将A、B坐标代入椭圆方程得,两式相减得
,
即同理,
而kAB=kCD,所以所以①+②得
①…
,
,
②
,
即kAB≠0,所以为定值.…
点评:本题考查椭圆的离心率的求法,考查椭圆方程的求法,考查直线的斜率是否为定值的判断与求法,解题时要认真审题,注意点差法的合理运用.
21.已知函数g(x)是实数2a与
的等差中项,函数f(x)=ln(1+x)﹣g(x)
(1)当a=0时,求曲线y=f(x)在原点处的切线方程;
(2)当a>0时,讨论函数f(x)在区间(0,+∞)上的单调性; (3)证明不等式++…+
<ln
对任意n∈N成立.
*
考点:利用导数研究曲线上某点切线方程;利用导数研究函数的单调性.
专题:分类讨论;导数的概念及应用;导数的综合应用;不等式的解法及应用. 分析:(1)运用等差数列的性质,求出g(x),对f(x)求导,a=0时f(0)=0,切线斜率k=k=f′(0)=1,由点斜式可得切线方程;
2
(2)只需考察g(x)=x+(4﹣2a)x+(4﹣2a)的符号.按△≤0,△>0两种情况进行讨论,由导数的符号可求函数的单调区间;
(3)由(2)知,当a=2时,f(x)在区间(0,+∞)上单调递增,从而有f(x)=ln(1+x)
﹣>f(0)=0,则<ln(1+x)对任意x∈(0,+∞)成立.取x=,k=1,2,3,…,
n,可推<ln(1+k)﹣lnk,k=1,2,3,…,n.n个不等式相加可得结论.
的等差中项, ,
解答: 解:由于函数g(x)是实数2a与则g(x)=a﹣
=
,f(x)=ln(1+x)﹣
f′(x)=﹣=.
(1)当a=0时,f(0)=0,切线的斜率k=f′(0)=1, 则切线方程为y=x,即x﹣y=0;
2
(2)当a>0时,因为x>0,所以只要考查g(x)=x+(4﹣2a)x+(4﹣2a)的符号.
2
由△=(4﹣2a)﹣4(4﹣2a)≤0,得0<a≤2,
则当0<a≤2时,g(x)>0恒成立,从而f′(x)>0,f(x)在区间(0,+∞)上单调递增; 当a>2时,由g(x)=0解得x=a﹣2+当x∈(0,a﹣2+当x∈当x变化时,(a﹣2+函数f(x)在区间(0,a﹣2+
)时,f′(x)<0,
,+∞)时,f′(x)>0, )单调递减,在区间(a﹣2+
,+∞)上单
.
调递增.
(3)由(Ⅱ)知,当a=2时,f(x)在区间(0,+∞)上单调递增; 所以f(x)=ln(1+x)﹣
>f(0)=0,即
<ln(1+x)对任意x∈(0,+∞)成立.
取x=,k=1,2,3,…,n,
得<ln(1+),即<ln(k+1)﹣lnk,k=1,2,3,…,n.
将上述n个不等式求和,得到:<[ln(k+1)﹣lnk],
即++…+<(ln2﹣ln1+ln3﹣ln2+…+ln(n+1)﹣lnn)=ln(n+1).
<ln
对任意n∈N成立.
*
故不等式++…+
点评:本小题主要考查函数、导数的综合运用等基础知识,考查推理论证能力、运算求解能力,考查化归与转化思想、分类与整合思想.
四、选修4-1:几何证明选讲
22.如图,梯形ABCD内接于⊙O,AD∥BC,过点C作⊙O的切线,交BD的延长线于点P,交AD的延长线于点E.
2
(1)求证:AB=DE?BC;
(2)若BD=9,AB=6,BC=9,求切线PC的长.
考点:相似三角形的判定;相似三角形的性质;圆的切线的性质定理的证明. 专题:计算题;证明题.
