2020-2021学年河南省南阳市高二(下)5月联考数学试卷北师大版
展开1. 复数z=1+ai1+ia∈R在复平面内对应的点在虚轴上,则a等于( )
A.2B.−1C.1D.−2
2. 设函数f(x)在x=1处存在导数为2,则limΔx→0f(1+Δx)−f(1)3Δx=( )
A.23B.6C.13D.12
3. 利用数学归纳法证明“n+1n+2… n+n=2n×1×3×⋯×2n−1,n∈N∗”时,从“n=k”变到“n=k+1”时,左边应增乘的因式是( )
A.2k+1B.2k+1k+1C.2k+12k+2D.22k+1
4. “学习强国”学习平台是由中宣部主管,以深入学习宣传习近平新时代中国特色社会主义思想为主要内容,立足全体党员、面向全社会的优质平台,现日益成为老百姓了解国家动态、紧跟时代脉搏的热门APP,该款软件主要设有“阅读文章”“视听学习”两个学习板块和“每日答题”“每周答题”“专项答题”“挑战答题”四个答题板块.某人在学习过程中,“阅读文章”与“视听学习”两大学习板块之间最多间隔一个答题板块的学习方法有( )
A.192 种B.240 种C.432 种D.528 种
5. 已知X∼B5,13,则P32≤X≤72=( )
A.80243 B.40243 C.4081D.8081
6. 从1,2,3,4,5中任取2个不同的数,事件A=“取到的2个数之和为偶数”,事件B=“取到两个数均为偶数”,则P(B|A)=( )
A. 18 B.14C.25D.12
7. 在《九章算术》方田章圆田术(刘徽注)中指出,“割之弥细,所失弥少,割之又割,以至于不可割,则与圆周合体而无所失矣.”注述中所用的割圆术是一种无限与有限的转化过程,比如在2+2+2+⋯中“⋯”即代表无限次重复,但原式却是个定值x,这可以通过方程x+2=x确定出来x=2,类比上述结论可得lg2[2+lg2(2+lg2(2+⋯))]的正值为( )
A.1B.2C.2D.4
8. 已知随机变量X∼N(2, 1),其正态分布密度曲线如图所示,若向长方形OABC中随机投掷1点,则该点恰好落在阴影部分的概率为( )
附:若随机变量ξ∼N(μ, σ2),则P(μ−σ<ξ≤μ+σ)=0.6826,P(μ−2σ<ξ≤μ+2σ)=0.9544.
9. 某校实行选科走班制度,张毅同学的选择是物理、生物、政治这三科,且物理在A层班级,生物在B层班级,该校周一上午课程安排如表所示,张毅选择三个科目的课各上一节,另外一节上自习,则他不同的选课方法有( )
A.8种B.10种C.12种D.14种
10. 设a,b,c均为正实数,则三个数a+4b,b+4c,c+4a
A.都大于4B.都小于4
C.至少有一个不大于4D.至少有一个不小于4
11. 设0
A.D(ξ)减小B.D(ξ)增大
C.D(ξ)先减小后增大D.D(ξ)先增大后减小
12. 给出定义;如果函数fx在a,b上存在x1,x2(a
二、填空题
−4416−x2+sinxdx=________.
庙会是我国古老的传统民俗文化活动,又称“庙市”或“节场”.庙会大多在春节、元宵节等节日举行.庙会上有丰富多彩的文化娱乐活动,如“砸金蛋”(游玩者每次砸碎一颗金蛋,如果有奖品,则“中奖”).今年春节期间,某校甲、乙、丙、丁四位同学相约来到某庙会,每人均获得砸一颗金蛋的机会.游戏开始前,甲、乙、丙、丁四位同学对游戏中奖结果进行了预测,预测结果如下:
甲说:“我或乙能中奖”;乙说:“丁能中奖”;丙说:“我或乙能中奖”,丁说:“甲不能中奖.游戏结束后,这四位同学中只有一位同学中奖,且只有一位同学的预测结果是正确的,则中奖的同学是________.
若x+13+x−28=a0+a1x−1+a2x−12+⋯+a8x−18,则a6=________.
