【文档说明】山东省菏泽市2021届高三上学期期中考试数学试卷(A)【精准解析】.doc,共(24)页,2.907 MB,由小赞的店铺上传
转载请保留链接:https://www.doc5u.com/view-8ae396bc7046824f095b8b5d5fe7affa.html
以下为本文档部分文字说明:
2020-2021学年度第一学期期中考试高三数学试题(A)第I卷选择题一、单项选择题1.已知集合24Axx=∣,21xBx=∣,则AB等于()A.[2,1)−B.[2,0)−C.(1,2]D.[2,)−+【答案】B【解析】【分析】先
利用一元二次不等式与指数不等式的解法求出集合A,B,然后进行交集的运算即可.【详解】24{|22}Axxxx==−∣,21{|0}xBxxx==∣,){|20}2,0ABxx=−=−.故选:B.2.已知i为虚数单位,若21mii+−是纯虚数
,则实数m的值为()A.12B.12−C.2D.2−【答案】C【解析】【分析】先化简复数21mii+−,再根据复数是纯虚数即可列式求解.【详解】()()()()2122211122miimimmiiii+++−+==+−−+,又21mii
+−是纯虚数,202202mm−=+,解得2m=.故选:C.3.在ABC中,角A、B所对的边长分别为a、b,则“ab=”是“coscosaAbB=”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分又不必要条件【答案】
C【解析】【分析】由coscosaAbB=结合正弦定理求得AB=,进而判断可得出结论.【详解】若coscosaAbB=,由正弦定理可得sincossincosAABB=,所以,sincoscossin0ABAB−=,即()sin0AB−=,0A,0B,可
得AB−−,所以,0AB−=,AB=.由abAB==可知,coscosaAabbB==.因此,“ab=”是“coscosaAbB=”的充要条件.故选:C.【点睛】方法点睛:判断充分条件和必要条件,一
般有以下几种方法:(1)定义法;(2)集合法;(3)转化法.4.如果向量a,b的夹角为,我们就称ab为向量a与b的“向量积”,ab还是一个向量,它的长度为|||||sinabab=∣,如果||10a=,||2b=,12ab=−,则||=ab()A.16
−B.8C.16D.20【答案】C【解析】【分析】利用平面向量数量定义求出夹角的余弦值,进而可得其正弦值,再根据向量积的定义可求得结果.【详解】因为||||cos102cos12abab===−,所以3cos5=−,因为[0,],所以4sin5=,所以
4||||||sin102165abab===.故选:C【点睛】关键点点睛:根据平面向量数量积的定义求出夹角的余弦值,进而求出其正弦值是解题关键.5.中国的5G技术领先世界,5G技术的数学原理之一便是著名的香农公式:2log1SCWN=+,它表示:在受噪
声干扰的信道中,最大信息传递速率C取决于信道带宽W、信道内信号的平均功率S、信道内部的高斯噪声功率N的大小,其中SN叫做信噪比.当信噪比比较大时,公式中真数中的1可以忽略不计,按照香农公式,若不改变带宽W,
而将信噪比SN从1000提升至5000,则C大约增加了()附:2lg0.3010A.20%B.23%C.28%D.50%【答案】B【解析】【分析】由题意可得C的增加比率为222log(15000)log(11000)log(11000)WWW+−++,再由对数的运算性质求解.【详解】将信噪比S
N从1000提升至5000时,C增加比率为222log(15000)log(11000)log(11000)WWW+−++222lg5000lg1000log5001log1001lg2lg2lg1000log1001lg2−
−=1lg20.2323%3−==.故选:B.6.已知函数()yfx=的图象如图所示,则此函数可能是()A.sin6()22xxxfx−=−B.sin6()22xxxfx−=−C.cos6()22xxxfx−=−D.cos6()22xxxfx−=−【答案】D【解析】【分
析】由函数图象可得()yfx=是奇函数,且当x从右趋近于0时,()0fx,依次判断每个函数即可得出.【详解】由函数图象可得()yfx=是奇函数,且当x从右趋近于0时,()0fx,对于A,当x从右趋近于0时,sin60x,22xx−,故()0fx,不符合题意,故A错误;对于
B,()()sin6sin6()2222xxxxxxfxfx−−−−===−−,()fx是偶函数,不符合题意,故B错误;对于C,()()cos6cos6()2222xxxxxxfxfx−−−−===−−,()fx是偶函数,不符合题意,故C错误;对于D,
