2018年福建省高考数学模拟试卷(文科)(4月份)
2018年福建省高考数学模拟试卷(文科)(4月份)
一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共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.
1. 已知集合A={x|x2?2x?3<0},B={?2,??1,?1,?2},则A∩B=()
A.{?1,?2}
B.{?2,?1}
C.{1,?2}
D.{?1,??2}
【答案】
C
【考点】
交集及其运算
【解析】
求出A的范围,求出A,B的交集即可.
【解答】
A={x|x2?2x?3<0}={x|?1 B={?2,??1,?1,?2}, 则A∩B={1,?2}, 2. 已知向量AB→=(1,1),AC→=(2,3),则下列向量中与BC→垂直的是() A.a→=(3,?6) B.b→=(8,??6) C.c→=(6,?8) D.d→=(?6,?3) 【答案】 D 【考点】 平面向量数量积的性质及其运算 【解析】 根据题意,求出向量BC→的坐标,由向量垂直与向量数量积的关系,依次分析选项,验 证a→?BC→是否为0,综合即可得答案. 【解答】 根据题意,向量AB→=(1,1),AC→=(2,3),则BC→=AC→?AB→=(1,?2), 对于A,a→=(3,?6),a→?BC→=1×3+2×6=15≠0,即a→与BC→不垂直,A不符合题意;对于B,a→=(8,??6),a→?BC→=1×8+2×(?6)=?4≠0,即a→与BC→不垂直,B不符 合题意; 对于C,a→=(6,?8),a→?BC→=1×6+2×8=22≠0,即a→与BC→不垂直,C不符合题意;对于D,a→=(?6,?3),a→?BC→=1×(?6)+2×3=0,即a→与BC→垂直,D符合题意; 3. 设等比数列{a n}的前n项和为S n,若S n=2n+1+λ,则λ=() A.?2 B.?1 C.1 D.2 【考点】 等比数列的前n项和 【解析】 根据题意,由数列的前n项和公式写出数列的前3项,由等比数列的定义分析可得(4+λ)×8=42,解可得λ的值,即可得答案. 【解答】 根据题意,等比数列{a n}中,有S n=2n+1+λ, 则a1=S1=4+λ, a2=S2?S1=(23+λ)?(22+λ)=4, a3=S3?S2=(24+λ)?(23+λ)=8, {a n}为等比数列,则有(4+λ)×8=42, 解可得:λ=?2; 4. 如图,曲线y=sinπx 2 +3把边长为4的正方形OABC分成黑色部分和白色部分.在正方形内随机取一点,则此点取自黑色部分的概率是() A.1 4 B.1 3 C.3 8 D.3 4 【答案】 A 【考点】 几何概型计算(与长度、角度、面积、体积有关的几何概型) 【解析】 本题主要考查几何概型、三角函数的图象与性质等. 【解答】 解:设曲线y=sinπx 2 +3(0≤x≤4)与线段OC,AB,BC的公共点分别为D,E,F,连接DE,设DE中点为G,则D(0,?3?),E(4,?3?),F(1,?4?),G(2,?3).因为曲线y= sinπx 2+3关于点G(2,?3)中心对称,所以曲线y=sinπx 2 +3与线段DE围成的左(白)、 右(黑)两部分面积相等,所以黑色部分的面积等于矩形DEBC的面积,所以所求概 率为S 矩形DEBC S 正方形OABC =4 16 =1 4 . 故选A. 5. 若α是第二象限角,且sinα=3 5,则1?2sinπ+α 2 sinπ?α 2 =() 6446 C 【考点】 三角函数的恒等变换及化简求值【解析】 由已知求出cosα,再由诱导公式化简1?2sinπ+α 2sinπ?α 2 ,结合二倍角的余弦求解. 【解答】 ∵α是第二象限角,且sinα=3 5 , ∴cosα=?√1?sin2α=?4 5 , ∴1?2sinπ+α 2sinπ?