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    2024年上海市黄浦区格致中学高考数学三模试卷(含详细答案解析)
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    2024年上海市黄浦区格致中学高考数学三模试卷(含详细答案解析)

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    这是一份2024年上海市黄浦区格致中学高考数学三模试卷(含详细答案解析),共16页。试卷主要包含了单选题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。

    1.在区间I上,f′(x)>0是函数y=f(x)在该区间严格增的条件.( )
    A. 充分不必要B. 必要不充分C. 充要D. 既不充分也不必要
    2.某校1000名学生参加数学期末考试,每名学生的成绩服从X∼N(105,152),成绩不低于120分为优秀,依此估计优秀的学生人数约为( )
    附:若ξ∼N(μ,σ2),则P(μ−σ<ξ<μ+σ)=0.6827,P(μ−2σ<ξ<μ+2σ)=0.9545.
    A. 23B. 46C. 159D. 317
    3.设双曲线C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,|F1F2|=2c,过F2作x轴的垂线,与双曲线在一第象限的交点为A,点Q坐标为(c,3a2)且满足|F2Q|>|F2A|,若在双曲线C的右支上存在点P使得|PF1|+|PQ|<76|F1F2|成立,则双曲线C的离心率的取值范围是( )
    A. (1, 102)B. (1,32)C. (32, 102)D. (32,+∞)
    4.已知a1,a2,a3,a4成等比数列,且a1+a2+a3+a4=ln(a1+a2+a3).若a1>1,则( )
    A. a1a3,a2C. a1a4D. a1>a3,a2>a4
    二、填空题:本题共12小题,共54分。
    5.函数f(x)= 1−lg2x的定义域为______.
    6.函数y=csx,x∈(0,π)的零点是______.
    7.底面半径长为1cm,母线长为 2cm的圆柱,体积为______.
    8.已知直线l的倾斜角为α,且直线l与直线m:x− 3y+1=0垂直,则α=______.
    9.已知a、b∈R,方程x2−ax+b=0的一个根为3−i(i为虚数单位),则a=______.
    10.数列{an}满足an+1=2an(n为正整数),且a2与a4的等差中项是5,则首项a1=______.
    11.△ABC的内角A、B、C所对边长分别为a、b、c,面积为S,且a2+b2−c2=4S,则角C=______.
    12.已知空间向量a=(1,−1,0),b=(0,1,1),c=(1,2,m)共面,则实数m=______.
    13.用1∼9这九个数字组成的无重复数字的四位数中,各个数位上数字和为偶数的奇数共有______个.
    14.若(2x−1)2024=a0+a1x+a2x2+…+a2024x2024(x∈R),则12+a222a1+a323a1+⋯+a202422024a1=______.
    15.舒腾尺是荷兰数学家舒腾(1615−1660)设计的一种作图工具,如图,O是滑槽AB的中点,短杆ON可绕O转动,长杆MN通过N处的铰链与ON连接,MN上的栓子D可沿滑槽AB滑动.当点D在滑槽AB内作往复移动时,带动点N绕O转动,点M也随之而运动,记点N的运动轨迹为C1,点M的运动轨迹为C2,若ON=DN=1,MN=3,过C2上的点P向C1作切线,则切线长的最大值为__________.
    16.已知正方形ABCD的边长为2,中心为O,四个半圆的圆心均为正方形ABCD各边的中点(如图),若P在BC上,且AP=λAB+μAD,则λ+μ的最大值为______.
    三、解答题:本题共5小题,共78分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
    17.(本小题14分)
    已知f(x)=ax−b4−x2,函数y=f(x)是定义在(−2,2)上的奇函数,且f(1)=13.
    (1)求f(x)的解析式;
    (2)判断y=f(x)的单调性,并用函数单调性的定义加以证明.
    18.(本小题14分)
    许多小朋友热衷于“套娃娃”游戏.在一个套娃娃的摊位上,若规定小朋友套娃娃成功1次或套4次后游戏结束,每次套娃娃成功的概率为13,每次套娃娃费用是10元.
    (1)记随机变量X为小朋友套娃娃的次数,求X的分布列和数学期望;
    (2)假设每个娃娃价值18元,每天有30位小朋友到此摊位玩套娃娃游戏,求摊主每天利润的期望.
    19.(本小题16分)
    如图,在四棱锥P−ABCD中,已知底面ABCD为矩形,侧面PAD是正三角形,侧面PAD⊥底面ABCD,M是棱PD的中点,AD=2.
