第二次联考数学试题
一、单选题
1.设集合A{0,1},BaA.2个 【答案】B
【解析】由ABA,得BA,所以集合B可能为0或1 ,从而得出答案. 【详解】
由ABA,可得得BA. 则集合B可能为0或1 当B0时,a=0. 当B1时,a1. 所以实数a允许取的值有3个. 故选:B 【点睛】
本题考查利用集合的子集关系求参数的值,属于基础题.
,若ABA,则实数a允许取的值有( )
2B.3个 C.4个 D.无数个
x2y22.双曲线1的焦点坐标是( )
32A.(1,0),(1,0)
【答案】C
【解析】根据双曲线的方程可得a,b的值,再计算出c,可得其焦点的坐标. 【详解】
B.(0,1),(0,1)
C.(5,0),(5,0)D.(0,5),(0,5)
x2y2由双曲线1,可得a323,b2. 所以c2a2b25,所以c5
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x2y2则双曲线1的焦点坐标是(5,0),(5,0).
32故选:C 【点睛】
本题考查根据双曲线的方程求焦点坐标,属于基础题. 3.若复数zA.1 【答案】D
【解析】先利用复数的除法运算求出复数z,然后再求z3的值. 【详解】
1i(i为虚数单位),则z3的值是( ) 1iB.1
C.i
D.i
z1i1i1+i2ii,所以z3i3i 1i1+i1i2故选:D 【点睛】
本题考查复数的乘方和除法运算,属于基础题.
4.设a,b是两条直线,,是两个平面,则ab的一个充分条件是( ) A.a,b//, C.a,b,// 【答案】C
【解析】根据充分条件的判断,即从选项中找出能推出ab成立的即可,由空间线线、线面、面面的位置关系对选项进行逐一判断,即可得出答案. 【详解】
A. 由a,b//,,还可能得到 b//a,如图(1),所以不正确. B. 由a,b,//,还可能得到 b//a,如图(2),所以不正确.
B.a,b,// D.a,b//,
rrrrrra,b,//C. 由,可得b,又所以有ab,所以正确.
D. 由a,b//,,如图(3),所以不正确. 故选:C
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【点睛】
本题考查线面垂直、平行的性质及面面垂直、平行的性质,考查充分条件的判断和空间想象能力,属于基础题.
rrrrrrrrr5.若向量a,b的夹角为,|a2b||ab|,若a(tab),则实数t( )
3A.1 2B.
1 2C.3 2D.3 2【答案】A
rrr2rrrrrr【解析】由|a2b||ab|两边平方得b2ab,结合条件可得ba,又由r2rrrrra(tab),可得taab0,即可得出答案.
【详解】
r2rrr2r2rrr2rrrr由|a2b||ab|两边平方得a4ab4ba2abb.
rrr2rrr2rr即b2ab,也即b2abcos,所以ba.
3r2rrrrrrrr又由a(tab),得a(tab)0,即taab0.
1r2rrbab1 2所以trr222ab故选:A 【点睛】
本题考查数量积的运算性质和根据向量垂直求参数的值,属于中档题. 6.随机变量的分布列是
p
2 3 4 a 1 4b 第 3 页 共 23 页
若E()11,则随机变量2的方差D(2)的值为( ) 4B.
A.
11 1611 8C.
11 4D.
11 2【答案】C
【解析】由分布列可得ab113,由E(),可得a2b1,可解得a,b,然后44由方差的计算公式求出D()。再根据公式求D(2). 【详解】
由概率之和为1,有ab又E()2a3, 4311114b,即a2b1, 可得a,b 442422211111111111
所以D()23442444416所以D(2)2D()4故选:C 【点睛】
本题考查随机变量的分布列和期望求相应的概率值和求方差,属于中档题. 7.函数f(x)cos(sinx)sin(cosx)的图像可能是( )
21111 1A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】先由fxfx得到选项A, C不正确,当x0,时,
cos(sinx)sin(cosx)0,即f(x)0,所以选项D不正确.
