2023-2024学年江苏省常州一中高二(下)段考数学试卷(6月份)(含答案)
展开1.设集合A={−1,0,1},B={x|lg(x+2)>0},则A∩B=( )
A. {−1,0,1}B. {0,1}C. {1}D. (−1,+∞)
2.已知a=(1,2,−y),b=(x,1,2),且2b//(a−b),则( )
A. x=13,y=1B. x=12,y=−4C. x=2,y=−14D. x=1,y=−1
3.设a>0,b>0,且a+2b=1,则lg2a+lg2b的( )
A. 最小值为−3B. 最小值为3C. 最大值为−3D. 最大值为3
4.函数y=3x−3−xcsx在区间−π2,π2的图象大致为( )
A. B.
C. D.
5.设随机变量ξ~N(μ,4),函数f(x)=x2+2x−ξ没有零点的概率是0.5,则P(1<ξ≤3)=( )
附:随机变量ξ服从正态分布N(μ,σ2),P(μ−σ<ξ<μ+σ)=0.6827,P(μ−2σ<ξ<μ+2σ)=0.9545.
A. 0.1587B. 0.1359C. 0.2718D. 0.3413
6.若过点(1,b)可以作曲线y=ln(x+1)的两条切线,则( )
A. ln2ln2C. 01
7.泊松分布是统计学里常见的离散型概率分布,由法国数学家泊松首次提出.泊松分布的概率分布列为P(X=k)=λkk!e−λ(k=0,1,2,…),其中e为自然对数的底数,λ是泊松分布的均值.已知某种商品每周销售的件数相互独立,且服从参数为λ(λ>0)的泊松分布.若每周销售1件该商品与每周销售2件该商品的概率相等,则两周共销售2件该商品的概率为( )
A. 2e4B. 4e4C. 6e4D. 8e4
8.已知函数f(x)的定义域为R,且满足f(x)+f(3−x)=4,f(x)的导函数为g(x),函数y=g(1+3x)−1为奇函数,则f(32)+g(2024)=( )
A. −3B. 3C. −1D. 1
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.下列说法正确的是( )
A. “x>2”是“1x<12”的充分不必要条件
B. 命题“∃x>1,x2−2ax−1<0”的否定是∀x≤1,x2−2ax−1≥0
C. 已知幂函数f(x)=k⋅xα的图象过点(12, 22),则k+α=32
D. 已知随机变量X服从两点分布,且P(X=0)=0.6,P(X=1)=0.4,令Y=3X−2,则P(Y=−2)=0.6
10.如图,已知斜三棱柱ABC−A1B1C1中,∠BAC=π2,∠BAA1=2π3,∠CAA1=π3,AB=AC=1,AA1=2,点O是B1C与BC1的交点.下列选项中正确的有( )
A. AO=12(AB+AC+AA1)B. |AO|=32
C. 直线AO与BC所成的角的余弦值 33D. 平面ABC与平面B1BCC1不垂直
11.在一个有限样本空间中,假设P(A)=P(B)=P(C)=13,且A与B相互独立,A与C互斥,则( )
A. P(A∪B)=23
B. P(C−|A)=2P(A|C−)
C. P(C−|(AB))=1
D. 若P(C|B)+P(C|B−)=12,则P(BC)=0
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.某保险公司把被保险人分为3类:“谨慎的”“一般的”“冒失的”.统计资料表明,这3类人在一年内发生事故的概率依次为0.05,0.15和0.30.如果“谨慎的”被保险人占20%,“一般的”被保险人占50%,“冒失的”被保险人占30%,则一个被保险人在一年内出事故的概率是______.
13.若不等式a+|x2−1x|≥2|lg2x|在x∈(12,2)上恒成立,则实数a的取值范围为______.
14.如图,已知点A是圆台O1O的上底面圆O1上的动点,B,C在下底面圆O上,AO1=1,OO1=2,BO=3,BC=2 5,则直线AO与平面O1BC所成角的正弦值的最大值为______.
