所构成的曲线C′定义为曲线C的“伴随曲线”.现有下列命题:
①若点A的“伴随点”是点A′,则点A′的“伴随点”是点A; ②单位圆的“伴随曲线”是它自身;
③若曲线C关于x轴对称,则其“伴随曲线”C′关于y轴对称; ④一条直线的“伴随曲线”是一条直线.
其中的真命题是________(写出所有真命题的序号). 15.②③ ①设点A的坐标为(x,y),则其“伴随点”为A′?
-x??2y2,2
2?,故A′
?x+yx+y?
-xx2+y2
的“伴随点”的横坐标为=-x,同理可得纵坐标为-y,故点A′的“伴
22x??2y2?+?-
?x+y??x2+y2?????随点”是(-x,-y),故①错误.
②设单位圆上的点P的坐标为(cos θ,sin θ),则点P的伴随点P′的坐标为(sin θ,-cos θ),即P′cosθ-
ππ
,sinθ-,所以点P′也在单位圆上,故②正确. 22
③设曲线C上点A的坐标为(x,y),则其关于x轴对称的点A1(x,-y)也在曲线C上,点A的“伴随点”为A′?
-x?-x??2y2,2?-y点A1的“伴随点”为A′1?22,22?,点A′2?,
?x+yx+y??x+yx+y?
与A′1关于y轴对称,故③正确.
④取y=1这条直线,则A(0,1),B(1,1),C(2,1)都在直线上,这三个点的“伴随1?2??1?1
点”分别是A′(1,0),B′?,-?,C′?,-?,而A′,B′,C′三个点不在同一直
2?5??2?5线上,故④错误.
下面给出严格证明:
设点P(x,y)在直线l:Ax+By+C=0上,P点的“伴随点”为P′(x0,y0),
y-yx=,x = ???x+y?x+y,则?解得?
-xx??y=x+y,??y = x+y.
0
0
2220
200
0
2
2
20
20
将其代入直线l的方程可得A2
2
-y0x022+B22+C=0, x0+y0x0+y0
化简得-Ay0+Bx0+C(x0+y0)=0.
当C=0时,C(x0+y0)=0,P′的轨迹是一条直线;
当C≠0时,C(x0+y0)不是一个常数,P′的轨迹不是一条直线. 所以,直线的“伴随曲线”不一定是一条直线.
2
2
2
2
2x-1
20.B12,B14 已知f(x)=a(x-ln x)+2,a∈R.
x(1)讨论f(x)的单调性;
3
(2)当a=1时,证明f(x)>f′(x)+对于任意的x∈成立.
220.解:(1)f(x)的定义域为(0,+∞),
a22(ax2-2)(x-1)
f′(x)=a--2+3=.
xxxx3
当a≤0时,若x∈(0,1),则f′(x)>0,f(x)单调递增, 若x∈(1,+∞),则f′(x)<0,f(x)单调递减. 当a>0时,f′(x)=(i)当0 a(x-1) (x-x32 2 a)(x+ 2 ). aa>1. 2 当x∈(0,1)或x∈(当x∈(1, a,+∞)时,f′(x)>0,f(x)单调递增. 2 )时,f′(x)<0,f(x)单调递减. a(ii)当a=2时,(iii)当a>2时,0<当x∈(0,当x∈ 2 a=1,在区间(0,+∞)内,f′(x)≥0,f(x)单调递增. 2<1. a2 )或x∈(1,+∞)时,f′(x)>0,f(x)单调递增, a2 ,1时,f′(x)<0,f(x)单调递减. a综上所述,当a≤0时,f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减; 当0<a<2时,f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,∞)上单调递增; 当a=2时,f(x)在(0,+∞)上单调递增; 当a>2时,f(x)在(0,上单调递增. (2)证明:由(1)知,当a=1时, 2 )上单调递增,在(22 a)上单调递减,在(2 a,+aa,1)上单调递减,在(1,+∞) f(x)-f′(x)=x-ln x+ 2x-1122312 -(1--2+3)=x-ln x++2-3-1,x∈. 