2014-2015学年云南省昆明一中高三(上)第一次双基检测数学
试卷(文科)
一、选择题(共12小题,每小题5分,满分60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
2
1.已知集合A={x|x﹣2x≤0},B={x|﹣1<x<1},则A∩B=( ) A. ? B. {x|﹣1<x≤0} C. {x|0≤x<1} D. R 2.复数
(i是虚数单位)在复平面上对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
3.对四组数据进行统计,获得以下散点图,关于其相关系数的比较,正确的是( )
A. r2<r4<0<r3<r1 C. r4<r2<0<r3<r1
4.有以下四个命题 p1:?x0∈(﹣∞,0),4
<5
,
B. r4<r2<0<r1<r3
D. r2<r4<0<r1<r3
p2:在锐角三角形ABC中,若tanA>tanB,则A>B; p3:?x∈R,cosx0≥1;
2
p4:?x∈R,x﹣x+1>0 其中假命题是( ) A. p1
B. p2
C. p3
D. p4
5.已知向量=(λ,1),向量=(2,1+λ),且与﹣垂直,则λ的值为( ) A. 0
B. 0或3
C. ﹣3或0
D. 4
6.已知双曲线( ) A.
﹣=1的一条渐近线与直线l:2x+y+2=0垂直,则此双曲线的离心率是
B. C. D. 4
7.设x,y满足,则z=x+2y的最小值等于( )
A. ﹣3
B. 3 C. 6 D. 12
8.等比数列{an}的前n项和为Sn,且a1+a3=,S4=,则Sn( )
n﹣3
A.
9.已知棱长为 A. π
B. C. D. 2
四面体ABCD的各顶点在同一个球面上,则该球的体积为( )
B. π
C.
π
D. 3π
10.执行如图所示的程序框图,若输出y=2,则输出的x的取值范围是( )
A. [6,23] B. (12,25] C. (14,26]
11.一个组合体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )
D. [25,52]
A. 16
12.已知函数f(x)=|2﹣2|,若m≠n,且f(m)=f(n),则m+n的取值范围是( ) A. (1,+∞) B. (2,+∞) C. (﹣∞,1) D. (﹣∞,2)
二、填空题(共4小题,每小题5分,满分20分)
13.曲线y=x+在点(1,2)处的切线方程为 .
14.已知数列{an}满足a1=2,an+1=an+n(n∈N),则an的最小值是 .
15.已知函数f(x)=Asin(x+φ)(A>0,|φ|<
),当x=π时,f(x)取最大值,则f
*
x
B. 20 C. D.
(x)在[﹣π,0]上的单调增区间是 .
16.已知抛物线y=2x,过焦点F的直线与抛物线交于A,B两点,过A,B分别作y轴的垂线,垂足分别为C,D,则|AC|+|BD|的最小值为 .
三、解答题(共6小题。解答时应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 17.如图所示,在△ABC中,已知BC=2,AC=4,sinB=
,sinC=
,求BC边上的
2
中线AD的长.
18.有A,B,C,D,E五位同学参加英语口语竞赛培训,现分别从A,B二人在培训期间参加的若干次预赛成绩中随机抽取8次得到的两组数据,这两组数据的样本茎叶图如图所示.
(1)现要从A,B中选派一人参加英语口语竞赛,从平均水平个方差的角度考虑,你认为派哪位同学参加较合适?请说明理由;
(2)若从参加培训的5位同学中任选二人参加英语口语竞赛,求A,B二人都没有参加竞赛的概率.
19.已知数列{an}的前n项和Sn=2an﹣2(n∈N),数列{bn}的前n项和为Tn,且bn=2n+1. (1)求出数列{an}的通项an和数列{bn}的前n项和Tn; (2)求数列{
20.在三棱锥A﹣BCD中,底面BCD是正三角形,AC=BD=2,AB=AD=中点.
(1)求证:AO⊥平面BCD;
(2)求二面角A﹣DC﹣B的余弦值.
,O为BC的
}的前n项和Gn.
