解:(1)f(x)?13x?x.…………………………5分
3 (2)?0,0?,?2,?????2?2?或0,0,?2,.…………10分 ????????3?3??43.……15分
(3)用导数求最值,可证得f(xn)?f(yn)?f(?1)?f(1)?5.(本小题满分13分)
设M是椭圆C:x212?y24?1上的一点,P、Q、T分别为M关于y轴、原点、x轴的对称点,N为椭
圆C上异于M的另一点,且MN⊥MQ,QN与PT的交点为E,当M沿椭圆C运动时,求动点E的轨迹方程.
解:设点的坐标M(x1,y1),N(x2,y2)(x1y1?0),E(x,y),
则P(?x1,y1),Q(?x1,?y1),T(x1,?y1),……1分
2?x12y1??1,????(1)??124 ?2………………………………………………………3分 2?x2?y2?1.????(2)??124 由(1)-(2)可得kMN?kQN??13.………………………………6分
又MN⊥MQ,kMN?kMQ??1,kMN??y13x1x1y1,所以kQN?y13x1.
直线QN的方程为y?1212(x?x1)?y1,又直线PT的方程为y??x1y1x.……10分
从而得x?x1,y??y1.所以x1?2x,y1??2y.
代入(1)可得
x23?y?1(xy?0),此即为所求的轨迹方程.………………13分
26.(本小题满分12分)
2过抛物线x?4y上不同两点A、B分别作抛物线的切线相交于P点,PA?PB?0.
(1)求点P的轨迹方程;
(2)已知点F(0,1),是否存在实数?使得FA?FB??(FP)?0?若存在,求出?的值,若不存在,请说明理由. 解法(一):(1)设A(x1,x1422),B(x2,x242),(x1?x2)
由x2?4y,得:y'??kPA?x12,kPB?x22x2
?PA?PB?0,?PA?PB,?x1x2??4………………………………3分
直线PA的方程是:y?x142?x12(x?x1)即y?2x1x2?x142 ①
同理,直线PB的方程是:y?x2x2?x24 ②
x1?x2?x??2(x1,x2?R) 由①②得:?x1x2?y???1,4?∴点P的轨迹方程是y??1(x?R).……………………………………6分
x142(2)由(1)得:FA?(x1,x1?x22?1),FB?(x2,x242?1),P(x1?x22,?1)
FP?(,?2),x1x2??4
2222FA?FB?x1x2?(x142?1)(x242?1)??2?x1?x24 …………………………10分
(FP)?2(x1?x2)4?4?x1?x242?2
所以FA?FB?(FP)2?0
故存在?=1使得FA?FB??(FP)2?0…………………………………………12分 解法(二):(1)∵直线PA、PB与抛物线相切,且PA?PB?0, ∴直线PA、PB的斜率均存在且不为0,且PA?PB, 设PA的直线方程是y?kx?m(k,m?R,k?0)
?y?kx?m?x?4y2由?2得:x?4kx?4m?0
2???16k?16m?0即m??k…………………………3分
2即直线PA的方程是:y?kx?k 同理可得直线PB的方程是:y??1kx?1k22
1?y?kx?k2???x?k??R由? 11得:?ky??x?2??y??1?kk?故点P的轨迹方程是y??1(x?R).……………………………………6分 (2)由(1)得:A(2k,k2),B(?FA?(2k,kFP?(k?1k22kk?1)
,1),P(k?21k,?1)
?1),FB?(?2kk,12,?2)
2FA?FB??4?(k?1)((FP)?(21k2?1)??2?(k?221k2)………………………………10分
1k?k)?4?2?(k?21k2)
故存在?=1使得FA?FB??(FP)2?0…………………………………………12分 7.(本小题满分14分)
设函数f(x)?1?xax?lnx在[1,??)上是增函数.
