![2022-2023学年江西省抚州市高二(下)期末数学试卷(含详细答案解析)01](http://m.enxinlong.com/img-preview/3/3/15392212/0-1708784984834/0.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
![2022-2023学年江西省抚州市高二(下)期末数学试卷(含详细答案解析)02](http://m.enxinlong.com/img-preview/3/3/15392212/0-1708784984870/1.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
![2022-2023学年江西省抚州市高二(下)期末数学试卷(含详细答案解析)03](http://m.enxinlong.com/img-preview/3/3/15392212/0-1708784984893/2.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
2022-2023学年江西省抚州市高二(下)期末数学试卷(含详细答案解析)
展开1.已知函数f(x)=x+lnx,则△x→0limf(2+△x)−f(2)△x=( )
A. 2B. 32C. 54D. 3
2.在等差数列{an}中,首项a1=3,前3项和为6,则a3+a4+a5等于( )
A. 0B. 6C. 12D. 18
3.已知数列{an}为各项均为正数的等比数列,a1=4,S3=84,则lg2(a1a2a3⋯a8)的值为( )
A. 70B. 72C. 74D. 76
4.函数y=f(x)的图象如图,则导函数y=f′(x)的图象可能是下图中的( )
A.
B.
C.
D.
5.“数学王子”高斯是近代数学奠基者之一,他的数学研究几乎遍及所有领域,在数论、代数学、非欧几何、复变函数和微分几何等方面都作出了开创性的贡献.我们高中阶段也学习过很多高斯的数学理论,比如高斯函数、倒序相加法、最小二乘法、每一个n阶代数方程必有n个复数解等.已知某数列的通项an=2n−512n−52,则a1+a2+⋅⋅⋅+a51=( )
A. 48B. 49C. 50D. 51
6.两人掷一枚硬币,掷出正面多者为胜,但这枚硬币质地不均匀,以致出现正面的概率P1与出现反面的概率P2不相等,已知出现正面与出现反面是对立事件,设两人各掷一次成平局的概率为P,则P与0.5的大小关系是( )
A. P<0.5B. P=0.5C. P>0.5D. 不确定
7.设f(x)=|lnx|,若函数g(x)=f(x)−ax在区间(0,+∞)上有三个不同的零点,则实数a的取值范围为( )
A. (1e,+∞)B. (0,1e)C. [1e,+∞)D. (0,1e]
8.定义:如果函数f(x)在[a,b]上存在x1,x2(a
二、多选题:本题共4小题,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。
9.下列说法正确的是( )
A. 相关系数r越大,两变量的线性相关程度越强
B. 若一组数据x1,x2,x3,…,x10的方差为2,则x1+2,x2+2,x3+2,…,x10+2的方差为2
C. 若随机变量X服从正态分布N(2,σ2),P(X≤3)=0.64,则P(1≤X≤2)=0.14
D. 若P(A)=12,P(B|A)=14,P(B−|A−)=23,则P(B)=724
10.若直线l为曲线C1:y=x2与曲线C2:y=x3的公切线,则直线l的斜率为( )
A. 0B. 2C. 89D. 6427
11.已知正数α,β满足eα−eβ>12α+sinα−12β+sinβ,则下列不等式正确的是( )
A. 1α+1β<4a+βB. 2α−β+1>2
C. lnα+α
A. S3= 2
B. an= 2n+1− 2n−1
C. an>an+1
D. ln(S1+ 2)+ln(S2+ 2)+⋯+ln(Sn+ 2)
13.已知函数f(x)的导函数为f′(x),且满足f(x)=x2f′(1)−lnx,则f′(1)=______.
14.某同学连续两次投篮,已知第一次投中的概率为0.8,在第一次投中的情况下,第二次也投中的概率为0.7,且第一次投不中,第二次投中的概率为0.5,则在第二次投中的条件下,第一次也投中的概率为______.
