《2021年全国统一新高考数学试卷(新高考Ⅱ卷)含详解.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021年全国统一新高考数学试卷(新高考Ⅱ卷)含详解.pdf（22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、2021 年全国统一高考数学试卷（新高考卷）一选择题：本题共 12 小题，每小题 5 分，共 60 分在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的1.复数2 i1 3i在复平面内对应的点所在的象限为（）A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限2.设集合 1,2,3,4,5,6,1,3,6,2,3,4UAB，则 UAB（）A.3B.1,6C.5,6D.1,33.若抛物线22(0)ypx p的焦点到直线1y x 的距离为2，则p（）A.1B.2C.2 2D.44.北斗三号全球卫星导航系统是我国航天事业的重要成果在卫星导航系统中，地球静止同步卫星的轨道位于地球赤道所在平面，轨道高度为3
2、6000km（轨道高度是指卫星到地球表面的距离）将地球看作是一个球心为O，半径r为6400km的球，其上点A的纬度是指OA与赤道平面所成角的度数地球表面上能直接观测到一颗地球静止同步轨道卫星点的纬度最大值为，记卫星信号覆盖地球表面的表面积为22(1cos)Sr（单位：2km），则S占地球表面积的百分比约为（）A.26%B.34%C.42%D.50%5.正四棱台的上下底面的边长分别为 2，4，侧棱长为2，则其体积为（）A.20 12 3B.282C.563D.28236.某物理量的测量结果服从正态分布210,N，下列结论中不正确的是（）A.越小，该物理量在一次测量中在(9.9,10.1)的概率越
3、大B.越小，该物理量在一次测量中大于 10的概率为 0.5C.越小，该物理量在一次测量中小于 9.99与大于 10.01 的概率相等D.越小，该物理量在一次测量中落在(9.9,10.2)与落在(10,10.3)的概率相等7.已知5log2a，8log3b，12c，则下列判断正确的是（）A.c b a B.b a c C.a c b D.a b c 8.已知函数 fx的定义域为R，2fx 为偶函数，21f x 为奇函数，则（）A.102fB.1 0f C.20fD.40f二选择题：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
4、的得 2 分，有选错的得 0 分9.下列统计量中，能度量样本12,nxxx的离散程度的是（）A.样本12,nxxx的标准差B.样本12,nxxx的中位数C.样本12,nxxx的极差D.样本12,nxxx的平均数10.如图，在正方体中，O为底面的中心，P为所在棱的中点，M，N为正方体的顶点则满足MN OP的是（）A.B.C.D.11.已知直线2:0laxbyr 与圆222:C xyr，点(,)Aab，则下列说法正确的是（）A.若点A在圆C上，则直线l与圆C相切B.若点A在圆C内，则直线l与圆C相离C.若点A在圆C外，则直线l与圆C相离D.若点A在直线l上，则直线l与圆C相切12.设正整数0101
5、12222kkkkn aaaa ，其中 0,1ia，记 01kna aa 则（）A.2nnB.231nn C.8543nnD.21nn 三填空题：本题共 4 小题，每小题 5 分，共 20 分13.已知双曲线222210,0 xyabab的离心率为 2，则该双曲线的渐近线方程为_14.写出一个同时具有下列性质的函数:fx_ 1 212fx xfx fx；当(0,)x 时，()0fx；()fx是奇函数15.已知向量0a b c ，1a，2bc ，ab bc ca _16.已知函数12()1,0,0 xfxexx，函数()fx的图象在点11,Axfx和点22,Bx fx的两条切线互相垂直，且分别交
