2022-2023学年江西省赣州市高二(下)期末数学试卷(含详细答案解析)
展开1.命题p:“∀x≥0,都有x≥sinx”的否定是( )
A. ∀x<0,都有x
A. 3B. 6C. 7D. 21
3.已知奇函数f(x)满足∀x1,x2∈(0,1)(x1≠x2),f(x2)−f(x1)x2−x1>0,则函数f(x)可以是( )
A. f(x)=ex−1ex+1B. f(x)=(12)xC. f(x)=−x3D. f(x)=3x+3−x
4.函数f(x)=lg3(3x2−2x−1)的单调递减区间为( )
A. (−∞,13)B. (13,+∞)C. (−∞,−13)D. (1,+∞)
5.节能降耗是企业的生存之本,树立一种“点点滴滴降成本,分分秒秒增效益”的节能意识,以最好的管理,来实现节能效益的最大化.为此某国企进行节能降耗技术改造,下面是该国企节能降耗技术改造后连续五年的生产利润:
预测第10年该国企的生产利润约为千万元.( )
(参考公式:b =i=1n(xi−x−)(yi−y−)i=1n(xi−x−)=i=1nxiyi−nx−⋅y−i=1nxi2−nx−2,a =y−−b x−)
A. 1.85B. 2.02C. 2.19D. 2.36
6.设a∈R,则“a<32”是“f(x)=−x3+2ax在(−∞,1]上单调递减”的( )
A. 充分不必要条件B. 必要不充分条件
C. 充要条件D. 既不充分也不必要条件
7.已知函数f(x)=2f′(1)lnx−1x,则f(x)的最大值为( )
A. 2ln2−2B. 2ln2+2C. −1D. 2
8.已知数列{an}的前n项和为Sn,且a3=2,anan+1=2n,则下列结论正确的是( )
A. 数列{an}为等比数列B. 数列{Sn−3}为等比数列
C. S100=3(250−1)D. a2024=21011
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.不等式ax2−(a+2)x+2≥0(a>0)的解集可能为( )
A. RB. ⌀
C. (−∞,1]∪[2a,+∞)D. (−∞,2a]∪[1,+∞)
10.已知实数a,b∈R+,且2a+b=1,则下列结论正确的是( )
A. ab的最小值为18B. a2+b2的最小值为15
C. 1a+1b的最小值为6D. b−1a−1∈(0,2)
11.下列命题为真命题的是( )
A. 函数y=f(−x+2)和y=f(2+x)的图象关于直线x=2对称
B. 若函数f(x+2023)=x2−2x+1(x∈R),则函数f(x)的最小值为0
C. 若函数f(x)=lga|x|(a>0,a≠1)在(0,+∞)上单调递减,则f(−2)
12.南宋数学家杨辉在《详解九章算法》和《算法通变本末》中提出了一些新的垛积公式,所讨论的高阶等差数列与一般等差数列不同,前后两项之差并不相等,但是逐项差数之差或者高次差成等差数列.如数列1,3,6,10,它的前后两项之差组成新数列,新数列2,3,4为等差数列,则数列1,3,6,10被称为二阶等差数列.现有高阶等差数列{an},其前7项分别为2,4,8,15,26,42,64,则下列结论正确的是( )
(参考公式:12+22+32+…+n2=n(n+1)(2n+1)6)( )
A. 数列{an+1−an}为二阶等差数列B. i=120(ai+1−ai)=1560
C. 满足an≤1000的最大的n的值为20D. a10=177
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.已知集合A={x|x<1},B={x|x2−3x−4<0},则(∁RA)∩B=______.
14.若函数f(x)是定义在R上的偶函数,且f(x+2)=f(2−x),当x∈[0,2]时,f(x)=x2,则f(2023)=______.
15.在数列{an}中,a1=2,a3=26,若数列{lg3(an+1)}为等差数列,则Sn=1a2−a1+1a3−a2+⋯+1an+1−an=______.
16.已知函数f(x)=e2x−lnx+1x,若函数f(x)在x0处取得最小值为m,则m=______.
