【考点】K4:椭圆的性质;KH:直线与圆锥曲线的综合
【专题】5D:圆锥曲线的定义、性质与方程.
【分析】(Ⅰ)通过离心率得到a、c关系,通过A求出a,即可求E的方程;
(Ⅱ)设直线l:y=kx﹣2,设P(x1,y1),Q(x2,y2)将y=kx﹣2代入,利用△>0,求出k的范围,利用弦长公式求出|PQ|,然后求出△OPQ的面积表达式,利用换元法以及基本不等式求出最值,然后求解直线方程.
【解答】解:(Ⅰ) 设F(c,0),由条件知,得又,
所以a=2,b2=a2﹣c2=1,故E的方程.….(5分)
(Ⅱ)依题意当l⊥x轴不合题意,故设直线l:y=kx﹣2,设P(x1,y1),Q(x2,y2)
将y=kx﹣2代入,得(1+4k2)x2﹣16kx+12=0,
当△=16(4k2﹣3)>0,即时,
从而
又点O到直线PQ的距离,所以△OPQ的面积=,
设,则t>0,,
当且仅当t=2,k=±等号成立,且满足△>0,
所以当△OPQ的面积最大时,l的方程为:y=x﹣2或y=﹣x﹣2.…(12分)
【点评】本题考查直线与椭圆的位置关系的应用,椭圆的求法,基本不等式的应用,考查转化思想以及计算能力.
21.(12分)设函数f(x)=aexlnx+,曲线y=f(x)在点(1,f(1))处得切线方程为y=e(x﹣1)+2.
(Ⅰ)求a、b;
(Ⅱ)证明:f(x)>1.
【考点】6E:利用导数研究函数的最值;6H:利用导数研究曲线上某点切线方程
【专题】15:综合题;53:导数的综合应用.
【分析】(Ⅰ)求出定义域,导数f′(x),根据题意有f(1)=2,f′(1)=e,解出即可;
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,f(x)>1等价于xlnx>xe﹣x﹣,设函数g(x)=xlnx,函数h(x)=,只需证明g(x)min>h(x)max,利用导数可分别求得g(x)min,h(x)max;
【解答】解:(Ⅰ)函数f(x)的定义域为(0,+∞),
f′(x)=+,
由题意可得f(1)=2,f′(1)=e,
故a=1,b=2;
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,f(x)=exlnx+,
∵f(x)>1,∴exlnx+>1,∴lnx>﹣,
∴f(x)>1等价于xlnx>xe﹣x﹣,设函数g(x)=xlnx,则g′(x)=1+lnx,
∴当x∈(0,)时,g′(x)<0;当x∈(,+∞)时,g′(x)>0.
故g(x)在(0,)上单调递减,在(,+∞)上单调递增,从而g(x)在(0,+∞)上的最小值为g()=﹣.
设函数h(x)=xe﹣x﹣,则h′(x)=e﹣x(1﹣x).
∴当x∈(0,1)时,h′(x)>0;当x∈(1,+∞)时,h′(x)<0,
故h(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,
从而h(x)在(0,+∞)上的最大值为h(1)=﹣.
综上,当x>0时,g(x)>h(x),即f(x)>1.
【点评】本题考查导数的几何意义、利用导数求函数的最值、证明不等式等,考查转化思想,考查学生分析解决问题的能力.
选修4-1:几何证明选讲
22.(10分)如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,AB的延长线与DC的延长线交于点E,且CB=CE.
(Ⅰ)证明:∠D=∠E;