(AB,\s\up7(→))·eq\o(AC,\s\up7(→))=0,整理得,|eq\o(AB,\s\up7(→))|2+|eq\o(AC,\s\up7(→))|2=eq\f(5,2)|eq\o(AB,\s\up7(→))|·|eq\o(AC,\s\up7(→))|cosα≥2|eq\o(AB,\s\up7(→))|·|eq\o(AC,\s\up7(→))|,所以cosα≥eq\f(4,5),sineq\f(π,2)-2α=cos2α=2cos2α-1≥2×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(4,5)))2-1=eq\f(7,25),所以sineq\f(π,2)-2α的最小值是eq\f(7,25)。9.(2017·石家莊質(zhì)檢)在《九章算術(shù)》中,將四個面都是直角三角形的四面體稱為鱉臑,在鱉臑A.BCD中,AB⊥平面BCD,且BD⊥CD,AB=BD=CD,點P在棱AC上運動,設(shè)CP的長度為x,若△PBD的面積為f(x),則f(x)的圖象大致是()解析:選A如圖,作PQ⊥BC于Q,作QR⊥BD于R,連接PR,則由鱉臑的定義知PQ∥AB,QR∥CD.設(shè)AB=BD=CD=1,則eq\f(CP,AC)=eq\f(x,\r(3))=eq\f(PQ,1),即PQ=eq\f(x,\r(3)),又eq\f(QR,1)=eq\f(BQ,BC)=eq\f(AP,AC)=eq\f(\r(3)-x,\r(3)),所以QR=eq\f(\r(3)-x,\r(3)),所以PR=eq\r(PQ2+QR2)=eq\r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x,\r(3))))2+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(\r(3)-x,\r(3))))2)=eq\f(\r(3),3)eq\r(2x2-2\r(3)x+3),所以f(x)=eq\f(\r(3),6)eq\r(2x2-2\r(3)x+3)=eq\f(\r(6),6)eq\r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(\r(3),2)))2+\f(3,4)),結(jié)合圖象知選A.10.過坐標原點O作單位圓x2+y2=1的兩條互相垂直的半徑OA,OB,若在該圓上存在一點C,使得eq\o(OC,\s\up7(→))=aeq\o(OA,\s\up7(→))+beq\o(OB,\s\up7(→))(a,b∈R),則以下說法正確的是()A.點P(a,b)一定在單位圓內(nèi)B.點P(a,b)一定在單位圓上C.點P(a,b)一定在單位圓外D.當且僅當ab=0時,點P(a,b)在單位圓上解析:選B使用特殊值法求解.設(shè)A(1,0),B(0,-1),則eq\o(OC,\s\up7(→))=aeq\o(OA,\s\up7(→))+beq\o(OB,\s\up7(→))=(a,-b).∵C在圓上,∴a2+b2=1,∴點P(a,b)在單位圓上,故選B。二、填空題1.已知函數(shù)f(x)=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(ax+1,x≤0,,|lnx|,x>0,))當1<a〈2時,關(guān)于x的方程f[f(x)]=a實數(shù)解的個數(shù)為________.解析:當1〈a〈2時,作出f(x)的圖象如圖所示,令u=f(x),則f(u)=a,由f(x)的圖象可知,若u滿足u〈0,此時f(x)=u無解,若u>0,解得eq\f(1,e2)<u<eq\f(1,e)<1或2〈e〈u<e2,顯然,當x<0時,不可能使得f(x)=u有解,當x>0,eq\f(1,e2)<u<eq\f(1,e)<1時,f(x)=u有2個解,當x>0,2〈e〈u<e2時,f(x)=u也有2個解.因此f[f(x)]=a有4個實數(shù)解.答案:42.(2015·全國卷Ⅰ)在平面四邊形ABCD中,∠A=∠B=∠C=75°,BC=2,則AB的取值范圍是________.解析:(特殊圖形)如圖所示,延長BA,CD交于E,平移AD,當A與D重合于E點時,AB最長,在△BCE中,∠B=∠C=75°,∠E=30°,BC=2,由正弦定理可得eq\f(BC,sin∠E)=eq\f(BE,sin∠C),即eq\f(2,sin30°)=eq\f(BE,sin75°),解得BE=eq\r(6)+eq\r(2),平移AD,當D與C重合時,AB最短,此時與AB交于F,在△BCF中,∠B=∠BFC=75°,∠FCB=30°,由正弦定理知,eq\f(BF,sin∠FCB)=eq\f(BC,sin∠BFC),即eq\f(BF,sin30°)=eq\f(2,sin75°),解得BF=eq\r(6)-eq\r(2),所以AB的取值范圍是(eq\r(6)-eq\r(2),eq\r(6)+eq\r(2)).