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)
已知集合A={x|1≤x≤4},B={x|x2−2mx+m2−1≤0}.
(1)命题p:x∈A,命题q:x∈B,且p是q的必要不充分条件,求实数m的取值范围;
(2)函数y=lg2(ax2−2x+2)的定义域为C,若A∩C≠⌀,求实数a的取值范围.
16.(本小题15分)
设函数f(x)=−2x+a2x+1+b(a>0,b>0).
(1)若函数f(x)是奇函数,求a与b的值;
(2)在(1)的条件下,判断并证明函数f(x)的单调性,并求不等式f(x)>−16的解集.
17.(本小题15分)
如图,三棱柱ABC−A1B1C1中,∠A1AC=60°,AC⊥BC,A1C⊥AB,AC=1,AA1=2.
(1)求证:A1C⊥平面ABC;
(2)若直线BA1与平面BCC1B1所成角的正弦值为 34,求二面角A1−BB1−C的余弦值.
18.(本小题17分)
在某数字通信中,信号的传输包含发送与接收两个环节.每次信号只发送0和1中的某个数字,由于随机因素干扰,接收到的信号数字有可能出现错误.已知发送信号0时,接收为0和1的概率分别为α(0<α<1),1−α;发送信号1时,接收为1和0的概率分别为β(0<β<1),1−β.假设每次信号的传输相互独立.
(1)当连续三次发送信号均为0时,设其相应三次接收到的信号数字均相同的概率为f(α),求f(α)的最小值;
(2)当连续四次发送信号均为1时,设其相应四次接收到的信号数字依次为x1,x2,x3,x4,记其中连续出现相同数字的次数的最大值为随机变量X(x1,x2,x3,x4中任意相邻的数字均不相同时,令X=1),若β=23,求X的分布列和数学期望.
19.(本小题17分)
已知函数f(x)=(x3−6x2+3x+t)ex,t∈R.
(1)若函数y=f(x)依次在x=a,x=b,x=c(a①求t的取值范围;
②若a+c=2b2,求t的值.
(2)若存在实数t∈[0,2],使对任意的x∈[1,m],不等式f(x)≤x恒成立.求正整数m的最大值.
答案和解析
1.【答案】B
【解析】【分析】
先由对数函数的性质求出集合B,再利用集合间的交集运算求解即可.
本题主要考查了集合间的基本运算,属于基础题.
【解答】
解:由lg(x+2)>0,可得x+2>1,∴x>−1,
∴B={x|x>−1},
∴A∩B={0,1},
故选B.
2.【答案】B
【解析】解:a=(1,2,−y),b=(x,1,2),且2b//(a−b),
则2b=(2x,2,4),a−b=(1−x,1,−y−2),
∵2b//(a−b),
∴2b=λ(a−b),即2x=λ(1−x)2=λ4=λ(−y−2),解得x=12y=−4λ=2.
故选:B.
根据已知条件,结合空间向量平行的性质,即可求解.
本题主要考查空间向量平行的性质,属于基础题.
3.【答案】C
【解析】解:由题意可得a+2b=1≥2 2ab,当且仅当a=2b时等号成立,
此时ab≤18,
所以lg2a+lg2b=lg2ab≤lg218=−3,即lg2a+lg2b的最大值为−3.
故选:C.
由a+2b=1以及基本不等式求出ab的最大值,由此求出lg2a+lg2b的最大值,即可求解.
本题考查了对数的运算性质,涉及到基本不等式的应用,属于基础题.
4.【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.
5.【答案】B
【解析】解:由f(x)=x2+2x−ξ没有零点的概率是0.5,
由f(x)无零点得Δ=4+4ξ<0,得ξ<−1,
可知P(ξ<−1)=0.5,故μ=−1,结合σ=2,
P(1<ξ≤3)=P(μ−2σ<ξ<μ+2σ)−P(μ−σ<ξ<μ+σ)2=0.1359.
故选:B.
