2020-2021学年湖北省十堰高二(下)5月月考数学试卷 (1)人教A版
展开1. 已知A={−3,0,1},B=−4,−3,1,则A∪B的真子集的个数为( )
A.3B.7C.15D.31
2. 已知i为虚数单位,若z=1csθ+isinθ,则z的共轭复数z=( )
A.csθ−isinθB.sinθ−icsθC.sinθ+icsθD.csθ+isinθ
3. 某工厂甲、乙、丙三个车间生产了同一种产品,数量分别为120件,80件,60件.为了解它们的产品质量是否存在显著差异,用分层抽样方法抽取一个容量为n的样本进行调查,其中从丙车间的产品中抽取了3件,则n=( )
A.9B.10C.12D.13
4. (1+2x2)(x−1x)6的展开式中,含x2 的项的系数是( )
A.−40B.−25C.25D.55
5. 已知函数fx=lnx+ax,则“a<0”是“函数fx在定义域内为增函数”的( )
A.充分不必要条件B.必要不充分条件
C.充要条件D.既不充分也不必要条件
6. 一盒中有12个乒乓球,其中9个新的,3个旧的,从盒中任取3个球来用,用完后装回盒中(新球用完后即成旧球),此时盒中旧球个数X是一个随机变量,其分布列为P(X=k),则P(X=5)的值为( )
A.2755B.1335C.15D.1127
7. 埃及金字塔之谜是人类史上最大的谜,它的神奇远远超过了人类的想象.在埃及金字塔内有一组神秘的数字142857,因为142857×2=285714,142857×3=428571,142857×4=571428,…,所以这组数字又叫“走马灯数”.该组数字还有如下发现:142+857=999,428+571=999,285+714=999,…,若从这组神秘数字中任选3个数字构成一个三位数x,剩下的三个数字构成另一个三位数y,若x+y=999,则所有可能的有序实数组x,y的个数为( )
A.60B.48C.120D.96
8. 已知函数f(x)=xex ,g(x)=xlnx,若f(x1)=g(x2)=t ,t>0,则lntx1x2的最大值为( )
A.1e2B.4e2C.1eD.2e
9. 如图,正方体BCD−A1B1C1D1的棱长为1,点P是△B1CD1内部(不包括边界)的动点,若BD⊥AP,则线段AP长度的可能取值为( )
A.233B.65C.62D.52
二、多选题
已知随机变量X的分布列如下,则( )
A.a=0.3B.a=0.4C.EX=1D.DX=0.8
某射手射击1次,击中目标的概率是0.9,他连续射击4次,且他各次射击是否击中目标相互之间没有影响.则下列四个选项中,正确的是( )
A.他第3次击中目标的概率是0.9
B.他恰好击中目标3次的概率是0.93×0.1
C.他至少击中目标1次的概率是1−0.14
D.他恰好有连续2次击中目标的概率为3×0.93×0.1
中国南北朝时期的著作《孙子算经》中,对同余除法有较深的研究,设a,b,mm>0为整数,若a和b被m除得的余数相同,则称a和b对模m同余,记为a≡bmd m.若a=C200+C201⋅2+C202⋅22+⋯+C2020⋅220,a≡bmd 8,则b的值可以是( )
A.65B.161C.2017D.2020
三、填空题
cs24∘−2sin42∘sin18∘的值为________.
已知PA=0.4,PB=0.5,PA|B=0.6,则PB|A为________ .
已知函数f(x)=lnx+ax2+(b−4)x(a>0,b>0),在x=1处取得极值,则2a+1b的最小值为________.
甲、乙两人轮流掷一枚骰子,甲先掷,规定:若甲掷到1点,则甲继续掷,否则由乙掷;若乙掷到3点,则乙继续掷,否则由甲掷.两人始终按此规律进行,记第n次由甲掷的概率为Pn,则P2=________;Pn=________.
四、解答题
在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且3a2+c2−b2=2bcsinA.
(1)求B;
(2)若△ABC的面积是233,c=2a,求b.