答案:(eq\r(6)-eq\r(2),eq\r(6)+eq\r(2))3.設(shè)0<m<eq\f(1,2),若eq\f(1,m)+eq\f(1,1-2m)≥k恒成立,則實數(shù)k的取值范圍是________.解析:由題可知,k的最大值即為eq\f(1,m)+eq\f(1,1-2m)的最小值.因為eq\f(1,m)+eq\f(1,1-2m)=[2m+(1-2m)]eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,m)+\f(1,1-2m)))=3+eq\f(1-2m,m)+eq\f(2m,1-2m)≥3+2eq\r(2),取等號的條件是當且僅當1-2m=eq\r(2)m,即m=1-eq\f(\r(2),2)∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(1,2)))時成立,所以k的最大值為3+2eq\r(2)。故所求實數(shù)k的取值范圍是(-∞,3+2eq\r(2)].答案:(-∞,3+2eq\r(2)]4.設(shè)函數(shù)f(x)=2sin(ωx+φ),x∈R,其中ω>0,|φ|<π.若feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5π,8)))=2,feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(11π,8)))=0,且f(x)的最小正周期大于2π,則ω=________,φ=________.解析:∵feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5π,8)))=2,feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(11π,8)))=0,∴eq\f(11π,8)-eq\f(5π,8)=eq\f(T,4)(2m+1),m∈N,∴T=eq\f(3π,2m+1),m∈N,∵f(x)的最小正周期大于2π,∴T=3π,∴ω=eq\f(2π,3π)=eq\f(2,3),∴f(x)=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2x,3)+φ)).由2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,3)×\f(5π,8)+φ))=2,得φ=2kπ+eq\f(π,12),k∈Z.又|φ|<π,∴取k=0,得φ=eq\f(π,12)。答案:eq\f(2,3)eq\f(π,12)5.已知向量a,b,c滿足|a|=eq\r(2),|b|=a·b=3,若(c-2a)·(2b-3c)=0,則|b-c|的最大值是________.解析:設(shè)a與b的夾角為θ,則a·b=|a||b|cosθ,∴cosθ=eq\f(a·b,|a||b|)=eq\f(3,\r(2)×3)=eq\f(\r(2),2),∵θ∈[0,π],∴θ=eq\f(π,4)。設(shè)eq\o(OA,\s\up7(→))=a,eq\o(OB,\s\up7(→))=b,c=(x,y),建立如圖所示的平面直角坐標系.則A(1,1),B(3,0),∴c-2a=(x-2,y-2),2b-3c=(6-3x,-3∵(c-2a)·(2b-3∴(x-2)(6-3x)+(y-2)(-3y)=0.即(x-2)2+(y-1)2=1.又知b-c=(3-x,-y),∴|b-c|=eq\r(x-32+y2)≤eq\r(3-22+0-12)+1=eq\r(2)+1,即|b-c|的最大值為eq\r(2)+1。答案:eq\r(2)+16.等腰△ABC中,AB=AC,BD為AC邊上的中線,且BD=3,則△ABC的面積的最大值為________.解析:設(shè)AD=x,則AB=AC=2x,因為兩邊之和大于第三邊,兩邊之差小于第三邊,所以AB+AD>BD,即2x+x〉3,x>1,AB-AD<BD,即2x-x<3,x〈3,所以x∈(1,3).在△ABD中,由余弦定理得9=(2x)2+x2-2·2x·xcosA,即cosA=eq\f(5x2-9,4x2),S△ABC=2S△ABD=2×eq\f(1,2)×2x×x×sinA=2x2eq\r(1-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5x2-9,4x2)))2)=eq\f(3,2)eq\r(-x4-10x2+9),令t=x2,則t∈(1,9),S△ABC=eq\f(3,2)eq\r(-t-52+16),當t=5,即x=eq\r(5)時,S△ABC有最大值6.