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圆锥曲线、导数2018年全国高考数学分类真题(含答案)一.选择题(共7小题)A.(﹣,0),(,0)B.(﹣2,0),(2,0)C.(0,﹣),(0,)D.(0,﹣2),(0,2)1.双曲线﹣y2=1的焦点坐标是()2.已知双曲线=1(a>0,b1.双曲线﹣y2=1的焦点坐标是()2.已知双曲线=1(a>0,b>0)的离心率为2,过右焦点且垂直于x轴A.﹣=1B.﹣=1C.﹣=1D.﹣=13.设F1,F2是双曲线C:﹣=1(a>0.b>0)的左,右焦点,O是坐标原A.B.2C.D.4.已知F1,F2是椭圆C:=1(a>b>0)的左、右焦点,A是C的左顶点,点P在过A且斜率为的直线上,△PF1F2为等腰三角形,∠F1F2P=120°,则CA.B.C.D.5.双曲线=1(a>0,b>0)的离心率为,则其渐近线方程为()A.y=±xB.y=±xC.y=±xD.y=±x6.已知双曲线C:﹣y2=1,O为坐标原点,F为C的右焦点,过F的直线与C点.过F2作C的一条渐近线的垂线,垂足为P,若|PF1|=|OP|,则C的离心率为()的离心率为()的两条渐近线的交点分别为M,N.若△OMN为直角三角形,则|MN|=()7.设函数f(x)=x3+(a﹣1)x2+ax.若f(x)为奇函数,则曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线方程为()A.y=﹣2xB.y=﹣xC.y=2xD.y=x二.填空题(共6小题)两条渐近线与椭圆M的四个交点及椭圆M的两个焦点恰为一个正六边形的顶点,则椭圆M的离心率为;双曲线N的离心率为.A.B.3CA.B.3C.2D.48.在平面直角坐标系xOy中,若双曲线﹣=1(a>0,b>0)的右焦点F(c,0)到一条渐近线的距离为c,则其离心率的值为.9.已知椭圆M:+=1(a>b>0),双曲线N:﹣=1.若双曲线N的10.已知点P(0,1),椭圆+y2=m(m>1)上两点A,B满足=2,则当15.如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆C过点(),焦点F1(﹣,11.已知点M(﹣1,1)和抛物线C:y2=4x,过C的焦点且斜率为k的直线与C交于A,B两点.若∠AMB=90°,则k=.12.曲线y=(ax+1)ex在点(0,1)处的切线的斜率为﹣2,则a=.13.曲线y=2ln(x+1)在点(0,0)处的切线方程为.三.解答题(共13小题)14.设函数f(x)=[ax2﹣(4a+1)x+4a+3]ex.(Ⅰ)若曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线与x轴平行,求a;(Ⅱ)若f(x)在x=2处取得极小值,求a的取值范围.21212求椭圆C及圆O的方程;设直线l与圆O相切于第一象限内的点P.①若直线l与椭圆C有且只有一个公共点,求点P的坐标;16.如图,已知点P是y轴左侧(不含y轴)一点,抛物线C:y2=4x上存在不同的两点A,B满足PA,PB的中点均在C上.②直线l与椭圆C交于A,B两点.若△②直线l与椭圆C交于A,B两点.若△OAB的面积为,求直线l的方程.(Ⅱ)若P是半椭圆x2+=1(x<0)上的动点,求△PAB面积的取值范围.17.设椭圆+=1(a>b>0)的左焦点为F,上顶点为B.已知椭圆的离心率为,点A的坐标为(b,0),且|FB|•|AB|=6.于点Q.若=sin∠AOQ(O为原点),求k的值.