(20)(本小题满分12分)
在平面直角坐标系xOy中,已知点A(0,-1),B点在直线y = -3上,M点满足,
,M点的轨迹为曲线C。
(Ⅰ)求C的方程;
(Ⅱ)P为C上的动点,l为C在P点处得切线,求O点到l距离的最小值。
解析; (Ⅰ)设M(x,y),由已知得B(x,-3),A(0,-1).
所以=(-x,-1-y),
=(0,-3-y),
=(x,-2).
再由题意可知(+
)•
=0, 即(-x,-4-2y)• (x,-2)=0.
所以曲线C的方程式为y=x
-2.
(Ⅱ)设P(x,y
)为曲线C:y=
x
-2上一点,因为y
=
x,所以
的斜率为
x
因此直线的方程为
,即
。
则o点到的距离
.又
,所以
当=0时取等号,所以o点到
距离的最小值为2.
(21)(本小题满分12分)
已知函数,曲线
在点
处的切线方程为
。
(Ⅰ)求、
的值;
(Ⅱ)如果当,且
时,
,求
的取值范围。
解析:(Ⅰ)
由于直线的斜率为
,且过点
,故
即
解得
,
。
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,所以
。
考虑函数,则
。
(i)设,由
知,当
时,
,h(x)递减。而
故当
时,
,可得
;
当x(1,+
)时,h(x)<0,可得
h(x)>0
从而当x>0,且x1时,f(x)-(
+
)>0,即f(x)>
+
.
(ii)设0<k<1.由于
=
的图像开口向下,且
,对称轴x=
.当x
(1,
)时,(k-1)(x2 +1)+2x>0,故
(x)>0,而h(1)=0,故当x
(1,
)时,h(x)>0,可得
h(x)<0,与题设矛盾。
(iii)设k1.此时
,
(x)>0,而h(1)=0,故当x
(1,+
)时,h(x)>0,可得
h(x)<0,与题设矛盾。
综合得,k的取值范围为(-,0]
点评;求参数的范围一般用离参法,然后用导数求出最值进行求解。若求导后不易得到极值点,可二次求导,还不行时,就要使用参数讨论法了。即以参数为分类标准,看是否符合题意。求的答案。此题用的便是后者。
请考生在第22、23、24题中任选一题做答,如果多做,则按所做的第一题记分。做答时请写清题号。
(22)(本小题满分10分)选修4-1:几何证明选讲如图,,
分别为
的边
,
上的点,且不与
的顶点重合。已知
的长为
,AC的长为n,
,
的长是关于
的方程
的两个根。
(Ⅰ)证明:,
,
,
四点共圆;
(Ⅱ)若,且
,求
,
,
,
所在圆的半径。
解析:(I)连接DE,根据题意在△ADE和△ACB中,
即.又∠DAE=∠CAB,从而△ADE∽△ACB 因此∠ADE=∠ACB
所以C,B,D,E四点共圆。
(Ⅱ)m=4, n=6时,方程x2-14x+mn=0的两根为x1=2,x2=12.故 AD=2,AB=12.
取CE的中点G,DB的中点F,分别过G,F作AC,AB的垂线,两垂线相交于H点,连接DH.因为C,B,D,E四点共圆,所以C,B,D,E四点所在圆的圆心为H,半径为DH.
由于∠A=900,故GH∥AB, HF∥AC. HF=AG=5,DF= (12-2)=5.
故C,B,D,E四点所在圆的半径为5
(23)(本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程
在直角坐标系xOy 中,曲线C1的参数方程为
(
为参数)
M是C1上的动点,P点满足,P点的轨迹为曲线C2
(Ⅰ)求C2的方程
(Ⅱ)在以O为极点,x 轴的正半轴为极轴的极坐标系中,射线与C1的异于极点的交点为A,与C2的异于极点的交点为B,求
.
解析; (I)设P(x,y),则由条件知M().由于M点在C1上,所以
即
从而的参数方程为
(
为参数)
(Ⅱ)曲线的极坐标方程为
,曲线
的极坐标方程为
。
射线与
的交点
的极径为
,
射线与
的交点
的极径为
。
所以.
(24)(本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲
设函数,其中
。
(Ⅰ)当时,求不等式
的解集;
(Ⅱ)若不等式的解集为
,求a的值。
解析:(Ⅰ)当时,
可化为
。
由此可得 或
。
故不等式的解集为
或
。
( Ⅱ) 由 得
此不等式化为不等式组 或
即 或
因为,所以不等式组的解集为
由题设可得=
,故