山东省潍坊市昌乐二中2016届高三上学期期中数学模拟试卷(理科) 含解析
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2015—2016学年山东省潍坊市昌乐二中高三(上)期中数学模
拟试卷(理科)
一、选择题:(本大题共10小题,每小题5分,共50分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)
1.集合A={x|x2﹣2x>0},B={y|y=2x,x>0},R是实数集,则(∁R B)∪A等于()A.R B.(﹣∞,0)∪1,+∞) C.(0,1) D.(﹣∞,1]∪(2,+∞)
2.已知,若共线,则实数x=()
A. B.C.1 D.2
3.函数的定义域是()
A.B. C.D.
4.已知角α的终边经过点P(﹣1,2)),则的值是()
A.3 B.﹣3 C.D.﹣
5.如图,设A、B两点在河的两岸,一测量者在A的同侧,在所在的河岸边选定一点C,测出AC的距离为50m,∠ACB=45°,∠CAB=105°后,就可以计算出A、B两点的距离为()
A.m B.m C.m D.m
6.已知等比数列{a n}中,各项都是正数,且a1,,2a2成等差数列,则=()A.1+B.1﹣C.3+2D.3﹣2
7.△ABC中,AB边的高为CD,若=,=,•=0,||=1,||=2,则=()A. B. C. D.
8.下列命题错误的是()
A.命题“若x2+y2=0,则x=y=0”的逆否命题为“若x,y中至少有一个不为0,则x2+y2≠0”B.若命题,则¬p:∀x∈R,x2﹣x+1>0
C.若向量满足,则与的夹角为钝角
D.△ABC中,sinA>sinB是A>B的充要条件
9.已知函数,则y=f(x)的图象大致为()
A. B.
C.D.
10.若不等式≤a≤在t∈(0,2]上恒成立,则a的取值范围是()
A.[,1]B.[,1] C.[,]D.[,2]
二、填空题:(本大题共5小题,每小题5分,共25分.)
11.对任意x∈R,|x+1|+|x+3|≥a恒成立,则实数a的取值范围为.
12.函数的图象,其部分图象如图所示,则f(x)=.
13.已知函数f(x)=lnx+x﹣3的零点在区间(n,n+1)(n∈Z)内,则n=.14.若x,y满足约束条件.则的最大值为.
15.有下列命题:
①的图象关于直线x=对称;
②y=的图象关于点(﹣1,1)对称;
③关于x的方程ax2﹣2x+a=0有且仅有一个实根,则a=±1;
④满足条件AC=,∠B=60°,AB=1的三角形△ABC有一个.
其中真命题的序号是.
三、解答题:本大题6小题,共75分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
16.已知命题p:f(x)在R上为偶函数,在区间(﹣∞,0)上递增,且有f(2a2+a+1)<f(2a2﹣2a+3)成立;命题q:不等式x2+2ax+2a≤0有解,若命题“p或q”是假命题,求实数a的取值范围.
17.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,bcosC=a﹣c.
(Ⅰ)求角B的大小;
(Ⅱ)若b=1,求a+c的最大值.
18.已知等差数列{a n}满足:a5=11,a2+a6=18.
(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;
(Ⅱ)若b n=a n•,求数列{b n}的前n项和S n.
19.已知向量(ω>0),函数f(x)=,若函数f(x)的图象的两个相邻对称中心的距离为.
(Ⅰ)求函数f(x)的单调增区间;
(Ⅱ)若将函数f(x)的图象先向左平移个单位,然后纵坐标不变,横坐标缩短为原来的倍,得到函数g(x)的图象,当时,求函数g(x)的值域.
20.请你设计一个包装盒,如图所示,ABCD是边长为60cm的正方形硬纸片,切去阴影部分所示的四个全等的等腰直角三角形,再沿虚线折起,使得A,B,C,D四个点重合于图中的点P,正好形成一个正四棱柱形状的包装盒,E、F在AB上,是被切去的等腰直角三角形斜边的两个端点,设AE=FB=x(cm).
(1)若广告商要求包装盒侧面积S(cm2)最大,试问x应取何值?
(2)若广告商要求包装盒容积V(cm3)最大,试问x应取何值?并求出此时包装盒的高与底面边长的比值.
21.已知函数.
(I)当a=1时,求f(x)在x∈[1,+∞)最小值;(Ⅱ)若f(x)存在单调递减区间,求a的取值范围; (Ⅲ)求证:(n∈N*).