【详解】
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f(x)cossinxsincosxcos(sinx)sin(cosx) cossinxsincosxfx
所以ff,所以选项A, C不正确. 22当x0,时,sinx0,1,cosx1,0,
sinx1,. 2,22sinxcosx2sinx2,即cosxsinx.
422,ysinxsincosxsinsinxcossinx 由函数在上单调递增,所以有222所以当x0,时,cos(sinx)sin(cosx)0,即f(x)0,所以选项D不正确. 故选: B 【点睛】
本题考查三角函数的周期性、单调性和函数值的符号等识别函数的图像,属于中档题. 8.现准备将8本相同的书全部分配给5个不同的班级,其中甲、乙两个班级每个班级至少2本,其它班级允许1本也没有,则不同的分配方案共有( ) A.60种 【答案】B
【解析】根据题意,可将8本相同的书看成是相同的元素首先要满足甲、乙两个班至少2本书,可以先分给甲、乙两个班各2本书,余下的4本书任意分给五个班,分4种情况讨论分配方案,①4本书都给一个班,②4本书按1、3分成两份或按2、2分成两份给2个班,③4本书按1、1、2分成三份分给三个班,④4本书按1、1、1、1分成4份分给4个班,分别求出其分配方案数目,将其相加即可得答案 【详解】
根据题意,8本相同的书是相同的元素,首先要满足甲、乙两个班至少2本书,可以先分给甲、乙两个班各2本书,余下的4本书任意分给五个班,分4种情况讨论:
①、当4本书都给一个班时,有5种结果,
22②、4本书按1、3分成两份或按2、2分成两份给2个班,有A5C530种结果, 12③、当4本书按1、1、2分成三份时分给三个班时,有C5C430种结果,
B.70种 C.82种 D.92种
4④、4本书按1、1、1、1分成4份分给4个班,有C55种结果
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所以不同的分配方案有5+30+30+5=70种结果 故选:B 【点睛】
本题考查分类计数原理,注意分类时做到不重不漏,其次注意相同的书是相同的元素,属于中档题.
9.已知平面四边形ABCD中,AC90,BCCD,再将△ABD沿着BD翻折成三棱锥ABCD的过程中,直线AB与平面BCD所成角均小于直线AD与平面
BCD所成角,设二面角ABCD,ACDB的大小分别为、,则( )
A. B. C.存在 D.存在
【答案】A
【解析】根据条件在△ABD沿着BD翻折成三棱锥ABCD的过程中,直线AB与平面BCD所成角均小于直线AD与平面BCD所成角,可得ABAD,过点A作AO平面BCD,为O垂足,过O作OHBC,交BC于点H,过O作OEDC,交DC于点E.连接AH,AE根据AC90,BCCD,可得OHOE,且
AHO,AEO,所以有tan【详解】
AOAO,tan,从而可得答案. OHOE过点A作AO平面BCD,为O垂足,连接OB,OD.
则ABO,ADO分别为直线AB与平面BCD所成角和直线AD与平面BCD所成角.
所以sinABOAOAO. ,sinADOABAD又AB与平面BCD所成角均小于直线AD与平面BCD所成角.
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所以
AOAO,即ABAD. ABAD平面四边形ABCD中,AC90,则四点A、B、C、D共圆.
BCCD,设BD的垂直平分线为CE,将△ABD沿着BD折起.
BD为该圆的一条直径,由ABAD,所以点A在平面BCD上的射影O在半圆CDAE内,如图.
所以点O到直线BC的距离大于到直线DC的距离.
过O作OHBC,交BC于点H,过O作OEDC,交DC于点E.连接AH,AE,如图
则OHOE,
由AO平面BCD,所以BCAO,又OHBC,所以BC平面AHO. 所以AHBC,则AHO为二面角ABCD的平面角,即AHO同理可得:AEO.由O在半圆CDAE内,则、为锐角.
