内容正文:
压轴大题专练(01)
1.已知椭圆E:+=1(a>b>0)的左右焦点分别为F1,F2,|F1F2|=4,点P(,1)在椭圆E上.
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)设过点F2且倾斜角不为0的直线l与椭圆E的交点为A,B,求△F1AB面积最大时直线l的方程.
解:(1)因为|F1F2|=2c=4,可得c=2,
则F1(-2,0)、F2(2,0),
由椭圆的定义可得2a=|PF1|+|PF2|
=+=2,
得a=,所以b==,
所以椭圆E的标准方程为+=1.
(2)由题意,设点A(x1,y1)、B(x2,y2),
设直线l的方程为x=my+2(m≠0),
联立
消去x可得(m2+3)y2+4my-2=0,
Δ=16m2+8(m2+3)=24(m2+1)>0,
由根与系数的关系可得
y1+y2=-,y1y2=-,
所以,S△F1AB=|F1F2|·|y1-y2|
=2=2
=,
令t=>1,
则S△F1AB==≤=2,
当且仅当t=时,即当m=±1时,等号成立,
此时直线l的方程为x-y-2=0或x+y-2=0.
2.已知函数f(x)=ln (x+1)-ax+1(a∈R).
(1)当a>0时,设函数f(x)的最大值为h(a),证明:h(a)≥1;
(2)若函数g(x)=f(x)+x2有两个极值点x1,x2(x1<x2),求a的取值范围,并证明:g(x1)+g(x2)<2.
证明:(1)函数f(x)的定义域为(-1,+∞),
当a>0时,f′(x)=-a=0,得x=-1,
当-1<x<-1时,f′(x)>0;当-1<x时,f′(x)<0;
所以f(x)在(-1,-1)上单调递增,在(-1,+∞)上单调递减,
则f(x)的最大值为h(a)=f(-1)=a-ln A.
由h′(a)=1-,当0<a<1时h′(a)<0,当a>1时h′(a)>0,
故h(a)在(0, 1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,
所以h(a)min=h(1)=1,故h(a)≥1.
(2)g(x)=f(x)+x2=ln (x+1)-ax+1+x2,
则g′(x)=-a+x=.
因为g(x)=f(x)+x2有两个极值点x1,x2(x1<x2),
所以x2+(1-a)x+1-a=0有两个根x1,x2(-1<x1<x2),
则满足解得a>1,
当-1<x<x1时,g′(x)>0,当x1<x<x2时,g′(x)<0,
当x2<x时,g′(x)>0,
所以极大值为g(x1),极小值为g(x2),
又g′(0)=1-a<0,则-1<x1<0<x2,
所以当x>0时有g(x)≥g(x2),
又-x1>0,所以g(-x1)≥g(x2).
故g(x1)+g(x2)≤g(x1)+g(-x1)
=ln (x1+1)+ln (-x1+1)+x+2.
设h(x)=ln (x+1)+ln (-x+1)+x2+2,-1<x<0,
则h′(x)=+2x=2x(1-)=->0,
所以h(x)在(-1,0)上单调递增,则h(x)<h(0)=2,
所以g(x1)+g(x2)<2.
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