15.设等差数列{an}的前n项和为Sn,S35<0,S36>0.若对任意的正整数n,都有Sn≥Sk,则整数k=______.
16.已知函数f(x)=aln2x+1−x(a∈R)有且仅有一条切线经过点(0,0).若∀x∈[1,+∞),f(x)+mlnx≤0恒成立,则实数m的最大值是______.
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.(本小题10分)
已知函数f(x)=ax3+bx+2在x=2处取得极值−14.
(1)求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;
(2)求函数f(x)在[−3,3]上的最值.
18.(本小题12分)
设Sn是数列{an}的前n项和,且a1=−1,an+1=SnSn+1(Sn≠0).
(1)求Sn;
(2)求数列{Snn+2}的前n项和Tn.
19.
20.(本小题12分)
已知数列{an}(n∈N*)满足a12+a222+⋯+an2n=n−2+12n−1.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)若bn=an⋅csnπ,求数列{bn}前2n项和T2n.
21.(本小题12分)
红铃虫是棉花的主要害虫之一,能对农作物造成严重伤害,每只红铃虫的平均产卵数y和平均温度x有关,现收集了以往某地的7组数据,得到下面的散点图及一些统计量的值.
(1)根据散点图判断,y=bx+a与y=cedx(其中产卵数e=2.718…为自然对数的底数)哪一个更适宜作为平均产卵数y关于平均温度x的回归方程类型?(给出判断即可,不必说明理由)并由判断结果及表中300数据,求出y关于x的回归方程.
(2)根据以往统计,该地每年平均温度达到28℃上时红铃虫会造成严重伤害,需要人工防治,其他150情况均不需要人工防治,记该地每年平均温度达到100
28℃以上的概率为P.记该地今后5年中,恰好需要3次人工防治的概率为f(p),求f(p)的最大值,并求出相应的概率.
附:回归方程y =b x+a 中,b =i=1n(xi−x−)(yi−y−)i=1n(xi−x−)2=i=1nxiyi−nx−i=1nxi2−nx−−2,a =y−−b x−.
22.(本小题12分)
已知函数f(x)=(x−1)eax(a≠0).
(1)讨论函数f(x)的单调性;
(2)若a=1,证明:曲线y=f(x)与直线y=x+1恰有两个公共点,且这两个公共点关于点(0,1)对称.
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:∵f(x)=x+lnx,
∴f′(x)=1+1x
∵△x→0limf(2+△x)−f(2)△x=f′(2)=1+12=32
故选:B.
由导数的定义可得△x→0limf(2+△x)−f(2)△x=f′(2),结合函数的解析式求出函数的导数,代值计算即可.
本题考查了导数的定义和导数的运算法则,属于基础题.
2.【答案】A
【解析】解:设公差为d,
则a1+a2+a3=3a1+3d=6,解得d=−1,
所以a3+a4+a5=3a1+9d=0.
故选:A.
根据题意求出公差d,从而可得出答案.
本题主要考查等差数列的性质,属于基础题.
3.【答案】B
【解析】解:∵数列{an}为各项均为正数的等比数列,a1=4,S3=84,
设公比为q,且q>0,
∴a1(1+q+q2)=84,
解得q=4,(q=−5舍),
故an=4n,
∴a1a2a3⋯a8=41+2+...+8=48×(1+8)2=272,
∴lg2(a1a2a3⋯a8)=lg2272=72,
故选:B.
根据已知条件求得q以及通项公式,再根据等比数列的性质即可求解结论.
本题主要考查等比数列的性质,考查计算能力,属于基础题.
4.【答案】A
【解析】解:由f(x)的图象可知,当x<0,时,f(x)先增后减,
则f′(x)的图象在x<0时,应该先在x轴上方,后在x轴下方,
观察选项,可排除选项B、C.
又由f(x)的图象可知,当x>0时,f(x)先增后减,
则f′(x)的图象在x>0时,应该先在x轴上方,后在x轴下方,
观察剩余选项,排除选项D.