已知函数fx=x2−mx−mex+2m(m∈R)在x=0处取得极小值,则m=________,fx的极大值是________.
三、解答题
已知函数fx=3xx+3,数列{an}对于n∈N∗,总有an+1=fan,a1=12.
(1)求a2,a3,a4的值,并猜想数列an的通项公式;
(2)用数学归纳法证明你的猜想.
已知1+mxn (m是正实数)的展开式的二项式系数之和为128,展开式中含x项的系数为84.
(1)求m,n的值;
(2)求1+mxn的展开式中有理项的系数和.
现将甲、乙两个学生在高二的6次数学测试的成绩(百分制)制成如图所示的茎叶图,进人高三后,由于改进了学习方法,甲、乙这两个学生的考试数学成绩预计同时有大的提升.若甲(乙)的高二任意一次考试成绩为x,则甲(乙)的高三对应的考试成绩预计为x+10(若x+10>100.则取x+10为100).若已知甲、乙两个学生的高二6次考试成绩分别都是由低到高进步的,定义X为高三的任意一次考试后甲、乙两个学生的当次成绩之差的绝对值.
(1)试预测:在将要进行的高三6次测试中,甲、乙两个学生的平均成绩分别为多少?(计算结果四舍五入,取整数值)
(2)求X的分布列和数学期望.
由于《中国诗词大会》节目在社会上反响良好,某地也模仿并举办民间诗词大会,进入正赛的条件为:电脑随机抽取10首古诗,参赛者能够正确背诵6首及以上的进入正赛.若诗词爱好者甲、乙参赛,他们背诵每一首古诗正确的概率均为12.
(1)求甲进入正赛的概率;
(2)若参赛者甲、乙都进入了正赛,现有两种赛制可供甲、乙进行PK,淘汰其中一人.
赛制一:积分淘汰制,电脑随机抽取4首古诗,每首古诗背诵正确加2分,错误减1分.
由于难度增加,甲背诵每首古诗正确的概率为25,乙背诵每首古诗正确的概率为13,设甲的得分为x2,乙的得分为x2.
赛制二:对诗淘汰制,甲、乙轮流互出诗名,由对方背诵且互不影响,乙出题,甲回答正确的概率为0.3,甲出题,乙回答正确的概率为0.4,谁先背诵错误谁先出局.
(ⅰ)赛制—中,求甲、乙得分的均值,并预测谁会被淘汰;
(ⅱ)赛制二中,谁先出题甲获胜的概率大?
已知函数fx=ax3+bx2−3x+c在x=±1处取得极值.
(1)若fx有三个不同的零点,求c的取值范围;
(2)若函数fx为奇函数,过点0,16作曲线y=fx的切线,求切线方程.
已知函数fx=lnx−ex−12.
(1)证明:函数f′x在12,2内存在唯一零点.
(2)已知fx−ℎx=ax−ex−12a∈R,若函数ℎx有两个相异零点x1,x2,且x1x2>b(b为与x无关的常数),证明:b≤e2.
参考答案与试题解析
2020-2021学年河南省南阳市高二(下)5月联考数学试卷
一、选择题
1.
【答案】
B
【考点】
复数的代数表示法及其几何意义
复数代数形式的乘除运算
【解析】
利用复数的运算法则、纯虚数的定义即可得出.
【解答】
解:z=1+ai1+i=1+ai1−i1+i1−i=1+a+a−1i2,
∵ z在复平面内对应的点1+a2,a−12在虚轴上,
∴ 1+a2=0且 a−12≠0,
解得a=−1.
故选B.
2.
【答案】
A
【考点】
导数的概念
极限及其运算
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:limΔx→0f(1+Δx)−f(1)3Δx
=13limΔx→0f(1+Δx)−f(1)Δx
=13f′(1)
=23.
故选A.
3.
【答案】
D
【考点】
数学归纳法
【解析】
根据已知等式,分别考虑n=k,n=k+1时的左边因式,比较增加与减少的项,从而得解.
