2022-2023学年湖南省长沙市岳麓区长郡梅溪湖中学高二(下)期中数学试卷(含解析)
展开第I卷(选择题)
一、单选题(本大题共8小题,共40.0分。在每小题列出的选项中,选出符合题目的一项)
1. 设集合A={y|y= x−x2+6},B={x|−1≤x≤3},则( )
A. A=BB. A⊇BC. A⊆BD. A∩B=⌀
2. 已知函数y=f(x)的定义域为[−8,1],则函数g(x)=f(2x+1)x+2的定义域( )
A. [−92,−2)∪(−2,0]B. [−8,−2)∪(−2,1]
C. (−∞,−2)∪(−2,3]D. [−92,−2]
3. 设函数f(x)的定义域为R,且f(x+2)是奇函数,则f(x)图像( )
A. 关于点(2,0)中心对称B. 关于点(−2,0)中心对称
C. 关于直线x=2对称D. 关于直线x=−2对称
4. 如果ξ是离散型随机变量,η=2ξ+3,则下列结论中正确的是( )
A. E(ξ)=E(η)−32,D(ξ)=D(η)−32
B. E(ξ)=E(η)2,D(ξ)=D(η)−32
C. E(ξ)=E(η)−32,D(ξ)=D(η)−94
D. E(ξ)=E(η)−32,D(ξ)=D(η)4
5. 关于“函数f(x)=x− 13x− 14,x∈(−∞, 14)∪( 14,+∞)的最大、最小值与函数g(x)=x− 13x− 14,x∈Z的最大、最小值”,下列说法中正确的是( )
A. f(x)有最大、最小值,g(x)有最大、最小值
B. f(x)有最大、最小值,g(x)无最大、最小值
C. f(x)无最大、最小值,g(x)有最大、最小值
D. f(x)无最大、最小值,g(x)无最大、最小值
6. 如图是下列某个函数在区间[−2,2]的大致图象,则该函数是( )
A. f(x)=x3+3x2−3xx2+1csx2
B. f(x)=x3+3x2−3xx2+1
C. f(x)=x3−x2+xx2+1sinx
D. f(x)=x2−5xx2+1csx
7. “a1a2=b1b2=c1c2”是“不等式a1x2+b1x+c1>0与a2x2+b2x+c2>0同解”的条件.( )
A. 充分不必要B. 必要不充分C. 充要D. 既不充分也不必要
8. 设a=3(2−ln3)e2,b=1e,c=ln44,则a,b,c的大小顺序为( )
A. a
9. 下列函数中,能用二分法求函数零点的有( )
A. f(x)=5x+2B. f(x)=lg5x
C. f(x)=x2+2x+1D. f(x)=3x−2
10. 下列选项中,正确的是( )
A. 对于任何两个集合,(A∩B)⊆(A∪B)恒成立
B. “对于∀x>2,x2−3x+2>0”的否定是“∃x>2,x2−3x+2<0”
C. 对于成对样本数据,样本相关系数越大,相关性越强;相关系数越小,相关性越弱
D. 已知实数x,y,z满足x>y>0>z,则xx−z
A. 数据1,2,3,4,5,6,7,8,9,10的70%分位数是7
B. 已知随机变量X服从正态分布N(3,1),且P(X>2c−1)=P(X
D. 在独立性检验中,已知6.635=χ0.01,若计算出χ2=6.65,由此推断出犯错误的概率不大于0.0112
12. 2022年冬奥会在北京举办,为了弘扬奥林匹克精神,某市多所中小学开展了冬奥会项目科普活动.为了调查学生对冰壶这个项目的了解情况,在该市中小学中随机抽取了10所学校,10所学校中了解这个项目的人数如图所示:
若从这10所学校中随机选取2所学校进行这个项目的科普活动,记X为被选中的学校中了解冰壶的人数在30以上的学校所数,则( )
A. P(X<2)=1315B. P(X=0)=13C. E(X)=35D. D(X)=3275
第II卷(非选择题)
三、填空题(本大题共4小题,共20.0分)
13. 若“函数f(x)=3x+a3x+1是奇函数”是真命题,则a的值是______ .
