【文档说明】湖南省长沙市长郡中学2022届高三下学期押题卷1数学试题解析.docx,共(21)页,1.159 MB,由envi的店铺上传
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学科网(北京)股份有限公司名师新高考押题卷1命题人:长沙市长郡中学高级教师廖喜全责编:孔令润1.已知集合M、N、P满足MNNNPN==,,则集合M、N、P之间的关系是()A.MNPB.PNMC.NPMD.=PM【答案】B【解析】【分析】根据==
MNNNPN,,得集合关系,进而分析可得答案.【详解】解:由==MNNNPN,可知NMPN,,所以.PNM故选:B.2.设复数13i22=+,则()A.2=B.31=C.210++=D.2=−【答案】D【解析】【分析】利用复数运算
法则验证即可.【详解】221313ii2222=+=−+=−,23131313i10ii1.2222++=+=−++=−,故选:D3.已知12,xx是
关于x的方程2220xxbc++=的两个实数根,且124xx+=,则实数b的取值范围是()A.[4,)+B.(,8]−−C.(,4]−−D.(,8][8,)−−+【答案】B【解析】【分析】设2xt=
,则原方程可化为20tbtc++=,利用二次方程根的正负建立不等式,可得结论.学科网(北京)股份有限公司【详解】设20xt=,则原方程可化为二次方程20tbtc++=,又121222216xxxxc+===,且二次方程
20tbtc++=有两个正根,所以241600bb=−−…,所以8b−故选:B4.山西五台山佛光寺大殿是庑殿顶建筑的典型代表.庑殿顶四面斜坡,有一条正脊和四条斜脊,又叫五脊殿.《九章算术》把这种底面为矩形,顶部为一条棱的五面体叫做“刍甍”,并给出了其体积公式:16×(2×下袤+上袤
)×广×高(广:东西方向长度;袤:南北方向长度).已知一刍甍状庑殿顶,南北长18m,东西长8m,正脊长12m,斜脊长34m,则其体积为().A.36434mB.31922mC.3320mD.3192m【答案】D【
解析】【分析】过点F作FQAB⊥,垂足为Q,过点F作FO⊥平面ABCD,垂足为O,连接OQ,利用直角三角勾股定理,求出高FO,代入体积公式求解即可.【详解】如图,已知18AB=,8BC=,12EF=,34BF=,过点F作FQAB⊥,垂足为Q,过点F作FO⊥平面ABCD,垂足为O,连接OQ,则3
BQ=,5FQ=,4OQ=,3FO=,即该五面体的高度为3m.所以其体积()()312181283192m6V=+=.故选:D学科网(北京)股份有限公司5.已知33,2,sin,sin()3cos25=−+=
,则tan=()A.3−B.317−C.3D.92【答案】D【解析】【分析】依据两角和的正弦公式及同角三角函数间的关系即可求得tan的值【详解】由于3sin5=−且3π,2π2,则有4cos5=.由sincosc
ossin3cos+=得,184cossin55=,故9tan2=,故选:D.6.已知圆M的半径为12,且圆M与圆C:()2211xy−+=和y轴都相切,则这样的圆M有()A.2个B.3个C.4个D.5个【答案】C【解析】【分析】根据圆
与圆的位置关系判断,分外切和内切两种情况即可得到答案.【详解】解:圆C:()2211xy−+=和y轴相切于原点,内切时圆M只能在圆C内部,因此相外切的圆M位于y轴右侧在x轴上方、下方各1个,位于y轴左侧切于原点的1个;相内切的圆必过原点,有1个,共4个.故选:C.7
.已知双曲线C:()222210,0xyabab−=的左、右焦点分别为1F,2F,双曲线的左顶点为A,以12FF为直径的圆交双曲线的一条渐近线于P,Q两点,其中点Q在y轴右侧,若2AQAP,则该双曲线的离心率的取
值范围是()A.(1,3B.)3,+C.211,3D.21,3+【答案】C【解析】学科网(北京)股份有限公司【分析】先由题意,得到以12FF为直径的圆的方程为222xyc+=,不妨设
