所以e?c3,所以c?3,则有b2?a2?c2?3, ?a2x2y2所以椭圆C的方程为??1 …………4分
123(2)(i)设M(x1,y1),N(x2,y2).
?x?my?3,?直线l与椭圆C方程联立?x2y2,
?1,???123化简并整理得(m2?4)y2?6my?3?0, …………5分 ∴y1?y2??6m3yy?? ,1222m?4m?46m224∴x1?x2?m(y1?y2)?6??2, ?6?2m?4m?43m218m236?12m2. x1x2?my1y2?3m(y1?y2)?9??2??9?m?4m2?4m2?42因为以弦MN为直径的圆过坐标原点,
[来源学科网ZXXK]
所以OM?ON,∴OM?ON?0,即x1x2?y1y2?0,
1136?12m23112m? .…………8分 代入,得,解得,所以??0m??4m2?4m2?42(ii)由题意,N1(x2,?y2),所以直线MN的方程为y?y1?令y?0,得
y1?y2(x?x1),
x1?x2?6my1(x1?x2)x1y2?x2y1(my1?3)y2?(my2?3)y1m2?4x?x1?????3?4
?6my1?y2y1?y2y1?y2m2?4所以点P的坐标为(4,0) …………10分
?PMN的面积为S?PMN?11|PF||y1?y2|??1?(y1?y2)2?4y1y2 221?6m2?3 ?(2)?4(2?)2m?4m?4m2?1 2322m(?4)
?23m2?1?219?6m2?1?2312(m2?1)(9)?6m2?1?123?1 6?6当且仅当m?1?9,即m??2时等号成立,
m2?1故?PMN的面积存在最大值,最大值为1. …………12分
21.(本小题满分12分)
解:(1)因为f(x)?ae2x?ex?x,所以f?(x)?2ae2x?ex?1, 因为f(x)在x?0处取得极值,
?2a+1+1?0,解得a?-1. 所以f?(0)验证:当a?-1时,f?(x)??(2ex?1)(ex?1),
易得f(x)在x?0处取得极大值. …………3分 (2)因为g(x)?f(x)-(a+3)ex=ae2x?(a?2)ex?x,
所以g?(x)?2ae2x?(a?2)ex?1?2ae2x?(a?2)ex?1=(aex?1)(2ex?1)
…………4分
①若a?0,则当x?(-?,-ln2)时,g?(x)?0, 所以函数g(x)在(-?,-ln2)上单调递增;
当x?(-ln2,??)时,g?(x)?0,?函数g(x)在(-ln2,??)上单调递减.………5分 ②若a?0,g'(x)=(aex?1)(2ex?1),
当a?2时,易得函数g(x)在(-?,?lna)和(-ln2,??)上单调递增, 在(?lna,?ln2)上单调递减;
当a?2时,g?(x)≥0恒成立,所以函数g(x)在(-?,??)上单调递增; 当0?a?2时,易得函数g(x)在(-?,?ln2)和(-lna,??)上单调递增,
在(?ln2,?lna)上单调递减; …………8分 (3)证明:当a?2时, 因为f(x1)?f(x2)?3e1e所以2e2x1xx2?0,
?ex1?x1?2e2x2?ex2?x2?3ex1ex2?0,
所以2(e1?e2)?(e1?e2)?e1e2?x1?x2=e1令t?x1+x2,?(t)?et?t, 则??(t)?et?1?0,
xx2xxxxx+x2?(x1?x2).
当t?(-?,0)时,??(t)?0,所以函数?(t)?et?t在(-?,0)上单调递减; 当t?(0,?)时,??(t)?0,所以函数?(t)?et?t在(0,?)上单调递增;
所以函数?(t)?et?t在t?0时,取得最小值,最小值为1. …………10分 所以2(ex1?ex2)2?(ex1?ex2)?1,
即2(ex1?ex2)2?(ex1?ex2)-1?0,所以e1?exx2?1 …………11分 2xxx?x1当x1+x2?t?0时,e1?e2?2e12?2?此时不存在x1,x2满足等号成立条件,
2所以e1?e
xx2?1. …………12分 222.(本题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程
解:(1)由??2?0?????,得x?y?4?y?0?设P?x1,y1?,Q?x,y?,
22则x?x1?2y,y?1,即x1?2x?2,y1?2y,代入x12?y12?4?y?0?, 222222得?2x?2???2y??4,∴?x?1??y?1?y?0?; …………5分
(2)轨迹C是一个以?1,0?为圆心,1半径的半圆,如图所示,
设M?1?cos?,sin??,设点M处切线l的倾斜角为?
?3?2?5????由l斜率范围??3,?, …………7分 ?,可得
336??而?????2,∴
?6????3,∴
32?3, ?1?cos??22
?32?3?所以,点M横坐标的取值范围是?,?. …………10分
22??
23.(本题满分10分)选修4-5:不等式选讲
??2x?2,x??3??3?x?1 解:(1)f(x)?f(x?4)?|x?1|?|x?3|??4,?2x?2,x?1?当x??3时,由?2x?2?8,解得x??5;当?3?x?1时,f(x)?8不成立; 当x?1时,由2x?2?8,解得x?3;
所以不等式f(x)?f(x?4)?8的解集为xx??5或x?3 …………5分
??f(ab)bb??f(),即f?ab??af?(2)??,即ab?1?a?b. aa?a?因为f(a?1)?1,f(b?1)?1,所以a?1,b?1,又有a?0, 所以ab?1?a?b?ab?2ab?1?a?2ab?b22?22??22???a2?1??b2?1??0,
所以ab?1?a?b,故所证不等式成立. …………10分