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    2020-2021学年山东省淄博高二(下)期中检测数学试卷人教A版

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    2020-2021学年山东省淄博高二(下)期中检测数学试卷人教A版

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    这是一份2020-2021学年山东省淄博高二(下)期中检测数学试卷人教A版,共10页。试卷主要包含了选择题,多选题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。



    1. 某运动物体的位移s(单位:米)关于时间t(单位:秒)的函数关系式为s=2t2−1,则该物体在t=1秒时的瞬时速度为( )
    A.1米/秒B.2米/秒C.3米/秒D.4米/秒

    2. 公比不为1的等比数列an满足a5a6+a4a7=8,若a2⋅am=4,则m的值为( )
    A.8B.9 C.10 D.11

    3. 从集合{1, 2, 3, ..., 10}中任意选出三个不同的数,使这三个数成等比数列,这样的等比数列的个数为( )
    A.3B.4C.6D.8

    4. 函数fx=ex−x的单调递减区间为( )
    A.−∞,0B.0,+∞C.−∞,1D.1,+∞

    5. 已知数列{an} 的前n项和Sn满足Sn=n2,记数列1anan+1的前n项和为Tn, n∈N∗.则T20的值为( )
    A.1939B.3839C.2041D.4041

    6. 已知函数f(x)的导函数为f′(x),若y=f′(x)的图象如图所示,则函数y=f(x)的图象可能是( )

    A.B.
    C.D.

    7. 若一个三位正整数的十位数字比个位数字和百位数字都大,则称这个数为“伞数”,现从1,2,3,4,5这5个数字中任取3个数字,组成没有重复数字的三位数,其中“伞数”共有( )个.
    A.60B.53C.20D.35

    8. 定义“等积数列”:在一个数列中,如果每一项与它的后一项的积都为同一个常数,那么这个数列叫做等积数列,这个常数叫做该数列的公积,已知数列an是等积数列且a1=3,前61项的和为113,则这个数列的公积为( )
    A.2B.3C.6D.8
    二、多选题

    下列求导运算错误的是( )
    A.csx′=sinxB.3x′=3xlg3e
    C.lgx′=1xln10D.x−2′=−2x−1

    下列各式中与排列数Anm相等的是( )
    A.n!n−m!B.nn−1n−2⋯ n−m
    C.nAn−1mn−m+1D.An1An−1m−1

    数列an满足:a1=1, an+1=3an+1,n∈N∗,下列说法正确的是( )
    A.数列an+12为等比数列
    B.an=12×3n−12
    C.数列an是递减数列
    D.an的前n项和Sn=14×3n+1−54

    已知函数fx=x2+x−1ex,则下列结论正确的是( )
    A.函数fx不存在两个不同的零点
    B.函数fx既存在极大值又存在极小值
    C.当−eD.若x∈[t,+∞)时,fxmax=5e2,则t的最大值为2
    三、填空题

    现有5种不同颜色要对如图所示的四个部分进行着色,要求有公共边界的两块不能用同一种颜色,则不同的着色方法种数为________.


    函数fx=lnx−ax在区间1,4上是增函数,则实数a的取值范围为________.

    如图,将全体正整数排成一个三角形数阵,按照这样的排列规律,第n行(n≥3)从右向左的第3个数为________.


    已知f1(x)=sinx+csx,且f2(x)=f1′(x),f3(x)=f2′(x),…,fn(x)=fn−1′(x),…(n∈N∗, n≥2),则f1(π4)+f2(π4)+...+f2015(π4)=________.
    四、解答题

    求曲线y=e−2x+1在点(0, 2)处的切线方程以及该切线与直线y=0和y=x围成的三角形的面积.

    一场小型晚会有3个唱歌节目和2个相声节目,要求排出一个书目单 .
    (1)2个相声节目要排在一起,有多少种排法?

    (2)第一个节目和最后一个节目都是唱歌节目,有多少种排法?

    (3)前3个节目中要有相声节目,有多少种排法?

    已知等差数列an的前n项和为Sn,a1=2,S3=18.
    (1)求an的通项公式;

    (2)设bn=12an−30,数列bn的前n项和为Tn,求Tn的最小值.