故选:A.
由f(x)递增导数大于0.f(x)递减导数小于0,结合图象即可判断.
本题主要考查利用导数研究函数的单调性,属于基础题.
5.【答案】D
【解析】解:∵f(x)=2x−512x−52=2x−52+12x−52=1+12(x−26),
∴f(x)+f(52−x)=1+12(x−26)+1+12(52−x−26)=2,
∴an+a52−n=2,
∴S=a1+a2+⋅⋅⋅+a51,
S=a51+a49+⋅⋅⋅+a1,
∴2S=(a1+a51)+(a2+a49)+⋅⋅⋅+(a51+a1)=2×51,
∴S=51,
故选:D.
利用倒序相加法,即可求解.
本题考查倒序相加法求和,属基础题.
6.【答案】C
【解析】解:∵这枚硬币质地不均匀,以致出现正面的概率P1与出现反面的概率P2不相等,
出现正面与出现反面是对立事件,设两人各掷一次成平局的概率为P,
∴p=p12+p22=p12+(1−p1)2=2p12−2p1+1,
∵0≤p1≤1,且p1=12,
∴p−0.5=2p12−2p1+1−0.5=2(p1−12)2>0,
∴p>0.5.
故选:C.
由已知得p=p12+p22=p12+(1−p1)2=2p12−2p1+1,由此利用作差法能比较P与0.5的大小关系.
本题考查两个数值大小关系的判断,是基础题,解题时要认真审题,注意概率性质、作差法的合理运用.
7.【答案】B
【解析】解:法一:∵函数g(x)=f(x)−ax在区间(0,+∞)上有三个零点,
∴y=f(x)与y=ax的图象在区间(0,+∞)上有三个交点,
对于函数f(x)=lnx(x>1),f′(x)=1x,
设切点坐标为(t,lnt),则lnt−0t−0=1t,
解得t=e,∴k=1e,
由图象可知,0∴实数a的取值范围为a∈(0,1e);
法二:函数g(x)=f(x)−ax在区间(0,+∞)上有三个零点⇒,即方程|lnx|x=a在(0,+∞)有三个实根,即y=|lnx|x与y=a的图象在(0,+∞)内有三个不同交点.
对于函数y=lnxx(x≥1),求导知y′=1−lnxx2列表如下:
注意到当x=1时lnxx=0,当x>1,lnxx>0,
同理,可探究y=−lnxx(0
由图象可知:0故选:B.
法一:由题可得y=f(x)与y=ax在区间(0,+∞)上有三个交点,利用导数可得f(x)=lnx(x>1)与y=ax相切时的斜率,进而可得;
法二:把问题转化为y=|lnx|x与y=a在(0,+∞)内有三个不同交点.利用导数研究函数的性质,再利用数形结合即得.
本题考查导数的几何意义,考查利用导数研究函数的单调性,函数的零点问题,考查数形结合思想及分离变量思想,考查逻辑推理能力及运算求解能力,属于中档题.
8.【答案】A
【解析】【分析】
考查了新定义类型题的解题方法,重点是对新定义性质的理解.
根据定义得出f(2a)−f(0)2a=8a2−2a,相当于6x2−2x=8a2−2a在[0,2a]上有两个根,利用二次函数的性质解出a的范围即可.
【解答】
解:f(x)=2x3−x2+m是[0,2a]上的“双中值函数”,
∴f(2a)−f(0)2a=8a2−2a,
∵f′(x)=6x2−2x,
∴6x2−2x=8a2−2a在[0,2a]上有两个根,
令g(x)=6x2−2x−8a2+2a,
∴△=4+24(8a2−2a)>0,
g(0)>0,
g(2a)>0,
2a>16,
∴18故选A.
