【文档说明】北京市丰台区2023-2024学年高二下学期7月期末考试 数学 Word版含解析.docx,共(23)页,1.152 MB,由小赞的店铺上传
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丰台区2023~2024学年度第二学期期末练习高二数学2024.07考生须知1.答题前,考生务必先将答题卡上的学校、班级、姓名、教育ID号用黑色字迹签字笔填写清楚,并认真核对条形码上的教育ID号、姓名
,在答题卡的“条形码粘贴区”贴好条形码.2.本次练习所有答题均在答题卡上完成.选择题必须使用2B铅笔以正确填涂方式将各小题对应选项涂黑,如需改动,用橡皮擦除干净后再选涂其它选项.选择题必须使用标准黑色字迹签字笔书写,要求字
体工整、字迹清楚.3.请严格按照答题卡上题号在相应答题区内作答,超出答题区域书写的答案无效,在练习卷、草稿纸上答题无效.4.本练习卷满分共150分,作答时长120分钟.第一部分(选择题共40分)一、选择题
共10小题,每小题4分,共40分.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.1.已知集合04Axx=,13Bxx=−,则AB=()A.(0,3B.0,3C.1,0)(
0,4−D.1,4−2.在一般情况下,下列各组的两个变量呈正相关的是()A.某商品的销售价格与销售量B.汽车匀速行驶时的路程与时间C.气温与冷饮的销售量D.人的年龄与视力3.已知命题p:1x,2
10x+>,则p是()A.1x,210x+>B.1x,210x+C.1x,210x+D.1x,210x+4.已知复数11iz=−,则它的共轭复数z=()A.11i22+B.11i22−C.11i22−+D.11i22−−5.下列
求导运算错误的是()A.()32223566xxxx−+=−B.()cos2sin2xx=−C.()12xx=D.()()e1exxxx=+6.已知复数izxy=+(x,yR),则“0x=”是“复数z对应点在虚轴上”的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条
件D.既不充分也不必要条件7.已知函数()23cosfxxx=−,则()A.()()()3eπfff−B.()()()πe3fff−C.()()()π3efff−D.()()()e3πfff−8.若0a,0b,且3abab=++,则ab的最小
值为()A.1B.3C.9D.109.在同一平面直角坐标系内,函数()yfx=及其导函数()yfx=的图象如图所示,已知两图象有且仅有一个公共点,其坐标为()0,1,则()A.函数()exyfx=的最大值为1B.函数()exyfx=的最小值为
1C.函数()exfxy=的最大值为1D.函数()exfxy=的最小值为110.甲、乙、丙、丁、戊共5名同学进行数学建模比赛,决出了第1名到第5名名次(无并列情况).甲、乙、丙去询问成绩.老师对甲说:“你不是最差的.”对乙说:“很遗憾,你和甲都没有得到冠军.”对丙说:“你不是第2名.”从
这三个回答分析,5名同学可能的名次排列情况种数为()A.44B.46C.52D.54第二部分(非选择题共110分)的的二、填空题共5小题,每小题5分,共25分.11.612xx−的展开式中的常数项为_______.12.已知线性相关的两个变量x和y
的取值如下表,且经验回归方程为ˆˆ0.95yxa=+,则ˆa=______.x0134y2.24.3486.713.某校举办“品味‘蔬’香,‘勤’满校园”蔬菜种植活动.某小组种植的番茄出芽率(出芽的种子数占总种子数的百分比)为80%,出苗率(出苗的种子数占总种子数的百分比)为70%.若该小组
种植的其中一颗种子已经出芽,则它出苗的概率为______.14.能够说明“设a,b,c是任意实数.若abc,则abc+”是假命题一组实数a,b,c的值依次为______.15.已知函数2()e(1)xfxaxx=−−(aR).
