历年高考数学难题
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高考最难的数学题及答案高考数学最难的题目及答案(1)1、利用数学归纳法证明平面向量a=(a1, a2)和b=(b1, b2)满足如下不等式:a1/b1 + a2/b2 > 0答案:设a=(a1, a2), b=(b1, b2),由数学归纳法,令n∈N,先给出基本情形:当n=1时:a1/b1 + a2/b2 = (a1 + a2)/(b1 + b2),由a1 + a2 > 0, b1 + b2 > 0可知a1/b1 + a2/b2 > 0进行归纳:假设n时成立,即a1/b1 + a2/b2 > 0,当n+1时,a1/b1 + a2/b2 > 0,根据a1/b1 + a2/b2 = [a1 + (n+1)a2]/[b1 + (n+1)b2],有[a1 + (n+1)a2]/[b1 + (n+1)b2] > 0,由a1 + (n+1)a2 > 0, b1 + (n+1)b2 > 0可知a1/b1 + a2/b2 > 0,因此,证明平面向量a=(a1, a2)和b=(b1, b2)满足a1/b1 + a2/b2 > 0。
2、求x的集合:A={x| x^2 + 6x + 9 ≠ 0 }答案:界说明:x∈R分析:x^2 + 6x + 9 = (x + 3)^2,表述:A={x| x^2 + 6x + 9 ≠ 0 } 等价于A={x| (x + 3)^2 ≠ 0 },即A={x| x ≠ -3 }答案:A={x| x ≠ -3 }3、求一元二次方程ax^2+bx+c=0中,b^2-4ac < 0时实根的取值范围答案:界说明:x∈R分析:b^2 - 4ac < 0⇒Δ= b^2 - 4ac < 0,表述:b^2-4ac < 0时实根没有解,取值范围为空集,即实根的取值范围为:空集。
答案:实根的取值范围为:空集。
4、设弦AB=12,角A=30°,则角C的度数为多少?答案:界说明:C∈[0,360](度)分析:弦AB=12,角A=30°,表述:根据余弦定理可得:cosC=12^2/2/2^2=12/4,即cosC=3/2,由cosC=3/2可以求出角C的度数。
《高中数学经典高考难题集锦》一、集合问题1. 已知集合A={x|x^25x+6=0},求集合A的元素。
解答思路:我们需要解方程x^25x+6=0,找出满足条件的x的值。
然后,将这些值组成集合A。
2. 已知集合A={x|x^25x+6=0},集合B={x|x^24x+3=0},求集合A∩B。
解答思路:我们需要解方程x^25x+6=0和x^24x+3=0,找出满足条件的x的值。
然后,找出同时属于集合A和集合B的元素,即求出集合A∩B。
3. 已知集合A={x|x^25x+6=0},集合B={x|x^24x+3=0},求集合A∪B。
解答思路:我们需要解方程x^25x+6=0和x^24x+3=0,找出满足条件的x的值。
然后,找出属于集合A或集合B的元素,即求出集合A∪B。
二、函数问题1. 已知函数f(x)=x^25x+6,求函数f(x)的零点。
解答思路:函数的零点即函数图像与x轴的交点,也就是使函数值为0的x的值。
因此,我们需要解方程x^25x+6=0,找出满足条件的x的值,这些值即为函数f(x)的零点。
2. 已知函数f(x)=x^25x+6,求函数f(x)的单调区间。
解答思路:函数的单调性是指函数在其定义域内是否单调递增或单调递减。
我们可以通过求函数的一阶导数f'(x),然后判断f'(x)的符号来确定函数的单调性。
当f'(x)>0时,函数单调递增;当f'(x)<0时,函数单调递减。
3. 已知函数f(x)=x^25x+6,求函数f(x)的极值。
解答思路:函数的极值是指函数在其定义域内的最大值或最小值。
我们可以通过求函数的一阶导数f'(x)和二阶导数f''(x),然后判断f'(x)和f''(x)的符号来确定函数的极值。
当f'(x)=0且f''(x)>0时,函数在该点取得极小值;当f'(x)=0且f''(x)<0时,函数在该点取得极大值。
历届高考最难的数学题
历届高考中,最难的数学题因人而异,不同考生可能会有不同的感受。
以下是一些历届高考中被认为比较难的数学题目的例子:
1.2018年江苏省高考数学试题中的一道选择题:已知函数
f(x)在区间[0,2π]上的单调递减区间是(0,π/2),则函数f(x)在区间[0,2π]上的单调递增区间是?
2.2010年全国卷数学理科试题中的一道选择题:已知函数
f(x)=x^2-3x+2,则不等式f(x)>0的解集是?
3.2008年广东省高考数学试题中的一道填空题:已知函数
f(x)=(x-2)(x+1),则不等式f(x)>0的解集是?
4.2005年北京市高考数学试题中的一道选择题:函数f(x) =a^x(a>0,a≠1)的图像在点(1,2)上,求a的值。
这些题目在高考中因为涉及到不同的数学概念和思维方式,被认为较难。
然而,随着时间的推移,难题的定义也会发生变化,因此可能会有其他历届高考数学题目被认为难度较大。
一、填空题(每空5分,共20分)1. 已知函数$f(x) = x^3 - 3x^2 + 4x + 1$,若$f(x)$的图像与x轴相切于点$A$,则$A$点的坐标为______。
2. 在等差数列$\{a_n\}$中,$a_1 = 2$,$a_4 = 14$,若$a_{10} + a_{15} =50$,则该数列的公差$d$为______。
3. 已知向量$\vec{a} = (1, -2)$,$\vec{b} = (3, 4)$,若$\vec{a}$与$\vec{b}$的夹角为$\theta$,则$\cos\theta$的值为______。
4. 若圆$C: x^2 + y^2 - 4x - 6y + 9 = 0$的圆心到直线$3x - 4y + 5 = 0$的距离为$\sqrt{5}$,则该圆的半径$r$为______。
二、选择题(每题5分,共25分)1. 下列函数中,定义域为$\mathbb{R}$的是()A. $f(x) = \sqrt{x^2 - 1}$B. $f(x) = \frac{1}{x^2 - 1}$C. $f(x) = \ln(x^2 + 1)$D. $f(x) = \sqrt[3]{x - 1}$2. 已知函数$f(x) = 2^x - 3$在区间$[0, +\infty)$上的最大值为______。
A. $1$B. $2$C. $3$D. $4$3. 在$\triangle ABC$中,若$\cos A = \frac{1}{3}$,$\cos B = \frac{2}{3}$,则$\sin C$的值为______。
A. $\frac{\sqrt{2}}{3}$B. $\frac{\sqrt{6}}{3}$C. $\frac{\sqrt{2}}{6}$D. $\frac{\sqrt{6}}{6}$4. 已知函数$f(x) = \frac{1}{x^2 - 4}$,若$f(x)$的图像关于点$(2, 0)$对称,则$f(x)$的图像的对称轴方程为______。
高三超难数学试题及答案一、选择题(每题5分,共20分)1. 若函数f(x)=x^2-4x+3,则f(x)的最小值是:A. 0B. 1C. 3D. 4答案:B2. 若复数z满足|z-1|=2,则z在复平面上对应的点位于:A. 第一象限B. 第二象限C. 第三象限D. 第四象限答案:A3. 若函数f(x)=2sin(2x+π/4)的图像向右平移π/8个单位,所得图像对应的函数解析式为:A. f(x)=2sin(2x+3π/4)B. f(x)=2sin(2x-π/4)C. f(x)=2sin(2x+π/8)D. f(x)=2sin(2x-3π/8)答案:B4. 对于双曲线C:x^2/a^2 - y^2/b^2 = 1,若其焦点在x轴上,且离心率为2,则a与b的关系为:A. b=aB. b=2aC. b=√3aD. b=√2a答案:C二、填空题(每题5分,共20分)5. 设等比数列{an}的首项为1,公比为2,则该数列的前5项和S5为:______。
答案:316. 若直线l的方程为x-y+1=0,且直线l与圆x^2+y^2=1相切,则直线l与圆的切点坐标为:(______,______)。
答案:(0,1)或(-2,-1)7. 设函数f(x)=x^3-3x,若f'(x)=0的根为x1,x2,x3,则x1+x2+x3的值为:______。
答案:08. 若椭圆E的方程为x^2/a^2 + y^2/b^2 = 1,其中a>b>0,且椭圆E 与直线y=x相切于点(1,1),则a^2+b^2的值为:______。
答案:5三、解答题(每题15分,共40分)9. 已知函数f(x)=x^3-3x^2+2,求证:对于任意x∈R,都有f(x)≥-1。
证明:首先求导f'(x)=3x^2-6x=3x(x-2)。
令f'(x)=0,得到x=0或x=2。
当x<0或x>2时,f'(x)>0,函数单调递增;当0<x<2时,f'(x)<0,函数单调递减。
历届高考数学难题汇总文档历届高考数学难题一直是考生备战高考的重点和难点,以下是历届高考数学难题的难点汇总,希望能给考生提供一些参考内容。
