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文档简介
三、压轴题专练(一)1.如图,F是椭圆eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0)的左焦点,A,B是椭圆的两个顶点,椭圆的离心率为eq\f(1,2),点C在x轴上,BC⊥BF,B,C,F三点确定的圆M恰好与直线x+eq\r(3)y+3=0相切.(1)求椭圆的方程;(2)过F作一条与两坐标轴都不垂直的直线l交椭圆于P,Q两点,在x轴上是否存在点N,使得NF恰好为△PNQ的内角平分线,若存在,求出点N的坐标,若不存在,请说明理由.解(1)由题意可知F(-c,0),∵e=eq\f(1,2),∴b=eq\r(3)c,即B(0,eq\r(3)c),∵kBF=eq\f(\r(3)c,0--c)=eq\r(3),又∵BC⊥BF,∴kBC=-eq\f(\r(3),3),∴C(3c,0),圆M的圆心坐标为(c,0),半径为2c,由直线x+eq\r(3)y+3=0与圆M相切可得eq\f(|c+3|,\r(1+\r(3)2))=2c,∴c=1.∴椭圆的方程为eq\f(x2,4)+eq\f(y2,3)=1.(2)假设存在满足条件的点N(x0,0)由题意可设直线l的方程为y=k(x+1)(k≠0),设P(x1,y1),Q(x2,y2),∵NF为△PNQ的内角平分线,∴kNP=-kNQ,即eq\f(y1,x1-x0)=-eq\f(y2,x2-x0),∴eq\f(kx1+1,x1-x0)=eq\f(-kx2+1,x2-x0)⇒(x1+1)(x2-x0)=-(x2+1)(x1-x0).∴x0=eq\f(x1+x2+2x1x2,x1+x2+2).又eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(y=kx+1,,\f(x2,4)+\f(y2,3)=1,))∴3x2+4k2(x+1)2=12.∴(3+4k2)x2+8k2x+4k2-12=0.∴x1+x2=-eq\f(8k2,3+4k2),x1x2=eq\f(4k2-12,3+4k2).∴x0=eq\f(-\f(8k2,3+4k2)+\f(8k2-24,3+4k2),2-\f(8k2,3+4k2))=-4,∴存在满足条件的点N,点N的坐标为(-4,0).2.设函数f(x)=eq\f(1,2)x2-mlnx,g(x)=x2-(m+1)x.(1)求函数f(x)的单调区间;(2)当m≥0时,讨论函数f(x)与g(x)图象的交点个数.解(1)函数f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=eq\f(x2-m,x),当m≤0时,f′(x)>0,所以函数f(x)的单调递增区间是(0,+∞),无单调递减区间.当m>0时,f′(x)=eq\f(x+\r(m)x-\r(m),x),当0<x<eq\r(m)时,f′(x)<0,函数f(x)单调递减;当x>eq\r(m)时,f′(x)>0,函数f(x)单调递增.综上:当m≤0时,函数f(x)的单调递增区间是(0,+∞),无单调递减区间;当m>0时,函数f(x)的单调递增区间是(eq\r(m),+∞),单调递减区间是(0,eq\r(m)).(2)令F(x)=f(x)-g(x)=-eq\f(1,2)x2+(m+1)x-mlnx,x>0,问题等价于求函数F(x)的零点个数,当m=0时,F(x)=-eq\f(1,2)x2+x,x>0,有唯一零点;当m≠0时,F′(x)=-eq\f(x-1x-m,x),当m=1时,F′(x)≤0,函数F(x)为减函数,注意到F(1)=eq\f(3,2)>0,F(4)=-ln4<0,所以F(x)有唯一零点.当m>1时,0<x<1或x>m时,F′(x)<0;1<x<m时,F′(x)>0,所以函数F(x)在(0,1)和(m,+∞)上单调递减,在(1,m)上单调递增,注意到F(1)=m+eq\f(1,2)>0,F(2m+2)=-mln(2m+2)<0,所以F(x)有唯一零点.当0<m<1时,0<x<m或x>1时,F′(x)<0;m<x<1时,F′(x)>0,所以函数F(x)在(0,m)和(1,+∞)上单调递减,在(m,1)上单调递增,易得lnm<0,所以F(m)=eq\f(m,2)(m+2-2lnm)>0,而F(2m+2)=-mln(2m+2)<0,所以F(x)有唯一零点.综上,函数F(x)有唯一零点,即两函数图象有一个交点.3.选做题(1)选修4-4:坐标系与参数方程在直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=t-1,,y=t+2))(t为参数).在以原点O为极点,x轴的正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C的极坐标方程为ρ=eq\f(\r(3),\r(1+2cos2θ)).①直接写出直线l的普通方程、曲线C的直角坐标方程;②设曲线C上的点到直线l的距离为d,求d的取值范围.(2)选修4-5:不等式选讲设函数f(x)=|2x-a|+2a.