给出下列四个结论:①当1a=时,若()fx的图象与直线ym=恰有三个公共点,则m的取值范围是25(e,)e−;②若()fx在2x=−处取得极小值,则a的取值范围是1(,)2−−;③aR,曲线()yfx=总存在两条互相垂直的切线;④若()fx存在最小值,则a的取值范围是(0,)+
.其中所有正确结论的序号是______.三、解答题共6小题,共85分.解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.16.2024年春节期间,全国各大影院热映《第二十条》、《飞驰人生2》、《热辣滚烫》、《熊出没.逆转时
空》4部优秀的影片.现有4名同学,每人选择这4部影片中的1部观看.(1)如果这4名同学选择观看的影片均不相同,那么共有多少种不同的选择方法?(2)如果这4名同学中的甲、乙2名同学分别选择观看影片《第二十条》、《飞驰人生2》,那么共有多少种不同的选择方法
?(3)如果这4名同学中恰有2名同学选择观看同一部影片,那么共有多少种不同的选择方法?17.在上个赛季的所有比赛中,某支篮球队的胜负情况及该球队甲球员的上场情况如下表:.的胜负情况甲球员上场情况获胜未获胜上场4
0场5场未上场2场3场(1)求甲球员上场时,该球队获胜的概率;(2)从表中该球队未获胜的所有场次中随机选取3场,记为甲球员未上场的场数,求的分布列和数学期望()E.18.已知函数()2212xfxx+=+.(1)求曲线()yfx=在点()()1,1f处的切线方程;(2)求()fx的
极值.19.随着科技的不断发展,人工智能技术在人类生产生活中的应用越来越广泛.为了解用户对A,B两款人机交互软件(以下简称软件)的满意度,某平台随机选取了仅使用A款软件的用户和仅使用B款软件的用户各500人,采用打分方式进行调查,情况如下图:根据分数把用户的满意度分为三个等级,如下表:分数54
3满意非常满满不满度意意意假设用频率估计概率,且所有用户的打分情况相互独立.(1)分别估计仅使用A款软件的全体用户和仅使用B款软件的全体用户对所使用软件的满意度为“非常满意”的概率;(2)从仅使用A款软件的全体用户中随机选取
2人,从仅使用B款软件的全体用户中随机选取1人,估计这3人中恰有1人对所使用软件的满意度为“非常满意”的概率;(3)从仅使用A,B两款软件的全体用户中各随机选取10人进行电话回访,记X为仅使用A款软件的10人中对所使用软件的满意度为“不满意”的
人数,Y为仅使用B款软件的10人中对所使用软件的满意度为“不满意”的人数,试比较X,Y的方差()DX,()DY的大小.(结论不要求证明)20.已知函数()()()21lnfxxxax=+−−(aR).(1)若()fx在区间)1,0−上单调递减,求a的取值范围;(2)当1a=−
时,求证:()0fx.21.已知集合1,2,,Mn=(*nN,且4n).若集合A,B同时满足下列两个条件,则称集合A,B具有性质P.条件(1):AB=,ABM=,且A,B都至少含有两个元素;条件(2):对任意不相等的1a,2aA,都有12aaA+,对
任意不相等的1b,2bB,都有12bbB.(1)当5n=时,若集合A,B具有性质P,且集合A中恰有三个元素,试写出所有集合B;(2)若集合A,B具有性质P,且2B,3B,求证:14n;(3)若存在集合A,B具有性质P,求n的
最大值.的丰台区2023~2024学年度第二学期期末练习高二数学2024.07考生须知1.答题前,考生务必先将答题卡上的学校、班级、姓名、教育ID号用黑色字迹签字笔填写清楚,并认真核对条形码上的教育ID号、姓名,在答题卡的“条形码粘贴区”贴好条形码.2
.本次练习所有答题均在答题卡上完成.选择题必须使用2B铅笔以正确填涂方式将各小题对应选项涂黑,如需改动,用橡皮擦除干净后再选涂其它选项.选择题必须使用标准黑色字迹签字笔书写,要求字体工整、字迹清楚.3.请严格按照答题卡上题号在相应
答题区内作答,超出答题区域书写的答案无效,在练习卷、草稿纸上答题无效.4.本练习卷满分共150分,作答时长120分钟.第一部分(选择题共40分)一、选择题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题列出的四个
