2022-2023学年上海市奉贤区高二(下)期末数学试卷(含详细答案解析)
展开1.假设一水渠的横截面曲线是抛物线形,如图所示,它的渠口宽AB为2m,渠深OC为1.5m,水面EF距AB为0.5m,则截面图中水面宽EF的长度约m.( )
A. 1.33
B. 1.63
C. 1.50
D. 1.75
2.如果A−、B−分别是A、B的对立事件,下列选项中能判断事件A与事件B相互独立的是( )
A. P(A∩B−)=P(A)⋅P(B−)B. P(A−∩B−)=P(A)P(B)
C. P(B|A)=P(B)P(A)D. P(B|A)=P(A|B)
3.已知函数f(x)的导函数为f′(x),且满足f(x)=2xf′(1)+lnx,则f′(1)=( )
A. 1B. −12C. −1D. 0
4.已知数列{an},设mn=a1+a2+⋯+ann(n为正整数).若{an}满足性质Ω:存在常数c,使得对于任意两两不等的正整数i、j、k,都有(i−j)mk+(j−k)mi+(k−i)mj=c,则称数列{an}为“梦想数列”.有以下三个命题:
①若数列{an}是“梦想数列”,则常数c=0;
②存在公比不为1的等比数列是“梦想数列”;
③“梦想数列”一定是等差数列.
以上3个命题中真命题的个数是个( )
A. 3B. 2C. 1D. 0
二、填空题:本题共12小题,共54分。
5.过点A(−1,−1)、B(2,3)的直线的倾斜角为______.(用反三角表示)
6.在空间直角坐标系中,点M(1,−2,3)关于平面yOz对称的点的坐标是__________.
7.(x2+1x)5的二项式展开式中x的系数为______.
8.已知函数f(x)=x3,则曲线y=f(x)在(0,0)处的切线方程为______.
9.若数列{an}中的前n项和Sn=n2−3n(n为正整数),则数列{an}的通项公式an=______.
10.掷一颗骰子并观察出现的点数.已知出现的点数不超过2,则出现的点数是奇数的概率是______.
11.已知随机变量X服从正态分布N(1.5,σ2),且P(1.5≤X≤3)=0.38,则P(X≤0)=______.
12.若数列{an}的通项公式an=(13)n−1(n为正整数),{an}的前n项和是Sn,则n→+∞limSn=______.
13.设双曲线C1:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0),以C1的实轴为虚轴,以C1的虚轴为实轴的双曲线C2叫做C1的共轭双曲线,通过研究可以得到双曲线C1和它的共轭双曲线C2有很多相同的性质,请写出其中的一个性质:______.
14.某校在高二开展了选课走班的活动,已知该校提供了4门选修课供学生选择,现有5名同学参加选课走班的活动,要求这5名同学每人选修一门课程且每门课程都有人选,则5名同学选课的种数为______.
15.已知抛物线C:y2=8x的焦点为F,准线为l,点P在C上,直线PF交y轴于点Q,若PF=3FQ,则P到准线l的距离为______.
16.已知点P(x0,ex0)是函数y=ex图像上任意一点,点Q是曲线(x−e4−2)2+y2=1上一点,则P、Q两点之间距离的最小值是______.
三、解答题:本题共5小题,共78分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
17.(本小题14分)
已知在直三棱柱ABC−A1B1C1中,∠ABC是直角.
(1)求证:平面A1BC⊥平面ABB1A1;
(2)设异面直线A1B与C1C所成角的大小为α,直线A1C与平面BB1C1C所成角的大小为β.比较α和β的大小,并说明理由.
18.(本小题14分)
已知数列{bn}是严格增的等比数列,b1+b2+b3=218,b1b2b3=18.
(1)求{bn}的通项公式;
(2)若bn=(12)an,求i=1na3i−1.
19.(本小题14分)
某学校研究性学习小组对该校高二学生视力情况进行调查,在高二的全体1000名学生中随机抽取了100名学生的体检表,并得到如图的频率分布直方图.