    (1)证明:AM⊥平面PCD;
    (2)若二面角M−BC−D为π6,求异面直线AB与PC所成角的正切值.
    20.(本小题16分)
    已知椭圆C:x28+y24=1,F1、F2分别为左、右焦点,直线l过F2交椭圆于A、B两点.
    (1)求椭圆的离心率;
    (2)当∠F1AB=90∘,且点A在x轴上方时,求A、B两点的坐标;
    (3)若直线AF1交y轴于M,直线BF1交y轴于N,是否存在直线l,使得S△F1AB=S△F1MN?若存在,求出直线l的方程;若不存在,请说明理由.
    21.(本小题18分)
    已知f(x)=ex−ax−1,a∈R,e是自然对数的底数.
    (1)当a=1时,求函数y=f(x)的极值;
    (2)若关于x的方程f(x)+1=0有两个不等实根,求a的取值范围;
    (3)当a>0时,若满足f(x1)=f(x2)(x1答案和解析
    1.【答案】A
    【解析】解:当f′(x)>0在区间I上成立时,函数y=f(x)在该区间单调递增;
    当y=f(x)在该区间单调递增时,可能f′(x)≥0,此时f′(x)>0不成立,
    比如函数f(x)=x3,在区间(−1,1)上单调递增,但f′(x)=3x2≥0,而不是f′(x)>0.
    综上所述,f′(x)>0是函数y=f(x)在该区间严格增的充分不必要条件.
    故选:A.
    根据题意利用导数研究函数的单调性,对两个条件进行正反推理论证,可得它们之间的充分和必要关系,进而得出正确答案.
    本题主要考查利用导数研究函数的单调性、充要条件的定义与判断等知识,考查了逻辑推理能力,属于基础题.
    2.【答案】C
    【解析】解:由每名学生的成绩X∼N(105,152),得μ=105,σ=15,
    则P(X≥120)=P(X≥105+15)=P(X≥μ+σ)=12[1−P(μ−σ<ξ<μ+σ)]=12×(1−0.6827)=0.15865,
    则优秀的学生人数为1000×0.15865=158.65≈159.
    故选:C.
    根据X∼N(105,152),得出P(X≥120)=P(X≥μ+σ),再乘以总人数得出结果.
    本题主要考查了正态分布曲线的对称性,属于基础题.
    3.【答案】C
    【解析】解:令x=c代入双曲线的方程可得y=±b c2a2−1=±b2a,
    由|F2Q|>|F2A|,可得3a2>b2a,
    即为3a2>2b2=2(c2−a2),
    即有e=ca< 102,①
    又|PF1|+|PQ|<76|F1F2|恒成立,
    由双曲线的定义,可得2a+|PF2|+|PQ|<73c恒成立,
    由F2,P,Q共线时,|PF2|+|PQ|取得最小值|F2Q|=32a,
    可得73c>2a+32a,
    即有e=ca>32,②
    由e>1,结合①②可得,
    e的范围是(32, 102).
    故选:C.
    将x=c代入双曲线的方程,求得A的纵坐标,由|F2Q|>|F2A|,结合a,b,c和离心率公式可得e的范围;再由双曲线的定义和恒成立思想,讨论F2,P,Q共线时,|PF2|+|PQ|取得最小值|F2Q|,结合离心率公式可得e的范围,再由e>1,取交集即可得到所求范围.
    本题考查双曲线的离心率的范围,注意运用双曲线的定义和三点共线的性质,考查运算能力,属于中档题.
    4.【答案】B
    【解析】【分析】
    本题考查等比数列的性质的应用,利用导数求函数的单调性和最值,对数函数的性质,考查分类讨论思想,属于拔高题.
    构造f(x)=lnx−x(x>0),判断其单调性,可得lnx≤x−1,结合题目条件,讨论q的范围可得q∈(−1,0),从而可得结论.
    【解答】
    解:设f(x)=lnx−x(x>0),则f′(x)=1x−1=1−xx,
    令f′(x)>0,得01,
    ∴f(x)在(0,1)上为增函数,在1,+∞上为减函数,
    ∴f(x)≤f(1)=−1,即有lnx≤x−1,
    设等比数列公比为q,
    从而a1+a2+a3+a4=ln(a1+a2+a3)≤a1+a2+a3−1,
    ∴a4<0,又a1>1,
    ∴q<0,
    若q=−1,a1+a2+a3+a4=0,
    ln(a1+a2+a3)=ln(a1)>0,等式不成立,所以q≠−1;
    若q<−1,a1+a2+a3+a4=a1(1+q+q2+q3)=a1(1+q)(1+q2)<0,
    而a2+a3=a2(1+q)=a1q(1+q)>0,
    ∴ln(a1+a2+a3)>lna1>0,矛盾,
    所以q∈(−1,0),
    从而a3a1=q2<1,∵a1>0,∴a1>a3,
    同理,∵a4a2=q2<1,a2<0,∴a4>a2.
