題目列表(包括答案和解析)
x2 |
a2 |
y2 |
b2 |
PM |
MF2 |
MF2 |
設(shè)點是拋物線
的焦點,
是拋物線
上的
個不同的點(
).
(1) 當(dāng)時,試寫出拋物線
上的三個定點
、
、
的坐標(biāo),從而使得
;
(2)當(dāng)時,若
,
求證:;
(3) 當(dāng)時,某同學(xué)對(2)的逆命題,即:
“若,則
.”
開展了研究并發(fā)現(xiàn)其為假命題.
請你就此從以下三個研究方向中任選一個開展研究:
① 試構(gòu)造一個說明該逆命題確實是假命題的反例(本研究方向最高得4分);
② 對任意給定的大于3的正整數(shù),試構(gòu)造該假命題反例的一般形式,并說明你的理由(本研究方向最高得8分);
③ 如果補(bǔ)充一個條件后能使該逆命題為真,請寫出你認(rèn)為需要補(bǔ)充的一個條件,并說明加上該條件后,能使該逆命題為真命題的理由(本研究方向最高得10分).
【評分說明】本小題若填空不止一個研究方向,則以實得分最高的一個研究方向的得分作為本小題的最終得分.
【解析】第一問利用拋物線的焦點為
,設(shè)
,
分別過作拋物線
的準(zhǔn)線
的垂線,垂足分別為
.
由拋物線定義得到
第二問設(shè),分別過
作拋物線
的準(zhǔn)線
垂線,垂足分別為
.
由拋物線定義得
第三問中①取時,拋物線
的焦點為
,
設(shè),
分別過
作拋物線
的準(zhǔn)線
垂線,垂足分別為
.由拋物線定義得
,
則,不妨取
;
;
;
解:(1)拋物線的焦點為
,設(shè)
,
分別過作拋物線
的準(zhǔn)線
的垂線,垂足分別為
.由拋物線定義得
因為,所以
,
故可取滿足條件.
(2)設(shè),分別過
作拋物線
的準(zhǔn)線
垂線,垂足分別為
.
由拋物線定義得
又因為
;
所以.
(3) ①取時,拋物線
的焦點為
,
設(shè),
分別過
作拋物線
的準(zhǔn)線
垂線,垂足分別為
.由拋物線定義得
,
則,不妨取
;
;
;
,
則,
.
故,
,
,
是一個當(dāng)
時,該逆命題的一個反例.(反例不唯一)
② 設(shè),分別過
作
拋物線的準(zhǔn)線
的垂線,垂足分別為
,
由及拋物線的定義得
,即
.
因為上述表達(dá)式與點的縱坐標(biāo)無關(guān),所以只要將這
點都取在
軸的上方,則它們的縱坐標(biāo)都大于零,則
,
而,所以
.
(說明:本質(zhì)上只需構(gòu)造滿足條件且的一組
個不同的點,均為反例.)
③ 補(bǔ)充條件1:“點的縱坐標(biāo)
(
)滿足
”,即:
“當(dāng)時,若
,且點
的縱坐標(biāo)
(
)滿足
,則
”.此命題為真.事實上,設(shè)
,
分別過作拋物線
準(zhǔn)線
的垂線,垂足分別為
,由
,
及拋物線的定義得,即
,則
,
又由,所以
,故命題為真.
補(bǔ)充條件2:“點與點
為偶數(shù),
關(guān)于
軸對稱”,即:
“當(dāng)時,若
,且點
與點
為偶數(shù),
關(guān)于
軸對稱,則
”.此命題為真.(證略)
已知函數(shù).
(Ⅰ)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;
(Ⅱ)設(shè),若對任意
,
,不等式
恒成立,求實數(shù)
的取值范圍.
【解析】第一問利用的定義域是
由x>0及 得1<x<3;由x>0及
得0<x<1或x>3,
故函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間是(1,3);單調(diào)遞減區(qū)間是
第二問中,若對任意不等式
恒成立,問題等價于
只需研究最值即可。
解: (I)的定義域是
......1分
............. 2分
由x>0及 得1<x<3;由x>0及
得0<x<1或x>3,
故函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間是(1,3);單調(diào)遞減區(qū)間是
........4分
(II)若對任意不等式
恒成立,
問題等價于,
.........5分
由(I)可知,在上,x=1是函數(shù)極小值點,這個極小值是唯一的極值點,
故也是最小值點,所以; ............6分
當(dāng)b<1時,;
當(dāng)時,
;
當(dāng)b>2時,;
............8分
問題等價于 ........11分
解得b<1 或 或
即
,所以實數(shù)b的取值范圍是
(本小題滿分14分)
閱讀下面一段文字:已知數(shù)列的首項
,如果當(dāng)
時,
,則易知通項
,前
項的和
. 將此命題中的“等號”改為“大于號”,我們得到:數(shù)列
的首項
,如果當(dāng)
時,
,那么
,且
. 這種從“等”到“不等”的類比很有趣。由此還可以思考:要證
,可以先證
,而要證
,只需證
(
). 結(jié)合以上思想方法,完成下題:
已知函數(shù),數(shù)列
滿足
,
,若數(shù)列
的前
項的和為
,求證:
.
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