内容正文:
压轴大题专练(04)
1.已知函数f(x)=ln x+x+a-axex,a>0.
(1)求函数f(x)的最值;
(2)当a>1时,证明:函数f(x)有两个零点.
(1)解:f′(x)=+1-a(x+1)ex=,
由于a>0,x>0,所以1+x>0,
设g(x)=1-axex,
则g′(x)=-a(x+1)ex<0,
故函数g(x)在区间(0,+∞)上单调递减,
由于g(0)=1>0,g()=1-e<0,
故存在x0∈(0,),使g(x0)=0.
故当x∈(0,x0)时,g(x)>0,则f′(x)>0,
当x∈(x0,+∞)时,g(x)<0,则f′(x)<0,
从而存在x0∈(0,),f(x)的单调递增区间为(0,x0),单调递减区间为(x0,+∞).
函数f(x)的最大值为f(x0)=ln x0+x0+a-ax0ex0,
由于g(x0)=1-ax0ex0=0,所以ex0=,
故f(x0)=ln +x0+a-1=a-1-ln A.
所以函数f(x)的最大值为a-1-ln a,没有最小值.
(2)证明:设h(a)=a-1-ln a(a>1),则h′(a)=1-,
当a∈(1,+∞)时,h′(a)>0,故h(a)在(1,+∞)上单调递增,
故h(a)>h(1)=0,即f(x0)>0.
当a>1时,由(1)知0<x0<<1,
由于g()=1-ae-a=1-e-a+ln a,
由(1)知a-ln a>1,
且<1,-a+ln a<0,
故g()>0,即f′()>0,
所以0<<x0,且f()=ln ++a-e=(1-ae)<0,
而f(1)=a(1-e)+1<0,故函数f(x)有两个零点.
2.已知椭圆E:+=1(a>b>0)的右顶点为A(2,0),离心率为.过点P(6,0)与x轴不重合的直线l交椭圆E于不同的两点B,C,直线AB,AC分别交直线x=6于点M,N.
(1)求椭圆E的方程;
(2)设O为原点.求证:∠PAN+∠POM=90°.
(1)解:由题得a=2,=,
∴a=2,c=1,∴b=,
所以椭圆E的方程为+=1.
(2)证明:要证∠PAN+∠POM=90°,
只需证∠PAN=90°-∠POM,
只需证明tan ∠PAN=,
只需证明tan ∠PAN·tan ∠POM=1,
只需证明kAN·kOM=1,
设M(6,m),N(6,n),
只需证明·=1,只需证明mn=24.
设直线l的方程为y=k(x-6),k≠0,
联立椭圆方程+=1得
(3+4k2)x2-48k2x+144k2-12=0,
设B(x1,y1),C(x2,y2),
所以Δ>0,x1+x2=,x1x2=,
又A,B,M三点共线,所以=,
∴m=,同理得n=,
所以mn=·
=
=
=
==24.
所以∠PAN+∠POM=90°.
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