四川省遂宁市射洪中学2014-2015学年高二下学期期末数学模拟试卷(理科)
一、选择题(共12小题,每小题5分,共60分) 1.(5分)复数 A. 第一象限
n
(i是虚数单位)在复平面上对应的点位于() B. 第二象限
C. 第三象限
D.第四象限
2.(5分)(x﹣3)的展开式中只有第3项的二项式系数最大,则n为()
A. 3 B. 4 C. 5 D.6
3.(5分)设随机变量X:B(6,),则D(X)等于() A. 2
B.
C.
D.
4.(5分)下列命题的说法错误的是()
A. 对于命题p:∀x∈R,x+x+1>0 则¬p:∃x∈R,x+x+1≤0
22
B. 命题“若x﹣3x+2=0,则x=1”的逆否命题为:“若x≠1,则x﹣3x+2≠0” C. 若复合命题p∨q为假命题,则p,q都是假命题
D. “y<2”是“向量=(1,2),=(﹣2,y﹣4)之间的夹角为钝角”的充要条件
5.(5分)设f′(x)是函数f(x)的导函数,将y=f(x)和y=f′(x)的图象画在同一个直角坐标系中,不可能正确的是()
2
2
A. B.
C. D. 6.(5分)一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为()
A.
7.(5分)已知空间四边形OABC,M,N分别是OA,BC的中点,且用,,表示向量 A.
+
+
为() B.
﹣
+
C. ﹣
+
+
D.﹣
+
﹣
=,
=,
=,
B.
C. 16
D.32
8.(5分)从1,2,3,4,5中任取2个不同的数,事件A=“取到的2个数之和为偶数”,事件B=“取到的2个数
均为偶数”,则P(B/A)=() A.
B.
C.
D.
9.(5分)某车队准备从甲、乙等7辆车中选派4辆参加救援物资的运输工作,并按出发顺序前后排成一队,要求甲、乙至少有一辆参加,且若甲、乙同时参加,则它们出发时不能相邻,那么不同排法种数为() A. 720 B. 600 C. 520 D.360 10.(5分)已知函数f(x)=2ln x﹣xf′(1),则曲线y=f(x)在x=1处的切线方程是() A. x﹣y+2=0 B. x+y+2=0 C. x+y﹣2=0 D.x﹣y﹣2=0
11.(5分)已知F1、F2分别是双曲线C:
﹣
=1的左、右焦点,若F2关于渐近线的对
称点恰落在以F1为圆心,|OF1|为半径的圆上,则双曲线C的离心率为() A. B. 3 C. D.2
12.(5分)已知函数g(x)=ax+bx+cx+d(a≠0)的导函数为f(x),且a+2b+3c=0,f(0)•f(1)>0,设x1,x2是方程f(x)=0的两根,则|x1﹣x2|的取值范围是()
A. 上存在x0(a<x0<b),满足
2
3
2
,则称函数y=f(x)是
上的“平均值函数”,x0是它的一个均值点.如y=x是上的平均值函数,0就是它的均值点.现
3
有函数f(x)=x+mx是区间上的平均值函数,则实数m的取值范围是.
三、解答题(共6小题,共70分)
52345
17.(10分)已知(1﹣2x)=a0+a1x+a2x+a3x+a4x+a5x (1)求a0+a1+a2+a3+a4+a5 (2)求a1+a3+a5.
18.(12分)设函数f(x)=x﹣3ax+3bx的图象与直线12x+y﹣1=0相切于点(1,﹣11). (1)求a,b的值;
(2)求函数f(x)的极值. 19.(12分)袋中装着标有数字1,2,3的小球各2个,从袋中任取2个小球,每个小球被取出的可能性都相等.
(Ⅰ)求取出的2个小球上的数字互不相同的概率;
(Ⅱ)用ξ表示取出的2个小球上的数字之和,求随机变量ξ的概率分布与数学期望. 20.(12分)如图,正方形ADMN与矩形ABCD所在平面互相垂直,AB=2AD=6. (Ⅰ)若点E是AB的中点,求证:BM∥平面NDE; (Ⅱ)在线段AB上找一点E,使二面角D﹣CE﹣M的大小为
时,求出AE的长.
