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吉林长春2022-2023学年高二下学期期末数学试题(解析版)

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2022-2023学年高二)年级(数学)科试卷下学期期末考试第I卷(选择题)一、单项选择题:本大题共8小题,每小题4分,共32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.yyt()=ln2(t+1)1.已知某质点运动的位移(单位;cm)与时间t(单位;s)之间的关系为,则该质点在t=2s时的瞬时速度为()12A.B.C.2D.455【答案】B【解析】2【分析】对yt()=ln2(t+1)求导得yt&prime;()=,从而可求质点在t=2s时的瞬时速度y&prime;(2).21t+2【详解】因为yt()=ln2(t+1),所以yt&prime;()=,21t+22所以该质点在t=2s时的瞬时速度为y&prime;(2)==.221&times;+5故选:B.2.某中学课外活动小组为了研究经济走势,根据该市1999-2021年的GDP(国内生产总值)数据绘制出下面的散点图:该小组选择了如下2个模型来拟合GDP值y随年份x的变化情况,模型一:y=+&gt;&gt;kxbk(0,x0);模x型二:yk=+&gt;&gt;ebk(0,x0),下列说法正确的是()A.变量y与x负相关B.根据散点图的特征,模型一能更好地拟合GDP值随年份的变化情况xC.若选择模型二,ykb=e+的图象一定经过点()xy,第1页/共22页学科网(北京)股份有限公司,D.当x=13时,通过模型计算得GDP值为70,实际GDP的值为71,则残差为1【答案】D【解析】【分析】对于AB,由散点图的变化趋势分析判断,对于C,由线性回归方程的性判断,对于D,结合残差的定义判断.【详解】对于A,由散点图可知y随年份x的增大而增大,所以变量y与x正相关,所以A错误,对于B,由散点图可知变量y与x的变化趋向于一条曲线,所以模型二能更好地拟合GDP值随年份的变化情况,所以B错误,xx对于C,若选择模型二:yk=+&gt;&gt;ebk(0,x0),令t=e,则y=ktb+的图象经过点(ty,),所以C错误,对于D,当x=13时,通过模型计算得GDP值为70,实际GDP的值为71,则残差为71701&minus;=,所以D正确,故选:D123.函数fx()=x&minus;lnx的减区间为()2A.(1,1)&minus;B.(&minus;&infin;,1)C.(0,1)D.(0,+&infin;)【答案】C【解析】【分析】对函数求导,然后通分,进而令导函数小于0,最后求得单调递减区间.12【详解】函数fx()=x&minus;lnx的定义域为(0,+&infin;),2211x&minus;求导得fxx&prime;()=&minus;=,xx2x&minus;1令fx&prime;()=&lt;0,xx0,&there4;&lt;&lt;01x,12因此函数fx()=x&minus;lnx的减区间为(0,1).2故选:C.4.已知随机变量X的分布列为第2页/共22页学科网(北京)股份有限公司,X012111P333设YX=23+,则DY()等于()85417A.B.C.D.3333【答案】A【解析】【分析】根据分布列求出EX(),DX(),再根据条件得DY()=4Dx(),计算答案即可.111【详解】由X的分布列得EX()=&times;+&times;+&times;=0121,3332221112DX()=&minus;&times;+&minus;&times;+&minus;&times;=(01)(11)(21),3333因为YX=23+,8则DY()=4DX()=.3故选:A.5.某教育局为振兴乡村教育,将5名教师安排到3所乡村学校支教,若每名教师仅去一所学校,每所学校至少安排1名教师,则不同的安排情况有()A.300种B.210种C.180种D.150种【答案】D【解析】【分析】根据部分均匀分组分配求解即可.22CC5333【详解】由于每所学校至少安排1名教师,则不同的安排情况有2+=C53A150种.A2故选:D.2n6.已知数列{an},{bn},其中a1=1,且an,an+1是方程xbx&minus;+=n20的实数根,则b10等于()A.24B.32C.48D.64【答案】D【解析】第3页/共22页学科网(北京)股份有限公司,ann+1=2,进而可求出【分析】根据题意,得到aabnn+=+1n,aann+1=2,求得a2=2,推出a10,an&minus;1a,从而可求出结果.112n【详解】因为an,an+1是方程xbx&minus;+=n20的实数根,n所以aabnn+=+1n,aann+1=2,又a1=1,所以a2=2;aaan&minus;1n++11=nn=2,当n&ge;2时,aa=2,所以nn&minus;1aaan&minus;&minus;11nn45因此aa=&sdot;=232,aa=&sdot;=232102111所以baa10=+=+=1011323264.