《2021届山东省滨州市高三上学期期末考试数学试题(解析版).docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2021届山东省滨州市高三上学期期末考试数学试题(解析版).docx(25页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、高三数学试题一、单项选择题一、单项选择题1.已知|13Axx,0,2,4,6B,则AB()A.0,2B.1,0,2C.|02xxD.1|2xx【答案】A【解析】【分析】根据交集的概念,直接计算,即可得出结果.【详解】因为|13Axx,0,2,4,6B,所以0,2AB I.故选:A.【点睛】本题主要考查交集的运算,熟记概念即可,属于基础题型.2.已知复数 z 满足134zii,则|z()A.52B.54C.52D.5 22【答案】D【解析】【分析】先由题意,得到341izi,根据复数的除法运算法则,以及复数模的计算公式,即可得出结果.【详解】因为134zii,所以3413434711111 12
2、2iiiiziiii,所以22571222|2z.故选:D.【点睛】本题主要考查求复数的模,熟记复数的除法运算法则,以及复数模的计算公式即可,属于基础题型.3.已知xR,则“121x”是“21x ”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【答案】B【解析】【分析】先由121x,得到0 x,再由充分条件与必要条件的概念,即可得出结果.【详解】由121x解得0 x,所以由“21x ”能推出“0 x”,反之,不能推出;因此“121x”是“21x ”的必要不充分条件.故选:B.【点睛】本题主要考查命题的必要不充分条件的判定,熟记充分条件与必要条件的概念即可,属于常
3、考题型.4.82x展开式中4x项的系数为()A.16B.1C.8D.2【答案】B【解析】【分析】写出二项展开式的通项公式,从而可知当8r 时得到4x的项,代入通项公式求得结果.【详解】82x的展开式通项为:882188221rrrrrrrrTCxCx 当42r,即8r 时,880449821TCxx 4x项的系数为:1本题正确选项:B【点睛】本题考查利用二项式定理求解指定项的系数问题,属于常规题型.5.已知向量,2ax,2,by,2,4c,且/a c,bc,则abvv()A.3B.10C.11D.2 3【答案】B【解析】【分析】根据题意,得到440440 xy求出,x y,再由向量模的坐标表示
4、,即可得出结果.【详解】因为向量,2ax,2,by,2,4c,且/a c,bc,所以440440 xy,解得:11xy,即1,2a ,2,1b r,所以(3,1)ab,因此223110ab.故选:B.【点睛】本题主要考查求向量的模,熟记向量模的坐标表示,向量垂直的坐标表示,以及向量共线的坐标表示即可,属于常考题型.6.已知抛物线24yx的焦点为 F,准线为 l,P 为该抛物线上一点,PAl,A 为垂足.若直线 AF 的斜率为3,则PAF的面积为()A.2 3B.4 3C.8D.8 3【答案】B【解析】【分析】先由题意,得到抛物线的焦点为(1,0)F,设抛物线24yx的准线与x轴交点为D,则2D
5、F,根据直线的斜率,求出4AF,60AFP,推出PAF是边长为4的等边三角形,再由三角形面积公式,即可得出结果.【详解】由题意,抛物线24yx的焦点为(1,0)F,设抛物线24yx的准线与x轴交点为D,则2DF,又直线 AF 的斜率为3,所以60AFD,因此24AFDF,60AFP;由抛物线的定义可得:PAPF,所以PAF是边长为4的等边三角形,所以PAF的面积为14 4 sin604 32 .故选:B.【点睛】本题主要考查抛物线中三角形的面积问题,熟记抛物线的性质即可,属于常考题型.7.已知31log3aa,133logbb,131log3cc,则 a,b,c 的大小关系是()A.cbaB.
