15 15.①③ 37????1??x)?(x?)???f(x)?sin(x?)cos(x?)?sin(2x?)??8888241??1?g(x)?sin[2(x?)?]?sin2x?6分
28423?5?x?(,)时是增函数?sinx(II)证明一:依题意,只需证明函数g(x)当2在442k???2?2x?2k?????2即k??4?x?k??4(k?Z)的每一个区间上是增函数??9分
445?3?5?当k?1时,g(x)?sin2x在(3?,)是增函数??10分,则当x?(,)时,经过函数g(x)图像上
44任意两点的直线的斜率恒大于零?12分
证明二:设函数g(x)图像上任意两点
x1?x2,KAB?sin2x1?sin2x22cos(x1?x2)sin(x1?x2)?x1?x2x1?x2A(x1,y1),B(x2,y2),x1,x2?(3?5?,)44不妨设
x1,x2?(3?5?3?5??,),x1?x2?(,),x1?x2?(?,0)?1144222分cos(x?x)?0,sin(x?x)?0,x?x121212?0,KAB?0
5?则当x?(3?,)时,经过函数g(x)图像上任意两点的直线的斜率恒大于零.
4417. 证明 ∵M是BC的中点,连结OM, ∴OM=1(OB+OC).同理由N是AC的中点,得ON=12?????????????????2(OA+OC).
∵PM=PO+OM=1(AO+OB+OC)=1(OB-OA+OC)=1(AB+OC),QN=QO+ON=1222??????????????????????????????????????????????????????????????????2(BO+OA+OC)
=1(OA-OB+OC)=1(BA+OC)=1(OC-AB).∴PM2QN=1(OC+AB)21(OC22222?????????????????????????????????????????????????????????????-AB)=1(OC-AB).
2???????????????22∵|AB|=|OC|,∴PM2QN=0,即PM?QN.
18.解:(I)由表中数据知(1)鲸沿海岸线方向运行的速度为
(2)a、b满足的关系式为b?a110?????????????????(km/分钟)。
.鲸的运动路线图为
? ? B
A y (II)以点A为坐标原点,海岸线AB为x轴,建立直角坐标系,如图,设鲸所在的位置为点P(x,y),由(I)知y?x. 又B(15,0),依题意知,观测站B的观测区域为
A (x?15)?y?25(y?0)22B x ,又y?x,∴(x?15)2?x?25,即x2?29x?200?0.
110 ∴11.3?x?17.7.故鲸从A点进入前方观测站B所用的时间为11.3?113分钟. 答:鲸大约经过113分钟进入B站的观测范围. 19. 解:(I)
???????????????????AM?2AP,NP?AM?0. ∴
NP为
AM的垂直平分线,∴|
NA|=|
NM|.又
?|CN|?|NM|?22,?|CN|?|AN|?22?2.
C(?1,0),A(1,0)∴动点
N的轨迹是以点为焦点的椭圆.且椭圆长轴长为
2a?22,焦距
2c?2.?a?2,c?1,b2?1.
∴曲线E的方程为x22?y2?1.
(II)当直线GH斜率存在时,设直线GH方程为
y?kx?2,代入椭圆方程x2得?2y?1,21(?k2)x2?4kx?3?0.23由??0得k2?.
2设
G(x1,y1),H(x2,y2),则x1?x2???????????4k32又?FG??FH?(x1,y1?2)??(x2,y2?2)?x1??x2?x1?x2?(1??)x2,x1x2??x2.,x1x2?1122?k?k22
(∴
1(x1?x22xx2)?x2?121???161.解得???3 33∴
?4k23)11?k2?k216(1??)222?,整理得?1(1??)2??3(2?1)2k∵
k2?32∴
4?1616?3?332k2∴
4?????2?1又?0???1,????1又当直线
3GH斜率不存在,方程为x?0,FG?1FH,??1.?1???1,即所求?的取值范围是[1,1)
3333?????????20.解:(1)由已知,设f1(x)=ax2,由f1(1)=1,得a=1, ∴f1(x)= x2. 设f2(x)=
k(k>0),它的图象与直线y=x的交点分别为 x A(k,k)B(-k,-k)
88.故f(x)=x2+.????????????6分 xx88 (2) 【证法一】f(x)=f(a),得x2+=a2+,
xa88 即=-x2+a2+.
xa8 在同一坐标系内作出f2(x)=和
x8f3(x)= -x2+a2+
a 由AB=8,得k=8,. ∴f2(x)=
的大致图象,其中f2(x)的图象是以坐标轴为渐近线,且位于第一、三象限的双曲线, f3(x)与的图象是以(0, a2+
8)为顶点,开口向下的抛物线. a 因此, f2(x)与f3(x)的图象在第三象限有一个交点, 即f(x)=f(a)有一个负数解.
8 a8 当a>3时,. f3(2)-f2(2)= a2+-8>0,
a 又∵f2(2)=4, f3(2)= -4+a2+
∴当a>3时,在第一象限f3(x)的图象上存在一点(2,f(2))在f2(x)图象的上方. ∴f2(x)与f3(x)的图象在第一象限有两个交点,即f(x)=f(a)有两个正数解. 因此,方程f(x)=f(a)有三个实数解. ????????????14分