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09612014年安徽省高考数学试卷(文科)
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2014年安徽省高考数学试卷(文科)

 

一、选择题(共本大题10小题,每小题5分,共50分)

1.(5分)设i是虚数单位,复数i3+=(  )

A.﹣i B.i C.﹣1 D.1

2.(5分)命题“?x∈R,|x|+x2≥0”的否定是(  )

A.?x∈R,|x|+x2<0 B.?x∈R,|x|+x2≤0

C.?x0∈R,|x0|+x02<0 D.?x0∈R,|x0|+x02≥0

3.(5分)抛物线y=x2的准线方程是(  )

A.y=﹣1 B.y=﹣2 C.x=﹣1 D.x=﹣2

4.(5分)如图所示,程序框图(算法流程图)的输出结果是(  )



A.34 B.55 C.78 D.89

5.(5分)设a=log37,b=23.3,c=0.81.1,则(  )

A.b<a<c B.c<a<b C.c<b<a D.a<c<b

6.(5分)过点P(﹣,﹣1)的直线l与圆x2+y2=1有公共点,则直线l的倾斜角的取值范围是(  )

A.(0,] B.(0,] C.[0,] D.[0,]

7.(5分)若将函数f(x)=sin2x+cos2x的图象向右平移φ个单位,所得图象关于y轴对称,则φ的最小正值是(  )

A. B. C. D.

8.(5分)一个多面体的三视图如图所示,则该多面体的体积为(  )



A. B. C.6 D.7

9.(5分)若函数f(x)=|x+1|+|2x+a|的最小值为3,则实数a的值为(  )

A.5或8 B.﹣1或5 C.﹣1或﹣4 D.﹣4或8

10.(5分)设,为非零向量,||=2||,两组向量,,,和,,,,均由2个和2个排列而成,若?+?+?+?所有可能取值中的最小值为4||2,则与的夹角为(  )

A. B. C. D.0

 

二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分)

11.(5分)()+log3+log3=   .

12.(5分)如图,在等腰直角三角形ABC中,斜边BC=2,过点A作BC的垂线,垂足为A1,过点A1作AC的垂线,垂足为A2,过点A2作A1C的垂线,垂足为A3…,依此类推,设BA=a1,AA1=a2,A1A2=a3,…,A5A6=a7,则a7=   .



13.(5分)不等式组表示的平面区域的面积为   .

14.(5分)若函数f(x)(x∈R)是周期为4的奇函数,且在[0,2]上的解析式为f(x)=,则f()+f()=   .

15.(5分)若直线l与曲线C满足下列两个条件:

(i)直线l在点P(x0,y0)处与曲线C相切;(ii)曲线C在点P附近位于直线l的两侧,则称直线l在点P处“切过”曲线C.

下列命题正确的是   (写出所有正确命题的编号).

①直线l:y=0在点P(0,0)处“切过”曲线C:y=x3

②直线l:x=﹣1在点P(﹣1,0)处“切过”曲线C:y=(x+1)2

③直线l:y=x在点P(0,0)处“切过”曲线C:y=sinx

④直线l:y=x在点P(0,0)处“切过”曲线C:y=tanx

⑤直线l:y=x﹣1在点P(1,0)处“切过”曲线C:y=lnx.

 

三、解答题(本大题共6小题,共75分)

16.(12分)设△ABC的内角A,B,C所对边的长分别为a,b,c,且b=3,c=1,△ABC的面积为,求cosA与a的值.

17.(12分)某高校共有学生15 000人,其中男生10 500人,女生4500人.为调查该校学生每周平均体育运动时间的情况,采用分层抽样的方法,收集300位学生每周平均体育运动时间的样本数据(单位:小时).

(1)应收集多少位女生的样本数据?

(2)根据这300个样本数据,得到学生每周平均体育运动时间的频率分布直方图(如图所示),其中样本数据的分组区间为:[0,2],(2,4],(4,6],(6,8],(8,10],(10,12].估计该校学生每周平均体育运动时间超过4小时的概率.