故选:D.【点睛】本题主要考查由数列的递推关系求数列中的项,属于常考题型.exfx()fx()127.已知函数fx()=&minus;ax,x&isin;()0,+&infin;,当xx21&gt;&gt;0时,不等式&lt;恒成立,则实数a的xxx21取值范围为()eeA.(&minus;&infin;,e]B.(&minus;&infin;,e)C.&minus;&infin;,D.&minus;&infin;,22【答案】D【解析】【分析】根据不等式,构造函数并明确其单调性,进而可得导数的不等式,利用参数分离整理不等式,构造函数,利用导数求其最值,可得答案.fx(12)fx()【详解】当xx21&gt;&gt;0时,不等式&lt;恒成立,则fxxfxx(11)&lt;(22),xx21x2x即函数gx()=xfx()=e&minus;ax在(0,+&infin;)上单调递增,则gx&prime;()=&minus;&ge;e20ax,xxxee(x&minus;1e)整理可得2a&le;,令mx()=,则mx&prime;()=.2xxx&prime;当x&isin;(0,1)时,mx&prime;()&lt;0,mx()单调递减,当x&isin;(1,+&infin;)时,mx()&gt;0,mx()单调递增,第4页/共22页学科网(北京)股份有限公司,e&there4;&le;2amx()=m(1e)=,&there4;&le;a.min2故选:D.8.设甲袋中有3个红球和4个白球,乙袋中有1个红球和2个白球,现从甲袋中任取1球放入乙袋,再从乙袋中任取2球,记事件A=&ldquo;从甲袋中任取1球是红球&rdquo;,事件B=&ldquo;从乙袋中任取2球全是白球&rdquo;,则下列说法正确的是()96A.PB()=B.PAB()=1471C.PAB()=D.事件A与事件B相互独立5【答案】C【解析】【分析】由古典概型概率计算公式,以及条件概率公式分项求解判断即可.【详解】现从甲袋中任取1球放入乙袋,再从乙袋中任取2球可知,从甲袋中任取1球对乙袋中任取2球有影响,事件A与事件B不是相互独立关系,故D错误;3从甲袋中任取1球是红球的概率为:PA()=,74从甲袋中任取1球是白球的概率为:,7所以乙袋中任取2球全是白球的概率为:1212CCCC1253243PB()=+=+=,故A错误;1212CCCC14714747412CC132PAB()==,故B错误;12CC1474PAB()1141PAB()==&times;=,故C正确;PB()1455故选:C二、多项选择题:本大题共4小题,每小题4分,共16分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,有选错的得0分,部分选对的得2分.n2*9.在xn&minus;&isin;(N)的展开式中,只有第4项的二项式系数最大,则()xA.常数项为160B.含2x项的系数为60C.第4项的二项式系数为15D.各项系数的绝对值的和为36第5页/共22页学科网(北京)股份有限公司,【答案】BD【解析】【分析】依题意,根据二项式系数性质,可知n=6,然后由二项式通项公式逐项判断选项A、B、C;设62642&minus;&minus;&minus;246x&minus;=++++axaxaxaax+ax+ax,则0123456xaaa++++=&minus;+&minus;+aaaaa,0126012601223344556666C26666666C2C2C2C2C2C(12)3,可判断选项D.【详解】依题意,只有第4项的二项式系数最大,根据二项式系数性质,可知n=6,rrr6&minus;&minus;2rrr62则Tx=C&minus;=(&minus;2C)x,r+166x33令620&minus;=r,得r=3,则T=(&minus;=2C)&minus;160,选项A错误;462222令622&minus;=r,得r=2,则T=&minus;(2)Cxx=60,选项B正确;363令r+=14,得r=3,则二项式系数为C=20,选项C错误;662061422234342&minus;&minus;&minus;554666x&minus;=C66xxx+&minus;(2C)+&minus;(2C)6+(&minus;2C)66+(&minus;2C)xx+&minus;(22)C6+&minus;()C6xx62642&minus;&minus;&minus;246设x&minus;=++++axaxaxaax+ax+ax0123456x&there4;++++=&minus;+&minus;+aaaaaaaa01260126012345623456C2C2C2C2C2C2C6666666012233445566C2C2C2C2C2C2C666666666(12)3,选项D正确.