    在①函数fx的单调减区间为13,1;②函数fx在x=−1处的切线方程为y=8x+14,且b>0;③函数fx在x=1处取得极小值10;这三个条件中任选一个,补充在下面问题中求解.
    已知函数fx=x3+ax2+bx−a2−7a,且________.
    (1)求a、b的值;

    (2)若x∈−1,2,求函数fx的最小值.

    已知正项数列an的前n项和为Sn,且an+12=2Sn+n+1,a2=2.
    (1)求数列an的通项公式an;

    (2)若bn=an⋅2n,数列bn前n项和为Tn.

    已知函数f(x)=(2x2−4ax)lnx+x2.
    (1)当a=1时,求函数f(x)的单调区间;

    (2)若函数f(x)在[1, +∞)上的最小值为1,求实数a的取值范围;

    (3))若a>1e,讨论函数f(x)在[1, +∞)上的零点.
    参考答案与试题解析
    2020-2021学年山东省淄博市高二(下)期中检测数学试卷
    一、选择题
    1.
    【答案】
    D
    【考点】
    变化的快慢与变化率
    导数的运算
    【解析】
    根据瞬时速度与导数的关系,先对s求导,再把t=1代入s′进行运算即可得解.
    【解答】
    解:∵ s=2t2−1,
    ∴ s′=4t,
    当t=1时,s′=4×1=4.
    故选D.
    2.
    【答案】
    B
    【考点】
    等比数列的性质
    【解析】
    由等比数列通项公式得a5a6=a4a7=4,由此利用a2⋅am=4,得到2+m=5+6=11 ,从而能求出m的值.
    【解答】
    解:∵ 公比不为1的等比数列{an}满足a5a6+a4a7=8,
    ∴a5a6=a4a7=4,
    ∵ a2⋅am=4,
    ∴2+m=5+6=11,
    解得m=9.
    故选B.
    3.
    【答案】
    D
    【考点】
    等比关系的确定
    【解析】
    直接利用枚举法写出所有的等比数列即可得到答案.
    【解答】
    解:公比q=2时,有1,2,4;2,4,8.
    公比q=3时,有1,3,9.
    公比q=32时,有4,6,9.
    以上共4个;
    反过来也有4个,即4,2,1;8,4,2;9,3,1;9,6,4.
    ∴ 等比数列个数为8.
    故选D.
    4.
    【答案】
    A
    【考点】
    利用导数研究函数的单调性
    【解析】
    求导函数得出f′x=ex−1,可知f′x<0时fx单调递减,从而解ex1−1<0即可得出fx的单调递减区间.
    【解答】
    解:f′x=ex−1,
    ∵ f′x<0时,fx单调递减,
    ∴ ex−1<0,
    ∴ x<0,
    ∴ fx的单调递减区间为−∞,0.
    故选A.
    5.
    【答案】
    C
    【考点】
    数列的求和
    数列递推式
    【解析】
    先由an=Sn−Sn−1求出an,再利用裂项相消法求数列1anan+1的前20项和即可.
    【解答】
    解:由Sn=n2,
    得an=Sn−Sn−1=n2−n−12=2n−1n≥2,
    当n=1时,a1=S1=1也满足上式,
    ∴ an=2n−1,
    ∴ 1anan+1=1212n−1−12n+1,
    ∴ T20=1a1a2+1a2a3+ ⋯+1a20a21
    =12×(1−13+13−15+⋯+139−141)
    =12×(1−141)=2041.
    故选C.
    6.
    【答案】
    D
    【考点】
    导数的几何意义
    【解析】
    根据函数单调性和导数之间的关系进行判断即可.
    【解答】
    解:由f′(x)的图象知,当x<0时f′(x)<0,函数为减函数,排除A,B,
    设右侧第一个零点为a,当00,函数为增函数,
    且x=0是函数的极小值点,排除C.
    故选D.
    7.
    【答案】
    C
    【考点】
    分类加法计数原理
    排列、组合及简单计数问题
    【解析】