(3)在样本数据中,有60位女生的每周平均体育运动时间超过4小时,请完成每周平均体育运动时间与性别列联表,并判断是否有95%的把握认为“该校学生的每周平均体育运动时间与性别有关”.

P(K2≥k0) 0.10 0.05 0.010 0.005 k0 2.706 3.841 6.635 7.879 附:K2=.



18.(12分)数列{an}满足a1=1,nan+1=(n+1)an+n(n+1),n∈N.

(Ⅰ)证明:数列{}是等差数列;

(Ⅱ)设bn=3n?,求数列{bn}的前n项和Sn.

19.(13分)如图,四棱锥P﹣ABCD的底面是边长为8的正方形,四条侧棱长均为2,点G,E,F,H分别是棱PB,AB,CD,PC上共面的四点,平面GEFH⊥平面ABCD,BC∥平面GEFH.

(Ⅰ)证明:GH∥EF;

(Ⅱ)若EB=2,求四边形GEFH的面积.



20.(13分)设函数f(x)=1+(1+a)x﹣x2﹣x3,其中a>0.

(Ⅰ)讨论f(x)在其定义域上的单调性;

(Ⅱ)当x∈[0,1]时,求f(x)取得最大值和最小值时的x的值.

21.(13分)设F1,F2分别是椭圆E:+=1(a>b>0)的左、右焦点,过点F1的直线交椭圆E于A,B两点,|AF1|=3|F1B|.

(Ⅰ)若|AB|=4,△ABF2的周长为16,求|AF2|;

(Ⅱ)若cos∠AF2B=,求椭圆E的离心率.

 



2014年安徽省高考数学试卷(文科)

参考答案与试题解析

 

一、选择题(共本大题10小题,每小题5分,共50分)

1.(5分)设i是虚数单位,复数i3+=(  )

A.﹣i B.i C.﹣1 D.1

【分析】由条件利用两个复数代数形式的乘除法,虚数单位i的幂运算性质,计算求得结果.

【解答】解:复数i3+=﹣i+=﹣i+=1,

故选:D.

【点评】本题主要考查两个复数代数形式的乘除法,虚数单位i的幂运算性质,属于基础题.

 

2.(5分)命题“?x∈R,|x|+x2≥0”的否定是(  )

A.?x∈R,|x|+x2<0 B.?x∈R,|x|+x2≤0

C.?x0∈R,|x0|+x02<0 D.?x0∈R,|x0|+x02≥0

【分析】根据全称命题的否定是特称命题即可得到结论.

【解答】解:根据全称命题的否定是特称命题,则命题“?x∈R,|x|+x2≥0”的否定?x0∈R,|x0|+x02<0,

故选:C.

【点评】本题主要考查含有量词的命题的否定,比较基础.

 

3.(5分)抛物线y=x2的准线方程是(  )

A.y=﹣1 B.y=﹣2 C.x=﹣1 D.x=﹣2

【分析】先化为抛物线的标准方程得到焦点在y轴上以及2p=4,再直接代入即可求出其准线方程.

【解答】解:抛物线y=x2的标准方程为x2=4y,焦点在y轴上,2p=4,

∴=1,

∴准线方程 y=﹣=﹣1.

故选:A.

【点评】本题主要考查抛物线的基本性质.解决抛物线的题目时,一定要先判断焦点所在位置.

 

4.(5分)如图所示,程序框图(算法流程图)的输出结果是(  )



A.34 B.55 C.78 D.89

【分析】写出前几次循环的结果,不满足判断框中的条件,退出循环,输出z的值.

【解答】解:第一次循环得z=2,x=1,y=2;

第二次循环得z=3,x=2,y=3;

第三次循环得z=5,x=3,y=5;

第四次循环得z=8,x=5,y=8;

第五次循环得z=13,x=8,y=13;

第六次循环得z=21,x=13,y=21;

第七次循环得z=34,x=21,y=34;

第八次循环得z=55,x=34,y=55;退出循环,输出55,

故选:B.

