文档内容
2022-2023 学年度高三年级第一学期期末教学质量调研
数 学 试 题
一、单项选择题:本大题共8小题,每小题5分,共计40分.在每小题给出的四个选项中,
只有一个是符合题目要求的.
1. 设集合A x x2 2x3≤0 ,B x ylog xa ,若AB,则实数a的取值范围
2
为( )
A.
3,
B.
1,3
C.
,1
D.
,1
2. 已知复数z满足 1iz3i,则z的虚部为( )
A.1 B.1 C.i D.i
3. 设等比数列a 的前n项和为S ,已知a 3,S 3S ,则a ( )
n n 1 6 3 7
A.6 B.12 C.18 D.48
4. 已知向量a,b满足ab3, a2b a a ,则 a ( )
A. 5 B.1 C. 2 D.3
2 1 0.2 1
5. 设a ,b ,csin ,则( )
log
2
3 2 2
A.cba B.bac C.cab D.bca
π
6. 已知函数 f x 3sinx 0的图象向左平移0个单位长度后与其导函
6
数y f 'x的图象重合,则 f 的值为( )
3 6 3
A.0 B. C. D.
2 2 2
7. 在中华传统文化里,建筑、器物、书法、诗歌、对联、绘画几乎
无不讲究对称之美.如图所示的是清代诗人黄柏权的《茶壶回文
诗》,其以连环诗的形式展现,20个字绕着茶壶成一圆环,无论
顺着读还是逆着读,皆成佳作.数学与生活也有许多奇妙的联系,
高三数学 第 1 页 共 6 页如2020年02月02日(20200202)被称为世界完全对称日(公历纪年日期中数字左右完
全对称的日期).数学上把20200202这样的对称数叫回文数,如11,242,5225都是回文
数,则用0,1,2,3,4,5这些数字构成的所有三位数的回文数中能被3整除的个数是
( )
A.8 B.10 C.11 D.13
x2 y2
8. 在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C: 1ab0的左,右焦点分别是F ,
1
a2 b2
F ,点P是椭圆C上一点,点Q是线段PF 靠近点F 的三等分点,若OP⊥OQ,则椭圆
2 1 1
C的离心率的取值范围是( )
1 2 1 3 3
A. ,1 B.
,1
C.
,
D.
,1
2 2 2 2 2
二、多项选择题:本大题共4小题,每小题5分,共计20分.在每小题给出的选项中,有多
项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.
9. 下列统计量中,用于测度样本的集中趋势的有( )
A.中位数 B.平均数 C.众数 D.标准差
10.一口袋中有除颜色外完全相同的3个红球和2个白球,从中无放回的随机取两次,每次
取1个球,记事件A :第一次取出的是红球;事件A :第一次取出的是白球;事件B:
1 2
取出的两球同色;事件C:取出的两球中至少有一个红球,则( )
A.事件A ,A 为互斥事件 B.事件B,C为独立事件
1 2
C.PB 2 D.P C A 3
5 2 4
11.在棱长为1的正方体ABCD-A B C D 中,设BPBD ,其中0,1,则( )
1 1 1 1 1
A.PC ⊥A D
1 1
π
B.PA 与平面ABD 所成角的最大值为
1 1
3
1
C.若 ,则平面PAC∥平面A C D
1 1
2
2
D.若△PAC为锐角三角形,则 ,1
3
高三数学 第 2 页 共 6 页12.设定义在R上的函数 f x与gx的导数分别为 fx与g'x,已知 f xg3x1,
f 'x1g'x,且 f 'x关于直线x1对称,则下列结论一定成立的是( )
A. f x f 2x0 B. f '20
C.g1xg1x D.g'xg'2x0
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共计20分.
n
1
13.已知2x 的展开式中各二项式系数之和为64,则其展开式中的常数项为_____.
x
14.已知抛物线y2 2pxp0 的焦点为F ,过F 且斜率为 3直线与抛物线在第一象限交于
点A,过A作抛物线准线的垂线,垂足为M ,若△AMF的面积为4 3,则
p
_______.
x2 2axa,x≤0,
15.已知函数 f x 恰有三个零点,则实数a的取值范围是_______.
lnxax,x0
16.在平行四边形ABCD中,AB1,AD 5,AB⊥BD,将△ABD沿BD折起到△PBD的
位置,若二面角P-BD-C的大小为120°,则四面体PBCD的外接球的表面积为_____.
