【文档说明】浙江省台州市2023-2024学年高三上学期一模(期中)数学试题 含解析.docx,共(24)页,1.129 MB,由小赞的店铺上传
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台州市2024届高三第一次教学质量评估试题数学2023.11命题:丁君斌(台州一中)王强(三门中学)审题:庄丰(玉环中学)本试题卷分选择题和非选择题两部分.满分150分,考试时间120分钟.请考生按规定用笔将所有试题的答案涂、写在答题纸上.选择题部分(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,只有一项是符合题目要求的.1.设集合()()1,2,2,1A=,()|,1Bxyxy=−=,则AB=()A.2,1B.()2,1C.()1,2D.1,2【答案】B【解析】【分析】将集合A中的元素代入集合B
,验证AB的元素即可.【详解】集合中元素为点,故排除A,D;当1x=,2y=时,1xy−=−,故()1,2AB,故C错误;当2x=,1y=时,1xy−=,故()2,1AB,故B正确.故选:B2.若πcoscos3=+,则的
取值可以为()A.π6B.π3C.5π6D.2π3【答案】C【解析】【分析】根据两角和的余弦公式,结合辅助角公式进行求解即可.【详解】由πcoscos3=+,得13cossin022+=,即πsin06+=,所以ππ,6kk+=Z,即π6π,kk=−Z
,当1k=时,5π6=.故选:C.3.已知非零向量a,b,c满足ab=,13ca=,若c为b在a上的投影向量,则向量a,b夹角的余弦值为()A.12B.13C.14D.15【答案】B【解析】【分析】根据题意
,由平面向量的数量积运算,向量的投影向量的计算公式,结合其夹角公式代入计算,即可得到结果.【详解】由13ca=,c为b在a上的投影向量,1cos,cos,cos,3bacabababaabaaa====
所以1cos,3aaba=,故1cos,3ab=故选:B4.设,是两个不同的平面,a,b是两条不同的直线,且a⊥,b,则“//ab”是“⊥”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】由空间中的线面关系结合充分必要条件的判断得答案【详解】由a⊥,//ab,则b⊥,又b,所以⊥,故“//ab”是“⊥”的充分条件.当满足⊥,a⊥,b时,直线,ab可能平行,可能相交,也可能异面.故“//ab”
不是“⊥”的必要条件.故选:A5.杭州第19届亚运会火炬9月14日在浙江台州传递,火炬传递路线以“和合台州活力城市”为主题,全长8公里.从和合公园出发,途经台州市图书馆、文化馆、体育中心等地标建筑.假设某段线路由甲、乙等6人传递,
每人传递一棒,且甲不从乙手中接棒,乙不从甲手中接棒,则不同的传递方案共有()A.288种B.360种C.480种D.504种【答案】C【解析】【分析】根据排列数以及插空法的知识求得正确答案.【详解】先安排甲乙以外的4个人,然后插空
安排甲乙两人,所以不同的传递方案共有4245AA480=种.故选:C6.函数()yfx=的图象如图①所示,则如图②所示的函数图象所对应的函数解析式可能为()A.112yfx=−B.112yfx=−−C.()42yfx=−D.()42yfx=−−【答案】A【解析】【分
析】根据给定的函数图象,由(1)0f=推理排除CD;由①中函数当1x时,()0fx分析判断得解.【详解】由图①知,(1)0f=,且当1x时,()0fx,由②知,图象过点(0,0),且当0x时,0y,对于C,当0x=时,(4)0yf=,C不可能;对于D,当0x=时,(4
)0yf=−,D不可能;对于A,当0x=时,(1)0yf==,而当0x时,1112x−,则1(1)02fx−,A可能;对于B,当0x=时,(1)0yf=−=,而当0x时,1112x−,则1(1)02fx−−,B不
可能.故选:A7.已知二面角l−−的平面角为02π,A,B,Cl,Dl,ABl⊥,AB与平面所成角为π6.记ACD的面积为1S,BCD△的面积为2S,则12SS的最小值为()A.2B.3C.32D.12【答案】D【解析】【分析】根