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.
18.(本小题12分)
已知正项数列{an}满足a1=3,a3=243,且lgan+1+lgan−1=2lgan(n≥2).
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=lg3an,求数列{an⋅bn}的前n项Sn.
19.(本小题12分)
已知函数f(x)=lnx+1ex.
(1)求函数f(x)的最值;
(2)讨论函数g(x)=aex−lnx−1的零点个数.
20.(本小题12分)
从①an2−2an=an−12+2an−1(n≥2),an>0;②前n项和Sn满足4Sn=(an+1)2;③nan+1=(n+1)an+1中任选一个,并将序号填在下面的横线上,再解答.
已知数列{an}中,a1=1,且_____.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=2n+32nanan+1,数列{bn}的前n项和Tn,证明:Tn≥56.
(注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分).
21.(本小题12分)
对于函数f(x),若在定义域内存在实数x满足f(−x)=−f(x),则称函数f(x)为“局部奇函数”.
(1)若函数f(x)=lg2(x+m)在区间[−1,1]上为“局部奇函数”,求实数m的取值范围;
(2)若函数f(x)=9x−m⋅3x+1−3在定义域R上为“局部奇函数”,求实数m的取值范围.
22.(本小题12分)
已知函数f(x)=ex+ax.
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)若函数g(x)=emx−lnx+(m−1)x有两个不同的零点x1,x2(x1
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:命题p:“∀x≥0,都有x≥sinx”的否定是:∃x0≥0,使得x0
任意改存在,将结论取反,即可求解.
本题主要考查全称命题的否定,属于基础题.
2.【答案】B
【解析】解:S7=14,
则S7=7(a1+a7)2=14,即7a4=14,解得a4=2,
故a3+a4+a5=3a4=6.
故选:B.
根据已知条件,结合等差数列的前n项和公式,以及等差数列的性质,即可求解.
本题主要考查等差数列的前n项和公式,以及等差数列的性质,属于基础题.
3.【答案】A
【解析】解:因为奇函数f(x)满足∀x1,x2∈(0,1)(x1≠x2),f(x2)−f(x1)x2−x1>0,
所以f(x)在(0,1)上单调递增,
A:f(−x)=e−x−1e−x+1=1−ex1+ex=−f(x),即f(x)为奇函数,
因为f(x)=ex−1ex+1=1−21+ex在(0,1)上单调递增,A符合题意;
B:f(x)=(12)x为非奇非偶函数,B不符合题意;
C:f(x)=−x3在(0,1)上单调递减,不符合题意;
D:f(x)=3x+3−x为偶函数,不符合题意.
故选:A.
由已知结合函数单调性定义可知f(x)在(0,1)上单调递增,然后结合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单调性的定义及函数单调性及奇偶性的判断,属于基础题.
4.【答案】C
【解析】解:令3x2−2x−1>0,解得x<−13或x>1,
则函数f(x)的定义域为(−∞,−13)∪(1,+∞),
又函数y=lg3t在t∈(0,+∞)上单调递增,
函数t=3x2−2x−1在(−∞,13)上单调递减,在(13,+∞)上单调递增,
则由复合函数的单调性法则可知,函数f(x)的单调递减区间为(−∞,−13).
故选:C.
先求出函数的定义域,再利用复合函数的单调性法则求解即可.
本题考查复合函数的单调性,考查运算求解能力,属于基础题.
5.【答案】C
【解析】解:由题意,x−=3,y−=1,所以b =0.7+1.6+3+4.4+7−5×3×11+4+9+16+25−5×9=0.17,所以a =y−−b x−=0.49,
所以y =0.17x+0.49,所以x=10时,y =2.19.
故选:C.
求出样本中心点,利用公式求出回归系数,可得回归直线方程,再代入计算得出结论.
本题考查回归方程,考查学生的计算能力,正确运用公式计算是解题的关键.
