【文档说明】湖北省襄阳市第四中学2024-2025学年高三上学期10月月考数学试题 Word版含解析.docx,共(22)页,1.388 MB,由小赞的店铺上传
转载请保留链接:https://www.doc5u.com/view-577566d495ab6e61e597c683f7fe5883.html
以下为本文档部分文字说明:
襄阳四中2025届高三上学期10月月考数学试卷命题人:陈国兵审题人:饶雨一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知集合31Axx=−ZZ,则用列举法表示A=
()A.2,0,1,2,4−B.2,0,2,4−C.0,2,4D.2,4【答案】B【解析】【分析】由题意可得1x−可为1、3,计算即可得.【详解】由题意可得1x−可为1、3,即x可为0,2,2,4−,即2,0,2,4A=−.故
选:B.2.设3i,iaaz+=R,其中i为虚数单位.则“1a−”是“10z”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件【答案】A【解析】【分析】首先根据复数代数形式的除法运算化简z,再求出z,令10z
求出相应的a的取值范围,最后根据充分条件、必要条件的定义判断即可.【详解】因为23i3i3iiiaaza+−===−,所以29za=+.令10z,即2910a+,解得1a或1a−,所以1a−推得出10z,故充分性成立
;由10z推不出1a−,故必要性不成立;所以“1a−”是“10z”的充分不必要条件.故选:A3.已知向量a,b不共线,且cab=+,()21dab=++,若c与d同向共线,则实数的值为()A.1B.12C.1或12−D.1−或12【答案】B【解析】【分
析】先根据向量平行求参数,再根据向量同向进行取舍.【详解】因为c与d共线,所以()2110+−=,解得1=−或12=.若1=−,则cab=−+,dab=−,所以dc=−,所以c与d方向相反,故舍去;若12=,则12cab=+,2dab=+
,所以2dc=,所以c与d方向相同,故12=为所求.故选:B4.已知3322xyxy−−−−,则下列结论中正确的是()A.()ln10yx−+B.ln0yxC.ln0yx+D.ln0yx−【答案】A【解析】【分析】构造函数()32xfxx−=−,利用()fx的单调性可得xy,进而
可得.【详解】由3322xyxy−−−−得3322xyxy−−−−,设()32xfxx−=−,因函数3yx=与2xy−=−都是R上的增函数,故()fx为R上的增函数,又因3322xyxy−−−−,故xy,()ln1ln10yx−+=,
故A正确,因yx,yx+,yx−与1的大小都不确定,故B,C,D错误,故选:A5.从0,1,2,3,4,5,6这7个数中任选5个组成一个没有重复数字的“五位凹数12345aaaaa”(满足12345aaaaa
),则这样的“五位凹数”的个数为()A.126个B.112个C.98个D.84个【答案】A【解析】【分析】利用分步乘法计数原理可得.【详解】第一步,从0,1,2,3,4,5,6这7个数中任选5个共有57C种方法,第二步,选出的5个数中,最小的为3a,从剩下的4个数中选出2个分给12,aa,由
题意可知,选出后1245,,,aaaa就确定了,共有24C种方法,故满足条件的“五位凹数”5274CC126=个,故选:A6.若数列na满足11a=,21a=,12nnnaaa−−=+(3n,n为正整数),则称数列na为斐波那契数列,又
称黄金分割数列.在现代物理、准晶体结构、化学等领域,斐波那契数列都有直接的应用.设nS是数列na的前n项和,则下列结论成立的是()A.78a=B.13520192020aaaaa++++=C.754S=D.24620202021aaaaa+++
+=【答案】B【解析】【分析】按照斐波那契数列的概念,找出规律,得出数列的性质后逐个验证即可.【详解】解析:按照规律有11a=,21a=,32a=,43a=,55a=,68a=,713a=,733S=,故A、C错;21112123341nnnn
nnnnnnnnnnaaaaaaaaaaaaaS++−−−−−−−−=+=+++=+++++==+,则202020181220183520191352019111aSaaaaaaaaaa=+=++++=++++=++++,故B对;246202
