压轴大题专练(01) 2022高考数学(文科)二轮复习 高中总复习·第2轮(全国版)
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这是一份压轴大题专练(01) 2022高考数学(文科)二轮复习 高中总复习·第2轮(全国版),共4页。试卷主要包含了已知圆E等内容,欢迎下载使用。
压轴大题专练(01)1.已知圆E:(x+2)2+y2=24,动圆N过点F(2,0)且与圆E相切,记动圆圆心N的轨迹为曲线C.(1)求曲线C的方程;(2)P,Q是曲线C上的两个动点,且OP⊥OQ,记PQ中点为M,|OP|·|OQ|=t|OM|,证明:t为定值.(1)解:点F(2,0)在圆E:(x+2)2+y2=24内,∴圆N内切于圆E,∴|NE|+|NF|=2>|EF|,所以N点轨迹是以E,F为焦点的椭圆,且a=,c=2,从而b=, 故点N的轨迹C的方程为+=1.(2)证明:设P(x1,y1),Q(x2,y2),若直线PQ斜率存在,设直线PQ方程为y=kx+m,联立整理得(1+3k2)x2+6kmx+3m2-6=0,Δ=36k2m2-4(1+3k2)(3m2-6)=12(6k2+2-m2)>0,∴m2<6k2+2.x1+x2=,x1x2= ,因为OP⊥OQ,所以·=0,即x1x2+y1y2=0.化简得(1+k2)x1x2+km(x1+x2)+m2=0,即(1+k2)·+km·+m2=0,从而,2m2-3k2-3=0,①因为OP⊥OQ,且M为PQ中点,所以|PQ|=2|OM|,在Rt△OPQ中,记原点O到直线PQ的距离为d,则|OP|·|OQ|=d|PQ|=2d|OM|,由①知,原点O到直线l的距离为d===,所以t为定值.若直线PQ斜率不存在,设直线PQ方程为x=n,联立解得P,Q(-<n<),由OP⊥OQ得=,即t=,综上,t为定值.2.设函数f(x)=xlnx+ax2-(a+1)x+a+1(a∈R),g(x)=f′(x).(1)若a=-1,求函数g(x)的单调区间;(2)若函数f(x)有2个零点,求实数a的取值范围.解:(1)因为函数f(x)=xlnx+ax2-(a+1)x+a+1,所以f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=lnx+1+ax-a-1=lnx+ax-a.令g(x)=lnx+ax-a,若a=-1,则g(x)=lnx-x+1,所以g′(x)=-1=.令g′(x)>0,得0<x<1,即当0<x<1时,函数g(x)单调递增;令g′(x)<0,得x>1,即当x>1时,函数g(x)单调递减.综上可知,函数g(x)的单调增区间为(0,1),单调减区间为(1+∞).(2)因为g(x)=lnx+ax-a,所以g′(x)=+a=,g(1)=0+a-a=0.又g(x)=f′(x),所以f′(1)=0.①当a≥0时,g′(x)>0,所以函数g(x)在(0,+∞)上单调递增.当x∈(0,1)时,g(x)<0,所以函数f(x)在(0,1)上单调递减;当x∈(1,+∞)时,g(x)>0,所以函数f(x)在(1,+∞)上单调递增.即当x=1时,f(x)取得最小值,为f(1)=0+a-(a+1)+a+1=0.所以当a≥0时,函数f(x)只有一个零点,所以a≥0不满足题意.②当0<-<1,即a<-1时,g′(x)=.令g′(x)>0,得0<x<-;令g′(x)<0,得x>-.所以函数g(x)在上单调递增,在上单调递减.又g(1)=0,所以∃x1∈,使g(x1)=0所以函数f(x)在(0,x1)上单调递减,在(x1,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减.作出函数f(x)的示意图,如图,要使函数f(x)有两个零点,则当x趋近于0时,f(x)>0,即a+1>0,解得a>-2.所以a的取值范围为(-2,-1).③当-=1,即a=-1时,g′(x)=.令g′(x)>0,得0<x<1;令g′(x)<0,得x>1.所以函数g(x)在(0, 1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,所以g(x)≤g(1)=0,所以函数f(x)在(0,+∞)上单调递减.又f(1)=0,所以当a=-1时,函数f(x)只有一个零点,所以a=-1不满足题意.④当->1,即-1<a<0时,g′(x)=.令g′(x)>0,得0<x<-;令g′(x)<0,得x>-.所以函数g(x)在上单调递增,在上单调递减.因为g(1)=0,所以∃x2∈,使g(x2)=0.所以函数f(x)在(0, 1)上单调递减,在(1,x2)上单调递增,在(x2,+∞)上单调递减.作出函数f(x)的示意图,如图,又f(1)=0,所以由图象可知,∃x>x2,使得f(x)=0.所以当-1<a<0时,函数f(x)有2个零点.综上可知,当a∈(-2,-1)∪(-1,0)时,函数f(x)有两个零点.
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