①若不等式f(x)≤6的解集为{x|-6≤x≤4},求实数a的值.②在①的条件下,若不等式f(x)≤(k2-1)x-5的解集非空,求实数k的取值范围.解(1)①直线l的普通方程为x-y+3=0.曲线C的直角坐标方程为3x2+y2=3.②∵曲线C的直角坐标方程为3x2+y2=3,即x2+eq\f(y2,3)=1,∴曲线C上的点的坐标可表示为(cosα,eq\r(3)sinα).∵2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6)-α))+3≥1>0,∴d=eq\f(|cosα-\r(3)sinα+3|,\r(2))=eq\f(\a\vs4\al(\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(2sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6)-α))+3))),\r(2))=eq\f(2sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6)-α))+3,\r(2)).∴d的最小值为eq\f(1,\r(2))=eq\f(\r(2),2),d的最大值为eq\f(5,\r(2))=eq\f(5\r(2),2).∴eq\f(\r(2),2)≤d≤eq\f(5\r(2),2),即d的取值范围为eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(\r(2),2),\f(5\r(2),2))).(2)①∵|2x-a|+2a≤6,∴|2x-a|≤6-2a,∴2a-6≤2x-a≤6-2a,∴eq\f(3,2)a-3≤x≤3-eq\f(a,2),∵不等式f(x)≤6的解集为{x|-6≤x≤4},∴eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\f(3,2)a-3=-6,,3-\f(a,2)=4,))解得a=-2.②由①得f(x)=|2x+2|-4.∴|2x+2|-4≤(k2-1)x-5,化简整理得|2x+2|+1≤(k2-1)x,令g(x)=|2x+2|+1=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(2x+3,x≥-1,,-2x-1,x<-1,))y=g(x)的图象如图所示,要使不等式f(x)≤(k2-1)x-5的解集非空,需k2-1>2或k2-1≤-1,∴k的取值范围是{k|k>eq\r(3)或k<-eq\r(3)或k=0}.(二)1.[2016·西安质检]如图所示,已知椭圆C的中心在原点,焦点在x轴上,离心率等于eq\f(\r(3),2),它的一个顶点恰好在抛物线x2=8y的准线上.(1)求椭圆C的标准方程;(2)点P(2,eq\r(3)),Q(2,-eq\r(3))在椭圆上,A,B是椭圆上位于直线PQ两侧的动点,当A,B运动时,满足∠APQ=∠BPQ,试问直线AB的斜率是否为定值,请说明理由.解(1)设椭圆C的标准方程为eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0).∵椭圆的一个顶点恰好在抛物线x2=8y的准线y=-2上,∴-b=-2,解得b=2.又eq\f(c,a)=eq\f(\r(3),2),a2=b2+c2,∴a=4,c=2eq\r(3).可得椭圆C的标准方程为eq\f(x2,16)+eq\f(y2,4)=1.(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),∵∠APQ=∠BPQ,则PA,PB的斜率互为相反数,可设直线PA的斜率为k,则PB的斜率为-k,直线PA的方程为:y-eq\r(3)=k(x-2),联立eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(y-\r(3)=kx-2,,x2+4y2=16,))化为(1+4k2)x2+8k(eq\r(3)-2k)x+4(eq\r(3)-2k)2-16=0,∴x1+2=eq\f(8k2k-\r(3),1+4k2).同理可得:x2+2=eq\f(-8k-2k-\r(3),1+4k2)=eq\f(8k2k+\r(3),1+4k2),∴x1+x2=eq\f(16k2-4,1+4k2),x1-x2=eq\f(-16\r(3)k,1+4k2),kAB=eq\f(y1-y2,x1-x2)=eq\f(kx1+x2-4k,x1-x2)=eq\f(\r(3),6).∴直线AB的斜率为定值eq\f(\r(3),6).2.[2016·河南六市一联]已知函数f(x)=alnx-x,g(x)=x2-(1-a)x-(2-a)lnx,其中a∈R.(1)若g(x)在其定义域内为增函数,求实数a的取值范围;(2)若函数F(x)=f(x)-g(x)的图象交x轴于A,B两点,AB中点的横坐标为x0,问:函数F(x)的图象在点(x0,F(x0))处的切线能否平行于x轴?