令x=0,得点B的坐标为(0,﹣所以椭圆的方程为
+
=1.
).
将点N的坐标(,)代入,得+
=1,解得a2=4.
所以椭圆C的标准方程为+=1.
.
(2):设直线BM的斜率为k(k>0),则直线BM的方程为y=x﹣在y=kx﹣
中,令y=0,得xP=
,
. =2k.
而点Q是线段OP的中点,所以xQ=所以直线BN的斜率kBN=kBQ=
联立
,消去y,得(3+4k2)x2﹣8
kx=0,解得xM=.
用2k代k,得xN=又
=2
,
.
所以xN=2(xM﹣xN),得2xM=3xN, 故2×=
=3×
,又k>0,解得k=x﹣
.
所以直线BM的方程为y=
19.(16分)设数列{an}满足aλ为常数.
=an+1an﹣1+λ(a2﹣a1)2,其中n≥2,且n∈N,
(1)若{an}是等差数列,且公差d≠0,求λ的值;
(2)若a1=1,a2=2,a3=4,且存在r∈[3,7],使得m?an≥n﹣r对任意的n∈N*都成立,求m的最小值;
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(3)若λ≠0,且数列{an}不是常数列,如果存在正整数T,使得an+T=an对任意的n∈N*均成立.求所有满足条件的数列{an}中T的最小值. 【解答】解:(1)由题意,可得a
=(an+d)(an﹣d)+λd2,
化简得(λ﹣1)d2=0,又d≠0,所以λ=1. (2)将a1=1,a2=2,a3=4,代入条件, 可得4=1×4+λ,解得λ=0, 所以a
=an+1an﹣1,所以数列{an}是首项为1,公比q=2的等比数列,
﹣
所以an=2n1. 欲存在r∈[3,7],
使得m?2n﹣1≥n﹣r,即r≥n﹣m?2n﹣1对任意n∈N*都成立, 则7≥n﹣m?2n﹣1,所以m≥令bn=
,则bn+1﹣bn=
﹣
对任意n∈N*都成立.
=
,
所以当n>8时,bn+1<bn;当n=8时,b9=b8;当n<8时,bn+1>bn. 所以bn的最大值为b9=b8=
,所以m的最小值为
;
(3)因为数列{an}不是常数列,所以T≥2, ①若T=2,则an+2=an恒成立,从而a3=a1,a4=a2, 所以
,
所以λ(a2﹣a1)2=0,又λ≠0,所以a2=a1,可得{an}是常数列,矛盾. 所以T=2不合题意.
②若T=3,取an=
由a22=a1a3+λ(a2﹣a1)2,得λ=7. 则条件式变为an2=an+1an﹣1+7.
(*),满足an+3=an恒成立.
由22=1×(﹣3)+7,知a3k﹣12=a3k﹣2a3k+λ(a2﹣a1)2; 由(﹣3)2=2×1+7,知a3k2=a3k﹣1a3k+1+λ(a2﹣a1)2; 由12=2×(﹣3)+7,知a3k+12=a3ka3k+2+λ(a2﹣a1)2;
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所以,数列(*)适合题意. 所以T的最小值为3.
20.(16分)设函数f(x)=lnx,g(x)=ax+
(a,b,c∈R).
(1)当c=0时,若函数f(x)与g(x)的图象在x=1处有相同的切线,求a,b的值;
(2)当b=3﹣a时,若对任意x0∈(1,+∞)和任意a∈(0,3),总存在不相等的正实数x1,x2,使得g(x1)=g(x2)=f(x0),求c的最小值;
(3)当a=1时,设函数y=f(x)与y=g(x)的图象交于A(x1,y1),B(x2,y2)(x1<x2)两点.求证:x1x2﹣x2<b<x1x2﹣x1.
【解答】解:(1)由f(x)=lnx,得f(1)=0,又f′(x)=,所以f′(1)=1, 当c=0时,g(x)=ax+,所以g′(x)=a﹣所以g′(1)=a﹣b,
因为函数f(x)与g(x)的图象在x=1处有相同的切线, 所以
解得a=,b=﹣;
(2)当x0>1时,则f(x0)>0,又b=3﹣a,设t=f(x0), 则题意可转化为方程ax+
﹣c=t(t>0)在(0,+∞)上有相异两实根x1,x2.
,即
,
,
即关于x的方程ax2﹣(c+t)x+(3﹣a)=0(t>0) 在(0,+∞)上有相异两实根x1,x2.
所以,得,
所以c>2﹣t对t∈(0,+∞),a∈(0,3)恒成立.
≥2?
=3(当且仅当a=时取等号),
因为0<a<3,所以2
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又﹣t<0,所以2故c的最小值为3.
﹣t的取值范围是(﹣∞,3),所以c≥3.
(3)当a=1时,因为函数f(x)与g(x)的图象交于A,B两点,
所以
,两式相减,得b=x1x2(1﹣
),
要证明x1x2﹣x2<b<x1x2﹣x1, 即证x1x2﹣x2<x1x2(1﹣
)<x1x2﹣x1,
即证<<,
即证1﹣<ln<﹣1
令=t,则t>1,此时即证1﹣<lnt<t﹣1.
=
>0,
令φ(t)=lnt+﹣1,所以φ′(t)=﹣所以当t>1时,函数φ(t)单调递增.
又φ(1)=0,所以φ(t)=lnt+﹣1>0,即1﹣<lnt成立; 再令m(t)=lnt﹣t+1,所以m′(t)=﹣1=所以当t>1时,函数m(t)单调递减,
又m(1)=0,所以m(t)=lnt﹣t+1<0,即lnt<t﹣1也成立. 综上所述,实数x1,x2满足x1x2﹣x2<b<x1x2﹣x1.
[选做题](在21.22.23.24四小题中只能选做2题,每小题10分,计20分.请把答案写在答题纸的指定区域内)[选修4-1:几何证明选讲]图
21.(10分)如图,已知AB为⊙O的直径,直线DE与⊙O相切于点E,AD垂直DE于点D.若DE=4,求切点E到直径AB的距离EF.
<0,
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【解答】解:如图,连接AE,OE,
因为直线DE与⊙O相切于点E,所以DE⊥OE,
又因为AD⊥DE于D,所以AD∥OE,所以∠DAE=∠OEA,① 在⊙O中,OE=OA,所以∠OEA=∠OAE,②…(5分) 由①②得∠DAE=∠OAE,即∠DAE=∠FAE, 又∠ADE=∠AFE,AE=AE,
所以△ADE≌△AFE,所以DE=FE, 又DE=4,所以FE=4,
即E到直径AB的距离为4.…(10分)
[选修4-2:矩阵与变换] 22.(10分)已知矩阵M=程.
【解答】解:设P(x0,y0)是圆x2+y2=1上任意一点, 则
=1,
,求圆x2+y2=1在矩阵M的变换下所得的曲线方
设点P(x0,y0)在矩阵M对应的变换下所得的点为Q(x,y), 则
=
,
即,解得,…(5分)
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