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压轴题突破练 3
1.(2022·菏泽模拟)已知函数f(x)=ex-1-ax.
(1)讨论f(x)的单调性;
(2)若f(x)-x2≥对于任意x≥0恒成立,求实数a的取值范围.
解 (1)f′(x)=ex-1-a,
①当a≤0时,f′(x)>0,f(x)在(-∞,+∞)上单调递增;
②当a>0时,
令f′(x)=ex-1-a=0,x=1+ln a,
当x∈(-∞,1+ln a)时,
f′(x)<0,f(x)在(-∞,1+ln a)上单调递减;
当x∈(1+ln a,+∞)时,
f′(x)>0,f(x)在(1+ln a,+∞)上单调递增.
(2)由f(x)-x2≥,
得ex-1≥x2+ax+=2,对于任意x≥0恒成立,因此-x- ≤≤-x+ ,
记h(x)=-x+ ,
由h′(x)=-1+ =0,得x=1+2ln 2,
当x∈[0,1+2ln 2]时,h′(x)<0,h(x)单调递减,
当x∈[1+2ln 2,+∞)时,h′(x)>0,h(x)单调递增,
所以h(x) =1-2ln 2,因此a≤2-4ln 2;
min
记t(x)=-x- ,易知t(x)单调递减,
所以t(x) =t(0)=- ,所以a≥-2 ,
max
综上,实数a的取值范围为 .
2.(2022·石家庄模拟)如图,已知双曲线C:-y2=1,过点P(1,1)向双曲线C作两条切线,
切点分别为A(x,y),B(x,y),且x<0,x>0.
1 1 2 2 1 2(1)证明:直线PA的方程为-yy=1.
1
(2)设F为双曲线C的左焦点,证明:∠AFP+∠BFP=π.
证明 (1)显然直线PA的斜率存在,设直线PA的方程为y-1=k(x-1),
联立
消去y得(3k2-1)x2-6k(k-1)x+3(k-1)2+3=0,
则Δ=36k2(k-1)2-4(3k2-1)×3(k2-2k+2)=0,化简得k2+k-1=0.
因为方程有两个相等实根,故切点A的横坐标
x=-=,
1
得y=,则=3k,
1
故直线PA的方程为y=(x-x)+y,
1 1
则yy=-+y,即-yy=1.
1 1
(2)由(1)同理可得l :-yy=1,
PB 2
又l 与l 均过点P(1,1),
PA PB
所以-y=1,-y=1.
1 2
故l :-y=1,F(-2,0),
AB
FP·FA=(3,1)·(x+2,y)=3x+6+y,
1 1 1 1
FP·FB=(3,1)·(x+2,y)=3x+6+y,
2 2 2 2
又因为x<0,x>0,所以x≤-,x≥,
1 2 1 2
则cos〈FP,FA〉=
==-,
cos〈FP,FB〉=
==,
故cos〈FP,FA〉=-cos〈FP,FB〉,
故∠AFP+∠BFP=π.