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已知二次函数f(x)满足以下两个条件: ①不等式f(x)<0的解集是(-2,0)...

已知二次函数f(x)满足以下两个条件:
①不等式f(x)<0的解集是(-2,0)
②函数f(x)在x∈[1,2]上的最小值是3
(Ⅰ)求f(x)的解析式;
(Ⅱ)若点(an,an+1)(n∈N*)在函数f(x)的图象上,且a1=99
(ⅰ)求证:数列{lg(1+an)}为等比数列
(ⅱ)令bn=lg(1+an),是否存在正实数k,使不等式kn2bn>(n+1)bn+1对于一切的n∈N*恒成立?若存在,指出k的取值范围;若不存在,请说明理由.
(Ⅰ)由题意,设f(x)=ax(x+2)(a>0),确定函数的对称轴,利用函数f(x)在x∈[1,2]上的最小值,即可求得函数解析式; (Ⅱ)(ⅰ)利用点(an,an+1)(n∈N*)在函数f(x)的图象上,化简可得lg(1+an+1)=2lg(1+an),即可证得数列{lg(1+an)}是以2为首项,2为公比的等比数列; (ⅱ)要使不等式kn2bn>(n+1)bn+1对于一切的n∈N*恒成立,则kn2-2n-2>0对于一切的n∈N*恒成立.利用n=1时,k-2-2>0成立,可得k>4,再验证kn2-2n-2>0对于一切的n∈N*恒成立即可. (Ⅰ)【解析】 由题意,设f(x)=ax(x+2)(a>0),∴函数的对称轴为直线x=-1 ∴函数f(x)在x∈[1,2]上的最小值是f(1)=3a=3 ∴a=1 ∴f(x)的解析式为f(x)=ax(x+2); (Ⅱ)(ⅰ)证明:∵点(an,an+1)(n∈N*)在函数f(x)的图象上, ∴an+1=an2+2an,∴1+an+1=(1+an)2, ∴lg(1+an+1)=2lg(1+an) ∵a1=99 ∴lg(1+a1)=2 ∴数列{lg(1+an)}是以2为首项,2为公比的等比数列; (ⅱ)【解析】 bn=lg(1+an)=2n,要使不等式kn2bn>(n+1)bn+1对于一切的n∈N*恒成立,则kn2-2n-2>0对于一切的n∈N*恒成立. n=1时,k-2-2>0成立,即k>4; 设g(n)=kn2-2n-2,当k>4时,由于对称轴为n=<1,且g(1)>0,而函数f(x)在[1,+∞)上是增函数 ∴kn2-2n-2>0对于一切的n∈N*恒成立 ∴k>4时,不等式kn2bn>(n+1)bn+1对于一切的n∈N*恒成立.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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