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精品解析:湖北省荆荆宜三校2022-2023学年高三9月联考数学试题

来源:帮我找美食网
2022年湖北省荆荆宜三校高三上学期9月联考高三数学试卷

一、选择题:本大题共8小题,每一小题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.

21.已知集合Axxx20,Bxyx1,则AB( )

A.1,2 B.1, C.1,1 D.1,

31P2.已知角的终边经过点2,2,则角可以为( ) A.

5 6B.

2 3C.

11 6D.

5π 33.已知A,B为两个随机事件,PA,PB0,则“A,B相互独立”是“PABPAB”的( ) A.充分不必要条件 C.充分必要条件

B.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件

4.衡量曲线弯曲程度的重要指标是曲率,曲线的曲率定义如下:若fx是fx的导函数,fx是fx的导函数,则曲线yfx在点x,fx处的曲率

Kfx1fx2 2322.已知fxlnxcosx1,则曲线yfx在点

1,f1处的曲率为( )

A.0

B.2 4C.D.2 35. 已知函数fx2sinx0,0的部分图象如图,fx1fx2,则cosx2x1( )

226

3A.

4B.7 43C.

4D.7 4n*n26.已知 (mx1)nN,mR的展开式只有第 5 项的二项式系数最大,设(mx1)a0a1xa2xanxn,

若a18,则a2a3A.63

an( ) B.64

C.247

D.255

答案第1页,共21页

27.已知tan,tan是方程axbxc0a0的两根,有以下四个命题:

1甲:tan;

2乙:tantan7:3; 丙:

sincos5; 4丁:tantantantan5:3. 如果其中只有一个假命题,则该命题是( ) A.甲

B.乙

C.丙

D.丁

x2取得最小值时,x128.已知函数fxaxlnxx3ax1aR,若fx存在两个极值点x1,x2x1x2,当

实数a的值为( ) A.0

B.1

C.2

D.3

二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.

9.某地为响应“扶贫必扶智,扶智就扶知识、扶技术、扶方法”的号召,建立农业科技图书馆,供农民免费借阅,收集了近5年的借阅数据如下表: 年份 年份代码x 2016 2017 2018 2019 2020 1 2 5.1 3 5.5 4 5.7 5 5.8 年借阅量y(万册) 4.9

ˆ0.24xaˆ,则( )A.aˆ4.68 根据上表,可得y关于x的经验回归方程为yB.借阅量4.9,5.1,5.5,5.7,5.8的上四分位数为5.7 C.y与x的线性相关系数r0

D.2021年的借阅量一定不少于6.12万册 10.下列结论正确的有( ) A.若lna2lnb2,则2a2b B.若

ab,则2a2b 22abC.若bae(其中e为自然对数的底数),则abba

答案第2页,共21页

bD.若02ab3a2,则sinasin

21x11.已知函数fx2sin,若将函数fx的图象纵坐标不变,横坐标缩短到原来的,再向右平移个单

6426位长度,得到函数gx的图象,则( )

A.函数gx2sin2x

6C.函数gx在区间,4上单调递增 3B.函数fx的周期为4

D.函数fx的图象的一条对称轴是直线x3

12.已知奇函数fx在R上可导,其导函数为fx,且f1xf1x2x0恒成立,若fx在0,1单调递增,则( )

A.fx在1,2上单调递减 C.f20222022

B.f00 D.f20231

三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在答题卡中的横线上.

13.设a0,若aa(9a)6a,则loga(3a)______.

14.6人中有4名“熟手”某小区共有3个核酸检测点同时进行检测,有6名志愿者被分配到这3个检测点参加服务,和2名“生手”,1名“生手”至少需要1名“熟手”进行检测工作的传授,每个检测点至少需要1名“熟手”,且2名“生手”不能分配到同一个检测点,则不同的分配方案种数是______.

215.若函数fxlnx和gxxaxaR的图象有且仅有一个公共点P,则g(x)在P处的切线方程是_________.

