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江苏省如皋中学 2024—2025 学年度高三年级测试
数学试卷
一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分,在每个小题给出的选项中,只有一
项是符合题目要求的.
1.已知集合U
R,集合Ax 3x1 ,Bx 0x2
,则图中阴影部分表示的集
合为( )
A.3,0 B.1,0
C.(0,1) D.(2,3)
2. 已知圆锥的底面半径为 2,其侧面展开图为一个半圆,则该圆锥的体积为( )
6 2 6 4 6 8 6
A. π B. π C. π D. π
3 3 3 3
3. 顶点在原点,对称轴是y轴,并且顶点与焦点的距离为3的抛物线的标准方程为( )
A.x2 3y B.y2 6x C.x2 12y D.y2 12x
4. 方程log xlog xlog x的实数解有( )
3 6 9
A. 0个 B. 1个 C. 2个 D. 3个
x2 y2
5. 已知直线x4y90与椭圆 10b4相交于A,B两点,椭圆的两个焦点是
16 b2
F ,F ,线段AB的中点为C1,2,则△CFF 的面积为( )
1 2 1 2
A.2 2 B.4 2 C.2 3 D.4 3
6. 已知圆C的方程为x2 (y2)2 a,则“a2”是“函数y x 的图象与圆C有四个公
共点”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
x2 y2
7. 已知双曲线C: 1a0,b0的左、右焦点分别为F ,F ,点M 是双曲线C
a2 b2 1 2
右支上一点,直线FM 交双曲线C的左支于N 点.若 FN 2, FM 3, MN 4,
1 1 2
且△MFF 的外接圆交双曲线C的一条渐近线于点Px ,y ,则 y 的值为( )
1 2 0 0 03 2 3 5
A. 3 B. C. D.3
2 2
x2 y2
8. 已知F ,F 分别是椭圆 1(a b0)的左右焦点,过F 作直线交椭圆于A、B
1, 2 a2 b2 2
两点,已知AF BF ,ABF 30,则椭圆的离心率为 ( )
1 1 1
6 2 6 3
A. B. C. 6 2 D. 6 3
2 2
二、多选题:本大题共3小题,每小题6分,共18分,全部选对的得6分,部分选对的得
部分,有选错的得0分.
9. 已知曲线C:mx2ny2 1,下列结论中正确的有( )
A.若mn0,则C是椭圆,其焦点在x轴上
B.若mn0,则C是圆,其半径为 n
m
C.若mn0,则C是双曲线,其渐近线方程为y x
n
D.若m0,n0,则C是两条直线
10. 如图,正方体ABCDABCD 的棱长为4,
1 1 1 1
点M 是其侧面ADDA上的一个动点(含边界),
1 1
点P是线段CC 上的动点,则下列结论正确的是( )
1
5π
A.存在点P,M ,使得二面角M DCP大小为
6
B.存在点P,M ,使得平面BDM 与平面PBD平行
1 1
C.当P为棱CC 的中点且PM 2 6时,则点M 的轨迹长度为 2π
1
32π
D.当M 为AD的中点时,四棱锥M ABCD外接球的表面积为
1 3
11. 已知抛物线C:y2 2pxp0上存在一点E2,t到其焦点的距离为3,点P为直线
x2上一点,过点P作抛物线C的两条切线,切点分别为A,B,O为坐标原点.则
A.抛物线的方程为y2 4x B.直线AB一定过抛物线的焦点 ( )
C.线段AB长的最小值为4 2 D.OP AB三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12. 过点P(2,3)的等轴双曲线的方程为 .
13. 过点P1,2的直线l与曲线y 4x2 有且仅有两个不同的交点,则l斜率的取值范围
为 .
x3
14. 已知过点(0,a)可作三条直线与曲线 f(x) x21相切,则实数a的取值范围
3
为 .
四、解答题:本题共5小题,共77分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知函数 f(x)2ex(x1).
(1)求函数 f(x)的极值;
(2)求函数 f(x)在区间[t,t1](t 3)上的最小值g(t).
x2 y2 1
16. 设椭圆 1ab0的左焦点为F ,右顶点为A,离心率为 .已知A是抛物
a2 b2 2
线y2 2pxp0的焦点,F到抛物线的准线l的距离为 1 .
2
(1)求椭圆的方程和抛物线的方程;
(2)设l上两点P,Q,关于x轴对称,直线AP与椭圆相交于点B(B异于点A),直线BQ
6
与x轴相交于点D.若△APD的面积为 ,求直线AP的方程.