一、立体几何难题历届高考数学中,立体几何难题是考生普遍认为比较难以理解和解答的题型。
这类型的题目往往需要考生综合运用几何性质和计算能力,多次转化思路来解答。
例如,某年的高考题目中要求考生求出一个四棱锥的体积,考生需要确定四棱锥的底面形状和高度,然后运用相关公式计算出答案。
二、数列与数论难题数列与数论在高考数学中也是难以逃避的难题。
这类型题目要求考生掌握数列的定义和性质,理解数列的递推关系,并通过递归或者解方程等方法求出数列的通项公式。
例如,某年高考试题中要求考生求出一个数列的前n项和,考生需要先确定数列的递推关系,然后化简或者求和,最终得出答案。
三、平面几何难题在高考数学中,平面几何也是一个难点题型。
平面几何题目要求考生理解平面几何的基本概念和性质,熟练运用相关定理和公式来解答问题。
例如,某年高考题目中要求考生证明一个平行四边形是矩形,考生需要运用平行线的性质,以及平行四边形的性质,进行逻辑推理得出结论。
四、解析几何难题解析几何题目是高考数学中的难点之一。
这类题目要求考生能够熟练运用坐标系和相关定理,通过计算和推导求解几何问题。
例如,某年高考试题中要求考生证明三点共线,考生需要通过计算两点之间的斜率,来判断三点是否共线。
五、概率与统计难题概率与统计是高考数学中的难点和重点。
这类题目要求考生理解概率与统计的基本概念和原理,掌握计算概率和统计量的方法。
例如,某年高考题目中要求考生计算一个事件发生的概率,考生需要根据事件发生的可能性和样本空间的大小,进行适当的计算和简化,最终得出答案。
综上所述,历届高考数学难题主要涵盖了立体几何、数列与数论、平面几何、解析几何、概率与统计等多个难点题型。
考生在备战高考过程中,需要理解和掌握相关概念和技巧,多做题目并找到解题的思路和方法,才能在考场上得心应手。
一、选择题(每小题5分,共50分)1. 已知函数$f(x)=x^3-3x^2+2$,则$f(x)$的图像的对称中心是:A. (0,2)B. (1,0)C. (1,2)D. (0,0)2. 若等差数列$\{a_n\}$的前$n$项和为$S_n$,且$a_1+a_5=8$,$S_9=54$,则公差$d$等于:A. 1B. 2C. 3D. 43. 已知圆$C: x^2+y^2-2x-4y+6=0$,点$P(1,2)$,则$PC$的长度为:A. $\sqrt{5}$B. $\sqrt{3}$C. 2D. 14. 若向量$\vec{a}=(1,2)$,$\vec{b}=(2,-1)$,则$\vec{a}\cdot\vec{b}$的值为:A. 3B. -3C. 0D. 55. 函数$f(x)=\frac{1}{x^2+1}$的值域为:A. $(0,1)$B. $(0,1]\cup\{0\}$C. $(0,+\infty)$D. $(-\infty,0)\cup(0,+\infty)$6. 已知函数$f(x)=ax^2+bx+c$在$x=1$时取得最小值,且$f(2)=3$,$f(3)=7$,则$a+b+c$的值为:A. 2B. 3C. 4D. 57. 在直角坐标系中,直线$y=kx+b$与圆$x^2+y^2=4$相切,则$k^2+b^2$的值为:A. 2B. 4C. 6D. 88. 若复数$z=a+bi$(其中$a,b$为实数)满足$|z-1|=|z+1|$,则$z$的实部$a$等于:A. 0B. 1C. -1D. 29. 已知数列$\{a_n\}$满足$a_1=1$,$a_{n+1}=a_n+1$,则数列$\{a_n^2\}$的通项公式为:A. $a_n^2=n$B. $a_n^2=n^2-1$C. $a_n^2=n^2+1$D. $a_n^2=n^2$10. 已知函数$f(x)=\ln(x+1)$,则$f'(x)$的值域为:A. $(-\infty,0)$B. $(0,+\infty)$C. $[0,+\infty)$D. $(-\infty,0]\cup[0,+\infty)$二、填空题(每小题10分,共30分)11. 已知函数$f(x)=\sqrt{x^2-4}$,则$f'(2)$的值为______。
高考数学必考难题试题答案一、选择题1. 若函数f(x) = ax^2 + bx + c在x=1和x=-1处取得相同的值,且a<0,那么a、b、c之间的关系是()。
A. a = -b + cB. a + b + c = 0C. b = -2a - cD. 2a + b + c = 0答案:C解析:由题意可知,f(1) = f(-1),即a + b + c = a - b + c,化简得2b = 0,所以b = 0。
又因为a < 0,所以c = -a。
代入b = 0,得c = -a,进一步得出b = -2a - c。
2. 已知数列{an}满足a1 = 1,an = (1/2)^(n-1) * (an-1 + 1),若bn = an - 1,则求证:数列{bn}是等比数列。
答案:证明如下:由题意,an = (1/2)^(n-1) * (an-1 + 1),可得:bn = an - 1 = (1/2)^(n-1) * (an-1 + 1) - 1将n-1代入,得:bn-1 = (1/2)^(n-2) * (an-2 + 1) - 1将两个式子相除,得:bn / bn-1 = [(1/2)^(n-1) * (an-1 + 1) - 1] / [(1/2)^(n-2) * (an-2 + 1) - 1] = 1/2所以bn / bn-1 = 1/2为常数,故数列{bn}是首项为b1 = a2 - 1 = (1/2) * (a1 + 1) - 1 = 1/2,公比q = 1/2的等比数列。
二、填空题1. 已知圆的方程为(x-2)^2 + (y-3)^2 = 16,点P(5,0)到圆心的距离为______。
答案:√13解析:圆心坐标为(2,3),点P(5,0),根据两点间距离公式,有:d = √[(5-2)^2 + (0-3)^2] = √[3^2 + (-3)^2] = √(9 + 9) =√18 = √13三、解答题1. 已知函数f(x) = x^3 - 3x^2 - 9x + 5,在x∈[-2,3]上的最大值为7,求函数在该区间上的最小值。
高考史上最难数学题目
高考史上最难的数学题目很难确定,因为每年的高考数学题目都是根据当年教学大纲和考试要求进行设计的,而且难度也会因地区而异。
然而,以下是一些近年来被认为是较难的高考数学题目:
1.2013年北京卷高考数学第22题:给定函数f(x)=x^3-3x+1,求证函数f(x)在区间[-1,1]上至少有两个零点。
2.2014年湖南卷高考数学第18题:已知函数f(x)=a^x+ b^x(a>0,b>0,a≠b),若f(2)=3f(1),求证a=b。
3.2016年江苏卷高考数学第19题:已知函数f(x)=
sin^2(x)-2cos(x)-1,求证f(x)在区间[0,2π]上存在两个不同的根。
4.2017年上海卷高考数学第23题:若函数f(x)=a^x+
b^x(a>0,b>0,a≠b)满足f(1)=1,f(2)=3,求证当x>2时,f(x)的值大于3。
这些题目都具有一定的难度,需要考生充分理解数学概念和运算规则,并能够灵活运用解题技巧。
考生在备考过程中应注重对基础知识的理解和掌握,同时进行大量的练习和解题训练,以提高解题能力和应对复杂题目的能力。
历史中高考数学难题
在历史中,高考数学确实出现过一些具有挑战性的难题。
这些难题往往涉及深度数学概念,复杂的推理和计算,以及对数学问题的创新解决方式。
以下是一些历史上被认为是难题的高考数学题目:
1. 1980年代的几何证明题:在那个时代的高考数学中,几何证明题是常见
的难题。
这些题目要求考生根据已知条件,通过严密的逻辑推理,证明一些几何定理或关系。
这些题目往往需要考生具备扎实的几何基础和严谨的推理能力。
2. 1990年代的概率与统计题:随着概率与统计在数学中的地位逐渐提高,
这个领域的高考数学题目也变得越来越难。
这些题目要求考生具备对概率分布、统计方法和随机过程的深入理解,能够进行复杂的概率计算和统计分析。
3. 2000年代的数列与级数题:数列与级数作为数学中的重要概念,也是高
考数学的难点之一。
这些题目要求考生掌握数列的通项公式、级数的求和公式,以及它们的应用。
同时,还需要考生理解数列和级数的性质,如收敛性、发散性等。
4. 2010年代的函数与极限题:函数与极限是微积分的基础,也是高考数学
的难点之一。
这些题目要求考生掌握函数的极限、连续性、可导性和可积性等性质,能够进行复杂的函数分析和极限计算。
同时,还需要考生理解极限的概念和性质,如极限的四则运算、等价无穷小等。
这些难题只是历史上的个例,不同时期的高考数学都有其独特的难题。
要想在高考数学中取得好成绩,考生需要全面掌握数学基础知识,提高自己的数学能力和思维水平。
