2014-2015学年山东省青岛市城阳一中高三(上)期中数学试卷(理科)
一.选择题:本小题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,有一项是符合题目要求的.
1.已知集合M={x|x≥x2},N={y|y=2x,x∈R},则M∩N=( )
A. (0,1) B. [0,1] C. [0,1) D. (0,1]
2.已知=a+i(a,b∈R),其中i为虚数单位,则a+b=( )
A. ﹣4 B. 4 C. ﹣10 D. 10
3.数列{an}为等差数列,a1,a2,a3为等比数列,a5=1,则a10=( )
A. 5 B. ﹣1 C. 0 D. 1
4.函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,0<φ<π)的图象如图所示,则f()的值为( )
A. B. 0 C. 1 D.
5.已知向量,=(3,m),m∈R,则“m=﹣6”是“”的( )
A. 充要条件 B. 充分不必要条件
C. 必要不充分条件 D. 既不充分也不必要条件
6.定义运算=ad﹣bc,若函数f(x)=在(﹣∞,m)上单调递减,则实数m的取值范围是( )
A. (﹣2,+∞) B. [﹣2,+∞) C. (﹣∞,﹣2) D. (﹣∞,﹣2]
7.已知数列{an}满足:.则数列{an}通项公式为( )
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A. B. C. D.
8.已知函数f(x)=sin2x向左平移个单位后,得到函数y=g(x),下列关于y=g(x)的说法正确的是( )
A. 图象关于点(﹣,0)中心对称 B. 图象关于x=﹣轴对称
C. 在区间[﹣,﹣]单调递增 D. 在[﹣,]单调递减
9.函数,若f(﹣4)=f(0),f(﹣2)=﹣2,则关于x的方程f(x)=x的解的个数为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
10.在实数集R中定义一种运算“*”,对任意a,b∈R,a*b为唯一确定的实数,且具有性质:
(1)对任意a∈R,a*0=a;
(2)对任意a,b∈R,a*b=ab+(a*0)+(b*0).
关于函数f(x)=(ex)*的性质,有如下说法:
①函数f(x)的最小值为3;②函数f(x)为偶函数;③函数f(x)的单调递增区间为(﹣∞,0].
其中所有正确说法的个数为( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
二、填空题(本题包括5小题,共25分)
11.已知||=2,||=4,以,为邻边的平行四边形的面积为4,则和的夹角为 .
12.若数列{an}的前n项和为Sn=an+,则数列{an}的通项公式是an= .
13.设△ABC的内角A,B,C,所对的边分别是a,b,c.若(a+b﹣c)(a+b+c)=ab,则角C= .
14.曲线y=2sinx(0≤x≤π)与直线y=1围成的封闭图形的面积为 .
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15.已知函数,g(x)=|x﹣k|+|x﹣1|,若对任意的x1,x2∈R,都有f(x1)≤g(x2)成立,则实数k的取值范围为 .
三.解答题:本大题共6小题,共75分,解答应写出文字说明、演算步骤或证明过程.
16.已知函数
(1)求函数f(x)的最小正周期和最大值;
(2)求函数f(x)在[0,π]上的单调递减区间.
17.已知{an}为等差数列,且a3=5,a7=2a4﹣1.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式及其前n项和Sn;
(Ⅱ)若数列{bn}满足求数列{bn}的通项公式.
18.在△ABC中,角A、B、C所对的边分别是a、b、c,且a2+c2﹣b2=ac.
(Ⅰ)求sin2+cos2B的值;
(Ⅱ)若b=2,求△ABC面积的最大值.
19.已知函数f(x)=xlnx.
(1)求函数f(x)的单调递减区间;
(2)若f(x)≥﹣x2+ax﹣6在(0,+∞)上恒成立,求实数a的取值范围.
20.已知公比为q的等比数列{an}是递减数列,且满足a1+a2+a3=,a1a2a3=.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)求数列{(2n﹣1)•an}的前n项和为Tn;
(3)若bn=+(n∈{N}^{*}),证明:++…+≥.
21.已知函数f(x)=lnx+ax2﹣(a+1)x(a∈R).
(1)当a=1时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;
(2)当a>0时,若f(x)在区间[1,e]上的最小值为﹣2,求a的值;
(3)若对任意x1,x2∈(0,+∞),x1<x2,且f(x1)+x1<f(x2)+x2恒成立,求a的取值范围.