2015—2016学年山东省潍坊市昌乐二中高三(上)期中数
学模拟试卷(理科)
参考答案与试题解析
一、选择题:(本大题共10小题,每小题5分,共50分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)
1.集合A={x|x2﹣2x>0},B={y|y=2x,x>0},R是实数集,则(∁R B)∪A等于()A.R B.(﹣∞,0)∪1,+∞)C.(0,1) D.(﹣∞,1]∪(2,+∞)
【考点】交、并、补集的混合运算.
【专题】集合.
【分析】化简A、B,求出∁R B,再计算(∁R B)∪A.
【解答】解:∵A={x|x2﹣2x>0}={x|x<0或x>2}
=(﹣∞,0)∪(2,+∞),
B={y|y=2x,x>0}={y|y>1},
∴∁R B={y|y≤1}=(﹣∞,1],
∴(∁R B)∪A=(﹣∞,1]∪(2,+∞).
故选:D.
【点评】本题考查了集合之间的基本运算问题,解题时应按照集合之间的运算法则进行计算即可,是基础题.
2.已知,若共线,则实数x=()
A. B.C.1 D.2
【考点】平面向量共线(平行)的坐标表示.
【专题】计算题.
【分析】利用向量共线时,坐标之间的关系,我们可以建立方程就可求实数x的值
【解答】解:∵,
∴
∵与共线,
∴1×1﹣2×(1﹣x)=0
∴x=
故选B.
【点评】向量共线时坐标之间的关系,与向量垂直时坐标之间的关系是我们解决向量共线、垂直的一种方法.
3.函数的定义域是()
A.B. C.D.
【考点】函数的定义域及其求法.
【专题】函数的性质及应用.
【分析】由函数的及诶小时可得可得,解方程组求得x的范围,即为所求.
【解答】解:由函数,可得.
解得﹣<x<2,
故选B.
【点评】本题主要考查求函数的定义域的方法,属于基础题.
4.已知角α的终边经过点P(﹣1,2)),则的值是()
A.3 B.﹣3 C.D.﹣
【考点】两角和与差的正切函数.
【专题】三角函数的求值.
【分析】先根据题意求得tanα的值,进而利用正切的两角和公式求得答案.
【解答】解:由题意知tanα=﹣2,
∴===﹣,
故选:D.
【点评】本题主要考查了两角和与差的正切函数公式的应用.属于基础题.
5.如图,设A、B两点在河的两岸,一测量者在A的同侧,在所在的河岸边选定一点C,
测出AC的距离为50m,∠ACB=45°,∠CAB=105°后,就可以计算出A、B两点的距离为()
A.m B.m C.m D.m
【考点】解三角形的实际应用.
【专题】计算题;应用题.
【分析】依题意在A,B,C三点构成的三角形中利用正弦定理,根据AC,∠ACB,B的值求得AB
【解答】解:由正弦定理得,
∴,
故A,B两点的距离为50m,
故选A
【点评】本题主要考查了解三角形的实际应用.考查了学生对基础知识的综合应用.
6.已知等比数列{a n}中,各项都是正数,且a1,,2a2成等差数列,则=()A.1+B.1﹣C.3+2D.3﹣2
【考点】等差数列的性质;等比数列的性质.
【专题】计算题.
【分析】先根据等差中项的性质可知得2×()=a1+2a2,进而利用通项公式表示出q2=1+2q,求得q,代入中即可求得答案.
【解答】解:依题意可得2×()=a1+2a2,
即,a3=a1+2a2,整理得q2=1+2q,
求得q=1±,
∵各项都是正数
∴q>0,q=1+
∴==3+2
故选C
【点评】本题主要考查了等差数列和等比数列的性质.考查了学生综合分析的能力和对基础知识的理解.
7.△ABC中,AB边的高为CD,若=,=,•=0,||=1,||=2,则=() A. B. C. D.
【考点】平面向量的综合题.
【分析】由题意可得,CA⊥CB,CD⊥AB,由射影定理可得,AC2=AD•AB可求AD,进而可求,从而可求与的关系,进而可求
【解答】解:∵•=0,
∴CA⊥CB
∵CD⊥AB
∵||=1,||=2
∴AB=
由射影定理可得,AC2=AD•AB
∴
∴
∴==
故选D
【点评】本题主要考查了直角三角形的射影定理的应用,向量的基本运算的应用,向量的数量积的性质的应用.
