【文档说明】黑龙江省大庆实验中学实验三部2023-2024学年高三上学期阶段考试(二)数学答案.docx,共(24)页,1.598 MB,由envi的店铺上传
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大庆实验中学实验三部2021级高三阶段考试(二)数学试题第I卷(选择题,共60分)一、单项选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一个符合题目要求.1.已知集合{Z33},1AxxBxyx
=−==+∣∣,则AB=()A.1,0,1,2−B.()1,3−C.0,1,2D.()1,−+【答案】A【解析】【分析】利用整数集的定义与具体函数定义域的求法化简集合,AB,再利用集合的交集运算即可得解.【
详解】因为{Z33}2,1,0,1,2Axx=−=−−∣,11Bxyxxx==+=−∣,所以AB=1,0,1,2−.故选:A.2.已知复数z在复平面内对应的点的坐标为()1,2,则下列结论正确的是()A.i2iz=−B.复数z的共轭复数是1
2i−C.2z的实部为5D.5z=【答案】B【解析】【分析】由复平面内对应的点,得复数z,通过复数的乘法,复数模的计算,共轭复数和复数实部的定义,验证各选项的结论.【详解】复数z在复平面内对应的点的坐标为()1,2,则12zi=+,()i12ii2iz=+=−+,
A选项错误;12iz=−,B选项正确;()2212i14i434iz=+=+−=−+,2z的实部为-3,C选项错误;22125z=+=,D选项错误.故选:B3.已知抛物线22(0)ypxp=的准线过双曲线2218xy−=的一个焦点,则p=()A.2B.4C.6D.8【答案】C【解析】【分析】求
出双曲线的焦点坐标,然后利用抛物线的定义,求解p即可【详解】双曲线2218xy−=的焦点坐标()3,0,抛物线22(0)ypxp=的准线过双曲线2218xy−=的一个焦点,所以32p=,可得6p=.故选:C.4.设mn、是两条不同的直线,、、是三个不同的平面.下列命
题中正确的命题是()A.若,,mn⊥⊥,则mnB.若,⊥⊥,则C.若m,,则mD.若m,nn,则m【答案】A【解析】【分析】分析每个选项中的直线与平面的位置关系,判断正误.【详解】对于A项,若//,m⊥
,n⊥,则//mn,A项正确;对于B项,若⊥,⊥,可能和相交,B项错误;对于C项,若//m,//,直线m可能在平面内,C项错误;对于D项,若//mn,//n,直线m可能在平面内,D项错误.故选:A.5.数列na的通项公式为
2nankn=+,则“3k−”是“na为递增数列”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.既不充分也不必要条件D.充要条件【答案】D【解析】【分析】na为递增数列,则10nnaa+−对于任意*Nn恒成立,由不等式求
k的取值范围即可.【详解】数列na的通项公式为2nankn=+,na为递增数列,则()()()22111210nnaanknnknnk+−=+++−+=++对于任意*Nn恒成立,即21−−kn对于任意*Nn恒成立,故()max213kn−−
=−,则“3k−”是“na为递增数列”的充要条件.故选:D6.若costan3sin=−,则sin22π+=()A.23B.13C.89D.79【答案】D【解析】【分析】切化弦,结合2
2sincos1+=得出1sin3=,然后根据诱导公式及二倍角公式求解.【详解】因为costan3sin=−,所以sincoscos3sin=−,即223sinsincos−=,所以223sinsincos
1=+=,即1sin3=,所以27sin2cos212sin2π9+==−=,故选:D.7.设0.24a=,0.32b=,ln1.32c=,则()A.cbaB.b<c<aC.acbD.abc【答案】A【
解析】【分析】构造函数()1lnfxxx=−−,应用导数得其单调性,可判断0.3ln1.3,再结合指数函数2xy=的单调性即可判断.【详解】根据题意,构造函数()1lnfxxx=−−,则()1xfxx−=,当1x时,()0fx,所
以()fx在区间)1,+上单调递增,因此可得()()1.310ff=,即()1.31.31ln1.30.3ln1.30f=−−=−,所以0.3ln1.3,又指数函数2xy=为单调递增,可得0.3ln1.322,即bc.