()()cos6cos6()2222xxxxxxfxfx−−−−===−−−,()fx是奇函数,当x从右趋近于0时,cos60x,22xx−,()0fx,符合题意,故D正确.故选:D.【点睛】思路点睛:函数图象的辨识可从以下方面入
手:(1)从函数的定义域,判断图象的左右位置;从函数的值域,判断图象的上下位置.(2)从函数的单调性,判断图象的变化趋势;(3)从函数的奇偶性,判断图象的对称性;(4)从函数的特征点,排除不合要求的图象.7.已知数列na为等差数列,首项为2,公差为3,数列
nb为等比数列,首项为2,公比为2,设nnbca=,nT为数列nc的前n项和,则当2020nT时,n的最大值是()A.8B.9C.10D.11【答案】A【解析】【分析】由已知分别写出等差数列与等比数列的通项公式,求得数列nc的通项公式,利用数列的分组求和法可得数列nc的前n项和n
T,验证得答案.【详解】解:由题意得:323(1)1nann−=+−=,2nnb=,2321nnnnbcaa==−=,123nTccc=+++…nc+123321321321=−+−+−+…321n+−(1233222=+++…)2nn+
−()212312nn−=−−1326nn+=−−,当8n=时,98326815222020T=−−=;当9n=时,109326930572020T=−−=,n的最大值为8.故选:A.【
点睛】关键点点睛:本题解题的关键是求出数列nc的通项公式,利用分组求和求出数列nc的前n项和nT.8.已知函数()()1221,22,2xaxaxfxax−−++=(0a且1a)
,若()fx有最小值,则实数a的取值范围是()A.30,4B.31,2C.()30,11,2D.330,1,42【答案】D【解析】【分析】根据函数()fx有最小值可得出函数()2
21yaxa=−++的单调性,然后对函数12xya−=在区间()2,+上的单调性进行分类讨论,可得出关于实数a的不等式组,综合可得出实数a的取值范围.【详解】由于函数()fx有最小值,则函数()221yaxa=−++在区间(,2−上不为增函数,可得20
a−.当2a=时,()5,22,2xxfxx=,225,此时函数()fx无最小值;当20a−时,即当2a时,函数()221yaxa=−++在区间(,2−上为减函数,①若函数12xya−=在()2,+上为增函数,则1a,且有()2
122212aaa−−++,即230a−,解得32a,此时312a;②若函数12xya−=在()2,+上为减函数,则01a,且120xa−,所以,()22210aa−++,即430a−,解得34a,此时304a
.综上所述,实数a的取值范围是330,1,42.故选:D【点睛】关键点点睛:本题考查利用分段函数的最值求参数,解题时要根据题意分析出两支函数在各自定义域上的单调性,并分析出间断点处函数值的大小关系,本题易错的地方在于忽略函数12xya
−=在区间()2,+上单调递减,忽略()22210aa−++这一条件的分析,进而导致求解出错.二、多项选择题9.若正实数a,b满足1ab+=,则下列选项中正确的是()A.ab有最大值14−B.+ab有最小值2C.11ab+有最小值4D.22ab+有最小值22【答案】C【解析】【分析】
由基本不等式知14ab,结合特殊值法即可判断选项的正误.【详解】2abab+当且仅当ab=时等号成立,即14ab,故A错误;B中,若18,99ab==,有22123ab++=,即最小值不为2,错误;C中,114ababab++=,正确
;D中,若12,33ab==,有2214529992ab=+=+,即最小值不为22,错误;故选:C10.如图所示,在棱长为2的正方体1111ABCDABCD−中,M,N分别为棱11CD,1CC的中点,则下列结论正确的是
()A.直线AM与BN是平行直线B.直线BN与1MB是异面直线C.直线MN与AC所成的角为60°D.平面BMN截正方体所得的截面面积为92【答案】BCD【解析】【分析】根据异面直线的定义直接判断AB选项,根据1//MNDC,转化求异面直线所成的角,利用确定
平面的依据,作出平面BMN截正方体所得的截面,并求面积.【详解】A.直线AM与BN是异面直线,故A不正确;B.直线BN与1MB是异面直线,故B正确;C.由条件可知1//MNDC,所以异面直线MN与AC所成的角为1ACD,1ACD△是等边三角形,所以160ACD=,故
C正确;D.如图,延长MN,并分别与1DD和DC交于,EF,连结,EAGB交于点F,连结1,AMBN,则四边形1ABNM即为平面BMN截正方体所得的截面,由对称性可知,四边形1ABNM是等腰梯形,12,22MNAB==,15AMBN==,则梯形的高是()22232522h骣琪=