故选:BD10.&ldquo;天宫课堂&rdquo;是为发挥中国空间站的综合效益,推出的首个太空科普教育品牌.为了解学生对&ldquo;天宫课堂&rdquo;的喜爱程度,某学校从全校学生中随机抽取200名学生进行问卷调查,得到以下数据,则()不喜欢天宫课喜欢天宫课堂堂第6页/共22页学科网(北京)股份有限公司,男生8020女生703022nad(&minus;bc)参考公式及数据:①&chi;=,nabcd=+++.②当&alpha;=0.05时,(abcdacbd++++)()()()x=3.841.&alpha;2A.从这200名学生中任选1人,已知选到的是男生,则他喜欢天宫课堂的概率为59B.用样本的频率估计概率,从全校学生中任选3人,恰有2人不喜欢天宫课堂的概率为64C.根据小概率值&alpha;=0.05的独立性检验,认为喜欢天宫课堂与性别没有关联D.对抽取的喜欢天宫课堂的学生进行天文知识测试,男生的平均成绩为80,女生的平均成绩为90,则参加测试的学生成绩的均值为85【答案】BC【解析】【分析】根据古典概型的概率公式判断A,首先求出样本中喜欢天宫课堂的频率,再根据独立重复试验的概率公式判断B,计算出卡方,即可判断C,根据平均公式判断D.【详解】对于A:从这200名学生中任选1人,已知选到的是男生,则他喜欢天宫课堂的概率804P==,故A错误;8020+58070+3对于B:样本中喜欢天宫课堂的频率=,从全校学生中任选3人,200422339恰有2人不喜欢天宫课堂的概率P=C1&minus;&times;=,故B正确;1344642220080307020(&times;&minus;&times;)8对于C:因为&chi;==&asymp;&lt;2.6673.841,10010015050&times;&times;&times;3所以根据小概率值&alpha;=0.05的独立性检验,认为喜欢天宫课堂与性别没有关联,故C正确;对于D:抽取的喜欢天宫课堂的学生男、女生人数分别为80、70,又男生的平均成绩为80,女生的平均成绩为90,所以参加测试的学生成绩的均值为80807090&times;+&times;254=,故D错误;8070+3故选:BC*11.已知数列{an}的首项为4,且满足2(n+=1)annna+1(n&isin;N),则()第7页/共22页学科网(北京)股份有限公司,anA.为等差数列B.{an}为递增数列na2n+2nnn+C.{an}的前n项和Snn=(&minus;+1)24D.n+1的前n项和Tn=22【答案】BCD【解析】2(n+&minus;=1)ana0aann+1an【分析】由nn+1得=&times;2,所以可知数列是等比数列,从而可求出nn+1nn+1ann=&sdot;2,可得数列{an}为递增数列,利用错位相减法可求得{an}的前n项和,由于n+1aann&sdot;2nnn++11==n,从而利用等差数列的求和公式可求出数列2n+1的前n项和.22aa2(n+&minus;=1)ana0得nn+1【详解】由nn+1=&times;2,nn+1ana1所以是以=a1=4为首项,2为公比的等比数列,故A错误;n1annn&minus;+11n+1因为=42&times;=2,所以an=&sdot;2,显然递增,故B正确;nn23n+134n+2因为Sn=&times;+&times;++&sdot;12222,2Sn=&times;+&times;++&sdot;12222,nn2n所以&minus;=&times;+++Sn122232nn++1&minus;&sdot;22212(&minus;)n+2,n=&minus;&sdot;n212&minus;n+2故Sn=&minus;&times;(1)2+4,故C正确;nn+1a2ann&sdot;2nnnnn(1++)因为nn++11==n,所以2n+1的前n项和Tn==,2222故D正确.故选:BCD【点晴】本题是等差数列、等比数列的综合应用题,涉及到递推公式求通项,错位相减法求数列的和,等差数列前n项和等,需要很强的数学运算能力以及对概念的熟悉运用能力.12.定义:对于定义在区间I上的函数fx()和正数&alpha;&alpha;(0&lt;&le;1),若存在正数M,使得不等式&alpha;fxfx(1)&minus;&le;&minus;(2)Mxx12对任意xxI12,&isin;恒成立,则称函数fx()在区间I上满足&alpha;阶李普希兹条件,则下列说法正确的有()第8页/共22页学科网(北京)股份有限公司,1A.函数fx()=x在[1,+&infin;)上满足阶李普希兹条件2B.