6、y轴于M，N两点，则|AMBN取值范围是_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.记nS是公差不为 0 的等差数列na的前n项和，若352 44,aSaaS（1）求数列na的通项公式na；（2）求使nnSa成立的n的最小值18.在ABC中，角A、B、C所对的边长分别为a、b、c，1b a，2c a.（1）若2sin 3sinCA，求ABC的面积；（2）是否存在正整数a，使得ABC为钝角三角形?若存在，求出a的值；若不存在，说明理由19.在四棱锥Q ABCD中，底面ABCD是正方形，若2,5,3ADQD QAQC（1）证明：平面QAD 平面ABCD；（2
7、）求二面角B QD A的平面角的余弦值20.已知椭圆C的方程为22221(0)xya bab，右焦点为(2,0)F，且离心率为63（1）求椭圆C的方程；（2）设M，N是椭圆C上的两点，直线MN与曲线222(0)xyb x相切证明：M，N，F三点共线的充要条件是|3MN21.一种微生物群体可以经过自身繁殖不断生存下来，设一个这种微生物为第 0 代，经过一次繁殖后为第 1代，再经过一次繁殖后为第 2 代，该微生物每代繁殖的个数是相互独立的且有相同的分布列，设X表示1 个微生物个体繁殖下一代的个数，()(0,1,2,3)iPXi p i（1）已知01230.4,0.3,0.2,0.1pppp，求()
8、EX；（2）设p表示该种微生物经过多代繁殖后临近灭绝的概率，p是关于x的方程：230123ppxp xpxx的一个最小正实根，求证：当()1EX 时，1p，当()1EX 时，1p；（3）根据你的理解说明（2）问结论的实际含义22.已知函数2()(1)xfxxe ax b（1）讨论()fx的单调性；（2）从下面两个条件中选一个，证明：()fx有一个零点21,222eaba；10,22aba 2021 年全国统一高考数学试卷（新高考全国卷）参考答案与试题解析一选择题：本题共 12 小题，每小题 5 分，共 60 分在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的1.复数2 i1 3i在复平面内对
9、应的点所在的象限为（）A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限【思路分析】利用复数的除法可化简2 i1 3i，从而可求对应的点的位置.【解析】：2 i1 3i2 i5 5i 1 i1 3i10102，所以该复数对应的点为1 1,2 2，该点在第一象限，故选：A.2.设集合 1,2,3,4,5,6,1,3,6,2,3,4UAB，则 UAB（）A.3B.1,6C.5,6D.1,3【思路分析】根据交集、补集的定义可求 UAB.【解析】：由题设可得 U1,5,6B，故 U1,6AB，故选：B.3.若抛物线22(0)ypx p的焦点到直线1y x 的距离为2，则p（）A.1B.2C.2 2D.4
10、【思路分析】首先确定抛物线的焦点坐标，然后结合点到直线距离公式可得p的值.【解析】：抛物线的焦点坐标为,02p，其到直线10 x y 的距离：0 1221 1pd，解得：2p(6p 舍去).故选：B.4.北斗三号全球卫星导航系统是我国航天事业的重要成果在卫星导航系统中，地球静止同步卫星的轨道位于地球赤道所在平面，轨道高度为36000km（轨道高度是指卫星到地球表面的距离）将地球看作是一个球心为O，半径r为6400km的球，其上点A的纬度是指OA与赤道平面所成角的度数地球表面上能直接观测到一颗地球静止同步轨道卫星点的纬度最大值为，记卫星信号覆盖地球表面的表面积为22(1cos)Sr（单位：2km
11、），则S占地球表面积的百分比约为（）A.26%B.34%C.42%D.50%【思路分析】由题意结合所给的表面积公式和球的表面积公式整理计算即可求得最终结果.【解析】：由题意可得，S占地球表面积的百分比约为：22640016400 3600002(1.cos)1 cos44242%22rr.故选：C.5.正四棱台的上下底面的边长分别为 2，4，侧棱长为 2，则其体积为（）A.20 12 3B.282C.563D.2823【思路分析】由四棱台的几何特征算出该几何体的高及上下底面面积，再由棱台的体积公式即可得解.【解析】：作出图形，连接该正四棱台上下底面的中心，如图，因为该四棱台上下底面边长分别为