【解答】
解:由题意,n=k时,左边为k+1 k+2… k+k,
n=k+1时,左边为k+2k+3… k+1+k+1,
从而增加两项为2k+12k+2 ,且减少一项为k+1,
∴ 左边应增乘的因式是2k+12k+2k+1=22k+1.
故选D.
4.
【答案】
C
【考点】
排列、组合及简单计数问题
【解析】
分成“阅读文章”与“视听学习”两大学习板块之间无间隔和间隔一个答题板块两种情况讨论即可.
【解答】
解:由题意,可知“阅读文章”与“视听学习”相邻的方法数为A22A55=240种;
“阅读文章“与”视听学习“间恰有一个答题板块的方法数为C41A22A44=192种;
共有240+192=432种方法.
故选C.
5.
【答案】
C
【考点】
二项分布的应用
【解析】
由二项分布与n次独立重复实验的模型可得:P32≤X≤72=PX=2+PX=3得解.
【解答】
解:因为X∼B5,13,
所以P32≤X≤72=PX=2+PX=3
=C52233132+C53232133=4081.
故选C.
6.
【答案】
B
【考点】
条件概率与独立事件
【解析】
利用互斥事件的概率及古典概型概率计算公式求出事件A的概率,同样利用古典概型概率计算公式求出事件AB的概率,然后直接利用条件概率公式求解.
【解答】
解:P(A)=C32+C22C52=25,P(AB)=C22C52=110.
由条件概率公式得P(B|A)=P(AB)P(A)=14.
故选B.
7.
【答案】
C
【考点】
类比推理
【解析】
通过类比推理的方法,得到求值的方法:列方程,求解即可.
【解答】
解:由题意可得x=lg2(2+x),x>0,
∴ 2x=x+2,
解得x=2.
故选C.
8.
【答案】
D
【考点】
正态分布的密度曲线
【解析】
由题意求出P(0
解:由题意P(0
则该点恰好落在阴影部分的概率为P=1×2−0.13591×2=0.93205.
故选D.
9.
【答案】
B
【考点】
分类加法计数原理
【解析】
由课程表可知:物理课可以上任意一节,生物课只能上第2、3节,政治课只能上第1、3节,而自习课可以上任意一节,故以生物
课(或政治课)进行分类,再分步排其他科目.由计数原理可得张毅同学不同的选课方法.
【解答】
解:由课程表可知:物理课可以上任意一节,生物课只能上第2、3节,政治课只能上第1、3、4节,而自习课可以上任意一节.
若生物课排第2节,则其他课可以任意排,共有A33=6种不同的选课方法.
若生物课排第3节,则政治课有C21种排法,其他课可以任意排,有A22=2种排法,
共有C21⋅A22=4种不同的选课方法.
所以共有6+4=10种不同的选课方法.
故选B.
10.
【答案】
D
【考点】
不等式的证明
反证法与放缩法
【解析】
由题意,分别举反例即可比较.
【解答】
解:因为a,b,c均为正实数,
不妨令a=b=c=2,
则三个数为4,4,4;
若令a=b=c=4,
则三个数为5,5,5,
排除A,B,C选项.
故选D.
11.
【答案】
D
【考点】
离散型随机变量的期望与方差
【解析】
先求数学期望,再求方差,最后根据方差函数确定单调性.
【解答】
解:∵ Eξ=0×1−p2+1×12+2×p2=p+12,
∴ Dξ=1−p20−p−122+121−p−122+p22−p−122
=−p2+p+14=−(p−12)2+12.
∵ 12∈0,1,
∴ Dξ先增大后减小.
故选D.
12.
【答案】
A
【考点】
导数的运算
利用导数研究函数的单调性
根的存在性及根的个数判断
【解析】
由题意分析得出方程x2−2x=13m2−m在区间0,m上有两个解,令gx=x2−2x−13m2+m,x∈0,m,利用二次函数零点分布可得出关于实数m的不等式组,由此可解得实数m的取值范围.
