法二:Pn?(a1?a3???an?2?an)?(b2?b4???bn?1)n?1n?16(1?42)n22???2?n?2n?1……………11分 21?4?2n?1?n2?2,n为偶数……………13分 ?Pn??n2
?2?n?2n?1,n为奇数(4?4n)?
20.已知函数f(x)?
ln(ax)?ln(ax)?ln(x?1), (a?0,a?R) x?1(Ⅰ)求函数f(x)的定义域; (Ⅱ)求函数f(x)的单调区间;
(Ⅲ)当a?0时,若存在x使得f(x)?ln(2a)成立,求a的取值范围. (Ⅰ)当a?0时函数f(x)的定义域为(0,??);
当a?0时函数f(x)的定义域为(?1,0) ………3分
x?1?ln(ax)11x??(Ⅱ)f?(x)? 2xx?1(x?1)(x?1)?xln(ax)?(x?1)2?x(x?1)?ln(ax)…………5分 ??x(x?1)2(x?1)21令f?(x)?0时,得lnax?0即x?,
a11①当a?0时,x?(0,)时f?(x)?0,当x?(,??)时,f?(x)?0,
aa11故当a?0 时,函数的递增区间为(0,),递减区间为(,??)
aa②当?1?a?0时,?1?ax?0,所以f?(x)?0, 故当?1?a?0时,f(x)在x?(?1,0)上单调递增.
11③当a??1时,若x?(?1,),f?(x)?0;若x?(,0),f?(x)?0,
aa11故当a??1时,f(x)的单调递增区间为(,0);单调递减区间为(?1,). ………10分
aa11(Ⅲ)因为当a?0时,函数的递增区间为(0,);单调递减区间为(,??)
aa1若存在x使得f(x)?ln(2a)成立,只须f()?ln(2a),
a?a?0a?1a?1?)?ln2a??2a??1?0?a?1 ………14分 即ln(aa??a?1??2
21.如图,已知曲线C1是以原点O为中心、F1,F2分别为左,右焦点的椭圆的一部分,曲线C2是以O为顶点、F2为焦点的抛物线的一部分,A是曲线C1和C2的交点且?AF2F1为钝角,若AF1?(Ⅰ)求曲线C1和C2的方程;
75,AF2?. 22(Ⅱ)过F2作一条与x轴不垂直的直线,分别与曲线C1、C2依次交于B、C、D、E四点,若G为CD中 点,H为BE中点,问
BE?GF2CD?HF2是否为定值?若是求出定值,若不是说明理由
y该准线. 【答案】解:(1)过F1作垂直于x轴的直线x??c即抛物线的准线,作AH垂直于作AM?x轴于M,则有抛物线的定义得AF2?AH,
F1OF2x222 b?a?c?8(2a?AF1?AF2?75??6,得a?3), 22 x2y2??1,抛物线C2方程为y2?4x. 因而椭圆C1方程为98(2)设B(x1,y1),E(x2,y2),C(x3,y3),D(x4,y4),把直线
x2y2y?k(x?1)代入??1得(8?9k2)y2?16ky?64k2?0,则98
16k64k22y1?y2??,yy??.同理将y?k(x?1)代入y?4x得:12228?9k8?9k4ky2?4y?4k?0,?y3?y4?,y3?y?4?4;k122BE?GF2y1?y22y3?y4(y3?y4)(y1?y2)???? ?221CD?HF2y3?y4(y?y)(y?y)1234y1?y2222(y3?y4)(y1?y2)?4y1y2=??22(y1?y2)(y3?y4)?4y3y4
(16k)24?64k24?()2222(8?9k)8?9kk??3为定值.242(16k)()?1622k(8?9k)
22.已知函数f(x)?lnx,g(x)?ex.
x?1,求函数?(x)的单调区间; x?1(1,+?)(Ⅱ)设直线l为函数f(x)的图象上一点A(x0,f(x0))处的切线.证明:在区间上存在唯一的x0,
使得直线l与曲线y?g(x)相切.
(Ⅰ)若函数?(x)?f?x??x?112x?1x?1?lnx?解析:(Ⅰ) ?(x)?f?x??,???x???. ?22x?1x?1x?x?1?x??x?1?2
,???. ∵x?0且x?1,∴???x??0,∴函数?(x)的单调递增区间为?0,1?和?1 (Ⅱ)∵f?(x)? 即y?111 ,∴f?(x0)?,∴ 切线l的方程为y?lnx0?(x?x0), xx0x01x?lnx0?1, ① 设直线l与曲线y?g(x)相切于点(x1,ex1), x0111x∵g?(x)?ex,∴e1?,∴x1??lnx0. ∴直线l的方程为y???x?lnx0?,
x0x0x0lnx01lnx011即y? 由①②得 lnx0?1?x??, ② ?,
x0x0x0x0x0∴lnx0?x0?1(1,+?). 下证:在区间上x0存在且唯一:
x0?1由(Ⅰ)可知,?(x)?lnx?x?1(1,+?)在在区间上递增.
x?1e?1?2e2?1e2?322又?(e)?lne???0,?(e)?lne?2?2?0, 结合零点存在性定理,说明
e?1e?1e?1e?12?(x)?0必在区间(e,e)上有唯一的根,这个根就是所求的唯一x0.
故结论成立.