分析: (Ⅰ)利用圆心O到直线l的距离d==即可求得k,从而可得直线l的方程; (Ⅱ)设P(x1,y1),Q(x2,y2),由理可求得x1+x2=﹣得:(1+2k)x+4kmx+2m﹣2=0,利用韦达定22222,又△POQ重心恰好在圆x+y=上,可求得222+=4,化简可求得m=,△>0?1+2k>m,二者联立即可求得m的范围. 解答: 解:(Ⅰ)左焦点坐标为F(﹣1,0),设直线l的方程为y=k(x+1),由∠AOB=60°得,圆心O到直线l的距离d=又d=∴=, ,解得k=±. , ∴直线l的方程为y=±(x+1). 222(Ⅱ)设P(x1,y1),Q(x2,y2),由由△>0得:1+2k>m…(⊕),且x1+x2=﹣∵△POQ重心恰好在圆x+y=上, ∴即∴++﹣22222得:(1+2k)x+4kmx+2m﹣2=0. . =4, =4,即(1+k)+4m=4,化简得:m=22+4km(x1+x2)+4m=4. ,代入(⊕)式得:k≠0, 2又m=2=1+=1+. ∵k≠0, 2∴m>1, ∴m>1或m<﹣1. 点评: 本题考查直线与圆锥曲线的位置关系,考查点到直线间的距离公式,突出考查韦达定理的应用,考查转化思想与逻辑思维与运算能力,属于难题. 22.(15分)已知
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(Ⅰ)判断曲线y=f(x)在x=0的切线能否与曲线y=e相切?并说明理由; (Ⅱ)若x∈[a,2a]求f(x)的最大值; (Ⅲ)若f(x1)=f(x2)=0(x1<x2),求证:
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考点: 利用导数研究曲线上某点切线方程;函数单调性的性质;利用导数求闭区间上函数的最值. 专题: 压轴题;导数的综合应用. 分析: (Ⅰ)求出曲线y=f(x)在x=0的切线方程,假设切线与曲线y=ex相切,设出切点,由斜率相等及切点在切线上联立推出矛盾; (Ⅱ)求出函数f(x)的导函数,由导函数的零点对定义域分段,利用函数的单调性求出函数在[a,2a]上的最大值; (Ⅲ)由(Ⅱ)知函数f(x)先增后减,有最大值,若f(x1)=f(x2)=0(x1<x2),则最大值大于0,又f(a)>0且a<alna,所以得到x2﹣x1>alna﹣a,把x1,x2代入原函数得到作比后利用放缩可证得要求证的不等式. 解答: (Ⅰ)解:由,得:=﹣1. ∴曲线y=f(x)在x=0的切线l的方程为. ,,,则,f(0)若l与曲线y=e相切,设切点为(x0,y0),则x①. 由a>0,得:0<由①得,∴x0<0, .与x0<0矛盾. x∴曲线y=f(x)在x=0的切线不能与曲线y=e相切. (Ⅱ)解:令f(x)=0,得′′′,即x=alna. 由f(x)>0,得x<alna,由f(x)<0,得:x>alna. ∴f(x)在(﹣∞,alna]上为增函数,在[alna,+∞)上为减函数. ∴当a>alna,即a<e时,f(x)max=f(a)=a﹣e. 2当a≤alna≤2a,即e≤a≤e时,f(x)max=f(alna)=alna﹣a. 2当2a<alna,即a>e时,. (Ⅲ)证明:由(Ⅱ)知f(x)max=f(alna)=alna﹣a. ∵f(x1)=f(x2)=0,∴f(x)max=f(alna)=alna﹣a>0. ∴lna>1,得:a>e,∴f(a)=a﹣e>0,且f(alna)>0. 得x2﹣x1>alna﹣a,又∴,, . 点评: 本题考查了利用导数求曲线上某点处的切线方程,考查了利用导数求函数在闭区间上的最值,利用了分类讨论的数学思想,特别是(Ⅲ)的证明涉及到放缩法的思想,是该题的难点所在,此题属有一定难度问题.