(2) 若a>2,则0?11?.当x变化时,f’(x),f(x)的变化情况如下表: a20 0 极大值 X f’(x) f(x) ?1?0? ??,?2?+ ?1??0,? ?a?- 1 a0 极小值 ?11??,? ?a2?+ ? ? ? ?5?a?1>0,f(-)>0,???2?8?11?当x???,?时,f(x)>0等价于?即?
1122???f()>0,?1->0.2???a?2a解不等式组得
22.因此2
综合(1)和(2),可知a的取值范围为0
(21)(本小题满分14分)
x2y23已知椭圆2?2?1(a>b>0)的离心率e=,连接椭圆的四个顶点得到的菱形的面积ab2为4.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)设直线l与椭圆相交于不同的两点A、B,已知点A的坐标为(-a,0). (i)若|AB|=42,求直线l的倾斜角;5
???????? (ii)若点Q在线段AB的垂直平分线上,且QA?(0,y0)QB=4.求y0的值.
【解析】本小题主要考查椭圆的标准方程和几何性质、直线的方程、两点间的距离公式、
直线的倾斜角、平面向量等基础知识,考查用代数方法研究圆锥曲线的性质及数形结合的思想,考查综合分析与运算能力.满分14分.
(Ⅰ)解:由e=
c322222?,得3a?4c.再由c?a?b,解得a=2b. a2由题意可知
1?2a?2b?4,即ab=2. 2解方程组??a?2b,得a=2,b=1.
?ab?2,
x2?y2?1. 所以椭圆的方程为4(Ⅱ)(i)解:由(Ⅰ)可知点A的坐标是(-2,0).设点B的坐标为(x1,y1),直线l的斜率为k.则直线l的方程为y=k(x+2).
?y?k(x?2),?于是A、B两点的坐标满足方程组?x2消去y并整理,得 2??y?1.?4(1?4k2)x2?16k2x?(16k2?4)?0.
4k16k2?42?8k2y?x?由?2x1?,得.从而. 111?4k21?4k21?4k2?2?8k2??4k?41?k2所以|AB|???2?. ???2?2?21?4k??1?4k?1?4k?4241?k242由|AB|?,得. ?251?4k522整理得32k?9k?23?0,即(k?1)(32k?23)?0,解得k=?1.
4222所以直线l的倾斜角为
?3?或.
44?8k22k?,(ii)解:设线段AB的中点为M,由(i)得到M的坐标为??. 22??1?4k1?4k?以下分两种情况:
(1)当k=0时,点B的坐标是(2,0),线段AB的垂直平分线为y轴,于是
????????????????QA???2,?y0?,QB??2,?y0?.由QA?QB?4,得y0??22。
2k1?8k2?(2)当k?0时,线段AB的垂直平分线方程为y?。 ???x?22?1?4kk?1?4k?6k。
1?4k2????????由QA???2,?y0?,QB??x1,y1?y0?,
令x?0,解得y0??
?????????2?2?8k2?6k?4k6k? QA?QB??2x1?y0?y1?y0????22?22?1?4k1?4k?1?4k1?4k??4?16k4?15k2?1??1?4k?222?4,
整理得7k?2。故k??14214。所以y0??。 75214 5综上,y0??22或y0??
(22)(本小题满分14分)
在数列?an?中,a1=0,且对任意k?N,a2k?1,a2k,a2k+1成等差数列,其公差为2k.
*(Ⅰ)证明a4,a5,a6成等比数列;(Ⅱ)求数列?an?的通项公式;
32232n22n?2)(Ⅲ)记Tn?. ??????,证明?2n?Tn?(2a2a3an【解析】本小题主要考查等差数列的定义及前n项和公式、等比数列的定义、数列求和等基
础知识,考查运算能力、推理论证能力、综合分析和解决问题的能力及分类讨论的思想方法,满分14分。
(I)证明:由题设可知, a3?a2?2?4,a5?a4?4?12,a2?a1?2?2,a4?a3?4?8,
a6?a5?6?18。
从而
a6a53??,所以a4,a5,a6成等比数列。 a5a42
(II)解:由题设可得a2k?1?a2k?1?4k,k?N*所以a2k?1?a1??a2k?1?a2k?1???a2k?1?a2k?3??...?a3?a1? ?4k?4?k?1??...?4?1 ?2k?k?1?,k?N*.
由a1?0,得a2k?1?2k?k?1? ,从而a2k?a2k?1?2k?2k2.
?n2?1n,n为奇数2??1?1??n?2所以数列?an?的通项公式为an??或写为an?,n?N*。 ?224?n,n为偶数??2(III)证明:由(II)可知a2k?1?2k?k?1?,a2k?2k2, 以下分两种情况进行讨论:
(1) 当n为偶数时,设n=2m?m?N*?
k2若m?1,则2n???2,
k?2akn
若m?2,则
mm2k?m?1?2k?1??k24k2m?14k2?4k?1??????2???aaak?2kk?1k?1k?12kk?12k?k?1?2k2k?1nm?1?4k2?4k?1?1?11????2m?2?? ?2m???????? ?2kk?12kk?12kk?1????????k?1?k?1?m?122
?2m?2?m?1??n1?1?31?1?n2??. ??2?m?2nnk2313k2所以2n????,从而?2n???2,n?4,6,8,....
2n2k?2akk?2ak(2) 当n为奇数时,设n?2m?1?m?N*?。
2?2m?1?k22mk2?2m?1?31???4m?????a2m?122m2m?m?1?k?2akk?2akn2
1131?4m???2n??22?m?1?2n?1n
nk2313k2所以2n??,从而?2n?????2,n?3,5,7,....
2n?12k?2akk?2ak综合(1)和(2)可知,对任意n?2,n?N*,有
3?2n?Tn?2. 2