参考答案
1.解:(Ⅰ)f?(x)?ax2?2bx?c,由题意及导数的几何意义得
f?(1)?a?2b?c?0, (1)
f?(m)?am2?2bm?c??a, (2) ………………2分
又a?b?c,可得4a?a?2b?c?4c,即4a?0?4c,故a?0,c?0, ………3分 由(1)得c??a?2b,代入a?b?c,再由a?0,得
1b???1, (3) ……………………4分 3a将c??a?2b代入(2)得am2?2bm?2b?0,即方程ax2?2bx?2b?0有实根.
故其判别式??4b2?8ab≥0得
bb≤?2,或≥0, (4) ……………………5分 aab由(3),(4)得0≤?1; ……………………6分
a(Ⅱ)由f?(x)?ax2?2bx?c的判别式???4b2?4ac?0, 知方程f?(x)?ax2?2bx?c?0(?)有两个不等实根,设为x1,x2,
又由f?(1)?a?2b?c?0知,x1?1为方程(?)的一个实根,则有根与系数的关系得
x1?x2??2b2b,x2???1?0?x1, ……………………9分 aa当x?x2或x?x1时,f?(x)?0,当x2?x?x1时,f?(x)?0, 故函数f(x)的递增区间为[x2,x1],由题设知[x2,x1]?[s,t], 因此|s?t|?|x1?x2|?2?2bb,由(Ⅰ)知0≤?1得|s?t|的取值范围为[2,4);…12分 aa(Ⅲ)由f?(x)?a?0,即ax2?2bx?a?c?0,即ax2?2bx?2b?0,
bbbx?2??0,整理得(2x?2)?x2?0, aaabbb设g()?(2x?2)?x2,可以看作是关于的一次函数,
aaabb由题意g()?0对于0≤?1恒成立,
aa因为a?0,则x2?2?2??g(?1)≥0,?x+2x?2≥0,故? 即?2得x≤?3?1或x≥3?1, ?g(0)?0,??x?0,由题意,[k,??)?(??,?3?1]?[3?1,??),
故k≥3?1,因此k的最小值为3?1. ……………………16分 2.(本小题满分12分) 解:(1)依题意,随机变量ξ的取值是0,1,6,8.
P(ξ=0)=0.1,P(ξ=1)=?0.9,P(ξ=6)= 得?分布列: ……6分
3832?0.9,P(ξ=8)= ?0.9. 88? Pi (2)
0 1 6 8 0.1 3?0.9 83?0.9 82?0.9 8E?=0?0.1?332?0.9?1??0.9?6??0.9?8?4.2.……12分 8883.(本小题满分14分)
PF1?PF2,…………∵解:(1)c2?a2?b2,∴c2?4m2.……2分 又∵PF1?PF2?0 ∴
3分 ∴PF1?PF222??2c??16m2.……5分
2由椭圆定义可知PF1?PF2?2a?26m,PF1?PF2??2?16m2?8?24m2,…6分
0?、F2?2,0?. …………7分 从而得m2?1,c2?4m2?4,c?2. ∴F1??2,F1(-2,0)(2)∵,F2(2,0),
由已知:QF1?2QM,即QF1?2QM,所以有:QF1?2QF2?1,设P(x,y), …9分 则?x?2??y?2??x?2??y?1?,…12分
2222222?2???2即?x?6??y?32(或x2?y2?12x?4?0) 2综上所述,所求轨迹方程为:?x?6??y?32.…14分 22y Q(x,y) M F1 O F2 x
4.(本小题满分14分) 解:(1)由an+1=an+6an-1,an+1+2an=3(an+2an-1) (n≥2) ∵a1=5,a2=5 ∴a2+2a1=15
故数列{an+1+2an}是以15为首项,3为公比的等比数列 …………5分
+
(2)由(1)得an+1+2an=5·3n 由待定系数法可得(an+1-3n1)=-2(an-3n)
--
即an-3n=2(-2)n1 故an=3n+2(-2)n1=3n-(-2)n ………9分
2
(3)由3nbn=n(3n-an)=n[3n-3n+(-2)n]=n(-2)n,∴bn=n(-3)n 2222 令Sn=|b1|+|b2|+…+|bn|=3+2(3)2+3(3)3+…+n(3)n 22222+