14. 设f(x)为R上的可导函数,且Δx→0limf(1)−f(1+2Δx)Δx=12,则曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线斜率为______ .
15. 体育课的排球发球项目考试的规则是:每位学生最多可发球3次,一旦发球成功,则停止发球,否则一直发到3次为止.设学生一次发球成功的概率为p(p≠0),发球次数为X,若X的数学期望E(X)>1.75,则p的取值范围是_______.
16. 已知函数y=ax2+bx+c(0<2a四、解答题(本大题共6小题,共70.0分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
17. (本小题10.0分)
经过长期观测得到:在交通繁忙的时段内,某公路段汽车的车流量y(千辆/小时)与汽车的平均速度v(千米/小时)之间的函数关系为:y=920vv2+3v+1600(v>0).
(1)在该时段内,当汽车的平均速度v为多少时,车流量最大?最大车流量为多少?(保留分数形式)
(2)若要求在该时段内车流量超过10千辆/小时,则汽车的平均速度应在什么范围内?
18. (本小题12.0分)
已知实数a≠0,函数f(x)=2x+a,x<1−x−2a,x≥a.
(1)当a=1时,求f(f(2));
(2)当a≥1时,若关于a的方程f(f(a))=f(a2)+m有解,求实数m的范围.
19. (本小题12.0分)
某高科技公司对其产品研发年投资额x(单位:百万元)与其年销售量y(单位:千件)的数据进行统计,整理后得到如下统计表和散点图.
(1)该公司科研团队通过分析散点图的特征后,计划分别用①y=bx+a和②y=edx+c两种方案作为年销售量y关于年投资额x的回归分析模型,请根据统计表的数据,确定方案①和②的经验回归方程;(注:系数b,a,d,c按四舍五入保留一位小数)
(2)根据下表中数据,用相关指数R2(不必计算,只比较大小)比较两种模型的拟合效果哪个更好,并选择拟合精度更高、更可靠的模型,预测当研发年投资额为8百万元时,产品的年销售量是多少?
参考公式及数据:b =i=1n(xi−x−)(yi−y−)i=1n(xi−x−)2=i=1nxiyi−nxy−i=1nxi2−nx−2,a =y−−b x−,R2=1−i=1n(yi−yi)2i=1n(yi−y−)2=i=1n(yi−yi)2i=1nyi2−ny−2,i=16xizi=−1×0.7+2×0+3×0.4+4×1.1+5×1.8+6×2.5=28.9,e3.4=30.
20. (本小题12.0分)
某企业打算处理一批产品,这些产品每箱100件,以箱为单位销售.已知这批产品中每箱出现的废品率只有两种可能10%或者20%,两种可能对应的概率均为0.5.假设该产品正品每件市场价格为100元,废品不值钱.现处理价格为每箱8400元,遇到废品不予更换.以一箱产品中正品的价格期望值作为决策依据.
(Ⅰ)在不开箱检验的情况下,判断是否可以购买;
(Ⅱ)现允许开箱,有放回地随机从一箱中抽取2件产品进行检验.
(i)若此箱出现的废品率为20%,记抽到的废品数为X,求X的分布列和数学期望;
(ii)若已发现在抽取检验的2件产品中,其中恰有一件是废品,判断是否可以购买.
21. (本小题12.0分)
若函数f(x)在x∈[a,b]时,函数值y的取值区间恰为[1b,1a],则称[a,b]为f(x)的一个“倒域区间”.定义在[−2,2]上的奇函数g(x),当x∈[0,2]时,g(x)=−x2+2x.
(1)求g(x)在[−2,0)上的解析式;
(2)求g(x)的“倒域区间”.
22. (本小题12.0分)
已知h(x)=sinx,x∈R.
