∵f(x)=﹣lnx,
∴f′(x)=
若a<0,又x>0, ∴x﹣>0,
==﹣,
则f′(x)<0,函数f(x)在区间(0,+∞)上单调递减;
若a>0,当x∈(0,)时,f′(x)>0,函数f(x)在区间(0,)上单调递增; 当x∈(,+∞)时,f′(x)<0,函数f(x)在区间(,+∞)上单调递减. 综上,若a<0,函数f(x)的单调递减区间为(0,+∞);
若a>0,函数f(x)的单调递增区间为(0,),单调递减区间为(,+∞). (2)a=1时,f(x)=
﹣lnx=1﹣﹣lnx,
由(1)可知,f(x)=1﹣﹣lnx在区间(0,1)上单调递增,在区间(1,+∞)上单调递减,
故在区间[,1]上单调递增,在区间[1,2]上单调递减, ∴函数f(x)在区间[,2]上的最大值为f(1)=1﹣﹣ln1=0; 而f()=1﹣2﹣ln=﹣1+ln2, f(2)=1﹣﹣ln2=﹣ln2,
f(2)﹣f()=﹣ln2﹣(﹣1+ln2)=﹣2ln2>1.5﹣2×0.7=0.1>0,
所以f(2)>f(),故函数f(x)在区间[,2]上的最小值为f()=﹣1+ln2. 证明:(3)由(2)可知,函数f(x)=1﹣﹣lnx在区间(0,1)上单调递增, 在区间(1,+∞)上单调递减,
故函数f(x)在区间(0,+∞)上的最大值为f(1)=0,即f(x)≤0. 故有1﹣﹣lnx≤0恒成立, 所以1﹣lnx≤,
故2﹣lnx≤1+,即为lne2﹣lnx≤
,
即ln≤.
请考生在第22、23、24三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.解答时请写清题号.[选修4-1:几何证明选讲] 22.(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D. (Ⅰ)证明:DB=DC;
(Ⅱ)设圆的半径为1,BC=,延长CE交AB于点F,求△BCF外接圆的半径.
【考点】与圆有关的比例线段. 【分析】(I)连接DE交BC于点G,由弦切角定理可得∠ABE=∠BCE,由已知角平分线可得∠ABE=∠CBE,于是得到∠CBE=∠BCE,BE=CE.由已知DB⊥BE,可知DE为⊙O的直径,Rt△DBE≌Rt△DCE,利用三角形全等的性质即可得到DC=DB. (II)由(I)可知:DG是BC的垂直平分线,即可得到BG=
.设DE的中点为O,连
接BO,可得∠BOG=60°.从而∠ABE=∠BCE=∠CBE=30°.得到CF⊥BF.进而得到Rt△BCF的外接圆的半径=
.
【解答】(I)证明:连接DE交BC于点G.
由弦切角定理可得∠ABE=∠BCE,而∠ABE=∠CBE, ∴∠CBE=∠BCE,BE=CE.
又∵DB⊥BE,∴DE为⊙O的直径,∠DCE=90°. ∴△DBE≌△DCE,∴DC=DB.
(II)由(I)可知:∠CDE=∠BDE,DB=DC. 故DG是BC的垂直平分线,∴BG=
.
设DE的中点为O,连接BO,则∠BOG=60°. 从而∠ABE=∠BCE=∠CBE=30°. ∴CF⊥BF.
∴Rt△BCF的外接圆的半径=
.
[选修4-4:坐标系与参数方程] 23.已知曲线C1的参数方程为
(θ为参数),以坐标原点O为极点,x轴的
正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为ρ=2.
(Ⅰ)分别写出C1的普通方程,C2的直角坐标方程.
(Ⅱ)已知M、N分别为曲线C1的上、下顶点,点P为曲线C2上任意一点,求|PM|+|PN|的最大值.
【考点】参数方程化成普通方程. 【分析】(1)根据题意和平方关系求出曲线C1的普通方程,由ρ2=x2+y2和题意求出C2的直角坐标方程;
(2)法一:求出曲线C2参数方程,设P点的参数坐标,求出点M、N的坐标,利用两点间的距离公式求出|PM|+|PN|并化简,再化简(|PM|+|PN|)2,利用正弦函数的最值求出(|PM|+|PN|)2的最值,即可求出|PM|+|PN|的最大值; 法二:设P点坐标为(x,y),则x2+y2=4,求出点M、N的坐标,利用两点间的距离公式
22
求出|PM|+|PN|并化简,再化简(|PM|+|PN|),再求出(|PM|+|PN|)的最值,即可求出|PM|+|PN|的最大值.
【解答】解:(1)因为曲线C1的参数方程为所以曲线C1的普通方程为
由曲线C2的极坐标方程为ρ=2得, 曲线C2的普通方程为x2+y2=4;…
(2)法一:由曲线C2:x2+y2=4,可得其参数方程为所以P点坐标为(2cosα,2sinα), 由题意可知M(0,),N(0,因此|PM|+|PN|==
+
…
. ).
,
,…
(θ为参数),
则(|PM|+|PN|)2=14+2
所以当sinα=0时,(|PM|+|PN|)2有最大值28,… 因此|PM|+|PN|的最大值为.… 法二:设P点坐标为(x,y),则x2+y2=4, 由题意可知M(0,),N(0,). 因此|PM|+|PN|=则(|PM|+|PN|)2=14+2
+.
=
+
…
所以当y=0时,(|PM|+|PN|)2有最大值28,… 因此|PM|+|PN|的最大值为.…
[选修4-5:不等式选讲] 24.已知函数f(x)=
(Ⅰ)求实数m的取值范围.
的定义域为R.
(Ⅱ)若m的最大值为n,当正数a、b满足+=n时,求7a+4b的最小值.
【考点】基本不等式;函数的定义域及其求法. 【分析】(1)由函数定义域为R,可得|x+1|+|x﹣3|﹣m≥0恒成立,设函数g(x)=|x+1|+|x﹣3|,利用绝对值不等式的性质求出其最小值即可; (2)由(1)知n=4,变形7a+4b=
,利用基本不等式的
性质即可得出. 【解答】解:(1)∵函数定义域为R, ∴|x+1|+|x﹣3|﹣m≥0恒成立,
设函数g(x)=|x+1|+|x﹣3|,则m不大于函数g(x)的最小值,
又|x+1|+|x﹣3|≥|(x+1)﹣(x﹣3)|=4,即g(x)的最小值为4,∴m≤4. (2)由(1)知n=4, ∴7a+4b=
=,
当且仅当a+2b=3a+b,即b=2a=∴7a+4b的最小值为.
时取等号.
=
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