四、解答题:本大题共6小题,共70分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.(本小题满分10分)
在下面两个条件中任选一个,补充在下面的问题中并作答.
a a 1
①a2 2a 4S 1;② n1 n .
n n n n1 n nn1
已知S 为数列a 的前n项和,满足a 1,a 0,_____.
n n 1 n
(1)求数列a 的通项公式;
n
(2)设b S cosnπ,求数列b 的前2n1项和T .
n n n 2n1
高三数学 第 3 页 共 6 页18.(本小题满分12分)
为了进一步加快推进学生素质教育,丰富学生的课余生活,挖掘学生的动手动脑潜力,学校
在高一年级进行了一次“变废为宝”手工作品评比,对参赛作品进行统计得到如下统计表:
不合格 合格 合计
女生 120 100 220
男生 30 50 80
合计 150 150 300
(1)运用独立性检验的思想方法判断:能否有99%以上的把握认为性别与作品是否合格
有关联?并说明理由.
(2)学校为了鼓励更多的同学参与到“变废为宝”活动中来,决定通过3轮挑战赛评选出一
些“手工达人”,3轮挑战结束后,至少2次挑战成功的参赛者被评为本学期的“手工
3 1 1
达人”.已知某参赛者挑战第一、二、三轮成功的概率分别为 ,,,求该参赛者在本
4 2 3
学期3轮挑战中成功的次数X的概率分布及数学期望E(X).
nad bc2
参考公式:2 ,nabcd .
abcdacbd
P 2≥x 0.025 0.010 0.005 0.001
0
x 5.024 6.635 7.879 10.828
0
高三数学 第 4 页 共 6 页19.(本小题满分12分)
在△ABC中,∠ACB的平分线CM与边AB交于点M,且AM=CM=1.
π
(1)若A ,求△ABC的面积S;
6
(2)求AM MC BM 的最小值.
20.(本小题满分12分)
如图,在三棱柱ABC-A B C 中,底面△ABC是边长为2的正三角形,A C=A B,
1 1 1 1 1
平面A BC⊥平面ABC,M是棱B C 的中点.
1 1 1
(1)证明:AC ∥平面A BM;
1 1
3
(2)若四棱锥A -BCC M的体积为 ,求二面角A -BM-C的余弦值.
1 1 1
2
C
1
M
A
1
B
1
C
A B
高三数学 第 5 页 共 6 页21.(本小题满分12分)
在平面直角坐标系xOy中,已知圆E:x22 y2 4和定点F2,0,P为圆E上的动
点,线段PF的垂直平分线与直线PE交于点Q,设动点Q的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程;
(2)设曲线C与x轴正半轴交于点A,过点T(t,0)(-1<t<1)的直线l与曲线C交于点
M,N(异于点A),直线MA,NA与直线x=t分别交于点G,H.若点F,A,G,H
四点共圆,求实数t的值.
22.(本小题满分12分)
已知函数 f xalnx ,gxx1ex,其中a为实数.
(1)若函数 f x,gx的图象在x1处的切线重合,求a的值;
(2)若ae,设函数hx f xgx的极值点为x .
0
求证:①函数hx有两个零点x ,x (x <x );②3x x x 1 .
1 2 1 2 0 1 2
高三数学 第 6 页 共 6 页2022-2023 学年度高三年级第一学期期末教学质量调研
数 学 试 题 参 考 答 案 及 评 分 标 准
一、单项选择题:本大题共8小题,每小题5分,共计40分.在每小题给出的四个选项中,
只有一个是符合题目要求的.
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 C A B D A D B A
二、多项选择题:本大题共4小题,每小题5分,共计20分.在每小题给出的选项中,有
多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.
题号 9 10 11 12
答案 ABC ACD ABD BCD
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共计20分.