答案:67.對于函數(shù)f(x)與g(x),若存在λ∈{x∈R|f(x)=0},μ∈{x∈R|g(x)=0},使得|λ-μ|≤1,則稱函數(shù)f(x)與g(x)互為“零點密切函數(shù)”,現(xiàn)已知函數(shù)f(x)=ex-2+x-3與g(x)=x2-ax-x+4互為“零點密切函數(shù)”,則實數(shù)a的取值范圍是________.解析:易知函數(shù)f(x)為增函數(shù),且f(2)=e2-2+2-3=0,所以函數(shù)f(x)=ex-2+x-3只有一個零點x=2,則取λ=2,由|2-μ|≤1,知1≤μ≤3.由f(x)與g(x)互為“零點密切函數(shù)”知函數(shù)g(x)=x2-ax-x+4在區(qū)間[1,3]內(nèi)有零點,即方程x2-ax-x+4=0在[1,3]內(nèi)有解,所以a=x+eq\f(4,x)-1,而函數(shù)y=x+eq\f(4,x)-1在[1,2]上單調(diào)遞減,在[2,3]上單調(diào)遞增,所以當x=2時,a取最小值3,且當x=1時,a=4,當x=3時,a=eq\f(10,3),所以amax=4,所以實數(shù)a的取值范圍是[3,4].答案:[3,4]8.對于數(shù)列{an},定義{Δan}為數(shù)列{an}的一階差分數(shù)列,其中Δan=an+1-an(n∈N*).對正整數(shù)k,規(guī)定{Δkan}為數(shù)列{an}的k階差分數(shù)列,其中Δkan=Δk-1an+1-Δk-1an=Δ(Δk-1an).若數(shù)列{Δ2an}的各項均為2,且滿足a11=a2015=0,則a1的值為________.解析:因為數(shù)列{Δ2an}的各項均為2,即Δan+1-Δan=2,所以Δan=Δa1+2n-2,即an+1-an=Δa1+2n-2,所以an-a1=(n-1)Δa1+(0+2+4+…+2n-4)=(n-1)Δa1+(n-1)(n-2)(n≥2),所以eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a11-a1=10Δa1+10×9,,a2015-a1=2014Δa1+2014×2013,))即eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(0-a1=10Δa1+10×9,,0-a1=2014Δa1+2014×2013,))解得a1=20140.答案:201409.已知圓O:x2+y2=1和點A(-2,0),若定點B(b,0)(b≠-2)和常數(shù)λ滿足:對圓O上任意一點M,都有|MB|=λ|MA|,則b=________;λ=________。解析:法一:(三角換元)在圓O上任意取一點M(cosθ,sinθ),則由|MB|=λ|MA|可得(cosθ-b)2+sin2θ=λ2[(cosθ+2)2+sin2θ],整理得1+b2-5λ2-(2b+4λ2)·cosθ=0,即eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(1+b2-5λ2=0,,2b+4λ2=0,))解得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(b=-\f(1,2),,λ=\f(1,2).))法二:(特殊點)既然對圓O上任意一點M,都有|MB|=λ|MA|,使得λ與b為常數(shù),那么取M(1,0)與M(0,1)代入|MB|=λ|MA|,得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(b-12=9λ2,,b2+1=5λ2,))解得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(b=-\f(1,2),,λ=\f(1,2)。))答案:-eq\f(1,2)eq\f(1,2)10.(2017·江蘇高考)設(shè)f(x)是定義在R上且周期為1的函數(shù),在區(qū)間[0,1)上,f(x)=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x2,x∈D,,x,x?D,))其中集合D=eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(x=\f(n-1,n),n∈N*)))),則方程f(x)-lgx=0的解的個數(shù)是________.解析:由于f(x)∈[0,1),因此只需考慮1≤x〈10的情況,在此范圍內(nèi),當x∈Q且x?Z時,設(shè)x=eq\f(q,p),q,p∈N*,p≥2且p,q互質(zhì).