G'(x)?1?1x?1??0(?x?1) xx∴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
a?ba?b?ln bb1a?ba?b?ln?.………………………………………………14分 综上所述,
a?bbb∴x?lnx 即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,
yAB、C在x轴上且关于原点O对称,D在边BC上,BD?3DC,
!ABC的周长为12.若一双曲线E以B、C为焦点,且经过A、
xD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EBODC相交于不同于双曲线顶点的两点M、N,且MP??PN,问在x轴上是否存在定点G,使
BC?(GM??GN)?若存在,求出所有这样定点G的坐标;若不存在,请说明理由.
x2y2解:(1) 设双曲线E的方程为2?2?1(a?0,b?0),
ab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.?222yABODCx (3分)
解之得a?1,∴c?2,b?3.
y2∴双曲线E的方程为x??1.
32(5分)
(2) 设在x轴上存在定点G(t,0),使BC?(GM??GN).
y设直线l的方程为x?m?ky,M(x1,y1),N(x2,y2). 由MP??PN,得y1??y2?0. y即???1
y2BGO ① (6分)
CPNx∵BC?(4,0),
M - 6 -
高考专题
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
2(8分)
③ (9分)
y2把x?m?ky代入x??1并整理得
3(3k2?1)y2?6kmy?3(m2?1)?0
其中3k2?1?0且??0,即k2?1且3k2?m2?1. 3
(10分)
?6km3(m2?1) y1?y2?2. ,yy1?23k?13k2?1代入③,得
6k(m2?1)6km(m?t) ??0,
3k2?13k2?1化简得 kmt?k. 当t?1时,上式恒成立. m
(12分)
1因此,在x轴上存在定点G(,0),使BC?(GM??GN).
m9.(本小题满分14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
21?C1na1?Cna2?的常数),记f(n)?2nSnn?Cnan.
(1) 求an;
(2) 试比较f(n?1)与
p?1f(n)的大小(n?N*); 2p(3) 求证:(2n?1)f(n)剟f(1)?f(2)??f(2n?1)2n?1p?1??p?1???1??(n?N*). ??,p?1?2p?????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.
高考专题
(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. p(1?pn)p(pn?1)?(2) 由(1)可得Sn?.
1?pp?121?C1na1?Cna2?n22?Cnan?1?pC1n?pCn?nn?Cnp?(1?p)n?(p?1)n.
(4分)
21?C1na1?Cna2?∴f(n)?2nSnn?Cnanp?1(p?1)n??,
p2n(pn?1) (5分)
p?1(p?1)n?1?f(n?1)?. p2n?1(pn?1?1)p?1p?1(p?1)n?1f(n)??而,且p?1, 2pp2n?1(pn?1?p)∴pn?1?1?pn?1?p?0,p?1?0. ∴f(n?1)?
p?1f(n),(n?N*). 2p (8分)
(3) 由(2)知 f(1)?p?1p?1f(n),,f(n?1)?(n?N*).
2p2pp?1p?12f(n?1)?()f(n?2)?2p2p2∴当n…2时,f(n)??(p?1n?1p?1n)f(1)?(). 2p2p∴f(1)?f(2)?p?1?p?1??f(2n?1)?????2p?2p??p?1?????2p?2n?1
2n?1p?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,
p?1?(p?1)k(p?1)2n?k?f(k)?f(2n?k)????
p?2k(pk?1)22n?k(p2n?k?1)?p?1(p?1)k(p?1)2n?k …?2kk?p2(p?1)22n?k(p2n?k?1)p?12(p?1)n??p2np?12(p?1)n??p2n1 (pk?1)(p2n?k?1)1.
p2n?pk?p2n?k?1∵pk?p2n?k…2pn,∴p2n?pk?p2n?k?1?p2n?2pn?1?(pn?1)2.
p?12(p?1)n??2f(n),∴f(k)?f(2n?k)…(当且仅当k?n时取等号).(13分) p2n(pn?1)
- 8 -
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∴?k?12n?12n?112n?1f(k)??[f(k)?f(2n?k)]…?f(n)?(2n?1)f(n).(当且仅当n?1时取等号).
2k?1k?1综上所述,(2n?1)f(n)剟?f(k)k?12n?12n?1p?1??p?1???1??(n?N*).(14分) ??,p?1?2p?????高考专题