16.B重合,ODBC于D,OEAC如图,在扇形AOB中,AOB90,OA1,点C为AB上的动点且不与点A,于点E,则四边形ODCE面积的最大值为______.

四、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.

17.在ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知a4,c2,AC(1)求tanC的值; (2)求ABC的面积.

18.目前,教师职业越来越受青睐,考取教师资格证成为不少人的就业规划之一.当前,中小学教师资格考试分笔试和面试两部分.已知某市2021年共有10000名考生参加了中小学教师资格考试的笔试,现从中随机抽取100人

答案第3页,共21页

2. 3的笔试成绩(满分100分)作为样本,整理得到如下频数分布表: 笔试成绩X 人数

由频数分布表可认为该市全体考生的笔试成绩X近似服从正态分布N,成绩的平均值(同一组的数据用该组区间的中点值代替).

(1)若12,据此估计该市全体考生中笔试成绩高于85的人数(结果四舍五入精确到个位);

(2)按照比例分配的分层随机抽样方法,从笔试成绩为80,90和90,100的考生中随机抽取了6人,再从这6人中随机抽取2人,记成绩不低于90分的人数为随机变量,求的分布列和均值. 参考数据:若X240,50 50,60 60,70 70,80 80,90 90,100 5 10 25 30 20 10 ,其中,近似为100名样本考生笔试

N,2,则PX0.6827,P2X20.9545,

P3X30.9973.

19.已知数列an中,a12,anan13an1annN*.

an13an1(1)求证:数列an为等比数列;

an2(2)设bnan1SnnSbZ的正整数n的最小值. ,记数列的前项和为,求使得2nnan220.在斜三棱柱ABCA1B1C1中,ABC为等腰直角三角形,ABAC,侧面BB1C1C为菱形,且B1BC60,点E为棱A1A的中点,EB1EC,平面B1CE平面BB1C1C.

(1)证明:平面BB1C1C平面ABC;

(2)求平面AB1C与平面B1CE的夹角的余弦值.

3x2y21,21.设椭圆Γ:221ab0,F1,F2是椭圆Γ的左、右焦点,点A2在椭圆Γ上,点P4,0在椭圆Γab答案第4页,共21页

外,且PF243. (1)求椭圆Γ的方程;

3B1,(2)若,点C为椭圆Γ上横坐标大于1的一点,过点C的直线l与椭圆有且仅有一个交点,并与直线PA,222PB交于M,N两点,O为坐标原点,记OMN,PMN的面积分别为S1,S2,求S1S1S2S2的最小值.

x22.已知函数fxxlnx1xe1.

(1)讨论函数fx的零点个数;

(2)记fx较大的零点为x0,求证:e1

答案第5页,共21页

x024lnx01x02e.

x02数学参考答案

1.B

【分析】根据二次不等式与根式的定义域求解A,B,再取交集即可. 【详解】

Axx2x10x1x2,Bxx1,故ABxx1.

故选:B 2.C

【解析】求出tan的值,结合角为第四象限角可得出结果.

123【详解】由题意可知,点P在第四象限,且tan,2kkZ,

3362当k1时,故选:C. 3.C

11. 6【分析】转化P(A|B)P(AB)P(AB),P(A|B),根据充分性必要性的定义,以及独立性的定义,分析即得解 P(B)P(B)P(AB)P(AB),P(A|B) P(B)P(B)P(AB)P(A)P(B)P(A), P(B)P(B)【详解】由题意,P(A|B)若A,B相互独立,则P(A|B)P(A|B)P(AB)P(A)P(B)P(A),故P(A|B)P(A|B),故充分性成立; P(B)P(B)P(AB)P(AB),则P(AB)P(B)P(AB)P(B) P(B)P(B)若P(A|B)P(A|B),即

即P(AB)(1P(B))(P(A)P(AB))P(B),故P(AB)P(A)P(B),即A,B相互独立,故A,B相互独立,故必要性成立

故“A,B相互独立”是“PABPAB”的充分必要条件 故选:C 4.A

【分析】求出原函数的导函数fx与导函数的导函数fx,然后代入题中公式即可求出答案.

