河北省衡水市第二次调研考试2024-2025学年高三上学期9月月考数学试题 Word版含解析

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【文档说明】河北省衡水市第二次调研考试2024-2025学年高三上学期9月月考数学试题 Word版含解析.docx,共(22)页,1.118 MB,由小赞的店铺上传

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以下为本文档部分文字说明:

2024~2025学年高三年级学科素养检测(二调)数学(时间120分钟,满分150分)注意事项:1.答题前,考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上.2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,

如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效.3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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.已知数列na满足112nnaa+=−,则11a=−,则4a=()A.3B.53C.75D.15【答案】C【解析】【分析】根据题中递推公式代入运算即可.【详解】因为112

nnaa+=−,则有:当1n=,21123aa=−=;当2n=,321523aa=−=;当3n=,431725aa=−=.故选:C.2.已知是第四象限角且3sin,2sincos05=−−=,则tan

()−的值为()A.1B.1−C.2−D.211【答案】C【解析】【分析】由已知求得3tan4=−和1tan2=,再根据两角差的正切公式计算即可.【详解】因为是第四象限角且3sin5=−,所以4c

os5=,则3tan4=−,因为2sincos0−=,所以1tan2=,所以tantantan()2311tantan2124143−−===−+−−−+,故选:C.3.函数()15

fxx=的图象在点()()0,0f处的切线的倾斜角为()A.π6B.π4C.π3D.π2【答案】D【解析】【分析】对()15fxx=求导,得到()4515fxx−=,再利用导数的几何意义,即可求解.【详解】因为()15fxx=,则()4515fxx−=

,显然,当0x=时,()4515fxx−=无意义,即()15fxx=在0x=处斜率不存在,所以倾斜角为π2.故选:D.4如图,平行四边形ABCD中,2AEEB=,DFFC=,若CBm=,CEn=,则AF=()A.1322mn+B.

3122mn−C.1322mn−+D.1322mn−【答案】D【解析】【分析】根据条件,结合图形,利用向量的线性运算,即可求出结果.【详解】因为四边形ABCD为平行四边形,且2AEEB=,DFFC=,.所以12AFADDFADDC=+=+,即22AFADDC=+①

,又13CECBBECBBA=+=+,即33CECBBA=+②,由①+②得到23AFCECB+=,又CBm=,CEn=,所以AF=1322mn−.故选:D.5.已知等差数列na的公差小于0,前n项和为nS

,若727131aaa+=−,844S=,则nS的最大值为()A.45B.52C.60D.90【答案】A【解析】【分析】设等差数列na的首项为1a,公差为(0)dd,根据条件得到1d=−,19a=,从而得到211922nSnn=−+,即可求出结果.【详解】设等差数列na的首

项为1a,公差为(0)dd,由727131aaa+=−,得到272713aaaa+=+①,由1888()442aaS+==,得到1811aa+=②,由①②得到,2724aa=,又182711aaaa+=

+=,0d,由27272411aaaa=+=,解得278,3aa==,所以72381725aad−−===−−,19a=,2(1)1199222nnnSnnn−=−=−+,又因为Nn,所以当9n=或10n=时,nS的值最

大,最大值为45,故选:A.6.设ABCV内角A,B,C所对应的边分别为a,b,c,已知2sinsinsinABCSABC=△,若ABCV的周长为1.则sinsinsinABC++=()A.1B.12C.34D.2【答案】B【解析】【分析】根据正弦定理可得2sin,2sin,2sinaR

AbRBcRC===,利用面积公式可得1R=,再结合周长公式运算求解.【详解】由正弦定理2sinsinsinabcRABC===(R为ABCV的外接圆半径),可得2sin,2sin,2sinaRAbRBcRC===,且(),,0,πABC,则sin,sin,sinABC均正数,因为1

1sin2sin2sinsin2sinsinsin22ABCSabCRARBCABC===△,可得1R=,又因为ABCV的周长为()2sin2sin2sin2sinsinsin1abcRARBRCABC++=++=++=,所以1sinsinsin

