文档内容
2012 年天津市高考数学试卷(文科)
一、选择题(共8小题,每小题5分,共40分)
1.(2012•天津)i是虚数单位,复数 =( )
A.1﹣i B.﹣1+i C.1+i D.﹣1﹣i
2.(2012•天津)设变量x,y满足约束条件 则目标函数z=3x﹣2y的最小值为( )
A.﹣5 B.﹣4 C.﹣2 D.3
3.(2012•天津)阅读右边的程序框图,运行相应的程序,则输出s的值为( )
A.8 B.18 C.26 D.80
4.(2012•天津)已知a=21.2,b=( )﹣0.8,c=2log 2,则a,b,c的大小关系为( )
5
A.c<b<a B.c<a<b C.b<a<c D.b<c<a
5.(2012•天津)设x∈R,则“x> ”是“2x2+x﹣1>0”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
6.(2012•天津)下列函数中,既是偶函数,又在区间(1,2)内是增函数的为( )
A.y=cos2x,x∈R B.y=log
2
|x|,x∈R且x≠0 C.y= D.y=x3+1,x∈R
7.(2012•天津)将函数y=sinωx(其中ω>0)的图象向右平移 个单位长度,所得图象经过点 ,
则ω的最小值是( )
A. B.1 C. D.28.(2012•天津)在△ABC中,∠A=90°,AB=1,AC=2.设点P,Q满足 , ,λ∈R.
若 =2,则λ=( )
A. B. C. D.2
二、填空题(共6小题,每小题5分,共30分)
9.(2012•天津)集合A={x∈R||x﹣2|≤5}中的最小整数为 _________ .
10.(2012•天津)一个几何体的三视图如图所示(单位:m),则该几何体的体积为 _________ m3.
11.(2012•天津)已知双曲线C : 与双曲线C: (a>0,b>0)有相同
1
的渐近线,且C 的右焦点为F( ,0).则a= _________ ,b= _________ .
1
12.(2012•天津)设m,n∈R,若直线l:mx+ny﹣1=0与x轴相交于点A,与y轴相交于点B,且l与圆x2+y2=4
相交所得弦的长为2,O为坐标原点,则△AOB面积的最小值为 _________ .
13.(2012•天津)如图,已知AB和AC是圆的两条弦,过点B作圆的切线与AC的延长线相交于点D,过点C作
BD的平行线与圆相交于点E,与AB相交于点F,AF=3,FB=1,EF= ,则线段CD的长为 _________ .
14.(2012•天津)已知函数y= 的图象与函数y=kx的图象恰有两个交点,则实数k的取值范围是
_________ .
三、解答题(本大题共6小题,共80分)
15.(2012•天津)某地区有小学21所,中学14所,大学7所,现采用分层抽样的方法从这些学校中抽取6所学
校对学生进行视力调查.(1)求应从小学、中学、大学中分别抽取的学校数目;
(2)若从抽取的6所学校中随机抽取2所学校做进一步数据分析.
(ⅰ)列出所有可能的抽取结果;
(ⅱ)求抽取的2所学校均为小学的概率.
16.(2012•天津)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,已知a=2,c= ,cosA=﹣ .
(1)求sinC和b的值;
(2)求cos(2A+ )的值.
17.(2012•天津)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD是矩形,AD⊥PD,BC=1,PC=2 ,PD=CD=2.
(1)求异面直线PA与BC所成角的正切值;
(2)证明:平面PDC⊥平面ABCD;
(3)求直线PB与平面ABCD所成角的正弦值.
18.(2012•天津)已知{a }是等差数列,其前n项和为S ,{b }是等比数列,且a =b =2,a +b =27,S ﹣b =10.
n n n 1 1 4 4 4 4
(1)求数列{a }与{b }的通项公式;
n n
(2)记T
n
=a
n
b
1
+a
n﹣1
b
2
+…+a
1
b
n
,n∈N*,证明:T
n
﹣8=a
n﹣1
b
n+1
(n∈N*,n≥2).
19.(2012•天津)已知椭圆 ,点P( )在椭圆上.
(1)求椭圆的离心率;
(2)设A为椭圆的左顶点,O为坐标原点.若点Q在椭圆上且满足|AQ|=|AO|,求直线OQ的斜率的值.
20.(2012•天津)已知函数f(x)= x3+ x2﹣ax﹣a,x∈R,其中a>0.
