【文档说明】山东省聊城市2021届高三上学期期末考试 数学 含答案.doc,共(21)页,1.783 MB,由小赞的店铺上传
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绝密★启用并使用完毕前高中三年级学情诊断考试数学试题本试卷共6页,22题,全卷满分150分。考试用时120分钟。注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。2.回答选择题时,选出每小题
答案后,用铅笔把答题卡,上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。参考公式:锥体的体积公式:V=13Sh(其中S为锥体的底面积,h为锥体的
高)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.设集合A={x|x2-x-6≤0},B={x|x-1<0},则A∩B=A.{x|x≤3}B.{x|-3≤x<1}C.{x|-2≤x<-1}D.{x|-2≤x
<1}2.已知复数z=1ii+(其中i为虚数单位),则z的共轭复数为A.-12+12iB.-12-12iC.12+12iD.12-12i3.已知直线l过点(2,2),则“直线l的方程为y=2”是“直线l与圆x2+y2=4相切”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4.十二生肖是中国特有的文化符号,有着丰富的内涵,它们是成对出现的,分别为鼠和牛、虎和兔、龙和蛇、马和羊、猴和鸡、狗和猪六对。每对生肖相辅
相成,构成一种完美人格。现有十二生肖的吉祥物各一个,按照上面的配对分成六份。甲,乙丙三位同学依次选一份作为礼物,甲同学喜欢牛和马,乙同学喜欢牛、狗和羊,丙同学所有的吉祥物都喜欢如果甲、乙、丙三位同学选取的礼物中均包含自己喜欢的生肖,则不同的选法种数共有A.1
2种B.16种C.20种D.24种5.已知菱形ABCD的边长为2,∠BAD=120°,点E,F分别在边BC,CD上,且满足BEEC=,CB2CF=,则AEAF+=A.3B.3C.23D.46.把物体放在空气中冷却,如果物体
原来的温度是θ1℃,空气的温度是θ0℃,那么tmin后物体的温度θ(单位:℃)满足公式θ=θ0+(θ1-θ0)e-kt(其中k为常数)。现有52℃的物体放在12℃的空气中冷却,2min后物体的温度是32℃。则再经过4min该物体的
温度可冷却到A.12℃B.14.5℃C.17℃D.22℃7.已知双曲线C:22221xyab−=(a>0,b>0)的左、右顶点分别为A,B,其中一条渐近线与以线段AB为直径的圆在第一象限内的交点为P,另一条渐近线与直线PA垂直,则C
的离心率为A.3B.2C.3D.28.已知函数f(x)=a(x+1)ex-x,若存在唯一的正整数x0,使得f(x0)<0,则实数a的取值范围是A.[-12e,334e)B.[334e,223e)C.[223e,12e)D.[12e,12)二、多项选择题:本题共4小题
,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分。9.为落实《山东省学生体质健康促进条例》的要求,促进学生增强体质,健全人格,锤炼意志,某学校随机抽取了甲、乙两个班级,对两个班级某一周内每天的人均体育锻炼时间(单位:分钟)进
行了调研。根据统计数据制成折线图如下:下列说法正确的是A.班级乙该周每天的人均体育锻炼时间的众数为30B.班级甲该周每天的人均体育锻炼时间的中位数为72C.班级甲该周每天的人均体育锻炼时间的极差比班级
乙的小D.班级甲该周每天的人均体育锻炼时间的平均值比班级乙的大10.已知函数f(x)=asin(2x+φ1)+bcos(2x+φ2)(其中a,b不全为0),若f(6)=0,则下列说法一定正确的是A.f(x-12)为奇函数B.f(x)的最小正周期为πC.f(x)在
区间[-12,512]上单调递增D.f(x)在区间[0,2021π]上有4042个零点11.如图,在正四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,AA1=2AB=2,点P为线段AD1上一动点,则下列说法正确的是A.直线PB1//平面BC1DB.三棱锥P-BC1D的体积为13C.三棱锥D1-
BC1D外接球的表面积为32D.直线PB1与平面BCC1B1所成角的正弦值的最大值为5312.已知红箱内有5个红球、3个白球,白箱内有3个红球、5个白球,所有小球大小、形状完全相同。第一次从红箱内取出一球后
再放回去,第二次从与第一次取出的球颜色相同的箱子内取出一球,然后再放回去,依次类推,第k+1次从与第k次取出的球颜色相同的箱子内取出一球,然后再放回去。记第n次取出的球是红球的概率为Pn,则下列说法正确的是A.P2=1732B.Pn+1=12Pn+732C.P2n+1-Pn+1=PnPn+2-12