02234520182019aaaaaaaaaaa++++=+++++++1234520182019201920211aaaaaaaSa=+++++++==−,故D错.故选:B.7.已知12,FF是椭圆2222:1
(0)xyCabab+=的左,右焦点,A,B是椭圆C上的两点.若122FAFB=,且12π4AFF=,则椭圆C的离心率为()A13B.23C.33D.23【答案】B【解析】【分析】设122AFm=,结合题意可得2AF,根据椭圆定义整理可得
2222bacm−=,根据向量关系可得1FA∥2FB,且22BFm=,同理结合椭圆定义可得22bacm+=,进而可求离心率.【详解】由题意可知:()()12,0,,0FcFc−,设122,0AFmm=,因
为12π4AFF=,则()2,2Acmm−+,可得()222422AFmcm=+−,由椭圆定义可知:122AFAFa+=,即()22224222mmcma++−=,整理可得2222bacm−=;又因为
122FAFB=,则1FA∥2FB,且21122BFAFm==,则(),Bcmm+,可得()2212BFcmm=++,.由椭圆定义可知:|𝐵𝐹1|+|𝐵𝐹2|=2𝑎,即()22222cmmma+++=
,整理可得22bacm+=;即2222acac−=+,可得23ac=,所以椭圆C的离心率23cea==.故选:B.【点睛】方法点睛:椭圆的离心率(离心率范围)的求法求椭圆的离心率或离心率的范围,关键是根据已知条件确定a,b,c的等量关系或不等
关系,然后把b用a,c代换,求e的值.8.圆锥的表面积为1S,其内切球的表面积为2S,则12SS的取值范围是()A.)1,+B.)2,+C.)22,+D.)4,+【答案】B【解析】【分析】选择OBC(角)与内切球半径R为变量,可表示出圆锥底面半径r和母线l,由圆锥和球的表面积
公式可得()122212tan1tanSS=−,再由2tan(0,1)t=换元,转化为求解二次函数值域,进而得12SS的取值范围.【详解】设圆锥的底面半径为r,母线长为l,圆锥内切球半径为R,如图作出圆锥的轴截面,其中设O为外接圆圆心,,DE为切点,,ABAC为圆锥母线,连
接,,,OBODOAOE.设OBC=,tanRr=,0tan1tanRr=.ODAB⊥,OEBC⊥,πDBEDOE+=,又πAODDOE+=,2AODDBE==,tan2ADR=,22tan2tanRlrADBDrADrR+=++=+=+,则圆锥表
面积()21πππSrrlrlr=+=+,圆锥内切球表面积224πSR=,所求比值为()212222π2tan21tan1tantan4π2tan1tanRRRSSR+−==−
,令2tan0t=,则()2211()2122222gtttttt=−=−+=−−+,则10()2gt,且当12t=时,()gt取得最大值12,故122SS,即12SS的取值范围是)2
,+.故选:B.【点睛】关键点点睛:求解立体几何中的最值问题一般方法有两类,一是设变量(可以是坐标,也可以是关键线段或关键角)将动态问题转化为代数问题,利用代数方法求目标函数的最值;二是几何法,利用图形的几何性质,将空间问题平面化,将三维问题转化
为二维问题来研究,以平面几何中的公理、定义、定理为依据,以几何直观为主要手段直接推理出最值状态何时取到,再加以求解.二、多选题:本题共3小题,共18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6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9.设A,B为随
机事件,且()PA,()PB是A,B发生的概率.()PA,()()0,1PB,则下列说法正确的是()A.若A,B互斥,则()()()PABPAPB=+B.若()()()PABPAPB=,则A,B相互独立C若A,B互斥,则A,B相互独立D.若A,B独立,则()(|)PBAPB=【答案】A
BD【解析】【分析】利用互斥事件的概率公式可判断A选项;由相互独立事件的概念可判断B选项;由互斥事件和相互独立事件的概念可判断C选项;由相互独立事件的概念,可判断D选项..【详解】对于选项A,若,AB互斥,根据互斥事件的概率公式,则()()()PAB
PAPB=+,所以选项A正确,对于选项B,由相互独立事件概念知,若()()()PABPAPB=,则事件,AB是相互独立事件,所以选项B正确,对于选项C,若,AB互斥,则,AB不一定相互独立,例:抛掷一枚硬币的试验中,事件A:“正面朝上”,
