解得:c??由a?22(舍去)或c?2 332c,可得a2?3,即a?3 2根据a2?b2?c2 可得:b?1
x2??y2?1
3②当
322222时,将a?c代入 a?c??222可得
2322 ?c?c??222整理可得:32c2?4c?22?0
Q???
?方程无解
(2)Q过点F?2,0作与坐标轴不垂直的直线l 设直线l的方程为x???2?my(m?0)
?x?2?my?联立直线l的方程和椭圆C方程可得:?x2,消掉x
2?y?1??3可得:(2?my)2?3y2?3
?3?m?y22?22my?1?0
?22my?y???2?123?m根据韦达定理可得:? ?yy??112?3?m2?AB?1?m2y1?y2?1?m22?y1?y2?2?4y1y2 ?22m?1?? ?1?m2???4?2?2???3?m??3?m? 21
?1?m?28m2?12?4m2?3?m2?
2 ?23?1?m2?3?m2设线段AB的中点P?x3,y3?, 则y3??2m32, x?2?my?333?m23?m2QVABM是正三角形
?AB?PM且PM=3AB
2根据AB?PM,可得kAB?kPM??1
?yp?y3??m?xp?x3?
?|PM|?1?m2?x3?0?1?m2?32 23?m2231?m3323由PM= AB可得:1?m2?=?2223?m23?m???可得:m2?1,解得:m??1
设M?0,t?,将其代入yp?y3??mxp?x3 可得t?y3??m?0?x3? 可得t?mx3?y3???22m2 ??23?m2?2?2??y0,?0,故在轴上是存在点M,使得?MAB为正三角形,坐标为???2??,??? 2????【点睛】本题主要考查了求椭圆方程和椭圆中的三角形问题,解题关键是掌握圆锥基础知识和椭圆中三角问题的解法,圆锥曲线与直线位置关系问题,要通过直线和圆锥曲线联立方程,通过韦达定理,建立起直线斜率与目标直线的关系,考查了分析能力和计算能力,属于难题. 21.已知函数f?x??121x?2lnx?1??ax?lnx?2??x2. 42(1)讨论f?x?的单调性.
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(2)试问是否存在a????,e,使得f?x??3?围;若不存在,请说明理由.
?1a?sin对x??1,???恒成立?若存在,求a的取值范44【答案】(1)见解析;(2) 存在;a的取值范围为?2,e. 【解析】 【分析】
(1)f??x??xlnx?alnx?a?x??x?a??lnx?1?,x??0,???,
所以f??x??0得x1?a,x2?e,所以通过对a与0,e的大小关系进行分类讨论得f?x?的单调性; (2)假设存在满足题意的a的值,由题意需f?x?min?3?又因为f?x??3??1a?sin,所以由(1)的单调性求f?x?min即可; 441a?sin对x??1,???恒成立,所以可以考虑从区间?1,???内任取一个x值代入,解出44a的取值范围,从而将a????,e?的范围缩小减少讨论.
【详解】解:(1)f??x??xlnx?alnx?a?x??x?a??lnx?1?,x??0,???. 当a?e时,f??x???x?e??lnx?1??0,f?x?在?0,???上单调递增 当a?0时,x?a?0,f?x?在?0,e?上单调递减,在?e,???上单调递增 当0?a?e时,f?x?在?a,e?上单调递减,在?0,a?,?e,???上单调递增; 当a?e时,f?x?在?e,a?上单调递减,在?0,e?,?a,???上单调递增.
1a?sin对x??1,???恒成立. 4431a?a??15?0, 则f?1??2a??3?sin,即8a?sin4444?x?15,则存在x????,e?,使得g?x??0, 设g?x??8x?sin4??x?0,所以g?x?在x????,e?上单调递增, 因为g??x??8?cos44(2)假设存在a????,e,使得f?x??3??因为g?2??0,所以g?x??0时x?2即a?2. 又因为f?x??3?所以由(1)得:
当a?e时,f?x?在1,???上单调递增,所以f?x?min?f?1?=2a?且2e?1a?1a?sin对x??1,???恒成立时,需f?x?min?3?sin, 4444?33=2e?, 4431e??3?sin成立,从而a?e满足题意. 444 23
当2?a?e时,f?x?在?a,e?上单调递减,在?1,a?,?e,???上单调递增,
1a??f1?3?sin,????44所以? 2?f?e??ea?e?3?1sina?,?444?a?2,??所以?(*) a?24ea?sin?e?12?0?4?设h?x??4ex?sin2?x4?e2?12?2?x?e?,h??x??4e??4cos?x4?0,则h?x?在?2,e?上单调递增,
因为h?2??8e?e?13?0,
所以h?x?的零点小于2,从而不等式组(*)的解集为?2,???, 所以2?x?e即2?a?e.
综上,存在a????,e,使得f?x??3??1a?sin对x??1,???恒成立,且a的取值范围为?2,e?. 44【点睛】求可导函数f?x?的单调区间的一般步骤是: (1)求定义域; (2)求f??x?;
(3)讨论f??x?的零点是否存在;若f??x?的零点有多个,需讨论它们的大小关系及是否在定义域内; (4)判断f??x?在每个区间内的正负号,得f?x?的单调区间. 当f?x??a在区间D上恒成立时,需f?x?min?a.
请考生在第22、23题中任选一题做答.如果多做,则按所做的第一题计分.做答时请写清楚题号. 选修4-4:坐标系与参数方程选讲
?x?2cos?,xOy中,曲线C的参数方程为?(?为参数),以坐标原点为极点,x轴的22.在直角坐标系
?y?2?2sin?正半轴为极轴建立极坐标系,已知曲线M的极坐标方程为?sin2??32?0???(1)求曲线C的极坐标方程;
(2)已知?为锐角,直线l:??????R?与曲线C的交点为A(异于极点),l与曲线M的交点为B,若OA?OB?162,求l的直角坐标方程.
2?????. 2? 24
【答案】(1) ??4sin? ;(2) y?2x 【解析】 【分析】
(1)先消去参数?,得到曲线C的普通方程,再化成极坐标方程;
(2)由题意知,直线l是过原点的,所以求出l的斜率k或tan?的值即可写出l的方程. 【详解】解:(1)由题意知曲线C的直角坐标方程为x2??y?2??4, 即x2?y2?4y, 所以?2?4?sin?,
即??4sin?,故曲线C的极坐标方程为??4sin?. (2)因为曲线M的极坐标方程为?sin2??32?0???22?????, 2?所以??32,
sin2?将???代入,得OB?42 sin2?因为曲线C的极坐标方程为??4sin?,所以OA?4sin?
sin2?所以OA?OB?162?16tan??162,
sin2?则tan??2,故l的直角坐标方程为y?2x
【点睛】设P为平面上一点,其直角坐标为?x,y?,极坐标为??,??,则x??cos?,y??sin?,
?2?x2+y2???OP?,tan??选修4-5:不等式选讲
23.已知函数f?x??x?2a?x?y?x?0?. x1?a?0?. a(1)当a?1时,解不等式f?x???1;
(2)若不等式f?x??3恒成立,求实数a的取值范围.
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