据正弦定理、三角形的面积公式、二面角的知识求得正确答案.【详解】过A作AEl⊥,垂足为E,连接BE,依题意,ABl⊥,由于,,AEABAAEAB=平面ABE,所以l⊥平面ABE,由于BE平面ABE,所以lBE⊥,所以π
0,2AEB=.由于l,所以平面ABE⊥,平面ABEBE=,所以AB在平面上的射影为BE,所以π6ABE=,根据三角形的面积公式以及正弦定理得:12π1sin1621ππsin2sin266CDAESAESBECDBE====
++,由于πππ2π0,2663+,所以当ππ62+=时,12SS取得最小值为12.故选:D8.已知1tan2a=,2tanb=,3c=,则()A.acbB.<<cabC.abcD.<<bca【答案】A【解析】【分析】构造函数()
tanfxxx=−,π0,2x,讨论得出函数单调性递增后,通过做差或做商判断2π,3π大小后,即可判断b,c的大小,利用下凸函数与割线的关系即可判断a,c的大小.【详解】因为1π26,连接()0,0和π3,63,得割线方程2
3πyx=,因为tanyx=在π0,2上是下凸函数,所以在π0,6上,割线在正切曲线上方,即23tanπxx,所以当12x=时,31tanπ2,令()tanfxxx=−,π0,2x
,()'2222sinsincos1111coscoscosxxxfxxxx+=−=−=−,当π0,2x时,因为2cos1x,即()0fx¢>,所以()tanfxxx=−在π0,2x
单调增,即tanxx,因为22π133π=,所以23ππ,即23tanππ,故231tantanππ2,即bca.故选:A.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.袋子中有6个相同的球,分别标有数字1,2,3,4,5,6,从中有放回的随机取5次,每次取一个球.记录每次取到的数字,统计后发现这5
个数字的平均数为2,方差小于1,则()A.可能取到数字4B.中位数可能是2C.极差可能是4D.众数可能是2【答案】BD【解析】【分析】对于AC:根据题意结合平均数、方差和极差的定义分析判断;对于BD:举例说明即可.【详
解】设这5个数字为12345,,,,xxxxx,对于A:若取到数字4,不妨设为14x=,则2345425xxxx++++=,可得23456xxxx+++=,可知这4个数中至少有2个1,不妨设为231xx==,则这5个数字的方差()()()()()222222123451222225
=−+−+−+−+−sxxxxx()()()22216421212155−+−+−=,不合题意,故A错误;对于C:因为这5个数字的平均数为2,这5个数字至少有1个1,不妨设为11x=,若极差是4,这最大数为5,不妨设为25x=,则这5个数字的平均数()()12345345
1115255=++++=++++=xxxxxxxxx,则3454++=xxx,可知这3个数有2个1,1个2,此时这5个数字的方差()()()()()2222221121252121222155=−+−+−+−+−=s,不合题意,故
C错误;对于BD:例如2,2,2,2,2,可知这5个数字的平均数为2,方差为0,符合题意,且中位数是2,众数是2,故BD正确;故选:BD.10.已知等差数列na中,1π4a=,公差为π2,tannnba=,记nS为数列na的前n项和,则下列说法正确的是()A.()1
nnb=−B.()1123112nnbbbb−+−++++=C.若nnncab=,则()11231π4nnncccc−−++++=D.若nnndbS=,则212322π4nnndddd+++++=−【答案】BCD【解析】【分析】由
na为等差数列,先求出,,nnnaSb,由11b=可判断选项A;对于选项B,分n为奇数和偶数分别求nb的前n项和,从而可判断;选项C,先得出()21Z2nnnnnankcabkank=−==−=,从而得出,22
1221π2kkkkccaa−−+=−+=−,再分n为奇数和偶数分别求nc的前n项和;对于选项D,由()21Z2nnnnnSnkdbSkSnk=−==−=,求出()212212π414kkkkddSSk−−+=−=−−,从而可求出nd的前2n项的和.