题号 13 14 15 16
答案 60 2
第 1 页 共 10 页
−
1
e
, 0
8π
四、解答题:本大题共 6 小题,共 70 分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.(本小题满分10分)
【解】(1)选①, a 2n + 2 a
n
= 4 S
n
− 1 ,则 a 2n
+ 1
+ 2 a
n + 1
= 4 S
n + 1
− 1 ,
故a2 −a2 +2a −2a =4a ,即
n+1 n n+1 n n+1
a 2n
+ 1
− a 2n = 2 ( a
n + 1
+ a
n
) ,
因 a
n
0 , a
n
+ a
n + 1
0 ,所以 a
n + 1
− a
n
= 2 为定值,
故数列a 是首项a =1,公差为d =2的等差数列,
n 1
所以 a
n
= 2 n − 1 . ……………………5分
a a 1 a a 1 1
选②,因为 n+1 − n = ,故 n+1 − n = − ,
n+1 n n(n+1) n+1 n n n+1所以
第 2 页 共 10 页
a
nn + 1+
+
1
1
=
a
n
+
n
1
,故数列
a
n
+
n
1
是常数列,
所以
a
n
+
n
1
=
a
1
+
1
1
= 2 ,故 a
n
= 2 n − 1 . ……………………5分
(2)由(1)知 a
n
= 2 n − 1 , S
n
= n 2 ,
故 b
n
= n 2 c o s n π = ( − 1 ) n n 2 ,
所以 T
2 n − 1
= − 1 2 + 2 2 − 3 2 + 4 2 − + ( − 1 ) 2 n − 1 ( 2 n − 1 ) 2
= − 1 − ( 2 + 3 ) − ( 4 + 5 ) − − ( 2 n − 2 ) + ( 2 n − 1 )
=−1−2+3+4+5+ +(2n−2)+(2n−1)
= − 1 −
( 2 n − 2 ) 2
2
+ ( 2 n − 1 )
= − 2 n 2 + n . ……………………10分
18.(本小题满分12分)
【解】(1)提出假设H :性别与作品合格与否无关.
0
2
3 0 0
1 5
(1
0
2 0
1 5
5
0
0
2 2
3
0
0 1 0
8 0
0 ) 2
6 .8 1 8 6 .6 3 5 =
−
,
当 H
0
成立时, P ( 2 6 .6 3 5 ) 0 .0 1 ≥ = ,
所以有99%的把握认为性别与作品是否合格有关. ……………………5分
(2)X的所有可能值分别为0,1,2,3.
1 1 2 1
P(X =0)= = ,
4 2 3 12
3 1 2 1 1 2 1 1 1 3
P(X =1)= + + = ,
4 2 3 4 2 3 4 2 3 8
3 1 2 3 1 1 1 1 1 5
P(X =2)= + + = ,
4 2 3 4 2 3 4 2 3 12
3 1 1 1
P(X =3)= = . ……………………9分
4 2 3 8
故X的概率分布为
X 0 1 2 3
1 3 5 1
P
12 8 12 81 3 5 1 19
E(X)=0 +1 +2 +3 = , ……………………11分
12 8 12 8 12
所以参赛者在3轮挑战中成功的次数X的数学期望为
第 3 页 共 10 页
1
1
9
2
次.
……………………12分
19.(本小题满分12分)
【解】(1)在△AMC中,AM=CM=1. A =
π
6
,所以 A C M =
π
6
,
又CM是∠ACB的平分线,
所以 A C B = 2 A C M =
π
3
, B C M =
π
6
,
π
故B=π−A−ACB= ,
2
在Rt△CBM中,CM=1, B C M =
π
6
,
故 B M =
1
2
, B C =
2
3
,
所以△ABC的面积 S =
1
2
A B B C =
1
2
1 +
1
2
2
3
=
3
8
3
.
……………………5分
(2)设A=,则 A C M B C M = = , C M B 2 = , B π 3 = − ,
所以
0
0
0
2
π
π
3
π
π
−
,
,
,
解得 0
π
3
, ……………………7分
在△CBM中,据正弦定理,得
s in
B
M
B C M
=
C M
s in B
,
得 B M C M
s in
s
B
in
C
B
M
s in
s( in
π 3 )
s in
s in 3
=
=
−
= ,
所以AM MC+ BM = AM MC cosCMB+ BM
c o s 2
s in
s in 3
c o s 2
s in c o s 2
s in
c o s s in 2
= + = +
+
sin
=cos2+
sincos2+2sinsin2
1 1
=cos2+ =cos2+
cos2+2cos2 2cos2+1
2cos2+1 1 1
= + − ……………………10分
2 cos2+1 2第 4 页 共 10 页
2
2 c o s 2
2
1
c o s
1
2 1
1
2
≥
+
+
− = 2 −
1
2
,
当且只当
2 c o s 2
2
1
2 c o s
1
2 1
+
=
+
,即 c o s
1
2
2
=
+
时,不等式取等号.
所以 A M M C + B M 的最小值为 2 −
1
2
. ……………………12分
20.(本小题满分12分)
【解】(1)连接AB 交A,B于N,连接MN.
1
在三菱柱ABC-A B C 中,四边形ABB A 平行四边形,
1 1 1 1 1
又 A B
1
A
1
B = N ,所以N是 A B
1
中点,
在△AC B 中,M是的B C 中点,
1 1 1 1
所以MN∥AC ,
1
又 M N 面 A
1
B M , A C
1
面 A
1
B M ,
所以AC ∥平面A BM.