【点评】本题考查程序框图中的循环结构,常用的方法是写出前几次循环的结果找规律,属于一道基础题.

 

5.(5分)设a=log37,b=23.3,c=0.81.1,则(  )

A.b<a<c B.c<a<b C.c<b<a D.a<c<b

【分析】分别讨论a,b,c的取值范围,即可比较大小.

【解答】解:1<log37<2,b=23.3>2,c=0.81.1<1,

则c<a<b,

故选:B.

【点评】本题主要考查函数值的大小比较,根据指数和对数的性质即可得到结论.

 

6.(5分)过点P(﹣,﹣1)的直线l与圆x2+y2=1有公共点,则直线l的倾斜角的取值范围是(  )

A.(0,] B.(0,] C.[0,] D.[0,]

【分析】用点斜式设出直线方程,根据直线和圆有交点、圆心到直线的距离小于或等于半径可得 ≤1,由此求得斜率k的范围,可得倾斜角的范围.

【解答】解:由题意可得点P(﹣,﹣1)在圆x2+y2=1的外部,故要求的直线的斜率一定存在,设为k,

则直线方程为 y+1=k(x+),即 kx﹣y+k﹣1=0.

根据直线和圆有交点、圆心到直线的距离小于或等于半径可得 ≤1,

即 3k2﹣2k+1≤k2+1,解得0≤k≤,故直线l的倾斜角的取值范围是[0,],

故选:D.

【点评】本题主要考查用点斜式求直线方程,点到直线的距离公式的应用,体现了转化的数学思想,属于中档题.

 

7.(5分)若将函数f(x)=sin2x+cos2x的图象向右平移φ个单位,所得图象关于y轴对称,则φ的最小正值是(  )

A. B. C. D.

【分析】利用两角和的正弦函数对解析式进行化简,由所得到的图象关于y轴对称,根据对称轴方程求出φ的最小值.

【解答】解:函数f(x)=sin2x+cos2x=sin(2x+)的图象向右平移φ的单位,

所得图象是函数y=sin(2x+﹣2φ),

图象关于y轴对称,可得﹣2φ=kπ+,

即φ=﹣,

当k=﹣1时,φ的最小正值是.

故选:C.

【点评】本题考查三角函数的图象变换,考查正弦函数图象的特点,属于基础题.

 

8.(5分)一个多面体的三视图如图所示,则该多面体的体积为(  )



A. B. C.6 D.7

【分析】判断几何体的形状,结合三视图的数据,求出几何体的体积.

【解答】解:由三视图可知,该多面体是由正方体截去两个正三棱锥所成的几何体,如图,

正方体棱长为2,正三棱锥侧棱互相垂直,侧棱长为1,

故几何体的体积为:V正方体﹣2V棱锥侧=.

故选:A.



【点评】本题考查三视图求解几何体的体积,解题的关键是判断几何体的形状.

 

9.(5分)若函数f(x)=|x+1|+|2x+a|的最小值为3,则实数a的值为(  )

A.5或8 B.﹣1或5 C.﹣1或﹣4 D.﹣4或8

【分析】分类讨论,利用f(x)=|x+1|+|2x+a|的最小值为3,建立方程,即可求出实数a的值.

【解答】解:<﹣1时,x<﹣,f(x)=﹣x﹣1﹣2x﹣a=﹣3x﹣a﹣1>﹣1;

﹣≤x≤﹣1,f(x)=﹣x﹣1+2x+a=x+a﹣1≥﹣1;

x>﹣1,f(x)=x+1+2x+a=3x+a+1>a﹣2,

∴﹣1=3或a﹣2=3,

∴a=8或a=5,

a=5时,﹣1<a﹣2,故舍去;

≥﹣1时,x<﹣1,f(x)=﹣x﹣1﹣2x﹣a=﹣3x﹣a﹣1>2﹣a;

﹣1≤x≤﹣,f(x)=x+1﹣2x﹣a=﹣x﹣a+1≥﹣+1;

x>﹣,f(x)=x+1+2x+a=3x+a+1>﹣+1,

∴2﹣a=3或﹣+1=3,

∴a=﹣1或a=﹣4,

a=﹣1时,﹣+1<2﹣a,故舍去;

综上,a=﹣4或8.