若函数fxxx()=ln在[1,e]上满足一阶李普希兹条件,则M的最小值为eC.若函数fx()在[,]ab上满足Mkk=&lt;&lt;(01)的一阶李普希兹条件,且方程fxx()=在区间[,]ab上有解x0,则x0是方程fxx()=在区间[,]ab上的唯一解D.若函数fx()在[0,1]上满足M=1的一阶李普希兹条件,且ff(0)=(1),则对任意函数fx(),1xx12,[0,1],恒有fxfx(12)&minus;&le;()2【答案】ACD【解析】【分析】根据李普希兹条件的概念直接可以判断AB选项,再利用反证法判断C选项,通过分类讨论可判断D选项.【详解】A选项:不妨设xx12&gt;,&there4;&minus;=&minus;fxfx(1)(2)x12x,即fxfx(12)&minus;()xx12&minus;&minus;xx12&there4;=11=&lt;1,故&exist;&ge;M1,对&forall;xx12,&isin;[1,+&infin;),均有xx+(xx12&minus;&minus;)22(xx12)121fxfx(1)&minus;&le;&minus;(2)Mxx(12)2,A选项正确;B选项:不妨设xx12&gt;,fxxx()=ln在[1,e]单调递增,&there4;&minus;=&minus;fxfx(1212)()fxfx()(),&there4;&minus;&le;&minus;fxfx(1)(2)Mxx12,即fxfx(1)&minus;&le;&minus;(2)Mxx(12),即fx(1122)&minus;&le;&minus;Mxfx()Mx对&forall;&gt;xx,xx,&isin;[1,e]恒成立,即fx()&minus;Mx在[1,e]上单调递减,&there4;fxM&prime;()&minus;&le;0对&forall;&isin;x[1,e]恒成1212立,所以Mx&ge;+1ln对&forall;&isin;x[1,e]恒成立,即M&ge;2,即M的最小值为2,B选项错误;C选项:假设方程fxx()=在区间[ab,]上有两个解x0,t,则fxftkxtxt(0)&minus;()&le;00&minus;&lt;&minus;,这与fx(00)&minus;=f(t)x&minus;t矛盾,故只有唯一解,C选项正确;111D选项:不妨设xx12&gt;,当xx12&minus;&le;时,fxfx(1)&minus;(2)&le;&minus;&le;xx12,当xx12&minus;&gt;时,222fxfx(121)&minus;=&minus;+&minus;&le;&minus;+&minus;()fxf()(10)f()fx(21)fxf()(1)fx(2)f(0)11&le;&minus;+&minus;=&minus;&minus;&lt;1xx1201(xx12),故对&forall;&isin;xx12,[0,1],fxfx(12)&minus;&le;(),故D选项正确;22故选:ACD第9页/共22页学科网(北京)股份有限公司,第II卷(非选择题)三、填空题:本大题共4小题,每小题4分,共16分.x13.曲线yxe=(&minus;1)在(1,0)处的切线与坐标轴围成的三角形面积为___________.e【答案】2【解析】【分析】先求导数,得出切线斜率,写出切线方程,然后可求三角形的面积.xxx【详解】yxx&prime;=e+(&minus;1e=e),当x=1时,y&prime;=e,所以切线方程为y&minus;=01ex(&minus;),即yex=(&minus;1);令x=0可得ye=&minus;,令y=0可得x=1;1e所以切线与坐标轴围成的三角形面积为&times;&times;=1e.22e故答案为:.2214.某市一次高三模拟考试一共有3.2万名考生参加,他们的总分&xi;服从正态分布N(480,&sigma;),若P(430&le;&le;&xi;530)=0.78,则总分高于530分的考生人数为________【答案】3520【解析】【分析】由正态分布的性质先求出P(&xi;&gt;530),然后可得出答案.1&minus;P(430&le;&le;&xi;530)【详解】P(&xi;&gt;=530)=0.112所以总分高于530分的考生人数为:320000.113520&times;=故答案为:3520n&minus;1315.