(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)设直线l:y=kx(k>0)与椭圆在第一象限的交点为P,且l与直线AB交点为M(1,m)(m>0).(2)设F为C的右焦点,P为C上一点,且++=.证明:||,||,19.设抛物线C:y2=4x的焦点为F,过F且斜率为k(k>0)的直线l与C交于A,B两点,|AB|=8.求l的方程;求过点A,B且与C的准线相切的圆的方程.的坐标为(2,0).当l与x轴垂直时,求直线AM的方程;设O为坐标原点,证明:∠OMA=∠OMB.18.已知斜率为k的直线l与椭圆C:+=1交于A,B两点,线段AB的中(1)证明:18.已知斜率为k的直线l与椭圆C:+=1交于A,B两点,线段AB的中(1)证明:k<﹣;||成等差数列,并求该数列的公差.20.设椭圆C:+y2=1的右焦点为F,过F的直线l与C交于A,B两点,点M(3)已知函数f(x)=﹣x2+a,g(x)=.对任意a>0,判断是否存在b>0,22.已知函数f(x)=﹣lnx.证明:函数f(x)=x与g(x)=x2+2x﹣2不存在“S点”;若函数f(x)=ax2﹣1与g(x)=lnx存在“S点”,求实数a的值;使函数f(x)与g(x)在区间(0,+∞)内存在“S点”,并说明理由.(Ⅰ)若f(x)在x=x1,x2(x1≠x2)处导数相等,证明:f(x1)+f(x2)>8﹣8ln2;(Ⅱ)若a≤3﹣4ln2,证明:对于任意k>0,直线y=kx+a与曲线y=f(x)有唯一公共点.23.已知函数f(x)=ax,g(x)=logax,其中a>1.(Ⅰ)求函数h(x)=f(x)﹣xlna的单调区间;(Ⅱ)若曲线y=f(x)在点(x1,f(x1))处的切线与曲线y=g(x)在点(x2,g(x)的切线.24.已知函数f(x)=(2+x+ax2)ln(1+x)﹣2x.若a=0,证明:当﹣1<x<0时,f(x)<0;当x>0时,f(x)>0;若x=0是f(x)的极大值点,求a.25.已知函数f(x)=ex﹣ax2.若a=1,证明:当x≥0时,f(x)≥1;若f(x)在(0,+∞)只有一个零点,求a.(1)讨论f(x)的单调性;(x2))处的切线平行,证明x1(x2))处的切线平行,证明x1+g(x2)=;(Ⅲ)证明当a≥e时,存在直线l,使l是曲线y=f(x)的切线,也是曲线y=g26.已知函数f(x)=﹣x+alnx.(2)若f(x)存在两个极值点x1,x2,证明:<a﹣2.1.双曲线﹣y2=1的焦点坐标是()由此可得c==2,圆锥曲线、导数2018年全国高考数学分类真题(含答案)参考答案与试卷解读一.选择题(共7小题)A.(﹣,0),(,0)B.(﹣2,0),(2,0)C.(0,﹣),(0,)D.(0,﹣2),(0,2)【解答】解:∵双曲线方程可得双曲线的焦点在x轴上,且a2=3,b2=1,∴该双曲线的焦点坐标为(±2,0)故选:B.的直线与双曲线交于A,B两点.设A,B到双曲线的同一条渐近线的距离分别为d1和d2,且d1+d2=6,则双曲线的方程为()【解答】解:由题意可得图象如图,CD是双曲线的一条渐近线2.已知双曲线=1(a>0,b>0)的离心率为22.已知双曲线=1(a>0,b>0)的离心率为2,过右焦点且垂直于x轴A.﹣=1B.﹣=1C.﹣=1D.﹣=1y=,即bx﹣ay=0,F(c,0),F是AB的中点,EF==3,EF==b,所以b=3,双曲线=1(a>0,b>0)的离心率为2,可得,可得:,解得a=.则双曲线的方程为:﹣=1.3.设F1,F2是双曲线C:﹣=1(a>0.b>0)的左,右焦点,O是坐标原故选:C.点.