(Pn+Pn+2)D.对任意的i,j∈N+且1≤i<j≤n,()()n1ni1ijn111(P)(P)141422180j−−−−=−−三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。,5π13.已知sin(α+6)=13,则sin(56-α)的值为。14
.若实数x,y满足lgx+1gy=lg(x+y),则xy的最小值为。15.已知奇函数f(x)在(0,+∞)上单调递减,且f(4)=0,则不等式xf(x+1)>0的解集为。16.已知直线l与抛物线C:y2=8x相切于点P,且与C的准线相交于点
T,F为C的焦点,连接PF交C于另一点Q,则△PTQ面积的最小值为;若|TF|=5,则|PQ|的值为。(本小题第一空2分,第二空3分)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.(10分)在平面四边形ABCD中,AB=2,BC=5,∠
ABC=120°,AD=13,∠ADC=2∠ACD,求△ACD的面积。18.(12分)已知数列{an}的前n项和Sn=n2。(1)求数列{an}的通项公式;(2)在①bn=2nn18n(aa)+,②bn=an·2n,③bn=(-1)n·S
n这三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并求解该问题。若,求数列{bn}的前n项和Tn。注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分。19.(12分)如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,AB=AC=2,D为BC的中点,平面BB1C
1C⊥平面ABC,设直线l为平面AC1D与平面A1B1C1的交线。(1)证明:l⊥平面BB1C1C;(2)已知四边形BB1C1C为边长为2的菱形,且∠B1BC=60°,求二面角D-AC1-C的余弦值。20.(12分)习近平同志
在十九大报告中指出,要坚决打赢脱贫攻坚战。确保到2020年在我国现行标准下农村贫困人口实现脱贫,贫困县全部摘帽。某县在实施脱贫工作中因地制宜,着力发展枣树种植项目。该县种植的枣树在2020年获得大丰收,依据扶贫政策,所有红枣由经销商统一收购。为了更好地实现效益,县扶贫办从今年收获的红枣中随
机选取100千克,进行质量检测,根据检测结果制成如图所示的频率分布直方图。右表是红枣的分级标准,其中一级品、二级品统称为优质品。经销商与某农户签订了红枣收购协议,规定如下:从一箱红枣中任取4个进行检测,若4个均为优质品,则该箱红枣定为A类;若4个中仅有3个优质品,则再从该箱中任意取出1
个,若这一个为优质品,则该箱红枣也定为A类;若4个中至多有一个优质品,则该箱红枣定为C类;其它情况均定为B类。已知每箱红枣重量为10千克,A类、B类、C类的红枣价格分别为每千克20元、16元、12元。现有两种装箱方案;方案一:将红枣采用随机混装的方式装箱;方案二:将红枣
按一、二、三、四等级分别装箱,每箱的分拣成本为1元。以频率代替概率解决下面的问题。(1)如果该农户采用方案一装箱,求一箱红枣被定为A类的概率;(2)根据所学知识判断,该农户采用哪种方案装箱更合适,并说明理由。21.(12分)已知椭圆C:22221(0)xyabab+=的离心率为63,过椭
圆焦点的最短弦长为233。(1)求椭圆C的标准方程;(2)若折线y=k|x-2|(k≠0)与C相交于A,B两点(点A在直线x=2的右侧),设直线OA,OB的斜率分别为k1,k2,且k2-k1=2,求k的值。22.(
12分)已知函数f(x)=ax-ln(x+1)。(1)讨论f(x)的单调性;(2)若f(x)≥11x+-e-x对任意的x∈(0,+∞)恒成立,求实数a的取值范围。2021年1月高三模拟考试数学评分细则三、填空题13.13;14.4;15.(51)(03)−−,,;1
6.25162,(本小题第一空2分,第二空3分).注:15题也可用集合表示:|5103xxx−−或;不写成集合或区间形式的不给分.16题第二空也可写12.5或1122.17.(10分)在平面四边形A
BCD中,25120ABBCABC===,,,13AD=,2ADCACD=,求ACD△的面积.17.【解析】【解法一】在ABC△中,由余弦定理可得:2222cosACABBCABBCABC=+−425225cos12039=+
−=,所以39AC=;................................................................................................3分在ACD△中,由正弦定理可得:sinsinACADADCACD=
,即sin2sinACADACDACD=,所以39132sincossinACDACDACD=,所以3cos2ACD=;因为(0π)ACD,,所以π6ACD=;.................................................
