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数学答案
一、单选题
1、C 2、B 3、B 4、D 5、C 6、C 7、B 8、D
二、多选题
9、BCD 10、ABC 11、 BC 12、BC
四、填空题
e2
-∞,
13、28 14、27 15、36 16、 4 .
答案详解
一、单选题
1.(1-1)已知集合M 2,1,0,1,2,N x x2x60 ,则M N ( )
A.2,1,0,1 B.0,1,2 C.2 D.2
【答案】C
【分析】方法一:由一元二次不等式的解法求出集合N,即可根据交集的运算解出.
方法二:将集合M 中的元素逐个代入不等式验证,即可解出.
【详解】方法一:因为N x x2x6 0 ,2 3,,而M 2,1,0,1,2,
所以M N 2.
故选:C.
方法二:因为M 2,1,0,1,2,将2,1,0,1,2代入不等式x2x60,只有2使不等式成立,所以
M N 2.
故选:C.
8
2
2.(187-4) x
的展开式中含x5项的系数是( )
x
A.-112 B.112 C.-28 D.28
【答案】B
【分析】根据题意,得到二项式的通项公式,代入计算即可得到结果.
【详解】由题意可得,其通项公式为T r1 C 8 rx8r 2 r 2r C 8 rx 8 3 2 r ,0r 8,r N,
x
学科网(北京)股份有限公司3
令8 r 5,可得r 2,
2
所以含x5项的系数是22 C2 112
8
故选:B
3.(203-4)某单位为了了解办公楼用电量y(度)与气温x(C)之间的关系,随机统计了四个工作日的
用电量与当天平均气温,并制作了对照表:由表中数据得到线性回归方程y2xa,当气温为3C时,
预测用电量为( )
气温x(C) 18 13 10 -1
用电量y(度) 24 34 38 64
A.68度 B.66度 C.28度 D.12度
【答案】B
【分析】根据样本中心满足回归方程yˆ 2xaˆ即可解决.
1813101 24343864
【详解】由表中数据可知x 10,y 40,
4 4
所以回归方程yˆ 2xaˆ过10,40,得40210aˆ,即aˆ60,
则回归方程为y2x60,
当x3时,y2360 66,
故选:B.
4.(185-4)某一天的课程表要排入语文、数学、英语、物理、化学、生物六门课,如果数学只能排在第一
节或者最后一节,物理和化学必须排在相邻的两节,则共有( )种不同的排法
A.24 B.144 C.48 D.96
【答案】D
【分析】先安排数学,将物理和化学捆绑,与其余三门课程进行排序,结合分步乘法计数原理可得结果.
【详解】若数学只能排在第一节或者最后一节,则数学的排法有2种,
物理和化学必须排在相邻的两节,将物理和化学捆绑,
与语文、英语、生物三门课程进行排序,有A2A4 48种排法.
2 4
由分步乘法计数原理可知,共有24896种不同的排法.
故选:D.
5.(109-3)已知正方体ABCDABCD 的棱长为1,E,F 是线段BD 上的动点且EF 1,则三棱锥ABEF 的
1 1 1 1 1 1
试卷第2页,共18页体积为( )
2 2 2
A. B. C. D.无法确定
4 6 12
【答案】C
【分析】确定AO平面BDDB ,再计算体积得到答案.
1 1
【详解】如图所示:连接AC与BD交于点O,BB 平面ABCD,AO平面ABCD,
1
故AO BB,AOBD,BDBB B,故AO平面BDDB .
1 1 1 1
1 1 1 2 2
V S AO 11 .
ABEF 3 △BEF 3 2 2 12
故选:C
1
6.(195-4)若随机变量X 服从两点分布,其中PX 0 ,EX,DX分别为随机变量X 的均值与
3
方差,则下列结论不正确的是( )
2
A.PX 1EX B.E3X 24 C.D3X 24 D.DX
9
答案C
【分析】根据随机变量X 服从两点分布推出P(X 1) 2 ,根据公式先计算出EX、DX,由此分别计
3
算四个选项得出结果.
