x∈(,+∞)时,g′(x)<0,函数g(x)单调递减.
所以当a≤0时,g(x)的单调增区间为(0,+∞); 当a>0时,g(x)的单调增区间为(0,分)
(2)由(1)知,f′(1)=0. ①当0<a<时,
>1,由(1)知f′(x)在(0,
)内单调递增,
),单调减区间为(
,+∞).…(6
可得当x∈(0,1)时,f′(x)<0,当x∈(1,所以f(x)在(0,1)内单调递减,在(1,所以f(x)在x=1处取得极小值,不合题意. ②当a=时,
)时,f′(x)>0.
)内单调递增,
=1,f′(x)在(0,1)内单调递增,在(1,+∞)内单调递减,
所以当x∈(0,+∞)时,f′(x)≤0,f(x)单调递减,不合题意. ③当a>时,0<当x∈(
<1,f(x)在(0,
)上单减,
,1)时,f′(x)>0,f(x)单调递增,
当x∈(1,+∞)时,f′(x)<0,f(x)单调递减. 所以f(x)在x=1处取极大值,符合题意.
综上可知,正实数a的取值范围为(,+∞).…(12分)
【点评】本题考查了函数的单调性、最值问题,考查导数的应用以及分类讨论思想,转化思想,是一道综合题.
21.(14分)已知椭圆(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)过动点M(0,m)(m>0)的直线交x轴与点N,交C于点A,P(P在第一象限),且M是线段PN的中点.过点P作x轴的垂线交C于另一点Q,延长QM交C于点B.
(ⅰ)设直线PM,QM的斜率分别为k1,k2,证明
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的长轴长为4,焦距为.
为定值;
(ⅱ)求直线AB的斜率的最小值.
【分析】(Ⅰ)结合题意分别求出a,c的值,再求出b的值,求出椭圆方程即可; (Ⅱ)(i)设出P的坐标,表示出直线PM,QM的斜率,作比即可;
(ii)设出A,B的坐标,分别求出PA,QB的方程,联立方程组,求出直线AB的斜率的解析式,根据不等式的性质计算即可. 【解答】解:(Ⅰ)设椭圆的半焦距为c.由题意知所以
.所以椭圆C的方程为
.
,
(Ⅱ)证明:(ⅰ)设P(x0,y0)(x0>0,y0>0), 由M(0,m),可得P(x0,2m),Q(x0,﹣2m). 所以直线PM的斜率k1=此时
=﹣3.所以
=
,直线QM的斜率k2=
=﹣
,
为定值﹣3.
(ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2).直线PA的方程为y=kx+m, 直线QB的方程为y=﹣3kx+m. 联立
整理得(2k2+1)x2+4mkx+2m2﹣4=0.
由,可得,
所以.同理.
所以,
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,
所以所以此时
,等号当且仅当,即
,
.由m>0,x0>0,可知k>0, 时取得,
所以直线AB 的斜率的最小值为.
【点评】本题考查了椭圆的方程问题,考查直线的斜率以及椭圆的性质,考查函数求最值问题,是一道综合题.
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