过F2作C的一条渐近线的垂线,垂足为P,若|PF1|=|OP|,则C的离心率为()∵|PF|=|OP|,∴|PF|=a,在三角形F1PF2中,由余弦定理可得|PF1|2=|PF2|2+|F1F2|2﹣2|PF2|•|F1F2|COS∠PF2O,A.B.2C.D.【解答】解:双曲线C:﹣=1(A.B.2C.D.【解答】解:双曲线C:﹣=1(a>0.b>0)的一条渐近线方程为y=x,∴点F2到渐近线的距离d==b,即|PF2|=b,∴|OP|===a,cos∠PF2O=,11∴6a2=b2+4c2﹣2×b×2c×=4c2﹣3b2=4c2﹣3(c2﹣a2),∴e==,4.已知F1,F2是椭圆C:=1(a>b>0)的左、右焦点,A是C的左顶点,点P在过A且斜率为的直线上,△PF1F2为等腰三角形,∠F1F2P=120°,则CA.B.C.D.直线AP的方程为:y=(x+a),代入直线AP:c=(2c+a),整理得:a=4c,即a=c,故选:C.的离心率为()【解答】解:由题意可知:A(﹣a,0),F1(﹣c,0),F2(c,0),由∠F1F2P=120°,|PF2|=|F1F2|=2c,则P(2c,c),故选:D.∴题意的离心率e==.5.双曲线=1(a∴题意的离心率e==.5.双曲线=1(a>0,b>0)的离心率为,则其渐近线方程为()A.y=±xB.y=±xC.y=±xD.y=±x【解答】解:∵双曲线的离心率为e==,则=====,即双曲线的渐近线方程为y=±x=±x,6.已知双曲线C:﹣y2=1,O为坐标原点,F为C的右焦点,过F的直线与CA.B.3C.2D.4【解答】解:双曲线C:﹣y2=1的渐近线方程为:y=,渐近线的夹角故选:A.的两条渐近线的交点分别为M,N.若△OMN为直角三角形,则|MN|=()为:60°,不妨设过F(2,0)的直线为:y= ,故选:B.7.设函数f(x)=x3+(a﹣1)x2+ax.若f(x)为奇函数,则曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线方程为()A.y=﹣2xB.y=﹣xC.y=2xD.y=x则:解得M(,),解得:N(),则:解得M(,),解得:N(),则|MN|==3.8.在平面直角坐标系xOy中,若双曲线﹣=1(a>0,b>0)的右焦点F(c,0)到一条渐近线的距离为c,则其离心率的值为2.【解答】解:双曲线=1(a>0,b>0)的右焦点F(c,0)到一条渐近线y=x的距离为c,可得:=b=,可得,即c=2a,所以双曲线的离心率为:e=.可得a=1,所以函数f(x)=x3+x,可得f′(x)=3x2+1,曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线的斜率为:1,则曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线方程为:y=x.故选:D.二.填空题(共6小题)故答案为:2.两条渐近线与椭圆M的四个交点及椭圆M的两个焦点恰为一个正六边形的顶10.已知点P(0,1),椭圆+y2=10.已知点P(0,1),椭圆+y2=m(m>1)上两点A,B满足=2,则当9.已知椭圆M:+=1(a>b>0),双曲线N:﹣=1.若双曲线N的点,则椭圆M的离心率为;双曲线N的离心率为2.【解答】解:椭圆M:+=1(a>b>0),双曲线N:﹣=1.若双曲线可得椭圆的焦点坐标(c,0),正六边形的一个顶点(,),可得:,可得,可得e4﹣8e2+4=0,e∈(0,1),解得e=.同时,双曲线的渐近线的斜率为,即,可得:,即,可得双曲线的离心率为e==2.