.
∴
解得a2=12,b2=4,
,
∴椭圆C的方程为
(2)∵直线l的方程为x=﹣2
. ,
设P(﹣2,y0),,
当y0≠0时,设M(x1,y1),N(x2,y2),由题意知x1≠x2,
联立,
∴,
∴,
又∵PM=PN,∴P为线段MN的中点,
∴直线MN的斜率为,
又l′⊥MN,∴l′的方程为,
即,
∴l′恒过定点
当y0=0时,直线MN为
.
,
此时l′为x轴,也过点
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,
.
综上,l′恒过定点.
21.已知函数f(x)=m(x﹣1)2﹣2x+3+lnx(m≥1). (1)求证:函数f(x)在定义域内存在单调递减区间[a,b];
(2)是否存在实数m,使得曲线C:y=f(x)在点P(1,1)处的切线l与曲线C有且只有一个公共点?若存在,求出实数m的值;若不存在,请说明理由.颖刍莖蛺饽亿顿裊赔泷涨负。 【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程;利用导数研究函数的单调性. 【分析】(1)令f′(x)=0,因为△>0,所以方程存在两个不等实根,根据条件进一步可得方程有两个不等的正根,从而得到函数f(x)存在单调递减区间;濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻減栖。 (2)先求出函数y=f(x)在点P(1,1)处的切线l的方程,若切线l与曲线C只有一个公共点,则只需方程f(x)=﹣x+2有且只有一个实根即可.銚銻縵哜鳗鸿锓謎諏涼鏗穎。 【解答】(1)证明:令f′(x)=0,得mx2﹣(m+2)x+1=0. (*)
因为△=(m+2)2﹣4m=m2+4>0,所以方程(*)存在两个不等实根,记为a,b(a<b). 因为m≥1,所以a+b=>0,ab=>0,
所以a>0,b>0,即方程(*)有两个不等的正根,因此f′(x)≤0的解为[a,b]. 故函数f(x)存在单调递减区间;
(2)解:因为f′(1)=﹣1,所以曲线C:y=f(x)在点P(1,1)处的切线l为y=﹣x+2. 若切线l与曲线C只有一个公共点,则方程m(x﹣1)2﹣2x+3+lnx=﹣x+2有且只有一个实根.
显然x=1是该方程的一个根.
令g(x)=m(x﹣1)2﹣x+1+lnx,则g′(x)=.
当m=1时,有g′(x)≥0恒成立,所以g(x)在(0,+∞)上单调递增, 所以x=1是方程的唯一解,m=1符合题意.
当m>1时,令g′(x)=0,得x1=1,x2=,则x2∈(0,1),易得g(x)在x1处取到极小值,在x2处取到极大值.挤貼綬电麥结鈺贖哓类芈罷。 所以g(x2)>g(x1)=0,又当x→0时,g(x)→﹣∞,所以函数g(x)在(0,)内也有一个解,即当m>1时,不合题意.赔荊紳谘侖驟辽輩袜錈極嚕。 综上,存在实数m,当m=1时,曲线C:y=f(x)在点P(1,1)处的切线l与C有且只有一个公共点.
[选修4-1:几何证明选讲] 22.选修4﹣1:几何证明选讲
如图,已知PA是⊙O的切线,A是切点,直线PO交⊙O于B、C两点,D是OC的中点,连接AD并延长交⊙O于点E,若PA=2(Ⅰ)求∠AEC的大小; (Ⅱ)求AE的长.
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,∠APB=30°.塤礙籟馐决穩賽釙冊庫麩适。 .
【考点】与圆有关的比例线段. 【分析】(Ⅰ)先连接AB,根据切线的性质以及已知条件得到:∠AOB=60°;再结合OA=OB以及∠ABC=∠AEC即可得到结论;裊樣祕廬廂颤谚鍘羋蔺递灿。 (Ⅱ)分两段,先根据直角三角形中的有关性质求出AD,再结合相交弦定理求出DE,二者相加即可. 【解答】解:(Ⅰ)连接AB,因为:∠APO=30°,且PA是⊙O的切线, 所以:∠AOB=60°; ∵OA=OB
∴∠AB0=60°; ∵∠ABC=∠AEC ∴∠AEC=60°.
(Ⅱ)由条件知AO=2,过A作AH⊥BC于H,则AH=在RT△AHD中,HD=2,∴AD=∵BD?DC=AD?DE, ∴DE=
.
=
.
,
∴AE=DE+AD=.
[选修4-4:极坐标与参数方程] 23.选修4﹣4:坐标系与参数方程
在平面直角坐标系x0y中,动点A的坐标为(2﹣3sinα,3cosα﹣2),其中α∈R.在极坐标系(以原点O为极点,以x轴非负半轴为极轴)中,直线C的方程为ρcos(θ﹣
嫗盤紲嘱珑詁鍬齊驁絛鯛。 )=a.仓(Ⅰ)判断动点A的轨迹的形状;
(Ⅱ)若直线C与动点A的轨迹有且仅有一个公共点,求实数a的值. 【考点】圆的参数方程;简单曲线的极坐标方程.
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.
【分析】(Ⅰ)设动点A的直角坐标为(x,y),则,利用同角三角函数的基
本关系消去参数α可得直角坐标方程,从而得到点A的轨迹.绽萬璉轆娛閬蛏鬮绾瀧恒蟬。 (Ⅱ)把直线C方程为直角坐标方程,由题意可得直线C与圆相切,故有圆心到直线的距离等于半径,由此解得 a 的值.骁顾燁鶚巯瀆蕪領鲡赙骠弒。 【解答】解:(Ⅰ)设动点A的直角坐标为(x,y),则的基本关系消去参数α可得,
(x﹣2)2+(y+2)2=9,点A的轨迹为半径等于3的圆. (Ⅱ)把直线C方程为ρcos(θ﹣
)=a化为直角坐标方程为
,利用同角三角函数
+=2a,
由题意可得直线C与圆相切,故有 =3,解得 a=3 或a=﹣3.
[选修4-5:不等式选讲]
24.已知函数f(x)=|x﹣1|+|x﹣a|. (1)若a=2,解不等式f(x)≥2;
(2)若a>1,?x∈R,f(x)+|x﹣1|≥1,求实数a的取值范围.
【考点】绝对值不等式的解法;函数的最值及其几何意义;函数恒成立问题. 【分析】(1)通过分类讨论,去掉绝对值函数中的绝对值符号,转化为分段函数,即可求得不等式f(x)≥2的解集;瑣钋濺暧惲锟缟馭篩凉貿锕。 (2)通过分类讨论,去掉绝对值函数中的绝对值符号,转化为分段函数,根据一次函数的单调性可得函数在R上先减后增,鎦诗涇艳损楼紲鯗餳類碍穑。 得到函数的最小值为f(1)+|1﹣1|=f(1)=a﹣1,而不等式f(x)+|x﹣1|≥1解集为R即a﹣1≥1恒成立,解之即可得到实数a的取值范围.栉缏歐锄棗鈕种鵑瑶锬奧伛。 【解答】解:(1)当a=2时,由于f(x)≥2,
则①当x<1时,﹣2x+3≥2,∴x≤; ②当1≤x≤1时,1≥2,无解; ③当x>2时,2x﹣3≥2,∴x≥.
综上所述,不等式f(x)≥2的解集为:(﹣∞,]∪[,+∞);
,
(2)令F(x)=f(x)+|x﹣1|,则
所以当x=1时,F(x)有最小值F(1)=a﹣1,
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,
.
只需a﹣1≥1,解得a≥2,所以实数a的取值范围为[2,+∞).
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