(1)若直方图中后四组的频数成等差数列,试估计全年级视力在5.0以下的人数;
(2)学习小组成员发现,学习成绩突出的学生,近视的比较多,为了研究学生的视力与学习成绩是否有关系,对年级名次在1∼50名和951∼1000名的学生进行了调查,得到如表中数据,根据χ2分布概率表中的数据,能否有95%的把握认为视力与学习成绩有关系?请说明理由;
(3)在(2)中调查的100名学生中,按照分层抽样在不近视的学生中抽取了9人,进一步调查他们良好的护眼习惯,并且在这9人中任取3人,记名次在1∼50的学生人数为X,求X的分布列和数学期望.
附:
χ2=n(ad−bc)2(a+b)(c+d)(a+c)(b+d).其中n=a+b+c+d.
20.(本小题18分)
已知椭圆x24+y23=1,该椭圆与x轴的交点分别是A和B(A在B的左侧),该椭圆的两个焦点分别是F1和F2(F1在F2的左侧),椭圆与y轴的一个交点是P.
(1)若P为椭圆的上顶点,求经过点F1,F2,P三点的圆的方程;
(2)已知点P到过点F2的直线l的距离是1,求直线l的方程;
(3)已知椭圆上有不同的两点M、N,且直线MN不与坐标轴垂直,设直线MA、NB的斜率分别为k1、k2,求证:“k2k1=3”是“直线MN经过定点(1,0)”的充要条件.
21.(本小题18分)
对于函数y=f(x)的导函数y′=f′(x),若在其定义域内存在实数x0,t,使得f(x0+t)=(t+1)f′(x0)成立,则称y=f(x)是“跃点”函数,并称x0是函数y=f(x)的“t跃点”.
(1)若m为实数,函数y=sinx−m,x∈R是“π2跃点”函数,求m的取值范围;
(2)若a为非零实数,函数y=x3−2x2+ax−12,x∈R是“2跃点”函数,且在定义域内存在两个不同的“2跃点”,求a的值;
(3)若b为实数,函数y=ex+bx,x∈R是“1跃点”函数,且在定义域内恰存在一个“1跃点”,求b的取值范围.
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:以OC为y轴,以过C与OC垂直的直线为x轴,建立平面直角坐标系,如图所示:
设抛物线的方程为x2=my,m>0,由题意及抛物线的对称性可得B(1,1.5),
将B的坐标代入可得12=m×1.5,可得m=23,即抛物线的方程为x2=23y,
由题意可得F(xF,1),代入抛物线的方程可得xF2=23⋅1,可得|xF|= 63,
所以水面宽度|EF|=2 63≈1.63.
故选:B.
由题意建立适当的平面直角坐标系,设抛物线的方程,由题意可得B的坐标,代入抛物线的方程,求出参数m的值,再由题意可得F的纵坐标,代入抛物线的方程,可得F的横坐标,可得水面宽度|EF|的值.
本题考查抛物线的求法及抛物线的性质的应用,属于基础题.
2.【答案】A
【解析】解:对于A,由P(A∩B−)=P(A)P(B−),且P(B−)=1−P(B),可得P(A∩B−)=[1−P(B)]P(A)=P(A)−P(A)P(B),
所以P(AB)=P(A)−P(A∩B−)=P(AB),所以事件A与事件B相互独立,故A正确;
对于B,若事件A与事件B相互独立,则需满足P(AB)=P(A)P(B),
由于P(A−∩B−)=P(A)P(B),所以于P(A−∩B−)=P(AB),
故无法确定事件A与事件B相互独立,B错误;
对于C,P(B|A)=P(B)P(A)=P(AB)P(A),P(B)=P(AB),
若事件A与事件B相互独立,则P(A)P(B)=P(AB)=P(B),则P(B)=0或P(A)=1,
故事件A为必然事件或事件B为不可能事件,
显然无法确定事件A与事件B相互独立,故C错误;
对于D,由P(B|A)=P(A|B),可得P(AB)P(A)=P(AB)P(B),即P(A)=P(B),无法确定事件A与事件B相互独立,故D错误.
