【文档说明】山东省“学情空间”区域教研共同体2022-2023学年高二下学期5月数学试题 含解析.docx,共(23)页,1.090 MB,由小赞的店铺上传
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“学情空间”2023年高二5月份质量检测数学试题考试时间:120分钟分值:150分一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.若集合lnAxyx==,
20Bxxx=−,则AB=()A.(,0−B.)0,1C.(0,1D.)1,+【答案】D【解析】【分析】先整理集合,AB,再根据集合运算求AB详解】ln0Axyxxx===,2
00Bxxxxx=−=或1x,故1ABxx=,故选:D2.命题“,e0xxx+R”的否定是()A.,e0xxx+RB.,e0xxx+RC.,e0xxx+RD.,e0xxx+R【答案】
A【解析】【分析】根据全称命题的否定是特称命题进行判断即可.【详解】因为全称命题的否定是特称命题,所以命题的否定为,e0xxx+R.故选:A.3.已知事件,AB,若()()()111,,342PAPBPBA===,则()PAB=().A.12B.23C.14D.13【【答案】B【解析】【分
析】利用条件概率的公式即可求解.【详解】因为()()11,32PAPBA==,所以()()()()1123PABPABPBAPA===,解得()16PAB=,又()14PB=,所以()()()126134PABPABPB===.故选
:B.4.为研究变量,xy的相关关系,收集得到如下数据:x56789y98643若由最小二乘法求得y关于x的经验回归方程为1.6axy=−+,则据此计算残差为0的样本点是()A.()5,9B.()6,8C.()7,6D.()8,4【答案】C【解析】【分析】先求出回归方程的样本中心点,从而可求得1
.617.2yx=−+$,再根据残差的定义可判断.【详解】由题意可得:()()11567897,98643655xy=++++==++++=,即样本中心点为()7,6,可得1.676a=−+$,解得17.2a=$,所以1.617.2yx
=−+$,可得x56789y98643y9.27.664.42.8yy−0.2−0.400.4−0.2所以残差为0的样本点是()7,6.故选:C.5.关于实数x的一元二次不等式20axbxc++的解集为()2,
1−,则不等式()()2113axbxcax++++的解集为()A.()0,2B.(),0−C.()2,+D.()(),02,−+【答案】D【解析】【分析】根据三个二次之间的关系结合韦达定理可得2baca==−,且a<0,代入所求不
等式运算求解即可.【详解】由题意可得:20axbxc++=的解为2,1−,且a<0,可得12baca−=−=−,解得2baca==−,则不等式()()2113axbxcax++++,即为()
()21123axaxaax+++−,且a<0,则()()21123xxx+++−,整理得220xx−,解得0x或2x,即解集为()(),02,−+.故选:D.6.已知函数()24lnfxaxaxx=−+,则()fx单调递增的一个充分不必要条件可以是()A.10,2
aB.10,4aC.1,2a+D.1,4a−【答案】B【解析】【分析】对函数求导,根据()fx单调递增有2()2410gxaxax=−+在,()0x+上恒成立,结合二次函数性质求参数范围,最
后由充分必要性定义,即可得答案.【详解】由21241()24axaxfxaxaxx−+=−+=且,()0x+,令2()241gxaxax=−+,要使()fx单调递增,即()0gx恒成立,当0a=时()10gx=满足题设;当220Δ1680aaa=
−,可得0(21)0aaa−,则102a,满足题设;综上,使()fx单调递增,则102a≤≤,A为充要条件,B为充分不必要条件,C、D既不充分也不必要条件.故选:B7.已知偶函数()yfx=满足()()cossin0xfxxfx−对π0,2x
恒成立,下列正确是()A.ππ243ffB.π6π426ff−C.π3π633ff−D.()π204ff−【答案】A【解析】【分析】令()()cosgxxfx=,即可判断()gx的奇偶性与单调