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2014-2015学年山东省青岛市城阳一中高三(上)期中数学试卷(理科)
参考答案与试题解析
一.选择题:本小题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,有一项是符合题目要求的.
1.已知集合M={x|x≥x2},N={y|y=2x,x∈R},则M∩N=( )
A. (0,1) B. [0,1] C. [0,1) D. (0,1]
考点: 交集及其运算.
专题: 集合.
分析: 求出M中不等式的解集确定出M,求出N中y的范围确定出N,求出两集合的交集即可.
解答: 解:由M中的不等式变形得:x(x﹣1)≤0,
解得:0≤x≤1,即M=[0,1];
由N中的y=2x>0,得到N=(0,+∞),
则M∩N=(0,1].
故选:D.
点评: 此题考查了交集及其运算,熟练掌握交集的定义是解本题的关键.
2.已知=a+i(a,b∈R),其中i为虚数单位,则a+b=( )
A. ﹣4 B. 4 C. ﹣10 D. 10
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: 利用复数的代数形式的乘除运算及复数相等的性质可求得答案.
解答: 解:∵===a+i,
∴=a,=﹣1,
解得:b=﹣7,a=3.
∴a+b=﹣7+3=﹣4.
故选:A.
点评: 本题考查复数代数形式的乘除运算,将复数分母实数化是化简的关键,考查复数相等与运算能力,属于基础题.
3.数列{an}为等差数列,a1,a2,a3为等比数列,a5=1,则a10=( )
A. 5 B. ﹣1 C. 0 D. 1
考点: 等差数列的通项公式.
专题: 等差数列与等比数列.
分析: 根据题意,得出a1=a3=a2,数列{an}是常数列;由此求出a10的值.
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解答: 解:根据题意,得,
∴a1•a3=,
整理,得=0;
∴a1=a3,
∴a1=a3=a2;
∴数列{an}是常数列,
又a5=1,∴a10=1.
故选:D.
点评: 本题考查了等差与等比数列的应用问题,解题时应根据等差中项与等比中项的知识,求出数列是常数列,从而解答问题,是基础题.
4.函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,0<φ<π)的图象如图所示,则f()的值为( )
A. B. 0 C. 1 D.
考点: 由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式.
专题: 三角函数的图像与性质.
分析: 利用y=Asin(ωx+φ)的部分图象可确定振幅A及周期T,继而可求得ω=2,利用曲线经过(,2),可求得φ,从而可得函数解析式,继而可求f()的值.
解答: 解:由图知,A=2,T=﹣=,
∴T==π,解得ω=2,
又×2+φ=2kπ+(k∈Z),
∴φ=2kπ+(k∈Z),0<φ<π,
∴φ=,
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∴f(x)=2sin(2x+),
∴f()=2sin=.
故选:D.
点评: 本题考查利用y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定解析式,φ的确定是关键,考查识图与运算能力,属于中档题.
5.已知向量,=(3,m),m∈R,则“m=﹣6”是“”的( )
A. 充要条件 B. 充分不必要条件
C. 必要不充分条件 D. 既不充分也不必要条件
考点: 平面向量共线(平行)的坐标表示.
专题: 平面向量及应用.
分析: 由⇔﹣1×(2+m)﹣2×2=0,即可得出.
解答: 解:=(﹣1,2)+(3,m)=(2,2+m).
由⇔﹣1×(2+m)﹣2×2=0,⇔m=﹣6.
因此“m=﹣6”是“”的充要条件.
故选:A.
点评: 本题考查了向量的共线定理、充要条件,属于基础题.
6.定义运算=ad﹣bc,若函数f(x)=在(﹣∞,m)上单调递减,则实数m的取值范围是( )
A. (﹣2,+∞) B. [﹣2,+∞) C. (﹣∞,﹣2) D. (﹣∞,﹣2]
考点: 二次函数的性质.
专题: 新定义.
分析: 先根据新定义化简函数解析式,然后求出该函数的单调减区间,然后使得(﹣∞,m)是减区间的子集,从而可求出m的取值范围.
解答: 解:∵,
∴=(x﹣1)(x+3)﹣2×(﹣x)=x2+4x﹣3=(x+2)2﹣7,
∴f(x)的单调递减区间为(﹣∞,﹣2),
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∵函数在(﹣∞,m)上单调递减,
∴(﹣∞,m)⊆(﹣∞,﹣2),即m≤﹣2,
∴实数m的取值范围是m≤﹣2.