2ABC++=.故选:B.7.设函数()()3ππ40,0,3πππ4tan,4kxfxkkxx+==+−−Z,若函数()fx在区间π3π,88−上有且仅有1个零点,则的取值范

围为()A.2,23B.20,3C.210,33D.(0,2【答案】A【解析】【分析】根据题意分析可知()fx的最小正周期πT=,()fx的零点为()21π4k+,kZ,根据周期性可知03

,再根据函数零点结合区间π3π,88−分析求解即可.【详解】因为0,由正切型函数可知:()fx的最小正周期πT=,且()fx的零点为()21π4k+,kZ,显然()fx在区间(),x

xT+内至少有1个零点,在区间3,2xxT+内至少有2个零点,为若函数()fx在区间π3π,88−上有且仅有1个零点,则33πππ2882T−−=,即ππ3T=,解得03,若03,因为π3π,88x

−,则πππ3ππ,48484x−−−−,且5ππππ3ππ7π8844848−−−−−,即5ππππ3ππ7π8844848x−−−−−,则ππ5π7π,0,,

2288−−,结合题意可知:π2−,0中有且仅有一个属于ππ3ππ,8484−−−,由题意可知:π3ππ0284πππ842−−−−−或3πππ0842πππ0284−−−−,解得:223,所以

的取值范围为2,23.故选:A.【点睛】关键点点睛:分析可知:()fx在区间(),xxT+内至少有1个零点,在区间3,2xxT+内至少有2个零点,结合周期性可知ππ3T=,可得必要性.8.已知11ee,12()3,11xxaxxfxxxx−−−−=++

,()aR在R上单调递增,则a的取值范围是()A.2,1−B.2,1−−C.(,1−D.)2,−+【答案】A【解析】【分析】根据条件,当1x时,得到11ee()2xxfxa−−+=−,由题知11ee()02xxfxa−−+=−在(1−,上恒

成立,利用基本不等式,得到11ee12xx−−+,从而有1a,再根据题设有1111ee13211a−−−+−+,即可求解.【详解】因为11ee,12()3,11xxaxxfxxxx−−−−

=++,当1x时,3()1xfxx+=+,22223(1)4()2(1)2(1)xxxfxxxxx+−+−==++,所以1x时,()0fx,即3()1xfxx+=+在区间(1,+∞)上单调递增,当1x时,11ee()2xxfxax−−−=−,所以11ee()2xxfxa−−+

=−,由题知11ee()02xxfxa−−+=−在(−∞,1]上恒成立,即11ee2xxa−−+在(−∞,1]上恒成立,又1111ee12ee122xxxx−−−−+=,当且仅当11eexx−−=,即1x=时

取等号,所以1a,又由1111ee132211a−−−+−=+,得到2a−,所以21a−,故选:A.二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9.

以下正确的选项是()A.若ab,cd,则acbd−−B.若ab,cd,则abcdC.若22acbc,则33abD.若ab,0m,则bmbama++【答案】AC【解析】【分析】选项A,利用不等式的性质,

即可判断选项A的正误;选项B和D,通过取特殊值,即可判断出选项D和D的正误;选项C,由22acbc,得到ab,即可判断选项C的正误.【详解】对于选项A,由cd,得到cd−−,又ab,所以acbd−−,故选项A正确,对于选项B,取3,2,3,2abcd

===−=−,显然有ab,cd,但1,1abcd=−=−,不满足abcd,所以选项B错误,对于选项C,由22acbc,得到2()0abc−,又20c,所以0ab−>,即ab,所以33ab,故选项C正确,对于选项D,取3,4,5abm=−=−=,显然有ab,0m

,但4514435233bmbama+−+−====+−+−,所以选项D错误,故选:AC.10.设正项等比数列na的公比为q,前n项和为nS,前n项积为nT,则下列选项正确的是()A.4945SSqS=+B.若

20252020TT=,则20231a=C.若194aa=,则当2246aa+取得最小值时,12a=D.若21()nnnaT+,则11a【答案】AB【解析】【分析】对于A:根据前n项和的定义以及等比数列性质分析判断;对于B:根据题意结