双曲线的渐近线为byxa=,求出点P,Q的坐标,结合条件求出a,c之间的关系,即可得出双曲线的离心率的取值范围.【详解】由题意,以12FF为直径的圆的方程为222xyc+=,不妨设双曲线的渐近线为byxa=,由222byxaxy
c=+=,解得xayb==或xayb=−=−,∴(),Qab,(),Pab−−.又A为双曲线的左顶点,则(),0Aa−,∴()22AQaab=++,()22APaabb=−−−+=,∵2AQAP,∴()222aabb++,即()22243aca
−,∴273e,又1e,∴(,]2113e.故选:C.8.已知函数()gx,()hx分别是定义在R上的偶函数和奇函数,且()()e+=+xgxhxx,若函数()()12e12−=+−−xfxgx有唯一零点,则正实数的值为()A.13B.12C.1D.2【答案】C【解析】【分析】首先利用
方程组法求函数()gx的解析式,由解析式判断()fx的对称性,利用导数分析()fx的单学科网(北京)股份有限公司调性及极值点,根据函数有唯一的零点知极小值(1)0f=,即可求正实数值.【详解】由题设,()()()()()()e
exxgxhxxgxhxxgxhx−+=+−+−=−=−,可得:()ee2xxgx−+=,由()()12e12−=+−−xfxgx,易知:()fx关于1x=对称.当1x时,1112()e(ee)22xxxfx−−−=++−,则111()e(
ee)02xxxfx−−−=+−,所以()fx单调递增,故1x时()fx单调递减,且当x趋向于正负无穷大时()fx都趋向于正无穷大,所以()fx仅有一个极小值点1,则要使函数只有一个零点,即()10f=,解得1=.故选
:C【点睛】关键点点睛:奇偶性求函数解析式,导数分析函数的单调性、极值,根据零点的个数及对称性、单调性求参数值.9.下列说法中正确的有()A.若0ab,则2abbB.若0ab,则baabC.
(0,)+x,“1xmx+恒成立”是“2m”的充分不必要条件D.若0,0,1abab+=,则11ab+的最小值为4【答案】AD【解析】【分析】对于A,B,利用不等式的性质可以判断;对于C,
利用基本不等式及不等式恒成立与最值的关系,再结合充要条件即可判断;对于D,利用基本不等式及“1”的巧用可以判断.【详解】对于A,因为0ab,所以0ab−,所以()20abbbab−=−,即2abb,故A正确
;对于B,因为0ab,所以0,0,0abbaba+−,所以22()()0−+−−==babababaababab,即baab.故B不正确;学科网(北京)股份有限公司对于C,(0,)+x,1xmx
+恒成立等价于min1xmx+,(0,)+x因为0x,所以10x,所以1122xxxx+=,当且仅当1xx=即1x=时,等号成立,所以当1x=时,1xx+取得最小值为2,即2m.所以(0,)+x,“1xmx+恒成立”是“2m”的充
要条件,故C不正确.对于D,因为0,0,1abab+=,0,0baab,11ab+=()112224bbababaaaabb++=+++=,当且仅当baab=即12ab==时,等号成立,所以当12ab==时,11ab+取得
最小值为4,故D正确.故选:AD.10.某工厂加工一种零件,有两种不同的工艺选择,用这两种工艺加工一个零件所需时间t(单位:h)均近似服从正态分布,用工艺1加工一个零件所用时间()211~,XN;用
工艺2加工一个零件所用时间()222~,YN,X,Y的概率分布密度曲线如图,则()A.12,2212B.若加工时间只有ah,应选择工艺2C.若加工时间只有ch,应选择工艺2D.()0,tbc,()()00PXtPYt学科网(北京)股份有限公司【答案】AC【解析】【
分析】根据正态密度曲线的对称性和几何性质,逐项判定,即可求解.【详解】由题意,随机变量()211~,XN,()222~,YN,对于A中,根据正态密度曲线的图象,可得12,ab==,其中12,其中随机变量X对应的数据更离散
