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数学-2022年高考考前押题密卷(新高考Ⅰ卷)(全解全析)
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这是一份数学-2022年高考考前押题密卷(新高考Ⅰ卷)(全解全析),共11页。试卷主要包含了单项选择题,多项选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
2022 年高考考前押题密卷(新高考Ⅰ卷)
数学·全解全析
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
A
D
A
B
C
B
D
D
BC
ACD
AB
ABC
一、单项选择题:本题共 8 小题,每小题 5 分,共 40 分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的.
1.【答案】A
【解析】因为 A = {x | -2 < x < 2} , B = {x | 0 £ x £ 4} ,所以 A∪B=(-2,4].故选 A. 2.【答案】D
【解析】因为 z = 1 - i ,所以 2z - iz =2(1 - i) - i(1 + i)=3 - 3i ,
所以| 2z - iz |=
32 + (-3)2 =3
.故选 D.
2
1 -sin a+
2
æ p ö
ç 4 ÷
è
ø
3.【答案】A
aÎæ p , p ö
p æ p , 3p ö
æ p ö 3
【解析】由
ç 4 2 ÷ ,得a+ 4 Îç 2 4
÷ ,则cosça+ 4 ÷ = -
= - ,
5
è ø è ø è ø
cosa= cos éæa+ p ö - pù = cos æa+ p öcos p + sin æa+ p ösin p = - 3´
2 + 4´ 2 = 2 .
êç 4 ÷ 4 ú
ç 4 ÷ 4 ç 4 ÷
4 5 2 5 2 10
故选 A. 4.【答案】B
ëè ø û
è ø è ø
【解析】设正项等比数列{an }的公比为 q (q > 0) .
由a = a4 可得: a = q2 ,所以a = q, a
= 1.
a
3 3 2 1
2
所以 S
= a + a + a = 1 + q + q2 = 7 ,解得: q = 2 ( q = -3 舍去),
3 1 2 3
所以a = a q4 = 1´ 24 = 16 .故选 B.
5 1
5. 【答案】C
3
2 4 3
【解析】从这三类乐器中各选 1 种乐器的选法有C1 C1 C1 = 24(种),将 3 种乐器分配给甲、乙、丙三位同学演奏的方法有A3 = 6 (种),因此不同的分配方案共有24´ 6 = 144 (种).故选 C.
6. 【答案】B
【解析】由题知Ta = 25 ℃,由一杯 80℃的热水降至 75℃大约用时 1 分钟,
1 1
可得75 - 25 = æ 1 öh ( 80 - 25) ,所以æ 1 ö h = 50 = 10 ,
2
2
ç ÷ ç ÷
è ø è ø
55 11
t t
又水温从 75℃降至 45℃,所以45 - 25 = æ 1 ö h (75 - 25 ) ,即æ 1 ö h = 20 = 2 ,
2
2
è ø
ç ÷
è ø
t
t é 1 ù t
ç ÷ 50 5
所以æ 1 ö h = êæ 1 ö h ú
= æ 10 ö
= 2 ,
ç 2 ÷ êç 2 ÷ ú ç 11 ÷ 5
è ø è ø è ø
ë û
=
lg 2
所以t = log 2
5
10
11
5
lg 10
11
= 2 lg 2 -1 » 2 ´ 0.3 -1 = 10 ,
1 - lg11 1 -1.04
所以水温从 75℃降至 45℃,大约还需要 10 分钟.故选 B.
7. 【答案】D
【 解 析 】 因 为
(x2 + x + 1 )5
4
= [(x + 1 )2 ]5 = (x + 1 )10
2 2
, 所 以
(x + 1 )10
2
展 开 式 的 通 项 公 式 为
T = Cr x10-r × 1 r ,当10 - r = 7 时, r = 3 , T
( )
= C3 x7 ×
1 3 , 则 3
1 3 = 15 ,x7 的系数为 15.
r +1 10 2
8. 【答案】D
4 10 ( 2)
C10 ( 2)
【解析】由题知 f ( x ) 是定义域为 R 的偶函数.