【详解】由na为等差数列,1π4a=,公差为π2,则()()πππ121424nann=+−=−()211π24nnnnSnad−=+=()()121ππππtantan1tanZ124224nnnknbanknk=−==+−=−=−
=当1n=时,11b=,则选项A不正确.当n为偶数时,1230nbbbb++++=当n为奇数时,1231nbbbb++++=故()1123112nnbbbb−+−++++=,所以选项B正确.()21Z2nnnnnankcabkank=−==−=221221π
2kkkkccaa−−+=−+=−当n为偶数时,123π4nncccc++++=−当n为奇数时,()1231ππ21π444nnnccccn−++++=−+−=所以()112314nnncccc−−++++=,故选项C正确.()
21Z2nnnnnSnkdbSkSnk=−==−=()()()22212212ππ2124144kkkkddSSkkk−−+=−=−−=−−所以()()()12322322411nnndddddddddd−+++++=+++++()
π37414n=−+++−()2π341π2424nnnn+−=−=−+,所以选项D正确故选:BCD11.已知A为双曲线C:221169xy−=上位于第一象限内一点,过点A作x轴的垂线,垂足为M,点B与点A关于原点对称,点F为双曲线C的左焦点,则()A.若10
AB=,则AFBF⊥B.若AFBF⊥,则ABF△的面积为9C.2AFAMD.AFAM−的最小值为8【答案】ABD【解析】【分析】根据题意结合四边形1AFBF的形状分析A,B;将AFAM转化成直线斜率,借助渐近线斜率判断C;由双曲线定义12AFAMa
AFAM−=+−,利用1AF与AM之间的关系求最值判断选项D.【详解】设双曲线右焦点为1F,由题意可知,四边形1AFBF为平行四边形,如图:由双曲线C:221169xy−=可知:4a=,3b=,5c=,对于A,因为10AB=,所以1|
|ABFF=,所以四边形1AFBF为矩形,所以AFBF⊥,故A正确;对于B,据双曲线定义可知:1||||8AFAF−=,1||10FF=,若AFBF⊥,则四边形1AFBF为矩形,则22211||||||AFAFFF+=,所以()22111||||2|||
|||AFAFAFAFFF−+=,即22182||||10AFAF+=,所以1||||18AFAF=,所以||||18AFBF=,所以11||||18922ABFSAFBF===,故B正确;对于C,由双曲
线的方程可知,在RtAFM△中,22222221AFAFAMFMFMAMAMAMAM+===+又因为双曲线渐近线方程为:34yx=?,所以34AFAMkFM=所以221651193FMAM++=,即53AFAM,故C错误;对于D,
()111min288AFAMaAFAMAFAMAFAM−=+−=+−+−,当且仅当1||||AFAM=时,AFAM−取到最小值为8,故D正确.故选:ABD12.已知()gx是定义域为R的函数()fx的导函数,()01f=
,()10f=,()()20gxgx+−=,()()01fxgxx+−,则下列说法正确的是()A.()21f=B.()13ef(e为自然对数的底数,e2.71828)C.存在0Rx,()00fxD.若()00,1x,则(
)()00,1fx【答案】ABD【解析】【分析】由原函数和导函数的对称性判断A;令()()exhxfx=,结合题设条件判断其单调性后可判断B,C,D.【详解】因为()gx是定义域为R的函数()fx的导函数,所以()fx是定义域为R的可导函数,因为()()20gxgx+−=,所以()gx
的图像关于点()1,0对称,所以()()2fxfxC=-+,而()()110ffCC=+?,故()()2fxfx=−,所以()fx的图像关于1x=对称,因为()()01fxgxx+−,故1x时,()()0fxgx+,所以()()0fxfx+