8.下列命题错误的是()
A.命题“若x2+y2=0,则x=y=0”的逆否命题为“若x,y中至少有一个不为0,则x2+y2≠0" B.若命题,则¬p:∀x∈R,x2﹣x+1>0
C.若向量满足,则与的夹角为钝角
D.△ABC中,sinA>sinB是A>B的充要条件
【考点】命题的真假判断与应用.
【专题】转化思想;分析法;简易逻辑.
【分析】A.利用逆否命题的定义及其实数的性质即可判断出;
B.利用¬p的定义即可判断出;
C.由于,则与的夹角为钝角或为平角,即可判断出正误;
D.△ABC中,利用正弦定理可得sinA>sinB=a>b⇔A>B,即可判断出正误.
【解答】解:A.“若x2+y2=0,则x=y=0”的逆否命题为“若x,y中至少有一个不为0,则x2+y2≠0",正确;
B.命题,则¬p:∀x∈R,x2﹣x+1>0,正确;
C.向量满足,则与的夹角为钝角或为平角,因此不正确;
D.△ABC中,sinA>sinB=a>b⇔A>B,因此正确.
故选:C.
【点评】本题考查了简易逻辑的判定方法、向量的夹角公式、正弦定理的应用,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
9.已知函数,则y=f(x)的图象大致为()
A. B.
C.D.
【考点】利用导数研究函数的单调性;函数的图象.
【专题】计算题;函数的性质及应用.
【分析】利用函数的定义域与函数的值域排除B,D,通过函数的单调性排除C,推出结果即可.
【解答】解:令g(x)=x﹣lnx﹣1,则,
由g'(x)>0,得x>1,即函数g(x)在(1,+∞)上单调递增,
由g'(x)<0得0<x<1,即函数g(x)在(0,1)上单调递减,
所以当x=1时,函数g(x)有最小值,g(x)min=g(0)=0,
于是对任意的x∈(0,1)∪(1,+∞),有g(x)≥0,故排除B、D,
因函数g(x)在(0,1)上单调递减,则函数f(x)在(0,1)上递增,故排除C,
故选A.
【点评】本题考查函数的单调性与函数的导数的关系,函数的定义域以及函数的图形的判断,考查分析问题解决问题的能力.
10.若不等式≤a≤在t∈(0,2]上恒成立,则a的取值范围是()
A.[,1] B.[,1] C.[,]D.[,2]
【考点】函数最值的应用.
【专题】计算题;函数的性质及应用;不等式的解法及应用.
【分析】由基本不等式,算出函数y=在区间(0,2]上为增函数,得到t=2时,的最大值为;根据二次函数的性质,算出t=2时的最小值为1.由此可得原不等式恒成立时,a的取值范围是[,1].
【解答】解:∵函数y==+,在t∈(0,2]上为减函数
∴当t=2时,的最小值为1;
又∵≤=,当且仅当t=3时等号成立
∴函数y=在区间(0,2]上为增函数
可得t=2时,的最大值为
∵不等式≤a≤在t∈(0,2]上恒成立,
∴()max≤a≤()min,即≤a≤1
可得a的取值范围是[,1]
【点评】本题给出不等式恒成立,求参数a的取值范围.着重考查了基本不等式、函数的单调性、函数最值的求法和不等式恒成立的处理等知识,属于中档题.
二、填空题:(本大题共5小题,每小题5分,共25分.)
11.对任意x∈R,|x+1|+|x+3|≥a恒成立,则实数a的取值范围为(﹣∞,2].【考点】函数恒成立问题.
【专题】转化思想;构造法;函数的性质及应用;不等式的解法及应用.
【分析】设f(x)=|x+1|+|x+3|,由绝对值不等式的性质,可得|x+1|+|x+3|≥|(x+1)﹣(x+3)|=2,即有f(x)的最小值为2,再由恒成立思想即为a≤f(x)=|x+1|+|x+3|的最小值,可得a的范围.
【解答】解:设f(x)=|x+1|+|x+3|,
由绝对值不等式的性质,可得
|x+1|+|x+3|≥|(x+1)﹣(x+3)|=2,
当且仅当(x+1)(x+3)≤0,即﹣3≤x≤﹣1时,取得等号.
则f(x)的最小值为2,
由任意x∈R,|x+1|+|x+3|≥a恒成立,
即为a≤f(x)=|x+1|+|x+3|的最小值,
则a≤2.
故答案为:(﹣∞,2].
