20.(本小题满分12分) (2016·河南八校联考)已知椭圆C的中心在原点,焦点在x轴上,离心率等于,它的一个顶点恰好是抛物线x2=8y的焦点.
图6
(1)求椭圆C的方程;
(2)点P(2,3),Q(2,-3)在椭圆上,A,B是椭圆上位于直线PQ两侧的动点,
若直线AB的斜率为,求四边形APBQ面积的最大值;
当A,B运动时,满足APQ=BPQ,试问直线AB的斜率是否为定值,请说明理由.
解] (1)设椭圆C的方程为+=1(a>b>0),则由题意可知b=2.2分
由=,a2=c2+b2,得a=4.
椭圆C的方程为+=1.4分
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的方程为y=x+t,5分
代入+=1,得x2+tx+t2-12=0.6分
由Δ>0,解得-4 由韦达定理得x1+x2=-t,x1x2=t2-12. 四边形APBQ的面积S=×6×|x1-x2|==3, 当t=0,Smax=12.8分 由APQ=BPQ,可知PA,PB的斜率之和为0, 设直线PA的斜率为k,则PB的斜率为-k,PA的直线方程为y-3=k(x-2). 由整理得(3+4k2)x2+8(3-2k)kx+4(3-2k)2-48=0. x1+2=.9分 同理,PB的直线方程为y-3=-k(x-2),可得x2+2==. x1+x2=,x1-x2=.10分 kAB== ==. 所以AB的斜率为定值.12分 21.(本小题满分12分)已知函数f(x)=ln ax-(a≠0). (1)求此函数的单调区间及最值; (2)求证:对于任意正整数n,均有1+++…+ ≥ln (e为自然对数的底数). 解] (1)由题意f′(x)=.2分 当a>0时,函数f(x)的定义域为(0,+∞), 此时函数在(0,a)上是减函数,在(a,+∞)上是增函数, f(x)min=f(a)=ln a2,无最大值.4分 当a<0时,函数f(x)的定义域为(-∞,0), 此时函数在(-∞,a)上是减函数,在(a,0)上是增函数,f(x)min=f(a)=ln a2,无最大值. 6分 (2)证明:取a=1,由(1)知f(x)=ln x-≥f(1)=0,故≥1-ln x=ln ,10分 取x=1,2,3,…,n,则1+++…+≥ln .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44:坐标系与参数方程 极坐标系与直角坐标系xOy有相同的长度单位,以原点O为极点,以x轴正半轴为极轴.已知曲线C1的极坐标方程为ρ=2sin,曲线C2的极坐标方程为ρsin θ=a(a>0),射线θ=φ,θ=φ+,θ=φ-,θ=+φ与曲线C1分别交异于极点O的四点A,B,C,D. (1)若曲线C1关于曲线C2对称,求a的值,并把曲线C1和C2化成直角坐标方程; (2)求|OA|·|OC|+|OB|·|OD|的值. 解] (1) C1:(x-1)2+(y-1)2=2,C2:y=a.3分 因为曲线C1关于曲线C2对称,所以a=1,C2:y=1.5分 (2)|OA|=2sin,6分 |OB|=2sin=2cos φ,7分 |OC|=2sin φ,8分 |OD|=2sin=2cos,9分 所以|OA|·|OC|+|OB|·|OD|=4.10分 2.(本小题满分10分)选修45:不等式选讲 已知函数f(x)=|x-a|. (1)若f(x)≤m的解集为-1,5],求实数a,m的值; (2)当a=2且0≤t<2时,解关于x的不等式f(x)+t≥f(x+2). 解] (1)因为|x-a|≤m,所以 a-m≤x≤a+m,3分 所以 解得a=2,m=3.5分 (2)a=2时等价于|x-2|+t≥|x|,6分 当x≥2时,x-2+t≥x, 0≤t<2,舍去;7分 当0≤x<2时,2-x+t≥x, 0≤x≤,成立;8分 当x<0时,2-x+t≥-x,成立.9分 所以原不等式的解集是 .10分