故选D.
点评: 本题主要考查求二次函数的性质的应用,以及新定义,同时考查了运算求解的能力和分析问题的能力,属于基础题.
7.已知数列{an}满足:.则数列{an}通项公式为( )
A. B. C. D.
考点: 数列递推式.
专题: 计算题;等差数列与等比数列.
分析: 取倒数,可得{}是以2为首项,2为公比的等比数列,由此可得结论.
解答: 解:∵
∴=1+
∴
∵a1=1
∴{}是以2为首项,2为公比的等比数列
∴
∴
故选C.
点评: 本题考查数列递推式,考查数列的通项,取倒数,得到{}是以2为首项,2为公比的等比数列是关键.
8.已知函数f(x)=sin2x向左平移个单位后,得到函数y=g(x),下列关于y=g(x)的说法正确的是( )
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A. 图象关于点(﹣,0)中心对称 B. 图象关于x=﹣轴对称
C. 在区间[﹣,﹣]单调递增 D. 在[﹣,]单调递减
考点: 函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换.
专题: 三角函数的图像与性质;简易逻辑.
分析: 根据函数图象的平移变换法则“左加右减,上加下减”,易得到函数y=sin2x的图象向左平移个单位后,得到的图象对应的函数解析式,然后利用函数的对称性,单调性判断选项即可.
解答: 解:函数y=sin2x的图象向左平移个单位,得到的图象对应的函数为y=sin2(x+)=sin(2x+).
对于A,当x=﹣时,y=sin(﹣)≠0.图象不关于点(﹣,0)中心对称,∴A不正确;
对于B,当x=﹣时,y=sin0=0,图象不关于x=﹣轴对称,∴B不正确
对于C,y=sin(2x+)的周期是π.
当x=时,函数取得最大值,x=﹣时,函数取得最小值,
∵[﹣,﹣]⊂[﹣,],
∴在区间[﹣,﹣]单调递增,∴C正确;
对于D,y=sin(2x+)的周期是π.当x=时,函数取得最大值,∴在[﹣,]单调递减不正确,∴D不正确;
故选:C.
点评: 本题考查的知识点是函数图象的平移变换,其中熟练掌握图象的平移变换法则“左加右减,上加下减”,是解答本题的关键
9.函数,若f(﹣4)=f(0),f(﹣2)=﹣2,则关于x的方程f(x)=x的解的个数为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
考点: 分段函数的解析式求法及其图象的作法;函数的图象.
分析: 由f(﹣4)=f(0),f(﹣2)=﹣2得关于b和c的两个方程,求出b、c,再分x≤0和x>0两段,分别解方程f(x)=x即可.
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解答: 解:由题知,
解得b=4,c=2故,
当x≤0时,由f(x)=x得x2+4x+2=x,
解得x=﹣1,或x=﹣2,即x≤0时,方程f(x)=x有两个解.
又当x>0时,有x=2适合,故方程f(x)=x有三个解.
故选C.
点评: 本题考查待定系数法求函数解析式、分段函数、及解方程问题,难度不大.
10.在实数集R中定义一种运算“*”,对任意a,b∈R,a*b为唯一确定的实数,且具有性质:
(1)对任意a∈R,a*0=a;
(2)对任意a,b∈R,a*b=ab+(a*0)+(b*0).
关于函数f(x)=(ex)*的性质,有如下说法:
①函数f(x)的最小值为3;②函数f(x)为偶函数;③函数f(x)的单调递增区间为(﹣∞,0].
其中所有正确说法的个数为( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
考点: 函数奇偶性的判断;函数单调性的判断与证明.
专题: 综合题;新定义;函数的性质及应用.
分析: 根据新定义的运算表示出f(x)的解析式,然后逐项研究函数的性质即可作出判断.
解答: 解:由定义的运算知,f(x)=)=(ex)*==1+ex+,
①f(x)=1+ex+=3,当且仅当,即x=0时取等号,
∴f(x)的最大值为3,故①正确;
②∵f(﹣x)=1+=1+=f(x),
∴f(x)为偶函数,故②正确;
③f'(x)==,
当x≤0时,f′(x)=≤0,
∴f(x)在(﹣∞,0]上单调递减,故③错误.
故正确说法的个数是2,
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故选C.
点评: 本题是一个新定义运算型问题,考查了函数的最值、奇偶性、单调性等有关性质以及同学们类比运算解决问题的能力.本题的关键是对f(x)的化简.