-=琪桫,所以梯形的面积()1329222222S=+=,故D正确.故选:BCD【点睛】关键点点睛:本题考查以正方体为载体,判断异面直线,截面问题,本题关键选项是D,首先要作出平面BMN与正方体的截面,即关键作
出平面EFG.11.高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号,他和阿基米德、牛顿并列为世界三大数学家,用其名字命名的“高斯函数”为:设xR,用x表示不超过x的最大整数,则yx=称为高斯函数,例如:35]4[−−.=,2.12=,已知函数2
1()12xxefxe=++,()[()]gxfx=,则下列叙述正确的是()A.()gx是偶函数B.()fx在R上是增函数C.()fx的值域是1,2−+D.()gx的值域是{1,0,1}−【答案】B【解析】【分析】
计算(2),(2)gg−得出()()22gg−判断选项A不正确;通过分离常数结合复合函数的单调性,可得出()fx在R上是增函数,判断选项B正确;由xye=的范围,利用不等式的关系,可求出15()22fx,进而判断选项CD不正确,即可求得结果.【详解】对于A,根据题意知,21
52()1221xxxefxee=+=−++.∵252(2)[(2)]221gfe==−=+,2222121(2)[(2)]01212egfee−−−=−=+=+=++,(2)(2)gg−,
∴函数()gx不是偶函数,故A错误;对于B,1xye=+在R上是增函数,则21xye=+在R上是减函数,则52()21xfxe=−+在R上是增函数,故B正确;对于C,0xe,11xe+,2202,20,11xxee−−++15()22fx,即()fx的值域是15
,22,故C错误;对于D,()fx的值域是15,22,则()gx的值域是{0,1,2},故D错误.故选:B.【点睛】本题要注意对函数的新定义的理解,研究函数的单调性和值域常用分离常数,属于较难题.12.已知函数()sin()(0)
fxx=+满足()()00212fxfx=+=,且()fx在()00,1xx+上有最大值,无最小值,则下列结论正确的是()A.0112fx+=B.若00x=,则()sin4fxx=+
C.()fx的最小正周期为4D.()fx在(0,2020)上的零点个数最少为1010个【答案】AC【解析】【分析】解:对A,根据正弦函数图象的对称性可判断;对B,令00x=代入()022fx=,以及0112fx+=
,即可求出,,进而求得()fx;对C,根据2T=,即可求出最小正周期;对D,由4T=可得函数()fx在区间(0,2020)上的长度恰好为505个周期,令(0)0f=,即可判断.【详解】解:对A,(
)00,1xx+的区间中点为012x+,根据正弦曲线的对称性知0112fx+=,故A正确;对B,若00x=,则()20sin211sin122ff===+=,()fx在()00,1xx+上有最大值,无最小值,24k=+,则
()42kkz=+,,故B错误;对C,()()0000211sin1222sin2xfxfxx++=+==+=,又()fx在()00,1xx+上有最大值,无最小值,002122224xkxk++=+
+=+,(其中kz),解得:2=,2242T===,故C正确;对D,当4T=时,区间(0,2020)的长度恰好为505个周期,当()00f=时,即k=时,()fx在开区间(0,
2020)上零点个数至多为50521010=个零点,故D错误.故选AC.【点睛】关键点点睛:对关于三角函数命题的真假问题,结合三角函数的图象与性质,利用特殊值法以及三角函数的性质是解题的关键.第II卷非选择题三、填空题13.已知角的终边经过点()3
,4P−,则sin2cos+的值等于______.【答案】25−【解析】【分析】根据三角函数定义求出sin、cos的值,由此可求得sin2cos+的值.【详解】由三角函数的定义可得()2233cos534−==−−+,(
)2244sin534==−+,因此,432sin2cos2555+=+−=−.故答案为:25−.14.已知曲线23lnyxx=−的一条切线的斜率为1−,则该切线的方程为______.【答案】20xy+−=【解析】【分析】设出切点坐标,利用函数
在切点处的斜率为1−即可求出切点,进而求出切线方程.【详解】设切点为()00,xy,32yxx=−,00321xx−=−,解得032x=−(舍去)或01x=,01y=,故切线方程为()111yx−=−−,即20xy+−=.故答案为:20xy+−=.15.
