(Ⅱ)由(Ⅰ)知f(x)?4ex(x?1)?x2?4x.
f?(x)?4ex(x?2)?2x?4?4(x?2)(ex?). 令f?(x)?0,得x??ln2或x??2.
从而当x?(??,?2)?(?ln2,??)时,f?(x)?0; 当x?(?2,?ln2)时,f?(x)?0.
故f(x)在x?(??,?2),(?ln2,??)上单调递增, 在(?2,?ln2)上单调递减.
当x??2时,函数f(x)取得极大值,
极大值为f(?2)?4(1?e?2)??????????????????12分
21.(本题满分12分)
已知圆M:(x?1)2?y2?1,圆N:(x?1)2?y2?9,动圆P与圆M外切并且与圆N内切,圆心P的轨迹为曲线C. (Ⅰ)求C的方程;
(Ⅱ)l是与圆P、圆M都相切的一条直线,l与曲线C交于A,B两点,当圆P的半径最
长时,求|AB|.
21.解:由已知得圆M的圆心为M(-1,0),半径r1?1;
圆M的圆心为N(1,0),半径r2?3.
设圆P的圆心为P(x,y),半径R. (Ⅰ)因为圆P与圆M外切并且与圆N内切,
所以|PM|?|PN|?(R?r1)?(r2?R)?r1?r2?4
由椭圆的定义可知,曲线C是以M,N为左、右焦点,长半轴长为2,短半轴长
12x2y2?1(x?2)??????6分 为3的椭圆(左顶点除外),其方程为?43(Ⅱ)对于曲线上任意一点P(x,y),由于|PM|?|PN|?2R?2?2,
所以当R?2,当且仅当圆P的圆心为(2,0)时,R=2,
6
所以当圆P的半径最长时,其方程为(x?2)2?y2?4
若l的倾斜角为90,则l与y轴重合,可得|AB|?23 oo
若l的倾斜角不为90,由r1?R知l不平行于x轴,
设l与x轴的交点为Q,则可求得Q(-4,0), 所以可设l:y?k(x?4) 由l与圆P相切得|QP|R?, |QM|r1|3k|1?k2?1
解得k??2 4x2y222?1, x?2代入?当k?时,将y?4344整理得7x2?8x?8?0, 解得x1,2??4?62 718 718综上,|AB|?23或|AB|???????????????12分
7所以|AB|?1?k2|x2?x1|?
请考生在22,23,24三题中任选一题作答。注意:只能做所选定的题目,如果多做,则按所做的第一题计分。做答时,请用2B铅笔在答题卡上将所选题号的方框涂黑。 22.(本题满分10分)【选修4—1 几何证明选讲】
如图,直线AB为圆的切线,切点为B,点C在圆上,∠ABC 的角平分线BE交圆于点E,DB垂直BE交圆于点D. (Ⅰ)证明:DB=DC;
(Ⅱ)设圆的半径为1,BC?3,延长CE交AB于点F,求△BCF外接圆的半径. 22.(Ⅰ)证明:如图,连接DE,交BC于点G
7
由弦切角定理,得∠ABE=∠BCE, 而∠ABE=∠CBE, 故∠CBE=∠BCE, 所以BE=CE 又因为DB⊥BE, 所以DE为圆的直径, ∠DCE=90
由勾股定理可得DB=DC??????????????????5分
o
(Ⅱ)解:由(Ⅰ)知,∠CDE=∠BDE,DB=DC,
故DG是BC边的中垂线,所以BG?3 2o
设DE的中点为O,连接BO,则∠BOG=60, 从而∠ABE=∠BCE=∠CBE =30, 所以CF⊥BF,
故Rt△BCF外接圆的半径等于o
3??????????????10分 223.(本题满分10分)【选修4—4 坐标系与参数方程选讲】
在极坐标系中,O为极点,半径为2的圆C的圆心极坐标为(2,(Ⅰ)求圆C的极坐标方程;
(Ⅱ)在以点O为原点,以极轴为x轴正半轴建立的直角坐标系中,直线l的参数方程为
?3).
1?x?1?t,?2?(t为参数),直线l与圆C相交于A,B两点,已知定点M(1,-2),??y??2?3t,?2?|MB|. 求|MA|?23.解:(Ⅰ)设P(?,?)是圆上任意一点, 则在等腰三角形COP中,OC=2,OP??,?COP?|?? 所以,??4cos(???3|,而 ?3)即为所求的圆C的极坐标方程????????5分 8
(Ⅱ)圆C的直角坐标方程为x2?y2?2x?23y?0
1?x?1?t,?2? 将直线l的方程?,代入圆C的方程得 (t为参数)?y??2?3t,?2? t2(3?23)t?3?43?0, 其两根t1?t2?3?43 |MB|?|t1? 所以|MA|?t2|?3?43??????????????10分 24.(本题满分10分)【选修4—5 不等式选讲】 已知f(x)?|x?2|?|x?5|.
(Ⅰ) 求函数f(x)的值域;
(Ⅱ)求不等式f(x)?x2?8x?15的解集. 24.解:(Ⅰ)当2?x?5时,?3?f(x)?3,
所以?3?f(x)?3,即函数f(x)的值域为[-3,3]????????5分
(Ⅱ)由(Ⅰ)呆知,当x?2时,f(x)?x2?8x?15的解集为空集;
2 当2?x?5时,f(x)?x?8x?15的解集为{x|5?3?x?5};
当x?5时,f(x)?x2?8x?15的解集为{x|5?x?6}
综上,不等式f(x)?x?8x?15的解集为{x|5?3?x?6}????10分 2 9