因为0.20.40.3422ab===,所以cba,故选:A.8.已知O为坐标原点,椭圆2222:1(0)xyEabab+=的左、右焦点分别是12,FF,离心率为32.MP、是椭圆E上的点,1MF的中点为1,2NONNF+=,过P作圆22:(4)1Qxy+−=的
一条切线,切点为B,则PB的最大值为()A.22B.4C.25D.26【答案】B【解析】【分析】根据题意,由椭圆的定义和几何性质,求得椭圆E的方程为2214xy+=,设00(,)Pxy,再由圆的切线长的性质,求得2220038
19PBPQryy=−=−−+,结合二次函数的性质,即可求解.【详解】如图所示,连接2MF,因为1MF的中点为N,所以212ONMF=,所以11211()2222ONNFMFMFaa+=+===,又因为32cea==,所以3c=,所以椭圆E的方程为2214xy+=,设
00(,)Pxy,则220014xy+=,所以220044xy=−,其中011y−,连接,QBPQ,因为圆22:(4)1Qxy+−=,可得圆心(0,4)Q,半径为1r=,又因为PB为圆Q的切线,切点为B,所以QBPB⊥,且1QB=,可得2222220000(4)144(4)
1PBPQrxyyy=−=+−−=−+−−2200047338193()33yyy=−−+=−++,因为011y−,所以当01y=−时,PB取得最大值,最大值为max26PB=.故选:B.二、多项选择题:本大题共4小题,每小题5分,共20分,在每小题给出的四个选项中,至少有一个符合题目要
求,每道题全对得5分,部分选对得2分.9.已知()(),2,4,atbt=−=−,则()A.若//ab,则22t=B.若ab⊥,则0=tC.ab−的最小值为2D.若向量a与向量b的夹角为钝角,则t的取值范围为()0,+【答案】AB【解析】【分析】利用向量平行垂
直的坐标表示,向量模和夹角的坐标表示,通过计算验证各选项中的结论.【详解】已知()(),2,4,atbt=−=−,若//ab,则()2248t=−−=,解得22t=,A选项正确;若ab⊥,则420abtt=−−=,解得0=t,B选项正确;()4,2abt
t−=+−−,()()()22242232abttt−=++−−=++,当3t=−时,ab−有最小值2,C选项错误;当22t=时,()()22,2,4,22ab=−=−,2ba=−,向量a与向量b的夹角为180
,D选项错误.故选:AB10.已知函数()()21,fxxgxx=+=.记,max,,aababbab=,则下列关于函数()()()()max,0Fxfxgxx=的说法正确的是()A.当()0,1x时,()2Fxx=B.函数()Fx的最小值为-1C.函数()Fx在()2
,0−上单调递减D.若关于x的方程()Fxm=恰有两个不相等的实数根,则10m−或m>2【答案】ABD【解析】【分析】由定义作出函数()Fx的图像,结合图像验证选项中的结论.【详解】在同一直角坐标系下作出函数()1fxx=+和()2gxx=的图像,由函数()Fx定义,
得()Fx的图像如图所示,结合图像可知,当()0,1x时,21xx+,()2Fxx=,A选项正确;函数()Fx的最小值为-1,B选项正确;函数()Fx在()2,0−上单调递增,C选项错误;若关于x的方程()Fxm=恰有两个不相等的
实数根,则10m−或m>2,D选项正确.的故选:ABD11.过双曲线22221(0,0)xyabab−=的右焦点F作渐近线的垂线,垂足为P,且该直线与y轴的交点为Q,若FPOQ(O为坐标原点),该双曲线的离心率的可能取值是()
A.2B.95C.3D.2【答案】ABC【解析】【分析】由题意画出图形,首先得出渐近线方程,由点到直线的距离公式表示出FP,再进一步表示出过由焦点且与渐近线垂直的直线,令0x=可得OQ,结合离心率公式化为齐次不等式求解即可.【详解】由题意不妨设渐近线OP的方程为byxa=,
点(),0Fc,其中222,0abcc+=,所以过点(),0Fc且和渐近线OP垂直的方程为()ayxcb=−−,令0x=,得QacOQyb==,由点到直线的距离公式可知21bcaFPbba==+,由题意acFPbOQb==,即222bcaac=−