.....6分所以π3ADC=,π2CAD=,........................................................................................................8分所以
113322ACDSACAD==△....................................................................10分注:6分点处,“3cos2ACD=”和“π6ACD=”两式只要有一个出
现即得分.【解法二】在ABC△中,由余弦定理可得:2222cosACABBCABBCABC=+−425225cos12039=+−=,所以39AC=;..............................................
..................................................3分由已知2,ADCACD=所以sinsin2sin2sincosADCACDADCACDACD==在
ACD△中,由正弦定理可得2cosACADACD=所以3cos2ACD=因为(0π)ACD,,所以π6ACD=;......................................................6分所以π3ADC=,π2CAD=,.
.......................................................................................................8分所以113322ACDSACAD==△
....................................................................10分【解法三】在ABC△中,由余弦定理可得:2222cosACABBCABBCAB
C=+−425225cos12039=+−=,所以39AC=;................................................................................................3分在ACD△中,由正
弦定理可得:sinsinACADADCACD=,即sin2sinACADACDACD=,所以39132sincossinACDACDACD=,所以3cos2ACD=;...........................................
...........................................6分又2222cosADCDACCDACACD=+−即2313392392CDCD=+−所以213CD=或13CD=(舍)(不满足2ADCACD=)............
.......8分所以1133sin22ACDSACCDACD==△..................................................10分注:6分点处,“3cos2ACD=”
和“π6ACD=”两式只要有一个出现即得分;8分点处,若未舍掉“13CD=”,ACD△的面积算出两个值,则得8分;若只写出“213CD=”,不扣分.18.(12分)已知数列{}na的前n项和2nSn=.(1)求数列{}na的通项公式;(2)在①218()nnnnbaa+=,②2nnnba
=,③(1)nnnbS=−这三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并求解该问题.若,求数列{}nb的前n项和nT.18.【解析】(1)因为2nSn=,所以21(1)(2)nSnn−=−…,...................................................1
分所以121(2)nnnaSSnn−=−=−…,...............................................................3分当1n=时,111aS==适合上式,......................................
................................4分所以21nan=−...........................................................................
.....................5分说明:1.没有写出21(1)(2)nSnn−=−…,直接得到121(2)nnnaSSnn−=−=−…正确结果的不扣分;2.最后结果写成11{21,2nnann==−,≥,不扣分;(2)若选
①:因为222188()(21)(21)nnnnnbaann+==−+...........................................................6分2211(21)(2
1)nn=−−+,...........................................................................8分所以2222221111111335(21)(21)nTnn=−+
−++−−+.................................10分211(21)n=−+.............................................................................
.........................12分说明:最后结果写成2222(21)144(21)(21)nnnnn+−+++、都可以;若选②:方法一:因为2(21)2nnnnban==−,........................
..................................6分所以231123252(23)2(21)2nnnTnn−=++++−+−,则234+12123252(23)2(21)2nnnTnn=++++−+−,.......
..............8分两式相减可得:2312222222(21)2nnnTn+−=++++−−21822(21)212nnn++−=+−−−...............................................
................................10分16(23)2nn+=−−−,所以16(23)2nnTn+=+−....................................................
..........................12分说明:1.无错位相减过程,直接用公式得出结果的本问得3分;(其中(21)2nnbn=−1分,最后结果占2分)2.最后结果写成216232nnnTn++=+−也可以;3.考生若是错位相减时采用“2...nT=”式减去“...nT=
”按照上述各点对应得分即可.方法二:因为2(21)2nnnnban==−,......................................................6分()()1(21)2=4624162nnn
nnn−−−−−−,..............................................8分()()()()10211(2262)22(2)24624162nnnTnn−=−
−−+−−++−−−−..............................................................................................................
