2015年高考真题 - 理科数学(天津卷) Word版含解析 - 图文 下载本文

考点:1.等差中项定义;2.等比数列及前n项和公式.3.错位相减法.

x2y2319. (本小题满分14分)已知椭圆2+2=1(a>b>0)的左焦点为F(-c,0),离心率为,

ab3b443点M在椭圆上且位于第一象限,直线FM被圆x+y=截得的线段的长为c,|FM|=.

4322(I)求直线FM的斜率;

(II)求椭圆的方程;

(III)设动点P在椭圆上,若直线FP的斜率大于2,求直线OP(O为原点)的斜率的取值范围.

?23??223?x2y23,??1 ;(III) ???,?【答案】(I) ; (II) ????.

333323????【解析】

试题分析:(I) 由椭圆知识先求出a,b,c的关系,设直线直线FM的方程为y?k(x?c),求

x2y2出圆心到直线的距离,由勾股定理可求斜率k的值; (II)由(I)设椭圆方程为2?2?1,直

3c2c线与椭圆方程联立,求出点M的坐标,由FM?43可求出c,从而可求椭圆方程.(III)36?2x2设出直线FP:y?t(x?1),与椭圆方程联立,求得t??2,求出x的范围,

3(x?1)2即可求直线OP的斜率的取值范围.

c212222222试题解析:(I) 由已知有2?,又由a?b?c,可得a?3c,b?2c,

a3设直线FM的斜率为k(k?0),则直线FM的方程为y?k(x?c),由已知有

?kc??c??b?3. ?2???????,解得k?3?k?1??2??2?222x2y2(II)由(I)得椭圆方程为2?2?1,直线FM的方程为y?k(x?c),两个方程联立,消去y,

3c2c整理得

53x2?2cx?5c2?0,解得x??c或x?c,因为点M在第一象限,可得M的坐标为

3?23??23?432c,c,由,解得c?1,所以椭圆方程为FM?(c?c)?c?0?????3?3??3?2x2y2??1 32(III)设点P的坐标为(x,y),直线FP的斜率为t,得t?y,即y?t(x?1)(x??1),x?1?y?t(x?1)?222与椭圆方程联立?x2y2,消去y,整理得2x?3t(x?1)?6,又由已知,得

??1?2?36?2x2t??2,解得 23(x?1)?3?x??1或?1?x?0, 2设直线OP的斜率为m,得m?y,即y?mx(x?0),与椭圆方程联立,整理可得xm2?22?. x23①当x???,?1?时,有y?t(x?1)?0,因此m?0,于是m??3?2??22?,得x23?223?m??,?

3??3②当x???1,0?时,有y?t(x?1)?0,因此m?0,于是m??22?,得x23?23?m????,??

3??综上,直线OP的斜率的取值范围是???,???23??223?,????

3??33?考点:1.椭圆的标准方程和几何性质;2.直线和圆的位置关系;3.一元二次不等式. 20. (本小题满分14分)已知函数f(x)?nx?xn,x?R,其中n?N*,n?2.

(I)讨论f(x)的单调性;

(II)设曲线y=f(x)与x轴正半轴的交点为P,曲线在点P处的切线方程为y=g(x),求证:对于任意的正实数x,都有f(x)?g(x);

(III)若关于x的方程f(x)=a(a为实数)有两个正实根x1,x2,求证: |x2-x1|

n试题解析:(I)由f(x)?nx?x,可得,其中n?N*且n?2,

下面分两种情况讨论:

(1)当n为奇数时:

令f?(x)?0,解得x?1或x??1,

当x变化时,f?(x),f(x)的变化情况如下表:

x f?(x) f(x) (??,?1) (?1,1) (1,??) ? ? ? ? ? ? 所以,f(x)在(??,?1),(1,??)上单调递减,在(?1,1)内单调递增. (2)当n为偶数时,

当f?(x)?0,即x?1时,函数f(x)单调递增; 当f?(x)?0,即x?1时,函数f(x)单调递减.

所以,f(x)在(??,?1)上单调递增,f(x)在(1,??)上单调递减. (II)证明:设点P的坐标为(x0,0),则x0?n1n?1,f?(x0)?n?n2,曲线y?f(x)在点P处

的切线方程为y?f?(x0)?x?x0?,即g(x)?f?(x0)?x?x0?,令F(x)?f(x)?g(x),即

F(x)?f(x)?f?(x0)?x?x0?,则F?(x)?f?(x)?f?(x0)

由于f?(x)??nxn?1?n在?0,???上单调递减,故F?(x)在?0,???上单调递减,又因为

F?(x0)?0,所以当x?(0,x0)时, F?(x0)?0,当x?(x0,??)时,F?(x0)?0,所以F(x)在(0,x0)内单调递增,在(x0,??)内单调递减,所以对任意的正实数x都有

F(x)?F(x0)?0,即对任意的正实数x,都有f(x)?g(x).

2 (III)证明:不妨设x1?x2,由(II)知g(x)?n?n???x?x?,设方程g(x)?a的根为x?,

02可得

x2??a?x0.,当n?2时,g(x)在???,???上单调递减,又由(II)知n?n2g(x2)?f(x2)?a?g(x2?),可得x2?x2?.

类似的,设曲线y?f(x)在原点处的切线方程为y?h(x),可得h(x)?nx,当