3
2
21.(12分)设椭圆E:
过
,
两点,O
为坐标原点
(1)求椭圆E的方程;
(2)是否存在圆心在原点的圆,使该圆的任意一条切线与椭圆E 恒有两个交点A、B,且
?若存在,写出该圆的方程;若不存在,说明理由.
22.(12分)已知函数f(x)=
(其中a为常数).
(Ⅰ)当a=0时,求函数的单调区间;
(Ⅱ)当a<1时,若在区间(1,2)上存在不相等的实数m,n,使f(m)=f(n)成立,求a的取值范围;
(Ⅲ)当a=1时,对于任意大于1的实数x,恒有f(x)≥k成立,求实数k的取值范围.
四川省遂宁市射洪中学2014-2015学年高二下学期期末数学模拟试卷(理科)
参与试题解析
一、选择题(共12小题,每小题5分,共60分) 1.(5分)复数
(i是虚数单位)在复平面上对应的点位于()
D.第四象限
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限
考点: 复数代数形式的乘除运算. 专题: 数系的扩充和复数.
分析: 利用复数的运算法则、几何意义即可得出.
解答: 解:复数==1+i在复平面上对应的点(1,1)位于第一象限,
故选:A.
点评: 本题考查了复数的运算法则、几何意义,属于基础题.
2.(5分)(x﹣3)的展开式中只有第3项的二项式系数最大,则n为() A. 3 B. 4 C. 5 D.6
考点: 二项式系数的性质. 专题: 二项式定理.
分析: 由题意结合二项式系数的性质,可知二项展开式中仅有5项,则n可求.
n
解答: 解:∵(x﹣3)的展开式中只有第3项的二项式系数最大,
n
∴(x﹣3)的展开式中只有5项,则n=4. 故选:B.
点评: 本题考查二项式系数的性质,当n为偶数时,只有中间一项的二项式系数最大,是基础题.
n
3.(5分)设随机变量X:B(6,),则D(X)等于() A. 2
B.
C.
D.
考点: 二项分布与n次重复试验的模型. 专题: 概率与统计.
分析: 由已知求出E(X)=6×=2,D(X)=6×=,由Y=3X+5,知E(Y)=3EX+5,D(Y)=9D(X),由此能求出结果.
解答: 解:∵随机变量X服从二项分布B(6,), ∴E(X)=6×=2, D(X)=6××=,
故选:B
点评: 本题考查二项分布的期望与方差,是基础题,解题时要注意二项分布的性质的合理运用. 4.(5分)下列命题的说法错误的是() A. 对于命题p:∀x∈R,x+x+1>0 则¬p:∃x∈R,x+x+1≤0
22
B. 命题“若x﹣3x+2=0,则x=1”的逆否命题为:“若x≠1,则x﹣3x+2≠0” C. 若复合命题p∨q为假命题,则p,q都是假命题
D. “y<2”是“向量=(1,2),=(﹣2,y﹣4)之间的夹角为钝角”的充要条件
考点: 命题的真假判断与应用. 专题: 简易逻辑.
分析: A项根据全称命题的否定是特称命题进行判断即可. B项由命题的四种命题之间的转化即可 C项由联接词“且”的真假判断.
22
D项为钝角,但平角时也满足,故许排除平角.
2
2
解答: 解:对于命题p:∀x∈R,x+x+1>0 则¬p:∃x∈R,x+x+1≤0,A正确.
22
命题“若x﹣3x+2=0,则x=1”的逆否命题为:“若x≠1,则x﹣3x+2≠0”B正确. 若复合命题p∨q为假命题,则p,q都是假命题,C正确.