故选:A.
根据相互独立事件满足的关系即可判断A,根据假设即可判断BCD.
本题考查概率的应用,属于中档题.
3.【答案】C
【解析】解:∵函数f(x)的导函数为f′(x),且满足f(x)=2xf′(1)+lnx(x>0),
∴f′(x)=2f′(1)+1x,把x=1代入f′(x)可得f′(1)=2f′(1)+1,
解得f′(1)=−1.
故选:C.
已知函数f(x)的导函数为f′(x),利用求导公式对f(x)进行求导,再把x=1代入,即可求解.
本题主要考查导数的运算,属于基础题.
4.【答案】B
【解析】解:根据题意,依次分析3个命题:
对于①,若数列{an}是“梦想数列”,则(i−j)mk+(j−k)mi+(k−i)mj=c,同时有(j−i)mk+(k−j)mi+(i−k)mj=c,必有c=0,①正确;
对于②③,令i=1,j=2,k=3,
有(1−2)a1+a2+a33+(2−3)a11+(3−1)a1+a22=0,
变形可得a1+a3=2a2,即a1、a2、a3成三项成等差数列,
令i=1,j=2,k=n(n≥3),
则有(1−2)Snn+(2−n)a1+(n−1)S22=0,
变形可得:2Sn+(n2−3n)a1−n(n−1)a2=0,
则有2Sn+1+(n2−2n−2)a1−n(n+1)a2=0,
两式相减可得:2an+1+2na1−2a1−2na2=0,
则有an+1=a1+nd,
所以有an=a1+(n−1)d(n≥4)成立,
又由当n=1、2、3时也成立,故“梦想数列”一定是等差数列,则②错误,③正确.
故选:B.
根据题意,结合“梦想数列”的定义,依次分析3个命题是否正确,综合可得答案.
本题考查数列的应用,涉及等差、等比数列的判定和性质,属于中档题.
5.【答案】arctan43
【解析】解:过点A(−1,−1)、B(2,3)的直线的斜率k=tanα=3−(−1)2−(−1)=43,
故α=arctan43.
故答案为:arctan43.
直接利用两点求出直线的斜率,进一步求出直线的倾斜角.
本题考查的知识要点:直线的斜率和直线的倾斜角的关系,主要考查学生的理解能力和计算能力,属于基础题.
6.【答案】(−1,−2,3)
【解析】【分析】
本题考查了空间直角坐标系中点关于坐标平面对称的问题,是基础题.
根据点(x,y,z)关于平面yOz对称的点的坐标是(−x,y,z),写出即可.
【解答】
解:空间直角坐标系中,点M(1,−2,3)关于平面yOz对称的点的坐标是(−1,−2,3).
故答案为:(−1,−2,3).
7.【答案】10
【解析】解:(x2+1x)5的二项式展开式通项公式为Tk+1=C5k⋅(x2)5−k⋅(1x)k=C5k⋅x10−3k,
令10−3k=1,解得k=3,
所以展开式中x的系数为C53=10.
故答案为:10.
根据二项式展开式通项公式求解即可.
本题考查了二项式展开式的通项公式应用问题,是基础题.
8.【答案】y=0
【解析】【分析】
求出原函数的导函数,得到函数在x=0处的导数,则答案可求.
本题考查利用导数研究过曲线上某点处的切线方程,是基础题.
【解答】
解:∵f(x)=x3,∴f′(x)=3x2,
∴f′(0)=0,
则曲线y=f(x)在(0,0)处的切线方程为y=0.
故答案为:y=0.
9.【答案】2n−4
【解析】解:∵数列{an}的前n项和Sn=n2−3n(n为正整数),
∴当n≥2时,an=Sn−Sn−1=n2−3n−[(n−1)2−3(n−1)]=2n−4,
又a1=S1=1−3=−2适合上式,
∴an=2n−4.
故答案为:2n−4.
