山西省太原市2022-2023学年高二上学期期末数学试题 含解析

DOC
  • 阅读 0 次
  • 下载 0 次
  • 页数 23 页
  • 大小 1.732 MB
  • 2024-10-08 上传
  • 收藏
  • 违规举报
  • © 版权认领
下载文档3.00 元 加入VIP免费下载
此文档由【小赞的店铺】提供上传,收益归文档提供者,本网站只提供存储服务。若此文档侵犯了您的版权,欢迎进行违规举报版权认领
山西省太原市2022-2023学年高二上学期期末数学试题  含解析
可在后台配置第一页与第二页中间广告代码
山西省太原市2022-2023学年高二上学期期末数学试题  含解析
可在后台配置第二页与第三页中间广告代码
山西省太原市2022-2023学年高二上学期期末数学试题  含解析
可在后台配置第三页与第四页中间广告代码
试读已结束,点击付费阅读剩下的20 已有0人购买 付费阅读2.40 元
/ 23
  • 收藏
  • 违规举报
  • © 版权认领
下载文档3.00 元 加入VIP免费下载
文本内容

【文档说明】山西省太原市2022-2023学年高二上学期期末数学试题 含解析.docx,共(23)页,1.732 MB,由小赞的店铺上传

转载请保留链接:https://www.doc5u.com/view-db750083c2692dcdd3bec48952d53977.html

以下为本文档部分文字说明:

2022~2023学年第一学期高二年级期末考试数学试卷一、选择题(本题共8小题,每小题3分,共24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.已知等差数列na中,13a=,公差3d=−,则8a等于()A.21−B.18−C.24D.27【答案】B【

解析】【分析】直接根据等差数列通项即可得到817aad=+,代入计算即可.【详解】由题意得()81737318aad=+=+−=−,故选:B.2.抛物线212yx=的焦点坐标为()A.10,2B.1,04C.10,8D.1,08

【答案】D【解析】【分析】根据抛物线方程直接求出焦点坐标作答.【详解】抛物线212yx=的焦点在x轴上,其坐标为1(,0)8.故选:D3.已知某物体在平面上做变速直线运动,且位移s(单位:米)与时间t(单位:秒)之间的关系可用函数:()2ln1sttt=++

−表示,则该物体在3t=秒时的瞬时速度为()A.214米/秒B.()62ln2+米/秒C.212米/秒D.()4ln2+米秒【答案】A【解析】【分析】直接对位移关于时间的函数求导,代入3t=即可.【详解】由题得1211stt=+−+,当3t=时,214s=,故瞬时

速度为214米/秒,故选;A.4.设na是等比数列,且12231,2aaaa+=+=,则56aa+=()A.8B.12C.16D.24【答案】C【解析】【分析】由等比数列的性质求得q,再代入56aa+中即可求得5

6aa+的值.【详解】()322112aqqaaa++===,2q=()44445612121216aaaqaqaaq+=+=+==.故选:C.5.有一条渐近线为2yx=且过点()2,22的双曲线的标准方

程为()A.22124xy−=B.22142−=yxC.22184yx−=D.22148xy−=【答案】B【解析】【分析】根据给定的渐近线方程,设出双曲线方程,再将已知点代入计算作答.【详解】依题意,双曲线的渐近线方程为02yx=,设所求双曲线的方程为2

2(0)2yx−=,因此22(22)(2)22=−=−,即有2222yx−=−,所以所求双曲线的标准方程为22142−=yx.故选:B6.已知数列na为等比数列,且3542aaa=,设等差数列nb的前n项和为nS,若44ba=,则7

S=()A.7B.14C.62D.72【答案】B【解析】【分析】利用等比数列的性质求出4a,再利用等差数列性质及前n项和求解作答.【详解】等比数列na中,243542aaaa==,而40a,解得42a=,即442ba==,等差数列nb中,17747()7142bbSb+===.故选:B

7.已知曲线2:2Cyx=,直线:30,,lxyPQ−+=分别是曲线C与直线l上的动点,则PQ的最小值为()A.1B.2C.3D.524【答案】D【解析】【分析】根据给定条件,利用点到直线的距离公式求出曲线C上点P到直线l距离最小值作答.

