21.已知函数f(x)=xlnx,
(1)求函数f(x)的单调区间和最小值. (2)若函数F(x)=
在[1,e]上的最小值为,求a的值.
考点:利用导数研究函数的单调性;函数单调性的性质. 专题:导数的综合应用. 分析:(1)由已知得f′(x)=lnx+1(x>0),由此利用导数性质能求出函数f(x)的单调区间和最小值.
(2)F′(x)=,由此根据实数a的取值范围进行分类讨论,结合导数性质能求出a的
值.
解答: 解(本小题满分12分) (1)∵f′(x)=lnx+1(x>0), 令f′(x)≥0,即lnx≥﹣1=lne. ∴x≥e=,∴x∈[,+∞).
同理,令f′(x)≤0,可得x∈(0,].
∴f(x)单调递增区间为[,+∞),单调递减区间为(0,], 由此可知y=f(x)min=f()=﹣. (2)F′(x)=
,
﹣1
﹣1
当a≥0时,F′(x)>0,F(x)在[1,e]上单调递增, F(x)min=F(1)=﹣a=, ∴a=﹣?[0,+∞),舍去.
当a<0时,F(x)在(0,﹣a)上单调递减,在(﹣a,+∞)上单调递增, 若a∈(﹣1,0),F(x)在[1,e]上单调递增, F(x)min=F(1)=﹣a=, ∴a=﹣?(﹣1,0),舍去;
若a∈[﹣e,﹣1],F(x)在[1,﹣a]上单调递减,在[﹣a,e]上单调递增, ∴F(x)min=F(﹣a)=ln(﹣a)+1=, a=﹣∈[﹣e,﹣1]; 若a∈(﹣∞,﹣e),F(x)在[1,e]上单调递减, F(x)min=F(e)=1﹣
,
∴a=﹣?(﹣∞,﹣e),舍去.
综上所述:a=﹣.
点评:本题考查函数的单调区间的最小值的求法,考查实数值的求法,解题时要认真审题,注意导数性质和分类讨论思想的合理运用.
22.已知点A,B的坐标分别为(﹣2,0),(2,0).直线AT,BT交于点T,且它们的斜率之积为常数﹣λ(λ>0,λ≠1),点T的轨迹以及A,B两点构成曲线C. (1)求曲线C的方程,并求其焦点坐标;
(2)若0<λ<1,且曲线C上的点到其焦点的最小距离为1.设直线l:x=my+1交曲线C于M,N,直线AM,BN交于点P. (ⅰ)当m=0时,求点P的坐标;(ⅱ)求证:当m变化时,P总在直线x=4上.
考点:直线与圆锥曲线的综合问题.
专题:直线与圆;圆锥曲线的定义、性质与方程. 分析:(1)设T(x,y),由直线的斜率公式,化简整理讨论即可得到曲线方程;
(2)由于0<λ<1,曲线C是焦点在x轴上的椭圆,求得焦点和a﹣c为最小值,解得λ,进而得到椭圆方程,
(ⅰ)当m=0时,由x=1代入椭圆方程,即可得到P的坐标;(ⅱ)设M(x1,y1),N(x2,
y2),联立
及x=my+1,运用韦达定理和恒成立思想,即可得到定直线x=4.
,
解答: 解:(1)设T(x,y),则
化简得,又A,B的坐标(﹣2,0),(2,0)也符合上式,
故曲线C:;
当0<λ<1时,曲线C是焦点在x轴上的椭圆,焦点为
,
当λ>1时,曲线C是焦点在y轴上的椭圆,焦点为
;
(2)由于0<λ<1,曲线C是焦点在x轴上的椭圆,其焦点为
,
椭圆的长轴端点到同侧焦点的距离,是椭圆上的点到焦点的最小距离, 故
,∴
,曲线C的方程为
;
(ⅰ)联立解得,
或
当3), 当
时,,解得P(4,
时,由对称性知,P(4,﹣3),
所以点P坐标为(4,3)或(4,﹣3);
(ⅱ)以下证明当m变化时,点P总在直线x=4上. 设M(x1,y1),N(x2,y2),联立消去x得:(3m+4)y+6my﹣9=0,
2
2
及x=my+1,
,
直线,
消去y得,
以下只需证明成立. 而
(※) 对于m∈R恒
所以(※)式恒成立,即点P横坐标总是4,点P总在直线x=4上, 故存在直线l':x=4,使P总在直线l'上.
点评:本题考查曲线方程的求法,主要考查椭圆的性质和方程的运用.联立直线方程运用韦达定理以及恒成立思想的运用,属于中档题.