    故选B.
    5.【答案】(0,2]
    【解析】解:要使原函数有意义,则1−lg2x≥0,即lg2x≤1,
    解得0∴函数f(x)= 1−lg2x的定义域为(0,2].
    故答案为:(0,2].
    由根式内部的代数式大于等于0,求解对数不等式得答案.
    本题考查函数的定义域及其求法,考查对数不等式的解法,是基础题.
    6.【答案】π2
    【解析】解:由于x∈(0,π),当x=π2时,csπ2=0,
    故函数的零点为π2.
    故答案为:π2.
    直接利用余弦函数的图象和性质求出结果.
    本题考查的知识点:余弦函数的性质,函数的零点和方程的根的关系,主要考查学生的运算能力,属于基础题.
    7.【答案】 2πcm3
    【解析】解:∵圆柱的底面半径r=1cm,母线长l= 2cm,
    ∴圆柱的体积V=πr2l= 2πcm3.
    故答案为: 2πcm3.
    根据已知中圆柱的底面半径为1cm,母线长为 2cm,代入圆柱的体积公式V=πr2l,可得答案.
    本题考查的知识点是圆柱的体积公式,直接代入计算即可,难度不大,属于基础题.
    8.【答案】2π3
    【解析】解:直线m:x− 3y+1=0即y= 33x+ 33,斜率k= 33,
    因为直线l、m互相垂直,所以直线l的斜率k1=−1k=− 3,
    直线l的倾斜角为α,则tanα=− 3,结合α∈[0,π),可知α=2π3.
    故答案为:2π3.
    根据题意,求得直线m的斜率,结合直线l、m互相垂直算出l的斜率,进而求出倾斜角α的大小.
    本题主要考查直线的方程及其性质、两条直线垂直与方程的关系等知识,属于基础题.
    9.【答案】6
    【解析】解:因为方程x2−ax+b=0的一个根为3−i,
    则3+i也为方程x2−ax+b=0的根,
    故3+i+3−i=a,
    即a=6.
    故答案为:6.
    由已知结合方程的根与系数关系即可求解.
    本题主要考查了实系数方程虚根成对定理的应用,属于基础题.
    10.【答案】1
    【解析】解:数列{an}满足an+1=2an(n为正整数),
    则数列{an}为等比数列,
    不妨设其公比为q,
    则q=2,
    a2与a4的等差中项是5,
    则a2+a4=10,即a1q+a1q3=10a1=10,解得a1=1.
    故答案为:1.
    根据已知条件,结合等差数列、等比数列的性质,即可求解.
    本题主要考查等差数列、等比数列的性质,属于基础题.
    11.【答案】π4
    【解析】解:由题意可得a2+b2−c2=4S=4×12absinC=2absinC,
    由余弦定理可得a2+b2−c2=2abcsC,
    所以可得sinC=csC,即tanC=1,
    而C∈(0,π),
    所以C=π4.
    故答案为:π4.
    由三角形的面积公式及余弦定理可得tanC的值,再由角C的范围,可得角C的大小.
    本题考查余弦定理及三角形面积公式的应用,属于基础题.
    12.【答案】3
    【解析】解:a=(1,−1,0),b=(0,1,1),c=(1,2,m)共面,
    则存在实数λ,μ使得,c=λa+μb,即λ+0=1−λ+μ=20+μ=m,解得λ=1μ=3m=3.
    故答案为:3.
    根据已知条件,结合空间向量的共面定理,即可求解.
    本题主要考查空间向量的共面定理,属于基础题.
    13.【答案】840
    【解析】解:用1∼9这九个数字组成的无重复数字的四位数中,各个数位上数字和为偶数的奇数可分为2类:
    ①当数位上数字为奇数且个数为2时,
    则有C52C42C21A33=720个;
    ②当数位上数字为奇数且个数为4时,
    则有A54=120个,
    则各个数位上数字和为偶数的奇数共有720+120=840个.
    故答案为:840.
    由排列、组合及简单计数问题,结合分步乘法计数原理及分类加法计数原理求解.
