21.解:(1)设D?t,???1??,2?A?x1,y1?,则x12?2y1.
12?x . 由于y'?x,所以切线DA的斜率为x1,故1x1?ty1?整理得2 tx1?2 y1+1=0.
设B?x2,y2?,同理可得2tx2?2 y2+1=0. 故直线AB的方程为2tx?2y?1?0.
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1所以直线AB过定点(0,).
2(2)由(1)得直线AB的方程为y?tx?1?y?tx???22由?,可得x?2tx?1?0. 2?y?x??21. 2于是x1?x2?2t,x1x2??1,y1?y2?t?x1?x2??1?2t2?1,
|AB|?1?t2x1?x2?1?t2??x1?x2?2?4x1x2?2?t2?1?.
2t?12设d1,d2分别为点D,E到直线AB的距离,则d1?t2?1,d2?1|AB|?d1?d2???t2?3?t2?1. 2.
因此,四边形ADBE的面积S?1??设M为线段AB的中点,则M?t,t2??.
2??由于EM?AB,而EM??t,t2?2?,AB与向量(1, t)平行,所以t??t2?2?t?0.解得t=0或
t??1.
当t=0时,S=3;当t??1时,S?42. 因此,四边形ADBE的面积为3或42.
22.解:(1)由题设可得,弧AB,BC,CD所在圆的极坐标方程分别为??2cos?,??2sin?,???2cos?.
所以M1的极坐标方程为??2cos??0?????π?3π??πM??2sin????,的极坐标方程为2???,4?44???3π?M3的极坐标方程为???2cos?????π?.
?4?
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(2)设P(?,?),由题设及(1)知
若0???ππ,则2cos??3,解得??; 46
若
π3ππ2π,则2sin??3,解得??或??; ???4433若
3π5π. ???π,则?2cos??3,解得??46??π??π??2π??5π?或或或3,3,3,???????. 6??3??3??6?综上,P的极坐标为?3,23.解:(1)由于[(x?1)?(y?1)?(z?1)]2
?(x?1)2?(y?1)2?(z?1)2?2[(x?1)(y?1)?(y?1)(z?1)?(z?1)(x?1)]
222??3?(x?1)?(y?1)?(z?1)??,
故由已知得(x?1)?(y?1)?(z?1)?2224, 3当且仅当x=
511,y=–,z??时等号成立. 33322所以(x?1)?(y?1)?(z?1)的最小值为(2)由于
24. 3[(x?2)?(y?1)?(z?a)]2
?(x?2)2?(y?1)2?(z?a)2?2[(x?2)(y?1)?(y?1)(z?a)?(z?a)(x?2)]
222?3??(x?2)?(y?1)?(z?a)??,
(2?a)2故由已知(x?2)?(y?1)?(z?a)?,
3222 39
当且仅当x?4?a1?a2a?2,y?,z?时等号成立. 33322(2?a)2因此(x?2)?(y?1)?(z?a)的最小值为.
32(2?a)21由题设知?,解得a??3或a??1.
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