【文档说明】安徽省安庆市第二中学2021-2022学年高二下学期期中考试数学试题 含解析.docx,共(22)页,1.002 MB,由小赞的店铺上传
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安庆二中2021-2022学年度第二学期期中考试高二数学试题第I卷(选择题共60分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60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.若函数()2sinfxxx=+,则()(
)00limxfxfx→−=()A.-1B.0C.1D.3【答案】C【解析】【分析】利用基本初等函数求导法则和导数定义,即可求得结果.【详解】根据导数定义可得()()()()()00000limlim0xxfxffx
ffxx→→−+−==;又()2sinfxxx=+可得()2cosfxxx=+,即()01f=.故选:C2.已知()()511axx++的展开式中3x的系数为15,则a的值为()A.34B.13C.12D.1【答
案】C【解析】【分析】由()()()()5551111axxxaxx++=+++,写出()51x+的展开式的通项公式,结合条件3x的系数为15建立方程,得出答案.详解】由()()()()5551111axxxaxx++=+++()51x+的展开
式的通项为15CrrrTx+=,3x的系数为3255CCa+则由题意可知3255CC15a+=,101015a+=,12a=,故选:C.3.有4种不同颜色的涂料,给图中的6个区域涂色,要求相邻区域的颜色不相同,则不同的涂色方法
共有【()A.1512种B.1346种C.912种D.756种【答案】D【解析】【分析】先从A区域涂色,讨论B,D区域涂相同、不同颜色的两种情况,再确定C,E,F区域涂色方法,应用分类分步计数原理求不同涂色方法数.【
详解】1、先涂A区域,则有4种方法,若B,D区域涂相同颜色,则有3种方法,C,E,F区域分别有3种方法,共有4×3×3×3×3=324种方法.2、先涂A区域,则有4种方法,若B,D区域涂不同颜色,则有3×2种方法,则E区域有2种方法,C,F
分别有3种方法,共有4×3×2×2×3×3=432种方法.故不同的涂色方法共有756种.故选:D4.若函数3()31fxxxm=−−−有三个不同的零点,则实数m的取值范围是()A.(3,1)−B.(1,3)−C.(3,1)−−D.(1,3)【答案】A【解析】【分析】先对函数求导,研究单调性
和极值,再根据三次函数()0yfx==有三个不同的根,使极大值大于零且极小值小于零,计算即得结果.【详解】32()31,()33,fxxxmfxx=−−−=−由()0fx=解得121,1xx=−=.
()fx在(),1−−上单调递增,在()1,1−上单调递减,在()1,+上单调递增,故()fx=1x−处取得极大值()11fm−=−,在1x=处取得极小值(1)3fm=−−.要使函数()0yfx==有三个不同的根,在则需极大值(101)fm−=−,极小值(1)3
0fm=−−,解得31m−,所以m的取值范围是(3,1)−.故选:A.【点睛】思路点睛:利用导数研究函数()fx的单调性和极值的步骤:①写定义域,对函数()fx求导()fx;②在定义域内,解不等式()0fx和()0fx③写出单调区间,
并判断极值点.5.某省进行高考综合改革,要求学生从高二开始对课程进行选修,即从化学、生物、政治、地理四门课程中选择两科进行选修,则甲、乙两人所选课程中至多有一科相同的选法的种数是()A.12B.24C.30D.36【答案】C【解析】【分
析】求出甲、乙两人所选课程中完全不同和所选课程中有一科相同的种数,即可求出.【详解】若甲、乙两人所选课程中完全不同,选法有2242CC6=种;若甲、乙两人所选课程中有一科相同,选法有111432CCC24=种,所以甲、乙两人所选课程中至多有一科相同的选法有62430
+=种.故选:C.6.已知定义在R上的函数()fx的图象如图所示,则()0xfx的解集为()A.()()012−,,B.()12,C.()()012+,,D.()01,【答案】C【解析】【分析】知0x时,求函数
单调递减区间,此时01x或2x;当0x时,求函数单调递增区间,此时无解,整合以上分类结果即可得出答案.【详解】由题意得,0x,所以不等式()0xfx等价为:①当0x时,()0fx,即0
x时,求函数单调递减区间,由图可知,此时01x或2x,②当0x时,()0fx¢>,即0x时,求函数单调递增区间,此时x,所以不等式的解集为()()0,12,+.故选:C7.若函数()321233fxxx=+−在区间