    本题考查了排列、组合及简单计数问题,重点考查了分步乘法计数原理及分类加法计数原理,属中档题.
    14.【答案】14048
    【解析】解:(2x−1)2024=a0+a1x+a2x2+…+a2024x2024(x∈R),
    令x=0,解得a0=1,
    根据二项式的展开式Tr+1=C2024r⋅22024−r⋅(−1)r⋅x2024−r(r=0,1,2,3,,2024),
    当r=2023时,a1=−4048,
    令x=12时,(2×12−1)2024=1+a12+a222+...+a202422024=0,整理得a12+a222+...+a202422024=−1,
    所以12+a222a1+a323a1+...+a202422024a1=14048.
    故答案为:14048.
    直接利用赋值法和二项式的展开式求出结果.
    本题考查的知识点:二项式的展开式,组合数,赋值法,主要考查学生的运算能力,属于中档题.
    15.【答案】 15
    【解析】【分析】
    本题考查了动点轨迹方程的求解、与椭圆有关的最值问题、圆的切线长的求解,属于中档题.
    先建立平面直角坐标系,分别求出曲线C1和C2的方程,利用三角换元设椭圆上任意一点的坐标,先求出OP的最大值,然后利用圆的切线长的求解方法,即可得到答案.
    【解答】
    解:以滑槽AB所在直线为x轴,O为坐标原点建立平面直角坐标系如图所示,
    因为ON=1,所以点N的运动轨迹C1是以O为圆心,半径为1的圆,其方程为x2+y2=1,
    设点N(csθ,sinθ),由于ON=DN=1,则D(2csθ,0),
    由MN=3,可得NM=3ND,设M(x,y),所以(x−csθ,y−sinθ)=3(csθ,−sinθ),解得M(4csθ,−2sinθ),则点M的运动轨迹C2是椭圆,其方程为x216+y24=1,
    设C2上的点P(4csα,2sinα),则OP2=16cs2α+4sin2α=4+12cs2α≤16,
    则切线长为 OP2−1≤ 16−1= 15,
    所以切线长的最大值为 15.
    故答案为: 15.
    16.【答案】3+ 22
    【解析】解:如图,以线段BC所在直线为x轴,线段BC的垂直平分线为y轴建立平面直角坐标系,
    设P(csθ,sinθ),θ∈[π,2π],
    由题意:A(−1,2),B(−1,0),C(1,0),D(1,2),
    则AP=(csθ+1,sinθ−2),AD=(2,0),AB=(0,−2),
    由AP=λAD+μAE,可得(csθ+1,sinθ−2)=λ(0,−2)+μ(2,0),
    即csθ+1=2μsinθ−2=−2λ,解得μ=csθ+12λ=2−sinθ2,
    所以λ+μ=2−sinθ2+csθ+12=12(csθ−sinθ+3)=12[ 2cs(θ+π4)+3],
    因为θ∈[π,2π],则θ+π4∈[5π4,9π4],
    所以当θ+π4=2π时,cs(θ+π4)取得最大值1,
    则λ+μ的最大值为3+ 22.
    故答案为:3+ 22.
    以线段BC所在直线为x轴,线段BC的垂直平分线为y轴建立平面直角坐标系,设P(csθ,sinθ),θ∈[π,2π],利用向量的坐标运算,结合三角函数的恒等变形与性质求解即可.
    本题考查平面向量的坐标运算及三角恒等变换,属中档题.
    17.【答案】解:(1)根据题意,f(x)=ax−b4−x2是定义在(−2,2)上的奇函数,
    则有f(0)=−b4=0,解得b=0,
    又由f(1)=a3=13,解得a=1,
    所以f(x)=x4−x2,则f(x)定义域为(−2,2),
    且f(−x)=−x4−(−x)2=−x4−x2=−f(x),所以f(x)=x4−x2(−2(2)f(x)在区间(−2,2)上为严格增函数.
    证明如下:设任意−2由−2即4+x1x2>0,x1−x2<0,(4−x12)(4−x22)>0,
    所以f(x1)−f(x2)<0,即f(x1)故f(x)在区间(−2,2)上为严格增函数.
    【解析】(1)根据题意,由奇函数的性质可得f(0)=0,求出b的值,结合函数的解析式求出a的值,计算可得答案;
    (2)根据题意,由作差法证明可得答案.
    本题考查函数奇偶性、单调性的性质和证明,注意作差法的应用,属于基础题.