,而1cea=,所以210ee−−,解得512e+,对比各个选项可知该双曲线的离心率的可能取值是2,95,3.故选:ABC.12.如图,已知正方体1111ABCDABCD−的棱长为2,P为底面正方形ABCD内(含边界)的一动点,则下列结论正确的是()A.存
在点P,使得1CP⊥平面11BCDB.三棱锥111BADP−的体积为定值C.当点P在棱CD上时,1PAPB+最小值为222+D.若点P到直线1BB与到直线AD的距离相等,CD的中点为E,则点P到直线AE的最短距离是3510【答案】ABD【解析】【分析】对于A选项,当点P
与A重合时,利用线面垂直的判定定理即可判断;对于B选项,由P到上底面的距离是定值即可判断;对于C选项,将平面ABCD沿CD旋转至平面11ABCD共面,即可得到1PAPB+的最小值,从而得以判断;对于D选项,先得到点
P的轨迹方程,将问题转化为抛物线上的点到直线的最小距离,从而得解.【详解】对于A选项,如图,连接1AC,11AC,的因为在正方体1111ABCDABCD−中,1AA⊥平面1111DCBA,11BD平面1111DCBA,所以11
1⊥BDAA,因为1111DCBA为正方形,所以1111BDAC⊥,又因为1111ACAAA=,1AA,11AC平面11AAC,所以11BD⊥平面11AAC,因为1AC平面11AAC,所以1AC⊥11BD,同理可得1AC⊥1BC,因为1111BD
BCB=,11BD,1BC平面11BDC,所以1CA⊥平面11BDC,所以当点P与A重合时,1CP⊥平面11BDC,故A正确;对于B选项,三棱锥111BADP−的体积就是三棱锥111PBAD−的体积,而P到上底面的距离是定值,所以三棱锥111BADP−的体积是定值,故B正确;对于C选项,
当点P在棱CD上时,把平面ABCD沿CD旋转,使得旋转面与平面11ABCD共面,连接1AB,如图,此时1PAPB+取得最小值1AB,在11RtABA中,112AB=,1222AA=+,则214(222)222AB=+++,故C错误;对于D,由
点P到直线1BB与到直线AD的距离相等,可知P在以AD为准线,B为焦点的抛物线上,建立如图所示的平面直角坐标系,则()10B,,P的轨迹是抛物线,其方程为24(01)yxx=,因为CD的中点为E,()1,0A−、()0,2E,所以AE方程:22yx=+,与AE平行
的抛物线的切线方程设为2yxb=+,联立224yxbyx=+=,可得224(44)0xbxb+−+=,则由22(44)160bb=−−=,解得12b=,可得切线方程为122yx=+,则点P到直线AE的最短距离为12352105−=,故D正确;故选:ABD.【点睛】
本题D选项的结论的解决关键是利用抛物线的定义,建立平面直角坐标系,得到点P的轨迹方程,从而将问题转化为抛物线上的点到直线AE的距离的最值,从而得解.第II卷(非选择题,共90分)三、填空题:本题共4小题,每空5分
,共20分,把答案填在答题卡的相应位置13.直线l与直线230xy−+=垂直,且被圆22(2)(3)6xy−+−=截得的弦长为2,则直线l的一个方程为__________(写出一个方程即可)【答案】220xy+−=(或2120xy+−=)【解析】【分析】根
据直线垂直的斜率关系得l的斜率,设出直线方程,然后根据弦长公式和点到直线的距离公式可得.【详解】因为直线l与直线230xy−+=垂直,所以,直线l斜率为2−,设直线l的方程为2yxb=−+,即20xyb+−=,的的圆22(2)(3)6xy−+−=的圆心为()2,3,半径为6.圆心到直线
l的距离437415bbd+−−==+,则有()227615b−−=,解得2b=或12b=,故直线l的方程为220xy+−=或2120xy+−=.故答案为:220xy+−=(或2120xy+−=)14.如图,在正三
棱柱111ABCABC-中,1,,AAABMN=分别是1BB和11BC的中点,则直线AM与CN所成的角余弦值为__________.【答案】35【解析】【分析】分别取1,AABC中点,PQ,易证得四边形1APBM和1BNCQ均为