(),5aa+内存在最小值,则实数a的取值范围是()A.)5,0−B.()5,0−C.)3,0−D.()3,0−【答案】C【解析】【分析】利用导数求出函数()fx的极小值为()203f=−,由题意可知()0,5aa+,再由()()0fxf=求得x的值,数形结合可得出实数a的取值范围.【
详解】解:由题意,()()222fxxxxx=+=+,当<2x−或0x时,()0fx¢>;当20x−时,()0fx.故()fx在(),2−−,()0,+上是增函数,在()2,0−上是减函数,所以,函数()fx的极小值为()203f=−.作其图
象如图,令32122333xx+−=−得3230xx+=,解得0x=或3x=−,结合图象可知3050aa−+,解得,)3,0a−.故选:C.【点睛】关键点点睛:本题考查利用函数在区间上存在最值求参数,解本题的关键就是弄清楚函数()fx的极小值点在区间(),5aa+内
,通过求得()()30ff−=,数形结合得出实数a所满足的不等式组,综合性较强.8.某电视台邀请了6位学生的父母共12人中的4位介绍对子女的教育情况,如果这4位中恰有一对是夫妻,那么不同的选择方法的种数是()A.6
0B.240C.270D.480【答案】B【解析】【分析】先在6对父母中选一对,然后在剩余的10人中,选两个不是夫妻的人,从而求得正确答案.【详解】先在6对父母中选一对,方法数有16C种,然后在剩余的10人中,选两个不是夫妻的人,方法数有1110822CCA种,所以不同的选择方法的种数是
111108622CC108C6240A2==种.故选:B9.设函数()(21)xfxexaxa=−−+,其中1a,若存在唯一的整数0x,使得0()0fx,则a的取值范围是()A.3,12e−B.33,2e4−C.33,2e4D
.3,12e【答案】D【解析】【分析】设()()21xgxex=−,()1yax=−,问题转化为存在唯一的整数0x使得满足()()01gxax−,求导可得出函数()ygx=的极值,数形结合可得()0
1ag−=−且()312gae−=−−,由此可得出实数a的取值范围.【详解】设()()21xgxex=−,()1yax=−,由题意知,函数()ygx=在直线yaxa=−下方的图象中只有一个点的横坐标为整数,()()21xgxex=+,当12x−时,()0gx;当12x−时,()0gx
.所以,函数()ygx=的最小值为12122ge−−=−.又()01g=−,()10ge=.直线yaxa=−恒过定点()1,0且斜率为a,故()01ag−=−且()31gaae−=−−−,解得312ae,故选D.【点睛】本题考查导数与极值,涉及数形结合思想转化,
属于中等题.10.设'()fx是函数()fx的导函数,且'()2()()fxfxxR,12fe=(e为自然对数的底数),则不等式2(ln)fxx的解集为A.0,2eB.(0,)eC.1,2eeD.,2ee【答
案】B【解析】【分析】构造函数F(x)=()2xfxe,求出导数,判断F(x)在R上递增.原不等式等价为F(lnx)<F(12),运用单调性,可得lnx<12,运用对数不等式的解法,即可得到所求解集.【详解】可构造函数F(x)=()
2xfxe,F′(x)=()()22222()xxxfxefxee−=()()2'2xfxfxe−,由f′(x)>2f(x),可得F′(x)>0,即有F(x)在R上递增.不等式f(lnx)<x2即为()2flnxx<1,(x>0),即()2lnxflnxe<1,x>0.即有F(12)=12fe
=1,即为F(lnx)<F(12),由F(x)在R上递增,可得lnx<12,解得0<x<e.故不等式的解集为(0,e),故选B.【点睛】利用导数解抽象函数不等式,实质是利用导数研究对应函数单调性,而对应函数需要构造.构造辅助函数常根据
导数法则进行:如()()fxfx构造()()xfxgxe=,()()0fxfx+构造()()xgxefx=,()()xfxfx构造()()fxgxx=,()()0xfxfx+构造()()gxxfx=等11.已知函数3()xfxe−=,1()22xgxln=+,
若()()fmgn=成立,则mn−的最大值为()A.12ln−B.2lnC.22lnD.21ln−【答案】A【解析】【分析】不妨设()()fmgnt==得到m,n的关系,利用消元法转化为关于t的函数,构造函数,求函
数的导数,利用导数研究函数的最值即可得到结论.【详解】解:不妨设()()fmgnt==,3122mnelnt−=+=,(0)t,3mlnt−=,即3mlnt=+,122tne−=,故1232(0