性,再根据奇偶性与单调性比较函数值的大小.【详解】因为()yfx=为偶函数,则()()fxfx−=,令()()cosgxxfx=,则()()()()coscosgxxfxxfx−=−−=,所以()()cosgxxfx=为偶函数,又()()()cossing
xxfxxfx=−,则当π0,2x时()0gx,所以()gx在π0,2上单调递增,则()πππ0643gggg,的所以c3ππππcosos443ff,即ππ243ff
,故A正确;ππππcoscos6446ff,即3π2π2624ff,则π6π426ff,即π6π426ff−
,故B错误;ππππcoscos6336ff,即33π1π262ff,则π3π633ff,即π3π633ff−
,故C错误;()ππcos00cos44ff,即()2π024ff,则()π204ff,即()π204ff−,故D错误;故选:A8.已知221xy+=,且0xy,则()A.2xy+B.12xyC.22loglog1xy+−D
.112xy+【答案】C【解析】【分析】根据题意利用基本不等式以及对数函数单调性逐项分析判断.【详解】对于选项A:因为()()22222xyxy++=,当且仅当xy=时,等号成立,所以2xy+,故A错误;对于选项B:因为222xxyy+,当且仅当x
y=时,等号成立,所以12xy,故B错误;对于选项C:因为12xy,且()2logfxx=在定义域内单调递增,则22221loglogloglog12xyxy+==−,故C正确;对于选项D:因为111122xyxyxy
+=,当且仅当xy=时,等号成立,因为102xy,当且仅当xy=时,等号成立,则202xy,所以112222xyxy+,故D错误;故选:C.二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共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.已知某学校高二年级男生人数是女生人数的2倍,该年级全部男、女学生是否喜欢徒步运动的等高堆积条形图如下,下列说法正确的是()A.参加调查的学生中喜欢徒步的男生比喜欢徒步的女生多B.参加调查的学生中不喜欢徒步的男生比不喜欢徒步的女生少C.若参加
调查的学生总人数为300,则能根据小概率0.01=的独立性检验,推断喜欢徒步和性别有关D.无论参加调查的学生总人数为多少,都能根据小概率0.01=的独立性检验,推断喜欢徒步和性别有关【答案】AC【解析】【分析】对AB,设该学校高二年级男生人数为2a,女生人数为a,再计算喜
欢与不喜欢徒步的男生与女生人数判断即可;对CD,计算卡方,对照表格判断即可.【详解】对AB,设该学校高二年级男生人数为2a,女生人数为a,则学生中喜欢徒步的男生为20.71.4aa=,喜欢徒步的女生为0.4a,故A正确;不喜欢徒步的男生为20.30.
6aa=,不喜欢徒步的女生为0.6a,故B错误;对C,若参加调查的学生总人数为300,则男生200人,女生100人,列联表可得:是否喜欢徒步性别合计男生女生喜欢14040180不喜欢6060120合
计200100300则()2223001406060403006256.63520010018012021812−===,故能根据小概率0.01=的独立性检验,推断喜欢徒步和性别有关,故C正确;对D,设该学校高二年级男生人数为2a,女生人数
为a,列联表可得:是否喜欢徒步性别合计男生女生喜欢1.4a0.4a1.8a不喜欢0.6a0.6a1.2a合计2aa3a则()()222230.631.40.60.40.60.2521.81.221.81.2aaaaaaa
aaaaaaaaa−===,不能判断与6.635的大小关系故不能根据小概率0.01=的独立性检验,推断喜欢徒步和性别有关,故D错误;故选:AC10.现有一场流水席,共有6荤4素2汤共十二道菜品在长桌上摆成一排,下列说法正确的
是()A.两份汤相邻的摆法共有101102AC种B.每道素菜不相邻的摆法共有8489AA种C.若十二道菜品的顺序已经固定,现又上了四道主食,有416A种不同摆法D.两汤不摆在首尾的摆法共有2101010AA种【答案】BCD【解析】【分析】对于A,利用捆绑法即