事件B:“反面朝上”,事件A与事件B互斥,但()0PAB=,1()()2PAPB==,不满足相互独立事件的定义,所以选项C错误,对于选项D,由相互独立事件的定义知,若A,B独立,则()(|)PBAPB=,所以选项D正确,故选:ABD.10.已知函数()sinsi
ncos2fxxxx=−,则()A.()fx的图象关于点(π,0)对称B.()fx的值域为[1,2]−C.若方程1()4fx=−在(0,)m上有6个不同的实根,则实数m的取值范围是17π10π,63
D.若方程22()2()1(R)fxafxaa−+=在(0,2π)上有6个不同的实根(1,2,,6)ixi=,则61iiax=的取值范围是(0,5π)【答案】BCD【解析】【分析】根据(2π)()ffx=−是否成立判断A,利用分段函数判
断BC,根据正弦函数的单调性画出分段函数()fx的图象,求出的取值范围,再利用对称性判断D.【详解】因为()sinsincos2fxxxx=−,所以(2π)sin(2π)sin(2π)cos2(2π)sinsincos
2()fxxxxxxxfx−=−−−−=−−−,所以()fx的图象不关于点(π,0)对称,故A错误;当sin0x时,()222()sin12sin3sin1fxxxx=−−=−,的由sin0,1x可得()1,2fx−,当si
n0x时,()222()sin12sinsin1fxxxx=−−−=−,由)sin1,0x−可得(()1,0fx−,综上()1,2fx−,故B正确:当sin0x时,由21()3sin14fxx=−=−解得1sin2x=,当sin0x时,由21()sin14fxx=−=−
解得3sin2x=−,所以方程1()4fx=−在(0,)+上的前7个实根分别为π6,5π6,4π3,5π3,13π6,17π6,10π3,所以17π10π63m,故C正确;由22()2()1fxafxa−+=解得()1fx
a=−或()1fxa=+,又因为()223sin1,sin0sin1,sin0xxfxxx−=−,所以根据正弦函数的单调性可得()fx图象如图所示,所以()1fxa=−有4个不同的实根,()1fxa=+有2个不同的实根,所以110012aa−−
+,解得01a,设123456xxxxxx,则1423πxxxx+=+=,563πxx+=,所以615πiix==,所以61iiax=的取值范围是(0,5π),故D正确.故选:BCD.11.在平面直角坐标系中,定义(
)1212,max,dABxxyy=−−为两点()11,Axy、()22,Bxy的“切比雪夫距离”,又设点P及l上任意一点Q,称(),dPQ的最小值为点P到直线l的“切比雪夫距离”,记作(),dPl,给出下列四个命题,正确的是()
A对任意三点,,ABC,都有()()(),,,dCAdCBdAB+;.B.已知点()2,1P和直线:220lxy−−=,则()83dPl=,;C.到定点M的距离和到M的“切比雪夫距离”相等的点的轨迹是正
方形.D.定点()1,0Fc−、()2,0Fc,动点(),Pxy满足()()()12,,2220dPFdPFaca=−,则点P的轨迹与直线yk=(k为常数)有且仅有2个公共点.【答案】AD【解析】【分析】对于选项A,根据新定义,利用绝对值不等性即可判断;对于选项B,设点Q是直
线21yx=−上一点,且(,21)Qxx−,可得()1,max2,22dPQxx=−−,讨论|2|x−,1|2|2x−的大小,可得距离d,再由函数的性质,可得最小值;对于选项C,运用新定义,求得点的轨
迹方程,即可判断;对于选项D,根据定义得max,max,2xcyxcya+−−=,再根据对称性进行讨论,求得轨迹方程,即可判断.【详解】A选项,设()()(),,,,,AABBCCAxyBxyCxy,由题意可得:()
(),,max,max,,ACACBCBCACBCABdCAdCBxxyyxxyyxxxxxx+=−−+−−−+−−同理可得:()(),,ABdCAdCByy+−,则:()()(),,max,,ABABdCAdCBxxyydAB+−−=,则对任意的
三点A,B,C,都有()()(),,,dCAdCBdAB+;故A正确;B选项,设点Q是直线220xy−−=上一点,且1,12Qxx−,可得()1,max2,22dPQxx=−−,由1222x
