2023-2024学年湖南省名校联考联合体高二(下)期中数学试卷(含解析)
展开1.设集合A={1,2,4},B={x|x2−4x+m=0}.若A∩B={1},则B=( )
A. {1,−3}B. {1,5}C. {1,0}D. {1,3}
2.复数z=1i+1(i为虚数单位)的虚部是( )
A. −12B. 12C. −12iD. 12i
3.O为坐标原点,F为抛物线C:y2=8x的焦点,M为C上一点,若|MF|=8,则△MOF的面积为( )
A. 4 3B. 3 2C. 8D. 3 3
4.已知f(x)=cs(sinx),则下列选项中正确的是( )
A. f(x)=f(x+π2)B. f(x)关于(π2,0)中心对称
C. f(x)关于直线x=π对称D. f(x)的值域为[−1,1]
5.已知事件A发生的概率为0.4,事件B发生的概率为0.5,若在事件B发生的条件下,事件A发生的概率为0.6,则在事件A发生的条件下,事件B发生的概率为( )
A. 0.85B. 0.8C. 0.75D. 0.7
6.已知α,β为锐角,csα=45,tan(α−β)=−13,则csβ的值为( )
A. 9 1050B. 3 1010C. − 1010D. 13 1050
7.在矩形ABCD中,AB=4,AD=3,M,N分别是AB,AD上的动点,且满足2AM+AN=1,设AC=xAM+yAN,则2x+3y的最小值为( )
A. 48B. 49C. 50D. 51
8.已知函数f(x)=ln(x+1)−x+1,函数g(x)=aex−x+lna,若函数F(x)=f(x)−g(x)有两个零点,则实数a的取值范围为( )
A. (0,e)B. (0,2)C. (0,1)D. (0,1e)
二、多选题:本题共3小题,共18分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。
9.已知函数f(x)=ex−e−x2,g(x)=ex+e−x2,则( )
A. 函数f(x)在R上单调递增B. 函数f(x)g(x)是奇函数
C. 函数f(x)与g(x)的图象关于原点对称D. g(2x)=[f(x)]2+[g(x)]2
10.已知椭圆C:x24+y22=1的左、右顶点分别为A,B,左焦点为F,M为C上异于A,B的一点,过点M且垂直于x轴的直线与C的另一个交点为N,交x轴于点T,则( )
A. 存在点M,使∠AMB=120°B. TA⋅TB=2TM⋅TN
C. FM⋅FN的最小值为−43D. △FMN周长的最大值为8
11.已知数列{an}满足a1=1,an+1=12an+n,n为奇数an−2n,n为偶数,设{an}的前n项和为Sn,下列结论正确的( )
A. 数列{a2n−2}是等比数列B. a2n−1=6−(12)n−1−4n
C. S8<−11D. 当n≥2时,数列{S2n}是单调递减数列
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.佛山被誉为“南国陶都”,拥有上千年的制陶史,佛山瓷砖享誉海内外.某企业瓷砖生产线上生产的瓷砖某项指标X~N(800,σ2),且P(X<801)=0.6,现从该生产线上随机抽取10片瓷砖,记Y表示800≤X<801的瓷砖片数,则E(Y)= ______.
13.四棱锥P−ABCD各顶点都在球心为O的球面上,且PA⊥平面ABCD,底面ABCD为矩形,PA=AD=2,AB=2 2,设M,N分别是PD,CD的中点,则平面AMN截球O所得截面的面积为 .
14.过双曲线x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的一个焦点F作平行于渐近线的两条直线,与双曲线分别交于A,B两点,且|AB|=2a,双曲线的离心率为e,则[e2]= ______.
四、解答题:本题共5小题,共77分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
15.(本小题13分)
已知数列{an}是等差数列,且a2=3,a11=3a4,设数列{an}前n项和为Sn,数列{cn}满足cn=2an⋅an+1+S2n.
(1)求数列{an}的通项公式及前n项和Sn;
(2)求数列{cn}的前n项和Tn.
16.(本小题15分)
已知四棱锥P−ABCD中,底面是边长为2的正方形,其他四个侧面都是腰长为 5的等腰三角形,点M为△PCD的重心.
(1)求证:AC⊥PD;
(2)经过点M及直线AB作截四棱锥的截面α,设截面α∩平面PCD=l,请画出直线l,判断直线l与平面PAB的位置关系,并进行证明;
(3)求二面角C−PB−D的余弦值.