【点评】本题考查函数恒成立问题的解法,注意运用构造函数法,由绝对值不等式的性质求得最值,属于中档题.
12.函数的图象,其部分图象如图所示,则f(x)=2sin(x﹣).
【考点】由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式;正弦函数的图象.
【专题】转化思想;综合法;三角函数的图像与性质.
【分析】由函数的图象的顶点坐标求出A,由周期求出ω,由五点法作图求出φ的值,可得函数的解析式.
【解答】解:由函数f(x)的图象可得A=2,=•=﹣,求得ω=1,
在根据五点法作图可得1×+φ=0,求得φ=﹣,故f(x)=2sin(x﹣),
故答案为:.
【点评】本题主要考查由函数y=Asin(ωx+φ)的部分图象求解析式,由函数的图象的顶点坐标求出A,由周期求出ω,由五点法作图求出φ的值,属于基础题.
13.已知函数f(x)=lnx+x﹣3的零点在区间(n,n+1)(n∈Z)内,则n=2.
【考点】函数零点的判定定理.
【专题】计算题;函数思想;数形结合法;函数的性质及应用.
【分析】先判断该函数为增函数,再确定f(2)和f(3)的符号,进而得出函数的零点所在的区间.
【解答】解:f(x)=lnx+x﹣3的定义域为(0,+∞),
且f(x)在定义域上单调递增,
又∵f(2)=ln2+2﹣3=1﹣ln2<0,
且f(3)=ln3>0,
∴f(2)•f(3)<0,
因此,函数f(x)的零点在区间(2,3)内,
所以,n=2,
故答案为:2.
【点评】本题主要考查了函数零点的判定定理,涉及对数函数的单调性和数值大小的比较,属于基础题.
14.若x,y满足约束条件.则的最大值为3.
【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,利用目标函数的几何意义,利用数形结合确定的最大值.
【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图:(阴影部分ABC).
设k=,则k的几何意义为区域内的点到原点的斜率,
由图象知OA的斜率最大,
由,解得,即A(1,3),
则k OA==3,
即的最大值为3.
故答案为:3.
【点评】本题主要考查线性规划的应用,结合目标函数的几何意义以及直线的斜率,利用数形结合的数学思想是解决此类问题的基本方法.
15.有下列命题:
①的图象关于直线x=对称;
②y=的图象关于点(﹣1,1)对称;
③关于x的方程ax2﹣2x+a=0有且仅有一个实根,则a=±1;
④满足条件AC=,∠B=60°,AB=1的三角形△ABC有一个.
其中真命题的序号是①④.
【考点】命题的真假判断与应用.
【专题】探究型;函数的性质及应用;推理和证明.
【分析】化简函数的解析式,结合余弦函数的对称性,可判断①;分析出函数对称中心坐标,可判断②;根据一元一次方程也只有一个实根,可判断③;判断三角形解的个数,可判断④.【解答】解:①=(cos2x﹣sin2x)=cos2x,
当x=时,y取最小值,故函数的图象关于直线x=对称,故正确;
②y==+1的图象由y=的图象向右平移一个单位,再向上平移一个单位得到,故关于点(1,1)对称,故错误;
③关于x的方程ax2﹣2x+a=0有且仅有一个实根,则a=±1,或a=0,故错误;
④AC=,∠B=60°,AB=1时,sin∠C=且∠C<∠B,此时三角形只有一解,故正确.
故正确的命题有:①④,
故答案为:①④
【点评】本题以命题的真假判断与应用为载体,考查了函数的对称性,类一元二次方程根的个数,解三角形等知识点,难度中档.
三、解答题:本大题6小题,共75分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.16.已知命题p:f(x)在R上为偶函数,在区间(﹣∞,0)上递增,且有f(2a2+a+1)<f(2a2﹣2a+3)成立;命题q:不等式x2+2ax+2a≤0有解,若命题“p或q”是假命题,求实数a的取值范围.
【考点】函数恒成立问题.
【专题】转化思想;分析法;函数的性质及应用;不等式的解法及应用.
