2023-2024学年上海市宝山区吴淞中学高三(下)月考数学试卷(3月份)(含解析)
展开1.若z=−1+ 3i,则zzz−−1=( )
A. −1+ 3iB. −1− 3iC. −13+ 33iD. −13− 33i
2.某社区通过公益讲座以普及社区居民的垃圾分类知识.为了解讲座效果,随机抽取10位社区居民,让他们在讲座前和讲座后各回答一份垃圾分类知识问卷,这10位社区居民在讲座前和讲座后问卷答题的正确率如图:
则( )
A. 讲座前问卷答题的正确率的中位数小于70%
B. 讲座后问卷答题的正确率的平均数大于85%
C. 讲座前问卷答题的正确率的标准差小于讲座后正确率的标准差
D. 讲座后问卷答题的正确率的极差大于讲座前正确率的极差
3.函数y=3x−3−xcsx在区间−π2,π2的图象大致为
( )
A. B.
C. D.
4.设函数f(x)=sin(ωx+π3)在区间(0,π)恰有三个极值点、两个零点,则ω的取值范围是( )
A. [53,136)B. [53,196)C. (136,83]D. (136,196]
二、填空题:本题共12小题,每小题5分,共60分。
5.经过A(1,m),B(m−1,3)两点的直线的倾斜角是钝角,则实数m的范围是______.
6.若复数z满足|z|=1,则|z−1|的取值范围是______.
7.设向量a,b的夹角的余弦值为13,且|a|=1,|b|=3,则(2a+b)⋅b= ______.
8.已知p:2≤x<3是q:x>m的充分不必要条件,则实数m的取值范围为______.
9.现有7张卡片,分别写上数字1,2,2,3,4,5,6.从这7张卡片中随机抽取3张,记所抽取卡片上数字的最小值为ξ,则P(ξ=2)= ______.
10.已知a>0,b>0,且1a+1+2b+1=1,则a+b的最小值为______.
11.若存在实数x使得不等式|x+1|+|x−a|≤2成立,则实数a的取值范围是______.
12.写出与圆x2+y2=1和(x−3)2+(y−4)2=16都相切的一条直线的方程 .
13.已知△ABC中,点D在边BC上,∠ADB=120°,AD=2,CD=2BD.当ACAB取得最小值时,BD=______.
14.已知双曲线x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的左焦点为F,过F且斜率为b4a的直线交双曲线于点A(x1,y1),交双曲线的渐近线于点B(x2,y2)且x1<0
16.已知Sn是各项均为正实数的数列{an}的前n项和,a1=1,an+12−an+1an−6an2=0,若∀n∈N*,2Snan−man+27≥0,则实数m的取值范围是______.
三、解答题:本题共5小题,共60分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
17.(本小题12分)
在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知4a= 5c,csC=35.
(Ⅰ)求sinA的值;
(Ⅱ)若b=11,求△ABC的面积.
18.(本小题12分)
如图,直三棱柱ABC−A1B1C1的体积为4,△A1BC的面积为2 2.
(1)求A到平面A1BC的距离;
(2)设D为A1C的中点,AA1=AB,平面A1BC⊥平面ABB1A1,求二面角A−BD−C的正弦值.
19.(本小题12分)
一医疗团队为研究某地的一种地方性疾病与当地居民的卫生习惯(卫生习惯分为良好和不够良好两类)的关系,在已患该疾病的病例中随机调查了100例(称为病例组),同时在未患该疾病的人群中随机调查了100人(称为对照组),得到如下数据:
(1)能否有99%的把握认为患该疾病群体与未患该疾病群体的卫生习惯有差异?
(2)从该地的人群中任选一人,A表示事件“选到的人卫生习惯不够良好”,B表示事件“选到的人患有该疾病”,P(B|A)P(B−|A)与P(B|A−)P(B−|A−)的比值是卫生习惯不够良好对患该疾病风险程度的一项度量指标,记该指标为R.
