(2) 由(1)可得Sn?p(1?p)1?pn?p(p?1)p?1n.
12n122nnnn1?Cna1?Cna2???Cnan?1?pCn?pCn???Cnp?(1?p)?(p?1).
∴f(n)?1?Cna1?Cna2???Cnan2Snp?1p?(p?1)2n?1n?112nn?p?1p?(p?1)nnn2(p?1), (5分)
f(n?1)?(pn?1n?1?1)n?1.
,且p?1,
而
p?12pf(n)?p?1p?(p?1)2(pn?1?p)∴pn?1?1?pn?1?p?0,p?1?0. ∴f(n?1)?p?12p2pf(n),(n?N*).
p?12p
f(n)p?12p (8分)
(3) 由(2)知 f(1)?p?1,f(n?1)?p?12p,(n?N*).
)f(n?2)???(22∴当n…2时,f(n)?f(n?1)?(p?12p2n?1)n?1f(1)?(p?12p)n.
∴f(1)?f(2)???f(2n?1)?p?1?p?1??p?1?????????2p?2p??2p?2n?1
?p?1?p?1???1???p?1?2p?????, ?? (10分)
(当且仅当n?1时取等号).
另一方面,当n…2,k?1,2,?,2n?1时,
k2n?k?p?1?(p?1)(p?1)f(k)?f(2n?k)???kk? 2n?k2n?kp?2(p?1)2(p?1)?…p?1p?2?2n?k2n?k kk2(p?1)2(p?1)nk(p?1)k(p?1)2n?kp?12(p?1)??np21(p?1)(p2n?k?1) p?12(p?1)??np2n1p2n?p?pk2n?k?1.
∵pk?p2n?k…2pn,∴p2n?pk?p2n?k?1?p2n?2pn?1?(pn?1)2. ∴f(k)?f(2n?k)…2n?1p?1p?2(p?1)nnn2(p?1)?2f(n)2n?1,(当且仅当k?n时取等号).(13分)
.(当且仅当n?1时取等号).
∴?f(k)?k?1122n?1?[f(k)?k?1f(2n?k)]…?f(n)?(2n?1)f(n)k?1综上所述,(2n?1)f(n)剟?f(k)k?12n?1?p?1?p?1??1???p?1?2p???2n?1?(n?N*).(14分) ?,??备战2010高考数学――压轴题跟踪演练系列三
1.(本小题满分13分) 如图,已知双曲线C:
xa22?yb22?1(a?0,b?0)的右准线l1与一
条渐近线l2交于点M,F是双曲线C的右焦点,O为坐标原点. ?? (I)求证:OM?MF;
? (II)若|MF|?1且双曲线C的离心率e?62,求双曲线C的方程;
(III)在(II)的条件下,直线l3过点A(0,1)与双曲线C右支交于不同的两点P、Q且P在A、??Q之间,满足AP??AQ,试判断?的范围,并用代数方法给出证明.
解:(I)?右准线l1:x?2a2c,渐近线l2:y?bax
2?aab ?M(,),?F(c,0),c?a?b,?OM?(,)
ccccaab22222?aabbab MF?(c?,?)?(,?)
cccc2222??abab??0 ?OM?MF?22cc???OM?MF
……3分
(II)?e?62,?ba?e?1?222,?a?2b
22422222?babb(b?a)?|MF|?1,?2??1,??122 ccc?b?1,a?122?双曲线C的方程为:
x22?y?1
2
……7分 ……8分
(III)由题意可得0???1
证明:设l3:y?kx?1,点P(x1,y1),Q(x2,y2) ?x2?2y2?222 由?得(1?2k)x?4kx?4?0
?y?kx?1 ?l3与双曲线C右支交于不同的两点P、Q
?1?2k2?0?22???16k?16(1?2k)?0? ??x?x?4k?01221?2k??4?0?x1x2??21?2k??2k???2??2??k?1 ?k?0?2??1?2k?0 ??1?k??22 ……11分
?? ?AP??AQ,?(x1,y1?1)??(x2,y2?1),得x1??x2
?(1??)x2?4k1?2k16k222,?x2???4k2241?2k22
?(1??)2???4(1?2k)222k?1?2?22k?1(1??)2
2 ??1?k??,?0?2k?1?1,?2??4
?(1??)2?4????2??1?0
2??的取值范围是(0,1) ……13分
2.(本小题满分13分)
(x?0)?0已知函数f(x)???n[x?(n?1)]?f(n?1)(n?1?x?n,n?N*),
数列{an}满足an?f(n)(n?N*) (I)求数列{an}的通项公式;
(II)设x轴、直线x?a与函数y?f(x)的图象所围成的封闭图形的面积为S(a)(a?0),求
S(n)?S(n?1)(n?N*);
(III)在集合M?{N|N?2k,k?Z,且1000?k?1500}中,是否存在正整数N,使得不等式
an?1005?S(n)?S(n?1)对一切n?N恒成立?若存在,则这样的正整数N共有多少个?并求出满足
条件的最小的正整数N;若不存在,请说明理由.