【详解】依题意,设曲线C上点21(,)2Ptt,而点Q在直线:30lxy−+=上,由2302xyyx−+==消去x得2260yy−+=,2(2)460=−−,即直线l与曲线C相离,则222221|3||(1)5|(1)5

522422221(1)ttttPQ−+−+−+==+−,当且仅当1t=,即1(,1)2P,且PQl⊥时取等号,所以PQ的最小值为524.故选:D8.已知函数()12e1,023,0xxfxxxx−+=+−,若()()1gxfxaxa=−+−有三个不等零点,则实数a的取

值范围是()A.()4,5B.()e,3C.()e,4D.5,e2【答案】C【解析】【分析】函数()()1gxfxaxa=−+−有三个不等零点转化为方程()10fxaxa−+−=有三个不等实根.分两种情况讨论:当0x时,1(1)41axx=−−+−,令1(

)(1)41xxx=−−+−,结合()x单调性讨的论根的情况;当0x时,得1e(1)xax−=−,当0a=时,显然方程无实根;当0a时,111exxa−−=,令11(),0exxhxx−−=,利用导数研究函数的性质,作出函数图象,数形结合得答案.【详解】

由()()1gxfxaxa=−+−有三个不等零点,等价于()10fxaxa−+−=有三个不等实根,当0x时,2()23fxxx=+−,由()10fxaxa−+−=,得224(1)xxax+−−=,即2224(

1)4(1)11(1)4111xxxxaxxxx+−−+−−===−−+−−−,令1()(1)41xxx=−−+−,当0x时,()x单调递增,故()(0)4x=,故当4a时,方程1(1)41axx=−−+−无实根;当4a时,方程1(1)41

axx=−−+−在(,0)x−上有一实根.当0x时,1()e1xfx−=+,由()10fxaxa−+−=,得1e(1)xax−=−当0a=时,显然方程无实根;当0a时,111exxa−−=,令11

(),0exxhxx−−=,12()exxhx−−=,当02x时,()0hx,()hx单调递增;当2x时,()0hx,()hx单调递减;即当2x=时,函数()hx取得极大值1(2)eh=(0)eh=−;(1)0h=;当01x时,()0hx;当1x时,

()0hx,作出函数()hx的图象如图,要使()10fxaxa−+−=有三个不等实根,需满足:在(,0)x−上有一实根,在[0,)x+上有两个实根.由图可知1ya=与()hx的图象有两个交点时,110ea,即ea,综上,e4a,即实数a的取

值范围是()e,4.故选:C.二、多选题(本题共4小题,每小题3分,共12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3分,部分选对的得2分,有选错的得0分)9.已知数列na,满足*122,N,nnnnaaanS++=+为na的前

n项和,且31510,0aS==,则()A.数列na为等差数列B.13nan=−+C.215nSnn=−+D.7n=或8n=时,nS取得最大值【答案】ACD【解析】【分析】对A,等式移项即可判断,对B,根据等差数列下标和性质求出13a,则可求出d,则得到其通项

,对C,直接利用等差数列前n项和公式即可判断,对D,利用二次函数性质即可判断.【详解】对A,*122,Nnnnaaan++=+,*121,Nnnnnaaaan+++−=−则数列na为等差数列,故A正确,对B,31510,

0aS==,则()()()1153131315151515100222aaaaaS+++====,则1310a=−,则133101020daad=−==−,则2d=−,则()()331023216na

adnnn=+−=−−=−+,故B错误,对C,114a=,则()()12142161522nnnaannSnn+−+===−+,故C正确,对D,215nSnn=−+,开口向下,对称轴为7.5n=,Nn,故当7n=或8n=时,nS取得最大值,故D正确,故选:ACD.10.已知点P为

抛物线24yx=上一点,F为抛物线的焦点,则下列结论正确的是()A.点F的坐标为()2,0B.点P到准线最小距离为1C.若点P到焦点的距离为5,则点P的纵坐标是4D.若点A的坐标为()4,2,则PAPF+的最小值为5【

答案】BD【解析】【分析】根据给定的抛物线,求出焦点坐标、准线方程判断AB;利用抛物线定义求出点P的横坐标判断C;利用抛物线定义结合几何图形推理计算判断D作答.【详解】设抛物线24yx=上点00(,)Pxy