(ⅰ)证明:R=P(A|B)P(A−|B)⋅P(A−|B−)P(A|B−);
(ⅱ)利用该调查数据,给出P(A|B),P(A|B−)的估计值,并利用(ⅰ)的结果给出R的估计值.
附:K2=n(ad−bc)2(a+b)(c+d)(a+c)(b+d).
20.(本小题12分)
设抛物线Γ:y2=2px(p>0),过焦点F的直线与抛物线Γ交于点A(x1,y1)、B(x2,y2).当直线AB垂直于x轴时,|AB|=4.
(1)求抛物线Γ的标准方程.
(2)已知点P(2,0),直线AP、BP分别与抛物线Γ交于点C、D.
①求证:直线CD过定点;
②求△PAB与△PCD面积之和的最小值.
21.(本小题12分)
设函数f(x)=e2x+lnx(x>0).
(Ⅰ)求f(x)的单调区间;
(Ⅱ)已知a,b∈R,曲线y=f(x)上不同的三点(x1,f(x1)),(x2,f(x2)),(x3,f(x3))处的切线都经过点(a,b).证明:
(ⅰ)若a>e,则0(ⅱ)若0(注:e=2.71828…是自然对数的底数)
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:∵z=−1+ 3i,∴z⋅z−=|z|2=( (−1)2+( 3)2)2=4,
则zzz−−1=−1+ 3i4−1=−13+ 33i.
故选:C.
由已知求得z⋅z−,代入zzz−−1,则答案可求.
本题考查复数代数形式的乘除运算,考查复数模的求法,是基础题.
2.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查命题真假的判断,考查散点图、中位数、平均数、标准差、极差等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.
对于A,求出讲座前问卷答题的正确率的中位数进行判断;对于B,求出讲座后问卷答题的正确率的平均数进行判断;对于C,由图形知讲座前问卷答题的正确率相对分散,讲座后问卷答题的正确率相对集中,进行判断;对于D,求出讲座后问卷答题的正确率的极差和讲座前正确率的极差,由此判断D.
【解答】
解:对于A,讲座前问卷答题的正确率从小到大为:
60%,60%,65%,65%,70%,75%,80%,85%,90%,95%,
∴讲座前问卷答题的正确率的中位数为:(70%+75%)=72.5%,故A错误;
对于B,讲座后问卷答题的正确率的平均数为:
110(80%+85%+85%+85%+85%+90%+90%+95%+100%+100%)=89.5%>85%,故B正确;
对于C,由图形知讲座前问卷答题的正确率相对分散,讲座后问卷答题的正确率相对集中,
∴讲座前问卷答题的正确率的标准差大于讲座后正确率的标准差,故C错误;
对于D,讲座后问卷答题的正确率的极差为:100%−80%=20%,
讲座前正确率的极差为:95%−60%=35%,
∴讲座后问卷答题的正确率的极差小于讲座前正确率的极差,故D错误.
3.【答案】A
【解析】解:函数f(x)=(3x−3−x)csx,
f(−x)=(3−x−3x)cs(−x)=−(3x−3−x)csx=−f(x),
所以f(x)为奇函数,排除B,D;
当x∈[0,π2]时,f(x)≥0,排除C.
故选:A.
由函数的奇偶性及函数值的大小进行排除即可求得结论.
本题主要考查函数的图象的判断,考查函数的性质,属于基础题.
4.【答案】C
【解析】解:当ω<0时,不能满足在区间(0,π)极值点比零点多,所以ω>0;
函数f(x)=sin(ωx+π3)在区间(0,π)恰有三个极值点、两个零点,
ωx+π3∈(π3,ωπ+π3),
∴5π2<ωπ+π3≤3π,
求得136<ω≤83,
故选:C.
由题意,利用正弦函数的极值点和零点,求得ω的取值范围.
本题主要考查正弦函数的极值点和零点,属于中档题.
5.【答案】(−∞,2)∪(3,+∞)
【解析】解:根据题意m−1≠1且m≠3,即m≠2且m≠3,
且斜率k=3−mm−2<0,
即(3−m)(m−2)<0,即(m−3)(m−2)>0,
解得m<2或m>3,
实数m的范围是(−∞,2)∪(3,+∞).
