(2)在△ABC中,由余弦定理得 a2=b2+c2-2bccosA,
由(1)得A=,所以a2=b2+c2-2bccos,即a2=b2+c2-bc. ∵ a=, ∴ 3=b2+c2-bc,即3=(b+c)2-3bc. 已知b+c=
,解得bc=. 所以△ABC的面积为
.
【点睛】本题考查了正弦定理余弦定理的应用、三角形面积计算公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题. 20.己知椭圆C:标原点.
(1)若直线l过点F1,且|AB|=
,求k的值;
的左右焦点分别为F1,F2,直线l:y=kx+m与椭圆C交于A,B两点.O为坐
(2)若以AB为直径的圆过原点O,试探究点O到直线AB的距离是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由。 【答案】(1)【解析】 【分析】
y1),B(x2,y2),(1)由条件得到m=2k,设A(x1,联立弦长公式|AB|
,代入整理,解得.
结合韦达定理得到3m2=8k2+8.利整理得(1+2k2)x2+8k2x+8k2-8=0.由
;(2)
.
(2)设直线l方程y=kx+m,A(x1,y1),B(x2,y2).由条件用点O到直线AB的距离公式求得d2=,从而得到定值.
【详解】(1)因为直线l过点F1(-2,0),所以m=2k即直线l的方程为y=k(x+2). 设A(x1,y1),B(x2,y2). 联立
整理得(1+2k2)x2+8k2x+8k2-8=0.
∴ x1+x2=,x1x2=. 由弦长公式|AB|=,
代入整理得,解得k2=1.∴.
(2)设直线l方程y=kx+m,A(x1,y1),B(x2,y2). 联立
整理得(2k2+1)x2+4kmx+2m2-8=0.
∴ x1+x2=∴
,x1x2=. 以AB为直径的圆过原点O,即.
x1x2+ y1y2=0.将y1=kx1+m,y2= kx2+m代入,整理得
,x1x2=
代入,
(1+k2)x1x2+km(x1+x2)+m2=0. 将x1+x2=
整理得3m2=8k2+8.设点O到直线AB的距离为d, 于是d2=
, 故O到直线AB的距离是定值为
.
【点睛】本题考查椭圆方程的求法,直线与椭圆的位置关系的综合应用,考查转化思想以及分析问题解决问题的能力,属于中档题. 21.己知函数
(1)试讨论f(x)的单调性; (2)若函数
有且只有三个不同的零点,分别记为x1,x2,x3,设x1<x2<x3,且的最大值
.
是e2,求x1x3的最大值. 【答案】(1)当m≤0时,函数
在区间(0,+∞)上单调递增;当m>0时, 函数
在(0,)上单调递
增,函数【解析】 【分析】
在(,+∞)上单调递减;(2).
(1)求出函数的导数,对m分类讨论,解得导函数大于0及小于0的范围,即可得到单调性. (2)由条件可将问题转化函数y=m的图象与函数
x3>e.的图象有两个交点.分析可得0,则t∈.由,解得 构造,t∈,利用导函数转化
求解即可.
【详解】(1)函数的定义域为(0,+∞).
由已知可得当m≤0时,当m>0时,由所以函数
>0,故
.
在区间(0,+∞)上单调递增;
;由
0,解得
.
>0,解得
在(0,)上单调递增,在(,+∞)上单调递减.
在区间(0,+∞)上单调递增;
综上所述,当m≤0时,函数当m>0时, 函数函数
在(0,)上单调递增,
在(,+∞)上单调递减.
(2)∵ 函数g(x)=(x-e)(lnx-mx)有且只有三个不同的零点, 显然x=e是其零点, ∴ 函数可转化为方程
存在两个零点,即
有两个不等的实数根.
在区间(0,+∞)上有两个不等的实数根,
的图象有两个交点.
即函数y=m的图象与函数∵ ∴ 由由
, >0,解得<0,解得x>e,故
,故
在上单调递增;
在(e,+∞)上单调递减;
的图象的交点分别在(0,e),(e,+∞)上,
故函数y=m的图象与
即lnx-mx=0的两个根分别在区间(0,e),(e,+∞)上, ∴ g(x)的三个不同的零点分别是x1,e,x3,且0e. 令
,则t∈
.
由,解得
故,t∈.
令,则.
令所以所以即
≤在区间
,即=
,则
上单调递增,即在区间,
>
.
.
上单调递增,
所以,即x1x3≤,
所以x1x3的最大值为.
【点睛】本题考查函数的导数的综合应用,函数的单调性以及函数的最值以及函数的极值的求法,构造法的应用,考查转化思想以及计算能力.
(二)选考题:共10分。请考生在第22, 23题中任选一题做答。如果多做.则按所做的第一题记分。
22.在平面直角坐标系xoy中,曲线C的参数方程是
x轴正半轴为极轴,建立极坐标系,直线l的极坐标方程为:(1)求曲线C的极坐标方程; (2)设直线θ=求t的值。 【答案】(1)【解析】 【分析】
(1)由曲线C的参数方程,可得曲线C的普通方程,再将其化为极坐标方程. (2)将
代入
中,求得|OM|,将
代入
中,得
,得
;(2)
或
.
与直线l交于点M,与曲线C交于P,Q两点,已知|OM|?|OP|?|OQ)=10,
(θ为参数).以坐标原点O为极点,
到|OP||OQ|=5.再根据|OM||OP||OQ|=10,解得t值即可. 【详解】(1)由曲线C的参数方程,可得曲线C的普通方程为即
. ∵
,
, .
,
故曲线C的极坐标方程为