可判断;对于B,利用插空法即可判断;对于C,利用定序倍缩法即可判断;对于D,利用分步计数原理即可判断.【详解】对于A,先将两份汤捆绑在一起,看作一个整体,有22A种摆法;再与其余十道菜品排列在一起,有1111A种摆法;所以两份汤相邻的摆法共有211211AA种,故A错误;对于B,先将6荤2汤共
八道菜品进行排列,有88A种摆法;再利用插空法将4道素菜插到上述八道菜品共9个空中,有49A种摆法;所以每道素菜不相邻的摆法共有8489AA种,故B正确;对于C,先将十六道菜品进行排列,有1616A种摆法;其中十二道菜品的顺序已经固定,利用定序倍缩法可知有164161612
12AAA=种不同摆法,故C正确;对于D,将十二道菜品看作12个空,去掉首尾两个空还有10个空,在其中任选两个空将两份汤放进去,共有210A种方法;再将剩余的十道菜品排列到剩余的10个空中,共有1010A种方法;所以两汤不摆在首尾的摆法共有2101010AA种,故D正确.故选:
BCD.11.某大学文学院有AB、两个自习室,小王同学每天晩上都会去自习室学习.假设他第一天去自习室A的概率为13;他第二天去自习室B的概率为14;如果他第一天去自习室A,则第二天去自习室B的概率为12.下列说法正确的是()A.小王两天都去自习室A的概率为14B.小王两天
都去自习室B的概率为112C.小王两天去不同自习室的概率为34D.如果他第二天去自习室B,则第一天去自习室A的概率为12【答案】BC【解析】【分析】根据条件概率公式及独立事件概率公式计算即可判断.【详解】设小王第一天去自习室A的事件为1A,第二天去自习室A的事
件为2A,设小王第一天去自习室B的事件为1B,第二天去自习室B的事件为2B,由题意,11()3PA=,212121()()()4PBPABPBB=+=,又12211()1()()2PABPBAPA==,所以12111()236PAB==,则122121111()()()43212PBBPBP
AB=−=−=,所以B正确;因为12211()1()()2PAAPAAPA==,所以12111()236PAA==,所以A错误;设小王两天去不同自习室的事件为C,则1212113()1()()16124PCPAAPBB=−−=−−=,所以C正确;()()()1211122321
234PABPABPB===,所以D错误;故选:BC12.在数学中,双曲函数(也叫圆函数)是一类与常见的三角函数类似的函数.最基本的双曲函数是双曲正弦函数eesinh2xxx−−=和双曲余弦函数eecosh2x
xx−+=,从它们可以导出双曲正切函数eetanheexxxxx−−−=+等,则下列说法正确的是()A.2(tanh)1(tanh)xx=−B.tanhcoshxx恒成立C.00x,()00sinhs
inhsinhxxD12,Rxx,且12xx,则1212sinhsinh1xxxx−−【答案】ACD.【解析】【分析】通过计算(tanh)x和21(tanh)x−即可判断A;求出tanhyx=和coshyx=的值域,即可判断B;
首先判断函数sinhyx=的单调性,再设sin)h(fxxx=−,0x,判断出()fx在(0,)+的单调递增,且()0fx,得出sinhxx,即可判断C;不妨设12xx,由sin)h(fxxx=
−在R上单调递增,得出12())0(fxfx−,即可判断D.【详解】对于A:2211eeetanheeexxxxxxx−−−==+−+,xR,222222222(1)(1)2eeee4e(tanh)=(e)(e211
)xxxxxxxx=+−−++,222211()1e1(tanh)exxx−=−+−222222(1)(1)(1)eeexxx+−−=+222222222eeeeee(11)(11)4(1)(1e)xxxxxxx++−+−+==++,所以2(tanh)1(tan
h)xx=−,故A正确;对于B:设21e1xt+=,则2e1xt=−,则2tanh1(1,1)2txtt==−−−,ee2eecosh=122xxxxx−−+=,当且仅当eexx−=,即0x=时等号成立,所以cosh[1,)x+,所以tanhcoshxx,故B错误;对于C:因为
