【专题】34:方程思想;43:待定系数法;5B:直线与圆.
【分析】(1)设曲线y=x2+mx﹣2与x轴交于A(x1,0),B(x2,0),运用韦达定理,再假设AC⊥BC,运用直线的斜率之积为﹣1,即可判断是否存在这样的情况;
(2)设过A、B、C三点的圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2﹣4F>0),由题意可得D=m,F=﹣2,代入(0,1),可得E=1,再令x=0,即可得到圆在y轴的交点,进而得到弦长为定值.
【解答】解:(1)曲线y=x2+mx﹣2与x轴交于A、B两点,
可设A(x1,0),B(x2,0),
由韦达定理可得x1x2=﹣2,
若AC⊥BC,则kAC•kBC=﹣1,
即有•=﹣1,
即为x1x2=﹣1这与x1x2=﹣2矛盾,
故不出现AC⊥BC的情况;
(2)证明:设过A、B、C三点的圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2﹣4F>0),
由题意可得y=0时,x2+Dx+F=0与x2+mx﹣2=0等价,
可得D=m,F=﹣2,
圆的方程即为x2+y2+mx+Ey﹣2=0,
由圆过C(0,1),可得0+1+0+E﹣2=0,可得E=1,
则圆的方程即为x2+y2+mx+y﹣2=0,
另解:设过A、B、C三点的圆在y轴上的交点为H(0,d),
则由相交弦定理可得|OA|•|OB|=|OC|•|OH|,
即有2=|OH|,
再令x=0,可得y2+y﹣2=0,
解得y=1或﹣2.
即有圆与y轴的交点为(0,1),(0,﹣2),
则过A、B、C三点的圆在y轴上截得的弦长为定值3.
【点评】本题考查直线与圆的方程的求法,注意运用韦达定理和直线的斜率公式,以及待定系数法,考查方程思想和化简整理的运算能力,属于中档题.
21.(12分)已知函数f(x)=lnx+ax2+(2a+1)x.
(1)讨论f(x)的单调性;
(2)当a<0时,证明f(x)≤﹣﹣2.
【考点】6B:利用导数研究函数的单调性;6E:利用导数研究函数的最值.菁优网版权所有
【专题】11:计算题;32:分类讨论;48:分析法;53:导数的综合应用.
【分析】(1)题干求导可知f′(x)=(x>0),分a=0、a>0、a<0三种情况讨论f′(x)与0的大小关系可得结论;
(2)通过(1)可知f(x)max=f(﹣)=﹣1﹣ln2﹣+ln(﹣),进而转化可知问题转化为证明:当t>0时﹣t+lnt≤﹣1+ln2.进而令g(t)=﹣t+lnt,利用导数求出y=g(t)的最大值即可.
【解答】(1)解:因为f(x)=lnx+ax2+(2a+1)x,
求导f′(x)=+2ax+(2a+1)==,(x>0),
①当a=0时,f′(x)=+1>0恒成立,此时y=f(x)在(0,+∞)上单调递增;
②当a>0,由于x>0,所以(2ax+1)(x+1)>0恒成立,此时y=f(x)在(0,+∞)上单调递增;
③当a<0时,令f′(x)=0,解得:x=﹣.
因为当x∈(0,﹣)f′(x)>0、当x∈(﹣,+∞)f′(x)<0,
所以y=f(x)在(0,﹣)上单调递增、在(﹣,+∞)上单调递减.
综上可知:当a≥0时f(x)在(0,+∞)上单调递增,
当a<0时,f(x)在(0,﹣)上单调递增、在(﹣,+∞)上单调递减;