6、abcC.bcaD.bac【答案】C【解析】【分析】在同一直角坐标系内,作出函数13xy,3logyx,3xy,13logyx的图像,根据图像,即可得出结果.【详解】在同一直角坐标系内,作出函数13xy,3logyx,3xy,13logyx的图像如下:因为31log3aa,133logbb,131log3cc,所以a是13xy与3logyx交点的横坐标;b是3xy 与13logyx交点的横坐标;c是13xy与13logyx交点的横坐标;由图像可得:bca.故选:C.【点睛】本题主要考查由对数函数与指数函数的图像比较大小,熟记对数函数与指数函数的图像与性质即可,属于常考题型.8.已知函数()2s
7、in(2)f xx的图象过点,26A,则()A.把 yf x的图象向右平移6个单位得到函数2sin2yx的图象B.函数 f x在区间,02上单调递减C.函数 f x在区间0,2内有五个零点D.函数 f x在区间0,3上的最小值为 1【答案】D【解析】【分析】先由函数图像过点,26A,求出2,6kkZ,得到()2sin 26f xx,根据正弦型三角函数的性质,以及函数的平移原则,逐项判断,即可得出结果.【详解】因为函数()2sin(2)f xx的图象过点,26A,所以2sin23,因此2,32kkZ,所以2,6kkZ,因此()2sin(2)2sin222sin266f xxxkx;A 选项,把
8、yf x的图象向右平移6个单位得到函数2sin 26yx的图象,故 A 错;B 选项,由3222,262kxkkZ得2,63kxkkZ,即函数()2sin 26f xx的单调递减区间是:2,63kkkZ,故 B 错;C 选项,由()2sin206f xx得2,6xkkZ,即,122kxkZ,因此0,2x,所以5111723,12121212x,共四个零点,故 C 错;D 选项,因为0,3x,所以52,666x,因此1sin 2,162x,所以2sin21,26x,即()2sin 26f xx的最小值为 1,故 D 正确;故选:D.【点睛】本题主要考查三角函数相关结论的判断,熟记正弦型三角函数的
9、性质,以及三角函数的平移原则即可,属于常考题型.二、多项选择题二、多项选择题9.已知双曲线 C:22221(0,0)xyabab的左、右焦点分别为1(5,0)F,2(5,0)F,则能使双曲线 C 的方程为221169xy的是()A.离心率为54B.双曲线过点95,4C.渐近线方程为340 xyD.实轴长为 4【答案】ABC【解析】【分析】根据双曲线标准方程的求法,逐项判断,即可得出结果.【详解】由题意,可得:焦点在x轴上,且5c;A 选项,若离心率为54,则4a,所以2229bca,此时双曲线的方程为:221169xy,故 A 正确;B 选项,若双曲线过点95,4,则2222281251612
10、5ababc,解得:22169ab;此时双曲线的方程为:221169xy,故 B 正确;C 选项,若双曲线的渐近线方程为340 xy,可设双曲线的方程为:22(0)169xym m,所以216925cmm,解得:1m,所以此时双曲线的方程为:221169xy,故 C 正确;D 选项,若实轴长为 4,则2a,所以22221bca,此时双曲线的方程为:224121xy,故 D 错误;故选:ABC.【点睛】本题主要考查由,a b c求双曲线方程,熟记双曲线的标准方程及性质即可,属于常考题型.10.已知菱形ABCD中,60BAD,AC与BD相交于点O,将ABD沿BD折起,使顶点A至点M,在折起的过程中
11、,下列结论正确的是()A.BDCMB.存在一个位置,使CDMV为等边三角形C.DM与BC不可能垂直D.直线DM与平面BCD所成的角的最大值为60【答案】ABD【解析】【分析】根据线面垂直的判定定理与性质可判断 A 选项;设菱形ABCD的边长为2,根据题意,当CDMV为等边三角形时,求得二面角MBDC存在,即可判断 B 选项;用向量的方法计算DM BC ,判定其能否为0,即可判断 C 选项;根据线面角的概念,找到线面角的最大值,即可判断 D 选项.【详解】A 选项,因为菱形ABCD中,AC与BD相交于点O,所以AOBD,COBD;将ABD沿BD折起,使顶点A至点M,折起过程中,AO始终与BD垂直