.
tanAOAOAOAO,则tan ,tantanOHOEOHOE所以 故选:A. 【点睛】
本题考查线面角和二面角的大小比较,考查翻折问题和空间想象能力,属于难题.
2an10.已知数列an满足a1a,a2b(ab0),若an11an2,则下列判断
an正确的是( )
A.当ab0时,数列an是有穷数列
B.当ab0时,数列an是有穷数列
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C.当数列an是无穷数列时,数列an单调 无穷数列 【答案】D
【解析】由条件可得1D.当数列an单调时,数列an是
an1an2an1bbn11n1,若存在正整,即anaaanan1数m,当bm=0时有,am10,此时数列an为有穷数列.若bn恒不为0,则由
an1bn,结合a1a,a2b(ab0),则am10.数列an就可以按照此递推an关系一直计算下去,所以此时an为无穷数列.由此分析选项得到答案. 【详解】
2an1an2an. 由an11an2,则an0,所以1anan1anan2an1an11即,所以数列为等差数列. an1anan所以
an1bbn11n1 anaa设数列bnnb1, a数列bn是单调递增的等差数列,
若存在正整数m,当bm=0时有,am10,此时数列an为有穷数列.
an1bn,结合a1a,a2b(ab0),则am10. 若bn恒不为0,则由an数列an就可以按照此递推关系一直计算下去,所以此时an为无穷数列. 故只要对任意的非零自然数n,bnnb1都不为0,则an为无穷数列. a例如当a1,b2或a2,b1时,bn恒不为0,则an为无穷数列,所以A, B不正确.
由递推关系有:an1annb1 a7 2取a2,b5时,an1ann第 8 页 共 23 页
a3,LL由上的推导可知an为无穷数列. 则a12,a25,此时数列不是单调数列,所以C不正确.
当数列an为有穷数列时,由前面的推导有,存在正整数m,当bm=0时有,am10
52LLam,am1. 此时数列an为a1,a2,a3,LLam全为正或全为负. 由am10,若数列an单调,则a1,a2,a3,由
ak1bk0km1 则b1,b2,b3,LLbm1全为正,而bm=0. ak这与bnnb1不相符合,即当数列an为有穷数列时,数列不可能单调. a所以当数列an单调时,数列一定有无穷多项.所以D正确. 故选:D 【点睛】
本题考查递推数列,根据递推关系判断数列的项数是有穷还是无穷,属于难题.
二、填空题
11.中有一题:今有牛、马、羊食人苗,苗主责之粟五斗,羊主曰:“我《九章算术》羊食半马,”马主曰:“我马食半牛”,今欲衰偿之,问各出几何?其意:今有牛、马、羊吃了别人的禾苗,苗主人要求赔偿五斗粟,羊主人说:“我羊所吃的禾苗只有马的一半”马主人说:“我马所吃的禾苗只有牛的一半”打算按此比例偿还,问羊的主人应赔偿______斗粟,在这个问题中牛主人比羊主人多赔偿______斗粟. 【答案】
515 771的等比数列,根据等比数列的性质及求和2【解析】由题意可知z,y,z依次成公比为公式即可求得答案. 【详解】
设牛、马、羊的主人应赔偿的斗栗分别为x,y,z. 由题意可知x,y,z依次成公比为则xyz4z2zz5, 解得z则x1的等比数列, 25, 75204, 77第 9 页 共 23 页
羊的主人应赔偿
5斗粟; 720515斗粟. 牛主人比羊主人多赔偿
777515故答案为;.
77【点睛】
本题考查等比数列的性质与前n项和,属于基础题.
12.在VABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,点D为则AC的中点,已知
a4,b5,c6,则BD______.
