1、第2讲分类讨论思想、转化与化归思想一、填空题1若数列an的前n项和Sn3n1,则它的通项公式an_解析当n2时,anSnSn13n1(3n11)23n1;当n1时,a1S12,也满足式子an23n1,数列an的通项公式为an23n1.答案23n12过双曲线1上任意一点P,引与实轴平行的直线,交两渐近线于R,Q两点,则的值为_解析当直线PQ与x轴重合时,|a.答案a23等比数列an中,a37,前3项之和S321,则公比q的值为_解析当公比q1时,a1a2a37,S33a121,符合要求当q1时,a1q27,21,解之得,q或q1(舍去)综上可知,q1或.答案1或4方程sin2xcos xk0有解
2、,则k的取值范围是_解析求ksin2xcos x的值域kcos2xcos x1.当cos x时,kmin,当cos x1时,kmax1,k1.答案5钝角三角形ABC的面积是,AB1,BC,则AC等于_解析SABCABBCsin B1sin B,sin B,B或.当B时,根据余弦定理有AC2AB2BC22ABBCcos B1225,所以AC,此时ABC为钝角三角形,符合题意;当B时,根据余弦定理有AC2AB2BC22ABBCcos B1221,所以AC1,此时AB2AC2BC2,ABC为直角三角形,不符合题意故AC.答案6在ABC中,AB3,AC4,BC5.点D是边BC上的动点,xy,当xy取最
3、大值时,|的值为_解析AB3,AC4,BC5,ABC为直角三角形如图建立平面直角坐标系,A(0,0),B(3,0),C(0,4),设D(a,b),由xy,得xy.又D在直线lBC:1上,1,则2.,即xy,当且仅当a,b2时xy取到最大值,此时|.答案7设F1,F2为椭圆1的两个焦点,P为椭圆上一点已知P,F1,F2是一个直角三形的三个顶点,且PF1PF2,则的值为_解析若PF2F190,则PFPFF1F,PF1PF26,F1F22,解得PF1,PF2,.若F2PF190,则F1FPFPFPF(6PF1)2,解得PF14,PF22,2.综上所述,2或.答案2或8已知函数f(x)ax33x1对于
4、x1,1总有f(x)0成立,则a_解析若x0,则不论a取何值,f(x)0显然成立;当x0即x(0,1时,f(x)ax33x10可化为a.设g(x),则g(x),所以g(x)在区间上单调递增,在区间上单调递减,因为g(x)maxg4,从而a4;当x0即x1,0)时,f(x)ax33x10可化为a,g(x)0,g(x)在区间1,0)上单调递增,因此g(x)ming(1)4,从而a4,综上a4.答案4二、解答题9数列an中,a18,a42,且满足an22an1an0.(1)求数列的通项公式;(2)设Sn|a1|a2|an|,求Sn.解(1)an22an1an0,所以an2an1an1an,所以an1
5、an为常数列,所以an是以a1为首项的等差数列,设ana1(n1)d,a4a13d,所以d2,所以an102n.(2)因为an102n,令an0,得n5.当n5时,an0;当n5时,an0;当n5时,an0.所以当n5时,Sn|a1|a2|an|a1a2a5(a6a7an)T5(TnT5)2T5Tnn29n40,Tna1a2an,当n5时,Sn|a1|a2|an|a1a2anTn9nn2.所以Sn10已知函数g(x)(aR),f(x)ln(x1)g(x)(1)若函数g(x)过点(1,1),求函数f(x)的图象在x0处的切线方程;(2)判断函数f(x)的单调性解(1)因为函数g(x)过点(1,1
6、),所以1,解得a2,所以f(x)ln(x1).由f(x),则f(0)3,所以所求的切线的斜率为3.又f(0)0,所以切点为(0,0),故所求的切线方程为y3x.(2)因为f(x)ln(x1)(x1),所以f(x).当a0时,因为x1,所以f(x)0,故f(x)在(1,)上单调递增;当a0时,由得1x1a,故f(x)在(1,1a)上单调递减;由得x1a,故f(x)在(1a,)上单调递增综上,当a0时,函数f(x)在(1,)上单调递增;当a0时,函数f(x)在(1,1a)上单调递减,在(1a,)上单调递增11已知椭圆1(ab0)的一个焦点与抛物线y24x的焦点F重合,且椭圆短轴的两个端点与点F构
7、成正三角形(1)求椭圆的方程;(2)若过点(1,0)的直线l与椭圆交于不同的两点P,Q,试问在x轴上是否存在定点E(m,0),使恒为定值?若存在,求出E的坐标,并求出这个定值;若不存在,请说明理由解(1)由题意,知抛物线的焦点为F(,0),所以c.因为椭圆短轴的两个端点与F构成正三角形,所以b1.可求得a2,故椭圆的方程为y21.(2)假设存在满足条件的点E,当直线l的斜率存在时设其斜率为k,则l的方程为yk(x1)由得(4k21)x28k2x4k240,设P(x1,y1),Q(x2,y2),所以x1x2,x1x2.则(mx1,y1),(mx2,y2),所以(mx1)(mx2)y1y2m2m(x1x2)x1x2y1y2m2m(x1x2)x1x2k2(x11)(x21)m2k2(4m28m1).要使为定值,令2m0,即m,此时.当直线l的斜率不存在时,不妨取P,Q,由E,可得,所以.综上,存在点E,使为定值.