12、,因此MOBD,又MOCO,由线面垂直的判定定理,可得:BD 平面CMO,因此BDCM,故 A 正确;B 选项,因为折起的过程中,AD边长度不变,因此MDCD;若CDMV为等边三角形,则CMCD;设菱形ABCD的边长为2,因为60BAD,则sin603AOAB,即3AOMO,又2CMCD,所以3341cos2 33MOC,即二面角MBDC的余弦值为13时,CDMV为等边三角形;故 B 正确;C 选项,DMOMOD ,BCOCOB ,由 A 选项知,MOBD,COBD,所以0OM OBOD OC ,因此+DM BCOMODOCOBOM OC OD OB ,同 B 选项,设菱形ABCD的边长为2,
13、易得3OCOM,1OBOD,所以3cos1DM BCMOC ,显然当1cos3MOC 时,0DM BC ,即DMBC;故 C 错误;D 选项,同 BC 选项,设菱形ABCD的边长为2,则3OM,1OD,2MD,由几何体直观图可知,当OM 平面BCD,直线DM与平面BCD所成的角最大,为MDO,易知60MDO.故选:ABD.【点睛】本题主要考查立体几何的综合应用,熟记线面垂直的判定定理,线面角的概念,灵活运用向量的方法判定即可,属于常考题型.11.已知定义在0,2上的函数 f x的导函数为 fx,且 00f,()cos()sin0fxxf xx,则下列判断中正确的是()A.6624ffB.ln0
14、3fC.363ffD.243ff【答案】CD【解析】【分析】先令()()cosf xg xx,对函数求导,根据题意,得到()()cosf xg xx在0,2上单调递减,再逐项判断,即可得出结果.【详解】令()()cosf xg xx,0,2x,则2()cos()sin()cosfxxf xxg xx,因为()cos()sin0fxxf xx,所以2()cos()sin()0cosfxxf xxg xx在0,2上恒成立,因此函数()()cosf xg xx在0,2上单调递减,因此64gg,即64coscos64ff,即6624ff,故 A 错;又 00f,所以(0)(0)0cos0fg,所以()
15、()0cosf xg xx在0,2上恒成立,因为ln0,32,所以ln03f,故 B 错;又63gg,所以63coscos63ff,即363ff,故 C 正确;又43gg,所以43coscos43ff,即243ff,故 D 正确;故选:CD.【点睛】本题主要考查导数的应用,通常需要构造函数,用导数的方法研究函数单调性等,属于常考题型.12.在平面直角坐标系xOy中,如图放置的边长为2的正方形ABCD沿x轴滚动(无滑动滚动),点D恰好经过坐标原点,设顶点,B x y的轨迹方程是 yf x,则对函数 yf x的判断正确的是()A.函数 yf x是奇函数B.对任意的xR,都有44fxfxC.函数 y
16、f x的值域为0,2 2D.函数 yf x在区间6,8上单调递增【答案】BCD【解析】【分析】根据正方形的运动,得到点,B x y的轨迹,作出对应函数图像,根据图像,即可得出结果.【详解】由题意,当42x 时,顶点,B x y的轨迹是以点(2,0)A 为圆心,以2为半径的14圆;当22x 时,顶点,B x y的轨迹是以点(0,0)D为圆心,以2 2为半径的14圆;当24x时,顶点,B x y的轨迹是以点(2,0)C为圆心,以2为半径的14圆;当46x,顶点,B x y的轨迹是以点(4,0)A为圆心,以2为半径的14圆,与42x 的形状相同,因此函数 yf x在4,4恰好为一个周期的图像;所以函
17、数 yf x的周期是8;其图像如下:A 选项,由图像及题意可得,该函数为偶函数,故 A 错;B 选项,因为函数的周期为8,所以(8)()f xf x,因此(4)(4)f xf x;故 B 正确;C 选项,由图像可得,该函数的值域为0,2 2;故 C 正确;D 选项,因为该函数是以8为周期的函数,因此函数 yf x在区间6,8的图像与在区间2,0图像形状相同,因此,单调递增;故 D 正确;故选:BCD.【点睛】本题主要考查分段函数的应用,熟记函数的性质,灵活运用数形结合的思想求解即可,属于常考题型.三、填空题三、填空题13.曲线(1)xyxe在点(0,1)处的切线的方程为_【答案】21yx【解析