,00x,而抛物线的焦点(1,0)F,准线l的方程=1x−,A错误;对于B,点P到准线距离为00(1)11xx−−=+,当且仅当00x=时取等号,即点P到准线l的最小距离为1,B正确;对于C,点P到焦点的距离为5,即0

||15PFx=+=,解得04x=,则2016y=,解得04y=,C错误;对于D,如图,作,PNlAMl⊥⊥,垂足分别为,NM,AM交抛物线于点P,连接,PFAN,则||||||||||||||||P

APFPAPNANAMPAPMPAPF+=+=+=+,当且仅当点,PP重合时取等号,所以min()||4(1)5PAPFAM+==−−=,D正确.故选:BD11.已知函数()321313fxxxx=−−+,下列说法正确的是()A.

()yfx=有两个极值点B.()yfx=的极大值点为1−的C.()yfx=的极小值为9−D.()yfx=的最大值为103【答案】AB【解析】【分析】求出函数()fx的导数,再利用导数求出函数的极值判断ABC,取特值判断D作答.【详解】函数()321313fx

xxx=−−+的定义域为R,求导得2()23(1)(3)fxxxxx==+−−−,由()0fx得:1x−或3x,由()0fx得:13x−,因此函数()fx(,1),(3,)−−+上单调递增

,在(1,3)−上单调递减,于是函数()fx在=1x−处取极大值8(1)3f−=,在3x=处取极小值(3)8f=−,C错误;函数()fx有两个极值点1,3−,且1−是()fx的极大值点,A正确,B正确;显然32110(6)663611933f=−−+=,D错误.故选:AB12.

已知双曲线2212:1,,3yCxFF−=为双曲线的左、右焦点,若直线l过点2F,且与双曲线的右支交于,MN两点,下列说法正确的是()A.双曲线C的离心率为3B.若l的斜率为2,则MN的中点为()8,12C.1△MNF周长的最小值为10D.1△MNF周长的最小

值为16【答案】BD【解析】【分析】对A直接计算离心率即可判断,对B,直接得到直线方程,并联立曲线方程,利用韦达定理即可求出MN的中点坐标即可判断,对C和D,利用双曲线定义将三角形周长用弦长MN,则题目转化为求MN的最

值,设线联立方程,再利用弦长公式即可得到答案.【详解】对A,由双曲线方程得1,3ab==,故2c=,则离心率2e=,故A错误,在对B,由方程知()()122,0,2,0FF−,则直线l的方程为()22yx=−,联立双曲线方程化简得216190xx−+=,

设()()1122,,,MxyNxy,则1216xx+=,故1282xx+=,而()12121224242824yyxxxx+=−+−=+−=,则12122yy+=,故MN的中点为(8,12),故B正确,对C和D,根据双曲线定义得12122

,2MFMFNFNF−=−=,两式相加得11224MFNFMFNF+=++,设1△MNF的周长为C,故11122MNFMFNCFMFNF+=++()224242MFNFMN=++=+,则题目求1△MNF周长的最小值转化为求弦长MN的最小值,设直线l的方程为2xmy−=,联立双曲线方程22

33xy−=得()22311290mymy−++=,根据直线l与双曲线有两个交点,MN,则2310m−,即33m,()()22212431936360mmm=−−=+,当直线l与渐近线平行时,此时13331m==,若要直线l与双曲线交点在右支上

,则2310,0,33mm,222223636113131mMNmmmm+=+=+−−()()()()2222222222111666313131mmmmmm+++===−−−,设2411,3mt+=

,则()2222212416924163119ttMNttttt===−+−−−+令13,14nt=,则2211162493164MNnnn==−+−,则当1n=,即0m=时,min6MN=,此时直线l方程为2x=,

故1△MNF的周长的最小值为16,故C错误,D正确,故选:BD.【点睛】关键点点睛:本题对C,D选项的判断,首先要灵活运用双曲线定义从而得到142MNFNCM+=,然后题目即转化为经典的弦长最值问题,常用的方法是设线法,联立双曲线方程,得到韦达定理式,再利

