所以a2n?1?1?2(a2n?1?1),所以数列?a2n?1?1?是以2为首项,2为公比的等比数列, 由a1?1,可得到a2n?1?1?2n,a2n?1?2n?1,n?N?
又因为a2n?2?2a2n?1?2?a2n?1?,所以a2n?2?2a2n?2??????????6分
由a2?2,同样可以求得 a2n?2n?1?2,n?N??????????????8分
所以S2m?a1?a2?a3?a4????a2m?1?a2m
??a1?a3???a2m?1???a2?a4???a2m?
2m23m?1?2?2???2?m?2?2???2?2m
m?1m?2?(2?2?m)?(2?4?2m)
m?1?3m?6,即S2m?3?2m?1?3m?6???????????10分 ?3?21(3)因为f(x)?在?0,???上单调递减且f(x)?0,
x?1由an?1?f(an),a1?1可知数列?an?中的各项均满足0?an?1
????由要证明不等式的结构可令f(x)?x,解得x?故猜想:0?a2n?5?1, 25?1?a2n?1?1,??????????????????13分 2112,a3?f()?, 223下面用数学归纳法证明:
证明:(i)当n?1时,a2?f(1)?所以0?a2?5?1?a3?1,命题成立; 2(ii)假设n?kk?N???时,命题成立,即有0?a2k?由于f(x)在区间?0,???上单调递减, 所以 f(0)?f(a2k)?f(即0?5?1?a2k?1?1, 25?1)?f(a2k?1)?f(1) 215?1?a2k?2??a2k?1?1, 22再次利用函数f(x)在区间?0,???上单调递减,
得到 f(0)?f(a2k?2)?f(即0?5?1)?f(a2k?1)?f(1), 215?1?a2k?2??a2k?3?1, 22所以n?k?1时命题也成立,
5?1所以0?a2n??a2n?1?1
25?1即存在常数p?,使a2n?p?a2n?1对任意正整数n都成立.???????16分
2
23.(本题满分18分)本题共有3个小题,第(1)小题满分4分,第2小题满分6分,第3小题满分8分.
如图,矩形ABCD中,AB?2,BC?4,以矩形ABCD的中心为原点,过矩形ABCD的中心平行于BC的直线为x轴,A建立直角坐标系,
(1)求到直线AD、BC的距离之积为1的动点P的轨迹; (2)若动点P分别到线段AB、CD中点M、N的距离之积为4,求动点P的轨迹方程,并指出曲线的性质(对称性、顶点、范围);
(3)已知平面上的曲线C及点P,在C上任取一点Q,线段PQ长度的最小值称为点P到曲线C的距离.若动点P到线段AB的距离与射线CD的距离之积为4,求动点P的轨迹方程,并作出动点P的大致轨迹.
解:(1)设P(x,y),则y?1?y?1?1.??????????????????2分
化简得y??2或y?0. 故动点P的轨迹为三条平行线;?????????4分 (2)D2B4C?x?2??y2?2?x?2??y2?4.22化简得
?x2?1?2?y2?1.
?
?x2?y2?4?2?16x2?16.
对称性:关于原点、x、y轴对称;???????6分 顶点:22,0,?22,0,?0,0?;???????8分 范围:x?22,y?1.???????????10分
作图如图(不计分)
(3)同时从几何和代数角度进行分析
当y??1时,y??1?4x?1?x?4,????12分 当?1?y?1时,x??22或x?0,???????14分 当y?1时,y?1?22????16?x?2?2??x?2?,?????16分
2
作轨迹大致如图.分三个区域给分: ① 在直线y??1的下方:两段曲线; ② 在两直线y??1,y?1之间:三条平行线;
③ 在直线y?1的上方:三条曲线.??????????????????18分