9.【答案】BCD
【解析】解:A:相关系数r的绝对值越大,两变量的线性相关程度越强,错;
B:由D(X)=2,则D(X+2)=2,对;
C:由正态分布的对称性知:P(1≤X≤2)=P(X≤3)−0.5=0.14,对;
D:由P(B)=P(AB)+P(A−B)=P(B|A)P(A)+P(A−)P(B|A−),
而P(A−)=1−P(A)=12,P(B|A−)=1−P(B−|A−)=13,
所以P(B)=14×12+13×12=724,对.
故选:BCD.
由相关系数的实际意义判断A;由方差性质判断B;根据正态分布对称性求概率判断C;应用全概率公式、条件概率公式求概率判断D.
本题主要考查概率与统计的知识,属于基础题.
10.【答案】AD
【解析】解:曲线C1:y=x2,则y′=2x,曲线C2:y=x3,则y′=3x2,
设直线l与曲线C1的切点坐标为(a,a2),则切线方程为y=2ax−a2,
设直线l与曲线C2的切点坐标为(m,m3),
则切线方程为y=3m2x−2m3,∴2a=3m2,a2=2m3,
∴m=0或m=89,∴直线l的斜率为0或6427.
故选:AD.
根据导数的几何意义即可求解.
本题主要考查利用导数研究曲线上某点的切线方程,考查运算求解能力,属于中档题.
11.【答案】BD
【解析】解:因为正数α,β满足eα−eβ>12α+sinα−12β+sinβ,
所以ea−12α+sinα>eβ−12β+sinβ,
构造函数f(x)=ex−12x+sinx,x>0,
令g(x)=2x+sinx,g′(x)=2+csx>0恒成立,
所以g(x)在(0,+∞)上单调递增,
由复合函数的单调性可知g(x)=−12x+sinx在(0,+∞)上单调递增,
所以f(x)=ex−12x+sinx在(0,+∞)上单调递增,
由f(α)>f(β),可得α>β>0,
对于A,(1α+1β)(α+β)=2+αβ+βα>2+2 αβ⋅βα=4,所以1α+1β>4α+β,故A错误;
对于B,由α>β>0,可得α−β+1>1,所以2a−β+1>2,故B正确;
对于C,由α>β>0,可得lnα>lnβ,则lnα+α>lnβ+β,故C错误;
对于D,由α>β>0,可得eα>eβ>0,1α<1β,所以1ea<1eβ,所以1ea+1α<1eβ+1β,故D正确.
故选:BD.
构造函数f(x)=ex−12x+sinx,利用导数得出α>β>0,由基本不等式判断A;
由指数和对数的单调性以及不等式的性质判断BCD.
本题考查了导数的综合运用,关键点是构造函数f(x)=ex−12x+sinx,x>0,属于中档题.
12.【答案】ACD
【解析】解:由an2+1an= 2n+2(n∈N*),
得an2−2 2n+2an+2=0,
由求根公式得an=2 2n+2±2 2n2= 2n+2± 2n,
∵0
Sn=( 4− 2)+( 6− 4)+( 8− 6)+⋅⋅⋅+( 2n+2− 2n)
= 2n+2− 2,
S3=( 4− 2)+( 6− 4)+( 8− 6)= 8− 2= 2,选项A正确;
∵an>0,
∴an+1an= 2n+4− 2n+2 2n+2− 2n= n+2− n+1 n+1− n
=( n+2− n+1)( n+2+ n+1) n+2+ n+1( n+1− n)( n+1+ n) n+1+ n
= n+1+ n n+2+ n+1<1,
∴an+1
设f(x)=lnx−x+1,x>0,
则f′(x)=1x−1=1−xx,
当x∈(0,1),f′(x)>0,f(x)单调递增,
当x∈(1,+∞),f′(x)<0,f(x)单调递减,
∴当x=1时,f(x)取得极大值也是最大值f(1)=0,
∴f(x)≤0,即lnx≤x−1,当x=1时,等号成立,
∴ln(2n+2)<2n+1,n∈N*,
∴ln(S1+ 2)+ln(S2+ 2)+⋅⋅⋅+ln(Sn+ 2)
=12[ln4+ln6+⋅⋅⋅+ln(2n+2)]
<12[3+5+⋅⋅⋅+(2n+1)]
=12×n(3+2n+1)2=n(n+2)2,选项D正确.
