1.对于数列{u n },若存在常数M >0,对任意的n ∈N*,恒有|u n +1-u n |+|u n -u n -1|+…+|u 2-u 1|≤M ,则称数列{u n }为B —数列.(1)首项为1,公比为q (|q |<1)的等比数列是否为B —数列?请说明理由;(2)设S n 是数列{x n }的前n 项和,给出下列两组判断:A 组:①数列{x n }是B —数列,②数列{x n }不是B —数列;B 组:③数列{S n }是B —数列,④数列{S n }不是B —数列.请以其中一组中的论断为条件,另一组中的一个论断为结论组成一个命题,判断所给出的命题的真假,并证明你的结论;(3)若数列{a n }、{b n }都是B —数列,证明:数列{a n b n }也是B —数列.【解析】(1)由题意,u n =q n -1,|u i +1-u i |=|q |i -1(1-q ), 于是:|u n +1-u n |+|u n -u n -1|+…+|u 2-u 1|=(1-q )·1-|q |n1-|q |≤1-|q |n≤1,由定义知,数列为B —数列.(2)命题1:数列{x n }是B —数列,数列{S n }是B —数列.此命题是假命题.取x n =1(n ∈N*),则数列{x n }是B —数列;而S n =n ,|S n +1-S n |+|S n -S n -1|+…+|S 2-S 1|=n ,由于n 的任意性,显然{S n }不是B —数列.命题2:若数列{S n }是B —数列,则数列{x n }是B —数列.此命题是真命题.证明:|S n +1-S n |+|S n -S n -1|+…+|S 2-S 1|=|x n +1|+|x n |+…+|x 2|≤M ,又因为|x n +1-x n |+|x n -x n -1|+…+|x 2-x 1|≤|x n +1|+2|x n |+2|x n -1|+…+2|x 2|+|x 1|≤2M +|x 1|,所以:数列{x n }为B —数列.(3)若数列{a n }、{b n }均为B —数列,则存在正数M 1,M 2,对于任意的n ∈N*,有|a n +1-a n |+…+|a 2-a 1|≤M 1,|b n +1-b n |+…+|b 2-b 1|≤M 2,注意到:|a n |=|a n -a n -1+a n -1-a n -2+…+a 2-a 1+a 1|≤|a n +1-a n |+…+|a 2-a 1|+a 1≤M 1+a 1;同理:|b n |≤M 2+b 1;令k 1=M 1+a 1,k 2=M 2+b 1,则|a n +1b n +1-a n b n |=|a n +1b n +1-a n b n +1+a n b n +1-a n b n |≤|b n +1||a n +1-a n |+|a n ||b n +1-b n |≤k 2|a n +1-a n |+k 1|b n +1-b n |;从而:|a n +1b n +1-a n b n |+|a n b n -a n -1b n -1|+…+|a 2b 2-a 1b 1|≤k 2(|a n +1-a n |+|a n -a n -1|+…+|a 2-a 1|)+k 1(|b n +1-b n |+|b n -b n -1|+…+|b 2-b 1|)≤k 2M 1+k 1M 2.所以:数列{a n b n }是B —数列.2.如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知F 1、F 2分别是椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,A 、B 分别是椭圆E 的左、右顶点,D (1,0)为线段OF 2的中点,且AF 2→+5BF 2→=0.(1)求椭圆E 的方程;(2)若M 为椭圆上的动点(异于点A 、B ),连接MF1并延长交椭圆E 于点N ,连接MD 、ND 并分别延长交椭圆E 于点P 、Q ,连接PQ .设直线MN 、PQ 的斜率存在且分别为k 1、k 2,试问是否存在常数λ,使得k 1+λk 2=0恒成立?若存在,求出λ的值;若不存在,说明理由.【解析】(1)易知c =2,因为AF 2→+5BF 2→,即a +c =5(a -c ),解得:a =3,所以:b 2=a 2-c 2=5.所以:椭圆E 的方程为x 29+y 25=1. (2)设直线MN 的方程为x =ty -2,M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),所以:直线MP 的方程为y =y 1x 1-1(x -1),联立椭圆方程和直线方程可得:⎩⎪⎨⎪⎧x 29+y 25=1,y 1x -(x 1-1)y -y 1=0,消去y 得:(5-x 1)x 2-(9-x 21)x +9x 1-5x 21=0, 由根与系数的关系可得:x P =9-5x 15-x 1, 于是P ⎝ ⎛⎭⎪⎫9-5x 15-x 1,4y 15-x 1,同理可得:Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫9-5x 25-x 2,4y 25-x 2, 所以:k 2=-2825t =-2825k 1,即:k 1+2528k 2=0 所以:存在λ=2528满足题意. 3.