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)若函数f(x)在区间(﹣2,0)内恰有两个零点,求a的取值范围;
(3)当a=1时,设函数f(x)在区间[t,t+3]上的最大值为M(t),最小值为m(t).记g(t)=M(t)﹣m
(t),求函数g(t)在区间[﹣3,﹣1]上的最小值.2012 年天津市高考数学试卷(文科)
参考答案与试题解析
一、选择题(共8小题,每小题5分,共40分)
1.(2012•天津)i是虚数单位,复数 =( )
A.1﹣i B.﹣1+i C.1+i D.﹣1﹣i
考 复数代数形式的乘除运算。
点:
专 计算题。
题:
分 进行复数的除法运算,分子很分母同乘以分母的共轭复数,约分化简,得到结果.
析:
解
解: = = =1+i
答:
故选C.
点 本题考查复数的代数形式的乘除运算,本题解题的关键是掌握除法的运算法则,本题是一个基础题.
评:
2.(2012•天津)设变量x,y满足约束条件 则目标函数z=3x﹣2y的最小值为( )
A.﹣5 B.﹣4 C.﹣2 D.3
考 简单线性规划。
点:
专 计算题。
题:
分 先画出线性约束条件对应的可行域,再将目标函数赋予几何意义,数形结合即可得目标函数的最小值
析:
解 解:画出可行域如图阴影区域:
答:
目标函数z=3x﹣2y可看做y= x﹣ z,即斜率为 ,截距为﹣ z的动直线,
数形结合可知,当动直线过点A时,z最小
由 得A(0,2)
∴目标函数z=3x﹣2y的最小值为z=3×0﹣2×2=﹣4
故选 B点 本题主要考查了线性规划的思想方法和解题技巧,二元一次不等式组表示平面区域,数形结合的思想方
评: 法,属基础题
3.(2012•天津)阅读右边的程序框图,运行相应的程序,则输出s的值为( )
A.8 B.18 C.26 D.80
考 数列的求和;循环结构。
点:
专 计算题。
题:
分 根据框图可求得S =2,S =8,S =26,执行完后n已为4,故可得答案.
1 2 3
析:
解 解:由程序框图可知,当n=1,S=0时,S =0+31﹣30=2;
1
答: 同理可求n=2,S =2时,S =8;
1 2
n=3,S =8时,S =26;执行完后n已为4,
2 3
故输出的结果为26.
故选C.
点 本题考查数列的求和,看懂框图循环结构的含义是关键,考查学生推理、运算的能力,属于基础题.
评:
4.(2012•天津)已知a=21.2,b=( )﹣0.8,c=2log 2,则a,b,c的大小关系为( )
5
A.c<b<a B.c<a<b C.b<a<c D.b<c<a
考 不等式比较大小。
点:
专 计算题。
题:分 由函数y=2x在R上是增函数可得a>b>20=1,再由c=2log 2=log 4<log 5=1,从而得到a,b,c的大小关系
5 5 5
析:
解
解:由于函数y=2x在R上是增函数,a=21.2,b=( )﹣0.8 =20.8,1.2>0.8>0,
答:
∴a>b>20=1.
再由c=2log 2=log 4<log 5=1,
5 5 5
可得 a>b>c,
故选A.
点 本题主要考查指数函数、对数函数的单调性和特殊点,属于基础题.
评:
5.(2012•天津)设x∈R,则“x> ”是“2x2+x﹣1>0”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
考 必要条件、充分条件与充要条件的判断。
点:
专 计算题。
题:
分 求出二次不等式的解,然后利用充要条件的判断方法判断选项即可.
析:
解
解:由2x2+x﹣1>0,可知x<﹣1或x> ;
答:
所以当“x> ”⇒“2x2+x﹣1>0”;
但是“2x2+x﹣1>0”推不出“x> ”.
所以“x> ”是“2x2+x﹣1>0”的充分而不必要条件.
故选A.
点 本题考查必要条件、充分条件与充要条件的判断,二次不等式的解法,考查计算能力.
评:
6.(2012•天津)下列函数中,既是偶函数,又在区间(1,2)内是增函数的为( )
A.y=cos2x,x∈R B.y=log
2
|x|,x∈R且x≠0 C.y= D.y=x3+1,x∈R
考 函数奇偶性的判断;函数单调性的判断与证明。
点:
专 计算题。
题:
分 利用函数奇偶性的定义可排除C,D,再由“在区间(1,2)内是增函数”可排除A,从而可得答案.
