题目列表(包括答案和解析)
11.已知函数,,
(1)若函数,求函数、的解析式;
(2)若函数,函数的定义域是[1,2],
求的值;
(3)设是定义在上的周期为4的奇函数,且函数的图像关于直线
对称。当时,,求正数的最小值及函数在[-2,2]上
的解析式。
解:(1)∵ , (1¢) ∴ ; ; .
(2)∵ ,∴, , , ∴.
由题设,得.
(3)∵是定义在R上的奇函数,∴ ①
∵函数的图象关于直线对称,∴ ②
在②式中以替换,得 ③
由①式和③式,得 ④
在④式中以替换,得 ⑤
由④式和⑤式,得 (14¢)
∵是定义在R上的周期为4的奇函数,∴正数的最小值是1.
∴当Î[0,1]时,,∴当Î[-1,0]时,Î[0,1],
,即.
∵函数的图象关于直线对称,
∴当Î(1,2]时,2-Î[0,1),
当Î[-2,-1)当,Î(1,2],,即.
∴.
30.已知数列的前项和满足
(Ⅰ)求k的值;
(Ⅱ)求;
(Ⅲ)是否存在正整数使成立?若存在求出这样的正整数;若不存在,说明理由
解:(I)
又………………2分
(Ⅱ)由(I)知 ①
当时, ②
①-②,得………………4分
又,易见
于是是等比数列,公比为,所以
………………6分
(Ⅲ)不等式,即
整理得…………8分
假设存在正整数使得上面的不等式成立,由于2n为偶数,为整数,则只能是
………………10分
因此,存在正整数…………12
29.已知平面上一定点C(4,0)和一定直线为该平面上一动点,作,垂足为Q,且(
(1)问点P在什么曲线上?并求出该曲线的方程;
(2)设直线与(1)中的曲线交于不同的两点A、B,是否存在实数k,使
得以线段AB为直径的圆经过点D(0,-2)?若存在,求出k的值,若不存在,
说明理由.
解:(1)设P的坐标为,由得
(2分) ∴(
化简得 ∴P点在双曲线上,其方程为
(2)设A、B点的坐标分别为、,
由 得,
∵AB与双曲线交于两点,∴△>0,即
解得(9分)
∵若以AB为直径的圆过D(0,-2),则AD⊥BD,∴,
即,
∴
∴
解得,故存在k值……,所求k值为.
28、已知各项均为正数的数列的前项和为,且
(1)求数列的通项;
(2)是否存在正整数,使不等式对所有正整数均成立,并证明你的结论。
解:(1)2…………1
2………………2
……………………………………(2分)
………………………………………………(4分)
又
……………………………………………………………………(6分)
………………………………………………………(8分)
下面用数学归纳证明不等式
该不等式显然成立
当n=k+1时不等式也成立
综上(1)、(2)对任意命题都成立
27.设数列{an}的首项为1,前n项和为Sn,且对任意大于或等于2的自然数n,等式3tSn-(2t+3)Sn-1=3t成立。
(1)若t为正常数,证明数列{an}成等比数列,并求数列的公比q及前n项和;
(2)对(1)中求得的q,若t为变量,令f(t)=q,设函数g(t)=3t3f(t),且设t∈R,求g(t)的单调区间和极值;
(3)研究g(t)-k=0的解的个数.
解:(1)由题可知,当n=2时,3tS2-(2t+3)S1=3t?a2= ,又a1=1,所以 = ,
当n≥2时。由3tSn-(2t+3)Sn-1=3t
与3tSn-1-(2t+3)Sn-2=3t两式相减可得3tan-(2t+3)an-1=0?=,由上可知,对于自然数n都有 =式子成立,故{an}成等比数列,且公比q =
若t=3时,q=1,此时Sn=n
若t>0,t≠3时,则Sn= = .
(2)由题可知:q=f(t)=,⇒g(t)=3t3⇒g(t)=2t3+3t2,?⇒g'(t)=6t2+6t=6t(t+1);所以
t |
(-∞,1) |
-1 |
(-1,0) |
0 |
(0,+∞) |
g(t) |
+ |
|
- |
|
+ |
g(t) |
增 |
1 |
减 |
0 |
增 |
当t=-1时,g(t)有极大值1
当t=0时,g(t)有极小值0
(3)画出y=g(t)及y=k的图象可得:
当k>1或k<0时,有一解 当k=1或k=0时,有二解 当0<k<1时,有三解.
26.数列{an}中,a7=,当n≥2时,an=.
(1) 求a8,a9,a10的值;
(2) 是否存在自然数m,当n>m时,an<2;当n≤m时,an>2?若存在,求出m的值;若不存在,说明理由。
(3) 当n≥10时,证明<an.
解(1)a8=, a9=, a10=.
