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数学试题参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A C B C A D B D AB ACD
题号 11 12 13 14
答案 ABD 2 511
22 2
2
C30n15 30n15 3 n 8
7.【详解】根据题意由C Int 可得 ,两式相除可得 1,即可得 ,
C40n8 40n8 4 15
3 n 8 3 8
两边同时取对数可得lg lg ,即可得nlg lg ;
4 15 4 15
lg8lg15 3lg2lg31lg2 4lg2lg31 40.30.4771
即n 2.25.故选:B
lg3lg4 lg32lg2 lg32lg2 0.47720.3
8.【详解】当x0时, f xlog x,即函数在 为增函数,所以 f x1在1,为增函数,
2
1 4 䜐ᬃ 1 4
令hx2x121x 2x ,令t 2x,所以ht t ,由对勾函数的单调性可知ht在2,为增函数,
2 2x 2 t
1 4
所以hx 2x 在1,为增函数,由题可知函数gx f x12x121x关于x1对称,
2 2x
21
2a11
且当x1时,gx为增函数,而由不等式g2a1 可得,g2a1g3 ,从而 ﹐
4 2a11 31
得实数a的取值范围是,0 2, .故选:D
二、多项选择题
1 1
10.【详解】由a0,b0,a2b2ab得: 1;对于A, a2b2 2ab(当且仅当a2b,即a2,
a 2b
b1时取等号),2ab2 2ab,解得:ab2(当且仅当a2,b1时取等号),A正确;
对于B,abab 1 1 3 a b 3 2 a b 3 2(当且仅当 a b ,即a 2 2 ,b 1 2 ),
a 2b 2 2b a 2 2b a 2 2b a 2 2
B错误;
1 1 a 2b a 2b a 2b
对于C,a2ba2b 2 22 4 (当且仅当 ,即a2,b1时取等号),
a 2b 2b a 2b a 2b a
C正确;
对于D,a24b2 4ab(当且仅当a2b,即a2,b1时取等号),
由A知:ab2(当且仅当a2,b1时取等号),a24b2 8(当且仅当a2,b1时取等号),D正确.
故选:ACD.
11.【详解】已知函数 f x,gx的定义域均为R,因为 f xgx1, f xg4x3,
可得gxg4x2,又因为gx为奇函数,则gxgx,可得gxgx,即gx为偶函数,
则gxgx42,即gx4gx2,可得gx8gx42,所以gxgx8,可知gx
1的周期为8.对于选项A:因为gxg4x2, f xgx1
令x2,则g2g22, f 2g21,可得g21, f 22,故A正确;
对于选项B:因为gxg4x2,令x0,可得g0g42,故B正确;
对于选项C:因为gxg4x2,且gx为偶函数,则gxg4x2,
令x1,可得g1g32,又因为 f xgx1,令x1,3,则 f 1g11, f 3g31,
可得 f 1 f 3g1g32,可得 f 1 f 34,但由题设条件无法推出 f 1 f 3,故C错误;
对于选项D:因为gx的周期为8,故g4 g4,故D正确;故选:ABD.
三、填空题
13.解:函数 f(x) x(|x|2),当x0时, f(x)x22x ,当x0时, f(x)2xx2,
作出y f(x)的图象,由图象可得x0时, x22x1 ,解得x1 2;
x0时,2xx2 1,解得x1 2,
即有 f(x)在[1 2,1 2]内的最大值为1,最小值为−1,
nm的最大值为1 2(1 2)22 2 .
14.【详解】由二次函数最低点为0,4可知: f xax24(a0),
又 f x1 f xax124ax24a2x12x1,所以a1,
x 2
则 f xx24.由题意得a lnx 2lnx 2ln n ,又由x x fx f x 0,
n n n x 2 n1 n n n
n
x24 x24
得x x 2x x240,因为x 20,所以x 0,即x x n n ,又
n1 n n n n n n1 n 2x 2x
n n
x 22 x 22 x 2 x 22 x 2 x 2
x 2 n ,x 2 n ,所以 n1 n ,则ln n1 2ln n ,即a 2a ,
n1 2x n n1 2x n x n1 2 x n 22 x n1 2 x n 2 n1 n
故a 是以1为首项,2为公比的等比数列,所以a 2n1,S 2n1.
n n n
令c = S . n 5 n 5 2n1 ,则c c n82n1 1 ,故当n8时,c c ,当n9时,c c ,
n n 2 2 n1 n 2 n1 n n1 n
511 511
故c c .故答案为: .
n min 9 2 2
15.【详解】(1)解:由函数y log (x23x10) 的定义域为B,可得x23x100,
3
即(x2)(x5)0,解得x2或x5,所以集合B x x2或x5},所以ð BC x 2 x5 .
R
(2)当a3时,集合A{x|4x7},C {x|2 x5},所以AC{x|2x7}.