析:
解 解:对于A,令y=f(x)=cosx,则f(﹣x)=cos(﹣x)=cosx=f(x),为偶函数,
答: 而f(x)=cosx在[0,π]上单调递减,(1,2)⊂[0,π],
故f(x)=cosx在区间(1,2)内是减函数,故排除A;
对于B,令y=f(x)=log
2
|x|,x∈R且x≠0,同理可证f(x)为偶函数,当x∈(1,2)时,y=f(x)=log
2
|x|
=log x,为增函数,故B满足题意;
2
对于C,令y=f(x)= ,f(﹣x)=﹣f(x),为奇函数,故可排除C;
而D,为非奇非偶函数,可排除D;
故选B.
点 本题考查函数奇偶性的判断与单调性的判断,着重考查函数奇偶性与单调性的定义,考查“排除法”在解题中
评: 的作用,属于基础题.7.(2012•天津)将函数y=sinωx(其中ω>0)的图象向右平移 个单位长度,所得图象经过点 ,
则ω的最小值是( )
A. B.1 C. D.2
考 由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式;函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换。
点:
专 计算题。
题:
分
图象变换后所得图象对应的函数为y=sinω(x﹣ ),再由所得图象经过点 可得sinω( ﹣
析:
)=sin(ω )=0,故ω• =kπ,由此求得ω的最小值.
解
解:将函数y=sinωx(其中ω>0)的图象向右平移 个单位长度,所得图象对应的函数为y=sinω(x﹣
答:
).
再由所得图象经过点 可得sinω( ﹣ )=sin(ω )=0,∴ω• =kπ,k∈z.
故ω的最小值是2,
故选D.
点 本题主要考查y=Asin(ωx+∅)的图象变换,以及由y=Asin(ωx+∅)的部分图象求函数解析式,属于中档
评: 题.
8.(2012•天津)在△ABC中,∠A=90°,AB=1,AC=2.设点P,Q满足 , ,λ∈R.
若 =2,则λ=( )
A. B. C. D.2
考 平面向量数量积的运算。
点:
专 计算题。
题:
分
由题意可得 =0,根据 =﹣(1﹣λ) ﹣λ =(λ﹣1)4﹣λ×1=2,求得λ的值.
析:
解 解:由题意可得 =0,
答:
由于 =( )•( )=[ ﹣ ]•[ ﹣ ]
=﹣(1﹣λ) ﹣λ =(λ﹣1)4﹣λ×1=2,
解得 λ=2,
故选D.
点 本题主要考查两个向量垂直的性质,两个向量的加减法的法则,以及其几何意义,两个向量的数量积的运
评: 算,属于中档题.
二、填空题(共6小题,每小题5分,共30分)
9.(2012•天津)集合A={x∈R||x﹣2|≤5}中的最小整数为 ﹣ 3 .
考 绝对值不等式的解法。
点:
专 计算题。
题:分 由|x﹣2|≤5可解得﹣3≤x≤7,从而可得答案.
析:
解 解:∵A={x∈R||x﹣2|≤5},
答: ∴由|x﹣2|≤5得,
﹣5≤x﹣2≤5,
∴﹣3≤x≤7,
∴集合A={x∈R||x﹣2|≤5}中的最小整数为﹣3.
故答案为﹣3.
点 本题考查绝对值不等式的解法,可根据绝对值不等式|x|≤a(a>0)的意义直接得到﹣a≤x≤a,也可以两端平
评: 方,去掉绝对值符号解之,属于基础题.
10.(2012•天津)一个几何体的三视图如图所示(单位:m),则该几何体的体积为 30 m3.
考 由三视图求面积、体积。
点:
专 计算题。
题:
分 通过三视图判断几何体的特征,利用三视图的数据,求出几何体的体积即可.
析:
解 解:由三视图可知几何体是组合体,下部是长方体,底面边长为3和4,高为2,
答: 上部是放倒的四棱柱,底面为直角梯形,底面直角边长为2和1,高为1,棱柱的高为4,
所以几何体看作是放倒的棱柱,底面是5边形,
几何体的体积为:(2×3+ )×4=30(m3).
故答案为:30.
