直线AF的斜率为kAF?2t(t??1), t2?1直线BF的斜率为kBF2t?022t?t?21?2(t??1),
2tt?1?12t?1?kAF?kBF,即A,B,F三点共线. ……………………………………10分
当t??1时,A(1,?2),B(1,?1),此时A,B,F共线.
综上:A,B,F三点共线. ……………………………………12分
21. (I)解 由f(x)=ex-3x+3a,x∈R知f′(x)=ex-3,x∈R. ………………………1分 令f′(x)=0,得x=ln 3, ………………………………2分 于是当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表.
x f′(x) f(x) (-∞,ln 3) - ln 3 0 3(1-ln 3+a) (ln 3,+∞) + 故f(x)的单调递减区间是(-∞,ln 3], 单调递增区间是[ln3,+∞),………………………………5分
f(x)在x=ln 3处取得极小值,极小值为f(ln 3)=eln3-3ln 3+3a=3(1-ln 3+a).………6分 (II)证明待证不等式等价于ex?设g(x)?ex?32x?3ax?1………………………………7分 232x?3ax?1,x∈R, 2x于是g?(x)?e?3x?3a,x∈R. 由(I)及a?ln3?ln3?1知:g?(x)的最小值为g′(ln 3)=3(1-ln 3+a)>0. ………9分 e于是对任意x∈R,都有g?(x)>0,所以g(x)在R内单调递增. 于是当a?ln3?ln3?1时,对任意x∈(0,+∞),都有g(x)>g(0). ………………10分 e而g(0)=0,从而对任意x∈(0,+∞),g(x)>0.
ex3132?x??3a ……………………12分 即e?x?3ax?1,故
x2x2x22.解:(I)连接AB, P、B、F、A四点共圆,
??PAB??PFB. ………………………………2分
又
PA与圆O切于点A, ??PAB??AEB, ………………………………4分
??PFB??AEB
?AE//CD. ………………………………5分
(II)因为PA、PB是圆O的切线,所以P、B、O、A四点共圆, 由?PAB外接圆的唯一性可得P、B、F、A、O共圆, 四边形PBFA的外接圆就是四边形PBOA的外接圆,
?OP是该外接圆的直径. ………………………………7分
由切割线定理可得PA2?PC?PD?3?9?27 ………………………………9分
?OP?PA2?OA2?27?25?213.
?四边形PBFA的外接圆的半径为13. ………………………………10分
23解:(I)C1的直角坐标方程为?x?1??y2?1, ………………………………2分
2C2的直角坐标方程为x?3;………………………………4分
(II)设曲线C1与x轴异于原点的交点为A,
PQ?OP,?PQ过点A(2,0),
设直线PQ的参数方程为?2?x?2?tcos?t为参数?, ??y?tsin?代入C1可得t?2tcos??0,解得t1?0或t2??2cos?,
可知|AP|?|t2|?|2cos?| ………………………………6分 代入C2可得2?tcos??3,解得t/?可知|AQ|?|t/|?|1, cos?1| ………………………………8分 cos?11|?22,当且仅当|2cos?|?||时取等号, cos?cos?所以PQ=|AP|?|AQ|?|2cos?|?|所以线段PQ长度的最小值为22. ………………………………10分
?1?2x, x?0?24.解:(1)由已知可得f(x)??1, 0?x?1,
?2x?1, x?1?所以fmin(x)?1, ………………………………3分 所以只需|m?1|?1,解得?1?m?1?1,
?0?m?2,
所以实数m的最大值M?2. ………………………………5分 (2)法一:综合法
a2?b2?2ab
?ab?1
?ab?1,当且仅当a?b时取等号,① ………………………………7分
又
ab?a?b 2??ab1? a?b2abab,当且仅当a?b时取等号,② ………………………………9分 ?a?b2由①②得,?ab1?,所以a?b?2ab ………………………………10分 a?b2法二:分析法因为a?0,b?0,
所以要证a?b?2ab,只需证(a?b)?4ab, 即证a2?b2?2ab?4a2b2,
222a2?b2?M,所以只要证2?2ab?4a2b2,………………………………7分
即证2(ab)?ab?1?0,
即证(2ab?1)(ab?1)?0,因为2ab?1?0,所以只需证ab?1, 下证ab?1,
因为2?a2?b2?2ab,所以ab?1成立,
所以a?b?2ab ………………………………10分
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