【文档说明】辽宁省沈阳市东北育才学校2022-2023学年高二下学期期中 数学 答案.docx,共(28)页,2.356 MB,由小赞的店铺上传
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2022-2023学年度下学期34届期中考试数学学科一、单选题(共40分)1.已知函数()fx在=1x−处可导,且()13f¢-=-,则0(1)(1)lim3xffxx→−−−+=()A.3−B.1−C.1D.3【答案】C【解析】【分析】根据导数的定义可得
()()()011l1im3xfxffx→−+−−=−−=,再根据极限的性质计算可得.【详解】因为函数()fx在=1x−处可导,且()13f¢-=-,所以()()()011l1im3xfxff
x→−+−−=−−=,所以()()()()()00111111limlim31333xxffxfxfxx→→−−−+−+−−=−=−−=.故选:C2.已知na为等比数列,37,aa是方程2410x
x++=的两根,则5a=()A.1−B.1C.1D.2【答案】A【解析】【分析】根据韦达定理判断3a、7a的正负,从而求出求出5a的正负,并求出37aa,根据2537aaa=即可求出5a﹒【详解】设
数列na的公比为q,因为37,aa是方程2410xx++=的两根,所以3740aa+=−,3710aa=,所以30a,70a,又na为等比数列,所以3520aqa=,53271aaa==,则51a=−﹒故选:A.3.根据历年气象统计资料,某地4月份的任一天刮东风的
概率为310,下雨的概率为1130,既刮东风又下雨的概率为415.则4月8日这一天,在刮东风的条件下下雨的概率为()A.1128B.911C.425D.89【答案】D【解析】【分析】设事件A表示吹东风,事件B表示下雨,得到()PA,
()PAB,结合()(|)()PABPBAPA=,即可求解.【详解】由题意,设事件A表示吹东风,事件B表示下雨,则3()10PA=,11()30PB=,4()15PAB=,所以在吹东风的条件下下雨的概率为4()815(|)3(
)910PABPBAPA===.故选:D.4.已知数列sin2nnan=,则123100aaaa++++=L()A.-48B.-50C.-52D.-49【答案】B【解析】【分析】通过计算前几项可知43424342nnnnaaaa−−−+
++=−,进而计算可得结论.【详解】解:sin2nnan=,1sin12a==,222sin02a==,333sin32a==−,444sin02a==,555sin52a==,60a=,77a=−,80a=,()()()4343343si
n43sin24322nnannnn−−=−=−−=−,()*nN()()()()424242sin42sin202nnannn−−=−=−−=,()*nN()()()414141sin41sin24122nnannnn−−=−=−−=−+
,()*nN444sin4sin202nnannn===,()nN43424142nnnnaaaa−−−+++=−,12310022550aaaa++++=−=−,故选:B.【点睛】本题考查数列
的通项及前n项和,找出规律是解决本题的关键,注意解题方法的积累,属于中档题.5.蚊香具有悠久的历史,我国蚊香的发明与古人端午节的习俗有关.如图为某校数学社团用数学软件制作的“蚊香”.画法如下:在水平直线上取长度为1
的线段AB,作一个等边三角形ABC,然后以点B为圆心,AB为半径逆时针画圆弧交线段CB的延长线于点D(第一段圆弧),再以点C为圆心,CD为半径逆时针画圆弧交线段AC的延长线于点E,再以点A为圆心,AE为半径逆时针画圆弧……以此类推,
当得到的“蚊香”恰好有11段圆弧时,“蚊香”的长度为()A.14πB.18πC.30πD.44π【答案】D【解析】【分析】确定每段圆弧的中心角是2π3,第n段圆弧的半径为n,由弧长公式求得弧长,然后由等差数列前n
项和公式计算.【详解】由题意每段圆弧的中心角都是2π3,第n段圆弧的半径为n,弧长记为na,则2π3nan=,所以112π(1211)44π3S=+++=.故选:D.6.若123401xxxx,则()A.1212eelnlnxxxx−−B.1212eelnlnxxxx−
−C.3434eexxxxD.3434eexxxx【答案】D【解析】【分析】由选项AB构造函数()elnxfxx=−,利用导数研究函数()fx的性质,结合图形可知无法判断1()fx与2()fx的大小;由选项CD构造函数e()=xgxx,利用