点 本题考查三视图与几何体的关系,判断三视图复原的几何体的形状是解题的关键,考查空间想象能力与计
评: 算能力.11.(2012•天津)已知双曲线C : 与双曲线C: (a>0,b>0)有相同
1
的渐近线,且C 的右焦点为F( ,0).则a= 1 ,b= 2 .
1
考 双曲线的简单性质。
点:
专 计算题。
题:
分
析: 双曲线C : 的渐近线方程为y=± x,右焦点为(c,0),结合已知即可得
1
=2,c= ,列方程即可解得a、b的值
解
答: 解:∵双曲线C: (a>0,b>0)的渐近线方程为y=±2x,
∴ =2
∵且C 的右焦点为F( ,0).
1
∴c= ,由a2+b2=c2
解得a=1,b=2
故答案为1,2
点 本题主要考查了双曲线的标准方程,双曲线的几何性质,属基础题
评:
12.(2012•天津)设m,n∈R,若直线l:mx+ny﹣1=0与x轴相交于点A,与y轴相交于点B,且l与圆x2+y2=4
相交所得弦的长为2,O为坐标原点,则△AOB面积的最小值为 3 .
考 直线与圆相交的性质;直线的一般式方程。
点:
专 计算题。
题:
分 由圆的方程找出圆心坐标和半径r,由直线l被圆截得的弦长与半径,根据垂径定理及勾股定理求出圆心到
析: 直线l的距离,然后再利用点到直线的距离公式表示出圆心到直线l的距离,两者相等列出关系式,整理后
求出m2+n2的值,再由直线l与x轴交于A点,与y轴交于B点,由直线l的解析式分别令x=0及y=0,得出
A的横坐标及B的纵坐标,确定出A和B的坐标,得出OA及OB的长,根据三角形AOB为直角三角形,
表示出三角形AOB的面积,利用基本不等式变形后,将m2+n2的值代入,即可求出三角形AOB面积的最小
值.
解 解:由圆x2+y2=4的方程,得到圆心坐标为(0,0),半径r=2,
答: ∵直线l与圆x2+y2=4相交所得弦CD=2,
∴圆心到直线l的距离d= = ,
∴圆心到直线l:mx+ny﹣1=0的距离d= = ,
整理得:m2+n2= ,
令直线l解析式中y=0,解得:x= ,
∴A( ,0),即OA= ,
令x=0,解得:y= ,
∴B(0, ),即OB= ,
∵m2+n2≥2|mn|,当且仅当|m|=|n|时取等号,∴|mn|≤ ,
又△AOB为直角三角形,
∴S = OA•OB= ≥ =3,
△ABC
则△AOB面积的最小值为3.
故答案为:3
点 此题考查了直线与圆相交的性质,涉及的知识有:点到直线的距离公式,垂径定理,勾股定理,直线的一
评: 般式方程,以及基本不等式的运用,当直线与圆相交时,常常根据垂径定理由垂直得中点,进而由弦长的
一半,圆的半径及弦心距构造直角三角形,利用勾股定理俩来解决问题.
13.(2012•天津)如图,已知AB和AC是圆的两条弦,过点B作圆的切线与AC的延长线相交于点D,过点C作
BD的平行线与圆相交于点E,与AB相交于点F,AF=3,FB=1,EF= ,则线段CD的长为 .
考 与圆有关的比例线段。
点:
专 计算题。
题:
分 由相交弦定理求出FC,由相似比求出BD,设DC=x,则AD=4x,再由切割线定理,BD2=CD•AD求解.
析:
解
解:由相交弦定理得到AF•FB=EF•FC,即3×1= ×FC,FC=2,在△ABD中AF:AB=FC:BD,即3:4=2:
答:
BD,BD= ,
设DC=x,则AD=4x,再由切割线定理,BD2=CD•AD,即x•4x=( )2,x=
故答案为:
点 本题主要考查了平面几何中直线与圆的位置关系,相交弦定理,切割线定理,相似三角形的概念、判定与
评: 性质.
14.(2012•天津)已知函数y= 的图象与函数y=kx的图象恰有两个交点,则实数k的取值范围是
( 0 , 1 )∪( 1 , 2 ) .
考 函数的零点与方程根的关系。
点:
专 计算题。
题:
分
析:
函数y= = = ,如图所示,可得直线y=kx与函
数y= 的图象相交于两点时,直线的斜率k的取值范围.解
答:
解:函数y= = = ,如图所示:
故当一次函数y=kx的斜率k满足0<k<1 或1<k<2时,直线y=kx与函数y= 的图象相交于两
点,
故答案为 (0,1)∪(1,2).