历年高考难题[1984]七.(本题满分15分)在△ABC 中,∠A ,∠B ,∠C 所对的边分别为a ,b,c ,且c=10,34cos cos ==a b B A ,P 为△ABC 的内切圆上的动点求点P 到顶点A ,B ,C 的距离的平方和的最大值与最小值解:由abB A =cos cos ,运用正弦定理,有 .2sin 2sin cos sin cos sin ,sin sin cos cos B A B B A A ABB A =∴=∴= 因为A ≠B ,所以2A=π-2B ,即2由此可知△ABC 是直角三角形由c=10,.8,60,0,34222==>>=+=b a b a c b a a b 可得以及如图,设△ABC 的内切圆圆心为O ',切点分别为D ,E ,F ,则 AD+DB+EC=.12)6810(21=++但上式中AD+DB=c=10, 所以内切圆半径r=EC=2. 如图建立坐标系, 则内切圆方程为: (x-2)2+(y-2)2=4设圆上动点P 的坐标为(x,y),则.48876443764])2()2[(3100121633)6()8(||||||2222222222222x x x y x y x y x y x y x y x PC PB PA S -=+-⨯=+--+-=+--+=++-+++-=++=因为P 点在内切圆上,所以40≤≤x ,S 最大值=88-0=88,Y X )S 最小值=88-16=72解二:同解一,设内切圆的参数方程为),20(sin 22cos 22π<α≤⎩⎨⎧α+=α+=y x 从而222||||||PC PB PA S ++=α-=α++α++-α+α++α++-α=cos 880)sin 22()cos 22()4sin 2()cos 22()sin 22()6cos 2(222222因为πα20<≤,所以 S 最大值=80+8=88, S 最小值=80-8=72八.(本题满分12分)设a >2,给定数列{x n },其中x 1=a ,)2,1()1(221 =-=+n x x x n nn 求证: 1.);2,1(1,21=<>+n x x x nn n 且2.);2,1(212,31=+≤≤-n x a n n 那么如果3..3,34lg 3lg,31<≥>+n x a n a 必有时那么当如果1.证:先证明x n >2(n=1,2,…)用数学归纳法由条件a >2及x 1=a 知不等式当n=1时成立假设不等式当n=k(k ≥1)时成立当n=k+1时,因为由条件及归纳假设知,0)2(0442221>-⇔>+-⇔>+k k k k x x x x再由归纳假设知不等式0)2(2>-k x 成立,所以不等式21>+k x 也成立而不等式x n >2对于所有的正整数n 成立(归纳法的第二步也可这样证:2)22(21]211)1[(211=+>+-+-=+k k k x x x所以不等式x n >2(n=1,2,…)成立再证明).2,1(11=<+n x x nn 由条件及x n >2(n=1,2,…)知 ,21)1(211>⇔<-⇔<+n n n n n x x x x x 因此不等式).2,1(11 =<+n x xnn 也成立 (也可这样证:对所有正整数n 有.1)1211(21)111(211=-+<-+=+n n n x x x 还可这样证:对所有正整数n 有,0)1(2)2(1>--=-+n n n n n x x x x x 所以).2,1(11 =<+n x xnn )2.证一:用数学归纳法由条件x 1=a ≤3知不等式当n=1时成立假设不等式当n=k(k ≥1)时成立当n=k+1时,由条件及2>k x 知,0)]212()[2(0)212(2)212(2)212)(1(22111221≤+--⇔≤+++-⇔+-≤⇔+≤-+k k k k k k k k k k k k x x x x x x x再由2>k x 及归纳假设知,上面最后一个不等式一定成立,所以不等式k k x 2121+≤+也成立,从而不等式1212-+≤n nx 对所有的正整数n 成立 证二:用数学归纳法证不等式当n=k+1时成立用以下证法:由条件知111(211-++=+k k k x x x 再由2>k x 及归纳假设可得 k k k x 21211)212(2111+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+++≤-+ 3.证:先证明若.43,31<>+k k k x x x 则这是因为 .43)1311(21)111(211=-+<-+=+k k k x x x 然后用反证法若当34lg 3lgan >时,有,31≥+k x 则由第1小题知.3121≥>>>>+n n x x x x因此,由上面证明的结论及x 1=a 可得,)43(31231211n n n n a x x x x x x x x <⋅⋅⋅⋅=≤++ 即34lg 3lgan <,这与假设矛盾所以本小题的结论成立九.(附加题,本题满分10分,不计入总分)如图,已知圆心为O 、半径为1A ,一动点P 自切点A 沿直线L 向右移动时,取弧AC 的长为AP 32,直线PC 与直线AO 交于点M 又知当AP=43π时,点P 的速度为V 求这时点M 的速度解:作CD ⊥AM ,并设AP=x ,,∠COD=θ由假设, AC 的长为x AP 3232=, 半径OC=1,可知θ32=考虑),0(π∈x ∵△APM ∽△DCM ,DCDMAP AM =∴而.)43()843(2,,43])32sin ()32cos 321)(32cos 1()32sin 3232cos 1)(32sin ([/.32sin )32cos 1(.32sin )32cos 1(,32sin ),32cos 1(222v dt dy M v dtdx x dtdx x x x x x x x x x x dt dy xx x x y x x y xy x DC x y DM -π-π-π==π=----+--=∴--=--=∴=--=点的速度代入上式得时当解得 [2002] (22)设数列}{n a 满足:121+-=+n n n na a a , ,3,2,1=n(I )当21=a 时,求432,,a a a 并由此猜测n a 的一个通项公式; (II )当31≥a 时,证明对所的1≥n ,有 (i )2+≥n a n (ii )2111111111321≤++++++++n a a a a 解(I )由21=a ,得311212=+-=a a a 由32=a ,得4122223=+-=a a aA P L由43=a ,得5133234=+-=a a a由此猜想n a 的一个通项公式:1+=n a n (1≥n ) (II )(i )用数学归纳法证明:①当1=n 时,2131+=≥a ,不等式成立. ②假设当k n =时不等式成立,即2+≥k a k ,那么3521)2)(2(1)(1+≥+=+-++≥+-=+k k k k k k a a a k k k .也就是说,当1+=k n 时,2)1(1++≥+k a k 据①和②,对于所有1≥n ,有2n a n ≥+. (ii )由1)(1+-=+n a a a n n n 及(i ),对2≥k ,有1)1(11++-=--k a a a k k k121)121(11+=++-+-≥--k k a k k a……1)1(2122211211-+=++++≥---a a a k k k k于是11211111-⋅+≤+k k a a ,2≥k2131212211121111111111121111=+≤+≤+=+++≤+∑∑∑=-=-=a a a a a n k k n k k nk k[2001] (20) (本小题满分12分)已知i ,m ,n 是正整数,且1<i ≤m <n .(Ⅰ)证明i n i im i P m P n <;(Ⅱ)证明(1+m ) n > (1+n ) m .本小题考查排列、组合、二项式定理、不等式的基本知识和逻辑推理能力.满分12分. (Ⅰ)证明: 对于1<i ≤m 有i m p = m ·…·(m -i +1),⋅-⋅=mm m m m p i im 1…m i m 1+-⋅,同理 ⋅-⋅=n n n n np i i n 1…n i n 1+-⋅, ……4分由于 m <n ,对整数k = 1,2…,i -1,有mkm n k n ->-, 所以 i im i i n mp n p >,即imi i n i p n p m >. ……6分 (Ⅱ)证明由二项式定理有()inni i nC m m ∑==+01, ()i mmi i mCn n ∑==+01, ……8分由 (Ⅰ)知i n i p m >im i p n (1<i ≤m <n =,而 !i p C i m im=,!i p C in in =, ……10分所以, imi i n i C n C m >(1<i ≤m <n =. 因此,∑∑==>mi imi mi iniC n Cm 22. 又 10000==m n C n C m ,mn nC mC m n ==11,()n i m C m in i ≤<>0.∴∑∑==>mi imi ni iniC n Cm 0. 即 (1+m )n >(1+n )m . [2001] (22) (本小题满分14分)设f (x ) 是定义在R 上的偶函数,其图像关于直线x = 1对称.对任意x 1,x 2∈[0,21]都有f (x 1+x 2) = f (x 1) · f (x 2).且f (1) = a >0. (Ⅰ)求f (21) 及f (41); (Ⅱ)证明f (x ) 是周期函数; (Ⅲ)记a n = f (2n +n21),求()n n a ln lim ∞→.