2
分析:对于(1)求证:AB=DE?BC,根据题目可以判断出梯形为等腰梯形,故AB=CD,然后根据角的相等证△CDE相似于△BCD,根据相似的性质即可得到答案.
对于(2)由BD=9,AB=6,BC=9,求切线PC的长.根据弦切公式可得PC=PD?PB,然后根据相似三角形边成比例的性质求出PD和PB代入即可求得答案. 解答: 解:(1)∵AD∥BC ∴AB=DC,∠EDC=∠BCD,
又PC与⊙O相切,∴∠ECD=∠DBC, ∴△CDE∽△BCD,∴
2
2
2
,
∴CD=DE?BC,即AB=DE?BC. (2)由(1)知,∵△PDE∽△PBC, ∴
.
,
又∵PB﹣PD=9, ∴
.
∴.
∴.
点评:此题主要考查由相似三角形的性质解三角形的一系列问题,其中应用到弦切公式,题目属于平面几何的问题,涵盖的知识点比较多,有一定的技巧性,属于中档题目.
五、选修4-4:坐标系与参数方程 23.己知圆C1的参数方程为
(φ为参数),以坐标原点O为极点,x轴的正半轴
cos(θ﹣
).
为极轴建立极坐标系,圆C2的极坐标方程为ρ=2
(Ⅰ)将圆C1的参数方程他为普通方程,将圆C2的极坐标方程化为直角坐标方程;
(Ⅱ)圆C1,C2是否相交,若相交,请求出公共弦的长;若不相交,请说明理由.
考点:参数方程化成普通方程. 专题:坐标系和参数方程.
分析:(I)利用sinφ+cosφ=1即可把圆C1的参数方程
2
2
2
2
22
,化为直角坐标方程.
(II)由x+y=1,x+y=2x+2y.可得两圆的相交弦所在的直线方程为2x+2y=1.利用点到直线的距离公式可得圆心(0,0)到此直线的距离d,即可得出弦长|AB|=2解答: 解:(I)由圆C1的参数方程消去参数φ可得:x+y=1. 由圆C2的极坐标方程ρ=2
2
2
2
2
.
,
cos(θ﹣
2
2
),化为?ρ,
∴x+y=2x+2y.即(x﹣1)+(y﹣1)=2.
2222
(II)由x+y=1,x+y=2x+2y.可得两圆的相交弦所在的直线方程为2x+2y=1. 圆心(0,0)到此直线的距离d=
=
.
∴弦长|AB|=2=.
点评:本题考查了曲线的参数方程极坐标方程化为直角坐标方程、两圆的相交弦长、点到直线的距离公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
六、选修4-5:不等式选讲
24.已知函数f(x)=log2(|x﹣1|+|x+2|﹣a). (1)当a=7时,求函数f(x)的定义域;
(2)若关于x的不等式f(x)≥3的解集是R,求a的取值范围.
考点:函数恒成立问题;函数的定义域及其求法;指、对数不等式的解法. 专题:综合题;推理和证明.
分析:(1)分类讨论,不等式的解集是以下不等式组解集的并集:或
或,可得函数f(x)的定义域;
(2)不等式f(x)≥3,|x﹣1|+|x+2|≥a+8的解集为R,求出|x﹣1|+|x+2|的最小值,即可求a的取值范围. 解答: 解:(1)由已知得|x﹣1|+|x+2|>7, 不等式的解集是以下不等式组解集的并集:
或
或
,
解得函数f(x)的定义域为(﹣∞,﹣4)∪(3,+∞).
(2)不等式f(x)≥3,|x﹣1|+|x+2|≥a+8的解集为R
∵|x﹣1|+|x+2|≥|(x﹣1)﹣(x+2)|=3, ∴a+8≤3, 即a≤﹣5.
所以a的取值范围是(﹣∞,﹣5].
点评:本题考查不等式的解法,考查恒成立问题,考查学生的计算能力,属于中档题.