若lgx∈Q,則由lgx∈(0,1),可設(shè)lgx=eq\f(n,m),m,n∈N*,m≥2且m,n互質(zhì),因此10eq\f(n,m)=eq\f(q,p),則10n=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(q,p)))m,此時左邊為整數(shù),右邊為非整數(shù),矛盾,因此lgx?Q,故lgx不可能與每個周期內(nèi)x∈D對應(yīng)的部分相等,只需考慮lgx與每個周期內(nèi)x?D部分的交點.畫出函數(shù)草圖(如圖),圖中交點除(1,0)外其他交點橫坐標均為無理數(shù),屬于每個周期x?D的部分,且x=1處(lgx)′=eq\f(1,xln10)=eq\f(1,ln10)〈1,則在x=1附近僅有一個交點,因此方程f(x)-lgx=0的解的個數(shù)為8.答案:8壓軸專題(二)第20題解答題“圓錐曲線的綜合問題”的搶分策略[全國卷3年考情分析]年份卷別考查內(nèi)容命題分析2017卷Ⅰ橢圓的標準方程、直線與橢圓的位置關(guān)系解析幾何是數(shù)形結(jié)合的典范,是高中數(shù)學的主要知識板塊,是高考考查的重點知識之一,在解答題中一般會綜合考查直線、圓、圓錐曲線等.試題難度較大,多以壓軸題出現(xiàn).解答題的熱點題型有:(1)直線與圓錐曲線位置關(guān)系;(2)圓錐曲線中定點、定值、最值及范圍的求解;(3)軌跡方程及探索性問題的求解.卷Ⅱ點的軌跡方程、橢圓方程、向量的數(shù)量積等卷Ⅲ直線與拋物線的位置關(guān)系、直線的方程、圓的方程2016卷Ⅰ定值問題、軌跡方程求法、直線與橢圓位置關(guān)系及范圍問題卷Ⅱ直線與橢圓的位置關(guān)系、面積問題、范圍問題卷Ⅲ證明問題、軌跡問題、直線與拋物線的位置關(guān)系2015卷Ⅰ直線與圓錐曲線的位置關(guān)系卷Ⅱ直線與圓錐曲線的位置關(guān)系、橢圓的方程及性質(zhì)、定值問題eq\a\vs4\al([??碱}點逐一突破])巧妙消元證定值[典例](2016·北京高考)已知橢圓C:eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1,過A(2,0),B(0,1)兩點.(1)求橢圓C的方程及離心率;(2)設(shè)P為第三象限內(nèi)一點且在橢圓C上,直線PA與y軸交于點M,直線PB與x軸交于點N,求證:四邊形ABNM的面積為定值.[解](1)由題意得,a=2,b=1,所以橢圓C的方程為eq\f(x2,4)+y2=1.又c=eq\r(a2-b2)=eq\r(3),所以離心率e=eq\f(c,a)=eq\f(\r(3),2).(2)證明:設(shè)P(x0,y0)(x0<0,y0<0),則xeq\o\al(2,0)+4yeq\o\al(2,0)=4。又A(2,0),B(0,1),所以直線PA的方程為y=eq\f(y0,x0-2)(x-2).令x=0,得yM=-eq\f(2y0,x0-2),從而|BM|=1-yM=1+eq\f(2y0,x0-2).直線PB的方程為y=eq\f(y0-1,x0)x+1。令y=0,得xN=-eq\f(x0,y0-1),從而|AN|=2-xN=2+eq\f(x0,y0-1).所以四邊形ABNM的面積S=eq\f(1,2)|AN|·|BM|=eq\f(1,2)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2+\f(x0,y0-1)))eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1+\f(2y0,x0-2)))=eq\f(x\o\al(2,0)+4y\o\al(2,0)+4x0y0-4x0-8y0+4,2x0y0-x0-2y0+2)=eq\f(2x0y0-2x0-4y0+4,x0y0-x0-2y0+2)=2。從而四邊形ABNM的面積為定值.[題后悟通]解答圓錐曲線的定值問題的策略(1)從特殊情形開始,求出定值,再證明該值與變量無關(guān);(2)采用推理、計算、消元得定值.消元的常用方法為整體消元(如本例)、選擇消元、對稱消元等.[針對訓練]1.(2017·沈陽質(zhì)檢)已知橢圓C:eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b〉0)的左焦點為(-eq\r(6),0),e=eq\f(\r(2),2).(1)求橢圓C的方程;(2)如圖,設(shè)R(x0,y0)是橢圓C上一動點,由原點O向圓(x-x0)2+(y-y0)2=4引兩條切線,分別交橢圓于點P,Q,若直線OP,OQ的斜率存在,并記為k1,k2,求證:k1k2為定值;(3)在(2)的條件下,試問|OP|2+|OQ|2是否為定值?