2
17. 如图,直三棱柱ABCABC 的体积为1,ABBC,AB2,BC1.
1 1 1
(1)求证:BC ^ AC;
1 1
(2)求二面角B ACB的余弦值.
1 1x2 y2
18. 设双曲线C的方程为 1(a0,b0),直线l过抛物线y2 8x的焦点和点
a2 b2
0,b .已知C的焦距为6且一条渐近线与l平行.
(1)求双曲线C的方程;
(2)已知直线m过双曲线C上的右焦点,若m与C交于点A,B(其中点A在第一象
4
限),与直线x 交于点T ,过T 作平行于OA的直线分别交直线OB,x轴于
3
TP
点P,Q,求 .
PQ
lnex
19. 已知函数 f x ,其中e为自然对数的底数.
ax
(1)讨论 f x的单调性;
(2)若方程 f x1有两个不同的根x,x .
1 2
(i)求a的取值范围; (ii)证明:x2x2 2.
1 2江苏省如皋中学 2024—2025 学年度高三年级测试
数学答案
1.【答案】A
【详解】因为Ax 3x1 ,Bx 0x2
,
所以ABx|0x1,所以ð
A
A
Bx|3x03,0,
即图中阴影部分表示的集合为3,0 .故选:A
2. 【答案】B
【详解】设圆锥母线长为l,高为h,底面半径为r 2,
则由2π 2 πl,得l 2 2 ,所以h l2 r2 6 ,
1 1 2 2 6
所以V πr2h π 2 6 π.故选:B.
3 3 3
3. 【答案】C
【详解】设抛物线方程为x2 2pyp0或x2 2pyp0,
p
依题意知 =3,∴p=6.∴抛物线方程为x2 12y.故选:C.
2
4. 【答案】C
lnx lnx lnx
【详解】log x = =log xlog x,所以lnx0或
3 ln3 ln6 ln9 6 9
ln6ln9
lnx 2ln6ln36,所以x1或x36,
ln3
所以方程log xlog xlog x的实数解有2个.故选:C.
3 6 9
5. 【答案】B
y y 1
【详解】设𝐴(𝑥
1
,𝑦
1
),𝐵(𝑥
2
,𝑦
2
),由题可知
x
1
x
2
4
,x
1
x
2
2,y
1
y
2
4,
1 2
x2 y2
1 1 6 b 1 2 1 y y b2x x 1 2b2
则 ,所以 1 2 1 2 ,即 ,解得b2 8,
x
2
2
y
2
2
1
x
1
x
2
16y
1
y
2
4 416
16 b2
1
所以c2 a2b2 1688,则c2 2,所以S 2c24 2,故选:B.
CF1F2 26. 【答案】B
【详解】由圆C的方程为x2 (y2)2 a可得圆心 0,2 ,半径r a ,
20
若圆与函数y x相交,则圆心到直线y x的距离d 2 a,
2
即a2,若函数y x 的图象与圆C有四个公共点,则原点在圆的外部,
即02 (02)2 a,解得a4,
综上函数y x 的图象与圆C有四个公共点则2a4,
所以“a2”是“函数y x 的图象与圆C有四个公共点”的必要不充分条件,故选:B
7. 【答案】D
【详解】因为点M,N分别在双曲线C的右支和左支上,所以
MF MF NF NF 2a.又 FN 2, FM 3, MN 4,所以2a2433
1 2 2 1 1 2
3
,解得a , NF 2a NF 325,
2 2 1
所以 NF 2 MN 2 MF 2,所以NMF 是直角.
2 2 2
45
在Rt△MFF 中, FF 2 FM 2 MF 2,所以2c2 6232,解得c2 ,
1 2 1 2 1 2 4
45 9
所以b2 c2a2 9,即b3.又△MFF 的外接圆交双曲线C的一条渐近线于点
4 4 1 2
x2y2 c2
0 0 x2 a2
𝑃(𝑥 0 ,𝑦 0 ),所以OP c,所以点𝑃(𝑥 0 ,𝑦 0 )的坐标满足x2 y2 ,解得 0 ,
a 0 2 b 0 2 0 y 0 2 b2
x a
所以 0 ,故 y 3.故选:D.