导数讨论函数()gx的单调性,即可求解.【详解】由选项AB可知,构造函数()elnxfxx=−,则1()exfxx=−(0)x,作出函数exy=和1yx=在(0,)+上的图象,如图,由图象知函数()fx在(0,1)上有一个零
点0x,则当0(0,)xx时,()0,()fxfx单调递减,当0(,1)xx时,()0,()fxfx单调递增,而1201xx<<<,所以无法判断1()fx与2()fx的大小,故AB错误;由选项CD可知,构造函数e()=xgxx,得e)(1)(xgxxx=−,当1x时,()
0gx,则函数()gx在(1,)+上单调递增,有34()()gxgx,即3434eexxxx,所以3434eexxxx,故D正确.故选:D.7.云计算是信息技术发展的集中体现,近年来,我国云计算市场规模持续
增长.已知某科技公司2018年至2022年云计算市场规模数据,且市场规模y与年份代码x的关系可以用模型21ecxyc=(其中e为自然对数的底数)拟合,设lnzy=,得到数据统计表如下:年份2018年2019年2020年2021年2022年年份代码x12
345云计算市场规模y/千万元7.4112036.666.7lnzy=22.433.64由上表可得经验回归方程0.52zxa=+,则2025年该科技公司云计算市场规模y的估计值为()A.5.08eB.5.6eC.6.12eD.6.
5e【答案】B【解析】【分析】根据azbx=−可得线性回归方程,再由回归方程求出2025年z的预测值,代入lnzy=即可得解.【详解】因为3,3xz==,所以0.52330.521.44azx=−=−=,即经验回归方程0.521.44zx=+,当8x=时
,0.5281.445.6z=+=,所以5.6eezy==,即2025年该科技公司云计算市场规模y的估计值为5.6e,故选:B8.若23e(5)2ln1xxkxx+++在()0,+恒成立,则k的取值范围为()A
.1k−B.2k−C.2k−D.1k−【答案】C【解析】【分析】由参数分离法,转为研究23052ne1,lxkxxxxx−−−恒成立,结合二阶导数法求不等式右侧的最小值,其中最值点通过构造
函数结合单调性求得.详解】2323ee(5)2ln1,0,052ln1xxxxkxxxxkxxx+++−−−.令()23520lne1,xxgxxxxx−=−−,则()()232132ln,1e0xxxxxgxx++−=.令()()23132ln1,e0xhxxxxx++=−
,设()()231e3xuxxx=+,120xx,则【()()()()()()2221333322222211112211eee131331e13xxxxuxxxxxxxxxux++=++=,∴()()2
31e3xuxxx=+在()0,+单调递增,故()hx在()0,+单调递增,又()31014eh=−,32e22333131320e111eeeeeeeh+−=+−=−,∴01,1ex,()00hx=,则()()()00,,0,xx
gxgx¢?单调递减,()()()0,,0,xxgxgx+单调递增,∴()()0320000min05le2n1xxxgxgxxx---==.∵()()000000033220012ln132ln1e013exxxhxxxxxx-+
+-=?+==,令()000032000000032lnln12lne12ln1313xxxtxxtxxtx+=−==−=++,两式相加得()0000ln13310txtx++--=,令()()00ln1331vttxtx=++--,则()v
t在()0,+单调递增,又()10v=,∴01t=.∴()03200000000e12ln13132ln31,xxtxxtxxx=−=+=−=+=,∴()()000min015312xxgxgxx-
+===--,故2k−.故选:C【点睛】方法点睛:(1)函数不等式恒成立问题一般可由参数分离法,转化为求函数的最值问题;(2)指对数复杂函数最值一般采用导数法求得,其中结合零点存在定理设出最值点,可得最值点的导函数方程,从而化简求值.二、多选题(共20分)9.已知数列
na,下列结论正确的有()A.若12a=,11nnaan+=++,则20211a=B.若11a=,12nnnaa+=,则1052a=C.若132nnS=+,则数列na是等比数列D.若已知nS为等差数列na的前n项和11S=,,84884SS−=,则621a=【答案】ABD【解析】【
