(Ⅱ)如图,P是双曲线C上一点,A,B两点在双曲线C的两条渐近线上,且分别位于第一、二象限,若
,求△AOB面积的取值范围.
【考点】双曲线的标准方程;直线与圆锥曲线的综合问题. 【专题】计算题;压轴题. 【分析】(Ⅰ)先由双曲线标准方程求得顶点坐标和渐近线方程,进而根据顶点到渐近线的
距离求得a,b和c的关系,进而根据离心率求得a和c的关系,最后根据c=得方程组求得a,b和c,则双曲线方程可得.
(Ⅱ)由(Ⅰ)可求得渐近线方程,设A(m,2m),B(﹣n,2n),根据
综合
得P点
的坐标代入双曲线方程化简整理m,n与λ的关系式,设∠AOB=2θ,进而根据直线的斜率求得tanθ,进而求得sin2θ,进而表示出|OA|,得到△AOB的面积的表达式,根据λ的范围求得三角形面积的最大值和最小值,△AOB面积的取值范围可得.
【解答】解:(Ⅰ)由题意知,双曲线C的顶点(O,a)到渐近线ax﹣by=0的距离为
,
∴,
由,得
∴双曲线C的方程为.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知双曲线C的两条渐近线方程为y=±2x. 设A(m,2m),B(﹣n,2n),m>0,n>0. 由
得P点的坐标为
,
13
将P点坐标代入,化简得.
设∠AOB=2θ,∵又∴记
由S'(λ)=0得λ=1,又S(1)=2,
,∴.
.
,
,
时,
当λ=1时,△AOB的面积取得最小值2,当△AOB的面积取得最大值∴△AOB面积的取值范围是
.
【点评】本题主要考查了双曲线的标准方程和直线与圆锥曲线的综合问题.考查了学生综合分析问题的能力.
22.(14分)(2009?陕西)已知数列{xn}满足x1=,xn+1=(1)猜想数列{x2n}的单调性,并证明你的结论; (Ⅱ)证明:
,n∈N;
*
.
【考点】数列的函数特性;数学归纳法. 【专题】证明题;压轴题. 【分析】(1)对于数列{xn}的单调性的证明,我们可以根据数列的前若干项,归纳推理出数列的单调性,然后再利用数学归纳法进行证明. (2)我们可以将待证的问题进行转化,变形成
的形式,然后结合已知条件
进行证明.
【解答】证明:(1)由x1=,xn+1=∴
,
,
,…
由x2>x4>x6猜想:数列{x2n}是递减数列
下面用数学归纳法证明:
(1)当n=1时,已证命题成立
(2)假设当n=k时命题成立,即x2k>x2k+2
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易知x2k>0,那么
=
即x2(k+1)>x2(k+1)+2
也就是说,当n=k+1时命题也成立,结合(1)和(2)知,命题成立 (2)当n=1时,
当n≥2时,易知0<xn﹣1<1, ∴∴
,结论成立
∴
=
【点评】本题(1)中的证明要用到数学归纳法,数学归纳法常常用来证明一个与自然数集N相关的性质,其步骤为:设P(n)是关于自然数n的命题,若1)(奠基) P(n)在n=1时成立;2)(归纳) 在P(k)(k为任意自然数)成立的假设下可以推出P(k+1)成立,则P(n)对一切自然数n都成立.
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