【考点】KH:直线与圆锥曲线的综合问题;K3:椭圆的标准方程;KL:直线与椭圆的位置关系.
【分析】(1)求出c=1,设椭圆C的方程为解得a2=4,然后求解椭圆C的方程.
(2)由椭圆定义,|AF1|+|AF2|=4,|BF1|+|BF2|=4,通过|AF2|,|BF2|,|AB|
,将点
代入,
成等差数列,推出
. 设B(x0,y0),通过
解
得B,然后求解直线方程,推出弦PQ的长即可.
【解答】(本题满分,第1小题满分,第2小题满分8分) 解:(1)由题意,c=1,… 设椭圆C的方程为解得a2=4(
舍去),…
. … ,将点
代入
,
所以,椭圆C的方程为
(2)由椭圆定义,|AF1|+|AF2|=4,|BF1|+|BF2|=4,两式相加,得|AB|+|AF2|+|BF2|=8,
因为|AF2|,|BF2|,|AB|成等差数列,所以|AB|+|AF2|=2|BF2|, 于是3|BF2|=8,即
. …
设B(x0,y0),由
解得,…
(或设
,所以
所以,
,则
).
,即
,…
,解得,
,直线l的方程为,…
圆O的方程为x2+y2=4,圆心O到直线l的距离此时,弦PQ的长
. …
20.如果函数y=f(x)的定义域为R,且存在实常数a,使得对于定义域内任意x,都有f(x+a)=f(﹣x)成立,则称此函数f(x)具有“P(a)性质”. (1)判断函数y=cosx是否具有“P(a)性质”,若具有“P(a)性质”,求出所有a的值的集合;若不具有“P(a)性质”,请说明理由;
(2)已知函数y=f(x)具有“P(0)性质”,且当x≤0时,f(x)=(x+m)2,求函数y=f(x)在区间[0,1]上的值域;
(3)已知函数y=g(x)既具有“P(0)性质”,又具有“P(2)性质”,且当﹣1≤x≤1时,g(x)=|x|,若函数y=g(x)的图象与直线y=px有2017个公共点,求实数p的值.
【考点】57:函数与方程的综合运用.
【分析】(1)根据题意可知cos(x+a)=cos(﹣x)=cosx,故而a=2kπ,k∈Z; (2)由新定义可推出f(x)为偶函数,从而求出f(x)在[0,1]上的解析式,讨论m与[0,1]的关系判断f(x)的单调性得出f(x)的最值;
(3)根据新定义可知g(x)为周期为2的偶函数,作出g(x)的函数图象,根据函数图象得出p的值.
【解答】解:(1)假设y=cosx具有“P(a)性质”,则cos(x+a)=cos(﹣x)=cosx恒成立,
∵cos(x+2kπ)=cosx,
∴函数y=cosx具有“P(a)性质”,且所有a的值的集合为{a|a=2kπ,k∈Z}.
(2)因为函数y=f(x)具有“P(0)性质”,所以f(x)=f(﹣x)恒成立, ∴y=f(x)是偶函数.
设0≤x≤1,则﹣x≤0,∴f(x)=f(﹣x)=(﹣x+m)2=(x﹣m)2. ①当m≤0时,函数y=f(x)在[0,1]上递增,值域为[m2,(1﹣m)2]. ②当
时,函数y=f(x)在[0,m]上递减,在[m,1]上递增,
,值域为[0,(1﹣m)2].
,值域为[0,m2].
ymin=f(m)=0,③当
时,ymin=f(m)=0,
④m>1时,函数y=f(x)在[0,1]上递减,值域为[(1﹣m)2,m2]. (3)∵y=g(x)既具有“P(0)性质”,即g(x)=g(﹣x),∴函数y=g(x)偶函数,
又y=g(x)既具有“P(2)性质”,即g(x+2)=g(﹣x)=g(x), ∴函数y=g(x)是以2为周期的函数. 作出函数y=g(x)的图象如图所示:
由图象可知,当p=0时,函数y=g(x)与直线y=px交于点(2k,0)(k∈Z),即有无数个交点,不合题意.
当p>0时,在区间[0,2016]上,函数y=g(x)有1008个周期,要使函数y=g(x)的图象与直线y=px有2017个交点,
则直线在每个周期内都有2个交点,且第2017个交点恰好为,所以同理,当p<0时,综上,
.
.
.
21.给定数列{an},若满足a1=a(a>0且a≠1),对于任意的n,m∈N*,都有an+m=an?am,则称数列{an}为指数数列. (1)已知数列{an},{bn}的通项公式分别为{bn}是不是指数数列(需说明理由);
(2)若数列{an}满足:a1=2,a2=4,an+2=3an+1﹣2an,证明:{an}是指数数列; (3)若数列{an}是指数数列,不能构成等差数列. 【考点】8B:数列的应用.
【分析】(1)利用指数数列的定义,判断即可; (2)求出{an}的通项公式为(3)利用反证法进行证明即可.
… 【解答】(1)解:对于数列{an},因为a3=a1+2≠a1?a2,所以{an}不是指数数列.对于数列{bn},对任意n,m∈N*,因为所以{bn}是指数数列. …
(2)证明:由题意,an+2﹣an+1=2(an+1﹣an),
所以数列{an+1﹣an}是首项为a2﹣a1=2,公比为2的等比数列. … 所
以
.
所
以
,
,试判断{an},
(t∈N*),证明:数列{an}中任意三项都
,即可证明:{an}是指数数列;
,
,
=所以
,即{an}的通项公式为
(n∈N*). …
,故{an}是指数数列. …
(3)证明:因为数列{an}是指数数列,故对于任意的n,m∈N*,有an+m=an?am,令m=1,则数列, 所以,
. …
,所以{an}是首项为
,公比为
的等比
假设数列{an}中存在三项au,av,aw构成等差数列,不妨设u<v<w, 则由2av=au+aw,得
,
所以2(t+4)w﹣v(t+3)v﹣u=(t+4)w﹣u+(t+3)w﹣u,…
当t为偶数时,2(t+4)w﹣v(t+3)v﹣u是偶数,而(t+4)w﹣u是偶数,(t+3)w﹣u是奇数,
故2(t+4)w﹣v(t+3)v﹣u=(t+4)w﹣u+(t+3)w﹣u不能成立; …
当t为奇数时,2(t+4)w﹣v(t+3)v﹣u是偶数,而(t+4)w﹣u是奇数,(t+3)w﹣u是偶数,
故2(t+4)w﹣v(t+3)v﹣u=(t+4)w﹣u+(t+3)w﹣u也不能成立.…
所以,对任意t∈N*,2(t+4)w﹣v(t+3)v﹣u=(t+4)w﹣u+(t+3)w﹣u不能成立, 即数列{an}的任意三项都不成构成等差数列. …