分析】直接利用叠加法可判断选项A;利用累乘法可判断B项;利用nS与na的关系罗列na前三项即可根据等比数列定义判断C项;利用等差数列的前n项和公式的性质计算即可判断D项.【详解】选项A.由11nnaan+=++,即11nnaa
n+−=+则()()()()19191818120207121aaaaaaaaaa=−+−+−++−+20191822211=+++++=,故A正确.选项B.由12nnnaa+=,则12nnnaa+=,累乘可得()1121212...2nnnnnnaaaaaa−−−−=
,故()110252,2nnnaa−==,故B正确;选项C.由12nnS=3+,可得当1n=时,11722a=+=3当2n=时,得2211193622aSS=−=+−+=,当3n=时,得332112791822aSS=−=+−+=
,显然2213aaa,所以数列na不是等比数列,故C错误.选项D.由等差数列前n项和公式可得()()1122nnnaanaaSnn++==,设公差为d,则()()18148844288422aaaaSaaSd+−+−−====,所以61521aad=+=,故D正确.故选:ABD
10.在平面直角坐标系xOy的第一象限内随机取一个整数点()()(),,1,2,3,,xyxynn=NL,若用随机变量Y表示从这2n个点中随机取出的一个点的横、纵坐标之和,(),PXxYb==表示Xx=,Yb=同时发生的概率,则()A.当3n=时,()1323PYX=
==B.当4n=时,()1816PXY+==C.当4n=时,Y的均值为5D.当nk=(2k且kN)时,()21,2PXkYkk===【答案】ACD【解析】【分析】利用条件概率公式可判断A选项;列举出满足8XY+=的点
的坐标,利用古典概率公式可判断B选项;利用离散型随机变量的期望公式可判断C选项;列举出满足Xk=,2Yk=的点的坐标,利用古典概型的概率公式可判断D选项.【详解】对于A选项,当3n=时,整数点共9个,则()123PX==,由23XxYxy===+=得21xy==,即满
足2X=,3Y=的点的坐标为()2,1,所以,()()()2,311323293PXYPYXPX========,A对;对于B选项,当4n=时,整数点共16个,满足28XYxy+=+=的整数点为()2,
4,()3,2,则()218168PXY+===,B错;对于C选项,当4n=时,Y的分布列如下表所示:Y的可能取值有2、3、4、5、6、7、8,满足2Yxy=+=的点为()1,1,则()1216PY==
,满足3Yxy=+=的点为()1,2、()2,1,则()213168PY===,满足4Yxy=+=的点为()1,3、()2,2、()3,1,则()3416PY==,满足5Yxy=+=的点为()1,4、()2,3、
()3,2、()4,1,则()4516PY==,满足6Yxy=+=的点为()2,4、()3,3、()4,2,则()3616PY==,满足7Yxy=+=的点为()3,4、()4,3,则()217168PY===,满足8Yxy=+=的点为()
4,4,则()1816PY==,故当4n=时,()113431123456785168161616816EY=++++++=,C对;对于D选项,满足2XxkYxyk===+=的解为xkyk==
,则()21,2PXkYkk===,D对.故选:ACD.11.已知当0x时,111ln(1)1xxx++,则()A.19109e98B.11ln91ln1029+++C.910()9!eD.019222999019CCC(
)()()e999+++【答案】ACD【解析】【分析】根据给定的不等式,赋值变形判断A;赋值求和判断CD;变形不等式右边,借助二项式定理及组合数的性质推理判断D作答.【详解】因为111ln(1)1xxx++,令8x
=,1119ln(1)ln18988=+=+,则199e8,令9x=,1101ln(1)ln999+=,则1910e9,A正确;因为111ln(1)lnxxxx++=,则2ln11,31ln22,…
,101ln99,以上各式相加有11ln10129+++,B错误;由111ln(1)lnxxxx++=得,ln(1)ln10xxxx+−−,即ln(1)(1)ln1lnxxxxx+−−−,于是ln21ln1−,2ln3ln21ln2−−,3ln42
ln31ln3−−,…,9ln108−ln91ln9−,以上各式相加有9ln109ln9!−,即99ln109991010e()9!ee−==,C正确;由11ln(1)xx+得,1(1)exx+,因此0199999019CCC1(1)e9999+++=+
