(2)由题设可知:,
令bn=lgan=nlgq+lga1﹣lgq,
∴数列{lgan}是lga1为首项、lgq为公差的等差数列, 若
为定值,令
(定值),
则,
即{[(k+1)﹣pk]lgq}n+[(k+1)﹣pk](∵q≠1,q>0, ∴(*)式等价于
,
22
)lgq=0对n∈N恒成立 (*)
*
∴
*
,将其代入(k+1)﹣pk=0,得:p=0或p=1,
,
∵k∈N,∴p>0且p≠1,∴∵an>0,∴q>0, ∴
.
点评: 本题考查求数列的通项及求和,考查运算求解能力,注意解题方法的积累,属于中
档题.
20.(14分)已知a>0,a≠1,f(x)=x﹣ak,g(x)=x﹣a. (1)若方程loga
f(x)
2
2
=loga
有解,求k的取值范围;
(2)若函数h(x)满足:h'(x)=g(x)﹣kf(x),求当a=2时函数h(x)的单调区间.
考点: 利用导数研究函数的单调性;函数与方程的综合运用. 专题: 函数的性质及应用;导数的综合应用.
分析: (1)根据已知条件得到,由②便可得到2kx=a(1+k),
2
容易说明k≠0,从而可解出x,带入①便可得到关于k的不等式,解不等式即得k的取值范围;
22
(2)容易求出a=2时,h′(x)=x﹣kx+2k﹣4,要判断h(x)的单调性,显然需要判断h′(x)的符号,从而需讨论△的取值:△≤0时,h′(x)≥0,从而得到h(x)此时在R上单调递增,△>0时,可设h′(x)=0的两根为x1,x2,这时候即可判断h′(x)的符号,从而判断出此时h(x)的单调性.
解答: 解:(1)由题意得:;
易知①③成立时,②显然成立,所以只需解①③;
2
由③得:2kx=a(1+k)④; 当k=0时,由a>0知④无解; 所以k≠0,
,代入①得:
??;
解得k<﹣1,或0<k<1;
∴k的取值范围为(﹣∞,﹣1)∪(0,1);
22
(2)a=2时,h′(x)=g(x)﹣kf(x)=x﹣kx+2k﹣4;
2
△=16﹣7k; 当k
,或
时,△≤0,h′(x)≥0恒成立;
∴h(x)在R上单调递增; 当
时,△>0;
令h′(x)=0得,;
∴h(x)在(﹣∞,x1),(x2,+∞)上单调递增,在[x1,x2]上单调递减.
点评: 考查对数中的真数大于0,解分式不等式,以及判别式和二次函数取值的关系,函数导数符号和函数单调性的关系,并且要熟悉二次函数的图象.
21.(14分)已知双曲线E:
=1(a>2).
(1)若E的离心率为,求E的方程;
(2)设E的左、右焦点为F1、F2,点P为双曲线上的点,直线F2P交y轴于点Q,并且F1P⊥F1Q,当a变化时,若点P是第一象限内的点,则点P在某一条定直线上吗?如果这条定直线存在,请求出直线方程;如果不存在这条定直线,请说明理由.
考点: 直线与圆锥曲线的综合问题;双曲线的标准方程. 专题: 圆锥曲线的定义、性质与方程.
分析: (1)利用双曲线的离心率,解得a=3,然后求出椭圆E的方程.
222
(2)假设这条定直线存在.设P(x,y)、Q(0,yQ),利用F1P⊥F1Q,推出x﹣y=2a﹣4,与双曲线方程联立,然后求出直线方程.
解答: (1)解:解得:a=9…(3分) ∵a>0,∴a=3…(4分) E:
…(5分)
2
,…(2分)
(2)解:假设这条定直线存在. 设P(x,y)、Q(0,yQ),而
,F1(﹣c,0)、F2(c,0)
由P、F2、Q三点共线知
,…(6分)
即,…(7分)
所以=(x+c,y),=…(8分)
因为F1P⊥F1Q,所以
2
2
2
2
2
2
=,…(9分)
故x﹣y=c,即x﹣y=2a﹣4,…(10分)
与双曲线方程联立得:
解得,,…(12分)
若点P为第一象限内的点,则x>0,y>0, 所以
,
,…(13分)
∴x﹣y=2,
即点P在定直线x﹣y=2上.…(14分)
点评: 本题考查直线与双曲线的位置关系的综合应用,双曲线方程的求法,考查分析问题解决问题的能力.