故答案为:(−∞,2)∪(3,+∞).
由题意可得m≠2且m≠3,由题意可得直线的斜率k=3−mm−2<0,计算即可得解.
本题考查直线的倾斜角为钝角的充要条件的应用,属于基础题.
6.【答案】[0,2]
【解析】解:设z=x+yi,(x∈R,y∈R),|z|=|x+yi|= x2+y2,
则x2+y2=1,x∈[−1,1],
则|z−1|=|(x−1)+yi|= (x−1)2+y2= x2+y2−2x+1= 2−2x∈[0,2].
故答案为:[0,2].
设z=x+yi,(x∈R,y∈R),由复数的几何意义得x2+y2=1,x∈[−1,1],进而利用x的范围可得|z−1|的取值范围.
本题主要考查复数模公式,属于基础题.
7.【答案】11
【解析】解:已知向量a,b的夹角的余弦值为13,且|a|=1,|b|=3,
则a⋅b=1×3×13=1,
则(2a+b)⋅b=2a⋅b+b2=2×1+32=11.
故答案为:11.
结合平面向量数量积的运算求解.
本题考查了平面向量数量积的运算,属基础题.
8.【答案】(−∞,2)
【解析】解:由题意,若p:2≤x<3是q:x>m的充分不必要条件,
则集合{x|2≤x<3}是集合{x|x>m}的真子集,可得m<2,
所以实数m的取值范围为(−∞,2).
故答案为:(−∞,2).
根据题意,利用充分、必要条件的定义与性质加以计算,即可得到本题的答案.
本题主要考查充要条件的判断、集合的包含关系等知识,考查了逻辑推理能力,属于基础题.
9.【答案】1635
【解析】解:从写有数字1,2,2,3,4,5,6的7张卡片中任取3张共有c73种取法,其中所抽取的卡片上的数字的最小值为2的取法有C41+C21C42种,
所以P(ξ=2)=24C21C14+C22CC73=1635.
故答案为:1635.
利用古典概型的概率公式求解.
本题主要考查了古典概型的概率公式,属于基础题.
10.【答案】2 2+1
【解析】解:由a>0,b>0,1a+1+2b+1=1,
得a+b=(a+1)+(b+1)−2=(1a+1+2b+1)[(a+1)+(b+1)]−2
=b+1a+1+2(a+1)b+1+1≥2 b+1a+1⋅2(a+1)b+1+1=2 2+1,
当且仅当b+1a+1=2(a+1)b+1,即b+1= 2(a+1)= 2( 2+1)时取等号,
所以当a= 2,b= 2+1时,a+b取得最小值2 2+1.
故答案为:2 2+1.
根据给定条件,利用基本不等式“1”的妙用求出最小值.
本题考查的知识要点:关系式的恒等变换,基本不等式的应用,主要考查学生的运算能力,属于基础题.
11.【答案】[−3,1]
【解析】解:存在实数x使得不等式|x+1|+|x−a|≤2成立,
而f(x)=|x+1|+|x−a|≥|(x+1)−(x−a)|=|1+a|,
故原条件等价于|1+a|≤2,即−2≤1+a≤2,解得a∈[−3,1],
故实数a的取值范围为[−3,1].
故答案为:[−3,1].
由绝对值不等式的性质可得|1+a|≤2,求解即可.
本题考查绝对值不等式的解法以及不等式的恒成立问题,考查转化转化思想及运算求解能力,属于中档题.
12.【答案】x+1=0或7x−24y−25=0或3x+4y−5=0(填一条即可)
【解析】【分析】
本题考查了圆与圆的公切线问题,点到直线的距离公式等知识,属于中档题.
设出直线方程,由直线与圆相切时圆心到直线的距离等于半径列方程求解即可.