平行四边形,根据平行关系可知所求角为1PBQ或其补角,利用余弦定理可求得结果【详解】分别取1,AABC中点,PQ,连接11,,,BPBQAQPQ,因为三棱柱111ABCABC-为正三棱柱,所以ABC为等边三角
形,设12AAAB==,,1111//,1,//,1BMAPBMAPBNCQBNCQ====,所以四边形1APBM和1BNCQ均为平行四边形,111//,//,BPAMCNBQPBQ(或其补角)即为直线
AM与CN所成角;2222213,2AQPQAPAQ=−==+=又2211215BPBQ==+=,222111115543cos25255BPBQPQPBQBPBQ+−+−===,,所以直线AM与CN所成的角余弦值为35,故答案为:35
.15.已知数列na满足:3121231−+++++=−nnaaaaannn,设数列()12nna+的前n项和为nT,若对于任意的*Nn,不等式2nT−恒成立,则实数的取值范围为__________.【答案】13
,,22−−+【解析】【分析】已知条件求出nan=,裂项相消求出nT,由不等式2nT−恒成立,列不等式求实数的取值范围.【详解】数列na满足:3121231−+++++=−nnaaaaannn,1n=时11a=,2n时,()31312211112312
31nnnaaaaaaaaannnnn−−+++++−++++=−−=−−,得1nan=,即nan=,1n=时也满足nan=,则有nan=.()()111112222nnannnn==−+++,11111111111
1123243546112nTnnnn=−+−+−+−++−+−−++111113312212224nn=+−−=++,不等式2nT−恒成立,即234−,解得12−或32.即实数的取值范围为13,,22−−+.故答案为
:13,,22−−+16.设函数()ee(0)xxfxaxaxaa=−+−,若不等式()0fx有且只有三个整数解,则实数a的取值范围是__________.【答案】221e,2e12e1−−【解析】【分析】根据题意,把不等式转化为1
1exxxa−−,令()1exxhxx−=−,求得()e2exxxhx+−=,令()e2xxx=+−,得到()e10xx=+,结合()()00,10,得到存在唯一的()00,1x使得()00x=,得出函数()hx的单调
性,结合()()()()0,1,1,2hhhh−的值和题设条件,得出21112ee2a−−,即可求解.【详解】由函数()ee(0)xxfxaxaxaa=−+−,若不等式()0fx,即ee0xxaxaxa−+−,因为0a
,可化为11exxxa−−,令()1exxhxx−=−,可得()e2exxxhx+−=,令()e2xxx=+−,可得()e10xx=+,所以()x在R上单调递增,又由()()00,10,所以存在唯一的()00,1x使得()00x
=,当0xx时,()0x,可得()0hx,所以()hx单调递减,当0xx时,()0x,可得()0hx,所以()hx单调递增,且()00,1x,又因为()()()()2101,11,12e1,22ehhhh==−=−=−,所以当原不等式有且仅有三
个整数解时,有21112ee2a−−,解得221e2e12e1a−−,即实数的取值范围是221e,2e12e1−−.故答案为:221e,2e12e1−−.【点睛】方法点睛:对于利用导数研究不等式的恒成立与有解问题的求解策略:1、通常要构造新函数
,利用导数研究函数的单调性,求出最值,从而求出参数的取值范围;2、利用可分离变量,构造新函数,直接把问题转化为函数的最值问题.3、根据恒成立或有解求解参数的取值时,一般涉及分离参数法,但压轴试题中很少碰到分离
参数后构造的新函数能直接求出最值点的情况,进行求解,若参变分离不易求解问题,就要考虑利用分类讨论法和放缩法,注意恒成立与存在性问题的区别.四、解答题:本大题共6小题,其中17题满分10分,其余各题满分12分,共70分,把答案填在答题卡的相应位置.17.已知函数()()sinfxAx=+(
