【点评】本题主要考查求抛物线的标准方程,直线和圆锥曲线的位置关系的应用,韦达定理、弦长公式的应用,体现了转化的数学思想,属于难题.
22.(12分)函数f(x)=ln(x+1)﹣(a>1).
(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;
(Ⅱ)设a1=1,an+1=ln(an+1),证明:<an≤(n∈N*).
【考点】6B:利用导数研究函数的单调性;RG:数学归纳法.菁优网版权所有
【专题】53:导数的综合应用.
【分析】(Ⅰ)求函数的导数,通过讨论a的取值范围,即可得到f(x)的单调性;
(Ⅱ)利用数学归纳法即可证明不等式.
【解答】解:(Ⅰ)函数f(x)的定义域为(﹣1,+∞),f′(x)=,
①当1<a<2时,若x∈(﹣1,a2﹣2a),则f′(x)>0,此时函数f(x)在(﹣1,a2﹣2a)上是增函数,
若x∈(a2﹣2a,0),则f′(x)<0,此时函数f(x)在(a2﹣2a,0)上是减函数,
若x∈(0,+∞),则f′(x)>0,此时函数f(x)在(0,+∞)上是增函数.
②当a=2时,f′(x)≥0,此时函数f(x)在(﹣1,+∞)上是增函数,
③当a>2时,若x∈(﹣1,0),则f′(x)>0,此时函数f(x)在(﹣1,0)上是增函数,
若x∈(0,a2﹣2a),则f′(x)<0,此时函数f(x)在(0,a2﹣2a)上是减函数,
若x∈(a2﹣2a,+∞),则f′(x)>0,此时函数f(x)在(a2﹣2a,+∞)上是增函数.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,当a=2时,此时函数f(x)在(﹣1,+∞)上是增函数,
当x∈(0,+∞)时,f(x)>f(0)=0,
即ln(x+1)>,(x>0),
又由(Ⅰ)知,当a=3时,f(x)在(0,3)上是减函数,
当x∈(0,3)时,f(x)<f(0)=0,ln(x+1)<,
下面用数学归纳法进行证明<an≤成立,
①当n=1时,由已知
,故结论成立.
②假设当n=k时结论成立,即,
则当n=k+1时,an+1=ln(an+1)>ln(),
ak+1=ln(ak+1)<ln(),
即当n=k+1时,成立,
综上由①②可知,对任何n∈N•结论都成立.
【点评】本题主要考查函数单调性和导数之间的关系,以及利用数学归纳法证明不等式,综合性较强,难度较大.