1 1
……………………5分
(2)法一:取BC的中点O,连接OA, O A
1
.
在△A CB中,AC = AB,O为BC的中点,所以
1 1 1
A O1 ⊥ B C ,
又面 A C1 B ⊥ 面 A B C , A O1 面 A C1 B ,面 A
1
B C 面 A B C = B C ,
所以 A O1 ⊥ 面 A B C . ……………………7分
在三菱柱ABC-A B C 中,四边形ABB A 是平行四边形,
1 1 1 1 1
因为M是棱B C 的中点,故 1 1 S M B B 1 =
1
3 S B C C M1
C
1
M
A
1 B
1
N
C
A B
z
C
1
M
, A 1 B 1
3
又V = ,
A1−BCC1M 2
N
1 1 C
所以V = V = ,
A1−BMB1 3 A1−BCC1M 2
A O
1 1 1
所以V = ,即 S AO= , B
B−A1MB1 2 3 A1MB1 1 2 x y
1 1 1 3
而S = S = 2 3= ,所以AO= 3.
A1MB1 2 ABC 2 2 2 1
……………………9分以O为坐标原点,
第 5 页 共 10 页
O A , O B , O A
1
所在直线分别为x轴,y轴,z轴,建
立如图所示的空间直角坐标系O-xyz,
故 O ( 0 , 0 , 0 ) , B ( 0 , 1 , 0 ) , A
1
( 0 , 0 , 3 ) , C ( 0 , − 1 , 0 ) , M − 3 , 0 , 3 ( ) .
所以 B A
1
= 0 , − 1 , 3
( )
, B M = − 3 , − 1 , 3
( )
.
设平面 A
1
B M 的法向量 m = ( x , y , z ) ,
m⊥BA ,
则 1 即
m⊥BM ,
−
−
y +
3 x −
3 z
y
=
+
0 ,
3 z = 0 ,
取 z = 1 ,得
x
y
=
=
0 ,
3 ,
所以 m = 0 , 3 , 1
( )
是平面 A
1
B M 的一个法向量,
同理n=(1,0,1)是平面BMC的一个法向量,
mn 01+ 30+11 2
所以cos m,n = = = ,
m n ( )2 4
0+ 3 +12 12 +02 +12
设二面角A −BM −C 的大小为,
1
2
由图可知,cos=cos m,n = ,
4
所以二面角A −BM −C 的余弦值为
1 4
2
. ……………………12分
法二:取BC的中点O,连接 O A , O A
1
.
在△A CB中,AC= AB,O为BC的中点,所以AO⊥BC,
1 1 1 1
又面 A C1 B ⊥ 面 A B C , A O1 面 A C1 B ,面 A
1
B C 面 A B C = B C ,
所以AO⊥面ABC. ……………………7分
1
以O为坐标原点, O A , O B , O A
1
所在直线分别为x轴,y轴,z轴,建
立如图所示的空间直角坐标系O-xyz,
故O(0,0,0),B(0,1,0),C(0,−1,0).
x
设A (0,0,h),则M ( − 3,0,h ) ,h0,
1
设平面BCCM 的法向量n=(x,y,z),
1则
第 6 页 共 10 页
n
n
⊥
⊥
O
O
B
M
,
,
即
y
−
=
3
0
x
,
+ h z = 0 ,
取 x = h ,得
x
z
=
=
h ,
3 ,
所以 n =
(
h , 0 , 3
)
是平面 B C C
1
M 的一个法向量,
所以点 A
1
到平面 B C C
1
M
OA n
3h
的距离d = 1 = ,
n h2 +3
因为 V
A1 − B C C M1
=
3
2
,所以
1
3
1
2
( 1 + 2 ) h 2 + 3
h
3
2
h
+ 3
=
3
2
,解得 h = 3 ,
故 M
(
− 3 , 0 , 3
)
, n =
(
h , 0 , 3
)
, ……………………9分
( )
同理可得m= 0,3,1 是平面 A
1
B M 的一个法向量,
mn 01+ 30+11 2
所以cos m,n = = = ,
m n ( )2 4
0+ 3 +12 12 +02 +12
设二面角 A
1
− B M − C 的大小为,
由图可知, c o s c o s m n
4
2
= , = ,
所以二面角 A
1
− B M − C
2
的余弦值为 . ……………………12分
4
法三:取 BC 的中点O,连接 O A , O A
1
,OM,过A 作A G
1 1
⊥ OM,A H
1
⊥ BM,
垂足分别为G,H,连结GH.