12、2，4，侧棱长为 2，所以该棱台的高2222 222h，下底面面积116S，上底面面积24S，所以该棱台的体积12121128216 4642333VhSSS S .故选：D.6.某物理量的测量结果服从正态分布210,N，下列结论中不正确的是（）A.越小，该物理量在一次测量中在(9.9,10.1)的概率越大B.越小，该物理量在一次测量中大于 10 的概率为 0.5C.越小，该物理量在一次测量中小于 9.99 与大于 10.01 的概率相等D.越小，该物理量在一次测量中落在(9.9,10.2)与落在(10,10.3)的概率相等【思路分析】由正态分布密度曲线的特征逐项判断即可得解.【解析】：对于
13、A，2为数据的方差，所以越小，数据在10附近越集中，所以测量结果落在9.9,10.1内的概率越大，故 A正确；对于 B，由正态分布密度曲线的对称性可知该物理量一次测量大于10的概率为0.5，故 B正确；对于 C，由正态分布密度曲线的对称性可知该物理量一次测量结果大于10.01的概率与小于9.99的概率相等，故 C正确；对于 D，因为该物理量一次测量结果落在9.9,10.0的概率与落在10.2,10.3的概率不同，所以一次测量结果落在9.9,10.2的概率与落在10,10.3的概率不同，故 D错误.故选：D.7.已知5log2a，8log3b，12c，则下列判断正确的是（）A.c b a B.b
14、 a c C.a c b D.a b c【思路分析】对数函数的单调性可比较a、b与c的大小关系，由此可得出结论.【解析】：55881log2log 5log2 2log32ab，即a c b.故选：C.8.已知函数 fx的定义域为R，2fx 为偶函数，21f x 为奇函数，则（）A.102fB.1 0f C.20fD.40f【思路分析】推导出函数 fx是以4为周期的周期函数，由已知条件得出 1 0f，结合已知条件可得出结论.【解析】：因为函数 2fx 为偶函数，则 22fxfx，可得 31fxfx，因为函数21f x 为奇函数，则1 221fxf x，所以，11fxfx，所以，311fxfxf
15、x ，即 4fxfx，故函数 fx是以4为周期的周期函数，因为函数 21F xf x为奇函数，则 010Ff，故 110ff ，其它三个选项未知.故选：B.二选择题：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9.下列统计量中，能度量样本12,nxxx的离散程度的是（）A.样本12,nxxx的标准差B.样本12,nxxx的中位数C.样本12,nxxx的极差D.样本12,nxxx的平均数【思路分析】考查所给的选项哪些是考查数据的离散程度，哪些是考查数据的集中趋势即可确定正确选项.【解析】：由标
16、准差的定义可知，标准差考查的是数据的离散程度；由中位数的定义可知，中位数考查的是数据的集中趋势；由极差的定义可知，极差考查的是数据的离散程度；由平均数的定义可知，平均数考查的是数据的集中趋势；故选：AC.10.如图，在正方体中，O为底面的中心，P为所在棱的中点，M，N为正方体的顶点则满足MNOP的是（）A.B.C.D.【思路分析】根据线面垂直的判定定理可得 BC 的正误，平移直线MN构造所考虑的线线角后可判断 AD的正误.【解析】：设正方体的棱长为2，对于 A，如图（1）所示，连接AC，则/MN AC，故POC（或其补角）为异面直线,OP MN所成的角，在直角三角形OPC，2OC，1CP，故1
17、2tan22POC，故MNOP不成立，故 A 错误.（或者易得OP在上底面的射影为MN，故MNOP不成立）对于 B，如图（2）所示，取NT的中点为Q，连接PQ，OQ，则OQ NT，PQ MN，由正方体SBCM NADT可得SN 平面ANDT，而OQ 平面ANDT，故SN OQ，而SN MN N，故OQ 平面SNTM，又MN平面SNTM，OQ MN，而OQ PQ Q，所以MN平面OPQ，而PO 平面OPQ，故MN OP，故 B 正确.对于 C，如图（3），连接BD，则/BD MN，由 B 的判断可得OP BD，故OP MN，故 C 正确.对于 D，如图（4），取AD的中点Q，AB的中点K，连接,