选项中,选出符合题目要求的一项.1.已知集合04Axx=,13Bxx=−,则AB=()A.(0,3B.0,3C.1,0)(0,4−D.1,4−【答案】D【解析】【分析】结合数轴,根据集合并集的定义,即可求解.【详解
】由题意,在数轴上表示出集合,AB,如图所示,则|14ABxx=−.故选:D.2.在一般情况下,下列各组的两个变量呈正相关的是()A.某商品的销售价格与销售量B.汽车匀速行驶时的路程与时间C.气温与冷饮的销售量D.人的年龄与视力【答案】C【解析】【分析】根据相关关系的概念逐项判定,即
可求解.【详解】对于A,某商品的销售价格与销售量呈负相关关系,故错误;对于B,汽车匀速行驶时的路程与时间是函数关系,故错误;对于C,气温与冷饮的销售量呈正相关,故正确;对于D,人的年龄与视力呈负相关,故错误.故
选:C.3.已知命题p:1x,210x+>,则p是()A.1x,210x+>B.1x,210x+C.1x,210x+D.1x,210x+【答案】B【解析】【分析】直接根据命题取否定的通法得
到答案,或者根据原命题的实际含义取否定,通过语义选出答案.【详解】方法一:使用命题取否定的通法:将命题p的特称量词x改为全称量词x,论域()1,+不变,结论210x+>改为其否定的结论210x+.得到命题p的否定p是:1x,
210x+.方法二:命题p的含义是,存在一个()1,+上的实数x满足210x+>.那么要使该结论不成立,正是要让每个()1,+上的实数x都不满足210x+>.也就是对任意的()1,+上的实数x,都有210x+.所以p的否定p是:1x,210x+.故选:B.4.已知复数11iz=
−,则它的共轭复数z=()A.11i22+B.11i22−C.11i22−+D.11i22−−【答案】B【解析】【分析】由复数除法法则化简后,根据共轭复数的定义判断.【详解】11i11i1i(1i)(1i)22z+===+−−+,∴11i22z=−,故选:B.5.下列求导运算错误的
是()A.()32223566xxxx−+=−B.()cos2sin2xx=−C.()12xx=D.()()e1exxxx=+【答案】B【解析】【分析】根据导数的运算法则判断.【详解】A,()32223566xxxx−+=−,正确;B,()cos22sin2xx=−,B错;C,(
)112211()22xxxx−===,C正确;D,()()eee1exxxxxxx=+=+,D正确.故选:B.6.已知复数izxy=+(x,yR),则“0x=”是“复数z对应的点在虚轴上”的
()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件【答案】C【解析】【分析】根据复数的定义,充分、必要条件的定义判断.【详解】0x=时izy=,对应点在虚轴上,充分性成
立,当复数z对应的点在虚轴上,一定有0x=,必要性成立,“0x=”是“复数z对应的点在虚轴上”的充分必要条件.故选:C.的7.已知函数()23cosfxxx=−,则()A.()()()3eπfff−B.()()()πe3fff−C.(
)()()π3efff−D.()()()e3πfff−【答案】D【解析】【分析】首先判断函数的奇偶性,再利用导数说明函数的单调性,即可比较大小.【详解】函数()23cosfxxx=−的定义域为R,且()()()()223cos3cosfxxxxxfx−=−−−=−=,所以()23co
sfxxx=−为偶函数,又()6sinfxxx=+,令()()6singxfxxx==+,则()6cos0gxx=+,所以()gx(()fx)在定义域R上单调递增,又()00f=,所以当0x时()0fx¢>,所以()fx在()0,+上单调递增,因为e3π,所以()()()e3
πfff,又()()33ff−=,所以()()()e3πfff−.故选:D8.若0a,0b,且3abab=++,则ab的最小值为()A.1B.3C.9D.10【答案】C【解析】【分析】利用基本不等式变形求解.【详解】∵0,0ab,所以323ababab=+++,当且仅当ab=
