题目内容
(1)已知直线(Ⅰ)当
(Ⅱ)过坐标原点O做C1的垂线,垂足为A,P为OA中点,当α变化时,求P点的轨迹的参数方程.
(2)已知正实数a、b、c满足a2+4b2+c2=3.
(I)求a+2b+c的最大值;
(II)若不等式|x-5|-|x-1|≥a+2b+c恒成立,求实数x的取值范围.
【答案】分析:(1)(Ⅰ)分别消去直线C1、曲线C2参数,Z在把α代入联立即可得出;
(Ⅱ)由直线OA⊥直线C1,可得出直线OA的方程,与直线C1的方程联立即可求出点A的坐标,再利用中点坐标公式即可求出线段OA的中点P的参数方程.
(2)(Ⅰ)利用柯西不等式即可求出;
(Ⅱ)对于满足条件的正实数a、b、c不等式|x-5|-|x-1|≥a+2b+c恒成立?|x-5|-|x-1|≥(a+2b+c)max,利用(Ⅰ)的结论,再解出绝对值的不等式即可得出x的取值范围.
解答:解:(1)(Ⅰ)由直线
消去参数t得y=tanα(x-1),当
时,
,
由曲线
消去参数θ得x2+y2=1,
联立
,消去y化为2x2-3x+1=0,解得x=1或
,
分别代入
解得y=0,
,∴
或
,
∴C1与C2的交点坐标为(1,0),
;
(Ⅱ)∵OA⊥直线C1,∴直线OA的方程为
,
联立
解得
.
当α时,由中点坐标公式可得点P的参数方程为
(α为参数).
(2)(I)由柯西不等式得:(a2+4b2+c2)(1+1+1)≥(a+2b+c)2
又a、b、c为正实数,∴a+2b+c≤3.
当且仅当a=2b=c,即
时取等号.
∴(a+2b+c)max=3.
(II)若对于满足条件的正实数a、b、c不等式|x-5|-|x-1|≥a+2b+c恒成立.
则|x-5|-|x-1|≥(a+2b+c)max,
即|x-5|-|x-1|≥3.
记f(x)=|x-5|-|x-1|=
,
作函数的图象如图所示:
由
,
由图象知,实数x满足的区间为
.
点评:熟练掌握把参数方程化为普通方程的方法、相互垂直的直线的斜率之间的关系、中点坐标公式、柯西不等式及恒成立问题的等价转化、解绝对值不等式的分类讨论方法是解题的关键.
(Ⅱ)由直线OA⊥直线C1,可得出直线OA的方程,与直线C1的方程联立即可求出点A的坐标,再利用中点坐标公式即可求出线段OA的中点P的参数方程.
(2)(Ⅰ)利用柯西不等式即可求出;
(Ⅱ)对于满足条件的正实数a、b、c不等式|x-5|-|x-1|≥a+2b+c恒成立?|x-5|-|x-1|≥(a+2b+c)max,利用(Ⅰ)的结论,再解出绝对值的不等式即可得出x的取值范围.
解答:解:(1)(Ⅰ)由直线
由曲线
联立
分别代入
∴C1与C2的交点坐标为(1,0),
(Ⅱ)∵OA⊥直线C1,∴直线OA的方程为
联立
当α时,由中点坐标公式可得点P的参数方程为
(2)(I)由柯西不等式得:(a2+4b2+c2)(1+1+1)≥(a+2b+c)2
又a、b、c为正实数,∴a+2b+c≤3.
当且仅当a=2b=c,即
∴(a+2b+c)max=3.
(II)若对于满足条件的正实数a、b、c不等式|x-5|-|x-1|≥a+2b+c恒成立.
则|x-5|-|x-1|≥(a+2b+c)max,
即|x-5|-|x-1|≥3.
记f(x)=|x-5|-|x-1|=
作函数的图象如图所示:
由
由图象知,实数x满足的区间为
点评:熟练掌握把参数方程化为普通方程的方法、相互垂直的直线的斜率之间的关系、中点坐标公式、柯西不等式及恒成立问题的等价转化、解绝对值不等式的分类讨论方法是解题的关键.
练习册系列答案
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