已知数列{an}满足2aann&minus;=&minus;132&sdot;&ge;(n2),且aa21=,则an=__________.2n&minus;1n1【答案】2+2【解析】n1【分析】根据题意,由递推关系式可得数列{an&minus;2}是以1为首项,以为公比的等比数列,然后结合等2比数列的通项公式即可得到结果.n&minus;1nn&minus;1【详解】因为2aann&minus;=&minus;132&sdot;&ge;(n2),变形可得22(aann&minus;=&minus;)(&minus;12),第10页/共22页学科网(北京)股份有限公司,nan&minus;21a2&minus;4=131即n&minus;1=,令n=2,则a&minus;22,且aa21=,所以a1=3,a1&minus;=21an&minus;1&minus;2212n1所以数列{an&minus;2}是以1为首项,以为公比的等比数列,2n&minus;1n&minus;1n1n1则a&minus;=&sdot;21,所以a=2+.nn22n&minus;1n1故答案为:2+216.中国象棋是中国棋文化、也是中华民族的文化瑰宝,它源远流长,趣味浓厚,使用方格状棋盘,每个棋子摆放和活动在交叉点上.其中象位于A处,其移动规则为循着田字的对角线走两格,即下一步可到达的地方为B或D;同理,若象位于D处,下一次可到达的地方为A,C,E或G.已知象从某位置到达下一个位置是随机的,假设象的初始位置是在A处,则走4步后恰好回到A处的概率为__________.5【答案】16【解析】【分析】列出树状图,根据树状图和相互独立的概率公司求得即可.【详解】走4步后象到达位置的所有情况可以用树状图表示,走4步后恰好回到A处的概率11111111111111115P=&times;&times;&times;&times;+&times;&times;&times;&times;+&times;&times;&times;&times;+&times;&times;&times;&times;=2224.2222222424222424165故答案为:.16四、解答题:本大题共6小题,共56分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.第11页/共22页学科网(北京)股份有限公司,217.已知正项数列{an}的前n项和为Sn,42Saannn=+.(1)求数列{an}的通项公式;32&sdot;an1(2)设bn=aa,数列{bn}的前n项和为Tn,证明:Tn&lt;.(2nn&minus;&minus;12)(+11)3【答案】(1)ann=2(2)证明见解析【解析】【分析】(1)利用aSSnnn=&minus;&minus;1计算整理,可得aann&minus;=&minus;12,再利用等差数列的通项公式得答案;11(2)将bn变形得bn=nn&minus;+1,利用裂项相消法可得Tn,进一步观察可得证明结论.4&minus;&minus;114【小问1详解】242Saa=+①,nnn2&there4;当n&ge;2时,42Saa=+②,nnn&minus;&minus;&minus;11122①-②得422aaaannnn=++&minus;(&minus;&minus;11an),整理得(aann&minus;&minus;+=&minus;&minus;1120)(aann),an&gt;0,&there4;&minus;=aa2,nn&minus;12又当n=1时,44aSaa1=11=+21,解得a1=2,&there4;数列{a}是以2为首项,2为公差的等差数列,n&there4;=an2;n【小问2详解】2n32&sdot;1111由(1)得b==&minus;=&minus;,n2nn22+2nn22++nn1(21212121&minus;&minus;&minus;&minus;&minus;&minus;)()414111111111&there4;=T&minus;+&minus;++&minus;=&minus;,n223nn++1n141414141&minus;&minus;&minus;&minus;4141341&minus;&minus;&minus;141n+1&gt;,即&gt;0n+141&minus;1&there4;<t.n318.甲、乙两名围棋学员进行围棋比赛(不考虑平局),比赛采用“五局三胜”制,先赢得三局的人获胜,比赛第12页>&gt;10(ab)的离心率为,H1,是C上一点.222ab2(1)求C的方程.(2)设A,B分别为椭圆C的左、右顶点,过点D(1,0)作斜率不为0的直线l,l与C交于P,Q两k1点,直线AP与直线BQ交于点M,记AP的斜率为k1,BQ的斜率为k2.证明:①为定值;②点M在k2第17页/共22页学科网(北京)股份有限公司,定直线上.22xy【答案】(1)+=1;42(2)①证明见解析;②证明见解析.【解析】【分析】(1)由条件列出关于abc,,的方程,解方程可得abc,,,由此可得椭圆C的方程;k1(2)①联立方程组,利用设而不求法结合两点斜率公式求即可证明;k2②求出直线AP与直线BQ方程,联立求点M的坐标,由此证明点M在定直线上.