本小题主要考查函数的概念、图像,函数的奇偶性和周期性以及数列极限等基础知识;考查运算能力和逻辑思维能力.满分14分.(Ⅰ)解:因为对x 1,x 2∈[0,21],都有f (x 1+x 2) = f (x 1) · f (x 2),所以=)(x f f (2x ) · f (2x )≥0,x ∈[0,1]. ∵ =)1(f f (2121+) = f (21) · f (21) = [f (21)]2,f (21)=f (4141+) = f (41) · f (41) = [f (41)]2. ……3分0)1(>=a f ,∴ f (21)21a =,f (41)41a =. ……6分(Ⅱ)证明:依题设y = f (x )关于直线x = 1对称, 故 f (x ) = f (1+1-x ),即f (x ) = f (2-x ),x ∈R . ……8分 又由f (x )是偶函数知f (-x ) = f (x ) ,x ∈R , ∴ f (-x ) = f (2-x ) ,x ∈R , 将上式中-x 以x 代换,得f (x ) = f (x +2),x ∈R .这表明f (x )是R 上的周期函数,且2是它的一个周期. ……10分 (Ⅲ)解:由(Ⅰ)知f (x )≥0,x ∈[0,1].∵ f (21)= f (n ·n 21) = f (n 21+(n -1)·n 21) = f (n 21) · f ((n -1)·n 21)= f (n 21) · f (n 21) · … ·f (n 21)= [ f (n21)]n,f (21) = 21a ,∴ f (n21) = n a 21.∵ f (x )的一个周期是2,∴ f (2n +n 21) = f (n21),因此a n = n a 21, ……12分∴ ()∞→∞→=n n n a lim ln lim (a nln 21) = 0. ……14分 [1999] 23.(本小题满分14分)已知函数()x f y =的图像是自原点出发的一条折线,当(),2,1,01=+≤≤n n y n 时,该图像是斜率为nb 的线段(其中正常数1≠b ),设数列n x 由()(),2,1==n n x f n 定义.Ⅰ.求1x 、2x 和n x 的表达式;Ⅱ.求()x f 的表达式,并写出其定义域;Ⅲ.证明:()x f y =的图像与x y =的图像没有横坐标大于1的交点.本小题主要考查函数的基本概念、等比数列、数列极限的基础知识,考查归纳、推理和综合的能力.Ⅰ.解:依题意()00=f ,又由()11=x f ,当10≤≤y 时,函数()x f y =的图像是斜率为10=b 的线段,故由()()10011=--x f x f得.11=x又由()22=x f ,当21≤≤y 时,函数()x f y =的图像是斜率为b 的线段,故由()()b x x x f x f =--1212,即b x x 112=-得.112b x += 记.00=x 由函数()x f y =图像中第n 段线段的斜率为1-n b,故得()().111---=--n n n n n b x x x f x f 又()()1,1-==-n x f n x f n n ; 所以 .2,1,111=⎪⎭⎫ ⎝⎛=---n b x x n n n由此知数列{}1--n n x x 为等比数列,其首项为1,公比为.1b因,1≠b 得(),111111111-⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+++=-=--=-∑b b b b b x x x n n nk k k n即.111-⎪⎭⎫⎝⎛-=-b b b x n nⅡ. 解:当10≤≤y ,从Ⅰ可知,x y =当10≤≤x 时,().x x f = 当1+≤≤n y n 时,即当1+≤≤n n x x x 时,由Ⅰ可知()()().3,2,1,1 =≤≤-+=+n x x x x x b n x f n n n n为求函数()x f 的定义域,须对() ,3,2,1111=-⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-n b b b x n n 进行讨论.当1>b 时,111limlim 1-=-⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-∞→∞→b bb b b x n n n n ; 当10<<b 时,n x n ,∞→也趋向于无穷大. 综上,当1>b 时,()x f y =的定义域为⎪⎭⎫⎢⎣⎡-1,0b b ; 当10<<b 时,()x f y =的定义域为[)+∞,0. Ⅲ. 证法一:首先证明当1>b ,11-<<b bx 时,恒有()x x f >成立. 用数学归纳法证明:(ⅰ)由Ⅱ知当1=n 时,在(]2,1x 上, ()(),11-+==x b x f y 所以()()()011>--=-b x x x f 成立(ⅱ)假设k n =时在(]1,+k k x x 上恒有()x x f >成立. 可得 (),111++>+=k k x k x f在(]21,++k k x x 上,()().111++-++=k k x x b k x f 所以 ()()x x x b k x x f k k --++=-++111()()()011111>-++--=+++k k k x k x x b 也成立.由(ⅰ)与(ⅱ)知,对所有自然数n 在(]1,+n n x x 上都有()x x f >成立. 即 11-<<b bx 时,恒有()x x f >. 其次,当1<b ,仿上述证明,可知当1>x 时,恒有()x x f <成立. 故函数()x f y =的图像与x y =的图像没有横坐标大于1的交点. 证法二:首先证明当1>b ,11-<<b bx 时,恒有()x x f >成立. 对任意的,1,1⎪⎭⎫ ⎝⎛-∈b b x 存在n x ,使1+≤<n n x x x ,此时有()()()(),10≥->-=-n x x x x b x f x f n n n所以()().n n x x f x x f ->- 又(),1111n n n x bb n x f =+++>=- 所以()0>-n n x x f ,所以()()0>->-n n x x f x x f , 即有()x x f >成立.其次,当1<b ,仿上述证明,可知当1>x 时,恒有()x x f <成立. 故函数()x f 的图像与x y =的图像没有横坐标大于1的交点. [1996]25.已知a 、b 、c 是实数,函数f (x )=ax 2+bx +c ,g (x )=ax +b ,当-1≤x ≤1时,│f (x )│≤1.(Ⅰ)证明:│c │≤1;(Ⅱ)证明:当-1≤x ≤1时,│g (x )│≤2;(Ⅲ)设a >0,当-1≤x ≤1时,g (x )的最大值为2,求f (x ).本小题主要考查函数的性质、含有绝对值的不等式的性质,以及综合运用数学知识分析问题与解决问题的能力.满分12分.(Ⅰ)证明:由条件当-1≤x ≤1时,│f (x )│≤1,取x =0得 │c │=│f (0)│≤1, 即│c │≤1. ——2分(Ⅱ)证法一:当a >0时,g (x )=ax +b 在[-1,1]上是增函数, ∴g (-1)≤g (x )≤g (1),∵│f (x )│≤1 (-1≤x ≤1),│c │≤1, ∴g (1)=a +b =f (1)-c ≤│f (1)│+│c │≤2,g (-1)=-a +b =-f (-1)+c ≥-(│f (-1)│+│c │)≥-2, 由此得│g (x )│≤2;——5分 当a <0时,g (x )=ax +b 在[-1,1]上是减函数, ∴g (-1)≥g (x )≥g (1),∵│f (x )│≤1 (-1≤x ≤1),│c │≤1,∴g (-1)=-a +b =-f (-1)+c ≤│f (-1)│+│c │≤2, g (1)=a +b =f (1)-c ≥-(│f (1)│+│c │)≥-2, 由此得│g (x )│≤2;——7分 当a =0时,g (x )=b ,f (x )=bx +c . ∵-1≤x ≤1,∴│g (x )│=│f (1)-c │≤│f (1)│+│c │≤2. 综上得│g (x )│≤2. ——8分证法二:由4)1()1(22--+=x x x ,可得b ax x g +=)( )2121(])21()21[(22--++--+=x x b x x a])21()21([])21()21([22c x b x a c x b x a +-+--++++= ),21()21(--+=x f x f——6分当-1≤x ≤1时,有,0211,1210≤-≤-≤+≤x x 根据含绝对值的不等式的性质,得2)21()21()21()21(≤-++≤--+x f x f x f x f 即│g (x )│≤2.——8分(Ⅲ)因为a >0,g (x )在[-1,1]上是增函数,当x =1时取得最大值2, 即g (1)=a +b =f (1)-f (0)=2. ① ∵-1≤f (0)=f (1)-2≤1-2=-1, ∴c =f (0)=-1.