y
0
b 0
8. A
解:试题分析:如图所示,设 AF m,因为 AF BF,ABF 30,所以
1 1 1 1
AB 2m, AF 2am,
2
BF 3m, BF 2m(2am)3m2a,
1 24a 2a(3 3)
所以 3m3m2a 2a,解得m ,所以3m2 (168 3)a2,
3 3 3
6am(124 3)a2,在AFF 中,由余弦定理得
1 2
(2c)2 m2 (2am)2 2m(2am)cos600,化为4c2 4a2 6am3m2 0,所以
6 2
4c2 4a2 (124 3)a2 (168 3)a2 0,化简得e2 2 3,所以e ,
2
9. 【答案】CD
x2 y2
1 1 1
【详解】对于A,若mn0,则mx2ny2 1可化为 1 1 ,∴mn0,∴
m n
m n
,即曲线C表示焦点在x轴上的椭圆,故A不正确;
1
对于B,若mn0,则mx2ny2 1可化为x2y2 ,此时曲线C表示圆心在原点,
n
n
半径为 的圆,故B不正确;
n
x2 y2
1
对于C,若mn0,则mx2my2 1可化为 1 1 ,此时曲线C表示双曲线,由
m n
m
mx2ny2 0可得y x,故C正确;
n
1 n
对于D,若m0,n0,则mx2ny2 1可化为y2 ,y ,此时曲线C表示平行
n n
于x轴的两条直线,故D正确.
故选: CD.
10. 【答案】BC
【详解】对于A,在正方体ABCDABCD 中,可得CD平面ADDA,
1 1 1 1 1 1
因为MD平面ADDA,DD 平面ADDA,所以CDMD,CDDD ,
1 1 1 1 1 1
π
所以二面角M DCP的平面角为MDD ,其中MDD 0, ,所以A错误;
1 1 2
对于B,如图所示,当M为AA 中点,P为CC 中点时,
1 1
在正方体ABCDABCD 中,可得BD //BD,
1 1 1 1 1 1
因为BD 平面BDP,且BD平面BDP,所以BD //平面BDP,
1 1 1 1又因为MB //DP,且MB 平面BDP,且DP平面BDP,所以MB //平面BDP,
1 1 1
因为B 1 D 1 MB 1 B 1 ,且B 1 D 1 ,MB 1 平面MB 1 D 1 ,所以平面BDP//平面MB 1 D 1 ,所以B正
确;
对于C,如图所示,取DD 中点E,连接PE,ME,PM ,
1
在正方体ABCDABCD 中,CD平面ADDA,且CD//PE,
1 1 1 1 1 1
所以PE平面ADDA,因为ME平面ADDA,可得PEME,
1 1 1 1
则ME PM2PE2 (2 6)242 2 2,
则点M 在侧面ADDA内运动轨迹是以E为圆心、半径为2的劣弧,
1 1
分别交AD,AD 于M ,M ,如图所示,则M D 84 2DE,
1 1 2 1 1 1 1
π
结合对称性可知,M ED M ED ,
1 1 2 4
π π
则M EM ,劣弧M M 的长为 2 2 2π,所以C正确;
1 2 2 1 2 2
对于D,当M 为AD中点时,可得 AMD为等腰直角三角形,且平面ABCD平面
1
ADDA,
1 1
连接AC与BD交于点O,可得OM OAOBOC OD2 2,
所以四棱锥M ABCD外接球的球心即为AC与BD的交点O,
2
所以四棱锥M ABCD外接球的半径为2 2,其外接球的体积为4π 2 2 32π,所以
D错误.故选:BC.