6.【答案】B
【解析】解:f(x)=−x3+2ax,
则f′(x)=−3x2+2a,
令f′(x)=−3x2+2a≤0,即a≤3x22,
∵x∈(−∞,1],
∴a≤0,
故“a<32”是“f(x)=−x3+2ax在(−∞,1]上单调递减”的必要不充分条件.
故选:B.
根据已知条件,利用导数研究函数的单调性,求出a的取值范围,再结合充分条件、必要条件的定义,即可求解.
本题主要考查充分条件、必要条件的定义,属于基础题.
7.【答案】A
【解析】解:函数f(x)的定义域为(0,+∞),
由f(x)=2f′(1)lnx−1x,得f′(x)=2f′(1)x+1x2,
则f′(1)=2f′(1)+1,所以f′(1)=−1,
所以f(x)=−2lnx−1x,f′(x)=−2x+1x2=1−2xx,
当0
所以函数f(x)在(0,12)上单调递增,在(12,+∞)上单调递减,
所以f(x)max=f(12)=−2ln12−2=2ln2−2.
故选:A.
求导,令x=1求得f′(1),再利用导数求出函数的单调区间,进而可得函数的最大值.
本题考查了利用导数研究函数的单调性与最值,考查了转化思想,属中档题.
8.【答案】C
【解析】解:令n=2,可得a2a3=4,
又a3=2,则a2=2,
令n=1,可得a1a2=2,则a1=1,
因为anan+1=2n,
所以an+1an+2=2n+1,
则an+2an=2,
所以数列{an}的偶数项构成以2为首项,2为公比的等比数列,
奇数项构成1为首项,2为公比的等比数列,
则选项A错误;
又S1=a1=1,S2=3,S3=5,
则{Sn−3}中的第2项为0,不为等比数列,选项B错误;
S100=(a1+a3+……+a97+a99)+(a2+a4+……+a98+a100)=1−2501−2+2(1−250)1−2=3(250−1),选项C正确;
a2024=a2×21012−1=21012,选项D错误.
故选:C.
根据题意可得数列{an}的偶数项构成以2为首项,2为公比的等比数列,奇数项构成1为首项,2为公比的等比数列,由此再逐项分析判断即可.
本题考查数列递推关系的运用,考查运算求解能力,属于中档题.
9.【答案】ACD
【解析】解:ax2−(a+2)x+2≥0,
则(ax−2)(x−1)≥0,
∵a>0,
∴(x−2a)(x−1)≥0,
当2a=1,即a=2时,(x−1)2≥0,原不等式的解集为R,
当2a>1,即0当2a<1,即a>2时,原不等式的解集为(−∞,2a]∪[1,+∞).
故选:ACD.
根据已知条件,先对原不等式因式分解,再对a分类讨论,即可求解.
本题主要考查一元二次不等式及其应用,属于基础题.
10.【答案】BD
【解析】解:对于A,因为a,b∈R+,由2a+b=1≥2 2ab,可得ab≤18,
当且仅当2a=b=12时,等号成立,故A错误;
对于B,因为a,b∈R+,2a+b=1,所以0由a2+b2=a2+(1−2a)2=5(a−25)2+15,可得:
当a=25时,a2+b2有最小值15,故B正确;
对于C,1a+1b=(1a+1b)(2a+b)=3+ba+2ab≥3+2 ba⋅2ab=3+2 2,
当且仅当ba=2ab,即a=2− 22,b= 2−1时,等号成立,故C错误;
对于D,b−1a−1=−2aa−1=−2−2a−1,
因为0故0<2−2a−1<2,所以b−1a−1∈(0,2),故D正确.
故选:BD.
利用基本不等式求最值可判断A;配方法求最值可判断B;应用基本不等式“1”的代换求最值可判断C;常量分类再利用a的范围可判断D.
本题考查基本不等式及其应用,基本不等式运用“1”的代换求最值及不等式的性质,属中档题.
