1.已知数列{an}满足a1?1,a2?1,且[3?(?1)n]an?2?2an?2[(?1)n?1], 2(n=1,2,3,?).(1)求a3,a4,a5,a6的值及数列{an}的通项公式; (2)令bn?a2n?1?a2n,记数列{bn}的前n项的和为Tn,求证:Tn<3.
11,a5?5,a6? 48*当n为奇数时,不妨设n=2m1,m?N,则a2m?1?a2m?1?2, {a2m?1}为等差数列,
解:(1)分别令n=1,2,3,4可求得a3?3,a4?a2m?1=1+2(m1)=2m1, 即an?n。
当n为偶数时,设n=2m,m?N,则2a2m?2?a2m?0, {a2m}为等比数列,
*1n11m?11a2m??()?m,故an?()2,
2222?n(n?2m?1m?N*)1?综上所述,an??1n (2)bn?a2n?1?a2n?(2n?1)?n
*2?()2(n?2mm?N)?21111Tn?1??3?2?5?3???(2n?1)?n
222211111Tn?1?2?3?3???(2n?3)?n?(2n?1)?n?1 22222111111两式相减:Tn??2(2?3???n)?(2n?1)?n?1
22222211(1?)n?12n?31412 ??,故Tn?3 ?(2n?1)?n?1 Tn?3?n12221?2332.已知A、B分别是直线y?线段AB的长为23,P是AB的中点.(1)x和y??x上的两个动点,
33求动点的轨迹C的方程;
(2)过点Q(1,0)任意作直线l(与轴不垂直),设l与(1)中轨迹C交于M、N两点,与轴交于点.若
??????????????????RM??MQ,RN??NQ,证明:???为定值.
解:(1)设P(x,y),A(x1,y1),B(x2,y2).
x1?x2?
x?,??2
∵P是线段AB的中点,∴?
?y?y1?y2.??2
∵A、B分别是直线y?3333x和y??x上的点,∴y1?x1和y2??x2. 3333?x1?x2?23y,?∴?23
x.?y1?y2?3?????42222又AB?23,∴(x1?x2)?(y1?y2)?12. ∴12y?x?12,∴动点的轨迹C的方程为
3x2?y2?1. 、 9(2)依题意,直线l的斜率存在,故可设直线l的方程为y?k(x?1). 设M(x3,y3)、N(x4,y4)、R(0,y5),
?y?k(x?1),?则M、N两点坐标满足方程组?x2 2?y?1.??9消去并整理,得(1?9k2)x2?18k2x?9k2?9?0,
9k2?918k2∴x3?x4?, ① x3x4?. ②
1?9k21?9k2∵RM??MQ,∴(x3,y3)?(0,y5)???(1,0)?(x3,y3)?
?x3??(1?x3),∴x3??(1?x3).∵l与轴不垂直,∴x3?1,
y?y???y.53?3x3∴,同??1?x3(x?x)?2x3x4x3x4x. ∴????. ???4?341?x41?x31?x41?(x3?x4)?x3x49将①②代入上式可得?????.
4即?3.已知a?0,且a?1函数f(x)?loga(1?ax)。 (1)求函数f(x)的定义域,并判断f(x)的单调性;
理
af(n); (2)若n?N,求limnn???a?a*(3)当a?e(为自然对数的底数)时,设h(x)?(1?e数的取值范围以及函数h(x)的极值。 解:(Ⅰ)由题意知1?a?0
xf(x))(x2?m?1),若函数h(x)的极值存在,求实
当0?a?1 时,f(x)的定义域是(0,??);当a?1时,f(x)的定义域是(??,0)-axlnaaxf?(x)=glogae?x x1?aa?1当0?a?1时,x?(0,??).因为a?1?0,a?0,故f?(x)<0,所以f(x)是减函数 当a?1时,x?(??,0),因为a?1?0,a?0,故f?(x)?0,所以f(x)是减函数 (Ⅱ)因为f(n)?loga(1?an),所以af(n)?1?an 由函数定义域知1?a>0,因为n是正整数,故0
nxxxxaf(n)1?an1?limn? 所以limnn??a?an??a?aa(Ⅲ)(hx)?e(x?m?1)(x?0),所以h?(x)?e(x?2x?m?1)
x2x2令h?(x)?0,即x2?2x?m?1?0,由题意应有??0,即m?0
① 当m=0时,h?(x)?0有实根x??1,在x??1点左右两侧均有h?(x)?0故无极值 ② 当0?m?1时,h?(x)?0有两个实根x1??1?m,x2??1?m 当x变化时,h?(x)、h(x)的变化情况如下表所示:
(??,x1)
+ ↗
x1
0 极大值
(x1,x2)
- ↘
mx2
0 极小值
(x2,0)
+ ↗
h?(x) h(x)
?h(x)的极大值为2e?1?m(1?m),h(x)的极小值为2e?1?(1?m)
③ 当m?1时,h?(x)?0在定义域内有一个实根,x??1?m 同上可得h(x)的极大值为2e?1?m(1?m)
(0,??)综上所述,m?时,函数h(x)有极值;
当0?m?1时h(x)的极大值为2e?1?当m?1时,h(x)的极大值为2e?1?mm(1?m),h(x)的极小值为2e?1?m(1?m)
(1?m)
4.已知抛物线C的顶点在原点,焦点为F(0,1),且过点A(2,t), (I)求t的值;
(II)若点P、Q是抛物线C上两动点,且直线AP与AQ的斜率互为相反数,试问直线PQ的斜率
是否为定值,若是,求出这个值;若不是,请说明理由.
