∴.
故的取值范围为. 【点评】本题考查了椭圆的标准方程及其性质、直线与椭圆相交问题转化为方程联立得到判别式△>0即根与系数的关系、数量积运算等基础知识与基本技能,属于难题.
21.已知函数f(x)=(a>0)
(Ⅰ)求证:f(x)必有两个极值点,一个是极大值点,一个是极小值点;
(Ⅱ)设f(x)的极小值点为α,极大值点为β,f(α)=﹣1,f(β)=1,求a、b的值;
(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,设g(x)=f(e),若对于任意实数x,g(x)≤求实数m的取值范围.
【考点】利用导数研究函数的极值;函数恒成立问题. 【专题】综合题;导数的综合应用. 【分析】(Ⅰ)利用极值的定义证明即可;
(Ⅱ)利用韦达定理,结合f(α)=﹣1,f(β)=1,求a、b的值;
x
恒成立,
(Ⅲ)原问题可化为m≤对一切x∈(﹣∞,0)∪( ),+∞)恒成立,构造
函数,研究函数的值域,即可求实数m的取值范围.
【解答】(Ⅰ)证明:f′(x)=﹣
2
令f′(x)=ax+2bx﹣a=0 …
△>0,∴f′(x)=0有两实根不妨记为α,β x (﹣∞,α (α,β) β (β,+∞) α) 0 + 0 f′(x) ﹣ ﹣ f(x) 极小 极大 ∴f(x)有两个极值点,一个极大值点一个极小值点 … (Ⅱ)解:ax+2bx﹣a=0,由韦达定理得α+β=﹣∵f(α)=﹣1,f(β)=1,
2
2
2
∴α+αα+b+1=0,β﹣αβ﹣b+1=0. ∴(α+β)(α﹣β)=0… ∴α+β=0,
∴b=0,α=﹣1,β=1,∴a=2 …
x
(Ⅲ)解:∵g(x)=f(e),
∴m≥0 … 当x=0时,不等式恒成立
∴原问题可化为m≤对一切x∈(﹣∞,0)∪(0,+∞)恒成立
设u(x)=
x
﹣x
,则u′(x)=
x
﹣x
设h(x)=(e﹣e)x﹣2(e+e﹣2),
﹣x﹣xx﹣xxx
∴h′(x)=(e+e)x﹣(e﹣e),h″(x)=(e﹣e)x,
﹣x﹣xxx
当x>0时,e>e,∴h″(x)>0,当x<0时,e<e,∴h″(x)>0, ∴h′(x)在R上单调递增, 又∵h′(0)=0
∴当x>0时,h′(0)>0,当x<0时,h′(0)<0 ∴h(x)在(﹣∞,0)上递减,(0,+∞)递增, ∴h(x)>h(0)=0 …
∴当x>0时,u′(x)>0,当x<0时,u′(x)<0, ∴u(x)在(﹣∞,0)上递减,(0,+∞)递增, ∴x→0,u(x)→1
∴0≤m≤1. …
【点评】本题考查导数知识的综合运用,考查函数的极值,考查函数的单调性,正确构造函数的关键.
请考生在22、23、24三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.作答时,在答题卡上把所选题目对应的标号涂黑)【选修4-1:几何证明选讲】
22.如图,已知△ABC中的两条角平分线AD和CE相交于H,∠B=60°,F在AC上, 且AE=AF.
(1)证明:B,D,H,E四点共圆; (2)证明:CE平分∠DEF.
【考点】三角形中的几何计算. 【专题】证明题;综合题. 【分析】(I),要证明B,D,H,E四点共圆,根据四点共圆定理只要证∠EBD+∠EHD=180°即可 (II)由(I)知B,D,H,E四点共圆可得∠CED=30°,要证CE平分∠DEF,只要证明∠CEF=30°即可
【解答】解:(I)在△ABC中,因为∠B=60° 所以∠BAC+∠BCA=120° 因为AD,CE是角平分线 所以∠AHC=120°
于是∠EHD=∠AHC=120°
因为∠EBD+∠EHD=180°,所以B,D,H,E四点共圆 (II)连接BH,则BH为∠ABC的平分线,得∠HBD=30° 由(I)知B,D,H,E四点共圆
所以∠CED=∠HBD=30°又∠AHE=∠EBD=60° 由已知可得,EF⊥AD,可得∠CEF=30° 所以CE平分∠DEF.
【点评】本题主要证明平面几何中四点共圆的判定理及性质定理的综合应用,解决此类问题的关键是灵活利用平面几何的定理,属于基本定理的简单运用.
【选修4-4:坐标系与参数方程
23.设圆C的极坐标方程为ρ=2,以极点为直角坐标系的原点,极轴为x轴正半轴,两坐标系长度单位一致,建立平面直角坐标系.过圆C上的一点M(m,s)作垂直于x轴的直线l:x=m,设l与x轴交于点N,向量(Ⅰ)求动点Q的轨迹方程; (Ⅱ)设点R(1,0),求
的最小值.
.
【考点】简单曲线的极坐标方程.
【专题】计算题;转化思想;数学模型法;坐标系和参数方程. 【分析】(Ⅰ)由已知得N是坐标(m,0),设出Q(x,y),由标与Q坐标的关系,然后利用M在ρ=2上求得动点Q的轨迹方程; (Ⅱ)写出Q的参数方程,利用两点间的距离公式得到【解答】解:(Ⅰ)由已知得N是坐标(m,0), 设Q(x,y),由
,得
,然后利用配方法求最值.
,得到M的坐
,则,
22
∵点M在圆ρ=2上,即在m+s=4上,
∴,
∴Q是轨迹方程为 ;
(Ⅱ)Q点的参数方程为∴
,
.
则的最小值为.
【点评】本题考查简单曲线的极坐标方程,训练了利用代入法求动点的轨迹方程,训练了利用配方法求最值,是中档题.
【选修4-5:不等式选讲】 24.已知函数f(x)=|x﹣2| (1)解不等式xf(x)+3>0; (2)对于任意的x∈(﹣3,3),不等式f(x)<m﹣|x|恒成立,求m的取值范围. 【考点】函数恒成立问题. 【专题】不等式的解法及应用. 【分析】(1)把f(x)的解析式代入xf(x)+3>0,去绝对值后化为不等式组,求解不等式组得答案;
(2)把f(x)<m﹣|x|,分离变量m后构造分段函数,求解分段函数的最大值,从而得到m的取值范围. 【解答】解:(1)∵f(x)=|x﹣2|,
∴xf(x)+3>0?x|x﹣2|+3>0?①或②,
解①得:﹣1<x≤2, 解②得x>2,
∴不等式xf(x)+3>0的解集为:(﹣1,+∞);
(2)f(x)<m﹣|x|?f(x)+|x|<m,即|x﹣2|+|x|<m, 设g(x)=|x﹣2|+|x|(﹣3<x<3),
则,
g(x)在(﹣3,0]上单调递减,2≤g(x)<8; g(x)在(2,3)上单调递增,2<g(x)<4 ∴在(﹣3,3)上有2≤g(x)<8,
故m≥8时不等式f(x)<m﹣|x|在(﹣3,3)上恒成立.
【点评】本题考查函数恒成立问题,训练了绝对值不等式的解法,考查了分离变量法求求自变量的取值范围,是中档题.