向量=(1,2),=(﹣2,y﹣4)之间的夹角为钝角,则﹣2+2y﹣8<0,解得y<5.所有并非充要条件.D错误, 故选D
点评: 解决此类问题的关键是熟练掌握有关的基础知识,如四种命题真假的判断,联接词真假判断,向量之间的夹角为钝角的条件等知识点.属基础题型 5.(5分)设f′(x)是函数f(x)的导函数,将y=f(x)和y=f′(x)的图象画在同一个直角坐标系中,不可能正确的是()
A. B.
C. D.
考点: 利用导数研究函数的单调性;导数的几何意义. 专题: 压轴题.
分析: 本题可以考虑排除法,容易看出选项D不正确,因为D的图象,在整个定义域内,不具有单调性,但y=f(x)和y=f′(x)在整个定义域内具有完全相同的走势,不具有这样的函数.
解答: 解析:检验易知A、B、C均适合,不存在选项D的图象所对应的函数,在整个定义域内,不具有单调性,但y=f(x)和y=f′(x)在整个定义域内具有完全相同的走势,不具有这样的函数,故选D.
点评: 考查函数的单调性问题. 6.(5分)一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为()
A.
B.
C.
16 D. 32
考点: 由三视图求面积、体积.
专题: 计算题;空间位置关系与距离. 分析: 几何体为四棱锥,且四棱锥的一条侧棱与底面垂直,由三视图判断四棱锥的高为4,底面是对角线长为4的正方形,求出正方形的边长,把数据代入棱锥的体积公式计算. 解答: 解:由三视图知:几何体为四棱锥,且四棱锥的一条侧棱与底面垂直,高为2, 四棱锥的底面是对角线长为4的正方形, ∴底面正方形的边长为2,
∴几何体的体积V=×故选:A.
×2=.
点评: 本题考查了由三视图求几何体的体积,根据三视图判断几何体的形状及数据所对应的几何量是关键.
7.(5分)已知空间四边形OABC,M,N分别是OA,BC的中点,且用,,表示向量 A.
+
+
为() B.
﹣
+
C. ﹣
+
+
D.﹣
+
﹣
=,
=,
=,
考点: 空间向量的加减法. 专题: 空间向量及应用.
分析: 如图所示,连接ON,AN,利用向量的中点公式可得=(
+
),进而即可得出.
=(+)=(+),
解答: 解:如图所示,连接ON,AN, 则
=(=(=(
+﹣2
+
)=(+), ) +
)
=(﹣2++) =﹣+所以
+=(
, +
)=﹣
+
+
.
故选C.
点评: 熟练掌握向量的运算法则、中点公式等是解题的关键. 8.(5分)从1,2,3,4,5中任取2个不同的数,事件A=“取到的2个数之和为偶数”,事件B=“取到的2个数
均为偶数”,则P(B/A)=() A.
B.
C.
D.
考点: 相互事件的概率乘法公式. 专题: 应用题;概率与统计.
分析: 利用互斥事件的概率及古典概型概率计算公式求出事件A的概率,同样利用古典概型概率计算公式求出事件AB的概率,然后直接利用条件概率公式求解.
解答: 解:P(A)==,P(AB)==.
由条件概率公式得P(B|A)==.
故选:B.
点评: 本题考查了条件概率与互斥事件的概率,考查了古典概型及其概率计算公式,解答的关键在于对条件概率的理解与公式的运用,属中档题. 9.(5分)某车队准备从甲、乙等7辆车中选派4辆参加救援物资的运输工作,并按出发顺序前后排成一队,要求甲、乙至少有一辆参加,且若甲、乙同时参加,则它们出发时不能相邻,那么不同排法种数为() A. 720 B. 600 C. 520 D.360
考点: 排列、组合及简单计数问题. 专题: 概率与统计.
分析: 利用分类加法计数原理、排列与组合的计算公式、“插空法”即可得出. 解答: 解:由题意可分为以下3类:
①只有甲汽车被选中,则可有②只有乙汽车被选中,则可有
=240种方法; =240种方法;
=120种
③若甲乙两辆汽车都被选中,且它们出发时不能相邻,则不同排法种数=
方法.