1 2
【详解】随机变量X 服从两点分布,其中P(X 0) ,P(X 1) ,
3 3
1 2 2
E(X)0 1 ,
3 3 3
2 1 2 2 2
D(X)(0 )2 (1 )2 ,
3 3 3 3 9
在A中,P(X 1)E(X),故A正确;
2
在B中,E(3X 2)3E(X)23 24,故B正确;
3
2
在C中,D(3X 2)9D(X)9 2,故C错误;
9
2
在D中,D(X) ,故D正确.
9
学科网(北京)股份有限公司7(电子4 -1)例1 (2023·苏州质检)已知函数f(x)在R上满足f(x)=f(-x),且当x∈(-∞,0]时,
1
1 log
f(x)+xf′(x)<0成立,若a=20.6·f(20.6),b=ln 2·f(ln 2),c=log ·f 28 ,则a,b,c的大
28
小关系是( )
A.a>b>c B.c>b>a
C.a>c>b D.c>a>b
答案 B
解析 因为函数f(x)在R上满足f(x)=f(-x),所以函数f(x)是偶函数,
令g(x)=xf(x),则g(x)是奇函数,g′(x)=f(x)+x·f′(x),
由题意知,当x∈(-∞,0]时,f(x)+xf′(x)<0成立,所以g(x)在(-∞,0]上单调递减,
又g(x)是奇函数,所以g(x)在R上单调递减,
1
因为20.6>1,0b>a.
思维升华 (1)出现nf(x)+xf′(x)形式,构造函数F(x)=xnf(x);
8.(193-7)已知随机事件A,B,C满足0PA1,0PB1,0PC1,则下列说法错误的是
( )
A.不可能事件Φ与事件A互斥
B.必然事件Ω与事件A相互独立
C.P A∣C P AB∣C P AB∣C
D.若PA|BP A|B ,则PAP A 1
2
【答案】D
【分析】根据事件的概念,以及实践之间的关系,和条件概率的运算求解.
【详解】因为不可能事件Φ与事件A不会同时发生,所以互斥,A正确;
因为P()1,P(A)P(A),P(A)P()P(A)1P(A),
所以P(A)P(A)P(),所以必然事件Ω与事件A相互独立,B正确;
因为ABAB A,且AB,AB不会同时发生,
所以P A∣C P AB∣C P AB∣C ,C正确;
试卷第4页,共18页例如,抛掷一枚骰子1次的试验,
设事件B为出现点数小于等于4,事件A为出现点数小于等于2,
则PA|BP A|B ,但P(A) P(A), D 错误,
故选:D.
二、多选题
9(电子3-1) 1.(多选)已知函数f(x)的导函数f′(x)的图象如图所示,则下列结论中正确的是( )
A.f(x)在区间(-2,3)上有2个极值点
B.f′(x)在x=-1处取得极小值
C.f(x)在区间(-2,3)上单调递减
D.f(x)在x=0处的切线斜率小于0
答案 BCD
解析 根据f′(x)的图象可得,在(-2,3)上,f′(x)≤0,∴f(x)在(-2,3)上单调递减,
∴f(x)在区间(-2,3)上没有极值点,故A错误,C正确;
由f′(x)的图象易知B正确;
根据f′(x)的图象可得f′(0)<0,即f(x)在x=0处的切线斜率小于0,故D正确.
10.(13-7)设a0,b0,ab1,则下列结论正确的是( )
1 1
A.ab的最大值为 B.a2b2的最小值为
4 2
4 1
C. 的最小值为9 D. a b 的最小值为 3
a b
【答案】ABC
ab a2 b2
【分析】对于AD,利用基本不等式判断即可;对于B,利用不等式( )2 判断即可,对于C,
2 2
利用基本不等式“1”的妙用判断即可.
【详解】对于A,因为a0,b0,ab1,
ab 1 1
则ab( )2 ,当且仅当ab 时取等号,故A正确;
2 4 2
ab a2 b2
对于B,因为( )2 ,
2 2
故a2b2 1 ,当且仅当ab 1 时取等号,即a2b2的最小值 1 ,故B正确;
2 2 2
4 1 4 1 4b a 4b a
对于C, ( )(ab)5 52 9,
a b a b a b a b
学科网(北京)股份有限公司4b a 1 2
当且仅当 且ab1,即b ,a 时取等号,
a b 3 3
4 1
所以 的最小值为9,故C正确;
a b
1
对于D,( a b)212 ab12 2 ,
2
1
故 a b 2,当且仅当ab 时取等号,即 a b 的最大值 2,故D错误.