若是,求出該值;若不是,請說明理由.解:(1)由題意得,c=eq\r(6),e=eq\f(\r(2),2),解得a=2eq\r(3),b=eq\r(6),∴橢圓C的方程為eq\f(x2,12)+eq\f(y2,6)=1。(2)證明:由已知,直線OP:y=k1x,OQ:y=k2x,且與圓R相切,∴eq\f(|k1x0-y0|,\r(1+k\o\al(2,1)))=2,化簡得(xeq\o\al(2,0)-4)keq\o\al(2,1)-2x0y0k1+yeq\o\al(2,0)-4=0,同理,可得(xeq\o\al(2,0)-4)keq\o\al(2,2)-2x0y0k2+yeq\o\al(2,0)-4=0,∴k1,k2是方程(xeq\o\al(2,0)-4)k2-2x0y0k+yeq\o\al(2,0)-4=0的兩個不相等的實數(shù)根,∴xeq\o\al(2,0)-4≠0,Δ〉0,k1k2=eq\f(y\o\al(2,0)-4,x\o\al(2,0)-4)?!唿cR(x0,y0)在橢圓C上,∴eq\f(x\o\al(2,0),12)+eq\f(y\o\al(2,0),6)=1,即yeq\o\al(2,0)=6-eq\f(1,2)xeq\o\al(2,0),∴k1k2=eq\f(2-\f(1,2)x\o\al(2,0),x\o\al(2,0)-4)=-eq\f(1,2)。故k1k2為定值.(3)|OP|2+|OQ|2是定值.設(shè)P(x1,y1),Q(x2,y2),聯(lián)立方程eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(y=k1x,,\f(x2,12)+\f(y2,6)=1,))解得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x\o\al(2,1)=\f(12,1+2k\o\al(2,1)),,y\o\al(2,1)=\f(12k\o\al(2,1),1+2k\o\al(2,1)),))∴xeq\o\al(2,1)+yeq\o\al(2,1)=eq\f(121+k\o\al(2,1),1+2k\o\al(2,1)),同理,可得xeq\o\al(2,2)+yeq\o\al(2,2)=eq\f(121+k\o\al(2,2),1+2k\o\al(2,2))。由k1k2=-eq\f(1,2),得|OP|2+|OQ|2=xeq\o\al(2,1)+yeq\o\al(2,1)+xeq\o\al(2,2)+yeq\o\al(2,2)=eq\f(121+k\o\al(2,1),1+2k\o\al(2,1))+eq\f(121+k\o\al(2,2),1+2k\o\al(2,2))=eq\f(121+k\o\al(2,1),1+2k\o\al(2,1))+eq\f(12\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(1+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2k1)))2)),1+2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2k1)))2)=eq\f(18+36k\o\al(2,1),1+2k\o\al(2,1))=18。綜上,|OP|2+|OQ|2為定值,且為18.構(gòu)造函數(shù)求最值[典例](2017·浙江高考)如圖,已知拋物線x2=y(tǒng),點Aeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2),\f(1,4))),Beq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,2),\f(9,4))),拋物線上的點P(x,y)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2)<x〈\f(3,2))).過點B作直線AP的垂線,垂足為Q。(1)求直線AP斜率的取值范圍;(2)求|PA|·|PQ|的最大值.[解](1)設(shè)直線AP的斜率為k,k=eq\f(x2-\f(1,4),x+\f(1,2))=x-eq\f(1,2),因為-eq\f(1,2)<x〈eq\f(3,2),所以直線AP斜率的取值范圍是(-1,1).(2)設(shè)直線AP的斜率為k,則直線BQ的斜率為-eq\f(1,k)。