二、填空题(本题包括5小题,共25分)
11.已知||=2,||=4,以,为邻边的平行四边形的面积为4,则和的夹角为 或 .
考点: 平面向量数量积的运算.
专题: 平面向量及应用.
分析: 利用四边形的面积计算公式和数量积的意义即可得出.
解答: 解:∵以,为邻边的平行四边形的面积为4,
∴==4.
解得=.
∵∈[0,π].
∴=或.
故答案为:或.
点评: 本题考查了四边形的面积计算公式和数量积的意义,属于基础题.
12.若数列{an}的前n项和为Sn=an+,则数列{an}的通项公式是an= (﹣2)n﹣1 .
考点: 等比数列的通项公式.
专题: 等差数列与等比数列.
分析: 把n=1代入已知式子可得数列的首项,由n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1,可得数列为等比数列,且公比为﹣2,代入等比数列的通项公式分段可得答案.
解答: 解:当n=1时,a1=S1=,解得a1=1
当n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1=()﹣()=,
整理可得,即=﹣2,
故数列{an}从第二项开始是以﹣2为首项,﹣2为公比的等比数列,
故当n≥2时,an=(﹣2)n﹣1=(﹣2)n﹣1
经验证当n=1时,上式也适合,
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故答案为:(﹣2)n﹣1
点评: 本题考查等比数列的通项公式,涉及等比数列的判定,属基础题.
13.设△ABC的内角A,B,C,所对的边分别是a,b,c.若(a+b﹣c)(a+b+c)=ab,则角C= .
考点: 余弦定理.
专题: 计算题;压轴题.
分析: 利用已知条件(a+b﹣c)(a+b+c)=ab,以及余弦定理,可联立解得cosB的值,进一步求得角B.
解答: 解:由已知条件(a+b﹣c)(a+b+c)=ab可得a2+b2﹣c2+2ab=ab
即a2+b2﹣c2=﹣ab
由余弦定理得:cosC==
又因为0<B<π,所以C=.
故答案为:
点评: 本题考查了解三角形的知识,对余弦定理及其变式进行重点考查,属于基础题目.
14.曲线y=2sinx(0≤x≤π)与直线y=1围成的封闭图形的面积为 .
考点: 定积分.
专题: 计算题;导数的概念及应用.
分析: 作出的图象,求出它们的交点分别为A(,1)和B(,1),由此可得所求面积为函数2sinx﹣1在区间[,]上的定积分的值,再用定积分计算公式加以运算即可得到本题答案.
解答: 解:令2sinx=1(0≤x≤π),即sinx=,可得x=或.
∴曲线y=2sinx(0≤x≤π)与直线y=1交于点A(,1)和B(,1),
因此,围成的封闭图形的面积为
S=(2sinx﹣1)dx=(﹣2cosx﹣x)
=(﹣2cos﹣)﹣(﹣2cos﹣)=2﹣.
故答案为:2﹣.
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点评: 本题求两条曲线围成的曲边图形的面积,着重考查了定积分的几何意义和积分计算公式等知识,属于中档题.
15.已知函数,g(x)=|x﹣k|+|x﹣1|,若对任意的x1,x2∈R,都有f(x1)≤g(x2)成立,则实数k的取值范围为 或 .
考点: 分段函数的应用.
专题: 综合题;函数的性质及应用.
分析: 求出函数的最大值为,g(x)=|x﹣k|+|x﹣1|的最小值为|1﹣k|,可得≤|1﹣k|,即可求出实数k的取值范围.
解答: 解:由题意函数的最大值为,g(x)=|x﹣k|+|x﹣1|的最小值为|1﹣k|,
∵对任意的x1,x2∈R,都有f(x1)≤g(x2)成立,
∴≤|1﹣k|,
∴或.
故答案为:或.
点评: 本题考查分段函数的应用,考查函数的最值,确定函数的最值是关键.
三.解答题:本大题共6小题,共75分,解答应写出文字说明、演算步骤或证明过程.
16.已知函数
(1)求函数f(x)的最小正周期和最大值;
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(2)求函数f(x)在[0,π]上的单调递减区间.
考点: 复合三角函数的单调性;三角函数的周期性及其求法;三角函数的最值.
专题: 计算题;三角函数的图像与性质.