18、AC PQ OQPK OK，则/AC MN，因为DP PC，故/PQAC，故/PQMN，所以QPO或其补角为异面直线,PO MN所成的角，因为正方体的棱长为 2，故122PQAC，221 23OQAOAQ，224 15POPK OK，222QOPQ OP，故QPO不是直角，故,PO MN不垂直，故 D 错误.故选：BC.11.已知直线2:0l axbyr 与圆222:C xyr，点(,)A ab，则下列说法正确的是（）A.若点A在圆C上，则直线l与圆C相切B.若点A在圆C内，则直线l与圆C相离C.若点A在圆C外，则直线l与圆C相离D.若点A在直线l上，则直线l与圆C相切【思路分析】转化点与圆、
19、点与直线的位置关系为222,ab r的大小关系，结合点到直线的距离及直线与圆的位置关系即可得解.【解析】：圆心 0,0C到直线l的距离222rdab，若点,A ab在圆C上，则222abr，所以222=rdrab，则直线l与圆C相切，故 A 正确；若点,A ab在圆C内，则222abr，所以222rdrab，则直线l与圆C相离，故 B 正确；若点,A ab在圆C外，则222abr，所以222rdrab，则直线l与圆C相交，故 C 错误；若点,A ab在直线l上，则2220a b r 即222=a b r，所以222=rdrab，直线l与圆C相切，故 D 正确.故选：ABD.12.设正整数010
20、112222kkkkn aaaa ，其中 0,1ia，记 01kna aa 则（）A.2nnB.231nn C.8543nnD.21nn【思路分析】利用 n的定义可判断 ACD 选项的正误，利用特殊值法可判断 B 选项的正误.【解析】：对于 A 选项，01kna aa ，12101122222kkkkn aaaa ，所以，012kna aan ，A 选项正确；对于 B 选项，取2n，01223 7 1 21 21 2n ，73，而012021 2 ，则 21，即 721，B 选项错误；对于 C 选项，343023430101852225 1 21 2222kkkknaaaaaa ，所以，018
21、52kna aa ，232012320101432223 1212222kkkknaaaaaa ，所以，01432kna aa ，因此，8543nn，C选项正确；对于 D选项，01121 222nn ，故 21nn，D选项正确.故选：ACD.三填空题：本题共 4 小题，每小题 5 分，共 20 分13.已知双曲线222210,0 xyabab的离心率为 2，则该双曲线的渐近线方程为_【思路分析】由双曲线离心率公式可得223ba，再由渐近线方程即可得解.【解析】：因为双曲线222210,0 xyabab的离心率为 2，所以222222cabeaa，所以223ba，所以该双曲线的渐近线方程为3by
22、xxa .故答案为：3yx.【归纳总结】本题考查了双曲线离心率的应用及渐近线的求解，考查了运算求解能力，属于基础题.14.写出一个同时具有下列性质的函数:fx_ 1 212fx xfx fx；当(0,)x 时，()0fx；()fx是奇函数【思路分析】根据幂函数的性质可得所求的 fx.【解析】：取 4fxx，则 444211 211 22xfxfxxx xfxx，满足，34f xx，0 x 时有 0f x，满足，34f xx的定义域为R，又 34fxxf x ，故 f x是奇函数，满足.故答案为：4fxx（答案不唯一，2*nxNfnx均满足）【归纳总结】熟悉常见基本初等函数的基本性质有利于进行构
23、造.15.已知向量0a b c ，1a，2bc ，ab bc ca _【思路分析】由已知可得20a b c ，展开化简后可得结果.【解析】：由已知可得222229 20a b cabcab bc caab bc ca ，因此，92ab bc ca .故答案为：92.【归纳总结】三个数的完全平方的式子要熟悉.16.已知函数12()1,0,0 xfxexx，函数()fx的图象在点11,Axfx和点22,Bx fx的两条切线互相垂直，且分别交y轴于M，N两点，则|AMBN取值范围是_【思 路 分 析】结 合 导 数 的 几 何 意 义 可 得120 x x，结 合 直 线 方 程 及 两 点 间 距
