【文档说明】浙江省杭州市、宁波市部分学校2022-2023学年高三下学期4月联考数学试题 含解析.docx,共(26)页,1.927 MB,由管理员店铺上传
转载请保留链接:https://www.doc5u.com/view-c93590e2ca349c641d9911ec5f5ec3b1.html
以下为本文档部分文字说明:
浙江省杭州市、宁波市部分学校2022-2023年高三下学期4月联考数学试卷一、单选题1.已知集合Z04,1,2,3,4,5MxxN==,则MN=()A.0,1,2,3B.0,1,2C.1
,2,3D.1,2【答案】C【解析】【分析】直接根据交集的定义即可得解.【详解】因为Z040,1,2,3Mxx==,所以1,2,3MN=.故选:C.2.已知()1i12iz+=−,则在复平面内,复数z对应的点位于(
)A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限【答案】C【解析】【分析】利用复数除法法则计算得到z,从而确定复数z对应的点所在象限.【详解】由()1i12iz+=−可得,()()()()12i1i12i13i13i1i1i1i222z−−−−−====−−++−则复数z对应的点为13,
22−−,位于第三象限.故选:C.3.设()2787801781(1)(1)(1)xxxxaaxaxax++++++++=++++,则2a=()A.84B.56C.36D.28【答案】A【解析】【分析】根据给
定的展开式特征,列出2a的表达式,再利用组合数性质计算作答.【详解】依题意,2223223223232238338448889CCCCCCCCCCCC84a=+++=+++=+++==+==.故选:A4.已知函数()222eexxfx−+=+,则()A.()1fx+为奇函数B.12fx+
为偶函数C.()1fx−为奇函数D.12fx−为偶函数【答案】B【解析】【分析】方法一:可得()()1fxfx−=,即可得到函数()fx关于12x=对称,从而得到12fx+为偶函数;方法二:求出12fx+的解析式,即可判断.【
详解】方法一:因为()222eexxfx−+=+,所以()()2221eexxfxfx−−=+=,所以函数()fx关于12x=对称,将()fx的函数图象向左平移12个单位,关于y轴对称,即12fx+为偶函数.方法二:因为()
2121221eeeee2xxxxfx+−+−+=+=+,xR,则()2211eee22xxfxfx−−+=+=+,所以12fx+为偶函数;又()2221eexxfx+−+=+,故()022
111eeef==++−+,()422411eee1ef−=+++=,所以()()1111ff−++,()()1111ff−+−+,故()1fx+为非奇非偶函数;又()22241eexxfx−−+−=+,故()466411eee1ef−=−=+−+,
()022111eeef==+−+,所以()()1111ff−−−,()()1111ff−−−−,故()1fx−为非奇非偶函数;又21231ee2xxfx−−+−=+,故533511e1ee2ef−−−=+=+,11ee2e2f−=+=,所以111122ff
−−−,111122ff−−−−,故12fx−为非奇非偶函数.故选:B5.从含有5张假钞的20张百元钞票中任意抽取2张,在其中1张是假钞的条件下,
2张都是假钞的概率是()A.217B.119C.419D.1538【答案】A【解析】【分析】根据古典概型的概率分别计算(),()PABPB,结合条件概率的计算公式即可求解.【详解】设事件A表示“抽到的两张都是假钞”,事件B表示“
抽到的两张至少有一张假钞”,则所求的概率即()PAB∣.又()()()221155515222020CC+CC117,C19C38PABPAPB=====,()()()1219171738PABPABPB===∣,故选:A6
.已知()tan+,()tan−是关于x方程240xmx+−=的两根,且2tan3=,则m=()A.95B.4C.12−D.103−【答案】C【解析】【分析】根据韦达定理、两角和差正切公式和二倍角正切公式可构造方程求得m的值.【详解】()tan+,()tan−