合等比数列性质分析判断;对于C:根据题意结合基本不等式可知:当且仅当462aa==时,2246aa+取得最小值,进而可得结果;对于D:举反例说明即可.【详解】因为数列{𝑎𝑛}为正项等比数列,则10,0,0naqT,对于选项A:因为9123456789Saaaaaaaaa=

++++++++()4441234545SqaaaaaSqS=+++++=+,所以4945SSqS=+,故A正确;对于选项B:若20252020TT=,则52025202120222023202420252

02320201TaaaaaaT===,所以20231a=,故B正确;对于选项C:因为19464aaaa==,则22446628aaaa+=,当且仅当462aa==时,等号成立,若2246aa+取得最小值,则462

aa==,即34156122aaqaaq====,解得121aq==,故C错误;对于选项D:例如11,2aq==,则12nna−=,()101112121222222nnnnnnTaaa−−+++−====,可得()()2221221(

)22,22nnnnnnnnnnaT−−+====,因为*nN,则22nnn−,可得2222nnn−,即21()nnnaT+,符合题意,但11a=,故D错误;故选:AB.11.以下不等式成立的是()A.当𝑥∈(0,1)时,1eln2xxxx+−+B.当𝑥∈(1,+∞

)时,1eln2xxxx+−+C.当π0,2x时,esinxxxD.当π,π2x时,esinxxx【答案】ABC【解析】【分析】A选项,令()e1xfxx=−−,𝑥∈(0,1),()11lngxxx=−−,𝑥∈(0,1),求导,求出函数单调性,

得到()()00fxf=,()()10gxg=,得到A正确;B选项,在A选项基础上,得到𝑥∈(1,+∞)时,()()1e2fxf=−,()()10gxg=,B正确;C选项,令()esinxwxxx=−,π0,2

x,求导得到函数单调递增,且()00w=,从而得到C正确,D选项,令()exxtx=,𝑥∈(0,π),求导得到函数单调性和值域,结合()sinqxx=的单调性和取值范围,得到两函数图象,数形结合得到D错误

.【详解】A选项,令()e1xfxx=−−,𝑥∈(0,1),则()e10xfx=−恒成立,故()fx在𝑥∈(0,1)上单调递增,则()()00fxf=,令()11lngxxx=−−,𝑥∈(0,1),则()221110xgxxxx=−=

−+,故()gx在𝑥∈(0,1)上单调递增,故()()10gxg=,所以1e11lnxxxx−−−−,即1eln2xxxx+−+,A正确;B选项,由A选项知,𝑥∈(1,+∞)时,()fx单调递增,()gx单调递减,则()()1e2fxf=−,()()10gxg=所以1e11

lnxxxx−−−−,即1eln2xxxx+−+,B正确;C选项,令()esinxwxxx=−,π0,2x,则()()πesincos1esin14xxwxxxx=+−=+−,π0,2x,ππ3π,444x+,(π2sin1,24x

+,又e1x在π0,2x上恒成立,故()πesin104xwxx=+−在π0,2x恒成立,故()esinxwxxx=−在π0,2x上单调递增,又()0

0w=,故esin0xxx−,即当π0,2x时,esinxxx,C正确;D选项,令()exxtx=,𝑥∈(0,π),则()1exxtx=−,当𝑥∈(0,1)时,()10exxtx−=,当()1,πx时,()10exxtx−=,()exxtx=在𝑥∈(0

,1)上单调递增,在()1,πx上单调递减,其中π2ππ122et=,()πππet=,()sinqxx=在π0,2x上单调递增,在π,π2x上单调递减,且π12q=,()π0q=,画出两

函数图象如下:π,π2x时,不满足sinexxx,存在1π,π2x,使得当()1,πxx时,sinexxx,即esinxxx,D错误.故选:ABC【点睛】很多时候,我们需要证明()0fx,但不代表就要证明(

)min0fx,因为大多数情况,𝑓′(𝑥)的零点解不出来,设隐零点是一种方法,也可尝试凹凸反转,如要证明()0fx,可把()fx拆分为两个函数()(),gxhx,放在不等式的两边,即要证明()()gxhx,只要证明()()minmaxgxhx,凹凸反转的关键