2
故选:ABC.
11.(115-3)如图,AB为圆锥SO底面圆O的直径,点C是圆O上异于A,B的一点,N为SA的中点,
则圆O上存在点M使( )
A.MN∥SC B.MN//平面SBC
C.SM丄AC D.AM 平面SBC
【答案】BC
【分析】利用反证法的思想可判断AD不成立,通过面面平行可判断B,通过线面垂直可判断C.
【详解】假设存在点M使MN //SC,所以M,N,S,C四点共面,
又因为ASN ,所以A面MNSC,
易得点A,M,C为面MNSC和面ABC的公共点,
所以A,M,C三点共线,与题意矛盾,
故不存在点M使MN //SC,即A错误;
过O作OM //BC,交劣弧AC与点M ,连接ON,
由于N,O分别为SA,AB的中点,所以ON //SB,
由于OM 面SBC,ON 面SBC,所以OM //面SBC,ON//面SBC,
又因为OMI ON O,所以面OMN //面SBC,
由于MN面OMN,所以MN //面SBC,即B正确;
点M 的位置同选项B,
由于AB为直径,所以ACBC,即AC OM ,
由圆锥易得SO AC,SOOM O,
试卷第6页,共18页所以AC面SOM ,所以AC SM ,即C正确;
假设在点M使AM 面SBC,所以AM SB,
又因为AM SO,SOSB S ,所以AM 面SBO,
故面SBC应与面SBO平行,与题意显然不符,即D错误;
故选:BC.
12.(194-3)随着春节的临近,小王和小张等4位同学准备互相送祝福.他们每人写了一个祝福的贺卡,这
四张贺卡收齐后让每人从中随机抽取一张作为收到的新春祝福,则( )
1
A.小王和小张恰好互换了贺卡的概率为
6
1
B.已知小王抽到的是小张写的贺卡的条件下,小张抽到小王写的贺卡的概率为
3
1
C.恰有一个人抽到自己写的贺卡的概率为
3
5
D.每个人抽到的贺卡都不是自己写的概率为
8
【答案】BC
【分析】计算出四个人每人从中随机抽取一张共有C1C1C1种抽法,根据古典概型的概率公式以及条件概率
4 3 2
的概率公式计算各选项,可得答案.
【详解】对于A,四个人每人从中随机抽取一张共有C1C1C1种抽法,
4 3 2
其中小王和小张恰好互换了贺卡的抽法有C1种,
2
C1 1
故小王和小张恰好互换了贺卡的概率为 2 ,A错误;
C1C1C1 12
4 3 2
C1C1 1
对于B,设小王抽到的是小张写的贺卡为事件A, 则P(A) 3 2 ,
C1C1C1 4
4 3 2
小张抽到小王写的贺卡为事件B,
则已知小王抽到的是小张写的贺卡的条件下,
学科网(北京)股份有限公司1
P(AB) 12 1
小张抽到小王写的贺卡的概率为P(B|A) ,B正确;
P(A) 1 3
4
对于C, 恰有一个人抽到自己写的贺卡的抽法有C12种,
4
C12 1
故恰有一个人抽到自己写的贺卡的概率为 4 ,C正确;
C1C1C1 3
4 3 2
对于D, 每个人抽到的贺卡都不是自己写的抽法共有C1(12)9种,
3
C1(12) 9 3
故每个人抽到的贺卡都不是自己写的概率为 3 ,D错误,
C1C1C1 24 8
4 3 2
故选:BC
请点击修改第II卷的文字说明
四、填空题
13.(109-2)正四棱台的上、下底面边长分别为2,4,侧棱长为 11,则其体积为_________
【答案】28
【分析】根据正四棱台的性质,结合正四棱台的体积公式进行求解即可.
【详解】如图所示正四棱台中,OO 是高,连接 OB,OB ,设BEOB,垂足为E,
1 1 1 1
1 1
显然OB 4242 2 2,OB 2222 2
2 1 1 2
所以该正四棱台的高为OO BE 11(2 2 2)2 3,
1 1
正四棱台的体积V
1
222442
328.