3Sn=(3)2+2(3)3+…+(n-1)(3)n+n(3)n1 …………11分
22n[1-(3)]1222232n2n+132n+12n2n+1
得3Sn=3+(3)+(3)+…+(3)-n(3)=-n()=2[1-()]-n(2333)
1-3
22
∴ Sn=6[1-(3)n]-3n(3)n+1<6
要使得|b1|+|b2|+…+|bn|<m对于n∈N恒成立,只须m≥6 …14分
*
kx1?x22k2x1?x2?x1x2?()?2时等号成24,当且仅当5.(本小题满分14分)解:(1)
k2(0,]4.……5分 立,故u的取值范围为
(2)解法一(函数法) (xx111?x1)(?x2)??x1x2?1?2 x1x2x1x2x2x12x12?x21k2?1k2?1?x1x2???x1x2??2?u??2……6分
x1x2x1x2x1x2uk2?1k2k2f(u)?u??22∴ ……7由0?u?,又k?1,k?1?0,在(0,]上是增函数,u44分
222kk?1k42k211???2??2??(?)k?122所以(?x1)(?x2)?u??24k4kk2
x1x2u42即当k?1时不等式(11k2?x1)(?x2)?(?)2成立. ………9分 x1x22k解法二(不等式证明的作差比较法)
11k22x1x24k21(?x1)(?x2)?(?)??x1x2???2??2 x1x22kx1x2x2x1k4x1x2k2?4x1x2k2?4x1x2(x1?x2)214k2???(?x1x2)?(??2)???, x1x2k24x2x1k2x1x24x1x2将k?4x1x2?(x1?x2)代入得
2211k22(x1?x2)2(4?k2x1x2?4k2)(?x1)(?x2)?(?)?, ……6分 x1x22k4k2x1x2∵(x1?x2)?0,k?1时4?kx1x2?4k?4(1?k)?kx1x2?0,
2222211k22(x1?x2)2(4?k2x1x2?4k2)(?x)(?x)?(?)成?0∴k?1,即当时不等式122xx2k4kx1x212立.……………9分
(3)解法一(函数法)
22111?kk2k2记(?x1)(?x2)?u??2?f(u),则(?)?f(),
x1x2u2k2k2k2即求使f(u)?f()对u?(0,]恒成立的k的范围. …………10分
44由(2)知,要使(11k2?x1)(?x2)?(?)2对任意(x1,x2)?D恒成立,必有0?k?1, x1x22k1?k2因此1?k?0,∴函数f(u)?u??2在(0,1?k2]上递减,在[1?k2,??)上递
u2增,………12分
k2k2k2 要使函数f(u)在(0,]上恒有f(u)?f(),必有即k4?16k2?16?0,?1?k2,
444解得0?k2?45?8. ……………14分
解法二(不等式证明的作差比较法)
11k22(x1?x2)2(4?k2x1x2?4k2)由(2)可知(?x1)(?x2)?(?)?,
x1x22k4k2x1x2要不等式恒成立,必须4?kx1x2?4k?0恒成立, …………10分
224?4k2 …………11分 即x1x2?恒成立,2kk2k24?4k2由0?x1x2?得,即k4?16k2?16?0, …………13分 ?244k解得0?k2?45?8. 因此不等式(分
11k2?x1)(?x2)?(?)2恒成立的k2的范围是0?k2?45?8. ……14x1x22ka2?b22c6?,故有a2?3b2。从6、解:(1)设椭圆的焦距为2c,因为?,所以有23a3a而椭圆C的方程可化为:x?3y?3b ① ………2分 易知右焦点F的坐标为(2b,0),
据题意有AB所在的直线方程为:y?x?2b ② ………3分 由①,②有:4x?62bx?3b?0 ③
设A(x1,y1),B(x2,y2),弦AB的中点N(x0,y0),由③及韦达定理有:
22222x0?x1?x232b2?,y0?x0?2b??b. 244所以KON?分
y01??,即为所求。 ………5x03(2)显然OA与OB可作为平面向量的一组基底,由平面向量基本定理,对于这一