已知定义在R上的奇函数()fx满足(3)(3)0fxfx++−=,且当(3,0)x−时,2()log(3)fxxa=+−,若(7)2(11)ff=,则实数a=______.【答案】1【解析】【分析】由抽象形式的变形得到函数的周
期为6,并根据条件求出()10f−=,最后代入函数解析式求a.【详解】因为函数是奇函数,所以()()33fxfx−=−−,即()()()()()()33330,33fxfxfxfxfxfx++−=+−−=+=−,所以函数()fx的周期为
6,()()()()()721112121fffff==−=−,即()10f=,()()110ff−=−=,而()21log20fa−=−=,解得:1a=.故答案为:1【点睛】关键点点睛:本题的关键是根据函数是奇函数,有()()33fxfx−=−−,结合条件,得到函数的周期为
6.16.如图,正四面体ABCD−的棱长为2,点E、F分别是棱BD、BC的中点,则该正四面体的内切球半径为______;平面AEF截该内切球所得截面的面积为______.【答案】(1).66(2).433【解析】【分析】计算出正四面体ABCD−的体积V以及表面积S,可求得该正四
面体的内切球半径为3VRS=,找出球心的位置,计算出球心到截面AEF的距离d,利用勾股定理可求得平面AEF截该内切球所得截面圆的半径为22dRr−=,进而可求得截面圆的面积.【详解】如下图所示:设点A在底面BCD内的射影为点N,则正四面体ABC
D−的球心O在AN上,等边BCD△的外接圆半径为2232sin603BN==,所以,22263ANABBN=−=,所以,正四面体ABCD−的体积为2111326222332233BCDVSAN===△,正四面体ABCD−的表面积为213424322S==,设该正四面体的内切球
半径为R,则13VSR=,可得366VRS==,设EFBHM=,连接AM,连接BN并延长交CD于点H,则H为CD的中点,连接AH,过点O在平面ABH内作OPAM⊥,垂足为点P,AN⊥平面BCD,EF平面BCD,
EFAN⊥,H为CD的中点,且BCD△为等边三角形,所以,BHCD⊥,E、F分别是棱BD、BC的中点,则//EFCD,EFBH⊥,ANBHN=,EF⊥平面ABH,OP平面ABH,OPEF⊥,OPAM⊥,AMEFM=,O
P⊥平面AEF,EF为BCD△的一条中位线,且EFBHM=,则M为BH的中点,所以,1322BMBH==,36MNBNBM=−=,AN⊥平面BCD,MN平面BCD,ANMN⊥,22112AMANMN=+=,62AO
ANONANR=−=−=,由sinMNOPMANAMOA==,可得2222OP=,易知,平面AEF截正四面体ABCD−内切球的截面为圆,且该圆的半径为22233rROP=−=,因此,截面圆的面积为2433r=.故答案为
:66;433.【点睛】结论点睛:表面积为S,体积为V的棱锥的内切球的半径为3VrS=.四、解答题17.已知a,b,c分别为ABC的三个内角A,B,C的对边,()(sinsin)()sinbcBCacA+−=−.(1)求B;(2)若4b=,
ABC的面积为43,求ac+.【答案】(1)3;(2)8.【解析】【分析】(1)利用正弦定理化简已知等式可得222bacac=+−,由余弦定理可得1cos2B=,结合范围0B,可求B的值.(2)由已
知利用三角形的面积公式可求ac的值,进而利用余弦定理可求ac+的值.【详解】(1)由()(sinsin)()sinbcBCacA+−=−,根据正弦定理可得()()()bcbcaca+−=−,即222bacac=+−,22
2acacb=+−由余弦定理2222cosbacacB=+−,得2221cos22acbBac+−==,由于0B,所以3B=.(2)因为ABC的面积为43,所以13sin4324acBac==,即16ac=,因为22216bacac=+−=,所以2232ac+=,所以
2228acacac+=++=【点睛】方法点睛:解三角形时,有时可用正弦定理,有时也可用余弦定理,应注意用哪一个定理更方便、简捷.如果式子中含有角的余弦或边的二次式,要考虑用余弦定理;如果遇到的式子中含有角的正弦或边的一次式时,则考虑用正弦定理;以上特征都不明显时,则要
考虑两个定理都有可能用到.18.新冠肺炎疫情发生以后,口罩供不应求,某口罩厂日夜加班生产,为抗击疫情做贡献.生产口罩的固定成本为400万元,每生产x万箱,需另投入成本()px万元,当产量不足60万箱时,()2150
2pxxx=+;当产量不小于60万箱时,()64001011860pxxx=+−,若每箱口罩售价100元,通过市场分析,该口罩厂生产的口罩可以全部销售完.(1)求口罩销售利润y(万元)关于产量x(万箱)的函数关系式;(2)当产量为多少万箱