,设()()exhxfx=,故1x时,()()()e0xhxfxfx=+,故()hx在()1,+上为增函数,同理()hx在(),1−上为减函数,对于A,因为()()2fxfx=−,故()()012ff==,故A正确;对于B,()()()
3223e3(2)e2ehfhf===,故()13ef,故B正确;对于C,当1x时,()()()1e10hxhf==;当1x时,()()10hxh=,而1x=时,()10h=,故()0hx恒成立,故C错误;对于D,当01x时,()hx单调
递减,()()00e01hf==,()10h=,所以()()0,1hx,故01x时,()()e0,1xfx,而e1x,故()()0,1fx,故D正确;故选:ABD【点睛】思路点睛:抽象函数及其导数性质的讨论中,
注意轴对称与中心对称的转化,另外对于原函数与导函数具有的不等式可适当构建新函数,通过新函数的性质得到原函数的性质.非选择题部分(共90分)三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.若12i2z=−(i为虚数单位),则z=______.【答案】32##1.5【解析】【分析
】根据复数模的计算公式计算可得.【详解】因为12i2z=−,所以()2213222z=+−=.故答案:3214.浙江省高考实行“七选三”选科模式,赋予了学生充分的自由选择权.甲、乙、丙三所学校分别有75%,60%,50%的学生选了物理,这三所学校的学生数之比为1:1:2,现从这三所
学校中随机选取一个学生,则这个学生选了物理的概率为______.【答案】4780【解析】【分析】先求得这个学生来自每个学校并且选择了物理概率,最后由分类加法算出总概率.【详解】设:事件A:这个学生来自甲学校;事件B:这个学生来自乙学校;事件C:这个学生来自丙学校;事件1D:甲学校学生
选了物理;事件2D:乙学校学生选了物理;事件3D:丙学校学生选了物理;由题意知:这个学生选择是物理的概率:()()()1231313114744452280PPADPBDPCD=++=++=.故答案为:478
0.15.在ABC中,角A,B,C所对的分别为a,b,c.若角A为锐角,3b=,4c=,则ABC的周长可能为______.(写出一个符合题意的答案即可)【答案】9(答案不唯一,()8,12内的任何一个值均可)【解析】【分析】根据题意利用余弦定理可得()
1,5a,进而可得周长的取值范围.【详解】由余弦定理可得222cos2524cos=+−=−abcbcAA,因为角A为锐角,则()cos0,1A,可得()2524cos1,5=−aA,所以ABC的周长()78,12++=+abc
a.故答案为:9(答案不唯一,()8,12内的任何一个值均可).16.抛物线有一条重要性质:从焦点出发的光线,经过抛物线上的一点反射后,反射光线平行于抛物线的轴.过抛物线C:24yx=上的点P(不为原点)作C的切线l,过坐标原点O作OQl⊥,垂足为Q,直线PF(F为抛物线的焦点)与直
线OQ交于点T,点()0,2A,则TA的取值范围是______.为的【答案】51,51−+【解析】【分析】设点P()2,04ttt骣÷ç÷¹ç÷ç÷ç桫,切线l的方程为24tytkx骣÷ç÷-=-ç÷ç÷ç桫,继而求得切线的斜率,由OQl⊥可求得OQ的方程,与
直线PF联立可求得点T的坐标,继而消参可求得点T的轨迹方程,则结合图形可求得TA得范围.【详解】因为点P为抛物线C:24yx=上的点(不为原点),所以可设点P()2,04ttt骣÷ç÷¹ç÷ç÷ç桫,且()1,0F当切线l的斜率不存在时,切点P为原点不合题意;当
切线l的斜率存在时,可设为24tytkx骣÷ç÷-=-ç÷ç÷ç桫,联立2244tytkxyx−=−=,消去x可得2244ytytk骣÷ç÷-=-ç÷ç÷ç桫,化简可得22440tyytkk-+-=,令Δ0=,可得2216440ttkk骣÷ç--=
÷ç÷ç桫,化简可得()220tk-=,即2kt=,又OQl⊥,所以OQ的斜率2OQtk=−,所以OQ的方程2tyx=−,因为点P()2,04ttt骣÷ç÷¹ç÷ç÷ç桫,()1,0F所以PF的斜率为2204414PFttktt−==−−()2t,则PF的方程为()
