1?y?kx?k2???x?k??R由? 11得:?ky??x????y??1kk2?故点P的轨迹方程是y??1(x?R).……………………………………6分 (2)由(1)得:A(2k,k),B(?2211,2),P(k?,?1) kkk21FA?(2k,k2?1),FB?(?,2?1)
kk1FP?(k?,?2)
k11FA?FB??4?(k2?1)(2?1)??2?(k2?2)………………………………10分
kk11(FP)2?(?k)2?4?2?(k2?2)
kk故存在?=1使得FA?FB??(FP)2?0…………………………………………12分 7.(本小题满分14分)
设函数f(x)?1?x?lnx在[1,??)上是增函数. ax1a?ba?b?ln?. a?bbb(1) 求正实数a的取值范围; (2) 设b?0,a?1,求证:解:(1)f(x)?'ax?1?0对x?[1,??)恒成立, ax2?a?又
1对x?[1,??)恒成立 x1?1 ?a?1为所求.…………………………4分 xa?ba?b?1, (2)取x?,?a?1,b?0,?bb1?x?lnx在[1,??)上是增函数, 一方面,由(1)知f(x)?axa?b?f()?f(1)?0
ba?b1?b?lna?b?0 ?a?bba?ba?b1?即ln……………………………………8分 ba?b另一方面,设函数G(x)?x?lnx(x?1)
G'(x)?1?1x?1??0(?x?1) xx∴G(x)在(1,??)上是增函数且在x?x0处连续,又G(1)?1?0
∴当x?1时,G(x)?G(1)?0
a?ba?b?ln bb1a?ba?b?ln?.………………………………………………14分 综上所述,
a?bbb∴x?lnx 即8.(本小题满分12分)
如图,直角坐标系xOy中,一直角三角形ABC,?C?90?,
yAB、C在x轴上且关于原点O对称,D在边BC上,BD?3DC,
!ABC的周长为12.若一双曲线E以B、C为焦点,且经过A、
xD两点.
(1) 求双曲线E的方程;
(2) 若一过点P(m,0)(m为非零常数)的直线l与双曲线EBODC????????相交于不同于双曲线顶点的两点M、N,且MP??PN,问在x轴上是否存在定点G,使
?????????????BC?(GM??GN)?若存在,求出所有这样定点G的坐标;若不存在,请说明理由.
x2y2解:(1) 设双曲线E的方程为2?2?1(a?0,b?0),
ab则B(?c,0),D(a,0),C(c,0).
由BD?3DC,得c?a?3(c?a),即c?2a. ?|AB|?|AC|?16a,?∴?|AB|?|AC|?12?4a, ?|AB|?|AC|?2a.?222yABODCx (3分)
解之得a?1,∴c?2,b?3.
y2∴双曲线E的方程为x?(5分) ?1.
3?????????????(2) 设在x轴上存在定点G(t,0),使BC?(GM??GN).
2y设直线l的方程为x?m?ky,M(x1,y1),N(x2,y2). ????????由MP??PN,得y1??y2?0. y即???1
y2BGO ① (6分)
CPNx????∵BC?(4,0),
M?????????GM??GN?(x1?t??x2??t,y1??y2), ?????????????∴BC?(GM??GN)?x1?t??(x2?t).
即ky1?m?t??(ky2?m?t). ② 把①代入②,得
2ky1y2?(m?t)(y1?y2)?0
2(8分)
③ (9分)
y2把x?m?ky代入x??1并整理得
3(3k2?1)y2?6kmy?3(m2?1)?0
其中3k2?1?0且??0,即k2?1且3k2?m2?1. 3
(10分)
?6km3(m2?1) y1?y2?2. ,yy1?23k?13k2?1代入③,得
6k(m2?1)6km(m?t) ??0, 223k?13k?1化简得 kmt?k. 当t?1时,上式恒成立. m
(12分)
?????????????1因此,在x轴上存在定点G(,0),使BC?(GM??GN).
m9.(本小题满分14分)
已知数列?an?各项均不为0,其前n项和为Sn,且对任意n?N*都有(1?p)Sn?p?pan(p为大于1
2n1?C1na1?Cna2???Cnan的常数),记f(n)?.