)tmnlntet−−=+−,令12()32(0)thtlntet−=+−,121()2(0)thtett−=−,1221()20thtet−=−−,故()ht在(0,)+上是减函
数,且1()02h=,当12t时,()0ht,当102t时,()0ht,即当12t=时,()ht取得极大值同时也是最大值,此时11()321222hlnln=+−=−,即mn−的最大值为12ln−,故选:A.12.已知函数()()434xfxxxe=−,若方程()f
xa=有3个不同的实根1x,2x,()3123xxxx,则24ax−的取值范围是()A.327,0e−B.23243,0e−C.2323243,243ee−D.23327,243
ee−【答案】A【解析】【分析】求得()()2212xfxxxe=−,得到函数()fx单调性进而画出函数()fx的图象,结合图象231449630,ae+,进而得到2x的取值范围为()23,0−,得到23224
xaxex=−,构造新函数,结合导数求得函数的额单调性与最值,即可求解.【详解】由题意,函数()()434xfxxxe=−,可得()()()42221212xxfxxxexxe=−=−,当23x−时,()0fx¢>,()fx单调递增;当232
3x−时,()0fx,()fx单调递减;当23x时,()0fx¢>,()fx单调递增;又由当x→−时,()0fx→,x→+时,()fx→+,且()2314496323fe+−=,()00f=,()()2323144963fe=−,故可大致
画出()fx的图象如下:由图象可知,a的取值范围为231449630,e+,此时对应2x的取值范围为()23,0−,而()2243223222444xxxxeaxexx−==−−,故令()()3
230xgxxex=−,则()()()32233xxgxxxexxe=+=+,故当233x−−时,()0gx,()gx单调递减;当30x−时,()0gx,()gx单调递增;而()2
3243230ge−=−,()3273ge−=−,()00g=,故24ax−的取值范围是327,0e−.故选:A.第II卷(非选择题共90分)二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.如果12212C2C2C
2187nnnnn++++=,则22223CCCn+++=______.【答案】56【解析】【分析】根据二项式展开式、组合数的性质求得正确答案.【详解】依题意,1220012212C2C2C2C2C2C2Cnnn
nnnnnnnn+++++++=+()1232187nn=+==,解得7n=,222322237337CCCCCC=++++++32232224475567CCCCCCC=+++=+++32232366
7778CCCCCC87656321=====+++.故答案为:5614.海轮每小时使用的燃料费与它的航行速度的立方成正比,已知某海轮的最大航行速度为30nmile/h,当速度为10nmile/h时,
它的燃料费时每小时25元,其余费用(与速度无关)都是每小时400元,如果甲乙两地的总费用最低,它的航速应为______nmile/h.【答案】20【解析】【分析】先求得燃料费与它的航行速度的关系式,然后结合基本不等式求得正确答案.【详解】设航速为nmil
e/hx,030x,燃料费为y元,设3ykx=,依题意,312510,40kk==,则3140yx=.设甲乙两地距离为S,则总费用为2312002004004040SSxxSxxxx+=++2320020033040xSSxx=,当且仅当2200,2040xx
x==时等号成立.故答案为:2015.已知函数()2sinsin2fxxx=+,则()fx的最小值是_____________.【答案】332−【解析】【分析】方法一:由()()14cos1cos2fxxx=+−
,确定出函数的单调区间,减区间,从而确定出函数的最小值点,代入求得函数的最小值.【详解】[方法一]:【通性通法】导数法()22()2cos2cos22cos22cos14cos2cos2fxxxxxxx=+=+−=+−2(cos1)(2cos1)xx=+−.令()0fx,得1c
os2x,即()fx在区间ππ2π,2π()33kkk−+Z内单调递增;令()0fx,得1cos2x,即()fx在区间π5π2π,2π()33kkk++Z内单调递减.则minπ33[()]2π32fxfk−=−=.故答案为:332
−.[方法二]:三元基本不等式应用因为()2sin2sincos2sin(1cos)fxxxxxx=+=+,所以2223()4sin(1cos)4(1cos)(1cos)fxxxxx=+=−+4(33
