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2022-2023学年辽宁省大连市高二下学期期末数学试题【含答案】

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2024年1月10日发(作者:单于运乾)

2022-2023学年辽宁省大连市高二下学期期末数学试题一、单选题1.在等差数列an中,a21,a5a718,则an的公差为(A.1【答案】B【分析】设等差数列an的公差为d,然后根据已知条件列方程组可求出d【详解】设等差数列an的公差为d,B.2C.4)D.8a1d1因为a21,a5a718,所以,a4da6d1811a1d1a11,解得,d2a15d9故选:B2.根据以下样本数据:x1634.553.572.5)0,b0C.a0,b0D.ay得到回归直线方程为$y$bx$a.则(0,b0A.a0,b0B.a【答案】D【分析】根据线性回归直线的函数特征,结合体题中数据,即可求解.0,【详解】由表中数据可得随着x的增大,y越来越小,所以b0,又因为当x1时,y6,所以当x0时,y6,所以a故选:D.3.中国古代著作《张丘建算经》有这样一个问题:“今有马行转迟,次日减半疾.七日行七百里”,意思是说有一匹马行走的速度逐渐减慢.每天行走的里程是前一天的一半,七天一共行走了700里路,则该马第六天走的里程数约为(A.5.51【答案】BB.11.02)C.22.05D.44.09

【分析】根据题意,得到数列an是公比为q1的等比数列,利用等比数列的求和公式,求得首项227350,进而求得该马第六天行走的里程数为a6的值,即可求解.a1127【详解】设该马第n(nN)天行走的里程数为an,由题意可知,数列an是公比为q1的等比数列,21a1[1()7]127a1273502700,解得a1所以,该马七天所走的路程为,1641271227350151400所以,该马第六天行走的里程数为a6a1q()11.02.12721275故选:B.4.第24届冬奥会奥运村有智能餐厅A、人工餐厅B,运动员甲第一天随机地选择一餐厅用餐,如果第一天去A餐厅,那么第二天去A餐厅的概率为0.7;如果第一天去B餐厅,那么第二天去A餐厅的概率为0.8.运动员甲第二天去A餐厅用餐的概率为(A.0.75【答案】A【分析】第2天去哪家餐厅用餐的概率受第1天在哪家餐厅用餐的影响,可根据第1天可能去的餐厅,将样本空间表示为“第1天去A餐厅”和“第1天去B餐厅”两个互斥事件的并,利用全概率公式求解.【详解】设A1“第1天去A餐厅用餐”,B1“第1天去B餐厅用餐”,A2“第2天去A餐厅用餐”,则A1B1,且A1与B1互斥,)D.0.38B.0.7C.0.56根据题意得:PA1PB10.5,PA2A10.7,PA2B10.8,则PA2PA1PA2A1PB1PA2B10.50.70.50.80.75.故选:A.15.在x的展开式中常数项是(x6)C.20D.20A.120【答案】CB.120【分析】写出展开式的通项,求得常数项时对应的r,然后计算可得.

【详解】由题意展开式的通项为Tr1Cxr66r1rr62r,6,1C6x,r0,1,2,xr33令62r0,r3,所以常数项为T4(1)C620.故选:C.x6.已知函数fxealnx(e为自然对数的底数)在区间1,2上单调递减,则实数a的最小值为()A.1B.eC.eD.2e2【答案】D【分析】由题意,对函数f(x)进行求导,将函数f(x)在区间(1,2)上单调递减转化成axex在(1,2)上恒成立,构造函数g(x)xex,利用导数得到函数g(x)的单调性等性质,进而即可求解.x【详解】已知f(x)exalnx,函数定义域为(0,),可得f(x)ea,x若函数f(x)在区间(1,2)上单调递减,则f(x)0在(1,2)上恒成立,即axex在(1,2)上恒成立,设g(x)xex,x(1,2),可得g(x)(x1)ex0,所以函数g(x)在(1,2)上单调递增,此时g(x)g(2)2e2,则a2e2,即实数a的最小值为2e2.故选:D.7.刚考入大学的小明准备向银行贷款a元购买一台笔记本电脑,然后上学的时通过勤工俭学来分期还款.小明与银行约定:每个月还一次款,分10次还清所有的欠款,且每个月还款的钱数都相等,贷款的月利率为t.则小明每个月所要还款的钱数为(A.a1t【答案】D【分析】表示出第10个月末所欠银行贷款数,因为分10次还清所有的欠款,故得到方程,求出答案.【详解】设小明每个月所要还款的钱数为x元,根据等额本息还款法可得,第一个月末所欠银行贷款为:a1a(1t)x,10)元.10B.a1t1010C.at1t10101t1D.at1t101t101