时等号成立,(3)(1)0abab−+,所以9ab,当且仅当3ab==时取等号,故选:C.9.在同一平面直角坐标系内,函数()yfx=及其导函数()yfx=的图象如图所示,已知两图象有且仅有一个公共点,其坐标为()0,1,则()A.函数()exyfx=的最大值为1B.函数()ex
yfx=的最小值为1C.函数()exfxy=的最大值为1D.函数()exfxy=的最小值为1【答案】C【解析】【分析】AB选项,先判断出虚线部分为()yfx=,实线部分为()yfx=,求导得到()exy
fx=在R上单调递增,AB错误;再求导得到(,0)x−时,()exfxy=单调递增,当,()0x+时,()exfxy=单调递减,故C正确,D错误.【详解】AB选项,由题意可知,两个函数图像都在x轴上方,任何一个为导函数,则另外一个函数应该单调递增,
判断可知,虚线部分为()yfx=,实线部分为()yfx=,故()()()()()0eeexxxyfxfxfxfx==++恒成立,故()exyfx=在R上单调递增,则A,B显然错误,对于C,D,()2()e()e()()eexxxxfxfxfxf
xy−−==,由图像可知(,0)x−,e()()0xfxfxy−=恒成立,故()exfxy=单调递增,当,()0x+,()()0exfxfxy−=,()exfxy=单调递减,所以函数()exfxy=在0x=处取得极大值,也为最大值,()010
ef=,C正确,D错误.故选:C10.甲、乙、丙、丁、戊共5名同学进行数学建模比赛,决出了第1名到第5名的名次(无并列情况).甲、乙、丙去询问成绩.老师对甲说:“你不是最差的.”对乙说:“很遗憾,你和甲都没有得到冠军.”对丙说:“你不是第2名.”从这三个回答分析,5名同学可能的名次排列情
况种数为()A.44B.46C.52D.54【答案】B【解析】【分析】甲、乙不是第一名且甲不是最后一名.甲的限制最多,故先排甲,有可能是第二、三、四名3种情况;再排乙,也有3种情况;余下的问题是三个元素在三个位置全排列,根据分步计数原理即可得到结果,但
丙不是第2名,以上所有结果还要排除丙是第2名的所有情况,最后间接法得解.【详解】由题意得:甲、乙都不是第一名且甲不是最后一名.甲的限制最多,故先排甲,有可能是第二、三、四名3种情况;再排乙,也有3种情况;余下3人有33A种排法,故共有3333A3332154=
=种不同的情况,假如丙是第2名,则甲有可能是第三、四名2种情况;再排乙,也有2种情况;余下2人有22A种排法,故共有2222A22218==种不同的情况,由间接法得:满足题意的,5名同学可能的名次排列情况种数为54846−=种,故选:B.第二部分(非选择题共110分)
二、填空题共5小题,每小题5分,共25分.11.612xx−的展开式中的常数项为_______.【答案】160−【解析】【分析】根据二项式展开式的通项公式,将3r=代入通项中即可得到常数项.【详解
】612xx−展开式通项为:()()66621661C212CrrrrrrrrTxxx−−−+=−=−;令620r−=,解得:3r=,展开式中的常数项为()333612C160−=−.故答案为:160−.12.已知线性相关的两个变量x和y的取值如下
表,且经验回归方程为ˆˆ0.95yxa=+,则ˆa=______.x0134y2.24.34.86.7【答案】2.6【解析】【分析】求出样本中心,代入回归方程即可.详解】由已知可得013424x+++==,2.24.34.86.74.54y+++==,∴ˆˆ
4.50.9521.9aa=+=+∴ˆ2.6a=.故答案为:2.6.13.某校举办“品味‘蔬’香,‘勤’满校园”蔬菜种植活动.某小组种植的番茄出芽率(出芽的种子数占总种子数的百分比)为80%,出苗率(出苗的种子数占总种子数的百分比)为70%.若该小组种植的其中一颗种子已经出芽,则它出苗的概