点 本题主要考查函数的零点的定义,函数的零点与方程的根的关系,体现了转化、数形结合的数学思想,属
评: 于基础题.
三、解答题(本大题共6小题,共80分)
15.(2012•天津)某地区有小学21所,中学14所,大学7所,现采用分层抽样的方法从这些学校中抽取6所学
校对学生进行视力调查.
(1)求应从小学、中学、大学中分别抽取的学校数目;
(2)若从抽取的6所学校中随机抽取2所学校做进一步数据分析.
(ⅰ)列出所有可能的抽取结果;
(ⅱ)求抽取的2所学校均为小学的概率.
考 列举法计算基本事件数及事件发生的概率;分层抽样方法。
点:
专 计算题。
题:
分 (1)利用分层抽样的意义,先确定抽样比,在确定每层中抽取的学校数目;
析:
(2)(i)从抽取的6所学校中随机抽取2所学校,所有结果共有 =15种,按规律列举即可;
(ii)先列举抽取结果两所学校均为小学的基本事件数,再利用古典概型概率的计算公式即可得结果
解
解:(I)抽样比为 = ,
答:
故应从小学、中学、大学中分别抽取的学校数目分别为21× =3,14× =2,7× =1
(II)(i)在抽取到的6所学校中,3所小学分别记为1、2、3,两所中学分别记为a、b,大学记为A
则抽取2所学校的所有可能结果为{1,2},{1,3},{1,a},{1,b},{1,A},{2,3},{2,a},{2,b},
{2,A},{3,a},{3,b},{3,A},{a,b},{a,A},{b,A},共15种
(ii)设B={抽取的2所学校均为小学},事件B的所有可能结果为{1,2},{1,3},{2,3}共3种,
∴P(B)= =
点 本题主要考查了统计中分层抽样的意义,古典概型概率的计算方法,列举法计数的方法,属基础题
评:
16.(2012•天津)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,已知a=2,c= ,cosA=﹣ .
(1)求sinC和b的值;(2)求cos(2A+ )的值.
考 解三角形;三角函数中的恒等变换应用。
点:
专 计算题。
题:
分 (1)△ABC中,利用同角三角函数的基本关系求出sinA,再由正弦定理求出sinC,再由余弦定理求得
析: b=1.
(2)利用二倍角公式求得cos2A的值,由此求得sin2A,再由两角和的余弦公式求出cos(2A+ )
=cos2Acos ﹣sin2Asin 的值.
解
解:(1)△ABC中,由cosA=﹣ 可得sinA= .
答:
再由 = 以及a=2、c= ,可得sinC= .
由a2=b2+c2﹣2bc•cosA 可得b2+b﹣2=0,解得b=1.
(2)由cosA=﹣ 、sinA= 可得 cos2A=2cos2A﹣1=﹣ ,sin2A=2sinAcosA=﹣ .
故cos(2A+ )=cos2Acos ﹣sin2Asin = .
点 本题主要考查正弦定理和余弦定理的应用,二倍角公式以及两角和的余弦公式,同角三角函数的基本关系
评: 的应用,属于中档题.
17.(2012•天津)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD是矩形,AD⊥PD,BC=1,PC=2 ,PD=CD=2.
(1)求异面直线PA与BC所成角的正切值;
(2)证明:平面PDC⊥平面ABCD;
(3)求直线PB与平面ABCD所成角的正弦值.
考 直线与平面所成的角;异面直线及其所成的角;平面与平面垂直的判定。
点:
专 计算题;证明题;综合题。
题:
分 (1)判断∠PAD为异面直线PA与BC所成角,在Rt△PDA中,求异面直线PA与BC所成角的正切值;
析: (2)说明AD⊥BC,通过AD⊥PD,CD∩PD=D,证明AD⊥平面PDC,然后证明平面PDC⊥平面ABCD.
(3)在平面PDC中,过点P作PE⊥CD于E,连接EB.说明∠PBE为直线PB与平面ABCD所成角,求出
PE,PB,在Rt△PEB中,通过sin∠PBE= ,求直线PB与平面ABCD所成角的正弦值.