已知正项数列an的前n项和为Sn,且满足2Sn=an2+ann∈N∗
(1)求an的通项公式;
(2)设bn=−1n2an+1Sn,求数列bn的前n项和Tn.
如图,在四棱锥P−ABCD中,PA⊥平面ABCD,AB//CD,且CD=2,AB=1,BC=22,PA=1,AB⊥BC,N为PD的中点.
(1)求证:AN//平面PBC;
(2)求平面PAD与平面PBC所成二面角的余弦值.
随着5G通讯技术的发展成熟,移动互联网短视频变得越来越普及,人们也越来越热衷于通过短视频获取资讯和学习成长.某短视频创作平台,为了鼓励短视频创作者生产出更多高质量的短视频,会对创作者上传的短视频进行审核,通过审核后的短视频,会对用户进行重点的分发推荐.短视频创作者上传一条短视频后,先由短视频创作平台的智能机器人进行第一阶段审核,短视频审核通过的概率为35;通过智能机器人审核后,,进入第二阶段的人工审核,人工审核部门会随机分配3名员工对该条短视频进行审核,同一条短视频每名员工审核通过的概率均为12,若该视频获得2名或者2名以上员工审核通过,则该短视频获得重点分发推荐.
(1)某创作者上传一条短视频,求该短视频获得重点分发推荐的概率;
(2)若某创作者一次性上传3条短视频作品,求其获得重点分发推荐的短视频个数的分布列与数学期望.
已知椭圆Γ:x2a2+y2b2=a>b>0的右焦点为Fc,0c>0,离心率为32,经过F且垂直于x轴的直线交椭圆于第一象限的点M,O为坐标原点,且|OM|=132.
(1)求椭圆Γ的方程;
(2)设不经过原点O且斜率为12的直线交椭圆于A,B两点,A,B关于原点O对称的点分别是C,D,试判断四边形ABCD的面积有没有最大值,若有,请求出最大值;若没有,请说明理由.
已知函数fx=12x2⋅lnx,函数fx的导函数为f′x,ℎx=f′x−12x−mx2m∈R.
(1)求函数fx的单调区间;
(2)若函数ℎx存在单调递增区间,求m的取值范围;
(3)若函数ℎ′x存在两个不同的零点x1、x2,且x1
参考答案与试题解析
2020-2021学年湖北省十堰市高二(下)5月月考数学试卷
一、选择题
1.
【答案】
C
【考点】
并集及其运算
子集与真子集的个数问题
【解析】
先求出并集,即可确定元素个数,即可得到真子集个数.
【解答】
解:∵ A∪B=−4,−3,0,1,有4个元素,
∴ A∪B的真子集有24−1=15个.
故选C.
2.
【答案】
D
【考点】
复数的运算
共轭复数
【解析】
先利用复数的运算法则计算出z,再求得其共轭复数z即可.
【解答】
解:∵ z=1csθ+isinθ=csθ−isinθcsθ+isinθcsθ−isinθ=csθ−isinθ,
∴ z=csθ+isinθ.
故选D.
3.
【答案】
D
【考点】
分层抽样方法
【解析】
甲、乙、丙三个车间生产的产品数量的比依次为6:4:3,求出丙车间生产产品所占的比例,从而求出n的值.
【解答】
解:∵ 甲、乙、丙三个车间生产的产品件数分别是120,80,60,
∴ 甲、乙、丙三个车间生产的产品数量的比依次为6:4:3,
丙车间生产的产品件数所占的比例为313,
因为样本中丙车间生产的产品有3件,
所以样本容量n=3÷313=13.
故选D.
4.
【答案】
B
【考点】
二项式系数的性质
【解析】
先求出n,在展开式的通项公式,令x的指数为2,即可得出结论.
【解答】
解:∵ (x−1x)6的展开式中的通项 Tk+1=C6kx6−k(−1x)k=(−1)kC6kx6−2k ,
∴ 含 x2 的项的系数为(−1)2C62+2×(−1)3C63=−25 .