17.(本小题15分)
现有标号依次为1,2,…,n的n个盒子,标号为1号的盒子里有2个红球和2个白球,其余盒子里都是1个红球和1个白球.现从1号盒子里取出2个球放入2号盒子,再从2号盒子里取出2个球放入3号盒子,…,依次进行到从n−1号盒子里取出2个球放入n号盒子为止.
(1)当n=2时,求2号盒子里有2个红球的概率;
(2)当n=3时,求3号盒子里的红球的个数ξ的分布列;
(3)记n号盒子中红球的个数为Xn,求Xn的期望E(Xn).
18.(本小题17分)
已知椭圆C1:x2a2+y2b2=1(a>b>0),左、右焦点分别为F1,F2,短轴的其中一个端点为B1,长轴端点为A1,A2,且△B1F1F2是面积为 3的等边三角形.
(1)求椭圆C1的方程及离心率;
(2)若双曲线C2以A1,A2为焦点,以F1,F2为顶点,点Q为椭圆C1与双曲线C2的一个交点,求△QA1A2的面积;
(3)如图,直线l:y=kx+m与椭圆C1有唯一的公共点M,过点M且与l垂直的直线分别交x轴,y轴于A(x,0),B(0,y)两点.当点M运动时,求点P(x,y)的轨迹方程.
19.(本小题17分)
已知函数f(x)=ex−blnxx−1.
(1)若b=e(e为自然对数的底数),求函数f(x)的极值;
(2)若b=1,函数g(x)=f(x)−ax有两个零点x1,x2(x1
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:集合A={1,2,4},B={x|x2−4x+m=0}.
若A∩B={1},则1∈A且1∈B,
可得1−4+m=0,解得m=3,
即有B={x|x2−4x+3=0}={1,3}.
故选:D.
由交集的定义可得1∈A且1∈B,代入二次方程,求得m,再解二次方程可得集合B.
本题考查了交集及其运算,考查了一元二次不等式的解法,是基础题.
2.【答案】A
【解析】解:z=1i+1=1−i(1+i)(1−i)=12−12i,其虚部为−12.
故选:A.
根据复数的四则运算,以及虚部的定义,即可求解.
本题主要考查复数的四则运算,以及虚部的定义,属于基础题.
3.【答案】A
【解析】解:由y2=8x可得抛物线的焦点F(2,0),准线方程为x=−2,
由抛物线焦半径公式得MF=xM+p2=xM+2=8⇒xM=6,
将x=6代入y2=8x得y=±4 3,
∴△MOF的面积为12|y| ⋅ OF=12×4 3×2=4 3,
故选:A.
先根据定义求出点M的横坐标,将其代入抛物线方程,求出点M的纵坐标,即可得出答案.
本题考查抛物线的性质,考查转化思想,考查运算能力,属于基础题.
4.【答案】C
【解析】解:对于A,因为f{x)=cs(sinx),
所以f(x+π2)=cs[sin(x+π2)]=cs(csx)≠f(x},故A不正确;
对于B,f(π2)=cs(sinπ2)=cs1≠0,故B不正确;
对于C,可得f(x+π)=cs[sin(x+π)]=cs(−sinx)=cs(sinx)=f(x),
f(−x+π)=cs[sin(−x+π)]=cs(sinx)=f(x),
所以f (x+π)=f(−x+π),
所以可得x=π是函数的对称轴,故C正确;
对于D,因为sinx∈[−1,1],
所以f(x)∈[csl,1],故D不正确.
故选:C.
利用函数的周期性和对称性即可逐项求解.
本题考查函数的周期性,对称性的判断,考查了函数思想,属于中档题.
5.【答案】C
【解析】解:由已知可得P(A)=0.4,P(B)=0.5,P(A|B)=0.6,
由P(A|B)=P(AB)P(B),可得P(AB)=P(B)P(A|B)=0.5×0.6=0.3,
∴在事件A发生的条件下,事件B发生的概率为:
P(B|A)=P(AB)P(A)=.
故选:C.
利用条件概率公式求出P(AB)的值,再利用条件概率公式可求出P(B|A)的值.
本题考查条件概率等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.
6.【答案】A
【解析】解:∵α为锐角,csα=45,
∴sinα= 1−cs2α=35,
∴tanα=sinαcsα=34.
∵tanβ=tan[α−(α−β)]=tanα−tan(α−β)1+tanαtan(α−β)=34+131−34×(−13)=139,
又β是锐角,
∴csβ=1 1+tan2β=1 1+(139)2=9 1050.
