仅供个人参考
切线平行于x轴.
(1)确定a与b的关系;
(2)若a?0,试讨论函数g(x)的单调性;
(3)设斜率为k的直线与函数f(x)的图象交于两点A(x1,y1),B(x2,y2),(x1?x2) 证明:
11?k?. x2x120.解:(1)设P(x,y),则有F1P?(x?c,y),F2P?(x?c,y)-------------1分
a2?122PF1?PF2?x?y?c?x?1?c,x???a,a? -----------------2分 2auuuruuur22由PF1?PF2最小值为0得1?c?0?c?1?a?2,-------------------3分
222x2?y2?1.---------------------------------------------4∴椭圆C的方程为2分
(2)把l1的方程代入椭圆方程得(1?2k2)x2?4mkx?2m2?2?0
∵直线l1与椭圆C相切,∴??16k2m2?4(1?2k2)(2m2?2)?0,化简得
m2?1?2k2------------------------------------------------------------------------------------7分
同理
可
得
:
n2?1?2k2---------------------------------------------------------------------8分
∴m?n,若m?n,则l1,l2重合,不合题意, ∴
22m?n?0分
,即
-------------------------------------------------------------------9
m??n(3)设在x轴上存在点B(t,0),点B到直线l1,l2的距离之积为1,则
|kt?m||kt?m|??122k?1k?1,即
|k2?t2|?m,?1k--------------------------------------11分 把1?2k?m代入并去绝对值整理,
22k2(t2?3)?2或者k2(t2?1)?0
前式显然不恒成立;而要使得后式对任意的k?R恒成立 则
t2?1?0,解得
t??1;
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----------------------------------------------------------------------13分 综上所述,满足题意的定点B存在,其坐标为(?1,0或(1,0) ---------------------------14分
21.解:(1)依题意得g(x)?lnx?ax2?bx,则g'(x)?1?2ax?b x由函数g(x)的图象在点(1,g(1))处的切线平行于x轴得:g'(1)?1?2a?b?0
∴
b??2a?1-------------------------------------------------------------------------3分
2ax2?(2a?1)x?1(2ax?1)(x?1)?(2)由(1)得g'(x)?--------ks5u-----------4
xx分
∵函数g(x)的定义域为(0,??) ∴当a?0时,g'(x)??x?1 x由g'(x)?0得0?x?1,由g'(x)?0得x?1,
即函数g(x)在(0,1)上单调递增,在(1,??)单调递减;
-------------------------------------5分 当a?0时,令g'(x)?0得x?1或x?若
1, 2a1111?1,?x?1,即a?时,由g'(x)?0得x?1或0?x?,由g(')x0?得
2a2a2a211),,1)单调递减;(1,??)上单调递增,即函数g(x)在(0,在(-----------------62a2a分 若
1111?1,')x0?得1?x?即0?a?时,由g'(x)?0得x?或0?x?1,由g(,
2a2a22a11)单调递减;------------7分 即函数g(x)在(0,1),(,??)上单调递增,在(1,2a2a11?1,即a?时,在(0,??)上恒有g'(x)?0, 若2a2g(x)(0,??)即函数在上单调递增,
------------------------------------------------------------8分
综上得:当a?0时,函数g(x)在(0,1)上单调递增,在(1,??)单调递减;
当0?a?调递增;
111)单调递减;在(,??)上单时,函数g(x)在(0,1)单调递增,在(1,22a2a1时,函数g(x)在(0,??)上单调递增, 2111)上单调递增,在(,1)单调递减;在(1,??)上单调递增.当a?时,函数g(x)在(0,
22a2a当a?-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------9分
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(3)证法一:依题意得k?y2?y1lnx2?lnx1, ?x2?x1x2?x1111lnx2?lnx11证 ?k?,即证??x2x1x2x2?x1x1因,即证x2?x1?0x2?x1xx?x?ln2?21---------------------------------------------10分 x2x1x11x2令?t(t?1),即证1??lnt?t?1(t?1)
tx1------------ks5u------------------11分 令h(t)?lnt??1(t?1)则h'(t)??∴h(t)在(1,+?)上单调递增,
1t11t?1?2?0 2tttnt?1?(t?1)∴h(t)?h(1)=0,即l--------------②-----------------------13
分 综
①
②
得
1t11??lnt?t?1t(
t?1),即
11?k?.-----------------------------------14分 x2x1【证法二:依题意得k?分
y2?y1lnx2?lnx1-------------10??lnx2?kx2?lnx1?kx1,
x2?x1x2?x11?k,-------------11分 x111由h?(x)?0得x?,当x?时,h?(x)?0,当0?x?时,h?(x)?0,-----------12
kkk令h(x)?lnx?kx,则h?(x)?分
11?h(x)在(0,)单调递增,在(,??)单调递减,又h(x1)?h(x2),-------------13分
kk1?x1??x2,即
k11?k?--------------------------------------------------------------------x2x114分】
x11,则h?(x)??,-------------10分 x1xx1当x?x1时,h?(x)?0,∴函数h(x)在(x1,??)单调递减,-------------11分
xlnx2?lnx11∴当x2?x1时,h(x2)?h(x1)?lnx2?2?lnx1?1,即?;--------12
x1x2?x1x1【证法三:令h(x)?lnx?分
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同理,令
m(x)?lnx?x,x2可证得
1lnx2?lnx1-----------------------------------------14分】 ?x2x2?x1y?y1lnx2?lnx111【证法四:依题意得k?2,??k?
