设抛物线C:y=2x,点A(2,0),B(-2,0),过点A的直线l与C交于M,N两点. (1)当l与x轴垂直时,求直线BM的方程; (2)证明:∠ABM=∠ABN.
解:(1)当l与x轴垂直时,l的方程为x=2,可得M的坐标为(2,2)或(2,–2).
11
所以直线BM的方程为y=x+1或y=-x-1.
22(2)当l与x轴垂直时,AB为MN的垂直平分线,所以∠ABM=∠ABN.
当l与x轴不垂直时,设l的方程为y=k(x-2)((k≠0)),M(x1,y1),N(x2,y2),则x1>0,x2>0.
2
代y=k(x-2)入y2=2x消去x得ky2–2y–4k=0,可知y1+y2=,y1y2=–4.
k
y1y2x2y1+x1y2+2(y1+y2)
直线BM,BN的斜率之和为kBM+kBN=+=.①
x1+2x2+2(x1+2)( x2+2)
y1y2
将x1=+2,x2=+2及y1+y2,y1y2的表达式代入①式分子,可得
kk
2y1y2+4k(y1+y2)-8+8
x2y1+x1y2+2(y1+y2)===0 kk所以kBM+kBN=0,可知BM,BN的倾斜角互补,所以,∠ABM=∠ABN. 21.(12分)
已知函数f(x)=aex-lnx-1.
(1)设x=2是f(x)的极值点.求a,并求f(x)的单调区间; 1
(2)证明:当a≥时,f(x)≥0.
e
1
解:(1)f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=aex–.
x
1
由题设知,f′(2)=0,所以a=2.
2e
111
从而f(x)=2ex-lnx-1,f′(x)=2ex-.
2e2ex
当0
x
1e
(2)当a≥时,f(x)≥-lnx-1.
eex
eex1
设g(x)=-lnx-1,则g′(x)=– eex
当0
因此,当a≥时,f(x)≥0.
e
(二)选考题:共10分。请考生在第22、23题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一
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2
题计分。
22.[选修4–4:坐标系与参数方程](10分)
在直角坐标系xoy中,曲线C1的方程为y=k|x|+2.以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为ρ2+2ρcosθ-3=0. (1)求C2的直角坐标方程;
(2)若C1与C2有且仅有三个公共点,求C1的方程. 解:(1)C2的直角坐标方程为(x+1)2+y2=4.
(2)由(1)知C2是圆心为A(-1,0),半径为2的圆.
由题设知,C1是过点B(0,2)且关于y轴对称的两条射线.记y轴右边的射线为l1,y轴左边的射线为l2.
由于B在圆C2的外面,故C1与C2有且仅有三个公共点等价于l1与C2只有一个公共点且l2与C2有两个公共点,或l2与C2只有一个公共点且l1与C2有两个公共点.
|-k+2|4
当l1与C2只有一个公共点时,A到l1所在直线的距离为2,所以=2,故k=-或k=0.
3k2+1
4
经检验,当k=0时,l1与C2没有公共点;当k=-时,l1与C2只有一个公共点,l2与C2有两个公
3共点.
|k+2|4
当l2与C2只有一个公共点时,A到l2所在直线的距离为2,所以2=2,故k=0或k=-.
3k+1
4
经检验,当k=0时,l1与C2没有公共点;当k=时,l2与C2没有公共点.
3
4
综上,所求C1的方程为y=-|x|+2.
323.[选修4–5:不等式选讲](10分) 已知f(x)=|x+1|-|ax-1|.
(1)当a=1时,求不等式f(x)>1的解集;
(2)若x∈(0,1)时不等式f(x)>x成立,求a的取值范围. -2 x<-1
??2x -1≤x≤11
解:(1)当a=1时,f(x)=|x+1|-|x-1|,即f(x)=?故不等式 f(x)>1的解集为(,+
2 x>12?? ∞).
(2)当x∈(0,1)时|x+1|-|ax-1|>x成立等价于当x∈(0,1)时|ax-1|<1成立. 若a≤0,则当x∈(0,1)时|ax-1|≥1;
22
若a>0,|ax-1|<1的解集为(0,),所以≥1,故(0,2].
aa
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综上,a的取值范围为(0,2].
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