直接根据前n项和与通项之间的关系求解即可.
本题主要考查数列通项公式的求解,考查计算能力,属于基础题.
10.【答案】12
【解析】解:掷一颗骰子并观察出现的点数.已知出现的点数不超过2,
则出现的点数可能为1,2,
则出现的点数是奇数的概率是P=12.
故答案为:12.
出现的点数可能为1,2,由此能求出出现的点数是奇数的概率.
本题考查古典概型、列举法等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.
11.【答案】0.12
【解析】解:随机变量X服从正态分布N(1.5,σ2),且P(1.5≤X≤3)=0.38,
则P(0
根据已知条件,结合正态分布的对称性,即可求解.
本题主要考查正态分布的对称性,属于基础题.
12.【答案】32
【解析】解:由题意,an=(13)n−1=1⋅(13)n−1,
故数列{an}是以1为首项,13为公比的等比数列,
∴Sn=1−(13)n1−13=32−12⋅3n−1,
∴n→+∞limSn=n→+∞lim(32−12⋅3n−1)
=32−n→+∞lim12⋅3n−1
=32−0
=32.
故答案为:32.
先根据数列{an}的通项公式判断出数列{an}是以1为首项,13为公比的等比数列,再根据等比数列的求和公式推导出前n项和Sn的表达式,最后根据数列极限的性质进行计算即可得到结果.
本题主要考查数列求和与极限的综合问题.考查了转化与化归思想,等比数列的判定及求和公式的运用,数列极限的性质运用,以及逻辑推理能力和数学运算能力,属中档题.
13.【答案】有相同渐近线
【解析】解:根据定义可得C1:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0),C2:y2b2−x2a2=1(a>0,b>0),
故他们的渐近线方程均为y=±bax.
故答案为:有相同渐近线.
根据共轭双曲线定义得到两双曲线方程,进而可表示出对应渐近线方程.
本题考查双曲线的几何性质,属基础题.
14.【答案】240
【解析】解:根据题意,分2步进行分析:
①将5人分为4组,有C52=10种分组方法,
②将分好的4组安排选择4门课程,有A44=24种情况,
则有10×24=240种选课方法.
故答案为:240.
根据题意,分2步进行分析:①将5人分为4组,②将分好的4组安排选择4门课程,由分步计数原理计算可得答案.
本题考查排列组合的应用,涉及分步计数原理的应用,属于基础题.
15.【答案】8
【解析】解:由抛物线C:y2=8x,可知F(2,0),即|OF|=2(O为坐标原点),
过点P作y轴的垂线,垂足为N,
由三角形相似可知|OF||PN|=|FQ||QP|=14,所以|PN|=4|FO|=8,
所以点P到准线l的距离为8.
故答案为:8.
求出焦点F的坐标,过点P作y轴的垂线,垂足为N,由三角形相似可知|OF||PN|=|FQ||QP|=14,求出|PN|,结合抛物线的定义,求解点P到准线l的距离为8.
本题考查抛物线的简单性质的应用,考查转化思想以及计算能力,属中档题.
16.【答案】e2 e4+1−1
【解析】解:如图所示,
对于指数函数,y′=ex,设P(x0,ex0),则P点切线斜率为ex0,
又圆心为(e4+2,0),
所以直线PQ斜率为ex0x0−(e4+2),
令ex0×ex0x0−(e4+2)=−1,得x0=2,
即P(2,e2),P到圆心距离为 (e4+2−2)2+(0−e2)2=e2 e4+1,
所以PQ最小值为e2 e4+1−1.
故答案为:e2 e4+1−1.
两个曲线一个是指数函数,一个是圆,根据三角形原理,当圆心与指数函数图像上某点连线与该点切线垂直时,可以得到两曲线上距离最近的点.
本题主要考查两曲线上点间的最近距离,属中档题.