解 (1)解:如图,在四棱锥P﹣ABCD中,
答: 因为底面ABCD是矩形,所以AD=BC,且AD∥BC,
又因为AD⊥PD,
故∠PAD为异面直线PA与BC所成角,
在Rt△PDA中, =2,所以异面直线PA与BC所成角的正切值为:2.
(2)证明:由于底面ABCD是矩形,故AD⊥BC,
由于AD⊥PD,CD∩PD=D,
因此AD⊥平面PDC,而AD⊂平面ABCD,所以平面PDC⊥平面ABCD.
(3)解:在平面PDC中,过点P作PE⊥CD于E,连接EB.
由于平面PDC⊥平面ABCD,
而直线CD是平面PDC与平面ABCD的交线,
故PE⊥平面ABCD.
由此得∠PBE为直线PB与平面ABCD所成角,
在△PDC中,
由于PD=CD=2,PC=2 ,可得∠PCD=30°,
在Rt△PEC中,PE=PCsin30°= .
由AD∥BC,AD⊥平面PDC,得BC⊥平面PDC,
因此BC⊥PC.
在Rt△PCB中,PB= = .
在Rt△PEB中,sin∠PBE= = .
所以直线PB与平面ABCD所成角的正弦值为 .
点 本题考查直线与平面所成的角,异面直线及其所成的角,平面与平面垂直的判定,考查空间想象能力,计
评: 算能力.
18.(2012•天津)已知{a }是等差数列,其前n项和为S ,{b }是等比数列,且a =b =2,a +b =27,S ﹣b =10.
n n n 1 1 4 4 4 4
(1)求数列{a }与{b }的通项公式;
n n
(2)记T
n
=a
n
b
1
+a
n﹣1
b
2
+…+a
1
b
n
,n∈N*,证明:T
n
﹣8=a
n﹣1
b
n+1
(n∈N*,n≥2).
考 等差数列与等比数列的综合;数列的求和。
点:
专 计算题;证明题。
题:
分 (1)直接设出首项和公差,根据条件求出首项和公差,即可求出通项.
析: (2)先借助于错位相减法求出T 的表达式;再代入所要证明的结论的两边,即可得到结论成立.
n
解 解:(1)设等差数列的公差为d,等比数列的首项为q,
答: 由a =b =2,得a =2+3d,b =2q3,s =8+6d,
1 1 4 4 4
由a +b =27,S ﹣b =10,得方程组 ,
4 4 4 4
解得 ,
所以:a =3n﹣1,b =2n.
n n
(2)证明:由第一问得:T =a b +a b +…+a b =2×2+5×22+8×23+…+(3n﹣1)×2n; ①;
n n 1 n﹣1 2 1 n
2T =2×22+5×23+…+(3n﹣4)×2n+(3n﹣1)×2n+1,②.
n
由①﹣②得,﹣T =2×2+3×22+3×23+…+3×2n﹣(3n﹣1)×2n+1
n
= ﹣(3n﹣1)×2n+1﹣2
=﹣(3n﹣4)×2n+1﹣8.
即T ﹣8=(3n﹣4)×2n+1.
n而当n≥2时,a b =(3n﹣4)×2n+1.
n﹣1 n+1
∴T
n
﹣8=a
n﹣1
b
n+1
(n∈N*,n≥2).
点 本题主要考察等差数列和等比数列的综合问题.解决这类问题的关键在于熟练掌握基础知识,基本方法.
评: 并考察计算能力.
19.(2012•天津)已知椭圆 ,点P( )在椭圆上.
(1)求椭圆的离心率;
(2)设A为椭圆的左顶点,O为坐标原点.若点Q在椭圆上且满足|AQ|=|AO|,求直线OQ的斜率的值.
考 直线与圆锥曲线的综合问题;椭圆的简单性质。
点:
专 综合题。
题:
分
析: (1)根据点P( )在椭圆上,可得 ,由此可求椭圆的离心率;
(2)设直线OQ的斜率为k,则其方程为y=kx,设点Q的坐标为(x ,y ),与椭圆方程联立,
0 0
,根据|AQ|=|AO|,A(﹣a,0),y =kx ,可求 ,由此可求直线OQ的斜率的
0 0
值.
