18.已知等比数列{an}的前n项和为Sn,公比q>0,S2=2a2﹣2,S3=a4﹣2. (Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)设bn=,Tn为{bn}的前n项和,求T2n.
【考点】数列的求和;数列递推式.
S2=2a2﹣2,S3=a4﹣2.【分析】(I)等比数列{an}的前n项和为Sn,公比q>0,可得a3=a4﹣2a2,a2q=a2(q2﹣2),解得q.进而得出a1,可得an. (II)n为奇数时,bn=
=
=
.n为偶数时,bn=
.分
组求和,利用“裂项求和”方法可得奇数项之和;利用“错位相减法”与等比数列的求和公式可得偶数项之和.
【解答】解:(I)∵等比数列{an}的前n项和为Sn,公比q>0,S2=2a2﹣2,S3=a4﹣2.
∴a3=a4﹣2a2,可得a2q=a2(q2﹣2),
∴q2﹣q﹣2=0,解得q=2.∴a1+a2=2a2﹣2,即a1=a2﹣2=2a1﹣2,解得a1=2. ∴an=2n.
(II)n为奇数时,bn=n为偶数时,bn=∴T2n===
+
++…++.
+…++…+.
==.
++…+
设A=则
A=
+…++…+
,
+
,
∴A=+…+﹣=﹣,
∴A=﹣∴T2n=
. +﹣
.
19.已知函数f(x)=﹣x3+ax2+b(a,b∈R).
(1)设函数g(x)=f(x)﹣b,若a=1,求函数g(x)在(1,g(1))处的切线方程;
(2)若函数f(x)在(0,2)上是增函数,求a的取值范围.
【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程;利用导数研究函数的单调性. 【分析】(1)求得g(x)的解析式和导数,可得切线的斜率和切点,由点斜式方程,可得切线的方程;
(2)先求出f(x)的导函数,然后求出导函数的根,讨论a的取值范围分别求出函数的单调增区间,使(0,2)是增区间的子集即可,解不等式即可得到所求a的范围.
【解答】解:(1)函数g(x)=f(x)﹣b=﹣x3+x2, 导数为g′(x)=﹣3x2+2x,
函数g(x)在(1,g(1))处的切线斜率为﹣3+2=﹣1, 切点为(1,0),可得切线的方程为y=﹣(x﹣1), 即x+y﹣1=0;
(2)由题意,得f'(x)=﹣3x2+2ax, 令f′(x)=0,解得x=0或x=a, 当a<0时,由f′(x)>0,解得所以f(x)在(
<x<0,
,0)上是增函数,与题意不符,舍去;
当a=0时,由f'(x)=﹣3x2≤0,与题意不符,舍去; 当a>0时,由f′(x)>0,解得0<x<所以f(x)在(0,
)上是增函数,
,
又f(x)在(0,2)上是增函数, 所以
≥2,解得a≥3,
综上,a的取值范围为[3,+∞).
20.已知椭圆E:E上.
(Ⅰ)求椭圆E的方程;
B两点,(Ⅱ)直线l与椭圆E交于A、且线段AB的垂直平分线经过点△AOB(O为坐标原点)面积的最大值. 【考点】椭圆的简单性质.
【分析】(Ⅰ)运用离心率公式和点满足椭圆方程,解方程可得a,b,进而得到椭圆方程;
(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2),讨论直线AB的斜率为0和不为0,联立直线方程和椭圆方程,运用韦达定理和弦长公式,结合基本不等式和二次函数的最值的求法,可得面积的最大值. 【解答】解:(Ⅰ)由已知,e==∵点∴
∴椭圆方程为
在椭圆上, ,解得a=2,b=1.
;
,a2﹣b2=c2,
.求
(a>b>0)的离心率
,且点
在椭圆
(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2), ∵AB的垂直平分线过点
,∴AB的斜率k存在.
当直线AB的斜率k=0时,x1=﹣x2,y1=y2,
∴S△AOB=?2|x|?|y|=|x|?
=≤?=1,
当且仅当x12=4﹣x12,取得等号, ∴
时,(S△AOB)max=1;
当直线AB的斜率k≠0时,设l:y=kx+m(m≠0).
消去y得:(1+4k2)x2+8kmx+4m2﹣4=0,
由△>0可得4k2+1>m2①, x1+x2=﹣
,x1x2=
,可得
,
,
∴AB的中点为
,
由直线的垂直关系有
,化简得1+4k2=﹣6m②
由①②得﹣6m>m2,解得﹣6<m<0, 又O(0,0)到直线y=kx+m的距离为
,
,
=
∵﹣6<m<0,∴m=﹣3时,
,
.
由m=﹣3,∴1+4k2=18,解得即
;
时,(S△AOB)max=1;
综上:(S△AOB)max=1.
2018年4月5日