资源描述
2021年天津市十二区县重点学校
高考数学一模试卷(文科)
一、选择题(本题共8个小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一个是正确的)
1.(5分)(2021•天津校级一模)i为虚数单位,复数=( )
A. i﹣2 B. 2﹣i C. D.
【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】: 利用复数的运算法则即可得出.
【解析】: 解:复数===,
故选:C.
【点评】: 本题考查了复数的运算法则,属于基础题.
2.(5分)(2021•天津校级一模)已知实数x,y满足约束条件,则z=2x+y的最小值是( )
A. ﹣4 B. ﹣2 C. 0 D. 2
【考点】: 简洁线性规划.
【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.
【解析】: 解:作出不等式组对应的平面区域如图:
由z=2x+y得y=﹣2x+z,
平移直线y=﹣2x+z,
由图象可知当直线y=﹣2x+z经过点A时,直线的截距最小,
此时z最小,
由,解得,
即A(﹣1,2),此时z=﹣1×2+2=0,
故选:C
【点评】: 本题主要考查线性规划的应用,利用数形结合是解决本题的关键.
3.(5分)(2021•天津校级一模)阅读如图的程序的框图,则输出S=( )
A. 30 B. 50 C. 60 D. 70
【考点】: 程序框图.
【专题】: 图表型;算法和程序框图.
【分析】: 模拟执行程序框图,依次写出每次循环得到的S,i的值,当i=11时,不满足条件i≤9,退出循环,输出S的值为50.
【解析】: 解:模拟执行程序框图,可得
S=0,i=1
S=2,i=3
满足条件i≤9,S=8,i=5
满足条件i≤9,S=18,i=7
满足条件i≤9,S=32,i=9
满足条件i≤9,S=50,i=11
不满足条件i≤9,退出循环,输出S的值为50.
故选:B.
【点评】: 本题主要考察了循环结构的程序框图,依次正确写出每次循环得到的S,i的值是解题的关键,属于基本学问的考查.
4.(5分)(2021•天津校级一模)设则a,b,c的大小关系是( )
A. b>a>c B. a>b>c C. c>a>b D. a>c>b
【考点】: 对数值大小的比较.
【专题】: 函数的性质及应用.
【分析】: 依据对数函数和指数函数的单调性,比较它们与0和1的大小关系,从而得到答案.
【解析】: 解:∵0=log41<a=log43<log44=1,
b=log0•43<log0•41=0,
0<c=,
∴a>c>b.
故选:D.
【点评】: 本题考查了对数值和指数值大小的比较,考查了对数函数的单调性,是基础题.
5.(5分)(2021•天津校级一模)下列四个命题
①已知命题P:∀x∈R,x2+x<0,则¬P:∃x∈R,x2+x<0;
②的零点所在的区间是(1,2);
③若实数x,y满足xy=1,则x2+2y2的最小值为;
④设a,b是两条直线,α,β是两个平面,则a⊂α,b⊥β,α∥β是a⊥b的充分条件;
其中真命题的个数为( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
【考点】: 命题的真假推断与应用.
【专题】: 简易规律.
【分析】: ①利用命题的否定定义即可推断出正误;
②分别画出y=x2与y=的图象,可知:函数的零点有两个,再利用函数零点存在定理即可推断出;
③利用基本不等式的性质即可推断出正误;
④利用面面平行的性质、线面垂直的性质定理即可推断出正误.
【解析】: 解:①由命题P:∀x∈R,x2+x<0,则¬P:∃x∈R,x2+x≥0,因此不正确;
②,分别画出y=x2与y=的图象,可知:函数的零点有两个:一个零点在区间(0,1),另一个零点﹣2,因此不正确;
③若实数x,y满足xy=1,则x2+2y2≥=,当且仅当x=y时取等号,其最小值为,正确;
④∵a⊂α,b⊥β,α∥β,利用面面平行的性质、线面垂直的性质定理可得:a⊥b,反之不成立,因此a⊂α,b⊥β,α∥β是a⊥b的充分条件,正确.
其中真命题的个数为2.
故选:C.
【点评】: 本题考查了简易规律的判定方法、函数的零点、基本不等式的性质、面面平行的性质、线面垂直的性质定理,考查了推理力量与计算力量,属于中档题.