【答案】79; 23,然后在△ABD中,再用余弦定理可4【解析】先在VABC中由余弦定理得cosA求得BD得长. 【详解】
AC2AB2BC25262423由余弦定理有cosA
2ACAB25 在△ABD中,BD2AB2AD22ABADcosA
5379795 ,所以BD622622442故答案为:279 2
【点睛】
本题考查利用余弦定理解三角形,属于基础题.
x2y213.已知F1,F2是椭圆221(ab0)的左右焦点,若存在过点F1的直线AB交
ab 椭圆于A,B两点,使得2AF1,则此椭圆的离心率为_____.13F1B,BF22BF【答案】5; 5第 10 页 共 23 页
【解析】先由椭圆得定义结合条件可得AF2AF1a,
BF24a2a5a,BF1,AB,然后在△AF1F2中由余弦定理可得33332a24c2VABFcosBAF,在中由余弦定理可得,即可求出椭cosF1AF222252a圆得离心率. 【详解】
设BF1. 1n,则由条件2AF13F1B,BF22BF所以BF22n,AF13n. 2由A,B都在椭圆上,则BF2BF12a,AF2AF12a 所以BF2BF13n2a,AF2AF1AF2所以AF23n2a3n 232a. n,n234a2a5a,BF1,AB, 333AF1AF2F1F22AF1AF2222222即AF2AF1a,BF2在△AF1F2中,cosF1AF22a24c2 22a222在VABF2中,cosBAF2ABAF2BF22ABAF25a4aa333
5a52a3312a22c23522 12e所以,即,所以,即ee2552a55故答案为:【点睛】
本题考查椭圆的离心率的求法,考查椭圆的定义的应用和余弦定理的应用,属于中档题. 14.已知函数f(x)axbxab在区间[1,2]上至少有一个零点,则a2b22b的最小值为______. 【答案】25 525; 34222【解析】ab2bab11表示点a,b到点0,1的距离的平方再减1,
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点a,b是坐标系aob中直线ax1bx+10(x看成参数)上的点,则点0,12d到直线ax1bx+10的距离
2x1x21x122,求出d2的最小值即
可. 【详解】
f(x)ax2bxabax21bx+1,
2函数f(x)在区间[1,2]上至少有一个零点,即方程ax1bx+10在[1,2]上由
解.
a2b22ba2b11表示点a,b到点0,1的距离的平方再减1.
2其中点a,b是坐标系aob中直线ax1bx+10(x看成参数)上的点.
2所以点a,b到点0,1的距离大于等于点0,1到直线ax1bx+10的距离.
2d而点0,1到直线ax1bx+10的距离2x11x21x122
x1d2222所以x1x121x2121x12x21
1x122设x+1=t,由x1,2,t2,3,则xx1由函数yt21t1t1t22t22t2
tt2252在t2,3单调递增,所以1t2 tt311922234,即d29 5所以x134131x1故ab2bab1122229251 3434故答案为:【点睛】
25 34本题考查了点到直线的距离的应用,考查了变换主元的方法,考查求函数的最值,本题的关键在于将方程看成是关于变量a,b的直线,属于难题.
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三、双空题
15.若xlog341,则4x的值为_____;若0loga的取值范围为____. 【答案】3 0a11(a0且a1),则实数a31; 3【解析】由xlog341可得xlog43,可求出4x的值. 由loga1loga1,可得函数3ylogax单调递减,由loga1logalogaa可求出实数a的取值范围.
【详解】
由xlog341,得x所以4x4log433 由0loga131log43. log34111,即loga1logalogaa.
3311,因为1,所以函数ylogax单调递减. 3311即0a1,又logalogaa,所以0a
331故答案为:(1). 3 (2). 0a;
3由loga1loga【点睛】
本题考查指数、对数的互化和计算以及解对数不等式,属于基础题.
16.一个几何体的三视图如图所示,正视图为等腰直角三角形,俯视图中虚线平分矩形的面积,则该几何体的体积为_____,其外接球的表面积为______.