用弦长公式表示出MN,设直线时因为直线所过定点在x轴上,故为了简便运算引入参数m,同时要注意双曲线较椭圆更为复杂,尤其是直线与渐近线平行时的特殊情况.三、填空题(本题共4小题,每小题4分,共16分)13.抛物线24xy=的准线方程是

_______【答案】1y=−【解析】【分析】先根据抛物线的标准方程得到焦点在y轴上以及24p=,再直接代入即可求出其准线方程.【详解】因为抛物线的标准方程为24xy=,焦点在y轴上,所以:24p=,即2p=,所以12p=,所以准线方程为:1y=−,

故答案是:1y=−.【点睛】该题考查的是有关抛物线的几何性质,涉及到的知识点是已知抛物线的标准方程求其准线方程,属于简单题目.14.曲线12xyx−=+在点()1,2−−处的切线方程为__________.【答案】31yx=

+【解析】【分析】求出函数12xyx−=+的导数及在=1x−处的导数值,再利用导数的几何意义求出切线方程作答.【详解】依题意,222(1)3(2)(2)xxyxx+−−==++,123|3(12)xy=−==−+,所以曲线12xy

x−=+在点()1,2−−处的切线方程为(21)3yx+=+,即31yx=+.故答案为:31yx=+15.一个正方形被等分成九个相等的小正方形,将最中间的一个正方形挖掉,得图①;再将剩下的每个正方形都分成九个相等的小正方形,并将

其最中间的一个正方形挖掉,得图②;如此继续下去,则图③中共挖掉了__________个正方形,请写出每次挖掉的正方形个数所构成的数列的一个递推公式__________.【答案】①.73②.18nnaa−=【解析】【分析】根据图形得出图③中共挖掉了多少个,与每次挖掉的正方形个数所构成的数

列的通项,即可根据等比数列的定义得出递推公式.【详解】图③中共挖掉了89173+=个,设每次挖掉的正方形个数为na,根据图形得,0118a==,128a=,238a=,则18nna−=,则递推式为18nnaa−=

.故答案为:73;18nnaa−=.16.已知1a,若对于任意的1,3x+,不等式11ln3ln3exxxaxa−++恒成立,则a的最小值为__________.【答案】3e##13e−【解析】【分析】先利用同构法将题设不等式转化为11ln3lne

3exxxaxa++,再构造函数()()1ln1fxxxx=+,利用导数与函数单调性的关系得到3exxa,从而将问题转化为max3exxa,再次构造函数()31e3xxgxx=求得最值即可得解.【详解】因为lnlnlnelnexxaxaa+=+=,所以11l

n3ln3exxxaxa−++可化为111ln3lnlne3eexxxxaxaxaa+++=+,令()()1ln1fxxxx=+,则()221110xfxxxx−=−+=,所以()fx在)1,+上递增,因为1a,1,3x+,所以31x,103eee1x=,e1

xa,所以11ln3lne3exxxaxa++可化为()()3exfxfa,则3exxa,即3exxa在1,3x+上恒成立,即max3exxa,令()31e3xxgxx=,则()()31exxgx=−,令()0gx,则1

13x;令()0gx,则1x;所以()gx在1,13上单调递增,在()1,+上单调递减,所以()()max31egxg==,所以3ea,即a的最小值为3e.故答案为:3e.【点睛】关键点睛:本题的突破口是利用

同构法将题设不等式转化为11ln3lne3exxxaxa++,从而构造函数()()1ln1fxxxx=+得到3exxa,由此得解.四、解答题(本题共5小题,共48分.解答应写出文字说明、证明过程或

演算步骤)17.已知函数()()2exfxx=−.(1)求函数()fx的单调区间;(2)求()fx在1,2−上的值域.【答案】(1)函数()fx在()1,+上单调递增,在(),1−上单调递减;(2)e,0−【解析

】【分析】(1)根据导数的正负得出其单调性;(2)根据第一问的函数单调性得出其值域.【小问1详解】函数()()2exfxx=−,则()()1exfxx−=,当1x时,()0fx¢>,当1x,()

0fx,故函数()fx在()1,+上单调递增,在(),1−上单调递减;【小问2详解】由(1)可得函数()fx在(1,2上单调递增,在)1,1−上单调递减,且()1313eef−−=−=−,()20f=,则()fx在1,2−上的最大值()()max20fxf=