其中π0,0,2A)的部分图像如图所示,将函数()fx的图象向右平移π4个单位长度,得到函数()gx的图象.(1)求()fx与()gx的解析式;(2)令()()()Fxfxgx=+,求函数()Fx的单调递增区间.【答案】(1)()π2si
n23fxx=+;()π2sin26gxx=−(2)7π5ππ,π,2424kkk−+Z【解析】【分析】(1)由图象可得出函数的最小正周期T和A的值,可求出,再将点7π,212−代入函数解析式,结合π2
可求得π3=,写出()fx;再由()fx的图象向右平移π4个单位长度,得到函数()gx的图象;(2)用辅助角公式和诱导公式得出()π22sin212Fxx=+,再利用正弦函数的递增区间得出x的取值范围.【小问1详解】由图像可知7ππππ,241234TTA=−===,所以2π2π
2πT===,又图像过点7π,212−,所以7π522sin22ππ,123kk−=+=−Z,因为π2,所以π3=,所以()π2sin23fxx=+,将函数()fx
的图象向右平移π4个单位长度,得到函数()gx的图象,所以()πππ2sin22sin2436gxxx=−+=−【小问2详解】因为()()()Fxfxgx=+,所以()πππ
ππππ2sin22sin22sin22cos222sin222sin236333412Fxxxxxxx=++−=+−+=+−=+所以πππ2π22π,2122kxkk−+
+Z,解得7π5πππ,2424kxkk−+Z,单调递增区间为7π5ππ,π,2424kkk−+Z18.如图所示,在三棱锥SABC−中,ABC为等腰直角三角形,点S在以AB为直径的半圆上,2CACBSC===.(1)证明:平面SA
B⊥平面ABC;(2)若3sin3SAB=,求直线SA与平面SBC所成角的正弦值.【答案】(1)证明见解析(2)155【解析】【分析】(1)先证明线面垂直,CO⊥平面SAB,根据平面与平面垂直的判定可证
结论;(2)建立空间直角坐标系,求出法向量,利用线面角的公式求解.【小问1详解】设AB的中点为O,连接CO,SO.因为ABC为等腰直角三角形,且2CACB==,所以2AB=,1CO=,且COAB⊥.因为S在以AB为直径的圆上,所以112SOAB==.故
2222SOCOSC+==,故COSO⊥.又因为ABSOO=,直线,ABSO平面SAB,所以CO⊥平面SAB,因为CO平面ABC,所以平面SAB⊥平面ABC.【小问2详解】以O为坐标原点,OC,OB所在直线分
别为x,y轴,过点O且垂直于平面ABC的直线为z轴,建立如图所示的空间直角坐标系Oxyz−,则()0,1,0A−,()1,0,0C,()0,1,0B.由3sin3SAB=得6cos3SAB=,所以22sinsin22sincos3SOBSABSABSAB===
,从而得1cos3SOB=,所以1220,,33S.所以4220,,33SA=−−,2220,,33SB=−,()1,1,0BC=−,设平面SBC的法向量为(),,nxyz=r,则00BCnSBn=
=,0222033xyyz−=−=,不妨取2y=,则()2,2,1n=.因为2215cos,52653SAnSAnSAn===,故直线SA与平面SBC所成角的正弦值为155.19.在ABC中,角,,ABC的对边分别为,,abc
,且sincos,332cBCb==.(1)求B;(2)求ABC的AC边中线BD的最大值.【答案】(1)π3B=(2)332【解析】【分析】(1)直接由二倍角公式,正弦定理边化角即可得解.(2)首先利用向量模的公式,再结合余弦定理以及基本不等式即可得解,注意取得条件是否满足.【小问
1详解】由题意sin02B,结合已知有2sinsin2sincossin23223BcBBcCB==,所以2sin23Bccb=,而3b=,所以1sin22B=,而π0,22B,所以π26B=,解得π3B=.【小问2详
解】由题意()12BDBABC=+,所以()22222111122222BDBABCBABCBABABCBCcaca=+=+=++=++,而由余弦定理有22222π92cos3bacacacac==