【小问1详解】26由题意,椭圆的离心率为,H1,是椭圆C上一点,2222c1e==2a2abc222=+222所以,解得abc=4,=2,=2,312+=122ab22xy所以椭圆的方程为+=1;42【小问2详解】22xy①因为过点D(1,0)且斜率不为0,所以可设l的方程为x=ty+1,代入椭圆方程+=1得42222222(t+2)y+&minus;=230ty,方程(t+2)y+&minus;=230ty的判别式∆=4tt+12(+2)&gt;0,设Pxy(11,),Qxy(22,),则2t3yy+=&minus;,yy=&minus;.122122t+2t+2两式相除得yy12+23=t,tyy=(y+y).1212yy1232因为AB,分别为椭圆C的左、右顶点,所以点A的坐标为(&minus;2,0),点B的坐标为(2,0),所以第18页/共22页学科网(北京)股份有限公司,yyyy1122k1==,k2==.x++23tyx&minus;&minus;21ty11223(yy12+)&minus;yk1yty12(&minus;1)21yy12+31从而====;k2yty21(++3)3(yy12+)393y1y2+3y22k11②由①知=,设km1=,则km2=3,所以直线AP的方程为:y=mx+2m,直线BQ的方程为k32y=mx+2mx=4y=36mx&minus;m,联立可得,所以直线AP与直线BQ的交点M的坐标为y=36mx&minus;mym=6(4,6m),所以点M在定直线x=4上.【点睛】过x轴上定点(,0)x0斜率不为0的动直线方程可设为x=ty+x0;过y轴上定点(0,y0)斜率存在的动直线方程可设为y=kx+y0.1222.已知fx()=xax&minus;&minus;&minus;(1)xxln有两个极值点x1、x2,且xx12&lt;.2(1)求a的范围;1(2)当0&lt;&le;&minus;a1ln2时,证明:a+<fx()+fx()<1.122【答案】(1)(0,+∞)(2)证明见解析【解析】【分析】(1)由fx′()=0可得xxa−ln−=1,令gxx()=−−lnx1,其中x>0,分析可知直线ya=与函数gx()的图象由两个交点(非切点),利用导数分析函数gx()的单调性与极值,数形结合可得出实数a的取值范围,再结合极值点的定义检验即可;(2)由(1)可知01&lt;&lt;<xx12,可得出ax=−−11lnxx12=−−1lnx2,1212fx(2)=−x22+2x−−1lnx2,构造函数tx()=−x+−−2x1lnx,其中12<≤x,分析函数tx()的2211单调性,可得出fx(2)≥a,以及fx(1)>,结合不等式的基本性质可证得fx(12)+fx()&gt;+a;然22第19页/共22页学科网(北京)股份有限公司,2后构造函数pxx()=&minus;+&minus;2x2xxln&minus;&minus;(2x)ln2(&minus;x),通过分析函数px()的单调性证出fx(12)+<fx()1,即可证得结论成立.【小问1详解】12解:函数fx()=xax−−−(1)xxln的定义域为(0,+∞),fxxa′()=−−−1lnx,2令fx′()=0可得xxa−ln−=1,因为函数fx()有两个极值点,则函数fx′()有两个异号的零点,令gxx()=−−lnx1,其中x>0,则直线ya=与函数gx()的图象由两个交点(非切点),11x&minus;gx&prime;()=&minus;=1,令gx&prime;()=0可得x=1,列表如下:xxx(0,1)1(1,+&infin;)gx&prime;()&minus;0+gx()减极小值&minus;1增如下图所示:由图可知,当a&gt;0时,直线ya=与函数gx()的图象由两个交点,且交点横坐标分别为x、1xxx212(&lt;),当0&lt;<xx1时,gxa()>,则fxgxa&prime;()=()&minus;&gt;0,此时函数fx()单调递增,当xxx12&lt;&lt;时,gxa()&lt;,则fxgxa&prime;()=()&minus;&lt;0,此时函数fx()单调递减,当xx&gt;2时,gxa()&gt;,则fxgxa&prime;()=()&minus;&gt;0,此时函数fx()单调递增.因此,当a&gt;0时,函数fx()有两个极值点.【小问2详解】第20页/共22页学科网(北京)股份有限公司,证明:由(1)可知01&lt;&lt;<xx12,函数fx()在(0,x1)上单调递增,在(xx12,)上单调递减,在(x2,+∞)上单调递增,1且ax=−−11lnxx12=−−1lnx2,则有fx(12)>=f(1)&gt;fx(),2由于fa&prime;(2)=&minus;&minus;&ge;1ln20,所以,x2&le;2,即12&lt;&le;x2,1122又因为fx()=xax&minus;(&minus;&minus;1)xxln=&minus;x+2x&minus;&minus;1lnx,22222222222121(x&minus;1)令tx()=&minus;x+&minus;&minus;2x1lnx,其中12&lt;&le;x,则tx&prime;()=&minus;+&minus;=&minus;x20&le;,2xx所以,函数tx()在(1,2]上单调递减,则fx(22)=&ge;=tx()t(2)1ln2&minus;&ge;a,11因为fx()&gt;=f(1),所以,fx()+fx()&gt;+a,11222下面证明:fx(12)+<fx()1.