在△A CB中,AC = AB,O为BC的中点,所以AO⊥BC,
1 1 1 1
又面 A C1 B ⊥ 面 A B C , A O1 面 A C1 B ,面 A
1
B C 面 A B C = B C ,
所以 A O1 ⊥ 面 A B C . ……………………7分
又OA面ABC,所以OA ⊥
1
O A .
设 O A
1
= a ,则AA = a2 +3.
1
在等边△ABC中,O为BC的中点,所以 O A ⊥ B C
C
1
M
A
1 B
1
H
G
C
O
A B
,
又OA OA=O,OA ,OA面OAA ,所以BC⊥面OAA ,
1 1 1 1
因为AA 面OAA ,所以BC⊥AA ,
1 1 1
在三菱柱ABC-A B C 中,AA ∥CC ,四边形BCC B 是平行四边形,
1 1 1 1 1 1 1所以四边形BCC B 是矩形,CC =AA =OM=
1 1 1 1
第 7 页 共 10 页
a 2 + 3 ,
故四边形BCC M的面积为
1
1
2
( 1 + 2 ) a 2 + 3 =
3
2
a 2 + 3 .
因为AO⊥面
1
A B C ,故AO⊥面ABC ,
1 1 1 1
又 A
1
M 面 A
1
B C1
1
,所以 A O1 ⊥ A
1
M .
在Rt△OA M中,
1
A G1 =
O A
1O
M
A
1
M
=
a
3
2
a
+ 3
.
因为BC⊥面OAA ,即BC⊥面OAA M,
1 1
A G1 面OAA M,所以
1
A G1 ⊥ B C ,
又A G⊥OM,
1
O M B C = O ,OM ,BC 面BCC M,所以A G
1 1
⊥ 面BCC M,
1
所以四棱锥A -BCC M的体积为
1 1
1
3
3
2
a 2 + 3
a
3
2
a
+ 3
=
3
2
,解得 a = 3 ,
6
所以AG= ,
1 2
A
1
B = 2 , C C
1
= 6 , B M = B B 21 + M B 21 = 7 ,
所以 A
1
B 2 + A
1
M 2 = B M 2 , A
1
B ⊥ A
1
M
ABAM 2 21
,所以AH = 1 1 = .
1 BM 7
因为A G⊥面BCC M,BM面BCC M,所以BM
1 1 1
⊥ A G,
1
又BM⊥A H,
1
A G1 A
1
H = A
1
, A G1 , A
1
H 面A GH,
1
所以BM ⊥ 面A GH,
1
又GH面A GH,所以BM
1
⊥ GH,
所以AHG是二面角A −BM −C 的平面角. ……………………10分
1 1
在Rt△A GH中,
1
s in A
1
H G =
A
A
G1H
1
=
2
2
7
6
2 1
=
1
4
4
,
所以 c o s A
1
H G = 1 − s in 2 A
1
H G = 1 −
1
4
4
2
=
4
2
.
所以二面角A −BM −C 的余弦值为
1 4
2
. ……………………12分
21.(本小题满分12分)
【解】(1)因为Q在线段PF的中垂线上,所以QP=QF,故
第 8 页 共 10 页
Q E − Q F = Q F − E P − Q F = 2 = 2 E F = 4 ,
所以点Q的轨迹是以E,F为焦点的双曲线,其焦距 2 c = 4 , c = 2 ,
且2a=2,a=1,故b2 =c2 −a2 =3,
所以曲线C的方程为 x 2 −
y
3
2
= 1 . ……………………5分
(2)设直线l: x = m y + t ,M(x ,y ),N(x ,y ),
1 1 2 2
联立方程组
x
x
=
2 −
m y
y
3
2
+
=
t ,
1 ,
整理得 ( 3 m 2 − 1 ) y 2 + 6 m ty + 3 t 2 − 3 = 0 ,
则
3
m
=
2 −
3 6
1
m
2
0
2 t
,
− 4 ( 3 m 2 − 1 ) ( 3 t 2 − 3 ) 0 ,
且
y
y
1
1
+
y
2
y
=
2
=
3
3
t
m
−
2
2
3
−
−
6
m
3
1
m
2
.
t
− 1
,
……………………7分
因为F,A,G,H四点共圆,所以 H A F + H G F = π ,
又HAF+TAH =π,所以 T A H = T G F ,
故 R t T A H R t T G F ,所以
T
T
H
A
=
T
T
F
G
,即 T A T F = T H T G ,
所以 ( 1 − t ) ( 2 − t ) = y
G
y
H
.