6.(5分)(2021•天津校级一模)将的图象上各点的横坐标缩短到原来的一半,纵坐标不变,再将图象上全部点向左平移个单位,则所得函数图象的一条对称轴为( )
A. B. C. D.
【考点】: 正弦函数的图象.
【专题】: 三角函数的图像与性质.
【分析】: 由条件利用y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律,可得所得图象对应的函数解析式,再依据正弦函数的图象的对称性,求得所得函数图象的一条对称轴.
【解析】: 解:将的图象上各点的横坐标缩短到原来的一半,纵坐标不变,
可得函数y=sin(2x+)的图象;
再把所得图象象左平移个单位,则所得函数图象对应的解析式为y=sin[2(x+)+]=sin(2x+),
令2x+=kπ+,求得 x=﹣,k∈z,故所得函数的图象的对称轴方程为 x=﹣,k∈z.
结合所给的选项,
故选:A.
【点评】: 本题主要考查y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律,正弦函数的图象的对称性,属于基础题.
7.(5分)(2021•天津校级一模)已知双曲线﹣=1(a>0,b>0)与抛物线y2=2px(p>0)有相同的焦点,且双曲线的一条渐近线与抛物线的准线交于点,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【考点】: 双曲线的简洁性质.
【专题】: 计算题;圆锥曲线的定义、性质与方程.
【分析】: 依据题意,点在抛物线的准线上,结合抛物线的性质,可得p=10,进而可得抛物线的焦点坐标,可得c的值由点(﹣2,﹣1)在双曲线的渐近线上,可得渐近线方程,进而可得b的值,由双曲线的性质,可得a,b,进而可得答案.
【解析】: 解:依据题意,双曲线的一条渐近线与抛物线的准线的交点坐标为,
即点在抛物线的准线上,则p=10,
则抛物线的焦点为(5,0);
由于双曲线﹣=1(a>0,b>0)与抛物线y2=2px(p>0)有相同的焦点,
所以c=5,
由于点在双曲线的渐近线上,则其渐近线方程为y=±x,
所以a=4,b=3
所以e==
故选B.
【点评】: 本题考查双曲线与抛物线的性质,留意题目“双曲线的一条渐近线与抛物线的准线的交点坐标为”这一条件的运用是关键.
8.(5分)(2021•天津校级一模)定义域为R的函数f(x)满足f(x+2)=2f(x)﹣2,当x∈(0,2]时,f(x)=,若x∈(0,4]时,t2﹣≤f(x)恒成立,则实数t的取值范围是( )
A. [1,2] B. [2,] C. [1,] D. [2,+∞)
【考点】: 分段函数的应用;函数恒成立问题.
【专题】: 函数的性质及应用;不等式的解法及应用.
【分析】: 由f(x+2)=2f(x)﹣2,求出x∈(2,3),以及x∈[3,4],的函数的解析式,分别求出(0,4]内的四段的最小值,留意运用二次函数的最值和函数的单调性,再由t2﹣≤f(x)恒成马上为由t2﹣≤f(x)min,解不等式即可得到所求范围.
【解析】: 解:当x∈(2,3),则x﹣2∈(0,1),
则f(x)=2f(x﹣2)﹣2=2(x﹣2)2﹣2(x﹣2)﹣2,即为
f(x)=2x2﹣10x+10,
当x∈[3,4],则x﹣2∈[1,2],
则f(x)=2f(x﹣2)﹣2=﹣2.
当x∈(0,1)时,当x=时,f(x)取得最小值,且为﹣;
当x∈[1,2]时,当x=2时,f(x)取得最小值,且为;
当x∈(2,3)时,当x=时,f(x)取得最小值,且为﹣;
当x∈[3,4]时,当x=4时,f(x)取得最小值,且为﹣1.
综上可得,f(x)在(0,4]的最小值为﹣.
若x∈(0,4]时,t2﹣≤f(x)恒成立,
则有t2﹣≤﹣.
解得1≤t≤.
故选:C.
【点评】: 本题考查分段函数的运用,主要考查分段函数的最小值,运用不等式的恒成立思想转化为求函数的最值是解题的关键.
二.填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分.把答案填在答题卷中相应的横线上.