x−−,解得0x或83x,即有(),2dPQx=−,当83x=时,取得最小值23;由1222xx−−,解得803x,即有()1,22dPQx=−,(),dPQ的范围是2,23,无最值,综上可得,P,Q两点的“切比雪
夫距离”的最小值为23,故B错误;C选项,设(),Mab,则()()22max,xaybxayb−+−=−−,若ybxa−−,则()()22xaybyb−+−=−,两边平方整理得xa=;此时所求轨迹为xa=(yb或)yb−若ybxa−−,则()()2
2xaybxa−+−=−,两边平方整理得yb=;此时所求轨迹为yb=(xa或)xa−,故没法说所求轨迹是正方形,故C错误;D选项,定点()1,0Fc−、()2,0Fc,动点(),Pxy满足()()12,,2dPFdPFa−=(220ca),则:max,max,2xcyxcya+
−−=,显然上述方程所表示的曲线关于原点对称,故不妨设x≥0,y≥0.(1)当xcyxcy+−时,有2xcxca+−−=,得:0xayac=−;(2)当xcyxcy+−时,有02a=,
此时无解;(3)当xcyxcy+−时,有2,xcyaax+−=;则点P的轨迹是如图所示的以原点为中心的两支折线.结合图像可知,点P的轨迹与直线yk=(k为常数)有且仅有2个公共点,故D正确.故选:AD.【点睛】“新定义”主要是指即时定义新概念、新公式、新定理
、新法则、新运算五种,然后根据此新定义去解决问题,有时还需要用类比的方法去理解新的定义,这样有助于对新定义的透彻理解.对于此题中的新概念,对阅读理解能力有一定的要求.但是,透过现象看本质,它们考查的还是基础数学知识,所以说“新题”不一定是“
难题”,掌握好三基,以不变应万变才是制胜法宝.三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.若()naxx−的展开式的二项式系数和为32,且2x−的系数为80,则实数a的值为________.【答案】
−2【解析】【分析】由二项式系数和先求n,再利用通项53215C()rrrrTax−+=−得到2x−的指数确定r值,由2x−的系数为80,建立关于a的方程求解可得.【详解】因为()naxx−的展开式的二项式系数和为32,所以012CCCC2
32nnnnnn++++==,解得5n=.所以二项式展开式的通项公式为5352155C()()C()rrrrrrraTxaxx−−+=−=−,由5322r−=−,解得3r=,所以2x−的系数为3335C()1080aa−=−=,解得2a=−.故答案为:2−.13.已知函
数()()()2fxxaxx=−−在xa=处取得极小值,则a=__________.【答案】1【解析】【分析】求得()()()221fxxxxax=−+−−,根据()0fa¢=,求得a的值,结合实数a
的值,利用函数的单调性与极值点的概念,即可求解.【详解】由函数()()()2fxxaxx=−−,可得()()()221fxxxxax=−+−−,因为xa=处函数()fx极小值,可得()20faaa=−=,解得0a=或1a=,若0a=时,可得()(32)fxxx=−,当0x时,()
0fx;当203x时,()0fx;当23x时,()0fx,此时函数()fx在2(,0),(,)3−+单调递增,在2(0,)3上单调递减,所以,当0x=时,函数()fx取得极大值,不符合题意,(舍去);若1a=时,可得()
(1)(31)fxxx=−−,当13x时,()0fx;当113x时,()0fx;当1x时,()0fx,此时函数()fx在1(,),(1,)3−+单调递增,在(0,1)上单调递减,所以,当1x=时,函数()fx
取得极小值,符合题意,综上可得,实数a的值为1.故答案为:1.14.数学老师在黑板上写上一个实数0x,然后老师抛掷一枚质地均匀的硬币,如果正面向上,就将黑板上的数0x乘以2−再加上3得到1x,并将0x擦掉后将1x
写在黑板上;如果反面向上,就将黑板上的数0x除以2−再减去3得到1x,也将0x擦掉后将1x写在黑板上.然后老师再抛掷一次硬币重复刚才的操作得到黑板上的数为2x.现已知20xx的概率为0.5,则实数0x的取值范围是__________.【答案】()
(),21,−−+【解析】【分析】构造函数()23fxx=−+,()32xgx=−−,由两次复合列出不等式求解即可.【详解】由题意构造()23fxx=−+,()32xgx=−−,则有()()43ffxx=−,()()9fgxx=+,()()92gfxx=−,()()342xggx=−.