+−=+−,所以1922BDac=+,由基本不等式可得2292acacacacac=+−−=,当且仅当3ac==时,等号成立,即()max9ac=,所以()maxmax1339222BDac=+=,即ABC的AC边中线BD的最大值为332.20.已知nS为数列na
的前n项和,23a=且()21nnSna=+()Nn.(1)求数列na的通项公式;(2)若()11sinsin22nnnnnbSS++=+,数列nb的前n项和为nT,求50T.【答案】(1)2
1nan=−()Nn(2)104−【解析】【分析】(1)利用na与nS的关系可得()()()11211nnnnanaa−+−=−+,再利用等差数列的定义及条件即求;(2)由题可得()()221sin1sin22nnnbnn+=+
+,再分组求和即得.【小问1详解】当1n=时,1121Sa=+,又11aS=,所以11a=;当2n时,()()11211nnSna−−=−+,所以()1211nnnanana−=−−+,即()()1121nnnana−−=−+,所以()111nnnana+=−+,所以()
()()11112nnnnnananana−+−−=−−−,化简,得()()()11211nnnnanaa−+−=−+,即当2n时,112nnnaaa−+=+,所以na为等差数列,又11a=,23a=,所以公差
2d=,所以21nan=−()Nn.【小问2详解】由(1)知na为以1为首项,2为公差的等差数列,所以()21122nnnSnn−=+=,所以()()221sin1sin22nnnbnn+=++
,所以22222222222222501335577991111134951T=−−++−−++−−+++−()()()()()()()222222222222221335577991111134951=−−−+−−−+−−−++−242821221622029621
00=−+−+−++−()()()24281221620296100=−+−+−++−8812104=−−=−.21.在平面直角坐标系xOy中,抛物线E:()220ypxp=的焦点为F,E的准线交x轴于点K,过K的
直线l与拋物线E相切于点A,且交y轴正半轴于点P.已知AKF的面积为2.(1)求抛物线E的方程;(2)过点P的直线交E于M,N两点,过M且平行于y轴的直线与线段OA交于点T,点H满足MTTH=.证明:直线HN
过定点.【答案】(1)24yx=(2)证明见解析【解析】【分析】(1)根据题意假设得直线l:2pxmy=−,联立抛物线方程求得,,2pAp,再利用三角形面积即可求得2p=,由此得解;(2)根据题意设得MN:1ykx=+,联立抛物线方程求得
12124yyyyk+==,再依次求得T,H的坐标,从而求得直线HN的方程,化简可得HN为121214yyxyxx+−=−,由此得证.【小问1详解】由题可知,,02pF,准线2px=−,,02pK−
,因为直线l的斜率存在且不为0,所以设l:2pxmy=−,联立222ypxpxmy==−,消去x,得2220ypmyp−+=,因为l与E相切,所以()22410pm=−=,所以1m=或1m=−,因为交y轴正半轴于点P,所以1m=,因此2220
ypyp−+=,解得yp=,所以,2pAp,故AFKF⊥,所以2122AKFSp==,所以2p=(负值舍去),所以抛物线E的方程为24yx=.【小问2详解】由(1)知()1,2A,又l:1yx=+,所以()0,1P
,如图所示:因为过点P的直线交E于M,N两点,所以MN斜率存在且不为零,所以设MN:()10ykxk=+,()11,Mxy,()22,Nxy,联立241yxykx==+,消去x,得()24400kyyk−+=,则()1610k=−,所以1k且0k,12124yyyyk+
==.又直线OA:2yx=,令1xx=,得12yx=,所以()11,2Txx,因为MTTH=,所以()111,4Hxxy−,所以121214NHyyxKxx+−=−,所以直线NH的方程为()12122214yyxyyxxxx+−−=−−,所以()212112112