答案第6页,共21页

【详解】

fxlnxcosx1,

11sinx1,fx2cosx1, xxf1K则曲线yfx在点1,f1处的曲率为21f1fx11sin0321cos03220

故选:A. 5.C

【分析】首先结合已知条件和图像求出f(x)的解析式,然后利用函数的对称关系求出x1与x2之间的关系式,然后通33过fx1求出sin(x1),进而即可求出cosx2x1.

23646【详解】

结合题意可知,f(0)2sin1sin∵01, 22,∵

π, 6

152250又由图像可知,TT,

2255552又由f()2sin()0,即k,即k,kZ,

22626155从而令

,故f(x)2sin(x), 3363x62kx13k,kZ,

从而f(x)的对称轴为x13k,kZ,

7由图像可知,xx1与xx2关于x2对称,即x1x24x24x1,且x1(,2),

233因为f(x1)2sin(x1)sin(x1),

362364所以cos[6x2x1]cos[6(42x1)]cos(3x13)sin(x1). 62364故选:C. 6.C

【分析】根据二项式系数的性质求出n,根据a18求出m,再由赋值法求解即可.

7【详解】因为展开式只有第 5 项的二项式系数最大,所以展开式共9项,所以n8,a1C8m8,∵m1,

82∵(x1)a0a1xa2xa8x8,令x1,得a0a1a2a3a828256,令x0,得a01,

∵a2a3an25681247.

答案第7页,共21页

故选:C. 7.B

bc【分析】根据韦达定理可得tantan,tantan,对乙、丁运算分析可知乙、丁一真一假,分别假设乙、

aa丁是假命题,结合其他命题检验判断.

bc2【详解】因为tan,tan是方程axbxc0a0的两根,所以tantan,tantan,

aabtantanb1a; 则甲:tan1tantan1cca2absinsincoscossintantanb5a. 丙:

coscoscossinsin1tantan1cca4a若乙、丁都是真命题,

b5tantan557a3,则tantan,tantan,所以tan1tantan1c17433a3b5sinsincoscossintantan1a3,

coscoscossinsin1tantan1c172a3两个假命题,与题意不符,所以乙、丁一真一假,

假设丁是假命题,由丙和甲得ac2b,5ac4b,所以2ac5ac, 即7a3c0,所以c:a7:3,与乙不符,假设不成立;

假设乙是假命题,由丙和甲得7a3c0,又ac2b,所以3b5a, 即b:a5:3与丙相符,假设成立;故假命题是乙, 故选:B. 8.D 【分析】

2x13lnx12x1(x2x211)2x13x1t1x12x3h(t),通过求F(x),然后转化为在xx22xlnxlnt2xlnx211lnlnx1x1结合已知条件,分析出a(0,1)上的最小值来确定h(t)的最小值,进而即可求解.

【详解】由题意可知,f'(x)alnx2x3有两个变号零点,即f'(x)0有两个不同的正根x1,x2x1x2,

答案第8页,共21页

'不妨令g(x)f'(x),则g(x)a2, x当a0时,g(x)'a20,故f'(x)alnx2x3在(0,)上单调递减, x此时f'(x)最多只有一个零点,不合题意; 当a0时,g(x)00x'aa';g(x)0x, 22aa故f'(x)在(0,)上单调递增,在(,)单调递减,

22因为f'(ea)alnea2ea32ea0,f'(1)10, 且由对数函数性质可知,当x足够大时,f'(x)alnx2x30, 所以由零点存在基本定理可知,0x11x2, 因为alnx12x130,alnx22x230,

2x1(x21)x1, x2lnx13333所以a2x132x232(x1x2)x1lnx1lnx2lnx2不妨令tx2,由x2x10t1, x1x212x13x1t1h(t), 从而

