《2023一模分类汇编-导数、解析几何、圆锥曲线专题汇编(解析版).docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2023一模分类汇编-导数、解析几何、圆锥曲线专题汇编(解析版).docx(27页珍藏版)》请在课桌文档上搜索。
1、目录专题一导数21.1导数大题2专题二直线与圆92.1 直线与圆的位置关系9专题三圆锥曲线112.2 双曲线及其性质112.3 抛物线及其性质132.4 直线与圆锥曲线的位置关系17专题一导致1.1导数大题1. (2022-2023海淀高三下4月一模20-15分)已知函数/(x)=e-X,(I)当时,求曲线y=(x)在点(0,7(x)处的切线方程;(II)求/(x)的单调区间;(ill)若存在Xp/wl-Ll,使得/(%)/(%29,求。的取值范围.【解答】(1)当。=1时,f(x)=ex-f则/(x)=e,-l,得f(0)=l,0)=0,所以曲线y=/M在点(0,7(0)处的切线方程为y=1
2、.X卜8,-等)Inaa/(X)-0+/(X)极小值Z(2)(x)=ev-x,则r(X)=ae-l当0时,(x)o时,令ra)=o,解得X=-小a此时/(X)与/(X)的变化情况如下:由上表可知,X)的减区间为8,-等增区间为(一等,+OO综上,当a0时,/(X)的减区间为(,xo),无增区间当a0时,/(%)的减区间为1,-呼),增区间为,等,+)(3)将/(x)在区间T,l上的最大值记为x)g,最小值记为/a)小,因为存在知Til,使得3)f(x2)9,所以3xTl,使得If(X)I3成立,即/*)ma.3或/(X)Ini11-3,x-lj,f(x)=ex-x-x-i若3xTl,使得If(
3、X)I3成立,只需/(x)z3,由(2)可知/()在区间上单调或先减后增,故为/(T)与/中的较大者,所以只需当f(7)3或/3即可满足题意,即只需/(T)=e-0+l3或/=e-l3,解得Tn2或In4,综上所述,。的取值范围是(y,-ln2qin4,+?).2. (2022-2023西城高三下4月一模19-15分)已知函数/(x)=ex-cosX.(I)求曲线y=f(x)在点(0,/(0)处的切线方程;(II)设g。)=Xr(X)-/(x),证明:g(x)在(0,+)上单调递增;(III)判断3/(5与4/(3的大小关系,并加以证明.34解:(I)f,x)=e*+sinX.1分所以f(0)
4、=0,/(O)=I.3分所以曲线y=/(x)在点(0,/(0)处的切线方程为y=x.4分(II)由题设,g(%)=x(ersinx)-(er-cosx)=(X-I)e+xsi11+cosx.所以g(x)=x(ex+cosx).6分当x0时,因为e*+cosxe0+cosx=1+cosxO,所以g(x)0.8分所以g(x)在。内)上单调递增.9分(III)34.10分证明如下:设(x)=/(),X(0,+co).11分X则,(x)=XWa)=驾.12分由(II)知g。)在(0,3)上单调递增,所以g(x)g(0)=013分所以(幻0,即(x)在(0,E)上单调递增.14分所以力(;)%),即3/
5、(,4/(.15分3. (2022-2023东城高三下4月一模19-15分)已知函数f(x)ax2-xlnx.(I)当。=0时,求/(力的单调递增区间:(II)设直线/为曲线y=(x)的切线,当。时,记直线/的斜率的最小值为g(),求g()的最小值;I311(In)当。0时,设M=yy=r)(丁,7),=jy=,(),x(-求2a4a4。2a证:M建N.解:(I)当4=0时,/(x)=-xlnX,定义域为(0,+oo).,(x)=-Inx-I,令尸(X)=0,得=一,当XE(Oj)时,,(x)O,e当X(J,+8)时,fx)Oe所以/(x)的单调递增区间为(02)5分e(II)令(X)=f,(
