北京市海淀区2016届高三上学期期末考试数学(理)试题含解析 联系客服

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所以二面角B?PD?A为

π. 3(Ⅲ)假设存在点M,设PM??PD?(3?,3?,?3?), 所以CM?CP??PM?(?1?3?,3?,3?3?), 所以PA?CM??9??3(3?3?)?0,解得??1, 2所以存在点M,且PM?【答案】见解析

133. PD?2218. (本小题满分13分)

已知函数f(x)?kx?(k?1)lnx?(Ⅰ)当k?1. x1时,求函数f(x)的单调区间和极值; 2(Ⅱ)求证:当0?k?1时,关于x的不等式f(x)?1在区间[1,e]上无解.

(其中e?2.71828【考点】导数的综合运用 【试题解析】 解:(Ⅰ)

1, xk?11kx2?(k?1)x?1?2?所以f'(x)?k?, xxx2因为f(x)?kx?(k?1)lnx?11(x?2)(x?1)当k?时,. 2f'(x)?2x21(x?2)(x?1),得x1?1,x2?2, 2?0令f'(x)?x2所以f'(x),f(x)随x的变化情况如下表:

x f'(x) f(x) (0,1) 1 0 极大值 (1,2) 2 (2,+?) ? ? 0 极小值 ? 所以f(x)在x?1处取得极大值f(1)??在x?2处取得极小值f(2)?1, 213?ln2. 22函数f(x)的单调递增区间为(0,1),(2,??), f(x)的单调递减区间为(1,2). (Ⅱ)证明:

不等式f(x)?1在区间[1,e]上无解,等价于f(x)?1在区间[1,e]上恒成立, 即函数f(x)在区间[1,e]上的最大值小于等于1.

1k(x?)(x?1)因为, kf'(x)?2x1,x2?1. k1因为0?k?1时,所以?1.

k1当?e时,f'(x)?0对x?[1,e]成立,函数f(x)在区间[1,e]上单调递减, k令f'(x)?0,得x1?所以函数f(x)在区间[1,e]上的最大值为f(1)?k?1?1, 所以不等式f(x)?1在区间[1,e]上无解; 当

1?e时,f'(x),f(x)随x的变化情况如下表: k x 1(1,) k? ↘ 1 k0 极小值 1(,e) k? ↗ f'(x) f(x)

所以函数f(x)在区间[1,e]上的最大值为f(1)或f(e). 此时f(1)?k?1?1,f(e)?ke?(k?1)?所以f(e)?1?ke?(k?1)?1, e1?1 e111?k(e?1)?2??(e?1)?2??e?3??0 .

eee综上,当0?k?1时,关于x的不等式f(x)?1在区间[1,e]上无解. 【答案】见解析

19. (本小题满分14分)

3x2y2已知椭圆W:2?2?1(a?b?0)的离心率为,其左顶点A在圆O:x2?y2?16上.

2ab(Ⅰ)求椭圆W的方程;

(Ⅱ)若点P为椭圆W上不同于点A的点,直线AP与圆O

的另一个交点为Q. 是否存在点P,使得

y |PQ|?3? |AP|A O B x 若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由. 【考点】圆锥曲线综合椭圆 【试题解析】 解:

22(Ⅰ)因为椭圆W的左顶点A在圆O:x?y?16上,

令y?0,得x??4,所以a?4.

又离心率为3c3,所以e??,所以c?23, 2a2所以b2?a2?c2?4,

x2y2所以W的方程为 ??1.

164(Ⅱ)

法一:设点P(x1,y1),Q(x2,y2),设直线AP的方程为y?k(x?4),

?y?k(x?4)?与椭圆方程联立得?x2y2,

??1?164?2222化简得到(1?4k)x?32kx?64k?16?0,

?32k24?16k2因为?4为上面方程的一个根,所以x1?(?4)?,所以x1?. 221?4k1?4k281?k所以|AP|?. 1?4k2

因为圆心到直线AP的距离为d?|4k|k2?1,

2所以|AQ|?216?d?2168?, 21?k21?k因为

|PQ||AQ|?|AP||AQ|???1, |AP||AP||AP|82|PQ|1?4k23k231?k??1??1??3?代入得到.

|AP|81?k21?k21?k21?k21?4k2显然3?法二:

|PQ|3?3. ?3,所以不存在直线,使得AP2|AP|1?k设点P(x1,y1),Q(x2,y2),设直线AP的方程为x?my?4,

?x?my?4?与椭圆方程联立得?x2y2

??1?164?22化简得到(m?4)y?8my?0,由??64m2?0得m?0.

显然0是上面方程的一个根,所以另一个根,即y1?281?m|m|,

由|AP|?1?m|y1?0|?m2?428m. m2?4因为圆心到直线AP的距离为d?|4|1?m2,

16m28|m|所以|AQ|?216?d?2. ?21?m21?m2因为

|PQ||AQ|?|AP||AQ|???1, |AP||AP||AP|8|m|2|PQ|m2?431?m??1??1?代入得到,

|AP|81?m2|m|1?m21?m2m2?4