故选B.
5.
【答案】
A
【考点】
利用导数研究函数的单调性
必要条件、充分条件与充要条件的判断
【解析】
结合导数与单调性的关系进行判断即可.
【解答】
解:f′x=1x−ax2=x−ax2, x>0,
当a<0时,f′x>0,fx在0,+∞上单调递增,
当a=0时,f′x>0,fx在0,+∞上单调递增,
当a>0时,f′x≥0在0,+∞上不恒成立,
∴ a≤0时,函数fx在定义域内为增函数.
故函数fx=lnx+ax,则"a<0"是“函数fx在定义域内为增函数”的充分不必要条件.
故选A.
6.
【答案】
A
【考点】
古典概型及其概率计算公式
【解析】
由条件可得当X=5时表示的是取出的3个球中有2个新球和1个旧球,然后求出即可.
【解答】
解:因为从盒子中任取3个球来用,用完装回盒中,此时盒中旧球个数X=5,
即旧球的个数增加了2个,
所以取出的3个球中有2个新球和1个旧球,
所以PX=5=C92C31C123=2755.
故选A.
7.
【答案】
B
【考点】
排列、组合的应用
【解析】
1
【解答】
解:因为1,4,2,8,5,7这6个数字中:
1+8=9,2+7=9,4+5=9共3组,
所以从这6个数字中任意取出3个数字构成一个三位数x, 剩下的三个数字构成另一个三位数y,
若x+y=999,则所有可能的有序实数组x,y的个数为C61C41C21=48.
故选B.
8.
【答案】
C
【考点】
利用导数研究函数的最值
利用导数研究函数的单调性
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:∵f(x)=xex,g(x)=xlnx,
当f(x1)=g(x2)=t时,
据题分析:
当x1=1时,x2=e,
当x1=2时,x2=e2,
当x1=3时,x2=e3;
综上,要使x1ex1=x2lnx2恒成立,
则x2=ex1,
∴ x1⋅x2=x1⋅ex1=t,
∴lntx1x2=lntt.
令ℎ(t)=lntt,(t>0),
则ℎ′(t)=1−lntt2,
令ℎ′(t)>0,即1−lnt>0.
解得:0
即1−lnt<0,
解得:t>e;
∴ℎ(t)在(0,e)上单调递增,在[e,+∞)上单调递减,
∴ 当t=e时,ℎ(e)max=lnee=1e,
∴lntx1x2的最大值为1e.
故选C.
9.
【答案】
A,B,C
【考点】
棱柱的结构特征
【解析】
由所给条件探求出动点P的轨迹,然后在三角形中求出点A与动点P的距离范围得解.
【解答】
解:根据BD⊥平面ACC1A1,
设O1为A1C1与B1D1的交点,
则平面ACC1A1∩平面B1CD1=O1C,
故点P在线段O1C上运动,
求得O1A=O1C=32,AC=2,
点A到O1C的距离为233,
故233≤AP<2.
故选ABC.
二、多选题
【答案】
B,C
【考点】
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】
利用概率和为1,以及期望求出a,b,即可.
【解答】
解:该行布列中P1+P2+P3=1,
Ex=P1x1+P2x2+P3x3,
Dx=P1x1−x2+P2x2−x2+P3x3−x2,
其中 x=13x1+x2+x3,,
因此 0.3+a+0.3=1 即 a=0.4,
Ex=0×0.3+1×0.4+2×0.3=1,
x=13×0+1+2=1,
Dx=0.3×0−12+0.4×1−12+0.3×2−12=0.6.
故选BC.
【答案】
A,C
【考点】
相互独立事件的概率乘法公式
相互独立事件
二项分布与n次独立重复试验的模型
【解析】
运用独立性事件发生的概率公式和对立事件的概率,运用排除法和分类讨论方法,可得所求结论.