6、x)=2ax-nx-,孙一,,、-12ax-l则h(x)=2a=.XXe1当一时,令(x)=0,得x=.22a当x(0,;)时,z,(x)0,*)单调递增;2a所以当X=时,h(x)最小值为g(a)-(一)=ln(2a).2a2a当士时,ln(24)的最小值为1,2所以g()的最小值为1.11分113(III)由(三)知r(x)在一,上单调递减,在一,士上单调递增,4a2a2a4a3I3I1I又,)二不Tn,,ff(一)=-l11-f4a24a4。24。1311所以M=(ln(2o),-In),N=(ln(24),In-),24a24。111331(In-)-(In)=lnInl=ln3-l0
7、,24。24。4。4。所以MSN.15分4. (2022-2023朝阳高三下4月一模19-15分)已知函数f(x)=e2-Or-1(eR).(I)求F(X)的单调区间;(II)若f(x)0对Xw(0,+oo)恒成立,求的取值范围;(In)证明:若/O)在区间(0,”)上存在唯一零点不,则与o,所以AX)在区间(y,y)上单调递增.若0,令/(x)=0,fx=-ln-.22当x(M,gl吟)时,f,(x)022所以Ja)在区间j4收)上单调递增.综上,当时,/U)的单调递增区间为(y,y);当白0时,/S)的单调递减区间为(吟),单调递增区间为(Nngy).5分2222(II)若.W2,当/0时
8、,2e2x2,(x)=2e2x-a0,则/(X)在区间(0,y)上单调递增.所以/(x)/(0)=0.所以1W2符合题意.若a2,则;呜0.由(I)可知/3在区间(0-In号上单调递减,22所以当x(0,;Ing时,/(x)2,XOO且erO-I=O,即。=.欲证:x0a-2,p2_I只需证:X0只需证:e2%(x0+1)2,即证:e-一+l.由(三)知,e2*-2x-l0在区间(0,+)上恒成立,所以e-xT0在区间(0,+oo)上恒成立.所以x0+1.所以玉v-2.15分5.(2022-2023丰台高三下4月一模20-15分)已知函数/(x)=x+3(0).e(1)求函数力的极值;(2)若
9、函数/(另有两个不相等的零点七,X2.(i)求的取值范围;(三)证明:xx+X221nq.【详解】(1)因为/(x)=x+:,所以()=1一=My因为0ecc由f(x)0有:XIn6Z,由f,M。有:xna所以函数/(外在(-8,Ina)单调递减,在(InqE)单调递增所以函数“无极大值,有极小值f(ln)=l+lno(2) (i)由(1)有:函数/CO在(-,ln)单调递减,在(Ina,)单调递增若函数/(x)有两个不相等的零点七,巧,则/(Ina)=I+lnv,解得。寸所以O+所以*) = X+5在(Y),ln)上有1个零点综上,当0。,时,函数f(x)有两个不相等的零点与,/ e(ii)
10、由(i)有:当0!时,函数f(x)有两个不相等的零点巧, e不妨设 ln Iniz,所以 F(x,) F(ln) =/(ln6)-(216z-ln) = 0即尸(2)=(w)-/(2Ina-W)0,即F(W)2Ina-Z),又/(/) =)(%)所以/(%)/(2皿。一天),又 Mln4X2,所以 Zina - % 21na-七即+x221n,结论得证专题二直线与圆2.1 玄婉与BI的柱直关东1. (2023丰台一模03)已知圆(x2)2+(),-3)2=/(r0)与),轴相切,则r=A.2B.3C.2D.3【答案】C【分析】求出圆心和半径,即可求解.【详解】Ia(A2)2+(匕3)2=产Go
11、)的圆心为(2,3),半径为厂因为圆与轴相切,所以r=2故选:C2. (2023海淀一模06)已知直线y=x+力与圆O:d+V=4交于AI两点,且zMO5为等边三角形,则小的值为A.2B.3C.2D.6【答案】D【分析】根据圆的方程求出圆心坐标以及半径,由等边三角形的性质可得到圆心到直线的距离,结合点到直线的距离公式列出方程求出机的值即可.【详解】圆O:/+y2=4的圆心为ao,o),半径r=2,若直线y=x+?与圆。交于48两点,且/108为等边三角形,则圆心。到直线y=+机的距离d=6,又由点到直线的距离公式可得3.解得m = 土卡 ,故选:D.3. (2023朝阳一模04)已知点A(-l