ee(sinh)02xxx−+=,所以sinhyx=在R上单调递增,设sin)h(fxxx=−,0x,则212()2xxxxfxeeee−−++−−==,因为ee2−+xx,所以20(2)xxexef−+−=,所以()fx在(0,)+
上单调递增,所以()(0)0fxf=,即sinhxx,所以00x,()00sinhsinhsinhxx,故C正确;对于D:不妨设12xx,则120xx−,由C得sin)h(fxxx=−,
xR,()fx在(0,)+上单调递增,且()0fx,又因为2(())xxeeffxxx−−+=−−=,即()fx为R上奇函数,所以sin)h(fxxx=−在(,0)−上单调递增,且()0fx,所以()fx在R上单调递增,所以12
2112sinh(si(n)h)()0xxfxfxxx−−−=−,即1212sinhsinhxxxx−−,所以1212sinhsinh1xxxx−−,故D正确,故选:ACD.第Ⅱ卷(60分)三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.求函数()ecosxfxx=−在0,π上的最
大值_________.【答案】πe1+##π1e+【解析】【分析】由()fx得出()fx在0,π上单调递增,即可得出最大值.【详解】()esinxfxx=+,因为当0,πx时,()esin0xfx
x=+,所以()fx在0,π上单调递增,所以()()1πfxfπe=+,故答案为:πe1+.14.在()513(21)xx+−的展开式中,若按x的升幂进行排列,则第3项为_________.【答案】210x−【解析】【分析】根据()()()()555132121321xxxxx
+−=−+−,展开计算2x的系数即可.【详解】由()()()()555132121321xxxxx+−=−+−,可得按x的升幂进行排列分别为常数项,x的项和2x的项,故第3项为含2x的项.其中2x的项为()()(
)()23142122255C213C21403010xxxxxx−+−=−+=−.故答案为:210x−15.一个盒子中有12个大小相同的小球,其中8个红球,4个白球,从中随机有放回的抽出4个球作为样本,用X表示样本中红球的个数,则样本中红球的比例4X与总体中红球的比例之差的绝对
值不超过16的概率为_________.【答案】5681【解析】【分析】依题意可得24,3XB,根据二项分布的概率公式求出()3PX=,()2PX=,依题意可得64123X−,从而得到2X=或3X=,则所求概率()()32PPXPX==+=.【详解】有放回摸球,每次摸到红球
的概率为82123=,且每次试验之间的结果是独立的,所以24,3XB,则()334232338123C1PX==−=,()222422242C13381PX==−=,又总体中红球的比例为23,则64123X−,解得1023X
,即2X=或3X=,所以样本中红球的比例4X与总体中红球的比例之差的绝对值不超过16的概率()()12413256813288PPXPX=+==+==.故答案为:568116.用红、橙、黄、绿四种颜色给图中的正方体展开图的六个区域涂色,要求展开后相邻区域的颜色以及还原回正方体后的相邻面所涂
颜色均不同,共有_________种不同的涂色方法.【答案】96【解析】【分析】依题意可得正方体三组对面中至少有两组必须分别涂上相同的颜色,分情况分别计算即可.【详解】如图,还原回正方体后,D、B为正方体前后两个对面,A、E
为左右两个对面,F、C为上下两个对面,依题意,正方体三组对面中至少有两组必须分别涂上相同的颜色,当三组对面中有两组颜色分别相同时,共有2434CA72=种不同的涂色方法;当三组对面颜色分别相同时,共有34A24=种不同的涂色方法.综上所
述,共有72+24=96种不同的涂色方法.故答案为:96四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.在二项式311nx−的展开式中,已知第2项与第8项的二项式系数相等.(1)
求展开式中各项系数之和;(2)求展开式中二项式系数最大的项;(3)求展开式中的有理项.【答案】(1)0(2)4370x−(3)有理项为228x−,156x−−,1【解析】【分析】(1)根据题意结合组合数的性质可得8n=,令1x=,即可得各项系数之和;(2)根据组合