又直线 A M : y =
x
y
1
1−
1
( x − 1 ) ,令 x = t
(t−1)y
,得y = 1 ,
G x −1
1
同理 y
H
=
( t −
x
2
1
−
) y
1
2 ,
故 y
G
y
H
= ( t − 1 ) 2
( x
1
−
y
1
1)
y(
2x
2
− 1 )
= ( t − 1 ) 2
( m y
1
+ t −
y
1
1)
y(
2m
y
2
+ t − 1 )
= ( t − 1 ) 2
m 2
3
3
t
m
2
2
−
−
3
1
+ m
2 3 t −
2 3 m −
( ) t − 1
3
1
3
−
m
6 m2
−
t
1
+ ( t − 1 ) 2
= ( t − 1 ) 2
3
−
(( t
t
+
−
1
1
))
= 3 t 2 − 1 = 3 ( 1 − t 2 ) ,其中 − 1 t 1 ,
所以(1−t)(2−t)=3 ( 1−t2),解得t=− 1 ,
4所以实数t的值为
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−
1
4
. ……………………12分
22.(本小题满分12分)
【解】(1) f ( x ) = a ln x , x 0 , f (' x ) =
a
x
,故 f (' 1 ) = a ,
g(x)=(x−1)ex,g'(x)=exx,g'(1)=e,
因为函数 f ( x ) ,g(x)的图象在 x = 1 处的切线重合,
故
f
f
( ) ' 1
( ) 1
=
=
g
g
(' 1
( ) 1
)
,
,
,解得 a = e . ……………………2分
(2)① h ( x ) = f ( x ) − g ( x ) = a ln x − ( x − 1 ) e x ,x0,
则 h (' x ) =
a
x
− x e x ,其中 a e ,
又 h ''( x ) = −
a
x 2
− e x ( x + 1 ) 0 ,故 h (' x ) 在 ( 0 , + ) 上单调递减,
据 h (' 1 ) = a − e 0 , h (' a ) = 1 − a e a 0 ,
故 x
0
( 1 , a ) ,
且当x(0,x )时,
0
h (' x ) 0 , h ( x ) 在(0,x )上单调递增,
0
当 x ( x
0
, + ) , h (' x ) 0 , h ( x ) 在 ( x
0
, + ) 上单调递减,
由(1)知,h(1)=0,故x =1,
1
所以 h ( x
0
) h ( 1 ) = 0 .
下面证明h(a+1)=aln(a+1)−aea+1 =aln(a+1)−ea+10,
令 ( x ) ln x x 1 = − +
1 1−x
,x0,'(x)= −1= ,
x x
当 x ( 0 , 1 ) 时, (' x ) 0 ,(x)在(0,1)上单调递增,
当x(1,+), (' x ) 0 ,(x)在(1,+)上单调递减,
故(x)≤(1)=0,即 ln x ≤ x − 1 ,当且仅当x=1时取等号,
所以ln(a+1)≤a+1−1=a,且
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ln ( x + 1 ) ≤ x , e x ≥ x + 1 , e a + 1 a + 1 + 1 = a + 2 ,
所以h(a+1)=aln(a+1)−ea+1aa−(a+2)=−2a0,
故存在 x
2
( x
0
, a + 1 ) ,使得 h ( x ) = 0 .
综上所述, h ( x ) 在 ( 0 , + ) 上存在两个零点 x
1
= 1 , x
2
( x
0
, a + 1 ) .
……………………7分
② 要证3x −x −x 1,即证3x −x 2,
0 1 2 0 2
因为 x
2
是函数 h ( x ) 的零点,故 a ln x
2
= x
2
− 1 e x2 ( ) ,
又 x
0
是函数 h ( x ) 的极值点,故
a
x
0
= x
0
e x0 ,
所以 x
0
e x0 ln x
2
= x
2
− 1 e x2 ( ) ,
e x2
x
−
20
x0
=
ln
x
2
x
−
21 ,
lnx x −1 ex2−x0
又 2 2 =1,所以 1,即ex2−x0−2lnx0 1,
x −1 x −1 x2
2 2 0
所以x −x −2lnx 0,
2 0 0
所以x −x 2lnx 2(x −1),即3x −x 2,得证.
2 0 0 0 0 2
……………………12分