12、,0),5(1,0).若直线y=米-2上存在点尸,使得ZAP8=90,则实数k的取值范围是A.(-00,-5/31B./3,+00)C.-,3D.(x),-1U3,+oo)【答案】D【分析】将问题化为直线y=丘-2与圆/+V=I有交点,注意直线所过定点(0,-2)与圆的位置关系,再应用点线距离公式列不等式求左的范围.【详解】由题设,问题等价于过定点(0,-2)的直线),=依-2与圆/+),2=1有交点,故选:D4. (2023石景山一模09)已知直线/:履-y-24 + 2 = 0被圆C长为整数,则满足条件的直线/有A. 6条 B. 7条 C. 8条 D.9条【答案】B+ I)? =25所截得
13、的弦专题三国锋曲线3.1 双曲战及其性质1. (2023石景山一模04)已知双曲线工-1=1S0)的离心率是2.则b=4b-A.12B,23C.3D.g【答案】B2. (2023朝阳一模06)过双曲线*-g=l30力0)的右焦点歹作一条渐近线的垂线,垂足为A.若NA=2NA(O为坐标原点),则该双曲线的离心率为A2B空C.2D.毡或2233【答案】B【分析】由题意易得所以ZAo尸=30,从而tan30=g=q,再由e=?=求解【详解】解:在mZVW7O中,因为NAFO=2NAO所以ZA*30,则tan30q邛,故选:B3. (2023西城一模07)已知双曲线C的中心在原点,以坐标轴为对称轴.则
14、“C的离心率为2”是“C的一条渐近线为),=J费”的A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件【答案】D【解析】充分性:因为e=2,所以力=岛,当焦点在),轴上时,渐近线为a+3y=X,3充分性不成立;必要性:因为一条渐近线为y=6j所以双曲线方程为q-V=当焦点在),轴上时,C=挛,a3必要性不成立;故D正确。4(2023海淀一模已知双曲线U,I的渐近线方程为y = v,则C的离心率为.【答案】2【详解】由题意,得e=:=,+(5I=g=2.5. (2023东城一模13)已知双曲线三-=l(40/0)的一个焦点是(4,0),且与直线aby=2x没有公共点
15、,则双曲线的方程可以为.【答案】x2-4=14【解析】由题C=有,c2=a2+b2,a2+b2=5,b2=5-a2双曲线与y=2x无公共点.双曲线渐近线的斜率的取值范围为J2,0)(0,2,.0-2,0b24a2105-a24a2,a25,00)的顶点为0,且过点A8.若AOAB是边长为的等边三角形,则=.【答案】1【解析】O=43,ZAO8=60)%=4Jsin30=2-xa=43Xcos30=6A(6,2拘,代入丁=2四(23)2.p=1266. (2023朝阳一模13)经过抛物线/=4),的焦点的直线与抛物线相交于A8两点,若A8=4,则AOAB(O为坐标原点)的面积为.【答案】2【分析
16、】求出焦点坐标,设直线AB方程,联立抛物线方程,韦达定理,利用弦长求出直线方程,可求得。点到直线AB距离,进一步求出三角形面积.【详解】由题意知,抛物线-=4),的焦点/(0,1),设A(1,y),B(x2,j2),直线48:y=kx+,y+J联立方程:y1,消去X可得尸_(2+4&2)y+=0,x=4y=(2+4A2)2-4=16A4+1620,韦达定理得y+%=2+4AM=I,因为IABI=IAF|+|罔=乂+%+2=2+4公+2=4,所以公=o,即攵=0,所以直线49:y=t所以点。到直线/8的距离为IOFl=1,所以S(M&=5。尸HAM=TXlX4=2.故答案为:23.3 直婉与BI
