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高考数学二轮复习 专项小测25 “20题、21题” 理-人教版高三全册数学试题VIP免费

高考数学二轮复习 专项小测25 “20题、21题” 理-人教版高三全册数学试题_第1页
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专项小测(二十五)“20题、21题”时间:45分钟满分:24分20.(12分)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,A,B分别为椭圆C的左、右顶点,F为椭圆C的右焦点,过F的直线l与椭圆C交于不同的两点P,Q,当直线l垂直于x轴时,四边形APBQ的面积为6.(1)求椭圆C的方程;(2)若直线l的斜率为k(k≠0),线段PQ的垂直平分线与x轴交于点M,求证:为定值.解:(1)由题意可知+=1,令x=c得y=±,则|PQ|=,则S四边形APBQ=|AB|·|PQ|=×2a×=2b2=6,解得b2=3.∵e==,∴a=2c,又a2=b2+c2,∴a2=4,∴椭圆C的方程为+=1.(2)证明:由题意可知F(1,0),直线l的方程为y=k(x-1).由可得(4k2+3)x2-8k2x+(4k2-12)=0.设P(x1,y1),Q(x2,y2),则x1+x2=,x1x2=,∴y1+y2=k(x1+x2)-2k=.设PQ的中点为N,则N,则MN的方程为y+=-.令y=0,可得M,∴|MF|=.∵|PQ|=·=·=,∴=为定值.21.(12分)已知函数f(x)=x-+ax(lnx-1)+a-.(1)当a≤0时,证明:函数f(x)只有一个零点;(2)若函数f(x)的极大值等于0,求实数a的取值范围.解:(1)由题可知f′(x)=1-x+alnx.令g(x)=1-x+alnx,则g′(x)=(x>0),所以当a≤0时,g′(x)=<0,即g(x)在(0,+∞)上单调递减.(2分)又因为f′(1)=g(1)=0,所以,当0<x<1时,f′(x)>0;当x>1时,f′(x)<0.所以f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,所以f(x)≤f(1)=0,所以f(x)只有一个零点.(4分)(2)由(1)知,当a≤0时,f(x)的极大值等于0,符合题意.①当0<a<1时,因为当x∈(0,a)时,g′(x)>0;当x∈(a,+∞)时,g′(x)<0且g(1)=0,g()=1--1=-<0,故存在x1∈,满足f′(x1)=0.当x∈(0,x1),f′(x)<0,当x∈(x1,a),f(x)>0.又x∈(a,1),f′(x)>0;当x∈(1,+∞),f′(x)<0,所以此时x=1是f(x)的唯一极大值点,且f(1)=0,符合题意.(6分)②当a=1时,因为x∈(0,1),g′(x)>0;x∈(1,+∞),g′(x)<0,且g(1)=0.所以g(x)≤0,即f(x)在(0,+∞)上单调递减无极值点,不合题意.(8分)③当a>1时,因为当x∈(0,a)时,g′(x)>0;当x∈(a,+∞)时,g′(x)<0,且g(1)=0,g(ea)=1-ea+a2.令W(a)=,则W′(a)=-≤0;所以W(a)<W(1)<1,所以1+a2<ea,即g(ea)<0.又因为a<1+a2<ea,故存在x0∈(a,ea),满足f′(x0)=0,x∈(a,x0),f′(x)>0;x∈(x0,ea),f′(x)<0,此时x=1是f(x)的唯一极小值点,x=x0是f(x)的唯一极大值点,f(x0)>f(1)=0,不合题意.(11分)综上可得:a<1.(12分)

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