故答案为:;2.由P(0,1),=2,m=5时,点B横坐标的绝对值最大.【解答】解:设A(x1,y1),B(x2,y2),可得﹣x1=2x2,1﹣y1=2(y2﹣1),即有x1=﹣2x2,y1+2y2=3,又x12+4y12=4m,即为x22+y12=m,①x22+4y22=4m,②①﹣②得(y1﹣2y2)(y1+2y2)=﹣3m,可得y1﹣2y2=﹣m,即有m=5时,x22有最大值16,即点B横坐标的绝对值最大.故答案为:5.解得y1=,y2=,则解得y1=,y2=,则m=x22+()2,即有x22=m﹣()2==,联立可得,k2x2﹣2(2+k2)x+k2=0,则x1+x2=,x1x2=1,∴=(x1+1,y1﹣1),=(x2+1,y2﹣1),∵∠AMB=90°=0,∴•=02.【解答】解:∵抛物线C:y2=4x的焦点F(1,0),∴过A,B两点的直线方程为y=k(x﹣1),设A(x1,y1),B(x2,y2),∴y1+y2=k(x1+x2﹣2)=,y1y2=k2(x1﹣1)(x2﹣1)=k2[x1x2﹣(x1+x2)+1]=﹣4,∵M(﹣1,1),∴(x1+1)(x2+1)+(y1﹣1)(y2﹣1)=0,整理可得,x1x2+(x1+x2)+y1y2﹣(y1+y2)+2=0,∴1+2+﹣4﹣+2=0,即k2﹣4k+4=0,∴k=2.故答案为:212.曲线y=(ax+1)ex在点(0,1)处的切线的斜率为﹣2,则a=﹣3.【解答】解:曲线y=(ax+1)ex,可得y′=aex+(ax+1)ex,曲线y=(ax+1)ex在点(0,1)处的切线的斜率为﹣2,可得:a+1=﹣2,解得a=﹣3.故答案为:﹣3.13.曲线y=2ln(x+1)在点(0,0)处的切线方程为y=2x.∴y′=,∴y′=,当x=0时,y′=2,∴曲线y=2ln(x+1)在点(0,0)处的切线方程为y=2x.故答案为:y=2x.三.解答题(共13小题)14.设函数f(x)=[ax2﹣(4a+1)x+4a+3]ex.(Ⅰ)若曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线与x轴平行,求a;(Ⅱ)若f(x)在x=2处取得极小值,求a的取值范围.【解答】解:(Ⅰ)函数f(x)=[ax2﹣(4a+1)x+4a+3]ex的导数为f′(x)=[ax2﹣(2a+1)x+2]ex.由题意可得曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线斜率为0,可得(a﹣2a﹣1+2)e=0,解得a=1;(Ⅱ)f(x)的导数为f′(x)=[ax2﹣(2a+1)x+2]ex=(x﹣2)(ax﹣1)ex,若a=0则x<2时,f′(x)>0,f(x)递增;x>2,f′(x)<0,f(x)递减.x=2处f(x)取得极大值,不符题意;可得f(x)在x=2处取得极小值;增,若a>0,且a=,则f′(x)若a>0,且a=,则f′(x)=(x﹣2)2ex≥0,f(x)递增,无极值;若a>,则<2,f(x)在(,2)递减;在(2,+∞),(﹣∞,)递增,若0<a<,则>2,f(x)在(2,)递减;在(,+∞),(﹣∞,2)递若a<0,则<2,f(x)在(,2)递增;在(2,+∞),(﹣∞,)递减,综上可得,a的范围是(,+∞).15.如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆C过点(),焦点F1(﹣,②直线l与椭圆C交于A,B两点.若△OAB的面积为,求直线l的方程.