9.(5分)(2021•天津校级一模)已知集合M={x||x|≤2},N={﹣3,﹣2,﹣1,0,1},则M∩N= {﹣2,﹣1,0,1} .
【考点】: 交集及其运算.
【专题】: 集合.
【分析】: 依据集合的基本运算,求交集即可.
【解析】: 解:∵M={x||x|≤2}={x|﹣2≤x≤2},N={﹣3,﹣2,﹣1,0,1},
∴M∩N={﹣2,﹣1,0,1};
故答案为:{﹣2,﹣1,0,1}
【点评】: 本题主要考查集合的基本运算,比较基础.
10.(5分)(2021•天津校级一模)一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积 .
【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得,该几何体是一个半圆锥和一个四分之一球的组合体,分别计算它们的体积,相加可得答案.
【解析】: 解:由已知中的三视图可得,该几何体是一个半圆锥和一个四分之一球的组合体,
球的半径为圆锥的底面半径均为1,圆锥的高为2,
故四分之一球的体积为:=,
半圆锥的体积为:=,
故组合体的体积V=+=;
故答案为:
【点评】: 本题考查的学问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外形.
11.(5分)(2021•天津校级一模)已知等差数列{an}的公差为2,若a4是a2,a8的等比中项,则数列{an}的前5项和为S5= 30 .
【考点】: 等差数列的前n项和.
【专题】: 等差数列与等比数列.
【分析】: a4是a2,a8的等比中项,可得,再利用等差数列的通项公式及其前n项和公式即可得出.
【解析】: 解:∵a4是a2,a8的等比中项,
∴,
∴=(a1+2)(a1+7×2),
化为a1=2,
∴S5==30.
故答案为:30.
【点评】: 本题考查了等差数列与等比数列的通项公式及其前n项和公式,属于基础题.
12.(5分)(2021•天津校级一模)已知直线y=kx+3与圆x2+y2﹣6x﹣4y+5=0相交于M,N两点,若|MN|=2,则k的值是 ﹣2或 .
【考点】: 直线与圆的位置关系.
【专题】: 直线与圆.
【分析】: 把圆的方程化为标准形式,求出弦心距,再利用弦长公式求得k的值.
【解析】: 解:圆x2+y2﹣6x﹣4y+5=0 即 (x﹣3)2+(y﹣2)2=8,当|MN|=2时,
圆心(3,2)到直线y=kx+3的距离为d====,
求得k=,
故答案为:﹣2或.
【点评】: 本题主要考查圆的标准方程,直线和圆相交的性质,点到直线的距离公式,弦长公式的应用,属于基础题.
13.(5分)(2021•天津校级一模)如图△ABC是圆O的内接三角形,PA是圆O的切线,A为切点,PB交AC于点E,交圆O于点D,若PE=PA,∠ABC=45°,且PD=2,BD=6,则AC= 5 .
【考点】: 与圆有关的比例线段.
【专题】: 选作题;立体几何.
【分析】: 由PDB为圆O的割线,PA为圆的切线,由切割线定理,结合PD=2,BD=6易得PA长,由∠ABC=45°结合弦切角定理,依据PE长求出AE长及ED,DB长,再依据相交弦定理可求出CE,进而得到答案.
【解析】: 解:∵PD=2,BD=6,∴PB=PD+BD=8,
由切割线定理得PA2=PD•PB=16,
∴PA=4,
又∵PE=PA,∴PE=4,
又∠PAC=∠ABC=45°,
∴AE=4,
又DE=PE﹣PD=2,BE=BD﹣DE=4,
由相交弦定理可得:AE•CE=BE•ED=8,
∴CE=,
∴AC=AE+CE=5,
故答案:.
【点评】: 本题考查的学问点是与圆相关的比例线段,依据已知条件求出与圆相关线段的长,构造方程组,求出未知线段是解答的关键.
14.(5分)(2021•天津校级一模)已知平行四边形ABCD中,∠A=45°,,AB=2,F为BC边上一点,且=2,若AF与BD交于点E,则= .
【考点】: 平面对量数量积的运算.
【专题】: 平面对量及应用.
【分析】: 依据题意,建立直角坐标系,依据相像比可得各点的坐标,再计算即可.