α 2 =1?2cosα 2 ?cosα 2 =1?2cos2α 2 =?(2cos2α 2?1)=?cosα=4 5 . 6. 已知a=0.40.3,b=0.30.4,c=0.3?0.2,则() A.b B.b C.c D.a 【答案】 A 【考点】 指数函数的图像与性质 【解析】 根据指数函数以及幂函数的单调性判断即可. 【解答】 ∵1>a=0.40.3>0.30.3>b=0.30.4, c=0.3?0.2>1, ∴b 7. 程大位是明代著名数学家,他的《新编直指算法统宗》是中国历史上一部影响巨大的著作.它问世后不久便风行宇内,成为明清之际研习数学者必读的教材,而且传到朝鲜、日本及东南亚地区,对推动汉字文化圈的数学发展起了重要的作用.卷八中第33问是:“今有三角果一垛,底阔每面七个.问该若干?”如图是解决该问题的程序框图.执行该程序框图,求得该垛果子的总数S为() A.28 B.56 C.84 D.120 【答案】 C 【考点】 程序框图 【解析】 由已知中的程序语句可知:该程序的功能是利用循环结构计算并输出变量S的值,模拟程序的运行过程,分析循环中各变量值的变化情况,可得答案. 【解答】 模拟程序的运行,可得 i=0,n=0,S=0 执行循环体,i=1,n=1,S=1 不满足条件i≥7,执行循环体,i=2,n=3,S=4 不满足条件i≥7,执行循环体,i=3,n=6,S=10 不满足条件i≥7,执行循环体,i=4,n=10,S=20 不满足条件i≥7,执行循环体,i=5,n=15,S=35 不满足条件i≥7,执行循环体,i=6,n=21,S=56 不满足条件i≥7,执行循环体,i=7,n=28,S=84 满足条件i≥7,退出循环,输出S的值为84. 8. 某校有A,B,C,D四件作品参加航模类作品比赛.已知这四件作品中恰有两件获奖, 在结果揭晓前,甲、乙、丙、丁四位同学对这四件参赛作品的获奖情况进行预测, 甲说:“A,B同时获奖”, 乙说:“B,D不可能同时获奖”, 丙说:“C获奖,”, 丁说:“A,C至少一件获奖”. 如果以上四位同学中有且只有两位同学的预测是正确的,则获奖的作品是() A.作品A与作品B B.作品B与作品C C.作品C与作品D D.作品A与作品D 【答案】 D 【考点】 进行简单的合情推理 【解析】 本题主要考查推理知识. 【解答】 解:若甲预测正确,则乙预测正确,丙预测错误,丁预测正确,与题意不符,故甲预 测错误;若乙预测错误,则依题意丙、丁均预测正确,但若丙、丁预测正确,则获奖 作品可能是“A,C"、“B,C”、“C,D”,这几种情况都与乙预测错误相矛盾,故乙预 测正确,所以丙、丁中恰有一人预测正确,若丙预测正确,丁预测错误,两者互相矛盾,排除;若丙预测错误,丁预测正确,则获奖作品只能是“A,D”,经验证符合题意.故选D. 9. 某几何体的三视图如图所示,图中三个正方形的边长均为2,则该几何体的表面积 为() A.24+(√2?1)π B.24+(2√2?2)π C.24+(√5?1)π D.24+(2√3?2)π 【答案】 B 【考点】 由三视图求表面积(切割型) 【解析】 由三视图还原原几何体,可知该几何体为棱长为2的正方体挖去两个圆锥得到,圆锥的底面半径为1,高为1.再由正方体表面积及圆锥表面积列式求解. 【解答】 解:由三视图还原原几何体如图, 该几何体为棱长为2的正方体挖去两个圆锥得到. 圆锥的底面半径为1,高为1. 则该几何体的表面积为 6×2×2?2π×12+2×π×1×√2 =24+(2√2?2)π, 故选B . 10. 已知f(x)是定义在R 上的偶函数,且x ∈R 时,均有f(3+x)=f(2?x),2≤f(x)≤8,则满足条件的f(x)可以是( ) A.f(x)=6+3cos 2πx 5 B. f(x)=5+3sin πx 5 C.f(x)={2,x ∈Q, 8,x ∈?R Q D.f(x)={2,x ≤0, 8,x >0 函数奇偶性的性质 【解析】 本题主要考查函数的奇偶性、周期性及函数图象的对称性等.