(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