先根据f(x)=x2+2x−ξ没有零点的概率是0.5,求出均值,然后再根据σ,2σ,3σ的性质求解.
本题考查了正态分布的性质和应用,以及函数的零点的性质,属于中档题.
6.【答案】B
【解析】解:在曲线y=ln(x+1)上任取一点Q(t,ln(t+1)),
又由y=ln(x+1),可得y′=1x+1,
则曲线y=ln(x+1)在点Q处的切线方程为y−ln(t+1)=1t+1(x−t).
将点(1,b)代入切线方程可得b=1−tt+1+ln(t+1),
令函数f(t)=1−tt+1+ln(t+1),t∈(−1,+∞),
则f′(t)=−2(t+1)2+1t+1=t−1(t+1)2.
当t<1时,f′(t)<0,此时f(t)单调递减,
当t>1时,f′(t)>0,此时f(t)单调递增,
所以f(t)min=f(1)=ln2.
由题意可知,直线y=b与f(t)的图象有两个交点,则b>ln2.
故选:B.
在曲线y=ln(x+1)上任取一点Q(t,ln(t+1)),求得切线方程,代入点(1,b),可得b=1−tt+1+ln(t+1),令函数f(t)=1−tt+1+ln(t+1),t∈(−1,+∞),求得函数f(t)的单调性和最值,由此可得b的范围.
本题考查导数的综合运用,考查运算求解能力,属于中档题.
7.【答案】D
【解析】解:由题意可得,P(X=1)=P(X=2),即λeλ=λ22eλ,解得λ=2,
故P(X=k)=2kk!e−2,
P(X=0)=200!e−2=1e2,P(X=1)=211!e−2=2e2,P(X=2)=222!e−2=2e2,
故两周销售2件的概率P=C21⋅1e2⋅2e2+C22(2e2)2=8e4.
故选:D.
根据已知条件,解方程可得,λ=2,即可求解对应的概率.
本题主要考查概率的求解,考查转化能力,属于基础题.
8.【答案】B
【解析】解:根据题意,f(x)满足f(x)+f(3−x)=4,令x=32可得:f(32)+f(3−32)=f(32)+f(32)=4,则有f(32)=2;
又由f(x)+f(3−x)=4,两边同时求导可得:f′(x)−f′(3−x)=0,即g(x)=g(3−x)①,
又由函数y=g(1+3x)−1为奇函数,即g(x)的图象关于点(1,−1)对称,则有g(x)+g(2−x)=−2②,且g(1)=−1,
联立①②可得:g(3−x)+g(2−x)=−2,变形可得g(x)+g(x+1)=−2,
则有g(x+1)+g(x+2)=−2,
综合可得:g(x+2)=g(x),即函数g(x)是周期为2的周期函数,
g(2024)=g(2)=−g(1)=1.
故f(32)+g(2024)=2+1=3.
故选:B.
根据题意,利用赋值法分析f(32)的值,对f(x)+f(3−x)=4求导,结合g(x)的对称性分析g(x)的周期,分析求出g(2024)的值,即可得答案.
本题考查函数的奇偶性和对称性,涉及导数的计算,属于中档题.
9.【答案】ACD
【解析】解:当x>2时,能推出1x<12,充分性成立,
当x<0时,满足1x<12,但x>2不成立,故必要性不成立,故A正确;
“∃x>1,x2−2ax−1<0”的否定是∀x>1,x2−2ax−1≥0,故B错误;
幂函数f(x)=k⋅xα的图象过点(12, 22),
则k=1,(12)α= 22,解得α=12,
故k+α=32,故C正确;
P(X=0)=0.6,令Y=3X−2,
则P(Y=−2)=P(X=0)=0.6,故D正确.
故选:ACD.
对于A,结合特殊值法,判断充分性、必要性,即可求解;
对于B,结合命题否定的定义,即可求解;
对于C,结合否函数的定义,即可求解;
对于D,根据P(Y=−2)=P(X=0),即可求解.