= æ 1 ö æ - 1 ö
a f ç log ÷ = f ç log 1 3 2 ÷ = f (-log2 3) = f (log2 3) ,
è 2 3 ø è 22 ø
= æ 1 ö æ - 1 ö
b f ç log ÷ = f ç log 1 2 2 ÷ = f (-log3 2) = f (log3 2) ,
è 3 2 ø è 32 ø
æ - 4 ö æ - 4 ö
c = f ç -3 3 ÷ = f ç 3 3 ÷ , log2 3 > log2 2 = 1 ,
è ø è ø
ö
æ
1 3 1 3 1 1 4
23 = 3 = 3, 所以 23 > æ 33 ö , 2 > 33 ,所以1 = log 3 > log 2 > log 33 = 1 , 0 < 3 3 < 3 = 1 ,
- -1
8, ç3 ÷ ç ÷
3 3 3 3 3
è ø è ø
因为 f ( x ) 在[0, +¥) 上单调递增,所以a > b > c .故选 D.
二、多项选择题:本题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分.在每小题给出的选项中,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.
2xy
9. 【答案】BC
【解析】由已知,得 x + 2 y = 2 ³ 2
,则 xy £ 1 ,当且仅当 x = 2 y = 1时取等号,所以 xy 的最大值是 1 ,
所以选项 A 错误;
2
2
æ 4 ö2 4 4 2 4
2
2 2 4
x2 + y2 = (2 - 2 y ) + y2 = 5ç y -
÷ + ³ ,当且仅当 x = ,y = 时取等号,所以 x + y 的最小值是 ,
所以选项 B 正确;
è 5 ø 5 5 5 5 5
2x + 4 y ³ 2
= 4 ,当且仅当 x = 2 y = 1时取等号,所以2x + 4y 的最小值是 4,所以选项 C 正确;
2x+2 y
1 + 2 = 1 æ 1 + 2 ö( x + 2 y) = 1 é5 + 2æ y + x öù ³ 9 ,当且仅当 x = y = 2 时取等号,所以 1 + 2 的最小值是 9 ,
x y 2 ç x y ÷
ê ç ÷ú
è ø
2
x y
2
ë è øû
3 x y 2
所以选项 D 错误.故选 BC.
10. 【答案】ACD
【解析】因为 f (x) = sin(4x + p) + cos(4x - p)
3 6
,
)
= 1 sin 4x + 3 cos 4x + 3 cos 4x + 1 sin 4x = sin 4x + 3 cos 4x = 2sin(4x + p
2 2 2 2 3
由正弦函数的性质可知, f (x) 的最大值为 2,A 正确;
p p p 5p kp p kp
令- + 2kp £ 4x + £ + 2kp,k Î Z 解得- + £ x £ + ,
2 3 2 24 2 24 2
令 k = 0 得,函数的一个单调递增区间为[- 5p , p ] ,B 错误;
24 24
p p kp - p
令 f (x) = 0 得sin(4x + 3 )= 0 ,则 4x + 3 = kp ,即 x = 3 ,k Î Z ,
4
当 k = 1 时,x = p ,当 k = 2 时,x = 5p ,当 k = 3 时,x = 2p ,当 k = 4 时,x = 11p ,当 k = 5 时,x = 7p > p ,
6 12 3 12 6
故 f (x) 在[0,p] 上有 4 个零点,C 正确;
把 f (x) 的图象向右平移 p 个单位长度,得到函数 y=2sin4x 的图象关于直线 x = - p 对称,D 正确.
12 8
故选 ACD. 11.【答案】AB
【解析】由题意知 AP ¹ PF ,设 P ( x, y)(x > 0) ,
若 AF = PF ,则1+ 5 = x +1 ,解得 x = 5 ,
4 4
则点 P 的坐标为æ 5 , 5 ö或æ 5 , - 5 ö,
ç 4 ÷ ç 4 ÷
è ø è ø
所以k = 2 5 或k = - 2 5 ;
AP 5 AP 5
若 AP =
AF ,则æ x +
5 ö2
÷
+ y2 = æ1+
5 ö2
÷ .
ç
ç
è 4 ø è 4 ø
因为 y2 = 4x ,所以2x2 +13x - 7 = 0 ,解得 x = 1 或 x = -7 (舍去),
2
所以点 P 的坐标为æ 1 , 2 ö 或æ 1 , - 2 ö ,
ç 2 ÷ ç 2 ÷
è ø è ø
4 2
7
所以kAP = 或kAP = - 472 .故选 AB.
