∵函数y?x? ∴x0?1在?1,???上单调递增, x11?1?1?0. ∴x0??4?4. x0x011?. ………………………………………………11分 1x0??44x0 ∴0? ∴0?kMN?1. 2 ∴
k?1?的取值范围为?0,?. ………………………………………………12分 MN?2?解法4:设点P?x0,y0?,如图,设直线PM,PN与圆O相切的切点分别为R,T,
依据平面几何性质,得PM?PN?2PR?MN, …………………………4分 由S?PMN?11MN??x0?1???MN?PM?PN??OR, …………………5分 22yP 得MN??x0?1??MN?PM?PN, 得MN??x0?1??2PR?2MN. …………6分
得MN??x0?1??2PR?2PO?1.……7分
2RMOxTN222x0?y0?1故MN?. ………………………………………………8分 x0?12 依题意,x0?1,y0?4x0.
∴ MN?22x0?4x0?1. ………………………………………………9分
x0?12x0y0y0?,则k?. x0?1x0?1x0?1 直线PF的斜率k? ∴
k?MNx0?2x0?4x0?11. ……………………………………10分 1x0??4x0 ∵函数y?x?1在?1,???上单调递增, x
∴x0?11?1?1?0. ∴x0??4?4. x0x011?. ………………………………………………11分 1x0??44x0 ∴0? ∴0?kMN?1. 2 ∴
k?1?的取值范围为?0,?. ………………………………………………12分 MN?2?(21)(本小题满分12分) 已知函数f?x??e?x?ax(x?R).
(Ⅰ) 当a??1时,求函数f?x?的最小值;
(Ⅱ) 若x?0时,f??x??ln?x?1??1,求实数a的取值范围; (Ⅲ)求证:e2?e?3. 2?x解析:(Ⅰ)解:当a??1时,f?x??e 令f??x??0,得x?0.
?x,则f??x???1?1. …………………1分 xe 当x?0时, f??x??0; 当x?0时, f??x??0. …………………………2分 ∴函数f?x?在区间???,0?上单调递减,在区间?0,???上单调递增.
∴当x?0时,函数f?x?取得最小值,其值为f?0??1. ……………………3分 (Ⅱ)解:若x?0时,f??x??ln?x?1??1,即e?ax?ln?x?1??1?0.(*)
x 令g?x??e?ax?ln?x?1??1,
x则g??x??e?x1?a. x?1?x① 若a??2,由(Ⅰ)知e ∴g??x??e?x?x?1,即e?x?1?x,故ex?1?x.
11?a??x?1???a?2x?1x?1?x?1??1?a?2?a?0. x?1
…………………………………………4分 ∴函数g?x?在区间?0,???上单调递增. ∴g?x??g?0??0.
∴(*)式成立. …………………………………………5分
x ②若a??2,令??x??e?1?a, x?12x?1?ex?1?x 则???x??e???0. 22?x?1??x?1?1 ∴函数??x?在区间?0,???上单调递增. 由于??0??2?a?0,???a??e?a?111?a?1?a??a?1??0. 1?a1?a1?a …………………………………………6分 故?x0??0,?a?,使得??x0??0. …………………………………………7分 则当0?x?x0时,??x????x0??0,即g??x??0. ∴函数g?x?在区间?0,x0?上单调递减.
∴ g?x0??g?0??0,即(*)式不恒成立. ………………………………………8分 综上所述,实数a的取值范围是??2,???. ………………………………………9分 (Ⅲ)证明:由(Ⅱ)知,当a??2时, g?x??e?2x?ln?x?1??1在?0,???上单调递增.
x1?1??1? 则g???g?0?,即e2?1?ln??1??1?0.…………………………………10分
?2??2?3?2?e. …………………………………………11分 2332?e2?e?. …………………………………………12分 ∴?e,即e22 ∴ln请考生在第22、23、24三题中任选一题做答,如果多做,则按所做的第一题计分。
做答时请写清题号。 (22)(本小题满分10分)选修4-1: 几何证明选讲
如图,四边形ABCD是圆O的内接四边形,AB是圆O的直径,BC?CD,AD的延 长线与BC的延长线交于点E,过C作CF?AE,垂足为点F.