本题主要考查概率与统计的知识,属于基础题.
10.【答案】AC
【解析】解:对于A,AO=AB+BO=AB+12(BC+CC1)=AB+12(AC−AB+AA1)=12(AC+AB+AA1),故A正确;
对于B,∵AO=12(AB+AC+AA1),
∴|AO|2=14|AB+AC+AA1|2=14(|AB|2+|AC|2+|AA1|2+2|AB|⋅|AC|⋅cs∠BAC+2|AB|⋅|AA1|⋅cs∠BAA1+2|AC|⋅|AA1|
=14(1+1+4+2×1×2×(−12)+2×1×2×12)=32,
∴|AO|= 62,故B错误;
对于C,AO⋅BC=12(AB+AC+AA1)⋅(AC−AB)=12(AB⋅AC+|AC|2+AA1⋅AC−|AB|2−AC⋅AB−AA1⋅AB)
=12(2×12+2×12)=1,
|BC|= 2,cs〈AO,BC〉=AO⋅BC|AC|⋅|BC|=1 62× 2= 33,故C正确;
对于D,取BC的中点E,连接AE,
∵AB=AC,∴AE⊥BC,且AE=12(AB+AC),
又AE⋅BB1=12(AB+AC)⋅AA1=0,∴AE⊥BB1,
∵BC∩BB1=B,BC,BB1⊂平面BB1C1C,∴AE⊥平面BB1C1C,
又AE⊂平面ABC,∴平面ABC与平面B1BCC1垂直,故D错误.
故选:AC.
对于A,根据AO=AB+BO=AB+12(BC+CC1)依次改写即可;
对于B,根据|AO|2=14|AB+AC+AA1|2计算即可;
对于C,根据cs〈AO,BC〉=AO⋅BC|AC|⋅|BC|计算即可;
对于D,取BC的中点E,连接AE,证AE⊥BC,AE⊥BB1即可.
本题考查向量线性运算法则、向量数量积公式、向量夹角余弦公式、异面直线所成角、线面垂直的判定与性质等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.
11.【答案】BCD
【解析】解:对于A,A与B相互独立,则P(AB)=P(A)P(B)=13×13=19,
P(A∪B)=P(A)+P(B)−P(AB)=13+13−19=59,A错误;
对于B,因为A与C互斥,所以A⊆ C−.
所以P(C−|A)=P(C−A)P(A)=3P(C−A),P(A|C−)=P(CA)P(C)=P(C−A)P(C−)=P(C−A)1−13=32P(C−A),
所以P(C−|A)=2P(A|C−),B正确;
对于C,P(C−|AB)=P(C−AB)P(AB),因为A与C互斥,即A发生则C一定不发生,
所以P(C−A)=P(A),所以P(C−|AB)=P(C−AB)P(AB)=P(AB)P(AB)=1,C正确;
对于D,显然P(C)=P(BC)+P(B−C)=13,即P(B−C)=13−P(BC),
由P(C|B)+P(C|B−)=12,得P(CB)P(B)+P(CB−)P(B−)=3P(BC)+32[13−P(BC)]=12,
解得P(BC)=0,D正确.
故选:BCD.
A与B相互独立,则P(AB)=P(A)P(B),又因为P(A∪B)=P(A)+P(B)−P(AB)可判断A选项;由条件概率的运算P(B|A)=P(BA)P(A)判断B选项;因为A与C互斥,即A发生则C一定不发生,故P(CA)=P(A)可判断C选项;P(BC)=0,即B与C互斥判断D.
本题主要考查条件概率,独立事件和互斥事件,属于中档题.
12.【答案】0.175
【解析】解:一个被保险人在一年内出事故的概率为0.2×0.05+0.5×0.15+0.3×0.3=0.175.
故答案为:0.175.
利用相互独立事件概率乘法公式求解.
本题考查概率的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意相互独立事件概率乘法公式的灵活运用.
13.【答案】a≥1
【解析】解:不等式即为a≥−|x2−1x|+2|lg2x|,在x∈(12,2)上恒成立.