解(1)g′(x)=2x-(1-a)-eq\f(2-a,x)=eq\f(2x2-1-ax-2-a,x),∵g(x)的定义域为{x|x>0},且g(x)在其定义域内为增函数,∴g′(x)≥0在x>0时恒成立,则2x2-(1-a)x-(2-a)≥0在x>0时恒成立,∴a≥5-eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2x+1+\f(1,x+1)))在x>0时恒成立.而当x>0时,2(x+1)+eq\f(1,x+1)>3,∴a∈[2,+∞).(2)设F(x)的图象在(x0,F(x0))处的切线平行于x轴,F(x)=2lnx-x2-ax,F′(x)=eq\f(2,x)-2x-a,不妨设A(m,0),B(n,0),0<m<n,则eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(2lnm-m2-am=0,①,2lnn-n2-an=0,②,m+n=2x0,③,\f(2,x0)-2x0-a=0,④))①-②得2lneq\f(m,n)-(m+n)(m-n)=a(m-n),∴a=eq\f(2ln\f(m,n),m-n)-2x0,由④得a=eq\f(2,x0)-2x0,∴lneq\f(m,n)=eq\f(2m-n,m+n)=eq\f(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(m,n)-1)),\f(m,n)+1),⑤设t=eq\f(m,n)∈(0,1),⑤式可变为lnt-eq\f(2t-1,t+1)=0(t∈(0,1)).设h(t)=lnt-eq\f(2t-1,t+1),h′(t)=eq\f(1,t)-eq\f(2t+1-2t-1,t+12)=eq\f(t+12-4t,tt+12)=eq\f(t-12,tt+12)>0(t∈(0,1)),∴函数h(t)=lnt-eq\f(2t-1,t+1)在(0,1)上单调递增,因此h(t)<h(1)=0,也就是lneq\f(m,n)<eq\f(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(m,n)-1)),\f(m,n)+1),此式与⑤矛盾.∴F(x)的图象在点(x0,F(x0))处的切线不能平行于x轴.3.选做题(1)选修4-4:坐标系与参数方程在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=4t2,y=4t))(t为参数),以O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为ρ(4cosθ+3sinθ)-m=0(其中m为常数).①若直线l与曲线C恰好有一个公共点,求实数m的值;②若m=4,求直线l被曲线C截得的弦长.(2)选修4-5:不等式选讲已知定义在R上的连续函数f(x)满足f(0)=f(1).①若f(x)=ax2+x,解不等式|f(x)|<ax+eq\f(3,4);②若任意x1,x2∈[0,1],且x1≠x2时,有|f(x1)-f(x2)|<|x1-x2|,求证:|f(x1)-f(x2)|<eq\f(1,2).解(1)①直线l的极坐标方程可化为直角坐标方程:4x+3y-m=0,曲线C的参数方程可化为普通方程:y2=4x,由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(4x+3y-m=0,,y2=4x,))可得y2+3y-m=0,因为直线l和曲线C恰好有一个公共点,所以Δ=9+4m=0,所以m=-eq\f(9,4).②当m=4时,直线l:4x+3y-4=0恰好过抛物线的焦点F(1,0),由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(4x+3y-4=0,,y2=4x,))可得4x2-17x+4=0,设直线l与抛物线C的两个交点分别为A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=eq\f(17,4),故直线l被抛物线C所截得的弦长为|AB|=x1+x2+2=eq\f(17,4)+2=eq\f(25,4).(2)①f(0)=f(1),即a+1=0,即a=-1,所以不等式化为|-x2+x|<-x+eq\f(3,4).a.当x<0时,不等式化为x2-x<-x+eq\f(3,4),所以-eq\f(\r(3),2)<x<0;b.当0≤x≤1时,不等式化为-x2+x<-x+eq\f(3,4),所以0≤x<eq\f(1,2);c.当x>1时,不等式化为x2-x<-x+eq\f(3,4),所以x∈∅.综上所述,不等式的解集为eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(-\f(\r(3),2)<x<\f(1,2))))).②证明:由已知任意x1,x2∈[0,1]且x1≠x2,则不妨设x2>x1,则当x2-x1≤eq\f(1,2)时,|f(x1)-f(x2)|<|x1-x2|≤eq\f(1,2),当x2-x1>eq\f(1,2)时,则x1<eq\f(1,2),且1-x2<eq\f(1,2),那么|f(x1)-f(x2)|=|f(x1)-f(0)+f(1)-f(x2)|≤|f(x1)-f(0)|+|f(1)-f(x2)|<x1-0+1-x2=1-(x2-x1)<eq\f(1,2).