,Y对应的数据更集中,所以2212,所以A正确;对于B中,加工a小时时,可得11(),()22PXaPYa=,所以()()PXaPYa,所以选工艺1,所以B错误;对于C中,加工c小时时,()1()PXcPXc=−,()1()PYcPYc=−,根据给
定的正态密度曲线的图象,当Xc时,X的密度曲线与x轴所围成的面积大于Y的密度曲线与x轴所围成的面积,即()()PXcPYc,所以()()PXcPYc,所以选择工艺2,所以C正确;对于D中,对于()0,tbc,可得01()(,1)2PXt,01()(,1)2PY
t,无法比较大小,所以D错误.故选:AC11.设P为多面体M的一个顶点,定义多面体M在点P处的离散曲率为()122311112kkkQPQQPQQPQQPQ−−++++,其中()1,2,,,3iQikk=为
多面体M的所有与点P相邻的顶点,且平面12QPQ,平面23QPQ,…,平面1kkQPQ−和平面1kQPQ为多面体M的所有以P为公共点的面.已知在直四棱柱1111ABCDABCD−中,底面ABCD为菱形,1AAAB
=,则下列结论正确的是()A.直四棱柱1111ABCDABCD−在其各顶点处的离散曲率都相等B.若ACBD=,则直四棱柱1111ABCDABCD−在顶点A处的离散曲率为14C.若ABBD=,则直四棱柱1111ABCDABCD−在顶点A处的离散曲率为23D.若
四面体1AABD在点1A处的离散曲率为712,则1AC⊥平面1ABD【答案】BD.学科网(北京)股份有限公司【解析】【分析】读懂题意,求解曲率的关键,是求解线线夹角,再代入离散曲率公式处理.画出对应的立体图形,根据边角关系求出夹角的数值即可.当然也可设出
各棱长的数值,建系求解,排除错误选项.【详解】A项,当直四棱柱1111ABCDABCD−的底面为正方形时,其在各顶点处的离散曲率都相等,当直四棱柱1111ABCDABCD−的底面不为正方形时,其在同一底面且相邻的两个顶点处的
离散曲率不相等,故选项A错误;B项,若ACBD=,则菱形ABCD为正方形,因为1AA⊥平面ABCD,所以1AAAB⊥,1AAAD⊥,所以直四梭柱1111ABCDABCD−在顶点A处的离散曲率为11122224−++=,选项B正确;C项,若ABBD=,则3B
AD=,又1AAAB⊥,1AAAD⊥,所以直四棱柱1111ABCDABCD−在顶点A处的离散曲率为11122233−++=,选项C错误;D项,在四面体1AABD中,1AAAB⊥,1AAAD⊥,1AAA
BAD==,所以114AABAAD==,所以四面体1AABD在点1A处的离散曲率为117124412BAD−++=,解得13BAD=,易知112ABADAB==,所以2BDAB=,所以ABAD⊥,所以直四棱柱1111ABCDABCD−为正方体,结合正方体的结构特征可
知1AC⊥平面1ABD,选项D正确.故选:BD【点睛】本题主要考查离散曲率,考查考生的创新能力、逻辑思维能力、运算求解能力、空间想象能力.试题结合新定义——离散曲率命制立体几何试题,角度新颖,要求考生充分理解离散曲率的定义,结合立体几何的结构特征求解,体现了数学探素、理性思维学
科素养.12.已知向量abc,,满足2222ababcc=−=−==,则可能成立的结果为()A.34b=B.54b=C.34bc=D.54bc=【答案】BCD【解析】【分析】不妨设()10C,,动点A在以原点为圆心2为半径的圆O上,动点B在以C为圆心
,1为半径的学科网(北京)股份有限公司圆上,利用坐标法,即可求解.【详解】对于选项A、B,由题意2=a,1c=,1abbc−=−=,设OAa=,OBb=,OCc=,不妨设()10C,,如图,动点A在以原点为圆心2为半径的圆O上,
