又a1?an?1?b,??a1??b?an?1.
∴3an?1?a1??an?1?3an?1?b??(an?1?)?2223229?4b9?4b3?,当且仅当an?1?时,等号成442立. 11分
n?1(n?1)(9?4b)(3an?1?a1)?. 13分 2894b?3(n?1)(9?4b)当数列?an?首项a1?b?,公差d??时,y?,
44n8(n?1)(9?4b)∴y的最大值为. 14分
8∴y?(文)解:设?an?公差为d,则an?1?a1?nd,nd?an?1?a1. 3分
y?an?1?an?2???a2n?1?an?1(an?1?d)???(an?1?nd)?(n?1)an?1?(1?2???n)d?(n?1)an?1?n(n?1)ndd?(n?1)(an?1?)22an?1?a1n?1)?(3an?1?a1), 6分 222
?(n?1)(an?1?2又a1?an?1?b,??a1??b?an?1.
∴3an?1?a1??an?1?3an?1?b??(an?1?)?当且仅当an?1?23229?4b9?4b?. 443时,等号成立. 11分 2n?1(n?1)(9?4b)(3an?1?a1)?∴y?. 13分 2894b?3(n?1)(9?4b)当数列?an?首项a1?b?,公差d??时,y?.
44n8(n?1)(9?4b)∴y的最大值为. 14分
86.(本小题满分12分)
垂直于x轴的直线交双曲线x?2y?2于M、N不同两点,A1、A2分别为双曲线的左顶点和右顶点,设直线A1M与A2N交于点P(x0,y0)
(Ⅰ)证明:x0?2y0为定值; (Ⅱ)过P作斜率为?2222x0的直线l,原点到直线l的距离为d,求d的最小值. 2y0解(Ⅰ)证明:设M(x1,?y1),则N(x1,?y1),?A1(?2,0),A2(2,0)
?直线A1M的方程为y?y1x1?2(x?2) ①
直线A2N的方程为y??y1x1?2(x?2) ②……4分
①×②,得y?2?y12x1?22(x2?2)
1?x12?2y12?2,?y2??(x2?2),即x2?2y2?22 ?P(x0,y0)是直线A1M与A2N的交点22?x0?2y0?2为定值??8分(Ⅱ)l的方程为y?y0??x022(x?x0),结合x0?2y0?2整理得x0x?2y0y?2?0 2y0于是d?222x0?4y0?222?2y0?2……10分 21?y022?x0?2y0?22?y0?12?1?y0?2?d?2?1 21?y02当y0??1时,y0?1,d取最小值1……12分
7.(本小题满分14分) 已知函数f(x)?x?sinx
(Ⅰ)若x?[0,?],试求函数f(x)的值域;
2f(?)?f(x)2??x?f();
332f(?)?f(x)2??x与f()的大小关系(Ⅲ)若x?[k?,(k?1)?],??(k?,(k?1)?),k?Z,猜想33(Ⅱ)若x?[0,?],??(0,?),求证:(不必写出比较过程).
解:(Ⅰ)当x?(0,?)时,f?(x)?1?cosx?0,?f(x)为增函数
又f(x)在区间[0,?]上连续 所以f(0)?f(x)?f(?),求得0?f(x)??
即f(x)的值域为[0,?]??4分(Ⅱ)设g(x)??2f(?)?f(x)2??x2f(?)?sinx2??x?f(),即g(x)???sin
333312??xg?(x)?(?cosx?cos)……6分
33?x?[0,?],??(0,?)2??x??(0,?)