3
14.某学校组织1200名学生进行“防疫知识测试”.测试后统计分析如下:学生的平均成绩为x =80,方差
为s2 25.学校要对成绩不低于90分的学生进行表彰.假设学生的测试成绩X近似服从正态分布N
,2
(其中μ近似为平均数x,2近似为方差s2,则估计获表彰的学生人数为 .(四舍五入,保留
整数)
参考数据:随机变量X服从正态分布N ,2 ,则P X 0.6827,
试卷第8页,共18页P2 X 20.9545,P3X 30.9973 .
【答案】27
【分析】根据题意得到80,5,290,结合3原则和正态分布的对称性求出P(X 90)0.02275,
求出获得表彰的学生人数.
【详解】由题意得:80,5,290,
1 1
故P(X 90)P(X 2) 0.95450.02275,
2 2
所以12000.0227527.
故答案为:27.
15.毛泽东思想是党的重要思想,某学校在团员活动中将四卷不同的《毛泽东选集》分发给三名同学,每
个人至少分发一本,一共有 种分发方法.
【答案】36
【分析】先将《毛泽东选集》按“2+1+1”形式进行分组,再分配给3名同学.
【详解】解:根据题意,只能1人拿2本,另2人各拿1本,故先将四卷不同的《毛泽东选集》按“2+1+1”
C2C1
形式分为3组,有 4 2 6种分组方法,
A2
2
再将分好的3组分配给三名同学,有A3 6种情况,
3
则由分步计数原理可知一共有6636种分发方法;
故答案为:36.
ex
16、(电子3-例3跟踪2)(2)(2022·哈师大附中模拟)已知函数f(x)= +2klnx-kx,若 x=2 是函数 f(x) 的
x2
唯一极值点,则实数 k 的取值范围是__________
e2
-∞,
. 4
ex
解析 由题意,f(x)= +2klnx-kx(x>0),
x2
ex
x-2 -k
f′(x)= · x2 ,
x
ex
令f′(x)=0得x=2或k= ,
x2
ex
令φ(x)= (x>0),
x2
exx-2
∴φ′(x)= ,
x3
∴φ(x)在(0,2)上单调递减,在(2,+∞)上单调递增,
学科网(北京)股份有限公司e2
∴φ(x) =φ(2)= ,
min
4
又当x→+∞时,φ(x)→+∞,
e2
∴若φ(x)=k无实数根,则k< ,
4
e2
∵当k= 时,φ(x)=k的解为x=2,
4
e2
-∞,
∴实数k的取值范围是 4 .
三、解答题
1
17. 已知集合Ax 2x 32,B x x24x4m2 0,mR .
4
(1)若m 3,求AB;
(2)若存在正实数m,使得“xA”是“xB”成立的 ,求正实数m的取值范围.
从“①充分不必要条件,②必要不充分条件”中任选一个,填在上面空格处,补充完整该问题,并进行作答.
【答案】(1)AU B [2,5]
(2)答案见解析
【解析】
【分析】(1)分别求解两个集合,再求并集;
(2)若选①,则A是B的真子集.若选②,则B是A的真子集,根据集合的包含关系,列不等式,即可求
解m的取值范围.
【小问1详解】
1
Ax 2x 322,5
4
因m0,则B x x 2m x 2m 0,mR 2m,2m .
当m 3时,B [1,5],所以AU B [2,5].
【小问2详解】
选① 因“xA”是“xB”成立的充分不必要条件,则A是B的真子集.
m0 m0
所以2m2m4m 4,
.经检验“=”满足.
2m5 m3
试卷第10页,共18页所以实数m的取值范围是[4,).
选② 因为“xA”是“xB”成立的必要不充分条件
所以B是A的真子集.
m0 m0
所以2m2m4m
0,3
,经检验“=”满足.
2m5 m3
所以实数m的取值范围是(0,3].
18.(电子2-9)已知函数f(x)=aex-x,a∈R.
(1)当a=1时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;
(2)试讨论函数f(x)的单调性.
解 (1)因为a=1,
所以f(x)=ex-x,则f′(x)=ex-1,
所以f′(1)=e-1,f(1)=e-1,
所以曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程是y-(e-1)=(e-1)(x-1),
即y=(e-1)x.