而函数f(x)=−|x2−1x|+2|lg2x|=x 12
故答案为:a≥1
先分离常数,然后构造函数,因为构造的函数中含有绝对值,所以要对给定的区间分段去掉绝对值变成分段函数,根据图象可求出最大值,这样就可以求出参数的取值范围.
本题主要考查了函数恒成立问题,方法是分离常数之后构造函数,转化为函数求最值问题,本题中含绝对值,所以考虑先取绝对值.
14.【答案】3 1010
【解析】解:连接OC,过C作CH垂直于BO的延长线于点H,以O为坐标原点,建立空间直角坐标系如下所示:
在三角形OBC中,因为OB=3,OC=3,BC=2 5,
故csB=OB2+BC2−OC22OB⋅BC=9+20−92×3×2 5= 53,
则BH=BC⋅csB=2 5× 53=103,
则CH= BC2−BH2= 20−1009=4 53,
OH=BH−OB=13,
故点C(−13,4 53,0),又B(3,0,0),O(0,0,0),O1(0,0,2),
设点A(m,n,2),m,n∈[−1,1],由O1A=1,
则可得m2+n2=1,
BC=(−103,4 53,0),BO1=(−3,0,2),
设平面O1BC的法向量m=(x,y,z),
则m⋅BC=0m⋅BO1=0,即−103x+4 53y=0−3x+2z=0,
取y= 5,则x=2,z=3,
故平面O1BC的法向量m=(2, 5,3),
又OA=(m,n,2),
设直线AO与平面O1BC所成角为θ,θ∈[0,π2]′
则sinθ=|cs〈OA,m〉|=|m||OA||m||OA|=|2m+ 5n+6|3 2× m2+n2+4=|2m+ 5n+6|3 10,
因为m,n∈[−1,1],且m2+n2=1,
故令m=csα,n=sinα,α∈0,2π),
则2m+ 5n+6= 5sinα+2csα+6=3sin(α+φ)+6,tanφ=2 55,φ∈(−π2,π2),
又α∈0,2π),所以sin(α+φ)∈[−1,1],
故3sin(α+φ)+6∈[3,9],
也即2m+ 5n+6∈[3,9],
所以sinθ的最大值为93 10=3 1010.
故答案为:3 1010.
以O为坐标原点,建立空间直角坐标系,求得对应点的坐标,设出未知点的坐标,利用向量法求线面角正弦值的最大值,再求余弦值的最小值即可.
本题考查线面角的计算利用三角函数最值的应用,属于中档题.
15.【答案】解:(1)由x2−2mx+m2−1≤0得[x−(m+1)][x−(m−1)]≤0,
得m−1≤x≤m+1,即B=[m−1,m+1],
若p是q的必要非充分条件,则B⊆A,
则m+1≤4m−1≥1,解得2≤m≤3,即实数m的取值范围是[2,3].
(2)因为函数y=lg2(ax2−2x+2)的定义域为C,
若A∩C≠⌀,则ax2−2x+2>0在[1,4]内有有解,
所以a>−2x2+2x在[1,4]内有有解,
令t=1x,t∈[14,1],
则y=−2x2+2x=−2t2+2t,
根据二次函数的性质可知,当t=1或14时,函数取得最小值0,
故a>0,
所以a的范围为{a|a>0}.
【解析】(1)先求出集合B,然后结合充分必要性与集合包含关系的转化即可求解;
(2)若A∩C≠⌀,则ax2−2x+2>0在[1,4]内有解,即a>−2x2+2x在[1,4]内有解,然后结合存在性问题与最值关系的转化即可求解.
本题主要考查了充分必要性与集合包含关系的转化,还考查了存在性问题与最值关系的转化,属于中档题.