(3)若“xA”是“xC”的充分不必要条件,所以A是C的真子集,
当a12a1时,即a0时,此时A,满足A是C的真子集;
2a1a1
当A时,则满足2a15 且不能同时取等号,解得0a2,综上,实数a的取值范围为(,2].
a12
216.【详解】(1)根据题意,数列a 满足a a 3,即a a 3,
n n1 n n1 n
所以根据题意,数列a 为以3为公差的等差数列,
n
又a 4,则a a d 431,
2 1 2
所以a 13n13n2;
n
1 1 1 1 1
(2)根据题意,b ,
n a a 3n23n1 33n2 3n1
n n1
1 1 1 1 1 1 1 1 n
所以数列b 的前n项和为:S 1 1 .
n n 3 4 4 7 3n2 3n1 3 3n1 3n1
17.【详解】(1)零假设H :周平均锻炼时长与年龄无关联.
0
200(40752560)2
由22列联表中的数据,可得2 5.128 x 3.841,.
10010065135 0.05
根据小概率值0.05的独立性检验,我们推断H 不成立,
0
即认为周平均锻炼时长与年龄有关联,此推断犯错误的概率不大于0.05.
所以50岁以下和50岁以上(含50)周平均锻炼时长有差异.
40 60
(2)抽取的5人中,周平均锻炼时长少于4小时的有5 2人,不少于4小时的有5 3人,
100 100
所以X 所有可能的取值为1,2,3,
C1C2 3 C2C1 3 C3C0 1
所以PX 1 3 2 ,PX 2 3 2 ,PX 3 3 2 , X 1 2 3
C3 10 C3 5 C3 10
5 5 5
所以随机变量X 的分布列为: 3 3 1
P
10 5 10
3 3 1 9
随机变量X 的数学期望EX1 2 3
10 5 10 5
18.【详解】(1)解:因为函数 f xax kax(a0且a1)是R上的奇函数,则 f x f x0,
即 f x f xax+kaxaxkax 1k axax 0 ,k10,可得k 1,即 f xaxax,
1 8
又因为 f 1a ,整理得3a28a30,因为a0且a1,解得a3,因此, f x3x3x.
a 3
(2)解:因为函数y3x、y3x均为R上的增函数,故函数 f x3x3x为R上的增函数,
由 f 9mx22x 1 f 13mx2 0可得 f 9mx22x 1 f 3mx21 ,
可得 9mx22x 13mx21 ,即 32mx24x 3mx2,则2mx24xmx2,即2mx2m4x20,
所以,关于x的方程2mx2m4x20在x0,1时只有一解.因为2mx2m4x2 mx22x1
.
1
当m0时,则有24x0,解得x ,合乎题意;
2
2 1
当m0时,由2mx2m4x2 mx22x10 ,可得x ,x .
1 m 2 2
2 1 2 2
由题意可得 或 0或 1,解得m4或m0或0m2.综上所述,实数m的取值范围是,2 4 .
m 2 m m
3(3)解:gx f x 1 1 3 x 1 23 1 2 x 1,所以, gxg1x3 x 1 23 1 2 x 3 1x 1 23 1 2 1x 22 ,
2
1 n1 2 n2 n1 1
则2Fn g g g g g g 2n1,
n n n n n n
所以,Fnn1,由 f 2xFn f x,即32x 32x n1 3x 3x ,
当x0时,则不等式32x 32x n1 3x 3x 对任意的nN恒成立.
当x0,1 时,由32x 32x n1 3x 3x 可得n13x3x,
由基本不等式可得 3x3x 2 3x3x 2 ,当且仅当x0时,等号成立,
因为x0,1 ,故3x +3-x >2,n12,解得n3.综上所述,符合条件的正整数n的值为:1或2或3.
19.【详解】(1) f(x)lnx12ax,由题意曲线y f(x)在点(1,0)处的切线方程为xy10,
则 f(1)12a1,解得a1;
(2) f(x) xlnxa x21 ,x1, f(x)lnx12ax,令u(x)lnx12ax(x1),则u(x) 1 2a,
x
当2a0,即a0时,u(x)0,u(x)即 f(x)是1,上的增函数,因此 f(x) f(1)2a0,
f(x)是增函数,所以 f(x) f(1)0,不合题意,舍去;
1
当2a1即a 时,u(x)0,u(x)即 f(x)是1,上的减函数,所以 f(x) f(1)12a0,
2
所以 f(x)是1,上的减函数,从而 f(x) f(1)0恒成立,
1 1
当02a1即0a 时, 1,
2 2a
1 1 1 1
x(1, )时,u(x)0,u(x)在1, 递增,x( ,)时,u(x)0,u(x)在 ,递减,
2a 2a 2a 2a
1 1
又u(1)12a0,所以x(1, )时,u(x)0恒成立,即 f(x)0恒成立,此时 f(x)在(1, )上递增,因此
2a 2a
f(x) f(1)0,与题意不合,舍去,
1
综上a .
2
1 2xlnx 2 xln x
(3)由(2)知x1时,xlnx (x21),即 1,从而 1,
2 x21 x1
lnx 1 1 2 2
所以 ,又 2( x x1),
x1 x x 2 x x x 1
lnx
所以 2( x x1),
x1
此不等式中分别令x2,3,,n得
ln2 ln3 lnn
2( 21), 2( 3 2),L, 2( n n1),
1 2 n1
将这n1个不等式相加得 n lnk 2 n2 nN* .
k1
k2
4