=,最小值()()min1efxf==−,故()fx在1,2−上的值域为e,0−.18.已知各项为正的等比数列na满足351124aa==,设nnba的前n项和为nS,且2nSn=.(1)求数列nnab的通项公

式;(2)求数列nb的前n项和.【答案】(1)132nna−=,1(63)2nnbn−=−(2)9(69)2nnTn=+−【解析】【分析】(1)由题得21411248aqaq==,解出则可得到na通项

,降次作差可得1(63)2nnbn−=−,再检验1b值即可;(2)1(63)2nnbn−=−,利用乘公比错位相减法即可得到nT.【小问1详解】因为na为各项为正的等比数列,设公比为q,351124aa==,即21411248aqaq==,解得12,3qa

==,所以132nna−=.当2n时,2211(1)21,(63)2nnnnnnbSSnnnbna−−=−=−−=−=−,当1n=时,1111,3bba==,适合上式,所以1(63)2nnbn−=−【小问2详解】设nb的前n项和为nT,则

012213292152(69)2(63)2nnnTnn−−=++++−+−,123123292152(69)2(63)2nnnTnn−=++++−+−,两式相减,得()12136

222(63)2nnnTn−−=++++−−()()19(6212362961223)nnnnn−−=−+−=−−−则9(69)2nnTn=+−.19.已知抛物线2,yxO=为坐标原点,过抛物线焦点F的直线交

抛物线于,AB两点.(1)若直线AB的斜率为1,求AB;(2)若OAF△与OBF的面积之差的绝对值为14,求直线AB的方程.【答案】(1)2(2)4810xy−−=或4810xy+−=【解析】【分析】(1)先根据题意得到直线AB的方程,再联立抛物线方程得到1212,yyyy+的值,从而

利用弦长公式即可得解;(2)假设直线AB为14xmy=+,联立抛物线方程得到1212,yyyy+的值,再分别求得OAF△与OBF的面积关于12,yy的表达式,进而得到关于m的方程,解之即可得解.【小问1详解】依题意,设()()1122,,,

AxyBxy,因为抛物线2yx=的焦点为1,04F,又直线AB的斜率为1,所以直线AB方程为14yx=−,联立214yxyx==−,消去x,得2104yy−−=,则12121Δ20,1,4yyyy=+==−,所以()21212122242ABy

yyyyy=−=+−=.【小问2详解】易知直线AB斜率为0时,与抛物线2yx=只有一个交点,不合题意;设直线AB方程为14xmy=+,联立214xmyyx=+=,消去x,得2104ymy−−=

,则212121Δ10,,04myymyy=++==−,因为111128OAFSOFyy==,221128OBFSOFyy==,所以1212111188884OAFOBFmSSyyyy−=−=+==,解得2m=,所以直线AB的方程为124xy=+或124xy=−+,即4810

xy−−=或4810xy+−=.说明:请同学们在(A)、(B)两个小题中任选一题作答.20.已知双曲线2222:1(0,0)xyCabab−=的左、右焦点分别为12,FF,离心率为2,()2,2P−是C上一点.(1)求双曲线C的方程;(2)若直线l过原点,且与双曲线交于,AB两点,Q为双曲

线上一点(不同于,AB).求直线QA与直线QB的斜率之积.【答案】(1)22122xy−=(2)1【解析】【分析】(1)先由双曲线的离心率求得22ba=,再利用点代入求得22a=,从而得解;(2)根据题意设出,,

AQB的坐标,再利用点差法即可求得1=QAQBkk,由此得解.【小问1详解】因为2e=,所以2ca=,即2ca=,所以2222bcaa=−=,所以双曲线2222:1xyCaa−=,因为()2,2P−是双曲线C上一点,所以22421aa−=,解得22a=,则22b=所以

双曲线C的方程为22122xy−=.【小问2详解】依题意,设1122(,),(,)AxyQxy,因为直线l过原点,且与双曲线交于,AB两点,所以由双曲线的对称性可得,AB关于原点对称,则11(,)Bxy−−,所以2121QAyykxx−=−