16.【答案】解:(1)由函数f(x)是奇函数,得f(−x)=−f(x),
即−2−x+a2−x+1+b=−−2x+a2x+1+b对定义域内任意实数x都成立,
整理得(2a−b)⋅22x+(2ab−4)⋅2x+(2a−b)=0对定义域内任意实数x都成立,
∴2a−b=02ab−4=0,
解得a=−1b=−2或a=1b=2,
经检验a=1b=2符合题意.
(2)由(1)可知f(x)=−2x+12x+1+2=12(−1+22x+1),
易判断f(x)为R上的减函数,
证明:∵2x+1在定义域R上单调递增且2x+1>0,
∴22x+1在定义域R上单调递减,且22x+1>0,
∴f(x)=−2x+12x+1+2=12(−1+22x+1)在R上单调递减.
由f(1)=−16,不等式f(x)>−16,
等价为f(x)>f(1),
由f(x)在R上的减函数可得x<1.
另解:由f(x)>−16得,即12(−1+22x+1)>−16,
解得2x<2,∴x<1.
即不等式的解集为(−∞,1).
【解析】(1)根据奇函数的性质建立方程即可求a与b的值;
(2)根据函数单调性的定义或性质证明函数f(x)的单调性,并利用单调性的性质解不等式f(x)>−16.
本题主要考查函数奇偶性的应用,以及函数单调性的证明和应用,考查函数性质的综合应用.
17.【答案】(1)证明:因为∠A1AC=60°,AC=1,AA1=2,由余弦定理得A1C= 12+22−2⋅1⋅2⋅cs60°= 3,
所以A1A2=A1C2+AC2,所以A1C⊥AC,又因为A1C⊥AB,
又因为AC∩AB=A,所以A1C⊥平面ABC.
(2)解:由已知和(1)得,CA、CB、CA两两垂直,
建立如图所示的空间直角坐标系,
A(1,0,0),C(0,0,0),B(0,t,0),A1(0,0, 3),C1(−1,0, 3),B1(−1,t, 3),
BC=(0,−t,0),BB1=(−1,0, 3),BA1=(0,−t, 3),
设平面BCC1B1和平面A1BB1的法向量分别为m=(x,y,z),n=(u,v,w,),
BC⋅m=−ty=0BB1⋅m=−x+ 3z=0,令z=1,m=( 3,0,1),
BA1⋅n=−tv+ 3w=0BB1⋅n=−u+ 3w=0,令w=t,n=( 3t, 3,t),
直线BA1与平面BCC1B1所成角的正弦值为|BA1⋅m||BA1|⋅|m|= 3 t2+3⋅2= 34,解得t=1,
m=( 3,0,1),n=( 3, 3,1),
所以二面角A1−BB1−C的余弦值为|m⋅n||m|⋅|n|=42⋅ 7=2 77.
【解析】(1)根据直线与平面垂直的判定定理证明;(2)用向量数量积计算直线与平面成角的正弦值和二面角的余弦值.
本题考查了直线与平面的位置关系,考查了直线成平面成角和二面角的计算问题,属于中档题.
18.【答案】解:(1)由题可知f(α)=α3+(1−α)3=3α2−3α+1=3(α−12)2+14,
因为0<α<1,所以当α=12时,f(α)的最小值为14;
(2)由题设知,X的可能取值为1,2,3,4,
①当X=1时,相应四次接收到的信号数字依次为0101或1010,
所以P(X=1)=23×13×23×13+13×23×13×23=881,
②当X=2时,相应四次接收到的信号数字依次为0010,或0100,或1101,或1011,或1001,或0110,或1100,或0011,
所以P(X=2)=(23)2×13×23×2+(13)2×23×13×2+(13)2×(23)2×4=3681=49,
③当X=3时,相应四次接收到的信号数字依次为1110,或0111,或0001,或1000,
所以P(X=3)=(13)3×23×2+13×(23)3×2=2081,
④当X=4时,相应四次接收到的信号数字依次为0000,或1111,
所以P(X=4)=(13)4+(23)4=1781,
所以X的分布列为:
期望E(X)=1×881+2×38+3×2081+4×1781=20881.