时,该口罩生产厂在生产中所获得利润最大?【答案】(1)2150400,060264001460,60xxxyxxx−+−=−+;(2)80万箱.【解析】【分析】(1)分
060x和60x两种情况分析,利用利润等于销售收入减去成本可得出口罩销售利润y(万元)关于产量x(万箱)的函数关系式;(2)分060x和60x两种情况分析,利用二次函数和基本不等式求出口罩销售利润y的最大值及其对应的x值,综合可得出结论.【详解】
(1)当060x时,2211100504005040022yxxxxx=−+−=−+−;当60x时,6400640010010118604001460yxxxxx=−+−−=−+.所以,2150400,060264001460,60
xxxyxxx−+−=−+;(2)当060x时,221150400(50)85022yxxx=−+−=−−+,当50x=时,y取得最大值,最大值为850万元;当60x时,640064001460146021
300yxxxx=−+−=,当且仅当6400xx=时,即80x=时,y取得最大值,最大值为1300万元.综上,当产量为80万箱时,该口罩生产厂在生产中获得利润最大,最大利润为1300万元.【点睛】思路点睛:解函数应用题的一般程序:
第一步:审题——弄清题意,分清条件和结论,理顺数量关系;第二步:建模——将文字语言转化成数学语言,用数学知识建立相应的数学模型;第三步:求模——求解数学模型,得到数学结论;第四步:还原——将用数学方法得到的结论还原为实
际问题的意义;第五步:反思回顾——对于数学模型得到的数学结果,必须验证这个数学解对实际问题的合理性.19.等比数列na中,1a,2a,3a分别是下表第一、二、三行中的某一个数,且1a,2a,3a中的任何两个数不在下表的同一列.第一列第二列第三列第一行2310第二行9414第
三行81827(1)求数列na的通项公式;(2)记mb为数列na在区间()(0,]mmN中的项的个数,求数列mb的前100项的和.【答案】(1)3nna=;(2)284.【解析】【分析】(1)由题可得等比数列na的首项
为3,公比为3,即可得出通项公式;(2)根据题意得出当133nnmb+时,mbn=,再分组求和即可求出.【详解】(1)由题意结合表中数据可得13a=,29a=,327a=,所以等比数列na的首项为3,公比为3,所以na
的通项公式为1333nnna−==;(2)由题设及(1)知120bb==,且当133nnmb+时,mbn=.所以()()()()()10012348910262728808182100Sbbbbbbbbbbbbbb=++
+++++++++++++++2061182543204=++++284=.【点睛】解题关键:由题得出120bb==,且当133nnmb+时,mbn=是解题的关键,再利用分组求和即可.20.已知函数()()sin0,06fx
AxA=+只能同时....满足下列三个条件中的两个:①图象上一个最低点为2,23M−;②函数()fx的图象可由2sin4yx=−的图象平移得到;③若对任意xR,()()()12fxfxfx恒成立,且12xx−的最小值为2.(1)
请写出这两个条件序号,并求出()fx的解析式;(2)求方程()10fx−=在区间,−上所有解的和.【答案】(1)①③,()2sin26fxx=+;(2)3−.【解析】【分析】(1)由题意分析出①②矛盾,可知③满足题意,
由③可得出函数()fx的最小正周期为,可求得2=,可说明②不符合条件,进而可知符号题意的条件序号为①③,可得出2A=,由此可得出函数()fx的解析式;(2)由()10fx−=可得1sin262x+=,解得()xkkZ=或
()3xkkZ=+,再由,x−可求得结果.【详解】(1)函数()sin6fxAx=+满足的条件为①③;理由如下:由题意可知条件①②互相矛盾,故③为函数()sin6fxAx=+
满足的条件之一,由③可知,函数()fx的最小正周期为T=,所以2=,故②不合题意,所以函数()sin6fxAx=+满足的条件为①③;由①可知2A=,所以()2sin26fxx=+
(2)因为()10fx−=,所以1sin262x+=,所以()2266xkkZ+=+或()52266xkkZ+=+,所以()xkkZ=或()3xkkZ=+又因为,x−,所以x的取值为
−、23−、0、3、,所以方程()10fx−=在区间,−上所有的解的和为3−.【点睛】方法点睛:根据三角函数()()sinfxAxb=++的基本性质求函数解析式的方法:(1)求A、()()maxmin:2fx