故选:D.

【点评】本题主要考查了函数的值域问题.解题过程采用了分类讨论的思想,属于中档题.

 

10.(5分)设,为非零向量,||=2||,两组向量,,,和,,,,均由2个和2个排列而成,若?+?+?+?所有可能取值中的最小值为4||2,则与的夹角为(  )

A. B. C. D.0

【分析】两组向量,,,和,,,,均由2个和2个排列而成,结合其数量积组合情况,即可得出结论.

【解答】解:由题意,设与的夹角为α,

分类讨论可得

①?+?+?+?=?+?+?+?=10||2,不满足

②?+?+?+?=?+?+?+?=5||2+4||2cosα,不满足;

③?+?+?+?=4?=8||2cosα=4||2,满足题意,此时cosα=

∴与的夹角为.

故选:B.

【点评】本题考查向量的数量积公式,考查学生的计算能力,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.(5分)()+log3+log3=  .

【分析】直接利用对数运算法则以及有理指数幂的运算法则化简求解即可.

【解答】解:()+log3+log3=+log35﹣log34+log34﹣log35

=.

故答案为:.

【点评】本题考查有理指数幂的运算法则以及对数运算法则的应用,考查计算能力.

 

12.(5分)如图,在等腰直角三角形ABC中,斜边BC=2,过点A作BC的垂线,垂足为A1,过点A1作AC的垂线,垂足为A2,过点A2作A1C的垂线,垂足为A3…,依此类推,设BA=a1,AA1=a2,A1A2=a3,…,A5A6=a7,则a7=  .



【分析】根据条件确定数列{an}是等比数列,即可得到结论.

【解答】解:∵等腰直角三角形ABC中,斜边BC=2,

∴sin45°=,即=,

同理=,=,

由归纳推理可得{an}是公比q=的等比数列,首项a1=2,

则a7==,

故答案为:.

【点评】本题主要考查归纳推理的应用,根据等腰直角三角形之间的关系,得到数列{an}是公比q=的等比数列是解决本题的关键.

 

13.(5分)不等式组表示的平面区域的面积为 4 .

【分析】由不等式组作出平面区域为三角形ABC及其内部,联立方程组求出B的坐标,由两点间的距离公式求出BC的长度,由点到直线的距离公式求出A到BC边所在直线的距离,代入三角形面积公式得答案.

【解答】解:由不等式组作平面区域如图,

由图可知A(2,0),C(0,2),

联立,解得:B(8,﹣2).

∴|BC|=.

点A到直线x+2y﹣4=0的距离为d=.

∴.

故答案为:4.



【点评】本题考查了简单的线性规划,考查了数形结合的解题思想方法,是中档题.

 

14.(5分)若函数f(x)(x∈R)是周期为4的奇函数,且在[0,2]上的解析式为f(x)=,则f()+f()=  .

【分析】通过函数的奇偶性以及函数的周期性,化简所求表达式,通过分段函数求解即可.

【解答】解:函数f(x)(x∈R)是周期为4的奇函数,且在[0,2]上的解析式为f(x)=,

则f()+f()

=f(8﹣)+f(8﹣)

=f(﹣)+f(﹣)

=﹣f()﹣f()

=

==.

故答案为:.

【点评】本题考查函数的值的求法,分段函数的应用,考查计算能力.

 

15.(5分)若直线l与曲线C满足下列两个条件:

(i)直线l在点P(x0,y0)处与曲线C相切;(ii)曲线C在点P附近位于直线l的两侧,则称直线l在点P处“切过”曲线C.

下列命题正确的是 ①③④ (写出所有正确命题的编号).