17、碓曲婉的优置关东1. (2022海淀一模19)已知椭圆E:5+,=1360)的左、右顶点分别为A,A,上、下顶点分别为孙鸟,IB1B21=2,四边形4鸟人鸟的周长为4.(I)求椭圆E的方程;(II)设斜率为k的直线/与.r轴交于点尸,与椭圆上交于不同的两点M,N,点加关于y轴的对称点为M,直线MN与),轴交于点Q.若AO尸。的面积为2,求左的值.【答案】(1),+V=1已【分析】(1)由短轴长,即四边形Aq&区的周长得a,b的值,得椭圆的方程;(2)设直线/的方程为y=云+L由题Z0,m0,与椭圆联立方程,得%+W=-翳;,XR=当二,表示出aOPQ的面积,解得左的值.【详解】(1)由14解卜
18、2,得2b=2,即6=1,由四边形AgA?鸟的周长为4,得4荷+2=46,即/=5,2所以椭圆的方程为上+V=L(2)设直线/的方程为F=H+/(A0,w0)1(,rpyl),N(X2,火),则尸(一;,0),M(f,y),X22_1联立方程组二十)二,消去P得,(52+l)x2+0kmx+5m2-5=0.y=k+m5w2-5Iokm=(IOhn)2-4(5k2+l)(5m2-5)0,得5-而一,%+”一天Trg=诏T直线MN的方程为一必=上二(x-w),x1+x2令.0,得y=B(0f)+%=坚坟1Xi+X2X1+X2又因为Ny2+Aiyl=x(5+fn)+/(g+机)=2kxix2+m(x
19、i+x2)=!3,1=2得T,经检验符合题意,DK+1所以。(0,),AOPQ的面积4xm2所以左的值为士上422I2. (2023石景山一模19)已知椭圆U=+*=13h0)过点(0,J),且离心率为La-Zr2(I)求椭圆C的方程;(II)过点P(TJ)且互相垂直的直线44分别交椭圆C于何,N两点及S,7两点.I PM Il PNIPS PT的取值范围.【答案】(I)因为椭圆过点(0,G),故。=6,e=-=,a2=b2+c2,则a=2,a2故椭圆的标准方程为:一+4=43(II)当直线4斜率不存在1IX=-IJ2:y=分别代入椭圆方程得:M(T1),N(T-),S(-2,l),T(2g,
20、1)2233313s所以:I尸M=1=-JPV=-+1=-,2222IPSl=芈一iJpn=芈+1,33IPMllPM_3IPSIlPTI4当直线,2斜率不存在时,同理可得,黑禽=1IUIl尸/I3当44斜率均存在且不为。时,设直线4斜率为A,则直线,2斜率为K设直线的方程为:j-l=(x+l),(xl,yl),7(2,y2)y-l=k(x+)由*)2+=143得(3+4F)X2+(8&2+8A)X+442+8火一8=O0X1 +X2 =8公+8攵3 + 4公x4公+8攵-83 + 4/PM= 7(x1+l)2+(y1-l)2 = 1 + A:2 x1+l,I PN=7(2 + l)2+(y2
21、-l)2=l + Z:21勺 +11,同理可知:设直线的方程为:y-1 = -(x + l), S(,y3),T(x4,y4) kx3+x4 =8 8181一 832+4-32+44-Sk-Sk2x3 X4=3/+4IPS I=J(X3+ l)2 + ( T)2 =J +部 + II.I PT = (x4D2+(-02 =% +11,IPMIlPNl_ (I + ?,+1%+=/:? k1x2 + xl + X2 +1| 、pspt 一(+、+u=QT3+422-5公3&2+4=3公+442+3-(4j12+3)+-2aJ-%居综上所述:黑喘的取值范围是。,刍I/5U/1I433. (2023
22、西城一模20)已知椭圆Uf+2y2=2,点A,B在椭圆C上,且QA_LQB(O为原点).设AB的中点为何,射线OM交椭圆C于点M(I)当直线AB与X轴垂直时,求直线4?的方程;(II)求明的取值范围.OMI【答案】(I)当直线AB与工轴垂直时,设其方程为X=-4Z0得=2公+2,从而2*.3muUUii设QV=/IOM,其中40.UUUtJJIIruUn2-Okm2m2则av=q(QA+08)=筋+%)=(者乙乙乙K11乙K11将M三等,*-)代入椭圆C的方程,得以2=2严+12212H+1所以=3m1,即矛=3.nV因为所以wl23,即凶Zb)的一个顶点为AQl),焦距为2.(I)求椭圆E的
