- 等差数列
- 共11217题
已知函数f(x)=2x,数列{an}满足a1=f(0),且f(an+1)=(n∈N*),
(1)证明数列{an}是等差数列,并求a2010的值;
(2)分别求出满足下列三个不等式:,
的k的取值范围,并求出同时满足三个不等式的k的最大值;
(3)若不等式对一切n∈N*都成立,猜想k的最大值,并予以证明。
正确答案
解:(1)由,得
,
即,
∴是等差数列,
∴,∴
。
(2)由,得
;
,得
;
,得
,
,
∴当k同时满足三个不等式时,。
(3)由,得
恒成立,
令,
则,
,
∴,
∵F(n)是关于n的单调增函数,
∴,
∴。
在圆x2+y2=5x内,过点有n条弦的长度成等差数列,最短弦长为数列的首项a1,最长弦长为an,若公差
,那么n的取值集合( )。
正确答案
n=4,5,6
已知等差数列{an}的首项及公差均为正数,令,当bk是数列{bn}的最大项时,k=( )。
正确答案
1006
已知x>0,y>0,x,a,b,y成等差数列,x,c,d,y成等比数列,则的最小值是( )。
正确答案
4
设f(x) 是定义在R上的减函数,满足f(x+y)=f(x)·f(y)且f(0)=1,数列{n} 满足
14,(n∈N*);
(Ⅰ)求数列{n}的通项公式;
(Ⅱ)设Sn是数列{n}的前n项和, 试比较Sn与6n2-2的大小。
正确答案
解:(Ⅰ)由题设知可化为
,
∵y=f(x)是定义在R上的单调减函数,
∴,即
,
∴数列是以
为首项,1为公差的等差数列,
∴,
即n=。
(Ⅱ)Sn=a1+a2+a3+···+an =4(1+31+32+···+3n-1)=2(3n-1) ,
当n=1时,有Sn=6n2-2=4;
当n=2时,有Sn=16<6n2-2=22;
当n=3时,有Sn=6n2-2=52;
当n=4时,有Sn=160>6n2-2=94;
当n=5时,有Sn=484>6n2-2=148。
由此猜想当n≥4时, 有Sn>6n2-23n-1>n2,
下面用数学归纳法证明:
①当n=1时显然成立;
②假设当n=k(k≥4,k∈N*)时, 有3k-1>k2;
当n=k+1时,有3k=3·3k-1>3k2,
∵k≥4,
∴k(k-1)≥12, ∴3k2-(k-1)2=2k(k-1)-1>0即3k2>(k+1)2,
∴3k>3k2>(k+1)2, ∴3k>(k+1)2,因此当n=k+1时原式成立。
由①②可知,当n≥4时有3n-1>n2,
即Sn>6n2-2,
综上可知当n=1,3时,有Sn=6n2-2;当n=2时,有Sn<6n2-2;当n≥4时,有Sn>6n2-2。
已知实数a,b,c成等差数列,点P(﹣1,0)在直线ax+by+c=0上的射影是Q,则Q的轨迹方程( )。
正确答案
x2+(y+1)2=2
如图,已知椭圆,左、右焦点分别为F1,F2,右顶点为A,上顶点为B,P为椭圆上在第一象限内一点,
(1)若,求椭圆的离心率;
(2)若,求直线PF1的斜率k;
(3)若成等差数列,椭圆的离心率e∈
,求直线PF1的斜率k的取值范围。
正确答案
解:(1)∵,
∴,
∵a-c=2c,
∴;
(2)设PF1的直线方程为y=k(x+c),
∵,
∴,
∴b-kc=2kc,
∴b=3kc,
∵a=3c,
∴b=2c,
∴k=。
(3)设=t,
则,
∵P在第一象限,
∴,
,
∴,
∴2t=,
∴,
∴。
∴,
∴,
∴,
又由已知,
∴,
∴
(令m=6e-1,∴
)
,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴。
已知抛物线x2=4y的焦点为F,过焦点F且不平行于x轴的动直线l交抛物线于A、B两点,抛物线在A、B两点处的切线交于点M。
(1)求证:A、M、B三点的横坐标成等差数列;
(2)设直线MF交该抛物线于C、D两点,求四边形ACBD面积的最小值。
正确答案
解:(1)由已知得F(0,1),显然直线AB的斜率存在且不为0,
可设直线AB的方程为:y=kx+1(k≠0),,
由得
,显然△>0,
∴,
由得
,
∴,直线AM的斜率为
,
直线AM的方程为直线,
化简得AM的方程为,
同理可得直线BM的方程为,
两式相减得,即A、M、B三点的横坐标成等差数列。
(2)由(1)知y=-1,点M的坐标为(2k,-1),,
则直线MF的方程为:,
设,由
得:
,显然△>0,
∴,∴
,
,
,
∴AB⊥AC,
,
当且仅当k=±1时,四边形ACBD的面积有最小值32。
如图,设抛物线方程为x2=2py(p>0),M为直线y=-2p上任意一点,过M引抛物线的切线,切点分别为A,B。
(1)求证:A,M,B三点的横坐标成等差数列;
(2)已知当M点的坐标为(2,-2p)时,|AB|=,求此时抛物线的方程;
(3)是否存在点M,使得点C关于直线AB的对称点D在抛物线x2=2py(p>0)上,其中,点C满足(O为坐标原点),若存在,求出所有适合题意的点M的坐标;若不存在,请说明理由。
正确答案
解:(1)由题意设
由得
,则
所以
因此直线MA的方程为
直线MB的方程为
所以 ①
②
由①、②得
因此,即
所以A、M、B三点的横坐标成等差数列。
(2)解:由(1)知,当x0=2时,将其代入①、②并整理得:
,
所以,x1、x2是方程的两根,
因此
又
所以
由弦长公式得
又,
所以p=1或p=2,
因此所求抛物线方程为或
。
(3)解:设D(x3,y3),由题意得C(x1+ x2,y1+ y2),
则CD的中点坐标为
设直线AB的方程为
由点Q在直线AB上,并注意到点也在直线AB上,
代入得
若D(x3,y3)在抛物线上,则
因此,x3=0或x3=2x0即D(0,0)或
(i)当x0=0时,则,此时,点M(0,-2p)适合题意;
(ii)当,对于D(0,0),此时
又,AB⊥CD,
所以
即矛盾
对于,因为
此时直线CD平行于y轴,
又
所以,直线AB与直线CD不垂直,与题设矛盾,
所以时,不存在符合题意的M点
综上所述,仅存在一点M(0,-2p)适合题意。
已知抛物线x2=4y的焦点为F,过焦点F且不平行于x轴的动直线l交抛物线于A、B两点,抛物线在A、B两点处的切线交于点M。
(1)求证:A、M、B三点的横坐标成等差数列;
(2)设直线MF交该抛物线于C、D两点,求四边形ACBD面积的最小值。
正确答案
解:(1)由已知得F(0,1),显然直线AB的斜率存在且不为0,
可设直线AB的方程为:y=kx+1(k≠0),,
由得
,显然△>0,
∴,
由得
,
∴,直线AM的斜率为
,
直线AM的方程为直线,
化简得AM的方程为,
同理可得直线BM的方程为,
两式相减得,即A、M、B三点的横坐标成等差数列。
(2)由(1)知y=-1,点M的坐标为(2k,-1),,
则直线MF的方程为:,
设,由
得:
,显然△>0,
∴,
又
,
,
,
∴AB⊥AC,
,
当且仅当k=±1时,四边形ACBD的面积有最小值32。
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