【解答】解:(1)由题意可设椭圆方程为,可得f(x)在x=2处取得极大值,不符题意.21212求椭圆C及圆O的方程;设直线l与圆O相切于第一象限内的点P.①若直线l与椭圆C有且只有一个公共点,求点P的坐标;解得a=2,b=1.(2)①可知直线l与圆O相切,也与椭圆C,且切点在第一象限,∴可设直线l的方程为y=kx+m,(k<0,m>0).∵焦点F1(﹣,0),F2(,0),∴.∵∴,又a2+b2=c2=3,∴椭圆∵焦点F1(﹣,0),F2(,0),∴.∵∴,又a2+b2=c2=3,∴椭圆C的方程为:,圆O的方程为:x2+y2=3.由圆心(0,0)到直线l的距离等于圆半径,可得.由,可得(4k2+1)x2+8kmx+4m2﹣4=0,将k=﹣,m=3代入可得,解得x=,y=1,故点P的坐标为(.由⇒k<﹣.|x2﹣x1|==,O到直线l的距离d=,|AB|=|x2﹣x1|=,S===,②设A(x1,y1),B(x2,y2),联立直线与椭圆方程得(4k2+1)x2+8kmx+4m2﹣4=0,△ OAB 的 面 积 为16.如图,已知点P是y轴左侧(不含y轴)一点,抛物线C:y2=4x上存在不同的两点A,B满足PA,PB的中点均在C上.解得k=﹣,(正值舍去),m=3.∴y=解得k=﹣,(正值舍去),m=3.∴y=﹣为所求.(Ⅱ)若P是半椭圆x2+=1(x<0)上的动点,求△PAB面积的取值范围.【解答】解:(Ⅰ)证明:可设P(m,n),A(,y1),B(,y2),AB中点为M的坐标为(,),可得()2=4•,()2=4•,可得n=,抛物线C:y2=4x上存在不同的两点A,B满足PA,PB的中点均在C上,化简可得y1,y2为关于y的方程y2﹣2ny+8m﹣n2=0的两根,可得y1+y2=2n,y1y2=8m﹣n2,则PM垂直于y轴;(Ⅱ)若P是半椭圆x2+=1(x<0)上的动点,可得m2+=1,﹣1≤m<(Ⅱ)若P是半椭圆x2+=1(x<0)上的动点,可得m2+=1,﹣1≤m<0,﹣2<n<2,由PM垂直于y轴,可得△PAB面积为S=|PM|•|y1﹣y2|=(﹣m)•=[•(4n2﹣16m+2n2)﹣m]•=(n2﹣4m),可令t===,可得m=﹣时,t取得最大值;则S=t3在2≤t≤递增,可得S∈[6,],△PAB面积的取值范围为[6,].m=﹣1时,t取得最小值2,即2≤t≤,(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)设直线l:y=kx(k>0)与椭圆在第一象限的交点为P,且l与直线AB交又a2=b2+c2,∴2a=3b,17.设椭圆+=1(a>b>0)的左焦点为F,上顶点为B17.设椭圆+=1(a>b>0)的左焦点为F,上顶点为B.已知椭圆的离心率为,点A的坐标为(b,0),且|FB|•|AB|=6.于点Q.若=sin∠AOQ(O为原点),求k的值.【解答】解:(Ⅰ)设椭圆+=1(a>b>0)的焦距为2c,由椭圆的离心率为e=,∴=;由|FB|=a,|AB|=b,且|FB|•|AB|=6;∴椭圆的方程为+=1;又|AQ|=,且∠OAB=,∴|AQ|=y,由=sin∠AOQ,可得5y1=9y2;由方程组,消去x,可得y1=,(Ⅱ)设点P的坐标为(x1,y1),点Q的坐标为(x2,y2),由已知y1>y2>0;∴|PQ|sin∠AOQ=y1﹣y2;∴直线AB的方程为x+y﹣2=0;两边平方,整理得56k2﹣50k+11=0,点为M(1,m)(m>0).由方程组,消去x,可得y2=;由5y1=9y2由方程组,消去x,可得y2=;由5y1=9y2,可得5(k+1)=3,解得k=或k=;∴k的值为或.18.