則直線AP的方程為y-eq\f(1,4)=keq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(1,2))),即kx-y+eq\f(1,2)k+eq\f(1,4)=0,直線BQ的方程為y-eq\f(9,4)=-eq\f(1,k)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(3,2))),即x+ky-eq\f(9,4)k-eq\f(3,2)=0,聯(lián)立eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(kx-y+\f(1,2)k+\f(1,4)=0,,x+ky-\f(9,4)k-\f(3,2)=0,))解得點Q的橫坐標xQ=eq\f(-k2+4k+3,2k2+1)。因為|PA|=eq\r(1+k2)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(1,2)))=eq\r(1+k2)(k+1),|PQ|=eq\r(1+k2)(xQ-x)=-eq\f(k-1k+12,\r(k2+1)),所以|PA|·|PQ|=-(k-1)(k+1)3。令f(k)=-(k-1)(k+1)3,因為f′(k)=-(4k-2)(k+1)2,所以f(k)在區(qū)間eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-1,\f(1,2)))上單調(diào)遞增,在區(qū)間eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),1))上單調(diào)遞減,因此當k=eq\f(1,2)時,|PA|·|PQ|取得最大值eq\f(27,16).[題后悟通]最值問題的基本解法有幾何法和代數(shù)法(1)幾何法是根據(jù)已知的幾何量之間的相互關(guān)系、平面幾何和解析幾何知識加以解決的(如拋物線上的點到某個定點和焦點的距離之和、光線反射問題等);(2)代數(shù)法是建立求解目標關(guān)于某個(或兩個)變量的函數(shù),通過求解函數(shù)的最值(普通方法、基本不等式方法、導(dǎo)數(shù)方法等)解決的.[針對訓練]2.(2017·沈陽質(zhì)檢)已知橢圓eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a〉b>0)的左、右兩個焦點分別為F1,F(xiàn)2,離心率e=eq\f(\r(2),2),短軸長為2。(1)求橢圓的方程;(2)點A為橢圓上的一動點(非長軸端點),AF2的延長線與橢圓交于B點,AO的延長線與橢圓交于C點,求△ABC面積的最大值.解:(1)由題意得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(e=\f(c,a)=\f(\r(2),2),,2b=2,,a2=b2+c2,))解得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a=\r(2),,b=1,,c=1,))故橢圓的標準方程為eq\f(x2,2)+y2=1。(2)①當直線AB的斜率不存在時,不妨取Aeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1,\f(\r(2),2))),Beq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1,-\f(\r(2),2))),Ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-1,-\f(\r(2),2))),故S△ABC=eq\f(1,2)×2×eq\r(2)=eq\r(2)。②當直線AB的斜率存在時,設(shè)直線AB的方程為y=k(x-1),聯(lián)立方程eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(y=kx-1,,\f(x2,2)+y2=1,))消去y,化簡得(2k2+1)x2-4k2x+2k2-2=0,設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則x1+x2=eq\f(4k2,2k2+1),x1x2=eq\f(2k2-2,2k2+1),|AB|=eq\r(1+k2·[x1+x22-4x1x2])=eq\r(1+k2·\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(4k2,2k2+1)))2-4·\f(2k2-2,2k2+1))))=2eq\r(2)·eq\f(k2+1,2k2+1),點O到直線kx-y-k=0的距離d=eq\f(|-k|,\r(k2+1))=eq\f(|k|,\r(k2+1)),∵O是線段AC的中點,∴點C到直線AB的距離為2d=eq\f(2|k|,\r(k2+1)),∴S△ABC=eq\f(1,2)|AB|·2d=eq\f(1,2)·eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2\r(2)·\f(k2+1,2k2+1)))·eq\f(2|k|,\r(k2+1))=2eq\r(2)eq\r(\f(k2k2+1,2k2+12))=2eq\r(2)eq\r(\f(1,4)-\f(1,42k2+12))<eq\r(2)。