【解答】
解:对于A,某射手射击1次,击中目标的概率是0.9,
∴ 他第3次击中目标的概率是0.9,故A正确;
对于B,他恰好击中目标3次的概率是:
C43×0.93×0.1,故B错误;
对于C,他至少击中目标1次的对立事件为:他一次都没有击中,
∴ 他至少击中目标1次的概率是1−0.14,故C正确;
对于D,他恰好有连续2次击中目标的概率为
2×0.92×0.12+0.92×0.12,故D错误.
故选AC.
【答案】
A,B,C
【考点】
二项式定理的应用
【解析】
由二项式定理可得a=C100×810+C101×89+...+C1010×80,再由a=bmd8,则b除以8所得的余数为1,结合选项判断.
【解答】
解:由题意可得a=1+220=320=910=8+110,
由二项式定理可得a=C100×810+C101×89+...+C1010×80,
所以a除以8所得的余数为1,
由a≡bmd 8,
则b除以8所得的余数为1,
由65,161,2017除以8所得的余数为1,
所以A,B,C选项正确.
故选ABC.
三、填空题
【答案】
12
【考点】
两角和与差的余弦公式
【解析】
由题意,结合诱导公式,二倍角公式以及两角和与差公式进行求解即可.
【解答】
解:已知cs24∘−2sin42∘sin18∘
=cs(42∘−18∘)−2sin42∘sin18∘
=cs42∘cs18∘−sin42∘sin18∘
=cs(42∘+18∘)=cs60∘=12.
故答案为:12.
【答案】
0.75
【考点】
条件概率与独立事件
【解析】
由条件概率公式计算.
【解答】
解:因为PA|B=PABPB,
所以PAB=P(A|B)⋅P(B)=0.5×0.6=0.3,
所以PB|A=PABPA=
故答案为:0.75.
【答案】
3
【考点】
利用导数研究函数的极值
基本不等式在最值问题中的应用
【解析】
由题意,先对函数进行求导,根据函数在x=1处取得极值,可知当x=1时,其导数为零,得到a,b之间的关系,得到“1”的表达式,代入利用基本不等式进行求解即可.
【解答】
解:已知函数f(x)=lnx+ax2+(b−4)x(a>0,b>0),函数定义域为(0,+∞),
则f′(x)=1x+2ax+b−4,
因为该函数在x=1处取得极值,即f′(1)=1+2a+b−4=2a+b−3=0 ,
整理得2a3+b3=1,
此时2a+1b=(2a+1b)(2a3+b3)
=53+2b3a+2a3b≥53+22b3a⋅2a3b=53+43=3,
当且仅当2b3a=2a3b时,等号成立,
所以2a+1b的最小值为3.
故答案为:3.
【答案】
16,12−13−23n−2
【考点】
概率的应用
等比数列的性质
【解析】
由题意,求出知甲掷到1点,乙掷到3点的概率为16,而甲未掷到1点(乙未掷到3点)的概率为56,设第k次由甲掷的概率为pk,则乙掷的概率为1−pk,得到第k+1次由甲掷的概率表达式,进而确定pn−12是以p2−12=−13为首项,−23为公比的等比数列,再经过检验即可求解.
【解答】
解:已知甲掷到1点,乙掷到3点的概率为16,而甲未掷到1点(乙未掷到3点)的概率为56,
不妨设第k次由甲掷的概率为pk,则乙掷的概率为1−pk,
第一次由甲掷,故第二次由甲掷的概率p2=16,
则第k+1次由甲掷的概率为16pk+56(1−pk)=56−23pk,
即pk+1=56−23pk,
因为p2=16,pk+1−12=−23pk−12,
所以数列pn−12是以p2−12=−13为首项,−23为公比的等比数列,
所以pn−12=−13−23n−2(n≥2),
当n=1时,其满足上式,
从而pn=12−13−23n−2.
故答案为:16;pn=12−13−23n−2.
四、解答题
【答案】
解:(1)由3a2+c2−b2=2bcsinA,得3a2+c2−b22ac=bsinAa,
得3csB=bsinAa,得3acsB=bsinA,
由正弦定理得3sinAcsB=sinBsinA,因为sinA≠0,所以3csB=sinB,
所以tanB=3,因为0(2)若△ABC的面积是233,
则12acsinB=12×a×2a×32=233,解得a=233,
所以c=433 .