①直线l:y=0在点P(0,0)处“切过”曲线C:y=x3

②直线l:x=﹣1在点P(﹣1,0)处“切过”曲线C:y=(x+1)2

③直线l:y=x在点P(0,0)处“切过”曲线C:y=sinx

④直线l:y=x在点P(0,0)处“切过”曲线C:y=tanx

⑤直线l:y=x﹣1在点P(1,0)处“切过”曲线C:y=lnx.

【分析】分别求出每一个命题中曲线C的导数,得到曲线在点P出的导数值,求出曲线在点P处的切线方程,再由曲线在点P两侧的函数值与对应直线上点的值的大小判断是否满足(ii),则正确的选项可求.

【解答】解:对于①,由y=x3,得y′=3x2,则y′|x=0=0,直线y=0是过点P(0,0)的曲线C的切线,

又当x>0时y>0,当x<0时y<0,满足曲线C在P(0,0)附近位于直线y=0两侧,

∴命题①正确;

对于②,由y=(x+1)2,得y′=2(x+1),则y′|x=﹣1=0,

而直线l:x=﹣1的斜率不存在,在点P(﹣1,0)处不与曲线C相切,

∴命题②错误;

对于③,由y=sinx,得y′=cosx,则y′|x=0=1,直线y=x是过点P(0,0)的曲线的切线,

又x∈时x<sinx,x∈时x>sinx,满足曲线C在P(0,0)附近位于直线y=x两侧,

∴命题③正确;

对于④,由y=tanx,得,则y′|x=0=1,直线y=x是过点P(0,0)的曲线的切线,

又x∈时tanx<x,x∈时tanx>x,满足曲线C在P(0,0)附近位于直线y=x两侧,

∴命题④正确;

对于⑤,由y=lnx,得,则y′|x=1=1,曲线在P(1,0)处的切线为y=x﹣1,

设g(x)=x﹣1﹣lnx,得,当x∈(0,1)时,g′(x)<0,

当x∈(1,+∞)时,g′(x)>0.

∴g(x)在(0,+∞)上有极小值也是最小值,为g(1)=0.

∴y=x﹣1恒在y=lnx的上方,不满足曲线C在点P附近位于直线l的两侧,

命题⑤错误.

故答案为:①③④.

【点评】本题考查命题的真假判断与应用,考查了利用导数研究过曲线上某点处的切线方程,训练了利用导数求函数的最值,判断③④时应熟记当x∈时,tanx>x>sinx,该题是中档题.

 

三、解答题(本大题共6小题,共75分)

16.(12分)设△ABC的内角A,B,C所对边的长分别为a,b,c,且b=3,c=1,△ABC的面积为,求cosA与a的值.

【分析】利用三角形的面积公式,求出sinA=,利用平方关系,求出cosA,利用余弦定理求出a的值.

【解答】解:∵b=3,c=1,△ABC的面积为,

∴=,

∴sinA=,

又∵sin2A+cos2A=1

∴cosA=±,

由余弦定理可得a==2或2.

【点评】本题考查三角形的面积公式、余弦定理,考查学生的计算能力,属于中档题.

 

17.(12分)某高校共有学生15 000人,其中男生10 500人,女生4500人.为调查该校学生每周平均体育运动时间的情况,采用分层抽样的方法,收集300位学生每周平均体育运动时间的样本数据(单位:小时).

(1)应收集多少位女生的样本数据?

(2)根据这300个样本数据,得到学生每周平均体育运动时间的频率分布直方图(如图所示),其中样本数据的分组区间为:[0,2],(2,4],(4,6],(6,8],(8,10],(10,12].估计该校学生每周平均体育运动时间超过4小时的概率.

(3)在样本数据中,有60位女生的每周平均体育运动时间超过4小时,请完成每周平均体育运动时间与性别列联表,并判断是否有95%的把握认为“该校学生的每周平均体育运动时间与性别有关”.