【解析】: 解:依据题意,以A为原点,AB为x轴,
建立直角坐标系如图,明显△EBF∽△EDO,
由题意可知O(0,0),B(2,0),C(3,1),D(1,1),
∵=2,及相像比的性质
∴F(,),,
∴E(,),
从而==,
故答案为:.
【点评】: 本题考查向量的数量积,建立坐标系依据相像比得出各点的坐标是解题的关键,属中档题.
三.解答题:本大题6小题,共80分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15.(13分)(2021•天津校级一模)某学校的三个同学社团人数分布如下表(每名同学只能参与一个社团):
围棋社 舞蹈社 相声社
男生 5 10 28
女生 15 30 m
学校要对这三个社团的活动效果进行抽样调查,按分层抽样的方法从三个社团成员中抽取18人,结果相声社被抽出了6人.
(Ⅰ)求相声社女生有多少人;
(Ⅱ)已知三个社团各有社长两名,且均为一名男生一名女生,现从6名社长中随机选出2名(每人被选到的可能性相同).
①用恰当字母列举出全部可能的结果;
②设M为大事“选出的2人来自不同社团且恰有1名男社长和1名女社长”,求大事M发生的概率.
【考点】: 列举法计算基本大事数及大事发生的概率;分层抽样方法.
【专题】: 概率与统计.
【分析】: (Ⅰ)由分层抽样的特点可得m的方程,解方程可得;
(Ⅱ)设3个社团的男社长依次为a,b,c,3个社团的女社长依次为A,B,C,列举可得总的基本大事共15种,M含6种,由概率公式可得.
【解析】: 解:(Ⅰ)∵按分层抽样的方法从三个社团成员中抽取18人,相声社被抽出了6人,
∴,解得m=2,
∴相声社女生有2人;
(Ⅱ)设3个社团的男社长依次为a,b,c,3个社团的女社长依次为A,B,C,
从6名社长中随机选出2名全部可能结果为:{a,A},{a,B},{a,C},{b,A},
{b,B},{b,C},{c,A},{c,B},{c,C}{A,B},{A,C},{B,C},{a,b}
,{a,c},{b,c}共15种,
M所含基本大事为:{a,B},{a,C},{b,A},{b,C},{c,A},{c,B}共6种,
由概率公式可得
【点评】: 本题考查列举法求基本大事及大事发生的概率,涉及分层抽样,属基础题.
16.(13分)(2021•天津校级一模)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,sinA=,cosC=﹣,a=.
(Ⅰ)求b,c的值;
(Ⅱ)求的值.
【考点】: 余弦定理;正弦定理.
【专题】: 解三角形.
【分析】: (Ⅰ)由条件利用同角三角函数的基本关系求得sinC的值,再利用正弦定理求得c的值,应用余弦定理求得b的值.
(Ⅱ)由于可得A为锐角,求出cosA的值,再利用二倍角公式求得cos2A、sin2A的值,可得的值.
【解析】: 解:(Ⅰ)在△ABC中,,∴,
依据,得.
依据c2=a2+b2﹣2abcosC,以及,可得b2+2b﹣15=0,解得b=3,b=﹣5(舍).
(Ⅱ)由于,知A为锐角,所以,
从而,,
∴=.
【点评】: 本题主要考查同角三角函数的基本关系,正弦定理和余弦定理的应用,二倍角公式、两角和的余弦公式,属于中档题.
17.(13分)(2021•天津校级一模)如图,三棱柱ABC﹣A1B1C1中,A1A⊥平面ABC,AC=BC,AB=2A1A=4.以AB,BC为邻边作平行四边形ABCD,连接A1D和DC1.
(Ⅰ)求证:A1D∥平面BCC1B1;
(Ⅱ)若二面角A1﹣DC﹣A为45°,
①证明:平面A1C1D⊥平面A1AD;
②求直线A1A与平面A1C1D所成角的正切值.
【考点】: 二面角的平面角及求法;直线与平面平行的判定.
【专题】: 空间角.
【分析】: (Ⅰ)连结B1C,证明A1D∥B1C即可;
(Ⅱ)①取CD的中点O,连接AO,A1O,证明∠A1OA=45°是二面角A﹣DC﹣A1的平面角,从而DA⊥AC,结合已知条件AA1⊥平面ABC,所以AC⊥平面A1AD,利用AC∥A1C1即得结论;②过A作AM⊥A1D于M,结合①可得AM⊥平面A1C1D,从而在Rt△A1AD中,,所以.