綜上,△ABC面積的最大值為eq\r(2)。尋找不等關(guān)系解范圍[典例](2016·全國卷Ⅱ)已知橢圓E:eq\f(x2,t)+eq\f(y2,3)=1的焦點在x軸上,A是E的左頂點,斜率為k(k〉0)的直線交E于A,M兩點,點N在E上,MA⊥NA.(1)當t=4,|AM|=|AN|時,求△AMN的面積;(2)當2|AM|=|AN|時,求k的取值范圍.[解]設(shè)M(x1,y1),則由題意知y1>0。(1)當t=4時,E的方程為eq\f(x2,4)+eq\f(y2,3)=1,A(-2,0).由已知及橢圓的對稱性知,直線AM的傾斜角為eq\f(π,4)。因此直線AM的方程為y=x+2.將x=y(tǒng)-2代入eq\f(x2,4)+eq\f(y2,3)=1,得7y2-12y=0。解得y=0或y=eq\f(12,7),所以y1=eq\f(12,7)。因此△AMN的面積S△AMN=2×eq\f(1,2)×eq\f(12,7)×eq\f(12,7)=eq\f(144,49)。(2)由題意t〉3,k〉0,A(-eq\r(t),0).將直線AM的方程y=k(x+eq\r(t))代入eq\f(x2,t)+eq\f(y2,3)=1得(3+tk2)x2+2eq\r(t)·tk2x+t2k2-3t=0.由x1·(-eq\r(t))=eq\f(t2k2-3t,3+tk2),得x1=eq\f(\r(t)3-tk2,3+tk2),故|AM|=|x1+eq\r(t)|eq\r(1+k2)=eq\f(6\r(t1+k2),3+tk2)。由題設(shè),直線AN的方程為y=-eq\f(1,k)(x+eq\r(t)),故同理可得|AN|=eq\f(6k\r(t1+k2),3k2+t)。由2|AM|=|AN|,得eq\f(2,3+tk2)=eq\f(k,3k2+t),即(k3-2)t=3k(2k-1).當k=eq\r(3,2)時上式不成立,因此t=eq\f(3k2k-1,k3-2).t〉3等價于eq\f(k3-2k2+k-2,k3-2)=eq\f(k-2k2+1,k3-2)〈0,即eq\f(k-2,k3-2)〈0.因此得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(k-2〉0,,k3-2〈0))或eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(k-2<0,,k3-2〉0,))解得eq\r(3,2)<k<2.故k的取值范圍是(eq\r(3,2),2).解決有關(guān)范圍問題時,先要恰當?shù)匾胱兞浚ㄈ琰c的坐標、角、斜率等),尋找不等關(guān)系,其方法有:(1)利用判別式來構(gòu)造不等式,從而確定參數(shù)的取值范圍;(2)利用已知參數(shù)的取值范圍,求新參數(shù)的范圍,解這類問題的核心是在兩個參數(shù)之間建立相等關(guān)系;(3)利用隱含的不等關(guān)系,從而求出參數(shù)的取值范圍;(4)利用已知不等關(guān)系構(gòu)造不等式,從而求出參數(shù)的取值范圍;(5)利用函數(shù)值域的求法,確定參數(shù)的取值范圍.[題后悟通][針對訓練]3.已知焦點在y軸上的橢圓E的中心是原點O,離心率等于eq\f(\r(3),2),以橢圓E的長軸和短軸為對角線的四邊形的周長為4eq\r(5).直線l:y=kx+m與y軸交于點P,與橢圓E相交于A,B兩個點.(1)求橢圓E的方程;(2)若eq\o(AP,\s\up7(→))=3eq\o(PB,\s\up7(→)),求m2的取值范圍.解:(1)根據(jù)已知設(shè)橢圓E的方程為eq\f(y2,a2)+eq\f(x2,b2)=1(a〉b>0),焦距為2c,由已知得eq\f(c,a)=eq\f(\r(3),2),∴c=eq\f(\r(3),2)a,b2=a2-c2=eq\f(a2,4).∵以橢圓E的長軸和短軸為對角線的四邊形的周長為4eq\r(5),∴4eq\r(a2+b2)=2eq\r(5)a=4eq\r(5),∴a=2,b=1.∴橢圓E的方程為x2+eq\f(y2,4)=1.