12.【答案】ABC
íln x, x ³1
【解析】因为 y = lnx = ì- ln x, 0 < x < 1 ,
î
所以,当0 < x < 1时, y¢ = - 1 ;当 x ³ 1时, y¢ = 1 ,
x x
2
1 2
不妨设点 P1 , P2 的横坐标分别为x1 ,x2 ,且 x1 < x2 ,
1
若0 < x < x £ 1 时,直线l , l 的斜率分别为k
= - 1 , k = - 1 ,此时k k = 1
> 0 ,不合题意;
1 2 1 2
1 x2
x1 x2
1
若 x > x ³ 1时,则直线l , l 的斜率分别为k
= 1 , k = 1 ,此时k k = 1
x
> 0 ,不合题意.
2 1 1 2
1 x2
x1 x2
x
2
1 2
1
所以0 < x
£ 1 < x
或0 < x
< 1 £ x
,则k
= - 1 , k = ,
1 2 1 2
1 x2
由题意可得k1k2
= - 1
x1 x2
1
x
2
= -1,可得 x1 x2
= 1 ,
若 x1 = 1 ,则 x2 = 1;若 x2 = 1,则 x1 = 1 ,不合题意,所以0 < x1 < 1 < x2 ,选项 A 对; 对于选项 B,易知点 P1 ( x1, -ln x1 ) , P2 ( x2 , ln x2 ) ,
所以,直线 PP 的斜率为k
= ln x2 + ln x1 = ln ( x1x2 ) = 0 ,选项 B 对;
1 2 P1P2
x - x x - x
2 1 2 1
对于选项 C,直线l 的方程为 y + ln x
= - 1 (x - x
) ,令 x = 0 可得 y = 1 - ln x ,即点 A (0,1 - ln x ) ,
x
1 1 1 1 1
1
直线l 的方程为 y - ln x
= 1 (x - x
) ,令 x = 0 可得 y = ln x
-1 = - ln x -1,即点 B (0, -ln x -1),
x
2 2 2
2
2 1 1
所以, AB = (1- ln x1 ) - (-1- ln x1 ) = 2 ,选项 C 对;
ì y = - 1 x + 1 - ln x
ï x 1
2x x 2x
对于选项 D,联立í
ï y =
ïî
2x
1
2
1 x + ln x -1
x2
可得 xP = 1 2 = 1 ,
x + 2x x +1
1 2 1
2(1- x2 )
令 f ( x ) =
x2 +1
,其中 x Î(0,1) ,则 f ¢( x) =
(x2 +1)2
> 0 ,
1
2
所以,函数 f ( x ) 在(0,1) 上单调递增,则当 x Î(0,1) 时, f ( x)Î(0,1) ,
所以, S
△ABP =
AB × xP
= 2x1
1
x2 +1
Î (0,1) ,选项 D 错.
故选 ABC.
三、填空题:本题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分.
13.【答案】 5 (或2.5 )
2
【解析】因为(la - b) ^ b ,所以(la - b)× b = 0 ,即la × b - b2 = 0 ,代入坐标得10l- 25 = 0 ,解得 λ = 5 ,
2
故答案为: 5 .
2
14. 【答案】3p
【解析】由题知过直线 PO 的平面截该圆锥所得的截面是面积为3 3 的正三角形(如下图),
设该正三角形的边长为a ,可得
3 a2 = 3
4
,解得a = 2
,所以底面圆的半径r = ,圆锥的高h = 3 ,
3
3
3
(
所以该圆锥的体积为V = 1pr2h = 1p
3 3
3 )2 ´ 3 = 3p.故答案为: 3p.
15. 【答案】 5
2
【解析】因为 PF1
= 6 ,则 PF2
= 6 - 2a ,且 F1F2
a2 +1
= 2c = 2 .
5 5 PF 2 + PF
2 - F F 2
5 36 + 36 - 24a + 4a2 - 4a2 - 4
又cos ÐF PF
= ,所以
= 1 2 1 2 ,即 =
,解得 a = 2 .所
1 2 6
6 2 PF1
PF2
6 2 ´ 6 ´ (6 - 2a)
5
以c = ,所以双曲线的离心率e = c = 5 .
