(2)当x1<x2<0或x2>x1>0时,f′(x1)≠f′(x2).
因此,若f(x)在点A、B处的切线重合,则必有x1<0<x2. 当x1<0时,函数f(x)的图象在点(x1,f(x1))处的切线方程为: y-(x21+2x1+a)=(2x1+2)(x-x1), 即y=(2x1+2)x-x21+a,
当x2>0时,函数f(x)的图象在点(x2,f(x2))处的切线方程为: 11
y-ln x2=(x-x2),即y=x+ln x2-1.
x2x2
1??x=2x1+2, ①
两切线重合的充要条件是?2
??ln x2-1=-x21+a, ②1
由①式及x1<0<x2得0<<2.
x2
1111
-1?-1=-ln+?-2?-1. 由①②得a=ln x2+??2x2?x24?x2?11
令t=,则0<t<2,且a=t2-t-ln t.
x241
设h(t)=t2-t-ln t(0<t<2),则
4
2
11(t-1)-3h′(t)=t-1-=<0(0<t<2)
2t2t
22
1
∴h(t)=t2-t-ln t在区间(0,2)内是减函数.
4则h(t)>h(2)=-ln 2-1,∴a>-ln 2-1. 又当t→0时,h(t)→+∞.
所以实数a的取值范围是(-ln 2-1,+∞). 4.解 (1)由题意知b=1,a2+b2=2c2, 又a2=b2+c2, 解之得a2=3,c2=2, x22
椭圆的标准方程为+y=1,
3离心率e=
26=. 33
(2)(ⅰ)设直线PQ的方程为x=my+n,且P(x1,y1),Q(x2,y2).
??x=my+n,联立?2得(3+m2)y2+2mny+n2-3=0. 2
?x+3y=3,?
Δ=(2mn)2-4(3+m2)×(n2-3)=12(m2-n2+3)>0(*)
-2mn
y+y=,??3+m
?n-3
??yy=3+m.1
2
22
12
2∵kBM·kMN=
y1-1y2-122
·=e=, x1x23
∴3(y1-1)(y2-1)=2x1x2=2(my1+n)(my2+n), ∴(2m2-3)y1y2+(2mn+3)(y1+y2)+2n2-3=0, n2-3-2mn2
∴(2m-3)2+(2mn+3)2+2n-3=0, 3+m3+m
2
整理得n2-2mn-3m2=0,
∴(n-3m)(n+m)=0,∴n=-m或n=3m.
所以直线PQ的方程为x=my-m=m(y-1)(舍)或x=my+3m=m(y+3), 所以直线PQ过定点,定点M的坐标为(0,-3).
(ⅱ)由题意,∠PBQ≠90°,若∠BPM=90°,或∠BQM=90°,则P或Q在以BM为直径的圆T上,即在圆x2+(y+1)2=4上,
22
??x+(y+1)=4,联立?2解之得y=0,或y=1(舍去). 2
?x+3y=3.?
因此P或Q只能是椭圆的左右顶点. 又直线PQ过定点M(0,-3),∴kPQ=
-3-0
=±3. 0±3
故△PBQ可以是直角三角形,此时直线PQ的斜率为±3.
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