已知斜率为k的直线l与椭圆C:+=1交于A,B两点,线段AB的中(1)证明:k<﹣;||成等差数列,并求该数列的公差.将A,B代入椭圆C:+=1中,可得,∴k==﹣=﹣点M(1,m)在椭圆内,即,解得0<m∴.【解答】解:(1)设A(x1,y1),B(x2,y2),∵线段AB的中点为M(1,m),∴x1+x2=2,y1+y2=2m两式相减可得,3(x1+x2)(x1﹣x2)+4(y1+y2)(y1﹣y2)=0,即6(x1﹣x2)+8m(y1﹣y2)=0,(2)证明:设A(x1,y1),B(x2,y2),P(x3,y3),可得x1+x2=2,∵++=,F(1,0),∴x1﹣1+x2﹣1+x3﹣1=0,y1+y2+y3=0,∵m>0,可得P在第一象限,故,m=,k=﹣1∵m>0,可得P在第一象限,故,m=,k=﹣1由椭圆的焦半径公式得则|FA|=a﹣ex1=2﹣x1,|FB|=2﹣x2,|FP|=2﹣x3=.则|FA|+|FB|=4﹣,∴|FA|+|FB|=2|FP|,联立,可得|x1﹣x2|=所以该数列的公差d满足2d=|x1﹣x2|=,∴该数列的公差为±.则,整理得:k2x2﹣2(k2+2)x+k2=0,则x1+x2=,x1x2=1,由|AB|=x1+x2+p=+2=8,解得:k2=1,则k=1,线的弦长公式|AB|===8,解得:sin2θ=,19.设抛物线C:y2=4x的焦点为F,过F且斜率为k(k>0)的直线l与C交于A,B两点,|AB|=8.求l的方程;求过点A,B且与C的准线相切的圆的方程.【解答】解:(1)方法一:抛物线C:y2=4x的焦点为F(1,0),当直线的斜率不存在时,|AB|=4,不满足;设直线AB的方程为:y=k(x﹣1),设A(x1,y1),B(x2,y2),∴直线l的方程y=x﹣1;方法二:抛物线C:y2=4x的焦点为F(1,0),设直线AB的倾斜角为θ,由抛物∴直线l的方程y=x﹣1;(2)过A,B分别向准线x=﹣1作垂线,垂足分别为A1,B1,设AB的中点为D,由抛物线的定义可知:|AA1|=|AF|,|BB1|=|BF|,则r=|DD1|=4,以AB为直径的圆与x=﹣1相切,且该圆的圆心为AB的中点D,由(1)可知:x1+x2=6,y1+y2=x1+x2﹣2=4,则D(3,2),∴θ=,则直线的斜率k=1,过D作DD∴θ=,则直线的斜率k=1,过D作DD1⊥准线l,垂足为D,则|DD1|=(|AA1|+|BB1|)20.设椭圆C:+y2=1的右焦点为F,过F的直线l与C交于A,B两点,点M的坐标为(2,0).当l与x轴垂直时,求直线AM的方程;设O为坐标原点,证明:∠OMA=∠OMB.=1,=1,∴F(1,0),∵l与x轴垂直,∴x=1,证明:(2)当l与x轴重合时,∠OMA=∠OMB=0°,当l与x轴垂直时,OM为AB的垂直平分线,∴∠OMA=∠OMB,当l与x轴不重合也不垂直时,设l的方程为y=k(x﹣1),k≠0,由,解得或,∴A(1.),或(1,﹣),∴直线AM的方程为y=﹣x+,由,解得或,∴A(1.),或(1,﹣),∴直线AM的方程为y=﹣x+,y=x﹣,直线MA,MB的斜率之和为kMA,kMB之和为kMA+kMB=+,由y1=kx1﹣k,y2=kx2﹣k得kMA+kMB=,将y=k(x﹣1)代入+y2=1可得(2k2+1)x2﹣4k2x+2k2﹣2=0,∴x1+x2=,x1x2=,∴2kx1x2﹣3k(x1+x2)+4k=(4k2﹣4k﹣k122+8k2+4k)=0(3)已知函数f(x)=﹣x2+a,g(x)=.对任意a>0,判断是否存在b>0,从而kMA+kMB=0,故MA,MB的倾斜角互补,∴∠OMA=∠OMB,综上∠OMA=∠OMB.21.