【解析】: (Ⅰ)证明:连结B1C,
∵三棱柱ABC﹣A1B1C1中A1B1∥AB且A1B1=AB,
由平行四边形ABCD得CD∥AB且CD=AB,
∴A1B1∥CD且A1B1=CD,
∴四边形A1B1CD为平行四边形,A1D∥B1C,
∵B1C⊂平面BCC1B1,A1D⊄平面BCC1B1,
∴A1D∥平面BCC1B1;
(Ⅱ)①取CD的中点O,连接AO,A1O,在平行四边形ABCD中BC=AD,
又AC=BC,所以AD=AC,O是CD中点,所以AO⊥CD,(1)
∵AA1⊥平面ABC,AC、AD⊂平面ABC,∴AA1⊥AD,AA1⊥AC,
又AD=AC,所以A1D=A1C,O是CD中点,所以A1O⊥CD,(2)
由 (1)、(2)可知∠A1OA是二面角A﹣DC﹣A1的平面角,即∠A1OA=45°,
所以在Rt△A1AO中AO=A1A=2,平行四边形ABCD中AB=CD=4,
所以在等腰三角形ADC中,所以DA⊥AC.
∵AA1⊥平面ABC,AC⊂平面ABC,
又A1A⊥AC,A1A∩DA=A,
所以AC⊥平面A1AD,三棱柱ABC﹣A1B1C1中AC∥A1C1,∴A1C1⊥平面A1AD,
∵A1C1⊂平面A1C1D,∴平面A1C1D⊥平面AA1D;
②过A作AM⊥A1D于M,由于平面A1C1D⊥平面AA1D,
及平面A1C1D∩平面A1AD=A1D,∴AM⊥平面A1C1D,
∴A1M是AA1在平面A1C1D上的射影,∠AA1M是AA1与平面A1C1D所成角,
在Rt△A1AD中,,∴.
【点评】: 本题考查直线与平面平行、平面与平面垂直的证明,考查二面角的大小的求法,解题时要认真审题,属于中档题.
18.(13分)(2021•天津校级一模)若数列{an}的前n项和为Sn,对任意正整数n都有4an﹣3Sn=8.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)令bn=(﹣1)n﹣1,求数列{bn}的前n项和Tn.
【考点】: 数列的求和;数列递推式.
【专题】: 等差数列与等比数列.
【分析】: (I)利用递推式、等比数列的通项公式即可得出;
(II)利用对数的运算性质、“裂项求和”即可得出.
【解析】: 解:(Ⅰ)由4an﹣3Sn=8,当n=1时,得4a1﹣3a1=8,解得a1=8.
由4an﹣3Sn=8…①,
当n≥2时,4an﹣1﹣3Sn﹣1=8…②,
①﹣②得:an=4an﹣1,
∴数列{an}是(首项a1=8,公比q=4的)等比数列,
∴,
(Ⅱ)由(1)log2an=2n+1知:,
∴,
当n为偶数时,=,
当n为奇数时,=.
∴Tn=.
【点评】: 本题考查了递推式的应用、等比数列的通项公式、对数的运算性质,考查了分类争辩思想方法,考查了推理力量与计算力量,属于中档题.
19.(14分)(2021•天津校级一模)已知椭圆的左顶点为A1,右焦点为F2,过点F2作垂直于x轴的直线交该椭圆于M、N两点,直线A1M的斜率为.
(Ⅰ)求椭圆的离心率;
(Ⅱ)若△A1MN的外接圆在M处的切线与椭圆相交所得弦长为,求椭圆方程.
【考点】: 椭圆的简洁性质.
【专题】: 圆锥曲线的定义、性质与方程.
【分析】: (Ⅰ)首先,得到点M的坐标,然后,代入,得到,从而确定其斜率关系;
(Ⅱ)首先,得到A1(﹣2c,0),然后,可以设外接圆圆心设为P(x0,0),结合圆的性质建立等式,然后,利用弦长公式求解即可.