(三)1.[2016·郑州质检]已知点M(-1,0),N(1,0),曲线E上任意一点到点M的距离均是到点N距离的eq\r(3)倍.(1)求曲线E的方程;(2)已知m≠0,设直线l1:x-my-1=0交曲线E于A,C两点,直线l2:mx+y-m=0交曲线E于B,D两点,C,D两点均在x轴下方.当CD的斜率为-1时,求线段AB的长.解(1)设曲线E上任意一点的坐标为(x,y),由题意可得,eq\r(x+12+y2)=eq\r(3)eq\r(x-12+y2),整理得x2+y2-4x+1=0,即(x-2)2+y2=3.(2)由题知l1⊥l2,且两条直线均恒过点N(1,0),设曲线E的圆心为E,则E(2,0),线段CD的中点为P,则直线EP:y=x-2,设直线CD:y=-x+t,由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(y=x-2,,y=-x+t,))解得点Peq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(t+2,2),\f(t-2,2))),由圆的几何性质,知|NP|=eq\f(1,2)|CD|=eq\r(|ED|2-|EP|2),而|NP|2=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(t+2,2)-1))2+eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(t-2,2)))2,|ED|2=3,|EP|2=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(|2-t|,\r(2))))2,解之得t=0或t=3,又C,D两点均在x轴下方,所以直线CD:y=-x.由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x2+y2-4x+1=0,,y=-x,))解得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=1-\f(\r(2),2),,y=\f(\r(2),2)-1))或eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=1+\f(\r(2),2),,y=-\f(\r(2),2)-1.))不失一般性,可设Ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1-\f(\r(2),2),\f(\r(2),2)-1)),Deq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1+\f(\r(2),2),-\f(\r(2),2)-1)),AC:y=u(x-1),由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x2+y2-4x+1=0,,y=ux-1,))消y得:(u2+1)x2-2(u2+2)x+u2+1=0,①方程①的两根之积为1,所以点A的横坐标xA=2+eq\r(2),又点Ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1-\f(\r(2),2),\f(\r(2),2)-1))在直线l1:x-my-1=0上,解得m=eq\r(2)+1,直线l1:y=(eq\r(2)-1)(x-1),所以A(2+eq\r(2),1),同理可得B(2-eq\r(2),1),所以线段AB的长为2eq\r(2).2.[2016·唐山统考]已知函数f(x)=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(lnx-ax+1x≥a,,ex-1+a-2xx<a))(a>0).(1)若a=1,证明:y=f(x)在R上单调递减;(2)当a>1时,讨论f(x)零点的个数.解(1)证明:当x≥1时,f′(x)=eq\f(1,x)-1≤0,f(x)在[1,+∞)上单调递减,f(x)≤f(1)=0;当x<1时,f′(x)=ex-1-1<0,f(x)在(-∞,1)上单调递减,且此时f(x)>0.所以y=f(x)在R上单调递减.(2)若x≥a,则f′(x)=eq\f(1,x)-a≤eq\f(1,a)-a<0(a>1),所以此时f(x)单调递减,令g(a)=f(a)=lna-a2+1,则g′(a)=eq\f(1,a)-2a<0,所以f(a)=g(a)<g(1)=0,(另解:f(a)=lna-a2+1<lna-a+1<0,事实上,令h(a)=lna-a+1,h′(a)=eq\f(1,a)-1<0,h(a)<h(1)=0)即f(x)≤f(a)<0,故f(x)在[a,+∞)上无零点.