【点评】此题考查了利用导数研究函数的单调性,零点等问题,和数形结合的思想方法,难度较大.
21.(12分)已知点A,B关于坐标原点O对称,|AB|=4,⊙M过点A,B且与直线x+2=0相切.
(1)若A在直线x+y=0上,求⊙M的半径;
(2)是否存在定点P,使得当A运动时,|MA|﹣|MP|为定值?并说明理由.
【分析】(1)由条件知点M在线段AB的中垂线x﹣y=0上,设圆的方程为⊙M的方程为(x﹣a)+(y﹣a)=R(R>0),然后根据圆与直线x+2=0相切和圆心到直线x+y=0的距离,半弦长和半径的关系建立方程组即可;
(2)设M的坐标为(x,y),然后根据条件的到圆心M的轨迹方程为y=4x,然后根据抛物线的定义即可得到定点.
【解答】解:∵⊙M故点A,B且A在直线x+y=0上, ∴点M在线段AB的中垂线x﹣y=0上,
设⊙M的方程为:(x﹣a)+(y﹣a)=R(R>0),则 圆心M(a,a)到直线x+y=0的距离d=又|AB|=4,∴在Rt△OMB中, d+(|AB|)=R, 即
①
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2
2
2
2
2
2
2
2
2
,
又∵⊙M与x=﹣2相切,∴|a+2|=R② 由①②解得
或
,
∴⊙M的半径为2或6;
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(2)∵线段为⊙M的一条弦,∴圆心M在线段AB的中垂线上, 设点M的坐标为(x,y),则|OM|+|OA|=|MA|, ∵⊙M与直线x+2=0相切,∴|MA|=|x+2|, ∴|x+2|=|OM|+|OA|=x+y+4, ∴y=4x,
∴M的轨迹是以F(1,0)为焦点x=﹣1为准线的抛物线, ∴|MA|﹣|MP|=|x+2|﹣|MP| =|x+1|﹣|MP|+1=|MF|﹣|MP|+1,
∴当|MA|﹣|MP|为定值时,则点P与点F重合,即P的坐标为(1,0), ∴存在定点P(1,0)使得当A运动时,|MA|﹣|MP|为定值.
【点评】本题考查了直线与圆的关系和抛物线的定义,考查了待定系数法和曲线轨迹方程的求法,属难题.
(二)选考题:共10分。请考生在第22、23题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分。[选修4-4:坐标系与参数方程](10分)
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2
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22.(10分)在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为(t为参数).以坐
标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为2ρcosθ+
ρsinθ+11=0.
(1)求C和l的直角坐标方程; (2)求C上的点到l距离的最小值.
【分析】(1)把曲线C的参数方程变形,平方相加可得普通方程,把x=ρcosθ,y=ρsinθ代入2ρcosθ+
ρsinθ+11=0,可得直线l的直角坐标方程;
,与曲线C联立,化为关于x的一元
(2)写出与直线l平行的直线方程为
二次方程,利用判别式大于0求得m,转化为两平行线间的距离求C上的点到l距离的最小值.
【解答】解:(1)由(t为参数),得,
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两式平方相加,得(x≠﹣1),
∴C的直角坐标方程为由2ρcosθ+
ρsinθ+11=0,得
(x≠﹣1),
. ;
平行的直线方程为
,
即直线l的直角坐标方程为得(2)设与直线联立
2
2
,得16x+4mx+m﹣12=0.
2
2
由△=16m﹣64(m﹣12)=0,得m=±4. ∴当m=4时,直线为
.
与曲线C的切点到直线
的距离最小,
【点评】本题考查间单曲线的极坐标方程,考查参数方程化普通方程,考查直线与椭圆位置关系的应用,训练了两平行线间的距离公式的应用,是中档题. [选修4-5:不等式选讲](10分)
23.已知a,b,c为正数,且满足abc=1.证明: (1)++≤a+b+c;
(2)(a+b)+(b+c)+(c+a)≥24.
【分析】(1)利用基本不等式和1的运用可证,(2)分析法和综合法的证明方法可证. 【解答】证明:(1)分析法:已知a,b,c为正数,且满足abc=1. 要证(1)++≤a+b+c;因为abc=1. 就要证:
+
+
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3
3
3
2
2
2
≤a+b+c;
2
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即证:bc+ac+ab≤a+b+c; 即:2bc+2ac+2ab≤2a+2b+2c; 2a+2b+2c﹣2bc﹣2ac﹣2ab≥0 (a﹣b)+(a﹣c)+(b﹣c)≥0; ∵a,b,c为正数,且满足abc=1.
∴(a﹣b)≥0;(a﹣c)≥0;(b﹣c)≥0恒成立;当且仅当:a=b=c=1时取等号.
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即(a﹣b)+(a﹣c)+(b﹣c)≥0得证. 故++≤a+b+c得证.
(2)证(a+b)+(b+c)+(c+a)≥24成立; 即:已知a,b,c为正数,且满足abc=1. (a+b)为正数;(b+c)为正数;(c+a)为正数; (a+b)+(b+c)+(c+a)≥3(a+b)(b+c)?(c+a)?;
当且仅当(a+b)=(b+c)=(c+a)时取等号;即:a=b=c=1时取等号; ∵a,b,c为正数,且满足abc=1. (a+b)≥2
;(b+c)≥2
;(c+a)≥2
;
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当且仅当a=b,b=c;c=a时取等号;即:a=b=c=1时取等号; ∴(a+b)+(b+c)+(c+a)≥3(a+b)(?b+c)(?c+a)≥3×8=24;
当且仅当a=b=c=1时取等号;
故(a+b)+(b+c)+(c+a)≥24.得证. 故得证.
【点评】本题考查重要不等式和基本不等式的运用,分析法和综合法的证明方法.
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??=24abc
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