是关于x的方程240xmx+−=的两根,()()tantanm++−=−,()()tantan4+−=−,()()()()()()tantantan2tan1tantan5m++−=++−==−
−+−,的又242tan123tan241tan519===−−,1255m−=,解得:12=−m.故选:C.7.如图,某同学用两根木条钉成十字架,制成一个椭圆仪.木条中间挖一道槽,在另一活动木条PAB的P处钻一个小孔,可以容纳笔尖,,AB各在一条槽内移动,
可以放松移动以保证PA与PB的长度不变,当,AB各在一条槽内移动时,P处笔尖就画出一个椭圆E.已知2PAAB=,且P在右顶点时,B恰好在O点,则E的离心率为()A.12B.23C.255D.53【答案】D【解析】【分析】设ABx=,则2PAx=,由题意可得2bx=,3ax=,根据离心率公式即可求
解.【详解】解:由题意知PA与PB的长度不变,已知2PAAB=,设ABx=,则2PAx=,当A滑动到O位置处时,P点在上顶点或下顶点,则短半轴长2bx=,当P在右顶点时,B恰好在O点,则长半轴长3ax=,故离心率为2294533cxxax−==.故选:D.8.将一个体积为36π的铁球切
割成正三棱锥的机床零件,则该零件体积的最大值为()A.162B.163C.82D.83【答案】D【解析】【分析】设正三棱锥的底面边长为a,高为h,球半径为R,由球体积求得球半径3R=,根据边长、高、外接球半径关系及棱锥体积公式得到零件体积关于
h的函数,利用导数求体积最大值.【详解】设正三棱锥的底面边长为a,高为h,球半径为R,由球的体积为36π,则34π36π3R=,解得3R=,223(3)93ah+−=,即221603ahh+−=,故22318a
hh=−+,正三棱锥的体积为:()()22321333318318341212Vahhhhhh==−+=−+,()2393612Vhh=+−,由0V得:04h,此时函数V单调递增,由0V得:46h,此时函数V单调递减,当
4h=时,V取得最大值,且最大值为()323341848312−+=.故选:D二、多选题9.已知向量()()2sin,1,cos,cosmxnxx=−=,函数()fxmn=,则()A.()fx在()0
,π上有4个零点B.()fx在π0,4单调递增C.ππ188fxfx++−=−D.直线10xy−−=是曲线()yfx=的一条切线【答案】BCD【解析】【分析】根据向量的数量积坐标公式求解()fx并化简,对于选项A、B,根据正弦型函数的零点,单调
性验证;对于C,直接代入计算验证;对于D,利用导数求()yfx=在()0,1−点处的切线进行判断.【详解】由题知()21112π1sincoscossin2cos2sin2222242fxmnxxxxxx==−=−−=−−,对于A,当()0,πx时,ππ7π2,444x
−−,令()0fx=,则π2sin242x−=,则ππ244x−=或3π4,即π4x=或π2x=,故()fx在()0,π上有2个零点,故A错误;对于B,当π0,4x时,πππ2,444x−−,又sinyx=在区间ππ,4
4−上单调递增,故()fx在π0,4上单调递增,故B正确;对于C,ππ2121sin2sin21882222fxfxxx++−=−−−=−,故C正确;对于D,()π2cos24fxx=−,则(
)π02cos014f=−=,又()2π10sin01242f=−−=−,故在()0,1−处的切线方程为10yx+=−,即10xy−−=,故D正确.故选:BCD.10.已知圆22:1,OxyP+=是直线
20lxy−+=:上一点,过点P作圆O的两条切线,切点分别为,MN,则()A.直线MN经过定点B.MN的最小值为2C.点()2,0到直线MN的距离的最大值为52D.MPN是锐角【答案】AB【解析】【分析】由两圆方程相减可得交点弦,即可可判断A,根据直线经过的定
点即可求解C,由勾股定理即可判断CD.【详解】设()00,2Pxx+,则以OP为直径的圆的方程为()2222000022224xxxxxy+++−+−=,化简得()220020xxxxyy−−++=,与221xy+=联立,可得MN所在直线方程:()0021xxxy++=,即
()0210xxyy++−=,故可知恒过定点11,,22−A正确;O到过定点11,22−的直线MN距离的最大值为:2211200222−−+−=,2min2||2122MN=−=,故最小值为2.B正确,当点()2,0与定点11,22