【分析】假设p真,由偶函数的性质可得f(x)在(0,+∞)上递减,f(2a2+a+1)<f(2a2﹣2a+3),可得2a2+a+1>2a2﹣2a+3,解不等式可得a的范围;假设q真,可得判别式不小于0,解不等式可得a的范围;再由“p或q"是假命题,可得p假q假,可得不等式组,解得a的范围即可.【解答】解:若p真,有2a2+a+1=2(a+)2+>0,
2a2﹣2a+3=2(a﹣)2+>0,
由f(x)在R上为偶函数,在区间(﹣∞,0)上递增,
可得f(x)在(0,+∞)上递减,
由f(2a2+a+1)<f(2a2﹣2a+3),可得
2a2+a+1>2a2﹣2a+3,解得a>;
若q真,不等式x2+2ax+2a≤0有解即为△≥0,
即有4a2﹣8a≥0,解得a≥2或a≤0.
由命题“p或q”是假命题,可得p假q假,
即有,解得0<a≤.
则实数a的取值范围是(0,].
【点评】本题主要考查命题的真假和运用,考查函数的性质和运用,考查不等式的解法,考查运算能力,属于中档题.
17.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,bcosC=a﹣c.
(Ⅰ)求角B的大小;
(Ⅱ)若b=1,求a+c的最大值.
【考点】余弦定理的应用.
【专题】方程思想;综合法;解三角形;不等式的解法及应用.
【分析】(Ⅰ)运用余弦定理化简整理,再由特殊角的三角函数值,即可得到所求角B; (Ⅱ)运用余弦定理:b2=a2+c2﹣2accosB,结合基本不等式即可得到a+c的最大值.
【解答】解:(Ⅰ)∵,
∴b2﹣c2=a2﹣ac
∴b2=a2+c2﹣ac,
∴,
又∵;
(Ⅱ)∵b2=a2+c2﹣2accosB,
∴1=a2+c2﹣ac=(a+c)2﹣3ac,
∵当且仅当a=c时等号成立,
∴,即a+c≤2.
即有a+c的最大值为2.
【点评】本题考查余弦定理的运用,考查运用基本不等式求最值的方法,以及运算化简能力,属于中档题.
18.已知等差数列{a n}满足:a5=11,a2+a6=18.
(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;
(Ⅱ)若b n=a n•,求数列{b n}的前n项和S n.
【考点】数列的求和.
【专题】计算题;转化思想;综合法;等差数列与等比数列.
【分析】(1)由等差数列通项公式列出方程组,求出首项和公差,由此能求出数列{a n}的通项公式.
(2)由b n=a n•=(2+1)•,利用错位相减法能求出数列{b n}的前n项和S n.
【解答】解:(1)设等差数列的首项为a1,公差为d,
∵a5=11,a2+a6=18,
∴,
解得a1=3,d=2,
∴a n=2n+1.
(2)b n=a n•=(2+1)•,
∴+…+(2n+1)•,①
∴=+…+,②
①﹣②,得:=++…+﹣(2n+1)•
=+﹣(2n+1)
=,
∴S n=5﹣.
【点评】本题考查数列的通项公式、前n项和公式的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意错位相减法的合理运用.
19.已知向量(ω>0),函数f (x)=,若函数f(x)的图象的两个相邻对称中心的距离为.
(Ⅰ)求函数f(x)的单调增区间;
(Ⅱ)若将函数f(x)的图象先向左平移个单位,然后纵坐标不变,横坐标缩短为原来的倍,得到函数g(x)的图象,当时,求函数g(x)的值域.
【考点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换;平面向量数量积的运算;三角函数中的恒等变换应用.
【专题】转化思想;综合法;三角函数的图像与性质.
【分析】(1)由条件利用两个向量的数量积公式,三角恒等变换化简函数f(x)的解析式,再利用正弦函数的单调性求得f(x)的单调增区间.
(2)由条件利用函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律求得g(x)的解析式,再利用张弦函数的定义域和值域,求得g(x)的值域.
【解答】解:(1)f(x))==2cosωx(sinωx﹣cosωx)﹣2+3=sin2ωx﹣
cos2ωx=,
∵,∴.
令,求得f(x)的增区间为
.
(2)将函数f(x)的图象先向左平移个单位,得到y=sin[2(x+)﹣]=sin(2x+)的图象;
然后纵坐标不变,横坐标缩短为原来的倍,得到函数g(x)=sin(4x+)的图象,故,
∵,
、∴,
故函数g(x)的值域是.
【点评】本题主要考查两个向量的数量积公式,三角恒等变换,正弦函数的单调性、定义域和值域,函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律,属于基础题.