3由g?(x)?0,得x???当x?(0,?)时,g?(x)?0,g(x)为减函数.当x?(?,?)时,g?(x)?0,g(x)为增函数??8分 ?g(x)在区间[0,?]上连续则g(?)为g(x)的最小值对x?[0,?]有g(x)?g(?)?0因而
2f(?)?f(x)2??x?f()?10分332f(?)?f(x)2??x?f() (Ⅲ)在题设条件下,当k为偶数时
332f(?)?f(x)2??x?f()……14分 当k为奇数时
33
2009年高考数学压轴题系列训练含答案及解析详解四
1.(本小题满分14分) 已知f(x)=
2x?a(x∈R)在区间[-1,1]上是增函数.
x2?21的两个非零实根为x1、x2.试问:是否存在实数m,使得不等式m2+tm+1x(Ⅰ)求实数a的值组成的集合A; (Ⅱ)设关于x的方程f(x)=
≥|x1-x2|对任意a∈A及t∈[-1,1]恒成立?若存在,求m的取值范围;若不存在,请说明理由. 本小题主要考查函数的单调性,导数的应用和不等式等有关知识,考查数形结合及分类讨论思想和灵活运
用数学知识分析问题和解决问题的能力.满分14分.
4?2ax?2x2?2(x2?ax?2)解:(Ⅰ)f'(x)== , 2222(x?2)(x?2)∵f(x)在[-1,1]上是增函数, ∴f'(x)≥0对x∈[-1,1]恒成立,
即x2-ax-2≤0对x∈[-1,1]恒成立. ① 设?(x)=x2-ax-2,
方法一:
?(1)=1-a-2≤0, ① ? ?-1≤a≤1, ?(-1)=1+a-2≤0.
∵对x∈[-1,1],f(x)是连续函数,且只有当a=1时,f'(-1)=0以及当a=-1时,f'(1)=0 ∴A={a|-1≤a≤1}. 方法二: aa≥0, <0, 22①? 或
?(-1)=1+a-2≤0 ?(1)=1-a-2≤0
? 0≤a≤1 或 -1≤a≤0 ? -1≤a≤1.
∵对x∈[-1,1],f(x)是连续函数,且只有当a=1时,f'(-1)=0以及当a=-1时,f'(1)=0 ∴A={a|-1≤a≤1}. (Ⅱ)由
2x?a1=,得x2-ax-2=0, ∵△=a2+8>0 2x?2x∴x1,x2是方程x2-ax-2=0的两非零实根, x1+x2=a,
2∴ 从而|x1-x2|=(x1?x2)?4x1x2=a2?8.
x1x2=-2,
∵-1≤a≤1,∴|x1-x2|=a2?8≤3.
要使不等式m2+tm+1≥|x1-x2|对任意a∈A及t∈[-1,1]恒成立, 当且仅当m2+tm+1≥3对任意t∈[-1,1]恒成立, 即m2+tm-2≥0对任意t∈[-1,1]恒成立. ② 设g(t)=m2+tm-2=mt+(m2-2), 方法一:
g(-1)=m2-m-2≥0, ② ?
g(1)=m2+m-2≥0,
?m≥2或m≤-2.
所以,存在实数m,使不等式m2+tm+1≥|x1-x2|对任意a∈A及t∈[-1,1]恒成立,其取值范围是{m|m≥2,或m≤-2}. 方法二:
当m=0时,②显然不成立; 当m≠0时,
m>0, m<0, ②? 或
g(-1)=m2-m-2≥0 g(1)=m2+m-2≥0
? m≥2或m≤-2.
所以,存在实数m,使不等式m2+tm+1≥|x1-x2|对任意a∈A及t∈[-1,1]恒成立,其取值范围是{m|m≥2,或m≤-2}.
2.(本小题满分12分)
如图,P是抛物线C:y=C交于另一点Q.
(Ⅰ)若直线l与过点P的切线垂直,求线段PQ中点M的轨迹方程;
(Ⅱ)若直线l不过原点且与x轴交于点S,与y轴交于点T,试求
12
x上一点,直线l过点P且与抛物线2|ST||ST|?的取值范围. |SP||SQ|本题主要考查直线、抛物线、不等式等基础知识,求轨迹方程的方法,解析几何的基本思想和综合解题能
力.满分12分.
解:(Ⅰ)设P(x1,y1),Q(x2,y2),M(x0,y0),依题意x1≠0,y1>0,y2>0. 由y=
12
x, ① 2得y'=x.
∴过点P的切线的斜率k切= x1, ∴直线l的斜率kl=-
11=-,
k切x1