由余弦定理b2=a2+c2−2accsB,
可得b2=2332+4332−2×233×433×12,
所以b=2.
【考点】
余弦定理
正弦定理
两角和与差的正弦公式
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:(1)由3a2+c2−b2=2bcsinA,得3a2+c2−b22ac=bsinAa,
得3csB=bsinAa,得3acsB=bsinA,
由正弦定理得3sinAcsB=sinBsinA,因为sinA≠0,所以3csB=sinB,
所以tanB=3,因为0(2)若△ABC的面积是233,
则12acsinB=12×a×2a×32=233,解得a=233,
所以c=433 .
由余弦定理b2=a2+c2−2accsB,
可得b2=2332+4332−2×233×433×12,
所以b=2.
【答案】
解:(1)由已知条件可知,对任意的n∈N∗,an>0,
当n=1时, a12+a1=2S1=2a1,解得a1=1;
当n≥2时,由2Sn=an2+an可得2Sn−1=an−12+an−1,
上述两式作差得2an=an2−an−12+an−an−1,即an2−an−12−an−an−1=0,
即an+an−1an−an−1−1=0,
由已知条件可知an+an−1>0,∴ an−an−1=1,
故数列an是等差数列,且首项为1,公差也为1,
因此,an=1+n−1×1=n .
(2)由(1)可知Sn=n2+n2,
则bn=−1n2an+1Sn
=2×−1n2n+1nn+1=−1n2n+2n+1,
因此, Tn=−2+22+22+23−23+24+⋯
+−1n2n+2n+1=−2+2⋅−1nn+1.
【考点】
数列递推式
等差数列的通项公式
数列的求和
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:(1)由已知条件可知,对任意的n∈N∗,an>0,
当n=1时, a12+a1=2S1=2a1,解得a1=1;
当n≥2时,由2Sn=an2+an可得2Sn−1=an−12+an−1,
上述两式作差得2an=an2−an−12+an−an−1,即an2−an−12−an−an−1=0,
即an+an−1an−an−1−1=0,
由已知条件可知an+an−1>0,∴ an−an−1=1,
故数列an是等差数列,且首项为1,公差也为1,
因此,an=1+n−1×1=n .
(2)由(1)可知Sn=n2+n2,
则bn=−1n2an+1Sn
=2×−1n2n+1nn+1=−1n2n+2n+1,
因此, Tn=−2+22+22+23−23+24+⋯
+−1n2n+2n+1=−2+2⋅−1nn+1.
【答案】
(1)证明:过A作AE⊥CD,垂足为E,则DE=1,
如图,以A为坐标原点,分别以AE,AB,AP为x,y,z轴建立空间直角坐标系.
则A(0,0,0),B0,1,0,E22,0,0,D22,−1,0 ,C(22,1,0),P0,0,1,
∵ N为PD的中点,
∴ N2,−12,12,则AN→=2,−12,12.
设平面PBC的一个法向量为m→=x,y,z,
又BP→=(0,−1,1),BC→=(22,0,0),
则m→⋅BP→=−y+z=0,m→⋅BC→=22x=0,
令y=1,则x=0,z=1,
∴ m→=(0,1,1).
∴ AN→⋅m→=−12+12=0,即AN→⊥m→,
又AN⊄平面PBC,
∴ AN//平面PBC.
(2)解:设平面PAD的一个法向量为n→=(a,b,c),
又AP→=(0,0,1),AD→=22,−1,0,
则n→⋅AP→=c=0,n→⋅AD→=22a−b=0,
令a=1,则b=22,c=0,
∴ n→=(1,22,0),
∴ cs⟨m→,n→⟩=m→⋅n→|m→|⋅|n→|=222×3=23,
即平面PAD与平面PBC所成二面角的余弦值为23.