2xxxxxxx312 设g(x)=x-ln x,h(x)=+2-3-1,x∈, xxx则f(x)-f′(x)=g(x)+h(x). 由g′(x)= x-1 ≥0, x可得g(x)≥g(1)=1, 当且仅当x=1时取得等号. -3x-2x+6 又h′(x)=. 4 2 x设φ(x)=-3x-2x+6,则φ(x)在上单调递减. 因为φ(1)=1,φ(2)=-10, 所以?x0∈(1,2),使得当x∈(1,x0)时,φ(x)>0,x∈(x0,2)时,φ(x)<0. 所以h(x)在(1,x0)上单调递增,在(x0,2)上单调递减. 11由h(1)=1,h(2)=,可得h(x)≥h(2)=, 22当且仅当x=2时取得等号. 3 所以f(x)-f′(x)>g(1)+h(2)=, 23 即f(x)>f′(x)+对于任意的x∈成立. 2 ??x+(4a-3)x+3a,x<0, 8.B14 已知函数f(x)=?(a>0,且a≠1)在R上单调递减, ?loga(x+1)+1,x≥0? 2 2 且关于x的方程|f(x)|=2-x恰有两个不相等的实数解,则a的取值范围是( ) 223 A.(0, ] B.[,] 334 123123 C. [,]∪{ } D.[,)∪{} 334334 38.C 由y=loga(x+1)+1在∪{}. 4 2 18.B14 已知a≥3,函数F(x)=min{2|x-1|,x-2ax+4a-2},其中min{p,q}= ??p,p≤q,? ?q,p>q.? (1)求使得等式F(x)=x-2ax+4a-2成立的x的取值范围; (2)(i)求F(x)的最小值m(a); (ii)求F(x)在区间上的最大值M(a). 18.解:(1)由于a≥3,故当x≤1时,(x-2ax+4a-2)-2|x-1|=x+2(a-1)(2- 2 2 2 x)>0, 当x>1时,(x-2ax+4a-2)-2|x-1|=(x-2)(x-2a). 所以,使得等式F(x)=x-2ax+4a-2成立的x的取值范围为. 2 2 (2)(i)设函数f(x)=2|x-1|,g(x)=x-2ax+4a-2,则f(x)min=f(1)=0,g(x)min =g(a)=-a+4a-2, 所以,由F(x)的定义知m(a)=min{f(1),g(a)},即 2 2 ?0,3≤a≤2+2,m(a)=?2 ?-a+4a-2,a>2+2. (ii)当0≤x≤2时, F(x)≤f(x)≤max{f(0),f(2)}=2=F(2), 当2≤x≤6时, F(x)≤g(x)≤max{g(2),g(6)}=max{2,34-8a}=max{F(2),F(6)}. ??34-8a,3≤a<4, 所以,M(a)=? ?2,a≥4.? 1 22.B14 已知a∈R,函数f(x)=log2(+a). x(1)当a=5时,解不等式f(x)>0; (2)若关于x的方程f(x)-log2=0的解集中恰有一个元素,求a的取值范围; 1 (3)设a>0,若对任意t∈[,1],函数f(x)在区间上的最大值与最小值的差不超过1, 2求a的取值范围. 11 22.解:(1)由log2(+5)>0,得+5>1, xx1 解得x∈(-∞,-)∪(0,+∞). 4 12 (2)由原方程可得+a=(a-4)x+2a-5,即(a-4)x+(a-5)x-1=0. x①当a=4时,x=-1,经检验,满足题意. ②当a=3时,x1=x2=-1,经检验,满足题意. ③当a≠3且a≠4时,x1= 1 ,x2=-1,x1≠x2. a-4 1 若x1是原方程的解,则+a>0,即a>2; x1x2 1 若x2是原方程的解,则+a>0,即a>1. 于是满足题意的a∈(1,2]. 综上,a的取值范围为(1,2]∪{3,4}. (3)易知f(x)在(0,+∞)上单调递减,