18、】(2)212,21xyxekyx yx 14.已知sincos11 cos2,1tan()3,则tan_.【答案】17【解析】【分析】先由sincos11 cos2,根据二倍角公式,得到1tan2,再由两角差的正切公式,即可得出结果.【详解】因为sincos11 cos2,所以2sincos2sin且cos0,所以1tan2;又1tan()3,所以11tantan123tantan11tantan716.故答案为:17.【点睛】本题主要考查三角恒等变换给值求值的问题,熟记二倍角公式,以及两角差的正切公式即可,属于常考题型.15.在四面体SABC中,2SASB,且SASB,5BC,3AC,则该
19、四面体体积的最大值为_,该四面体外接球的表面积为_.【答案】(1).306(2).8【解析】【分析】先由题中数据,得到ACBC;取AB中点为O,连接OS,OC,从而得到2OAOBOCOS,所以该四面体的外接球的球心为O,进而可求出其外接球的表面积;再由SOAB,底面三角形ABC的面积为定值,SO的长也为确定的值,结合几何体直观图,可得当SO 平面ABC时,四面体的体积最大,即可求出结果.【详解】因为2SASB,且SASB,5BC,3AC,所以22 2ABSA,因此222BCACAB,则ACBC;取AB中点为O,连接OS,OC,则2OAOBOCOS,所以该四面体的外接球的球心为O,半径为2OC,
20、所以该四面体外接球的表面积为24(2)8S;又因为SASB,所以SOAB;因为底面三角形ABC的面积为定值11522AC BC,SO的长也为确定的值2,因此,当SO 平面ABC时,四面体的体积最大,为13036ABCVSSO.故答案为:(1).306(2).8【点睛】本题主要考查几何体外接球的相关计算,以及三棱锥体积的有关计算,熟记三棱锥结构特征,以及球的表面积公式与三棱锥的体积公式即可,属于常考题型.16.在平面直角坐标系xOy中,A为直线:3l yx上在第三象限内的点,10,0B,以线段AB为直径的圆C(C为圆心)与直线l相交于另一个点D,ABCD,则圆C的标准方程为_.【答案】22764
21、5xy【解析】【分析】先由题意,设点(,3),0A mm m,再由10,0B,得到AB的中点为10 3,22mmC,以及以线段AB为直径的圆C的方程为:(10)()(3)0 xxmy ym;联立直线与圆的方程,求出(1,3)D;根据ABCD,得到0AB CD ;进而求出4m ,即可得出圆的方程.【详解】由题意,设点(,3),0A mm m,因为10,0B,则AB的中点为10 3,22mmC,以线段AB为直径的圆C的方程为:(10)()(3)0 xxmy ym;由(10)()(3)03xxmy ymyx,解得:13xy ,即(1,3)D;又ABCD,所以0AB CD ;因为(10,3)ABmm
22、,83,322mmCD 所以83(10)33022mmmm ,整理得:2280mm,解得4m 或2m,因为0m,所以4m ,所以圆C的方程为:(10)(4)(12)0 xxy y,整理得:227645xy.故答案为:227645xy.【点睛】本题主要考查求圆的标准方程,熟练掌握直线与圆交点坐标的求法,以及圆的标准方程即可,属于常考题型.四、解答题四、解答题17.在ABC中,a,b,c分别为内角A,B,C的对边,且满()(sinsin)(3sinsin)baBAcBC.(1)求A的大小;(2)再在2a,4B,3cb这三个条件中,选出两个使ABC唯一确定的条件补充在下面的问题中,并解答问题.若_,
23、_,求ABC的面积.【答案】(1)6A;(2)见解析【解析】【分析】(1)由题中条件,根据正弦定理,得到2223bcabc,再由余弦定理,即可求出结果;(2)方案一:选条件和,先由正弦定理求出2 2b,再由余弦定理,求出26c,进而可求出三角形面积;方案二:选条件和,先由余弦定理求出2b,得到2 3c,进而可求出三角形面积.【详解】(1)因为()(sinsin)(3sinsin)baBAcBC,又由正弦定理sinsinsinabcABC,得()()(3)ba bacbc,即2223bcabc,所以22233cos222bcbcAbcbca,因为0A,所以6A.(2)方案一:选条件和.由正弦定理