【解答】
解:已知fx=13x3−x2+m,
因为fm−f0m=13m2−m,
又f′x=x2−2x,
根据题意函数fx=13x3−x2+m是0,m上的“对望函数”,
即x2−2x=13m2−m在区间0,m上有两个解,
令gx=x2−2x−13m2+m ,x∈0,m,
由题意可知,函数y=gx在区间0,m有两个不等的零点,
其满足Δ=4+43m2−4m>0,m>1,
且g(0)=−13m2+m>0,gm=23m2−m>0, 解得32
二、填空题
【答案】
8π
【考点】
定积分
【解析】
因为 −22sinxdx=−csx|22=0,−4416−x2dx的几何意义为半圆x2+y2=16,−4≤x≤4围成区域的面积,即可求解.
【解答】
解:因为 −44sinxdx=−csx|−44=0,
−4416−x2dx的几何意义为半圆x2+y2=16,−4≤x≤4围成区域的面积,
易得其面积为8π,
即−4416−x2dx=8π,
故−44(16−x2+sinx)dx=−4416−x2dx+−44sinxdx=8π.
故答案为: 8π.
【答案】
甲
【考点】
进行简单的合情推理
【解析】
做出由四人的预测表,然后分析四个人的话,能够求出结果.
【解答】
解:由四人的预测可得下表:
①若甲中奖,仅有甲预测正确,符合题意;
②若乙中奖,甲、丙、丁预测正确,不符合题意;
③若丙中奖,丙、丁预测正确,不符合题意;
④若丁中奖,乙、丁预测正确,不符合题意,
故只有当甲中奖时,仅有甲一人预测正确.
故答案为:甲.
【答案】
28
【考点】
二项展开式的特定项与特定系数
【解析】
x+13+x−28=x−1+23++x−1−18,而x−1+23展开式中不含x−16项,x−1−18中含x−16项为T2+1=C82x−16−12,从而求出所求.
【解答】
解:x+13+x−28=x−1+23+x−1−18,
而x−1+23展开式中不含x−16项,
x−1−18中含x−16项为T2+1=C82x−16−12,
∴ a6=C82=28.
故答案为:28.
【答案】
0,4e−2
【考点】
利用导数研究函数的极值
利用导数研究函数的单调性
【解析】
由题意,对函数进行求导,因为其在x=0处取得极小值,且该函数为连续函数,所以该函数在x=0处取得最小值,进而得m的值,代入函数f(x)中和导函数中,求解即可.
【解答】
解:已知函数f(x)=(x2−mx−x)ex+2m,函数定义域为R,
则f′x=2x−mex+x2−mx−mex=x2+2−mx−2mex,
若函数fx在x=0处取得极小值,且函数连续,则在其在x=0处取得最小值
所以f′0=−2m=0,即m=0,
可得fx=x2ex,f′x=x2+2xex,
因为ex>0,
不妨令f′x>0,解得x<−2或x>0 ,令f′x<0,解得−2
而函数fx的极大值f(x)极大=f−2=4e−2.
故答案为:0;4e−2.
三、解答题
【答案】
(1)解:由fx=3xx+3,
得an+1=fan=3anan+3,
因为a1=12=36,
所以a2=37,a3=38,a4=39,
猜想an=3n+5n∈N∗.
(2)证明:用数学归纳法证明如下:
①当n=1时,a1=31+5=12,猜想成立;
②假设当n=kk∈N∗时猜想成立,即ak=3k+5,
则当n=k+1时,
ak+1=3akak+3=3⋅3k+53k+5+3=3k+1+5,
所以当n=k+1时猜想也成立.
由①②知,对n∈N∗,an=3n+5都成立.
【考点】
数列递推式
归纳推理
【解析】
无
无
【解答】
(1)解:由fx=3xx+3,
得an+1=fan=3anan+3,
因为a1=12=36,
所以a2=37,a3=38,a4=39,
猜想an=3n+5n∈N∗.
(2)证明:用数学归纳法证明如下:
①当n=1时,a1=31+5=12,猜想成立;
②假设当n=kk∈N∗时猜想成立,即ak=3k+5,
则当n=k+1时,
ak+1=3akak+3=3⋅3k+53k+5+3=3k+1+5,
所以当n=k+1时猜想也成立.