【解析】: 解:(Ⅰ)由题意﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(1分)
由于A1(﹣a,0),所以﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(2分)
将b2=a2﹣c2代入上式并整理得(或a=2c)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(3分)
所以﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(4分)
(Ⅱ)由(Ⅰ)得a=2c,(或)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(5分)
所以A1(﹣2c,0),外接圆圆心设为P(x0,0)
由|PA1|=|PM|,得﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(6分)
解得:﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(7分)
所以﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(8分)
所以△A1MN外接圆在M处切线斜率为,设该切线与椭圆另一交点为C
则切线MC方程为,即﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(9分)
与椭圆方程3x2+4y2=12c2联立得7x2﹣18cx+11c2=0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(10分)
解得﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(11分)
由弦长公式得﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(12分)
解得c=1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(13分)
所以椭圆方程为﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(14分)
【点评】: 本题重点考查了椭圆的标准方程、简洁几何性质、直线与椭圆的位置关系、弦长公式等学问,属于中档题.
20.(14分)(2021•天津校级一模)已知函数f(x)=ax2﹣(a+2)x+lnx(x>0,其中a为实数).
(Ⅰ)当a=1时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;
(Ⅱ)当a>0时,若f(x)在区间[1,e]上的最小值为﹣2,求a的取值范围;
(Ⅲ)若g(x)=f(x)﹣ax2+(a+2)x时,令F(x)=g(x)+g′(x),给定x1,x2∈(1,+∞),x1<x2,对于两个大于1的正数α,β,存在实数m满足:α=mx1+(1﹣m)x2,β=(1﹣m)x1+mx2,并且使得不等式|F(α)﹣F(β)|<|F(x1)﹣F(x2)|恒成立,求实数m的取值范围.
【考点】: 利用导数争辩函数的单调性;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)当a=1时,求出f'(1)及f(1)即可;
(Ⅱ)当a>0时令f'(x)=0,解之得或.综合、、三种状况考虑即可.
(Ⅲ)先推断F(x)在区间(1,+∞)上单调递增,从而当x≥1时,F(x)>0,再综合m∈(0,1)、m≤0、m≥1三种状况即可得实数m的取值范围.
【解析】: 解:(Ⅰ)当a=1时,.
由于f'(1)=0,f(1)=﹣2,所以切线方程是y=﹣2;
(Ⅱ)==(x>0)
由于a>0,故令f'(x)=0,得或.
(1)当,即a≥1时,f(x)在[1,e]上单调递增,
所以f(x)在[1,e]上的最小值是f(1)=﹣2,适合题意;
(2)当时,在上f'(x)<0,f(x)单调递减,
在上f'(x)>0,f(x)单调递增,
所以f(x)的最小值是,不合题意;
(3)当时,f(x)在(1,e)上单调递减,
所以,f(x)在[1,e]上的最小值是f(e)<f(1)=﹣2,不合题意,
综上可知,a的取值范围是[1,+∞).
(Ⅲ),
由=可得x≥1,
所以F(x)在区间(1,+∞)上单调递增,
∴当x≥1时,F(x)≥F(1)>0,
①当m∈(0,1)时,有α=mx1+(1﹣m)x2>mx1+(1﹣m)x1=x1,
α=mx1+(1﹣m)x2<mx2+(1﹣m)x2=x2,
得α∈(x1,x2),同理β∈(x1,x2),
∴由f(x)的单调性知0<F(x1)<F(α)、F(β)<F(x2),
从而有|F(α)﹣F(β)|<|F(x1)﹣F(x2)|,符合题设.
②当m≤0时,α=mx1+(1﹣m)x2≥mx2+(1﹣m)x2=x2,
β=mx1+(1﹣m)x2≤mx1+(1﹣m)x1=x1,
由f(x)的单调性知0<F(β)≤F(x1)<F(x2)≤F(α),
∴|F(α)﹣F(β)|≥|F(x1)﹣F(x2)|,与题设不符,
③当m≥1时,同理可得α≤x1,β≥x2,
得|F(α)﹣F(β)|≥|F(x1)﹣F(x2)|,与题设不符.
∴综合①、②、③得m∈(0,1).
【点评】: 本题考查利用导数解决含不等式的相关问题,考查分类争辩的思想,属于中档题.
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