*
21.已知椭圆C:
+
=1(a>b>0)的短轴长为2
,且离心率为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设点F为椭圆C的右焦点,过 点F的直线交该椭圆于P,Q两点(P,Q不是长轴的端点),线段PQ的垂直平分线交y轴于点M(0,y0),求y0的取值范围.
22.已知函数f(x)=lnx+ax﹣(2a+1)x﹣1(a为常数,且a≠0). (Ⅰ)当a=1时,求函数f(x)的单调区间;
(Ⅱ)当x∈(0,e]时,f(x)≤0,求实数a的取值范围.
2
2014-2015学年云南省昆明一中高三(上)第一次双基检
测数学试卷(文科)
参考答案与试题解析
一、选择题(共12小题,每小题5分,满分60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
2
1.已知集合A={x|x﹣2x≤0},B={x|﹣1<x<1},则A∩B=( ) A. ? B. {x|﹣1<x≤0} C. {x|0≤x<1} D. R
考点: 交集及其运算. 专题: 集合. 分析: 解不等式求出A,代入集合交集公式,可得答案.
2
解答: 解:∵集合A={x|x﹣2x≤0}={x|0≤x≤2},B={x|﹣1<x<1}, ∴A∩B={x|0≤x<1}, 故选:C 点评: 本题考查的知识点是集合的交集运算,解不等式求出集合A,是解答的关键. 2.复数
(i是虚数单位)在复平面上对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
考点: 复数代数形式的乘除运算. 专题: 计算题. 分析: 将复数的分子分母同乘以1+i,利用多项式的乘法分子展开,求出对应的点的坐标,判断出所在的象限即可. 解答: 解:由题
,所以在复平面上对应的点位于第
一象限. 故选A. 点评: 本题主要考查了复数代数形式的乘除运算,复数的除法运算法则:分子、分母同乘以分母的共轭复数,属于基础题.
3.对四组数据进行统计,获得以下散点图,关于其相关系数的比较,正确的是( )
A. r2<r4<0<r3<r1 B. r4<r2<0<r1<r3 C. r4<r2<0<r3<r1 D. r2<r4<0<r1<r3
考点: 相关系数. 专题: 概率与统计. 分析: 根据题目给出的散点图,先判断是正相关还是负相关,然后根据点的集中程度分析相关系数的大小.
解答: 解:由给出的四组数据的散点图可以看出, 图1和图3是正相关,相关系数大于0, 图2和图4是负相关,相关系数小于0,
图1和图2的点相对更加集中,所以相关性要强,所以r1接近于1,r2接近于﹣1, 由此可得r2<r4<r3<r1. 故选:A 点评: 本题考查了两个变量的线性相关,考查了相关系数,散点分布在左下角至右上角,说明两个变量正相关;分布在左上角至右下角,说明两个变量负相关,散点越集中在一条直线附近,相关系数越接近于1(或﹣1),此题是基础题.
4.有以下四个命题 p1:?x0∈(﹣∞,0),4
<5
,
p2:在锐角三角形ABC中,若tanA>tanB,则A>B; p3:?x∈R,cosx0≥1;
2
p4:?x∈R,x﹣x+1>0 其中假命题是( )
A. p1 B. p2 C. p3
考点: 命题的真假判断与应用. 专题: 简易逻辑. 分析: 根据全称命题和特称命题的性质分别进行判断即可. 解答: 解:p1:当x0∈(﹣∞,0),幂函数f(x)=x>5
,错误.命题为假命题
D. p4
在(0,+∞)上为减函数,∴4
p2:在锐角三角形ABC中,函数y=tanx为增函数,若tanA>tanB,则A>B;正确,命题为真命题.
p3:?x=2kπ,k∈Z,有cosx0≥1成立;正确,命题为真命题. p4:?x∈R,x﹣x+1=(x﹣)+>0,正确,命题为真命题.
故p1是假命题, 故选:A 点评: 本题主要考查命题的真假判断,根据全称命题和特称命题的性质是解决本题的关键.
5.已知向量=(λ,1),向量=(2,1+λ),且与﹣垂直,则λ的值为( ) A. 0 B. 0或3
考点: 平面向量数量积的运算. 专题: 平面向量及应用.