cos)(1cos)(1cos)(1cos)3xxxx=−+++的的444(33cos)(1cos)(1cos)(1cos)432734324xxxx−++++++==.当且仅当
33cos1cosxx−=+,即1cos2x=时,取等号.根据()()fxfx−=−可知,()fx是奇函数,于是min333333(),,[()]222fxfx−=−,此时31sin,cos22xx=−=.故答案为:332−.[方法三]:升幂公式+多元基本不等式2()
sinsin22sin(1cos)4sincos2cos222xxxfxxxxx=+=+=,322622()64sincos64sin1sin2222xxxxfx==−422223sin1sin1sin1sin64272222344x
xxx+−+−+−=,当且仅当223sin1sin22xx=−,即1sin22x=时,2max27()4fx=.根据()()fxfx−=−可知,()fx是奇函数,
于是min333333(),,[()]222fxfx−=−.故答案为:332−.[方法四]:化同角+多元基本不等式+放缩2()sinsin22sin(1cos)4sincos2cos222xxxfxxxxx=+=+=2221224238tan8tan8tan3322221111t
antan14tan2333232xxxxxx=−−=−++++,当且仅当213tan,tan2323xx==−时等号成立.故答案为:332−.[方法五]:万能公式+换元+导数求最值
设tan2t=,则()fx可化为2222242218()2211112ttttgtttttt−=+=+++++,当0=t时,()0gt=;当0t时,38()12gtttt=++,对分母求导后易知,当3t3=−时,(
)gt有最小值332−.故答案为:332−.[方法六]:配方法()22()2sin2sincos2sin2sincos3sincos1fxxxxxxxxx=+=+++−2223233333cos2sincossinsin2sin3322xxxxxx=+++++−223233
3333(3cossin)sin33222xxx=+++−−,当且仅当3cossin0,3sin0,2xxx+=+=即π2π,3xkk=−Z时,()fx取最小值332−.故答案为:332−.[方法七]:【最优解】周期性应用+导数法因为()2sinsi
n2fxxx=+,所以()()()()+2π2sin+2πsin2+2π=2sinsin2fxxxxxfx=++=,即函数()fx的一个周期为2π,因此0,2πx时,()fx的最小值即为函数的最小值.当0,πx时,()
()2sinsin22sin1cos0fxxxxx=+=+,当π,2πx时,因为()22()2cos2cos22cos22cos14cos2cos2fxxxxxxx=+=+−=+−2(cos1)(2cos1)xx=+−,令()0fx=,解得πx=或5π3x=,由()π0f
=,()2π0f=,533π32f=−,所以()fx的最小值为332−.故答案为:332−.【整体点评】方法一:直接利用导数判断函数的单调性,得出极值点,从而求出最小值,是求最值的通性通法;方法二:通过对函数平方,创造三元基本不等式的使用条件,从而解出;方法三:基本原理同方法
三,通过化同角利用多元基本不等式求解,难度较高;方法四:通过化同角以及化同名函数,放缩,再结合多元基本不等式求解,难度较高;方法五:通过万能公式化简换元,再利用导数求出最值,该法也较为常规;方法六:通过配方,将函数转化成平方和的形式,构思巧妙;方法七:利用函数的周期性,缩小函
数的研究范围,再利用闭区间上的最值求法解出,解法常规,是该题的最优解.16.已知()10210012102xaaxaxax−=++++,则23410239aaaa++++=________.【答案】1013【解析】【分析】先求出0
1024a=,再求出各项的系数和12101023aaa+++=−,设函数()()10210012102fxxaaxaxax=−=++++,对其求导后再求出121021010aaa+++=−,然后
计算可得答案.【详解】令0x=,得10021024a==,令1x=,得()1001210211aaaa++++=−=,则12101023aaa+++=−①;设()()10210012102fxxaaxaxax=−=++++,则()()99121010
2210fxxaaxax=−−=+++,令1x=,得()91210210102110aaa+++=−−=−②.由②-①,得21091013aa++=.故答案为:1013三、解答题(本大题共6小题,共70分.