【解答】 解:因为f(x)是定义在R上的偶函数, 所以排除选项B,D; 因为2≤f(x)≤8, 所以排除选项A. 故选C. 11. 已知F1,F2为双曲线C:x2 16?y2 9 =1的左、右焦点,P为C上异于顶点的点.直线l分 别与PF1,PF2为直径的圆相切于A,B两点,则|AB|=() A.√7 B.3 C.4 D.5 【答案】 B 【考点】 双曲线的离心率 【解析】 设PF1,PF2的中点分别为M,N,则NM=c,AM?NB=1 2 (PF1?PF2)=a,可得AB=√MN2?(MA?NB)2=√c2?a2=b=3 【解答】 如图,设PF1,PF2的中点分别为M,N, 则NM=c,AM?NB=1 2 (PF1?PF2)=a, ∴AB=√MN2?(MA?NB)2=√c2?a2=b=3 12. 已知数列{a n}的前n项和为S n,2S n=a n+1 2?a n+1,且a2=a9,则所有满足条件的数列中,a1的最大值为() A.3 B.6 C.9 D.12 【答案】 B 【考点】 数列的函数特性 解:当n =1时,2S 1=a 22 ?a 2, 即a 1=12 (a 22?a 2)=12 (a 2?12 )2 ?18, 所以当且仅当|a 2?1 2|最大时,a 1取得最大值. 当n ≥2时,由{2S n =a n+12 ?a n+1,2S n?1=a n 2 ?a n 得2a n =a n+12?a n 2?a n+1+a n . 所以(a n+1+a n )(a n+1?a n ?1)=0, 所以a n+1=?a n 或a n+1?a n =1, 即数列{a n }从第三项开始, 每一项是由前一项加1或乘?1得到. 又a 2=a 9,a 2经过7项变换得到a 9, 所以a 9=?a 2+k(?6≤k ≤6,且k 为偶数), 即?a 2+k =a 2,可得a 2=1 2k . 当k =6时,a 2取得最大值3; 当k =?6时,a 2取得最小值?3. 所以当a 2=?3时,|a 2?1 2|取得最大值, 对应a 1取得最大值为6. 故选B . 二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分. 已知复数z 满足z(3+4i)=4+3i ,则|z|=________. 【答案】 1 【考点】 复数的模 【解析】 把已知等式变形,利用|z|=|z|及商的模等于模的商求解. 【解答】 由z(3+4i)=4+3i ,得z =4+3i 3+4i , ∴ |z|=|z|=|4+3i 3+4i |= |4+3i||3+4i| =5 5 =1. 若x ,y 满足约束条件{2x +y ?3≥0, x ?y ≤0,x +2y ?6≤0,则z =x +y 的取值范围为________. 【答案】 [2,?4] 【考点】 简单线性规划 本题主要考查线性规划. 【解答】 解:通解 作出不等式组所表示的平面区域如图中阴影部分所示, 作出直线x +y =0,并平移,当直线过点A(1,1)时,z 取得最小值2; 当直线过点B(2,2)时,z 取得最大值4,所以z =x +y 的取值范围为[2,4]. 故答案为:[2,4]. 优解 由题意, 求出不等式组所表示的平面区域的三个顶点分别为(0,3),(1,1),(2,2), 并把它们代入目标函数z =x +y 可求得z 的值分别为3,2,4, 所以z =x +y 的取值范围为[2,4]. 故答案为:[2,4]. 已知A ,B 分别为椭圆C 的长轴端点和短轴端点,F 是C 的焦点.若△ABF 为等腰三角形,则C 的离心率等于________. 【答案】 √3?12 【考点】 椭圆的离心率 椭圆的定义 【解析】 设椭圆方程,根据椭圆可知,|AB =|AF|,列方程,根据椭圆的离心率的取值范围,即可求得答案. 