记f′(x),g′(x)分别为函数f(x),g(x)的导函数.若存在x0∈R,满足f(x0)=g(x0)且f′(x0)=g′(x0),则称x0为函数f(x)与g(x)的一个“S点”.证明:函数f(x)=x与g(x)=x2+2x﹣2不存在“S点”;若函数f(x)=ax2﹣1与g(x)=lnx存在“S点”,求实数a的值;使函数f(x)与g(x)在区间(0,+∞)内存在“S点”,并说明理由.【解答】解:(1)证明:f′(x)=1,g′(x)=2x+2,则由定义得,得方程无解,则f(x)=x与g(x则由定义得,得方程无解,则f(x)=x与g(x)=x2+2x﹣2不存在“S(2)f′(x)=2ax,g′(x)=,x>0,由f′(x)=g′(x)得=2ax,得x=,f()=﹣=g()=﹣lna2,得a=;(3)f′(x)=﹣2x,g′(x)=,(x≠0),由f′(x0)=g′(x0),得b=﹣>0,得0<x0<1,由f(x0)=g(x0),得﹣x02+a==﹣,得a=x02﹣,令h(x)=x2﹣﹣a=,(a>0,0<x<1),22.已知函数f(x)=﹣lnx.∴x>0,f′(x)=﹣,设m(x)=﹣x3+3x2+ax﹣a,(a>0,0<x<1),则m(0)=﹣a<0,m(1)=2>0,得m(0)m(1)<0,又m(x)的图象在(0,1)上连续不断,则m(x)在(0,1)上有零点,则h(x)在(0,1)上有零点,则f(x)与g(x)在区间(0,+∞)内存在“S”点.(Ⅰ)若f(x)在x=x1,x2(x1≠x2)处导数相等,证明:f(x1)+f(x2)>8﹣8ln2;(Ⅱ)若a≤3﹣4ln2,证明:对于任意k>0,直线y=kx+a与曲线y=f(x)有唯一公共点.【解答】证明:(Ⅰ)∵函数f(x)=﹣lnx,∵f(x)在x=x1,x2(x1≠x2)处导数相等,∵x1≠x2,∴x1x2>256,∴列表讨论: x (0,16) 16 (16,+∞) g′(x) ﹣ 0 + g(x) ↓ 2﹣4ln2 ↑∴=﹣,∵x1≠x∴=﹣,∵x1≠x2,∴+=,由基本不等式得:=≥,由题意得f(x1)+f(x2)==﹣ln(x1x2),设g(x)=,则,(Ⅱ)令m=e﹣(|a|+k),n=()2+1,f(n)﹣kn﹣a<n(﹣﹣k)≤n(﹣k)<0,由f(x)=kx+a,得k=,设h(x)=,则h′(x)==,其中g(x)=﹣lnx,∴g(x1x2)>g(256)=8﹣8ln2,∴f(x1)+f(x2)>8﹣8ln2.则f(m)﹣km﹣a>|a|+k﹣k﹣a≥0,∴存在x0∈(m,n),使f(x0)=kx0+a,∴对于任意的a∈R及k∈(0,+∞),直线y=kx+a与曲线y=f(x)有公共点,由(1)知g(x)≥g(16),又a≤3﹣4ln2,∴﹣g(x)﹣1+a≤﹣g(16)﹣1+a=﹣3+4ln2+a≤0,∴h′(x)≤0,即函数h(x)在(0,+∞)上单调递减,∴方程f(x)﹣kx﹣a=0至多有一个实根,综上,a≤3﹣4ln2时,对于任意k>0,直线y=kx+a与曲线y=f(x)有唯一公共点.23.已知函数f(x)=ax,g(x)=logax,其中a>1.(Ⅰ)求函数h(x)=f(x)﹣xlna的单调区间;(Ⅱ)若曲线y=f(x)在点(x1,f(x1))处的切线与曲线y=g(x)在点(x2,g(x)的切线.(x2))处的切线平行,证明x1+g(x2)=(x2))处的切线平行,证明x1+g(x2)=;(Ⅲ)证明当a≥e时,存在直线l,使l是曲线y=f(x)的切线,也是曲线y=g斜率为lna.由g′(x)=,可得曲线y=g(x)在点(x2,g(x2))处的切线的斜率为.