点评: 本题主要考查椭圆的方程与性质、直线方程、直线与椭圆的位置关系、等差数列、二次函数的单调性、基本不等式的性质等基础知识,考查运算能力、推理论证以及分析问题、解决问题的能力,考查数形结合、化归与转化思想.
21.设函数f(x)=x﹣mlnx,h(x)=x﹣x+a.
(1)当a=0时,f(x)≥h(x)在(1,+∞)上恒成立,求实数m的取值范围;
(2)当m=2时,若函数k(x)=f(x)﹣h(x)在[1,3]上恰有两个不同零点,求实数a的取值范围;
(3)是否存在实数m,使函数f(x)和函数h(x)在公共定义域上具有相同的单调性?若存在,求出m的值,若不存在,说明理由.
考点: 函数恒成立问题;函数单调性的性质;函数的零点与方程根的关系. 专题: 计算题;压轴题.
分析: (1)当a=0时,f(x)≥h(x)在(1,+∞)上恒成立,即:x﹣mlnx≥x﹣x,转化为即:m≤
在(1,+∞)上恒成立,从而得出实数m的取值范围.
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2
2
2
(2)当m=2时,若函数k(x)=f(x)﹣h(x)在[1,3]上恰有两个不同零点,即:k(x)=x﹣2lnx﹣a,设y1=x﹣2lnx,y2=a,分别画出它们的图象,由图得实数a的取值范围. (3)先假设存在实数m,使函数f(x)和函数h(x)在公共定义域上具有相同的单调性,由图可知,只须函数f(x)=x﹣mlnx在x=处取得极小值即可. 解答: 解:(1)当a=0时,f(x)≥h(x)在(1,+∞)上恒成立, 即:x﹣mlnx≥x﹣x, mlnx≤x,即:m≤因为
在(1,+∞)上恒成立,
2
2
2
在(1,+∞)上的最小值为:e,
∴m≤e.
实数m的取值范围:m≤e
(2)当m=2时,若函数k(x)=f(x)﹣h(x)在[1,3]上恰有两个不同零点, 即:k(x)=x﹣2lnx﹣a,
设y1=x﹣2lnx,y2=a,分别画出它们的图象, 由图得:
实数a的取值范围(2﹣2ln2,3﹣2ln3];
(3)假设存在实数m,使函数f(x)和函数h(x)在公共定义域上具有相同的单调性, 由图可知,只须函数f(x)=x﹣mlnx在x=处取得极小值即可. ∵f(x)=x﹣mlnx
∴f′(x)=2x﹣m×,将x=代入得: 1﹣2m=0, ∴m=
故存在实数m=,使函数f(x)和函数h(x)在公共定义域上具有相同的单调性.
2
2
点评: 数形结合思想是解析函数图象交点个数、函数零点个数中最常用的方法,即画出满足条件的图象,然后根据图象直观的分析出答案,但数形结合的前提是熟练掌握各种基本初等函数的图象和性质.
四、选修4-1,几何证明选讲
22.已知△ABC中,AB=AC,D是△ABC外接圆上F.
(1)求证:AD延长线DF平分∠CDE;
(2)若∠BAC=30°,△ABC中BC边上的高为2+
上的点(不与点A、C重合),延长BD至
,求△ABC外接圆的面积.
考点: 与圆有关的比例线段. 专题: 选作题;推理和证明.
分析: (1)根据A,B,C,D四点共圆,可得∠ABC=∠CDF,AB=AC可得∠ABC=∠ACB,从而得解.
(2)设O为外接圆圆心,连接AO并延长交BC于H,则AH⊥BC.连接OC,设圆半径为r,则r+
r=2+
,求出r,即可求△ABC外接圆的面积.
解答: (1)证明:如图,∵A,B,C,D四点共圆,∴∠CDF=∠ABC. 又AB=AC,∴∠ABC=∠ACB,
且∠ADB=∠ACB,∴∠ADB=∠CDF,
又由对顶角相等得∠EDF=∠ADB,故∠EDF=∠CDF, 即AD的延长线DF平分∠CDE.…(5分)
(2)解:设O为外接圆圆心,连接AO并延长交BC于H,则AH⊥BC.连接OC, 由题意∠OAC=∠OCA=15°,∠ACB=75°,∴∠OCH=60°, 设圆半径为r,则r+
r=2+
,得r=2,外接圆的面积为4π.…(10分)
点评: 本题以圆为载体,考查圆的内接四边形的性质,考查等腰三角形的性质,考查外接圆的面积,属于中档题.
五、选修4-4:坐标系与参数方程 23.直角坐标系下,曲线C的参数方程为(1)在横坐标系下,曲线C与射线θ=面积;
(2)在直角坐标系下,直线l的参数方程为
(t为参数),求曲线C与直线l(φ为参数).
和射线θ=﹣
分别交于A,B两点,求△AOB的
的交点坐标.
考点: 简单曲线的极坐标方程;参数方程化成普通方程. 专题: 坐标系和参数方程.
分析: (1)首先把直角坐标方程转化为极坐标方程,进一步利用直线的方程求出|OA|和|OB|的长,最后求出三角形的面积.
(2)利用直线和曲线的关系建立方程组,直接利用参数求出交点的坐标. 解答: 解:(1)曲线C在直角坐标系下的普通方程为:
,
转化为极坐标方程为:分别代入得:因为
和
, ,
,故△AOB的面积:
,
.
,
(2)将l的参数方程代入曲线C的普通方程,得:
即t=2
,代入l的参数方程,得:,y=2,
所以曲线C与直线l的交点坐标为.
点评: 本题考查的知识要点:直角坐标方程与极坐标方程的互化,三角形面积的应用,利用代入法求直线与曲线的关系,求交点的坐标.主要考查学生的应用能力.
六、选修4-5:不等式选讲 24.(C)已知函数f(x)=|2x+3|+|2x﹣1|. (Ⅰ)求不等式f(x)≤6的解集;
(Ⅱ)若关于x的不等式f(x)<|m﹣1|的解集非空,求实数m的取值范围.
考点: 带绝对值的函数. 专题: 不等式的解法及应用.
分析: (Ⅰ)利用绝对值的几何意义直接求不等式f(x)≤6的解集;
(Ⅱ)求出函数的最小值,然后求解关于x的不等式f(x)<|m﹣1|的解集非空,得到实数m的取值范围. 解答: 解:(Ⅰ)不等式f(x)≤6,即|2x+3|+|2x﹣1|≤6.
不等式的几何意义,是数轴是的点2x,到﹣3与1的距离之和不大于6, ∴﹣4≤2x≤2,解得﹣2≤x≤1, 不等式的解集为{x|﹣2≤x≤1};
(Ⅱ)函数f(x)=|2x+3|+|2x﹣1|. 由绝对值的几何意义可知:f(x)min≥4, 关于x的不等式f(x)<|m﹣1|的解集非空, 只须:4<|m﹣1|,解得m<﹣3或m>5.
点评: 本题考查带绝对值的函数的应用,绝对值不等式的解法,绝对值的几何意义是解题的关键.