24、 离 公 式 可 得1211xeAxM，2221xeBxN，化简即可得解.【解析】：解法一：由题意，1011,0,xxxe xfxeex，则 0,0 xxxf xeex，所以点11,1xAxe和点22,1xB xe，12,xxAMBNke ke,所以12121,0 xxe ex x ，所以111111,0:,11xxxxee x xeAMeyMx，所以 112221111xxxexexAM，同理2221xeBxN,所以 1111212222122221110,1111xxxxxxxexeeeeeeNxAMB.故答案为：()0,1解法二：（浙江王海雷补解）由题 e 1,0e 1,0 xxxfxx
25、 ，得 e,0e,0 xxxf xx ，故1exAMk，2exANk，又12e1x xAMANAMANkk，得120 x x，如图易得AEMBFN ，且有BF OE，所以tanAMAEAEAOEBNBFOE，而010 an=teAOE，所以 0,1AMBN故填：0,1【归纳总结】解决本题的关键是利用导数的几何意义转化条件120 x x，消去一个变量后，运算即可得解.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.记nS是公差不为 0 的等差数列na的前n项和，若352 44,aSaaS（1）求数列na的通项公式na；（2）求使nnSa成立的n的最小值【思路分析
26、】(1)由题意首先求得3a的值，然后结合题意求得数列的公差即可确定数列的通项公式；(2)首先求得前n项和的表达式，然后求解二次不等式即可确定 n的最小值.【解析】：(1)由等差数列的性质可得：535Sa，则：3335,0aaa，设等差数列的公差为d，从而有：22 433aaad add，41234333322Sa aaaadadaadd，从而：22dd，由于公差不为零，故：2d，数列的通项公式为：3326naandn.(2)由数列的通项公式可得：12 64a ，则：214262nnnSnnn ，则不等式nnSa即：2526nnn，整理可得：160nn，解得：1n 或6n，又n为正整数，故n的最
27、小值为7.【归纳总结】等差数列基本量的求解是等差数列中的一类基本问题，解决这类问题的关键在于熟练掌握等差数列的有关公式并能灵活运用.18.在ABC中，角A、B、C所对的边长分别为a、b、c，1b a，2c a.（1）若2sin 3sinCA，求ABC的面积；（2）是否存在正整数a，使得ABC为钝角三角形?若存在，求出a的值；若不存在，说明理由【思路分析】（1）由正弦定理可得出23ca，结合已知条件求出a的值，进一步可求得b、c的值，利用余弦定理以及同角三角函数的基本关系求出sinB，再利用三角形的面积公式可求得结果；（2）分析可知，角C为钝角，由cos0C结合三角形三边关系可求得整数a的值.【
28、解析】：（1）因为2sin 3sinCA，则2223caa，则4a，故5b，6c，2221cos28a b cCab+-=，所以，C为锐角，则237sin 1 cos8CC，因此，1137 157sin4 52284ABCSab C ；（2）显然c b a，若ABC为钝角三角形，则C为钝角，由余弦定理可得 22222221223cos022121aaaab caaCabaaaa ，解得13a，则0 3a，由三角形三边关系可得12a aa ，可得1a，a Z，故2a.19.在四棱锥Q ABCD中，底面ABCD是正方形，若2,5,3ADQD QAQC（1）证明：平面QAD 平面ABCD；（2）求二
29、面角B QD A的平面角的余弦值【思路分析】（1）取AD的中点为O，连接,QOCO，可证QO 平面ABCD，从而得到面QAD 面ABCD.（2）在平面ABCD内，过O作/OTCD，交BC于T，则OT AD，建如图所示的空间坐标系，求出平面QAD、平面BQD的法向量后可求二面角的余弦值.【解析】：（1）取AD的中点为O，连接,QOCO.因为QA QD，OA OD，则QO AD，而2,5ADQA，故5 12QO .在正方形ABCD中，因为2AD，故1DO，故5CO，因为3QC，故222QCQO OC，故QOC为直角三角形且QO OC，因为OC AD O，故QO 平面ABCD，因为QO 平面QAD，