解答应写出文字说明,证明过程或演算步㵵)17.已知()2nxnNx+的展开式中前三项的二项式系数之和为46,(1)求n;(2)求展开式中系数最大的项.【答案】(1)9(2)925376x−【解析】【分析】(1)根据要求列出方程,求出n的值;(2)求出
二项式展开式的通项,列出不等式组,求出r的取值范围,从而求出6r=,得到系数最大项.【小问1详解】由题意得:()01211462nnnnnCCCn−++=++=,解得:9n=或10−,因为nN,所以10n=−(舍去),从而9n=【小问2详解】二项式的展开式通项为:()9192r
rrrTCxx−+==,则系数为92rrC,要求其最大值,则只要满足119911992222rrrrrrrrCCCC−−++,即{9!𝑟!(9−𝑟)!⋅2𝑟≥9!(𝑟−1)!(10−𝑟
)!⋅2𝑟−19!𝑟!(9−𝑟)!⋅2𝑟≥9!(𝑟+1)!(8−𝑟)!⋅2𝑟+1,解得:172033r,因为rN,所以6r=,所以系数最大项为()693627925376TCxxx−==18.6位同学报名参加2022年杭州亚运会4个不同的项目(记为,,,ABCD)
的志愿者活动,每位同学恰报1个项目.(1)6位同学站成一排拍照,如果甲乙两位同学必须相邻,丙丁两位同学不相邻,求不同的排队方式有多少种?(2)若每个项目至少需要一名志愿者,求一共有多少种不同报名方式?(3)若每个项目只招一名志愿者,且同学甲不参加项目A,同学乙不参加项目D,求一共有多少种不同录
用方式?【答案】(1)144(2)1560(3)252【解析】【分析】(1)利用捆绑法和插空法进行排列计算即可得共有144种;(2)先将6位同学分成4组,再根据题意进行排列计算即可得出结果;(3)先计算出所有的录用方式,再减去不符合题意的
方式即可得出答案.【小问1详解】根据题意先把甲乙看成整体,与除了甲、乙、丙、丁之外的两人进行排列,再把丙丁插空进行排列,所以共有232234AAA144=.【小问2详解】先分为4组,则按人数可分为1,1,1,3和1,1,2,2两种分组方式,共有11111226546543
22322332CCCCCCCCAAA+种;再分到4个项目,即可得共有111112246546544322322332CCCCCCCCA1560AAA+=;【小问3详解】先考虑全部,
则共有46A种排列方式,其中甲参加项目A共有35A种,同学乙参加项目D共有35A种;甲参加项目A同时乙参加项目D共有24A种,根据题意減去不满足题意的情况共有432654A2AA252−+=种.19.已知函数()()21e
xfxxax=−+,Ra.(1)若函数()fx在1x=时取得极值,求a的值;(2)讨论函数()fx的极值.【答案】(1)2(2)答案见解析【解析】【分析】(1)由()10f=求得a的值.(2)先求得()fx,然后对a进行分类讨论,由此求得函数()fx的极值.【小问1详解】∵()()21
exfxxax=−+,则()()221exfxxaxa=+−+−,∵()fx在1x=处取得极值,故()()142e0fa=−=,解得2a=.当2a=时,()()21exfxx=−.由()0fx¢>,可得1x
−或1x;由()0fx,可得11x−.故()fx在(),1−−上递增,在()1,1−上递减,在()1,+上递增,故1x=是函数()fx的极大值点,2a=符合题意;【小问2详解】由(1)得()()()()221e11exxfxxaxaxxa=+−+−=++−,令()0f
x=,则=1x−或1xa=−,①0a=时,()()21e0xfxx=+,此时()fx在R上单调递增,无极值;②0a时,11a−−,当()1,a1x−−时,()0fx;当()(),11,xa−−−+U时,()0fx¢>,故()fx的单调递增区间为()