——10分因为当-1≤x ≤1时,f (x )≥-1,即f (x )≥f (0),根据二次函数的性质,直线x =0为f (x )的图像的对称轴,由此得0,02==-b ab即 由① 得a =2. 所以 f (x )=2x 2-1. ——12分[1997]24.(本小题满分12分)设二次函数f (x )=ax 2+bx +c (a >0),方程f (x )-x =0的两个根x 1,x 2满足0<x 1<x 2<a1. I .当x ∈(0, x 1)时,证明x <f (x )<x 1;II .设函数f (x )的图像关于直线x =x 0对称,证明x 0<21x . 本小题主要考查一元二次方程、二次函数和不等式的基础知识,考查综合运用数学知识分析问题和解决问题的能力.满分12分.证明:(Ⅰ)令F(x)=f(x)-x .因为x 1,x 2是方程f(x)-x =0的根,所以 F(x)=a(x -x 1)(x -x 2).当x ∈(0,x 1)时,由于x 1<x 2,得(x -x 1)(x -x 2)>0,又a >0,得 F (x )=a (x -x 1)(x -x 2)>0, 即x <f(x).)](1)[())(()]([)(2121111x x a x x x x x x a x x x F x x x f x -+-=--+-=+-=-因为ax x x 1021<<<< 所以x 1-x >0,1+a (x -x 2)=1+ax -ax 2>1-ax 2>0. 得 x 1-f(x)>0. 由此得f(x)<x 1. (Ⅱ)依题意知ab x 20-= 因为x 1,x 2是方程f (x )-x =0的根,即x 1,x 2是方程ax 2+(b -1)x +c =0的根. ∴ab x x 121--=+, aax ax a x x a a b x 2121)(221210-+=-+=-= 因为ax 2<1,所以22110x a ax x =<. [1986]已知x 1>0,x 1≠1,且).,2,1(,13)3(221=++=+n x x x x n n n n 试证:数列{x n }或者对任意自然数n 都满足x n <x n+1,或者对任意自然数n 都满足x n >x n+1.证:首先,,13)1(213)3(22221+-=-++=-+n n n n n n n n n x x x x x x x x x 由于x 1>0,由数列{x n }的定义可知 x n >0,(n=1,2,…) 所以,x n+1-x n 与1-x n 2的符号相同(1)假定x 1<1,我们用数学归纳法证明1-x n 2>0(N n ∈) 显然,n=1时,1-x 12>0设n=k 时1-x k 2>0,那么当n=k+1时,0)13()1(13)3(11223222221>+-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡++-=-+k k k k k k x x x x x x 因此,对一切自然数n 都有1-x n 2>0, 从而对一切自然数n 都有x n <x n+1(2)若x 1>1,用理可证,一切自然数n 都有x n >x n+1.[1985]八.(本题满分12分) 设a ,b 是两个实数,A={(x,y)|x=n,y=n a +b,n 是整数}, B={(x,y)|x=m,y=3m 2+15,m 是整数}, C={(x,y)|x 2+y 2≤144},是平面XOY 内的点集合,讨论是否存在a 和b 使得 (1)A ∩B ≠φ(φ表示空集), (2)(a ,b)∈C 同时成立解:如果实数a 和b 使得(1)成立,于是存在整数m 和n 使得(n,n a +b)=(m,3m 2+15), 即⎩⎨⎧+=+=.153,2m b na m n 由此得出,存在整数n 使得n a +b=3n 2+15, 或写成n a +b-(3n 2+15)=0这个等式表明点P (a ,b)在直线L :nx+y-(3n 2+15)=0上,记从原点到直线L 的距离为d ,于是12)1221(611532222≥+++=++=n n n n d 当且仅当3,12122==+n n 即时上式中等号才成立由于n 是整数,因此32≠n ,所以上式中等号不可能成立即12>d因为点P 在直线L 上,点P 到原点的距离22b a +必满足.1222>≥+d b a而(2)成立要求a 2+b 2≤144,即1222≤+b a 由此可见使得(1)成立的a 和b 必不能使(2)成立所以,不存在实数a 和b 使得(1),(2)同时成立 九.(附加题,本题满分10分,)已知曲线y=x 3-6x 2+11x-6.在它对应于]2,0[∈x 的弧段上求一点P ,使得曲线在该点的切线在y 轴上的截距为最小,并求出这个最小值解:已知曲线方程是y=x 3-6x 2+11x-6,因此y '=3x 2-12x+11 在曲线上任取一点P(x 0,y 0),则点P 处切线的斜率是y '|x=x0=3x 02-12x 0+11 点P 处切线方程是y=(3x 02-12x 0+11)(x-x 0)+y 0 设这切线与y 轴的截距为r ,则r=(3x 02-12x 0+11)(-x 0)+(x 03-6x 02+11x 0-6)=-2x 03+6x 02-6根据题意,要求r (它是以x 0为自变量的函数)在区间[0,2]上的最小值因为r '=-6x 02+12x 0=-6x 0(x 0-2)当0<x0<2时r'>0,因此r是增函数,故r在区间[0,2]的左端点x0=0处取到最小值即在点P(0,-6)处切线在y轴上的截距最小这个最小值是r最小值=-6[1990]n≥2.(Ⅰ)如果f(x)当x∈(-∞,1]时有意义,求a的取值范围;(Ⅱ)如果a∈(0,1],证明2f(x)<f(2x)当x≠0时成立.本题考查对数函数,指数函数,数学归纳法,不等式的知识以及综合运用有关知识解决问题的能力.(Ⅰ)解:f(x)当x∈(-∞,1]时有意义的条件是1+2x+…(n-1)x+n x a>0x∈(-∞,1],n≥2,上都是增函数,在(-∞,1]上也是增函数,从而它在x=1时取得最大值也就是a的取值范围为(Ⅱ)证法一:2f(x)<f(2x)a∈(0,1],x≠0.即[1+2x+…+(n-1)x+n x a]2<n[1+22x+…+(n-1)2x+n2x a]a∈(0,1],x≠0.②现用数学归纳法证明②式.(A)先证明当n=2时②式成立.假如0<a<1,x≠0,则(1+2x a)2=1+2·2x a+22x a2≤2(1+22x)<2(1+22x a).假如a=1,x≠0,因为1≠2x,所以因而当n=2时②式成立.(B )假如当n=k(k ≥2)时②式成立,即有[1+2x +…+(k-1)x +k x a]2<k[1+22x +…+(k-1)2x a] a ∈(0,1],x ≠0, 那么,当a ∈(0,1],x ≠0时 [(1+2x +…+k x )+(k+1)xa]2=(1+2x +…+k x )2+2(1+2x +…+k x )(k+1)x a+(k+1)2x a 2 <k(1+22x +…+k 2x )+2(1+2x +…+k x )(k+1)x a+(k+1)2x a 2 =k(1+22x +…+k 2x )+[2·1·(k+1)x a+2·2x (k+1)x a+… +2k x (k+1)x a]+(k+1)2x a 2<k(1+22x +…+k 2x )+{[1+(k+1)2x a 2]+[22x +(k+1)2x a 2]+…+[k 2x +(k+1)2x a 2]}+(k+1)2x a 2]=(k+1)[1+22x +…+k 2x +(k+1)2x a 2] ≤(k+1)[1+22x +…+k 2x+(k+1)2x a], 这就是说,当n=k+1时②式也成立.根据(A),(B)可知,②式对任何n ≥2(n ∈N)都成立.即有 2f(x)<f(2x) a ∈(0,1],x ≠0. 证法二:只需证明n ≥2时因为其中等号当且仅当a 1=a 2=…=a n 时成立.利用上面结果知,当a=1,x ≠0时,因1≠2x ,所以有 [1+2x +…+(n-1)x +n x ]2<n[1+22x +…+(n-1)2x +n 2x ]. 当0<a<1,x ≠0时,因a 2<a,所以有 [1+2x +…+(n-1)x +n x a]2≤n[1+22x +…+(n-1)2x +n 2x a 2]<n[1+22x +…+(n-1)2x +n 2x a]. 即有 2f(x)<f(2x) a ∈(0,1],x ≠0.[2000](19) (本小题满分12分)设函数()ax x x f -+=12,其中0>a .(I) 解不等式()1≤x f ;(II) 求a 的取值范围,使函数()x f 在区间[)+∞,0上是单调函数.本小题主要考查不等式的解法、函数的单调性等基本知识,分类讨论的数学思想方法和运算、推理能力.满分12分.解:(Ⅰ)不等式f (x ) ≤1即12+x ≤1+ax ,由此得1≤1+ax ,即ax ≥0,其中常数a >0. 