【解析】(1)由独立乘法、互斥加法得函数f(α)表达式,进一步即可求解最小值;
(2)X的可能取值为1,2,3,4,由独立乘法、互斥加法公式求出对应的概率,进而得分布列以及数学期望.
本题考查了概率的求解以及离散型随机变量的分布列和期望,属于中档题.
19.【答案】解:(1)①f′(x)=(3x2−12x+3)ex+(x3−6x2+3x+t)ex=(x3−3x2−9x+t+3)ex
∵f(x)有3个极值点,
∴x3−3x2−9x+t+3=0有3个根a,b,c.
令g(x)=x3−3x2−9x+t+3,g′(x)=3x2−6x−9=3(x+1)(x−3),
g(x)在(−∞,−1),(3,+∞)上递增,(−1,3)上递减.
∵g(x)有3个零点∴g(−1)>0g(3)<0∴−8
∴x3−3x2−9x+t+3=(x−a)(x−b)(x−c)=x3−(a+b+c)x2+(ab+bc+ac)x−abc
∴a+b+c=3ab+ac+bc=−9t+3=−abc
∴b=1或−32(舍∵b∈(−1,3))
∴a=1−2 3b=1c=1+2 3∴t=8
(2)不等式f(x)≤x,即(x3−6x2+3x+t)ex≤x,即t≤xe−x−x3+6x2−3x.
转化为存在实数t∈[0,2],使对任意的x∈[1,m],
不等式t≤xe−x−x3+6x2−3x恒成立.
即不等式0≤xe−x−x3+6x2−3x在x∈[1,m]上恒成立.
即不等式0≤e−x−x2+6x−3在x∈[1,m]上恒成立.
设φ(x)=e−x−x2+6x−3,则φ′(x)=−e−x−2x+6.
设r(x)=φ′(x)=−e−x−2x+6,则r′(x)=e−x−2,因为1≤x≤m,有r′(x)<0.
故r(x)在区间[1,m]上是减函数.
又r(1)=4−e−1>0,r(2)=2−e−2>0,r(3)=−e−3<0
故存在x0∈(2,3),使得r(x0)=φ′(x0)=0.
当1≤x
从而y=φ(x)在区间[1,x0]上递增,在区间[x0,+∞)上递减.
又φ(1)=e−1+4>0,φ(2)=e−2+5>0,φ(3)=e−3+6>0,φ(4)=e−4+5>0,φ(5)=e−5+2>0,φ(6)=e−6−3<0.
所以当1≤x≤5时,恒有φ(x)>0;
当x≥6时,恒有φ(x)<0;
故使命题成立的正整数m的最大值为5.
【解析】(1)①根据极值点是导函数的根,据方程的根是相应函数的零点,结合函数的单调性写出满足的不等式解出t的范围,②将三个极值点代入导函数得到方程,左右两边各项的对应系数相等,列出方程组,解出t值.
(2)先将存在实数t∈[0,2],使不等式f(x)≤x恒成立转化为将t看成自变量,f(x)的最小值)≤x;再构造函数,通过导数求函数的单调性,求函数的最值,求出m的范围.
本题考查利用导数求函数的极值、极值点是导函数的根、解决不等式恒成立常用的方法是构造函数利用导数求函数的最值.X
1
2
3
4
P
881
49
2081
1781
2023-2024学年江苏省常州一中高二(下)期中数学试卷(含解析): 这是一份2023-2024学年江苏省常州一中高二(下)期中数学试卷(含解析),共16页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
江苏省常州高级中学2023-2024学年高二下学期3月阶段考试数学试卷(PDF版附解析): 这是一份江苏省常州高级中学2023-2024学年高二下学期3月阶段考试数学试卷(PDF版附解析),共23页。
2023-2024学年江苏省常州一中高一(下)段考数学试卷(3月份)(含解析): 这是一份2023-2024学年江苏省常州一中高一(下)段考数学试卷(3月份)(含解析),共15页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。