P(K2≥k0) 0.10 0.05 0.010 0.005 k0 2.706 3.841 6.635 7.879 附:K2=.



【分析】(1)根据频率分布直方图进行求解即可.

(2)由频率分布直方图先求出对应的频率,即可估计对应的概率.

(3)利用独立性检验进行求解即可

【解答】解:(1)300×=90,所以应收集90位女生的样本数据.

(2)由频率分布直方图得1﹣2×(0.100+0.025)=0.75,

所以该校学生每周平均体育运动时间超过4小时的概率的估计值为0.75.

(3)由(2)知,300位学生中有300×0.75=225人的每周平均体育运动时间超过4小时,75人的每周平均体育运动时间不超过4小时,又因为样本数据中有210份是关于男生的,90份是关于女生的,所以每周平均体育运动时间与性别列联表如下:每周平均体育运动时间与性别列联表

男生 女生 总计 每周平均体育运动时间

不超过4小时 45 30 75 每周平均体育运动时间

超过4小时 165 60 225 总计 210 90 300 结合列联表可算得K2==≈4.762>3.841

所以,有95%的把握认为“该校学生的每周平均体育运动时间与性别有关”.

【点评】本题主要考查频率分布直方图以及独立性检验的应用,比较基础

 

18.(12分)数列{an}满足a1=1,nan+1=(n+1)an+n(n+1),n∈N.

(Ⅰ)证明:数列{}是等差数列;

(Ⅱ)设bn=3n?,求数列{bn}的前n项和Sn.

【分析】(Ⅰ)将nan+1=(n+1)an+n(n+1)的两边同除以n(n+1)得,由等差数列的定义得证.

(Ⅱ)由(Ⅰ)求出bn=3n?=n?3n,利用错位相减求出数列{bn}的前n项和Sn.

【解答】证明(Ⅰ)∵nan+1=(n+1)an+n(n+1),

∴,

∴,

∴数列{}是以1为首项,以1为公差的等差数列;

(Ⅱ)由(Ⅰ)知,,

∴,

bn=3n?=n?3n,

∴?3n﹣1+n?3n①

?3n+n?3n+1②

①﹣②得3n﹣n?3n+1

=

=



【点评】本题考查利用等差数列的定义证明数列是等差数列;考查数列求和的方法:错位相减法.求和的关键是求出通项选方法.

 

19.(13分)如图,四棱锥P﹣ABCD的底面是边长为8的正方形,四条侧棱长均为2,点G,E,F,H分别是棱PB,AB,CD,PC上共面的四点,平面GEFH⊥平面ABCD,BC∥平面GEFH.

(Ⅰ)证明:GH∥EF;

(Ⅱ)若EB=2,求四边形GEFH的面积.



【分析】(Ⅰ)证明GH∥EF,只需证明EF∥平面PBC,只需证明BC∥EF,利用BC∥平面GEFH即可;

(Ⅱ)求出四边形GEFH的上底、下底及高,即可求出面积.

【解答】(Ⅰ)证明:∵BC∥平面GEFH,平面GEFH∩平面ABCD=EF,BC?平面ABCD,

∴BC∥EF,

∵EF?平面PBC,BC?平面PBC,

∴EF∥平面PBC,

∵平面EFGH∩平面PBC=GH,

∴EF∥GH;

(Ⅱ)解:连接AC,BD交于点O,BD交EF于点K,连接OP,GK.

∵PA=PC,O为AC中点,

∴PO⊥AC,

同理可得PO⊥BD,

又∵BD∩AC=O,AC?底面ABCD,BD?底面ABCD,

∴PO⊥底面ABCD,

又∵平面GEFH⊥平面ABCD,PO?平面GEFH,

∴PO∥平面GEFH,

∵平面PBD∩平面GEFH=GK,

∴PO∥GK,且GK⊥底面ABCD

∴GK是梯形GEFH的高

∵AB=8,EB=2,

∴,

∴KB=,即K为OB中点,

又∵PO∥GK,

∴GK=PO,即G为PB中点,且GH=,

由已知可得OB=4,PO===6,

∴GK=3,

故四边形GEFH的面积S===18.