,设*,,Nknkn,C(1)(2)(1)1!knkknnnnknnk−−−+=,则2CC()kknnkknn,所以019019222999999019019CCCCCC()()()e999999++++++,D正确.故选:ACD【点睛】关键点
睛:由给定信息判断命题的正确性问题,从给定的信息出发结合命题,对变量适当赋值,再综合利用相关数学知识及方法是解决问题的关键.12.已知函数()()221exfxxaxbxb=−−−+,,abR.()A.若曲线(
)yfx=在点()()0,0f处的切线方程为220xy−−=,且过点()1,e2−,则1a=−,2b=B.当ab=且10ea时,函数()fx在()0,+上单调递增C.当ab=时,若函数()fx有三个零点,则()8e,1e,5ea+D.当0
a=时,若存在唯一的整数0x,使得()00fx,则2335,13e,e2e2b【答案】BCD【解析】【分析】A选项,由导数几何意义结合题意可知()()1e202ff=−=,即可判断选项正误;B选项,利用导数知
识结合10ea可得()fx的单调区间,即可判断选项正误;C选项,()fx有三个零点等价于直线ya=与函数()2211exxyxx−=+−图象有3个交点,利用函数研究()()2211exxgxxx−=+−单调性,极值情况,即可判断选项正误;
D选项,由题可得,存在唯一整数0x,使()()21exhxx=−图象在直线()()1nxax=−下方.,利用导数研究()()21exhxx=−单调性,极值情况,可得其大致图象,后利用切线知识结合()(),hxnx图象可确定0x及相关不
等式,即可判断选项正误.【详解】A选项,()()21e2xfxxaxb=+−−,由题()1ee2fa=−=−,()012fb=−=,则2a=,1b=-,故A错误;B选项,当ab=时,()()221exfxxaxaxa=−−−+,()()()()21e221exxfxx
axaxa=+−−=+−.因10ea,则112lna−−.()0lnfxxa或()12xfx−在()12,ln,,a−−+上单调递增,则()fx在()0,+上单调递增,
故B正确;C选项,当ab=时,令()()221e0xfxxaxaxa=−−−+=,注意到当210xx+−=时,()0fx,则()2211exxaxx−=+−,则函数()fx有三个零点,相当于直线ya=与函数()2211exxyxx−=+−图象有三个交点.令(
)()2211exxgxxx−=+−,其中151522,x−−−+.()()()()222111exxxxgxxx+−=+−.令()1002gxx−或()1xgx在()1012,,,−+
上单调递增;()1502gxx−−或15122x−−−或1502x−+或()1512xgx−+在151511502222,,,,,−−−−−+−−
,15,12−+上单调递减,又()()0,,,xgxxgx→−→→+→+,则可得()gx大致图象如下,则由图可得,当()8e,1e,5ea+,直线ya=与函数()2211exxyxx−=+−图象有三个交点,
即此时函数()fx有三个零点,故C正确;D选项,由题可得,()()000211exxax−−,即存在唯一整数0x,使()()21exhxx=−图象在直线()()1nxax=−下方.则()()21exhxx
=+,()()110022,hxxhxx−−,得()hx在1,2−−上单调递减,在1,2−+上单调递增,又()()0,,,xhxxhx→−→→+→+,()()1nxax=−过定点()1,0,可在同一坐标系下做出()hx与()nx图象.又设()h
x过()1,0点切线方程的切点为()()11,xhx,则切线方程为:()()()111yhxxxhx=−+,因其过()1,0,则()()()()1211111101320exhxxhxxxx=−+=−=或32,又注意到()()11hn结合两函数
图象,可知00x=或2.当00x=时,如图1,需满足()()()()0031112ehnahn−−;当02x=时,如图2,需满足()()()()22225e3e332hnahn;综上:2335,13e,e2e2ab=
,故D正确.故选:BCD【点睛】关键点睛:对于选填题,为便于快速找到答案,常使用数形结合思想,用直观的图象解决函数零点与函数不等式成立问题,而做出图象的关键就是利用导数知识研究函数的单调性,极值.三、
填空题(共20分)13.已知两个离散型随机变量,,满足31,=+的分布列如下:012Pab16当()23E=时,()D=______________________.【答案】5【解析】【分析】根据分步列中概率之和为1以及期望的公式即可求解11,23a