C. ﹣3或0
D. 4
2
2
分析: 求出﹣=(λ﹣2,﹣λ),由向量垂直可得其数量积为0,运用坐标表示,可得λ的方程,即可得到所求值.
解答: 解:向量=(λ,1),向量=(2,1+λ), 即有﹣=(λ﹣2,﹣λ), 由与﹣垂直, 即有?(﹣)=0,
即为λ(λ﹣2)﹣λ=0, 解得λ=0或3. 故选B. 点评: 本题考查向量的垂直与向量的数量积的关系,属基础题.
6.已知双曲线( ) A.
B.
C.
D. 4
﹣
=1的一条渐近线与直线l:2x+y+2=0垂直,则此双曲线的离心率是
考点: 双曲线的简单性质. 专题: 计算题;圆锥曲线的定义、性质与方程. 分析: 由双曲线的渐近线斜率即可计算该双曲线的离心率,本题中已知渐近线与直线2x+y+2=0垂直,故=,再利用c=a+b,e=即可得双曲线的离心率.
2
2
2
解答: 解:双曲线﹣=1的一条渐近线方程为y=±x,
∵渐近线与直线2x+y+2=0垂直,故渐近线的斜率为, ∴=,
即a=4b=4(c﹣a),即5a=4c,e= 双曲线的离心率e==
2
2
2
2
2
2
2
故选:B. 点评: 本题考考查了双曲线的标准方程及其几何性质,双曲线渐近线与离心率间的关系,求双曲线离心率的一般方法.
7.设x,y满足,则z=x+2y的最小值等于( )
A. ﹣3 B. 3 C. 6 D. 12
考点: 简单线性规划. 专题: 不等式的解法及应用. 分析: 作出不等式组对应的平面区域,利用z的几何意义即可得到结论. 解答: 解:作出不等式组对应的平面区域, 由z=x+2y,得y=直线y=
,平移直线y=
,由图象可知当直线经过点C时,
的截距最小,此时z最小,
由,得,即C(1,1)
此时z=1+2×1=3. 故选:B.
点评: 本题主要考查线性规划的应用,利用图象平行求得目标函数的最小值,利用数形结合是解决线性规划问题中的基本方法.
8.等比数列{an}的前n项和为Sn,且a1+a3=,S4=
,则Sn( )
n﹣3
A. B. C. D. 2
考点: 等差数列的前n项和. 专题: 等差数列与等比数列.
分析: 由题意可得a2+a4的值,可得公比q,进而可得a1,代入求和公式计算可得. 解答: 解:由题意可得a2+a4=S4﹣(a1+a3)=
﹣=,
∴公比q=
2
=2,
∴a1+a3=a1(1+q)=5a1=,∴a1=,
∴Sn=
=
故选:C 点评: 本题考查等差数列的求和公式,求出数列的公比是解决问题的关键,属基础题.
9.已知棱长为四面体ABCD的各顶点在同一个球面上,则该球的体积为( ) A. π
B. π
C.
π
D. 3π
考点: 球的体积和表面积. 专题: 计算题;空间位置关系与距离;球. 分析: 把四面体补成正方体,两者的外接球是同一个,求出正方体的棱长,然后求出正方体的对角线长,就是球的直径,即可求出球的体积.
解答: 解:如图,将四面体补成正方体,则正方体的棱长是1, 正方体的对角线长为:, 则此球的体积为:π×故选:C.
=
π
点评: 本题是基础题,考查空间想象能力,正四面体的外接球转化为正方体外接球,使得问题的难度得到降低,问题得到解决,注意正方体的对角线就是球的直径,也是比较重要的.
10.执行如图所示的程序框图,若输出y=2,则输出的x的取值范围是( )
A. [6,23] B. (12,25] C. (14,26] D. [25,52]
考点: 程序框图. 专题: 图表型;算法和程序框图. 分析: 由框图知,此程序输出的y是循环次数,循环退出的条件是x>51,由此关系得出不等式,求出x的取值范围即可. 解答: 解:当输出y=2时,应满足
,得12<x≤25.