2414tyxt=−−,联立()22414tyxtyxt=−=−−,解得228444xttyt=+=−+,即2284,44tTtt−++,当2t=时,PF的方程为1x=,OQ的方程yx=则()1,1T−或()1,1T,满足228
4,44tTtt−++由228444xttyt=+=−+两式相除可得2xyt=−,即2ytx=−由0t,可得0y再代入284xt=+,可得22844xyx=+,化简可得2220xxy−+=,可得()2211xy−+=()0y,可
知点T轨迹为半径为1r=的圆,圆心为()1,0F,结合图形可知AFrTAAFr−+,又1r=,()()2201205AF=−+−=,则51,51TA−+.故答案为:51,51−+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.已知等比数列na的各项均为正数,前n项和为nS,若()*1212nnnaaan+++=N,5121S=.(1)求数列na的通项公式;(2)若lnnnnbaa=+,求数列nb的前
n项和nT.【答案】(1)13nna−=(2)()311ln32nnnnT−+−=【解析】【分析】(1)根据等比数列的定义和求和公式求1,aq,进而可得结果;(2)由(1)可得:()131ln3nnbn−=+−,利用分组
求和结合等差、等比数列的求和公式运算求解.【小问1详解】设na的公比为()0qq,因为1212+++=nnnaaa,即212nnnaqaqa+=,且0na,可得2120qq+−=,解得3q=或4q=−(舍去).又因为()5151312113a
S−==−,解得11a=,所以1113nnnaaq−−==.【小问2详解】由(1)可得:()131ln3nnbn−=+−,所以()()012112333331231ln3nnnTbbbbn−=++++=+++++++++−()()1311ln313ln31
322nnnnnn−−+−−=+=−,所以()311ln32nnnnT−+−=18.已知()()sinsincosfxxxx=++R.(1)当0=时,求()fx的最小正周期以及单调递减区间;(2)当2=时,求()fx的值域..
【答案】(1)最小正周期为2π,单调递减区间为()π5π2π,2πZ44kkk++(2)5,124−+【解析】【分析】(1)应用辅助角公式化简函数,应用公式求得T,应用整体代入法
即可求单调区间;(2)应用换元法,设()sincos22xxtt+=−,则函数转化为()21gttt=+−,2,2t−,即可求解.【小问1详解】当0=时,()πsincos2sin4f
xxxx=+=+,2π2π||T==,令ππ3π2π2π242kxk+++,()kZ,得ππππ52244kxk++,()kZ,所以函数()fx的最小正周期为2π,单调递减区间为()π5π2π,2πZ44kkk++.【小问2详解
】当2=,()sin2sincos2sincossincosfxxxxxxxx=++=++,设()πsincos2sin()224xxxtt+=+=−,则2sin21xt=−,令()21gttt=+−,2,2t−,
又()21524gtt=+−,故当2t=时,()gt取得最大值12+,当12t=−时,()gt取得最小值54−,所以()fx的值域为5,124−+.19.如图,已知四边形ABCD为平行四边形,E为CD的中点,4AB=,2ADAE==.将ADEV沿
AE折起,使点D到达点P的位置.(1)若平面APE⊥平面ABCE,求证:APBE⊥;(2)若点A到直线PC的距离为333,求二面角PAEB−−的平面角的余弦值.【答案】(1)证明见解析(2)13−或79【解析】【分析】(1)根据题意利用面面垂直的性质定理可得BE⊥平面APE,进而可得结