11.【答案】BC
【解析】解:对于A,因为函数y=f(a+x)与函数y=f(b−x)的图象关于x=b−a2对称,
所以函数y=f(−x+2)和y=f(2+x)的图象关于直线x=2−22=0对称,判断A错误;
对于B,令x+2023=t,则x=t−2023,代入得f(t)=(t−2023)2−2(t−2023)+1=(t−2024)2,
即f(x)=(x−2024)2,
所以当x=2024时,f(x)取得最小值0,故B正确;
对于C,函数f(x)=lga|x|(a>0,a≠1)定义域为{x|x≠0},且f(−x)=lga|−x|=lga|x|=f(x),
所以f(x)为偶函数,
又因为f(x)在(0,+∞)上单调递减,所以0所以f(−2)=f(2)
当且仅当x1=x2时,等号成立,故D错误.
故选:BC.
利用函数y=f(a+x)与函数y=f(b−x)的图象关于x=b−a2对称可以判断A;利用换元法求出f(x)的解析式可判断B;利用对数函数的图象和性质可判断CD.
本题主要考查了对数函数的图象和性质,考查了基本不等式的应用,属于中档题.
12.【答案】AB
【解析】解:现有高阶等差数列{an},其前7项分别为2,4,8,15,26,42,64,
可得a2−a1=2,a3−a2=4,a4−a3=7,a5−a4=11,a6−a5=16,a7−a6=22,
由4−2=2,7−4=3,11−7=4,16−11=5,22−16=6,…,
可得数列{an+1−an}为二阶等差数列,故A正确;
由上面可得an+1−an=2+2+3+...+n=1+(1+2+3+...+n)=1+n(n+1)2=n2+n+22,
i=120(ai+1−ai)=12(12+22+...+202)+12×12×20×(1+20)+20=12×16×20×21×41+105+20=1560,故B正确;
由an+1−an=n2+n+22,可得a10=a1+(a2−a1)+(a3−a2)+...+(a10−a9)=2+12(1+1+2)+12(4+2+2)+...+12(81+9+2)
=2+12×16×9×10×19+12×12×9×10+9=176,故D错误;
由an+1−an=n2+n+22,a1=2,可得a21=1560+2=1562,又a20=1562−12×(400+20+2)=1351>1000,
a19=1351−12×(192+19+2)=1160>1000,a18=1160−12×(182+18+2)=988<1000,故C错误.
故选:AB.
由二阶等差数列的定义可判断A;由数列的分组求和,计算可判断B;由数列的求和公式计算可判断CD.
本题考查数列的通项与求和,以及等差数列的通项公式和求和公式,考查转化思想和运算能力,属于中档题.
13.【答案】{x|1≤x<4}
【解析】解:集合A={x|x<1},
则CUA={x|x≥1},
B={x|x2−3x−4<0}={x|−1
故答案为:{x|1≤x<4}.
根据已知条件,结合补集、交集的运算,即可求解.
本题主要考查补集、交集的运算,属于基础题.
14.【答案】1
【解析】解:因为函数f(x)是定义在R上的偶函数,即f(−x)=f(x),
又f(x+2)=f(2−x),
所以f(4−x)=f(x),
所以f(4+x)=f(−x)=f(x),即函数的周期T=4,
当x∈[0,2]时,f(x)=x2,
则f(2023)=f(506×4−1)=f(−1)=f(1)=1.
故答案为:1.
由已知奇偶性及对称性可求函数的周期,结合周期及奇偶性即可求解.
本题主要考查了函数的奇偶性及周期性在函数求值中的应用,属于基础题.
15.【答案】14(1−13n)
【解析】解:设bn=lg3(an+1),则数列{bn}是等差数列,
因为a1=2,a3=26,
所以b1=lg3(a1+1)=lg33=1,b3=lg3(a3+1)=lg327=3,
所以bn=b1+(n−1)⋅b3−b12=n,即lg3(an+1)=n,
所以an=3n−1,
所以an+1−an=(3n+1−1)−(3n−1)=2⋅3n,
所以Sn=1a2−a1+1a3−a2+⋯+1an+1−an=12(131+132+…+13n)=12⋅13[1−(13)n]1−13=14(1−13n).
故答案为:14(1−13n).