数的性质当4k=时,二项式系数最大,结合展开式的通项公式运算求解;(3)结合展开式的通项公式运算求解,令83k−Z,运算求解.【小问1详解】依题意17CCnn=,由组合数的性质得8n=,令1x=,得展开式中各项系数之和为
()8110−=.【小问2详解】因为二项式8311x−的展开式的通项为()()81833188,C10,1,,C81kkkkkkkTxkx−−−+=−==−,因为8n=,所以二项式8311x−的展开式中二项式系数最大的项为()4144
43358C170Txx−−−==.【小问3详解】由(2)可得:二项式8311x−的展开式的通项为()8318C1,0,1,,8kkkkTxk−+==−,令83k−Z,得258k
=,,,当2k=时,()28222338C128Txx−−=−=;当5k=时,()58551368C156Txx−−=−=−;当8k=时,()8888398C11Tx−=−=.综上所述:二项式831(1)x−展开式中的有理项为228x−,156x−−,1.18
.今年刚过去的4月份是“全国消费促进月”,各地拼起了特色经济”,带动消费复苏、市场回暖.“小饼烤炉加蘸料,灵魂烧烤三件套”,最近,淄博烧烤在社交媒体火爆出圈,吸引全国各地的游客坐着高铁,直奔烧烤店,而多家店铺的营业额也在近一
个月内实现了成倍增长.因此某烧烤店老板考虑投入更多的人工成本,现有以往的服务人员增量x(单位:人)与年收益增量y单位:万元)的数据如下:服务人员增量x/人234681013年收益增量y/万元13223142505658据此
,建立了y与x的两个回归模型:模型①:由最小二乘公式可求得y与x的一元线性经验回归方程为4.111.8yx=+;模型②:由散点图(如图)的样本点分布,可以认为样本点集中在曲线ybxa=+的附近.对数据进行初步处理后,得到了一些统计的
量的值:2.5t=,38.9y=,71761.75iiity==,17247.55iit==,其中iitx=,71117itt==(1)根据所给的统计量,求模型②中y关于x的经验回归方程(精确到0.1);(2)
根据下列表格中的数据,比较两种模型的决定系数2R,并选择拟合精度更高的模型,预测服务人员增加25人时的年收益增量.回归模型模型①模型②回归方程4.111.8yx=+ybxa=+()721iiiyy=−1
82.479.2附:样本()(),1,2,,iityin=的最小二乘估计公式为()()()1122211nniiiiiinniiiittyytyntybtttnt====−−−==−−,ayb
t=−$$,刻画样本回归效果的决定系数()()221211niiiniiyyRyy==−=−−【答案】(1)ˆy=21.3x-14.4(2)模型①的R2小于模型②,说明回归模型②刻画的拟合效果更好,
92.1万元.【解析】【分析】(1)令tx=,则ybta=+,然后根据表中的数据和公式可求出模型②中y关于x的经验回归方程;(2)由表中的数据和样本回归效果的决定系数可判断回归模型②刻画的拟合效果更好,再根据模型②的回归方程可预测服务人员增加25人时的年收益增
量.【小问1详解】令tx=,则ybta=+.由参考数据得2771221ˆ37761.7572.538.98121.3221.47.5572.53.87iiiiitytybtt==−−===−−ˆa=ˆybt-=38.9-21.32×2.5≈-14.4,
所以,模型②中y关于x的经验回归方程为ˆy=21.3x-14.4.【小问2详解】由表格中的数据,有182.4>79.2,即()()772211182.479.2iiiiyyyy==−−,模型①的2R小于模型②,说明回归模型②
刻画的拟合效果更好当x=25时,模型②的收益增量的预测值为ˆy=21.3×25-14.4=21.3×5-14.4=92.1(万元).所以预测服务人员增加25人时的年收益增量为92.1万元.19.针对“中学生追星问题”,某校团委正在对“性别与中学生追星是
否有关”做相关研究.现从本校随机抽取100名学生进行调查,得到下表:是否追星性别合计男生女生追星4570不追星20合计100(1)请将上述22列联表补充完整,并依据0.01=的独立性检验,能否认为性别与中学生追星有关联?(2)根据是否追星,在样本的女生中,按照分层抽样