(1) 求正实数a的取值范围; (2) 设b?0,a?1,求证:解:(1)f(x)??a?1x'1a?b?lna?bb?a?bb.
ax?1ax2?0对x?[1,??)恒成立,
对x?[1,??)恒成立
又
1x?1 ?a?1为所求.…………………………4分
a?bb(2)取x?,?a?1,b?0,?1?xaxa?bb?1,
一方面,由(1)知f(x)??f(a?bb)?f(1)?0
?lnx在[1,??)上是增函数,
b?lna?b?0 a?bba?ba?b1?即ln……………………………………8分 ba?b?1?a?b另一方面,设函数G(x)?x?lnx(x?1)
G(x)?1?'1x?x?1x?0(?x?1)
∴G(x)在(1,??)上是增函数且在x?x0处连续,又G(1)?1?0
∴当x?1时,G(x)?G(1)?0 ∴x?lnx 即综上所述,
1a?b?lna?bba?bb?ln?a?bba?bb
.………………………………………………14分
8.(本小题满分12分)
如图,直角坐标系xOy中,一直角三角形ABC,?C?90?,
ByA、C在x轴上且关于原点O对称,D在边BC上,BD?3DC,
的周长为12.若一双曲线E以B、C为焦点,且经过A、
BODCx!ABCD
两点.
(1) 求双曲线E的方程;
(2) 若一过点P(m,0)(m为非零常数)的直线l与双曲线E相交于不同于双曲线顶点的两点M、N,且
?????????????BC?(GM??GN)????????MP??PN,问在x轴上是否存在定点G,使
?若存在,求出所有这样定点G的坐标;若不存在,请说明理由.
xa22解:(1) 设双曲线E的方程为
?yb22?1(a?0,b?0),
yA则B(?c,0),D(a,0),C(c,0).
由BD?3DC,得c?a?3(c?a),即c?2a.
?|AB|?|AC|?16a,?∴?|AB|?|AC|?12?4a, ?|AB|?|AC|?2a.?222BODCx (3分)
解之得a?1,∴c?2,b?3. ∴双曲线E的方程为x?2y23?1. (5分)
.
y?????????????(2) 设在x轴上存在定点G(t,0),使BC?(GM??GN)设直线l的方程为x?m?ky,M(x1,y1),N(x2,y2). 由MP??PN,得y1??y2?0. 即???y1y2B????????GO ① (6分)
CPNx????∵BC?(4,0),
M?????????GM??GN?(x1?t??x2??t,y1??y2), ?????????????∴BC?(GM??GN)?x1?t??(x2?t).
即ky1?m?t??(ky2?m?t). ② 把①代入②,得
2ky1y2?(m?t)(y1?y2)?0
(8分)
③ (9分)
把x?m?ky代入x?2y23?1并整理得
2(3k?1)y?6kmy?3(m?1)?0
22其中3k2?1?0且??0,即k2? y1?y2??6km3k?12213且3k2?m2?1. .
(10分)
,yy?123(m?1)3k?12代入③,得
6k(m?1)3k?122?6km(m?t)3k?12?0,
化简得 kmt?k. 当t?1m时,上式恒成立.
1m?????????????,0),使BC?(GM??GN)因此,在x轴上存在定点G(9.(本小题满分14分)
. (12分)
已知数列?an?各项均不为0,其前n项和为Sn,且对任意n?N*都有(1?p)Sn?p?pan(p为大于1的常数),记f(n)?1?Cna1?Cna2???Cnan2Snn12n.
(1) 求an;
(2) 试比较f(n?1)与
p?12pf(n)的大小(n?N*);
?p?1?p?1??1???p?1?2p???2n?1(3) 求证:(2n?1)f(n)剟f(1)?f(2)???f(2n?1)?(n?N*). ?,??解:(1) ∵(1?p)Sn?p?pan,
①
②
∴(1?p)Sn?1?p?pan?1. ②-①,得
(1?p)an?1??pan?1?pan,
即an?1?pan.
(3分)
在①中令n?1,可得a1?p.
∴?an?是首项为a1?p,公比为p的等比数列,an?pn.
(4分)