(Ⅰ)当t=4,|AM|=|AN|时,求△AMN的面积;
(Ⅱ)当2|AM|=|AN|时,求k的取值范围.
【考点】KH:直线与圆锥曲线的综合.菁优网版权所有
【专题】35:转化思想;48:分析法;5E:圆锥曲线中的最值与范围问题.
【分析】(Ⅰ)方法一、求出t=4时,椭圆方程和顶点A,设出直线AM的方程,代入椭圆方程,求交点M,运用弦长公式求得|AM|,由垂直的条件可得|AN|,再由|AM|=|AN|,解得k=1,运用三角形的面积公式可得△AMN的面积;
方法二、运用椭圆的对称性,可得直线AM的斜率为1,求得AM的方程代入椭圆方程,解方程可得M,N的坐标,运用三角形的面积公式计算即可得到;
(Ⅱ)直线AM的方程为y=k(x+),代入椭圆方程,求得交点M,可得|AM|,|AN|,再由2|AM|=|AN|,求得t,再由椭圆的性质可得t>3,解不等式即可得到所求范围.
【解答】解:(Ⅰ)方法一、t=4时,椭圆E的方程为+=1,A(﹣2,0),
直线AM的方程为y=k(x+2),代入椭圆方程,整理可得(3+4k2)x2+16k2x+16k2﹣12=0,
解得x=﹣2或x=﹣,则|AM|=•|2﹣|=•,
由AN⊥AM,可得|AN|=•=•,
由|AM|=|AN|,k>0,可得•=•,
整理可得(k﹣1)(4k2+k+4)=0,由4k2+k+4=0无实根,可得k=1,
即有△AMN的面积为|AM|2=(•)2=;
方法二、由|AM|=|AN|,可得M,N关于x轴对称,
由MA⊥NA.可得直线AM的斜率为1,直线AM的方程为y=x+2,
代入椭圆方程+=1,可得7x2+16x+4=0,
解得x=﹣2或﹣,M(﹣,),N(﹣,﹣),
则△AMN的面积为××(﹣+2)=;
(Ⅱ)直线AM的方程为y=k(x+),代入椭圆方程,
可得(3+tk2)x2+2tk2x+t2k2﹣3t=0,
解得x=﹣或x=﹣,
即有|AM|=•|﹣|=•,
|AN|═•=•,
由2|AM|=|AN|,可得2•=•,
整理得t=,
由椭圆的焦点在x轴上,则t>3,即有>3,即有<0,
可得<k<2,即k的取值范围是(,2).
【点评】本题考查椭圆的方程的运用,考查直线方程和椭圆方程联立,求交点,以及弦长公式的运用,考查化简整理的运算能力,属于中档题.
21.(12分)(Ⅰ)讨论函数f(x)=ex的单调性,并证明当x>0时,(x﹣2)ex+x+2>0;
(Ⅱ)证明:当a∈[0,1)时,函数g(x)=(x>0)有最小值.设g(x)的最小值为h(a),求函数h(a)的值域.
【考点】6B:利用导数研究函数的单调性;6D:利用导数研究函数的极值.菁优网版权所有
【专题】53:导数的综合应用.
【分析】从导数作为切入点探求函数的单调性,通过函数单调性来求得函数的值域,利用复合函数的求导公式进行求导,然后逐步分析即可
【解答】解:(1)证明:f(x)=
f'(x)=ex()=
∵当x∈(﹣∞,﹣2)∪(﹣2,+∞)时,f'(x)≥0
∴f(x)在(﹣∞,﹣2)和(﹣2,+∞)上单调递增
∴x>0时,>f(0)=﹣1
即(x﹣2)ex+x+2>0