x2?x1x2?x1x2x11lnx2?lnx11????x1lnx2?x1lnx1?x2?x1?x2lnx2?x2lnx1-------------x2x2?x1x110分
令h(x)?x?x1lnx?x1lnx1?x1,则h?(x)?1?x1, x,
即
当x?x1时,h?(x)?0,∴函数h(x)在(x1,??)单调递增,
时,x2?x1h(x2)?h(x1)?0分 x1l?nx2?x1-------------------------12ln?xxxx令m(x)?x?x2lnx?x2lnx2?x2,则m?(x)?1?2,
x当x?x2时,m?(x)?0,∴函数m(x)在(0,x2)单调递减,
∴当x1?x2时,m(x1)?h(x2)?0,即x2?x1?x2lnx2?x2lnx1; ∴
当
所以命题得证 19.(本小题满分14分)
已知Sn是数列{an}的前n项和,且a1?1,nan?1?2Sn(n?N*). (1)求a2,a3,a4的值; (2)求数列{an}的通项an; (3)设数列{bn}满足bn?20.(本小题满分14分)
已知圆C的方程为x?y?2x?7?0,圆心C关于原点对称的点为A,P是圆上任一点,线段AP的垂直平分线l交PC于点Q.
(1)当点P在圆上运动时,求点Q的轨迹L方程; (2)过点B(1,
222,求数列{bn}的前n项和Tn.
(n?2)an1)能否作出直线l2,使l2与轨迹L交于M、N两点,且点B是线2段MN的中点,若这样的直线l2存在,请求出它的方程和M、N两点的坐标;若不存在,请说明理由. 21.(本小题满分14分)
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?x2?a(lnx?1)(0?x?e)?若f(x)??2,其中a?R. ??x?a(lnx?1)(x?e)2(1)当a??2时,求函数f(x)在区间[e,e]上的最大值; (2)当a?0时,若x??1,???,f(x)?19.(本小题满分14分)
3a恒成立,求a的取值范围. 2解:(1)由a1?1,nan?1?2Sn(n?N?)得 a2?2a1?2 , (1分)
a3?S2?a1?a2?3, (2分)
由3a4?2S3?2(a1?a2?a3)得a4?4 (3分) (2)当n?1时,由nan?1?2Sn ① ,得(n?1)an?2Sn?1 ② (4分) ①-②得nan?1?(n?1)an?2(Sn?Sn?1),化简得nan?1?(n?1)an, (5分)
∴
an?1n?1(n?1). (6 分) ?anna33an (7 分) ?,……,n?a22an?1n?13n????n(n?1) (8 分) 2n?1∴a2?2,
以上(n?1)个式子相乘得an?2?又a1?1,∴an?n(n?N?) (9 分)
(3)∵bn?∴Tn???1?2211 (11分) ???(n?2)an(n?2)nnn?2?111111????? (12分) n?2nn?1n?1nn?2111111?????13243511132n?3???? (14分) 2n?1n?22(n?1)(n?2)20.(本小题满分14分)
解:(1)如图,由已知可得圆心C(?1,0),半径r?22,点A(1,0) (1分) ∵点Q是线段AP的垂直平分线l与CP的交点,∴ |QP|?QA| (2分) 又∵|PQ|?|QC|?22,∴|QA|?|QC|?22?AC?2 (3分) 不得用于商业用途