b==,由方差的公式以及性质即可求解.【详解】由题意可知:116ab+=+,且()1233Eb=+=,解得11,23ab==,所以()2221211115122333639D=+−+−=,所以()()()5319
959DDD=+===,故答案为:514.某附属中学有四个学院:步青学院,家祯学院,希德学院,望道学院;共474人,这四个学院的学生人数依次分别为1234,,,aaaa,若123,,aaa构成公差为12的等差数列,134,,a
aa构成等比数列,则步青学院的人数为______.【答案】96【解析】【分析】利用等差数列和等比数列的定义和性质列方程组求解即可.【详解】由123,,aaa构成公差为12的等差数列可得311224aada=
+=+,由134,,aaa构成等比数列可得223114(24)aaaa=+=①,又因为1234141433336474aaaaadaaa+++=++=++=②,联立①②解得196a=或32(舍去).故答案为:9615.课外活动期间,几名篮球爱好者在体育老师指导下进行定点投篮训练
,约定每人最多投篮10次,若某同学第n次投篮进球为首次连续进球,则该同学得12n−分且停止投篮.例如:某同学前两次均投篮进球,则得10分,且停止投篮.已知同学甲每次投篮进球的概率均为23,则甲在第2次投篮恰好进球,且得5分时停止投篮的概率为_______
____.【答案】8729【解析】【分析】确定甲第6次与第7次为首次连续进球,且第1次未进球,第3次未进球,第5次未进球,第4次可以进球也可以不进球,计算得到概率.【详解】甲在第2次投篮恰好进球,且得5分时停止投篮,则第6次与第7次为首次连续进球,且第1次未进球,第3次未进
球,第5次未进球,第4次可以进球也可以不进球,所以所求概率为12112813333729233=.故答案为:872916.已知()fx是函数()fx的导函数,在定义域(0,)+内满足()()e0xxfxxfx−−=
,且(1)2ef=,若1e11e2fa−,则实数a的取值范围是______.【答案】1e,22(e1)−【解析】【分析】由()()e0xxfxxfx−−=,得()1exfxx=,利用()12ef=,可求得()()eln2xfxx=+
,利用导数证明()fx在()0,+上递增,1e11e2fa−等价于1112effa−,由单调性可得结果.【详解】由()()e0xxfxxfx−−=,得()1exfxx=,()l
nexfxxc=+,令2e1,02excc==+=,()ln2exfxx=+,()()eln2xfxx=+,()1eln2xfxxx=++,令()()221111ln2,xgxxgxxxxx−=++=−+=,当1x时,()0gx,当01x时,()0
gx()gx在()0,1上递减,在()1,+上递增,()()min130gxg==,()()0,fxfx在()0,+上递增,()11ee1e12eef=−+=,1e111e2effa−=,可得11021112eaa−−
,解得()1e22e1a−,即实数a的取值范围是()1e,22e1−.故答案为:()1e,22e1−.【点睛】利用导数研究抽象函数不等式,实质是利用导数研究对应函数单调性,而
对应函数需要构造.构造辅助函数常根据导数法则进行:如()()fxfx构造()()xfxgx=e,()()0fxfx+构造()()exgxfx=,()()xfxfx构造()()fxgxx=,()()0xfxfx+构造(
)()gxxfx=等.四、解答题(共70分)17.设正项数列na的前n项和为nS,且11a=,当2n时,1nnnSS−=+.(1)求数列na的通项公式;(2)设数列nb满足11b=,且112nnnnbba−+−=,求数列nb的通项公式.【答案】
(1)21nan=−(2)()12524nnbn−=−+【解析】【分析】(1)根据1nnnaSS−=−结合题意可得nS是以11S=为首项,1为公差的等差数列,进而可得na的通项公式;(2)根据累加法与
错位相减法求解即可.【小问1详解】由1nnnaSS−=+,得11nnnnSSSS−−−=+,因为0nS>,所以11nnSS−−=,所以nS是以11S=为首项,1为公差的等差数列,所以1(1)nSnn=+−
=,所以,当2n时,1121nnnaSSnnn−=+=+−=−,当1n=时,11a=也满足上式,所以数列na的通项公式为21nan=−.【小问2详解】由1112(21)2nnnnnbban−−+−==−知:当