(2)因为f(x)=aex-x,a∈R,x∈R,
所以f′(x)=aex-1,
当a≤0时,f′(x)=aex-1<0,则f(x)在(-∞,+∞)上单调递减;
当a>0时,令f′(x)=0,得x=-lna,
当x<-lna时,f′(x)<0,当x>-lna时,f′(x)>0,
所以f(x)在(-∞,-lna)上单调递减,
在(-lna,+∞)上单调递增,
综上,当a≤0时,f(x)在(-∞,+∞)上单调递减;
当a>0时, f(x)在(-∞,-lna)上单调递减,在(-lna,+∞)上单调递增.
19.某大学“爱牙协会”为了解“爱吃甜食”与青少年“蛀牙”情况之间的关系,随机对200名青少年展开了调
查,得知这200个人中共有120个人“有蛀牙”,其中“不爱吃甜食”且“有蛀牙”的有30人,“不爱吃甜食”且
“无蛀牙”的有50人.有22列联表:
有蛀牙 无蛀牙 总计
爱吃甜食
学科网(北京)股份有限公司不爱吃甜食
总计
(1)根据已知条件完成如图所给的22列联表,并判断是否有99.5%的把握认为“爱吃甜食”与青少年“蛀牙”
有关;
(2)若从“无蛀牙”的青少年中用分层抽样的方法随机抽取8人作进一步调查,再从这抽取的8人中随机抽取
2人去担任“爱牙宣传志愿者”,求抽取的2人都是“不爱吃甜食”且“无蛀牙”的青少年的概率.
nad bc2
附:K2 ,nabcd.
abcdacbd
P K2 k 0.05 0.01 0.005
k 3.841 6.635 7.879
【答案】(1)见解析
5
(2)
14
【分析】(1)根据已知条件,结合独立性检验公式,即可求解;
(2)根据已知条件,结合分层抽样的定义,列举法,以及古典概型的概率公式,即可求解.
【详解】(1)由题意可知,22列联表:
有蛀牙 无蛀牙 总计
爱吃甜食 90 30 120
不爱吃甜食 30 50 80
总计 120 80 200
200(90503030)2
K2 28.125 7.879有99.5%的把握认为“爱吃甜食”与青少年“蛀牙”有关;
1208012080
(2)若从“无蛀牙”的青少年中用分层抽样的方法随机抽取8人作进一步调查,则爱吃甜食占3人,设为
x,y,z,不爱吃甜食占5人,设为a,b,c,d,e,
从中随机选取2人,所有情况为:x,y,x,z,y,z,x,a,x,b,x,c,x,d,x,e,
y,a,y,b,y,c,y,d, y,e , z,a , z,b , z,c , z,d , z,e , a,b , a,c, a,d , a,e, b,c ,
b,d,b,e,c,d,c,e,d,e,共28种,其中抽取的2人都是“不爱吃甜食”且“无蛀牙”的青少年为:
试卷第12页,共18页a,b,a,c,a,d,a,e,b,c,b,d,b,e,c,d,c,e,d,e,共10种,
10 5
故抽取的2人都是“不爱吃甜食”且“无蛀牙”的青少年的概率为P .
28 14
20.(134-9)如图,在三棱柱ABC-ABC 中,AA 平面ABC,D为线段AB的中点,CB4,AB4 3,
1 1 1 1
AC 8,三棱锥AADC的体积为8.
1 1 1
(1)证明:AD平面BCD;
1 1 1
(2)求平面ACD与平面ABC夹角的余弦值.
1 1
【答案】(1)见解析
6 55
(2)
55
【分析】(1)证明出BC 平面ABBA,利用线面垂直的性质可证得CB AD,再由三棱锥AADC的
1 1 1 1 1 1 1 1
体积为8,求出AA 2 3,可证得ADBD,再由线面垂直的判定定理即可证明;
1 1 1
(2)以点B为坐标原点,BA、BB 、BC所在直线分别为x、y、z轴建立空间直角坐标系,利用空间向
1
量法可求得平面DAC与平面ACB夹角的余弦值.
