(II)设出直线的方程和两个交点的坐标,把直线与圆锥曲线的方程联立写出判别式的条件和根与系数的关系,根据所给的条件,代入不等式求出k的范围.
【解答】解:(Ⅰ)由(1+3m)x﹣(3﹣2m)y﹣(1+3m)=0得(x﹣3y﹣1)+m(3x+2y﹣3)=0, 由
,解得F(1,0).
设椭圆C的标准方程为,则
解得,
.
从而椭圆C的标准方程为
(Ⅱ) 过F的直线l的方程为y=k(x﹣1),A(x1,y1),B(x2,y2),
由
,得(3+4k2)x2﹣8k2x+4k2﹣12=0,
因点F在椭圆内部必有△>0,
有,
∴|FA|?|FB|=(1+k2)|(x1﹣1)(x2﹣1)|=(1+k2)|x1x2﹣(x1+x2)+1|=
由
,得1≤k2≤3,解得
.
或,
∴直线l的斜率的取值范围为
【点评】本题考查直线与圆锥曲线之间的关系,题目中首先求椭圆的方程,这是这类题目常用的一种形式,注意求椭圆的方程时,数字的运算不要出错,不然后面的运算都是错误的.
19.已知数列{an}中,a1=1,a2=,且an+1=(1)求数列{an}的通项公式;
第21页(共24页)
(n=2,3,4…).
(2)求证:对一切n∈N*,有
ak2<.
【考点】数列递推式;数列的求和. 【专题】等差数列与等比数列. 【分析】(1)当n≥2时,
=
,从而
=
﹣(),进而得到=﹣(1﹣
),由此能求出an=
n∈N*. ,
(2)当k≥2时, =,由此利用裂
项求和法能证明对一切n∈N*,有
ak2<.
【解答】(1)解:∵a1=1,a2=,且an+1=
(n=2,3,4…),
∴当n≥2时, =,
两边同时除以n,得,
∴=﹣(),
∴=﹣=﹣(1﹣)
∴=﹣(1﹣),n≥2,
∴,
∴an=
,n≥2,
当n=1时,上式成立, ∴an=
,n∈N*.
第22页(共24页)
(2)证明:当k≥2时,∴当n≥2时,
=1+
<1+ [(
)+(
)+…+(
=,
)]
=1+又n=1时,∴对一切n∈N*,有
<1+=, , ak2<.
【点评】本题考查数列的通项公式的求法,考查不等式的证明,解题时要认真审题,注意放缩法和裂项求和法的合理运用.
20.已知函数f(x)=x2﹣(a+1)x﹣4(a+5),g(x)=ax2﹣x+5,其中a∈R (1)若函数f(x),g(x)存在相同的零点,求a的值
(2)若存在两个正整数m,n,当x0∈(m,n)时,有f(x0)<0与g(x0)<0同时成立,求n的最大值及n取最大值时a的取值范围.
【考点】函数零点的判定定理;数列的求和. 【专题】分类讨论;函数的性质及应用.
【分析】(1)解方程x2﹣(a+1)x﹣4(a+5)=0,由函数f(x),g(x)存在相同的零点,代入ax2﹣x+5=0求解即可.
(2)根据f(x)<0,得出a>﹣5,即N=(0,a+5)
分类讨论①当a<0时,求解得m<n≤4,当且仅当,
②当a=0时,M∩N=?,不合题意, ③当a>0时故总结可得到答案.
【解答】解:(1)解方程x2﹣(a+1)x﹣4(a+5)=0得:x=﹣4,或x=a+5, 由函数f(x),g(x)存在相同的零点,
第23页(共24页)
无解,
则﹣4,或a+5为方程ax2﹣x+5=0的根, 将﹣4代入ax2﹣x+5=0得:16a+9=0,解得:a=
,
将a+5代入ax2﹣x+5=0得:a3+10a2+24a=0,解得:a=﹣6,或a=﹣4,或a=0, 综上a的值为
,或﹣6,或﹣4,或0;
(2)令f(x)<0,则﹣4<x<a+5, ∵正整数m,n, ∴a+5>0, 即a>﹣5, 即N=(0,a+5)
令g(x)<0,即ax2﹣x+5<0,的解集为M,则由题意得区间(m,n)?M∩N. ①当a<0时,因为g(0)=5>0,故只能g(a+5)=a[(a+5)2﹣1]<0, 即a>﹣4,或a<﹣6, 又因为a>﹣5, 所以﹣4<a<0, 此时n≤n+5<5 ∵正整数m,n, ∴m<n≤4,
当且仅当,
即﹣1时,n的最大值为4.
②当a=0时,M∩N=?,不合题意,
③当a>0时,因为g(0)=5>0,所以只能g(a+5)=a[(a+5)2﹣1]>0, 故
无解,
综上,n的最大值为4.a的取值范围﹣1.
【点评】本题考查了函数的零点,不等式,方程的根,分类讨论的思想,综合性较强,属于难题.
第24页(共24页)