【解答】 设椭圆的标准方程: x 2 a 2 +y 2 b 2=1(a >b >0), 由题意可知:设A ,B 分别为椭圆的左顶点 及上顶点,则|AB|=√a 2+b 2,|BF|=a , |AF|=a +c , 则|AB =|AF|,则√a 2+b 2=a +c , 由b 2=a 2?c 2,整理得2c 2+2ac ?a 2=0, 由e =c a ,则2e 2+2e ?1=0, 解得:e = ?1+√32 或e = ?1?√32 , 由0 ?1+√32 . 已知底面边长为4√2,侧棱长为2√5的正四棱锥S ?ABCD 内接于球O 1,若球O 2在球O 1 8 【考点】 球的体积和表面积 【解析】 本题主要考查四棱锥、球等知识. 【解答】 解:设正方形ABCD的中心为O,连接AO,DO,SO, 易知SO⊥平面ABCD,O1在直线SO上,且线段SO为正四棱锥S?ABCD的高, 因为正方形ABCD的边长为4√2, 所以OD=4,SO=√SD2?OD2=2. 连接O1D,设O1D=R, 则O1O=|R?2|,又OD2+O1O2=O1D2, 所以16+(R?2)2=R2,解得R=5, 所以球O2的直径的最大值为2R?2=8. 故答案为:8. 三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题:共60分. △ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知√3bcosC?csinB=√3a. (1)求B; (2)若a=3,b=7,D为AC边上一点,且sin∠BDC=√3 3 ,求BD. 【答案】 △ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c. ∵√3bcosC?csinB=√3a, 利用正弦定理:√3sinBcosC?sinCsinB=√3sinA=√3sin(B+C), 则:sinCsinB=?√3cosBsinC, 所以:tanB=?√3, 由于:0 3 . 在△ABC中,由正弦定理可得a sinA =b sinB ?3 sinA = √3 2 ?sinA=3√3 14 . sinC=sin(A+∠ABC)=sinAcos∠ABC+cosAsin∠ABC=3√3 14×(?1 2 )+13 14 ×√3 2 =5√3 14 , 在△CDB中,由正弦定理得DB sinC =CB sin∠BDC ?BD=sinC×CB sin∠BDC = 5√3 14 ×3 √3 3 =45 14 . 【考点】 三角形求面积 【解析】 (1)由√3bcosC?csinB=√3a,可得√3sinBcosC?sinCsinB=√3sinA=√3sin(B+ C),tanB=?√3,即可得B. (2)在△ABC中,由正弦定理?sinA=3√3 14 .再求得sinC,在△CDB中,可得BD= △ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c. ∵√3bcosC?csinB=√3a, 利用正弦定理:√3sinBcosC?sinCsinB=√3sinA=√3sin(B+C),则:sinCsinB=?√3cosBsinC, 所以:tanB=?√3, 由于:0 3 . 在△ABC中,由正弦定理可得a sinA =b sinB ?3 sinA = √3 2 ?sinA=3√3 14 . sinC=sin(A+∠ABC)=sinAcos∠ABC+cosAsin∠ABC=3√3 14×(?1 2 )+13 14 ×√3 2 =5√3 14 , 在△CDB中,由正弦定理得DB sinC =CB sin∠BDC ?BD=sinC×CB sin∠BDC = 5√3 14 ×3 √3 3 =45 14 . 如图,在直三棱柱ABC?A1B1C1中,AC⊥BC,CC1=3√3,BC=3,AC=2√3.