故选:B. 点评: 本题考查循环结构,解题的关键是根据框图得出其运算律,从而得到x所满足的不等式,解不等式求出要求的范围,由运算规则得出不等式组是本题的难点.
11.一个组合体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )
A. 16 B. 20 C. D.
考点: 由三视图求面积、体积. 专题: 空间位置关系与距离. 分析: 由已知中的三视图,可知该几何体是以俯视图为底面的四棱锥和四棱柱的组合体,求出它们的体积,相加可得答案. 解答: 解:由已知中的三视图,可知该几何体是以俯视图为底面的四棱锥和四棱柱的组合体,
其底面面积S=2×2=4, 棱柱的高h=4,
棱锥的高h=5﹣4=1, ∴棱柱的体积为4×4=16, 棱锥体积为×4×1=, 故组合体的体积V=16+=
,
故选:C 点评: 本题考查的知识点是由三视图求体积和表面积,解决本题的关键是得到该几何体的形状.
12.已知函数f(x)=|2﹣2|,若m≠n,且f(m)=f(n),则m+n的取值范围是( ) A. (1,+∞) B. (2,+∞) C. (﹣∞,1) D. (﹣∞,2)
考点: 指数函数的图像变换. 专题: 函数的性质及应用;不等式的解法及应用.
xmnmn
分析: 由题意f(x)=|2﹣2|,由f(m)=f(n),可得2﹣2=2﹣2,故2+2=4, 再利用基本不等式求解. 解答: 解:不妨设m<n,
mn
由f(m)=f(n),可得2﹣2=2﹣2, mn
∴2+2=4, ∴4=2+2=≥
m
n
m
n
x
,
当且仅当2=2时,即m=n时取等号,而m≠n,故上述等号不成立, m+n
∴2<4, ∴m+n<2
∴m+n的取值范围是(﹣∞,2) 故选:D. 点评: 此题考查了利用绝对值的性质脱去绝对值,同时考查基本不等式的应用,注意,利用基本不等式要验证等号成立的条件.
二、填空题(共4小题,每小题5分,满分20分) 13.曲线y=x+在点(1,2)处的切线方程为 y﹣2=0 .
考点: 利用导数研究曲线上某点切线方程. 专题: 导数的概念及应用;直线与圆. 分析: 求出函数的导数,求得切线的斜率,再由点斜式方程,即可得到所求切线的方程. 解答: 解:y=x+的导数为y′=1﹣
,
则在点(1,2)处的切线斜率为k=0,
即有在点(1,2)处的切线方程为y﹣2=0(x﹣1), 即为y﹣2=0.
故答案为:y﹣2=0. 点评: 本题考查导数的运用:求切线方程,掌握导数的几何意义和运用点斜式方程是解题的关键.
14.已知数列{an}满足a1=2,an+1=an+n(n∈N),则an的最小值是 2 .
考点: 数列递推式. 专题: 点列、递归数列与数学归纳法. 分析: 通过an+1=an+n可知数列{an}是递增数列,进而可得结论. 解答: 解:∵an+1=an+n,∴an+1﹣an=n>0, ∴数列{an}是递增数列, ∴an的最小值即为a1=2, 故答案为:2. 点评: 本题考查数列的简单性质,注意解题方法的积累,属于基础题.
15.已知函数f(x)=Asin(x+φ)(A>0,|φ|<(x)在[﹣π,0]上的单调增区间是 [﹣
考点: 正弦函数的单调性. 专题: 三角函数的图像与性质. 分析: 由题意可得
+φ=2kπ+
,k∈Z,求得φ=﹣
,可得f(x)=Asin(x﹣
).再
),当x=π时,f(x)取最大值,则f
*
,0] .
根据正弦函数的增区间求得函数f(x)的增区间. 解答: 解:由于函数f(x)=Asin(x+φ)(A>0,|φ|<值, 可得
+φ=2kπ+
,k∈Z,即 φ=2kπ﹣).
,k∈Z,∴φ=﹣
,
),当x=π时,f(x)取最大
故f(x)=Asin(x﹣
令2kπ﹣﹣
≤x﹣≤2kπ+,求得 2kπ﹣≤x≤2kπ+,故函数f(x)的增区间为[2kπ
,2kπ+],k∈Z.