果;(2)分析可知POG即为二面角PAEB−−的平面角,记为,建系,可得()0,3cos,3sinP,结合点到线的距离公式运算求解.【小问1详解】因为四边形ABCD为平行四边形,且ADEV为等边三角形,所以120BCE=.又因
为E为CD的中点,则CEEDDACB===,所以BCE为等腰三角形,可得30CEB=,18090AEBAEDBCE=−−=,即BEAE⊥,因为平面APE⊥平面ABCE,平面APE平面ABCEAE=,BE平面ABCE,则BE⊥平面APE,且AP
平面APE,所以APBE⊥.【小问2详解】取AE的中点O,连接PO,因为APEV为等边三角形,所以POAE⊥,取AB的中点G,则//OGBE,由(1)得BEAE⊥,所以OGAE⊥,所以POG即为二面角PAEB−−的平
面角,记为.以点O为坐标原点,以OA,OG,OZ所在直线分别为x轴、y轴、z轴,建立如图所示的空间直角坐标系.则()1,0,0A,()2,3,0C−,因为3OP=,则()0,3cos,3sinP,可得()1,3cos,3sinPA=−−;()2,33cos,
3sinPC=−−−,则点A到直线PC的距离为()22213cos4106cosPAPCAPPC−−=−−,由题意可得()213cos334106cos3−−=−,解得1cos3=−,或7cos9=,所以二面角PAEB−−的平面角的余弦值为13−或79.
20.为了了解高中学生课后自主学习数学时间(x分钟/每天)和他们的数学成绩(y分)的关系,某实验小组做了调查,得到一些数据(表一).表一编号12345学习时间x3040506070数学成绩y65788599108(1)请根据所给数据求出x,y的经验回归方程,并由此预测每天课后自主学习数学时间为
100分钟时的数学成绩:(参考数据:5122820iiixy==,51435iiy==,ix的方差为200)(2)基于上述调查,某校提倡学生周末在校自主学习.经过一学期的实施后,抽样调查了220位学生.按照是否参与周未在校自主学习以及成绩是否有进步统计,得到22列联表(表二).依
据表中数据及小概率值0.001=的独立性检验,分析“周末在校自主学习与成绩进步”是否有关.表二没有进步有进步合计参与周末在校自主学习35130165未参与周末不在校自主学习253055合计60160
220附:()()()121ˆniiiniixxyybxx==−−=−,ˆˆaybx=−,()()()()()22nadbcabcdacbd−=++++.0.100.0500100.0050.001
2.7063.8416.6357.87910.828【答案】(1)ˆ1.0733.5yx=+,140.5分(2)可以认为“周末自主学习与成绩进步”有关.【解析】【分析】(1)先求出平均数,利用最小二乘法求出回归方程,代入数据即可预测;(2)
根据题意计算出2,进而由0.001=独立性检验得出答案.【小问1详解】3040506070505x++++==,435875y==,又(1,2,3,,5)ixi=的方差为()52112005iixx=−=,所以()()()55115215
2282055087ˆ1.0752001000iiiiiiiixxyyxyxybxx===−−−−====−,ˆˆ871.075033.5aybx=−=−=,故ˆ1.0733.5yx=+,当100x=时
,140.5y=,故预测每天课后自主学习数学时间达到100分钟时的数学成绩为140.5分.【小问2详解】零假设为0H:学生周末在校自主学习与成绩进步无关.根据数据,计算得到:()()()()()()22222025130353011012.2216555601609nad
bcabcdacbd−−===++++,因为12.2210.828,所以依据0.001=的独立性检验,可以认为“周末自主学习与成绩进步”有关.21.已知椭圆Γ:()22211xyaa+=的上、下顶点分别为A,B,点Q在线段AB上运动(不含端点),点(