17.【答案】解:(1)证明:在直三棱柱ABC−A1B1C1中,B1B⊥平面ABC,
∵BC⊂平面ABC,∴B1B⊥BC,
∵∠ABC是直角.∴BC⊥AB,又B1B∩AB=B,
∴BC⊥平面ABB1A1,∵BC⊂平面A1BC,
∴平面A1BC⊥平面ABB1A1;
(2)α>β,理由如下:
∵C1C//B1B,∴∠A1BB1为异面直线A1B与C1C所成的角,即∠A1BB1=α,
∵B1B⊥平面ABC,AB⊂平面ABC,
∴B1B⊥AB,∵BC⊥AB,B1B∩BC=B,
∴AB⊥平面BB1C1C,∵AB//A1B1,
∴A1B1⊥平面BB1C1C,∴A1C在平面BB1C1C内的射影为B1C,
∴∠A1CB1是直线A1C与平面BB1C1C所成的角,∴∠A1CB1=β,
∵tanα=A1B1B1B,tanβ=A1B1B1C,又BB1
∴α>β.
【解析】(1)通过线线垂直可得线面垂直,进而利用面面垂直的判定定理可得平面A1BC⊥平面ABB1A1;
(2)∠A1BB1为异面直线A1B与C1C所成的角,∠A1CB1是直线A1C与平面BB1C1C所成的角,可得tanα>tanβ,可得结论.
本题考查面面垂直的证明,考查角的大小的比较,考查空间角的求法,属中档题.
18.【答案】解:(1)由题意,设等比数列{bn}的公比为q(q≠0),
则b1+b2+b3=b1+b1q+b1q2=218,
b1b2b3=b1⋅b1q⋅b1q2=b13q3=18,
即b1q=12,故b1=12q,
将b1=12q代入b1+b1q+b1q2=218,
可得12q+12+12q⋅q2=218,
化简整理,得4q2−17q+4=0,
解得q=14,或q=4,
∵数列{bn}是严格增的等比数列且b1>0,
∴公比q>1,
∴q=14不符合题意,舍去,
∴公比q=4,b1=12q=12×4=18,
∴bn=18⋅4n−1=2−3⋅22n−2=22n−5,n∈N*.
(2)依题意,由bn=(12)an,
可得an=lg12bn
=lg2−122n−5
=−(2n−5)
=5−2n,
∴i=1na3i−1=a2+a5+⋅⋅⋅+a3n−1
=(5−2×2)+(5−2×5)+⋅⋅⋅+[5−2×(3n−1)]
=5n−2×[2+5+⋅⋅⋅+(3n−1)]
=5n−2×n⋅(2+3n−1)2
=−3n2+4n.
【解析】(1)先设等比数列{bn}的公比为q(q≠0),再根据题干已知条件列出关于首项b1与公比q的方程,先计算分析出公比q的值,进一步计算出首项b1的值,即可计算出数列{bn}的通项公式;
(2)先根据第(1)题的结果及指对数的运算推导出数列{an}的通项公式,然后运用分组求和法与等差数列的求和公式即可计算出i=1na3i−1的结果.
本题主要考查数列求通项公式,以及数列求和问题.考查了方程思想,转化与化归思想,指对数的运算,分组求和法,等差数列求和公式的运用,以及逻辑推理能力和数学运算能力,属中档题.
19.【答案】解:(Ⅰ)由直方图可知,第一组有100×0.15×0.2=3人,第二组有0.35×0.2×100=7人,第三组有1.35×0.2×100=27人,
因为后四组频数成等差数列,所以后四组的频数依次为27,24,21,18,
所以视力在5.0以下的频率为3+7+27+24+21100=0.82,
故全年级视力在5.0以下的人数约为1000×0.82=820名.
(Ⅱ)由列联表数据,可得:
x2=100×(41×18−32×9)250×50×73×27=30073≈4.110>3.841,
因此有95%的把握认为视力与学习成绩有关系;
(Ⅲ)依题意,9人中年级名次在1∼50名和951∼1000名的学生分别有3名和6名,
在这9人中任取3人,名次在1∼50的学生人数X可能取0,1,2,3,
则有P(X=0)=C63c93=521,P(X=1)=C61C31C93=1528,
P(X=2)=c61C32c93=314,P(X=3)=C33C93=184,
故X的分布列为:
X的数学期望E(X)=0×521+1×1528+2×314+3×184=1.