【考点】
直线与平面平行的判定
用向量证明垂直
用空间向量求平面间的夹角
【解析】
此题暂无解析
【解答】
(1)证明:过A作AE⊥CD,垂足为E,则DE=1,
如图,以A为坐标原点,分别以AE,AB,AP为x,y,z轴建立空间直角坐标系.
则A(0,0,0),B0,1,0,E22,0,0,D22,−1,0 ,C(22,1,0),P0,0,1,
∵ N为PD的中点,
∴ N2,−12,12,则AN→=2,−12,12.
设平面PBC的一个法向量为m→=x,y,z,
又BP→=(0,−1,1),BC→=(22,0,0),
则m→⋅BP→=−y+z=0,m→⋅BC→=22x=0,
令y=1,则x=0,z=1,
∴ m→=(0,1,1).
∴ AN→⋅m→=−12+12=0,即AN→⊥m→,
又AN⊄平面PBC,
∴ AN//平面PBC.
(2)解:设平面PAD的一个法向量为n→=(a,b,c),
又AP→=(0,0,1),AD→=22,−1,0,
则n→⋅AP→=c=0,n→⋅AD→=22a−b=0,
令a=1,则b=22,c=0,
∴ n→=(1,22,0),
∴ cs⟨m→,n→⟩=m→⋅n→|m→|⋅|n→|=222×3=23,
即平面PAD与平面PBC所成二面角的余弦值为23.
【答案】
解:(1)设“该短视频获得重点分发推荐”为事件A,
则PA=35×C32122×1−121+C33123×1−120=310.
(2)设其获得重点分发推荐的短视频个数为随机变量X,X可取0,1,2,3,
则X∼B3,310,
PX=0=C303100×1−3103=3431000;
PX=1=C313101×1−3102=4411000;
PX=2=C323102×1−3101=1891000 ;
PX=3=C333103×1−3100=271000,
所以随机变量X的分布列如下:
EX=0×3431000+1×4411000+2×1891000+3×271000=910.
【考点】
二项分布与n次独立重复试验的模型
两点分布二项分布超几何分布的期望与方差
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:(1)设“该短视频获得重点分发推荐”为事件A,
则PA=35×C32122×1−121+C33123×1−120=310.
(2)设其获得重点分发推荐的短视频个数为随机变量X,X可取0,1,2,3,
则X∼B3,310,
PX=0=C303100×1−3103=3431000;
PX=1=C313101×1−3102=4411000;
PX=2=C323102×1−3101=1891000 ;
PX=3=C333103×1−3100=271000,
所以随机变量X的分布列如下:
EX=0×3431000+1×4411000+2×1891000+3×271000=910.
【答案】
解:(1)由题意知ca=32,即a2=43c2,①
a2=b2+c2,所以b2=c23,②
x=c,x2a2+y2a2=1,则x=c,y=±b2a,
所以M(c,b2a),
则|OM|=c2+b2a2=132③
联立①②③,解得c=3,a=2,b=1,
所以椭圆的方程为x24+y2=1.
(2)设直线AB的方程为y=12x+m,
y=12x+m,x24+y2=1,
消元得,2x2+4mx+4m2−1=0.
则Δ=16−2−m2>0,解得−2
|AB|=1+122|x1−x2|
=52x1+x22−4x1x2
=52−2m2−4×m2−1
=528−4×m2.
原点O到直线AB的距离为d=|m|14+1=255|m|,
则直线CD到直线AB的距离为d′=2d=455|m|,
显然四边形ABCD是平行四边形,
所以S四边形ABCD=|AB|d′=528−4m2⋅455|m|
=214⋅4m28−4m2≤214⋅[4m2+8−4m2]22]=4.
当且仅当4m2=8−4m2,即m=±1时,等号成立,
故四边形ABCD的面积存在最大值,且最大值为4.