是如何分离出两个函数,通常考虑指数函数与对数函数分离,构造两个单峰函数,进行求解.三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.已知平面向量22a=,2b=,4ab=,R,则2ab+的最小值为______.【答案】4【解析】【分析】根据题意结合数

量积的运算律可得()2224216ab=+++rr,即可得最小值.【详解】因为22a=,2b=,4ab=,则()22222244321646242116aaabbb=++=++=+++rrrrrr,当且仅当2=−时

,等号成立,所以22ab+rr的最小值为16,即2ab+的最小值为4.故答案为:4.13.已知函数()()2sinπcos3sin(0)fxxxx=−−的最小正周期为π,则()fx在区间2024π,2024π−上所有零点之和为______.【答案】10120π

3−【解析】【分析】利用三角恒等变换整理可得()π3sin232fxx=+−,结合周期性可得1=,根据函数零点结合对称性分析求解即可.【详解】因为()21cos2()sincos3si

nsincos32xfxxxxxx−=−−=−133π3sin2cos2sin222232xxx=+−=+−,且0,则()fx的最小正周期为2ππ2T==,解得1=,所以()π3

sin232fxx=+−,令ππ22π,32xkk+=+Z,解得ππ,12xkk=+Z,令()π3sin2032fxx=+−=,可得π3sin232x+=,可知()fx在

()π,1π,kkk+Z内有2个零点,且这2个零点关于直线ππ,12xkk=+Z对称,即这2个零点和为π2π,6xkk=+Z,所以所有零点之和为()()π101202202420232023π4048π63−+−+++=−.故答案

为:10120π3−.【点睛】关键点点睛:根据对称性分析可知:()fx在()π,1π,kkk+Z内有2个零点,且这2个零点和为π2π,6xkk=+Z,进而可得结果.14.若定义在()(),00,−+上的函数()fx满足:对任

意的()(),,00,xy−+,都有:()1xffxfyy=+,当,0xy时,还满足:()110xyffxy−−,则不等式()1fxx−的解集为

______.【答案】(),11,−−+【解析】【分析】先用赋值法得到()()110ff=−=,()()fxfx−=,判断出函数()fx为偶函数,然后利用()110xyffxy−−

判断单调性,最后分类讨论计算()1fxx−的解集即可.【详解】因为对任意的()(),,00,xy−+,都有:()1xffxfyy=+令1xy==,可知()()

()12110fff==令1xy==−,可知()()()12110fff=−−=令1y=−,得()()()()()1fxfxffxfx−=+−−=故函数()fx为偶函数,令()()1gxfxx=−+要使()1fxx−则()

0gx显然函数()()1gxfxx=−+为偶函数;因为当,0xy时,()110xyffxy−−得11110ffxyxy−−所以当0x时函数()fx单调递减,此时()()1gxfxx=−+也单调递减()(

)11110gf=−+=因为需要()0gx故1x因为()()1gxfxx=−+为偶函数所以当0x时,()0gx的解为1x−故不等式()1fxx−的解集为(),11,−−+故答案为:(),11,−−+【点睛】做一些抽象函数相关的习题时,我们一定需要去找抽象函

数的一些性质,如单调性、奇偶性、对称性、周期性;然后再利用他们的关系来求解;通常还需要用赋值法得到一些函数值.四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.已知函数()()2e1xfxxx=−+.(1)求函数()fx的单调区间

;(2)函数()fxa在2,1−上恒成立,求最小的整数a.【答案】(1)单调增区间(),1−−,()0,+,单调减区间为(1,0)−(2)3【解析】【分析】(1)对()fx求导,得到()(1)exfxxx=+,再利用导数与函

数单调性间的关系,即可求解;(2)利用(1)中结果,求出()fx在区间2,1−上最大值,即可求解.【小问1详解】因为()()2e1xfxxx=−+,则()()2e(1)exxfxxxxx=+=+,因为e0x恒成立,由()0fx,得到1x−或0x,由()0fx