的方法抽取9人作为研究小组.为了更详细地了解情况,再从研究小组中随机抽取4人,求抽到追星人数X的分布列及数学期望.参考公式:()()()()22(),nadbcnabcdabcdacbd−==+++++++下表给出了独立性检验中几个常用的小概率值和相应的临界值.0.0500.0
250.0100.001x3.84105.0246.63510.828【答案】(1)表格见解析,有关联(2)分布列见解析,209【解析】【分析】(1)补充列联表,再计算卡方对比表格判断即可;(2)由题意可知,X可能取值为0,1,2,3,4,再求解分布列计算数学期望即可.【小问1详解】列联表补充为
是否追星性别合计男性女性追星452570不追星102030合计5545100零假设0:H性别与中学生追星无关联.()220.01100452025108.1296.63555457030x−==,依据小概率值0.01=的独立性检验,我们推断0H不成立,即认为性
别与中学生追星有关联,此推断犯错误的概率不大于0.01.【小问2详解】由题意知,9人中追星的有5人,不追星的有4人.的由题意可知,X的可能取值为0,1,2,3,4.()4449C10C126PX===,()135449CC20101C12663PX====,(
)225449CC60102C12621PX====,()315449CC40203C12663PX====,()4549C54C126PX===,X的分布列为X01234P112610631021206351
26()1101020501234126632163126EX=++++209=20.某企业为进一步增加市场竞争力,计划在2023年利用新技术生产某款新手机,通过市场调研发现,生产该产品全年需要投入研发成本250万元,每生产x(千部)手机,需另外投入
成本()Rx万元,其中()210100800,050100005046450,502xxxRxxxx++=+−−,已知每部手机的售价为5000元,且生产的手机当年全部销售完.(1)求2023年该款手机的利润y关于年产量x的函数关系式
;(2)当年产量x为多少时,企业所获得的利润最大?最大利润是多少?【答案】(1)2104001050,0501000046200,502xxxyxxx−+−=−++−(2)当年产量为52(千部)时,企业所获利润最大,最大利润是5792
万元.【解析】【分析】(1)根据利润等于收入减去成本即可求出结果;(2)根据(1)求出的函数关系式直接求最大值即可.【小问1详解】当050x时,()2250010100800250104001050yxxxxx=
−++−=−+−,当50x时,100001000050050464502504620022yxxxxx=−+−−=−++−−,所以2104001050,0501000046200
,502xxxyxxx−+−=−++−.【小问2详解】当050x时,2210400105010(20)2950yxxx=−+−=−−+,∴当20x=时,max2950y=,当50x时,()1000010000462004261922400006192579222y
xxxx=−++=−−−+−+=−−,当且仅当()10000422xx−=−,即52x=时,max5792y=,因此当年产量为52(千部)时,企业所获利润最大,最大利润是5792万元.21.为提高学生运动的积极性,某校拟在六月初进行高
二年级班级篮球赛.体育教师随机记录了高二三班体育委员小杨在五月份中“定点投篮”训练中的成绩.小杨每天进行投篮训练100次,每次投篮命中得1分,否则不得分,且每次命中结果互不影响.得到如下频率分布直方图.(1)①求小杨在五月份“定点投篮”训练成绩样本平均数x(
同一组数据用该区间的中点值作代表)②若小杨在五月份“定点投篮”训练成绩X近似地服从正态分布(),64N,其中近似为样本平均数x,求(58)PX的值;(2)为进一步激发小杨的训练斗志,体育老师特安排二班体育委员小王与其进行比赛.两人分别连续投篮100次,小杨得分达