...........10分16(23)2nn+=+−,.......................................................................................12分说明:
最后结果写成216232nnnTn++=+−也可以;若选③:2(1)(1)nnnnbSn=−=−,...............................................................................
...6分当n为偶数时,2222222222221234(1)(21)(43)[(1)]nTnnnn=−+−+−−−+=−+−++−−3721n=+++−(321)(1)222nnnn+−+==;........
.........................................8分当n为奇数时,21(1)nnTTn+=−+2(1)(2)(1)(1)22nnnnn+++=−+=−......................
..........................................10分综上:(1)(1)2nnnnT+=−...............................................................................12分说明
:1.最后结果写成(1)2{(1),2nnnnTnnn+=−+,为偶为奇也可以;2.10分点处,写作221(1)(1)22nnnnnnTTnn−−−+=−=−=也可以.19.(12分)如图,在三棱柱111ABCABC−中,2ABAC==,D
为BC的中点,平面11BBCC⊥平面ABC,设直线l为平面1ACD与平面111ABC的交线.(1)证明:l⊥平面11BBCC;(2)已知四边形11BBCC为边长为2的菱形,且160BBC=,求二面角1DACC−−的余弦值.19.【解析】(1)【解法一
】证明:因为2ABACD==,是BC的中点,所以ADBC⊥,......................................................................................
........1分又因为平面11BBCC⊥平面ABC,且平面11BBCC平面ABCBC=,AD平面ABC,故AD⊥平面11BBCC,.......................................................................
............2分而//AD平面111ABC,且AD平面1ADC,平面1ADC平面111ABCl=,所以//ADl,...................................................
..................................................4分所以l⊥平面11BBCC;.....................................................
..............................5分注:1、2分处,条件不全不扣分2、4分处,条件不全不扣分【解法二】证明:因为2ABACD==,是BC的中点,所以ADBC⊥,..........................................
....................................................1分又因为平面11BBCC⊥平面ABC,且平面11BBCC平面ABCBC=,AD平面ABC,B1DC1ACA1B故AD⊥平面11BBC
C,...................................................................................2分又平面ABC平面111ABC,所以平面111AB
C⊥平面11BBCC,.................................................................4分而平面1ACD平面111ABCl=,故l⊥平面11BBCC.................
..........................................................................5分注:解法二应用如果两个平面都垂直于第三个平面,则它们的交线也垂直于这个平面.(2)
【解法一】因为四边形11BBCC为菱形,且160BBC=,连接1BD,则1BDBC⊥,又因为平面11BBCC⊥平面ABC,平面11BBCC平面ABCBC=,故1BD⊥平面ABC.以D为坐标原点,1
DCDADB,,分别为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系............................................................................
..................................................6分则1(000)(100)(030)(203)DCAC,,,,,,,,,,,.所以1(233)(030
)(130)ACDAAC=−==−,,,,,,,,,设平面1DAC的法向量1111()xyz=,,n,则11100ACDA==nn,即1111233030xyzy−+==,令13x=,则12z=−,所以1(302)=−,,n;.......................
..................8分设平面1CAC的法向量2222()xyz=,,n,则21200ACAC==nn,即22222233030xyzxy−+=−=,令23x=,则2211yz==−,,所以2(311)=−,,n;............
.....................................................................10分所以12121235cos||||7==,nnnnnn,.........................
...................................11分yzxB1DC1ACA1B由图可知所求二面角为锐角,所以二面角1DACC−−的余弦值为357....................
...............................12分注:8分和10分处,分别给的两个法向量的分,点坐标不给分.(2)【解法二】因为四边形11BBCC为菱形,且160BBC=,连接1BD,则1BDBC⊥,又因为平面1
1BBCC⊥平面ABC,平面11BBCC平面ABCBC=,故1BD⊥平面ABC.以D为坐标原点,1,,DADBDB分别为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系..................................
............................................................................................6分则1(0,0,0),(0,1
,0),(3,0,0),(0,2,3)DCAC−−.所以11(0,2,3),(3,0,0),(3,1,0),(0,1,3)DCDAACCC=−==−−=−,设平面1DAC的法向量1111()xyz=,,
n,则11100DCDA==nn,即11123030yzx−+==,令11y=,则1233z=,所以123(0,1,)3=n;........................................................