2n时,121321()()()nnnbbbbbbbb−=+−+−++−,01211232(23)2nn−=++++−①,则121221232(23)2nnbn−=++++−②,由−①②得:2122112(21)2(222)(23)22(23)221nnnnnb
nn−−−−−−=+++−−=−−−,化简得:1(25)24(2)nnbnn−=−+,当1n=时,11b=也满足上式,所以数列nb的通项公式为1(25)24nnbn−=−+.18.在数列na中,1111nnnnaaaa+
+−+=,且3151136aa+=.(1)求na的通项公式;(2)设()()211nnnnabaa=−+,数列nb的前n项和为nT,若1021mT=,求正整数m的值.【答案】(1)12nan=(2
)10m=【解析】【分析】(1)由已知得1112nnaa+−=,所以数列1na是等差数列,且公差2d=.又得112a=,从而12nna=,即可得12nan=;(2)由题可知()()1111212122121nbnnnn==−−+−+,用裂项相消法求得21nnTn
=+,结合1021mT=即可得解.【小问1详解】由1111nnnnaaaa++−+=,得11111nnaa+−=+,即1112nnaa+−=,所以数列1na是等差数列,且公差2d=.又因为3151136aa+=,所以121636da+=,解得112a=,所以()()11112122n
ndnnaa=+−=+−=,即12nan=.【小问2详解】由题可知()()()()211111112121221211111nnnnnnabaannnnaa====−−+−+−+−+,1211111111121323522
121nnTbbbnn=+++=−+−++−−+11122121nnn=−=++.由1021mT=,得102121mm=+,解得10m=.19.根据交管部门有关规定,驾驶电动自行车必须佩戴头盔,保护自身安全,某市去年上半年对此不
断进行安全教育.下表是该市某主干路口去年连续5个月监控设备抓拍到的电动自行车驾驶员不戴头盔的统计数据:月份x12345不戴头盔人数y120100907565(1)请利用所给数据求不戴头盔人数y与月份x之间的回归直线方程ˆˆˆybxa=+;(
2)交管部门统计连续5年来通过该路口的电动车出事故的100人,分析不戴头盔行为与事故是否伤亡的关系,得到下表,能否有95%的把握认为不戴头盔行为与事故伤亡有关?不戴头盔戴头盔伤亡1510不伤亡2550参考数据和公式:511215iiixy
==,1221ˆ,niiiniixynxybxnx==−=−()()()()22()nadbcabcdacbd−=++++()2Pk≥0.100.050.010.005k2.7063.8416.6357.879【答案】(1)ˆ13.5
130.5yx=−+;(2)有95%的把握认为不戴头盔行为与事故伤亡有关【解析】【分析】(1)先求得ˆˆ,ba,进而求得不戴头盔人数y与月份x之间的回归直线方程;(2)求得2的值并与3.841进行大小比较进而得到是否有95%的把握认为不戴
头盔行为与事故伤亡有关.【小问1详解】由题意知,1234535x++++==,120100907565905y++++==,5152221512155390ˆ13.555535iiiiixyxybxx==−−===−−
−,ˆˆ9013.53130.5aybx=−=+=所以,回归直线方程为ˆ13.5130.5yx=−+【小问2详解】22100(15502510)4015.5525607563.84−=故有95%的把握认为不戴头盔行为与事故伤亡有关20.某精密
仪器生产厂家计划对本厂工人进行技能考核,方案如下:每名工人连续生产出10件产品,若经检验后有不低于9件的合格产品,则将该工人技能考核评为合格等次,考核结束;否则,将不合格产品交回该工人,调试后经再次检验,若全部合格,则将该工人技能考核评为合格,考核结束,否则,将该工人技能考核评为不合格,需脱
产进行培训.设工人甲生产或调试每件产品合格的概率均为()01pp,且生产或调试每件产品是否合格互不影响.(1)求工人甲只生产10件产品即结束考核的概率;(2)若X表示工人甲生产和调试的产品件数之和,求随机变量X的数学期望()EX.【答案】(1)()9109pp−(2)
91020101010ppp−−+【解析】【分析】(1)根据题意可得()10,Bp,结合二项分步分析运算;(2)根据期望公式结合()EX与()E之间关系分析运算.【小问1详解】设甲生产10件产品中合格品件数为,则()10,Bp,则()(