2x1lnx1lnx2lntx11lnt1因为', th(t)ln2t111t1'令ylnt1,则y220,

tttt1从而ylnt1在(1,)单调递增,且y|t10,

t故对于t1,h'(t)0,即h(t)在(1,)单调递增, 从而当t2x13x2取得最小值是,h(t)也取得最小值,即取得最小值, x12x1lnx1不妨令F(x)2x33lnx2x3',x(0,1),则F(x), 2xlnx2x2ln2x'令(x)3lnx2x3,则(x)32x0对于x(0,1)恒成立, x故(x)3lnx2x3在(0,1)上单调递增, 12因为(1)10,()0,

ee答案第9页,共21页

所以存在唯一的x0(,1),使得(x0)3lnx02x030''故F(x)00xx0;F(x)0xx0,

1e2x033, lnx0从而F(x)故F(x)min故a2x3在(0,x0)上单调递减,在(x0,)单调递增, 2xlnx2x3F(x0)(1)min,此时h(t)也取得最小值,即x0x1,

2x1lnx12x032x133. lnx0lnx1故选:D. 9.ABC

【分析】对于A,由于样本中心点在回归直线上,所以将其坐标代入可求出结果,对于B,利用上四分位数的定义求解,对于C,由于b0.240,从而可得相关系数大于零,对于D,由回归方程预测即可 【详解】

11对于A,因为x(12345)3,y(4.95.15.55.75.8)5.4,

55所以5.40.243a,得a4.68,所以A正确,

对于B,因为575%3.75,所以借阅量4.9,5.1,5.5,5.7,5.8的上四分位数为5.7,所以B正确, 对于C,因为0.240,所以y与x的线性相关系数r0,所以C正确,

对于D,由选项A可知线性回归方程为y0.24x4.68,当x6时,y0.2464.686.12,所以2021年的借阅量约为6.12万册,所以D错误, 故选:ABC 10.AD

【分析】根据对数函数、指数函数的单调性及不等式 性质判断A,由特殊值判断BC,根据正弦函数在(0,)上的

2单调性判断D. 【详解】

由lna2lnb2可得a2b2,即|a||b|, 而y2x是增函数,所以2a2b成立,故A正确; 11ab由22可得,故|b||a|,所以2a2b不成立,如a1,b2,故B错误; |a||b|ab当b4,a3时,满足bae,3481364,故abba不成立,故C错误; 由02ab3a2可知02ab3,所以0ab2322,

b而ysinx在x(0,)上单调递增,所以sinasin,故D正确.

22故选:AD.

答案第10页,共21页

11.ABC

【分析】首先结合伸缩变换和平移变换求出gx的解析式即可判断A;利用周期公式判断B;利用整体代入法求出

gx的单调递增区间即可判断C;利用代入检验法可判断D.

【详解】

1由题意可知,函数fx的图象纵坐标不变,横坐标缩短到原来的后,其解析式为y2sin(2x),

64y2sin(2x)向右平移个单位长度后,得到g(x)2sin[2(x)]2sin(2x),故A正确;

66666由周期公式可知,函数fx的周期为

T241,故B正确; 2由22k2x622k6kx3k,kZ,

故g(x)的单调递增区间为[从而函数gx在区间,6k,3k],kZ,

4上单调递增,故C正确; 3因为f()2sin002,故D错误.

3故选:ABC. 12.BCD

【分析】根据函数的的对称性和周期性,以及函数的导数的相关性质,逐个选项进行验证即可. 【详解】方法一:

对于A,若fxx,符合题意,故错误,

对于B,因已知奇函数fx在R上可导,所以f00,故正确, 对于C和D,设gxfxx,则gx为R上可导的奇函数,g00,

由题意f1xx1f1x1x,得g1xg1x,gx关于直线x1对称, 易得奇函数gx的一个周期为4,g2022g2g00,故C正确,

由对称性可知,gx关于直线x1对称,进而可得g10,(其证明过程见备注) 且gx的一个周期为4,所以g2023g10,故D正确.

备注:g1xg1x,即g1xg1x,所以g1xg1x, 等式两边对x求导得,g1xg1x, 令x0,得g1g1,所以g10.