动点B在以C为圆心,1为半径的圆上,且满足1AB=uuur,圆C方程是22(1)1xy−+=.当B在圆C上运动时,由ABOBOA+,得1OB,当且仅当O,A,B三点共线时取等号,又由图易知2OB,即12b,故选项A不满足,选项B满足;对于选项C、D,设()Bxy,,则()()1
0bcxyx==,,,由22221(1)1xyxy+=−+=,解得1232xy==,12Bx,又2Bx.即122x.122bc,,选项C,D满足.故
选:BCD13.若6(2)ax+的展开式中第4项的系数是160,则=a______.【答案】1【解析】【分析】根据给定的二项式直接求出第4项,结合已知系数计算作答.【详解】6(2)ax+的展开式中的第4项为36333333366C2(
)8C160axaxax−==,学科网(北京)股份有限公司依题意,3160160a=,解得1a=,所以1a=.故答案为:114.已知随机变量()6,0.8XB,若()PXk=最大,则()1DkX+=______.【答案】24【解析】【分
析】先根据()()()()11PXkPXkPXkPXk==−==+解出k,再根据二项分布的方差公式求出()DX,再计算()1DkX+即可.【详解】由题意知:()()66C0.2(0.8)kkkPXk−==,要使()PXk=最大,有()()()()()()()()67
1166651166C0.20.8C0.20.8C0.20.8C0.20.8kkkkkkkkkkkk−−−−−−++,化简得70.80.260.20.81kkkk−−+,解得2328
55k,故5k=,又()60.80.20.96DX==,故()()21515()24DkXDXDX+=+==.故答案为:24.15.已知函数()sin3cos(0)fxxx=−,若函数()fx的图像在区间π()0,x上恰有2个零点,则实数的取值范围为_________
_.【答案】4733,【解析】【分析】根据辅助角公式求解()2sin(0)3fxx=−,然后结合正弦函数性质求解即可.【详解】()sin3cos2sin(0)3fxxxx=−=−,由π()0,x,得333x−−−,
,学科网(北京)股份有限公司要使函数()fx的图像在区间(0,π)上恰有2个零点,则23−,所以47.33,故答案为:4733,16.如图,矩形OABC中,2OAOC=,以O
为圆心,OC为半径作圆与OA相交于点D,在BC上取一点E,OA上取一点F,使得EF与CD相切与点G,则四边形OFEC的面积取得最小值时,GOF=___________.【答案】##306【解析】【分析】根据题意得到22si
n2cosOFECaS−=,设2sin()(0)cos3f−=,利用导数研究其单调性,求得其最值,即可求解.【详解】设GOD=,22OAOCa==,由题意03,因为点G为切点,所以2OGF=,所以tan,cosaGFaOF==,
过E作EHOA⊥,垂为H,则GODHEF==,在RtEHF中,1sintan,tancoscosaHFaCEOFHFaa−==−=−=,所以221sin12sin,(0)2cos2cos3OFECaaS−+
−==,设2sin()(0)cos3f−=,则22sin1()cos−=f,令()0f,解得63;令()0f,解得06,学科网(北京)股份有限公司所以当06时,()0f,()f为减函数,
当63时,()0f,()f为增函数,所以6=时,()f有最小值,即OFECS有最小值,求得OFECS的最小值为232a.故答案为:6.17.已知数列{an}前n项和为Sn,且满足32nnaS=−(n∈N*).(1)求数列
{an}的通项公式;(2)求证:对任意的m∈N*,Sm,Sm+2,Sm+1成等差数列.【答案】(1)112nna−=−;(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)利用an与Sn关系可得112nnaa−=−,进而可得;(2)利用等比数列的前n项和