当x<a时,f′(x)=ex-1+a-2,①当a>2时,f′(x)>0,f(x)单调递增,又f(0)=e-1>0,feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2-a)))<0,所以此时f(x)在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2-a),0))上有一个零点.②当a=2时,f(x)=ex-1,此时f(x)在(-∞,2)上没有零点.③当1<a<2时,令f′(x0)=0,解得x0=ln(2-a)+1<1<a,所以f(x)在(-∞,x0)上单调递减,在(x0,a)上单调递增.f(x0)=ex0-1+(a-2)x0=ex0-1(1-x0)>0,所以此时f(x)没有零点.综上,当1<a≤2时,f(x)没有零点;当a>2时,f(x)有一个零点.3.选做题(1)选修4-4:坐标系与参数方程已知直线l的参数方程为eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=\f(1,2)t,,y=1+\f(\r(3),2)t))(t为参数),曲线C的极坐标方程为ρ=2eq\r(2)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(θ+\f(π,4))),直线l与曲线C交于A,B两点,与y轴交于点P.①求曲线C的直角坐标方程;②求eq\f(1,|PA|)+eq\f(1,|PB|)的值.(2)选修4-5:不等式选讲已知实数m,n满足:关于x的不等式|x2+mx+n|≤|3x2-6x-9|的解集为R.①求m,n的值;②若a,b,c∈R+,且a+b+c=m-n,求证:eq\r(a)+eq\r(b)+eq\r(c)≤eq\r(3).解(1)①利用极坐标公式,把曲线C的极坐标方程ρ=2eq\r(2)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(θ+\f(π,4)))化为ρ2=2ρsinθ+2ρcosθ,∴普通方程是x2+y2=2y+2x,即(x-1)2+(y-1)2=2.②∵直线l与曲线C交于A,B两点,与y轴交于点P,把直线l的参数方程eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=\f(1,2)t,,y=1+\f(\r(3),2)t))代入曲线C的普通方程(x-1)2+(y-1)2=2中,得t2-t-1=0,∴eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(t1·t2=-1,,t1+t2=1,))∴eq\f(1,|PA|)+eq\f(1,|PB|)=eq\f(1,|t1|)+eq\f(1,|t2|)=eq\f(|t1-t2|,|t1t2|)=eq\r(t1+t22-4t1t2)=eq\r(12-4×-1)=eq\r(5).(2)①由于解集为R,那么x=3,x=-1都满足不等式,即有eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(|9+3m+n|≤0,,|1-m+n|≤0,))即eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(9+3m+n=0,,1-m+n=0,))解得m=-2,n=-3,经验证当m=-2,n=-3时,不等式的解集是R.②证明:a+b+c=1,a+b≥2eq\r(ab),b+c≥2eq\r(bc),c+a≥2eq\r(ca),∴(eq\r(a)+eq\r(b)+eq\r(c))2=a+b+c+2eq\r(ab)+2eq\r(bc)+2eq\r(ca)≤3(a+b+c)=3,故eq\r(a)+eq\r(b)+eq\r(c)≤eq\r(3)(当且仅当a=b=c=eq\f(1,3)时取等号).(四)1.[2016·石家庄模拟]已知抛物线C:y2=2px(p>0)过点M(m,2),其焦点为F,且|MF|=2.(1)求抛物线C的方程;(2)设E为y轴上异于原点的任意一点,过点E作不经过原点的两条直线分别与抛物线C和圆F:(x-1)2+y2=1相切,切点分别为A,B,求证:直线AB过定点.解(1)抛物线C的准线方程为x=-eq\f(p,2),∴|MF|=m+eq\f(p,2)=2,又4=2pm,即4=2peq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2-\f(p,2))),∴p2-4p+4=0,∴p=2,∴抛物线C的方程为y2=4x.(2)证明:设点E(0,t)(t≠0),由已知切线不为y轴,设EA:y=kx+t,联立eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(y=kx+t,,y2=4x,))消去y,可得k2x2+(2kt-4)x+t2=0,①∵直线EA与抛物线C相切,∴Δ=(2kt-4)2-4k2t2=0,即kt=1,代入①可得eq\f(1,t2)x2-2x+t2=0,∴x=t2,即A(t2,2t).