,0],
再结合x∈[﹣π,0],可得f(x)的增区间为[﹣故答案为:[﹣
,0].
点评: 本题主要考查正弦函数的最大值、正弦函数的单调性,属于中档题.
16.已知抛物线y=2x,过焦点F的直线与抛物线交于A,B两点,过A,B分别作y轴的垂线,垂足分别为C,D,则|AC|+|BD|的最小值为 1 .
考点: 抛物线的简单性质. 专题: 圆锥曲线的定义、性质与方程. 分析: 求得抛物线的焦点和准线方程,由抛物线的定义,可得|AC|+|BD|=|AF|+|BF|﹣1=|AB|﹣1,求得|AB|的最小值即可.
解答: 解:抛物线y=2x的焦点F(,0),准线方程为x=﹣, 由抛物线的定义可得,|AF|=|AC|+,|BF|=|BD|+, 即有|AC|+|BD|=|AF|+|BF|﹣1 =|AB|﹣1,
当直线AB⊥x轴时,|AB|最小. 令x=,则y=1,解得y=±1,
即有|AB|min=2,
则|AC|+|BD|的最小值为1. 故答案为:1. 点评: 本题考查抛物线的定义、方程和性质,主要考查定义法及运算能力,属于中档题.
三、解答题(共6小题。解答时应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 17.如图所示,在△ABC中,已知BC=2,AC=4,sinB=
,sinC=
,求BC边上的
2
22
中线AD的长.
考点: 解三角形. 专题: 计算题;解三角形. 分析: 确定B>C,利用sinC=的长.
,可得cosC=,利用余弦定理求BC边上的中线AD
解答: 解:∵sinB=∴sinB>sinC, ∴B>C, ∵sinC=∴cosC=
, ,
,sinC=,
△ADC中,AD==
是关键.
点评: 本题考查余弦定理的运用,考查学生的计算能力,确定cosC=
18.有A,B,C,D,E五位同学参加英语口语竞赛培训,现分别从A,B二人在培训期间参加的若干次预赛成绩中随机抽取8次得到的两组数据,这两组数据的样本茎叶图如图所示.
(1)现要从A,B中选派一人参加英语口语竞赛,从平均水平个方差的角度考虑,你认为派哪位同学参加较合适?请说明理由;
(2)若从参加培训的5位同学中任选二人参加英语口语竞赛,求A,B二人都没有参加竞赛的概率.
考点: 列举法计算基本事件数及事件发生的概率;茎叶图. 专题: 概率与统计.
分析: (1)根据所给的数据做出两个人的平均数和方差,把平均数和方差进行比较,得到两个人的平均数相等,然后根据方差是反映稳定程度的,比较方差,越小说明越稳定; (2)从5人中任意派两人的可能情况有10种,每种结果出现的可能性相同,记“A,B二人都没有参加竞赛”为事件M,则M包含的结果有3种,由等可能事件的概率可求. 解答: 解:(1)派B参加比较合适.理由如下: =(75+80+80+83+85+90+92+95)=85, =(78+79+80+83+85+90+92+95)=85,
SA=[(75﹣85)+(80﹣85)+(80﹣85)+(83﹣85)+(85﹣85)+(90﹣85)+(92﹣85)+(95﹣85)]=41;
SB=[(78﹣85)+(79﹣85)+(80﹣85)+(83﹣85)+(85﹣85)+(90﹣85)+(92﹣85)+(95﹣85)]=35.5 ∵
=
,SB<SA,
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
∴B的成绩较稳定,派B参加比较合适.
(2)从参加培训的5位同学中任派两个共有: (A,B),(A,C),(A,D),(A,E),(B,C), (B,D),(B,E),(C,D),(C,E),(D,E)共10种情况; A、B两人都不参加(C,D),(C,E),(D,E)有3种. 所以A,B二人都没有参加竞赛的概率P=
点评: 对于两组数据,通常要求的是这组数据的方差和平均数,用这两个特征数来表示分别表示两组数据的特征,即平均水平和稳定程度.