故选:ACD.
选项B:已知条件变形,利用求根公式求an,即可判断;
选项A:根据通项公式及数列前n项和公式求S3,即可判断;
选项C:利用作商法,和1比较大小,即可判断;
选项D:利用通项公式及数列前n项和求ln(Sn+ 2),再构造函数f(x)=lnx−x+1,x>0,证明lnx
13.【答案】1
【解析】解:由f(x)=x2f′(1)−lnx可得f′(x)=2xf′(1)−1x,
所以f′(1)=2f′(1)−1,
解得f′(1)=1.
故答案为:1.
求导,计算f′(1),即可求解.
本题主要考查了导数的计算,属于基础题.
14.【答案】2833
【解析】解:设事件A表示“第一次投中”,事件B表示“第二次投中”,由贝叶斯公式可得:
P(A|B)=P(B|A)P(A)P(B|A)P(A)+P(B|A−)P(A−)=+0.1=2833.
故答案为:2833.
设事件A表示“第一次投中”,事件B表示“第二次投中”,根据贝叶斯公式直接求解.
本题考查条件概率相关知识,属于基础题.
15.【答案】18
【解析】解:∵数列{an}为等差数列,S35<0,
∴S35=35(a1+a35)2=35a18<0,即a18<0,
∵S36<0,
∴S36=36(a1+a36)2=36(a18+a19)2=18(a18+a19)>0,即a18+a19>0,
∴a19>0,
∴数列{an}的前18项和最小,
∵对任意的正整数n,都有Sn≥Sk,
∴k=18.
故答案为:18.
根据已知条件,结合等差数列的前n项和公式,推得a18<0,a19>0,再结合对任意的正整数n,都有Sn≥Sk,即可求解.
本题主要考查等差数列的前n项和公式,属于基础题.
16.【答案】0
【解析】解:f′(x)=2alnxx−1,设切点为(x0,aln2x0+1−x0),依题意,aln2x0+1−x0x0=2alnx0x0−1有且仅有一解,
即aln2x0−2alnx0+1=0有一解,则Δ=4a2−4a=0,解得a=0(舍)或a=1,
∴ln2x+1−x≤−mlnx,x≥1,
设g(x)=ln2x−x+1,则g′(x)=2lnxx−1=2lnx−xx,
令h(x)=2lnx−x,h′(x)=2x−1,易知当x∈(1,2)时,h′(x)>0,当x∈(2,+∞)时,h′(x)<0,
∴h(x)在(1,2)单调递增,在(2,+∞)单调递减,
∴g′(x)
由于ln2x+1−x≤−mlnx恒成立,即y=−mlnx的图象恒在g(x)=ln2x−x+1的上方,
当m>0时,y=−mlnx不符合题意;
当m=0时,g(x)≤0恒成立,即m的最大值为0.
故答案为:0.
先根据题意求得a=1,问题等价于ln2x+1−x≤−mlnx,x≥1恒成立,设g(x)=ln2x−x+1,可得g(x)≤0,再分m>0及m=0讨论即可.
本题考查导数的几何意义,考查利用导数研究不等式的恒成立问题,考查转化思想及运算求解能力,属于中档题.
17.【答案】解:(1)因f(x)=ax3+bx+2,故f′(x)=3ax2+b,
由于f(x)在x=2处取得极值,
故有f′(2)=0f(2)=−14,即12a+b=08a+2b+2=−14,
解得a=1b=−12,
经检验,a=1,b=−12时,符合题意,所以a=1,b=−12,
f(x)=x3−12x+2,f′(x)=3x2−12,故f(1)=−9,f′(1)=−9.