分析: (1)利用两角和与差的余弦公式、二倍角的三角函数公式和辅助角公式化简,得f(x)=,由此可得函数f(x)的最小正周期和最大值;
(2)根据三角函数的单调区间公式解不等式,得出f(x)的单调递减区间是,再将此区间与[0,π]取交集,即可得到f(x)在[0,π]上的单调递减区间.
解答: 解:(1)∵
==
===;
∴函数f(x)的最小正周期为 T=π,函数f(x)的最大值为;
(2)设,解得.
∴函数f(x)的单调递减区间是;
又∵x∈[0,π],
∴分别取k=0和1,取交集可得f(x)在[0,π]上的单调递减区间为和.
点评: 本题给出三角函数式的化简,求函数的单调区间、周期与最值.着重考查了三角恒等变换公式、三角函数的图象与性质等知识,属于中档题.
17.已知{an}为等差数列,且a3=5,a7=2a4﹣1.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式及其前n项和Sn;
(Ⅱ)若数列{bn}满足求数列{bn}的通项公式.
考点: 等差数列的前n项和;数列的函数特性;等差数列的通项公式.
专题: 等差数列与等比数列.
分析: (Ⅰ)设等差数列的首项和公差分别为a1,d,由题意可得关于它们的方程组,解方程组代入通项公式和求和公式可得;
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(Ⅱ)由题意可得当n≥2时,,和已知式子相减可得当n≥2时的不等式,验证n=1时可得其通项公式.
解答: 解:(Ⅰ)设等差数列的首项和公差分别为a1,d,
则,解得,
∴an=1+2(n﹣1)=2n﹣1,Sn==n2
(Ⅱ)∵ ①
当n≥2时, ②
①﹣②得n2bn=an﹣an﹣1=2,n≥2,
∴,又∵b1=a1=1,
∴
点评: 本题考查等差数列的通项公式和求和公式,属基础题.
18.在△ABC中,角A、B、C所对的边分别是a、b、c,且a2+c2﹣b2=ac.
(Ⅰ)求sin2+cos2B的值;
(Ⅱ)若b=2,求△ABC面积的最大值.
考点: 余弦定理.
专题: 解三角形.
分析: (Ⅰ)利用余弦定理列出关系式,代入已知等式求出cosB的值,原式利用诱导公式及二倍角的余弦函数公式化简,把cosB的值代入计算即可求出值;
(Ⅱ)把b的值代入已知等式,并利用基本不等式求出ac的最大值,再由sinB的值,利用三角形面积公式求出面积的最大值即可.
解答: 解:(Ⅰ)在△ABC中,由余弦定理可知,a2+c2﹣b2=2accosB,
由题意知a2+c2﹣b2=ac,
∴cosB=,
又在△ABC中,A+B+C=π,∴sin=cos,
则原式=cos2+cos2B=+2cos2B﹣1=2cos2B+cosB﹣=+﹣=﹣;
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(Ⅱ)∵b=2,sinB=,
∴由a2+c2﹣b2=ac得:a2+c2﹣4=ac,即a2+c2=ac+4≥2ac,
整理得:ac≤,
∴S△ABC=acsinB≤sinB=,
则△ABC面积的最大值为.
点评: 此题考查了余弦定理,基本不等式的运用,以及三角形的面积公式,熟练掌握定理是解本题的关键.
19.已知函数f(x)=xlnx.
(1)求函数f(x)的单调递减区间;
(2)若f(x)≥﹣x2+ax﹣6在(0,+∞)上恒成立,求实数a的取值范围.
考点: 利用导数研究函数的单调性;函数恒成立问题.
专题: 计算题;导数的综合应用.
分析: (1)由f(x)=xlnx,知f′(x)=1+lnx,x>0,由此能求出函数f(x)的减区间.
(2)由f(x)≥﹣x2+ax﹣6在(0,+∞)上恒成立,知,由此能够求出实数a的取值范围.
解答: 解:(1)∵f(x)=xlnx,
∴f′(x)=1+lnx,x>0,
∵,
∴函数f(x)的减区间为.
(2)∵f(x)≥﹣x2+ax﹣6在(0,+∞)上恒成立,
∴,
,
当x>2时,g(x)是增函数,
当0<x<2时,g(x)是减函数,
∴a≤g(2)=5+ln2.
即实数a的取值范围是(﹣∞,5+ln2].
点评: 本题考查利用导数求函数的单调区间和实数的取值范围的方法,解题时要认真审题,仔细解答,注意分类讨论思想和等价转化思想的合理运用.