30、故平面QAD 平面ABCD.（2）解法一：在平面ABCD内，过O作/OTCD，交BC于T，则OT AD，结合（1）中的QO 平面ABCD，故可建如图所示的空间坐标系.则 0,1,0,0,0,2,2,1,0DQB，故2,1,2,2,2,0BQBD.设平面QBD的法向量,nxyz，则00nBQnBD即220220 x yzxy ，取1x，则11,2yz，故11,1,2n.而平面QAD的法向量为1,0,0m，故12cos,3312mn.二面角B QD A的平面角为锐角，故其余弦值为23.解法二：（浙江王海雷补解）过B作BM QD于点M由（1）可知：平面QAD 平面ABCDBA ADBA面QAD在BQ
31、D中，223BQQA AB,5QD，2 2BD 2225cos25QB QDBDBQDQBQD，即2 5sin5BMBQDBQ得：655BM即5sinBMA3BABM，2cos3BMA即二面角B QD A的平面角的余弦值为2320.已知椭圆C的方程为22221(0)xya bab，右焦点为(2,0)F，且离心率为63（1）求椭圆C的方程；（2）设M，N是椭圆C上的两点，直线MN与曲线222(0)xyb x相切证明：M，N，F三点共线的充要条件是|3MN【思路分析】（1）由离心率公式可得3a，进而可得2b，即可得解；（2）必要性：由三点共线及直线与圆相切可得直线方程，联立直线与椭圆方程可证3MN
32、；充分性：设直线:,0MN y kx b kb，由直线与圆相切得221bk，联立直线与椭圆方程结合弦长公式可得22224131 3kkk，进而可得1k ，即可得解.【解析】：（1）由题意，椭圆半焦距2c 且63cea，所以3a，又2221bac，所以椭圆方程为2213xy；（2）由（1）得，曲线为221(0)xyx，当直线MN的斜率不存在时，直线:1MN x，不合题意；当直线MN的斜率存在时，设 1122,M xy N x y，必要性：若M，N，F三点共线，可设直线:2MN y kx即20kxyk，由直线MN与曲线221(0)xyx相切可得2211kk，解得1k ，联立 22213yxxy 可
33、得24623 0 xx，所以12122,3243x xx x，所以212121 143MNx xx x ,所以必要性成立；充分性：设直线:,0MN y kx b kb即0kxy b ，由直线MN与曲线221(0)xyx相切可得211bk，所以221bk，联立2213y kx bxy可得2221 3633 0k xkbx b，所以2121222633,1 31 3kbbx xx xkk ，所以2222212122263314141 31 3kbbMNkx xx xkkk 2222411 3kkk3，化简得 22310k，所以1k ，所以12kb 或12kb，所以直线:2MN y x 或2yx ，
34、所以直线MN过点(2,0)F，M，N，F三点共线，充分性成立；所以M，N，F三点共线的充要条件是|3MN【归纳总结】解决本题的关键是直线方程与椭圆方程联立及韦达定理的应用，注意运算的准确性是解题的重中之重.21.一种微生物群体可以经过自身繁殖不断生存下来，设一个这种微生物为第 0 代，经过一次繁殖后为第 1代，再经过一次繁殖后为第 2 代，该微生物每代繁殖的个数是相互独立的且有相同的分布列，设X表示1 个微生物个体繁殖下一代的个数，()(0,1,2,3)iPX i p i（1）已知01230.4,0.3,0.2,0.1pppp，求()EX；（2）设p表示该种微生物经过多代繁殖后临近灭绝的概率，
35、p是关于x的方程：230123ppxp xpxx的一个最小正实根，求证：当()1EX 时，1p，当()1EX 时，1p；（3）根据你的理解说明（2）问结论的实际含义【思路分析】（1）利用公式计算可得()EX.（2）利用导数讨论函数的单调性，结合 10f及极值点的范围可得 fx的最小正零点.（3）利用期望的意义及根的范围可得相应的理解说明.【解析】：（1）()0 0.41 0.3 2 0.2 3 0.1 1EX .（2）设 3232101fxpxp xpxp，因为32101pppp，故 32322030fxpxp xppp xp，若1E X，则123231ppp，故2302ppp.2322033
