∴MN⊥x轴,设M的纵坐标为a,则M(a﹣2,a),
2+4a2=12,∵点M在E上,∴3(a﹣2)整理得:7a2﹣12a=0,∴a=
或a=0(舍),
∴S△AMN=a×2a=a2=;
(II)设直线lAM的方程为:y=k(x+2),直线lAN的方程为:y=﹣(x+2),由
消去y得:(3+4k2)x2+16k2x+16k2﹣12=0,∴xM﹣2=﹣
,∴
xM=2﹣=,
∴|AM|=∵k>0,
|xM﹣(﹣2)|=?=
∴|AN|==,
又∵2|AM|=|AN|,∴=,
整理得:4k3﹣6k2+3k﹣8=0, 设f(k)=4k3﹣6k2+3k﹣8,
则f′(k)=12k2﹣12k+3=3(2k﹣1)2≥0,
∴f(k)=4k3﹣6k2+3k﹣8为(0,+∞)的增函数, 又f(
)=4×3﹣6×3+3﹣8=15﹣26=﹣<0,f(2)=4×8
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﹣6×4+3×2﹣8=6>0, ∴
<k<2.
【点评】本题考查直线与圆锥曲线的综合问题,常用的方法就是联立方程求出交点的横坐标或者纵坐标的关系,通过这两个关系的变形去求解,考查构造函数思想与导数法判断函数单调性,再结合零点存在定理确定参数范围,是难题.
请考生在第22~24题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分.[选修4-1:几何证明选讲]
22.(10分)如图,在正方形ABCD中,E,G分别在边DA,DC上(不与端点重合),且DE=DG,过D点作DF⊥CE,垂足为F. (Ⅰ)证明:B,C,G,F四点共圆;
(Ⅱ)若AB=1,E为DA的中点,求四边形BCGF的面积.
【分析】(Ⅰ)证明B,C,G,F四点共圆可证明四边形BCGF对角互补,由已知条件可知∠BCD=90°,因此问题可转化为证明∠GFB=90°;
(Ⅱ)在Rt△DFC中,GF=CD=GC,因此可得△GFB≌△GCB,则S四边形BCGF=2S△
BCG,据此解答.
【解答】(Ⅰ)证明:∵DF⊥CE, ∴Rt△DFC∽Rt△EDC, ∴
=
,
∵DE=DG,CD=BC, ∴
=
,
又∵∠GDF=∠DEF=∠BCF, ∴△GDF∽△BCF, ∴∠CFB=∠DFG,
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∴∠GFB=∠GFC+∠CFB=∠GFC+∠DFG=∠DFC=90°, ∴∠GFB+∠GCB=180°, ∴B,C,G,F四点共圆.
(Ⅱ)∵E为AD中点,AB=1,∴DG=CG=DE=,
∴在Rt△DFC中,GF=CD=GC,连接GB,Rt△BCG≌Rt△BFG, ∴S四边形BCGF=2S△BCG=2××1×=.
【点评】本题考查四点共圆的判断,主要根据对角互补进行判断,注意三角形相似和全等性质的应用.
[选项4-4:坐标系与参数方程]
23.在直角坐标系xOy中,圆C的方程为(x+6)2+y2=25.
(Ⅰ)以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,求C的极坐标方程; (Ⅱ)直线l的参数方程是求l的斜率.
【分析】(Ⅰ)把圆C的标准方程化为一般方程,由此利用ρ2=x2+y2,x=ρcosα,y=ρsinα,能求出圆C的极坐标方程.
(Ⅱ)由直线l的参数方程求出直线l的一般方程,再求出圆心到直线距离,由此能求出直线l的斜率.
【解答】解:(Ⅰ)∵圆C的方程为(x+6)2+y2=25, ∴x2+y2+12x+11=0,
∵ρ2=x2+y2,x=ρcosα,y=ρsinα, ∴C的极坐标方程为ρ2+12ρcosα+11=0. (Ⅱ)∵直线l的参数方程是
(t为参数),
(t为参数),l与C交与A,B两点,|AB|=
,
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∴t=,代入y=tsinα,得:直线l的一般方程y=tanα?x,
,圆C的圆心C(﹣6,0),半径r=5, .
=
.
,
∵l与C交与A,B两点,|AB|=圆心到直线的距离d=
∴圆心C(﹣6,0)到直线距离d=解得tan2α=,∴tanα=±∴l的斜率k=±
.
=±
【点评】本题考查圆的极坐标方程的求法,考查直线的斜率的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意点到直线公式、圆的性质的合理运用.
[选修4-5:不等式选讲]
24.已知函数f(x)=|x﹣|+|x+|,M为不等式f(x)<2的解集. (Ⅰ)求M;
(Ⅱ)证明:当a,b∈M时,|a+b|<|1+ab|. 【分析】(I)分当x<等式,综合可得答案;
(Ⅱ)当a,b∈M时,(a2﹣1)(b2﹣1)>0,即a2b2+1>a2+b2,配方后,可证得结论.
【解答】解:(I)当x<解得:x>﹣1, ∴﹣1<x<当
,
时,不等式f(x)<2可化为:﹣x﹣x﹣<2, 时,当
≤x≤时,当x>时三种情况,分别求解不
≤x≤时,不等式f(x)<2可化为:﹣x+x+=1<2,
此时不等式恒成立, ∴
≤x≤,
当x>时,不等式f(x)<2可化为:﹣+x+x+<2, 解得:x<1,
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