所以当1?x?2时,f??x??0,函数f?x?单调递增; 当x?1或x?2时,f??x??0,函数f?x?单调递减.
所以函数f?x?的单调递增区间为?1,2?,单调递减区间为???,1?和?2,???.………4分
(2)方法1:由f?x???13a2x?x?2x,得f'?x???x2?ax?2, 32因为对于任意x??1,???都有f'(x)?2(a?1)成立, 即对于任意x??1,???都有?x2?ax?2?2(a?1)成立, 即对于任意x??1,???都有x?ax?2a?0成立,…………6分
2令h?x??x?ax?2a,
2要使对任意x??1,???都有h?x??0成立,
???0,??a必须满足??0 或 ??1,………………………………………………8分
?2??h?1??0.?a2?8a?0,??a2即a?8a?0 或 ??1,………………………………9分
2???1?a?0.所以实数a的取值范围为??1,8?.………………………10分 方法2:由f?x???13a2x?x?2x,得f'?x???x2?ax?2, 32因为对于任意x??1,???都有f'(x)?2(a?1)成立,
所以问题转化为,对于任意x??1,???都有?f'(x)?max?2(a?1).………6分
aa?a2?因为f??x????x????2,其图象开口向下,对称轴为x?.
22?4?①当
2a?1时,即a?2时,f'?x?在?1,???上单调递减, 2所以f'?x?max?f'?1??a?3,
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由a?3?2?a?1?,得a??1,此时?1?a?2.………………7分 ②当
a?a??a??1时,即a?2时,f'?x?在?1,?上单调递增,在?,???上单调递减, 2?2??2?2所以f'?x??f'??a??2???amax4?2,
由a24?2?2?a?1?,得0?a?8,此时2?a?8.……8分 综上①②可得,实数a的取值范围为??1,8?.……………10分 (3)设点P??t,?1t3?a?32t2?2t???是函数y?f?x?图象上的切点, 则过点P的切线的斜率为k?f'?t???t2?at?2, 所以过点P的切线方程为y?1t3a3?2t2?2t???t2?at?2??x?t?.………11分因为点??0,?1???3?在切线上,
所以?13?13t3?a2t2?2t???t2?at?2??0?t?, 即23t3?12at2?13?0.……………12分 若过点??0,?1???3?可作函数y?f?x?图象的三条不同切线,
则方程231213t?2at?3?0有三个不同的实数解.……………13分 令g?t??23t3?12at2?13,则函数y?g?t?与t轴有三个不同的交点.
令g??t??2t2?at?0,解得t?0或t?a2.
因为g?0??13,g??a??2????13124a?3, 所以必须g??a??2????124a3?13?0,即a?2. 所以实数a的取值范围为?2,???.……………14分
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x2y221.(本小题满分14分) 已知椭圆2?2?1(a?b?0)的左焦点为F(?2,0),离心率
abe=
2,M、N是椭圆上的的动点。 2(Ⅰ)求椭圆标准方程;
(Ⅱ)设动点P满足:OP?OM?2ON,直线OM与ON的斜率之积为?1,问:是否存2在定点F1,F2,使得PF1?PF2为定值?,若存在,求出F1,F2的坐标,若不存在,说明理由。
(Ⅲ)若M在第一象限,且点M,N关于原点对称,点M在x轴上的射影为A,连接NA
并延长交椭圆于点B,证明:MN?MB;
?c?2?21.解:(Ⅰ)由题设可知:?c2?a?2,c?2……………………………2分
??2?a 故b?a?c?2……………………………3分
222x2y2??1……………………………4分 故椭圆的标准方程为:42(Ⅱ)设P(xp,yP),M(x1,y1),N(x2,y2),由OP?OM?2ON可得:
?xP?x1?2x2.............①……………………………5分 ??yP?y1?2y2由直线OM与ON的斜率之积为?1可得: 2y1y21?? ,即x1x2?2y1y2?0............②……………………………6分 x1x22222222 由①②可得:xP?2yP??x1?2x2??2?y1?2y2??(x1?2y1)?4(x2?2y2)
22 M、N是椭圆上,故x1?2y1?4,x2?2y2?4
22xPyP??1……………..8分 故x?2y?20,即
201022222P2P 由椭圆定义可知存在两个定点F使得动点P到两定点距离和为1(?10,0),F2(10,0),
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定值45;……………………………….9分; (Ⅲ)设M(x1,y1),B(x2,y2)
由题设可知x1?0,y1?0,x2?0,y2?0,x1?x2,A(x1,0),N(?x1,?y1)……10分 由题设可知lAB斜率存在且满足kNA?kNB?y1y?y?21………….③ 2x1x2?x1 kMN?kMB?1?y1y2?y1??1.........④…………………12分 x1x2?x1 将③代入④可得:
222(y2?y1)y2?y1(x2?2y2)?(x12?2y12)……⑤……13分 kMN?kMB?1???1?22x2?x1x2?x1x2?x1x2y2??1,故 点M,B在椭圆4222(x2?2y2)?(x12?2y12)4?4kMN?kMB?1???0 2222x2?x1x2?x1所以kMN?kMB?1?0?kMN?kMB??1?MN?MB…………14分
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