−的连线与直线MN垂直时,此时点()2,0到直线MN的距离最大,且最大值为22112620222−−+−=,故C错误;圆心O到20xy−+=的距离为222=,由于2MPN
MPO=,在直角三角形OPM中,1sin,OMMPOOPOP==当点P运动到正好OPl⊥时,此时OP最小,MPN的张角最大,此时2sin,45,902MPOMPOMPN===,当点P位于其它点时均为锐角,故90MPN,不恒为锐角,D错误.故选:AB1
1.已知曲线22:9Cxxyy++=,则()A.曲线C关于直线0xy+=对称B.曲线C上恰有四个整点(横坐标与纵坐标均为整数)C.曲线C上点到原点距离的最大值为32D.曲线C上存在点在圆226xy+=的内部【答案】AC【解析】【分析】根据点的对称代入方程中即可验证A,根据方程有解由
判别式可得2323y−,结合y为整数时,对应x的值即可判断B,由均值不等式的性质一节点到点的距离公式即可判断CD.【详解】对于A,将坐标(),xy代换成(),yx−−得229yxyx++=,与原曲线方程相同,故
曲线C关于直线0xy+=对称,故选项A正确;对于B,由方程得:2290xxyy++−=,因为x有解,所以()22Δ490yy=−−,可得2323y−,若y为整数,则3,2,1,0,1,2,3y=−−−,当2,1,1,2y=−−时,x没有整数解,当=3y−时,解得x的整数解为0和3,当0y=
时,解得x的整数解为-3和3,当3y=时,解得x的整数解为0和-3,所以曲线C经过()()()()()()0,3,3,3,3,0,3,0,0,3,3,3,6−−−−个整点,故选项B错误.的对于C,22222222222()922222xyxyxyxyxyxxyyxy
+++++++==++=+,所以2218xy+,故2232xy+,当且仅当3xy=−=时等号成立,C正确;对于D,由222292xyxyxy++−=−−得226xy+,故226xy+,当且仅当xy=时等号成立,所
以曲线C上任一点(),xy到原点的距离最小值为6,故选项D错误;故选:AC12.如图,在正方体1111ABCDABCD−中,2AB=,P是正方形ABCD内部(含边界)的一个动点,则()A.存在唯一点P,使得
11DPBC⊥B.存在唯一点P,使得直线1DP与平面ABCD所成的角取到最小值C.若12DPDB=,则三棱锥1PBBC−外接球的表面积为8D.若异面直线1DP与1AB所成的角为4,则动点P的轨迹是抛物线的一部
分【答案】BCD【解析】【分析】由线面垂直得线线垂直来确定点P位置,判断选项A;几何法找线面角,当角最小时确定点P位置,判断选项B;P为DB中点时,求三棱锥1PBBC−外接球的半径,计算外接球的表面积,判断选项C;利用向量法解决异面直线所成角的问题,
求出动点P的轨迹,判断选项D.【详解】对于A选项:正方形11BCCB中,有11BCBC⊥,正方体中有AB⊥平面11BCCB,1BC平面11BCCB,1ABBC⊥,又1BCABB=,1,BCAB平面11ABCD,1BC⊥平面11ABCD,只要1DP平面11ABCD
,就有11DPBC⊥,P在线段AB上,有无数个点,A选项错误;对于B选项:1DD⊥平面ABCD,直线1DP与平面ABCD所成的角为1DPD,12DD=,1DPD取到最小值时,PD最大,此时点P与点B重合,B选项正确
;对于C选项:若12DPDB=,则P为DB中点,PBC为等腰直角三角形,外接圆半径为112BC=,三棱锥1PBBC−外接球的球心到平面PBC的距离为1112BB=,则外接球的半径为2,所以三棱锥1PBBC−外接球的表面积
为8π,C选项正确;对于D选项:以D为原点,1,,DADCDD的方向为x轴,y轴,z轴正方向,建立如图所示的空间直角坐标系,则()10,0,2D,()12,0,2A,()2,2,0B,设()(),,002,02Pxyxy,则有()1,,2DPxy=-,()10,2,2AB=−,有
1111221124π2cos,cos4248DPAByDPABDPABxy+====++,化简得24xy=,P是正方形ABCD内部(含边界)的一个动点,所以P的轨迹是抛物线的一部分,D选项正确.故选:BCD三,填空题13.已知随机变量X服从()21,N,若()00.