因为()()fgxx,()()gfxx恒成立,又20xx的概率为0.5,所以必有43,3,42xxxx−−或者43,3,42xxxx−−解得()(),21,x−−+.故答案为:()(
),21,−−+四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.15.在ABCV中,角,,ABC所对的边分别为,,abc,已知()()()sinsinsinbcBCacA
+−=−.(1)求B;(2)若ABC的面积为334,且2ADDC=,求BD的最小值.【答案】(1)π3(2)2.【解析】【分析】(1)利用正弦定理可得()()()bcbcaca+−=−,再结合余弦定理得22
21cos22acbBac+−==,从而可求解.(2)结合ABCV的面积可求得3ac=,再由112333BDBCCABABC=+=+,平方后得,()222142993BDca=++,再结合基本不等式即可求解.
【小问1详解】由正弦定理得()()()bcbcaca+−=−,即222acbac+−=,由余弦定理可得2221cos222acbacBacac+−===,因为()0,πB,所以π3B=.【小问2详解】因为ABCV的面积为33π,43B=,所以133sin24acB=,所以
3ac=.因为()11123333BDBCCABCBABCBABC=+=+−=+,所以()()()()22222221421441422cos999999993BDBABCBABCcaacBca=++=++=++,所以2214212222993333caca+++=,当且仅当6,
62ac==时取等号,所以BD的最小值为2.16.已知抛物线2:2(0)Eypxp=与双曲线22134xy−=的渐近线在第一象限的交点为Q,且Q点的横坐标为3.(1)求抛物线E的方程;(2)过点(3,0)
M−的直线l与抛物线E相交于,AB两点,B关于x轴的对称点为B,求证:直线AB必过定点.【答案】(1)24yx=(2)证明见解析【解析】【分析】(1)由双曲线求其渐近线方程,求出点Q的坐标,由此可求抛物线方程;(2)联立直线AB的方程与抛物线方程可得关于x的一元二
次方程,设𝐴(𝑥1,𝑦1),𝐵(𝑥2,𝑦2),()22,Bxy−,根据韦达定理求出12124,12yymyy+==,求出直线AB的方程并令0y=,求出x并逐步化简可得3x=,则直线AB
过定点(3,0).【小问1详解】设点Q的坐标为()03,y,因为点Q在第一象限,所以00y,双曲线22134xy−=的渐近线方程为233yx=,因为点Q在双曲线的渐近线上,所以023y=,所以点Q的坐标为()3,23,又点()3,23Q在抛物线22ypx=上,所以1223p=,
所以2p=,故抛物线E的标准方程为:24yx=;【小问2详解】设直线AB的方程为3xmy=−,联立243yxxmy==−,消x得,24120ymy−+=,方程24120ymy−+=的判别式216480m=−,即230m−,设𝐴(𝑥1,𝑦1),𝐵
(𝑥2,𝑦2),则12124,12yymyy+==,因为点A、B在第一象限,所以121240,120yymyy+==,故0m,设B关于x轴的对称点为()22,Bxy−,则直线AB的方程为212221()yyyyxxxx−−−+=−,令
0y=得:212221xxxyxyy−=+−−122121xyxyyy+=+()()12211233ymyymyyy−+−=+()21121223myyyyyy−+=+241212344mmmmm−===.直线AB过定点(3,0
).【点睛】方法点睛:联立直线AB的方程与抛物线方程可得关于x的一元二次方程,设𝐴(𝑥1,𝑦1),𝐵(𝑥2,𝑦2),()22,Bxy−,根据韦达定理求出12124,12yymyy+==,求出直线AB的方程并令0y=,求出x并逐步化简可得
3x=,则直线AB过定点(3,0).17.如图,已知正方形ABCD的边长为4,,EF分别为,ADBC的中点,沿EF将四边形EFCD折起,使二面角AEFC−−的大小为60°,点M在线段AB上.(1)若M为AB的中点,且直线MF与直线E
A的交点为O,求OA的长,并证明直线OD//平面EMC;(2)在线段AB上是否存在点M,使得直线DE与平面EMC所成的角为60°;若存在,求此时二面角MECF−−的余弦值,若不存在,说明理由.【答案】(1)2OA=