【答案】2 8;
【解析】根据三视图可知该几何体是底面为等腰直角三角形的直三棱柱,则体积可求,将该三棱柱补成一个长方体,可得出其外接球的表面积. 【详解】
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根据三视图可知该几何体是底面为等腰直角三角形的直三棱柱,画出其直观图,如图. 由三视图中的数据可得,在底面三角形中,底边上的高是1,斜边为2,直角边为2. 侧棱长为2,即棱柱的高为2. 所以其体积为:VSh12122 2
将该三棱柱补成一个长方体,则该长方体与三棱柱的外接球相同. 该长方体的长、宽、高分别为2、2、2. 所以其外接球的直径为该长方体的对角线则外接球的半径为22,所以其表面积为S428
2222222. 2故答案为:(1). 2 (2). 8. 【点睛】
本题考查由三视图求几何体的体积和其外接球的表面积,属于中档题.
1417.多项式2x(2x)的展开式中,所有项系数之和是______,x2的系数是
x_____.
【答案】162 33;
14【解析】令x1可得多项式2x(2x)的展开式中所有项系数之和,由
x114x(2x)(2x)4+x(2x)4,又(2x)4展开式的通项公式为22xxTr1C4r24rxr,则可分别求出
【详解】
设x1可得多项式1(2x)4,x(2x)4中含x2的系数,可得答案. 2x14x(2x)的展开式中所有项系数之和. 2x144x(2x)11(21)281162 的展开式中所有项系数之和为2x第 14 页 共 23 页
11444x(2x)(2x)x(2x),(2x)4的展开式的通项为22xxTr1C4r24rxr.
所以
1(2x)4中含x2,则r4,其系数为C442441. 2x141232 x(2x)4中含x2,则r1,其系数为C4所以142x(2x)的展开式中,x的系数是32+1=33. 2x故答案为:(1). 162 (2). 33. 【点睛】
本题考查利用二项式定理求特定项的系数和所有项的系数,属于中档题.
四、解答题
18.设函数f(x)asinx(1)求实数a的值;
(2)若函数g(x)f(xm)mcosx(xR)的最大值为1. 6,为偶函数,求sinm的值. 22【答案】(1)a413或4.(2),.
223(1)化简f(x)【解析】值.
(2)由条件可得g(x)aasin2x+,根据f(x)的最大值为1,可求出参数a的264aasin2x2m+为偶函数,即2mk,26624kZ,由m,,可得出m,进一步可求出sinm.
322【详解】 解:
(1)f(x)acosx313aaasinxcosxsin2xcos2x
24442aasin2x+ 264第 15 页 共 23 页
4aaaa+1或+1,得a或4.
32424(2)f(x)aaaasin2x+,g(x)sin2x2m+为偶函数,
262644则2m6k2,kZ
mk, 26由于m【点睛】
1,,则m,,sinm3,.
236222本题考查三角函数的化简,根据三角函数的最值求参数,以及根据三角函数的奇偶性求参数的值,属于中档题.
19.如图,在平行六面体ABCDA1B1C1D1,ABA1BAA12AD,DAB3,
ADD1A1为矩形.
(1)证明:平面DBB1D1平面BCC1B1; (2)求直线AB1与平面A1ACC1所成角的正弦值. 【答案】(1)见解析(2)
1 6【解析】由ADD1A1为矩形,得DD1AD,由AB2AD,DAB3,可得
BD23AD2,可得ADBD,从而得到AD平面BB1D1D,从而得证.
以点O为原点,以DA,DB为x,y轴,,过点O作与面ABCD垂直的直线为z轴,建立空间直角坐标系oxyz,不妨设AD1,ABAA1A1B2,则
A(1,0,0),B(0,3,0),设A1x0,y0,z0,由AA12,A1B2,AD5,求出1点坐标,从而应用向量法求解线面角.
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【详解】
解:(1)在VABC中,AB2AD,DAB3,
由余弦定理有BD2AB2AD22ABADcos60,可得BD23AD2. 所以有AD2DB2AB2,即ADB2,则ADBD.
由ADD1A1为矩形,得DD1AD,由D1DBDD,得AD平面BB1D1D, BC//AD,则BC⊥平面BB1D1D,又BCB1C1CB,
故平面DBB1D1平面BCC1B1.
