19.(本小題滿分13分)
某地建一座橋,兩端的橋墩已建好,這兩墩相距米,余下工程只需要建兩端橋墩之間的橋面和橋墩,經預測,一個橋墩的工程費用為256萬元,距離為
米的相鄰兩墩之間的橋面工程費用為
萬元。假設橋墩等距離分布,所有橋墩都視為點,且不考慮其他因素,記余下工程的費用為
萬元。
(Ⅰ)試寫出關于
的函數關系式;
(Ⅱ)當=640米時,需新建多少個橋墩才能使
最小?
解 (Ⅰ)設需要新建個橋墩,
所以
(Ⅱ) 由(Ⅰ)知,
令,得
,所以
=64
當0<<64時
<0,
在區間(0,64)內為減函數;
當時,
>0.
在區間(64,640)內為增函數,
所以在
=64處取得最小值,此時,
故需新建9個橋墩才能使最小。
20(本小題滿分13分)
在平面直角坐標系xOy中,點P到點F(3,0)的距離的4倍與它到直線x=2的距離的3倍之和記為d,當P點運動時,d恒等于點P的橫坐標與18之和
(Ⅰ)求點P的軌跡C;
(Ⅱ)設過點F的直線I與軌跡C相交于M,N兩點,求線段MN長度的最大值。
解(Ⅰ)設點P的坐標為(x,y),則3︳x-2︳
由題設
當x>2時,由①得
化簡得
當時 由①得
化簡得
故點P的軌跡C是橢圓在直線x=2的右側部分與拋物線
在直線x=2的左側部分(包括它與直線x=2的交點)所組成的曲線,參見圖1
(Ⅱ)如圖2所示,易知直線x=2與,
的交點都是A(2,
),
B(2,),直線AF,BF的斜率分別為
=
,
=
.
當點P在上時,由②知
. ④
當點P在上時,由③知
⑤
若直線l的斜率k存在,則直線l的方程為
(i)當k≤,或k≥
,即k≤-2
時,直線I與軌跡C的兩個交點M(
,
),N(
,
)都在C
上,此時由④知
∣MF∣= 6 - ∣NF∣= 6 -
從而∣MN∣= ∣MF∣+ ∣NF∣= (6 - )+ (6 -
)=12 -
(
+
)
由 得
則
,
是這個方程的兩根,所以
+
=
*∣MN∣=12 -
(
+
)=12 -
因為當
當且僅當時,等號成立。
(2)當時,直線L與軌跡C的兩個交點
分別在
上,不妨設點
在
上,點
上,則④⑤知,
設直線AF與橢圓的另一交點為E
所以。而點A,E都在
上,且
有(1)知
若直線的斜率不存在,則
=
=3,此時
綜上所述,線段MN長度的最大值為
21.(本小題滿分13分)
對于數列若存在常數M>0,對任意的
,恒有
則稱數列為B-數列
(1) 首項為1,公比為的等比數列是否為B-數列?請說明理由;
請以其中一組的一個論斷條件,另一組中的一個論斷為結論組成一個命題
判斷所給命題的真假,并證明你的結論;
(2) 設是數列
的前
項和,給出下列兩組論斷;
A組:①數列是B-數列 ②數列
不是B-數列
B組:③數列是B-數列 ④數列
不是B-數列
請以其中一組中的一個論斷為條件,另一組中的一個論斷為結論組成一個命題。
判斷所給命題的真假,并證明你的結論;
(3) 若數列都是
數列,證明:數列
也是
數列。
解(1)設滿足題設的等比數列為,則
,于是
因此|-
|+|
-
|+…+|
-
|=
因為所以
即
故首項為1,公比為的等比數列是B-數列。
(2)命題1:若數列是B-數列,則數列
是B-數列
次命題為假命題。
事實上,設,易知數列
是B-數列,但
由的任意性知,數列
是B-數列此命題為。
命題2:若數列是B-數列,則數列
是B-數列
此命題為真命題
事實上,因為數列是B-數列,所以存在正數M,對任意的
有
即。于是
所以數列是B-數列。
(III)若數列 {
}是
數列,則存在正數
,對任意的
有
注意到
同理:
記,則有
因此
+
故數列是
數列