11. 【答案】ACD
p p
【详解】由抛物线C:y2 2px,可得焦点坐标F( ,0),准线方程为x ,
2 2因为抛物线C上存在一点E2,t到其焦点的距离为3,
p
由抛物线的定义可得2 3,可得p2,
2
所以抛物线的方程为y2 4x,所以A正确;
设P(2,m),显然直线PA的斜率存在且不为0,设斜率为k ,
1
可得PA的方程为ymk (x2),
1
ymk (x2)
联立方程组 1 ,整理得k y24y8k 4m0,
y2 4x 1 1
因为PA是抛物线的切线,所以(4)24k 8k 4m0,即2k2km10,
1 1 1 1
4 2 1 1 2
且点A的纵坐标为 ,代入抛物线方程,可得A横坐标为 ,即A( , ),
2k k k2 k2 k
1 1 1 1 1
设直线PB的斜率存在且不为0,设斜率为k ,
2
1 2
同理可得:2k2k m10,且B( , ),
2 2 k2 k
2 2
m 1
所以k ,k 是方程2k2km10的两个不等式的实数根,所以k k ,kk ,
1 2 1 2 2 1 2 2
2 2 1
2
k k m 2kk m 2 m
因为k k 2 1 ( ) 1 2 ( ) ( )1,
AB OP 1 1 2 k k 2 m 2
1 2
k2 k2 2
2 1
所以OP AB,所以D正确;
m 2
由OP AB,且k ,可得k ,
OP 2 AB m
2 2 1
则直线AB的方程为y (x ),即mk2y2mk 2k2x2,
k m k2 1 1 1
1 1
又由2k2km10,可得km12k2,
1 1 1 1
所以(k 2k3)y2(12k2)2k2x2,即(12k2)y2k (x2),
1 1 1 1 1 1
所以直线AB一定过定点(2,0),该点不是抛物线的焦点,所以B不正确.
由直线AB的斜率不为0,设直线AB的方程为xmy2,且A(x,y ),B(x ,y ),
1 1 2 2
xmy2
联立方程组 ,整理得y24my80,所以y y 4m,y y 8,
y2 4x 1 2 1 2
则 AB 1m2 y y 1m2 (y y )4y y (1m2)(16m232)
1 2 1 2 1 23 1
4 m43m22 4 (m2 )2 4 2,当且仅当m0时,等号成立,
2 4
即 AB 的最小值为4 2,所以C正确.故选:ACD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
y2 x2
12. 过点P(2,3)的等轴双曲线的方程为 . 1
5 5
13. 过点P1,2的直线l与曲线y 4x2 有且仅有两个不同的交点,则l斜率的取值范围
为 .
4 2
【答案】
2, 0,
.
3 3
【分析】根据题意,将曲线y 4x2 ,变形为x2y2 4,y0,分析可得其为圆的上部
分,
结合直线与圆的位置关系即可.
【详解】由题意可设直线l:ykx12,又曲线y 4x2 可化为x2y2 4,y0,
作出直线l与曲线y 4x2 的图象如图所示:
设图中直线l ,l ,l ,l 的斜率分别为k ,k ,k ,k ,
1 2 3 4 1 2 3 4
20 2 20
则k ,k 0,k 2,
1 12 3 2 3 12
又直线l 的方程为y2k x1,
4 4
2k 4
圆心0,0到直线l 的距离为 4 2,解得k 0(舍去)或k ,
4 k21 4 4 3
4
4 2 4 2
要使两图象有两个不同的交点,则k
2, 0,
.故答案为:
2, 0,
3 3 3 3
x3
14. 已知过点(0,a)可作三条直线与曲线 f(x) x21相切,则实数a的取值范围
3
为 .
4
【答案】(1, )
3
【详解】 f(x)x22x,设点(x, f(x ))为曲线y f(x)的切点,
1 1
2
则切线方程为y f(x )(x22x )(xx ),整理得y(x22x )x x3x21,
1 1 1 1 1 1 3 1 12
将点(0,a)代入可得a x3x21.
3 1 1
2
令g(x) x3x21,则g(x)2x22x2x(1x),
3
当x0时,g(x)0,g(x)单调递减;当0x1时,g(x)0,g(x)单调递增;当
x1时,g(x)0,g(x)单调递减.
4 4
又g(0)1,g(1) ,当1a 时,方程g(x)a有3个不同的实数根,
3 3
4 2
即当1a 时,有3个不同的x满足方程a x3x21,
3 1 3 1 1
x3
即过点(0,a)可作三条直线与曲线 f(x) x21相切.
3
4
故答案为:(1, ).
3
四、解答题:本题共5小题,共77分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知函数 f(x)2ex(x1).
(1)求函数 f(x)的极值;
(2)求函数 f(x)在区间[t,t1](t 3)上的最小值g(t).
【详解】(1) fx2exx2,
由 fx0,得x2;由 fx0,得x2.
f(x)在(2,)上单调递增,在(,2)上单调递减.
f(x)的极小值为 f(2)2e2,无极大值.
(2)由(1)知 f(x)在(2,)上单调递增,在(,2)上单调递减.
t3,t12.
①当3t2时, f(x)在[t,2)上单调递减,在(2,t1]上单调递增,
g(t) f(2)2e2.
②当t2时, f(x)在[t,t1]上单调递增,g(t) f(t)2et(t1).
