由已知可得圆C的圆心C的坐标(2,3),半径R=1.
故由<1,
故当<k<,过点A(0,1)的直线与圆C:(x﹣2)2+(y﹣3)2=1相交于M,N两点.
(2)设M(x1,y1);N(x2,y2),
由题意可得,经过点M、N、A的直线方程为y=kx+1,代入圆C的方程(x﹣2)2+(y﹣3)2=1,
可得 (1+k2)x2﹣4(k+1)x+7=0,
∴x1+x2=,x1•x2=,
∴y1•y2=(kx1+1)(kx2+1)=k2x1x2+k(x1+x2)+1
=•k2+k•+1=,
由•=x1•x2+y1•y2==12,解得 k=1,
故直线l的方程为 y=x+1,即 x﹣y+1=0.
圆心C在直线l上,MN长即为圆的直径.
所以|MN|=2.
【点评】本题主要考查直线和圆的位置关系的应用,以及直线和圆相交的弦长公式的计算,考查学生的计算能力.
21.(12分)设函数f(x)=e2x﹣alnx.
(Ⅰ)讨论f(x)的导函数f′(x)零点的个数;
(Ⅱ)证明:当a>0时,f(x)≥2a+aln.
【考点】53:函数的零点与方程根的关系;63:导数的运算;6E:利用导数研究函数的最值.菁优网版权所有
【专题】26:开放型;53:导数的综合应用.
【分析】(Ⅰ)先求导,在分类讨论,当a≤0时,当a>0时,根据零点存在定理,即可求出;
(Ⅱ)设导函数f′(x)在(0,+∞)上的唯一零点为x0,根据函数f(x)的单调性得到函数的最小值f(x0),只要最小值大于2a+aln,问题得以证明.
【解答】解:(Ⅰ)f(x)=e2x﹣alnx的定义域为(0,+∞),
∴f′(x)=2e2x﹣.
当a≤0时,f′(x)>0恒成立,故f′(x)没有零点,
当a>0时,∵y=e2x为单调递增,y=﹣单调递增,
∴f′(x)在(0,+∞)单调递增,
又f′(a)>0,
假设存在b满足0<b<ln时,且b<,f′(b)<0,
故当a>0时,导函数f′(x)存在唯一的零点,
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,可设导函数f′(x)在(0,+∞)上的唯一零点为x0,
当x∈(0,x0)时,f′(x)<0,
当x∈(x0+∞)时,f′(x)>0,
故f(x)在(0,x0)单调递减,在(x0+∞)单调递增,
所欲当x=x0时,f(x)取得最小值,最小值为f(x0),
由于﹣=0,
所以f(x0)=+2ax0+aln≥2a+aln.
故当a>0时,f(x)≥2a+aln.
【点评】本题考查了导数和函数单调性的关系和最值的关系,以及函数的零点存在定理,属于中档题.
四、请考生在第22、23、24题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.【选修4-1:几何证明选讲】
22.(10分)如图,AB是⊙O的直径,AC是⊙O的切线,BC交⊙O于点E.