由①②知,对n∈N∗,an=3n+5都成立.
【答案】
解:(1)由题意可知2n=128,解得n=7,
所以(1+mx)n的展开式的通项为Tr+1=C7r(mx)r=mrC7rxr2,
令r=2,得含x项的系数为m2C72,
由题意得m2C72=84,又m>0,所以m=2.
综上,m=2,n=7.
(2)由(1)得(1+2x)7的展开式的通项为Tr+1=2r⋅C7r⋅xr2,
所以(1+2x)7的展开式中的有理项分别为
T1=C70=1,T3=4C72x,T5=16C74x2,T7=64C76x3,
所以(1+mx)m的展开式中有理项的系数和为
1+4C72+16C74+64C76=1093.
【考点】
二项式定理的应用
【解析】
(1)暂无.
(2)暂无.
【解答】
解:(1)由题意可知2n=128,解得n=7,
所以(1+mx)n的展开式的通项为Tr+1=C7r(mx)r=mrC7rxr2,
令r=2,得含x项的系数为m2C72,
由题意得m2C72=84,又m>0,所以m=2.
综上,m=2,n=7.
(2)由(1)得(1+2x)7的展开式的通项为Tr+1=2r⋅C7r⋅xr2,
所以(1+2x)7的展开式中的有理项分别为
T1=C70=1,T3=4C72x,T5=16C74x2,T7=64C76x3,
所以(1+mx)m的展开式中有理项的系数和为
1+4C72+16C74+64C76=1093.
【答案】
解:(1)甲高三的6次考试平均成绩为
78+86+89+96+98+1006=9116,
乙高三的6次考试平均成绩为
81+85+92+94+96+1006=9113
所以预测:在将要进行的高三6次测试中,甲、乙两个学生的平均成绩分别约为91,91.
(2)因为X为高三的任意一次考试后甲、乙两个学生的当次成绩之差的绝对值,
所以X=0,1,2,3
所以PX=0=16,
PX=1=16,
PX=2=26=13,
PX=3=26=13,
所以X的分布列为
所以EX=0×16+1×16+2×13+3×13=116.
【考点】
茎叶图
算术平均数
离散型随机变量及其分布列
【解析】
(1)先依题意预测出高三的6次考试成绩,由平均数的公式,分别计算即可;
(2)由题意先写出随机变量X的取值,以及对应的概率,即可求出分布列和期望.
【解答】
解:(1)甲高三的6次考试平均成绩为
78+86+89+96+98+1006=9116,
乙高三的6次考试平均成绩为
81+85+92+94+96+1006=9113
所以预测:在将要进行的高三6次测试中,甲、乙两个学生的平均成绩分别约为91,91.
(2)因为X为高三的任意一次考试后甲、乙两个学生的当次成绩之差的绝对值,
所以X=0,1,2,3
所以PX=0=16,
PX=1=16,
PX=2=26=13,
PX=3=26=13,
所以X的分布列为
所以EX=0×16+1×16+2×13+3×13=116.
【答案】
解:(1)甲进入正赛的概率为P=C1061210+C1071210+C1081210
+C1091210+C10101210,
∵C106+C107+C108+C109+C1010=C100+C101+C102+C103+C104,
∴甲进入正赛的概率P=386×1210=193512 .
(2)①由题意,甲乙两人的得分均有可能为8分,5分,2分,−1分,−4分.
Px1=8=C44254=16625,
Px1=5=C43253=96625,
Px1=2=C42352252=216625,
Px1=−1=C41251=21653=216625,
Px1=−4=C40354=81625,
∴ Ex1=8×16625+5×96625+2×216625−1×216625−4×81625=45,
Px2=8=C44134=181,
Px2=5=C43133231=881,
P(x2=2)=C42(13)2(23)2=827,
P(x2=−1)=C41(13)3=328)3=3281,
Px2=−4=C40234=1681,
∴Ex2=8×181+5×881+2×827−1×3281−4×1681=0,
Ex1>Ex2,
∴乙可能被淘汰.