(1)求方程h(x)=ln(x+1)的根的个数;
(2)证明:h(2)+h(4)+h(6)+…+h(2n)> 36−cs(2n+1)2sin1(n∈N*).
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:y= x−x2+6= −(x−12)2+254∈[0,52],即A=[0,52],
因为B=[−1,3],所以A⊆B,即有A≠B,A∩B≠⌀.
故选:C.
解出集合A中函数的值域,得到集合A,再判断集合A与集合B的关系.
本题考查函数的值域,集合的关系与运算,考查逻辑推理能力和运算能力,属于基础题.
2.【答案】A
【解析】解:因为函数y=f(x)的定义域为[−8,1],对于函数g(x)=f(2x+1)x+2,
则有−8≤2x+1≤1x+2≠0,解得−92≤x<−2或−2
故选:A.
根据抽象函数和具体函数的定义域可得出关于x的不等式组,由此可解得函数g(x)的定义域.
本题主要考查函数的定义域及其求法,属于基础题.
3.【答案】A
【解析】解:根据题意,f(x+2)是奇函数,即将函数f(x)的图象向左平移2个单位后,其图象关于原点对称,
则函数f(x)的图象关于点(2,0)对称.
故选:A.
根据题意,由函数图象平移的规律,将函数f(x)的图象向左平移2个单位后,其图象关于原点对称,由此分析可得答案.
本题考查函数的对称性,涉及函数奇偶性的性质,属于基础题.
4.【答案】D
【解析】解:因为η=2ξ+3,
根据数学期望与方差的性质,E(η)=2E(ξ)+3,D(η)=22D(ξ)=4D(ξ),
所以E(ξ)=E(η)−32,D(ξ)=D(η)4.
故选:D.
根据随机变量的线性关系η=2ξ+3,结合数学期望与方差的性质即可得E(η)=2E(ξ)+3,D(η)=4D(ξ),故可得答案.
本题考查了离散型随机变量的期望和方差的性质,属于基础题.
5.【答案】C
【解析】解:f(x)=x− 13x− 14=x− 14+ 14− 13x− 14=1+ 14− 13x− 14,x∈(−∞, 14)∪( 14,+∞),
画出函数图象如下:
函数f(x)=x− 13x− 14,x∈(−∞, 14)∪( 14,+∞)无最大值,也无最小值;
当x∈Z时,此时函数的图象为f(x)=x− 13x− 14上一些点,
当x≤3且x∈Z时,g(x)=x− 13x− 14∈(0,1),当x≥4且x∈N时,f(x)=x− 13x− 14>1,
且函数在x≤3且x∈Z上单调递减,在当x≥4且x∈N上时单调递减,
故x=3时,g(x)=x− 13x− 14取得最小值,当x=4时,g(x)=x− 13x− 14取得最大值.
故选:C.
画出f(x)=x− 13x− 14=1+ 14− 13x− 14,x∈(−∞, 14)∪( 14,+∞)的图象,数形结合得到其最值情况,在f(x)=x− 13x− 14,x∈(−∞, 14)∪( 14,+∞)的基础上,得到g(x)=x− 13x− 14,x∈Z的最值情况.
本题考查函数的性质,数形结合思想,化归转化思想,属中档题.
6.【答案】A
【解析】解:对B,由f(x)=x3+3x2−3xx2+1,知f(2)=145>2,但由图象知f(2)<2,故可排除B,
对C,因为f(x)=x3−x2+xx2+1sinx=x(x2−x+1)x2+1sinx在x∈(0,1)上f(x)>0,而由函数图象知函数一个零点在(0,1)上,而排除C;
对D,由f(x)=x2−5xx2+1csx知f(1)<0,而由函数图象可知f(1)>0,故可排除D.
故选:A.
用特殊值结合排除法求解.由f(1)正负、f(2)的大小及函数的零点排除三个选项得正确结论.
本题主要考查函数解析式的判断,排除法的应用,属于基础题.