公式,即证.【小问1详解】当1n=时,1113232aSa=−=−,所以11a=;当2n时,因为32nnaS=−,所以1132nnaS−−=−,所以13nnnaaa−−=,即112nnaa−=−,所以数列na是等比数列,其通项公式为112nna−=−
.【小问2详解】对任意的mN,2221141222113212mmmS+++−−==−−+,1111111211222113221122mmmmmmSS+++−−−−
+=+=−−−−++的学科网(北京)股份有限公司241132m+=−−,所以212mmmSSS++=+,即21,,mmmSSS++成等差数列.18.锐
角ABC中,角A、B、C所对的边分别为a、b、c,且tantan.cosaBCcB=+(1)求角C的大小;(2)若边2c=,边AB的中点为D,求中线CD长的取值范围.【答案】(1)4(2)(512.+,【
解析】【分析】(1)结合同角三角函数基本关系以及正弦定理化简求解tan1C=,因为()0C,,所以4C=;(2)由余弦定理与正弦定理()212422142CDabab==+=+,然后结合三角函数性质求解其取值范围即可.【小问1详解】因为tantancosaBCcB=+,所以
sinsinsinsincoscoscosABCCBBC=+,即()sinsinsincossincossinsincoscoscoscoscoscoscosBCABCCBACBBCBCBC++===,又因()0AB,,,所以sin0A,又由题意可知cos0B,
所以tan1C=,因为()0C,,所以4C=.【小问2详解】由余弦定理可得222222cos24cababCabab=+−=+−=,又()12CDCACB=+,则()222211()244CDCACBCACB
CACB=+=++()()2211224221442abababab=++=+=+,学科网(北京)股份有限公司由正弦定理可得22sinsinsinabcABC===,所以22sinaA=,322sin22sin2
cos2sin4bBAAA==−=+,所以21cos242sin42sincos4222sin22AabAAAA−=+=+4sin2224A=−+,由题意得023042AA−,解得42A,则32444A−
,,所以2sin2142A−,,所以(42422ab+,,所以(25322CD+,,所以中线CD长的取值范围为(512.+,19.某工厂对一批零件进行质量检测,具体检测方案是:从这批零件中任取10件逐一进行检测,当检测到2件不
合格零件时,停止检测,此批零件未通过,否则检测通过.设每件零件为合格零件的概率为p,且每件零件是否合格是相互独立的.(1)已知0.9p=,若此批零件检测未通过,求恰好检测5次的概率;(2)已知每件零件的生产成本为80元,合格零件的售价为每件150元.现对不合格零件进行修复,修复后按正常零件进
行销售,修复后不合格零件以每件10元按废品处理.若每件零件修复的费用为每件20元,每件不合格的零件修复为合格零件的概率为0.6.工厂希望每件零件可获利至少60元.求每件零件为合格零件的概率p的最小值?【答案】(1)0.02916(2)3338【解析】【分析】()1
若此批零件检测未通过,恰好检测5次,则第五次检验不合格,前四次有一次检验不合格,再结合二项分布的概率公式,即可求解.()2由题意可得,合格产品利润为70元,不合格产品修复合格后利润为50元,不合格产品修复后不合格的利润为90−元,则X可
取70,50,90−,分别求出对应的概率,即可得X的分布列,并结合期望公式,即可求解.学科网(北京)股份有限公司【小问1详解】解:记事件A=“此批零件检测未通过,恰好检测5次”则前4次有1次未通过,第5次未通过()134.0.10.90.10.02916PAC==.即恰好检
测5次未通过的概率为0.02916;【小问2详解】由题意可得,合格产品利润为70元,不合格产品修复合格后利润为50元,不合格产品修复后不合格的利润为90−元,设每件零件可获利X元,70X=;50;90.−()70PXp==;()()500.61PXp==−;