2e2,3t2
gt .
2ett1,t2
c 1 p
16. 【详解】(1)依题意设点F (c,0),因e ,且 a,
a 2 2
1
由对称性知抛物线的准线l方程为xa,则ac 1,解得a1,c ,p2,
2 23
于是b2 a2c2 .
4
4y2
从而得椭圆的方程为x2 1,抛物线的方程为y2 4x.
3
(2)由于准线l方程为x=1,依题意设P(1,t) t0,则Q(1,t).
t t
因A(1,0),则k ,得直线AP方程为y x1①,
AP 2 2
将①式代入x2
4y2
1中化简,得 t23 x22t2xt230,
3
t23 t 3t
设Bx ,y ,由韦达定理得x x x ,则y x 1 ,
0 0 0 0 A t23 0 2 0 t23
t23 3t t26 t26
即B , ,则k ,于是得直线BQ方程为yt x1,
t23 t23 BQ 2t 2t
t26 t26 t26 12
令y0,解得x ,即D ,0.则|AD|1 ,
t26 t26 t26 t26
6 1 12 2
于是 S |t|,化简得 t 6 0,即得t 6,
2 APD 2 t26
代入①式化简,得直线AP方程为3x 6y30,或3x 6y30.
1 1
17. 【详解】(1)直三棱柱ABCABC 的体积为:V ABBCAA 21AA 1
1 1 1 2 1 2 1
,
则AA 1BC,四边形BCCB 为正方形,
1 1 1
法一:在直棱柱ABCABC 中,BB 面ABC,AB∥AB ,
1 1 1 1 1 1
又AB平面ABC,则ABBB ,
1
因为ABBC,ABBB
1
,BB
1
BC B,BB
1
,BC平面BCC
1
B
1
,
所以AB平面BCCB ,又BC 平面BCCB ,
1 1 1 1 1
所以ABBC ,
1
因为AB∥AB ,所以AB BC ,
1 1 1 1 1
在正方形BCCB 中,有BC BC,
1 1 1 1
因为BC
1
B
1
C,A
1
B
1
B
1
C,A
1
B
1
B
1
C B
1
,A
1
B
1
,B
1
C平面A
1
CB
1
,所以BC 平面ACB ,又AC平面ACB ,
1 1 1 1 1 1
所以BC ^ AC.
1 1
法二:直棱柱ABCABC ,BB 平面ABC,又ABBC,
1 1 1 1
以B为原点,BC,BA,BB 所在直线为x轴,y轴, z轴,建立空间直角坐标系,
1
则B0,0,0,B 0,0,1,C1,0,0,A(0,2,1),C (1,0,1),
1 1 1
BC (1,0,1),AC (1,2,1),
1 1
BC AC 110(2)1(1)0,所以BC ^ AC.
1 1 1 1
(2)由(1)得BC ^ AC,
1 1
设B
1
C
BC
1
O,在
A
1
B
1
C中,过O作OH A
1
C于H,连接BH ,
因为OH AC,BC ^ AC,OH,BC 平面BHO,且OHBC O,
1 1 1 1 1
所以AC平面BHO,又BH 平面BHO,
1
所以AC BH ,
1
所以BHO为二面角B ACB的平面角,
1 1
CO CA 3
因为Rt△COH∽Rt△CAB , 1 ,得OH ,
1 1 OH AB 3
1 1
2 30
又在Rt BOH 中,BO ,得BH ,
2 6
3
OH 3 10
cosBHO ,
BH 30 5
6
10
所以二面角B ACB的余弦值为 .
1 1
5
法二:
B0,0,0,B 0,0,1,C1,0,0,A(0,2,1),C (1,0,1),
1 1 1
BC (1,0,0),BA (0,2,1),设平面BCA的法向量:n (x,y ,z ),
1 1 1 1 1 1
则 n 1 B C x 1 0 ,取y 1 1,得n 1 (0,1,2),
n BA 2y z 0
1 1 1 1
BC (1,0,1),BA (0,2,0),设面BCA的法向量n (x ,y ,z ),
1 1 1 1 1 2 2 2 2
则 n 2 B 1 C x 2 z 2 0 ,取x 2 1,得n 2 (1,0,1),
n BA 2y 0
2 1 1 2
设二面角B ACB的大小为,则:
1 1
|n n | |2| 10
|cos||cosn 1 ,n 2 | |n 1 ||n 2 | 5 2 5 ,
1 2
10
因为为锐角,所以二面角B ACB余弦值为 .