,1−−、()1,a−+,单调递减区间为()1,1a−−;∴()fx极小值点()1,afx−极大值点为-1,故()fx极小值()()()112e,afaafx−−=−极大值()()112efa−−=+;③当a<0时,11a−−,当()1,1xa−−时,()0f
x;当()(),11,xa−−−+U时,()0fx¢>,此时,函数()fx的单调递增区间为(),1a−−、()1,−+,单调递减区间为()1,1a−−.∴()fx极小值点-1,()fx极大值点为1a−,故()fx极小值()12ea−+,()fx极大值为()12eaa−−;综
上所述,当0a时,()fx极小值()12eaa−−,()fx极大值为()12ea−+;当0a=时,()fx无极值;当a<0时,()fx极小值()12ea−+,()fx极大值为()12eaa−−.20.设函数()22lnf
xxmx=−,()()231ln2gxxmxmx=−+−,0m.(1)求函数()fx单调区间;(2)当1m时,讨论函数()fx与()gx图象的交点个数.【答案】(1)函数()fx的单调递增区间是),m+,
单调递减区间是()0,m;(2)两函数图象总有一个交点.【解析】的【分析】(1)函数()fx的定义域为()0,+,求得()'fx,即可求解函数的单调区间;(2)令()()()()211ln2Fxfxgxxmxmx=−=−++−,转化为求函数()Fx的零点个
数,分1m=与1m进行讨论,利用函数()Fx的性质,即可判断函数()fx与()gx图象的交点个数.【详解】(1)函数()fx的定义域为()0,+,()()()222xmxmmxxxxf−+=−=.当0xm时,()0fx,函数()fx单调递减;当时xm,()0fx¢>,函数(
)fx单调递增,综上可知,函数()fx的单调递增区间是),m+,单调递减区间是()0,m.(2)令()()()()211ln2Fxfxgxxmxmx=−=−++−,0x问题等价于求函数()Fx的零点个数.()()()1xxmFxx
−−=−,当1m=时,()0Fx,函数()Fx为减函数,注意到()3102F=,()4ln40F=−,所以()Fx有唯一零点,当1m时,若01x或x>m,则()0Fx;若1xm,则()0Fx,所以函数()Fx在()0,1和(),
m+上单调递减,在()1,m上单调递增,注意到()1102Fm=+,则()()10FmF,故()Fx在)0,m内无零点;在(),22mm+内,()()22ln220Fmmm+=−+,则()()220FmFm+,所以()Fx有唯一零点,综上,函数()
Fx有唯一零点,即两函数图象总有一个交点.21.设函数()2lnfxaxbx=−.(1)若12b=,讨论函数()fx的单调性;(2)当0b=时,若不等式()fxmx+对所有的31,2a,(21,xe恒成立,求实数m的取值范围.【答案】(1)答案见解析;
(2)(22e−−,.【解析】【分析】(1)求导函数,分0a和>0a两种情况讨论导函数的符号,从而得原函数的单调性;(2)由题可得出lnmaxx−对所有的的(231,,1,2axe都成立,从而令()l
nhaaxx=−,根据一次函数的单调性可得min()(1)lnhahxx==−,再令()lngxxx=−,求导,分析其导函数的符号,得出函数()gx的单调性,从而有min()mgx,得出答案.【详解】解:(
1)若12b=,()21ln2fxaxx=−()0x,则2()aaxfxxxx−=−=,当0a时,()0fx,所以函数()fx在()0+,上单调递减,当>0a时,令()0fx=,得xa=(负值舍去),当0xa时,()0fx,函数()fx在()0a,上
