题型突破练——压轴题专练
压轴题专练(一) 建议用时:40分钟
1.[2015·辽宁三校联考(二)]设F是抛物线C∶y=4x的焦点,P是C上一点,斜率为2
-1的直线l交C于不同两点A,B(l不过P点),且△PAB重心的纵坐标为-.
3
(1)记直线PA,PB的斜率分别为k1,k2,求k1+k2的值; 11
(2)求+的最大值.
|FA||FB|
解 (1)设直线l的方程为:y=-x+b,将它代入C∶y=4x得:x-2(b+2)x+b=0,当Δ=16(b+1)>0时,令A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=2(b+2),x1x2=b,y1+y2=-(x1+x2)+2b=-2(b+2)+2b=-4,
2
因为△PAB重心的纵坐标为-.所以y1+y2+yp=-2,所以,yp=2,xp=1.
3
2
2
2
2
2
y1-2y2-2y1-2
k1+k2=+=
x1-1x2-1
-2)(x1-1)
x2-1+y2-2x1-1x2-1
x1-1
,(y1-2)(x2-1)+(y2
= [-x1+(b-2)](x2-1)+[-x2+(b-2)](x1-1) =-2x1x2+(b-1)(x1+x2)-2(b-2) =-2b+2(b-1)(b+2)-2(b-2) =0,所以k1+k2=0.
1111x1+x2+22b+3
(2)+=+==2, |FA||FB|x1+1x2+1x1x2+x1+x2+1b+2b+5由Δ=16(b+1)>0得b>-1,又l不过P点,则b≠3. 令t=b+3,则t>2且t≠6. 1+=|FA||FB|t-3=
2t=t2-4t+8?1
22
2t
+2t-3+5
28
=2+1
, 2
2
≤8??t+?-42
?t?
t·-4t8112+1当t=,即t=22,b=22-3时,+的最大值为. t|FA||FB|2
112.[2015·德阳二诊]已知函数f(x)=xln x-x+x2-ax3,f′(x)为函数f(x)的导函
23数.
(1)若F(x)=f(x)+b,函数F(x)在x=1处的切线方程为2x+y-1=0,求a、b的值; (2)若f′(x)≤-x+ax恒成立,求实数a的取值范围;
(3)若曲线y=f(x)上存在两条倾斜角为锐角且互相平行的切线,求实数a的取值范围. 1213
解 (1)F(x)=xln x-x+x-ax+b,
23
F′(x)=ln x+x-ax2,
∵切点为(1,-1),切线斜率为k=-2,
?F1=-1?∴???F′1=-2
11??-a+b=-
2??3
??1-a=-2
a=3??
??1
b=??2
,
1
故a=3,b=.
2
(2)f′(x)=ln x+x-ax,
2
f′(x)≤-x+ax恒成立?当x>0时,a≥
ln x+2x恒成立.
x2+xln x+2x令G(x)=2(x>0),则a≥G(x)max,
x+xG′(x)=
=-
?1+2?x2+x-ln x+2x?x???
x2+xx-1+ln x,
x+x2
2
2
2x+1
2x+1
令g(x)=x-1+ln x(x>0),g(x)在(0,+∞)递增,且g(1)=0, ∴当x∈(0,1)时,x-1+ln x<0,G′(x)>0, 当x∈(1,+∞)时,x-1+ln x>0,G′(x)<0, ∴G(x)在(0,1)递增,在(1,+∞)递减, ∴x=1时,G(x)max=1, ∴a≥1.
(3)f′(x)=ln x+x-ax,令g(x)=f′(x)=ln x+x-ax(x>0), 1-2ax+x+1
g′(x)=+1-2ax=.
22
2
xx令h(x)=-2ax+x+1(x>0), 当a≤0时,h(x)>0,
∴g′(x)>0,g(x)在(0,+∞)递增,不适合.
1当a>0时,h(x)的Δ=1+8a>0,设方程h(x)=0的二根为x1、x2,则x1·x2=-<
2a0,不妨设x1<0<x2,
∴当x∈(0,x2)时,g′(x)>0, 当x∈(x2,+∞)时,g′(x)<0, ∴g(x)在(0,x2)递增,在(x2,+∞)递减,
?-2ax2+x2+1=0?∴???gx2>0
2
2
?-2ax2+x2+1=0?
??2
??ln x2+x2-ax2>0
2
①②
由①得:ax2=
2
x2+1
2
代入②整理得:
2ln x2+x2-1>0③
∵函数u(x)=2ln x+x-1在(0,+∞)递增,u(1)=0, ∴由③得:x2>1, 由①得:2a=
x2+1?11?21
=?+?-, x22?x22?4
1
∵0<<1,∴0<2a<2,
x2
∴0<a<1. 3.选做题
(1)[选修4-1:几何证明选讲]如图,P是⊙O外一点,PA是切线,A为切点,割线PBC与⊙O相交于点B,C,PC=2PA,D为PC的中点,AD的延长线交⊙O于点E.证明:
①BE=EC; ②AD·DE=2PB.
(2)[选修4-4:坐标系与参数方程]在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为
??x=2cosα?
?y=2+2sinα?
2
→→
(α为参数),M为C1上的动点,P点满足OP=2OM,点P的轨迹为曲线C2.
①求C2的参数方程;
π
②在以O为极点,x轴的正半轴为极轴的极坐标系中,射线θ=与C1的异于极点的
3交点为A,与C2的异于极点的交点为B,求|AB|.
(3) [选修4-5:不等式选讲]已知函数f(x)=|x-m|+|x+6|(m∈R). ①当m=5时,求不等式f(x)≤12的解集;
②若不等式f(x)≥7对任意实数x恒成立,求m的取值范围.
解 (1)证明:①∵PC=2PA,PD=DC,∴PA=PD,△PAD为等腰三角形. 连接AB,则∠PAB=∠DEB=β,∠BCE=∠BAE=α,
∵∠PAB+∠BCE=∠PAB+∠BAD=∠PAD=∠PDA=∠DEB+∠DBE, ∴β+α=β+∠DBE,即α=∠DBE,即∠BCE=∠DBE,所以BE=EC. ②∵AD·DE=BD·DC,PA=PB·PC,PD=DC=PA,
2
BD·DC=(PA-PB)PA=PB·PC-PB·PA=PB·(PC-PA), PB·PA=PB·2PB=2PB2.