..............................8分设平面1CAC的法向量2222()xyz=,,n,则21200CCAC==nn,即22223030yzxy−+=−−=,令23y=,则221,1xz==,所以2(
1,3,1)=−n;..................................................................................10分所以12121235cos||||7==,nnnnnn,..
..........................................................11分由图可知所求二面角为锐角,所以二面角1DACC−−的余弦值为357...............
....................................12分(2)【解法三】GB1DC1ACA1BH因为AD⊥平面11BBCC,AD平面1ADC,所以平面1ADC⊥平面11BBCC,在平
面11BBCC内,过C作1CHDC⊥于点H,则CH⊥平面1ADC.………………………………………………………6分过C作1CGAC⊥于点G,则G为线段1AC的中点;连接HG,则CGH即为二面角1DACC−−的平面角............................
..8分在直角11DBC△中,1111237BCBDDC===,,;在1DCC△中,217CH=,..................................................................
...........9分在1ACC△中,62CG=;.............................................................................10分在直角CGH△中,21014GH=,所以35c
os7GHCGHCG==,..................................................................11分所以二面角1DACC−−的余弦值为
357.....................................................................12分注:其它建系办法参考解法一给分,建系1分,两个法向量各2分,余弦值1分,结论1分.20.(12分)习近
平同志在十九大报告中指出,要坚决打赢脱贫攻坚战.确保到2020年在我国现行标准下农村贫困人口实现脱贫,贫困县全部摘帽.某县在实施脱贫工作中因地制宜,着力发展枣树种植项目.该县种植的枣树在2020年获得大丰收,依据扶贫政策,所有红枣由经销商统一收购.为了更好的实现效
益,县扶贫办从今年收获的红枣中随机选取100千克,进行质量检测,根据检测结果制成如图所示的频率分布直方图.右表是红枣的分级标准,其中一级品、二级品统称为优质品.经销商与某农户签订了红枣收购协议,规定如下:从一箱红枣中任取4个进行检测,若4个均为优质品,则该箱红枣定为A类;若4个中仅有3个优质
品,则再从该箱中任意等级四级品三级品二级品一级品红枣纵径/mm[3035),[3540),[4045),[4550],组距频率红枣纵径/mm0.080.060.04504540O30350.02取出1个,若这一个为优质品,则该箱红枣也定为A类;若4个中至多有一个优质品,则该箱红枣定为C
类;其它情况均定为B类.已知每箱红枣重量为10千克,A类、B类、C类的红枣价格分别为每千克20元、16元、12元.现有两种装箱方案:方案一:将红枣采用随机混装的方式装箱;方案二:将红枣按一、二、三、四等级
分别装箱,每箱的分拣成本为1元.以频率代替概率解决下面的问题.(1)如果该农户采用方案一装箱,求一箱红枣被定为A类的概率;(2)根据所学知识判断,该农户采用哪种方案装箱更合适,并说明理由.20.【解析】(1)从红枣中任意取出一个,则该红枣为优
质品的概率是12,记“如果该农户采用方案一装箱,一箱红枣被定为A类”为事件A,则41341111()()()(1)2222PAC=+−....................................................................2分316=......
.......................................................................................................
....3分说明:若结果正确,但无计算式,不扣分.(2)记“如果该农户采用方案一装箱,一箱红枣被定为B类”为事件B,“如果该农户采用方案一装箱,一箱红枣被定为C类”为事件C,则43341115()(1)(1)22216PCC=−+−=,....................
.....................................5分1()1()()2PBPAPC=−−=,.............................................................
.............7分所以如果该农户采用方案一装箱,每箱红枣收入的数学期望为:31520016012015516216++=元;........................................................
.....9分由题意可知,如果该农户采用方案二装箱,则一箱红枣被定为A类的概率为12,被定为C类的概率也为12,所以如果该农户采用方案二装箱,每箱红枣收入的数学期望为:11200120115922+−=元;......
..................................................................11分因为159155所以该农户采用方案二装箱更合适......................................................
