综上,若f(x)有两个零点,则a的取值范围是(,+∞).
【点评】本题考查利用导数研究函数的单调性,训练了利用导数求极值,考查利用函数零点的个数求参数的取值范围,是中档题.
21.(12分)已知A,B分别为椭圆E:+y2=1(a>1)的左、右顶点,G为E的上顶点,•=8.P为直线x=6上的动点,PA与E的另一交点为C,PB与E的另一交点为D.
(1)求E的方程;
(2)证明:直线CD过定点.
【分析】(1)根据椭圆的几何性质,可写出A、B和G的坐标,再结合平面向量的坐标运算列出关于a的方程,解之即可;
(2)设C(x1,y1),D(x2,y2),P(6,t),然后分两类讨论:①t≠0,设直线CD的方程为x=my+n,写出直线PA和PB的方程后,消去t可得3y1(x2﹣3)=y2(x1+3),结合,消去x2﹣3,可得,然后联立直线CD和椭圆的方程,消去x,写出韦达定理,并将其代入上式化简整理得关于m和n的恒等式,可解得n=或﹣3(舍),从而得直线CD过定点(,0);②若t=0,则直线CD的方程为y=0,只需验证直线CD是否经过点(,0)即可.
【解答】解:(1)由题设得,A(﹣a,0),B (a,0),G(0,1),则,,
由得a2﹣1=8,即a=3,
所以E的方程为.
(2)设C(x1,y1),D(x2,y2),P(6,t),
若t≠0,设直线CD的方程为x=my+n,由题可知,﹣3<n<3,
由于直线PA的方程为,所以,同理可得,
于是有3y1(x2﹣3)=y2(x1+3)①.
由于,所以,
将其代入①式,消去x2﹣3,可得27y1y2=﹣(x1+3)(x2+3),即②,
联立得,(m2+9)y2+2mny+n2﹣9=0,
所以,,
代入②式得(27+m2)(n2﹣9)﹣2m(n+3)mn+(n+3)2(m2+9)=0,
解得n=或﹣3(因为﹣3<n<3,所以舍﹣3),
故直线CD的方程为,即直线CD过定点(,0).
若t=0,则直线CD的方程为y=0,也过点(,0).
综上所述,直线CD过定点(,0).
【点评】本题考查椭圆方程的求法、直线与椭圆的位置关系中的定点问题,涉及分类讨论的思想,有一定的计算量,考查学生的逻辑推理能力和运算能力,属于难题.
(二)选考题:共10分。请考生在第22、23题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分。[选修4-4:坐标系与参数方程](10分)
22.(10分)在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(t为参数).以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为4ρcosθ﹣16ρsinθ+3=0.
(1)当k=1时,C1是什么曲线?
(2)当k=4时,求C1与C2的公共点的直角坐标.
【分析】(1)当k=1时,曲线C1的参数方程为,(t为参数),利用平方关系消去参数t,可得x2+y2=1,故C1是以原点为圆心,以1为半径的圆;
(2)当k=4时,曲线C1的参数方程为,(t为参数),消去参数t,可得=1,由4ρcosθ﹣16ρsinθ+3=0,结合极坐标与直角坐标的互化公式可得4x﹣16y+3=0.联立方程组即可求得C1与C2的公共点的直角坐标为().
【解答】解:(1)当k=1时,曲线C1的参数方程为,(t为参数),
消去参数t,可得x2+y2=1,
故C1是以原点为圆心,以1为半径的圆;
(2)法一:当k=4时,C1:,消去t得到C1的直角坐标方程为=1,
C2的极坐标方程为4ρcosθ﹣16ρsinθ+3=0可得C2的直角坐标方程为4x﹣16y+3=0,
,解得.
∴C1与C2的公共点的直角坐标为().
法二:当k=4时,曲线C1的参数方程为,(t为参数),
两式作差可得x﹣y=cos4t﹣sin4t=cos2t﹣sin2t=2cos2t﹣1,