8PX=,则()12PX=__________.【答案】0.3##310【解析】【分析】利用正态曲线的对称性可求得()12PX的值.【详解】因为()2~1,XN,则()()()1201210.8120.322PXPx−−−
===.故答案为:0.3.14.如图,为了测量,BC两点间的距离,选取同一平面上,AD两点,已知90ADC=,60A=,2AB=,26BD=,43DC=,则BC的长为________.【答案】43【解析】【分析】在ABD△中利用正弦定理可求得sinADB,即cosBDC;在BDC中,
利用余弦定理可求得结果.【详解】在ABD△中,由正弦定理得:sin2sin602sin426ABAADBBD===,90ADC=oQ,2cos4BDC=,在BDC中,由余弦定理得:22222cos244846
43484BCBDCDBDCDBDC=+−=+−=,43BD=.故答案为:43.15.定义:对于数列na,如果存在常数p,使得对于任意*Nn,都有()()10nnapap+−−,成立,则称数列na为“p−摆动数列”,p称为数列na
的摆动值.若1(0)2nnnaqq=−+,且数列na的摆动值为0,则q的取值范围为__________.【答案】10,2【解析】【分析】根据“p−摆动数列”的定义可得10nnaa+,对n分奇
偶即可求解.【详解】由数列na的摆动值为0知10nnaa+,当n为偶数时,11022nnnnnaqq=−+=+,故当n为奇数时,11022nnnnnaqq=−+=−+
,即当n为奇数时,12nnq,即112nq,所以112q故q的取值范围为10,2.故答案为:10,216.P是抛物线24xy=准线为l上一点,,AB在抛物线上,,PAPB的中点也在抛物线上,直线
AB与l交于点Q,则PQ的最小值为__________.【答案】6【解析】【分析】设()221212,1,,,,44xxPtAxBx−,求出,PAPB的中点坐标并代入抛物线方程,得出1
2,xx为方程22280xtxt−−−=的两个实数根,求出韦达定理,表示直线AB的方程,得出Q点坐标,再进一步计算PQ的最小值.【详解】设()221212,1,,,,44xxPtAxBx−,PA的中点坐标为2114,28txx+−
,PB的中点坐标为2224,28txx+−,因都在抛物线上,则有2211222244284428txxtxx+−=+−=,22112222280280xtxtxtxt−−−=−−
−=.则12,xx为方程22280xtxt−−−=的两个实数根,212122,8xxtxxt+==−−,直线AB与l交于点Q,直线AB的方程为:()221221112444xxxyxxxx−=−+−,即121244xxxxyx+=−,可得28
24ttyx+=+,令1y=−,解得2122txt+=−,则212,12tQt+−−,212363626222tttPQtttt+=+=+=,当且仅当36,22ttt==时PQ取得最小值,最小
值为6.故答案为:6.四、解答题17.已知函数()2sinsin6fxxx=+.(1)求()fx的单调递增区间;(2)若对任意,3xt,都有()3322fx−,求实数t的取值范围.【答案】(1)5,,1212kkkZ−++(2)0,3
【解析】【分析】(1)()fx的解析式可化简为()3sin232fxx=−+,令222,232kxkkZ−+−+,即可解得()fx的单调递增区间(2)对恒成立的
不等式等价转化后,结合23x−的范围可得2333t−−,从而解得t的范围【小问1详解】()312sinsin2sinsincos622fxxxxxx=+=+()
2133sincos3sinsin21cos2sin22232xxxxxx=+=+−=−+令222,232kxkkZ−+−+解之得5,1212kxkkZ−++∴()fx的单调递
增区间为5,,1212kkkZ−++【小问2详解】对任意,3xt,都有()333sin22232fxx−−,∵22,333xt−−,∴2333t−−,
∴03t,∴实数t的范围为0,3.18.已知数列na为等比数列,131,1aa=+是2a与4a的等差中项,nS为na的前n项和.(1)求na的通项公式及nS;(2)集合A为