【解析】(Ⅰ)利用频率组距×组距×100,可求得前3组的人数,由后四组的频数成等差数列可求后三组的人数,由此得到视力在5.0以下的频率,由此可估计总体;
(Ⅱ)将数据代入独立性检验的公式进行计算,并将结果与数据3.841进行比较可得结论;
(Ⅲ)利用分层抽样知识可知名次在1∼50名和951∼1000名的学生分别有3名和6名,利用超几何分布的概率模型可求分布列和期望.
本题考查样本估计总体、独立性检验、分层抽样、超几何分布的分布列和期望,属中档题.
20.【答案】解:由已知得A(−2,0),B(2,0),F1(−1,0),F2(1,0).
(1)由题意知P(0, 3),设所求圆的方程为x²+y²+Dx+Ey+F=0(D²+E²−4F>0).
因为所求的圆经过F1,F2,P三点,
所以1−D+F=0,1+D+F=0,3+ 3E+F=0,解得:D=0,E=−2 33,F=−1.
故所求圆的方程为x2+y2−2 33y−1=0.
(2)当P为上顶点时,P(0, 3).
若直线l的斜率不存在,此时l的方程为x=1,符合题意;
若直线l的斜率存在,设l的方程为x=my+1(m≠0),即x−my−1=0.
点P直线l的距离为|− 3m−1| 1+m2=1,
解得m=− 3,此时l的方程为x+ 3y−1=0.
当P为下顶点时,P(0,− 3).
若直线l的斜率不存在,此时l的方程为x=1,符合题意;
若直线l的斜率存在,设l的方程为x=my+1(m≠0),即x−my−1=0.
点P直线l的距离为| 3m−1| 1+m2=1,
解得m= 3,此时l的方程为x− 3y−1=0.
综上所述,当P为上顶点时,直线l的方程为x=1或x+ 3y−1=0.
当P为下顶点时,直线l的方程为x=1或x− 3y−1=0.
(3)证明:充分性
因直线MN不与坐标轴垂直,设MN的方程为x=sy+t,M(x1,y1),N(x2,y2).
联立x=sy+t,x24+y23=1,消x得(3s²+4)y²+6sty+3t²−12=0.
所以y1+y2=−6st3s2+4,y1y2=3t2−123s2+4,
Δ=36s²t²−4(3s²+4)(3t²−12)=48(3s²−t²+4)>0,
k1=kMA=y1x1+2,k2=kNB=y2x2−2.
∵k2k1=3,∴y2x2−2=3y1x1+2,
∴y2sy2+t−2=3y1sy1+t+2,2sy1y2+3ty1−6y1−ty2−2y2=0,
2sy1y2+(t−4)(y1+y2)+(2t−2)(y1−y2)=0,
将y1+y2=−6st3s2+4,y1y2=3t2−123s2+4,代入上式,
整理得(t−1)[24s3s2+4+2(y1−y2)]=0.
因为(t−1)[24s3s2+4+2(y1−y2)]=0恒成立,
所以t=1,即直线MN过定点(1,0),充分性成立.
必要性
因直线MN不与坐标轴垂直且过点(1,0),设MN的方程为x=sy+1,M(x1,y1),N(x2,y2).
联立x=sy+1,x24+y23=1,消x得(3s²+4)y²+6sy−9=0.
所以y1+y2=−6s3s2+4,y1y2=−93s2+4.
∵k1=kMA=y1x1+2,k2=kNB=y2x2−2.
∴k2k1=y2(x1+2)y1(x2−2)=y2(sy1+3)y1(sy2−1)=sy1y2+3y2sy1y2−y1=s⋅−93s2+4+3(−6s3s2+4−y1)s⋅−93s2+4−y1=−27s3s2+4−3y1−9s3s2+4−y1=3.必要性成立.