结合等差数列的通项公式与对数的运算性质,可得an,再由等比数列的前n项和公式,即可得解.
本题考查数列求和,熟练掌握对数的运算性质,等差数列的通项公式,等比数列的前n项和公式是解题的关键,考查逻辑推理能力和运算能力,属于中档题.
16.【答案】2
【解析】解:函数f(x)=e2x−lnx+1x的定义域为(0,+∞),
且f(x)=xe2x−lnx+1x=e2x+lnx−(lnx+1)x,
令g(x)=ex−x−1,则g′(x)=ex−1,
当x>0时,g′(x)>0,g(x)在(0,+∞)上单调递增,
当x<0时,g′(x)<0,g(x)在(−∞,0)上单调递减,
故g(x)≥g(0)=0,即g(x)=ex−x−1≥0,∴ex≥x+1,当x=0时取等号,
故e2x+lnx≥2x+lnx+1,当2x+lnx=0时取等号,
令h(x)=2x+lnx,则h(x)在(0,+∞)上单调递增,
由h(14)=12−ln4<0,h(1)=2>0,即存在t∈(14,1),使得h(t)=0,
即2x+lnx=0在(−∞,0)上有解;
故f(x)=e2x+lnx−(lnx+1)x≥2x+lnx+1−(lnx+1)x=2,
由题意当x0=t时等号成立,故m=2,
故答案为:2.
将f(x)化简为f(x)=e2x+lnx−(lnx+1)x,由此构造函数g(x)=ex−x−1,利用导数证明ex≥x+1,从而得到e2x+lnx≥2x+lnx+1,进一步求出m的值.
本题考查了利用导数研究函数的单调性与最值,考查了转化思想和方程思想,属中档题.
17.【答案】
【解析】
18.【答案】解:(1)由lgan+1+lgan−1=2lgan(n≥2),知an+1⋅an−1=an2(n≥2),
所以数列{an}是等比数列,
设数列{an}的公比是q,
因为a1=3,a3=243,所以q2=a3a1=81,
又an>0,所以q=9,
所以an=a1⋅qn−1=3⋅9n−1=32n−1.
(2)由(1)可知,bn=lg3an=lg332n−1=2n−1,
所以an⋅bn=(2n−1)⋅32n−1,
所以Sn=1⋅31+3⋅33+…+(2n−3)⋅32n−3+(2n−1)⋅32n−1,
9Sn=1⋅33+3⋅35+…+(2n−3)⋅32n−1+(2n−1)⋅32n+1,
两式相减得,−8Sn=3+2⋅33+2⋅35+…+2⋅32n−1−(2n−1)⋅32n+1=3+2⋅27(1−9n−1)1−9−(2n−1)⋅32n+1=−154+5−8n4⋅32n+1,
所以Sn=1532+8n−532⋅32n+1.
【解析】(1)由等比中项判定数列{an}是等比数列,再由通项公式求出公比q,即可得解;
(2)结合对数的运算性质与错位相减法,即可得解.
本题考查数列的通项公式与前n项和的求法,熟练掌握等比数列的定义、通项公式与前n项和公式,错位相减法是解题的关键,考查逻辑推理能力和运算能力,属于中档题.
19.【答案】解:(1)由函数f(x)=lnx+1ex,x∈(0,+∞),
得f′(x)=1x⋅ex−(lnx+1)⋅ex(ex)2=1x−(lnx+1)ex,
令h(x)=1x−(lnx+1),则h′(x)=−1+xx2<0恒成立,
所以h(x)在(0,+∞)上单调递减,且h(1)=0,
所以x∈(0,1)时,f′(x)>0,x∈(1,+∞)时,f′(x)<0,
所以f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,
即当x=1时,f(x)取得最大值f(1)=1e,无最小值;
(2)函数g(x)=aex−lnx−1的零点个数就是方程aex−lnx−1=0的解的个数,
整理得a=lnx+1ex,令f(x)=lnx+1ex,x∈(0,+∞),
由(1)可知,f(x)在(0,1)上单调递增,
在(1,+∞)上单调递减,当x=1时,f(x)取得最大值f(1)=1e,
当x→0时,f(x)→−∞,当x→+∞时,f(x)恒大于0且趋近于0,
作出函数图象如图:
由图知,当a>1e时,函数g(x)没有零点;
当a=1e或a≤0时,函数g(x)只有1个零点;
当0【解析】(1)求出导函数f′(x),令h(x)=1x−(lnx+1),得到函数h(x)的函数值符号区间即可得到f(x)的单调区间,从而求解最值;
(2)把函数零点问题转化为方程a=lnx+1ex解的个数问题,构造函数,求导得单调区间,数形结合即可求解.
