20.(12分)已知椭圆C:直线l:x+my+
+=1(a>b>0),其左右焦点为F1,F2,过F1
;
=0与椭圆C交于A,B两点,且椭圆离心率e=
(Ⅰ)求椭圆C的方程; (Ⅱ) 若椭圆存在点M,使得2
=
+
,求直线l的方程. =0,
【解答】解:(Ⅰ)过F1直线l:x+my+令y=0,解得x=﹣∴c=
,
,
,
∵e==∴a=2,
∴b2=a2﹣c2=4﹣3=1, ∴椭圆C的方程为
+y2=1;
(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2),M(x3,y3), 由2
=
+
,得:x3=x1+x2)2+(y1+
x2,y3=y1+
y2代入椭圆方程可得:
(x1+
y2)2﹣1=0,
(x1x2+4y1y2)=1,
∴(x12+y12)+(x22+y22)+∴x1x2+4y1y2=0 联立方程
消x可得(m2+4)y2+2
my﹣1=0,
∴y1+y2=,y1y2=, )(my2+
)+4y1y2
∴x1x2+4y1y2=(my1+=(m2+4)4y1y2+即m2=2, 解得m=±
m(y1+y2)+3=0,
所求直线l的方程:x±
y+=0.
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21.(12分)设函数f(x)=x2﹣alnx,其中a∈R.
(1)若函数f(x)在[,+∞)上单调递增,求实数a的取值范围;
(2)设正实数m1,m2满足m1+m2=1,当a>0时,求证:对任意的两个正实数x1,x2,总有f(m1x1+m2x2)≤m1f(x1)+m2f(x2)成立;
(3)当a=2时,若正实数x1,x2,x3满足x1+x2+x3=3,求f(x1)+f(x2)+f(x3)的最小值.
【解答】解:(1)函数f(x)=x2﹣alnx, 导数为f′(x)=x﹣,
函数f(x)在[,+∞)上单调递增,可得 f′(x)=x﹣≥0在[,+∞)恒成立, 即为a≤x2的最小值,
由x2在[,+∞)的最小值为, 可得a≤;
(2)证明:由f(x)=x2﹣alnx,a>0, 可得f′(x)=x﹣,f″(x)=1+即有f(x)为凹函数,
由m1+m2=1,可得对任意的两个正实数x1,x2, 总有f(m1x1+m2x2)≤m1f(x1)+m2f(x2)成立; (3)由f(x)=x2﹣2lnx, 可得导数为f′(x)=x﹣, f″(x)=1+有f(
>0,则f(x)为凹函数,
)≤[f(x1)+f(x2)+f(x3)],
)=3f(1)=3×=,
>0,
即为f(x1)+f(x2)+f(x3)≥3f(则f(x1)+f(x2)+f(x3)的最小值为.
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[选修4-4:坐标系与参数方程选讲]
22.(10分)在直角坐标系xOy中,以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,圆C的极坐标方程为ρ=2),直线l的参数方程为(Ⅰ)求圆C的直角坐标方程;
(Ⅱ)设l上一定点M(0,1),求|MA|?|MB|的值. 【解答】(本小题满分10分) 解:(Ⅰ)∵圆C的极坐标方程为: ρ=2
sin(θ﹣
)=2
(sinθcos
﹣cosθsin
)=2sinθ﹣2cosθ,
sin(θ﹣
t为参数,直线l和圆C交于A,B两点.
∴ρ2=2ρsinθ﹣2ρcosθ,
∴圆C的直角坐标方程x2+y2=2y﹣2x,即(x+1)2+(y﹣1)2=2. (Ⅱ)直线l的参数方程为
,t为参数,
直线l的参数方程可化为,t′为参数,
代入(x+1)2+(y﹣1)2=2,得(﹣化简得:t'2﹣∴
﹣1=0,
+1)2+()2=2,
=﹣1,
|=1.
∴|MA|?|MB|=|
[选修4-5:不等式选讲]
23.已知函数f(x)=|x﹣m|﹣3,且f(x)≥0的解集为(﹣∞,﹣2]∪[4,+∞).
(Ⅰ)求m的值;
(Ⅱ)若?x∈R,使得f(x)≥t+|2﹣x|成立,求实数t的取值范围. 【解答】(本小题满分10分)选修4﹣5:不等式选讲
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解:(Ⅰ)∵函数f(x)=|x﹣m|﹣3,且f(x)≥0的解集为(﹣∞,﹣2]∪[4,+∞).
即|x﹣m|﹣3≥0的解集为(﹣∞,﹣2]∪[4,+∞). ∴m+3=4,m﹣3=﹣2,解得m=1.
(Ⅱ)∵?x∈R,使得f(x)≥t+|2﹣x|成立,即|x﹣1|﹣3≥t+|2﹣x|, ∴?x∈R,|x﹣1|﹣|2﹣x|≥t+3,
令g(t)=|x﹣1|﹣|x﹣2|=,
∴?x∈R,|x﹣1|﹣|2﹣x|≥t+3成立, ∴t+3≤g(x)max=1,∴t≤﹣2.
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