24、sinsinabAB,得sin2 2sinabBA.由余弦定理2222cosbacacB,得222(2 2)22 2 cos4cc,解得26c.所以ABC的面积112sin2(26)31222SacB.方案二:选条件和.由余弦定理2222cosabcbcA,得222433bbb,则24b,所以2b.所以2 3c,所以ABC的面积111sin2 2 33222SbcA.【点睛】本题主要考查解三角形,熟记正弦定理,余弦定理,以及三角形面积公式即可,属于常考题型.18.已知数列 na为公差不为 0 的等差数列,且23a,1a,2a,5a成等比数列.(1)求数列 na的通项公式;(2)设nS为数列2n
25、a 的前 n 项和,1nnbS,求数列 nb的前 n 项和nT.【答案】(1)21nan;(2)32342(1)(2)nnn【解析】【分析】(1)先设等差数列 na的公差为()d d 0,根据题中条件,列出方程组求解,得到首项与公差,即可得出通项公式;(2)由(1)的结果,得到22nSnn,求出nb,再由裂项相消法,即可求出数列的和.【详解】(1)设等差数列 na的公差为()d d 0.由题意得1211134adadaad,解得112ad.所以21nan.(2)依题意得,221nan,123122222nnnSaaaaa3 57(21)(21)nn 2(21 3)22nnnn.所以1231nn
26、nTbbbbb11111111111232435112nnnn111112212nn32342(1)(2)nnn.【点睛】本题主要考查求数列的通项公式,以及数列的求和,熟记等差数列的通项公式与求和公式,以及裂项相消的方法求数列的和即可,属于常考题型.19.如图,在四棱锥PABCD中,PD 底面ABCD,/AD BC,90ABC,45BCD,2BCAD.(1)求证:BDPC;(2)若PCBC,求平面PAD和平面PBC所成的角(锐角)的余弦值.【答案】(1)证明见解析;(2)63【解析】【分析】(1)取BC的中点E,连接DE,根据线面垂直的判定定理,证明BD 平面PCD,进而可得线线垂直;(2)以
27、D为坐标原点,分别以DB,DC,DP所在直线为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系Dxyz,设1AD,根据题中条件,分别求出两平面的法向量,求出两向量夹角的余弦值,即可得出结果.【详解】(1)证明:取BC的中点E,连接DE,因为2BCAD,所以ADBE,又因为/AD BC,所以四边形ABED是平行四边形.因为90ABC所以四边形ABED是矩形.所以DEBC.又45BCD所以12DECEBC.所以BCD是直角三角形,即BDCD.又PD 底面ABCD,BD 底面ABCD,所以BDPD.又CD 平面PCD,CD 平面PCD,且PDCDD.所以BD 平面PCD.又PC 平面PCD,所以BDPC.(2)如
28、图,以D为坐标原点,分别以DB,DC,DP所在直线为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系Dxyz,设1AD,则2BC,由(1)知1DE,2DC,2DB.PCBC又,所以2PD.所以22(2,0,0),(0,2,0),(0,0,2),022BCPE所以(2,2,0),BC (0,2,2)PC .设平面PBC的法向量为,nx y z,则nBCnPC 所以00n BCn PE,即220220 xyyz,取1x,则1y,1z,所以平面PBC的一个法向量为1,1,1n.又平面PAD的一个法向量为22,022mDE所以26cos,3|3 1m nm nm n 所以平面PAD和平面PBC所成的角(锐角)的余弦