E (Ⅰ)证明: CF是圆O的切线;
F (Ⅱ)若BC?4,AE?9,求CF的长.
D
AOCB
解析:(Ⅰ)证明: 连接OC,AC,
∵ BC?CD,
∴ ?CAB??CAD. …………………………1分 ∵ AB是圆O的直径, ∴ OC?OA.
∴ ?CAB??ACO. …………………………2分 ∴ ?CAD??ACO.
∴ AE∥OC. ………………………………3分 ∵ CF?AE,
∴ CF?OC. …………………………………4分 ∴ CF是圆O的切线. …………………………5分
(Ⅱ)解:∵ AB是圆O的直径,
∴ ?ACB?90?,即AC?BE.
∵ ?CAB??CAD, ∴ 点C为BE的中点.
∴ BC?CE?CD?4. …………………………………6分 由割线定理:EC?EB?ED?EA,且AE?9. …………………………………7分
EDAFCBO32. ……………………………………………………8分 9在△CDE中,CD?CE,CF?DE,则F为DE的中点.
16∴ DF?. ……………………………………………………9分
9得ED?465?16?在Rt△CFD中,CF?CD?DF?4????. ……………10分
9?9?2222∴ CF的长为
465. 9(23)(本小题满分10分)选修4-4: 坐标系与参数方程
在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为???x?3cos?,(?为参数).以点O为极
??y?sin??)?2. 4点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为?sin(??(Ⅰ)将曲线C和直线l化为直角坐标方程;
(Ⅱ)设点Q是曲线C上的一个动点,求它到直线l的距离的最大值.
2??x?3cos?,x?y2?1, 解析:(Ⅰ)解:由?得3??y?sin?,
x2?y2?1. …………………………………2分 ∴曲线C的直角坐标方程为3 由?sin(???????)?2,得??sin?cos?cos?sin??2,……………3分 444?? 化简得,?sin???cos??2, …………………………………4分 ∴x?y?2.
∴直线l的直角坐标方程为x?y?2. …………………………………5分 (Ⅱ)解法1:由于点Q是曲线C上的点,则可设点Q的坐标为
?3cos?,sin?,…6分
? 点Q到直线l的距离为d?3cos??sin??22 …………………………7分
???2cos?????26?? ?.…………………………………8分
2 当cos???????4d??22. …………………………………9分 时,??1max?6?2 ∴ 点Q到直线l的距离的最大值为22. …………………………………10分 解法2:设与直线l平行的直线l?的方程为x?y?m,
?x?y?m,?22y4x?6mx?3m?3?0, ………………………6分 由?x2消去得2??y?1,?3 令???6m??4?4?3m?3?0, …………………………………7分
22?? 解得m??2. …………………………………8分 ∴直线l?的方程为x?y??2,即x?y?2?0.
∴两条平行直线l与l?之间的距离为d?2?22?22.………………………9分
∴点Q到直线l的距离的最大值为22. …………………………………10分
(24)(本小题满分10分)选修4-5: 不等式选讲
已知函数f(x)?log2x?1?x?2?a. (Ⅰ)当a?7时,求函数f?x?的定义域;
(Ⅱ)若关于x的不等式f?x?≥3的解集是R,求实数a的最大值.
解析:(Ⅰ)解:由题设知:x?1?x?2?7, …………………………………1分 ① 当x?2时,得x?1?x?2?7,解得x?4. ………………………………2分 ② 当1?x?2时,得x?1?2?x?7,无解. …………………………………3分
③ 当x?1时,得?x?1?x?2?7, 解得x??3. ……………………………4分
∴函数f(x)的定义域为???,?3???4,???. …………………………………5分 (Ⅱ)解:不等式f(x)?3,即x?1?x?2?a?8, …………………………………6分
∵x?R时,恒有x?1?x?2??x?1???x?2??3,…………………………8分 又不等式x?1?x?2?a?8解集是R,
∴a?8?3,即a??5. …………………………………9分 ∴a的最大值为?5. ……………………………… 10分 ??