所以曲线y=f(x)在点(1,f(1)处的切线方程为:y−(−9)=−9(x−1),即9x+y=0.
(2)f(x)=x3−12x+2,f′(x)=3x2−12≥0,
得x≤−2或x≥2;即[−3,−2]单调递增,[−2,2]单调递减,[2,3]单调递增,
f(−3)=11,f(−2)=18,f(2)=−14,f(3)=−7,
因此f(x)在[−3,3]的最小值为f(2)=−14;
最大值为f(−2)=18.
【解析】(1)求出导函数,利用函数的极值,列出方程求解a,b,然后求解切线方程即可.
(2)利用导函数的符号判断函数的单调性求解函数的极值以及端点值,即可得到函数的最值.
本题考查函数的导数的应用,函数切线方程的求法,函数的最值的求法,是中档题.
18.【答案】解:(1)因为an+1=Sn+1−Sn,an+1=SnSn+1(Sn≠0),
所以Sn+1−Sn=Sn⋅Sn+1,
两边同除以SnSn+1得1Sn+1−1Sn=−1,
因为a1=−1,所以1S1=−1,
因此数列{1Sn}是首项为−1,公差为−1的等差数列,
所以1Sn=−1−(n−1)=−n,
所以Sn=−1n.
(2)由(1)知Sn=−1n,
∴Snn+2=−1n(n+2)=−12(1n−1n+2),
∴Tn=−12[(1−13)+(12−14)+⋯+(1n−1n+2)]
=−12(1+12−1n+1−1n+2)
=2n+32(n+1)(n+2)−34.
【解析】(1)首先根据an+1与Sn+1,Sn的关系得到1Sn+1−1Sn=−1,然后由等差数列的通项公式可得;
(2)利用裂项相消法求解Tn即可.
本题考查数列的通项与前n项和的关系,以及数列的裂项相消求和,考查转化思想和运算能力,属于中档题.
19.【答案】
【解析】
20.【答案】解:(Ⅰ)数列{an}(n∈N*)满足a12+a222+⋯+an2n=n−2+12n−1,①,
当n=1时,a12=1−2+1=0,解得a1=0;
当n≥2时,a12+a222+⋯+an−12n−1=n−1−2+12n−2,②,
①-②得:an2n=1+12n−1−12n−2,
整理得an=2n−2,(首项符合通项),
故an=2n−2.
(Ⅱ)由(Ⅰ)得:bn=an⋅csnπ=(2n−2)⋅csnπ={2−2n(n为奇数)2n−2(n为偶数),
所以T2n=(−21+22−23+...−22n−1+22n)+(2−23)+(2−2+2−...+2−2),
=−21+22−23+...−22n−1+22n,
=−2×[1−(−2)2n]1−(−2)=2×4n−23.
【解析】(Ⅰ)直接利用递推关系求出数列的通项公式;
(Ⅱ)利用(Ⅰ)的结论,使用分组法求出数列的和.
本题考查的知识要点:数列的递推关系式,数列的通项公式的求法,数列的求和,分组法的求和,主要考查学生的理解能力和计算能力,属于基础题和易错题.
21.【答案】解:(1)由散点图可以判断,y=cedx更适宜作为平均产卵数y关于平均温度x的回归方程类型,
将y=cedx两边同时取自然对数,可得lny=lnc+dx,
由题中的数据可得,i=17(xizi−7x−z−)=36.6,i=17(xi−x−)2=i=17xi2−7x−2=112,
∴b =i=17(xizi−7x−z−)i=17xi2−7x−2=36.6112≈0.33,
则lnc=z−−dx−=−5.31,
则z关于x的线性回归方程为z =0.33x−5.31,
故y关于x的回归方程为y =e0.33x−5.31;
(2)由f(p)=C53p3(1−p)2,则f′(p)=C53p2(1−p)(3−5p),
∵0
0,则3p−5>0,解得0
∴f(p)在(0,35)上单调递减,在(35,1)上单调递增,
∴当x=35时,f(p)取得唯一的极大值,即最大值,
∴f(p)的最大值为f(35)=216625,此时对应的概率p=35.