答案第11页,共21页

方法二:

对于A,若fxx,符合题意,故错误,

对于B,因已知奇函数fx在R上可导,所以f00,故正确, 对于C,将f1xf1x2x0中的x代换为x1, 得fxf2x2x20,所以fx2fx2x2, 可得fx4fx22x6,两式相减得,fx4fx4, 则f6f24,f10f64,…,f2022f20184, 叠加得f2022f22020,

又由fx2fx2x2,得f2f022, 所以f2022f220202022,故正确,

对于D,将f1xf1x2x0的两边对x求导,得f1xf1x20, 令x0得,f11,

将fxfx的两边对x求导,得fxfx,所以f11, 将fx4fx4的两边对x求导,得fx4fx, 所以f2023f2019f11,故正确. 故选:BCD 13.

7 12【分析】结合已知条件,利用指对互化和对数的运算即可求解. 【详解】

因为a0,aa(9a)6a,

a6a所以logaaloga(9a),即a6aloga(9a)1loga(9a), 6从而a69aa35, 故loga3alog故答案为:14.216

答案第12页,共21页

1235112375757()log33.

512127. 12【分析】先把4名“熟手”分为人数为2,1,1的三组,再分到三个检测点,然后把2名“生手”分配到3个检测点中的2个,由乘法原理计算可得. 【详解】

11C234C2C1A解:根据题意,可先把4名“熟手”分为人数为2,1,1的三组,再分配到3个检测点,共有3种分法, A22然后把2名“生手”分配到3个检测点中的2个,有A3种分法,

11C224C2C1A3所以共有3A3216种不同的分配方案. 2A22故答案为:216 15.yx1

【分析】由fxgx0分离常数a,结合导数求得a的值,进而通过切点和斜率求得切线方程.

2【详解】由fxgxlnxxax0(x0), 2lnxx分离常数a得a,

xlnxx2,h11, 令hxx1x2lnxhx,

x2'2令mx1xlnxx0,m10,

m'x2x10,所以mx在0,上递减. x''所以当x0,1时,hx0,hx递增;当x1,时,hx0,hx递减, 所以hxh11,所以a1,且P1,0.

gxx2x,g'x2x1,g'11,

所以切线方程为yx1. 故答案为:yx1 16.2 40,,OA,OB为x,y轴建立平面直角坐标系,【分析】根据题意,以O为原点,设COB,则Ccos,sin,

2进而得四边形ODCE面积S2sin,再根据三角函数求最值即可. 44【详解】解:因为在扇形AOB中,AOB90,OA1,

答案第13页,共21页

所以,以O为原点,OA,OB为x,y轴建立平面直角坐标系,

设COB,0,,则Ccos,sin,

21111所以SAOCAOxCcos,SBOCBOyCsin

2222因为ODBC于D,OEAC于点E, 所以四边形ODCE面积S1S2AOCSBOCcossin142sin, 443因为0,,所以,

4442所以,当4时,S22. sin取得最大值444故答案为:2 4

17.(1)tanC【分析】

363 (2) 75(1)利用正弦定理求出sinA与sinC之间的关系,结合AC求出sinB即可求解. (1)因为a4,c2, 所以由正弦定理知,又由AC2, 32,利用三角恒等变换即可求解;(2)结合(1)中条件,3sinAa2, sinCc2故2sinCsinAsinC313sinCcosC, 22353所以sinC. cosC,故tanC522cos2Csin2C1tan2C113, (2)由tanC知,cos2Ccos2Csin2C1tan2C145sin2C2sinCcosC2tanC53, cos2Csin2C1tan2C14记ABC的面积为S,

答案第14页,共21页

因为BAC32C,

所以S1115363acsinB4sinB4sin2C23cos2C2sin2C232, 214147363. 723故ABC的面积为18.(1)1587人 (2)分布列见解析;期望为 【分析】

(1)根据频数统计表求得均值,再根据正态分布性质求概率后可得人数; (2)确定随机变量的取值为0,1,2.求出概率得分布列,由期望公式计算期望. (1)由题意,4555510652575308520951073,

1001PX20.15865,

此时85,故P(X85.9)所以该市全体考生中笔试成绩高于85的人数约为100000.158651587人.