    根据题意,因十位上的数最大,则其只能为3、4、5,进而分3种情形处理,即当十位数字分别为3、4、5时,计算每种情况下百位、个位的数字的情况数目,由分类计数原理,计算可得答案.
    【解答】
    解:根据题意,十位上的数最大,只能为3,4,5,
    分3种情形处理,当十位数字为3时,百位、个位的数字为1,2,有A22种选法,
    当十位数字为4时,百位、个位的数字为1,2,3,有A32种选法,
    当十位数字为5时,百位、个位的数字为1,2,3,4,有A42种选法,
    则伞数的个数为A22+A32+A42=20.
    故选C.
    8.
    【答案】
    A
    【考点】
    数列的函数特性
    【解析】
    根据“等积数列”的定义知,相邻两项乘积相同,所以每隔一个数的项都是相同的,利用所给条件列方程求解即可.
    【解答】
    解:因为数列an是等积数列,可设其公积为k,
    则有anan−1=k.
    因为a1=3,前61项的和为113,
    所以a1+a2+…+a61=113,
    即3+k3+…+3=113,
    所以3×31+k3×30=113,
    解得k=2,
    故选A.
    二、多选题
    【答案】
    A,B,D
    【考点】
    导数的运算
    【解析】
    利用求导公式逐项计算即可.
    【解答】
    解:对于A, csx′=−sinx ,故该选项错误,符合题意;
    对于B, 3x′=3xln3,故该选项错误,符合题意;
    对于C, lgx′=1xln10 ,故该选项正确,不符合题意;
    对于D, x−2′=−2x−3,故该选项错误,符合题意.
    故选ABD.
    【答案】
    A,D
    【考点】
    有关排列、组合的计算
    【解析】
    把所给的排列数展开,写成m个因式相乘的形式,再把选项中所给的式子变形,也写成因式的积的形式,得到结果,这是一个公式的应用.
    【解答】
    解:由Anm=nn−1n−2⋯n−m+1=n!n−m!,
    可知A正确,B错误,
    nAn−1mn−m+1=n(n−1)(n−2)⋯(n−m)n−1−m+1
    =n(n−1)(n−2)(n−3)⋯(n−m)
    ≠Anm,
    故C错误;
    又An1An−1m−1=nn−1n−2⋯n−1−m−1+1
    =nn−1n−2⋯n−m+1,
    故D正确,
    故选AD.
    【答案】
    A,B
    【考点】
    等比数列的性质
    等比数列的通项公式
    等比数列的前n项和
    等比关系的确定
    【解析】
    利用递推公式变形求解,逐项判定即可.
    【解答】
    解:A, ∵an+1=3an+1,
    ∴an+1+12=3an+12,
    即an+1+12an+12=3,
    ∴ 数列an+12为以首项为32,公比为3的等比数列,A正确;
    B,由A得an+12=32×3n−1,
    ∴an =12×3n−12 ,B正确 ;
    C,∵an =12×3n−12 ,
    ∴数列an是递增数列,C错误;
    D,Sn=12×31−3n1−3−12n
    =−14×3n+1−34−n2 ,D错误.
    故选AB.
    【答案】
    B,C,D
    【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
    函数的零点
    【解析】
    此题暂无解析
    【解答】
    解:由题意得,f′x=2x+1−x2−x+1ex=−x2+x+2ex,
    令f′x=0,
    解得:x=−1或x=2.
    当x <−1 或x>2 时,f′x<0,当−10,
    ∴ 函数f(x)在−∞,−1上单调递减,在−1,2上单调递增,在2,+∞上单调递减,
    ∴ 函数f(x) 有极小值f−1=−e,有极大值f2=5e2,故B正确;
    ∵ f(−1)<0,f(2)>0,
    ∴ 当−1∵ 当x→−∞时,fx→+∞,当x→+∞ 时, fx→0,
    ∴ x∈(−∞,−1)时,函数f(x)必定有且只有一个零点,x∈(2,+∞)时,函数f(x)没有零点,
    综合得,函数f(x)存在两个不同的零点,故A错误;
    根据题意,作出函数f(x)的图象,如图所示,
    由图象,可知当−e∵ f2=5e2且f(x)在(2,+∞)上单调递减,