(2)an-2=,
∴当an-2<2时,an<2, 又a9=-8<2,
故当n>8时an<2。
由an=得an-1=, an-1-2=.
∴当an>2时,an-1>2。
又a8=12>2,
∴当n≤8时,an>2。
综上所述,满足条件的m存在,且m=8.
(3)an-1+an+1-2an = ( -an)+()
=.
a10=-∈(-3,2)。
下面证明,当n≥10时,-3<an<2,其中当n≥10时,an<2已证,只需证当n≥10时, an>-3。
an+3=+3=
当an-1∈(-3,2)时,>0,即an>-3.
∴当n≥10时,-3<an<2。
因此,当n≥10时,an-1+an+1-2an <0,
即<an.
25.如图,过椭圆的左焦点F任作一条与两坐标轴都不垂直的弦AB,若点M在x轴上,且使得MF为△AMB的一条内角平分线,则称点M为该椭圆的“左特征点”. (1)求椭圆的“左特征点”M的坐标;
(2)试根据(1)中的结论猜测:
椭圆 的“左特征点”M是一个怎样的点?并证明你的结论.
解:设M(m,0)为椭圆的左特征点,椭圆的左焦点为, 设直线AB的方程为 将它代入得:,即
设A(x1,y1),B(x2,y2),则, ∵∠AMB被x轴平分,∴ 即,Þ Þ ∴, 于是 ∵,∴,即 ∴M(,0)
(2)解:对于椭圆,,b = 1,c = 2,∴. 于是猜想:椭圆的“左特征点”是椭圆的左准线与x轴的交点.
证明:设椭圆的左准线l与x轴相交于M点,过A、B分别作l的垂线,垂足分别为C、D 据椭圆第二定义:,即 ∵,∴
于是,即 ∴,又均为锐角, ∴,∴ ∴MF为∠AMB的平分线,故M为椭圆的“左特征点”.
24. 对数列,规定为数列的一阶差分数列,其中。
对自然数,规定为的阶差分数列,其中。
(1)已知数列的通项公式,试判断,是否为等差或等比数列,为什么?
(2)若数列首项,且满足,求数列的通项公式。
(3)对(2)中数列,是否存在等差数列,使得对一切自然都成立?若存在,求数列的通项公式;若不存在,则请说明理由。
解:(1),∴是首项为4,公差为2的等差数列。
∴是首项为2,公差为0的等差数列;也是首项为2,公比为1的等比数列。
(2),即,即,∴
∵,∴,,,猜想:
证明:ⅰ)当时,;
ⅱ)假设时,
时, 结论也成立
∴由ⅰ)、ⅱ)可知,
(3),即
∵
∴存在等差数列,,使得对一切自然都成立。
23.已知函数是定义在上的奇函数,当时,(为常数)。
(1)求函数的解析式;
(2)当时,求在上的最小值,及取得最小值时的,并猜想在上的单调递增区间(不必证明);
(3)当时,证明:函数的图象上至少有一个点落在直线上。
解:(1)时,, 则
∵函数是定义在上的奇函数,即
∴,即 ,又可知
∴函数的解析式为 ,
(2),∵,,∴
∵
∴,即 时, 。
猜想在上的单调递增区间为。
(3)时,任取,∵
∴在上单调递增,即,即
∵,∴,∴
∴当时,函数的图象上至少有一个点落在直线上。
22. 已知函数,当点在的图像上移动时,
点在函数的图像上移动.
(1) 若点P坐标为(),点Q也在的图像上,求的值;
(2) 求函数的解析式;
(3) 当时,试探求一个函数使得在限定定义域为
时有最小值而没有最大值.
解:(1)当点坐标为(),点的坐标为,…………2分 ∵点也在的图像上,∴,即.……5分
(根据函数的单调性求得,请相应给分) (2)设在的图像上 则,即 ……………………………………8分 而在的图像上,∴ 代入得,为所求.…………………………………11分
(3);或 等. …………………15分 如:当时,
∵在单调递减, ∴ 故 , 即有最小值,但没有最大值.………………………18分
(其他答案请相应给分)
(参考思路)在探求时,要考虑以下因素:①在上必须有意义(否则不能参加与的和运算);②由于和都是以为底的对数,所以构造的函数可以是以为底的对数,这样与和进行的运算转化为真数的乘积运算;③以为底的对数是减函数,只有当真数取到最大值时,对数值才能取到最小值;④为方便起见,可以考虑通过乘积消去;⑤乘积的结果可以是的二次函数,该二次函数的图像的对称轴应在直线的左侧(否则真数会有最小值,对数就有最大值了),考虑到该二次函数的图像与轴已有了一个公共点,故对称轴又应该是轴或在轴的右侧(否则该二次函数的值在上的值不能恒为正数),即若抛物线与轴的另一个公共点是,则,且抛物线开口向下.
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