【解析】(1)根据散点图的形状,即可判断y=cedx更适宜作为平均产卵数y关于平均温度x的回归方程类型,然后对回归方程进行变形,转化为求解线性回归方程,即可得到答案;
(2)先求出f(p),然后利用导数研究f(p)的最值即可.
本题考查回归方程的求解,利用导数研究函数最值的应用,要掌握线性回归方程必过样本中心这一知识点,考查了逻辑推理能力与运算能力,是中档题.
22.【答案】解:(1)f′(x)=eax+(x−1)eax⋅a=eax(ax−a+1),
当a>0时,令f′(x)>0,得x>1−1a,
令f′(x)<0,得x<1−1a,
所以f(x)在(−∞,1−1a)上单调递减,在(1−1a,+∞)单调递增,
当a<0时,令f′(x)>0,得x<1−1a,
令f′(x)<0,得x>1−1a,
所以f(x)在(−∞,1−1a)上单调递增,在(1−1a,+∞)单调递减,
综上所述,当a>0时,f(x)在(−∞,1−1a)上单调递减,在(1−1a,+∞)单调递增,
当a<0时,f(x)在(−∞,1−1a)上单调递增,在(1−1a,+∞)单调递减.
(2)证明:①当a=1时,f(x)=(x−1)ex,
令(x−1)ex=x+1,
因为x=−1不是方程(x−1)ex=x+1的根,
所以(x−1)exx+1−1=0,
令g(x)=(x−1)exx+1−1,x≠−1,
g′(x)=(x2+1)ex(x+1)2>0,
所以g(x)在(−∞,−1),(−1,+∞)上单调递增,
又g(−2)=3e2−1<0,g(−32)=5e32−1>0,
所以由零点存在定理可得g(x)在(−∞,−1)上有一个零点,
又g(1)=−1<0,g(2)=e23−1>0,
所以由零点存在定理知,g(x)在(−1,+∞)上有一个零点,
所以g(x)有两个零点,
即y=f(x)与y=x+1恰有两个公共点,
②接下来证明两个公共点关于(0,1)对称,
设(x0,y0)为f(x)=(x−1)ex与h(x)=x+1的一个交点,
则y0=(x0−1)ex0=x0+1,
又f(−x0)=(−x0−1)e−x0=−(x0+1)×x0−1x0+1=−x0+1=−(y0−1)+1=2−y0
h(−x0)=−x0+1=2−y0,
所以点(−x0,2−y0)也是y=f(x)与y=h(x)=x+1的一个交点,
又因为y=f(x)与y=x+1恰有两个公共点,
所以两交点分别为(x0,y0),(−x0,2−y0),
又因为点(x0,y0)与点(−x0,2−y0)关于点(0,1)对称,得证.
【解析】(1)求导得f′(x)=eax(ax−a+1),分两种情况:当a>0时,当a<0时,分析f′(x)的符号,f(x)的单调性.
(2)①当a=1时,f(x)=(x−1)ex,令(x−1)ex=x+1,则(x−1)exx+1−1=0,令g(x)=(x−1)exx+1−1,x≠−1,分析g(x)的零点,②接下来证明两个公共点关于(0,1)对称,即可得出答案.
本题考查导数的综合应用,解题中注意分类讨论思想的应用,属于中档题.平均温度x/℃
21
23
25
27
29
31
33
平均产卵数y/个
7
11
21
24
66
115
325
z=lny
1.9
2.4
3
3.2
4.2
4.7
5.8
参考数据:
i=17xi2
i=17xiyi
i=17xizi
y−
z−
5215
17713
715.4
81.3
3.6
x
[1,e)
e
(e,+∞)
y′
+
0
-
y
↗
1e
↘
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