29、值为63.【点睛】本题主要考查证明线线垂直,以及求二面角,熟记线面垂直的判定定理与性质定理,灵活运用空间向量的方法求二面角即可,属于常考题型.20.近年,国家逐步推行全新的高考制度.新高考不再分文理科,某省采用3 3模式,其中语文、数学、外语三科为必考科目,每门科目满分均为150分.另外考生还要依据想考取的高校及专业的要求,结合自己的兴趣爱好等因素,在思想政治、历史、地理、物理、化学、生物6门科目中自选3门参加考试(6选3),每门科目满分均为100分.为了应对新高考,某高中从高一年级1000名学生(其中男生550人,女生450人)中,采用分层抽样的方法从中抽取n名学生进行调查,其中,女生抽取4
30、5人.(1)求n的值;(2)学校计划在高一上学期开设选修中的“物理”和“地理”两个科目,为了了解学生对这两个科目的选课情况,对抽取到的n名学生进行问卷调查(假定每名学生在“物理”和“地理”这两个科目中必须选择一个科目且只能选择一个科目),下表是根据调查结果得到的一个不完整的22列联表,请将下面的22列联表补充完整,并判断是否有99%的把握认为选择科目与性别有关?说明你的理由;选择“物理”选择“地理”总计男生10女生25总计(3)在抽取到的45名女生中,按(2)中的选课情况进行分层抽样,从中抽出9名女生,再从这9名女生中抽取4人,设这4人中选择“物理”的人数为X,求X的分布列及期望.附:22()
31、()()()()n adbcKab ac cd bd,nabcd 20P Kk0.050.010.0050.0010k3.8416.6357.87910.828【答案】(1)100n;(2)联表见解析,有,理由见解析;(3)分布列见解析,209【解析】【分析】(1)根据分层抽样的特征,以及题意,得到451000450n,求解,即可得出结果;(2)根据题中数据,可直接完善列联表,根据公式求出2K,结合临界值表,即可得出结果;(3)从45名女生中分层抽样抽9名女生,所以这9女生中有5人选择“物理”,4人选择“地理”.9名女生中再选择4名女生,则这4名女生中选择“物理”的人数X可为0,1,2,3,4
32、,分别求出其对应的概率,即可得到分布列,求出期望.【详解】(1)由题意得451000450n,解得100n.(2)22 列联表为:选择“物理”选择“地理”总计男生451055女生252045总计703010022100(45 2025 10)8.12896.63555 45 70 30K,故有99%的把握认为选择科目与性别有关.(3)从45名女生中分层抽样抽9名女生,所以这9女生中有5人选择“物理”,4人选择“地理”.9名女生中再选择4名女生,则这4名女生中选择“物理”的人数X可为0,1,2,3,4,设事件X发生的概率为P X,则44491(0)126CP XC,1354492010(1)12
33、663C CP XC,2254496010(2)12621C CP XC,3154494020(3)12663C CP XC,45495(4)126CP XC所以X的分布列为:X01234P11261063102120635126期望1206040520()012341261261261261269E X .【点睛】本题主要考查分层抽样,独立性检验,以及离散型随机变量的分布列与期望,熟记分层抽样的概念,独立性检验的基本思想,以及离散型随机变量的分布列与期望的概念即可,属于常考题型.21.已知椭圆2222:1(0)xyEabab的左、右焦点分别为1F,2F,直线32yx与椭圆E在第一象限内的交点
34、是M,且2MFx轴,1294MF MF .(1)求椭圆E的方程;(2)是否存在斜率为1的直线l与以线段12FF为直径的圆相交于A,B两点,与椭圆E相交于C,D两点,且12 13|7CDAB?若存在,求出直线l的方程;若不存在,说明理由.【答案】(1)22143xy;(2)存在,22yx 或22yx 【解析】【分析】(1)由题意,先设1,0Fc,2,0Fc,得到3,2M cc,根据1294MF MF ,求出1c,31,2M,再由点M在椭圆上,得到222219141abab,求解,即可得出结果;(2)先假设存在斜率为1的直线l,设为yxm,由(1)得到以线段12FF为直径的圆为221xy,根据点到