7.【答案】D
【解析】解:①由a1a2=b1b2=c1c2,当a1,a2异号时,则一元二次不等式a1x2+b1x+c1>0与a2x2+b2x+c2>0的解集不同,∴充分性不成立,
②当a1=1,b1=1,c1=1时,a1x2+b1x+c1>0⇔x2+x+1>0的解集为R,
当a2=1,b2=1,c2=5时,a2x2+b2x+c2>0⇔x2+x+5>0的解集为R,
满足不等式a1x2+b1x+c1>0与a2x2+b2x+c2>0同解,但a1a2=b1b2=c1c2不成立,∴必要性不成立,
“a1a2=b1b2=c1c2”是“不等式a1x2+b1x+c1>0与a2x2+b2x+c2>0同解”的既不充分也不必要条件.
故选:D.
利用一元二次不等式的解法判断充分性不成立,再利用举实例判断必要性不成立即可.
本题考查了一元二次不等式的解法,充要条件的判定,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
8.【答案】B
【解析】解:令f(x)=lnxx,x>0,
则a=f(e23)=lne23e23=3(2−ln3)e2,b=f(e)=lnee=1e,c=f(2)=ln22=ln44,
而f′(x)=1−lnxx2,当0
又2
构造函数f(x)=lnxx,利用导数判断单调性,即可比较出a、b、c的大小.
本题主要考查利用导数研究函数的单调性,对数值大小的比较,考查逻辑推理能力,属于中档题.
9.【答案】ABD
【解析】解:选项A:由f(−1)f(1)=−3×7<0,可得f(x)=5x+2在(−1,1)上存在零点;
选项B:由f(15)f(5)=−1×1<0,可得f(x)=lg5x在(15,5)上存在零点;
选项C:f(x)=x2+2x+1=(x+1)2≥0,则其零点为−1,
但不存在实数a,b满足f(a)f(b)<0,因而不能用二分法求此函数零点;
选项D:由f(0)f(1)=−1×1<0,可得f(x)=3x−2在(0,1)上存在零点.
故选:ABD.
利用二分法零点判断规则即可得到正确选项.
本题主要考查了二分法的定义,属于基础题.
10.【答案】AD
【解析】解:A,∵(A∩B)⊆A⊆(A∪B),故A正确,
B,∵对于∀x>2,x2−3x+2>0的否定是∃x>2,x2−3x+2≤0,故B错误,
C,对于成对样本数据,样本相关系数的绝对值越大,相关性越强,相关系数的绝对值越小,相关性越弱,故C错误,
D,∵x>y>0>z,∴xx−z−yy−z=x(y−z)−y(x−z)(x−z)(y−z)=(y−x)z(x−z)(y−z)<0,则xx−z
根据集合间的关系,含有量词的命题的否定,相关系数的概念和不等式的性质,判断即可.
本题考查集合的关系,含一个量词命题否定的结论,相关系数的定义,不等式的性质,属于中档题.
11.【答案】BC
【解析】解:对于A,数据1,2,3,4,5,6,7,8,9,10的70%分位数是12×(7+8)=7.5,选项A错误;
对于B,随机变量X服从正态分布N(3,1),且P(X>2c−1)=P(X
对于C,因为P(AB−)=P(A)⋅[1−P(B)]=P(A)P(B−),所以A与B−相互独立,所以A与B也独立,选项C正确;
对于D,独立性检验中,6.635=χ0.01,若计算出χ2=6.65,则由此推断出犯错误的概率不大于0.01,选项D错误.
故选:BC.
根据百分位数、正态分布N和事件的相互独立性,以及独立性检验,判断即可.
本题考查了概率与统计的应用问题,也考查了推理与判断能力,是基础题.