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20.已知公比为q的等比数列{an}是递减数列,且满足a1+a2+a3=,a1a2a3=.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)求数列{(2n﹣1)•an}的前n项和为Tn;
(3)若bn=+(n∈{N}^{*}),证明:++…+≥.
考点: 数列与不等式的综合;等比数列的通项公式;数列的求和.
专题: 等差数列与等比数列.
分析: (Ⅰ)根据等比数列的公式求出数列的首项和公比,然后求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)利用错位相减法求数列{(2n﹣1)•an}的前n项和为Tn;
(Ⅲ)先求出bn的通项公式,利用不等式的证明方法证明不等式即可.
解答: 解:由a1a2a3=,及等比数列性质得=,即a2=,
由a1+a2+a3=得a1+a3=
由得,
∴,
即3q2﹣10q+3=0
解得q=3,或q=.
∵{an}是递减数列,故q=3舍去,
∴q=,由a2=,得a1=1.
故数列{an}的通项公式为an=(n∈N*).
(II)由(I)知(2n﹣1)•an=,
∴Tn=1+++…+①Tn=+++…++②.
①﹣②得:Tn=1++++…+﹣
=1+2(+++…+)﹣
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=1+2﹣=2﹣﹣
∴Tn=3﹣.
(Ⅲ)∵=n+=,
∴=++…+
=2[()+()+…+()]
=2(﹣).
∵n≥1,﹣≥=,
∴≥.
点评: 本题主要考查等比数列的通项公式以及利用错误相减法求数列的和,考查学生的运算能力.
21.已知函数f(x)=lnx+ax2﹣(a+1)x(a∈R).
(1)当a=1时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;
(2)当a>0时,若f(x)在区间[1,e]上的最小值为﹣2,求a的值;
(3)若对任意x1,x2∈(0,+∞),x1<x2,且f(x1)+x1<f(x2)+x2恒成立,求a的取值范围.
考点: 利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究曲线上某点切线方程.
专题: 导数的综合应用.
分析: (1)利用导数的几何意义可得切线的斜率f′(1),即可得到切线的方程;
(2)利用导数研究函数的单调性,再对a分类讨论即可得出;
(3)设g(x)=f(x)+x,则g(x)=lnx+﹣ax,由于对任意x1,x2∈(0,+∞),x1<x2,且f(x1)+x1<f(x2)+x2恒成立,只要g(x)在(0,+∞)上单调递增即可.利用研究函数g(x)的单调性和对a分类讨论即可得出.
解答: 解:(1)当a=1时,f(x)=lnx+﹣2x,f′(x)=﹣2.
∵f′(1)=0,f(1)=﹣.
∴切线方程是y=﹣.
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(2)函数f(x)=lnx+ax2﹣(a+1)x(a∈R)的定义域是(0,+∞).
当a>0时,f′(x)===.
令f′(x)=0,解得x=1或x=.
当,即a≥1时,f(x)在[1,e]上单调递增,
∴f(x)在[1,e]上的最小值是f(1)=﹣=﹣2,解得a=2;
当时,f(x)在[1,e]上的最小值是,∴﹣lna﹣﹣1=﹣2,即lna+=1.
令h(a)=lna+,=,可得函数h(a)单调递减,函数h(a)单调递增.
而,不合题意.
当时,f(x)在[1,e]上单调递减,
∴f(x)在[1,e]上的最小值是f(e)=1+﹣(a+1)e=﹣2,解得<0,不合题意.
综上可得:a=2.
(3)设g(x)=f(x)+x,则g(x)=lnx+﹣ax,
∵对任意x1,x2∈(0,+∞),x1<x2,且f(x1)+x1<f(x2)+x2恒成立,
∴只要g(x)在(0,+∞)上单调递增即可.
而g′(x)=ax﹣a+=.
当a=0时,,此时g(x)在(0,+∞)上单调递增;
当a≠0时,只需g′(x)≥0在(0,+∞)上恒成立,只要ax2﹣ax+1≥0,
则需要,解得0<a≤4.
综上a的取值范围是:0≤a≤4.
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点评: 本题考查了利用导数研究函数的单调性极值与最值、导数的几何意义、切线的方程、二次函数与判别式的关系等基础知识与基本技能方法,考查了分类讨论的是幸福方法,考查了推理能力和计算能力,属于难题.
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