)()()1099910109C1109PPppppp=+==+−=−,所以甲只生产10件产品即结束考核的概率()9109Ppp=−.【小问2详解】由(1)可知:()()910109PXpp==−,()10Ep=,可得随机变量20−的期望()()()()100202020kEEkPk
=−=−=−=,故()()1002020kkPknp=−==−,由题意可得:()*101020,08,X=+−=−N,或10X=,则()()()()8091200019kpEXkPpk==−=+−()()()()()91001201
0119101009kpkPkPpP==−−=+=+=−()()9190201010119119100pppppp=−+−+−−91020101010ppp=−−+,故随机变量X的数学期望()91020101010EXp
pp=−−+.21.已知函数2()2fxxxk=+−,32()(0)gxaxbxcxda=+++是R上的奇函数,当1x=时,()gx取得极值2−.(1)求函数()gx的单调区间和极大值;的的(2)若对任意13,x−,都有()()fxgx成立,求实数k的取值范围;
(3)若对任意11,3x−,21,3x−,都有12()()fxgx成立,求实数k的取值范围.【答案】(1)()gx的单调减区间为(1,1)−,单调增区间为(,1)−−和(1,)+;极大值为2(2))8,+(3))23,+【解析】【分析】(1)由()gx是R上的奇
函数求出,bd,当1x=时,()gx取得极值2−,求出,ac,利用导数求()gx的单调区间和极大值;(2)对任意13,x−,都有()()fxgx成立,等价于2324kxxx+−在13,x−时恒成立,构造新函数,利用导数求区间内最大值即可;(3)依
题意有()fx在区间1,3−上的最大值都小于或等于()gx的最小值,利用函数单调性和二次函数的性质,分别求()fx在区间1,3−上的最大值和()gx在区间1,3−上的最小值即可.【小问1详解】32()(0)gxaxbxcxda=+++是R上的
奇函数,()()gxgx−=−,即()()()()3232axbxcxdaxbxcxd−+−+−+=−+++,得20bxd+=恒成立,可得0bd==,即3()(0)gxaxcxa=+,2()3gxaxc=+又当1x=时,()gx取得极值2−,()()13012gac
gac=+==+=−,解得13ac==−,故函数3()3gxxx=−,导函数()233gxx=−,令2330x−=解得1x=,当(,1)x−−或(1,)x+时,()0gx,当(1
,1)x−时,()0gx,()gx单调增区间为(,1)−−和(1,)+,单调减区间为(1,1)−,故当=1x−时,()gx取到极大值(1)2g−=【小问2详解】的23()()24fxgxxxkx−=+−−,对任意13,x−,都有()(
)fxgx成立,只需2324kxxx+−在13,x−时恒成立,构造函数23()24Fxxxx=+−,13,x−,则有()2344Fxxx=−++,令()0Fx=可得2x=或23x=
−,当21,3x−−时,()0Fx,()Fx单调递减当2,23x−时,()0Fx,()Fx单调递增,当(2,3)x时,()0Fx,()Fx单调递减,当2x=时,()Fx取到极大值()28F=,又(1)1F−=−,故()Fx的最大值为8,
故实数k的取值范围为:)8,+;【小问3详解】若对任意11,3x−,21,3x−,都有12()()fxgx成立,即()fx在区间1,3−上的最大值都小于或等于()gx的最小值,由(1)可知:当)1,1x−时
,()gx单调递减,当(1,3x时,()gx单调递增,故当1x=时,函数()gx取到极小值,也是该区间的最小值()12g=−,而2()2fxxxk=+−为开口向上的抛物线,对称轴为14x=−,故当3x=时取最大值()321fk=−,由212k
−−,解得23k故实数k的取值范围为:)23,+22.已知函数()1elnxfxmx−=−,Rm.(1)当1m时,讨论方程()10fx−=解的个数;(2)当em=时,()()2eln2txgxf
xx+=+−有两个极值点1x,2x,且12xx,若2ee2t,证明:(i)1223xx+;(ii)()()1220gxgx+.【答案】(1)答案见解析;(2)(i)证明见解析;(ii)证明见解析.【解析】【分