23、方程;(II)过点P(2,0)的直线与椭圆E交于8,C两点,过点8,C分别作直线/:x=r的垂线(点B,C在直线/的两侧),垂足分别为M,N,记48MP,ZMNR4CNP的面积分别为S,S2,S3试问:是否存在常数L使得上32同总成等比数列?若存在,求出,的值;若不存在,请说明【答案】Ib=I(I)由已知得:C2c=2因为片=十02所以一=2,所以,椭圆E的方程为:+y2=i.5分(II)由已知得:直线交的斜率存在,且点氏。在X轴的同侧.设直线史的方程:y=Mx-2),点5(,y),C(x29y2),不妨设XIVX2,则My20,xlr0,1+2=-,X1-2=TlTTT.因为2S=(Xl)E
24、1,2S2=(2-r)y2-yl,2S3=(x2-r)y2所以,2S12S3=(2-r)(r-xl)y1y2=(x2-t)(t-xi)yly2=(2-t)(t-i)yly2=k2(x2-O(r-x1)(x1-2)(x2-2)=2(xi+x2)-xix2-2xi-x2-2(i+xz)4,2弘、8P-221,Sk2-2k2=k2-r7+41+2公+2k2+2k21+2公=222-2)2-2+2(+2k2)2S2=(2)2(y2-Ji)2=2(2-O2(2i)2=-Z:2(2)(x2+x1)4x1x232/一81+2公2小=E严月要使SLIS213总成等比数列,即4S$=S;,贝啦由T?+2=(-2
25、)2解得:t=所以,存在常数Ql,使得;邑,S?总成等比数列15分5. (2023朝阳一模20)已知椭圆E:+二=I(Ov4)经过点(,T)4n(I)求椭圆石的方程及离心率;(II)设椭圆E的左顶点为A,直线/=%y+l与石相交于MN两点,直线AM与直线x=4相交于点Q.问:直线NQ是否经过大轴上的定点?若过定点,求出该点坐标;若不过定点,说明理由.【答案】22(I)因为椭圆E:1+E=I(O().设Ma,),N/),Pwy+%=一言)缶=一品直线AM的方程为y=U(+2)令=4,得y=-,则Q(4,-).x1+2n+2所以直线NQ的斜率为%=f-=:口&且即QxO.,人2F42八X勺所以直线
26、NQ的方程为y-%令 y=0,则 x = 2-%(4-xJ(n+2)6y-%(3+2)XJ6y。式N+2)。式4-A2)(内+2)6y1-y2(+2)6%乂-4Ka+2)6y-%(+2)6(,佻+Dy-4/(g|+3)6%-%(町+3)2myly2+6yl-2y2T协力+6y-3%2m(-1)+6(-孚18%=+2+2-/3、乙2加、c一皿一一辽R+6(一一-)-9%?+2zn+2_-18/w-18(m2+2)y2_?-9zn-9(w2+2)y2-所以直线NQ过定点(2,0).15分%-lk(x2+小)1 2x1x2 + 3(xl +x2) k 2 +3(x1 +t2) + 36.(2023东
27、城一模20)已知椭圆E:5+A1(ab0)的一个顶点为A(OJ),离心率e=当.(I)求椭圆石的方程;(II)过点尸(-61)作斜率为我的直线与椭圆E交于不同的两点比C,直线A8,AC分别与,轴交于点MM设椭圆的左顶点为求解的值.b=l,【答案】(I)由题设,得=,解得a3a2=b2+c2.所以椭圆E的方程为+V=.(II)直线BC的方程为y-l=2(x+/).由卜-I二女(X+),得纵2+以2+(6限2+6幻X+9公+6麻=0X2+3/=3由4=(6&2+6攵)24、(3公+1”(9标+6辰)0,得女、C、6麻2+6A9公+6品设B(py1C(X2,必).则M+%=一-”2I-XX2=FaiI3k+13k+1直线AB的方程为y=x+l内令y=0,得点M的横坐标为XM=-三二h.X-I(X13)同理可得点N的横坐标为乙=因为点D坐标为则点D为线段MN的中点,所以用M分