(2)如图,由(1),分别以DA,DB为x,y轴,以点O为原点,
过点O作与面ABCD垂直的直线为z轴建立空间直角坐标系oxyz,如图. 不妨设AD1,ABAA1A1B2,则A(1,0,0),B(0,3,0),
AA12,A1B2,AD设A5, 1x0,y0,z0,由1x01x01y02z02422222221,,,取A1, x0y03z04,解得y0333222x0y0z0528z032uuur222uuuruuuruuur522AA10,,ABAAAB1,,,, 113333uuuruuuruuurACABAD2,3,0
rACCA设平面11的法向量为n(x1,y1,z1)
2x13y10uuuvvrnAA10v则vuuu,即2,可以取n(3,2,2) 22y1z10nAC033设直线AB1与平面A1ACC1所成的角为,
uuurrAB1nuuurrsin|cosAB1,n|uuurr则AB1n31 63633第 17 页 共 23 页
【点睛】
本题考查面面垂直的证明和求线面角,属于中档题.
20.设数列an满足a11,an1ann1,数列bn的前n项和为Sn,且满足
S1S2Snan. 2n(1)求数列an,bn的通项公式; (2)若cnbn35,求证:c1c2Lcn.
SnSn28n(n1).bn2n1.(2)见解析 2【答案】(1)an【解析】(1)由an1ann1,用累加法可求出an,当n2时,
Snanan1n,n2可得Snn,再由当n2时,bnSnSn12n1,可得出bn.
(2) 由cn得证. 【详解】 解:
2(n1)111nc从而22用裂项相消可得数列n的前项和,
n2(n2)22n(n2)(1)由于an1ann1,则ananan1an1an2La2a1a1
n(n1)L1n(n1)n(n1),即an.
22当n1时,b1a11; 当n2时,
Snn(n1)n(n1)n,解得Snn2. n22第 18 页 共 23 页
2 n1时,b11S1也满足,所以Snn.
当n2时,bnSnSn12n1,b11符合此式,即bn2n1. (2)由于cn则
2(n1)111 22,
n2(n2)22n(n2)c1c2Lcn111111151151L22222222324n(n2)24(n1)(n2) 【点睛】
本题考查利用累加法和利用bn与Sn的递推关系求数列通项公式,利用裂项相消求数列前n项和,属于中档题.
21.已知点F(1,0)为抛物线y22px(p0)的焦点,点P在抛物线C上,过点R(t,0)的直线交抛物线C于A,B两点,线段AB的中点为M,且满足uPMuuur2uMFuur.
(1)若直线AB的斜率为1,求点P的坐标; (2)若t65,求四边形FBPA面积的最大值. 【答案】(1)P(9,6)(2)
263. 【解析】(1)由得F(1,0)抛物线的方程为y24x,设直线AB方程为xyt,与抛
物线方程联立可得到M的纵坐标,从而得到点P的坐标.
(2) 设直线AB方程为xmyt,与抛物线方程联立可得到M2m2t,2m,又
uPMuuur2uMFuur,可得m23t23,则可求出t的范围,然后用弦长公式求出|AB|的长,第 19 页 共 23 页
8求出点F到AB的距离,SFBPA3SVABF26(3t1)(t1)2,然后再求最大值. 【详解】
2解(1)点F(1,0)是抛物线的焦点,则抛物线的方程为y4x.
设直线AB方程为xyt,Mx0,y0,Ax1,y1,Bx2,y2
y24x2由,得y4y4t0,y1y24,y02, xyt由PM2MF得y0yP20yP
2yP所以yP6,xP9,P(9,6).