故选:A.
依题意,可求得sinα及tanα,利用两角差的正切可求得tanβ,由csβ=1 1+tan2β即可求得答案.
本题考查三角公式、三角函数式的恒等变形和运算能力,属于中档题.
7.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查了利用坐标解决问题的方法、基本不等式求最值的应用,属于中档题.
建立平面直角坐标系,可得出A,B,C,D的坐标,并设M,N点坐标,根据2AM+AN=1、AC=xAM+yAN可得相关等式,再根据基本不等式即可求出2x+3y的最小值.
【解答】
解:如图,建立平面直角坐标系,
则A(0,0),B(4,0),C(4,3),D(0,3),
设M(m,0),N(0,n),∵2AM+AN=1,∴2m+n=1,(0
∴x=4m,y=3n,
∴2x+3y=8m+9n=(8m+9n)(2m+n)=25+8nm+18mn≥25+2 8nm⋅18mn=25+24=49,当且仅当8nm=18mn,即m=27,n=37时即x=14,y=7时取等号,
故2x+3y的最小值为49.
故选:B.
8.【答案】C
【解析】解:要使函数F(x)=f(x)−g(x)有两个零点,即f(x)=g(x)有两个实根,
即ln(x+1)−x+1=aex−x+lna有两个实根,
即ex+lna+x+lna=ln(x+1)+x+1,整理为ex+lna+x+lna=eln(x+1)+ln(x+1),
设函数h(x)=ex+x,则上式为h(x+lna)=h(ln(x+1)),
因为h′(x)=ex+1>0恒成立,所以h(x)=ex+x单调递增,所以x+lna=hn(x+1),
所以只需使lna=ln(x+1)−x有两个根,设M(x)=ln(x+1)−x,
M′(x)=1x+1−1=−xx+1,
易知,函数M(x)的单调递增区间为(−1,0),单调递减区间为(0,+∞),
故函数M(x)在x=0处取得极大值,也是最大值,则M(x)max=M(0)=0,
当x→−1时,M(x)→−∞;当x→+∞时,M(x)→−∞,
要想lna=ln(x+1)−x有两个根,只需lna<0,解得0即a的取值范围是(0,1).
故选:C.
变形为f(x)=g(x)有两个实根,变形得到ex+lna+x+lna=eln(x+1)+ln(x+1),设h(x)=ex+x,则h(x+lna)=h(ln(x+1)),求导得到单调性,进而求出x+lna=ln(x+1),只需使lna=ln(x+1)−x有两个根,设M(x)=ln(x+1)−x,求导得到M(x)在x=0处取得极大值,M(x)max=M(0)=0,结合函数的走势,得到lna<0,求出a的取值范围.
本题主要考查利用导数研究函数的最值,函数的零点与方程根的关系,考查运算求解能力,属于中档题.
9.【答案】ABD
【解析】解:因为y=ex与y=−e−x在R上都是递增函数,故f(x)在R上单调递增,A正确;
因为f(x)g(x)=e2x−e−2x2,
所以f(−x)g(−x)=e−2x−e2x2=−f(x)g(x),即f(x)g(x)为奇函数,B正确;
因为f(x)=ex−e−x2为奇函数,图象关于原点对称,则其关于原点对称的函数为y=ex−e−x2,C错误;
g(2x)=e2x+e−2x2,[f(x)]2+[g(x)]2=12×e2x+e−2x−22+e2x+e2x+22×12=12(e2x+e−2x),D正确.
故选:ABD.
由已知结合基本初等函数的单调性及奇偶性检验各选项即可判断.
本题主要考查了函数奇偶性及单调性的判断及应用,属于中档题.
10.【答案】BCD
【解析】解:对于A,设椭圆的上顶点为C,
则在Rt△BOC中,
tan∠OCB=ab=2 2= 2< 3,
所以∠ACB<2π3,故A错误;
对于B,设点M(m,n),
则T(m,0),N(m,−n),m24+n22=1,
即4−m2=2n2,
TA⋅TB=−(2+m)(2−m)=m2−4=−2n2,
TM⋅TN=−n2,
所以TA⋅TB=2TM⋅TN,故B正确;
对于C,F(− 2,0),FM⋅FN
=(m+ 2,n)⋅(m+ 2,−n)=(m+ 2)2−n2
=(m+ 2)2−4−m22=32m2+2 2m,(−2
对于D,设椭圆的右焦点为F′,△FMN的周长为:|MF|+|NF|+|MN|
=4−|MF′|+4−|NF′|+|MN|=8−(|MF′|+|NF′|−|MN|)≤8,
当且仅当M,N,F′三点共线时,等号成立,故D正确.
