联立,得(1+2k)x﹣8kx+8k﹣8=0.
2222
∴x1+x2=,x1x2=
,
于是|S1﹣S2|=
×4
×|y1+y2|=2|k(x1+x2)﹣4k|=2
|﹣4k|=
=≤=4.
当且仅当k=
时等号成立,此时|S1﹣S2|的最大值为4.
综上,|S1﹣S2|的最大值为4.
【点评】本题考查了椭圆的标准方程及其性质、直线与椭圆相交问题、一元二次方程的根与系数的关系、三角形面积计算公式,考查了推理能力与计算能力,属于难题. 21.(12分)已知函数f(x)=ax﹣lnx(a∈R). (Ⅰ)讨论f(x)的单调性.
(Ⅱ)若f(x)=0有两个相异的正实数根x1,x2,求证f′(x1)+f′(x2)<0. 【分析】(Ⅰ)函数(fx)=ax﹣lnx(a∈R)的定义域为(0,+∞).f′(x)=a﹣=a分类讨论即可得出单调性.
(Ⅱ)要证f′(x1)+f′(x2)<0.即证2a﹣
﹣
<0,即2a<
+
.由f(x1)
.对
=f(x2)得a=
,∴只要证2<+
.不妨设x1>x2>0,
则只要证2ln
<(x1﹣x2)(
+)即证明:2ln<﹣.令=t>1,则
只要证明当t>1时,2lnt<t﹣成立.设g(t)=2lnt﹣(t﹣),t>1,利用导数研究其单调性即可得出.
【解答】解:(Ⅰ)函数f(x)=ax﹣lnx(a∈R)的定义域为(0,+∞). ∴f′(x)=a﹣=
.
①当a≤0时,f′(x)<0,∴f(x)在(0,+∞)上为减函数;
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②当a>0时,f′(x)>0?x>, ∴f(x)在(0,)上为减函数,在
上为增函数.
﹣
<0,即2a<
+
.
(Ⅱ)证明:要证f′(x1)+f′(x2)<0.即证2a﹣
由f(x1)=f(x2)得a=
,∴只要证2<+.
不妨设x1>x2>0,则只要证2ln<(x1﹣x2)(
+)即证明:2ln<﹣.
令=t>1,则只要证明当t>1时,2lnt<t﹣成立.
设g(t)=2lnt﹣(t﹣),t>1,则g′(t)=﹣1﹣=﹣<0,
∴函数g(t) 在(1,+∞)上单调递减,g(t)<g(1)=0,即2lnt<t﹣成立. 由上分析可知,f′(x1)+f′(x2)<0成立.
【点评】本题考查了利用导数研究函数的单调性极值与最值、方程与不等式的解法、等价转化方法、分类讨论方法,考查了推理能力与计算能力,属于难题.
请考生在第22、23题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分。作答时请写清题号.[选修4-4:坐标系与参数方程]
22.(10分)在平面直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为
(t为参数).以
原点O为极点,以x轴非负半轴为极轴建立极坐标系,两坐标系取相同的长度单位.圆C的方程为ρ=2
sinθ,l被圆C截得的弦长为
.
(Ⅰ)求实数m的值;
(Ⅱ)设圆C与直线l交于点A,B,若点P的坐标为(m,的值.
【分析】(Ⅰ)先将圆C的方程化成直角坐标方程,直线l化成普通方程,再由圆心到直线的距离以及勾股定理列式可得;
(Ⅱ)联立直线l与圆C的方程,根据韦达定理以及参数的几何意义可得. 【解答】解:(Ⅰ)由
得x+y﹣2
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2
2
),且m>0,求|PA|+|PB|
y=0,即x+(y﹣
2
)=
2
5.………………(2分) 直线的普通方程为x+y﹣m﹣即
=
,被圆C截得的弦长为
,所以圆心到的距离为
,
,解得m=3或m=﹣3.………………(5分)
(Ⅱ)当m=3时,将l的参数方程代入圆C的直角坐标方程得, (3﹣
)+(
22
)=5,即2t﹣3
22
.
由于△=(3
)﹣4×4=2>0,故可设t1,t2是上述方程的两实根,所以
又直线l过点P(3,),故由上式及t的几何意义,
.………………(10分)
得|PA|+|PB|=2(|t1|+|t2|)=2(t1+t2)=3
【点评】本题考查了参数方程化成普通方程根,属中档题. [选修4-5:不等式选讲]
23.已知f(x)=2|x+1|+|2x﹣1|. (Ⅰ)解不等式f(x)>f(1);
(Ⅱ)若不等式f(x)≥+(m>0,n>0)对任意的x∈R都成立,证明:m+n≥. 【分析】(Ⅰ)分3种情况去绝对值,解不等式组可得; (Ⅱ)先求出f(x)的最小值,再求出
的取值范围,再由基本不等式可证.
【解答】解:(Ⅰ)f(x)>f(1)就是2|x+1|+|2x﹣1|>5. (1)当x
时,2(x+1)+(2x﹣1)>5,得x>1.
(2)当﹣1≤x≤时,2(x+1)﹣(2x﹣1)>5,得3>5,不成立.………(2分) (3)当x<﹣1时,﹣2(x+1)﹣(2x﹣1)>5,得x<﹣.
综上可知,不等式f(x)>f(1)的解集是(﹣∞,﹣)∪(1,+∞).………(5分) (Ⅱ)因为2|x+1|+|2x﹣1|=|2x+2|+|2x﹣1|≥|(2x+2)﹣(2x﹣1)|=3, 所以+≤3.………(7分) 因为m>0,n>0时,+≥2
,所以2
≤3,得
≥.
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所以m+n≥2≥.………(10分)
【点评】本题考查了绝对值不等式的解法,属中档题.
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