(IV)请构造一个与{an}有关的数列{bn},使得lim(b1?b2???bn)存在,并求出这个极限值.
n??解:(I)?n?N*
?f(n)?n[n?(n?1)]?f(n?1)?n?f(n?1) ?f(n)?f(n?1)?n
……1分
?f(1)?f(0)?1 f(2)?f(1)?2
f(3)?f(2)?3 …… 将这n个式子相加,得 f(n)?f(0)?1?2?3???n??f(0)?0n(n?1)2
?f(n)?n(n?1) 2(n?N*)
?an?n(n?1)2 ……3分
(II)S(n)?S(n?1)为一直角梯形(n?1时为直角三角形)的面积,该梯形的两底边的长分别为f(n?1),f(n),高为1
?S(n)?S(n?1)?f(n?1)?f(n)2?1?an?1?an22
1n(n?1)n(n?1)n?]? ?[
2222 ……6分
(III)设满足条件的正整数N存在,则
n(n?1)2?1005?n22?n2?1005?n?2010
又M?{2000,2002,?,2008,2010,2012,?,2998} ?N?2010,2012,……,2998均满足条件 它们构成首项为2010,公差为2的等差数列.
设共有m个满足条件的正整数N,则2010?2(m?1)?2998,解得m?495 ?M中满足条件的正整数N存在,共有495个,Nmin?2010 (IV)设bn?1an……9分
,即bn?2n(n?1))?(12??2(131n?131n?114)
1n1n?11n?1 则b1?b2???bn?2[(1?12)?(?)???(?)]?2(1?)
显然,其极限存在,并且lim(b1?b2???bn)?lim[2?n??n??1n?1]?2 ……10分
注:bn?can(c为非零常数),bn?()212ann?12an,bn?qn?1(0?|q|?1)等都能使lim(b1?b2???bn)n??存在.
19. (本小题满分14分) 设双曲线
ya22?x23?1的两个焦点分别为F1、F2,离心率为2.
(I)求此双曲线的渐近线l1、l2的方程;
(II)若A、B分别为l1、l2上的点,且2|AB|?5|F1F2|,求线段AB的中点M的轨迹方程,并说明轨迹是什么曲线;
??(III)过点N(1,0)能否作出直线l,使l与双曲线交于P、Q两点,且OP·OQ?0.若存在,求
出直线l的方程;若不存在,说明理由. 解:(I)?e?2,?c2?4a2 ?c2?a2?3,?a?1,c?2
x2 ?双曲线方程为y?23?1,渐近线方程为y??33x 4分
(II)设A(x1,y1),B(x2,y2),AB的中点M?x,y?
?2|AB|?5|F1F2|?|AB|??52|F1F2|?252?2c?102(x1?x2)?(y1?y2)33x1,y2??3333?10x2,2x?x1?x2,2y?y1?y233(x1?x2)
又y1?
?y1?y2?(x1?x2),y1?y2???3(y1?y2)?2?3???(x1?x2)??3?22?10 ?3(2y)?213(2x)?100,即x275?3y225?1
则M的轨迹是中心在原点,焦点在x轴上,长轴长为103,短轴长为 (III)假设存在满足条件的直线l
设l:y?k(x?1),l与双曲线交于P(x1,y1)、Q(x2,y2)
1033的椭圆.(9分)