【点评】本题考查线面平行的判定与性质,考查梯形面积的计算,正确运用线面平行的判定与性质是关键.

 

20.(13分)设函数f(x)=1+(1+a)x﹣x2﹣x3,其中a>0.

(Ⅰ)讨论f(x)在其定义域上的单调性;

(Ⅱ)当x∈[0,1]时,求f(x)取得最大值和最小值时的x的值.

【分析】(Ⅰ)利用导数判断函数的单调性即可;

(Ⅱ)利用(Ⅰ)的结论,讨论两根与1的大小关系,判断函数在[0,1]时的单调性,得出取最值时的x的取值.

【解答】解:(Ⅰ)f(x)的定义域为(﹣∞,+∞),f′(x)=1+a﹣2x﹣3x2,

由f′(x)=0,得x1=,x2=,x1<x2,

∴由f′(x)<0得x<,x>;

由f′(x)>0得<x<;

故f(x)在(﹣∞,)和(,+∞)单调递减,

在(,)上单调递增;



(Ⅱ)∵a>0,∴x1<0,x2>0,∵x∈[0,1],当时,即a≥4

①当a≥4时,x2≥1,由(Ⅰ)知,f(x)在[0,1]上单调递增,∴f(x)在x=0和x=1处分别取得最小值和最大值.

②当0<a<4时,x2<1,由(Ⅰ)知,f(x)在[0,x2]单调递增,在[x2,1]上单调递减,

因此f(x)在x=x2=处取得最大值,又f(0)=1,f(1)=a,

∴当0<a<1时,f(x)在x=1处取得最小值;

当a=1时,f(x)在x=0和x=1处取得最小值;

当1<a<4时,f(x)在x=0处取得最小值.

【点评】本题主要考查利用导数研究函数的单调性及最值的知识,考查学生分类讨论思想的运用能力,属中档题.

 

21.(13分)设F1,F2分别是椭圆E:+=1(a>b>0)的左、右焦点,过点F1的直线交椭圆E于A,B两点,|AF1|=3|F1B|.

(Ⅰ)若|AB|=4,△ABF2的周长为16,求|AF2|;

(Ⅱ)若cos∠AF2B=,求椭圆E的离心率.

【分析】(Ⅰ)利用|AB|=4,△ABF2的周长为16,|AF1|=3|F1B|,结合椭圆的定义,即可求|AF2|;

(Ⅱ)设|F1B|=k(k>0),则|AF1|=3k,|AB|=4k,由cos∠AF2B=,利用余弦定理,可得a=3k,从而△AF1F2是等腰直角三角形,即可求椭圆E的离心率.

【解答】解:(Ⅰ)∵|AB|=4,|AF1|=3|F1B|,

∴|AF1|=3,|F1B|=1,

∵△ABF2的周长为16,

∴4a=16,

∴|AF1|+|AF2|=2a=8,

∴|AF2|=5;

(Ⅱ)设|F1B|=k(k>0),则|AF1|=3k,|AB|=4k,

∴|AF2|=2a﹣3k,|BF2|=2a﹣k

∵cos∠AF2B=,

在△ABF2中,由余弦定理得,|AB|2=|AF2|2+|BF2|2﹣2|AF2|?|BF2|cos∠AF2B,

∴(4k)2=(2a﹣3k)2+(2a﹣k)2﹣(2a﹣3k)(2a﹣k),

化简可得(a+k)(a﹣3k)=0,而a+k>0,故a=3k,

∴|AF2|=|AF1|=3k,|BF2|=5k,

∴|BF2|2=|AF2|2+|AB|2,

∴AF1⊥AF2,

∴△AF1F2是等腰直角三角形,

∴c=a,

∴e==.

【点评】本题考查椭圆的定义,考查椭圆的性质,考查余弦定理的运用,考查学生的计算能力,属于中档题.

 





























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