【解答】解:方法1:显然直线的斜率不为0,不妨设直线方程为x+by+c=0,
圆x2+y2=1的圆心为(0,0),半径为1,
圆(x−3)2+(y−4)2=16的圆心为(3,4),半径为4,
于是|c| 1+b2=1,|3+4b+c| 1+b2=4,
故c2=1+b2 ①,|3+4b+c|=4 1+b2=|4c|,
于是3+4b+c=4c或3+4b+c=−4c,
再结合 ①解得b=0c=1或b=−247c=−257或b=43c=−53,
所以直线方程有三条,分别为x+1=0,7x−24y−25=0,3x+4y−5=0.
方法2:设圆x2+y2=1的圆心O(0,0),半径为r1=1,圆(x−3)2+(y−4)2=16的圆心C(3,4),半径r2=4,则|OC|=5=r1+r2,因此两圆外切,
由图像可知,共有三条直线符合条件,显然x+1=0符合题意;
又由方程(x−3)2+(y−4)2=16和x2+y2=1相减可得方程3x+4y−5=0,即为过两圆公共切点的切线方程,
又易知两圆圆心所在直线OC的方程为4x−3y=0,
直线OC与直线x+1=0的交点为(−1,−43),设过该点的直线为y+43=k(x+1),则k−43 k2+1=1,解得k=724,
从而该切线的方程为7x−24y−25=0.(填一条即可)
故答案为x+1=0或7x−24y−25=0或3x+4y−5=0(填一条即可).
13.【答案】 3−1
【解析】【分析】
本题主要考查余弦定理及均值不等式的应用,属于中档题.
首先设出BD,CD,在两个三角形中分别表示AC,BC,继而ACAB=b2c2=4x2−4x+4x2+2x+4=4−12x+1+3x+1,从而利用均值不等式取等号的条件即可.
【解答】
解:设BD=x,CD=2x,
在三角形ACD中,b2=4x2+4−2⋅2x⋅2⋅cs60°,可得:b2=4x2−4x+4,
在三角形ABD中,c2=x2+4−2⋅x⋅2⋅cs120°,可得:c2=x2+2x+4,
要使得ACAB最小,即b2c2最小,
b2c2=4x2−4x+4x2+2x+4=4−12x+1+3x+1,
其中x+1+3x+1≥2 3,此时b2c2≥4−2 3,
当且仅当x+1= 3时,即x= 3−1时取等号,
故答案为: 3−1.
14.【答案】3 64
【解析】解:如图,过点A作AA′⊥x轴于点A′,过点B作BB′⊥x轴于点B′,
由于B(x2,y2)且x2>0,则点B在渐近线y=bax上,不妨设B(m,bam),m>0,
设直线AB的倾斜角为θ,则tanθ=b4a,则|BB′||FB′|=b4a,即bam|FB′|=b4a,则|FB′|=4m,
∴|OF|=c=3m,
又|AA′||BB′|=|AF||BF|=13,则|AA′|=13|BB′|=bm3a=bc9a,
又|FA′||FB′|=|AF||BF|=13,则|FA′|=13|FB′|=4m3,则|x1|=3m−4m3=5m3=5c9,
∴点A的坐标为(−5c9,bc9a),
∴25c281a2−b2c281a2b2=1,即c2a2=8124=278,
∴e=ca=3 64.
故答案为:3 64.
过点A作AA′⊥x轴于点A′,过点B作BB′⊥x轴于点B′,依题意,点B在渐近线y=bax上,不妨设B(m,bam),m>0,根据题设条件可求得点A的坐标为(−5c9,bc9a),代入双曲线方程,化简可得a,c的关系,进而得到离心率.
本题考查双曲线的性质,考查数形结合思想及运算求解能力,属于中档题.
15.【答案】 3π8
【解析】解:设小球半径为r,正方体的棱长为a,
所以4r= 3a⇒a=4r 3,
故空间利用率为43πr3×2a3=83πr3a3=83π×( 34)3= 3π8.
故答案为: 3π8.
根据球的体积公式即可求解.
本题考查球的体积公式的应用,属于中档题.