a 2
16.【答案】(4, 4) 44
【解析】因为h ( x ) = f ( x - 4) + x ,所以h(x + 4) + h(4 - x) = f (4 + x - 4) + 4 + x + f (4 - x - 4) + 4 - x
= f (x) + f (-x) + 8
= e-x - ex + ex - e-x + 8 = 8,
所以h ( x) 的图象的对称中心为æ 4 + 4 , 8 ö ,即为(4, 4) ,
ç 2 2 ÷
è ø
因为等差数列{an }中, a1 + a2 + a3 +L + a11 = 44 ,所以2a6 ´ 5 + a6 = 44 ,得a6 = 4 ,因为h ( x) 的图象的对称中心为(4, 4) ,
所以h(a1 ) + h(a11 ) = 2 ´ 4 = 8 , h(a2 ) + h(a10 ) = 2 ´ 4 = 8 , h(a3 ) + h(a9 ) = 2 ´ 4 = 8 , h(a4 ) + h(a8 ) = 2 ´ 4 = 8 ,
h(a5 ) + h(a7 ) = 2 ´ 4 = 8 ,
因为h(a6 ) = h(4) = f (0) + 4 = 4 ,所以h (a1 ) + h (a2 ) +L+ h (a11 ) = 5´8 + 4 = 44 ,故答案为: (4, 4) ,44.
四、解答题:本题共 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.(10 分)
【解析】(1)由b sin C = sin C +
3 cos C 得c sin B = 2sinæ C + pö ,(1 分)
ç 3 ÷
è ø
又 A = p, A + B + C = p,所以csin B = 2sin(p- B) = 2sin B ,(2 分)
3
而0 < B < p,故sin B ¹ 0 ,故c = 2 .(4 分)
(2)选①:设 BC 边上的中线为 AD ,则 AD =
Ð = - Ð
AD2 + BD2 - AB2
由cos ADB cos ADC 得 ,
2AD × BD
2 ,(5 分)
2
= - AD2 + CD2 - AC2
2AD × CD
,(7 分)
1 + a2 - = - æ 1 + a2 - 2 ö
2 2
即 2 4 4 ç 2 4
b ÷ ,即a
= 2b
+ 6 ,
è ø
由余弦定理a2 = b2 + c2 - 2bc cos A 得a2 = b2 - 2b + 4 ,即b2 + 2b + 2 = 0 , 该方程无实数解,故符合条件的三角形不存在. (10 分)
7
选②:设 AB 边上的中线为CF ,则CF = .(5 分)
在V ACF 中,由余弦定理得CF 2 = AF 2 + AC2 - 2AC × AF cos A,
即7 = 1 + AC2 - 2 ´1´ AC cosp,(7 分)
3
整理得 AC2 - AC - 6 = 0 ,解得 AC = 3 或 AC = -2 (舍去),
故VABC 的面积 S = 1 AC × AB sin A = 1 ´ 3´ 2´
3 = 3 3
.(10 分)
2 2 2 2
选③,依题意得 AB + BC + CA = 6 ,由(1)知 AB = 2 , 所以 BC + CA = 4 ,(5 分)
在VABC 中,由余弦定理得, BC2 = AB2 + CA2 - 2AB × CAcos A ,
所以CB2 = 22 + CA2 - 2 ´ 2 ´ 1 CA ,即CB2 = 4 + CA2 - 2CA ,(7 分)
2
所以(4 - CA)2 = 4 + CA2 - 2CA ,解得 BC = CA = 2 ,
3
所以VABC 的面积S = 1 AC × AB sin A = 1 ´ 2´ 2´ 3 = .(10 分)
2 2 2
18.(12 分)
【解析】(1)设等比数列{an }的公比是 q,首项是a1 .