综上由分类加法计数原理可知:所要求的不同排法种数=240+240+120=600. 故选B.
点评: 熟练掌握分类加法计数原理、排列与组合的计算公式、“插空法”是解题的关键. 10.(5分)已知函数f(x)=2ln x﹣xf′(1),则曲线y=f(x)在x=1处的切线方程是() A. x﹣y+2=0 B. x+y+2=0 C. x+y﹣2=0 D.x﹣y﹣2=0
考点: 利用导数研究曲线上某点切线方程. 专题: 综合题;导数的综合应用. 分析: 求出f′(x),由题意可知曲线在点(1,f(1))处的切线方程的斜率等于f′(1),所以把x=1代入到f′(x)中即可求出f′(1)的值,得到切线的斜率,然后把x=1和f′(1)的值代入到f(x)中求出切点的纵坐标,根据切点坐标和斜率直线切线的方程即可. 解答: 解:f′(x)=2ln x﹣xf′(1), 由题意可知,曲线在(1,f(1))处切线方程的斜率k=f′(1),
则f′(1)=2﹣f′(1),解得f′(1)=1, 则f(1)=﹣1,所以切点(1,﹣1)
所以切线方程为:y+1=x﹣1,化简得x﹣y﹣2=0 故选:D.
点评: 此题考查学生会利用导数求过曲线上某点切线方程的斜率,会根据一点和斜率写出直线的方程,是一道中档题.
11.(5分)已知F1、F2分别是双曲线C:
﹣
=1的左、右焦点,若F2关于渐近线的对
称点恰落在以F1为圆心,|OF1|为半径的圆上,则双曲线C的离心率为() A. B. 3 C. D.2
考点: 双曲线的简单性质.
专题: 圆锥曲线的定义、性质与方程.
分析: 求出F2到渐近线的距离,利用F2关于渐近线的对称点恰落在以F1为圆心,|OF1|为半径的圆上,可得直角三角形,即可求出双曲线的离心率.
解答: 解:由题意,F1(﹣c,0),F2(c,0),一条渐近线方程为的距离为
=b.
,则F2到渐近线
设F2关于渐近线的对称点为M,F2M与渐近线交于A,∴|MF2|=2b,A为F2M的中点 又0是F1F2的中点,∴OA∥F1M,∴∠F1MF2为直角, ∴△MF1F2为直角三角形,
222
∴由勾股定理得4c=c+4b
22222∴3c=4(c﹣a),∴c=4a, ∴c=2a,∴e=2. 故选D.
点评: 本题考查双曲线的几何性质,考查勾股定理的运用,考查学生的计算能力,属于中档题.
12.(5分)已知函数g(x)=ax+bx+cx+d(a≠0)的导函数为f(x),且a+2b+3c=0,f(0)•f(1)>0,设x1,x2是方程f(x)=0的两根,则|x1﹣x2|的取值范围是()
A. 上存在x0(a<x0<b),满足
2
3
2
,则称函数y=f(x)是
上的“平均值函数”,x0是它的一个均值点.如y=x是上的平均值函数,0就是它的均值点.现有函数f(x)=x+mx是区间上的平均值函数,则实数m的取值范围是﹣3<m≤
考点: 函数与方程的综合运用;函数的值. 专题: 综合题;函数的性质及应用.
3
.
分析: 函数f(x)=x+mx是区间上的平均值函数,故有x+mx=
33
在
(﹣1,1)内有实数根,求出方程的根,让其在(﹣1,1)内,即可求出实数m的取值范围.
解答: 解:函数f(x)=x+mx是区间上的平均值函数,故有x+mx=在(﹣1,1)内有实数根. 由x+mx=又1∉(﹣1,1) ∴x+m+1+x=0的解为:﹣3<m≤
.
⇒
<m≤
.
