1x12(2)设Q(x1,y1),则?y12?1,因为直线m与直线l的倾斜角互补,所以km??kl??,
241所以直线m的方程为y?y1??(x?x1),
21令y?0,得M(x1?2y1,0);令x?0,得N(0,x1?y1). ………10分
21252222222所以QM?QN?(2y1)?y1?x1?(x1)?x1?5y1
24x12?5(?y12)?5. ………14分
4x02方法2:设P(x0,y0),则?y02?1,因为直线m与直线l的倾斜角互补,
41所以km??kl??,
21所以直线m的方程为y?y0??(x?x0),
21令y?0,得M(x0?2y0,0);令x?0,得N(0,x0?y0). ………10分
2?x2?y2?1??422联立?,消去x,得8y?4y(x0?2y0)?(x0?2y0)?4?0,
?y?y??1(x?x)00??21解得Q(2y0,x0), ………12分
212x0222222所以QM?QN?x0?x0?4y0?y0?5(?y02)?5. ………14分
4418.解:(1)在?OAB中,因为OA?3,OB?33,?AOB?90?,所以?OAB?60?,
3在?AOM中,OA?3,AM?,?OAM?60?,
233由余弦定理,得OM?, ………2分
2222所以OM?AM?OA,即OM?AN,所以?AOM?30?,
所以?OAN为正三角形,所以?OAN的周长为9,即防护网的总长度为9km. ………4分
(2)设?AOM??(0????60?),因为S?OMN?3S?OAM,
11ON?OMsin30??3?OA?OMsin?,即ON?63sin?, ………6分 22ONOA333??在?OAN中,由,得ON?, ………8分
sin60?sin(??60??30?)cos?2cos?所以
·6·
133,即sin2??,由0??2??120?,
22cos?得2??30?,所以??15?,即?AOM?15?. ………10分
33(3)设?AOM??(0????60?),由(2)知ON?,
2cos?OMOA33又在?AOM中,由,得OM?, ………12分 ?sin60?sin(??60?)2sin(??60?)127所以S?OMN?OM?ON?sin30??
216sin(??60?)cos?27? 1338(sin2??cos2??)22227, ………14分 ?8sin(2??60?)?43从而63sin??所以当且仅当2??60??90?,即??15?时,?OMN 的面积取最小值为27(2?3)km2.
4 ………16分 19.解:(1)由题意得logaSn?n?1,所以Sn?an?1, ………2分 当n?2时,an?Sn?Sn?1?an?1?an?2?(a?1)an?2,又a1?S1?1,不适合上式, 所以an??1,n?1,?. ………4分 n?2?(a?1)a,n?2n?1,?b20?n?1,1?n?10,?1,m?10;又,所以, b??nn?2?2,n?2?an?an?1,11?n?20 则当11?n?20时,bn?an?an?1?22n?3;当1?n?10时,bn?b20?n?1?239?2n,
(2)因为a?2,所以an???239?2n,1?n?10,即bn??2n?3, ………6分
2,11?n?20?373539?2n ①[1]当1?n?10时,Tn?b1?b2?????bn?2?2?????2
237(1?4?n)239(1?2?2n)??; ………8分
1?4?13[2]当11?k?20时,Tn?T10?b11?b12?????bn
239(1?2?20)19239(1?2?20)219(1?4n?10)212n?3?2?2?????2?? ?
331?4220(219?1)?22n?1?.