1 1
【详解】(1)证明:因为AA 平面ABC,CB平面ABC,所以AA BC,
1 1
在三棱柱ABC-ABC 中,四边形AACC为平行四边形,则AC AC 8,
1 1 1 1 1 1 1
因为AB4 3,CB4,所以AB2CB2 AC2,所以CB AB,
又因为ABAA A,AA 平面ABBA ,AB平面ABBA ,
1 1 1 1 1 1
所以CB平面ABBA ,因为CB//CB,所以CB 平面ABBA ,
1 1 1 1 1 1 1 1
又AD平面ABBA ,所以CB AD.
1 1 1 1 1 1
学科网(北京)股份有限公司1
S ABBC 8 3,
△ABC 2
1
D为AB的中点,则S
△ACD
2
S
△ABC
4 3,
1 1
因为AA 平面ABC,V V S AA 4 3AA 8,
1 AA1CD A1 ACD 3 ACD 1 3 1
所以AA 2 3,所以在△ADB中,ADBD2 6,AB 4 3,
1 1 1 1 1 1 1
所以AD2BD2 AB2,所以ADBD,CB BDB ,
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
CB,BD 平面BCD,所以AD平面BCD;
1 1 1 1 1 1 1 1
(2)因为BB 平面ABC,BCAB,以点B为坐标原点,BA、BB 、BC所在直线分别为x、y、z轴
1 1
建立如下图所示的空间直角坐标系,
则C0,0,4、D 2 3,0,0 、A 4 3,2 3,0 、B 0,2 3,0 ,
1 1
设平面DAC的法向量为mx,y,z ,DA 2 3,2 3,0 ,DC 2 3,0,4 ,
1 1 1 1 1
mDA 2 3x 2 3y 0
则 1 1 1 ,取x 1 2,可得m 2,2, 3 ,
mDC 2 3x 4z 0
1 1
设平面ACB的法向量为n x ,y ,z , B A 4 3,2 3,0 , B C 0,0,4,
1 2 2 2 1
nBA 4 3x 2 3y 0
则 1 2 2 ,取x 2 1,可得n1,2,0,
nBC 4z 0
2
mn 6 6 55
所以,cos m,n ,
mn 11 5 55
6 55
所以平面DAC与平面ACB夹角的余弦值为 .
1 1
55
试卷第14页,共18页21.(209-10)某篮球队为提高队员训练的积极性,进行小组投篮游戏;每个小组由两名队员组成,队员甲
与队员乙组成一个小组.游戏规则如下:每个小组的两名队员在每轮游戏中分别投篮两次,每小组投进的
次数之和不少于3次的称为“神投小组”,已知甲乙两名队员投进篮球的概率分别为p ,p .
1 2
1 2
(1)若 p ,p ,求他们在第一轮游戏获得“神投小组”称号的概率;
1 2 2 3
6
(2)已知 p p ,则:
1 2 5
① p ,p 取何值时能使得甲、乙两名队员在一轮游戏中获得“神投小组”称号的概率最大?并求出此时的最
1 2
大概率;
②在第①问的前提下,若甲、乙两名队员想要获得297次“神投小组”的称号,则他们平均要进行多少轮游
戏?
4
【答案】(1)
9
3 297
(2)①当p p 时,最大概率为 ;②625
1 2 5 625
【分析】(1)先罗列出“神投小组”的可能情况,然后利用独立事件的乘法公式进行求概率即可;
6 12
(2)①先求出获得“神投小组”称号的概率,结合 p p 可得 p p p 3p2p2,令m p p ,
1 2 5 5 1 2 2 1 1 2
1 9
m , ,利用二次函数的性质即可求解;②利用二项分布的知识即可求解
5 25
【详解】(1)每小组投进的次数之和不少于3次的称为“神投小组”,则可能的情况有①甲投中一次,乙投中两
次;②甲投中两次,乙投中一次;③甲投中两次,乙投中两次,
1 2
p ,p ,
1 2 2 3
2 2 2 2
1 1 2 1 2 1 1 2 4
他们在第一轮游戏获得“神投小组”称号的概率为C1 C1
2 2 2 3 2 2 3 3 2 3 9
(2)①由题意得他们在一轮游戏获得“神投小组”称号的概率
pC1p 1p p2 p2C1p 1p p2p2 2p p p p 3p2 p2,
2 1 1 2 1 2 2 2 1 2 1 2 1 2 2 1
6 12
p p ,p p p 3p2p2,
1 2 5 5 1 2 2 1
6 1
又0 p 1,0 p 1,p p ,则 p 1,
1 2 1 2 5 5 1
6 3 2 9 1 9
令m p p p2 p p ,则m , ,
1 2 1 5 1 1 5 25 5 25
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12 2 12
p y(m) 3m2 m3 m ,
5 5 25
12 1 9 9 297
p3m2 5 m在 5 , 25 上单调递增,则 p max y 25 625 ,
3
此时 p p .