,得到10x−,所以函数()fx的单调增区间为(),1−−,()0,+,减区间为(1,0)−.【小问2详解】由(1)知()()2e1xfxxx=−+在区间)2,1−−上单调递增,在区间(1,0)−上单调递减,在区间(0,

1上单调递增,为又()31ef−=,()1ef=,显然有(1)(1)ff−,所以()()2e1xfxxx=−+在区间2,1−上最大值为e,又函数()fxa在2,1−上恒成立,所以ea,得到最小的整数3a=.16.已知数列na的前n项和为nS,1

13a=,18,3,nnnanaan+−=为奇数为偶数.(1)证明:数列2112na−−为等比数列;(2)若21161469nSn+=+,求n的值.【答案】(1)证明见解析(2)6【解析】【分析】(1)根据条件,得到当2,Nnn时,212(1)112336nnaa−−−−=−,且有

1121a−=,由等比数列的定义即可证明结果;(2)由(1)及条件可得121312nna−−=+,22234,2,Nnnann−−=+,再利用等比等差数列前n项和公式得到923161116146nnn+++=,即可求解.【小问1详解】因为18,3,nnnanaan+−=为奇数为

偶数,所以当2,Nnn时,212(1)122(23)1232312123123123(8)123(12)nnnnnnaaaaaa−−+−−+−−−=−=−=−=−−=−,即2,Nnn时,212(1)112336nnaa−−−

−=−,又1n=时,11213121a−=−=,所以数列2112na−−为首项为1,公比为3的等比数列.【小问2详解】由(1)知121123nna−−−=,所以121312nna−−=+,又由18,3,nnnanaan+−=为奇数为偶数,可得22234,2,Nnnann−−

=+,所以211232211321242()()nnnnnSaaaaaaaaaaa+++=+++++=+++++++10011313[33312(1)](3334)16122316111313nnnnnnnnn+−−−=++++++++++=+++=++−−,又21161469n

Sn+=+,所以923161116146nnn+++=,整理得到3729n=,解得6n=,所以n的值为6.17.凸函数是数学中一个值得研究的分支,它包括数学中大多数重要的函数,如2x,ex等.记()fx为

()yfx=的导数.现有如下定理:在区间I上()fx为凸函数的充要条件为()()0fxxI.(1)证明:函数()31fxxx=−为()1,+上的凸函数;(2)已知函数()2()2lnlngxaxxxxa=−−R.①若(

)gx为)1,+上的凸函数,求a的最小值;②在①的条件下,当a取最小值时,证明:()()31()223231xxxgxx−++−+,在)1,+上恒成立.【答案】(1)证明见解析(2)①12;②证明见解析【解析

】【分析】(1)对()31fxxx=−二次求导,得到()42632(631)(1)xxfxxx−+=−,根据条件得到()42632(631)0(1)xxfxxx−+=−在区间()1,+上恒成立,即可证明结果;(2)①根据题设得到2212axx−在区间)1,+上

恒成立,再求出221xx−的最大值,即可求解;②令21()()22lnln22Hxgxxxxxxx=+=−−+,()()31()23231xxxFx−=+−+,利用导数与函数的单调性,求出()Hx的最小值和()Fx的最大值,即可证明结果.【小问1详解】因为()31fxxx=−,则()232(

31)()xfxxx−−=−,()42632(631)(1)xxfxxx−+=−,因为4222156316()048xxx−+=−+,又()1,x+,所以63(1)0xx−,故()42632

(631)0(1)xxfxxx−+=−在区间()1,+上恒成立,即函数()31fxxx=−为()1,+上的凸函数.【小问2详解】①因为()2()2lnlngxaxxxxa=−−R,所以1()22ln2gxaxxx=−−−,221()2gxaxx=

−+,由题知221()20gxaxx=−+在区间)1,+上恒成立,即2212axx−在区间)1,+上恒成立,令(10,1tx=,则222att−在区间(0,1上恒成立,令22ytt=