3?239(1?2?2n),1?n?10,??3综上所述,Tn??2019 ………10分 2n?1?2(2?1)?2,11?n?20.?3?·7·
?n?4,1?n?m,??2,1?n?m,?24m?2n?1②因为bn??2n?3,所以cn??,
n?42,m?1?n?2m??,m?1?n?2m??22n?3n?3n?43n?8[1]当1?n?m?1时,因为cn?1?cn?4m?2n?3?4m?2n?1?4m?2n?1,所以
222(Ⅰ)若1?m?3,则cn?1?cn?0,此时c1?c2?????cm;
(Ⅱ)若m?4,则当n?1,2时,cn?1?cn?0;当3?n?m?1时,cn?1?cn?0,
4m?2n?1此时c1?c2?c3?c4?????cm; ………12分
(m?1)?4m?41???0,所以cm?1?cm;
22m?122m?122m?1n?3n?413?3n[3]当m?1?n?2m?1时,因为cn?1?cn?2n?1?2n?3?2n?1,所以
222(Ⅰ)若1?m?3,则当m?1?n?4时,cn?1?cn?0;当5?n?2m?1时,cn?1?cn?0,此时c4?c5?c6?????c2m;
[2]当n?m时,因为cn?1?cn?(Ⅱ)若m?4,则cn?1?cn?0,此时cm?1?cm?2?????c2m. ………14分 从而:[A]当m?1时,因为c1?c2,所以?cn?的最大项为c2??1;
[B]当m?2时,因为c1?c2?c3?c4,且c1?0?c4,所以?cn?的最大项为c4?0; [C]当m?3时,因为c1?c2?c3?c4?c5?c6,而c1??31?c?5117,所以此时的最大项为221; 27[D]当m?4时,因为c1?c2?c3?c4?????cm?cm?1?cm?2?????c2m,
3m?3m?3而c1??4m?3?cm?1?2m?1,所以此时?cn?的最大项为cm?1?2m?1. ………16分
222c5?(说明:本题的结论也可以叙述为:
(A)当m?1或m?4时,?cn?的最大项为cm?1?(B)当m?2或m?3时,?cn?的最大项为cm?2
m?3; 22m?1m?2?2m?1.) 2112111x2?4x?1?20.解:(1)当k?时,f(x)?x?2x?lnx,则f?(x)?x?2?,
24222x2x·8·
由f?(x)?0,得x?2?3或x?2?3(舍), ………2分
列表如下: x f?(x) f(x) 1 2 1(,2?3) 2- 2?3 0 (2?3,4) + 4 115?ln2? 递减 取极小值 递增 ln2?4 2161115349?0, 因为f(4)?f()?ln2?4?(?ln2?)?ln2?221621611151所以函数f(x)在[,4]上的最大值为f()??ln2?. ………4分
2216211(2)先考虑问题的反面,即若f(x)在区间(,4)上单调,则f?(x)?0对x?(,4)恒成立或
221f?(x)?0对x?(,4)恒成立. ………6分
21kkx2?2x?k22因为f?(x)?kx?2??,则kx?2x?k?0对x?(,4)恒成立或kx?2x?k?02xx1对x?(,4)恒成立. ………8分
22x12x1即k?2对x?(,4)恒成立或k?2对x?(,4)恒成立,
x?12x?1288所以k?1或k?,从而所求的k的取值范围是(,1). ………10分
171722(3)当k?2时,f(x)?x?2x?2lnx,则f?(x)?2x?2?,
x2f(b)?f(a)22)?2?2,所以?(x)?2x?2??,则??(x因为1?x?2,所以??(x)?2?2?0,
xb?axx故?(x)在区间[a,b]上单调递增,从而原命题等价于:要证明?(a)?0??(b)……12分
2f(b)?f(a)2?2b?2?, 即证2a?2??ab?ab2(b2?2b?2lnb)?(a2?2a?2lna)2?2b?2?, 只要证2a?2??ab?ab2lnb?lna2?b?a? ①, 只要证a?b??2?ab?ablnb?lna2?b?a? ②,令t?b?a,则b?t?a, [1]先证:2?b?abt2t2所以1?a?t?a?2,只需证:2ln(1?)?t? ③,
aa?t2tt2?2ln(1?),令h(t)?t?(0?t?1), a?ta·9·
2a22t[(t?a)2?1]则h?(t)?2t????0,所以h(t)在(0,1)上单调递增,于是
(a?t)2a?t(a?t)2h(t)?h(0)?0,所以③式与②式成立. ………14分
2lnb?lna[2]再证:a?b??2? ④,令t?b?a,则b?t?a,
ab?a2tt2?2ln(1?) ⑤, 所以1?a?t?a?2,只需证:?t?aat2t2t[a(t?a)?1]2?0,所以m(t)在(0,1)令m(t)?2ln(1?)?t?,(0?t?1),则m?(t)?aaa(a?t)上单调递增,于是m(t)?m(0)?0,所以⑤式成立,从而④式也成立.
综上所述,不等式①成立,故原命题成立. ………16分
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