16.【答案】(−∞,17]
【解析】解:因为a1=1,an+12−an+1an−6an2=(an+1−3an)(an+1+2an)=0,
又因为{an}是各项均为正实数的数列,
所以an+1=3an,即数列{an}是以1为首项,3为公比的等比数列,
所以an=3n−1,所以Sn=1×(1−3n)1−3=3n−12,
而∀n∈N*,2Snan−man+27≥0,所以(3n−1)3n−1−3n−1⋅m+27≥0,
即∀n∈N*,m≤3n+813n−1恒成立,
又3n+813n−1≥2 81−1=17,等号成立当且仅当n=2,
所以m≤17,即实数m的取值范围是(−∞,17].
故答案为:(−∞,17].
由题意首先得an=3n−1,Sn=3n−12,进一步将原问题转换为∀n∈N*,m≤3n+813n−1恒成立,结合基本不等式即可求解.
本题主要考查数列递推关系式的应用,考查计算能力,属于中档题.
17.【答案】解:(1)因为csC=35>0,所以C∈(0,π2),且sinC= 1−cs2C=45,
由正弦定理可得:asinA=csinC,
即有sinA=asinCc=acsinC= 54×45= 55;
(2)因为4a= 5c⇒a= 54c
所以sinB=sin[π−(A+C)]=sin(A+C)=sinAcsC+csAsinC=11 525;
由正弦定理可得:asinA=bsinB=5 5,
所以a=5 5sinA=5,
所以S△ABC=12absinC=12×5×11×45=22.
【解析】本题考查了解三角形和三角恒等变换,属于中档题.
(1)根据csC=35,确定C的范围,再求出sinC,由正弦定理可求得sinA;
(2)根据A,C的正、余弦值,求出sinB,再由正弦定理求出a,代入面积公式计算即可.
18.【答案】解:(1)由直三棱柱ABC−A1B1C1的体积为4,可得VA1−ABC=13VA1B1C1−ABC=43,
设A到平面A1BC的距离为d,由VA1−ABC=VA−A1BC,
∴13S△A1BC⋅d=43,∴13×2 2⋅d=43,解得d= 2.
(2)由直三棱柱ABC−A1B1C1知BB1⊥平面ABC,
所以平面ABC⊥平面ABB1A1,又平面A1BC⊥平面ABB1A1,又平面ABC∩平面A1BC=BC,
所以BC⊥平面ABB1A1,∴BC⊥A1B,BC⊥AB,
以B为坐标原点,BC,BA,BB1所在直线为坐标轴建立如图所示的空间直角坐标系,
∵AA1=AB,∴BC× 2AB×12=2 2,又12AB×BC×AA1=4,解得AB=BC=AA1=2,
则B(0,0,0),A(0,2,0),C(2,0,0),A1(0,2,2),D(1,1,1),
则BA=(0,2,0),BD=(1,1,1),BC=(2,0,0),
设平面ABD的一个法向量为n=(x,y,z),
则n⋅BA=2y=0n⋅BD=x+y+z=0,令x=1,则y=0,z=−1,
∴平面ABD的一个法向量为n=(1,0,−1),
设平面BCD的一个法向量为m=(a,b,c),
m⋅BC=2a=0m⋅BD=a+b+c=0,令b=1,则a=0,c=−1,
平面BCD的一个法向量为m=(0,1,−1),
cs
二面角A−BD−C的正弦值为 1−(12)2= 32.
【解析】(1)利用体积法可求点A到平面A1BC的距离;
(2)以B为坐标原点,BC,BA,BB1所在直线为坐标轴建立如图所示的空间直角坐标系,利用向量法可求二面角A−BD−C的正弦值.
本题考查求点到面的距离,求二面角的正弦值,属中档题.
19.【答案】解:(1)补充列联表为:
计算K2=200×(40×90−10×60)2100×100×50×150=24>6.635,
所以有99%的把握认为患该疾病群体与未患该疾病群体的卫生习惯有差异.