②甲先出题且甲获胜的概率:
P1=0.6+0.4×0.3×0.6+0.42×0.32×0.6+0.43×0.33×0.6+⋯,
此为等比数列求和,
P1=15221−0.12n≈1522,
乙先出题乙获胜的概率:
P2=0.7+0.3×0.4×0.7+0.32×0.42×0.7+0.33×0.43×0.7+⋯,
此为等比数列求和,
P2=35441−0.12n≈3544,
则甲获胜的概率约为1−3544=944,
∵1522>944,
∴ 甲先出题甲获胜的概率大.
【考点】
古典概型及其概率计算公式
离散型随机变量及其分布列
离散型随机变量的期望与方差
【解析】
无
无
【解答】
解:(1)甲进入正赛的概率为P=C1061210+C1071210+C1081210
+C1091210+C10101210,
∵C106+C107+C108+C109+C1010=C100+C101+C102+C103+C104,
∴甲进入正赛的概率P=386×1210=193512 .
(2)①由题意,甲乙两人的得分均有可能为8分,5分,2分,−1分,−4分.
Px1=8=C44254=16625,
Px1=5=C43253=96625,
Px1=2=C42352252=216625,
Px1=−1=C41251=21653=216625,
Px1=−4=C40354=81625,
∴ Ex1=8×16625+5×96625+2×216625−1×216625−4×81625=45,
Px2=8=C44134=181,
Px2=5=C43133231=881,
P(x2=2)=C42(13)2(23)2=827,
P(x2=−1)=C41(13)3=328)3=3281,
Px2=−4=C40234=1681,
∴Ex2=8×181+5×881+2×827−1×3281−4×1681=0,
Ex1>Ex2,
∴乙可能被淘汰.
②甲先出题且甲获胜的概率:
P1=0.6+0.4×0.3×0.6+0.42×0.32×0.6+0.43×0.33×0.6+⋯,
此为等比数列求和,
P1=15221−0.12n≈1522,
乙先出题乙获胜的概率:
P2=0.7+0.3×0.4×0.7+0.32×0.42×0.7+0.33×0.43×0.7+⋯,
此为等比数列求和,
P2=35441−0.12n≈3544,
则甲获胜的概率约为1−3544=944,
∵1522>944,
∴ 甲先出题甲获胜的概率大.
【答案】
解:(1)∵ fx=ax3+bx2−3x+c,
∴ f′x=3ax2+2bx−3.
又∵ fx在x=±1处取很极值,
∴ f′1=0,f′−1=0,
即3a+2b−3=0,3a−2b−3=0,
解得a=1,b=0,
∴ f′x=3x2−3,fx=x3−3x+c.
当x变化时,f′x的变化情况如下表:
要使函数y=fx有三个不同零点,
则f1=2+c>0,f−1=−2+c<0,
解得−2
∵ fx为奇函数,
∴ fx=−f−x,
∴ x3−3x+c=−−x3+3x+c,
∴ c=0,
∴ fx=x3−3x.
∵ A0,16不在函数fx=x3−3x的图象上,
故可设切线方程为y=kx+16,切点为x0,y0,
∴ f′x0=3x02−3=k,x03=kx0+16,y0=kx0+16,
解得
x0=−2,y0=−2,k=9.
∴ 切线方程为y=9x+16,
即9x−y+16=0.
【考点】
利用导数研究曲线上某点切线方程
利用导数研究函数的极值
【解析】
无
无
【解答】
解:(1)∵ fx=ax3+bx2−3x+c,
∴ f′x=3ax2+2bx−3.
又∵ fx在x=±1处取很极值,
∴ f′1=0,f′−1=0,
即3a+2b−3=0,3a−2b−3=0,
解得a=1,b=0,
∴ f′x=3x2−3,fx=x3−3x+c.
当x变化时,f′x的变化情况如下表:
要使函数y=fx有三个不同零点,
则f1=2+c>0,f−1=−2+c<0,
解得−2
∵ fx为奇函数,
∴ fx=−f−x,
∴ x3−3x+c=−−x3+3x+c,
∴ c=0,
∴ fx=x3−3x.