到80分为获胜,否则小王获胜.若有人获胜达3局,则比赛结束,记比赛的局数为Y.以频率分布直方图中小杨获胜的频率作为概率,求()EY.参考数据:若随机变量()2,N,则0.68()27P−+,的220.9()545P−+,(33)0.9973P
−+.【答案】(1)①74;②0.97725(2)483()128EY=【解析】【分析】(1)①根据频率分布直方图计算平均数即可;②由题意8=,根据(5890)(22)PXPX=−+和正态分布的性质可得答
案;(2)以频率估计概率可得小杨获胜的概率,由题意得随机变量Y的可能取值为3,4,5,分别求出对应的概率可得Y的分布列和期望.【小问1详解】①平均数()550.010650.020750.045850.020950.0051074
x=++++=;②由题意知,74x==,8=,()()5890220.9545PXPX=−+,()10.9545580.022752PX−==,所以()5810.022750.97725PX=−
=;【小问2详解】以频率估计概率,则小杨获胜的概率为()10.0200.005100.254+==,由题意知,随机变量Y的可能取值为3,4,5,所以33137(3)4416PY==+=,()22
2233131313454CC444444128PY==+=,()22222244131313275CC444444128PY==+=
,Y的分布列为Y345P7164512827128所以()7452748334516128128128EY=++=.22.已知函数()ln,Rafxxax=−,设12,xx为两个不相等正数,且()()123f
xfx==−.(1)求a的取值范围.(2)当2a=−时,求证:124xx+.【答案】(1)()2e,0−(2)证明见解析【解析】【分析】(1)先对函数求导后,分0a和a<0判断导数的正负,从而可求出函数的单调区间,再由题意可知0a不合题意,当a<0时,求出()fx的最大值,由题意可得()ma
x3fx−,从而可求出a的取值范围;(2)根据题意构造函数()()(4)(02)gxfxfxx=−−,利用导数可判断()gx在()02,上单调递增,从而可得()()4fxfx−,不妨设1202xx,再根
据()fx的单调性可证得结论.【小问1详解】由()ln,Rafxxax=−,得()221(0)aaxfxxxxx+=−−=−,①0a时,()0fx,()fx在()0+,单调递减,不符合题意,②a
<0时,令()0fx=,xa=−;令()0fx¢>,0xa−;令()0fx,xa−当x变化时,()fx,()fx的变化情况如下表所示.x()0a−,a−()a−+,()fx+0−()fx单调递增1ln()a−−−单调递减当xa=−时,
()fx取得极大值也是最大值,即()()max1ln()fxfaa=−=−−−,当0x→时,()fx→−,当x→+时,()fx→−.因为()()123fxfx==−,所以()()max1ln3fxa=−−−−,解得2e0a−.故a的取值范围为()2
e,0−【小问2详解】当2a=−,由(1)得()fx在()02,上单调递增,在()2+,上单调递减,构造函数22()()(4)lnln(4)(02)4gxfxfxxxxxx=−−=−−++−−则2222221218(2)()0(4)4(4)xgxxxxxxx−=−+−=
−−−所以()gx在()02,上单调递增,故()()20gxg=,所以()()40fxfx−−,即()()4fxfx−,不妨设1202xx,()10gx,即()()114fxfx−,又因为()()12fxfx
=,所以()()214fxfx−,因为21242xx−,,()fx在()2+,上单调递减,所以214xx−,即得124xx+.【点睛】关键点点睛:此题考查导数的综合应用,考查利用导数解决函数单调性问题,第(2)问解题的关键是构造函数()()
(4)(02)gxfxfxx=−−,再利用导数判断其单调性,再结合()fx的单调性可得结论,考查数学转化思想,属于较难题.获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.co
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