    18.【答案】解:(1)由题意知,随机变量X的可能取值为1,2,3,4,
    则P(X=4)=(23)3=827,P(X=3)=(23)2×13=427,
    P(X=2)=23×13=29,P(X=1)=13,
    所以X的分布列为:
    E(X)=1×13+2×29+3×427+4×827=6527.
    (2)由题意可知,小朋友套娃娃未成功的概率为(23)4=1681,
    则小朋友套娃娃成功的概率为1−1681=6581,
    记摊主每天利润为Y元,则Y的期望为E(Y)=30×[E(X)×10−6581×18]=30×[6527×10−6581×18]=26009,
    故摊主每天利润的期望为26009元.
    【解析】(1)求得X的可能取值及对应概率,即可求得分布列,根据期望公式求解即可;
    (2)求得Y的可能取值及对应概率,即可求解.
    本题考查离散型随机变量的分布列和期望,是中档题.
    19.【答案】解:(1)在四棱锥P−ABCD中,由底面ABCD为矩形,得CD⊥AD,
    由侧面PAD⊥底面ABCD,侧面PAD∩底面ABCD=AD,CD⊂平面ABCD,
    得CD⊥平面PAD,又AM⊂平面PAD,则CD⊥AM,
    又侧面PAD是正三角形,M是PD的中点,则PD⊥AM,
    又PD∩CD=D,PD,CD⊂平面PCD,
    所以AM⊥平面PCD.
    (2)如图,
    在平面PAD内,过点M作MH⊥AD,垂足为H,显然MH= 32,
    由侧面PAD⊥底面ABCD,交线为AD,得MH⊥底面ABCD,BC⊂底面ABCD,
    则BC⊥MH,过H作HN⊥BC,垂足为N,连接MN,显然MH∩HN=H,
    MH,HN⊂平面MNH,则BC⊥平面MNH,而MN⊂平面MNH,
    因此BC⊥MN,
    则∠MNH即为二面角M−BC−D的平面角,其大小为π6,
    在Rt△MHN中,tan∠MNH=MHNH= 33,则NH=32,
    由NH//CD,DH//CN,得四边形CDHN为平行四边形,则CD=32,
    由AB//CD,得∠PCD(或其补角)为异面直线AB与PC所成角,
    由(1)知CD⊥平面PAD,则△PCD为直角三角形,tan∠PCD=PDCD=232=43,
    所以异面直线AB与PC所成角的正切值为43.
    【解析】(1)利用面面垂直的性质,线面垂直的性质判定推理即得;
    (2)作出二面角M−BC−D的平面角,由此求出CD,再利用异面直线所成角的定义求出其正切值.
    本题考查线面垂直的判定以及空间向量的应用,属于中档题.
    20.【答案】解:(1)易知a=2 2,c=2,
    所以椭圆的离心率e=ca=22 2= 22;
    (2)易知F1(−2,0),F2(2,0),
    设A(x1,y1),y1>0,
    此时AF1=(−x1−2,−y1),AF2=(−x1+2,−y1),
    因为∠F1AB=90∘(∠F1AF2=90∘),
    所以AF1⋅AF2=x12−4+y12=0,
    因为点A在椭圆上,
    所以x128+y124=1,
    即y12=4(1−x128),
    此时x12−4+4(1−x128)=0,
    解得x1=0,
    即A(0,2),
    所以直线AB的方程为y=−x+2,
    联立y=−x+2x28+y24=1,
    解得x=83,y=−23或x=0,y=2,
    则B(83,−23);
    (3)设直线l的方程为x=my+2,A(x1,y1),B(x2,y2),M(0,y3),N(0,y4),
    联立x=my+2x28+y24=1,消去x并整理得(m2+2)y2+4my−4=0,
    由韦达定理得y1+y2=−4mm2+2,y1y2=−4m2+2,
    易知直线AF1的方程为y=y1x1+2(x+2),
    令x=0,
    解得y3=2y1x1+2;
    直线BF1的方程为y=y2x2+2(x+2),
    令x=0,
    解得y4=2y2x2+2,
    所以S△F1AB=12|F1F2|⋅|y1−y2|=2|y1−y2|,S△F1MN=12|F1O|⋅|y3−y4|=|y3−y4|,
    若S△F1AB=S△F1MN,
    即2|y1−y2|=|y3−y4|,
    此时|y3−y4|=|2y1x1+2−2y2x2+2|=|2y1my1+4−2y2my2+4|=|8(y1−y2)(my1+4)(my2+4)|=2|y1−y2|,
    所以|(my1+4)(my2+4)|=4,|m2y1y2+4m(y1+y2)+16|=4,
    因为y1+y2=−4mm2+2,y1y2=−4m2+2,
    所以|−4m2m2+2+4m⋅−4mm2+2+16|=4,
    解得m=± 3,
    故存在直线x+ 3y−2=0或x− 3y−2=0满足题意.

