注意到kAB=?
√22,所以kPO=√2,即直线PO:y=√2x.
√102√5√30√6,)所以,|PO|=5,|AO|=2. 55
将y=√2x代入椭圆方程,解得P(设圆心为D,则|DO|=R﹣|PO|;
由勾股定理:R2=|DO|2+|AO|2,即R=40. 21.(12分)已知函数f(x)=x2ex+ax2+4ax(a∈R). (1)当a=1时,求f(x)的最小值;
(2)若函数f(x)在(0,+∞)上存在极值点,求实数a的取值范围.
【解答】解:(1)由已知得当a=1时,f′(x)=2xex+x2ex+2x+4=(xex+2)(x+2), 令g(x)=xex+2,则g′(x)=(x+1)ex,
当x<﹣1时,g′(x)<0,当x>﹣1时,g′(x)>0,
∴函数g(x)在(﹣∞,﹣1)上单调递减,在(﹣1,+∞)上单调递增, ∴??(??)??????=??(?1)=?+2>0,故g(x)=xex+2>0, ∴当x<﹣2时,f′(x)<0,当x>﹣2时,f′(x)>0,
∴函数f(x)在(﹣∞,﹣2)上单调递减,在(﹣2,+∞)上单调递增, ∴??(??)??????=??(?2)=4???2?4;
(2)f′(x)=2xex+x2ex+2ax+4a=(xex+2a)(x+2),令h(x)=xex+2a(x>0), ①当a≥0时,h(x)=xex+2a>0,
又因为x+2>0,故f′(x)=(xex+2a)(x+2)>0, 此时f(x)在(0,+∞)上单调递增,f(x)无极值;
②当a<0时,h′(x)=(x+1)ex>0,h(x)在(0,+∞)上单调递增, 又h(0)=2a<0,h(﹣2a0=﹣2a(e
﹣2a
9√301
??﹣1)>0,
∴h(x)=xex+2a在(0,+∞)上存在唯一零点,设为x0(x0>0), ∴当x∈(0,x0)时,h(x)<0,f′(x)<0,f(x)单调递减, 当x∈(x0,+∞)时,h(x)>0,f′(x)>0,f(x)单调递增, ∴当a<0时,函数f(x)在(0,+∞)上存在极值点x0, 综上所述,a的取值范围为(﹣∞,0).
(二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题计分.[选修4-4:坐标系与参数方程]
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??=2????????+2????????
22.(10分)已知在平面直角坐标系内,曲线C的参数方程为{(θ为参
??=?????????????????数).以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为????????(???
??
)=8√2. 4(1)把曲线C和直线l化为直角坐标方程;
(2)过原点O引一条射线分别交曲线C和直线l于A,B两点,射线上另有一点M满足|OA|2=|OM|?|OB|,求点M的轨迹方程(写成直角坐标形式的普通方程).
??=2????????+2????????【解答】解:(1)曲线C的参数方程为{(θ为参数).转换为直角坐
??=?????????????????标方程为
??28
+
??22
=1.
??4√2√2??+??=8√2,22
直线l的极坐标方程为????????(???)=8√2.转换为直角坐标方程为整理得x+y﹣16=0.
(2)曲线C的直角坐标方程转换为极坐标方程为
(??????????)2
8
+
(??????????)2
2
=1,直线l的
直角坐标方程转换为极坐标方程为ρ(cosθ+sinθ)=16, 设A(ρA,θ),B(ρB,θ),M(ρ,θ), 由于M满足|OA|2=|OM|?|OB|, 所以????2=???????,整理得????2=
??????2????????2??
8+22
1
=????????+????????,
16???
??????2??????????
所以????????+????????=16??(8+2),
转换为直角坐标方程为x+y=2x2+8y2, 即2x2+8y2﹣x﹣y=0. [选修4-5:不等式选讲]
23.已知函数f(x)=2|x+2|﹣3|x﹣1|. (1)求函数f(x)的最大值M; (2)已知a>0,b>0,a+4b=M,求
????+2
+
2??
2??+1
的最大值.
???7,??<?2
【解答】解:(1)函数f(x)=2|x+2|﹣3|x﹣1|={5??+1,?2≤??≤1.
???+7,??>1
所以函数f(x)的最大值M=f(1)=6;
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(2)
??
??+2
+
2??2??+1
=2???+2?2??+1=2﹣(
21
2
??+2
+
1
2??+1
),令x=a+2,y=2b+1,
由题意可得:x+2y=10,x>2,y>1, 所以+
??2
1??
=(+)(
??
??
21??+2??
)=10(4+??+??)≥10(4+2√4)=5,
10
3
14????14
当且仅当x=2y=5时代号成立,此时a=3,b=4, 所以
??+
2??
的最大值为:2?5=5.
46
??+2
2??+1
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