垂直平分线分别与PF1,PF2交于M,N两点. (1)求点M的轨迹C的方程; (2)过点
的动直线l与点M的轨迹C交于A,B两点,在y轴上是否存在定点Q,
使以AB为直径的圆恒过这个点?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由. 【考点】KS:圆锥曲线的存在性问题;J3:轨迹方程;KL:直线与椭圆的位置关系. 【分析】(1)判断轨迹方程是椭圆,然后求解即可. (2)直线l的方程可设为
,设A(x1,y1),B(x2,y2),联立直线与椭圆方程,通
过韦达定理,假设在y轴上是否存在定点Q(0,m),使以AB为直径的圆恒过这个点,利用
,求得m=﹣1.推出结果即可.
【解答】解:(1)由题意得
∴点M的轨迹C为以F1,F2为焦点的椭圆∵∴点M的轨迹C的方程为(2)直线l的方程可设为
.
,设A(x1,y1),B(x2,y2),
,
,
联立可得9(1+2k)x+12kx﹣16=0.
22
由求根公式化简整理得,
即
假设在y轴上是否存在定点Q(0,m),使以AB为直径的圆恒过这个点,则
.
∵
,
==
=.
∴求得m=﹣1.
因此,在y轴上存在定点Q(0,﹣1),使以AB为直径的圆恒过这个点.
21.已知函数h(x)=(x﹣a)ex+a. (1)若x∈,求函数h(x)的最小值;
(2)当a=3时,若对?x1∈,?x2∈,使得h(x1)≥x2﹣2bx2﹣ae+e+围.
【考点】6E:利用导数求闭区间上函数的最值;6K:导数在最大值、最小值问题中的应用. 【分析】(1)求出极值点x=a﹣1.通过当a≤0时,当0<a<2时,当a≥2时,利用函数的单调性求解函数的最小值. (2)令
,“对?
x1∈,?
x2∈,使得
2
成立,求b的范
成立”等价于“f(x)在上的最小值不大于h(x)在上的
最小值”.推出h(x)min≥f(x)min.通过①当b≤1时,②当1<b<2时,③当b≥2时,分别利用极值与最值求解b的取值范围.
【解答】解:(1)h'(x)=(x﹣a+1)ex,令h'(x)=0得x=a﹣1.
当a﹣1≤﹣1即a≤0时,在上h'(x)≥0,函数h(x)=(x﹣a)e+a递增,h(x)的最小值为
.
x
当﹣1<a﹣1<1即0<a<2时,在x∈上h'(x)≤0,h(x)为减函数,在x∈上h'(x)≥0,h(x)为增函数.∴h(x)的最小值为h(a﹣1)=﹣e
a﹣1
+a.
当a﹣1≥1即a≥2时,在上h'(x)≤0,h(x)递减,h(x)的最小值为h(1)=(1﹣a)e+a.
综上所述,当a≤0时h(x)的最小值为当0<a<2时,h(x)最小值为﹣ea﹣1+a. (2)令
,
成立”
,当a≥2时h(x)的最小值为(1﹣a)e+a,
由题可知“对?x1∈,?x2∈,使得
等价于“f(x)在上的最小值不大于h(x)在上的最小值”. 即h(x)min≥f(x)min.
由(1)可知,当a=3时,h(x)min=h(1)=(1﹣a)e+a=﹣2e+3. 当a=3时,
,x∈,
①当b≤1时,由
②当1<b<2时,由
③当b≥2时,由
综上,b的取值范围是
得
. .
得得
,
,与b≤1矛盾,舍去.
,
,与1<b<2矛盾,舍去.
,
22.以直角坐标系的原点O为极点,x轴正半轴为极轴,并在两种坐标系中取相同的长度单位,已知直线l的参数方程为方程为ρsin2θ﹣2cosθ=0. (1)求曲线C的直角坐标方程;
(2)设直线l与曲线C相交于A,B两点,当θ变化时,求|AB|的最小值. 【考点】QH:参数方程化成普通方程;Q4:简单曲线的极坐标方程. 【分析】(1)利用极坐标与直角坐标的转化方法,求曲线C的直角坐标方程;
(2)将直线l的参数方程代入y2=2x,得t2sin2θ﹣2tcosθ﹣1=0,利用参数的几何意义,求|AB|的最小值.
【解答】解:(1)由ρsinθ﹣2cosθ=0,得ρsinθ=2ρcosθ. ∴曲线C的直角坐标方程为y2=2x;
(2)将直线l的参数方程代入y=2x,得tsinθ﹣2tcosθ﹣1=0. 设A,B两点对应的参数分别为t1,t2, 则
,
,
2
2
2
2
2
2
,(t为参数,0<θ<π),曲线C的极坐标
==.
当
时,|AB|的最小值为2.
23.已知函数f(x)=|x﹣5|﹣|x﹣2|.
(1)若?x∈R,使得f(x)≤m成立,求m的范围; (2)求不等式x2﹣8x+15+f(x)≤0的解集. 【考点】R5:绝对值不等式的解法.
【分析】(1)通过讨论x的范围,求出f(x)的分段函数的形式,求出m的范围即可; (2)通过讨论x的范围,求出不等式的解集即可.
【解答】解:(1),
当2<x<5时,﹣3<7﹣2x<3, 所以﹣3≤f(x)≤3, ∴m≥﹣3;
(2)不等式x2﹣8x+15+f(x)≤0, 即﹣f(x)≥x﹣8x+15由(1)可知,
当x≤2时,﹣f(x)≥x﹣8x+15的解集为空集; 当2<x<5时,﹣f(x)≥x2﹣8x+15, 即x﹣10x+22≤0,∴
2
2
2
;
当x≥5时,﹣f(x)≥x2﹣8x+15, 即x﹣8x+12≤0,∴5≤x≤6; 综上,原不等式的解集为
.
2