23
3
3
⇒x+mx﹣m﹣1=0,解得x+m+1+x=0或x=1.
32
,必为均值点,即⇒
∴所求实数m的取值范围是﹣3<m≤故答案为:﹣3<m≤
.
点评: 本题主要是在新定义下考查方程根的问题.在做关于新定义的题目时,一定要先认真的研究定义理解定义,再按定答.
三、解答题(共6小题,共70分)
17.(10分)已知(1﹣2x)=a0+a1x+a2x+a3x+a4x+a5x (1)求a0+a1+a2+a3+a4+a5 (2)求a1+a3+a5.
考点: 二项式系数的性质. 专题: 二项式定理.
分析: (1)直接在二项式中取x=1得答案;
(2)再在二项式中取x=﹣1,与(1)中求得的a0+a1+a2+a3+a4+a5作和即可求得a1+a3+a5.
52345
解答: 解:(1)由(1﹣2x)=a0+a1x+a2x+a3x+a4x+a5x,
5
取x=1得,(1﹣2)=a0+a1+a2+a3+a4+a5,即a0+a1+a2+a3+a4+a5=﹣1;
5
(2)取x=﹣1,得a0﹣a1+a2﹣a3+a4﹣a5=3=243,① 又a0+a1+a2+a3+a4+a5=﹣1,②
②﹣①得:2(a1+a3+a5)=﹣244,则a1+a3+a5=﹣122.
点评: 本题考查二项式系数的性质,关键是在二项式中对x的取值,是基础的计算题.
52345
18.(12分)设函数f(x)=x﹣3ax+3bx的图象与直线12x+y﹣1=0相切于点(1,﹣11). (1)求a,b的值;
(2)求函数f(x)的极值.
考点: 利用导数研究函数的单调性;利用导数研究曲线上某点切线方程.
32
专题: 导数的综合应用.
分析: (1)函数在切点处的导数值为切线斜率,切点在切线上,列方程解.
(2)导函数大于0对应区间是单调递增区间;导函数小于0对应区间是单调递减区间.
2
解答: 解:(1)求导得f′(x)=3x﹣6ax+3b.
由于f(x)的图象与直线12x+y﹣1=0相切于点(1,﹣11), 所以f(1)=﹣11,f′(1)=﹣12,即: 1﹣3a+3b=﹣11,3﹣6a+3b=﹣12 解得:a=1,b=﹣3.
32
(2)由a=1,b=﹣3得:f(x)=x﹣3x﹣9x,
2
f′(x)=3(x﹣2x﹣3)=3(x+1)(x﹣3) 令f′(x)>0,解得x<﹣1或x>3; 又令f′(x)<0,解得﹣1<x<3.
故当x∈(﹣∞,﹣1)时,f(x)是增函数, 当x∈(3,+∞)时,f(x)也是增函数, 但当x∈(﹣1,3)时,f(x)是减函数,
∴f(x)极大值=f(﹣1)=5, f(x)极小值=f(3)=﹣27.
点评: 考查导数的几何意义及利用导数求函数的单调区间. 19.(12分)袋中装着标有数字1,2,3的小球各2个,从袋中任取2个小球,每个小球被取出的可能性都相等.
(Ⅰ)求取出的2个小球上的数字互不相同的概率;
(Ⅱ)用ξ表示取出的2个小球上的数字之和,求随机变量ξ的概率分布与数学期望.
考点: 离散型随机变量的期望与方差;古典概型及其概率计算公式. 专题: 概率与统计.