所以,原不等式等价于⎩⎨⎧≥+≤+.0,)1(122x ax x 即⎩⎨⎧≥+-≥.02)1(,02a x a x ——3分所以,当0<a <1时,所给不等式的解集为{x |0212a ax -≤≤}; 当a ≥1时,所给不等式的解集为{x |x ≥0}. ——6分 (Ⅱ)在区间[0,+∞]上任取x 1、x 2,使得x 1<x 2.f (x 1)-f (x 2)=121+x -122+x -a (x 1-x 2)=1122212221+++-x x x x -a (x 1-x 2)=(x 1-x 2)(11222121++++x x x x -a ). ——8分(ⅰ)当a ≥1时 ∵11222121++++x x x x <1∴ 11222121++++x x x x -a <0,又x 1-x 2<0, ∴ f (x 1)-f (x 2)>0, 即f (x 1)>f (x 2).所以,当a ≥1时,函数f (x )在区间),0[+∞上是单调递减函数. ——10分 (ii)当0<a <1时,在区间),0[+∞上存在两点x 1=0,x 2=212aa-,满足f (x 1)=1,f (x 2)=1,即f (x 1)=f (x 2),所以函数f (x )在区间),0[+∞上不是单调函数.综上,当且仅当a ≤1时,函数f (x )在区间),0[+∞上是单调函数. ——12分 [1989]24.(本小题满分10分)设f(x)是定义在区间),(+∞-∞上以2为周期的函数,对Z k ∈,用kI 表示区间],1k 2,1k 2(+-已知当0I x ∈时,f(x)=x 2. (1)求f(x)在k I 上的解析表达式;(2)对自然数k,求集合上有两个在使方程k k I ax )x (f |a {M ==不等的实根}解:(1)∵f(x)是以2为周期的函数, ∴当Z k ∈时,2k 也是f(x)的周期又∵当k I x ∈时,0I )k 2x (∈-, ∴.)k 2x ()k 2x (f )x (f 2-=-=即对Z k ∈,当k I x ∈时,.)k 2x ()x (f 2-=(2)当Z k ∈且k I x ∈时,利用(1)的结论可得方程).k 8a (a k 16)a k 4(.0k 4)a k 4(x :,ax )k 2x (22222+=-+=∆=++-=-它的判别式是整理得上述方程在区间k I 上恰有两个不相等的实根的充要条件是a 满足⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧+++≥++-+<->+].)k 8a (a a k 4[211k 2],)k 8a (a a k 4[211k 2,0)k 8a (a ⎪⎩⎪⎨⎧-≤++<+>+).3(,a 2)k 8a (a )2(,a 2)k 8a (a )1(,0)k 8a (a 化简得由(1)知a>0,或a<-8k.当a>0时:因2+a>2-a ,故从(2),(3) 可得,a 2)k 8a (a -≤+即1k 21a 0.2a ,1)1k 2(.0a 2,)a 2()k 8a (a 2+≤<⎩⎨⎧<≤+⎩⎨⎧>--≤+即即 当a <-8k 时:,0k 82a 2<-<+ 易知a 2)k 8a (a +<+无解, 综上所述,a 应满足1k 21a 0+≤<故所求集合}1k 21a 0|a {M k +≤<= [1981](附加题,本题满分20分,计入总分)已知以AB 为直径的半圆有一个内接正方形CDEF ,其边长为1(如图)设AC=a ,BC=b ,作数列u 1=a-b ,u 2=a 2-ab+b 2, u 3=a 3-a 2b+ab 2-b 3,…………,u k =a k -a k-1b+a k-2b 2-……+(-1)k b k ; 求证:u n =u n-1+u n-2(n ≥3) 证:通项公式可写成u k =a k-a k-1b+a k-2b 2-……+(-1)kb k=ba b a k k k +--+++111)1(因a-b=AC-BC=AC-AF=FC=1, ab=AC ·BC=CD 2=11112111n 11n 111112(1)(1) aba (1) ,(1)(1)()a (1)(1) (1)n n n n n n n n nn n n n n n n n n n n n n n n n a b u a ba b a bb ab a ba b a b u a b a b a b a b ab b a ba u u ---------+++++----=+--=+--=+----==-++-----=+--+=故得于是有11.n n b u a b+=+[2001上海春] 21.(本题满分16分)本题共有2个小题,第1小题满分9分,第2小题满分7分已知椭圆C 的方程为1222=+y x ,点),(b a P 的坐标满足222≤+b a 过点P 的直线l 与椭圆交于A 、B 两点,点Q 为线段AB 的中点,求:(1)点Q 的轨迹方程;(2)点Q 的轨迹与坐标轴的交点的个数.21.解(1)设点A 、B 的坐标分别为),(11y x A 、),(22y x B ,点Q 的坐标为),(y x Q .当21x x ≠时,设直线l 的斜率为k ,则l 的方程为b a x k y +-=)(由已知12,1222222121=+=+y x y x (1) b a x k y b a x k y +-=+-=)(,)(2211(2) 由(1)得0))((21))((21212121=-++-+y y y y x x x x , (3)由(2)得b ak x x k y y 22)(2121+-+=+, (4)由(3)、(4)及221x x x +=,221y y y +=,2121x x y y k --=, 得点Q 的坐标满足方程2222=--+by ax y x (5)当21x x =时,k 不存在,此时l 平行于y 轴,因此AB 的中点Q 一定落在x 轴上,即Q 的坐标为(a ,0)显然点Q 的坐标满足方程(5)综上所述,点Q 的坐标满足方程2222=--+by ax y x设方程(5)所表示的曲线为L ,则由⎪⎩⎪⎨⎧=+=--+,12,0222222y x by ax y x 得24)2(2222=-+-+b ax x b a因为⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=∆128222b a b ,由已知1222≤+b a ,所以当1222=+b a 时,△=0,曲线L 与椭圆C 有且只有一个交点P (a ,b ) 当1222<+b a 时,△<0,曲线L 与椭圆C 没有交点 因为(0,0)在椭圆C 内,又在曲线L 上,所以曲线L 在椭圆C 内故点Q 的轨迹方程为02222=--+by ax y x(2)由⎩⎨⎧==--+,0,02222x by ax y x 解得曲线L 与y 轴交于点(0,0),(0,b )由⎩⎨⎧==--+,0,02222y by ax y x 解得曲线L 与x 轴交于点(0,0),(a ,0) 当a =0,b =0,即点P (a ,b )为原点时,(a ,0)、(0,b )与(0,0)重点,曲线L 与坐标轴只有一个交点(0,0)当a =0且20≤<b ,即点P (a ,b )不在椭圆C 外且在除去原点的y 轴上时,点(a ,0)与(0,0)重合,曲线L 与坐标轴有两个交点(0,b )与(0,0)同理,当b =0且10≤<a ,即点P (a ,b )不在椭圆C 外且在除去原点的x 轴上时,曲线L 与坐标轴有两个交点(a ,0)与(0,0)当10<<a 且)1(202a b -<<,即点P (a ,b )在椭圆C 内且不在坐标轴上时,曲线L 与坐标轴有三个交点(a ,0)、(0,b )与(0,0) [2000春](22)(本小题满分12分)如图,设点A 和B 为抛物线()042>=p px y 上原点以外的两个动点, 已知OA ⊥OB ,OM ⊥AB M 的轨迹方程,并说明它表示什么曲线本方法以及方程化简的基本技能满分12分解:如图,点A ,B 在抛物线px y 42=上,设 ⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛B B A A y p y B y p y A ,4,,422,OA 、OB 的斜率分别为OA k 、OB k∴ B OBA A A OA y pk y p py y k 4,442===———2分 由OA ⊥AB ,得1162-==⋅BA OBOA y y p k k ① ———4分 依点A 在AB 上,得直线AB 方程()(),442⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=-+p y x p y y y y A A B A ② ———6分由OM ⊥AB ,得直线OM 方程 x py y y BA 4-+=③ ———8分 设点M ()y x ,,则y x ,满足②、③两式,将②式两边同时乘以px4-,并利用③式整理得().04222=+-+y x yy y px A A ④ ———10分由③、④两式得 ().0422=+--y x y y pxB A 由①式知, 216p y y B A -= ∴ 0422=-+px y x因为A 、B 是原点以外的两点,所以.0≠x所以M 的轨迹是以(2p ,0)为圆心,以2p 为半径的圆,去掉坐标原点 ——12分 [2002春](理)已知某椭圆的焦点是F 1(–4,0)、F 2(4,0),过点F 2并垂直于x 轴的直线与椭圆的一个交点为B ,且|F 1B|+|F 2B|=10,椭圆上不同的两点A(x 1,y 1)、C(x 2,y 2)满足条件:|F 2A|、|F 2B|、|F 2C|成等差数列. (Ⅰ)求该椭圆方程;(Ⅱ)求弦AC 中点的横坐标;(Ⅲ)设弦AC 的垂直平分线的方程为y=kx+m ,求m 的取值范围. (Ⅰ)x 2/25+y 2/9=1;(Ⅱ)x 0=4;(Ⅲ)–16<m<16/5;[2003北京春] 22.