?(k?4)(?21?23k)?3k??3?0 22k?4k?4 解得k??2 ……………………6分 (Ⅲ)①当直线AB斜率不存在时,即x1?x2,y1??y2, 由已知m?n?0,得4x12?y12?0?y12?4x12 又A(x1,y1)在椭圆上,
4x122所以 x??1?|x1|?,|y1|?2 4221 S?11|x1||y1?y2|?|x1|2|y1|?1 ,三角形的面积为定值.………7分 22 ②当直线AB斜率存在时:设AB的方程为y?kx?t
?y?kx?t?222 ?y2?(k?4)x?2ktx?t?4?0 2??x?1?4 必须??0 即4k2t2?4(k2?4)(t2?4)?0
?2ktt2?4 得到x1?x2?2,x1x2?2 ………………9分
k?4k?4 ∵m?n,∴4x1x2?y1y2?0?4x1x2?(kx1?t)(kx2?t)?0 代入整理得:2t?k?4 …………………10分 S?221|t|1|AB|?|t|(x1?x2)2?4x1x1 …………11分
21?k22|t|4k2?4t2?164t2 ???1 2k?42|t| 所以三角形的面积为定值. …………………12分 22.解析:(Ⅰ)当a?
99时,f(x)?lnx?,定义域是(0,??), 22(x?1)f?(x)?119(2x?1)(x?2)?x?f(x)?0, 令,得??或x?2. …2222x2(x?1)2x(x?1)
分
?当0?x?11或x?2时,f?(x)?0,当?x?2时,f?(x)?0, 22
1212 ?函数f(x)在(0,)、(2,??)上单调递增,在(,2)上单调递减. ……………4分
13?f(x)的极大值是f()?3?ln2,极小值是f(2)??ln2.
22?当x??0时,f(x)???;当x???时,f(x)???, ?当g(x)仅有一个零点时,k的取值范围是k?3?ln2或k?分
3?ln2.……………522,定义域为(0,??). x?12?1, 令h(x)?f(x)?1?lnx?x?1 (Ⅱ)当a?2时,f(x)?lnx?12x2?1 ?h?(x)????0,
x(x?1)2x(x?1)2 ?h(x)在(0,??)上是增函数. …………………………………7分
①当x?1时,h(x)?h(1)?0,即f(x)?1; ②当0?x?1时,h(x)?h(1)?0,即f(x)?1;
③当x?1时,h(x)?h(1)?0,即f(x)?1. …………………………………9分 (Ⅲ)(法一)根据(2)的结论,当x?1时,lnx?2x?1?1,即lnx?. x?1x?1nk?1k?11k?1n1?令x?,则有ln, ??ln. ……………12??kk2k?1k2k?1k?1k?1分
?ln(n?1)??lnk?1nk?1, k?ln(n?1)?14分
111????. ……………………………………352n?1 (法二)当n?1时,ln(n?1)?ln2.
?3ln2?ln8?1,?ln2?10分
1,即n?1时命题成立. ………………………………3111????. 352k?1时
,
设当n?k时,命题成立,即 ln(k?1)? ?n?k?1k?21k?1n???k????ln(. ?k?1352k?1k?12x?1?1,即lnx?根据(Ⅱ)的结论,当x?1时,lnx?. x?1x?1k?2k?21?令x?,则有ln,
k?1k?12k?31111?则有ln(k?2)?????,即n?k?1时命题也成立.……………
352k?12k?3ln?13分
因此,由数学归纳法可知不等式成立. ………………………………y14分
(法三)如图,根据定积分的定义,
n1111?1??1????1??dx.……11分 12x?1572n?1 nn111 ??dx??d(2x?1) 12x?1o1 2 3 4 5 6 212x?1 … n-1 n x11n?ln(2x?1)1?[ln(2n?1)?ln3], 22n111111111??(???)???dx ??????3572n?1352n?1312x?111??[ln(2n?1)?ln3]. ………………………………12分 32112?3ln31??[ln(2n?1)?ln3]?ln(n?1)??[ln(2n?1)?ln(n2?2n?1)], 3262k得
又?2?3?3ln3,ln(2n?1)?ln(n?2n?1),
211??[ln(2n?1)?ln3]?ln(n?1). 32111??????ln(n?1). …………………………………14352n?1分