12.【答案】ABD
【解析】解:根据题意,X的可能取值为0,1,2,其中了解冰壶的人数在30以上的学校有4所,了解冰壶的人数在30以下的学校有6所,
所以,P(X=0)=C40C62C102=13,P(X=1)=C41C61C102=2445=815,P(X=2)=C42C60C102=645=215,
所以X的分布列为
所以,P(X<2)=1−215=1315,故A、B正确;
E(X)=8+415=1215=45,D(X)=(0−45)2×13+(1−45)2×815+(2−45)2×215=3275,所以,C错误,D正确;
故选:ABD.
由题知X的可能取值为0,1,2,且服从超几何分布,进而求分布列,逐一对选项进行计算可得结果.
本题考查了离散型随机变量的分布列、期望与方差的计算,属于基础题.
13.【答案】−1
【解析】解:根据题意,若“函数f(x)=3x+a3x+1是奇函数”是真命题,则函数f(x)=3x+a3x+1是奇函数,
f(x)的定义域为R,则有f(0)=1+a1+1=0,解可得a=−1,
当a=−1时,f(x)=3x−13x+1,定义域为R,f(−x)=3−x−13−x+1=−3x−13x+1=−f(x),
f(x)为奇函数,符合题意;
故a=−1.
故答案为:−1.
根据题意,由奇函数的性质可得f(0)=1+a1+1=0,解可得a=−1,验证即可得答案.
本题考查函数奇偶性的性质以及应用,涉及命题真假的判断,属于基础题.
14.【答案】−14
【解析】解:Δx→0limf(1)−f(1+2Δx)Δx=12,
则−2△x→0limf(1+2△x)−f(1)2△x=12,即−2f′(1)=12,解得f′(1)=−14,
故曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线斜率为−14.
故答案为:−14.
根据已知条件,结合导数的几何意义,即可求解.
本题主要考查导数的几何意义,属于基础题.
15.【答案】(0,12)
【解析】解:由已知条件可得P(X=1)=p,
P(X=2)=(1−p)p,
P(X=3)=(1−p)2p+(1−p)3=(1−p)2,
则E(X)=P(X=1)+2P(X=2)+3P(X=3)=p+2(1−p)p+3(1−p)2=p2−3p+3>1.75,
解得p>52或p<12,又由p∈(0,1),得p∈(0,12).
故答案为:(0,12).
根据题意,首先求出X=1、2、3时的概率,进而可得EX的表达式,由题意E(X)>1.75,可得p2−3p+3>1.75,解可得p的范围,结合p的实际意义,可得答案.
本题考查概率的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意解题的最后要结合概率的意义对求出的答案范围进行取舍,注意相互独立事件概率乘法公式的合理运用.
16.【答案】3
【解析】解:根据题意,函数y=ax2+bx+c(0<2a2;
故a+b+cb−a=a2+ab+acab−a2≥a2+ab+b24ab−a2=4a2+4ab+b24ab−4a2=4+4ba+(ba)24×ba−4,
设t=ba,则有t>2,
则a+b+cb−a=4+4t+t24t−4=4+4(t−1)+4+[(t−1)+1]2t−1=14[(t−1)+9t−1+6],
又由t−1+9t−1≥2 (t−1)×9t−1=6,当且仅当t=4时等号成立,
故有a+b+cb−a=14[(t−1)+9t−1+6]≥14(6+6)=3,当且仅当t=ba=4时等号成立,
故答案为:3.
根据题意,由二次函数的性质可得b2−4ac≤00<2a2;又由a+b+cb−a=a2+ab+acab−a2≥a2+ab+b24ab−a2=4a2+4ab+b24ab−4a2=4+4ba+(ba)24×ba−4,设t=ba,利用换元法可得原式=14[(t−1)+9t−1+6],结合基本不等式的性质分析可得答案.
本题考查二次函数的性质,涉及基本不等式的性质,属于中档题.
17.【答案】解:(1)依题意,y=920vv2+3v+1600=920v+1600v+3≤92083,当且仅当v=1600v,即v=40时,等号成立,
∴ymax=92083(千辆/时),
当v=40km/h时,车流量最大,最大车流量约为92083千辆/时.
