21. 在直角坐标系xOy中,椭圆C:
个顶点为.
(1)求椭圆C的方程;
的离心率为,椭圆短轴上的一
(2)已知点P(1,),动直线y=kx-2与椭圆C相交于A、B两点,若直线AP,BP的斜率均存在,求证:直线AP,OP,BP的斜率依次成等差数列. 【答案】解:(1)由
,解得a=2,
则椭圆C的方程;
(2)证明:设A(x1,y1),B(x2,y2),由
22
得(3+4k)x-16kx+4=0,由△>0,有
,
,
则,,
==
,
则kAP+kBP=2kOP,
故直线AP,OP,BP的斜率成等差数列. 【解析】(1)利用椭圆的离心率以及椭圆短轴上的一个顶点为(2)证明:设A(x1,y1),B(x2,y2),由
,求解椭圆方程;
,利用韦达定理求解直线的斜
率,然后推出kAP+kBP=2kOP,得到结果即可.
本题考查椭圆的简单性质的应用椭圆方程的求法,考查转化思想以及计算能力.
2x
22. 设函数f(x)=xe.
(1)求曲线f(x)在点(1,e)处的切线方程;
(2)若f(x)<ax对x∈(-∞,0)恒成立,求实数a的取值范围;
(3)求整数n的值,使函数F(x)=f(x)-在区间(n-1,n)上有零点. 【答案】解:(1)∵f′(x)=(x+2x)e, ∴f′(1)=3e,
∴所求切线方程为y-e=3e(x-1),即y=3ex-2e; (2)∵f(x)<ax,对x∈(-∞,0)恒成立,∴设g(x)=xe,g'(x)=(x+1)e,
令g'(x)>0,得x>-1,令g'(x)<0得x<-1, ∴g(x)在(-∞,-1)上递减,在(-1,0)上递增, ∴
,
x
x2
x
对x∈(-∞,0)恒成立.
∴;
,当x<0时,
,
(3)令F(x)=0,得
∴F(x)的零点只能在(0,+∞)上,
在(0,+∞)上大于0恒成立,∴函数F(x)在(0,+∞)上递
增.
∴F(x)在(0,+∞)上最多有一个零点. ∵
,
,
由零点存在的条件可得F(x)在(0,+∞)上有一个零点x0,且
∴n=1.
【解析】(1)求出原函数的导函数,求得f′(1),再由直线方程的点斜式求曲线f(x)在点(1,e)处的切线方程;
(2)把f(x)<ax,对x∈(-∞,0)恒成立,转化为
x
x
对x∈(-∞,0)恒成
立.设g(x)=xe,g'(x)=(x+1)e,利用导数求其最小值,即可求得实数a的取值范围;
(3)令F(x)=0,得
,当x<0时,不合题意,可知F(x)的零点只能在(0,
+∞)上,利用导数研究其单调性,再由函数零点的判定求得答案. 本题考查利用导数研究函数的单调性,考查函数零点的判定,考查化归与转化思想方法,考查计算能力,是中档题.
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