,2121QByykxx+=+,因为,AQ为双曲线上的点,所以222211221,12222xyxy−=−=,两式相减得22221212xxyy−=−,所以22212112222121121QAQByyyyyykkxxxxxx−+−===−+−.所以直线QA与直线QB的斜率之积为1.2

1.已知双曲线2222:1(0,0)xyCabab−=的左、右焦点分别为12,FF,离心率为2,()2,2P−是C上一点.(1)求双曲线C的方程;(2)直线l过点()1,0,与双曲线的右支交于,AB两点,点D与点B关于x轴对称,求证:,AD两点

所在直线过点2F.【答案】(1)22122xy−=;(2)证明负了解析.【解析】【分析】(1)根据双曲线离心率可得ab=,再将给定点代入计算作答.(2)设出直线l的方程,与双曲线方程联立,利用韦达定理结合向量共线的坐标表示推理作答.【小问1详解】双曲线2222:1(0,0)xyCabab

−=的离心率2e=,则22222abea+==,即ab=,又点()2,2P−C上,即22421ab−=,解得2ab==,所以双曲线C的方程为22122xy−=.【小问2详解】显然直线l不垂直于坐标轴,设直线l的方程为:1xmy=+,由(1)知

,双曲线渐近线yx=,而直线l与双曲线右支交于两点,则11m,即01m,由2212xmyxy=+−=消去x并整理得:22(1)210mymy−+−=,在()()222Δ4414210mmm=+−=−,则2

12m,设1122(,),(,)AxyBxy,则22(,)Dxy−,于是12122221,11myyyymm−−+==−−,则12122yymyy+=,而2(2,0)F,有211222(2,),(2,)FAxyFDxy=−=−−,因此122112211212(2)(2)(1)(1)2()0

xyxymyymyymyyyy−+−=−+−=−+=,即22//FAFD,而22,FAFD有公共点2F,从而2,,AFD三点共线,所以,AD两点所在直线过点2F.【点睛】思路点睛:圆锥曲线中动直线过已知定点问题,根据条件

求出动直线与圆锥曲线的两个交点的坐标关系,再借助共线向量的坐标表示推理解决.说明:请同学们在(A)、(B)两个小题中任选一题作答.22.已知函数()lnfxxxmx=+.(1)讨论函数()fx在)1,+上的单调性;(2)若()()212pxfxmx=−有两个极值点,求m的取值范围

.【答案】(1)见解析(2)0m【解析】【分析】(1)()ln1fxxm=++,分1m−和1m−讨论即可;(2)()ln1pxxmxm=+−+,题目转化为()px有两个零点,利用分离参数法得ln11

xmx+=−,设ln1()1xgxx+=−,利用导数研究()gx得图像即可得到答案.【小问1详解】()lnfxxxmx=+,()ln1fxxm=++,当)1,x+,则ln11xmm+++若1,()ln10mfxxm−=

++,则()fx在[1,)+上单调递增;若1m−,令()0fx¢>,即ln10xm++,1e1mx−−则()fx在()1e,m−−+上单调递增.令()0fx,解得1e1mx−−,则()fx在)11,em−−上单调递减,综上,当1m−时,()

fx在[1,)+上单调递增,当1m−时,()fx在()1e,m−−+上单调递增,在)11,em−−上单调递减.小问2详解】21()ln2pxxxmxmx=+−,()ln1pxxmxm=+−+,因为()px有两个极值点,所以()px有两个零点,显然,1不

是()px的零点,由ln10xmxm+−+=,得ln11xmx+=−.即直线()hxm=与ln1()1xgxx+=−有两个交点,2211ln1ln()(1)(1)xxxxxgxxx−−−−−==−−,令221111()ln,()xxxxxxxx−=−−=−=,令21()0xxx−

==,解得1x=,且当()0,1x时,()0x,当(1,)x+时,()0x所以()x在(0,1)上单调递增,()x在(1,)+上单调递减,而(1)1=−,故()0x,所以()gx在(0,1),和(1,)+上单调递减,

又在(0,1)上,x趋近于0时,()gx趋近于正无穷,x趋近于1时,()gx趋近于负无穷,故函数()gx在()0,1之间存在唯一零点,在(1,)+上,x趋近于1时,()gx趋近于正无穷,x趋近于正无穷时,()gx趋近于0.作出图形