19.已知数列{an}的前n项和Sn=2an﹣2(n∈N),数列{bn}的前n项和为Tn,且bn=2n+1. (1)求出数列{an}的通项an和数列{bn}的前n项和Tn; (2)求数列{
}的前n项和Gn.
*
考点: 数列的求和. 专题: 等差数列与等比数列.
分析: (1)通过Sn=2an﹣2与Sn+1=2an+1﹣2作差、整理得an+1=2an,进而可知数列{an}
n
的通项an=2;利用等差数列的求和公式计算可得Tn=n(n+2); (2)通过(1)、裂项可知
=(﹣
*
),并项相加即得结论.
解答: 解:(1)∵Sn=2an﹣2(n∈N), ∴Sn+1=2an+1﹣2,
两式相减得:an+1=2an+1﹣2an, 整理得:an+1=2an,
又∵a1=2a1﹣2,即a1=2,
n﹣1n
∴an=2?2=2; ∵bn=2n+1, ∴Tn=
(2)由(1)得
=
=n(n+2);
=(﹣
) ),
∴Gn=(1﹣+﹣+﹣+…+﹣=(1+﹣=﹣
﹣
) .
点评: 本题考查数列的通项及前n项和,考查运算求解能力,注意解题方法的积累,属于中
档题.
20.在三棱锥A﹣BCD中,底面BCD是正三角形,AC=BD=2,AB=AD=,O为BC的中点.
(1)求证:AO⊥平面BCD;
(2)求二面角A﹣DC﹣B的余弦值.
考点: 直线与平面垂直的判定;棱锥的结构特征. 专题: 空间位置关系与距离;空间角.
分析: (1)由已知得AO⊥BD,AO⊥CO,由此能证明AO⊥平面BCD.
(2)以O为原点,OB为x轴,OC为y轴,OA为z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出二面角A﹣DC﹣B的余弦值. 解答: 解:(1)证明:∵在三棱锥A﹣BCD中, 底面BCD是正三角形,O为BD的中点, ∴AO⊥BD,
连结CO,∵AC=BD=2,AB=AD=, ∴AO=
2
2
=1,CO=
2
,
∴AO+CO=AC,∴AO⊥CO, 又BD∩CO=O,∴AO⊥平面BCD. (2)解:以O为原点,OB为x轴, OC为y轴,OA为z轴, 建立空间直角坐标系, A(0,0,1),D(﹣2,0,0), C(0,,0),B(1,0,0), =(﹣2,0,﹣1),
=(0,
,﹣1),
设平面ADC的法向量 =(x,y,z), 则
,取x=1,得 =(1,﹣
,﹣2),
平面BDC的法向量 =(0,0,1), cos<,>=
=﹣
,
∵二面角A﹣DC﹣B是锐二面角, ∴二面角A﹣DC﹣B的余弦值为
.
点评: 本题考查直线与平面垂直的证明,考查二面角的余弦值的求法,解题时要注意向量法的合理运用,属于中档题.
21.已知椭圆C:
+
=1(a>b>0)的短轴长为2
,且离心率为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设点F为椭圆C的右焦点,过 点F的直线交该椭圆于P,Q两点(P,Q不是长轴的端点),线段PQ的垂直平分线交y轴于点M(0,y0),求y0的取值范围.
考点: 椭圆的简单性质. 专题: 直线与圆;圆锥曲线的定义、性质与方程. 分析: (1)由题意可得b=
,e==,a﹣b=c,解方程可得a=2,进而得到椭圆方
2
2
2
程;
(2)分类讨论,设直线MN的方程为y=k(x﹣1)(k≠0),代入椭圆方程,求出线段MN的垂直平分线方程,令x=0,得y0=
=
,利用基本不等式,即可求y的取值范围.
解答: 解:(1)由短轴长为2可得b=
,e==,a﹣b=c,
2
2
2
,且离心率为.
解得a=2,c=1. 则椭圆的方程为
+
=1;
(2)当PQ⊥x轴时,显然y0=0.