分析: (Ⅰ)解法一:利用古典概型概率公式,可求概率;解法二:记“取出的2个小球上的数字互不相同”的事件记为A,“取出的2个小球上的数字相同”的事件记为B,则事件A与事件B是对立事件,从而可求概率;
(II)确定变量的取值,求出相应的概率,可得随机变量ξ的概率分布与数学期望. 解答: (Ⅰ)解法一:记“取出的2个小球上的数字互不相同”为事件A,
∵从袋中的6个小球中任取2个小球的方法共有其中取出的2个小球上的数字互不相同的方法有
种,…(1分)
,…(3分)
∴. …(4分)
解法二:记“取出的2个小球上的数字互不相同”的事件记为A,“取出的2个小球上的数字相同”的事件记为B,则事件A与事件B是对立事件. ∵
,…(2分)
∴. …(4分)
(Ⅱ)解:由题意,ξ所有可能的取值为:2,3,4,5,6. …(6分) 则
,
,
,
,
故随机变量ξ的概率分布列为 ξ 2 3 4 5 6 P
.
…(10分) 因此,ξ的数学期望
.…(12分)
点评: 本题考查概率的计算,考查离散型随机变量的分布列与期望,考查学生的计算能力,属于中档题. 20.(12分)如图,正方形ADMN与矩形ABCD所在平面互相垂直,AB=2AD=6. (Ⅰ)若点E是AB的中点,求证:BM∥平面NDE; (Ⅱ)在线段AB上找一点E,使二面角D﹣CE﹣M的大小为
时,求出AE的长.
考点: 二面角的平面角及求法;直线与平面平行的判定. 专题: 空间位置关系与距离. 分析: (I)如图所示,连接AM交ND于点F,连接EF.利用正方形的性质可得AF=FM,利用三角形的中位线定理可得:EF∥BM.利用线面平行的判定定理可得:BM∥平面NDE. (II)由DM⊥AD,利用面面垂直的性质定理可得:DM⊥平面ABCD,DM⊥DC.以DA,DC,DM所在直线分别作为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系.设E(3,b,0),设平
面MCE的法向量为=(x,y,z),则,解得.取平面ABCD
的法向量=(0,0,1).根据二面角D﹣CE﹣M的大小为解出b即可.
时,可得=,
解答: (I)证明:如图所示,连接AM交ND于点F,连接EF. ∵四边形ADMN是正方形,∴AF=FM, 又AE=EB,∴EF∥BM.
∵BM⊄平面NDE,EF⊂平面NDE, ∴BM∥平面NDE.
(II)解:由DM⊥AD,平面ADMN⊥平面ABCD,平面ADMN∩平面ABCD=AD, ∴DM⊥平面ABCD,∴DM⊥DC,又AD⊥DC.
以DA,DC,DM所在直线分别作为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系. 设E(3,b,0),D(0,0,0),C(0,6,0),M(0,0,3). =(3,b﹣6,0),
=(0,﹣6,3).
,
设平面MCE的法向量为=(x,y,z),则
取y=1,则z=2,x=∴=
. .
取平面ABCD的法向量=(0,0,1). ∵二面角D﹣CE﹣M的大小为
时,∴
=
=
,
解得b=(0≤b≤6).
时,AE=
.
∴二面角D﹣CE﹣M的大小为
点评: 本题考查了正方形的性质、三角形的中位线定理、线面平行的判定定理、面面垂直的性质定理、二面角的计算公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
21.(12分)设椭圆E:为坐标原点
(1)求椭圆E的方程;
过
,
两点,O
(2)是否存在圆心在原点的圆,使该圆的任意一条切线与椭圆E 恒有两个交点A、B,且
?若存在,写出该圆的方程;若不存在,说明理由.
考点: 圆与圆锥曲线的综合.
分析: (1)利用待定系数法,可求椭圆E的方程;
(2)分类讨论,设出切线方程与椭圆方程联立,要使达定理,即可求解.
解答: 解:(1)因为椭圆E:
,需使x1x2+y1y2=0,结合韦
(a,b>0)过M(2,),N(,1)两点,
所以,解得,
所以,
所以椭圆E的方程为(5分)
(2)假设存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点A,B,且
,设该圆的切线方程为y=kx+m.