【考点】
椭圆的标准方程
椭圆的离心率
直线与椭圆结合的最值问题
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:(1)由题意知ca=32,即a2=43c2,①
a2=b2+c2,所以b2=c23,②
x=c,x2a2+y2a2=1,则x=c,y=±b2a,
所以M(c,b2a),
则|OM|=c2+b2a2=132③
联立①②③,解得c=3,a=2,b=1,
所以椭圆的方程为x24+y2=1.
(2)设直线AB的方程为y=12x+m,
y=12x+m,x24+y2=1,
消元得,2x2+4mx+4m2−1=0.
则Δ=16−2−m2>0,解得−2
|AB|=1+122|x1−x2|
=52x1+x22−4x1x2
=52−2m2−4×m2−1
=528−4×m2.
原点O到直线AB的距离为d=|m|14+1=255|m|,
则直线CD到直线AB的距离为d′=2d=455|m|,
显然四边形ABCD是平行四边形,
所以S四边形ABCD=|AB|d′=528−4m2⋅455|m|
=214⋅4m28−4m2≤214⋅[4m2+8−4m2]22]=4.
当且仅当4m2=8−4m2,即m=±1时,等号成立,
故四边形ABCD的面积存在最大值,且最大值为4.
【答案】
(1)解:fx的定义域为0,+∞,f′x=x⋅lnx+12x=x⋅lnx+12,
令f′x=0解得x=e−12,
当0
∴ fx的单调递减区间为0,e−12,单调递增区间为e−12,+∞.
(2) 解:ℎx=x⋅lnx+12−12x−mx2=x⋅lnx−mx2,
定义域为0,+∞,ℎ′x=lnx+1−2mx,
若函数ℎx存在单递增区间,只需ℎ′x>0在0,+∞上有解,
即存在x>0使得2m
当0
当x>1时ϕ′x<0,则ϕx在1,+∞上单调递减,
则x=1时ϕx取极大值也是最大值,
∴ ϕxmax=ϕ1=1,∴ m<12,
∴ m的取值范围为−∞,12.
(3)证明:由(2)可知ℎ′x=lnx+1−2mxx>0,令ℎ′x=0可知m=lnx+12x,
设gx=lnx+12x,则g′x=−lnx2x2,令g′x=0解得x=1,
当0
当x>1时g′x<0,则gx在1,+∞上单调递减,
∴ gxmax=g1=12,又g1e=0,且当x→+∞时gx→0,
∴ 当m∈0,12时,直线y=m与gx的图像有两个交点,
即ℎ′x有两个不同的零点x1、x2,∵ x1
∴ ex1>1,x22>1,∴ e⋅x1⋅x22>1.
【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
【解析】
此题暂无解析
【解答】
(1)解:fx的定义域为0,+∞,f′x=x⋅lnx+12x=x⋅lnx+12,
令f′x=0解得x=e−12,
当0
∴ fx的单调递减区间为0,e−12,单调递增区间为e−12,+∞.
(2) 解:ℎx=x⋅lnx+12−12x−mx2=x⋅lnx−mx2,
定义域为0,+∞,ℎ′x=lnx+1−2mx,
若函数ℎx存在单递增区间,只需ℎ′x>0在0,+∞上有解,
即存在x>0使得2m
当0
当x>1时ϕ′x<0,则ϕx在1,+∞上单调递减,
则x=1时ϕx取极大值也是最大值,
∴ ϕxmax=ϕ1=1,∴ m<12,
∴ m的取值范围为−∞,12.
(3)证明:由(2)可知ℎ′x=lnx+1−2mxx>0,令ℎ′x=0可知m=lnx+12x,
设gx=lnx+12x,则g′x=−lnx2x2,令g′x=0解得x=1,
当0
当x>1时g′x<0,则gx在1,+∞上单调递减,
∴ gxmax=g1=12,又g1e=0,且当x→+∞时gx→0,
∴ 当m∈0,12时,直线y=m与gx的图像有两个交点,
即ℎ′x有两个不同的零点x1、x2,∵ x1
∴ ex1>1,x22>1,∴ e⋅x1⋅x22>1.X
0
1
2
P
0.3
0
0.3
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