单调递增,当xa时,()0fx,函数()fx在()a+,上单调递减;(2)当0b=时,()lnfxax=.若不等式()fxmx+对所有的(231,,1,2axe都成立,则lnaxmx+对所有的(23
1,,1,2axe都成立,即lnmaxx−,对所有的(231,,1,2axe都成立,令()lnhaaxx=−,则()ha为一次函数,min()mha,(21,xe,ln0x,()ha在3[1,]2a上单调递增,min()(1)lnh
ahxx==−,lnmxx−对所有的(21,xe都成立,令()lngxxx=−,则()111xgxxx−=−=,因为21xe,所以()10xgxx−=,所以函数()lngxxx=−在(21,e单调递减,所以()()2222
2lngxgeeee−==−,2min()2mgxe=−,所以实数m的取值范围为(22e−−,.【点睛】方法点睛:本题主要考查利用导数求函数的单调性以及不等式恒成立问题,属于难题.不等式恒成立问题常见方法:①分离参数()afx恒成立(mi
n()afx即可)或()afx恒成立(max()afx即可);②数形结合;③讨论最值min()0fx≥或max()0fx恒成立;④讨论参数.22.已知函数()2exfxax=−,曲线()yfx=在()()1,1f处的切线方程为1ybx=+.(1)求,ab的值:(2)求()fx在
0,1上的最值;(3)证明:当0x时,()e1eln0xxxx+−−.【答案】(1)1a=,e2b=−(2)()maxe1fx=−;()min1fx=(3)证明见解析【解析】【分析】(1)利用切点和斜率列方程组,由此求得,ab.(2)利用
多次求导的方法求得()fx在区间0,1上的单调性,由此求得()fx在0,1上的最值.(3)先证明0x时,()()e21fxx−+,再结合(2)转化为()21elnexxxxx+−−+,从而证得不
等式成立.【小问1详解】()e2xfxax=−,∴()()1e21e1fabfab=−==−=+,解得:1a=,e2b=−;【小问2详解】由(1)得:()2exfxx=−,()e2xfxx=−,令()e2xhx
x=−,则()e2xhx=−,()hx是增函数,令()0hx=解得ln2x=.∴()hx,也即()fx在()0,ln2上()()0,hxhx单调递减,在()ln2,+上()()0,hxhx单调递增,∴()()ln2ln222ln20hf==−
,∴()fx在0,1递增,∴()()max1e1fxf==−;()()min01fxf==;【小问3详解】∵()01f=,由(2)得()fx过()1,e1−,且()yfx=在1x=处的切线方程是()e21yx=−
+,故可猜测0x且1x时,()fx的图象恒在切线()e21yx=−+的上方,下面证明0x时,()()e21fxx−+,设()()()e21gxfxx=−−−,()0x,∴()()e2e2xgxx=−−−,∴令()()()e2e2xxxgmx−−==−,()e2
xmx=−,由(2)得:()gx在()0,ln2递减,在()ln2,+递增,∵()03e0g=−,()10g=,0ln21,∴()ln20g,∴存在()00,1x,使得()0gx=,∴()
()00,1,xx+时,()0gx,()0,lxx时,()0gx,故()gx在()00,x递增,在()0,1x递减,在()1,+递增.又()()010gg==,∴()0gx当且仅当1x=时取“=”,()(
)2ee210xgxxx=−−−−故()ee21xxxx+−−,0x,由(2)得:e1xx+,故()ln1xx+,∴1lnxx−,当且仅当1x=时取“=”,∴()ee21ln1xxxxx+−−+,即()21ln1eexxxx+−−+,∴()21e
lnexxxxx+−−+,即()1ln10eexxxx+−−−成立,当且仅当1x=时“=”成立.