当PQ与x轴不垂直时,可设直线PQ的方程为y=k(x﹣1)(k≠0).
由消去y整理得(3+4k)x﹣8kx+4(k﹣3)=0.
2222
设P(x1,y1),Q(x2,y2),线段PQ的中点为D(x3,y3), 则x1+x2=
.
所以x3=
=
,y3=k(x3﹣1)=
,
线段PQ的垂直平分线方程为y+=﹣(x﹣),
在上述方程中令x=0,得y0=
=
当k<0时,+4k≤﹣4所以﹣
;当k>0时,+4k≥4
. ].
.
≤y0<0,或0<y0≤
,
综上y0的取值范围是[﹣
点评: 本题考查椭圆的方程,考查直线与椭圆的位置关系,考查韦达定理的运用,考查基本不等式的运用,确定线段MN的垂直平分线方程是关键.
22.已知函数f(x)=lnx+ax﹣(2a+1)x﹣1(a为常数,且a≠0). (Ⅰ)当a=1时,求函数f(x)的单调区间;
(Ⅱ)当x∈(0,e]时,f(x)≤0,求实数a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)把a=1代入函数解析式,求其导函数,由导函数的符号确定原函数的单调区间;
(Ⅱ)求出原函数的导函数,得到导函数的零点1和
,然后分
多种情况进行讨论,求
2
出函数在(0,e]上的最大值,由最大值小于等于0求得a的范围,最后去并集得答案.
2
解答: 解:(Ⅰ)当a=1时,f(x)=lnx+x﹣3x﹣1,
=
当x当x
,(1,+∞)时,f′(x)>0, 时,f′(x)<0.
(x>0),
∴f(x)在
2
上为增函数;在上为减函数;
(Ⅱ)由f(x)=lnx+ax﹣(2a+1)x﹣1,得
=
=
.
令g(x)=(x﹣1)(2ax﹣1),
当a=0时,x∈(0,1)时,f′(x)>0.x∈(1,e)时f′(x)<0, ∴函数f(x)在(0,e]上有最大值为f(1)=﹣a﹣2. 由﹣a﹣2≤0,得a≥﹣2,∴a=0; 当
,即
时,g(x)≥0,f′(x)≥0,
2
2
函数f(x)在(0,e]上得到递增,当x=e时函数有最大值为lne+ae﹣(2a+1)e﹣1=ae﹣2ae﹣e,
由ae﹣2ae﹣e≤0,得a当
2
.∴;
<0,即a<0时,若x∈(0,1),f′(x)>0,x∈(1,e),f′(x)<0,
∴在(0,e]上有最大值为f(1)=ln1+a﹣2a﹣1﹣1=﹣a﹣2. 由﹣a﹣2≤0,得a≥﹣2.∴﹣2≤a<0; 当0<<0,
∴函数f(x)在(0,e]上有最大值为f()与f(e)的最大者,
=.
f(e)=ae﹣2ae﹣e,f(e)>
2
<1,即a时,x∈(0,),(1,e)时,f′(x)>0.x∈时f′(x)
,
2
2
∴函数f(x)在(0,e]上有最大值为ae﹣2ae﹣e,由ae﹣2ae﹣e≤0,得a∴当1<
;
<e,即
<a<时,x∈(0,1),(
,e)时,f′(x)>0.x∈
.
时f′
(x)<0,
∴函数f(x)在(0,e]上有最大值为f(1)与f(e)的最大者,
2
f(1)=ln1+a﹣2a﹣1﹣1=﹣a﹣2,f(e)=ae﹣2ae﹣e, 由
,解得:
,∴
;
当≥e,即0时,x∈(0,1)时,f′(x)>0.x∈(1,e)时f′(x)<0,
∴函数f(x)在(0,e]上有最大值为f(1)=﹣a﹣2. 由﹣a﹣2≤0,得a≥﹣2,∴0综上,实数a的取值范围是[﹣2,
. ].
点评: 本题考查了利用导数研究函数的单调性,考查了利用导数求函数的最值,考查了学生的计算能力,正确分类是解答该题的关键,属于难度较大的题目.