(2)由条件得920vv2+3v+1600>10,整理得v2−89v+1600<0,即(v−25)(v−64)<0,解得25
【解析】(1)根据已知条件,结合基本不等式的公式,即可求解.
(2)令920vv2+3v+1600>10,解出v的取值范围,即可求解.
本题主要考查函数的实际应用,掌握基本不等式是解本题的关键,属于中档题.
18.【答案】解:(1)当a=1时,函数f(x)=2x+1,x<1−x−2,x≥1,
∴f(f(2))=f(−4)=−7;
(2)当a≥1时,f(a)=−a2=−2a=−3a≤−3,
∴f(f(a))=2f(a)+a=−6a+a=−5a,
f(a2)=−a2−2a,
∵f(f(a))=f(a2)+m有解,
∴−5a=−a2−2a+m,即m=a2−3a(a≥1)有解,
解得m≥−94.
∴实数m的范围为[−94,+∞).
【解析】(1)当a=1时,直接计算可求值;
(2)当a≥1时,f(a)=−3a≤−3,f(f(a))=2f(a)+a=−5a,进而可得m=a2−3a(a≥1)有解,进而可求实数m的范围.
本题考查函数值的计算,考查方程有解的问题,属中档题.
19.【答案】解:(1)由题可得x−=16(1+2+3+4+5+6)=3.5,y−=16(0.5+1+1.5+3+6+12)=4,i=16xiyi=1×0.5+2×1+3×1.5+4×3+5×6+6×12=121,i=16xi2=1+4+9+16+25+36=91,
所以b=i=16xiyi−6x−y−i=16xi2−6x−2=121−5×4×3.591−6×3.52≈2.11,a=y−−bx−=4−2.11×3.5≈−3.4,
方案①回归方程y=2.1x−3.4,
对y=edx+c两边取对数得:lny=dx+c,令z=lny,z=dx+c是一元线性回归方程,z−=16(−0.7+0+0.4+1.1+1.8+2.5)=0.85,d=i=16xiyi−6x−y−i=16xi2−6x−2=28.9−6×3.5×0.8591−6×3.52≈0.63,c=z−−dx−=0.85−0.63×3.5≈−1.4,
方案②回归方程y=e0.6x−1.4;
(2)方案①相关指数R12=1−18.29i=1nyi2−ny−2,
方案②相关指数R22=1−0.65i=1nyi2−ny−2,R12
当研发年投资额为8百万元时,产品的年销售量y=e4.8−1.4=e3.4=30(千件).
【解析】(1)求出x−,y−,根据公式计算出b ,a 得线性回归方程;求出z−,再求得系数a,b,代入得非线性回归方程;
(2)根据(1)回归方程分别求得相关指数R12,R22,比较可得,然后估算销售量即可.
本题主要考查线性回归方程的应用,考查转化能力,属于中档题.
20.【答案】解:(Ⅰ)在不开箱检验的情况下,一箱产品中正品的价格期望值为:
Eξ=100×(1−0.2)×100×0.5+100×(1−0.1)×100×0.5=8500>8400,
∴在不开箱检验的情况下,可以购买.
(Ⅱ)(i)X的可能取值为0,1,2,
P(X=0)=C20×0.20×0.82=0.64,
P(X=1)=C21×0.21×0.81=0.32,
P(X=2)=C22×0.82×0.20=0.04,
∴X的分布列为:
E(X)=0×0.64+1×0.32+2×0.04=0.4.
(ii)设事件A:发现在抽取检验的2件产品中,其中恰有一件是废品,
则P(A)=C21×0.2×0.8×0.5+C21×0.1×0.9×0.5=0.25,
一箱产品中,设正品的价格的期望值为η,则η=8000,9000,
事件B1:抽取的废品率为20%的一箱,则P(η=8000)=P(B1|A)=P(AB1)P(A)=C21×0.2×0.8×,
事件B2:抽取的废品率为10%的一箱,则P(η=900)=P(B2|A)=P(AB2)P(A)=C21×0.1×0.9×,
∴E(η)=8000×0.64+9000×0.36=8360<8400,
∴已发现在抽取检验的2件产品中,其中恰有一件是废品,不可以购买.