率为______.【答案】78【解析】【分析】直接由条件概率计算即可求解.【详解】由条件概率可得所求概率为70%780%8P==.故答案为:78.14.能够说明“设a,b,c是任意实数.若abc,则abc+”是假命题的一组实数a,b,c的值依次为___
___.【答案】1,2,3−−−(答案不唯一)【解析】【分析】根据不等式的性质判断.【详解】从不等式的性质可知,ab中只要有一个非负,则abc+一定成立,因此当,ab均为负数时不等式可能不成立,如1,2,3abc=−=−=−,或2,4,5abc=−=−=−等,故答案为:1,
2,3−−−(答案不唯一).【15.已知函数2()e(1)xfxaxx=−−(aR).给出下列四个结论:①当1a=时,若()fx的图象与直线ym=恰有三个公共点,则m的取值范围是25(e,)e−;②若
()fx在2x=−处取得极小值,则a的取值范围是1(,)2−−;③aR,曲线()yfx=总存在两条互相垂直的切线;④若()fx存在最小值,则a的取值范围是(0,)+.其中所有正确结论的序号是______.【答案】②④【解析】【分析】当1a=时,求出
()fx的零点判断①;分类讨论函数的极值情况判断②;取12a=−,求出任意两点处的导数值乘积与1−比较判断③;按0,0aa分类讨论函数在(0,)+上的取值情况判断④圣母婊得答案.【详解】对于①,当1a=时,2()e(1)xfxxx=−−,由()0f
x=,解得152x=,则当0m=时,()fx的图象与直线ym=只有两个公共点,而250(e,)e−,①错误;对于②,函数2()e(1)xfxaxx=−−的定义域为R,求导得()e(1)(2)xfxaxx−+=,当0a时,<2x−,
()0fx,12xa−,()0fx,()fx在2x=−处取得极大值,不符合题意;当0a=时,<2x−,()0fx,2x−,()0fx,()fx在2x=−处取得极大值,不符合题意;当102a−时,12xa−,()0fx
,2x−,()0fx,()fx在2x=−处取得极大值,不符合题意;当12a=−时,()0fx,函数()fx在R上单调递减,无极值点;当12a−时,<2x−,()0fx,12xa−,()0fx,()fx在2x=−处取得极小值,符合题意,因此()fx在2x=−处取得极小值时
,a的取值范围是1(,)2−−,②正确;对于③,当12a=−时,21()e(2)2xfxx=−+,假定曲线()yfx=存在两条互相垂直的切线,设两条切线对应的切点分别为1122(,()),(,())xfxxfx,切线斜率分别为12(),()
fxfx,于是1222121211()()[e(2)][e(2)]022xxfxfxxx=−+−+与12()()1fxfx=−矛盾,③错误;对于④,当0a时,,()0x+,10,20,()0axx
fx−+,即()fx在(0,)+上单调递减,此时()exfx−,而函数exy=−在(0,)+的取值集合为(,0)−,则()fx在R上无最小值,当0a时,由()0fx,得<2x−或1xa,由()0fx,得12xa−,即函数
()fx在1(,2),(,)a−−+上单调递增,在1(2,)a−上单调递减,则函数()fx在2x=−处取得极大值,在1xa=处取得极小值,而当1x−时,210axx−−,则()0fx恒成立,因此()fx在1xa=处取得最小值,于是()fx存在最小值时,a的取值范围是(0,)+
,所以所有正确结论的序号是②④.故答案为:②④【点睛】方法点睛:函数零点个数判断方法:(1)直接法:直接求出f(x)=0的解;(2)图象法:作出函数f(x)的图象,观察与x轴公共点个数或者将函数变形为易于作图的两个函数,作出这两个函数的
图象,观察它们的公共点个数.三、解答题共6小题,共85分.解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.16.2024年春节期间,全国各大影院热映《第二十条》、《飞驰人生2》、《热辣滚烫》、《熊出没.逆转时空》4部优秀的影片.现有4名同学,每人选择这4部影片中的1部观看.(1)如果这4名同学选择观