1 1
5
b
18.解:因为拋物线y2 8x的焦点为 2,0 ,所以直线l的斜率k ,
l 2
b b
因为双曲线C的一条渐近线与l平行,所以 ,即a2.又因为双曲线C的焦距为
a 2
2c 6,即c3,
x2 y2
所以b2 c2 a2 5,所以双曲线C的方程为 1.
4 5
【小问2详解】
双曲线C的右焦点为
3,0
,
由题意知直线m的斜率存在且不为0,
设直线m的方程为xmy3m0,Ax ,y ,Bx ,y ,
1 1 2 2
x2 y2
1
联立 4 5 ,消去x得 5m2 4 y2 30my250,5m2 40,
xmy3
30m 25
且Δ400
1m2
0,所以y y ,y y ,
1 2 5m2 4 1 2 5m2 4
4 5 4 5
将x 代入xmy3得y ,所以T , .
3 T 3m 3 3m
y 4 5 y
直线PQ方程为y 1
x
,与直线OB: y 2 x联立,
x 3 3m x
1 2
4my y 5x y 4my y 5my 3y 3my y 5y
可得y 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 2 ,
P 3mx y x y 3mmy 3y my 3y 3my y
2 1 1 2 2 1 1 2 1 25 5
5 y y 5y y y
因为y y y y ,所以 2 1 2 2 2 1 2 5 .
1 2 6m 1 2 y P 3my y 3my y 6m
1 2 1 2
y y TP
因为y 0,所以y T Q ,所以P为TQ的中点,即 1.
Q P 2 PQ
lnex
19. 已知函数 f x ,其中e为自然对数的底数.
ax
(1)讨论 f x的单调性;
(2)若方程 f x1有两个不同的根x,x .
1 2
(i)求a的取值范围; (ii)证明:x2x2 2.
1 2
lnex 1lnx lnx
【详解】(1)由题意得 f x ,x0,,则 fx ,
ax ax ax2
由 fx0,解得x1.显然a0,
若a0,则当0x1时, fx0, f x单调递增,当x1时, fx0, f x单调递
减;
若a0,则当0x1时, fx0, f x单调递减,当x1时, fx0, f x单调递
增.
综上,当a0时, f x在区间0,1内单调递增,在区间1,内单调递减;
当a<0时, f x在区间0,1内单调递减,在区间1,内单调递增.
lnex 1lnx
(2)(i)由 1,得 a,
ax x
1lnx
设gx ,由(1)得gx在区间0,1内单调递增,在区间1,内单调递减,
x
1
又g 0,g11,当x1时,gx0,且当x时,gx0,
e
1lnx lnex
所以当0a1时,方程 a有两个不同的根,即方程 1有两个不同的根,故
x ax
a的取值范围是0,1.
lnx 1 lnx 1
(ii)不妨设x x ,则0x 1x ,且 1 2 .
1 2 1 2 x x
1 2解法一:
当x 2,时,x2x2 x2 42,即x2x2 2;
2 1 2 2 1 2
当x 1,2时,2x 0,1.
2 2
lnx 1 ln2x 1
设pxgxg2x ,0x1,
x x 2x 2x
则px lnx ln2x lnx ln2x ln x121
x2 2x2 x2
x2
x2
0,
所以px在区间0,1内单调递增,
则px p10,即gxg2x,
所以g2x gx gx ,
1 1 2
又x 0,1,2x 1,x 1,gx在区间1,内单调递减,
1 1 2
所以2x x ,即x x 2,
1 2 1 2
又x x ,所以x2x2 2xx ,
1 2 1 2 1 2
故2x22x2 x2x22xx x x 2 4,所以x2x2 2,得证.
1 2 1 2 1 2 1 2 1 2
解法二:
1 1lnx
设hxgxg x1lnx,x0,,
x x
lnx x21
则hx lnxlnx 0,
x2 x2
所以hx在区间0,内单调递增,
又h10,
1 1
所以hx gx g 0,即gx g .
1 1 x 1 x
1 1
1
又gx gx ,所以gx g ,
2 1 2 x
1
1
又x 1, 1,gx 在区间1,内单调递减.
2 x
11
所以x ,即xx 1,
2 x 1 2
1
又x x ,所以x2x2 2xx 2,得证.
1 2 1 2 1 2