0时,可设直线l的方程为y=kx+m,联立
,得(1+4k2)x2+8kmx+4(m2
﹣2)=0,由此利用根的判别式、韦达定理、弦长公式、点到直线距离公式,结合已知条件能求出直线l的方程. 【解答】解:(Ⅰ)∵椭圆C:为
,
+
=1(a>b>0)过点M(2,1),且离心率
∴
,又a2=b2+c2,
解得a=2,b=,
.
∴椭圆C的方程为
(Ⅱ)由题意知直线l的斜率k存在,
①当k=0时,设直线l的方程为y=y0,P(﹣x0,y0),Q(x0,y0), 则
,
∴S=|2x0|?|y0|=|x0|?|y0|=2当且仅当
=2﹣
≤=2,
,即|y0|=1时,取等号,
此时直线l的方程为y=±1.
②当k≠0时,可设直线l的方程为y=kx+m,P(x1,y1),Q(x2,y2), 联立
,消去y,整理得(1+4k2)x2+8kmx+4(m2﹣2)=0,
由△=(8km)2﹣4(1+4k2)?4(m2﹣2)>0, 解得8k2+2>m2,(*)
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,
∴PQ中点为(﹣
,
, ),
∵|AP|=|AQ|,∴
,化简得1+4k2=3m,
结合(*)得0<m<6, 又O到直线l的距离d=
,
|PQ|=
|x1﹣x2|=
,
∴S=|PQ|?d=?
∴当m=3时,S取最大值2,此时k=综上所述,直线l的方程为y=±1或y=
==
,直线l的方程为y=
.
,
.
【点评】本题考查椭圆方程、直线方程的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意根的判别式、韦达定理、弦长公式、点到直线距离公式的合理运用.
21.(12分)设函数f(x)=eax+λlnx,其中a<0,0<λ<,e是自然对数的底数
(Ⅰ)求证:函数f(x)有两个极值点;
(Ⅱ)若﹣e≤a<0,求证:函数f(x)有唯一零点.
【分析】(Ⅰ)求出函数的导数,解关于导函数的不等式,求出函数的单调区间,从而判断函数的极值点的个数;
(Ⅱ)根据函数的单调性,令x2∈(﹣,+∞),故f(x2)=(1﹣ax2lnx2)令h(x)=1﹣axlnx,x∈(﹣,+∞),根据函数的单调性判断即可. 【解答】解:(Ⅰ)f′(x)=aeax+
=
,(x>0),
,
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令g(x)=axeax+λ,其中a<0,x>0, 求导得:g′(x)=aeax(1+ax), 令g′(x)=0,解得:x=﹣,
x∈(0,﹣)时,g′(x)<0,g(x)递减, x∈(﹣,+∞)时,g′(x)>0,g(x)递增,
x=﹣时,g(x)取得极小值,也是最小值g(﹣)=λ﹣, ∵0<λ<,∴g(﹣)=λ﹣<0,又g(0)=λ>0, ∴g(﹣)g(0)<0, 而x→+∞时,f′(x)→λ>0, ∴函数f(x)有两个极值点; (Ⅱ)由(Ⅰ)得: 不妨令x2∈(﹣,+∞), 故ax2
+λ=0,
,
故f(x2)=(1﹣ax2lnx2)
令h(x)=1﹣axlnx,x∈(﹣,+∞), h′(x)=﹣a(lnx+1)>﹣a(ln+1)=0, ∴f(x2)>0,∵f(0)→负数, ∴函数f(x)有唯一零点.
【点评】本题考查了函数的单调性、极值问题,考查导数的应用,是一道综合题.
请考生在第22、23、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](共1小题,满分10分) 22.(10分)在极坐标系中,射线l:θ=为ρ2=
与圆C:ρ=2交于点A,椭圆Γ的方程
,以极点为原点,极轴为x轴正半轴建立平面直角坐标系xOy
(Ⅰ)求点A的直角坐标和椭圆Γ的参数方程;
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(Ⅱ)若E为椭圆Γ的下顶点,F为椭圆Γ上任意一点,求【分析】(Ⅰ)射线l:θ=
与圆C:ρ=2交于点A(2,
?的取值范围.
),可得点A的直角坐
标;求出椭圆直角坐标方程,即可求出椭圆Γ的参数方程; (Ⅱ)设F(值范围.
【解答】解:(Ⅰ)射线l:θ=标(
,1);
,直角坐标方程为
+y2=1,参数方程为
与圆C:ρ=2交于点A(2,
),点A的直角坐
cosθ,sinθ),E(0,﹣1),求出相应的向量,即可求
?
的取
椭圆Γ的方程为ρ2=
(θ为参数);
(Ⅱ)设F(
cosθ,sinθ),
∵E(0,﹣1), ∴∴∴
=(﹣??
,﹣2),
=(
cosθ﹣
,sinθ﹣1), sin(θ+α)+5, ].
=﹣3cosθ+3﹣2(sinθ﹣1)=的取值范围是[5﹣
,5+
【点评】本题考查极坐标方程、直角坐标方程、参数方程的转化,考查向量的数量积公式,考查学生的计算能力,属于中档题.
[选修4-4:坐标系与参数方程选讲](共1小题,满分0分) 23.已知不等式|x+3|﹣2x﹣1<0的解集为(x0,+∞) (Ⅰ)求x0的值;
(Ⅱ)若函数f(x)=|x﹣m|+|x+|﹣x0(m>0)有零点,求实数m的值. 【分析】(Ⅰ)不等式转化为可求x0的值;
(Ⅱ)由题意,等价于|x﹣m|+|x+|=2(m>0)有解,结合基本不等式,即可
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或,解得x>2,即