于是,当n≥2时,
an=Sn﹣Sn﹣1=3n+(a﹣3)×2n﹣1﹣3n﹣1﹣(a﹣3)×2n﹣2=2×3n﹣1+(a﹣3)2n﹣2,
an+1﹣an=4×3n﹣1+(a﹣3)2n﹣2=,
当n≥2时,⇔a≥﹣9.
又a2=a1+3>a1.
综上,所求的a的取值范围是[﹣9,+∞).(12分)
【点评】本题考查数列的综合运用,解题时要仔细审题,注意挖掘题设中的隐含条件.
21.(12分)设椭圆中心在坐标原点,A(2,0),B(0,1)是它的两个顶点,直线y=kx(k>0)与AB相交于点D,与椭圆相交于E、F两点.
(Ⅰ)若,求k的值;
(Ⅱ)求四边形AEBF面积的最大值.
【考点】96:平行向量(共线);KH:直线与圆锥曲线的综合.
【专题】11:计算题;16:压轴题.
【分析】(1)依题可得椭圆的方程,设直线AB,EF的方程分别为x+2y=2,y=kx,D(x0,kx0),E(x1,kx1),F(x2,kx2),且x1,x2满足方程(1+4k2)x2=4,进而求得x2的表达式,进而根据求得x0的表达式,由D在AB上知x0+2kx0=2,进而求得x0的另一个表达式,两个表达式相等求得k.
(Ⅱ)由题设可知|BO|和|AO|的值,设y1=kx1,y2=kx2,进而可表示出四边形AEBF的面积进而根据基本不等式的性质求得最大值.
【解答】解:(Ⅰ)依题设得椭圆的方程为,
直线AB,EF的方程分别为x+2y=2,y=kx(k>0).
如图,设D(x0,kx0),E(x1,kx1),F(x2,kx2),其中x1<x2,
且x1,x2满足方程(1+4k2)x2=4,
故.①
由知x0﹣x1=6(x2﹣x0),得;
由D在AB上知x0+2kx0=2,得.
所以,
化简得24k2﹣25k+6=0,
解得或.
(Ⅱ)由题设,|BO|=1,|AO|=2.由(Ⅰ)知,E(x1,kx1),F(x2,kx2),
不妨设y1=kx1,y2=kx2,由①得x2>0,根据E与F关于原点对称可知y2=﹣y1>0,
故四边形AEBF的面积为S=S△OBE+S△OBF+S△OAE+S△OAF
=•(﹣y1)
=
=x2+2y2
===,
当x2=2y2时,上式取等号.所以S的最大值为.
【点评】本题主要考查了直线与圆锥曲线的综合问题.直线与圆锥曲线的综合问题是支撑圆锥曲线知识体系的重点内容,问题的解决具有入口宽、方法灵活多样等,而不同的解题途径其运算量繁简差别很大.
22.(12分)设函数.
(Ⅰ)求f(x)的单调区间;
(Ⅱ)如果对任何x≥0,都有f(x)≤ax,求a的取值范围.
【考点】3R:函数恒成立问题;6B:利用导数研究函数的单调性
【专题】11:计算题;16:压轴题.
【分析】(1)先确定函数的定义域然后求导数fˊ(x),在函数的定义域内解不等式fˊ(x)>0和fˊ(x)<0,求出单调区间.