本题考查了利用导数研究函数的单调性与最值,函数的零点,考查了转化思想和数形结合思想,属中档题.
20.【答案】解:(1)若选①an2−2an=an−12+2an−1(n≥2),
则an2−an−12=2(an+an−1),
因为an>0,
所以an−an−1=2,
因为a1=1,
所以an=1+2(n−1)=2n−1;
若选②4Sn=(an+1)2,
当≥2,4Sn−1=(an−1+1)2,
当n≥2时,两式相减得4(Sn−Sn−1)=(an+1)2−(an−1+1)2=an2−an−12+2an−2an−1,
整理得an−an−1=2,
因为a1=1,
所以an=1+2(n−1)=2n−1;
若选③nan+1=(n+1)an+1,
则an+1n+1=ann+1n(n+1)
即an+1n+1−ann=1n(n+1)=1n−1n+1,
所以n≥2时,ann=ann−an−1n−1+an−1n−1+⋅⋅⋅+a22−a11+a1=1n−1−1n+1n−2−1n−1+⋅⋅⋅+11−12+1=2−1n,
故an=2n−1,
又a1=2×1−1适合上式,
an=2n−1;
(2)证明:bn=2n+32nanan+1=2n+32n(2n−1)(2n+1)=12n−1(2n−1)−12n(2n+1),
所以Tn=120×1−121×3+121×3−122×5+⋅⋅⋅+12n−1(2n−1)−12n(2n+1)=1−12n(2n+1),
因为n≥1时,Tn递增,
故Tn≥T1=56.
【解析】(1)若选①an2−2an=an−12+2an−1(n≥2),对已知递推关系进行变形,然后结合等差数列的通项公式可求;
若选②4Sn=(an+1)2,结合和与项的递推关系可得an−an−1=2,然后结合等差数列的通项公式可求;
若选③nan+1=(n+1)an+1,变形得an+1n+1−ann=1n(n+1)=1n−1n+1,然后利用迭代法可求;
(2)bn=2n+32nanan+1=2n+32n(2n−1)(2n+1)=12n−1(2n−1)−12n(2n+1),然后利用裂项求和即可求Tn,然后结合单调性即可证明.
本题主要考查了数列的递推关系在数列通项求解中的应用,还考查了等差数列的通项公式,迭代法及裂项求和的应用,属于中档题.
21.【答案】解:(1)由x+m>0在[−1,1]上有意义,
故−1+m>0,即m>1,
因为f(x)=lg2(x+m)在区间[−1,1]上为“局部奇函数”,
故在[−1,1]上存在实数x满足f(−x)=−f(x),
所以lg2(−x+m)=−lg2(x+m),即lg2(m2−x2)=0,
所以m2−x2=1,
所以m2=x2+1∈[1,2],
又m>1,
故m的取值范围为(1, 2);
(2)由题意得,存在x∈R,使得f(−x)=f(x),
则9−x−m⋅3−x+1−3=−9x+m⋅3x+1+3,
整理得,9x+9−x−3m⋅(3x+3−x)−6=0,
即(3x+3−x)2−3m⋅(3x+3−x)−8=0①,
令3x+3−x=t,则t≥2,
①可化为m=t2−83t=13(t−8t),
所以m=t2−83t=13(t−8t)在t≥2时有解,
令g(t)=13(t−8t),t≥2,
因为g(t)在t≥2时单调递增,所以g(t)≥g(2)=−23,
所以m≥−23.