所以 ′ ′k2k1=3 ′ ′是 ′ ′直线MN过定点(1,0) ′ ′的充要条件.
【解析】(1)求经过已知三点的圆的方程可以用待定系数法,先所求圆的方程为x²+y²+Dx+Ey+F=0(D²+E²−4F>0),然后代入已知点,解方程组可求解;
(2)求直线的方程,需要讨论直线的斜率是否存在.设直线的方程,利用点到直线的距离公式进行求解.注意点P的位置不确定,解题过程中需要讨论;
(3)证明充要条件,需要分充分性和必要性进行证明.定点定值问题常用设而不求、韦达定理、消元法解决.
本题考查椭圆的性质,圆的方程,直线与椭圆的相交问题,解题中需要一定的计算能力,属于中档题.
21.【答案】解:(1)函数y=sinx−m的导函数y′=csx,
若函数y=sinx−m是“π2跃点“函数,则方程sin(x0+π2)−m=(π2+1)csx0有解,
即−m=π2csx0有解,
又csx0∈[−1,1],
所以−m∈[−π2,π2],
所以m∈[−π2,π2].
(2)函数y=x3−2x2+ax−12的导函数y′=3x2−4x+a.
若该函数是“2跃点“函数,
则方程(x+2)3−2(x+2)2+a(x+2)−12=3(3x2−4x+a)①有解,
即x3−5x2+(a+16)x−a−12=0有解,
所以(x−1)(x2−4x+a+12)=0有解,
当x=1时,方程(x−1)(x2−4x+a+12)=0成立,
所以x=1是方程的一个实数根,
当x≠1时,x2−4x+a+12=0②,
当a=−8时,方程②有两个相等的实数根2,
此时方程①的根为1,2,2,
所以函数有两个不同的“2跃点“,
当a>−8时,方程②无解,
此时方程①的根为1,则函数有一个“2跃点”,
当a<−8时,方程②有两个不相等的实数根,
若函数有两个不同的“2跃点”,则其中一个实数根为1,
则1−4+a+12=0,解得a=−9,
综上所述,a的值为−8或−9.
(3)函数y=ex+bx的导函数为y′=ex+b,
若该函数是“1跃点”函数,且在定义域内存在两个不同的“1跃点”,
则方程ex+1+b(x+1)=2(ex+b),即−b=ex+1−2exx−1有一个不同的实数根,
设g(x)=ex+1−2exx−1=(e−2)exx−1,
g′(x)=(e−2)ex(x−2)(x−1)2,
令g′(x)=0得x=2,
所以在(2,+∞)上g′(x)>0,g(x)单调递增,
在(−∞,1),(1,2)上g′(x)<0,g(x)单调递减,
又x<−1时,g(x)<0;x>1时,g(x)>0,
所以当x=2时,g(x)取得极小值g(2)=(e−2)e2,
所以−b≤0,
所以b≥0,
所以b的取值范围为[0,+∞).
【解析】(1)函数y=sinx−m的导函数y′=csx,若函数y=sinx−m是“π2跃点“函数,则方程sin(x0+π2)−m=(π2+1)csx0有解,即−m=π2csx0有解,进而可得答案.
(2)函数y=x3−2x2+ax−12的导函数y′=3x2−4x+a.若该函数是“2跃点“函数,则方程(x+2)3−2(x+2)2+a(x+2)−12=3(3x2−4x+a)①有解,进而可得答案.
(3)函数y=ex+bx的导函数为y′=ex+b,若该函数是“1跃点”函数,且在定义域内存在两个不同的“1跃点”,即−b=ex+1−2exx−1有一个不同的实数根,即可得出答案.
本题考查导数的综合应用,解题中需要理清思路,属于中档题.年级名次
是否近视
1∼50
951∼1000
近视
41
32
不近视
9
18
P(χ2≥k)
0.100
0.050
0.025
0.010
0.005
k
2.706
3.841
5.624
6.635
7.879
X
0
1
2
3
P
521
1528
314
184
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