?y?0?1, 由①②,得?
y?x?1.?0 ∴kk1?yy0?(y?y0)?1(x?1)(x0?1)?(x?x0?2)?1??1.
xx0xx0 (2)设点M(x1,y1),N(x2,y2). ?y?kx?1,? 由?x2得(4k2+1)x2+8kx=0. 2?y?1,??41?4k2?8k ∴x1?2,∴y1?2.
4k?14k?1?8k11?4k12 同理有x2?2,y2?2.
4k1?14k1?1 又∵k·k1=1,
1?4k2k2?4?y1?y24k2?14?k28?8k4k2?1. ?????2?8k?8kx1?x28k(3k?3)3k?4k2?14?k2 ∴kMN1?4k2k2?1??8k? ∴MN:y-y1=kMN(x-x1).∴y?2??x???.
4k?13k?4k2?1?k2?18(k2?1)1?4k2k2?15 即y??. x????x?223k3(4k?1)4k?13k35?? ∴当k变化时,直线MN恒过定点?0,??.
3?? 21.解:(1)函数f(x)=ln x-kx+k的定义域为(0,+∞).
要存在唯一实数x∈(0,+∞),使f(x)≥0成立,只需满足f(x)max=0,且f(x)max=0的解唯一. f?(x)? 讨论:
①当k≤0时,f′(x)>0,故f(x)在(0,+∞)上单调递增,且f(1)=0, 所以f(x)≥0的解集为[1,+∞),不符合题意;
?1??1? ②当k>0,且x??0,?时,f′(x)≥0,f(x)单调递增;当x??,???时,f′(x)<0,f (x)单调递减,
?k??k??1?所以f(x)有唯一的一个最大值为f??.
?k?k?1?1? 令g(k)?f???k?lnk?1(k?0),则g(1)=0,g?(k)?.
k?k?1?kx. x 当0<k<1时,g′(x)<0,故g(k)单调递减;当k>1时,故g(k)单调递增, ?1? 所以g(k)≥g(1),即g(k)≥0,故令f???k?lnk?1?0,解得k=1,
?k? 此时f(x)有唯一的一个最大值为f(1),且f(1)=0,故f(x)≥0的解集是{1},符合题意. 综上,k=1.
证明:(2)要证当a≤1时,x[f(x)+kx-k]<ex-ax2-1, 即证当a≤1时,ex-ax2-xln x-1>0, 即证ex-x2-xln x-1>0.
由(1)得,当k=1时,f(x)≤0,即ln x≤x-1.又x>0,从而xln x≤x(x-1). 故只需证ex-2x2+x-1>0,当x>0时成立. 令h(x)=ex-2x2+x-1(x≥0),则h′(x)=ex-4x+1.
令F(x)=h′(x),则F′(x)=ex-4,令F′(x)=0,得x=2ln 2.
因为F′(x)单调递增,所以当x∈(0,2ln 2]时,F′(x)≤0,F(x)≤0,F(x)单调递减,即h′(x)单调递减,当x∈(2ln 2,+∞)时,F′(x)>0,F′(x)单调递增,即h′(x)单调递增, 且h′(ln 4)=5-8ln 2<0,h′(0)=2>0,h′(2)=e2-8+1>0.
由零点存在定理,可知?x1∈(0,2ln 2),?x2∈(2ln 2,2),使得h′(x1)=h′(x2)=0成立. 故当0<x<x1或x>x2时,h′(x)>0,h(x)单调递增;当x1<x<x2时,h′(x)<0,h(x)单调递减,所以h(x)的最小值是h(0)=0或h(x2). 由h′(x2)=0,得ex2?4x2?1,
22?x2?1??2x2?5x2?2??(x2?2)(2x2?1). 所以h(x2)?ex2?2x2 因为x2∈(2ln 2,2),所以h(x2)>0. 故当x>0时,所以h(x)>0,原不等式成立.
??x?5cos?, 22.解:(1)由?得x2+(y-3)2=5,即x2+y2-6y+4=0.
??y?3?5sin?, ∴直线C的极坐标方程为ρ2-6ρsin θ+4=0.
?x?tcos?, (2)直线l:(t为参数)的普通方程为xtan α-y=0. ?y?tsin???|0?tan??(?1)?3|??23???? 据题意,得???5, 22??2tan??(?1)????22 ∴tan???14. 214. 2 ∴直线l的斜率为? 23.解:(1)∵f(2a2-1)>4|a-1|, ∴|2a2-2a|+|a2-1|>4|a-1|, ∴|a-1|(2|a|+|a+1|-4)>0, ∴|2a|+|a+1|>4且a≠1. 讨论:
5 ①若a≤-1,则-2a-a-1>4,∴a??;
3 ②若-1<a<0,则-2a+a+1≥4,∴a<-3,此时a无解; ③若a≥0且a≠1,则2a+a+1>4,∴a>1. 5?? 综上,所求实数a的取值范围是???,??U(1,??).
3?? (2)∵g(x)?(x?1)2?442?5?2(x?1)??5 22(x?1)(x?1) ∴g(x)≥-1,当且仅当x?1?2或x?1?2时等号成立. g(x)min=-1.
又存在实数x,y使f(x)+g(y)≤0成立, ∴只需使f(x)min≤1.
又f(x)=|x+1-2a|+|x-a2|≥|(x+1-2a)-(x-a2)|,
∴(a-1)2≤1,∴0≤a≤2.即所求实数a的取值范围是[0,2].
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