8km4m-4
所以x1+x2=-2,x1x2=2,
1+4k1+4k2
y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=k2x1x2+km(x1+x2)+m2= m2-4k24m2?48k2m22
k?-2+m=2.----------7分 21+4k1+4k1?4k2→→因为AM⊥AN, 所以AM·AN=y1y2+(x1-2)(x2-2)=0,
所以y1y2+x1x2-2(x1+x2)+4=0,
m2-4k24m2-416km所以2+2+2+4=0,
1+4k1+4k1+4k去分母得m-4k+4m-4+16km+4+16k=0,整理得
2
2
2
2
m522
即12k+16km+5m=0,整理得(2k+m)(6k+5m)=0,所以k=-,或k=-m,----------9分
26
??当k=-时,l:y=-x+m=m?-+1?过定点(2,0),显然不满足题意;
22?2?
55m?5??6?当k=-m时,l:y=-x+m=m?-x+1?过定点?,0?.----------11分 66?6??5?
②若直线l垂直于x轴,设l与x轴交于点(x0,0),由椭圆的对称性可知△MNA为等腰直角三角形, 所以
1-=2-x0,化简得5x0-16x0+12=0,
4
mmxx20
2
6?6?解得x0=或2(舍), 即此时直线l也过定点?,0?.----------13分 5?5?21、(本题满分14分)
已知函数f(x)?x?ln(x?a)(a?R).
(1)若f(x)有两个不同的极值点,求a的取值范围;
(2)当a??2时,g(a)表示函数f(x)在[?1,0]上的最大值,求g(a)的表达式; (3)求证:
2
3n?111?lnn?1?1???4(n?1)231?,(n?N?)。 n【考点分析】本小题主要考查导数的运算法则,利用导数研究函数的单调性、极值、不等式的证明等基础知识,考查运算能力以及分类讨论的数学思想方法.
12x2?2ax?1?(x?a), 解:(1)(法一)f(x)?2x?x?ax?a'2设g(x)?2x?2ax?1,??4a?8,当??0时a?22或a??2
若a?'x)?2x?2,由f(1,,易知f'(x)?0在x?a时恒成立,无极值点. x?a- 6 -
若a??2,设g(x)?2x2?2ax?1的两根为x1,x2且x1?x2。
?x1?x2?a?0???1,?a?x1?x2,故有
xx?12?2?x 'f(x) (a,x1) x1 (x1,x2) x2 (x2,??) ? 0 - 0 +
∴当a??2时,函数f(x)有两个极值点。????4分
12x2?2ax?1?(x?a),???1分 (法二)f(x)?2x?x?ax?a'设g(x)?2x2?2ax?1,f(x)有两个极值点?g(x)?0有两个大于a的不等实根x1,x2(x1?x2)
???4a2?8?0????g(a)?2a2?2a2?1?0?a??2∴当a??2时,函数f(x)有两个极值点。????4分 ?a?a?2??x1?x2?a??2?1(2)当a??2时,由(1)知??,?x1??1?x2?0
0?xx??112?2??f(x)在??1,x2?为减函数,在?x2,0?为增函数, ?f(x)在??1,0?上的的最大值为f(?1)或f(0)
f(?1)?1?ln(?1?a),f(0)?ln(?a),----------6分 设h(a)?f(?1)?f(0)?1?ln1?aa?1?lne, aaa?1111?1?e?(1?)e?e?1,故h(a)?0, ?a??2????,0?,?aa2a?2??g(a)?1?ln(?1?a)(a??2).----------8分
2(3)由(2)知f(x)?x?ln(x?2)在??1,0?上有最大值g(?2)?1,且仅在x??1时取得.取
n?1n?12n?1)?ln(??2)?1 ???1,0?,n?N?,则(?nnnn?1n?122n?121)?1?()???2----------10分 即ln(nnnnn2x??
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法一:ln(n?121321221n21)??2,lnln??ln??2. ,?,,??22nnn222111n?1n?1(n?1)相加得:ln(n?1)?2(1?111111111????)?(1?2?2???2)?2(1?????)? 23n23n23n(1?111113n?1,----------12分 ??)?2(1?????)?2?3n(n?1)23n2(n?1)?3n?1111?ln(n?1)?2(1?????) (n?N?),
2(n?1)23n3n?111?lnn?1?1???4(n?1)231?,(n?N?)----------14分 n即:
法二:用数学归纳法证明:
当n?1时,易知成立,----------9分 假设当n?k时,不等式成立,即?3k?1111?lnk?1?1?????,(k?N?)成立----------10分
4(k?1)23kn?k?1时,?3k?41111?lnk?2?(1??????,)
4(k?2)23kk?1=
3k?11113k?43k?11 ?lnk?1?(1?????)?lnk?2?lnk?1???4(k?1)23k4(k?2)4(k?1)k?1=
?3k?11111?k?221 ?lnk?1?(1?????)??ln???4(k?1)23k2?k?1k?1(k?1)(k?2)?3k?11111?k?2?21???lnk?1?(1?????)??ln??? 2??4(k?1)23k2?k?1?k?1(k?1)??n?121)??2,(n?N?)) nnn<
?0 (由归纳假设及ln(∴当n?k?1不等式也成立,故得证。----------14分
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