∴椭圆的方程为:;
(Ⅱ)(i)当M,N分别是短轴的端点时,显然直线AB为y轴,所以若直线过定点,这个定点一点在y轴上,
当M,N不是短轴的端点时,设直线AB的方程为y=kx+t,设A(x1,y1)、B(x2,y2), 由
,(1+4k2)x2+8ktx+4t2﹣8=0,
则△=16(8k2﹣t2+2)>0, x1+x2=﹣
,x1x2=
,
又直线PA的方程为y﹣1=(x﹣2),
即y﹣1=(x﹣2),
因此M点坐标为(0,),同理可知:N(0,),
由=,则+=0,
化简整理得:(2﹣4k)x1x2﹣(2﹣4k+2t)(x1+x2)+8t=0, 则(2﹣4k)×
﹣(2﹣4k+2t)(﹣
)+8t=0,
化简整理得:(2t+4)k+(t2+t﹣2)=0,
当且仅当t=﹣2时,对任意的k都成立,直线AB过定点Q(0,﹣2);
(ii)由(i)可知:S△OAB=丨S△OQA﹣S△OQB丨=丨丨OQ丨?丨x1丨﹣丨OQ丨?丨x2丨丨,
=×2×丨x1﹣x2丨=丨x1﹣x2丨=
,
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=4,
令4k2+1=u,则S△OAB=4=4
≤2,
,
即当=,u=4,即k=±∴△OAB面积的最大值2.
时,等号成立,
21.已知函数f(x)=lnx﹣2ax(其中a∈R).
(Ⅰ)当a=1时,求函数f(x)的图象在x=1处的切线方程; (Ⅱ)若f(x)≤1恒成立,求a的取值范围;
(Ⅲ)设g(x)=f(x)+x2,且函数g(x)有极大值点x0,求证:x0f(x0)+1+ax02>0.
【考点】利用导数研究函数的极值;利用导数研究曲线上某点切线方程. 【分析】(Ⅰ)当a=1时,
f(x)的图象在x=1处的切线方程. (Ⅱ)由不等式f(x)≤1,得2a≥则φ′(x)=
恒成立,令φ(x)=
(x>0),
﹣2,由此利用导数的几何意义能求出函数
,由此利用导数性质能求出实数a的取值范围.
,得
,
,令h(x)=
,利用构造法推导出h′
(Ⅲ)由g(x)=f(x)+x2=分类讨论求出a=﹣
,由x0f(x0)+1+ax02=﹣,x∈(0,1),则
(x)<0,由此能证明x0f(x0)+1+ax02>0. 【解答】解:(Ⅰ)当a=1时,f(x)=lnx﹣2x,则∴f(1)=﹣2,f′(1)=﹣1,
∴函数f(x)的图象在x=1处的切线方程为y﹣(﹣2)=﹣(x﹣1),即x+y+1=0.
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﹣2,x>0,
(Ⅱ)不等式f(x)≤1,即lnx﹣2ax≤1,∴2ax≥lnx﹣1, ∵x>0,∴2a≥令φ(x)=
恒成立, (x>0),则φ′(x)=
,
当0<x<e2时,φ′(x)>0,φ(x)单调递增,当x>e2时,φ′(x)<0,φ(x)单调递减,
∴当x=e2时,φ(x)取得极大值,也为最大值,故φ(x)max=φ(e2)=由2a≥
,得a≥
,∴实数a的取值范围是[
,得
,+∞).
,
,
=f(Ⅲ)证明:由g(x)(x)+x2=
①当﹣1≤a≤1时,g(x)单调递增无极值点,不符合题意;
②当a>1或a<﹣1时,令g′(x)=0,设x2﹣2ax+1=0的两根为x0和x′, ∵x0为函数g(x)的极大值点,∴0<x0<x′, 由
=1,
,知a>1,0<x0<1, =0,得a=
,
又由g′(x0)=
∵
令h(x)=﹣令当
=﹣
,x∈(0,1),则,x∈(0,1),则
时,μ′(x)>0,当
)=ln
时,μ′(x)<0,
,0<x0<1,
, ,
∴μ(x)max=μ(<0,∴h′(x)<0,
∴h(x)在(0,1)上单调递减,∴h(x)>h(1)=0, ∴x0f(x0)+1+ax02>0.
请考生在22、23题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分.[选修4-4:坐标系与参数方程]
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22.在直角坐标系xOy中,双曲线E的参数方程为(θ为参数),设E
的右焦点为F,经过第一象限的渐进线为l.以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系.
(1)求直线l的极坐标方程;
(2)设过F与l垂直的直线与y轴相交于点A,P是l上异于原点O的点,当A,O,F,P四点在同一圆上时,求这个圆的极坐标方程及点P的极坐标. 【考点】简单曲线的极坐标方程;参数方程化成普通方程. 【分析】(1)由双曲线E的参数方程求出双曲线E的普通方程为而求出直线l在直角坐标系中的方程,由此能求出l的极坐标方程.
(2)由题意A、O、F、P四点共圆等价于P是点A,O,F确定的圆(记为圆C,C为圆心)与直线l的交点(异于原点O),线段AF为圆C的直径,A是过F与l垂直的直线与y轴的交点,从而C的半径为2,圆心的极坐标为(2,能求出点P的极坐标.
【解答】解:(1)∵双曲线E的参数方程为
(θ为参数),
),由此.从
∴,,
∴==1,
.
,其过原点,倾斜角为
,
∴双曲线E的普通方程为
∴直线l在直角坐标系中的方程为y=∴l的极坐标方程为
.
(2)由题意A、O、F、P四点共圆等价于P是点A,O,F确定的圆(记为圆C,C为圆心)与直线l的交点(异于原点O), ∵AO⊥OF,∴线段AF为圆C的直径, 由(Ⅰ)知,|OF|=2,
又A是过F与l垂直的直线与y轴的交点,
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∴∠AFO=,|AF|=4,
),
于是圆C的半径为2,圆心的极坐标为(2,∴圆C的极坐标方程为此时,点P的极坐标为(4cos(
[选修4-5:不等式选讲]
23.已知函数f(x)=|x+a|﹣2a,其中a∈R.
, ),
),即(2,).
(1)当a=﹣2时,求不等式f(x)≤2x+1的解集;
(2)若x∈R,不等式f(x)≤|x+1|恒成立,求a的取值范围. 【考点】绝对值不等式的解法;函数恒成立问题.
【分析】(1)当a=﹣2时,分类讨论,即可求不等式f(x)≤2x+1的解集; (2)若x∈R,不等式f(x)≤|x+1|恒成立,|a+a|﹣|x+1|≤2a恒成立,求出左边的最大值,即可求a的取值范围.
【解答】解:(1)当a=﹣2时,不等式f(x)≤2x+1为|x﹣2|﹣2x+3≤0. x≥2时,不等式化为x﹣2﹣2x+3≤0,即x≥1,∴x≥2; x<2时,不等式化为﹣x+2﹣2x+3≤0,即x≥,∴≤x≤2, 综上所述,不等式的解集为{x|x≥};
(2)x∈R,不等式f(x)≤|x+1|恒成立,即|a+a|﹣|x+1|≤2a恒成立, ∵|a+a|﹣|x+1|≤|a﹣1|, ∴|a﹣1|≤2a,∴
.
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2017年4月3日
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