4uuuuruuur
(2)设直线AB方程为xmyt.
y24x2,得y4my4t0, xmyty1y24m从而16mt0.
yy4t1222由于M为线段AB的中点,则y02m,x02mt,即M2mt,2m
222uuuuruuur2mtxp212mt2又PM2MF,则,从而P6m3t2,6m
2myp4m2点P在抛物线上,则36m46m3t2,m223t2. 323t2m06263由于且t,得t,
535m2t6t203第 20 页 共 23 页
26t,11,. A,B,F又三点共线时,t1,所以35又|AB|1m2y1y21m2点F到AB的距离d则SFBPA3SVABF6y1y224y1y24m21m2t |1t|m21,
m2t(t1)226(3t1)(t1)2,
2记f(t)(3t1)(t1)t,11,,则f(t)(9t5)(t1).
3526226,1f(t)故在区间递减,1,5递增,f(t)maxmaxf,33t2 361f,此时59所以SFBPA26(3t1)(t1)226126 33四边形FBPA面积的最大值为【点睛】
26. 3本题考查求抛物线上满足条件的点的坐标和求四边形的面积的最大值,属于难题. 22.已知函数f(x)(ax1)ex12xx1. 2(1)当a2时,求g(x)f(x)x在[0,)上的最小值; (2)若直线yx是函数f(x)的切线方程,求实数a的值;
4ax11xx(3)若a1,证明:对任意实数恒成立. 0,,xe2x2ae【答案】(1)0(2)a1(3)见解析
【解析】(1)求出函数g(x)的到函数g(x)(2x1)exx2e1e0,可得g(x)的单调性,从而得出其最小值.
(2) 设切点为x0,x0,由直线yx是函数f(x)的切线方程,则
xxxx0ex0fx0ax0a1ex011,即ax0,又fx0x0,即
ex01x0第 21 页 共 23 页
ax01ex0121312x01,即得ex0x0x0x010,即求出函数222F1(x)ex01312x0x0x01的零点即可. 22xx(3) 因为a1,所以当x0时,f(x)xee12xx1,所以当x0时,211f(x)xexexx2x1,设g(x)xexexx21,可得g(x)0恒成立,
22211x2x2且g(0)0,则x0,时,f(x)x,即(ax1)ex1,即
a222(ax1)12(ax1)xe,同理可得,从而可证.
x22exx22【详解】
解:(1)由于g(x)(2x1)ex12x1,则2g(x)(2x1)exxx2ex1ex0,从而g(x)在[0,)单调递增,从而
g(x)ming(0)0.
x(2)f(x)(axa1)ex1,由题可知,设切点为x0,x0,
x0ex0则由fx0ax0a1ex011,整理得ax01.
ex0x0x0ex0①. 当x01时,不可能;当x01时,得ax0ex01又fx0x0,即ax01ex012x01②. 2由①②可得,e0x1312x0x0x010. 22令F1(x)e0x321312x x0x0x01,则F1(x)e0x0x01,注意到F1(0)0.
22232x0x01,则F2(x)ex03x01,注意到F2(0)0. 2x令F2(x)e0xx令F3(x)e03x01,则F3(x)e030恒成立.
可得x0时,F2(x)0,x0时,F2(x)0,所以F2(x)F1(x)0恒成立,
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所以yF1(x)在R上单调递增,可知x00是方程的唯一解. 所以切点为(0,0),a1. (3)因为a1,
所以当x0时,f(x)xeaexx121xx1xexexx2x1③, 22121xx1xexexx2x1④, 22所以当x0时,f(x)xeaexx令g(x)xeexx121xx1xxexexx21,则g(x)xex1. 22 当x0时,ex10;当x0时,ex10,所以g(x)0恒成立,且g(0)0.设x0,11x,则,0. aaxx此时g(x)0,即xee12xx1x,结合③,得f(x)x, 2x2212(ax1)12x22x即(ax1)ex1,得到0e,x成立 22(ax1)ex222xg(x)0,即xexex12xx1x,结合④,得f(x)x, 2即(ax1)exx2212x22x0, ,得到ex12(ax1)22所以ex2(ax1)2(ax1)xe,成立,
x22x22所以
12(ax1)2(ax1)4axxe成立,得证. x222ex2x2x2【点睛】
本题考查利用导数求函数的最小值,根据切线求参数和利用导数证明不等式,属于难题.
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