20.(本小題滿分12分)設(shè)橢圓C:+=1的左、右焦點分別為F1,F(xiàn)2,上頂點為A,過A與AF2垂直的直線交x軸負(fù)半軸于Q點,且2+=0.
(1)求橢圓C的離心率;
(2)若過A,Q,F(xiàn)2三點的圓恰好與直線x-y-3=0相切,求橢圓C的方程;
(3)在(2)的條件下,過右焦點F2的直線交橢圓于M,N兩點,點P(4,0),求PMN面積的最大值.
解] (1)設(shè)Q(x0,0).F2(c,0),A(0,b),
=(-c,b),=(x0,-b).
⊥,-cx0-b2=0,故x0=-.2分
又2+=0,F(xiàn)1為F2Q的中點,故-2c=-+c,即b2=3c2=a2-c2,e==.4分
(2)e==,a=2c,b=c,則F2(c,0),Q(-3c,0),A(0, c),
AQF2的外接圓圓心(-c,0),半徑r=|F2Q|=a=2c,6分
=2c,解得c=1,
a=2,b=,
橢圓C的方程為+=1.8分
(3)設(shè)直線MN:x=my+1,代入+=1,得(3m2+4)y2+6my-9=0.
設(shè)M(x1,y1),N(x2,y2),y1+y2=-,y1y2=-,
|y1-y2|==,
S△PMN=|PF2|·|y1-y2|=,10分
令=λ≥,S△PMN== ≤=,
PMN面積的最大值為,此時m=0.12分
21.(本小題滿分12分)已知函數(shù)f(x)=ax+-2a+1(a>0).
(1)求f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(2)若f(x)≥ln x在1,+∞)上恒成立,求實數(shù)a的取值范圍;
(3)證明:ln>.
解] (1)f(x)的定義域為{x|x≠0},f′(x)=a-=(a>0),
當(dāng)00恒成立,此時f(x)在(-∞,0),(0,+∞)上是增函數(shù);
當(dāng)a≥1時,令f′(x)=0,得x1=-,x2=,2分
列表如下:
x (-∞,x1) (x1,0) (0,x2) (x2,+∞) f′(x) + - - + f(x) 增 減 減 增 此時,f(x)的遞增區(qū)間是,;遞減區(qū)間是,.4分
(2)g(x)=ax+-2a+1-ln x,x1,+∞),
則g(1)=0,g′(x)=a--==,6分
(i)當(dāng)01,
若1 g(x) 故f(x)≥ln x在1,+∞)上不恒成立; (ii)當(dāng)a≥時,≤1, 若x>1,則g′(x)>0,g(x)是增函數(shù), g(x)>g(1)=0,即f(x)>ln x. 故當(dāng)x≥1時,f(x)≥ln x. 綜上所述,所求a的取值范圍是.8分 (3)證明:在(2)中,令a=,可得不等式:ln x≤(x≥1)(當(dāng)且僅當(dāng)x=1時等號成立), 進(jìn)而可得當(dāng)ln x2 ln >ln >,10分 令x=>1(n>2),代入不等式(*)得: ln<-=-=, 則所證不等式成立.12分 請考生在第22~2題中任選一題作答,如果多做,則按所做的第一題計分. 2.(本小題滿分10分)選修4-4:坐標(biāo)系與參數(shù)方程 在直角坐標(biāo)系xOy中,曲線C1的參數(shù)方程為(α為參數(shù)),M是C1上的動點,P點滿足=2,P點的軌跡為曲線C2. (1)求C2的參數(shù)方程; (2)在以O(shè)為極點,x軸的正半軸為極軸的極坐標(biāo)系中,射線θ=與C1的異于極點的交點為A,與C2的異于極點的交點為B,求|AB|. 解] (1)設(shè)P(x,y),則由條件知M.由于M點在C1上,所以3分 即4分 從而C2的參數(shù)方程為 (α為參數(shù)).5分 (2)曲線C1的極坐標(biāo)方程為ρ=4sin θ,曲線C2的極坐標(biāo)方程為ρ=8sin θ.7分 射線θ=與C1的交點A的極徑為ρ1=4sin, 射線θ=與C2的交點B的極徑為ρ2=8sin.8分 所以|AB|=|ρ2-ρ1|=2.10分 2.(本小題滿分10分)選修4-5:不等式選講 (2016·貴陽高三聯(lián)考)已知a,b,cR,且a2+b2+c2=1. (1)求證:|a+b+c|≤; (2)若不等式|x-1|+|x+1|≥(a+b+c)2對一切實數(shù)a,b,c恒成立,求x的取值范圍. 解] (1)證明:因為a,b,cR. 且a2+b2+c2=1. 所以(a+b+c)2 =a2+b2+c2+2(ab+bc+ca) ≤a2+b2+c2+2 =a2+b2+c2+2(a2+b2+c2)=3.3分 所以(a+b+c)2≤3, 即|a+b+c|≤,當(dāng)且僅當(dāng)a=b=c=時取等號.5分 (2)由(1)可知(a+b+c)2≤3, 所以不等式對一切實數(shù)a,b,c恒成立, 等價于不等式 |x-1|+|x+1|≥3, 從而解得x≥或x≤-.9分 所以x的取值范圍為.10分