(1)试在线段B1C上找一个异于B1,C的点P,使得AP⊥PC1,并证明你的结论; (2)在(1)的条件下,求多面体A1B1C1PA的体积. 【答案】 过C1作C1P⊥B1C,垂足为P,则AP⊥PC1. 证明:∵AC⊥BC,AC⊥CC1,BC∩CC1=C, ∴AC⊥平面BCC1B1,又PC1?平面BCC1B1, ∴AC⊥PC1,又PC1⊥B1C,AC∩B1C=C, ∴PC1⊥平面ACB1,又AP?平面ACB1, ∴AP⊥PC1. 在Rt△BB1C1中,∵B1C1=3,CC1=3√3,∴B1C=6, ∴PC 1=3×3√3 6 =3√3 2 ,B1P=3 2 , ∴V A?B1C1P =1 3 S△B 1C1P ?AC=1 3 ×1 2 ×3 2 ×3√3 2 ×2√3=9 4 . 又V A?A 1B1C1=1 3 S△A 1B1C1 ?AA1=1 3 ×1 2 ×3×2√3×3√3=9. ∴多面体A1B1C1PA的体积为:V A?B 1C1P +V A?A 1B1C1 =45 4 . 【考点】 柱体、锥体、台体的体积计算 【解析】 (1)先由直三棱柱的性质及AC⊥BC得到AC⊥平面BCC1B1,从而有C1P⊥AC,所以要使PC1⊥AP,只需C1P⊥B1C即可,然后以此为条件进行证明即可; (2)把多面体A1B1C1PA分割为三棱锥A?A1B1C1和三棱锥A?B1PC1,分别计算体积并求和. 【解答】 过C1作C1P⊥B1C,垂足为P,则AP⊥PC1. 证明:∵AC⊥BC,AC⊥CC1,BC∩CC1=C, ∴AC⊥平面BCC1B1,又PC1?平面BCC1B1, ∴AC⊥PC1,又PC1⊥B1C,AC∩B1C=C, ∴PC1⊥平面ACB1,又AP?平面ACB1, ∴AP⊥PC1. 在Rt△BB1C1中,∵B1C1=3,CC1=3√3,∴B1C=6, ∴PC 1=3×3√3 6 =3√3 2 ,B1P=3 2 , ∴V A?B1C1P =1 3 S△B 1C1P ?AC=1 3 ×1 2 ×3 2 ×3√3 2 ×2√3=9 4 . 又V A?A 1B1C1=1 3 S△A 1B1C1 ?AA1=1 3 ×1 2 ×3×2√3×3√3=9. ∴多面体A1B1C1PA的体积为:V A?B 1C1P +V A?A 1B1C1 =45 4 . 某种常见疾病可分为Ⅰ、Ⅱ两种类型.为了解该疾病类型与地域、初次患该疾病的年龄(以下简称初次患病年龄)的关系,在甲、乙两个地区随机抽取100名患者调查其疾病类型及初次患病年龄,得到如下数据: (1)从Ⅰ型疾病患者中随机抽取1人,估计其初次患病年龄小于40岁的概率; (2)记“初次患病年龄在[10,?40)的患者”为“低龄患者”,“初次患病年龄在[40,?70)的患者”为“高龄患者”.根据表中数据,解决以下问题: (i)将以下两个列联表补充完整,并判断“地域”“初次患病年龄”这两个变量中哪个变量 与该疾病的类型有关联的可能性更大.(直接写出结论,不必说明理由) 表一: 表二: (ii)记(i)中与该疾病的类型有关联的可能性更大的变量为X.问:是否有99.9%的把握 认为“该疾病的类型与X有关?” 附:K2=n(ad?bc)2 (a+b)(c+d)(a+c)(b+d) , Ⅰ型疾病患者中共有23+17=40人,初次患病年龄小于40岁的人数为15+10=25; 从这40名患者中随机抽取1人,计算其初次患病年龄小于40岁的概率为P=25 40=5 8 ; (i)将以下两个列联表补充完整如下,表一: 表二: 表二中的|ad?bc|=|25×45?15×15|=900, 由此判断“地域”“初次患病年龄”这两个变量中, 初次患病年龄与该疾病的类型有关联的可能性更大; (ii)(i)中与该疾病的类型有关联的可能性更大的是初次患病年龄, 计算X2=100×(25×45?15×15)2 40×60×40×60 =14.065>10.828, 所以有99.9%的把握认为“该疾病的类型与初次患病年龄有关”. 