35、直线距离公式,以及圆的弦长公式得到2|22ABm,联立直线与椭圆方程,根据韦达定理与弦长公式,得到24 6 7|7mCD,再由12 13|7CDAB求出m,即可得出结果.【详解】(1)设1,0Fc,2,0Fc,由题意,得3,2M cc因为123392,0,224MF MFccc 解得1c,则31,2M,又点M在椭圆上,所以222219141abab,解得2243ab.所以椭圆 E 的方程为22143xy;(2)假设存在斜率为1的直线l,设为yxm,由(1)知,12(1,0),(1,0)FF,所以以线段12FF为直径的圆为221xy.由题意,圆心0,0到直线l的距离|12md,得|2m.222|
36、2 12 1222mABdm,由22143xyyxm 消去 y,整理得22784120 xmxm.由题意,2222(8)4 74123364848 70mmmm ,解得27m,又|2m,所以22m.设1122,C x yD xy,则212128412,77mmxxx x22214 6 7|1277mCDkxx,若12 13|7CDAB,则224 612 1322777mm整理得42436170mm,解得212m,或2172m.又22m,所以212m,即22m .故存在符合条件的直线l,其方程为22yx ,或22yx .【点睛】本题主要考查求椭圆的方程,以及椭圆中存在直线满足题中所给条件的问题,
37、熟记椭圆的标准方程,以及椭圆的简单性质即可,属于常考题型.22.已知函数()(1ln)xf xemx,其中0m,fx为 f x的导函数,设()()xfxh xe,且 52h x 恒成立.(1)求m的取值范围;(2)设函数 f x的零点为0 x,函数 fx的极小值点为1x,求证:01xx.【答案】(1)3,2;(2)证明见解析【解析】【分析】(1)先 对 函 数()(1ln)xf xemx求 导,得 到()1lnxmfxemxx,推 出()()1lnxfxmh xmxex,求导,得到2(1)()(0)m xh xxx,解对应不等式,得到 h x单调性,求出其最小值,再根据 52h x 恒成立,即
38、可得出结果;(2)先设()()1lnxmg xfxemxx,求导得22()1lnxmmg xemxxx.设22()1ln(0)mmH xmx xxx,对其求导,判定单调性,从而得到函数 g x单调性,得到2x是函数 g x的极小值点,得到21xx,再由(1)得32m 时,5()2h x,推出所以lnmmxmx,得到 1()0g xg x,得到函数 f x在区间(0,)上单调递增,再由题意,即可得出结论成立.【详解】(1)由题设知,()1ln(0)xmfxemxxx,()()1lnxfxmh xmxex,2(1)()(0)m xh xxx,由()0h x,得1x,所以函数 h x在区间(1,)上
39、是增函数;由()0h x,得01x,所以函数 h x在区间0,1上是减函数.故 h x在1x 处取得最小值,且 11hm.由于5()2h x 恒成立,所以512m,得32m,所以m的取值范围为3,2;(2)设()()1lnxmg xfxemxx,则22()1lnxmmg xemxxx.设22()1ln(0)mmH xmx xxx,则22332222()0m xxmmmH xxxxx,故函数()H x在区间(0,)上单调递增,由(1)知,32m,所以(1)10Hm,11ln21 ln2 202Hm ,故存在21,12x,使得20H x,所以,当20 xx时,0H x,0gx,函数 g x单调递减
40、;当2xx时,0H x,0gx,函数 g x单调递增.所以2x是函数 g x的极小值点.因此21xx,即11,12x.由(1)可知,当32m 时,5()2h x,即33521ln22xx,整理得1ln1xx,所以lnmmxmx.因此11111()1ln(1)0 xxmg xg xemxemx,即()0fx.所以函数 f x在区间(0,)上单调递增.由于10H x,即121121ln0mmmxxx,即121121lnmmmxxx,所以111110211 21ln0 xxxf xemxmef xx.又函数 f x在区间(0,)上单调递增,所以01xx.【点睛】本题主要考查由函数最小值求参数,以及导数的方法证明不等式,通常需要对函数求导,用导数的方法研究函数单调性,求最值等,属于常考题型.