36、2f xpxp xppp，因为 20300fppp ，230120fppp，故 f x有两个不同零点12,x x，且120 1xx ，且12,xxx时，0f x；12,xx x时，0f x；故 fx在1,x，2,x 上为增函数，在12,x x上为减函数，若21x，因为 fx在2,x 为增函数且 10f，而当 20,xx时，因为 fx在12,x x上为减函数，故 210fxfxf，故1为230123ppxp xpxx的一个最小正实根，若21x，因为 10f且在 20,x上为减函数，故 1 为230123ppxp xpxx的一个最小正实根，综上，若1E X，则1p.若1E X，则123231ppp
37、，故2302ppp.此时 20300fppp ，230120fppp，故 f x有两个不同零点34,x x，且3401xx，且34,xxx时，0f x；34,xx x时，0f x；故 fx在3,x，4,x上为增函数，在34,x x上为减函数，而 10f，故40fx，又 000fp，故 fx在 40,x存在一个零点p，且1p.所以p为230123pp x pxpxx的一个最小正实根，此时1p，故当1E X 时，1p.（3）意义：每一个该种微生物繁殖后代的平均数不超过 1，则若干代必然灭绝，若繁殖后代的平均数超过1，则若干代后被灭绝的概率小于 1.22.已知函数2()(1)xfxxe ax b（1
38、）讨论()fx的单调性；（2）从下面两个条件中选一个，证明：()fx有一个零点21,222eaba；10,22aba【思路分析】(1)首先求得导函数的解析式，然后分类讨论确定函数的单调性即可；(2)由题意结合(1)中函数的单调性和函数零点存在定理即可证得题中的结论.【解析】：(1)由函数的解析式可得：2xf xxea，当0a 时，若,0 x ，则 0,f xfx单调递减，若0,x，则 0,f xfx单调递增；当102a 时，若,ln2xa，则 0,f xfx单调递增，若ln 2,0 xa，则 0,f xfx单调递减，若0,x，则 0,f xfx单调递增；当12a 时，0,f xfx在R上单调递
39、增；当12a 时，若,0 x ，则 0,f xfx单调递增，若0,ln2xa，则 0,f xfx单调递减，若ln 2,xa，则 0,f xfx单调递增；(2)若选择条件：由于2122ea，故21 2a e，则 21,01 0bafb，而210bf bbeabb ，而函数在区间,0上单调递增，故函数在区间,0上有一个零点.2ln 22ln 21ln 2faaaaab 22ln 21ln 22aaaaa 22 ln 2ln 2aa aa ln 22 ln 2aaa，由于2122ea，21 2a e，故ln 22 ln 20aaa，结合函数的单调性可知函数在区间0,上没有零点.综上可得，题中的结论成
40、立.若选择条件：由于102a，故21a，则 01 21 0fba ，当0b 时，24,4 2ea，2240fea b ，而函数在区间0,上单调递增，故函数在区间0,上有一个零点.当0b 时，构造函数 1xH xex，则 1xH xe，当,0 x 时，0,H xH x 单调递减，当0,x 时，0,H xH x单调递增，注意到 00H，故 0H x恒成立，从而有：1xex，此时：22111xfxxe axb xxaxb 211axb ，当11bxa时，2110axb ，取0111bxa，则00fx，即：10 0,101bffa，而函数在区间0,上单调递增，故函数在区间0,上有一个零点.2ln 22
41、ln 21ln 2faaaaab 22ln 21ln 22aaaaa 22 ln 2ln 2aa aa ln 22 ln 2aaa，由于102a，0 21a，故ln 22 ln 20aaa，结合函数的单调性可知函数在区间,0上没有零点.综上可得，题中的结论成立.【归纳总结】导数是研究函数的单调性、极值(最值)最有效的工具，而函数是高中数学中重要的知识点，所以在历届高考中，对导数的应用的考查都非常突出，对导数的应用的考查主要从以下几个角度进行：(1)考查导数的几何意义，往往与解析几何、微积分相联系(2)利用导数求函数的单调区间，判断单调性；已知单调性，求参数(3)利用导数求函数的最值(极值)，解决生活中的优化问题(4)考查数形结合思想的应用