(本小题满分13分)已知动圆过定点P (1,0),且与定直线1:-=x l 相切,点C 在l 上. (Ⅰ)求动圆圆心的轨迹M 的方程;(Ⅱ)设过点P ,且斜率为-3的直线与曲线M 相交于A ,B 两点.(i )问:△ABC 能否为正三角形?若能,求点C 的坐标;若不能,说明理由; (ii )当△ABC 为钝角三角形时,求这种点C 的纵坐标的取值范围.解:(Ⅰ)依题意,曲线M 是以点P 为焦点,直线l 为准线的抛物线,所以曲线M 的方程为x y 42=.(Ⅱ)(i )由题意得,直线AB 的方程为⎪⎩⎪⎨⎧=--=--=xy x y x y 4)1(3)1(32由消y 得 .3,31,03103212===+-x x x x 解得所以A 点坐标为)332,31(,B 点坐标为(3,32-), .3162||21=++=x x AB 假设存在点C (-1,y ),使△ABC 为正三角形,则|BC|=|AB|且|AC|=|AB|,即⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-++=+++222222)316()32()131(,)316()32()13(y y 由①-②得,)332()34()32(42222-+=++y y.9314-=y 解得 但9314-=y 不符合①,所以由①,②组成的方程组无解.因此,直线l 上不存在点C ,使得△ABC 是正三角形. (ii )解法一:设C (-1,y )使△ABC 成钝角三角形, 由321)1(3=⎩⎨⎧-=--=y x x y 得, 即当点C 的坐标为(-1,32)时,A ,B ,C 三点共线,故32≠y .又2222334928)332()311(||y y y AC +-=-+--=,22223428)32()13(||y y y BC ++=+++=, 9256)316(||22==AB . 当222||||||AB AC BC +>,即9256334928342822++->++y y y y ,即CAB y ∠>,392时为钝角. 当222||||||AB BC AC +>,即9256342833492822+++>+-y y y y , 即CBA y ∠-<时3310为钝角.又222||||||BC AC AB +>,即2234283349289256y y y y++++->, 即0)32(,03433422<+<++y y y . 该不等式无解,所以∠ACB 不可能为钝角. 因此,当△ABC 为钝角三角形时,点C 的纵坐标y 的取值范围是)32(9323310≠>-<y y y 或. 解法二:以AB 为直径的圆的方程为222)38()332()35(=++-y x .圆心)332,35(-到直线1:-=x l 的距离为38,所以,以AB 为直径的圆与直线l 相切于点G )332,1(--. ① ②当直线l 上的C 点与G 重合时,∠ACB 为直角,当C 与G点不重合,且A ,B ,C 三点不共线时, ∠ACB 为锐角,即△ABC 中∠ACB 不可能是钝角. 因此,要使△ABC 为钝角三角形,只可能是∠CAB 或∠CBA 为钝角.过点A 且与AB 垂直的直线方程为9321).31(33332=-=-=-y x x y 得令. 过点B 且与AB 垂直的直线方程为)3(3332-=+x y . 令33101-=-=y x 得. 又由321)1(3=⎩⎨⎧-=--=y x x y 解得,所以,当点C 的坐标为(-1,32)时,A ,B ,C 三点共线,不构成三角形.因此,当△ABC 为钝角三角形时,点C 的纵坐标y 的取值范围是).32(9323310≠>-<y y y 或[2003]22.(本小题满分12分,附加题4 分)(I )设}{n a 是集合|22{ts + t s <≤0且Z t s ∈,}中所有的数从小到大排列成的数列,即31=a ,52=a ,63=a ,94=a ,105=a ,126=a ,…将数列}{n a 各项按照上小下大,左小右大的原则写成如下的三角形数表:35 6 9 10 12 — — — —…………⑴写出这个三角形数表的第四行、第五行各数;⑵求100a(II )(本小题为附加题,如果解答正确,加4 分,但全卷总分不超过150分)设}{n b 是集合t s r t s r <<≤++0|222{,且},,Z t s r ∈中所有的数从小到大排列成的数列,已知1160=k b ,求k .Ⅰ)解:用(t,s)表示22ts+,下表的规律为3((0,1)=0122+)5(0,2) 6(1,2)9(0,3) 10(1,3) 12(2,3) — — — —…………(i )第四行17(0,4) 18(1,4) 20(2,4) 24(3,4)第五行 33(0,5) 34(1,5) 36(2,5) 40(3,5) 48(4,5)(i i )解法一:因为100=(1+2+3+4+……+13)+9,所以100a =(8,14)=81422+=16640解法二:设0022100ts a +=,只须确定正整数.,00t s数列}{n a 中小于02t的项构成的子集为 },0|2{20t t t s s <<≤+ 其元素个数为.1002)1(,2)1(000020<--=t t t t C t 依题意满足等式的最大整数0t 为14,所以取.140=t因为100-.1664022,8s ,181410000214=+=∴=+=a s C 由此解得(Ⅱ)解:,22211603710++==k b令}0|22{2B ,(}1160|{r t s r C B c M t s <<≤++=<∈=其中因}.22222|{}222|{}2|{37107107101010++<<+∈⋃+<<∈⋃<∈=c B c c B c c B c M 现在求M 的元素个数:},100|222{}2|{10<<<≤++=<∈t s r c B c t s r其元素个数为310C : }.70|222{}222|{1071010<<≤++=+<<∈s r c B c r s某元素个数为}30|222{}22222|{:710371071027<≤++=++<<+∈r c B c C r某元素个数为.1451:2327310710=+++=C C C k C另法:规定222r t s++=(r,t,s ),10731160222k b ==++=(3,7,10)则0121222b =++= (0,1,2) 22C 依次为 (0,1,3) (0,2,3) (1,2,3) 23C (0,1,4) (0,2,4)(1,2,4)(0,3,4) (1,3,4)(2,3,4) 24C…………(0,1,9) (0,2,9)………… ( 6,8,9 )(7,8,9) 29C(0,1,10)(0,2,10).........(0,7,10)( 1,7,10)(2,7,10)(3,7,10) (2)7C +422222397()4145.k C C C C =+++++=[2003北京]19.(本小题满分14分)有三个新兴城镇分别位于A 、B 、C 三点处,且a AC AB ==,b BC 2=,今计划合建一个中心医院,为同时方便三镇,准备建在BC 的垂直平分线上的P 点处(建立坐标系如图).(Ⅰ)若希望点P 到三镇距离的平方和最小,则P 应位于何处? (Ⅱ)若希望点P 到三镇的最远距离为最小,则P 应位于何处?(Ⅰ)解:由题设条件a>b>0,设P 的坐标为(0,y ),则P 至三镇距离的平方和为22222)()(2)(y b a y b y f --++= =2222223b a y b a y ++--所以,当322b a y -=时,函数)(y f 取得最小值. 答:点P 的坐标是)3,0(22b a -(Ⅱ)解:记22b a h -=P 至三镇的最远距离为 ⎪⎩⎪⎨⎧-<+--≥++=.|||,||,|,)(222222y h y b y h y h y b y b x g 当当由||22y h y b -≥+解得,222h b h y -≥记,222*hb h y -= 于是⎪⎩⎪⎨⎧<-≥+=.|,|,,)(**22y y y h y y y b x g 当当 当0222*≥-=hb h y ,即b h ≥时, 因为22y b +在[),*+∞y 上是增函数,而]y ,(-||*∞-在y h 上是减函数.所以*y y =时,函数)(y g 取得最小值. 