    ∴ t的最大值为2,故D正确.
    故选BCD.
    三、填空题
    【答案】
    180
    【考点】
    排列、组合及简单计数问题
    计数原理的应用
    【解析】
    根据题意,依次分析4个区域的着色方法数目,由分步计数原理计算可得答案.
    【解答】
    解:先对中间两块B,C进行涂色,则共有A52种涂色方案,
    再对剩余两块涂色,则共有C31×C31=9种;
    故满足题意的所有涂色方案有A52×C31×C31=180种.
    故答案为:180.
    【答案】
    (−∞,14]
    【考点】
    利用导数研究不等式恒成立问题
    【解析】
    由题中条件可得,f′x≥0在1,4上恒成立,即a≤1x在1,4恒成立,进而把问题转化为求ℎx=1x在1,4上的最小值.
    【解答】
    解:因为fx=lnx−ax,
    所以f′x=1x−a=1−axxx>0.
    因为fx=lnx−ax在区间1,4上是增函数,
    所以f′x≥0在1,4上恒成立,
    即1−axx≥0在1,4上恒成立,
    则1−ax≥0,则ax≤1,则a≤1x在1,4上恒成立.
    设ℎx=1x,则ℎx在1,4上单调递减,则ℎxmin=14,所以a≤14,
    所以a的取值范围为(−∞,14].
    故答案为:(−∞,14].
    【答案】
    n2+n−42
    【考点】
    归纳推理
    等差数列的前n项和
    【解析】
    观察图例,我们可以得到每一行的数放在一起,是从一开始的连续的正整数,故n行的最后一个数,即为前n项数据的个数,即可得出结论.
    【解答】
    解:前n行共有正整数1+2+...+n个,即n2+n2个,
    即第n行的最后一个数为n2+n2.
    因此第n行(n≥3)从右向左的第3个数为n2+n2−2=n2+n−42.
    故答案为:n2+n−42.
    【答案】
    0
    【考点】
    导数的运算
    【解析】
    利用三角函数求导法则求出f2(x)、f3(x)、f4(x),…观察所求的结果,归纳其中的规律,发现标号的周期性为4,再将代入,每四项的和是一个常数,即可求得正确答案.
    【解答】
    解:f2(x)=f1′(x)=csx−sinx,
    f3(x)=(csx−sinx)′=−sinx−csx,
    f4(x)=−csx+sinx,
    f5(x)=sinx+csx,
    以此类推,可得出fn(x)=fn+4 (x),
    又∵ f1(x)+f2(x)+f3(x)+f4(x)=0,
    ∴ f1(π4)+f2(π4)+...+f2015(π4)=f1(π4)+f2(π4)+f3(π4)
    =−f4(π4)=csπ4−sinπ4=0,
    故答案为:0.
    四、解答题
    【答案】
    解:∵ y=e−2x+1,
    ∴ y′=(−2)e−2x,
    ∴ y′|x=0=(−2)e−2x|x=0=−2,
    ∴ 曲线y=e−2x+1在点(0, 2)处的切线方程为y−2=−2(x−0)即2x+y−2=0.
    令y=0解得x=1,令y=x解得x=y=23.
    ∴ 切线与直线y=0和y=x围成的三角形的面积为12×1×23=13.
    【考点】
    利用导数研究曲线上某点切线方程
    【解析】
    根据导数的几何意义求出函数f(x)在x=0处的导数,从而求出切线的斜率,再用点斜式写出切线方程,化成一般式,然后求出与y轴和直线y=x的交点,根据三角形的面积公式求出所求即可.
    【解答】
    解:∵ y=e−2x+1,
    ∴ y′=(−2)e−2x,
    ∴ y′|x=0=(−2)e−2x|x=0=−2,
    ∴ 曲线y=e−2x+1在点(0, 2)处的切线方程为y−2=−2(x−0)即2x+y−2=0.
    令y=0解得x=1,令y=x解得x=y=23.
    ∴ 切线与直线y=0和y=x围成的三角形的面积为12×1×23=13.
    【答案】
    解:(1)把两个相声节目捆绑在一起作为一个节目与其他节目排列,
    共有排法A44A22=48种.
    (2)选两个唱歌节目排在首尾,剩下的3个节目在中间排列,
    排法为A32A33=36种.
