已知函數(shù)f(x)=log3
3
x
1-x
,M(x1,y1),N(x2,y2)
是f(x)圖象上的兩點(diǎn),橫坐標(biāo)為
1
2
的點(diǎn)P滿足2
OP
=
OM
+
ON
(O為坐標(biāo)原點(diǎn)).
(Ⅰ)求證:y1+y2為定值;
(Ⅱ)若Sn=f(
1
n
)+f(
2
n
)+…+f(
n-1
n
)
,其中n∈N*,且n≥2,求Sn;
(Ⅲ)已知an=
1
6
,                          n=1
1
4(Sn+1)(Sn+1+1)
,n≥2
,其中n∈N*,Tn為數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和,若Tn<m(Sn+1+1)對(duì)一切n∈N*都成立,試求m的取值范圍.
分析:(1)先用
OM
,
ON
表示出
OP
,再由P是MN的中點(diǎn)可得到x1+x2=1,然后代入到y(tǒng)1+y2=f(x1)+f(x2)結(jié)合對(duì)數(shù)的運(yùn)算法則即可得到y(tǒng)1+y2=1,得證.
(2)先由(Ⅰ)知當(dāng)x1+x2=1時(shí),y1+y2=1,然后對(duì)Sn=f(
1
n
)+f(
2
n
)++f(
n-1
n
)
進(jìn)行倒敘相加即可得到2Sn=[f(
1
n
)+f(
n-1
n
)]+[(
2
n
)+f(
n-2
n
)]++[f(
n-1
n
)+f(
1
n
)]
,再結(jié)合x1+x2=1時(shí),y1+y2=1可得到Sn=
n-1
2

(3)將(2)中的Sn=
n-1
2
.代入到an的表達(dá)式中進(jìn)行整理當(dāng)n≥2時(shí)滿足an=
1
n+1
-
1
n+2
.,然后驗(yàn)證當(dāng)n=1時(shí)滿足,再代入到Tn中進(jìn)行求值,當(dāng)Tn<m(Sn+1+1)對(duì)一切n∈N*都成立時(shí)可轉(zhuǎn)化為m>
Tn
Sn+1+1
=
n
(n+2)2
=
1
n+
4
n
+4
恒成立,再由均值不等式可求出m的范圍.
解答:解:(1)由已知可得,
OP
=
1
2
(
OM
+
ON
)
,
∴P是MN的中點(diǎn),有x1+x2=1.
∴y1+y2=f(x1)+f(x2
=log3
3
x1
1-x1
+log3
3
x2
1-x2

=log3(
3
x1
1-x1
3
x2
1-x2
)

=log3
3x1x2
(1-x1)(1-x2)

=log3
3x1x2
1-(x1+x2)+x1x2

=log3
3x1x2
1-1+x1x2
=1

(2)解:由(Ⅰ)知當(dāng)x1+x2=1時(shí),y1+y2=f(x1)+f(x1)=1
Sn=f(
1
n
)+f(
2
n
)++f(
n-1
n
)
,
Sn=f(
n-1
n
)++f(
2
n
)+f(
1
n
)
,
相加得
2Sn=[f(
1
n
)+f(
n-1
n
)]+[(
2
n
)+f(
n-2
n
)]++[f(
n-1
n
)+f(
1
n
)]

=
1+1++1
(n-1)個(gè)1

=n-1
Sn=
n-1
2

(3)解:當(dāng)n≥2時(shí),
an=
1
4(Sn+1)(Sn+1+1)
=
1
n+1
2
n+2
2
=
1
(n+1)(n+2)
=
1
n+1
-
1
n+2

又當(dāng)n=1時(shí),
a1=
1
6
=
1
2
-
1
3

an=
1
n+1
-
1
n+2

Tn=(
1
2
-
1
3
)+(
1
3
-
1
4
)+…+(
1
n+1
-
1
n+2
)
=
n
2(n+2)

由于Tn<m(Sn+1+1)對(duì)一切n∈N*都成立,
m>
Tn
Sn+1+1
=
n
(n+2)2
=
1
n+
4
n
+4

n+
4
n
≥4
,當(dāng)且僅當(dāng)n=2時(shí),取“=”,
1
n+
4
n
+4
1
4+4
=
1
8

因此m>
1
8

綜上可知,m的取值范圍是(
1
8
,+∞)
點(diǎn)評(píng):本題主要考查數(shù)列求和的倒敘相加法、數(shù)列的裂項(xiàng)法和均值不等式的應(yīng)用.考查對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的綜合運(yùn)用.
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(2)證明:對(duì)任意x∈[1,+∞),lnx≥
2(x-1)
x+1
恒成立;
(3)對(duì)于函數(shù)f(x)圖象上的不同兩點(diǎn)A(x1,y1),B(x2,y2)(x1<x2),如果在函數(shù)f(x)圖象上存在點(diǎn)M(x0,y0)(其中x0∈(x1,x2))使得點(diǎn)M處的切線l∥AB,則稱直線AB存在“伴侶切線”.特別地,當(dāng)x0=
x1+x2
2
時(shí),又稱直線AB存在“中值伴侶切線”.試問(wèn):當(dāng)x≥e時(shí),對(duì)于函數(shù)f(x)圖象上不同兩點(diǎn)A、B,直線AB是否存在“中值伴侶切線”?證明你的結(jié)論.

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1
f(n)
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3
x
a
+
3
(a-1)
x
,a≠0且a≠1.
(1)試就實(shí)數(shù)a的不同取值,寫出該函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間;
(2)已知當(dāng)x>0時(shí),函數(shù)在(0,
6
)上單調(diào)遞減,在(
6
,+∞)上單調(diào)遞增,求a的值并寫出函數(shù)的解析式;
(3)記(2)中的函數(shù)圖象為曲線C,試問(wèn)是否存在經(jīng)過(guò)原點(diǎn)的直線l,使得l為曲線C的對(duì)稱軸?若存在,求出直線l的方程;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.

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