(1)设动点的坐标为因为所以
所以动点的轨迹的方程(2)过点所以可设过点设直线
,
,
,整理得
,
.
.
的直线为轴时,显然不合题意. 的直线方程为与轨迹的交点坐标为
,
,
,
由因为由韦达定理得注意到所以
得
,
=
=
,
=. .
.
.
的中点坐标为
因为点到直线
的距离为
.
.
因为
与以线段
,即 ,
所以直线【点睛】
为直径的圆相离.
本题考查直接法求轨迹方程以及直线与圆位置关系,考查基本分析求解能力,属中档题. 21.已知函数
(1)讨论函数f(x)的单调性;
(2)若函数f(x)有两个零点xl,x2,求k的取值范围,并证明【答案】(1)当
时,函数
在
上单调递增;当
时,函数
在
上
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单调递减,在
上单调递增; (2)见解析.
【解析】(1)先求导数,再根据导函数零点及其符号确定单调性,(2)先根据函数图象确定有两个零点的条件,即得k的取值范围;令
,构造函数
,
将不等式证明问题转化为证明函数最值问题,再利用导数求函数最值即可. 【详解】 (1)解:因为所以当当当所以函数
时,时,由
时,在
,函数.
,所以函数,得
,当上单调递减;在时,函数
在在
上单调递增. 的定义域为
,
(负根舍去),
时,
,
上单调递增.
上单调递增;当
时,函数
在
上单
综上所述,当调递减,在
上单调递增.
(2)先求的取值范围: 由(1)知,当当所以要使函数因为下面证明设
,则
有两个零点,首先
,且
.
.
,
时,函数
时,在
在
上单调递增,不可能有两个零点,不满足条件. 上单调递减,在,
,解得
.
上单调递增,
因为所以
,所以在
上单调递增,
.
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所以
. :
.
所以的取值范围是再证明
因为,是函数
的两个零点,不妨设,令,则.
所以所以要证即证因为或证设即
即,即
,即证,即证,所以即证
,,
,
.
,.
. ,
. . .
.
所以所以所以所以【点睛】
.
在
上单调递减,
.
.
本题考查利用导数求函数单调性以及证不等式,考查综合分析论证与分类讨论能力,属难题. 22.在直角坐标系
中,倾斜角为的直线的参数方程为
(为参数).在以
.
坐标原点为极点,轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线的极坐标方程为(1)求直线的普通方程与曲线的直角坐标方程; (2)若直线与曲线交于,两点,且
,求直线的倾斜角.
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【答案】(1) ; (2) 或.
得曲线的
【解析】(1)根据平方关系消参数得直线的普通方程,根据直角坐标方程(2)利用直线参数方程几何意义求解. 【详解】
(1)因为直线的参数方程为当当因为因为
时,直线的直角坐标方程为时,直线的直角坐标方程为
, ,所以
. .
,
.
(为参数), .
.
所以的直角坐标方程为
(2)解法1:曲线的直角坐标方程为
将直线的参数方程代入曲线的方程整理,得因为则所以整理得故因为解得
或
. ,所以
或
,
, ,
,可设该方程的两个根为,,
.
.
综上所述,直线的倾斜角为或. 解法2:直线与圆交于,两点,且故圆心
到直线的距离
.
,
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