    (3)5个节目全排列减去后两个都是相声的排法,
    共有A55−A33A22=120−12=108种.
    【考点】
    排列、组合及简单计数问题
    互斥事件与对立事件
    【解析】
    (1)把两个相声节目捆绑在一起作为一个节目与其他节目排列共有排法A44A22=48 .
    (2)选两个唱歌节目排在首尾,剩下的3个节目在中间排列,排法为A32A33=36 .
    (3)5个节目全排列减去后两个都是相声的排法,共有
    【解答】
    解:(1)把两个相声节目捆绑在一起作为一个节目与其他节目排列,
    共有排法A44A22=48种.
    (2)选两个唱歌节目排在首尾,剩下的3个节目在中间排列,
    排法为A32A33=36种.
    (3)5个节目全排列减去后两个都是相声的排法,
    共有A55−A33A22=120−12=108种.
    【答案】
    解:(1)设数列的公差为d.
    则S3=3a1+12×3×2d
    =3×2+3d=18
    解得d=4,
    所以an=a1+n−1d=2+n−1×4=4n−2.
    (2)由题意知bn=12an−30=124n−2−30=2n−31,
    因为bn+1−bn=2n+1−31−2n−31=2,
    所以数列bn是首项为b1=−29,公差为2的等差数列.
    所以Tn=−29n+nn−12×2=n2−30n=n−152−225,
    所以当n=15时,数列bn的前n项和Tn取得最小值,最小值为T15=−225.
    【考点】
    等差数列的前n项和
    数列的求和
    等差数列的通项公式
    【解析】
    此题暂无解析
    【解答】
    解:(1)设数列的公差为d.
    则S3=3a1+12×3×2d
    =3×2+3d=18
    解得d=4,
    所以an=a1+n−1d=2+n−1×4=4n−2.
    (2)由题意知bn=12an−30=124n−2−30=2n−31,
    因为bn+1−bn=2n+1−31−2n−31=2,
    所以数列bn是首项为b1=−29,公差为2的等差数列.
    所以Tn=−29n+nn−12×2=n2−30n=n−152−225,
    所以当n=15时,数列bn的前n项和Tn取得最小值,最小值为T15=−225.
    【答案】
    解:(1)若选①,函数fx的单调减区间为13,1,fx=x3+ax2+bx−a2−7a,
    则f′x=3x2+2ax+b,则13,1是方程3x2+2ax+b=0的根,
    故13+1=−23a,
    且13×1=b3,
    解得:a=−2,b=1;
    若选②,函数fx在x=−1处的切线方程为y=8x+14,
    且b>0,
    若f′x=3x2+2ax+b,
    则f−1=−a2−6a−b−1,f′−1=3−2a+b,
    故切线方程是:y−(−a2−6a−b−1)=(3−2a+b)(x+1),
    即y=3−2a+bx−a2−8a+2=8x+14,
    故3−2a+b=8,−a2−8a+2=14,
    解得:a=−2,b=1;
    若选③,fx=x3+ax2+bx−a2−7a,f′x=3x2−2ax+b,
    则f′1=0,
    且f1=10,
    则,a=−2,b=1,或a=−6,b=9,
    当a=−2,b=1时,当131时,函数递增,
    则函数在x=处取得极小值,与题意相符;
    当a=6,b=9时,当131时,函数递减,
    函数在x=1处取得极大值.不符合题意;
    则a=−2,b=1.
    (2)由(1)得:a=−2,b=1,
    则fx=x3−2x2+x+10,f′x=3x2−4x+1=3x−1x−1,
    令f′x>0,
    解得:x>1或x<13,
    令f′x<0,
    解得:13故fx在−∞,13上递增,在13,1上递减,在1,+∞上递增.
    又x∈−1,2,
    故fx在−1,13上递增,在13,1上递减,在1,2上递增,
    而f−1=6,f1=10,
    故函数fx的最小值为6.
    【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
    利用导数研究曲线上某点切线方程
    导数求函数的最值
    【解析】


