20.(本小题满分12分)已知椭圆+=1(a>b>0)的左右焦点分别为F1,F2,离心率为,点M在椭圆上,且满足MF2x轴,|MF1|=.
(1)求椭圆的方程;
(2)若直线y=kx+2交椭圆于A,B两点,求ABO(O为坐标原点)面积的最大值.
解] (1)由已知得=,又由a2=b2+c2,可得a2=3c2,b2=2c2,
得椭圆方程为+=1,因为点M在第一象限且MF2x轴,
可得M的坐标为,由|MF1|==,解得c=1,
所以椭圆的方程为+=1.4分
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),
将y=kx+2代入椭圆,可得(3k2+2)x2+12kx+6=0,
由Δ>0,即144k2-24(3k2+2)>0,
可得3k2-2>0,
则有x1+x2=-,x1x2=,
所以|x1-x2|=.8分
因为直线y=kx+2与y轴交点的坐标为(0,2),
所以OAB的面积S=×2×|x1-x2|==.
令3k2-2=t,由知t(0,+∞),
可得S==2=2≤,
所以t=4时,面积最大为.12分
21.(本小题满分12分)已知f(x)=+nln x(m,n为常数)在x=1处的切线为x+y-2=0.
(1)求y=f(x)的单调区间;
(2)若任意实数x,使得对任意的t上恒有f(x)≥t3-t2-2at+2成立,求实数a的取值范围.
解] (1)f(x)=+nln x的定义域为(0,+∞),
f′(x)=-+, f′(1)=-+n=-1,
把x=1代入x+y-2=0可得y=1,f(1)==1,
m=2,n=-, f(x)=-ln x,f′(x)=--.
x>0,f′(x)<0,f(x)的递减区间是(0,+∞),无递增区间.4分
(2)由(1)可知,f(x)在上单调递减,
f(x)在上的最小值为f(1)=1,
只需t3-t2-2at+2≤1,即2a≥t2-t+对任意的t恒成立.6分
令g(t)=t2-t+,则g′(t)=2t-1-=.
t∈,2t3-t2-1=(t-1)(2t2+t+1),
在t上g(t)单调递减,在1,2]上g(t)单调递增.10分
又g=,g(2)=,g(t)在上的最大值是,
只需2a≥,即a≥,实数a的取值范围是.12分
请考生在第22~2题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分.
2.(本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程
在平面直角坐标系xOy中,以O为极点,x轴非负半轴为极轴建立极坐标系,已知曲线C的极坐标方程为ρsin2θ=4cos θ,直线l的参数方程为(t为参数),两曲线相交于M,N两点.
(1)写出曲线C的直角坐标方程和直线l的普通方程;
(2)若P(-2,-4),求|PM|+|PN|的值.
解] (1)根据x=ρcos θ,y=ρsin θ,求得曲线C的直角坐标方程为y2=4x,2分
用代入法消去参数求得直线l的普通方程为x-y-2=0.5分
(2)直线l的参数方程为(t为参数),
代入y2=4x,得到t2-12t+48=0,6分
设M,N对应的参数分别为t1,t2,8分
则 t1+t2=12,t1·t2=48,
|PM|+|PN|=|t1+t2|=12.10分
2.(本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲
设函数f(x)=|x-4|+|x-a|(a>1),且f(x)的最小值为3.
(1)求a的值;
(2)若f(x)≤5,求满足条件的x的集合.
解] (1)函数f(x)=|x-4|+|x-a|表示数轴上的x对应点到4,a对应点的距离之和,它的最小值为|a-4|=3,4分
再结合a>1,可得a=7.5分
(2)f(x)=|x-4|+|x-7|=6分
故由f(x)≤5可得
或 或8分
解求得3≤x<4,解求得4≤x≤7,解求得7
综上,不等式的解集为3,8].10分