【考点】 独立性检验 【解析】 (1)从频数分布表统计出样本中Ⅰ型患者的人数和Ⅰ型患者中初次患病年龄小于40岁的人数,根据概率的意义,即可估计所求事件的概率; (2)(i)从频数分布表分别统计出甲地、乙地Ⅰ型患者的频数,甲地、乙地Ⅱ型患者的频数,Ⅰ型患者中低龄患者、高龄患者的频数,Ⅱ型患者中低龄患者、高龄患者的频数, 正确填入对应的列联表即可;根据表中数据比较两者相应的|ad?bc|或|a c ?b d |的大小, 便可直接判断哪个变量与该疾病类型有关联的可能性更大; (ii)正确理解K2公式中a,b,c,d,n的含义,代入公式计算,再将计算结果对照临界值表,即可判断. 【解答】 Ⅰ型疾病患者中共有23+17=40人,初次患病年龄小于40岁的人数为15+10=25; 从这40名患者中随机抽取1人,计算其初次患病年龄小于40岁的概率为P=25 40=5 8 ; (i)将以下两个列联表补充完整如下,表一: 表二: 表一中的|ad?bc|=|23×23?17×37|=100, 表二中的|ad?bc|=|25×45?15×15|=900, 由此判断“地域”“初次患病年龄”这两个变量中, 初次患病年龄与该疾病的类型有关联的可能性更大; (ii)(i)中与该疾病的类型有关联的可能性更大的是初次患病年龄,计算X2=100×(25×45?15×15)2 40×60×40×60 =14.065>10.828, 所以有99.9%的把握认为“该疾病的类型与初次患病年龄有关”. (1)求点M 的轨迹E 的方程; (2)设T 是E 上横坐标为2的点,OT 的平行线l 交E 于A ,B 两点,交E 在T 处的切线于点N .求证:|NT|2=5 2|NA|?|NB|. 【答案】 (1)解:设点M(x,y),因为F (0,1 2), 所以MF 的中点坐标为(x 2, 2y+1 4 ). 因为以MF 为直径的圆与x 轴相切,所以|MF|2 = |2y+1|4 , 即|MF|= |2y+1|2 , 故√x 2+(y ?12 )2 =|2y+1|2 , 化简得x 2=2y , 所以点M 的轨迹E 的方程为x 2=2y . (2)证明:如图,因为T 是E 上横坐标为2的点, 由(1)得T(2,2), 所以直线OT 的斜率为1, 因为l//OT ,所以可设直线l 的方程为y =x +m,m ≠0. 由y =1 2x 2,得y ′=x , 所以|NT|2=[(m +2)?2]2+[(2m +2)?2]2=5m 2. 由{y =x +m,x 2=2y 消去y 得x 2?2x ?2m =0, 由Δ=4+8m >0,解得m >?1 2. 设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),则x 1+x 2=2,x 1x 2=?2m . 因为N,A,B 在l 上,所以|NA|=√2|x 1?(m +2)|, |NB|=√2|x 2?(m +2)|,所以|NA|?|NB|=2|x 1?(m +2)|?|x 2?(m +2)| =2|x 1x 2?(m +2)(x 1+x 2)+(m +2)2| =2|?2m ?2(m +2)+(m +2)2|=2m 2. 所以|NT|2=5 2|NA|?|NB|. 【考点】 轨迹方程 【解析】 【解答】 (1)解:设点M(x,y),因为F (0,1 2), 所以MF 的中点坐标为(x 2, 2y+1 4 ). 因为以MF 为直径的圆与x 轴相切,所以|MF|2 = |2y+1|4 , 即|MF|= |2y+1|2 , 故√x 2+(y ?12)2 =|2y+1|2 , 化简得x 2=2y , 所以点M 的轨迹E 的方程为x 2=2y . (2)证明:如图,因为T 是E 上横坐标为2的点, 由(1)得T(2,2), 所以直线OT 的斜率为1, 因为l//OT ,所以可设直线l 的方程为y =x +m,m ≠0. 