    【解答】
    解:(1)若选①,函数fx的单调减区间为13,1,fx=x3+ax2+bx−a2−7a,
    则f′x=3x2+2ax+b,则13,1是方程3x2+2ax+b=0的根,
    故13+1=−23a,
    且13×1=b3,
    解得:a=−2,b=1;
    若选②,函数fx在x=−1处的切线方程为y=8x+14,
    且b>0,
    若f′x=3x2+2ax+b,
    则f−1=−a2−6a−b−1,f′−1=3−2a+b,
    故切线方程是:y−(−a2−6a−b−1)=(3−2a+b)(x+1),
    即y=3−2a+bx−a2−8a+2=8x+14,
    故3−2a+b=8,−a2−8a+2=14,
    解得:a=−2,b=1;
    若选③,fx=x3+ax2+bx−a2−7a,f′x=3x2−2ax+b,
    则f′1=0,
    且f1=10,
    则,a=−2,b=1,或a=−6,b=9,
    当a=−2,b=1时,当131时,函数递增,
    则函数在x=处取得极小值,与题意相符;
    当a=6,b=9时,当131时,函数递减,
    函数在x=1处取得极大值.不符合题意;
    则a=−2,b=1.
    (2)由(1)得:a=−2,b=1,
    则fx=x3−2x2+x+10,f′x=3x2−4x+1=3x−1x−1,
    令f′x>0,
    解得:x>1或x<13,
    令f′x<0,
    解得:13故fx在−∞,13上递增,在13,1上递减,在1,+∞上递增.
    又x∈−1,2,
    故fx在−1,13上递增,在13,1上递减,在1,2上递增,
    而f−1=6,f1=10,
    故函数fx的最小值为6.
    【答案】
    解:(1)当n≥2时, an2=2Sn−1+n−1+1 ,
    与已知的等式联立可得
    an+12−an2=2an+1,
    即an+12=an2+2an+1=an+12.
    ∵ an为正项数列,
    ∴ an+1=an+1,
    当n=1时,a22=2a1+2=4,
    ∴ a1=1,
    ∴ 数列an是以1为首项,1为公差的等差数列,
    ∴ an=n.
    (2)bn=an⋅2n=n⋅2n,
    ∴ Tn=1⋅21+2⋅22+3⋅23 +⋯+n⋅2n①,
    2Tn= 1⋅22+2⋅23 +⋯+n−1⋅2n+n⋅2n+1②,
    ①−②得−Tn=2⋅1−2n1−2−n⋅2n+1=1−n2n+1−2,
    ∴ Tn=n−12n+1+2.
    【考点】
    数列递推式
    等差数列的通项公式
    数列的求和
    数列与不等式的综合
    【解析】
    此题暂无解析
    【解答】
    解:(1)当n≥2时, an2=2Sn−1+n−1+1 ,
    与已知的等式联立可得
    an+12−an2=2an+1,
    即an+12=an2+2an+1=an+12.
    ∵ an为正项数列,
    ∴ an+1=an+1,
    当n=1时,a22=2a1+2=4,
    ∴ a1=1,
    ∴ 数列an是以1为首项,1为公差的等差数列,
    ∴ an=n.
    (2)bn=an⋅2n=n⋅2n,
    ∴ Tn=1⋅21+2⋅22+3⋅23 +⋯+n⋅2n①,
    2Tn= 1⋅22+2⋅23 +⋯+n−1⋅2n+n⋅2n+1②,
    ①−②得−Tn=2⋅1−2n1−2−n⋅2n+1=1−n2n+1−2,
    ∴ Tn=n−12n+1+2.
    【答案】
    解:(1)当a=1时,
    f(x)=(2x2−4x)lnx+x2,
    f′(x)=(4x−4)lnx+2x−4+2x=4(x−1)(lnx+1),
    令f′(x)>0,得x>1或0令f′(x)<0,得1e即函数f(x)的单调递增区间为0,1e,1,+∞,
    单调递减区间为1e,1.
    (2)f′(x)=(4x−4a)lnx+2x−4a+2x
    =4(x−a)(lnx+1),x∈[1, +∞),
    当a≤1时,f′(x)≥0,所以f(x)为单调递增函数,f(x)min=f(1)=1,符合题意;
    当a>1时,在[1, a)上,f′(x)<0,f(x)单调递减,在(a, +∞)上,f′(x)>0,f(x)单调递增,
    所以f(x)min=f(a)=(2a2−4a2)lna+a2=−2a2lna+a2=1,解得a=1,与a>1矛盾,舍去,