∵这两条切线平行,故有,即,∴x1+g(x2)=;(Ⅲ)证明:曲线y=f(x)在点()处的切线l1:,曲线y=g(x)在点(x2,logax2)处的切线l2:.由a>1,可知当x变化时,h′(x),h(x)的变化情况如下表:x (﹣∞,0) 0 (0,+∞)h′(x) ﹣ 0 +h(x) ↓ 极小值 ↑∴函数h(x)的单调减区间为(﹣∞,0),单调递增区间为(0,+∞);(Ⅱ)证明:由f′(x)=axlna,可得曲线y=f(x)在点(x1,f(x1))处的切线的两边取以a为底数的对数,得logax2+x1+2logalna=0,的切线,存在零点.要证明当a≥时,存在直线l,使l是曲线y=f(x)的切线,也是曲线y=g(x)只需证明当a要证明当a≥时,存在直线l,使l是曲线y=f(x)的切线,也是曲线y=g(x)只需证明当a≥时,存在x1∈(﹣∞,+∞),x2∈(0,+∞)使得l1与l2重合,即只需证明当a≥时,方程组由①得,代入②得:,③因此,只需证明当a≥时,关于x1的方程③存在实数解.设函数u(x)=,既要证明当a≥时,函数y=u(x)又u′(0)=1>0,u′=<0,故存在唯一的x0,且x0>0,使得u′(x0)=0,即.,故lnlna≥﹣1.=.由(Ⅰ)可得ax≥1+xlna,当时,有由此可得,u(x)在(﹣∞,x0)上单调递增,在(x0,+∞)上单调递减,u(x)在x=x0处取得极大值u(x0).∵∴下面证明存在实数t,使得u(t)<0,∴存在实数t,使得u(t)<0.切线.24.已知函数f(x)=(2+x+ax2)ln(1+x)﹣2x.若a=0,证明:当﹣1<x<0时,f(x)<0;当x>0时,f(x)>0;若x=0是f(x)的极大值点,求a.【解答】(1)证明:当a=0时,f(x)=(2+x)ln(1+x)﹣2x,(x>﹣1).可得x∈(﹣1,0)时,f″(x)≤0,x∈(0,+∞)时,f″(x)≥0∴f′(x)在(﹣1,0)递减,在(0,+∞)递增,u(x)≤=.因此,当au(x)≤=.因此,当a≥时,存在x1∈(﹣∞,+∞),使得u(x1)=0.∴当a≥时,存在直线l,使l是曲线y=f(x)的切线,也是曲线y=g(x)的,,f′(x)=(1+2ax)ln(1+x)+﹣2=,当a<0时,h″(x)=8a+4aln(x+1)+,①令h″(0)=0,解得a=﹣.∴f(x)=(2+x)ln(1+x)﹣2x在(﹣1,+∞)上单调递增,又f(0)=0.∴当﹣1<x<0时,f(x)<0;当x>0时,f(x)>0.(2)解:由f(x)=(2+x+ax2)ln(1+x)﹣2x,得令h(x)=ax2﹣x+(1+2ax)(1+x)ln(x+1),h′(x)=4ax+(4ax+2a+1)ln(x+1).当a≥0,x>0时,h′(x)>0,h(x)单调递增,∴h(x)>h(0)=0,即f′(x)>0,∴f(x)在(0,+∞)上单调递增,故x=0不是f(x)的极大值点,不符合题意.显然h″(x)单调递减,∴当﹣1<x<0时,h″(x)>0,当x>0时,h″(x)<0,∴h′(x)在(﹣1,0)上单调递增,在(0,+∞)上单调递减,∴h′(x)≤h′(0)=0,∴h(x)单调递减,又h(0)=0,∴当﹣1<x<0时,h(x)>0,即f′(x)>0,当x>0时,h(x)<0,即f′(x)<0,∴f(x)在(﹣1,0)上单调递增,在(0,+∞)上单调递减,∴x=0是f(x)的极大值点,符合题意;<0,∴h″(x)
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