正整数集的某一子集,对于正整数k,若存在正整数m,使得2logkmaS=,则kA,否则kA.记数列nb满足2log,?1,?nnanAbnA=−,求nb的前20项和20T.【答案】(1)1,122nnnnSa−==−(2)160【解析】【分析】(1)由等比数列通项公式结合
等差中项性质求基本量,即可由公式法写出通项公式及nS;(2)解对数方程得2mk=,即可求得A,即可对数列分组求和.【小问1详解】设na的公比为13,1,1qaa=+是2a与4a的等差中项,()()23221,(2
)10qqqqq+=+−+=,2q=,∴12nna−=,122112nnnS−==−−.【小问2详解】由题意知,2logkmaS=,又12,21kmkmaS−==−,121mk−=−,即2mk=,故*2,mAkkm==N∣.又2log1nan=
−,()()202122220222428216logloglogloglogloglog4Taaaaaaa=+++−+++−()()0119137154…+=++−+++−160=.19.已知在多面体ABCDE中,DEAB∥,ACBC⊥,24BCAC==,2ABDE=,DADC=且平面DA
C⊥平面ABC.(1)设点F为线段BC中点,试证明EF⊥平面ABC;(2)若直线BE与平面ABC所成的角为60,求二面角BADC−−的余弦值.【答案】(1)详见解析(2)34的【解析】【分析】(1)由四边形DEFO为平行四边形.∴EFDOP,再结合DO⊥平面ABC,即可证明EF⊥平面ABC;
(2)由空间向量的应用,建立以O为原点,OA所在直线为x轴,过点O与CB平行的直线为y轴,OD所在直线为z轴的空间直角坐标系,再求出平面ADC的法向量()0,1,0m=ur,平面ADB的法向量()23,3,1n=r,再利用向量夹角公式求解即可.【详解】(1)证明:取AC的中点O,连
接EF,OF,∵在DAC中DADC=,∴DOAC⊥.∴由平面DAC⊥平面ABC,且交线为AC得DO⊥平面ABC.∵O,F分别为AC,BC的中点,∴OFABP,且2ABOF=.又DEAB∥,2ABDE=,∴OFDEP,且OFDE=.∴四边形D
EFO为平行四边形.∴EFDOP,∴EF⊥平面ABC.(2)∵DO⊥平面ABC,ACBC⊥,∴以O为原点,OA所在直线为x轴,过点O与CB平行的直线为y轴,OD所在直线为z轴,建立空间直角坐标系.则()1,0,0A,()1,0,
0C−,()1,4,0B−.∵EF⊥平面ABC,∴直线BE与平面ABC所成的角为60EBF=.∴tan6023DOEFBF===o.∴()0,0,23D.可取平面ADC的法向量()0,1,0m=ur,设平面ADB的法向量(),,nxyz=,()2,4,0AB=−uuur,(
)1,0,23AD=−uuur,则240230xyxz−+=−+=,取1z=,则23x=,3y=.∴()23,3,1n=r,∴3cos,4mnmnmn==urrurrurr,∴二面角BADC−−的余弦值为34.【
点睛】本题考查了线面垂直的判定及利用空间向量求解二面角的大小,重点考查了空间想象能力,属中档题.20.为保障全民阅读权利,培养全民阅读习惯,提高全民阅读能力,推动文明城市和文化强市建设某高校为了解全校学生的阅读情况,随机调查了200名学生的每周
阅读时间x(单位:小时)并绘制如图所示的频率分布直方图:(1)求这200名学生每周阅读时间的样本平均数x和样本方差2s(同一组的数据用该组区间中点值代表);(2)由直方图可以看出,目前该校学生每周的阅读时间x大致服从正态分布()2,N,其中近似为样
本平均数x,2近似为样本方差2s.①一般正态分布(),N的概率都可以转化为标准正态分布()0,1N的概率进行计算:若()2~,XN,令XY−=,则()~0,1YN,且()aPXaPY−=利用直方
图得到的正态分布,求()10PX;②从该高校的学生中随机抽取20名,记Z表示这20名学生中每周阅读时间超过10小时的人数,求Z的均值.参考数据:401783,若()~0,1YN,则()0.750.7734PY=.【答案】(1)
9x=,21.78s=;(2)①0.7734;②4.532.【解析】【分析】(1)利用频率分布直方图计算平均数和方差的方法直接计算作答.(2)①利用给定公式直接计算()10PX;②利用①的结论结合二项分布的期望公式计算作答.【小问1详解】