看的影片均不相同,那么共有多少种不同的选择方法?(2)如果这4名同学中的甲、乙2名同学分别选择观看影片《第二十条》、《飞驰人生2》,那么共有多少种不同的选择方法?(3)如果这4名同学中恰有2名同学选择观看同一部影片,那么共有多少种不同的选择方法?【答案】(1)24;(
2)16;(3)144.【解析】【分析】(1)直接全排列可得;(2)另外2人观影4部电影,用乘法原理计算可得;(3)先选2人观看同一部电影,然后再安排另外2人观看其余的3部电影.【小问1详解】因为4名同学观看
的影片均不相同,所以不同的选择方法共有44A24=种.【小问2详解】因为甲、乙2名同学选择观看的影片已确定,所以不同的选择方法共有4416=种.【小问3详解】因为恰有2名同学选择观看同一部影片,所以不同的选择方法共有212443CCA646144==种.17.在
上个赛季的所有比赛中,某支篮球队的胜负情况及该球队甲球员的上场情况如下表:胜负情况甲球员上场情况获胜未获胜上场40场5场未上场2场3场(1)求甲球员上场时,该球队获胜概率;(2)从表中该球队未获胜的所有场次中随机选取3
场,记为甲球员未上场的场数,求的分布列和数学期望()E.【答案】(1)89;的(2)分布列见解析,数学期望98.【解析】【分析】(1)运用古典概型求解概率即可;(2)运用超几何分布求解概率,进而得出的分布列和数学期望()E.【小问1详解】设事件A=“甲球员上场参加比赛时,该球队获胜
”,则()4084059PA==+.【小问2详解】表中该球队未获胜的场次共有538+=场,其中甲球员上场的场次有5场,未上场的场次有3场,则的可能取值为0,1,2,3.()835033CC50C28P===,()123538CC1
51,C28P===()213358CC152C56P===,()830353CC13C56P===.所以的分布列如下:0123P52815281556156所以()51515190123282856568E=+++=.18.已知函数()2
212xfxx+=+.(1)求曲线()yfx=在点()()1,1f处的切线方程;(2)求()fx的极值.【答案】(1)1y=;(2)极小值为12−,极大值为1.【解析】【分析】(1)求导,利用导数值求解斜率,由点斜式即可求解直线方程,(2)由导数确定单调性即可解极值.【
小问1详解】由已知得()()()()()2222222222122422xxxxxfxxx+−+−−+==++,所以()10f=.因为()11f=,所以切点为()1,1,故曲线()yfx=在点()()1,1f处的切线方程为1y=.【小问2详解】由(
1)知,()()()()222212xxfxx+−=−+,xR.令()0fx¢>,得2<<1x−,令()0fx,得<2x−或1x,所以()fx的单调递增区间为()2,1−,单调递减区间为(),2−−,()1,+.所以()fx有极小值为
()122f−=−,极大值为()11f=.19.随着科技的不断发展,人工智能技术在人类生产生活中的应用越来越广泛.为了解用户对A,B两款人机交互软件(以下简称软件)的满意度,某平台随机选取了仅使用A款软件的用户和仅使用B款软件的用户各500人,采用打分方
式进行调查,情况如下图:根据分数把用户的满意度分为三个等级,如下表:分数543满意度非常满意满意不满意假设用频率估计概率,且所有用户的打分情况相互独立.(1)分别估计仅使用A款软件的全体用户和仅使用B款软件的全体用户对所使用软件
的满意度为“非常满意”的概率;(2)从仅使用A款软件全体用户中随机选取2人,从仅使用B款软件的全体用户中随机选取1人,估计这3人中恰有1人对所使用软件的满意度为“非常满意”的概率;(3)从仅使用A,B两款软件的全体用户中各随机选取10人进行电话回访,记X为仅使用A款软件的10人
中对所使用软件的满意度为“不满意”的人数,Y为仅使用B款软件的10人中对所使用软件的满意度为“不满意”的人数,试比较X,Y的方差()DX,()DY的大小.(结论不要求证明)【答案】(1)A款满意度35,B款满意度12;(2)825;(3)()()DXDY.