如下图所示:【所以0m.【点睛】关键点睛:本题第二问的关键在于等价转化为导函数在定义域上有两零点,然后利用分离参数法,得到ln11xmx+=−,转化为直线()hxm=与ln1()1xgxx+=−有两个交点,研究()gx的图象,数形结合即可得到m的范围.23.(B)已知函数()

lnfxxxmx=+.(1)讨论函数()fx在)1,+上的单调性;(2)若()()()2112pxfxxmxm=−−+有两个极值点12,xx,且212xx,求证:312emxx.(参考数据:ln

20.69)【答案】(1)答案见解析(2)证明见解析【解析】【分析】(1)先对()fx求导,再分类讨论1m−与1m−,结合导数与函数单调性的关系即可得解;(2)先将问题转化为()lnxgxx=的图像与1ym=的图像有两个交点,从而利用导数研究()gx的图像得到em

;再利用极值点偏移,构造函数证得212exx,由此得证.【小问1详解】因为()lnfxxxmx=+,所以()ln1fxxm=++,因为)1,x+,所以ln0x,当10m+时,即1m−时,()ln1

0fxxm=++,则()fx在)1,+上单调递增;当10m+,即1m−时,10m−−,10ee1m−−=,令()0fx,得1emx−−;令()0fx,得11emx−−,则()fx

在)11,em−−上单调递减,在()1e,m−−+上单调递增;综上:当1m−时,()fx在)1,+上单调递增;当1m−时,()fx在)11,em−−上单调递减,在()1e,m−−+上单调递

增.【小问2详解】因为()()()()22111ln022pxfxxmxxxxxxmm=−−+=−−,所以()ln11lnxxpxxxmm=+−−=−,因为()px有两个极值点12,xx,所以()lnxpxxm=−有两个零点12,xx

,即方程ln1xxm=有两个根12,xx,令()()ln0xgxxx=,则()gx的图像与1ym=的图像有两个交点,又()21lnxgxx−=,令()0gx,得0ex;令()0gx,得ex;所以()gx在()0,e上单调递增,在()e,+上单调递减

,则()()max1eegxg==,又当01x时,ln0x,则()0gx;当1x时,ln0x,则()0gx;当x趋于无穷大时,lnyx=的增长速率远远小于yx=的增长速率,所以()gx趋于0,由此作出()gx的图像如下:所以1

10em,则em,又1212lnln1xxmxx==,则12121212lnlnlnln1xxxxmxxxx+−==+−,故()22112121221221111lnlnlnlnlnln1xxxxxx

xxxxxxxxxx++=+=−=−−,因为2120xx,令21xtx=,则2t,令()12()lnlnln211tqttttttt+==+−−,则()12lnxxqt=,22(1)2(1)2ln()(1)ttttqttt−+−−−=,令()2()(1)2(1)2ln1tt

tttt=−+−−,则()2(ln1)ttt−=−,令()()2(ln1)1tttt=−−,则()()211210txtt−=−=,所以()t在()1,+上单调递增,则()()1

0t=,即()0t,所以()t在()1,+上单调递增,则()()10t=,故当2t时,()0t,2(1)0tt−,则2()()0(1)tqttt=−,所以()qt在()2,+上单调递增,又3228e=,则3

2ln2lne,即3ln22,所以()(2)3ln22qtq=,故()12ln2xxqt=,即212exx,又em,所以312emxx.【点睛】方法点睛:导函数中常用的两种常用的转化方法:一是利用导数研究含参函数的单调性,常化为不等式恒成立问题.注意分

类讨论与数形结合思想的应用;二是函数的零点、不等式证明常转化为函数的单调性、极(最)值问题处理.获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com

小赞的店铺
小赞的店铺
天天写文档,写文档,文档
  • 文档 328857
  • 被下载 21
  • 被收藏 0
若发现您的权益受到侵害,请立即联系客服,我们会尽快为您处理。侵权客服QQ:12345678 电话:400-000-0000 (支持时间:9:00-17:00) 公众号
Powered by 太赞文库
×
确认删除?