根据频率分布直方图知,阅读时间在区间[5.5,6.5),[6.5,7.5),[7.5,8.5),[8.5,9.5),[9.5,10,5),[10.5,11.5),[11.5,12.5]内的频率分别为0.03,0.1,0.2,0.35,0.19,0.09,0.04,60.0370.1
80.290.35100.19110.09120.049x=++++++=,222222(69)0.03(79)0.1(89)0.2(99)0.35(109)0.19s−+−+−+−=+−22(119)0.09(129)0.041.78+−
+−=,所以样本平均数x和样本方差2s分别为9,1.78.【小问2详解】①由题意知9=,21.78=,则有(9,1.78)XN,17841.78103==,109(10)()(0.75)0.
773443PXPYPY−===,②由①知(10)1(10)0.2266PXPX=−=,可得(20,0.2266)ZB,所以Z的均值()200.22664.532EZ==.21.坐标平面xOy中,()3,1P是椭圆2222:1(0)xyCabab+=上一点,经过O的直线(
不过P点)与C交于,AB两点,直线PA与PB的斜率乘积为13−.(1)求C的方程;(2)直线l与C交于点,MN,且PMPN⊥.当点P到直线l的距离最大时,求直线l的方程.【答案】(1)221124xy+=(2)10xy+−=【
解析】【分析】(1)设出,AB点坐标,表达出直线PA与PB的斜率,再结合()3,1P,即可得到C的方程;(2)通过分类讨论直线l与x轴的位置关系,利用韦达定理和垂直关系即可得出点P到直线l的距离最大时,直线l的方程.【小问1详解】由题意,在2222:1(0)xyCabab+=中,经过
O的直线(不过P点)与C交于,AB两点设()00,Axy,则()00,Bxy−−,且2200221xyab+=,∵()3,1P在C上,∴22911ab+=,两式相减得,22022019ybxa−=−−,∵2000200011113393PAPByyykkxxx−−−−=
==−−−−−,∴2213ba−=−,即223ab=,代入22911ab+=中解得,224,12ba==,∴椭圆C的方程为221124xy+=.【小问2详解】由题意及(1)得,当直线l与x轴不垂直时,设直线l方程为:
ykxm=+,联立直线l与椭圆C方程,消去y得,()2221363120kxkmxm+++−=,设()()1122,,,MxyNxy,当()()2222Δ364133120kmkm=−+−,即224120km+−时,
有21212226312,1313kmmxxxxkk−+=−=++,∵PMPN⊥,∴0PMPN=,∵()()()()()()112212123,13,13311PMPNxyxyxxyy=−−−−=−−+−
−()()()()12123311xxkxmkxm=−−++−+−()()()22121213210kxxkmkxxmm=++−−++−+,∴()()2222231261321001313mkmkkmkmmkk−−++−−+−+=++,整理得
,()22222199210,944044mkkmmmkkmmm++−−=++−++=,()()22(63)(2)0,321310kmmkmkm+−+=+++−=,∵直线l不过点P,∴310km+−,∴3210k
m++=,∴直线31:22lykx=−−经过定点31,22Q−,当直线l垂直于x轴时,设方程为:xm=,则()()11,,,MmyNmy−,且221312my+=,①由0PMPN=得,()()221113,13,16100mymy
mmy−−−−−=−+−=,②由①②解得32m=,或3m=(舍),∴此时直线l也经过定点31,22Q−,综上,直线l经过定点31,22Q−,当PQ垂直于直线l时,点P到直线l的距离最大,此时1PQk=,∴直线
l的斜率为1−,直线l方程为:1322yx+=−−,故所求直线l方程为:10xy+−=.【点睛】关键点睛:本题第二问的关键在于设直线l方程为:ykxm=+,将其与椭圆联立得到韦达定理式,将垂直转化为向量点乘为0,再化简将韦达定理式整体代入,