2nSn(1) 求an;
(2) 试比较f(n?1)与
p?1f(n)的大小(n?N*); 2p2n?1p?1??p?1???1??(n?N*). ??,p?1?2p?????(3) 求证:(2n?1)f(n)剟f(1)?f(2)???f(2n?1)解:(1) ∵(1?p)Sn?p?pan,
①
②
∴(1?p)Sn?1?p?pan?1. ②-①,得
(1?p)an?1??pan?1?pan,
即an?1?pan.
(3分)
在①中令n?1,可得a1?p.
∴?an?是首项为a1?p,公比为p的等比数列,an?pn.
(4分)
p(1?pn)p(pn?1)?(2) 由(1)可得Sn?.
1?pp?12n122nnnn1?C1na1?Cna2???Cnan?1?pCn?pCn???Cnp?(1?p)?(p?1).
2n1?C1p?1(p?1)nna1?Cna2???Cnan??∴f(n)?,
p2n(pn?1)2nSn (5分)
p?1(p?1)n?1?f(n?1)?. p2n?1(pn?1?1)p?1p?1(p?1)n?1f(n)??而,且p?1, 2pp2n?1(pn?1?p)∴pn?1?1?pn?1?p?0,p?1?0. ∴f(n?1)?p?1f(n),(n?N*). 2p (8分)
(3) 由(2)知 f(1)?p?1p?1f(n),,f(n?1)?(n?N*).
2p2p∴当n…2时,f(n)?p?1p?12p?1n?1p?1nf(n?1)?()f(n?2)???()f(1)?(). 2p2p2p2p22n?1?p?1?p?1?p?1?∴f(1)?f(2)???f(2n?1)?????????2p?2p??2p?2n?1p?1??p?1????1????, p?1?2p?????
(10分)
(当且仅当n?1时取等号).
另一方面,当n…2,k?1,2,?,2n?1时, p?1?(p?1)k(p?1)2n?k?f(k)?f(2n?k)????
p?2k(pk?1)22n?k(p2n?k?1)?p?1(p?1)k(p?1)2n?k …?2kk?p2(p?1)22n?k(p2n?k?1)p?12(p?1)n??p2np?12(p?1)n??p2n1 (pk?1)(p2n?k?1)1. 2nk2n?kp?p?p?1∵pk?p2n?k…2pn,∴p2n?pk?p2n?k?1?p2n?2pn?1?(pn?1)2.
p?12(p?1)n??2f(n),∴f(k)?f(2n?k)…(当且仅当k?n时取等号).(13分) p2n(pn?1)∴?k?12n?12n?112n?1f(k)??[f(k)?f(2n?k)]…?f(n)?(2n?1)f(n).(当且仅当n?1时取等号).
2k?1k?1综上所述,(2n?1)f(n)剟?f(k)k?12n?12n?1p?1??p?1???1??(n?N*).(14分) ??,p?1?2p?????三
1.(本小题满分13分)
22xy 如图,已知双曲线C:2?2?的右准线l1与一1(a?0,b?0)ab条渐近线l2交于点M,F是双曲线C的右焦点,O为坐标原点.
?? (I)求证:O; M?MF? (II)若|MF|?1且双曲线C的离心率e?6,求双曲线C的方程; 2 (III)在(II)的条件下,直线l3过点A(0,1)与双曲线C右支交于不同的两点P、Q且P在A、
??Q之间,满足A,试判断?的范围,并用代数方法给出证明. P??AQa2b解:(I)?右准线l1:x?,渐近线l2:y?x
ca22?aaabab222 ?,?M(,),?F(c,0),c??abOM?(,)
cccc22?aabbab M Fc?(?,?)?(,?)cccc2222??abab ?OM?MF???022cc?? ?OM?MF22……3分
e?,??e?1?,?a?2b (II)?
422222?babbb(?a)?|MF|?1,???1,??1222 ccc22?b?1,a?162ba222x2?y2?1 ?双曲线C的方程为:2???1 (III)由题意可得0
……7分 ……8分
(xy,),Q(xy,):y?kx?1 证明:设l,点P 11223?x2?2y2?222 由?得( 1?2k)x?4kx?40?y?kx?1? ?l3与双曲线C右支交于不同的两点P、Q