1 2 5
297
②他们小组在n轮游戏中获得“神投小组”称号的次数满足~ Bn, ,
625
297
n 625
np297,则 297 ,
625
平均要进行625轮游戏.
1
22.已知函数 f xalnx x2a1x a0.
2
(1)讨论函数 f x的单调性;
(2)设函数gx3ax f x有两个极值点x,x x x .
1 2 1 2
(i)求实数a的取值范围;
(ii)证明:gx gx 10lna.
1 2
【答案】(1)答案见解析;
(2)(i)0a4,(ii)证明见解析.
x1xa
【分析】(1)由题设 fx 且x0,,讨论1,a研究导数的符号,即可确定函数单调性;
x
(2)(i)将问题转化为x24xa0在0,上有两个不等实根,结合对应二次函数性质求参数范围;
(ii)由(i)并应用韦达定理得gx gx aalna8,分析法转化为ma1alnaa20在
1 2
a0,4上恒成立,利用导数研究单调性并确定值域范围,即可证结论.
【详解】(1)由 f(x)定义域为x0,,且 fx a xa1
x2a1xa
x1xa
,
x x x
令 fx0得,x1或xa,
①当0a1时,x0,a, f(x)0, f x单调递增,
xa,1, f(x)0, f x单调递减,
试卷第16页,共18页x1,, f(x)0, f x单调递增,
②当a1时, f(x)0, f x在0,单调递增,
③当a 1时,x0,1, f(x)0, f x单调递增,
x1,a, f(x)0, f x单调递减,
xa,, f(x)0, f x单调递增,
综上:
当0a1时, f x的单调递增区间为0,a、1,, f x的单调递减区间为a,1;
当a1时, f x的单调递增区间为0,;
当a 1时, f x的单调递增区间为0,1、a,, f x的单调递减区间为1,a .
1 a 4xax2 x24xa
(2)(i)由已知,gx4xalnx x2,则gx4 x ,
2 x x x
函数gx有两个极值点x,x x x ,即x24xa0在0,上有两个不等实根,
1 2 1 2
h0a0
令hx x24xa,只需 ,故0a4,
h2a40
(ii)由(i)知,x x 4,xx a,且0a4,
1 2 1 2
1 1
gx gx 4x alnx x 2 4x alnx x 2
1 2 1 1 2 1 2 2 2 2
4x x alnx lnx 1 x2x2 aalna8,
1 2 1 2 2 1 2
要证gx gx 10lna,即证aalna810lna,只需证1alnaa20,
1 2
1a 1
令ma1alnaa2,a0,4,则malna 1 lna,
a a
1 1
因为ma 0恒成立,所以ma在a0,4上单调递减,
a2 a
1
又m110,m2 ln20 ,
2
1
由零点存在性定理得,a 1,2使得ma 0,即lna ,
0 0 0 a
0
所以a0,a 时,ma0,ma单调递增,
0
aa ,4时,ma0,ma单调递减,
0
1 1
则ma ma 1a lna a 2 1a a 2a 3 ,
max 0 0 0 0 0 a 0 0 a
0 0
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∵ya 3在a 1,2上显然单调递增,
0 a 0
0
1 1 1
∴a 32 3 0 ,
0 a 2 2
0
∴ma0,即gx gx 10lna,得证.
1 2
【点睛】关键点点睛:第二问二小问,由gx gx aalna8,综合应用分析法、函数思想转化为
1 2
证明ma0在a0,4上恒成立,再利用导数研究单调性判断即可.
试卷第18页,共18页