)1,0P−,直线PQ与椭圆交于C,D两点(点C在点P左侧),PD中点M的轨迹交y轴于E,F两点,.的且32EF=.(1)求椭圆Γ的方程;(2)记直线AC,AD的斜率分别为1k,2k,求12kk−的最小值.【答案】(1)2214xy+=(2)32.【解析】
【分析】(1)根据中点坐标关系即代入椭圆求解D点轨迹,即可由32EF=求解24a=,(2)联立直线与椭圆的方程可得韦达定理,根据两点斜率公式可求解1k,2k,即可根据二次函数的性质求解最值.【小问1详解】设PD中点()00,Mxy
,则()0021,2Dxy+,因为点Q在线段AB上,所以点()0021,2Dxy+只能在右半椭圆上运动,所以0021xa+,即01122ax−−,由点D在椭圆Γ:2221xya+=上,所以()202022141xya++=,令00x=,得021112ya=−,由0322y=,解得2
4a=,故椭圆Γ的方程为2214xy+=.【小问2详解】设CD:()1ykx=+,1k,()11,Cxy,()22,Dxy.由()22114ykxxy=++=得()()2222418410kxkxk+++−=,则2122841kx
xk−+=+,()21224141kxxk−=+,又111111111ykxkkkkxxx−+−−===+,221kkkx−=+,()()()()()()2422222112212122161644141113111114141kkkkxx
kkkkkkxxxxkkk−−++−+−=−−=−=−=+−+,令()10,2tk=+,得222123641113334634442ttkktttt−+−==−+=−+,当43t=即13k=时取等号,所以12kk−的最小值为32.【点睛】方
法点睛:解决解析几何中的最值问题一般有两种方法:一是几何意义,特别是用曲线的定义和平面几何的有关结论来解决,非常巧妙;二是将解析几何中最值问题转化为函数问题,然后根据函数的特征选用参数法、配方法、判别式法、三角函数有界法、函数单调性法以及均值不等式法求解.22.设()lnxfxx=(
1)求证:()21xfxx−;(2)若()()2ln1fxnx−恒成立,求整数n的最大值.(参考数据ln20.693,ln31.099)【答案】(1)证明见解析(2)2【解析】【分析】(1)将问题转化成求证,1ln10xx+−,构造函数()1ln1xgxx=+−,通过求导,利用导数与函
数单调性间的关系,得出()gx的单调区间,从而求出()gx的最小值,即可证明结果;(2)通过取值12x=,得出2n,再利用(1)结果,证明2n=时,()22222ln11xxx−−,再通过构造函数,求
出函数最值即可得出结果.【小问1详解】要证:2ln1xxxx−,(0x,1x),只要证:1ln1xxx−,又当01x时,ln0,01xxx−,当1x时,ln0,01xxx−,即1xx−与lnx
同号,故只要证:1ln1xx−,即证:1ln10xx+−,令()1ln1xgxx=+−,(0x,1x),则()22111xgxxxx−=−=,当01x时,()0gx,1x时,()0gx,所以()gx在()0,1上递减,在()1,+上递增,所
以()()10gxg=,故原不等式得证.【小问2详解】因为()0,1x,当12x=时,有()1ln32ln22ln2n−−,则()()()1112,322ln2ln3ln221.3861.0990.69320.2870.
693n=−−,所以整数2n.当2n=时,由(1)可得()22222ln11xxx−−,下证:222ln1xxxx−,()0,1x,只要证:11ln2xxx−.令()12lnhxxxx=−+,()0,1x,因为()()222221212110xxxhxxx
xx−−+=−−=−=−,所以()hx在()0,1上单调递减,故()()10hxh=,所以得证,综上所述,整数n的最大值为2.【点睛】证明不等式或恒(能)成立问题,常通过构造函数,利用导数与函数单调性间的关系,求出函数的单调区间,将问题转化成求函数最值.获得更多资源请扫码加入
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