压轴题(四)12.已知函数f(x)=ax-a2-4(a>0,x∈R),若p2+q2=8,则的取值范围是()A.(-∞,2-)B.[2+,+∞)C.(2-,2+)D.[2-,2+]答案D解析==,表示点A(p,q)与点B连线的斜率.又a+≥4,故取点E(4,4).当AB与圆的切线EC重合时,kAB取最小值,可求得kEC=tan15°=2-,所以的最小值为2-;当AB与圆的切线ED重合时,kAB取最大值,可求得kED=tan75°=2+,∴的最大值为2+;故的取值范围是[2-,2+].16.(2019·江西上饶重点中学六校第二次联考)已知椭圆C的方程为+=1,A,B为椭圆C的左、右顶点,P为椭圆C上不同于A,B的动点,直线x=6与直线PA,PB分别交于M,N两点,若点D(9,0),则过D,M,N三点的圆必过x轴上不同于点D的定点,则该定点坐标为________.答案(3,0)解析首先证明椭圆的一个性质:椭圆+=1(a>b>0),点A,B是椭圆上关于原点对称的两点,P是椭圆上异于A,B的一个点,则kAPkBP=-.证明如下:设P(x,y),A(x1,y1),B(-x1,-y1),由于A,P是椭圆上的两点,故两式作差可得+=0,此时kAPkBP=·==-.故结论成立.设直线PA的斜率为k1,直线PB的斜率为k2,由题意可知k1k2=-=-,设直线PA的方程为y=k1(x+3),则M(6,9k1),设直线PB的方程为y=k2(x-3),则N(6,3k2),故kDM·kDN=·=3k1k2=-1,故DM⊥DN,MN为△DMN外接圆的直径,设所求的点为E(m,0)(m≠9),则kEM·kEN=·=-1,即-(6-m)2=27k1k2=-9,解得m=3(m=9舍去).综上可得,所求定点的坐标为(3,0).20.已知动点P到点F的距离比它到直线x=-的距离小2.(1)求动点P的轨迹方程;(2)记P点的轨迹为E,过点F、斜率存在且不为0的两直线l1,l2分别与曲线E交于M,N,P,Q四点,若l1⊥l2,证明:+为定值.解(1)由题意可知动点P到点F的距离与它到直线x=-的距离相等,显然动点P的轨迹是抛物线,设其方程为y2=2px(p>0),易知p=,所以动点P的轨迹方程为y2=x.(2)证明:由题意,直线l1的斜率存在,可设直线l1:y=k.由得k2x2-x+=0.设M(x1,y1),N(x2,y2),则x1+x2==.于是|MN|=x1+x2+p=+=.同理可得|PQ|==k2+1.所以+=+=1,为定值.21.已知函数f(x)=ax2-(2a+1)x+lnx,a∈R.(1)当a=1时,求曲线y=f(x)在x=2处的切线方程;(2)讨论函数f(x)的单调性.解(1)函数f(x)=ax2-(2a+1)x+lnx的定义域是(0,+∞).当a=1时,f(x)=x2-3x+lnx,f′(x)=2x-3+==.曲线y=f(x)在x=2处的切线斜率为f′(2)=,f(2)=-2+ln2,故曲线y=f(x)在x=2处的切线方程为y-f(2)=f′(2)·(x-2),即y-(-2+ln2)=(x-2),化简得3x-2y-10+2ln2=0.(2)因为f(x)=ax2-(2a+1)x+lnx,从而f′(x)=2ax-(2a+1)+==,x>0.当a≤0时,x∈(0,1)时,f′(x)>0;x∈(1,+∞)时,f′(x)<0,所以函数f(x)在区间(0,1)上单调递增,在区间(1,+∞)上单调递减;当0
0,得0;由f′(x)<0,得1时,由f′(x)>0,得01;由f′(x)<0,得