面来完成,即所有的垂线以及平行线都不是凭空而来的. 20.已知椭圆:
,动圆:
(圆心为椭圆上异于左右顶点的
.
任意一点),过原点作两条射线与圆相切,分别交椭圆于,两点,且切线长的最小值为(Ⅰ)求椭圆的方程; (Ⅱ)求证:【答案】(Ⅰ)【解析】 【分析】
(Ⅰ)将圆心坐标代入椭圆方程,根据两点之间的距离公式,|OT|长的最小值为
的面积为定值.
; (Ⅱ)见解析.
,由切线
,即可求得b的值,求得椭圆C的方程;(Ⅱ)当斜率不存在,此时M、N分别为长、短轴
,当斜率存在,分别设出切线方程,代入求得M和N的坐标,由三角形的面
,即可求得△MON的面积
,焦点在x轴上,P(,)在椭圆方程上,
一个端点,则△MON的面积为积S△MON
【详解】(Ⅰ)因为椭圆则由
2
=b2(1),
=(1
)+b≥b
2
2
b<2,得:r,
2
故点O在圆P外,
不妨设OM与圆P相切于T,则有: 切线长|OT|代入得|OT|由已知得:所以椭圆的方程为:(Ⅱ) 当切线代入椭圆方程得:
或
,解得:b2=2,
斜率不存在即圆与轴相切时,易得,说明圆同时也与轴相切,
的面积为
.
,
,
,
此时、分别为长、短轴一个端点,则
当切线、斜率都存在时,设切线方程为:,由得:,
整理得:由知:记为
由韦达定理得:由上知:
,即
,此时
. ,方程,
必有两个非零根,
,则,分别对应直线
,将
的斜率, 代入得:
,
,设点位于第一、三象限,点位于第二、四象限,
:
与椭圆方程
联立
若点位于第一象限,点位于第二象限,设
可得:,
设:与椭圆方程联立可得:,分别过M,N作垂直x轴,
则
,代入坐标有:
同理,当点、位于其它象限时,结论也成立.
,
【点睛】本题考查椭圆的标准方程的求法,直线与圆、直线与圆锥曲线的位置关系,考查推理运算和方程求解能力.运用化归转化手段.将切线长最短问题转化为椭圆上的动点到定点距离最短问题;考查圆锥曲线中的有关定值问题,从变化中寻找不变量,并通过必要的推理和运算化简求值.考查转化化归思想、分类整合思想,属于难题. 21.已知函数(Ⅰ)讨论函数(Ⅱ)函数【答案】(Ⅰ)
的单调性;
,其中的增区间是
.若
,
恒成立,求实数的取值范围. ,减区间是
.
.
有两个极值点
或
时,函数
时,函数
【解析】 【分析】
的增区间是; (Ⅱ).
(Ⅰ)求出函数的导数,通过讨论a的范围,求出函数的单调区间即可;(Ⅱ)问题等价于m
恒成立,即m>
恒成立,令t=a﹣2(t>2),则
,
令g(t)【详解】(Ⅰ)(1)当函数(2)当综上所述,
的增区间是
时,即或
,根据函数的单调性求出g(t)的最小值,从而求出m的范围即可.
,令
时,即,时,时,函数的增区间是
,∴或
时方程
有两根,.
的增区间是,减区间是
. .
.
,
,
,减区间是
在上恒成立,函数的增区间是
.
且
,
时,函数
(Ⅱ)∵
有两根,且,∴.
恒成立等价于恒成立,即恒成立,
令当∴
时,函数
,则,令
单调递增,
.
,∴
.
.
,∴的取值范围是
【点睛】本题考查函数的单调性问题,考查导数的应用,解决与不等式有关的参数范围和证明问题,考查函数与方程思想、转化与化归思想,分类思想,考查运算能力,是一道综合题.
四、选考题(请考生在22、23两题中任选一题作答,只能做所选定的题目,如果多做,则按所做第一个题目计分,做答时,请用2B铅笔在答题卡上将所选题号后的方框涂黑,满分10分)
22.在直角坐标系
中,曲线:
(为参数).以为极点,轴的正半轴为极轴建立极坐
,直线的极坐标方程为
.
标系,曲线的极坐标方程为
(Ⅰ)求曲线的极坐标方程与直线的直角坐标方程;
(Ⅱ)若直线与,在第一象限分别交于,两点,为上的动点.求【答案】(1)【解析】 【分析】 (Ⅰ)先求出曲线
的普通方程,再把普通方程化为极坐标方程.再写出直线的直角坐标方程.( Ⅱ)先求出,再求出以
再求
面积的最大值.
,
为底边的
的高的最大值为
,
(2)
面积的最大值.
【详解】(Ⅰ)依题意得,曲线的普通方程为曲线的极坐标方程为
,
直线的直角坐标方程为(Ⅱ)曲线的直角坐标方程为则
,则
到的距离为则
的面积的最大值为
,即
.
,设,得, ,以
为底边的
的高的最大值为
,
或
,
, (舍),
【点睛】(1)本题主要考查参数方程、极坐标方程和直角坐标方程的互化,考查直线和圆的位置关系,考查面积的最值的求法,意在考查学生对这些知识的掌握水平和分析推理能力.(2)本题的解题的关键是求出
.
23.已知函数(Ⅰ)求的值; (Ⅱ)关于的不等式【答案】(1)m=3 (2)
有解,求实数的取值范围.
,若
的解集是
.
【解析】
试题分析:(Ⅰ)作出f(x)的图象,结合题意可得
,由此求得m的值.
(Ⅱ)求得f(x)的最小值为2,可得2<a2+a﹣4,由此求得a的范围. 试题解析: (1)解法一:
作出函数
的图象
由的解集为 及函数图象得
解法二:
得
① 得
得,
②得,不合题意
③ 得
当当
时,
时,
,不符合
,舍去
综上不等式的解集为
,
(2)解法一:由(Ⅰ)得 ∵ ∴ 即
实数的取值范围
解法二:由绝对值不等式几何意义得
实数的取值范围
即
有解 有解 即
,
点睛:含绝对值不等式的解法有两个基本方法,一是运用零点分区间讨论,二是利用绝对值的几何意义求解.法一是运用分类讨论思想,法二是运用数形结合思想,将绝对值不等式与函数以及不等式恒成立交汇、渗透,解题时强化函数、数形结合与转化化归思想方法的灵活应用,这是命题的新动向.