解
答: 解:(1)因为点P( )在椭圆上,所以
∴
∴
∴
(2)设直线OQ的斜率为,则其方程为y=kx
设点Q的坐标为(x ,y ),由条件得 ,消元并整理可得 ①
0 0
∵|AQ|=|AO|,A(﹣a,0),y =kx ,
0 0
∴
∴
∵x ≠0,∴
0
代入①,整理得
∵
∴
∴5k4﹣22k2﹣15=0
∴k2=5
∴
点 本题考查椭圆的离心率,考查直线与椭圆的位置关系,联立方程组是关键.评:
20.(2012•天津)已知函数f(x)= x3+ x2﹣ax﹣a,x∈R,其中a>0.
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)若函数f(x)在区间(﹣2,0)内恰有两个零点,求a的取值范围;
(3)当a=1时,设函数f(x)在区间[t,t+3]上的最大值为M(t),最小值为m(t).记g(t)=M(t)﹣m
(t),求函数g(t)在区间[﹣3,﹣1]上的最小值.
考 利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值。
点:
专 综合题。
题:
分 (1)求导函数,令f′(x)>0,可得函数的递增区间;令f′(x)<0,可得单调递减区间;
析: (2)由(1)知函数在区间(﹣2,﹣1)内单调递增,在(﹣1,0)内单调递减,从而函数在(﹣2,0)
内恰有两个零点,由此可求a的取值范围;
(3)a=1时,f(x)= ,由(1)知,函数在(﹣3,﹣1)上单调递增,在(﹣1,1)上单调递
减,在(1,2)上单调递增,再进行分类讨论:①当t∈[﹣3,﹣2]时,t+3∈[0,1],﹣1∈[t,t+3],f(x)在
[t,﹣1]上单调递增,在[﹣1,t+3]上单调递减,因此函数在[t,t+3]上的最大值为M(t)=f(﹣1)=﹣ ,
而最小值m(t)为f(t)与f(t+3)中的较小者,从而可得g(t)在[﹣3,﹣2]上的最小值;②当t∈[﹣2,
﹣1]时,t+3∈[1,2],﹣1,1∈[t,t+3],比较f(﹣1),f(1),f(t),f(t+3)的大小,从而可确定函数
g(t)在区间[﹣3,﹣1]上的最小值.
解 解:(1)求导函数可得f′(x)=(x+1)(x﹣a),令f′(x)=0,可得x =﹣1,x =a>0
1 2
答: 令f′(x)>0,可得x<﹣1或x>a;令f′(x)<0,可得﹣1<x<a
故函数的递增区间为(﹣∞,﹣1),(a,+∞),单调递减区间为(﹣1,a,)
(2)由(1)知函数在区间(﹣2,﹣1)内单调递增,在(﹣1,0)内单调递减,从而函数在(﹣2,0)
内恰有两个零点,
∴ ,∴ ,∴0<a<
∴a的取值范围为 ;
(3)a=1时,f(x)= ,由(1)知,函数在(﹣3,﹣1)上单调递增,在(﹣1,1)上单调递
减,在(1,2)上单调递增
①当t∈[﹣3,﹣2]时,t+3∈[0,1],﹣1∈[t,t+3],f(x)在[t,﹣1]上单调递增,在[﹣1,t+3]上单调递减
因此函数在[t,t+3]上的最大值为M(t)=f(﹣1)=﹣ ,而最小值m(t)为f(t)与f(t+3)中的较小者
由f(t+3)﹣f(t)=3(t+1)(t+2)知,当t∈[﹣3,﹣2]时,f(t)≤f(t+3),故m(t)=f(t),所以g
(t)=f(﹣1)﹣f(t)
而f(t)在[﹣3,﹣2]上单调递增,因此f(t)≤f(﹣2)=﹣ ,所以g(t)在[﹣3,﹣2]上的最小值为
②当t∈[﹣2,﹣1]时,t+3∈[1,2],﹣1,1∈[t,t+3],下面比较f(﹣1),f(1),f(t),f(t+3)的大
小.
由f(x)在[﹣2,﹣1],[1,2]上单调递增,有
f(﹣2)≤f(t)≤f(﹣1),f(1)≤f(t+3)≤f(2)
∵f(1)=f(﹣2)=﹣ ,f(﹣1)=f(2)=﹣
∴M(t)=f(﹣1)=﹣ ,m(t)=f(1)=﹣∴g(t)=M(t)﹣m(t)=
综上,函数g(t)在区间[﹣3,﹣1]上的最小值为 .
点 本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性,考查函数的最值,考查分类讨论的数学思想,正确求导与
评: 分类讨论是解题的关键.