由8a3 = a6 ,可得q = 2 .(2 分)
由a + a = 36 ,可得a q (1+ q3 ) = 36 ,所以a = 2 ,(4 分)
2 5 1 1
n
所以a = 2n ;(6 分)
(2)证明:因为b = an
= 1 - 1
,(7 分)
n (a +1)( a
+1)
2n +1 2n+1 +1
n n+1
所以T
= b + b
+ ××× + b =æ 1
- 1 ö +æ 1
- 1 ö+ ××× + æ 1 -
1 ö (8 分)
è ø è ø
n 1 2
n ç 21 + 1 22 + 1 ÷ ç 22 + 1 23 + 1 ÷
ç 2n +1 2n +1 +1÷
è ø
= 1 - 1
= 1 - 1
.(10 分)
21 +1 2n+1 +1 3 2n+1 +1
又 1 > 0 ,所以T < 1 .(12 分)
2n +1 + 1 n 3
19.(12 分)
【解析】(1)根据以上数据,得观测值 K
200´(90´ 30 - 50´ 30)2 25
2 = = » >
3.571 2.706 ,(3 分)
140´ 60´120´80 7
所以有90%的把握认为是否参加直播带货与性别有关.(4 分)
(2)由题意,女生未参加过直播带货的频率为 30 = 1 ,
120 4
将频率视为概率,每个女生未参加过直播带货的概率为 1 ,(5 分)
4
因为每次抽取的结果是相互独立的,所以 X ~ B æ 3, 1 ö ,(7 分)
ç 4 ÷
所以 P( X = k ) = Ck
æ 1 ök æ
-
1
1 ö3-k
è ø
, k = 0,1, 2, 3 ,
3 ç 4 ÷ ç 4 ÷
è ø è ø
所以 P( X = 0) = 27 , P( X = 1) = 27 , P( X = 2) =
9 , P( X = 3) = 1 .(10 分)
64 64
所以随机变量 X 的分布列为
64 64
X
0
1
2
3
P
27
64
27
64
9
64
1
64
所以随机变量的均值 E( X ) = 3 ´ 1 = 3 .(12 分)
4 4
(11 分)
20.(12 分)
【解析】(1)如图,连接CE ,
因为几何体是由等高的半个圆柱和 1 个圆柱拼接而成,
4
所以ÐECD = ÐDCG = 45o , ÐECG = 90o , CE ^ CG ,(2 分)因为 BC∥EF , BC = EF ,
所以四边形 BCEF 为平行四边形, BF∥CE ,所以 BF ^ CG ,(3 分)因为 BC ^ 平面 ABF , BF Ì 平面 ABF ,所以 BC ^ BF ,(4 分)
因为 BC ÇCG = C ,所以 BF ^ 平面 BCG ,(5 分)
因为 BF Ì 平面 BFD ,所以平面 BFD ^ 平面 BCG .(6 分)
(2)如图,以 A 为坐标原点建立空间直角坐标系,设 AF = 2 , AD = t ,
则 A(0, 0, 0) 、 B (0, 2, 0) 、 F (2, 0, 0) 、 D (0, 0, t)、G (-1,1, t),
AB = (0, 2, 0) , AG = (-1,1, t ) , FB = (-2, 2, 0) , FD = (-2, 0, t ) ,(7 分)设平面 BDF 的一个法向量为n = ( x, y, z ) ,
ìn × FB = 0
则ín × uuuv
ì-2x + 2 y = 0
,整理得í-2x + tz = 0 ,
î FD = 0 î
令 z = 2 ,则 x = t, y = t, 则平面 BDF 的一个法向量为n = (t, t, 2),(9 分)设平面 ABG 的一个法向量为 m = ( x¢, y¢, z¢) ,
ìm × AB = 0
则ím × uuuv
ì y¢ = 0
,整理得í- x¢ + y¢ + tz¢ = 0 ,
î AG = 0 î
令 z¢ = 1,则 x¢ = t, y¢ = 0, 则平面 ABG 的一个法向量为 m = (t, 0,1),(10 分)
cos
m, n
= m × n =
t 2 + 2
2t 2 + 4 × t 2 +1
,
m × n
因为平面 BDF 与平面 ABG 所成锐二面角的余弦值为 15 ,
5
t 2 + 2
2t 2 + 4 × t 2 +1
所以
= ,解得t = 2 ,即 AD = 2 .(11 分)
15
5
因为 DA ^ 平面 ABF ,所以ÐDFA 即直线 DF 与平面 ABF 所成的角,
在V ADF 中,因为ÐDAF = 90o , AD = AF = 2 ,所以ÐDFA = 45o ,故直线 DF 与平面 ABF 所成的角为45o .(12 分)
21.(12 分)
ì b = 1
2
ï c
ìï a =
2
【解析】(1)由已知得ï = ,解得í
,(2 分)
a
2
ï
í ïîb = c = 1
ïîa2 = b2 + c2
x2 2
所以椭圆C 的标准方程 + y
2
= 1 .(4 分)
(2)由(1)的结论可知,椭圆的左焦点 F (-1, 0) ,(5 分)
设 A( x , y ), B ( x , y ) ,则M (-2, y ), N (-2, y ) , G æ -2, y1 + y2 ö .