【解析】【分析】(1)根据古典概型的概率公式即可求解;(2)根据独立事件的概率乘法公式即可求解;(3)根据方差的实际意义判断.【小问1详解】设事件E=“仅使用A款软件的全体用户对所使用软件的满意度为‘非常满意’”,事件F
=“仅使用B款软件的全体用户对所使用软件的满意度为‘非常满意’”,则()30035005PE==,()25015002PF==;【小问2详解】设事件C=“这3人中恰有1人对所使用软件的满意度为‘非常满意’”,则()212321218C5525225PC=
+=;【小问3详解】样本中使用A款软件不满意的概率为140750025=,使用B款软件不满意的概率为180950025=,且随机选取的10人进行电话回访,的随机变量X服从二项分布,7~10,25XB,即方差为()()7
725211012525125DXnpp=−=−=,随机变量Y服从二项分布,9~10,25YB,即方差为()()9928811012525125DYnpp=−=−=,()()DXDY
.20.已知函数()()()21lnfxxxax=+−−(aR).(1)若()fx在区间)1,0−上单调递减,求a的取值范围;(2)当1a=−时,求证:()0fx.【答案】(1)1a;(2)证明见解析
.【解析】【分析】(1)由()0fx在[1,0)−上恒成立可得,再由导数确定()fx的单调性与最值后可得参数范围;(2)利用导数求得()fx的最大值,由这个最大值小球0可得证,为此需要对()fx的零点0x进行定性确定,然后利用
0x的性质写明0()0fx.【小问1详解】由已知得()()()2112ln2ln2xfxxaxaxx+=−+−=−++−,设()()12ln2gxxax=−++−,)1,0x−,因为()fx在区间)1,0
−上单调递减,所以)1,0x−时,()0gx恒成立.因为)1,0x−时,()2210gxxx=−,所以()gx在区间)1,0−上单调递减,所以()gx的最大值为()110ga−=−,即1a.当1a=时,符合题意.所
以1a.【小问2详解】当1a=−时,()()()21lnfxxxx=+−+,0x,则()()()2112ln12ln3xfxxxxx+=−++=−++.设()()12ln3,0hxxxx=−++,则()2210hxxx=−,所以()hx在区间(),0
−上单调递减.因为()120h−=,112ln202h−=−,所以011,2x−−,使得()()00012ln30hxxx=−++=,即()00031ln2xxx+−=−.当x变化时,()hx,()fx,()fx的变化如下表:x()0,x−0x()0,0x(
)hx+0-()fx+0-()fx单调递增极大值()0fx单调递减所以()fx的最大值为()()()000021lnfxxxx=+−+()()000031212xxxx++=−+()()0004112xxx++=−.因为011,2x−−
,所以0410x+,010x+,所以()00fx,故()0fx.【点睛】方法点睛:利用导数证明不等式()0fx,一般可利用导数求得最大值max()fx,再由max()0fx证得结论,此类题这里有一个难点,即0()0fx=的0x不易求得,我们可以进行定性分析,即证明
存在0x,使得0()0fx=,利用此等式可化简0()fx并证明出结论成立.21.已知集合1,2,,Mn=(*nN,且4n).若集合A,B同时满足下列两个条件,则称集合A,B具有性质P.条件(1):AB=,ABM=,且A,B都至少含有两个元素;条
件(2):对任意不相等的1a,2aA,都有12aaA+,对任意不相等的1b,2bB,都有12bbB.(1)当5n=时,若集合A,B具有性质P,且集合A中恰有三个元素,试写出所有的集合B;(2)若集合A,B具有性质P,且2B
