Question

【題目】記．

（1）求方程的實(shí)數(shù)根；

（2）設(shè)，，均為正整數(shù)，且為最簡(jiǎn)根式，若存在，使得可唯一表示為的形式，試求橢圓的焦點(diǎn)坐標(biāo)；

（3）已知，是否存在，使得成立，若存在，試求出的值；若不存在，請(qǐng)說明理由．

Answer 1

【答案】（1）2（2），．（3）不存在．見解析

【解析】

（1）根據(jù)函數(shù)解析式化簡(jiǎn)方程，求解即可；（2）要求橢圓焦點(diǎn)坐標(biāo)，應(yīng)先求的值，因?yàn)?/span>，由二項(xiàng)展開可得，這里，，為了得到，先得，相乘得，再結(jié)合條件，進(jìn)而可求得，可得結(jié)果；

（3）不存在，使得成立，即證對(duì)任意，都有，由條件可得即證在下，不等式恒成立．

方法一，當(dāng)時(shí)，不等式恒成立易證；當(dāng)，且時(shí)，用二項(xiàng)式定理展開，然后縮小可證不等式恒成立；方法二，用數(shù)學(xué)歸納法證明；方法三，由已知可設(shè)，由可得，將不等式的左邊化簡(jiǎn)為

，利用二項(xiàng)式定理展開縮小可證。

解：（1）由得，

∵，∴

∴，即所求方程的實(shí)數(shù)根為2．

（2）因?yàn)?/span>為最簡(jiǎn)根式，且，，，所以由二項(xiàng)展開可得

，這里，，

則．

兩式相乘得．

即，

現(xiàn)由，

又依題意得：，便知，

知由（*）得，即．

因此，橢圓方程為，

故，其焦點(diǎn)坐標(biāo)為，．

（3）不存在．

只須證：對(duì)任意，都有．

證明如下，由

可得，

注意到

，

故亦只須證：在下，

不等式恒成立．

方法一：∵，，

∴由已知可得從而．

當(dāng)時(shí)，因，，

故成立．

當(dāng)，且時(shí)，

…

．

綜上，對(duì)一切成立．

方法二：∵，，

∴，從而，

因此

（i）當(dāng)時(shí)，因，，

故成立．

（ii）假設(shè)當(dāng)時(shí)，不等式成立，即

那么，當(dāng)時(shí)，注意到，，故

，

即成立，這就是說，當(dāng)時(shí)，不等式也成立．

綜上所述，不等式對(duì)一切成立．

方法三：由已知可設(shè)，由可得，

注意到，

從而，

，

因此，不等式對(duì)一切均成立．