sin???sin?.则直线MP的方程为:y?sin??令y?0,得xR?sin??sin?(x?2cos?),
2cos??2cos?2(sin?cos??cos?sin?),
sin??sin?2(sin?cos??cos?sin?)同理:xS?, ??????????12分
sin??sin?4(sin2?cos2??cos2?sin2?)4(sin2??sin2?)??4. 故xR?xS?2222sin??sin?sin??sin?所以OR?OS?xR?xS?xR?xS?4为定值. ????????14分 【说明】本题主要考查椭圆的方程与性质、圆的方程、向量、圆与椭圆的位置关系、直
线方程等基础知识,考查学生运算能力、推理论证以及分析问题、解决问题的能力,考查数 形结合思想、化归与转化思想. 20.(本小题满分14分)
已知函数f(x)?13x?bx2?cx?d,设曲线y?f(x)在与x轴交点处的切线为y?4x?12,3f?(x)为f(x)的导函数,满足f?(2?x)?f?(x).
(1)求f(x);
(2)设g(x)?xf?(x),m?0,求函数g(x)在[0,m]上的最大值;
(3)设h(x)?lnf?(x),若对一切x?[0,1],不等式h(x?1?t)?h(2x?2)恒成立,求实数t的取值范围.
解:(1)f?(x)?x2?2bx?c, ????????????1分
?f?(2?x)?f?(x),?函数y?f?(x)的图像关于直线x?1对称,则b??1.??2分 ?直线y?4x?12与x轴的交点为(3,0),
?f(3)?0,且f?(3)?4,即9?9b?3c?d?0,且9?6b?c?4,
解得c?1,d??3. ????????4分
y21?113x?x2?x?3. ????????5分 322(2)f?(x)?x?2x?1?(x?1),
则f(x)???x?x,x?1,g(x)?x(x?1)2?xx?1?? ????7分 2??x?x,x?1.其图像如图所示.
2当x?x?2O 11?222x11?2时,x?,根据图像得: 42(ⅰ)当0?m?1时,g(x)最大值为m?m2; 2(ⅱ)当
111?2时,g(x)最大值为; ?m?422(ⅲ)当m?1?2时,g(x)最大值为m2?m. ?????????????10分 22(3)方法一:h(x)?ln(x?1)?2lnx?1,
h(x?1?t)?2lnx?t,h(2x?2)?2ln2x?1,
?当x?[0,1]时,2x?1?2x?1,
?不等式2lnx?t?2ln2x?1恒成立等价于x?t?2x?1且x?t恒成立,
由x?t?2x?1恒成立,得?x?1?t?3x?1恒成立,
?当x?[0,1]时,3x?1?[1,4],?x?1?[?2,?1],
??1?t?1, ?????????????????12分
又?当x?[0,1]时,由x?t恒成立,得t?[0,1],
因此,实数t的取值范围是?1?t?0. ?????????????14分 方法二:(数形结合法)作出函数y?2x?1,x?[0,1]的图像,其图像为线段AB(如图),
y?y?x?t的图像过点A时,t??1或t?1, ?要使不等式x?t?2x?1对x?[0,1]恒成立,
必须?1?t?1, ?????????????12分 又?当函数h(x?1?t)有意义时,x?t,
4B32A1?2?1O 1234x?当x?[0,1]时,由x?t恒成立,得t?[0,1],
因此,实数t的取值范围是?1?t?0. ?????????????14分 方法三:?h(x)?ln(x?1), h(x)的定义域是{xx?1},
2?要使h(x?1?t)恒有意义,必须t?x恒成立,
?x?[0,1],?t?[0,1],即t?0或t?1. ??????① ???????12分
由h(x?1?t)?h(2x?2)得(x?t)?(2x?1),
22即3x2?(4?2t)x?1?t2?0对x?[0,1]恒成立, 令?(x)?3x2?(4?2t)x?1?t2,?(x)的对称轴为x??2?t, 32?t??2?t?2?t?1,?0,?0???1,????则有?或?或? 333???(4?2t)2?4?3?(1?t2)?0????(1)?0??(0)?0?解得?1?t?1. ??????②
综合①、②,实数t的取值范围是?1?t?0. ?????????????14分
【说明】本题主要考查函数导数运算法则、导数的几何意义、二次函数和分段函数的图像及其性质的运用、不等式的求解与证明等基础知识,考查分类讨论思想和数形结合思想,考查考生的计算推理能力及分析问题、解决问题的能力和创新意识. 21.(本小题满分14分)
已知数列{an}满足:a1?a1,n?N*(其中e为自然对数的底数),an?1?nn.
2ean?e2n, Tn?e?n. n?1(1)求数列{an}的通项an;
(2)设Sn?a1?a2???an,Tn?a1?a2?a3???an,求证:Sn?解:(1)?an?1?an,
enan?e1e11???en,即n?n?1?1. ?????????????3分 an?1anean?1ean11令bn?n?1,则bn?1?bn?1,b1??2,
eana1因此,数列{bn}是首项为2,公差为1的等差数列.
bn?2?(n?1)?1?n?1, ?????????????5分
11. ?????????????6分 ?an??n?1n?1bne(n?1)e*n?1(2)(方法一)先证明当n?N时,e?n.
x?1x?1设f(x)?e?x,x?[1,??),则f?(x)?e?1, ?当x?1时,f?(x)?0,
?f(x)在(1,??)上是增函数,则当x?1时,f(x)?f(1)?0,即ex?1?x.???8分
1111*n?1???因此,当n?N时,e?n,an?, ????9分 n?1(n?1)e(n?1)nnn?111*n??e?(2n?1). ???????10分 当n?N时,n?1?e,an?n?1nn?1(n?1)ee?e111111n?Sn?a1?a2???an?(1?)?(?)???(?)?1??.
223nn?1n?1n?1??????????12分
(2n?1)]?Tn?a1?a2?a3???an?e?1?e?3?e?5???e?(2n?1)?e?[1?3?5????e?n.
2?????????14分
(方法二)数学归纳法证明
1n1nn?1?S?当时,成立; ?n,,
2n?12n?1211?T1?a1?,e?n?,
2e11??, ?e?2又,
2e?n2n?1时,Tn?e成立. ?????????????????8分 ?当
k?k2(2)设n?k时命题成立,即Sk?T?e,k,
k?1k1n?k?1S?S?a??当时,k?1, kk?1k?1(k?2)ekk?1k1k?1要证Sk?1???, 即证,
k?2k?1(k?2)ekk?2k化简,即证e?k?1. ??????????9分 设f(x)?ex?x?1,x?(0,??),则f?(x)?ex?1, ?当x?0时,f?(x)?0,
?f(x)在(0,??)上是增函数,则当x?0时,f(x)?f(0)?0,即ex?x?1.
nk因此,不等式e?k?1成立,即当n?k?1时Sn?成立. ???????11分
n?1(1)?S1?a1??k当n?k?1时,Tk?1?Tk?ak?1?e221e?k?k??, k(k?2)ek?22?k?k2e要证Tk?1?e?e?(k?1), , 即证
k?2k?1化简,即证e?k?2.
2k?1根据前面的证明,不等式e?k?2成立,则n?k?1时Tn?e?n成立.
2n*由数学归纳法可知,当n?N时,不等式Sn?,Tn?e?n成立.?????14分
n?1
?(k?1)2【说明】考查了数列的递推公式的处理、等差数列的通项公式、数学归纳法等知识,考查学生的构造数列和函数解决问题的意识,考查了学生变形的能力,化归与转化的思想以及创新意识.