11212212212121214444xyyxyyxyyxxxxyxyyxyxxxxxxxxx+−+−+−−−=+−=+−−−−,因为()222212121212122121121244044444yyyyyyxxxyxyyyyyyy−−=
−−=−+=,所以直线NH为121214yyxyxxx+−=−,所以NH恒过定点()0,0.【点睛】利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下:(1)设直线方程,设交点坐标为()11,x
y,()22,xy;(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于x(或y)的一元二次方程,必要时计算;(3)列出韦达定理;(4)将所求问题或题中的关系转化为12xx+、12xx(或12yy+、12yy)的形式;(5)
代入韦达定理求解.22.已知函数()lnxfxxxaea=−+,其中aR.(1)若()fx是定义域内的单调递减函数,求a的取值范围;(2)当1a时,求证:对任意(0,)x+,恒有()cos1fxx−成立.【答案】(1)1ae;(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)先对函数求导,根据
题中条件,得到ln1xxae+在(0,)+上恒成立,令ln1()(0)xxGxxe+=,对其求导,利用导数的方法判定其单调性,求出最大值,即可得出结果;(2)当1a时,()ln1xfxxxe−+,将问题转化为证明1lncos1xxxex+−−,分别讨论01x
,1x两种情况,利用导数的方法证明都成立,即可得出结论成立.【详解】(1)因为()lnxfxxxaea=−+,所以()ln1xfxxae=+−,因为()fx在定义域内是单调递减函数,则()0fx在(0,)+上恒成立.即ln1xxae+
在(0,)+上恒成立,令ln1()(0)xxGxxe+=,得1ln1()xxxGxe−−=,易知()10G=,且函数1ln1yxx=−−在()0,+上单调递减,当0x时,e1x,所以在区间()0,1上,()0Gx;在()
1,+上,()0Gx,所以()ln1xxGxe+=在()0,1上单调递增,在()1,+上单调递减,此时()Gx的最大值为()11Ge=;所以当1ae时,()fx在定义域上单调递减;(2)当1a时,()lnln(1)ln1xxxfxxxaeaxx
aexxe=−+=−−−+,要证()cos1fxx−,即可证1lncos1xxxex+−−,①当01x时,欲证明1lncos1xxxex+−−,即证明lncos2xxxex+−,令()cos2xgxex=+−,01x,则()sin0xgxex=−在()0,1上
恒成立,所以()gx在(0,1)上单调递增,则()(0)0gxg=,即cos20xex+−;又因为01x,ln0xx,所以lncos2xxxex+−在(0,1)上成立;②当1x时,欲证明1lncos1xxxex+−−,即证明lnc
os20xxxex−+−,令()()lncos21xhxxxexx=−−+,则()ln1sinxhxxex=+−+,()1cosxhxexx=−+,当1x时,1cos2xxex+,所以1cos0xxex+−,即
()0hx在[1,)+上成立,所以()hx在[1,)+上单调递减,又因为()11sin10he=−+,所以()0hx在[1,)+上成立,所以()hx在[1,)+上单调递减,()(1)cos120
hxhe=−−+,即1x时,lncos20xxxex−+−成立.综合①②可得,对任意()0,x+,恒有()cos1fxx−成立.【点睛】方法点睛:利用导数的方法证明不等式恒成立的常用方法:一般需要构造函数(作差构造函数,或作商构造函数,或构造两不同函数),对函数求导,利用导数的方法研
究函数的单调性及最值,即可求解.获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com