bn?4. ……………………13分 9
19.解:(Ⅰ)依题意设抛物线C:x2?2py(p?0),
因为点P到焦点F的距离为5,
所以点P到准线y??p2的距离为5. 因为P(x,4),所以由抛物线准线方程可得 p02?1,p?2.
所
以
抛
物
线
的
标
准
方
程
x2?4y. ……………………4分
即 y?14x2,所以 y'?12x,点P(±4,4), 所以 y'|11x??4?2?(?4)??2,y'|x?4?2?4?2.
所以 点P(-4,4)处抛物线切线方程为y?4??2(x?4),即2x?y?4?0;点P(4,4)处抛物线切线方程为y?4?2(x?4),即2x?y?4?0.
P点处抛物线切线方程为
2x?y?4?0,2x?y?4?0. ……………………7分
(Ⅱ)设直线l的方程为y?2x?m,A(x1,y1),B(x2,y2),
??x2联立 ?4y2y?2x?m,消y得 x?8x?4m?0,??64?16m?0.
?所以 x1?x2?8,x1x2??4m, 所以
x1?x2?4,y1?y222?8?m, 即AB的中点为Q(4,8?m).
所以 AB的垂直平分线方程为y?(8?m)??12(x?4). 因为 四边形AMBN为菱形,
所以 M(0,m?10),M,N关于Q(4,8?m)对称, 所以 N点坐标为N(8,m?6),且N在抛物线上, 所以 64?4?(m?6),即m?10,
为
或
所以直线
l的方程为
y?2x?10. ……………………14分
20.解:(Ⅰ)a?1时,f(x)?xlnx?(1?x)ln(1?x),(0?x?1),
则f?(x)?lnx?ln(1?x)?ln令f?(x)?0,得x?当0?x?x. 1?x1. 211时,f?(x)?0,f(x)在(0,)是减函数, 2211当?x?1时,f?(x)?0,f(x)在(,1)是增函数, 221所以 在时取得最f(x)x?211f()?ln. ……………………4分 22(Ⅱ)因为 f(x)?xlnx?(a?x)ln(a?x),
所以 f?(x)?lnx?ln(a?x)?ln所以当x?小值,即
x. a?xa时,函数f(x)有最小值. 2?x1,x2∈R+,不妨设x1?x2?a,则
x1lnx1?x2lnx2?x1lnx1?(a?x1)ln(a?x1)?2?x1?x2x?xln(12) 22?(x1?x2)?ln(x1?x2)?ln2?. …………
…………8分
(Ⅲ)(证法一)数学归纳法
ⅰ)当n?1时,由(Ⅱ)知命题成立.
*
ⅱ)假设当n?k( k∈N)时命题成立,
k即若x1?x2?L?x2k?1,则x1lnx1?x2lnx2?L?x2klnx2k??ln2.
当n?k?1时,
x1,x2,…,x2k?1?1,x2k?1满足 x1?x2?L?x2k?1?1?x2k?1?1.
设F(x)?x1lnx1?x2lnx2?L?x2k?1?1lnx2k?1?1?x2k?1lnx2k?1, 由
(
Ⅱ
)
得
F(x)?(x1?x2)ln[(x1?x2)?ln2]?L?(x2k?1?1?x2k?1)ln[(x2k?1?1?x2k?1)?ln2]
=
(x1?x2)ln(x1?x2)?L?(x2k?1?1?x2k?1)ln(x2k?1?1?x2k?1)?(x1?x2?...?x2k?1)ln2
=(x1?x2)ln(x1?x2)?L?(x2k?1?1?x2k?1)ln(x2k?1?1?x2k?1)?ln2.
由假设可得 F(x)??ln2?ln2??ln2kk?1,命题成立.
所以当 n?k?1时命题成立.
*
由ⅰ),ⅱ)可知,对一切正整数n∈N,命题都成立, 所
以
若
?xi?1i?12n,则
n xlnx??ln2?iii?12n(i,n?N*). ……………………13分
(证法二)若x1?x2?L?x2n?1, 那么由(Ⅱ)可得
x1lnx1?x2lnx2?L?x2nlnx2n
?(x1?x2)ln[(x1?x2)?ln2]?L?(x2n?1?x2n)ln[(x2n?1?x2n)?ln2] ?(x1?x2)ln(x1?x2)?L?(x2n?1?x2n)ln(x2n?1?x2n)?(x1?x2?...?x2n)ln2 ?(x1?x2)ln(x1?x2)?L?(x2n?1?x2n)ln(x2n?1?x2n)?ln2
?(x1?x2?x3?x4)ln(x1?x2?x3?x4)?L(x2n?1?x2n)ln(x2n?1?x2n)?2ln2 ?L?(x1?x2?...?x2n)ln[(x1?x2?L?x2n)?ln2]?(n?1)ln2??ln2n.
…………
…………13分
(若用其他方法解题,请酌情给分)
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