,3B,求证:14n;(3)若存在集合A,B具有性质P,求n的最大值.【答案】(1)2,4,3,4,3,5;(2)证明见解析;(3)32.【解析】【分析】(1)根据性质可得答案;(2)记“对任意不相等的1a,2aA,都有12
aaA+”为条件①,记“对任意不相等的1b,2bB,都有12bbB”为条件②,分析条件①②中的元素可得答案;(3)一方面求出32n=时,可构造集合A、B使其具有性质P;一方面,当33n时,可证明不存在具有性质P的集合A,B可得答案.【小问
1详解】所有的集合B为2,4,3,4,3,5;【小问2详解】记“对任意不相等的1a,2aA,都有12aaA+”为条件①,记“对任意不相等的1b,2bB,都有12bbB”为条件②.由条件②得1A.由2B,3B和条件②得236B=,即6A.由条件①得615A−=,即5
B.由条件②得2510B=,即10A.由条件①得1064A−=,即4B.由条件②得248B=,即8A.由条件①得8614A+=,即14B.由条件①得817A−=,即7B.由条件②得2714B=,与14B矛盾,所以14M,即1
4n【小问3详解】n的最大值为32.证明如下:一方面,当32n=时,可构造集合1,2,4,7,10,15,18,24,27,30A=,3,5,6,8,9,11,12,13,14,16,17,19,20,21,22,23,25,26,28,29,31,32B=具有性质P;另一方面,当3
3n时,可证明不存在具有性质P的集合A,B.证明如下:由(2)知,1A,且当2B,3B时,14n,此时不存在具有性质P的集合A,B.由条件①得2,3不能同时属于集合A.下面讨论2和3一个属于集合A,一个属于集合B的情况:(1)当3A,2B时,由条件①得134A+=,即4B.由条
件②得248B=,即8A.由条件①得835A−=,817A−=即5B,7B.因为2B,4B,5B,7B,由条件②得2714B=,4520B=,即14A,20A.由条件①得1486A−=,20812A−=,即6B,12B.由条件②得
2612B=,与12B矛盾,此时不存在具有性质P的集合A,B.(2)当2A,3B时,由条件②得4,5不能同时属于集合A,下面分三种情形:情形一:若4A,5B,由条件①得246A+=,即6B.由条件②得3515B=,3618B=,即15A
,18A.由条件①得151833A+=,即33B.由条件①得15411A−=,即11B.由条件②得31133B=,与33B矛盾,此时不存在具有性质P的集合A,B.情形二:若5A,4B,由条件①得156A+=,257A+=,即6B,7B.由条件②得4728B=,
即28A.由条件①得52833A+=,即33B.由条件②得3412B=,即12A.由条件①得12111A−=,即11B.由条件②得31133B=,与33B矛盾,此时不存在具有性质P集合A,B.情形三:若4B,5B,由条件②得4520B=,即
20A.由条件①得20218A−=,即18B.由条件②得1836B=,即6A.由条件①得167A+=,即7B.由条件②得3721B=,即21A.由条件②得3515B=,即15A.由条件①得6
1521A+=,与21A矛盾,此时不存在具有性质P的集合,AB,综上,n的最大值为32.【点睛】思路点睛:此题考查数列与集合结合的新定义问题,属于难题,关于新定义题的思路有:(1)找出新定义有几个要素,找出要素分别代表什
么意思;(2)由已知条件,看所求的是什么问题,进行分析,转换成数学语言;(3)将已知条件代入新定义的要素中;(4)结合数学知识进行解答.的