已知函数f (x )=ln x -ax +a x,其中a 为常数. (1)若f (x )的图象在x =1处的切线经过点(3,4),求a 的值;(2)若0<a <1,求证:f ⎝⎛⎭⎫a 22>0;(3)当函数f (x )存在三个不同的零点时,求a 的取值范围.【解析】(1)f ′(x )=1x -a -a x 2,所以f ′(1)=1-2a , 因为切点坐标为(1,0),所以k =2,所以:1-2a =2,解得:a =-12. (2)证明:原题即证2ln a -ln2-a 32+2a>0对任意的a ∈(0,1)成立. 令g (a )= 2ln a -ln2-a 32+2a ,所以:g ′(a )=2a -3a 22-2a 2=4a -3a 4-42a 2, 令h (a )=4a -3a 4-4,则h ′(a )=4-12a 3,则h (a )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,133单调递增,在⎝ ⎛⎭⎪⎫133,1上单调递减,而h (a )max =h ⎝ ⎛⎭⎪⎫133=39-4<0, 所以:g ′(a )<0,所以:g (a )在(0,1)上单调递减,所以:g (a )>g (1)=-ln2+32>0. (3)显然x =1是函数的一个零点,则只需a =x ln x x 2-1有两个不等的实数解即可. 令g (x )=x ln x x 2-1,x >0且x ≠1. 则g ′(x )=-(x 2+1)⎝⎛⎭⎫ln x -x 2-1x 2+1(x 2-1)2,令φ(x )=ln x -x 2-1x 2+1, 则φ′(x )=1x -4x (x 2+1)2=(x 2-1)2x (x 2+1)2>0,于是φ(x )在(0,+∞)上单调递增,同时注意到φ(1)=0.所以g (x )在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)单调递减.因为lim x →1x ln x x 2-1=lim x →1ln x x -1x =lim x →11x 1+1x 2=lim x →1x x 2+1=12, 又因为limx →0x ln x x 2-1=lim x →0ln x x -1x =lim x →0x 1+x 2=0,lim x →+∞x ln x x 2-1=lim x →01x +1x =0, 所以:0<a <12. 4.设非负实数x 、y 、z 满足xy +yz +zx =1,求证:1x +y +1y +z +1z +x ≥52. 【解析】证明:由于对称性,不妨设x ≥y ≥z ,设y +z =a ,则ax =1-yz ≤1,所以:x ≤1a, 令1x +y +1y +z +1z +x =2x +a x 2+1+1a=f (x ), 所以:f ′(x )=-2(x 2+1)2(x 2+ax -1)=2(yz -x 2)(x 2+1)2<0,即f (x )为单调递减函数, 所以:f (x )≥f ⎝⎛⎭⎫1a =2a +a 31+a 2+1a ,因为2a +a 31+a 2+1a -52=(a -1)2(2a 2-a +2)2a (a 2+1)≥0, 当且仅当a =1时等号成立,此时x =1,则y +z +yz =1,且yz =0,所以等号成立的条件为x =1,y =1,z =0(或者其轮换).变式题:设非负实数x 、y 、z 满足xy +yz +zx =1,求证:1x +y +1y +z +1z +x ≥12+2. 5.设函数f (x )是定义在区间(1,+∞)上的函数,其导函数为f ′(x ),如果存在实数a 和函数h (x ),其中,h (x )对任意的x ∈(1,+∞)都有h (x )>0,使得f ′(x )=h (x )(x 2-ax ++1),则称函数f (x )具有性质P (a ).(1)设函数f (x )=ln x +b +2x +1(x >1),其中b 为常数; ①求证函数f (x )具有性质P (a );②求函数f (x )的单调区间;(2)已知函数g (x )具有性质P (2),给定x 1,x 2∈(1,+∞),x 1<x 2,α=mx 1+(1-m )x 2,β=mx 2+(1-m )x 1,且α>1,β>1,若|g (α)-g (β)|<|g (x 1)-g (x 2)|,求m 的取值范围.【解析】(1)①因为f ′(x )=x 2-bx +1x (x +1)2,显然对x 2-bx +1=t (x ),存在b 使得对x ∈(1,+∞),t (x )>0恒成立,h (x )=1x (x +1)2>0恒成立. ②由①知,f ′(x )=x 2-bx +1x (x +1)2,当b ≤2时,f ′(x )≥0恒成立,此时f (x )在(0,+∞)单调递增, 当b >2时,f ′(x )在(1,+∞)上有一个零点x 0=b +b 2-42, 函数f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫1,b +b 2-42上单调递减,在⎝ ⎛⎭⎪⎫b +b 2-42,+∞单调递增.。