析】(1)方法1,由()10fx−=,可得1ln1exxm−+=,后令()1ln1exxhx−+=,利用导数知识可得其值域即可知()10fx−=解的情况;方法2,()()11eln1xhxfxmx−=−=−−,利用导数知识可知1m=时,()hx的单调性与零
点情况,又利用1eln10xx−−−可知当1m时,()0hx,即可得()10fx−=解的情况;(2)(i)由题可得()exnxtx==,由2ee2t结合()nx单调性可得123xx+,后通过构造()()21ln1xqxxx−=−
+可证122xx+;(ii)由(i)可知()()112112132e1ee22xxxgxgxx−+−+−,后说明()231eee022xxxMxx−=−+−,(0,1x即可证明结论.【小问1详
解】方法一:()11eln10xfxmx−−=−−=,1ln1exxm−+=.设()1ln1exxhx−+=,则()111lnexxxhx−−−=.设()11lnxxx=−−,则()2110xxx
=−−,()x单调递减.()10=,当01x时,()0x,()0hx,()hx单调递增;当1x时,()0x,()0hx,()hx单调递减.()()max11hxh==,当1m=时,方程有一解,当
1m时,方程无解;方法二:设()()11eln1xhxfxmx−=−=−−,则()11exhxmx−=−.设()()11e0xxmxx−=−,则()121e0xxmx−=+.()x单调递增当1m=时,()11xxex−=−,()10=当01x
时,()0x,()hx单调递减;当1x时,()0x,()hx单调递增.()()min110hxhm==−=,方程()10fx−=有一解.当1m时,()11eln1eln1xxhxmxx−−=−−−−.令()()1111elnexxmxxmxx−
−=−−=−,令()()112110eexxnxnxxx−−=−=+,则()nx在()0,+上单调递增,又()10n=,则()()()010,xnxmx在()0,1上单调递减,()()()10,xnxmx+在()1,+上单
调递增,则()()1=0mxm.即()11eln1eln10xxhxmxx−−=−−−−,()0hx=无解,即方程()10fx−=无解.综上,当1m=时,方程有一解,当1m时,方程无解.【小问2详解
】(i)当em=时,()()2ee022xtgxxx=−−,则()exgxtx=−,1x,2x是方程e0xtx−=的两根.设()exrxtx==,则()()2e1xxrxx−=,令()0rx=,解得1x=,()rx在()0,1上单调递减,在()1,+上单调递增.()1er=,()2
e22r=,当2ee,2t时,101x,212x,123xx+.由12111222lnlnelnlnexxxtxtxxtxtx=+==+=221211lnlnlnxxxxxx-=-=.令211xpx=,1ln1p
xp=−,2ln1ppxp=−,12lnln1ln111ppppxxpppp++=+=−−−.122xx+等价于()21ln1ppp−+.设()()21ln1xqxxx−=−+,)1,x+,则()()()()2221
14011xqxxxxx−=−=++,()qx单调递增,()()10qxq=,()0qp,即()21ln1ppp−+,122xx+,综上,1223xx+;(ii)由(i)知,11extx=,22extx=()()12221212e2e2ee2
2xxtgxgxxtx+=−−+−−1222123e2ee22xxtxtx=−+−−1122123ee2eee22xxxxxx=−+−−()12123e1e2e22xxxx=−+−−.由(i)知,1
2122xx−,设()()2exsxx=−,()1,2x,则()()1e0xsxx=−.()sx单调递减,()()212sxsx−,即()212212eexxxx−−.()()112112132e1ee22xxxgxgxx−+−+−.设()231eee2
2xxxMxx−=−+−,(0,1x,则()()()211e1e2xxMxxx−=−+−()211ee02xxx−=−+.()Mx单调递增,又()10M=,当()0,
1x时,()0Mx.()10Mx,()()1220gxgx+,即命题得证..【点睛】关键点睛:本题涉及讨论函数零点及极值点偏移问题.对于零点问题,常利用分离参数法和研究函数单调性解决,还可以利用数形结合思想转化为函数图象与直线的交点问题;对于极值点
偏移问题,关键是将多变量转变为单变量,常利用引入参数或不等关系构造新函数证明结论.获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com