fxbA−=,()()maxmin2fxfxb+=;(2)求出函数的最小正周期T,进而得出2T=;(3)取特殊点代入函数可求得的值.21.如图,点C是以AB为直径的圆上的动点(异于A,B),已知2AB=,7AE=,四边形BEDC为矩形,平面ABC⊥平面BCDE.设平面EAD与平面
ABC的交线为l.(1)证明:l⊥平面ACD;(2)当三棱锥ABCE−的体积最大时,求平面ADE与平面ABC所成的锐二面角的余弦值.【答案】(1)证明见解析;(2)105.【解析】【分析】(1)先利用已知条件证明BC⊥平面ACD,再利用线面平行的
性质定理证明//lBC,即证l⊥平面ACD;(2)先利用基本不等式探索2AC=时三棱锥ABCE−体积最大,再建立以C为坐标原点的空间直角坐标系(如图),计算平面ADE与平面ABC的法向量所成的夹角的余弦值,其绝对值计算对应平面的锐二面角的余弦值.【详解】(
1)证明:因为四边形BEDC为矩形,所以CDCB⊥,因为ACB是以AB为直径的圆上的圆周角,所以BCAC⊥,因为ACDCC=,AC,DC平面ACD,所以BC⊥平面ACD因为//EDBC,BC平面ADE,DE面ADE,所以//BC平面
ADE.平面EAD与平面ABC的交线为l,得//lBC.因此l⊥平面ACD.(2)解:ABC中,设ACx=,24(02)BCxx=−,所以211422ABCSACBCxx==−△,因为7AE=,2AB=,所以3BE=,因为平面ABC⊥平面BCDE
,平面ABC平面BCDEBC=,BEBC⊥,BE平面BCDE,所以BE⊥平面ABC.所以13ABCEEABCABCVVSBE−−==△()22222333434466623xxxxxx+−=−=−=,当且仅当
224xx=−,即2x=时,三棱锥ABCE−体积的最大值为33,因为//BECD,所以CD⊥平面ABC.以C为坐标原点,以CA,CB,CD所在直线分别为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系.则(0,0,0)
C,(2,0,0)A,(0,0,3)D,(0,2,3)E,所以(2,0,3)AD=−,(0,2,0)DE=,平面ABC的法向量1(0,0,3)n=,设平面ADE的法向量2(,,)nxyz=,2200nADnDE==,所以23020xzy−+==,取3x=
,则0y=,2z=,即2(3,0,2)n=,所以121212610cos,535nnnnnn===,故平面ADE与平面ABC所成的锐二面角的余弦值为105.【点睛】方法点睛:求二面角的方法通常有两个思路:一是利用空间向量,建立坐标系,求得对
应平面的法向量之间夹角的余弦值,再判断锐二面角或钝二面角,确定结果,这种方法优点是思路清晰、方法明确,但是计算量较大;二是传统方法,利用垂直关系和二面角的定义,找到二面角对应的平面角,再求出二面角平面角的大小,这种解法的关键是找到平面角.
22.已知函数()ln()fxxaxaR=−.(1)讨论函数()fx的单调性;(2)证明不等式2()xeaxfx−−恒成立.【答案】(1)答案见解析;(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)求出函数导数,讨论a的范围结合导数即可得
出单调性;(2)构造函数2()lnxxex−=−,利用导数可得()x在(0,)+上有唯一实数根0x,且012x,则可得()0()0xx,即得证.【详解】(1)11()(0)axfxaxxx−=−=,当0a时,()0
fx,所以()fx在(0,)+上单调递增;当0a时,令()0fx=,得到1xa=,所以当10,xa时,()0fx,()fx单调递增,当1,xa+,()0fx,()fx单调递减.综上所述,当0a时,()fx在(0,)+上单调递增
;当0a时,()fx在10,a上单调递增,在1,a+上单调递减.(2)设函数2()lnxxex−=−,则21()xxex−=−,可知()x在(0,)+上单调递增.又由(1)0,(2)0知,()x在
(0,)+上有唯一实数根0x,且012x,则()020010xxex−=−=,即0201xex−=.当()00,xx时,()0x,()x单调递减;当()0xx+时,()0x,()x单调递增;所以()0200()lnxxxex
−=−,结合0201xex−=,知002lnxx−=−,所以()()22000000001211()20xxxxxxxxx−−+=+−==,则2()ln0xxex−=−,即不等式2()xeaxfx−−恒成立.【点睛】关键点睛:本
题考查不等式恒成立的证明,解题的关键是转化为证明2()lnxxex−=−的最小值大于0.