【解答】解: (1)
证明:∵f(x)=2sinx﹣xcosx﹣x, ∴f′(x)=2cosx﹣cosx+xsinx﹣1 =cosx+xsinx﹣1,
令g(x)=cosx+xsinx﹣1, 则g′(x)=﹣sinx+sinx+xcosx =xcosx, 当x∈(0,当x∴当x=
)时,xcosx>0,
时,xcosx<0, 时,极大值为g(
)=
>0,
又g(0)=0,g(π)=﹣2, ∴g(x)在(0,π)上有唯一零点, 即f′(x)在(0,π)上有唯一零点; (2)
由(1)知,f′(x)在(0,π)上有唯一零点x0, 使得f′(x0)=0,
且f′(x)在(0,x0)为正, 在(x0,π)为负,
∴f(x)在[0,x0]递增,在[x0,π]递减, 结合f(0)=0,f(π)=0, 可知f(x)在[0,π]上非负, 令h(x)=ax, 作出图示, ∵f(x)≥h(x), ∴a≤0,
∴a的取值范围是(﹣∞,0].
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【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.【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过点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;
(2)∵线段AB为⊙M的一条弦O是弦AB的中点,∴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,
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∴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)
22.【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;
(2)法一、设出椭圆上动点的坐标(参数形式),再由点到直线的距离公式写出距离,利用三角函数求最值;
法二、写出与直线l平行的直线方程为
,与曲线C联立,化为关于x的一
元二次方程,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,
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),
. ;
即直线l的直角坐标方程为得
(2)法一、设C上的点P(cosθ,2sinθ)(θ≠π), 则P到直线得d=
的距离为: =
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.
∴当sin(θ+φ)=﹣1时,d有最小值为法二、设与直线联立
2
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.
,
平行的直线方程为
,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.【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:
+
+
2
22
2
2
≤a+b+c;
2
222
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. 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.
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(a+b)≥2;(b+c)≥2;(c+a)≥2;
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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