∵ A0,16不在函数fx=x3−3x的图象上,
故可设切线方程为y=kx+16,切点为x0,y0,
∴ f′x0=3x02−3=k,x03=kx0+16,y0=kx0+16,
解得
x0=−2,y0=−2,k=9.
∴ 切线方程为y=9x+16,
即9x−y+16=0.
【答案】
(1)证明:f′x=1x−12ex=2e−xex2ex.
令gx=2e−xex,
则g′x=−x+1ex<0在12,2上恒ī成立,
所以gx=2e−xex在12,2上单调递减,
g12=2e−e2>0,g2=2e−2e2<0,
根据零点存在定理得,函数gx在12,2存在唯一零点,
当x∈12,2时,2ex>0,
所以f′x=gx2ex在12,2存在唯一零点.
(2)解:因为fx=lnx−ex−12,fx−ℎx=ax−ex−12a∈R
所以ℎx=lnx−axa∈R.
不妨设x1>x2>0,
因为ℎx1=ℎx2=0,
所以lnx1−ax1=0,lnx2−ax2=0,
所以lnx1+lnx2=ax1+x2,lnx1−lnx2=ax1−x2.
因为x1>0,x2>0,
而要求满足x1x2>b的b的最大,
所以只需证明x1x2>e2,
所以x1x2>e2⇔lnx1+lnx2>2⇔ax1+x2>2
⇔lnx1−lnx2x1−x2>2x1+x2
⇔lnx1x2>2(x1−x2)x1+x2
⇔lnx1x2>2x1x2−1x1x2+1(∗)
令x1x2=t,
则t>1,
所以(∗)⇔lnt−2t−1t+1>0.
令kt=lnt−2t−1t+1,t>1.
则k′t=1t+−4t+12=t−12tt+12>0,
所以k(t)在(1,+∞)上调递增,
即kt>k1=0.
综上,b≤e2.
【考点】
利用导数研究函数的单调性
利用导数研究不等式恒成立问题
函数零点的判定定理
利用导数研究函数的最值
【解析】
无
无
【解答】
(1)证明:f′x=1x−12ex=2e−xex2ex.
令gx=2e−xex,
则g′x=−x+1ex<0在12,2上恒ī成立,
所以gx=2e−xex在12,2上单调递减,
g12=2e−e2>0,g2=2e−2e2<0,
根据零点存在定理得,函数gx在12,2存在唯一零点,
当x∈12,2时,2ex>0,
所以f′x=gx2ex在12,2存在唯一零点.
(2)解:因为fx=lnx−ex−12,fx−ℎx=ax−ex−12a∈R
所以ℎx=lnx−axa∈R.
不妨设x1>x2>0,
因为ℎx1=ℎx2=0,
所以lnx1−ax1=0,lnx2−ax2=0,
所以lnx1+lnx2=ax1+x2,lnx1−lnx2=ax1−x2.
因为x1>0,x2>0,
而要求满足x1x2>b的b的最大,
所以只需证明x1x2>e2,
所以x1x2>e2⇔lnx1+lnx2>2⇔ax1+x2>2
⇔lnx1−lnx2x1−x2>2x1+x2
⇔lnx1x2>2(x1−x2)x1+x2
⇔lnx1x2>2x1x2−1x1x2+1(∗)
令x1x2=t,
则t>1,
所以(∗)⇔lnt−2t−1t+1>0.
令kt=lnt−2t−1t+1,t>1.
则k′t=1t+−4t+12=t−12tt+12>0,
所以k(t)在(1,+∞)上调递增,
即kt>k1=0.
综上,b≤e2.中奖人
预测结果
甲
乙
丙
丁
甲
×
×
×
乙
×
丙
×
×
丁
×
×
X
0
1
2
3
P
16
16
13
13
X
0
1
2
3
P
16
16
13
13
x
−∞,−1
−1
−1,1
1
1,+∞
f′x
+
0
−
0
+
fx
↗
2+c
↘
−2+c
↗
x
−∞,−1
−1
−1,1
1
1,+∞
f′x
+
0
−
0
+
fx
↗
2+c
↘
−2+c
↗
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