-,对称轴为1t=,所以当1t=时,22ytt=-取到最大值,最大值为1,所以21a,得到12a,所以a的最小值为12.②由(1)知()21()2lnln2gxxxxxa=−−R,令21()()22lnln22Hxgxxxxxxx=+=−−+,则11()2ln22

2lnHxxxxxxx=−−−+=−−,令1()2lnmxxxx=−−,则222222121(1)()10xxxmxxxxx−+−=−+==在区间)1,+恒成立,当且仅当1x=时取等号,所以1()2lnmxxxx=−−在区间)1,+上单调递增,得到()(1)0

mxm=,当且仅当1x=时取等号,即1()2ln0Hxxxx=−−在区间)1,+恒成立,当且仅当1x=时取等号,即21()2lnln22Hxxxxxx=−−+在区间)1,+上单调递增,所以15()(

1)222HxH=+=,令()()31()23231xxxFx−=+−+,令312xt=−,得到2(1)(2)tytt=+−+,则22220(2)tytt−−=+−在区间[2,)+上恒成立,即2(1)(2)tytt=+−+在区间[2,)+上单调递

减,所以252(21)(22)2y+=−+,即当)1,x+,()()315()223231xxxFx−=+−+,当且仅当1x=时取等号,所以()()31()223231xxxgxx−++−+,在)1,+上恒成立.18.如图,在平面直角坐标系中,质点A与B沿

单位圆周运动,点A与B初始位置如图所示,A点坐标为()1,0,π4AOB=,现质点A与B分别以πrad/s4,πrad/s12的速度运动,点A逆时针运动,点B顺时针运动,问:(1)ls后,扇形AOB的面积及sinAOB的值.(2)质点A与质点B的每一次相

遇的位置记为点nP,连接一系列点1P,2P,3P构成一个封闭多边形,求该多边形的面积.【答案】(1)扇形AOB的面积为7π24,26sin4AOB+=(2)2【解析】【分析】(1)先求st时刻,质点A与质点B旋转

的角度,令1t=,可得7π12AOB=,结合扇形面积公式以及两角和差公式运算求解;(2)根据题意可得36,4tkk=−N,结合任意角可知:交点有4个,求对应角,分析可知1324PPPP⊥,即可求面积.小问

1详解】由题意可知:st时刻,质点A与质点B旋转的角度分别为π4t,π12t−,且点ππcos,sin44Att,若1t=,则πππ7π441212AOB=+−−=,【所以扇形AOB的面积217π7π121224S=

=,且ππππππ212326sinsinsincoscossin43434322224AOB+=+=+=+=【小问2详解】若质点A与质点B的每一次相遇,由(1)可知:πππ2π,4124ttkk−−+=

N,解得36,4tkk=−N,此时π3π3π,4216tkk=−N,结合任意角的概念可知:π3π3π,4216tkk=−N的周期为4,即交点有4个,当1k=时,13π3π216=−,()111cos,sinP;当2k=时,23π3π3ππ1616=

−=−,()222cos,sinP;当3k=时,39π3ππ3π216216=−=−,()333cos,sinP;当4k=时,43π3π6π1616=−=−,()444cos,sinP;可得342312πππ,,222−=−=−=,即13,,POP以及24

,,POP均三点共线,且1324PPPP⊥,13242PPPP==,所以该多边形的面积为13241122222PPPP==.19.已知函数()exfxmx=−,()21gxx=+,则(1)讨论()fx的单调性;(2)当0x时,

()()fxgx恒成立,求m的取值范围;(3)当0x时,若()()fxngx−的最小值是0,求52mn+的最大值.【答案】(1)答案见解析(2)(,1]−(3)177e【解析】【分析】(1)根据题意,求得()exfxm=−,分0m和0m,两种情况讨论,进而得到函数()

fx的.单调区间;(2)令()()()21exhxfxgxxxm−−−=+=,求得()21exxhxmx−=−+,由()00h=,转换为()0hx恒成立,令()()xhx=,求得()0x,得到()hx在[0,)+上为增函数,得到()()min010hxhm==−

,即可求解;(3)令函数()()()xmgxfxn=−,转化为2e1xxnxm−+在[0,)+上恒成立,结合相切时取得等号,设切点坐标为0200)(,e1xxxn−+,求得切线方程,列出方程组,求得,mn的表达式,得到所以02200005