.....12分说明:1.只写结论“方案二装箱更合适”得1分;2.(),()PBPC无计算式只有结果的,不扣分;3.两个方案的数学期望,无计算式只有结果的,不扣分.21.(12分)已知椭圆2222:1(0)xyCabab+=的离心率为63,过椭圆焦点
的最短弦长为233.(1)求椭圆C的标准方程;(2)若折线|2|(0)ykxk=−与C相交于AB,两点(点A在直线2x=的右侧),设直线OAOB,的斜率分别为12kk,,且212kk−=,求k的值.21.【解析】(1)由题可知63ca=,..
..........................................................................................1分22233ba=,.............
.........................................................................................2分又因为222abc=+,所以3a=,1b=,所以椭圆C的标准方程为2213xy+=;................
...........................................4分注:1分点处,写作22613ba−=亦可;2分点处,学生直接用通径长公式不扣分;4分点处,标准方程正确即得分,否则不得分.(2)(解法一)由题意,设点B关于x轴的对称点为B.则直线(2)(0)ykxk=
−与椭圆C相交于AB,两点.设1122()()AxyBxy,,,,则22()Bxy−,,由2213(2)xyykx+==−得2222(13)62630kxkxk+−+−=,................................6分所以21226213
kxxk+=+,21226313kxxk−=+,所以,12211221122112(2)(2)()[]2()2yykxkxxxkkkkxxxxxx−−+−=−+=−+=−,........9分即32
12122263kkkkk−=−=−,整理得2210kk−−=,...................................................................................
11分解得12k=−或1k=.......................................................................................12分注:
9分点处,只要出现1221122()2xxkkkkxx+−=−即得分;11分点处,若最后k值解得的结果正确,则该点未出现亦不扣分;12分点处,解出的两个值都正确才得分,否则不得分.(解法二)由题意,设11()Axy,
,22()Bxy,,且易知212xx,由2213|2|xyykx+==−得2222(13)62630kxkxk+−+−=,...............................6分所以21226213kxxk+=+,21226313kxxk−=+,所以,
21212121212121|2||2|(2)(2)yykxkxkxkxkkxxxxxx−−−−−=−=−=−12122()2xxkkxx+=−...............................................
..................................9分即3212122263kkkkk−=−=−,整理得2210kk−−=,..................................
.................................................11分解得12k=−或1k=................................................................
.......................12分注:9分点处,只要出现1221122()2xxkkkkxx+−=−即得分;11分点处,若最后k值解得的结果正确,则该点未出现亦不扣分;12分点处,解出的两个值都正确才得分,否则不得分2
2.(12分)已知函数()ln(1)fxaxx=−+.(1)讨论()fx的单调性;(2)若1()e1xfxx−−+…对任意的(0+)x,恒成立,求实数a的取值范围.【解析】(1)11()11axafxaxx+−=−=++,其中1x−,-----------------------
----------------1分(求出导数1分,两种形式都可以,定义域不占分)若0a„,()0fx„,此时()fx在(1)−+,上单调递减;--------------------2分若0a,由()0fx11xa−,()0fx111xa−
−,此时()fx在1(11)a−−,上单调递减,在1(1)a−+,上单调递增;--------------4分(写对一个给1分)综上所述,0a„,()fx在(1)−+,上单调递减;0a,()fx在1(11)a−−,上单调递减,在1(1)a−+,上单调递增.(没综上
不扣分)(2)【解法一】由题意1eln(1)01xaxxx−+−+−+…在(0)x+,恒成立,-------------5分记1()eln(1)1xgxaxxx−=+−+−+,(0)x+,,其中(0)0g=;则(0)x+,,()0gx------------5分(构造转化1分)
