题目列表(包括答案和解析)
已知
是等差数列,其前n项和为Sn,
是等比数列,且
,
.
(Ⅰ)求数列
与
的通项公式;
(Ⅱ)记
,
,证明
(
).
【解析】(1)设等差数列
的公差为d,等比数列
的公比为q.
由
,得
,
,
.
由条件,得方程组
,解得![]()
所以
,
,
.
(2)证明:(方法一)
由(1)得
①
②
由②-①得
![]()
![]()
![]()
而![]()
故
,![]()
(方法二:数学归纳法)
① 当n=1时,
,
,故等式成立.
② 假设当n=k时等式成立,即
,则当n=k+1时,有:
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
即
,因此n=k+1时等式也成立
由①和②,可知对任意
,
成立.
已知数列
的前
项和为
,且
(
N*),其中
.
(Ⅰ) 求
的通项公式;
(Ⅱ) 设
(
N*).
①证明:
;
② 求证:
.
【解析】本试题主要考查了数列的通项公式的求解和运用。运用
关系式,表示通项公式,然后得到第一问,第二问中利用放缩法得到
,②由于
,
所以
利用放缩法,从此得到结论。
解:(Ⅰ)当
时,由
得
. ……2分
若存在
由
得
,
从而有
,与
矛盾,所以
.
从而由
得
得
. ……6分
(Ⅱ)①证明:![]()
证法一:∵
∴![]()
∴
∴
.…………10分
证法二:
,下同证法一.
……10分
证法三:(利用对偶式)设
,
,
则
.又
,也即
,所以
,也即
,又因为
,所以
.即
………10分
证法四:(数学归纳法)①当
时,
,命题成立;
②假设
时,命题成立,即
,
则当
时,![]()
![]()
即![]()
即![]()
故当
时,命题成立.
综上可知,对一切非零自然数
,不等式②成立. ………………10分
②由于
,
所以
,
从而
.
也即![]()
设椭圆
的左、右顶点分别为
,点
在椭圆上且异于
两点,
为坐标原点.
(Ⅰ)若直线
与
的斜率之积为
,求椭圆的离心率;
(Ⅱ)若
,证明直线
的斜率
满足![]()
【解析】(1)解:设点P的坐标为
.由题意,有
①
由
,得
,![]()
由
,可得
,代入①并整理得![]()
由于
,故
.于是
,所以椭圆的离心率![]()
(2)证明:(方法一)
依题意,直线OP的方程为
,设点P的坐标为
.
由条件得
消去
并整理得
②
由
,
及
,
得
.
整理得
.而
,于是
,代入②,
整理得![]()
由
,故
,因此
.
所以
.
(方法二)
依题意,直线OP的方程为
,设点P的坐标为
.
由P在椭圆上,有![]()
因为
,
,所以
,即
③
由
,
,得
整理得
.
于是
,代入③,
整理得![]()
解得
,
所以
.
已知函数f(x)=ex-ax,其中a>0.
(1)若对一切x∈R,f(x)
1恒成立,求a的取值集合;
(2)在函数f(x)的图像上去定点A(x1, f(x1)),B(x2, f(x2))(x1<x2),记直线AB的斜率为k,证明:存在x0∈(x1,x2),使
恒成立.
【解析】解:
令
.
当
时
单调递减;当
时
单调递增,故当
时,
取最小值![]()
于是对一切
恒成立,当且仅当
. ①
令
则![]()
当
时,
单调递增;当
时,
单调递减.
故当
时,
取最大值
.因此,当且仅当
时,①式成立.
综上所述,
的取值集合为
.
(Ⅱ)由题意知,
令
则
![]()
![]()
令
,则
.当
时,
单调递减;当
时,
单调递增.故当
,
即![]()
从而
,
又![]()
![]()
所以![]()
因为函数
在区间
上的图像是连续不断的一条曲线,所以存在
使
即
成立.
【点评】本题考查利用导函数研究函数单调性、最值、不等式恒成立问题等,考查运算能力,考查分类讨论思想、函数与方程思想等数学方法.第一问利用导函数法求出
取最小值
对一切x∈R,f(x)
1恒成立转化为
从而得出求a的取值集合;第二问在假设存在的情况下进行推理,然后把问题归结为一个方程是否存在解的问题,通过构造函数,研究这个函数的性质进行分析判断.
设点
是抛物线![]()
![]()
的焦点,
是抛物线
上的
个不同的点(![]()
).
(1) 当
时,试写出抛物线
上的三个定点
、
、
的坐标,从而使得
;
(2)当
时,若
,
求证:
;
(3) 当
时,某同学对(2)的逆命题,即:
“若
,则
.”
开展了研究并发现其为假命题.
请你就此从以下三个研究方向中任选一个开展研究:
① 试构造一个说明该逆命题确实是假命题的反例(本研究方向最高得4分);
② 对任意给定的大于3的正整数
,试构造该假命题反例的一般形式,并说明你的理由(本研究方向最高得8分);
③ 如果补充一个条件后能使该逆命题为真,请写出你认为需要补充的一个条件,并说明加上该条件后,能使该逆命题为真命题的理由(本研究方向最高得10分).
【评分说明】本小题若填空不止一个研究方向,则以实得分最高的一个研究方向的得分作为本小题的最终得分.
【解析】第一问利用抛物线
的焦点为
,设
,
分别过
作抛物线
的准线
的垂线,垂足分别为
.
由抛物线定义得到
第二问设
,分别过
作抛物线
的准线
垂线,垂足分别为
.
由抛物线定义得
![]()
![]()
第三问中①取
时,抛物线
的焦点为
,
设
,
分别过![]()
作抛物线
的准线
垂线,垂足分别为![]()
.由抛物线定义得
![]()
![]()
![]()
![]()
,
则
,不妨取
;![]()
;![]()
;![]()
解:(1)抛物线
的焦点为
,设
,
分别过
作抛物线
的准线
的垂线,垂足分别为
.由抛物线定义得
![]()
![]()
因为
,所以
,
故可取![]()
![]()
满足条件.
(2)设
,分别过
作抛物线
的准线
垂线,垂足分别为
.
由抛物线定义得
![]()
![]()
又因为![]()
![]()
![]()
![]()
;
所以![]()
![]()
.
(3) ①取
时,抛物线
的焦点为
,
设
,
分别过![]()
作抛物线
的准线
垂线,垂足分别为![]()
.由抛物线定义得
![]()
![]()
![]()
![]()
,
则
,不妨取
;![]()
;![]()
;
,
则![]()
![]()
,![]()
![]()
.
故
,
,
,
是一个当
时,该逆命题的一个反例.(反例不唯一)
② 设
,分别过
作
抛物线
的准线
的垂线,垂足分别为
,
由
及抛物线的定义得
,即
.
因为上述表达式与点
的纵坐标无关,所以只要将这
点都取在
轴的上方,则它们的纵坐标都大于零,则
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
,
而
,所以
.
(说明:本质上只需构造满足条件且
的一组
个不同的点,均为反例.)
③ 补充条件1:“点
的纵坐标
(
)满足
”,即:
“当
时,若
,且点
的纵坐标
(
)满足
,则
”.此命题为真.事实上,设
,
分别过
作抛物线
准线
的垂线,垂足分别为
,由
,
及抛物线的定义得
,即
,则
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
,
又由
,所以
,故命题为真.
补充条件2:“点
与点![]()
为偶数,
关于
轴对称”,即:
“当
时,若
,且点
与点![]()
为偶数,
关于
轴对称,则
”.此命题为真.(证略)
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