2第二个月末所欠银行贷款为:a2a1(1t)xa(1t)x(1t)x,,……,第10个月末所欠银行贷款为:10981098a10a1tx1tx1tx1txa1tx1t1t1t110x1(1t)10x1(1t)a(1t)101(1t)a(1t)10t,at(1t)10,0,解得x(1t)101由于分10次还清所有的欠款,故a(1t)10故选:D.10x1(1t)t8.已知实数a、b、c1,,且ea22a,eb33b,ec44c,其中e为自然对数的底数,则()A.abc【答案】A【分析】构造函数fxxlnx,其中x0,利用导数分析函数fx单调性,由已知条件变形可111得faf,fbf,fcf,比较4231f、f2111B.c0可得x1,1x1,xx所以,函数fx的减区间为0,1,增区间为1,,1111,所以,4321由题意可知,faf,2因为01f31fbf,31f21f,41fcf,4

则fafbfc,故abc,故选:A.二、多选题9.下列说法中正确的是(6)A.在1x的展开式中,奇数项的二项式系数和为64B.已知事件A、B满足PAB0.6,且PA0.4,则事件A与B相互独立C.已知随机变量X服从正态分布N3,1,P2X≤40.6826,则PX40.3174D.一个与自然数有关的命题,已知n3时,命题成立,而且在假设nk(其中k3)时命题成立的前提下,能够推出nk1时命题也成立,那么n90时命题一定成立,而n2时命题不一定成立【答案】BD【分析】利用奇数项的二项式系数和可判断A选项;利用条件概率公式以及独立事件的定义可判断B选项;利用正态分布的对称性可判断C选项;利用数学归纳法可判断D选项.【详解】对于A选项,在1x的展开式中,奇数项的二项式系数和为2532,A错;对于B选项,因为PA0.4,则PA1PA10.40.6,由条件概率公式可得PABPABPB0.6PA,所以,PABPAPB,6故事件A与B相互独立,B对;对于C选项,因为X~N3,1,P2X≤40.6826,12X40.50.34130.1587,C错;则PX4PX3P3X40.5P2对于D选项,一个与自然数有关的命题,已知n3时,命题成立,且在假设nk(其中k3)时命题成立的前提下,能够推出nk1时命题也成立,由数学归纳法可知,当n90时命题一定成立,而n2时命题不一定成立,D对.故选:BD.10.有甲、乙、丙等6个人站成一排,则(A.共有120种不同的站法B.如果甲和乙必须相邻,共有240种不同的站法)

C.如果甲、乙、丙三人两两不相邻,共有144种不同的站法D.如果甲不能站在首位,乙不能站在末位,共有480种不同的站法【答案】BC【分析】由排列公式可判断A;用捆绑法可判断B;用插空法可判断C;分2种情况讨论:甲站在末位;甲不在末位,结合排列公式可判断D.6【详解】对于A,甲、乙、丙等6个人站成一排,有A6720种不同的站法,A错误;25对于B,将甲乙看成一个整体,与其余4人全排列即可,有A2A5240种不同的站法,B正确;33对于C,将其余3人排好,再将甲乙丙三人安排在3人的空位中,有A3A4144种不同的站法,C正确;5对于D,分2种情况讨论:甲站在末位,剩下5人全排列即可,有A5120种结果;甲不在末位,4甲有4种情况,乙也有4种结果,余下的4个人在四个位置全排列,共有44A4384种结果,共有120384504种不同的站法,D错误.故选:BC.311.已知函数fxx2x2,则()B.fx有两个极值点A.fx有三个零点C.点0,2是曲线yfx的对称中心D.曲线yfx有两条过点1,0的切线【答案】BCD【分析】利用导数研究f(x)的单调性、极值及零点存在定理可判断A;利用极值点的定义可判断B,利用奇函数的性质及图象平移可判断C;利用导数几何意义求解可判断D.【详解】对于B,由题,f(x)3x22,6666令f(x)0,得x或x;令f(x)0,得,x33336666,,,上单调递增,在所以f(x)在3,3上单调递减,33所以x6是极值点,故B正确;3646f20,3964620,极小值对于A,由f(x)的单调性,且极大值f39又f(2)20,所以函数f(x)在定义域上有且仅有一个零点,故A错误;