由y =1 2x 2,得y ′=x , 所以|NT|2=[(m +2)?2]2+[(2m +2)?2]2=5m 2. 由{y =x +m,x 2=2y 消去y 得x 2?2x ?2m =0, 由Δ=4+8m >0,解得m >?1 2. 设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),则x 1+x 2=2,x 1x 2=?2m . 因为N,A,B 在l 上,所以|NA|=√2|x 1?(m +2)|, |NB|=√2|x 2?(m +2)|,所以|NA|?|NB|=2|x 1?(m +2)|?|x 2?(m +2)| =2|x 1x 2?(m +2)(x 1+x 2)+(m +2)2| =2|?2m ?2(m +2)+(m +2)2|=2m 2. 所以|NT|2=5 2|NA|?|NB|. 已知函数f(x)=a(x ?1 x )?2lnx . (1)讨论f(x)的单调区间; (2)若a =1 2,证明:f(x)恰有三个零点. 【答案】 f(x)的定义域为(0,?+∞), f′(x)=a(1+ 1x 2)?2 x = ax 2?2x+a x 2 , 若a ≤0,则f′(x)<0恒成立,故f(x)在(0,?+∞)上单调递减; 若a >0,令f′(x)=0可得ax 2?2x +a =0, ①若△=4?4a 2≤0,即a ≥1时,则f′(x)≥0恒成立,故f(x)在(0,?+∞)上单调递增; ②若△=4?4a 2>0,即0 a , x 2= 1+√1?a 2 a . ∴ 当0 a 时,f′(x)>0,当1?√1?a 2 a a 时,f′(x)<0,当x > 1+√1?a 2 a 时,f′(x)>0, ∴ f(x)在(0,?1?√1?a 2 a )上单调递增,在(1?√1?a 2 a ,?1+√1?a 2 a )上单调递减,在 ( 1+√1?a 2 a ,?+∞)上单调递增. 当0 a ),(1+√1?a2 a ,?+∞),减区间为 (1?√1?a2 a ,?1+√1?a2 a ); 当a≥1时,f(x)的增区间为(0,?+∞). 当a=1 2时,f(x)=1 2 (x?1 x )?2lnx, 由(1)可知f(x)在(0,?2?√3)上单调递增,在(2?√3,?2+√3)上单调递减,在(2+√3,?+∞)上单调递增, ∵f(2?√3)=1 2(2?√3 2?√3 )?2ln(2?√3)=2ln(2+√3)?√3=ln(2+√3)2? lne√3, f(2+√3)=1 2(2+√3? 2+√3 )?2ln(2+√3)=√3?2ln(2+√3)=lne√3?ln(2+ √3)2, ∵(2+√3)2>e2>e√3,∴ln(2+√3)2?lne√3>0,即f(2?√3)>0,f(2+√3)<0, 又f(1 e3)=1 2 (1 e3 ?e3)+6=6+1 2e3 ?e3 2 <0,f(e3)=1 2 (e3?1 e3 )?6=e3 2 ?1 2e3 ?6> 0, ∴f(x)在(0,?2?√3),(2?√3,?2+√3),(2+√3,?+∞)上各存在唯一一个零点,∴f(x)恰有三个零点. 【考点】 利用导数研究函数的单调性 利用导数研究函数的极值 【解析】 (1)讨论a的范围,判断f′(x)的符号,从而得出f(x)的单调区间; (2)根据f(x)的单调性和零点的存在性定理进行判断. 【解答】 f(x)的定义域为(0,?+∞), f′(x)=a(1+1 x2)?2 x =ax2?2x+a x2 , 若a≤0,则f′(x)<0恒成立,故f(x)在(0,?+∞)上单调递减; 若a>0,令f′(x)=0可得ax2?2x+a=0, ①若△=4?4a2≤0,即a≥1时,则f′(x)≥0恒成立,故f(x)在(0,?+∞)上单调递增; ②若△=4?4a2>0,即0 a , x2=1+√1?a2 a .