;证明见解析.(2)存在点M,使得直线DE与平面EMC所成的角为60°;此时二面角MECF−−的余弦值为14.【解析】【分析】(1)根据中位线性质可求得OA,由//MNOD,结合线面平行判定定理可证得结论;(2)由二面角平面角定义可知60DEA=,取
AE,BF中点O,P,由线面垂直的判定和勾股定理可知OD,OA,OP两两互相垂直,则以O为坐标原点建立空间直角坐标系;设()1,,0Mm()04m,利用线面角的向量求法可求得m;利用二面角的向量求法可求得结果.【小问1详解】,EF分别
为,ADBC中点,////EFABCD,且2AEFB==,又M为AB中点,且,ABOEABBF⊥⊥,易得OAMFBM,2OAFBAE===,连接,CEDF,交于点N,连接MN,由题设,易知四边形CDEF为平行四边形,NQ为DF中点
,//,AMEFA是OE的中点,M为OF中点,//MNOD,又MN平面EMC,OD平面EMC,//OD平面EMC;【小问2详解】////EFABCD,EFDE⊥,EFAE⊥,又DE平面CEF,AE平面AEF,DEA即为二面角AEFC−−的平面角,60DEA=∠
;取,AEBF中点,OP,连接,ODOP,如图,60DEA=,112OEDE==,2414cos603OD=+−=,222ODOEDE+=,ODAE⊥,//OPEF,OPDE⊥,OPAE⊥,又
,AEDE平面AED,AEDEE=,OP⊥平面AED,,ODAE平面AED,,ODOPAEOP⊥⊥,则以O为坐标原点,,,OAOPOD方向为,,xyz轴正方向建立空间直角坐标系如下图所示,则()0,0,3D,()1,0,0E−,()1
,4,0F−,()0,4,3C,设()()1,,004Mmm,则()1,0,3DE=−−,()2,,0EMm=,()1,4,3EC=,设平面EMC的法向量𝑛1⃗⃗⃗⃗=(𝑥1,𝑦1,𝑧1),则1111111·20·430EMnxmyECnxyz=+=
=++=,令12y=,则1xm=-,183mz−=,18,2,3mmm−=−,∵直线DE与平面EMC所成的角为60o,·sin60cos,·DEnDEnDEn==111()228328243mm==−++,解得1m=或3m=,存在点M,当1AM=或3AM=时
,使得直线DE与平面EMC所成的角为60o;设平面CEF的法向量()2222,,nxyz=,又()1,4,3EC=,()1,0,3FC=,2222222·430·30ECnxyzFCnxz=++==+=,令21z=,则23x=−,20y=,(
)23,0,1m=−;当1m=时,171,2,3n=−−,12121243·13cos,84·23nnnnnn===;当3m=时,253,2,3n=−−,12121243·13
cos,84·23nnnnnn===;综上所述:二面角MECF−−的余弦值为14.【点睛】关键点点睛:本题第二步的关键在于证明三线互相垂直,建立空间直角坐标系,设出动点M的坐标,熟练利用空间向量的坐标运算,求法向量,求二面角、线面角是解
题的关键.18.已知函数()12exxfxx−=−.(1)当1=时,求()fx图象在点(1,𝑓(1))处的切线方程;(2)若1x时,()0fx,求的取值范围;(3)求证:()1111111232124e2e*nnnnnnn+++++−+++−N.【答案】
(1)0y=(2))1,+(3)证明见详解【解析】【分析】(1)利用导数的几何意义求解即可;(2)根据题意,由条件式恒成立分离参数,转化为212lnxxx+,求出函数()212lnxgxxx=+的最大值得解;的(3)先构造
函数()12lnxxxx=−+,利用导数证明11ln2xxx−,1x,令11xn=+,可得()111ln1ln21nnnn+−++,迭代累加可证得结果.【小问1详解】当1=时,()12
exxfxx−=−,𝑓(1)=0,则()12121exxfxxx−=−+,则()0122e0f=−=,所以()fx在点(1,𝑓(1))处的切线方程为0y=.【小问2详解】由1x时,()0fx,即12e0
xxx−−,整理得212lnxxx+,对1x恒成立,令()212lnxgxxx=+,则()()42321ln222lnxxxxxgxxxx−−−=−+=,令()1lnhxxxx=−−,1x,所以()ln0h
xx=−,即函数ℎ(𝑥)在1x上单调递减,所以()()10hxh=,即()0gx,所以函数()gx在1x上单调递减,则()()11gxg=,1.【小问3详解】设()12lnxxxx=−+,1x,则()()222221212110xxxx
