1.(本小题15分)(2013·山东烟台二模)设数列{an}的各项都为正数,其前n项和为Sn,已知对任意n∈N*,Sn是a和an的等差中项.(1)证明数列{an}为等差数列,并求数列{an}的通项公式;(2)证明++…+<2.解(1)由已知得,2Sn=a+an,且an>0,当n=1时,2a1=a+a1,解得a1=1(a1=0舍去);当n≥2时,有2Sn-1=a+an-1.于是2Sn-2Sn-1=a-a+an-an-1,即2an=a-a+an-an-1.于是a-a=an+an-1,即(an+an-1)(an-an-1)=an+an-1.因为an+an-1>0,所以an-an-1=1(n≥2).故数列{an}是首项为1,公差为1的等差数列.所以数列{an}的通项公式为an=n.(2)证明:因为an=n,则Sn=,==2,所以++…+=2=2<2.2.(本小题15分)(2013·福建福州二模)已知椭圆C1:+=1(a>b>0)的右焦点为F,上顶点为A,P为C1上任一点,MN是圆C2:x2+(y-3)2=1的一条直径,若与AF平行且在y轴上的截距为3-的直线l恰好与圆C2相切.(1)求椭圆C1的离心率;(2)若PM·PN的最大值为49,求椭圆C1的方程.解(1)由题意可知直线l的方程为bx+cy-(3-)c=0,因为直线l与圆C2:x2+(y-3)2=1相切,所以d==1,即a2=2c2,从而e=.(2)设P(x,y),圆C2的圆心记为C2,则+=1(c>0),又PM·PN=(PC2+C2M)·(PC2+C2N)=PC\o\al(2-C2N2=x2+(y-3)2-1=-(y+3)2+2c2+17(-c≤y≤c).①当c≥3时,(PM·PN)max=17+2c2=49,解得c=4,此时椭圆方程为+=1;②当03,故舍去.综上所述,椭圆C1的方程为+=1.3.(本小题15分)(2013·湖南卷)过抛物线E:x2=2py(p>0)的焦点F作斜率分别为k1,k2的两条不同直线l1,l2,且k1+k2=2.l1与E相交于点A,B,l2与E相交于点C,D,以AB,CD为直径的圆M,圆N(M,N为圆心)的公共弦所在直线记为l.(1)若k1>0,k2>0,证明:FM·FN<2p2;(2)若点M到直线l的距离的最小值为,求抛物线E的方程.解(1)由题意,抛物线E的焦点为F,直线l1的方程为y=k1x+.由得x2-2pk1x-p2=0.设A,B两点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),则x1,x2是上述方程的两个实数根.从而x1+x2=2pk1,y1+y2=k1(x1+x2)+p=2pk+p.所以点M的坐标为,FM=(pk1,pk).同理可得点N的坐标为,FN=(pk2,pk).于是FM·FN=p2(k1k2+kk).由题设,k1+k2=2,k1>0,k2>0,k1≠k2,所以00,所以点M到直线l的距离d===.故当k1=-时,d取最小值.由题设,=,解得p=8.故所求的抛物线E的方程为x2=16y.4.(本小题15分)(2013·福建卷)已知函数f(x)=x-1+(a∈R,e为自然对数的底数).(1)若曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线平行于x轴,求a的值;(2)求函数f(x)的极值;(3)当a=1时,若直线l:y=kx-1与曲线y=f(x)没有公共点,求k的最大值.解(1)由f(x)=x-1+,得f′(x)=1-.又曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线平行于x轴,得f′(1)=0,即1-=0,解得a=e.(2)f′(x)=1-,①当a≤0时,f′(x)>0,f(x)为(-∞,+∞)上的增函数,∴函数f(x)无极值.②当a>0时,令f′(x)=0,得ex=a,x=lna.x∈(-∞,lna),f′(x)<0,x∈(lna,+∞),f′(x)>0,∴f(x)在(-∞,lna)上单调递减,在(lna,+∞)上单调递增,故f(x)在x=lna处取得极小值,且极小值为f(lna)=lna,无极大值.综上,当a≤0时,函数f(x)无极值;当a>0时,f(x)在x=lna处取得极小值lna,无极大值.(3)当a=1时,f(x)=x-1+.令g(x)=f(x)-(kx-1)=(1-k)x+,则直线l:y=x-1与曲线y=f(x)没有公共点,等价于方程g(x)=0在R上没有实数解.假设k>1,此时g(0)=1>0,g=-1+<0,又函数g(x)的图象连续不断,由零点存在定理,可知g(x)=0在R上至少有一解,...