【解析】(Ⅰ)在不开箱检验的情况下,求出一箱产品中正品的价格期望值为8500>8400,从而在不开箱检验的情况下,可以购买.
(Ⅱ)(i)X的可能取值为0,1,2,分别法度出相应的概率,由此能求出X的分布列和E(X).
(ii)设事件A:发现在抽取检验的2件产品中,其中恰有一件是废品,则P(A)=C21×0.2×0.8×0.5+C21×0.1×0.9×0.5=0.25,一箱产品中,设正品的价格的期望值为η,则η=8000,9000,事件B1:抽取的废品率为20%的一箱,则P(η=8000)=P(B1|A)=P(AB1)P(A)=0.64,事件B2:抽取的废品率为10%的一箱,则P(η=900)=P(B2|A)=P(AB2)P(A)=0.36,求出E(η)=8360<8400,从而已发现在抽取检验的2件产品中,其中恰有一件是废品,不可以购买.
本题考查概率的作法,考查离散型随机变量的分布列、数学期望的求法,考查古典概型、排列组合等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.
21.【答案】解:(1)定义在[−2,2]上的奇函数g(x),当x∈[0,2]时,g(x)=−x2+2x,
∴当x∈[−2,0)时,−x∈(0,2],
由奇函数的定义可得g(x)=−g(−x)=−[−(−x)2+2(−x)]=x2+2x,
∴g(x)在[−2,0)上的解析式为g(x)=x2+2x;
(2)由(1)得g(x)=−x2+2x,0≤x≤2x2+2x,−2≤x<0,
∵g(x)在[a,b]时,函数值g(x)的取值区间恰为[1b,1a],
其中a≠b,且a≠0,b≠0,∴a
只考虑0①当0∴1≤a<2,∴1≤a∵g(x)在[1,2]上递减,且g(x)在[a,b]上的值域为[1b,1a],
∴g(b)=−b2+2b=1bg(a)=−a2+2a=1a1≤a∴函数g(x)在[1,2]内的“递域区间”为[1,1+ 52],
②当−2≤a∴当x∈[−2,0]时,g(x)min=g(−1)=−1,
∴1b≥−1,∴−2∴−2≤a∵g(x)在[−2,−1]上单调递减,则g(a)=a2+2a=1ag(b)=b2+2b=1b,
解得a=−1+ 52b=−1,
∴g(x)在[−2,−1]内的“倒域区间”为[−1− 52,−1],
综上,函数g(x)在定义域内的“倒域区间”为[1,1+ 52]和[−1− 52,−1].
【解析】(1)设x∈[−2,0),利用奇函数的定义可求得函数g(x)在[−2,0)上的解析.
(2)求出函数g(x)在[−2,2]上的解析式,分析可知a
22.【答案】解:(1)由题意可转化为求函数f(x)=sinx−ln(x+1)零点的个数.则f(x)定义域为(−1,+∞),且f′(x)=csx−1x+1,
(ⅰ)令g(x)=csx−1x+1,x∈(−1,π2),
则g′(x)=−sinx+1(x+1)2,x∈(−1,π2),
因为函数y=1(x+1)2在(−1,π2)上单调递减,函数y=−sinx在(−1,π2)上单调递减,
根据复合函数的单调性,可知g′(x)在(−1,π2)上单调递减,
又g′(0)=−sin0+1=1>0,g′(π2)=−sinπ2+1(π2+1)2=4(π+2)2−1<0,
根据零点存在定理可知,∃x0∈(0,π2),使得g′(x0)=0,
所以,当x∈(−1,x0)时,g′(x)>0,所以g(x)在(−1,x0)上单调递增;
当x∈(x0,π2)时,g′(x)<0,所以g(x)在(x0,π2)上单调递减.