xxxx−−−+−==−−=,所以𝜑(𝑥)在(1,+∞)上单调递减,则()()10x=,即12ln0xxx−+,11ln2xxx−,1x,令11xn=+,*Nn,可得1111111ln1112211nnnnn++−=
+++,所以()111ln1ln21nnnn+−++,()()111ln2ln1212nnnn+−++++,()()111ln3ln2223nnnn+−++++,…()()1
11ln2ln212212nnnn−−+−,以上式子相加得()112221ln2ln212212nnnnnnn−+++++++−,整理得,11111ln2412212nnnnn−++++++−L,两边取指数得,11111ln2412212eennnnn−++
++++−L,即得111114122122eennnnn−++++++−L,()*Nn得证.【点睛】关键点点睛:本题第三问解题的关键是先构造函数()12lnxxxx=−+,利用导数证明11ln2xxx−,1x,令11xn=+,得到()111ln1ln21n
nnn+−++.19.已知整数4n…,数列na是递增的整数数列,即12,,,naaaZ且12naaa.数列nb满足11ba=,nnba=.若对于2,3,,1in−,恒有1iiba−−等于同一个常数
k,则称数列nb为na的“左k型间隔数列”;若对于2,3,,1in−,恒有1iiab+−等于同一个常数k,则称数列nb为na的“右k型间隔数列”;若对于2,3,,1in−,恒有1iiabk+−=或者1iibak−−=,则称
数列nb为na的“左右k型间隔数列”.(1)写出数列:1,3,5,7,9na的所有递增的“左右1型间隔数列”;(2)已知数列na满足()81nann=−,数列nb是na的“左k型间隔数列”,数列nc是na的“右
k型间隔数列”,若10n=,且有1212nnbbbccc+++=+++,求k的值;(3)数列na是递增的整数数列,且10a=,27a=.若存在na的一个递增的“右4型间隔数列nb”,使得对于任意的,2,3,,1ijn−,都有ijijabba++,求na的关于n的最小值(
即关于n的最小值函数()fn).【答案】(1)1,2,4,6,9或1,2,4,8,9或1,2,6,8,9或1,4,6,8,9.(2)80k=(3)()()382nnfn−=+【解析】【分析】(1)由“左右k型间隔数列”的定义,求数列:1,3,5,7
,9na的所有递增的“左右1型间隔数列”;(2)根据“左k型间隔数列”和“右k型间隔数列”的定义,由1212nnbbbccc+++=+++,则有1291016aakaa++=+,代入通项计算即可;(3)由“右4型间隔数列”的定义,有144iiibaa+=−−,可知3i
ibann−−∣,则有()()()232431nnnaaaaaaaa−=+−+−++−()()()()413216nn−+−+−+−++−,化简即可.【小问1详解】数列:1,3,5,7,9na的“左右1型间隔数列”为1,2,4,6,9或1,2,4,8,9或1,2,6,8,9或1,4
,6,8,9.【小问2详解】由12101210bbbccc+++=+++,可得239239bbbccc+++=+++,即128341088aaakaaak++++=+++−,即1291016aakaa++=+,即16168988109k+=+,所以80k=.【小问3详解】当
2,3,,1in−时,由144iiibaa+=−−,可知3iibann−−∣.又因为对任意,2,3,,1ijn−,都有ijijabba++,即当2,3,,1in−时,iiba−两两不相等.因为()()()232
431nnnaaaaaaaa−=+−+−++−()()()2233117444nnbababa−−=++−++−+++−()()()()223311742nnnbababa−−=+−+−+−++−()()()()413
216nn−+−+−+−++−()382nn−=+.所以na的最小值函数()()382nnfn−=+.另外,当数列{𝑎𝑛}的通项()0,1,38,2,2iiaiiin==−+间隔数列{𝑏𝑛}的通项(),1,13,21
,2iiaiinbiiin===−+−或时也符合题意.【点睛】方法点睛:在实际解决“新定义”问题时,关键是正确提取新定义中的新概念、新公式、新性质、新模式等信息,确定新定义的名称或符号、概念、法则等,并进行信息再加工,寻求相近知识点,明确它们的共同点和不同点,探求解决方法,在此
基础上进行知识转换,有效输出,合理归纳,结合相关的数学技巧与方法来分析与解决!