(2)进入面试的考生中笔试成绩位于80,90、90,100的人数之比为2:1,则抽取的6人中成绩不低于90分的人数为2,所以随机变量的取值为0,1,2.

1C21C18C224C24P02,P12,P22, 2C615C615C65所以的分布列为

 0 P 1 2 25 8115 15

2812所以E012.

51515319.(1)证明见解析 (2)8 【分析】

(1)转化原式为an1113an,根据等比数列的定义,即得证; an1an225n125912n,结合二项式定理,即得证 (2)转化bnan29n12,分组求和得到Sn32an4(1)由anan13an1an313an1an,得an13an,

an13ananan1anan1答案第15页,共21页

所以an1113an, an1an因为a11510,则an是公比为3的等比数列. a12an15n1(2)由(1)得ana23.

n1125n122an292, 所以bnananan42记cn25n1cn259,9,c1 4cn14故{cn}为等比数列

2519n25n所以Sn2n912n.

41932SS25n所以n91n,因为25与64互素,所以nZ64可被9n1整除

2642nn012233nn因为91(18)1CnCn8Cn8Cn8Cn81

23n2n8C1C2Cnn8n8Cn8=8n64C8C82n3nn2Cnn

故9n1可被64整除时,正整数n的最小值为8. 20.(1)证明见解析 (2)27 7【分析】

(1)结合已知条件,利用面面垂直的性质AO平面BB1C1C,然后利用面面垂直判定定理即可证明;(2)结合已知条件,首先证明B1O平面ABC,然后建立空间直角坐标系,并求出平面AB1C与平面B1CE的法向量,然后利用面面夹角的向量公式求解即可.

(1)分别取BC,B1C的中点O和F,连接OA,OF,EF,B1O,如下图:

答案第16页,共21页

因为O,F分别是BC,B1C的中点,所以FOBB1,且FO因为点E为棱A1A的中点,所以AEBB1,且AE所以FOAE,且FOAE,

所以四边形AOFE是平行四边形,所以EF∥AO. 因为EB1EC,F是B1C的中点,所以EFB1C, 又因为平面B1CE平面BB1C1C,且平面B1CE1BB1, 21BB1, 2平面BB1C1CB1C,

所以EF平面BB1C1C,所以AO平面BB1C1C, 因为AO平面ABC,所以平面BB1C1C平面ABC.

(2)因为侧面BB1C1C为菱形,且B1BC60,所以△BB1C为正三角形, 所以B1OBC,

由(1)知平面BB1C1C平面ABC,平面BB1C1C所以B1O平面ABC,

又由ABAC,故OA,OC,OB1两两垂直, 设AB2,则AA1BC22,

以O为坐标原点,OA,OC,OB1分别为x,y,z轴的正方向,建立空间直角坐标系如下:

平面ABCBC,



则A262,,2,0,0,C0,2,0,B10,0,6,E, 2226CE2,,所以B1C0,2,6,,AC2,2,0, 22设平面B1CE的法向量为mx1,y1,z1,

答案第17页,共21页

mB1C2y16z10则,令z11,则y13,x10, 26y1z10mCE2x122从而m0,3,1.

设平面AB1C的法向量为nx2,y2,z2,

nB1C2y26z20,则令y23,则z21,x23,

nAC2x2y0,22从而n3,3,1,

设平面AB1C与平面B1CE的夹角为, 则cos=|cos49(2) 727. 7【分析】

31,(1)结合已知条件,将A然后再结合PF243求出半焦距c,最后再结合a2b2c2即2可得到一个关系式,可求解;(2)首先设出直线MN的方程xmyt,然后利用直线与椭圆相切求出m与t的关系,再通过联立直线间的

22方程表示出直线M与N点的纵坐标,并表示出S1和S2,进而表示出S1S1S2S2,最后利用换元法和均值不等式

即可求解.