解方程组
2
2
得x+2(kx+m)=8,即(1+2k)x+4kmx+2m﹣8=0,
2
2
2
2
22222
则△=16km﹣4(1+2k)(2m﹣8)=8(8k﹣m+4)>0,
22
即8k﹣m+4>0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则
(7分)
. 要使
,需使x1x2+y1y2=0,即
,
所以3m﹣8k﹣8=0,所以
22
.
又8k﹣m+4>0,所以
22
,
所以,即或,
,
因为直线y=kx+m为圆心在原点的圆的一条切线,所以圆的半径为
所以,所以,
所以所求的圆为,此时圆的切线y=kx+m都满足或,
而当切线的斜率不存在时,切线为与椭圆的两个交点为
或
综上,存在圆心在原点的圆B,且
.(13分)
,满足,
,使得该圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点A,
点评: 本题考查利用待定系数法求椭圆方程,考查直线与椭圆的位置关系,考查向量知识的运用,考查学生的计算能力,属于中档题.
22.(12分)已知函数f(x)=
(其中a为常数).
(Ⅰ)当a=0时,求函数的单调区间;
(Ⅱ)当a<1时,若在区间(1,2)上存在不相等的实数m,n,使f(m)=f(n)成立,求a的取值范围;
(Ⅲ)当a=1时,对于任意大于1的实数x,恒有f(x)≥k成立,求实数k的取值范围.
考点: 利用导数研究函数的单调性;利用导数求闭区间上函数的最值. 专题: 导数的综合应用.
分析: (Ⅰ)先求出函数的导数,解关于导函数的不等式,从而求出函数的单调区间; (Ⅱ)问题转化为求使函数f(x)在(1,2)上不为单调函数的a的取值范围,通过讨论x的范围,得到函数的单调性,进而求出a的范围;
(Ⅲ)x>1时,f(x)≥k,即(x﹣1)﹣klnx≥0成立,分类讨论利用函数的单调性即可求出实数k的范围.
2
解答: 解:(Ⅰ)a=0时,f(x)=,f′(x)=, ,
令f′(x)>0,解得:x>,令f′(x)<0,解得:0<x<∴函数f(x)在(0,)递减,在(,+∞)递增; (Ⅱ)依题意即求使函数f(x)=
在(1,2)上不为单调函数的a的取值范围,
而f′(x)=,(1<x<2,a<1),
设g(x)=2xlnx﹣x+a,则g(1)=a﹣1,g(2)=4ln2﹣2+a,
因为g′(x)=2lnx+1>0,g(x)在(1,2)上为增函数, 当
,即当2﹣4ln2<a<1时,函数g(x)在(1,2)上有且只有
一个零点,设为x0,
当x∈(1,x0)时,g(x)<0,即f′(x)<0,f(x)为减函数;
当x∈(x0,2)时,g(x)>0,即f′(x)>0,f(x)为增函数,满足在(1,2)上不为单调函数.
当a≤2﹣4ln2时,g(1)<0,g(2)<0,所以在(1,2)上g(x)<0成立(因g(x)在(1,2)上为增函数),
所以在(1,2)上f′(x)<0成立,即f(x)在(1,2)上为减函数,不合题意, 综上:2﹣4ln2<a<1.
(Ⅲ)x>1时,f(x)≥k,即(x﹣1)﹣klnx≥成立, 令g(x)=(x﹣1)﹣klnx,则g′(x)=
2
2
2
,
∵x>1,∴2x﹣2x=2x(x﹣1)>0,
①k≤0,g′(x)>0,∴g(x)在(1,+∞)单调递增, ∴x>1时,g(x)>g(1)=0,满足题意, ②k>0时,令f′(x)=0,解得:x1=
<0,x2=
>1,
∴x∈(1,x2),g′(x)<0,g(x)在(1,x2)单调递减, ∴x∈(1,x2)时,g(x)<g(1)=0(舍), ∴k≤0.
点评: 本题考查了函数的单调性,函数的极值问题,导数的应用,考查转化思想,分类讨论思想,熟练掌握基础知识并对其灵活应用是解题的关键,本题是一道难题.
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