    故实数a的取值范围为(−∞, 1].
    (3)由(2)可知,当1e此时函数f(x)的零点个数为0;
    当a>1时,f(x)min=f(a)=−2a2lna+a2,
    令g(x)=−2x2lnx+x2,x∈(1, +∞),
    则g′(x)=−4xlnx−2x+2x=−4xlnx<0,函数g(x)单调递减,
    令g(x)=−2x2lnx+x2=0,解得x=e12,
    所以当x∈(1, e12),g(x)>0,x=e,g(x)=0,x∈(e12, +∞),g(x)<0,
    所以当a∈(1, e12)时,f(x)min>0,此时函数f(x)在[1, +∞)上的零点个数为0;
    当a=e12时,f(x)min=0,此时函数f(x)在[1, +∞)上的零点个数为1;
    a∈(e12, +∞),f(x)min<0,
    又f(1)=1>0,故f(x)在(1,a)上存在一个零点,
    f(2a)=4a2>0,故f(x)在(a,2a)上存在一个零点,
    此时函数f(x)在[1, +∞)上的零点个数为2.
    综上,可得a∈(1e, e12)时,函数f(x)在[1, +∞)上的零点个数为0;
    a=e12时,函数f(x)在[1, +∞)上的零点个数为1;
    a∈(e12, +∞),函数f(x)在[1, +∞)上的零点个数为2.
    【考点】
    利用导数研究函数的单调性
    利用导数研究函数的最值
    利用导数研究与函数零点有关的问题
    【解析】
    (Ⅰ)求出导数f′(x)=(4x−4)lnx+2x−4+2x=4(x−1)(lnx+1),利用单调性求出函数的最值;
    (Ⅱ)求出导数f′(x)=(4x−4a)lnx+2x−4a+2x=4(x−a)(lnx+1),x∈[1, +∞),讨论a≤1和a>1两种情况下函数的最值,即可求得结论;
    (Ⅲ)结合(Ⅱ)的解题过程,求出函数f(x)的最小值,判断f(x)的最小值与0 的大小关系即可求得零点个数.
    【解答】
    解:(1)当a=1时,
    f(x)=(2x2−4x)lnx+x2,
    f′(x)=(4x−4)lnx+2x−4+2x=4(x−1)(lnx+1),
    令f′(x)>0,得x>1或0令f′(x)<0,得1e即函数f(x)的单调递增区间为0,1e,1,+∞,
    单调递减区间为1e,1.
    (2)f′(x)=(4x−4a)lnx+2x−4a+2x
    =4(x−a)(lnx+1),x∈[1, +∞),
    当a≤1时,f′(x)≥0,所以f(x)为单调递增函数,f(x)min=f(1)=1,符合题意;
    当a>1时,在[1, a)上,f′(x)<0,f(x)单调递减,在(a, +∞)上,f′(x)>0,f(x)单调递增,
    所以f(x)min=f(a)=(2a2−4a2)lna+a2=−2a2lna+a2=1,解得a=1,与a>1矛盾,舍去,
    故实数a的取值范围为(−∞, 1].
    (3)由(2)可知,当1e此时函数f(x)的零点个数为0;
    当a>1时,f(x)min=f(a)=−2a2lna+a2,
    令g(x)=−2x2lnx+x2,x∈(1, +∞),
    则g′(x)=−4xlnx−2x+2x=−4xlnx<0,函数g(x)单调递减,
    令g(x)=−2x2lnx+x2=0,解得x=e12,
    所以当x∈(1, e12),g(x)>0,x=e,g(x)=0,x∈(e12, +∞),g(x)<0,
    所以当a∈(1, e12)时,f(x)min>0,此时函数f(x)在[1, +∞)上的零点个数为0;
    当a=e12时,f(x)min=0,此时函数f(x)在[1, +∞)上的零点个数为1;
    a∈(e12, +∞),f(x)min<0,
    又f(1)=1>0,故f(x)在(1,a)上存在一个零点,
    f(2a)=4a2>0,故f(x)在(a,2a)上存在一个零点,
    此时函数f(x)在[1, +∞)上的零点个数为2.
    综上,可得a∈(1e, e12)时,函数f(x)在[1, +∞)上的零点个数为0;
    a=e12时,函数f(x)在[1, +∞)上的零点个数为1;
    a∈(e12, +∞),函数f(x)在[1, +∞)上的零点个数为2.

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