(2)(i)证明:R=P(B|A)P(B−|A):P(B|A−)P(B−|A−)=P(B|A)P(B−|A)⋅P(B−|A−)P(B|A−)=P(AB)P(A)P(AB−)P(A)⋅P(A−B−)P(A−)P(A−B)P(A−)=P(AB)⋅P(A−B−)P(AB−)⋅P(A−B)=P(AB)P(B)P(A−B)P(B)⋅P(A−B−)P(B−)P(AB−)P(B−)=P(A|B)P(A−|B)⋅P(A−|B−)P(A|B−);
(ⅱ)利用调查数据,P(A|B)=40100=25,P(A|B−)=10100=110,P(A−|B)=1−P(A|B)=35,P(A−|B−)=1−P(A|B−)=910,
所以R=2535×910110=6.
【解析】(1)补充列联表,根据表中数据计算K2,对照附表得出结论.
(2)(i)根据条件概率的定义与运算性质,证明即可;
(ⅱ)利用调查数据和对立事件的概率公式,计算即可.
本题考查了独立性检验应用问题,也考查了条件概率的应用问题,是中档题.
20.【答案】(1)解:由题意,当直线AB垂直于x轴时,直线AB的方程为x=p2,
联立x=p2y2=2px可得x=p2y=±p,则|AB|=2p,
所以2p=4,即p=2,
所以抛物线Γ的方程为y2=4x;
(2)①证明:若直线AB与x轴重合,则直线AB与抛物线只有一个交点,不合乎题意,
同理可知,直线CD也不与x轴重合,易知点F(1,0),
如图,设直线AB的方程为x=my+1,C(x3,y3)、D(x4,y4),
联立x=my+1y2=4x得y2−4my−4=0,Δ=16m2+16>0,
因此y1+y2=4m,y1y2=−4.
设直线AC的方程为x=ny+2,
联立x=ny+2y2=4x得y2−4ny−8=0,则Δ′=16n2+32>0,
所以y1+y3=4n,y1y3=−8,则y3=−8y1,同理可得y4=−8y2,
所以kCD=y3−y4x3−x4=y3−y4y324−y424=4y3+y4=4−8y1−8y2=−y1y22(y1+y2)=12m,
因此直线CD的方程为x=2m(y−y3)+x3,
由对称性知,定点在x轴上,
令y=0得,x=−2my3+x3=−2my3+y324=−2m−8y1+14(−8y1)2=16my1+16y12
=4(y1+y2)y1+16y12=4+4(y2y1+4y12)=4+4⋅y1y2+4y12=4,
所以,直线CD过定点E(4,0);
②解:记点E(4,0),S△PAB=12|PF|⋅|y1−y2|=12×1× (y1+y2)2−4y1y2=12 16m2+16=2 m2+1,
S△PCD=12|PE|⋅|y3−y4|=12×2×|−8y1+8y2|=8|y1−y2||y1y2|=32 1+m24=8 1+m2,
所以S△PAB+S△PCD=10 1+m2≥10,当且仅当m=0时,等号成立,
故△PAB与△PCD面积之和的最小值为10.
【解析】(1)利用弦长求解p,即可求解抛物线方程;
(2)①设直线方程,与抛物线联立,韦达定理找到坐标关系,表示出直线方程,即可求出定点;
②利用三角形的面积公式结合二次函数的基本性质可求得△PAB与△PCD面积之和的最小值.
本题考查了抛物线的性质及直线与抛物线位置关系的综合应用,属于难题.