3131,1,∵ (1)因为点A在椭圆上,所以Γ222a4b因为点P4,0在椭圆Γ外,且PF243,所以c3,即a2b2c23,∵ 由∵∵解得a24,b21, x2故椭圆Γ的方程为y21.

4(2)设点Mx1,y1,Nx2,y2,设直线MN:xmyt, 由椭圆性质以及点C的横坐标大于1可知,t2,

2x2将直线MN代入方程y21并化简可得,myt4y240,

4答案第18页,共21页

222即m4y2mtyt40,

因为直线l与椭圆有且仅有一个交点,

2222所以Δ4mt4m4t40,即t2m24.

直线AP的方程为:x423y;直线BP的方程为lBP:x423y, 4tt4xmyt,联立方程得y1,同理得y2,

23m23mx423y,所以yy124t4m212343,

t411所以S1ty1y2,S24ty1y2,

22t4t112222所以S12S1S2S2t2y1y2y1y2(4t)2y1y2

444489t81148223t12t1636y1y2t24tt2168tt2,

44t42t28t16令9t826,则

2S12S1S2S236488192287, 56当且仅当28,即t故当t20时,不等式取等号, 992022时,S1S1S2S2取得最小值. 9722.(1)两个零点 (2)证明见解析 【分析】

(1)结合已知条件,利用二次求导,首先求出f'(x)的单调性,进而得到f(x)的单调性,利用零点存在基本定理即可

2t2t2t求解;(2)利用换元法将不等式转化为te1e2t12te,通过构造函数,利用导函数求其单调性即可证明.

(1)由题意,fx的定义域为1,,f00, f'xlnx1'x11exlnx12ex, x1x1'令Fxf(x),则Fx11ex, 2x1x1'易知yFx单调递减,

''因为F010,F13e0, 4答案第19页,共21页

'所以存在唯一的x10,1,使得Fx10,

''从而f(x)01xx1;f(x)0xx1,

''故f'(x)在1,x1单调递增,在x1,单调递减,且f(x1)f(0)0,

3''又f(1)ln2e0,所以存在x2x1,1,使得fx20,

2从而fx在1,0单调递减,在0,x2单调递增,在x2,单调递减, 因为f00,所以fx20,

因为f1ln22e0,所以fx在x2,1之间存在唯一零点. 综上所述:fx有两个零点.

x(2)由(1)可得函数fx较大的零点为x00,1,则x0lnx01x0e010,

lnx01x0ex0x01, 2x0x02故只需证明e14ex0x012x02ex02,

x022x20x0x0x0等价于证明e1ex012e2,

44不妨设

x01t,t0,,则等价于证明t2et1e2t2t12t2et. 2212x2x2设gxexex2x1,x0,,

2xx2gx2ex2xe2x22eex则2x1,

2'2x2xx不妨令(x)exx1,则'(x)ex10, 1故(x)在(0,)上单调递增,即(x)(1)0,

21即exx1对于x(0,)恒成立,

21x2令(x)ex,则'(x)exx1(x)0对于x(0,)恒成立,

2211故(x)在(0,)上单调递增,即(x)(0)1在(0,)上恒成立,

22x'xx所以gx2e2x12ex10,

答案第20页,共21页

1所以gx在0,单调递增,从而gxg00.

212t2t所以te1e2t1,t0,;

212x2x设hx2xee2x1,x0,,注意到h00,

2'2x2x2x2xx2xee1则hx2x4xe2e22,

2x2x令mxx2xee1,注意到m00,

x2x则mxx4x2e2e2e2x1e,

2'2x2xxx2令kx2x1ex,注意到k00,

2'x则kxx2el(x),l'(x)1ex0,

51''1'所以kx在0,单调递减,所以kxke0,

2221'则kx0在0,恒成立.

211'因此kx在0,单调递增,所以kx0,即mx0在0,恒成立,

2211'所以mx在0,单调递增,则mx0,即hx0在0,恒成立,

2211所以hx在0,单调递增,则hx0在0,恒成立,

221故e2t2t12t2et,t0,.

2综上所述:e1

x024lnx01x02e.

x02答案第21页,共21页

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