    【解析】(1)由题意,求出a和c的值,代入离心率公式中即可求解;
    (2)设A(x1,y1),由∠F1AB=90∘(∠F1AF2=90∘),利用数量积为0求得x1与y1的方程,再由A在椭圆上,得x1与y1的另一方程,联立即可求得A的坐标.得到直线AB的方程,与椭圆方程联立即可求得B的坐标;
    (3)设A(x1,y1),B(x2,y2),M(0,y3),N(0,y4),直线l的方程为x=my+2,将直线方程与椭圆方程联立,根据S△F1AB=S△F1MN,得2|y1−y2|=|y3−y4|,再求出M,N两点的纵坐标,结合根与系数的关系,得|−4m2m2+2+4m⋅−4mm2+2+16|=4,解得m值,从而可得直线方程.
    本题考查直线与圆锥曲线的综合问题,考查了逻辑推理和运算能力,属于中档题.
    21.【答案】解:(1)当a=1时,f(x)=ex−x−1,定义域为R,
    则f′(x)=ex−1,
    令f′(x)=0,得x=0,
    当x∈(−∞,0)时,f′(x)<0,f(x)单调递减;当x∈(0,+∞)时,f′(x)>0,f(x)单调递增,
    所以y=f(x)在x=0处取到极小值0,无极大值;
    (2)方程f(x)+1=ex−ax=0,
    显然当x=0时,方程不成立,则a=exx,x≠0,
    若方程有两个不等实根,即y=a与g(x)=exx有2个交点,
    则g′(x)=(x−1)exx2,
    当x<0或0并且x∈(−∞,0)时,g(x)<0,当x∈(0,1)时,g(x)>0,
    当x∈(1,+∞)时,g′(x)>0,g(x)严格增,x>0时,当x=1时,g(x)取得最小值,g(1)=e,
    作出函数y=g(x)的图象,如下图所示:
    y=a与g(x)=exx有2个交点,
    则a>e,
    即a的取值范围为(e,+∞);
    (3)证明:f′(x)=ex−a,
    令f′(x)=0,可得x=lna,
    函数y=f(x)在(−∞,lna)上单调递减,在(lna,+∞)上单调递增,
    由题意x1要证x1+x2<2lna,只需证x1<2lna−x2,
    而x1<2lna−x2故只需证f(x1)>f(2lna−x2),
    又f(x1)=f(x2),所以只需证f(x2)>f(2lna−x2),
    即证f(x2)−f(2lna−x2)>0,
    令h(x)=f(x)−f(2lna−x),
    即h(x)=ex−ax−1−[e2lna−x−a(2lna−x)−1]=ex−a2e−x−2ax+2alna,h′(x)=ex+a2e−x−2a,
    由均值不等式可得h′(x)=ex+a2e−x−2a≥2 ex⋅a2e−x−2a=0,当且仅当ex=a2e−x,即x=lna时,等号成立,
    所以函数h(x)在R上严格增,
    由x2>lna,可得h(x2)>h(lna)=0,即f(x2)−f(2lna−x2)>0,
    所以f(x1)>f(2lna−x2),
    又函数f(x)在(−∞,lna)上严格减,
    所以x1<2lna−x2,
    即x1+x2<2lna得证.
    【解析】(1)当a=1时,f(x)=ex−x−1,求出f′(x),根据f′(x)的正负得到f(x)的单调性,进而求出f(x)的极值;
    (2)关于x的方程f(x)+1=0有两个不等实根,等价于y=a与g(x)=exx有2个交点,求导得到函数y=g(x)的单调性和极值,画出y=g(x)的大致图象,数形结合求解即可;
    (2)求出f′(x),得到y=f(x)在(−∞,lna)上单调递减,在(lna,+∞)上单调递增,所以x1∈(−∞,lna),x2∈(lna,+∞),要证x1+x2<2lna,只需证x1<2lna−x2,只需证f(x1)>f(2lna−x2),即证f(x2)−f(2lna−x2)>0,令h(x)=f(x)−f(2lna−x),对h(x)求导证明即可.
    本题主要考查了利用导数研究函数的单调性和极值,考查了函数的零点与方程根的关系,属于中档题.X
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