1 1 2 2
1 2 ç 2 ÷
y - æ y1 + y2 ö
è ø
y - 0
1 ç 2 ÷
y - y , k
= 2 = - y .(6 分)
kAG =
è ø = 1 2
x1 + 2 2 (x1 + 2 )
FN -2 + 1 2
因为直线 y = k ( x +1)(k ¹ 0)与椭圆交于 A, B 两点, 所以 y1 = k ( x1 +1), y2 = k ( x2 +1), (7 分)
由于直线 y = k ( x +1)(k ¹ 0)与直线l : x = -2 不平行,
所以四边形 AGNF 为梯形的充分必要条件是 AG / / FN ,即
y1 - y2
2 ( x1 + 2 )
= - y2 ,
即 y1 + 3 y2 + 2x1 y2 = 0 ,即k ( x1 +1) + 3k ( x2 +1) + 2x1k ( x2 +1) = 0 ,(8 分) 因为k ¹ 0 ,所以上式又等价于( x1 +1) + 3( x2 +1) + 2x1 ( x2 +1) = 0 ,
即3( x1 + x2 ) + 2x1x2 + 4 = 0 (*).
ì y = k ( x +1)
ï
x + 2
联立í 2
y = 1
,消去 y 得(1+ 2k 2 ) x2 + 4k 2 x + 2k 2 - 2 = 0,(10 分)
îï 2
4k 2
2 (k 2 -1)
所以 x1 + x2 = - 1+ 2k 2 , x1 x2 =
,
1+ 2k 2
æ 4k 2 ö
2(k 2 - 1)
-12k 2 + 4k 2 - 4 + 4 + 8k 2
3( x1 + x2 ) + 2x1x2 + 4 = 3´ç -
2 ÷ + 2´
+ 4=
2
2 = 0 ,
所以(*)成立,
è 1+ 2k ø
1+ 2k
1+ 2k
所以四边形 AGNF 为梯形.(12 分)
22.(12 分)
【解析】(1)依题意,函数 f (x) 的定义域为(0, +¥) ,(1 分)
当a = e 时, f (x) = ln ex - e ln x , f ¢(x) = - ln x - ex ,(2 分)
x x2
令h(x) = -ln x - ex ,则 h¢(x) = - 1 - e < 0 ,则 h(x) 在(0, +¥) 上单调递减,而h æ 1 ö = 0 ,(3 分)
e
ç ÷
x è ø
当0 < x < 1 时, h(x) > 0 , f ¢(x) > 0 ,当 x > 1 时, h(x) < 0 , f ¢(x) < 0 ,(4 分)
e e
所以函数 f (x) 的单调递增区间为æ 0, 1 ö ,单调递减区间为æ 1 , +¥ ö .(5 分)
ç e ÷ ç e ÷
è ø è ø
(2)当a > e 时, f ¢(x) = 1 - ln ax - e = 1 - ln ax - ex , x > 0 .(6 分)
x2 x x2
令j(x) = 1- ln ax - ex ,则j¢(x) = - 1 - e < 0 ,
x
j(x) 在(0, +¥) 上单调递减,而jæ 1 ö = 1- e > 0 ,jæ 1 ö = -ln a < 0 ,(7 分)
则$x
ç ÷
a
e
è ø
Î æ 1 , 1 ö 使得j( x ) = 0 ,即1- ln ax
a
- ex
ç ÷
è ø
= 0 ,有ln ax
e
= 1- ex ,
0 ç a e ÷ 0
0 0 0 0
è ø
当 x Î(0, x0 ) 时,j(x) > 0 , f ¢( x) > 0 , f (x) 在(0, x0 ) 上单调递增,
x Î( x0 , +¥) 时,j(x) < 0 , f ¢( x) < 0 , f (x) 在( x0 , +¥) 上单调递减,
因此,函数 f (x) 在 x = x0 时取最大值,即 f (x) £ f (x0
) = ln ax0 - e ln x =
x 0
1 - e - e ln x x 0
,(9 分)
0 0
令函数r(x) = 1 - e - e ln x ,则r(x) 在 x Îæ 1 , 1 ö上单调递减,即有r ( x ) < r æ 1 ö = a -e +eln a,(10 分)
ç a e ÷ 0 ç a ÷
x è ø è ø
要证 f (x) < (a -1) e ,即证a - e + eln a < (a -1)e ,只需证(1- e)a + eln a < 0 ,
令 F (a) = (1- e)a + eln a(a > e) , F ¢(a) = 1 - e + e < 2 - e < 0 ,则 F (a ) 在(e, +¥) 上单调递减,(11 分)
a
因此, F (a) < F (e) = (1- e)e + e = 2e - e2 < 0 ,即(1- e)a + eln a < 0 成立,则有 f (x) < (a -1) e 成立, 所以当a > e 时,不等式 f (x) < (a -1)e 成立.(12 分)
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