【分析】(I)把a=代入可得函数f(x)的解析式,求导数令其为0可得x=﹣,或x=﹣,判断函数在区间(﹣∞,﹣),(﹣,﹣),(﹣,+∞)的正负可得单调性;(II)由f(2)≥0,可得a≥,当a≥,x∈(2,+∞)时,由不等式的证明方法可得f′(x)>0,可得单调性,进而可得当x∈[2,+∞)时,有f(x)≥f(2)≥0成立,进而可得a的范围.
【解答】解:(I)当a=时,f(x)=x3+3x2+3x+1,
f′(x)=3x2+6x+3,令f′(x)=0,可得x=﹣,或x=﹣,
当x∈(﹣∞,﹣)时,f′(x)>0,f(x)单调递增,
当x∈(﹣,﹣)时,f′(x)<0,f(x)单调递减,
当x∈(﹣,+∞)时,f′(x)>0,f(x)单调递增;
(II)由f(2)≥0,可解得a≥,当a≥,x∈(2,+∞)时,
f′(x)=3(x2+2ax+1)≥3()=3(x﹣)(x﹣2)>0,
所以函数f(x)在(2,+∞)单调递增,于是当x∈[2,+∞)时,f(x)≥f(2)≥0,
综上可得,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,涉及函数的最值问题,属中档题.
22.(12分)已知双曲线C:=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为3,直线y=2与C的两个交点间的距离为.
(I)求a,b;
(II)设过F2的直线l与C的左、右两支分别相交于A、B两点,且|AF1|=|BF1|,证明:|AF2|、|AB|、|BF2|成等比数列.
【考点】K4:椭圆的性质;KH:直线与圆锥曲线的综合.菁优网版权所有
【专题】14:证明题;15:综合题;16:压轴题;35:转化思想;5D:圆锥曲线的定义、性质与方程.
【分析】(I)由题设,可由离心率为3得到参数a,b的关系,将双曲线的方程用参数a表示出来,再由直线建立方程求出参数a即可得到双曲线的方程;
(II)由(I)的方程求出两焦点坐标,设出直线l的方程设A(x1,y1),B(x2,y2),将其与双曲线C的方程联立,得出x1+x2=,,再利用|AF1|=|BF1|建立关于A,B坐标的方程,得出两点横坐标的关系,由此方程求出k的值,得出直线的方程,从而可求得:|AF2|、|AB|、|BF2|,再利用等比数列的性质进行判断即可证明出结论.
【解答】解:(I)由题设知=3,即=9,故b2=8a2
所以C的方程为8x2﹣y2=8a2
将y=2代入上式,并求得x=±,
由题设知,2=,解得a2=1
所以a=1,b=2
(II)由(I)知,F1(﹣3,0),F2(3,0),C的方程为8x2﹣y2=8 ①
由题意,可设l的方程为y=k(x﹣3),|k|<2代入①并化简得(k2﹣8)x2﹣6k2x+9k2+8=0
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则x1≤﹣1,x2≥1,x1+x2=,,于是
|AF1|==﹣(3x1+1),
|BF1|==3x2+1,
|AF1|=|BF1|得﹣(3x1+1)=3x2+1,即
故=,解得,从而=﹣
由于|AF2|==1﹣3x1,
|BF2|==3x2﹣1,
故|AB|=|AF2|﹣|BF2|=2﹣3(x1+x2)=4,|AF2||BF2|=3(x1+x2)﹣9x1x2﹣1=16
因而|AF2||BF2|=|AB|2,所以|AF2|、|AB|、|BF2|成等比数列
【点评】本题考查直线与圆锥曲线的综合关系,考查了运算能力,题设条件的转化能力,方程的思想运用,此类题综合性强,但解答过程有其固有规律,一般需要把直线与曲线联立利用根系关系,解答中要注意提炼此类题解答过程中的共性,给以后解答此类题提供借鉴.