()211e1(1)xgxaxx−=−−+++2e(1)xxax−=−−+-其中(0)1ga=−;323312(1)e(1)()e(1)(1)e(1)xxxxxgxxxx−−++=+−=+++,记
()hx=3(1)e(1)xxx−++,因为()hx=2e3(1)0xxx++,(0)x+,,所以()hx在(0)+,上单调递增,所以()(0)0hxh=,所以()0gx,所以()gx在(0)+,上单调递增;--------------6分(导数的单调性1分)①若1a
…,因为()gx在(0)+,上单调递增,所以()(0)10gxga=−…,所以()gx在(0)+,上单调递增,所以()(0)0gxg=,符合题意;-------------8分②若0a„,()gx2e0(1)xxax−=−−+所以()gx在(0)+,上单调递减,所以()(0
)0gxg=,不合题意;-------------9分(或者找特殊点如:11(1)eln202ga−=+−−,不合题意;)③若01a,因为211()ee1(1)xxgxaaxx−−=−−+−++,所以ln(ln
)e0agaa−−=,又因为,()gx在(0)+,上单调递增,所以当(0ln)xa−,时,()0gx,所以()gx在(0ln)a−,上单调递减,所以当(0ln)xa−,时,()(0)0gxg=,不合题意;--
------------11分综上实数a的取值范围是[1)+,.--------------12分(结论1分)【解法二】记()e(1)xgxx=−+,(0)x+,,()e10xgx=−,所以()gx在(0)+,上单调
递增,所以()(0)0gxg=,即e(1)xx+--------------6分所以111e011exxxx−−=−++恒成立;--------------7分①若1a…,记1()eln(1)1xhxaxxx−=+−+−+,
(0)x+,,1()eln(1)1xhxxxx−+−+−+…,记1()eln(1)1xxxxx−=+−+−+,22111111()111(1)e1(1)1xxxxxxx=−+−−+−+++++2222(1)2(1)10(1)(1)xxxxx+−++==++,所以()x在(0
)+,上单调递增,所以()(0)0x=,所以()0hx,符合题意;--------------9分②若0a„,(1)ln20fa=−,不合题意;--------------10分③若01a
,由(1)知,()fx在1(01)a−,上单调递减,所以1(1)(0)0ffa−=,不合题意;--------------11分综上实数a的取值范围是[1)+,.--------------12分
【解法三】由题意1eln(1)01xaxxx−+−+−+…在(0)x+,恒成立,记1()eln(1)1xgxaxxx−=+−+−+,(0)x+,,其中(0)0g=;()211e1(1)xgxaxx−
=−−+++2e(1)xxax−=−−+--------------5分因为(0)0g=,且(0)x+,,()0gx所以(0)10ga=−…,得1a…--------------8分下证充分性:若1a…,则1()eln(1)1xgxxxx−+−+−+…
,(0)x+,,--------------9分记1()eln(1)1xxxxx−=+−+−+,则22111111()111(1)e1(1)1xxxxxxx=−+−−+−+++++2222(1)2(1)10(1)(1
)xxxxx+−++==++,所以()x在(0)+,上单调递增,所以()(0)0x=,所以()0gx,------------11分所以实数a的取值范围是[1)+,.------------12分【解法四】由题意1eln(1)01xaxxx−+−+−+…在(0)x
+,恒成立,记1()eln(1)1xgxaxxx−=+−+−+,(0)x+,,其中(0)0g=;()211e1(1)xgxaxx−=−−+++2e(1)xxax−=−−+--------------5分因为(0)0g=,且(0)x+,,()0gx所以(0)10
ga=−…,得1a…--------------8分下证充分性:【格式一】当1a…时,1()ln(1)1xgxxexx−+−+−+…,设()lnhxxx=−,(0)x+,,1()1hxx=−,所以()hx在(01),上单调递增,(1)+,上单调递减.--------------9
分易证得1xxe+„,--------------10分所以()11xxe−−+…,又(0)x+,时,()1110xxe−−+…,所以1((1))()xhxhe−−+…,所以1((1))()0xhxhe
−−+−…,即1ln(1)01xxexx−+−+−+…,即()0gx…,--------------11分所以实数a的取值范围是[1)+,.-------------12分【格式二】当1a…时,1()ln(1)1xgxxexx−+−+−+…,设()0xhxxex−=+,
,因为()10xhxe−=−,所以()hx在(0)x+,单调递增,--------------9分易证得ln1xx−„,--------------10分所以ln(1)xx+„,则ln(1)1(ln(1))ln(1)ln(1)1xhxxexx−++=++=+++,所以(ln(1)
)()hxhx+„,所以1()ln(1)()(ln(1))01xgxxexhxhxx−+−+−=−++厖,-------11分所以实数a的取值范围是[1)+,.------------12分