(2)根據(jù)已知得P(0,m),設(shè)A(x1,kx1+m),B(x2,kx2+m),由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(y=kx+m,,4x2+y2-4=0))消去y,得(k2+4)x2+2mkx+m2-4=0.由已知得Δ=4m2k2-4(k2+4)(m即k2-m2+4>0,且x1+x2=eq\f(-2km,k2+4),x1x2=eq\f(m2-4,k2+4).由eq\o(AP,\s\up7(→))=3eq\o(PB,\s\up7(→)),得x1=-3x2.∴3(x1+x2)2+4x1x2=12xeq\o\al(2,2)-12xeq\o\al(2,2)=0?!鄀q\f(12k2m2,k2+42)+eq\f(4m2-4,k2+4)=0,即m2k2+m2-k2-4=0。當m2=1時,m2k2+m2-k2-4=0不成立,∴k2=eq\f(4-m2,m2-1)?!遦2-m2+4〉0,∴eq\f(4-m2,m2-1)-m2+4〉0,即eq\f(4-m2m2,m2-1)>0。解得1<m2〈4.∴m2的取值范圍為(1,4).確定直線尋定點[典例](2017·全國卷Ⅰ)已知橢圓C:eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0),四點P1(1,1),P2(0,1),P3eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-1,\f(\r(3),2))),P4eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1,\f(\r(3),2)))中恰有三點在橢圓C上.(1)求C的方程;(2)設(shè)直線l不經(jīng)過P2點且與C相交于A,B兩點.若直線P2A與直線P2B的斜率的和為-1,證明:l[解](1)由于P3,P4兩點關(guān)于y軸對稱,故由題設(shè)知橢圓C經(jīng)過P3,P4兩點.又由eq\f(1,a2)+eq\f(1,b2)>eq\f(1,a2)+eq\f(3,4b2)知,橢圓C不經(jīng)過點P1,所以點P2在橢圓C上.因此eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\f(1,b2)=1,,\f(1,a2)+\f(3,4b2)=1,))解得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a2=4,,b2=1。))故橢圓C的方程為eq\f(x2,4)+y2=1。(2)證明:設(shè)直線P2A與直線P2B的斜率分別為k1,k2如果l與x軸垂直,設(shè)l:x=t,由題設(shè)知t≠0,且|t|〈2,可得A,B的坐標分別為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(t,\f(\r(4-t2),2))),eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(t,-\f(\r(4-t2),2))).則k1+k2=eq\f(\r(4-t2)-2,2t)-eq\f(\r(4-t2)+2,2t)=-1,得t=2,不符合題設(shè).從而可設(shè)l:y=kx+m(m≠1).將y=kx+m代入eq\f(x2,4)+y2=1得(4k2+1)x2+8kmx+4m由題設(shè)可知Δ=16(4k2-m2+1)>0.設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則x1+x2=-eq\f(8km,4k2+1),x1x2=eq\f(4m2-4,4k2+1).而k1+k2=eq\f(y1-1,x1)+eq\f(y2-1,x2)=eq\f(kx1+m-1,x1)+eq\f(kx2+m-1,x2)=eq\f(2kx1x2+m-1x1+x2,x1x2).由題設(shè)k1+k2=-1,故(2k+1)x1x2+(m-1)(x1+x2)=0。即(2k+1)·eq\f(4m2-4,4k2+1)+(m-1)·eq\f(-8km,4k2+1)=0。解得k=-eq\f(m+1,2).當且僅當m〉-1時,Δ>0,于是l:y=-eq\f(m+1,2)x+m,即y+1=-eq\f(m+1,2)(x-2),所以l過定點(2,-1).[題后悟通]直線過定點問題的解題模型[針對訓練]4.(2017·鄭州模擬)已知動圓M恒過點(0,1),且與直線y=-1相切.(1)求圓心M的軌跡方程;(2)動直線l過點P(0,-2),且與點M的軌跡交于A,B兩點,點C與點B關(guān)于y軸對稱,求證:直線AC恒過定點.解:(1)由題意得,點M與點

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