故选:BCD.
对于A,判断∠ACB与2π3的大小,即tan∠OCB=ab=2 2= 2< 3,可判断A;对于B,设点M(m,n),
则T(m,0),N(m,−n),分别求出TA⋅TB和TM⋅TN,可判断B;对于C,求出FM⋅FN,利用二次函数求最值,可判断C;对于D,利用椭圆的定义,转化为求8−(|MF′|+|NF′|−|MN|)的最大值,可判断D.
本题考查椭圆的性质和定义,属中档题.
11.【答案】ABD
【解析】解:对A:a2n+2−2=12a2n+1+2n+1−2=12(a2n−4n)+2n−1=12a2n−1=12(a2n−2),
且a2−2=12×1+1−2=−12≠0,故数列{a2n−2}是等比数列,故A正确;
对B:a2−2=−12,a2n−2=−12⋅(12)n−1=−(12)n,a2n=2−(12)n,
由a2n=12a2n−1+2n−1,得a2n−1=6−4n−(12)n−1,故B正确;
对C:因为a2n+a2n−1=8−4n−3⋅(12)n,
所以S2n=(a1+a2)+(a3+a4)+⋯+(a2n−1+a2n)=8n−(4+4n)n2−32[1−(12)n]1−12
=−2n2+6n−3+32n,S8=−11+316>−11,故C错误;
对D:当n≥2时,{−2n2+6n−3}是单调递减数列,{32n}也是单调递减数列,
所以{S2n}是单调递减数列,故D正确.
故选:ABD.
对A:借助等比数列定义得出a2n+2−2=12(a2n−2)即可得;对B:借助所给条件计算即可得;对C:借助分组求和法计算即可得;对D:结合单调数列的定义计算即可得.
本题考查分段数列的运用,以及等比数列的通项公式和求和公式、数列的分组求和,考查转化思想和运算能力,属于中档题.
12.【答案】1
【解析】解:由题意,X~N(800,σ2),所以正态曲线关于直线X=800对称,
所以P(X<800)=0.5,因为P(X<801)=P(X<800)+P(800≤X<801)=0.6,
所以P(800≤X<801)=0.6−0.5=0.1,
由题意,Y~B(10,0.1),所以E(Y)=10×0.1=1.
故答案为:1.
由题中条件以及正态曲线的性质,可得正态曲线的对称轴方程,从而可知P(X<800)=0.5,再由P(800≤X<801)=P(X<801)−P(X<800),解出P(800
13.【答案】3π
【解析】【分析】
本题主要考查了棱锥的体积公式,考查了球的结构特征,及空间几何体的截面问题,属于中档题.
先求出球O的直径,再利用等体积法求出点D到平面AMN的距离,进而求出截面圆的半径,即可求解.
【解答】
解:由题设知球心O为PC中点,
所以球O的直径2R= 22+22+(2 2)2=4,
所以R=2,
所以球O的体积V=43πR3=323π,
设球心O到平面AMN的距离为d,截面圆的半径为r,
由题意可知,球心O到平面AMN的距离等于点D到平面AMN的距离,
在三棱锥D−AMN中,由等体积法得VD−AMN=VN−AMD,
即13S△AMN⋅d=13S△AMD⋅ND,
所以13×12× 2×2×d=13×12× 2× 2× 2,
解得d=1,
所以r2=R2−d2=4−1=3,
所以截面面积为πr2=3π.
故答案为:3π.
14.【答案】3
【解析】解:双曲线x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的渐近线方程为y=±bax,
设焦点F(c,0),由y=ba(x−c)和双曲线x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)解得交点A(a2+c22c,b(a2−c2)2ac),
同理可得B(a2+c22c,−b(a2−c2)2ac),
即有|AB|=b(a2−c2)ac=2a,
由b2=c2−a2,由e=ca,可得4e2=(e2−1)3,
由f(x)=(x2−1)3−4x2,可得f′(x)=6x(x2−1)−8x>0,x>1,f(x)递增.
又f(2)>0,f( 3)<0,
可得 3
求得双曲线的渐近线方程,由两直线平行的条件可得平行直线的方程,联立解得交点A,B的坐标,可得AB的长,结合a,b,c的关系和离心率公式,可得e的方程,运用零点存在定理,进而得到离心率的范围,推出结果.