设切点B(x0,y0),则由几何性质可以判断点O,B关于直线EF:y=-tx+t对称,则eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\f(y0,x0)×\f(t-0,0-1)=-1,,\f(y0,2)=-t·\f(x0,2)+t,))解得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x0=\f(2t2,t2+1),,y0=\f(2t,t2+1),))即Beq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2t2,t2+1),\f(2t,t2+1))).解法一:直线AB的斜率为kAB=eq\f(2t,t2-1)(t≠±1),直线AB的方程为y=eq\f(2t,t2-1)(x-t2)+2t,整理得y=eq\f(2t,t2-1)(x-1),∴直线AB恒过定点F(1,0),当t=±1时,A(1,±2),B(1,±1),此时直线AB为x=1,过点F(1,0).综上,直线AB恒过定点F(1,0).解法二:直线AF的斜率为kAF=eq\f(2t,t2-1)(t≠±1),直线BF的斜率为kBF=eq\f(\f(2t,t2+1)-0,\f(2t2,t2+1)-1)=eq\f(2t,t2-1)(t≠±1),∴kAF=kBF,即A,B,F三点共线.当t=±1时,A(1,±2),B(1,±1),此时A,B,F三点共线.∴直线AB过定点F(1,0).2.[2016·贵州测试]设n∈N*,函数f(x)=eq\f(lnx,xn),函数g(x)=eq\f(ex,xn)(x>0).(1)当n=1时,求函数y=f(x)的零点个数;(2)若函数y=f(x)与函数y=g(x)的图象分别位于直线y=1的两侧,求n的取值集合A;(3)对于∀n∈A,∀x1,x2∈(0,+∞),求|f(x1)-g(x2)|的最小值.解(1)当n=1时,f(x)=eq\f(lnx,x),f′(x)=eq\f(1-lnx,x2)(x>0).由f′(x)>0得0<x<e;由f′(x)<0得x>e.所以函数f(x)在(0,e)上单调递增,在(e,+∞)上单调递减,因为f(e)=eq\f(1,e)>0,feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,e)))=-e<0,所以函数f(x)在(0,e)上存在一个零点;当x∈(e,+∞)时,f(x)=eq\f(lnx,x)>0恒成立,所以函数f(x)在(e,+∞)上不存在零点.综上得函数f(x)在(0,+∞)上存在唯一一个零点.(2)对函数f(x)=eq\f(lnx,xn)求导,得f′(x)=eq\f(1-nlnx,xn+1)(x>0),由f′(x)>0,得0<x<eeq\s\up15(eq\f(1,n));由f′(x)<0,得x>eeq\s\up15(eq\f(1,n)).所以函数f(x)在(0,eeq\s\up15(eq\f(1,n)))上单调递增,在(eeq\s\up15(eq\f(1,n)),+∞)上单调递减,则当x=eeq\s\up15(eq\f(1,n))时,函数f(x)有最大值f(x)max=f(eeq\s\up15(eq\f(1,n)))=eq\f(1,ne).对函数g(x)=eq\f(ex,xn)(x>0)求导,得g′(x)=eq\f(x-nex,xn+1)(x>0),由g′(x)>0,得x>n;由g′(x)<0,得0<x<n.所以函数g(x)在(0,n)上单调递减,在(n,+∞)上单调递增,则当x=n时,函数g(x)有最小值g(x)min=g(n)=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(e,n)))n.因为∀n∈N*,函数f(x)的最大值f(eeq\s\up15(eq\f(1,n)))=eq\f(1,ne)<1,即函数f(x)=eq\f(lnx,xn)在直线y=1的下方,故函数g(x)=eq\f(ex,xn)(x>0)在直线y=1的上方,所以g(x)min=g(n)=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(e,n)))n>1,解得n<e.所以n的取值集合A={1,2}.(3)对∀x1,x2∈(0,+∞),|f(x1)-g(x2)|的最小值等价于g(x)min-f(x)max=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(e,n)))n-eq\f(1,ne).当n=1时,g(x)min-f(x)max=e-eq\f(1,e);当n=2时,g(x)min-f(x)max=eq\f(e2,4)-eq\f(1,2e);因为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(e-\f(1,e)))-eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(e2,4)-\f(1,2e)))=eq\f(e24-e-2,4e)>0,所以|f(x1)-g(x2)|的最小值为eq\f(e2,
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