()()900.41PXp=−=−,则()()()70500.61900.41766EXpppp=+−−−=−,76660p−解得3338p,即:每件零件为合格零件的概率p的最小值为33.38【点睛】.本题主
要考查了离散型随机变量及其分布列,需要学生熟练掌握期望公式,属于中档题.20.如图,已知直三棱柱111ABCABC−,O,M,N分别为线段BC,1AA,1BB的中点,P为线段1AC上的动点,116AA=,8AC=.(1)若12AOBC=,试证1CNCM⊥;(2)在(1)的条件下,当6A
B=时,试确定动点P的位置,使线段MP与平面11BBCC所成角的正弦值为3210.【答案】(1)证明见解析学科网(北京)股份有限公司(2)P为1AC的三等分点(靠近)A或与1C重合【解析】【分析】(1)先证AB⊥平面11ACCA,
得ABCM⊥,结合已知条件得出CMMN⊥,根据11AMCMAC△△及勾股定理的逆定理,得出1CMCM⊥,进而得出CM⊥平面1CMN,即证1CNCM⊥;(2)建立空间直角坐标系,求出相关平面的法向量和直线的方向向量,再由向量的夹角公式可求出线面角,即可
求解该问题.【小问1详解】证明:在ABC中,因为O为BC中点且12AOBC=,所以ABAC⊥,因为平面ABC⊥平面11ACCA交线为AC,所以AB⊥平面11ACCA,CM平面11ACCA,所以ABCM⊥,因为M,N分别为1AA,1BB的中点,所以//MNAB,所以CMMN⊥
,在直角AMC和直角11MAC△中,因为18AMAM==,118ACAC==,所以11AMCMAC△△,所以1646482CMCM==+=,所以22211MCMCCC+=,所以1CMCM⊥,1MNCMM=,又MN平面1CMN,1C
M平面1CMN,所以CM⊥平面1CMN,1CN平面1CMN,所以1CNCM⊥.【小问2详解】1AA⊥平面ABC,由(1)得AB,AC,1AA三线两两垂直,以A原点,AB,AC,1AA为x,y,z轴建立空间直角坐标系如图,为学科网(北京)股份有限公司则()0,0,0A,()6,0,0B,
()0,8,0C,()10,8,16C,()0,0,8M,()16,0,16B,所以()6,8,0BC=−,()10,0,16BB=,设平面11BBCC的一个法向量为()nxyz=,,,则100nBCnBB==,即680160xyz−+==,令4x
=得3y=,()4,3,0n=,设(),,Pxyz,()101APmACm=,则()(),,0,8,16xyzm=,所以()0,8,16Pmm,()0,8,168MPmm=−,设直线MP与平面11BBCC所成的角为
,则2332sin105541nMPmnMPmm===−+,化简得:23410mm−+=解得:13m=或1m=,即:P为1AC的三等分点(靠近)A或与1C重合时,线段MP与平面11BBCC所成角正弦值为3210
.21.已知椭圆C:22221(0)xyabab+=的四个顶点构成的四边形的面积为43,点312,在椭圆C上.(1)求椭圆C的方程;的学科网(北京)股份有限公司(2)若矩形MNPQ满足各边均与椭圆C
相切.求证:矩形MNPQ对角线长为定值.【答案】(1)22143xy+=(2)证明见解析【解析】【分析】(1)利用待定系数法求解;(2)对当MN的斜率的情况进行分类讨论,当MN的斜率存在且不为0时,设直线MN:yk
xt=+,与椭圆方程联立,根据0=,求得,kt的关系,利用两平行线之间的距离公式分别求得矩形边长,从而可求得对角线,即可得证.【小问1详解】解:由已知221224321914abab=+=,解得23ab=
=,所以椭圆方程C:22143xy+=;【小问2详解】证明:当MN的斜率为0或不存在时,对角线222327MPNQ==+=,当MN的斜率存在且不为0时,设直线MN:ykxt=+,联立223412ykxtxy=++=消去y得()2223484120kxktxt+++−