本题考查双曲线的离心率的范围,注意运用渐近线方程和平行线的联立,以及离心率公式的运用,考查运算能力,属于中档题.
15.【答案】解:(1)数列{an}是等差数列,设公差为d,
由a2=3,a11=3a4,可得a1+d=3,a1+10d=3(a1+3d),
解得a1=1,d=2,
则an=1+2(n−1)=2n−1,Sn=n+12n(n−1)⋅2=n2;
(2)cn=2an⋅an+1+S2n=2(2n−1)(2n+1)+4n=(12n−1−12n+1)+4n,
则Tn=(1−13+13−15+...+12n−1−12n+1)+4(1−4n)1−4
=1−12n+1+4n+13−43=4n+13−13−12n+1.
【解析】(1)由等差数列的通项公式,解方程可得首项和公差,由等差数列的通项公式和求和公式,可得所求;
(2)由数列的分组求和与裂项相消求和,结合等比数列的求和公式,计算可得所求和.
本题考查等差数列和等比数列的通项公式和求和公式、数列的分组求和与裂项相消求和,考查方程思想和运算能力,属于中档题.
16.【答案】解:(1)证明:连接BD,交AC于点O,连接PO,
∵四边形ABCD为正方形,
∴AC⊥BD,且O为AC中点,
又PA=PC,∴PO⊥AC,
∵PO⊂平面PBD,BD⊂平面PBD,且PO∩BD=O,
∴AC⊥平面PBD,而PD⊂平面PBD,
∴AC⊥PD;
(2)在平面PCD内,过点M作CD的平行线,即为所求的直线l,且l//平面PAE.
证明如下:∵l//CD,CD//AB,∴//AB,
∵AB⊂平面PAB,l⊄平面PAB,
∴l//平面PAB;
(3)由(1)知AC⊥平面PBD,
∴AC⊥PB,过点O作ON⊥PB,N为垂足,连接CN,
∵ON⊥PB,AC∩ON=O,
∴PB⊥平面OCN,∴PB⊥NC,
∴∠CNO为二面角C−PB−D的平面角,
∵AB=2,PA=PB= 5,
∴OB= 2,PO= 3,ON=PO⋅OBPB= 3× 2 5= 305,
CN= ( 305)2+( 2)2=4 55,
cs∠CNO=ONCN= 305×54 5= 64,
∴二面角C−PB−D的余弦值为 64.
【解析】(1)根据已知得出AC⊥平面PBD,结合线面垂直的性质定理即可得证;
(2)在平面PCD内,过点M作CD的平行线,即为所求的直线l,且l//平面PAE,再结合线面平行性质定理即可得证;
(3)先证明∠CNO为二面角C−PB−D的平面角,再计算即可.
本题考查线线垂直、平行的判定以及二面角的计算,属于中档题.
17.【答案】解:(1)由题可知2号盒子里有2个红球的概率为P=C2lC21C42=23;
(2)由题可知,ξ可取1,2,3,
P(ξ=1)=C22C42×C32C42+C21C21C42×C22C42=736,
P(ξ=3)=C22C42×C33C42+C21C21C42×C22C42=736,
P(ξ=2)=1−P(ξ=1)−P(ξ=3)=1118,
所以3号盒子里的红球的个数ξ的分布列为:
(3)记an−1为第n(n≥2)号盒子有三个红球和一个白球的概率,则a1=16,
bn−1为第n(n≥2)号盒子有两个红球和两个白球的概率,则b1=23,b2=1118,
则第n(n≥2)号盒子有一个红球和三个白球的概率为1−an−1−bn−1,且bn−1=23bn−2+12an−2+12(1−an−2−bn−2)(n≥3),
化解得bn−1=16bn−2+12,
得bn−1−35=16(bn−2−35),b1−35=115,
而b2−35=16(b1−35),则数列{bn−35}为等比数列,首项为b1−35=115,公比为16,
所以bn=35+115(16)n−1,
又由an−1=16bn−2+12an−2,求得an=15−15(16)n,
因此E(Xn)=1×an−1+2×bn−1+3×(1−an−1−bn−1)=3−2an−1−bn−1=2.