点P 的坐标是)2,0(22hb h - y xOB C AP(-b,0)(b,0)y xOB C AP(-b,0)(b,0)当0222*<-=hb h y ,即b h <时,因为22y b +在[),*+∞y上当y=0函数)(y g 取得最小值b ,而]y ,(-||*∞-在y h 上是减函数,且 b ||>-y h ,所以0=y 时, 函数)(y g 取得最小值.答:当b h ≥时,点P 的坐标是)2,0(22hb h - 当b h <时,点P 的坐标是)0,0(,其中22b a h -=20.(本小题满分14分)设)(x f y =是定义在区间]1,1[-上的函数,且满足条件, ①0)1()1(==-f f②对任意的u 、]1,1[-∈v ,都有|||)()(|v u v f u f -≤- (Ⅰ)证明:对任意]1,1[-∈x ,都有x x f x -≤≤-1)(1 (Ⅱ)证明:对任意的]1,1[,-∈v u 都有1|)()(|≤-v f u f(Ⅲ)在区间]1,1[-上是否存在满足题设条件的奇函数)(x f y =且使得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧∈-=-∈-<-]1,21[ |||)()(|]21,0[ |||)()(|uv v u v f u f uv v u v f u f 若存在请举一例,若不存在,请说明理由.20.本小题考查函数、不等式等基本知识,考查综合运用数学知识分析问题和解决问题的能力.满分14分.(Ⅰ)证明:由题设条件可知,当]1,1[-∈x 时,有,1|1||)1()(||)(|x x f x f x f -=-≤-=即.1)(1x x f x -≤≤- (Ⅱ)对任意的]1,1[,-∈v u ,当1|||)()(|,1|u |≤-≤-≤-v u v f u f v 有时 当,1|u |时≤-v 0,u <⋅v 不妨设],1,0(),0,1[∈-∈v u 则1>-u v 从而有)1()()1()(|)()(|f v f f u f v f u f -+--≤-1)(2|1||1|<--=-++≤u v v u总上可知,对任意的]1,1[,-∈v u ,都有1|)()(|≤-v f u f(Ⅲ)答:这样满足所述条件的函数不存在.理由如下:假设存在函数)(x f 满足条件,则由.|||)()(|v u v f u f -=- ]1,21[,∈v u 得21|121||)1()21(|=-=-f f又0)1(=f ,所以21|)21(|=f ①又因为)(x f 为奇函数,所以0)0(=f , 由条件.|||)()(|v u v f u f -<- ]21,0[,∈v u 得21|021||)0()21(||)21(|=-<-=f f f所以 21|)21(|<f ②①与②矛盾,因此假设不成立,即这样的函数不存在.[2003江苏]22.(本小题满分14分)设,0>a 如图,已知直线ax y l =:及曲线C :2x y =,C 上的点Q 1的横坐标为1a (a a <<10).从C 上的点Q n (n ≥1)作直线平行于x 轴,交直线l 于点1+n P ,再从点1+n P 作直线平行于y 轴,交曲线C 于点Q n+1.Q n (n=1,2,3,…)的横坐标构成数列{}.n a (Ⅰ)试求n n a a 与1+的关系,并求{}n a 的通项公式; (Ⅱ)当21,11≤=a a 时,证明∑=++<-nk k k k a a a 121321)((Ⅲ)当a =1时,证明∑-++<-nk k k ka a a121.31)(本小题主要考查二次函数、数列、不等式等基础知识,综合运用数学知识分析问题和解决问题的能力,满分14分.(Ⅰ)解:∵).1,1(),,1(),,(422122121n n n n n n n n n a aa a Q a a a P a a Q ⋅⋅++-1a ∴,121n n a a a ⋅=+ ∴2222122221)1()1(11-+--=⋅=⋅=n n n n a a a a a a a a ==⋅=-++-+3222222122321)1()1()1(n n a aa a a a=1111221211221221)()1()1(---+-==-+++n n n n n a a a a a a a , ∴.)(121-=n aa a a n(Ⅱ)证明:由a =1知,21n n a a =+ ∵,211≤a ∴.161,4132≤≤a a ∵当.161,132≤≤≥+a a k k 时 ∴∑∑=++=++<-=-≤-nk n k k n k k k ka a a a a a a1111121.321)(161)(161)( (Ⅲ)证明:由(Ⅰ)知,当a =1时,,121-=n a a n因此∑∑∑=++-==++-≤-=-+-nk i i i i nk k k ka a a aa aa a an k k k 1221111121212121121)()()(11∑-=-⋅-<-=1213131211312111)1()1(n i i a a a a a a a = .31121151<++a a a[2004全国2](22)(本小题满分14分)已知函数f (x )=ln(1+x )-x ,g (x )=x ln x . (1)求函数f (x )的最大值;(2)设0<a <b ,证明:0<g (a )+g (b )-2g (2ba +)<(b -a )ln2.(I)解:函数f(x)的定义域是(-1,∞),'f (x)=111-+x.令'f (x)=0,解得x=0,当-1<x<0时, 'f (x)>0,当x>0时,'f (x)<0,又f(0)=0,故当且仅当x=0时,f(x)取得最大值,最大值是0(II)证法一:g(a)+g(b)-2g(2b a +)=alna+blnb-(a+b)ln 2b a +=a ba bb b a a +++2ln 2ln .由(I)的结论知ln(1+x)-x<0(x>-1,且x ≠0),由题设0<a<b,得021,02<-<->-bba a ab ,因此a a b a a b b a a 2)21ln (2ln -->-+-=+,bb a b b a b a b 2)21ln(2ln -->-+-=+. 所以a b a b b b a a +++2ln 2ln >-022=---ba ab . 又,22b b a b a a +<+ a b a b b b a a +++2ln 2ln <a .2ln )(2ln )(2ln 2ln a b ba ba b b a b b b b a -<+-=+++ 综上0<g(a)+g(b)-2g(2ba +)<(b-a)ln2.(II)证法二:g(x)=xlnx,1ln )('+=x x g ,设F(x)= g(a)+g(x)-2g(2xa +),则.2ln ln )]'2([2)(')('xa x x a g x g x F +==+-=当0<x<a 时,0)('<x F 因此F(x)在(0,a)内为减函数x>a 时,0)('>x F 因此F(x)在(a,+∞)上为增函数从而,当x=a 时,F(x)有极小值F(a)=0,b>a,所以F(b)>0,即0<g(a)+g(b)-2g(2ba +). 设G(x)=F(x)-(x-a)ln2,则).ln(ln 2ln 2lnln )('x a x xa x x G +-=-+-=当x>0时,0)('<x G ,因此G(x)在(0,+∞)上为减函数,因为G(a)=0,b>a,所以G(b)<0.即g(a)+g(b)-2g(2ba +)<(b-a)ln2. [2004全国3](22)(本小题满分14分)已知数列{a n }的前n 项和S n 满足:S n =2a n +(-1)n ,n ≥1.⑴写出求数列{a n }的前3项a 1,a 2,a 3; ⑵求数列{a n }的通项公式; ⑶证明:对任意的整数m >4,有4511178m a a a +++< . 22.解:⑴当n =1时,有:S 1=a 1=2a 1+(-1)⇒ a 1=1;当n =2时,有:S 2=a 1+a 2=2a 2+(-1)2⇒a 2=0; 当n =3时,有:S 3=a 1+a 2+a 3=2a 3+(-1)3⇒a 3=2; 综上可知a 1=1,a 2=0,a 3=2;⑵由已知得:1112(1)2(1)n n n n n n n a S S a a ---=-=+---- 化简得:1122(1)n n n a a --=+-上式可化为:1122(1)2[(1)]33n n n n a a --+-=+- 故数列{2(1)3n n a +-}是以112(1)3a +-为首项, 公比为2的等比数列.故121(1)233n n n a -+-= ∴121222(1)[2(1)]333n n n nn a --=--=--数列{n a }的通项公式为:22[2(1)]3n nn a -=--.⑶由已知得:232451113111[]221212(1)m m m a a a -+++=+++-+-- 23111111[]2391533632(1)m m -=++++++-- 11111[1]2351121=+++++ 11111[1]2351020<+++++ 511(1)1452[]12312m --=+-514221[]23552m -=+-51311131041057()1552151201208m -=-<=<= .。