2(152(1)1)exmnxxxx+=−++−+,令函数()22(152(1)1)exFxxxxx=−++−+,利用导数求得单调性,得到()1()7FxF,求得117743322e,e4949mn==,得出()721143322ee4949xxmxx=−

−+,且1()07m=,进而得到答案.【小问1详解】解:由函数()exfxmx=−,可得()exfxm=−,若0m时,可得()0fx,所以()fx在R上单调递增;若0m时,令()0fx=,解得lnxm=,当lnxm时,()0fx,函数(

)fx在(,ln)m−上单调递减;当lnxm时,()0fx,函数()fx在(ln,)m+上单调递增.综上可得:当0m时,()fx在R上单调递增;若0m时,()fx在(,ln)m−上单调递减,在(ln,)m+上单调递增.【小问2详解】解:令函数()()()21

exhxfxgxxxm−−−=+=,可得()21exxhxmx−=−+,因为当0x时,()()fxgx恒成立,所以()0hx在[0,)+上恒成立,又因为()00h=,要使得()0hx在[0,)+上恒成立,则()0hx恒成立,令()()21exxxhx

mx=−−=+,可得()()()2222222222eee011111111111xxxxxxxxxxxxxx+−+−+−++−−+++=++==,即()hx在[0,)+上为单调递增函数,所以()()min010hxhm==−,解得1

m≤,即实数m的取值范围为(,1]−.【小问3详解】解:当0x时,若()()fxngx−的最小值是0,即()()()210exmxfxnmxgxnx=−−+=−在[0,)+上恒成立,即2e1xxnxm−+在[0,)+上恒成立,显然相切时取得等号

,由函数21exnyx−=+,设切点坐标为0200)(,e1xxxn−+,可得21exnxxy−=+,可得00201|exxxxynx=−+=,所以切线方程为020002(e)()11xxyxxxnnx−=−−++,即00220000202(e)(1)e111xxxxyxxn

nxxx=+−−++++−,因为切线过原点,则00022200020e10(1)e11xxnxmxxxnxx=−+=−−+++,解得00002200000(1)1e,e(1)e(1)exxxxnxxmxxx=−+=−−=−+

,所以022000052(152(1)1e)xmnxxxx+=−++−+0220000(152(1)1)exxxxx=−++−+,令()22(152(1)1)exFxxxxx=−++−+,其中0x,可得()22e(1)(152)1xFxxxxxx=++−+,令()0Fx=,

解得17x=,当1(0,)7x时,()0Fx,()Fx单调递增;当1(,)7x+时,()0Fx,()Fx单调递减,所以()171()7e7FxF=,此时117743322e,e4949mn==,可得()721143322ee4949xmxxx=−−+,则()721143

322ee4949xxmxx=−−+,其中1()07m=,只需证明:当1(0,)7x时,()0mx,当1(,)7x+时,()0mx,令()()72143322ee14949xxxnxmx=−=+−,可得()322322e491(1)

xnxx+=−,因为exy=和3221(1)yx=−+都为增函数,都可()nx为增函数,所以()()30201049nxn=−,所以()mx为增函数,因为1()07m=,所以当1(0,

)7x时,()0mx,当1(,)7x+时,()0mx,所以17527emn+,当且仅当117743322e,e4949mn==,等号成立,即52mn+的最大值为177e.【点睛】方法策略:利用导数研究不等式的恒成立问题的求解策略:1、分离参数法:根据不等式的基本性质

将参数分离出来,得到一端是参数,一端是变量的表达式的不等式,转化为求解含有变量的表达式对应的函数的最值问题,进而求得参数的范围;2、构造函数法:根据不等式的恒成立,构造新函数,利用导数求得新函数的单调性,求出函数的最值,进而得出相应的含参数的不等式,

从而求解参数的取值范围;3、图象法:画出不等式对应的函数的图象,结合函数图象的走势规律,确定函数的极值点或最值点的位置,进而求得参数的取值范围.

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