因为01<<x1,则2−>xx11,因为函数fx()在(xx12,)上单调递减,在(x2,+&infin;)上单调递增,所以,fx(21)&le;&minus;f(2x),所以,fx(121)+&le;+&minus;fx()fx()f(2x1)1122=xax1&minus;(1&minus;&minus;1)xx11ln+(2&minus;&minus;&minus;&minus;&minus;&minus;x1)a(2x11)(2x1)ln2(&minus;x1)222=&minus;+&minus;xx1122xx11ln&minus;&minus;(2x1)ln2(&minus;x1),2令pxx()=&minus;+&minus;2x2xxln&minus;&minus;(2x)ln2(&minus;x),其中01&lt;<x,则p′(x)=−−−+2xxxxxx21lnln2(−+=−−+)122lnln2(−),1122mx′()=−−222=−≤−=02令mx()=px′(),则xxxx22−−()xx+−2,2当且仅当x=1时,等号成立,所以,函数px′()在(0,1)上单调递减,所以,pxp′′()>=(10),则函数px()在(0,1)上单调递增,第21页/共22页学科网(北京)股份有限公司,因此,px(11)=fx()+&minus;&lt;=f(2x1)p(11),1综上所述,a+<fx()+fx()<1成立.122【点睛】方法点睛:利用导数证明不等式问题,方法如下:(1)直接构造函数法:证明不等式fxgx()>()(或fxgx()&lt;())转化为证明fxgx()&minus;&gt;()0(或fxgx()&minus;&lt;()0),进而构造辅助函数hx()=fxgx()&minus;();(2)适当放缩构造法:一是根据已知条件适当放缩;二是利用常见放缩结论;(3)构造&ldquo;形似&rdquo;函数,稍作变形再构造,对原不等式同解变形,根据相似结构构造辅助函数.第22页/共22页学科网(北京)股份有限公司</fx()+fx()<1成立.122【点睛】方法点睛:利用导数证明不等式问题,方法如下:(1)直接构造函数法:证明不等式fxgx()></x,则p′(x)=−−−+2xxxxxx21lnln2(−+=−−+)122lnln2(−),1122mx′()=−−222=−≤−=02令mx()=px′(),则xxxx22−−()xx+−2,2当且仅当x=1时,等号成立,所以,函数px′()在(0,1)上单调递减,所以,pxp′′()></fx()1.因为01<<x1,则2−></xx12,函数fx()在(0,x1)上单调递增,在(xx12,)上单调递减,在(x2,+∞)上单调递增,1且ax=−−11lnxx12=−−1lnx2,则有fx(12)></xx1时,gxa()></fx()1,即可证得结论成立.【小问1详解】12解:函数fx()=xax−−−(1)xxln的定义域为(0,+∞),fxxa′()=−−−1lnx,2令fx′()=0可得xxa−ln−=1,因为函数fx()有两个极值点,则函数fx′()有两个异号的零点,令gxx()=−−lnx1,其中x></xx12,可得出ax=−−11lnxx12=−−1lnx2,1212fx(2)=−x22+2x−−1lnx2,构造函数tx()=−x+−−2x1lnx,其中12<≤x,分析函数tx()的2211单调性,可得出fx(2)≥a,以及fx(1)></fx()+fx()<1.122【答案】(1)(0,+∞)(2)证明见解析【解析】【分析】(1)由fx′()=0可得xxa−ln−=1,令gxx()=−−lnx1,其中x></t.n318.甲、乙两名围棋学员进行围棋比赛(不考虑平局),比赛采用“五局三胜”制,先赢得三局的人获胜,比赛第12页>

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所属: 高中 - 数学
发布时间:2023-08-12 02:54:02 页数:22
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文章作者:180****8757

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