20.请你设计一个包装盒,如图所示,ABCD是边长为60cm的正方形硬纸片,切去阴影部分所示的四个全等的等腰直角三角形,再沿虚线折起,使得A,B,C,D四个点重合于图中的点P,正好形成一个正四棱柱形状的包装盒,E、F在AB上,是被切去的等腰直角三角形斜边的两个端点,设AE=FB=x(cm).
(1)若广告商要求包装盒侧面积S(cm2)最大,试问x应取何值?
(2)若广告商要求包装盒容积V(cm3)最大,试问x应取何值?并求出此时包装盒的高与底面边长的比值.
【考点】函数模型的选择与应用.
【专题】函数的性质及应用.
【分析】(1)可设包装盒的高为h(cm),底面边长为a(cm),写出a,h与x的关系式,并注明x的取值范围.再利用侧面积公式表示出包装盒侧面积S关于x的函数解析式,最后求出何时它取得最大值即可;
(2)利用体积公式表示出包装盒容积V关于x的函数解析式,最后利用导数知识求出何时它取得的最大值即可.
【解答】解:设包装盒的高为h(cm),底面边长为a(cm),则a=x,h=(30﹣x),0<x<30.
(1)S=4ah=8x(30﹣x)=﹣8(x﹣15)2+1800,
∴当x=15时,S取最大值.
(2)V=a2h=2(﹣x3+30x2),V′=6x(20﹣x),
由V′=0得x=20,
当x∈(0,20)时,V′>0;当x∈(20,30)时,V′<0;
∴当x=20时,包装盒容积V(cm3)最大,
此时,.
即此时包装盒的高与底面边长的比值是.
【点评】考查函数模型的选择与应用,考查函数、导数等基础知识,考查运算求解能力、空间想象能力、数学建模能力.属于基础题.
21.已知函数.
(I)当a=1时,求f(x)在x∈[1,+∞)最小值;
(Ⅱ)若f(x)存在单调递减区间,求a的取值范围;
(Ⅲ)求证:(n∈N*).
【考点】数学归纳法;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】计算题;证明题.
【分析】(I)可先求f′(x),从而判断f(x)在x∈[1,+∞)上的单调性,利用其单调性求f(x)在x∈[1,+∞)最小值;
(Ⅱ)求h′(x),可得,若f(x)存在
单调递减区间,需h′(x)<0有正数解.从而转化为:ax2+2(a﹣1)x+a<0有x>0的解.通过对a分
a=0,a<0与当a>0三种情况讨论解得a的取值范围;
(Ⅲ)(法一)根据(Ⅰ)的结论,当x>1时,⇒,再构造函数,令,有,从而,问题可解决;(法二)可用数学归纳法予以证明.当n=1时,ln(n+1)=ln2,3ln2=ln8>1⇒,成立;设当n=k时,,再去证明n=k+1
时,即可(需用好归纳假设).
【解答】解:(I),定义域为(0,+∞).
∵,
∴f(x)在(0,+∞)上是增函数.
当x≥1时,f(x)≥f(1)=1;
(Ⅱ)∵,
∵若f(x)存在单调递减区间,
∴f′(x)<0有正数解.即ax2+2(a﹣1)x+a<0有x>0的解.
①当a=0时,明显成立.
②当a<0时,y=ax2+2(a﹣1)x+a为开口向下的抛物线,ax2+2(a﹣1)x+a<0总有x>0的解;
③当a>0时,y=ax2+2(a﹣1)x+a开口向上的抛物线,
即方程ax2+2(a﹣1)x+a=0有正根.
因为x1x2=1>0,
所以方程ax2+2(a﹣1)x+a=0有两正根.
,解得.
综合①②③知:.
(Ⅲ)
(法一)根据(Ⅰ)的结论,当x>1时,,即.
令,则有,
∴.
∵,
∴.
(法二)当n=1时,ln(n+1)=ln2.
∵3ln2=ln8>1,∴,即n=1时命题成立.
设当n=k时,命题成立,即.
∴n=k+1时,.根据(Ⅰ)的结论,当x>1时,,即.
令,则有,
则有,即n=k+1时命题也成立.
因此,由数学归纳法可知不等式成立.
【点评】本题考查利用导数研究函数的单调性及数学归纳法,难点之一在于(Ⅱ)中通过求h′(x)后,转化为:ax2+2(a﹣1)x+a<0有x>0的解的问题,再用分类讨论思想来解决;难
点之二在于(Ⅲ)中法一通过构造函数,用放缩法证得结论,法二通过数学归纳法,其中也有构造函数的思想,属于难题.。