在零点,则函数f(x)在(??,0)上不存在极值点;
②当x?0时,由h?(x)?a(x?1)?ex?0,故h(x)在[0,??)上单调递增. 又
h(0)??a2?0,h(a)?a(a?ea?a)?a2(ea?1)?0,
所以h(x)?f?(x)在[0,??)上有且只有一个零点.
又注意到在f?(x)的零点左侧,f?(x)?0,在f?(x)的零点右侧,f?(x)?0, 所以函数f(x)在[0,??)有且只有一个极值点. 综上所述,当a?0时,函数f(x)在(??,??)内有且只有一个极值点. (2)因为函数f(x)存在两个极值点x1,x2(不妨设x1?x2), 所以x1,x2是h(x)?f?(x)的两个零点,且由(1)知,必有a?0. 令h?(x)?a(x?1)?ex?0得x??1; 令h?(x)?a(x?1)?ex?0得x??1; 令h?(x)?a(x?1)?ex?0得x??1.
所以h(x)?f?(x)在(??,?1]单调递增,在[?1,??)单调递减, 又因为h(0)?f?(0)??a2?0,
所以必有x1??1?x2?0.
t令f?(t)?a(t?et?a)?0,解得a?t?e,
此时f(t)?a(t?1)(et?a)?tet(t?1)(et?tet)??e2tt(t?1)2??e2t(t3?2t2?t). 因为x1,x2是h(x)?f?(x)的两个零点, 所以f(x1)??e2x1(x13?2x12?x1),f(x2)??e2x2(x23?2x22?x2).
将代数式?e2t(t3?2t2?t)视为以t为自变量的函数g(t)??e2t(t3?2t2?t), 则g?(t)??e(t?1)(2t?1).
当t??1时,因为t2?1?0,2t?1?0,e2t?0,所以g'(t)?0,
2t2则g(t)在(??,?1)单调递增.
因为x1??1,所以f(x1)?g(x1)?g(?1)?又因为f(x1)??e2x14, 2e4. e2x1(x1?1)2?0,所以0?f(x1)?当?1?t?0时,因为t2?1?0,2t?1?0,e2t?0,所以g'(t)?0, 则g(t)在(?1,0)单调递减,
因为?1?x2?0,所以0?g(0)?g(x2)?f(x2)?g(?1)?综上知,0?f(x1)?4. 2e440?f(x)?且. 2e2e247.(本小题满分10分)
从下列三题中选做一题
(1).选修4-1:几何证明选讲
如图所示,两个圆相内切于点T,公切线为TN,外圆的弦TC,TD分别交内圆于A、B两点,并且外圆的弦CD恰切内圆于点M. (1)证明:AB//CD;
(2)证明:AC?MD?BD?CM.
T 【解答】:(1)由弦切角定理可知,?NTB??TAB,
同理,?NTB??TCD,所以?TCD??TAB, 所以AB//CD. N (2)连接TM、AM,因为CD是切内圆于点M, 所以由弦切角定理知,?CMA??ATM,
A B 又由(1)知AB//CD,
C D 所以,?CMA??MAB,又?MTD??MAB, M 所以?MTD??ATM.
MDTD?,
sin?DTMsin?TMDMCTC?在?MTC中,由正弦定理知, ,
sin?ATMsin?TMC因?TMC????TMD,
TDBDMDTD?所以,由AB//CD知, ?TCACMCTCMDBD?所以,即, AC?MD?BD?CM. MCAC在?MTD中,由正弦定理知, (2)选修4-4:坐标系与参数方程
T NA C M B D 已知曲线C的极坐标方程是??4cos?.以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为x轴的正
半轴,建立平面直角坐标系,直线l的参数方程是??x?1?tcos?(t为参数).
?y?tsin?(1)将曲线C的极坐标方程化为直角坐标方程;
(2)若直线l与曲线C相交于A、B两点,且AB?14,求直线l的倾斜角?的值. 【答案】(1)?x?2??y2?4;(2)??2?4或
3?. 4【解析】(1)由??4cos?得?2?4?cos?. ∵x2?y2??2,x??cos?,y??sin?,
∴曲线C的直角坐标方程为x2?y2?4x?0,即?x?2??y2?4. (2)将?2?x?1?tcos?,22代入圆的方程得?tcos??1???tsin???4,
?y?tsin?化简得t2?2tcos??3?0.