【解析】(1)由古典概率模型进行求解;
(2)ξ可取1,2,3,求出对应的概率,再列出分布列即可;
(3)记an−1−为第n(n≥2)号盒子有三个红球和一个白球的概率,bn−1为第n(n≥2)号盒子有两个红球和两个白球的概率,则第n(n≥2)号盒子有一个红球和三个白球的概率为1−an−1−bn−1,且bn−1=23bn−2+12an−2+12(1−an−2−bn−2)(n≥3),化解得bn−1=16bn−2+12,即可求解.
本题考查了古典概率模型和离散型随机变量的分布列,属于难题.
18.【答案】解:(1)因为△B1F1F2是面积为 3的等边三角形,
所以a=2c 34a2= 3a2=b2+c2,
解得a=2,b= 3,c=1,
则椭圆C1的方程为x24+y23=1,离心率e=ca=12;
(2)易知双曲线C2的方程为x2−y23=1,
联立x2−y23=1x24+y23=1,解得y=±3 55,
则△QA1A2的面积S=12|A1A2|⋅|y|=12⋅4⋅3 55=6 55;
(3)联立y=kx+mx24+y23=1,消去y并整理得(3+4k2)x2+8kmx+(4m2−12)=0,
此时Δ=0,
整理得m2=3+4k2,
不妨设M(x0,y0),
此时x0=−4km3+4k2=−4km,y0=m2−4k2m=3m,
易知直线AB的方程为y=−1k(x−x0)+y0,
令x=0,
解得y=x0k+y0=−1m,
即B(0,−1m),
令y=0,
解得x=ky0+x0=−km,
即A(−km,0),
此时P(−km,−1m),
易得4x2=4k2m23y2=3m2,
整理得4x2+3y2=1.
故点P(x,y)的轨迹方程为4x2+3y2=1.
【解析】(1)由题意,根据题目所给信息以及a,b,c之间的关系列出等式求出a,b,c的值,进而即可求解;
(2)先得到双曲线C2的方程,将双曲线方程与椭圆方程联立,求出y=±3 55,再代入三角形面积公式中即可求解;
(3)将直线方程与椭圆方程联立,根据判别式为0得到m2=3+4k2,设出点M的坐标和直线AB的方程,得到A,B两点的坐标,推出点P的坐标,进而可得点P的轨迹方程.
本题考查椭圆的方程以及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.
19.【答案】解:(1)函数f(x)=ex−elnxx−1,定义域为(0,+∞),
则f′(x)=x2ex−e+elnxx2,
令h(x)=x2ex−e+elnx,则h′(x)=(x2+2x)ex+ex>0,
∴h(x)在(0,+∞)上单调递增,
由h(1)=0可得,当x∈(0,1)时,h(x)<0,f′(x)<0,f(x)单调递减;当x∈(1,+∞)时,h(x)>0,f′(x)>0,f(x)单调递增,
∴f(x)的极小值为f(1)=e−1,无极大值;
(2)∵g(x)=ex−lnxx−1−ax=ex−lnx+x+ax,
令g(x)=0,可得xex−lnx−x−a=0,
原题意等价于xex−(lnx+x)−a=0有两个正根x1,x2,0
当x>0时,t′=(x+1)ex>0恒成立,故t=xex在(0,+∞)上单调递增,
对于t1=x1ex,t2=x2ex2,由0
令u=t2t1,由0
由u=t2t1lnt2t1=t2−t1,整理可得t1=lnuu−1t2=ulnuu−1,
x1ex1+2x2ex2=t1+2t2=(2u+1)lnuu−1>m,
原题意等价于当u>1时,(2u+1)lnuu−1>m恒成立,等价于当u>1时,(2u+1)lnu−m(u−1)>0恒成立,
令F(u)=(2u+1)lnu−m(u−1),则F′(u)=2lnu+1u+2−m,
∵F(1)=0,则F′(1)=3−m≥0,
解得m≤3,
当m≤3时,令φ(u)=F′(u),
则当u>1时,φ′(u)=2u−1u2>0恒成立,
故φ(u)在(1,+∞)上单调递增,则φ(u)>φ(1)=3−m≥0,
即当u>1时,F′(u)>0恒成立,
故F(u)在(1,+∞)上单调递增,
则F(u)>F(1)=0,可知m≤3符合题意,
综上所述:实数m的取值范围为(−∞,3].
【解析】(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)令g(x)=0,可得ex−lnx−x−a=0,原题意等价于xex−(lnx+x)−a=0有两个正根x1,x2,0
本题主要考查了利用导数研究函数的单调性和极值,考查了函数的恒成立问题,属于中档题.ξ
1
2
3
P
736
1118
736
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