解:(I)由条件得抛物线方程为x2=4y ∴把点A代入x2=4y, 得?t?1 (II)设直线AP的斜率为k,AQ的斜率为?k, 则直线AP的方程为y?1?k(x?2),即:y?kx?(2k?1)
ì?y=kx-(2k-1)联立方程:? í2?x=4y??消去y,得:x2?4kx?4(2k?1)?0 ?xA?xp?4(2k?1)?xp?2(2k?1)?4k?2
yp?kxp?(2k?1)?4k2?4k?1
同理,得xq??4k?2,yQ?4k?4k?1…
kPQ?yq?yPxQ?xp?8k??1是一个与k无关的定值。 ?8k25.已知函数f(x)?a2x?lnx, 2(I) 若a?1,证明f(x)没有零点;
(II)若f(x)?1恒成立,求a的取值范围. 212x?lnx(x?0) 2解:(I)a?1时f(x)?f'(x)?x?1 x由f'(x)?0 得x?1
可得f(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增 故f(x)的最小值fmin(x)?f(1)?(II)方法一:
1?0,所以f(x)没有零点 21ax2?1f'(x)?ax??
xx(i)若a?0时,令f'(x)?0,则x?增,故f(x)在?0,???上的最小值为f(要使解得f(x)?1,故af'(x)在??0,??1a??1?,??上单调递减,在?????a? 上单调递
???111)??lna, a221111恒成立,只需?lna?,得a?1 2222(ii)若a?0,f'(x)?0恒成立,f(x)在?0,???是单调递减,f(1)?故不可能f(x)?1恒成 211?2lnx恒成立,得a?恒成 22xa?0, 2方法二:由f(x)?设?(x)?1?2lnx2x?max(x)??(1)?1…
(x?0),则?'(x)??4lnxx3 由?'(x)?0 得x?1 故?(x)的最大值为
要使a??(x)恒成立,只需a?1
6.设函数f(x)?x?alnx,其中a为常数. x(1)证明:对任意a?R,y?f(x)的图象恒过定点;
(2)当a??1时,判断函数y?f(x)是否存在极值?若存在,求出极值;若不存在,说明理由; (3)若对任意a?(0,m]时,y?f(x)恒为定义域上的增函数,求m的最大值. 解:(1)令lnx?0,得x?1,且f(1)?1,
所以y?f(x)的图象过定点(1,1);
lnx1?lnxx2?lnx?1/?(2)当a??1时,f(x)?x?,f(x)?1? 22xxx2令g(x)?x?lnx?1,经观察得g(x)?0有根x?1,下证明g(x)?0无其它根.
g/(x)?2x?1/,当x?0时,g(x)?0,即y?g(x)在(0,??)上是单调递增函数. x/所以g(x)?0有唯一根x?1;且当x?(0,1)时,f(x)?g(x)?0,f(x)在(0,1) 上是减函数;2xg(x)?0,f(x)在(1,??)上是增函数; 2xln1?1 所以x?1是f(x)的唯一极小值点.极小值是f(1)?1?1a?alnxx2?alnx?a/2?(3)f(x)?1?,令h(x)?x?alnx?a 22xx当x?(1,??)时,f(x)?/由题设,对任意a?(0,m],有h(x)≥0,x?(0,??),
2x2?a?又h(x)?x/2(x?aa)(x?)22 x当x?(0,aa)时,h/(x)?0,h(x)是减函数;当x?(,??)时,h/(x)?0,h(x) 是增函数;22aa3a时,h(x)有极小值,也是最小值h()?(?ln)a, 222232a)a≥0,得a≤2e3,即m的最大值为2e3. 2所以当x?又由h(x)≥0得(?lnx2y237. 已知椭圆C:2?2?1(a?b?0)的离心率为,过焦点且垂直于长轴的直线被椭圆截得的弦长
2ab为1,过点M(3,0)的直线与椭圆C相交于两点A,B, (1)求椭圆的方程;
???????????????????? (2)设P为椭圆上一点,且满足OA?OB?tOP(O为坐标原点),当|PA?PB|?3时,求实数t的取值范围
c23c32222(1) 由已知e??,所以2?,所以a?4b,c?3b
4aa2
x2y2所以2?2?1
4bb2b2?1 又由过焦点且垂直于长轴的直线被椭圆截得的弦长为a所以b?1
x2?y2?1 所以4 (2)设A(x1,y1),B(x2,y2),P(x,y)
设AB:y?k(x?3)与椭圆联立得