故m的取值范围为{m|m≥−23}.
【解析】(1)先由函数有意义求出m的范围,然后结合已知新定义可得在[−1,1]上存在实数x满足f(−x)=−f(x),代入结合对数运算性质进行化简,然后结合函数的性质可求;
(2)由题意得,存在x∈R,使得f(−x)=f(x),代入函数解析式进行整理,利用换元法,结合指数函数的性质及函数单调性可求.
本题以新定义为载体,主要考查了由函数解的存在性求解参数范围,体现了转化思想的应用,属于中档题.
22.【答案】解:(1)由f(x)=ex+ax,x∈R,所以f′(x)=ex+a,x∈R,
当a≥0时,f′(x)=ex+a>0,所以函数f(x)的递增区间是(−∞,+∞),无单调递减区间,
当a<0时,令f′(x)=0,则x=ln(−a),又令f′(x)=ex+a>0,则x>ln(−a),
令f′(x)=ex+a<0,则x
综上,当a≥0时,函数f(x)的递增区间是(−∞,+∞),无单调递减区间,
当a<0时,函数f(x)的单调递减区间是(−∞,ln(−a)),单调递增区间是(ln(−a),+∞);
(2)证明:由(1)知,当a=1时,函数f(x)=ex+x在R上单调递增,
令g(x)=emx−lnx+(m−1)x=0,即emx+mx=x+lnx=elnx+lnx,即f(mx)=f(lnx),
由题意,函数g(x)=emx−lnx+(m−1)x有两个不同的零点x1,x2(x1
要证:2lnx1+lnx2>e,只需证明:m(2x1+x2)>e,
只需证明:lnx2−lnx1x2−x1⋅(2x1+x2)>e,只需证明:2+x2x1x2x1−1⋅lnx2x1>e,
令t=x2x1,则由x1
即证:lnt>e(t−1)2+t,又令φ(t)=lnt−3(t2−1)t2+4t+1(t>1),
则φ′(t)=(t−1)4t2(t2+4t+1)2>0,所以函数φ(t)在(1,+∞)上单调递增,
且φ(t)>φ(1)=0,即lnt>3(t2−1)t2+4t+1,
要证:lnt>e(t−1)2+t,只需证明:3(t2−1)t2+4t+1>e(t−1)2+t,(t>1),
即证:(3−e)t2+(9−4e)t+6−e>0,(t>1),
因为(3−e)t2+(9−4e)t+6−e=0的Δ=(9−4e)2−4⋅(3−e)⋅(6−e)=4(3e2−8e−9)<0,
所以不等式(3−e)t2+(9−4e)t+6−e>0,(t>1)成立,
所以lnt>e(t−1)2+t,故原不等式2lnx1+lnx2>e成立.
【解析】(1)根据a≥0和a<0分类讨论,求导,利用导数与函数的单调性求解即可;
(2)由题意得lnx1=mx1,lnx2=mx2,利用分析法证明2+x2x1x2x1−1⋅lnx2x1>e,构造函数φ(t)=lnt−3(t2−1)t2+4t+1(t>1),利用导数证得φ(t)>0,由此得证.
本题考查了利用导数研究函数的单调性,利用分析法证明不等式,考查了转化思想,属难题.年号
1
2
3
4
5
年生产利润y(单位:千万元)
0.7
0.8
1
1.1
1.4
2022-2023学年江西省宜春一中高二(下)期末数学试卷(含详细答案解析): 这是一份2022-2023学年江西省宜春一中高二(下)期末数学试卷(含详细答案解析),共17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。
2022-2023学年江西省九江市高二(下)期末数学试卷(含详细答案解析): 这是一份2022-2023学年江西省九江市高二(下)期末数学试卷(含详细答案解析),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。
2022-2023学年江西省吉安市青原区双校联盟高二(下)期末数学试卷(含详细答案解析): 这是一份2022-2023学年江西省吉安市青原区双校联盟高二(下)期末数学试卷(含详细答案解析),共18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。