设A,B两点对应的参数分别为t1、t2,则?∴AB?t1?t2??t1?t2?2cos?,
?t1t2??3.?t1?t2?2?4t1t2?4cos2??12?14.
∴4cos2??2,cos???(3)选修4-5:不等式选讲
?3?2,??或.
442设函数f?x??x?1?2x?1的最大值为m. (1)求m;
(2)若a,b,c??0,???,a?2b?c?m,求ab?bc的最大值.
222【答案】(1)m?2;(2)1.
【解析】:(1)当x??1时,f?x??3?x?2; 当?1?x?1时,f?x???1?3x?2; 当x?1时,f?x???x?3??4, 故当x??1时,f?x?取得最大值m?2.
2222222(2)因为a?2b?c?a?b?b?c?2ab?2bc?2?ab?bc?,
????当且仅当a?b?c?2时取等号,此时ab?bc取得最大值1. 248.(本小题满分12分)
从下列三题中选做一题
(1).选修4-1:几何证明选讲
在△ABC中,AB=AC,过点A的直线与其外接圆交于点P,交BC延长线于点D. (1)求证:PC=PD;
ACBD(2)若AC=3,求AP?AD的值.
【解析】(1)∵∠CPD=∠ABC,∠D=∠D,∴△DPC~△DBA, ∴PC=PD,又∵AB=AC,∴PC=PD.
ABBDACBD(2)∵∠ACD=∠APC,∠CAP=∠CAP,∴△APC∽△ACD. ∴AP=AC,∴AC2?AP?AD?9.
ACAD(2)选修4-4:坐标系与参数方程
x轴的非负半轴为极轴的极坐标系下,在以直角坐标原点O为极点,曲线C1的方程是??1,将C1向上平移1个单位得到曲线C2. (1)求曲线C2的极坐标方程;
(2)若曲线C1的切线交曲线C2于不同两点M,N,切点为T.求TM?TN的取值范围. 【解答】(1)依题,因??x?y,
所以曲线C1的直角坐标下的方程为x2?y2?1, 所以曲线C2的直角坐标下的方程为x2?(y?1)2?1, 又y??sin?,所以?2?2?sin??0, 即曲线C2的极坐标方程为??2sin?.
(2)由题令T(x0,y0),y0?(0,1],切线MN的倾斜角为?,所以切线MN的参数方程为:
222?x?x0?tcos?(t为参数). ?y?y?tsin?0?联立C2的直角坐标方程得,t2?2(x0cos??y0sin??sin?)t?1?2y0?0 ,
即由直线参数方程中,t的几何意义可知,
TM?TN?1?2y0,因为1?2y0?[?1,1)所以TM?TN?[0,1].
(解法二)设点T?cos?,sin??,则由题意可知当???0 ??时,切线与曲线C2相交,
由对称性可知,当???0 ,?时斜线的倾斜角为??,则切线MN的参数方程为:
2?2?????????x?cos??tcos?????cos??tsin??2???(t为参数), ????y?sin??tsin??????sin??tcos??2???与C2的直角坐标联立方程,得t2?2cos?t?1?2sin??0, 则TMTN?t1t2?1?2sin?,
因为???0 ,?,所以TMTN??0,1?.
2????? (3)选修4-5:不等式选讲
已知函数f(x)?m?|x?2|,m?R,且f(x?2)?1的解集A满足??1,1??A. (1)求实数m的取值范围B;
(2)若a,b,c??0,???,m0为B中的最小元素且 求证:a?2b?3c?【解析】:(1)因为
111???m0, a2b3cf(x)?m?|x?2|,所以f(x?2)?1等价于x?m?1,由??1,1??A知
9. 2A是非空集合,所以 1?m?x?m?1,结合??1,1??A可得m?1?1?m?2,即实数m的取值范围是B??2,???.
111???2, a2b3c1?111??a?2b?3c??a?2b?3c?????2?a2b3c?(2)由(1)知m0?2,所以
1?111?9??a??2b??3c??. ?2?2a2b3c?
2