再次化简得到k与m的关系式,从而得到直线所过定点,最后得到距离最大时的直线方程.22.已知函数()esin1,Rxfxaxxxa=−−−.(1)若12a=,证明:当()0,x+时,()0fx;(2)讨论函数()f
x在()0,π上零点个数.【答案】(1)证明见解析(2)答案见解析【解析】【分析】(1)分别构造函数()21e1(0)2xgxxxx=−−−和()sinxxx=−,利用导数确定单调性,进而由不等式的性
质即可求解.(2)对a分情况讨论,102a≤≤时利用不等式的性质可得无零点,12a时,利用二阶求导确定函数的性质即可求解.【小问1详解】若12a=,则()1esin12xfxxxx=−−−.①先证:当()0,x+时,21e102xxx−−−.设
()21e1(0)2xgxxxx=−−−,则()gx的导函数()e1xgxx=−−,设()()gxhx=,则()hx的导函数()e1xhx=−,因0x,所以()e10xhx=−,所以()hx在()0,+上单调递增,又()00h=,所以()
0hx,即()0gx,所以()gx在()0,+上单调递增,又()00g=,所以当()0,x+时,()0gx,即21e102xxx−−−.②再证:()0,x+时,sinxx.设()sinx
xx=−,则()1cos0xx=−,所以()x在()0,+上单调递增,又()00=,所以当(0,1x时,()0x=,即sinxx.由①②得,当()0,x+时,211e1sin122xxxxxx++++,所以当()0,x+
时,1esin102xxxx−−−,即()0fx.【小问2详解】①若102a≤≤,则221112xxaxx++++,由(1)可知,当()0,πx时,21e12xxx++,所以2e1xaxx++,又由(1)可知,当()0
,πx时,sinxx,所以21sin1axxaxxx++++,所以esin1xaxxx++,所以()fx在()0,π上无零点.②若0a,当()0,πx时,21sin02axxx,则21e1sin12xxxaxxx++++,故()fx在()0,π上无零点.③若12a
,()fx的导函数()()esincos1xfxaxxx=−+−,设()()mxfx=,则()mx的导函数()()esin2cosxmxaxxx=−+,为设()()nxmx=,则()nx的导函数()()e3
sincosxnxaxxx=++,(i)当π0,2x时,()()0,nxnx在π0,2上单调递增,即()mx在π0,2上单调递增,又()π2ππ0120,e022mama=−=+,所以()mx在π0,2
上存在唯一零点,记作0x.当()00,xx时,()()0,mxmx单调递减,即()fx单调递减;当0,2xx时,()()0,mxmx单调递增,即()fx单调递增.(ii)当π,π2x时,()()esin2cos0xmxaxxx=−+,()m
x单调递增,即()fx单调递增.综合(i)(ii),可得当()00,xx时,()fx单调递减;当)0,πxx时,()fx单调递增.又因为()()π0120,πeπ10fafa=−=+−,所以存在唯一实数
()10,πxx,使得()10fx=,当()10,xx时,()()0,fxfx单调递减;当()1,πxx时,()()0,fxfx单调递增.又因为()00f=,所以(10,xx时,()0fx;由(1)已证21e11
2xxxx+++,所以()ππeπ10f=−−,又()()10,fxfx在()1,πx上单调递增,所以()fx在()1,πx上存在唯一零点.综上,当12a时,()fx在()0,π上无零点;当12a时,()fx()0,π上存在唯一零点.在【点睛】已知函数有零点求参数取值
范围常用的方法和思路(1)直接法:直接根据题设条件构建关于参数的不等式,再通过解不等式或者利用导数分类讨论确定参数范围;(2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数值域问题加以解决;(3)数形结合法:先对解析式变形,在同一平面直角坐标系
中,画出函数的图象,然后数形结合求解.获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com