所以,x=x0为g(x)的极大值点,
即:f′(x)在区间(−1,π2)上存在唯一的极大值点x0,
①当x∈(−1,0]时,
由g(x)的单调性,可知f′(x)在(−1,0]上单调递增,
所以f′(x)≤f′(0)=0,
所以f(x)在(−1,0]上单调递减.
又f(0)=0,所以x=0为f(x)在(−1,0]上的唯一零点;
②当x∈(0,π2]时,
由g(x)的单调性,可知f′(x)在(0,x0)上单调递增,在(x0,π2)上单调递减,
又f′(0)=0,所以f′(x)>0在(0,x0)上恒成立,
所以f(x)在(0,x0)上单调递增,此时f(x)>f(0)=0,不存在零点,
又f′(π2)=csπ2−2π+2=−2π+2<0,f′(x0)>0,
根据零点存在定理可知,∃x1∈(x0,π2),使得f′(x1)=0,
当x0
当x1
所以f(x)>0在(x0,π2)上恒成立,此时不存在零点;
(ⅱ)当x∈[π2,π]时,函数y=sinx单调递减,函数y=−ln(x+1)单调递减,
根据复合函数的单调性可知,f(x)在[π2,π]上单调递减,
又f(π2)>0,f(π)=sinπ−ln(π+1)=−ln(π+1)<0,
所以f(π2)⋅f(π)<0,
根据零点存在定理可知,f(x)在[π2,π]上存在零点,
又f(x)在[π2,π]上单调递减,
所以,f(x)在[π2,π]上存在唯一零点;
(ⅲ)当x∈(π,+∞)时,sinx∈[−1,1],ln(x+1)>ln(π+1)>lne=1,
所以sinx−ln(π+1)<0,
所以f(x)在(π,+∞)上不存在零点,
综上所述,f(x)有且仅有2个零点,
所以,方程h(x)=ln(x+1)的根的个数为2;
(2)证明:因为cs(2n−1)−cs(2n+1)=cs2ncs1+sin2nsin1−(cs2ncs1−sin2nsin1)=2sin2nsin1,
又由(1)知:h(2n)=sin2n,
所以,h(2n)=sin1⋅sin2nsin1=cs(2n−1)−cs(2n+1)2sin1,
所以,h(2)+h(4)+h(6)+…+h(2n)=12sin1[cs1−cs3+cs3−cs5+…+cs(2n−1)−cs(2n+1)]=cs1−cs(2n+1)2sin1=12tan1−cs(2n+1)2sin1,
又tan1
【解析】(1)原问题可转化为求函数f(x)=sinx−ln(x+1)零点的个数,求出f′(x)=csx−1x+1,二次求导得出f′(x)的单调性以及极值情况,然后分x∈(−1,0]以及x∈(0,π2],根据f′(x)的单调性,结合端点处的导数值,即可得出f(x)的单调性,从而得出该区间内零点的个数;进而研究x∈[π2,π],根据复合函数的单调性,可得出f(x)的单调性,根据零点存在定理即可得出该区间内零点的个数,在(π,+∞)内,根据正弦函数的范围可得f(x)<0恒成立,即可得出答案;
(2)先推得cs(2n−1)−cs(2n+1)=2sin2nsin1,然后由已知可得出h(2n)=cs(2n−1)−cs(2n+1)2sin1,进而代入求和化简可得出h(2)+h(4)+h(6)+…+h(2n)=12tan1−cs(2n+1)2sin1,再由tan1
x
1
2
3
4
5
6
y
0.5
1
1.5
3
6
12
z=lny
−0.7
0
0.4
1.1
1.8
2.5
经验回归方程
残差平方和
y=bx+a
y=edx+c
i=15(yi−y i)2
18.29
0.65
X
0
1
2
P
13
815
215
X
0
1
2
P
0.64
0.32
0.04
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