=,()()222264163430kttk=−−+=,化简得2243kt+=,所以两平行线MN和PQ的距离21212224311ttkdNPkk−+===++,以1k−代替k,两平行线MQ和NP距离2
2222124()324311()1kkdMNkk−++===+−+,的学科网(北京)股份有限公司所以矩形MNPQ的对角线2222224334||22711kkMPNQMNMQkk++==+=+=++,综上所述,矩形MNPQ对角线长为定值27.22.已知
()()()2lnlnfxaxxxxx=+−−有三个不同零点1x,2x,3x,且123.xxx(1)求实数a的范围;(2)求证:3121232.lnlnlnxxxxxx++【答案】(1)()2e
e11ee1−+−(,)(2)答案见解析【解析】【分析】(1)先利用参变量分离法,可得lnlnxxaxxx=−−,然后构造函数ln()lnxxhxxxx=−−,判断()hx单调性,然后作出函数的大致图像,确定a的范围即可;(
2)由(1)知,12301exxx,可设ln()xuxx=,则1()1hxuu=−−,然后利用导数确定()ux的图像,由根的分布情况及111lnxux=,32223lnlnxxuxx==运算可得结果.【小问1
详解】解:令()0fx=,得2ln(0)lnxaxxxxx+=−,∴lnlnxxaxxx=−−.设ln()lnxxhxxxx=−−,221ln(1)1ln()(ln)xxxxxhxxxx−−−−=−−2222(1ln)(ln)(ln)xxxxxxx−−−
=−22222(1ln)2ln(ln)ln(1ln)(2ln)(ln)(ln)xxxxxxxxxxxxxx−−−−==−−设()2lnxxx=−,121()2xxxx−=−=,易知()x在102,单调递减,在12+,单调递增,学科网(北京)股份有
限公司∴min11()()1ln1ln2022x==−=+,∴()2ln0xxx=−,则由()0hx=,得1x=或ex=,令()0hx,解得()1,ex;令()0hx,解得()()01e,x+,()hx在()01,单调递减,在()1,e单调递增,在
()e,+单调递减,()hx有极小值()11h=,有极大值()()2e1ee1ee1eee1h−+=−=−−,又1ln()ln1xhxxxx=−−,当0x+→时,ln1ln=→−xxxx,()→+h
x,当x→+时,ln0xx→,∴()1hx→,()hx的图像如下:由图可知,要使()fx有3个不同零点,即()hxa=有3个不同零点,实数a的取值范围为()2ee11,ee1−+−.【小问2详解】由
(1)知,12301exxx,令ln()xuuxx==,则1()1hxuu=−−,21lnxux−=,故当()0,ex时,()ux单调递增;当()e,x+时,()ux单调递减.且0x+→时,u→−;()10u=;学科网(北京)
股份有限公司x→+时,0u→;()()max1e.euxu==所以ln()xuxx=的图像如下:由11uau−=−,得1(1)(1)uuau−−=−,即2(1)10uaua+−+−=,由根的分布知:2(1)10uaua+−+−=有两根1u,2
u,且1210euu,由图①②知,111lnxux=,32223lnlnxxuxx==,又121211uuauua+=−=−,∴1212uuuu+=,∴12111uu+=,∴3121231211212lnlnlnxxxxxxuuu++=+=−,又10u,∴1
10u−,故3121232lnlnlnxxxxxx++.【点睛】本题考查利用导数研究函数的零点,利用导数证明不等式,考查逻辑思维能力和运算求解能力,属于难题.导函数中常用的两种常用的转化方法:一是利用导数研究含参函数的单调性,常化为不等式恒成立问题.注意分类讨论与数形结合思想的应用;
二是函数的零点、不等式证明常转化为函数的单调性、极(最)值问题处理.