21.【答案】解:(Ⅰ)∵函数f(x)=e2x+lnx(x>0),
∴f′(x)=−e2x2+1x=2x−e2x2,(x>0),
由f′(x)=2x−e2x2>0,得x>e2,∴f(x)在(e2,+∞)上单调递增;
由f′(x)=2x−e2x2<0,得0
则切线方程为l:y2x0−lnx0=f′(x0)(x−x0),
∵f′(x)=−e2x02+1x0,∴切线l的方程为(−e2x02+1x0)x−y+ex0+lnx0−1=0,
∴(−e2x02+1x0)a−b+ex0+lnx0−1=0,
令g(x)=(−e2x2+1x)−a+b+ex+lnx−1,(x>0),
∵曲线y=f(x)上不同的三点(x1,f(x1)),(x2,f(x2)),(x3,f(x3))处的切线都经过点(a,b),
∴函数g(x)有三个不同的零点,
∵g′(x)=(ex3−1x2)a−ex2+1x=(x−e)(x−a)x3,
∵a>e,∴x
e
∴a2e−b+1>0①,且e2a+lna−b<0②,
由②得b−f(a)=b−e2a−lna>0,由①有b
只需证明a2e+1−e2a−lna<12(ae−1),即lna+e2a>32,
令h(a)=lna+e2a,则h′(a)=1a−e2a2=2a−e2a2>0,∴h(a)单调递增,
∴h(a)>h(e)=32,∴b−f(a)<12(ae−1),
综上,若a>e,则0(ⅱ)证明:由(i)知g(x)=(−e2x2+1x)a−b+ex+lnx−1(x>0)有三个不同的零点,
设1x=t,则g(x)化为h(t)=(−e2t2+t)a−b+et−lnt−1,
h(t)在三个不同的零点t1,t2,t3,且t1>t2>t3,
∵h(t1)=h(t3),∴e(t1−t3)−lnt1t3+a2[2−e(t1+t3)](t1−t3)=0,
∴e+a2[2−e(t1+t3)]=lnt1−lnt3t1−t3,
解得t1+t3=(e+a−lnt1−lnt3t1−t3)⋅2ae,③
要证明结论,只需证明[t1+t3−(2a−e−a6e2)][t1+t3−(2e+e−a6e2)]≤0,
即(t1+t3)2−(2a+2e)(t1+t3)−(2a−e−a6e2)(2e+e−a6e2)≤0,
把③式代入得只需证明(e+a−lnt1−lnt3t1−t3)⋅2ae⋅(t1+t3)−(2a+2e)(t1+t3)+(2a−e−a6e2)(2e+e−a6e2)≤0,
即−2ae⋅lnt1−lnt3t1−t3(t1+t3)+(2a−e−a6e2)(2e+e−a6e2)≤0,
令t1t3=s,由题意得s>ea>1,
当s>ea时,2⋅s+1s−1⋅lns>2⋅ea+1ea−1⋅lnea=2⋅n+1n−1⋅lnn,(n=ea>1),
∴只需证明n+1n−1⋅lnn−12[2n−16(1n−1n2)][2n−16(1−1n)]>0,
∵lnn>3(n+1)n2+4n+1,
∴n+1n−1⋅lnn−12[2n−16(1n−1n2)][2n−16(1−1n)]
>n+1n−1⋅3(n+1)n2+4n+1−12[2n−16(1n−1n2)][2n−16(1−1n)]
=(60n3−47n2−8n+1)(n−1)272n3(n2+4n+1)>(8n2−8n+1)(n−1)272n3(n2+4n+1)>0,
∴2e+e−a6e2<1x1+1x3<2a−e−a6e2.
【解析】(Ⅰ)求出导数,利用导数的性质能求出函数的单调区间.
(Ⅱ)(i)设经过点(a,b)的直线与函数f(x)的图象相切时切点坐标为(x0,e2x0+lnx0),求出切线l的方程为(−e2x02+1x0)a−b+ex0+lnx0−1=0,令g(x)=(−e2x2+1x)−a+b+ex+lnx−1,(x>0),由题意得到函数g(x)有三个不同的零点,推导出g(x)极大值=g(e)>0,g(x)极小值=g(a)<0,b
本题考查函数的单调区间的求法,考查不等式的证明,考查导数的性质、函数的单调性、极值、零点、换元法、构造法等基础知识,考查运算求解能力,是难题.不够良好
良好
病例组
40
60
对照组
10
90
P(K2≥k)
0.050
0.010
0.001
k
3.841
6.635
10.828
不够良好
良好
合计
病例组
40
60
100
对照组
10
90
100
合计
50
150
200
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