对于C,令h(x)x32x,该函数的定义域为R,h(x)(x)32(x)x32xh(x),则h(x)是奇函数,(0,0)是h(x)的对称中心,将h(x)的图象向下移动2个单位得到f(x)的图象,所以点(0,2)是曲线yf(x)的对称中心,故C正确;2对于D,设切点为x0,y0,f(x)3x22,则切线的斜率为3x02,32切线的方程为yx02x023x02xx0,32代入(1,0),可得x02x023x021x0,整理并解得:x00或x03,2则过点(1,0)的切线方程有两条,D正确.故选:BCD.12.数列an满足an21(nN且n2),则(an1)A.若a11,则数列an是等比数列1B.若a11,则数列是等差数列a1nC.若a12,则数列an中存在最大项与最小项D.若1a12,则1an1an2【答案】ABD【分析】由等比数列和等差数列的概念可判断A,B,利用B中结论求得an,利用函数单调性可判断C,利用数学归纳法及作差法判断选项D.【详解】选项A,因为若a11,an2所以a221,n2,an11111,a321,…,an21,a1a2an1即an1,nN*,an是等比数列,故A正确;bnan111,n21an1211an11,而bn1,an11an1选项B,令bnbn1an111,n2,an11an11又b11,a11,数列bn是以1为公差的等差数列,故B正确;a1111(n1)1n,an1选项C,由选项B的结论及a12可知:

1an1,显然,数列an在nN*上单调递减,n故当n1时,an有最大值2,没有最小值,故C错误;选项D,用数学归纳法证明1an2,(1)当n1时,1a12,(2)假设当nk,kN*时,不等式成立,即1ak2,即当nk1时,ak12111,2ak131,,满足1ak12,ak2故当nk1时,不等式也成立,综合(1)(2),对任意nN*,有1an2,下面证明an1an,an1an2111an2an22an0,anaann1an2,上面不等式中的等号不成立,an1an0,an1an,故1an1an2,故D正确.故选:ABD.三、填空题3313.若离散型随机变量X~Bn,,且DX,则n44【答案】4【分析】根据二项分布的方差公式,即可求解..333【详解】根据二项分布方差公式可知,DXn1,得n4.444故答案为:4x14.已知函数fxae(a0,e为自然对数的底数)的图象在点0,f0处的切线与函数gxx2x的图象也相切,则该切线的斜率为.【答案】1【分析】利用导数求出切线的方程,求出切线所过定点A的坐标,分析可知,点A为切线与函数

gxx2x的图象的公共点,即为切线与函数gxx2x的图象的切点,利用导数的几何意义可求得切线的斜率.xx【详解】因为fxae,其中a0,则f0a,fxae,则f0a,所以,函数fx的图象在点0,f0处的切线方程为yaax,即yax1,易知直线yax1过定点A1,0,又因为g1110,即点A1,0也在函数gx的图象上,所以,点A为直线yax1与曲线ygx的公共点,又因为直线yax1与曲线ygx相切,故点A为切点,2因为gxxx,则gx2x1,故该切线的斜率为ag12111.故答案为:1.15.欧拉函数nnN的函数值等于所有不超过正整数n,且与n互质的正整数的个数,例如*11,32,数列an满足an2n,若存在nN*,使得不等式2an2n9成立,则实数的取值范围是3【答案】,64.【分析】首先根据欧拉函数的定义,推出2的值,得到an表达式,再通过分离参数,将不等式n能成立的问题化为数列的最大值问题,求解即可.【详解】因为2n的约数除了1之外的一定是偶数,奇数的约数不可能为偶数,所以2n与奇数不可能有除了1以外的公约数,所以2n与奇数是互质的,并且2n与偶数的公约数除了1以外一定有公约数2,所以2n与偶数是不互质的,所以2为不超过2n的正整数中的奇数的个数,n所以2n2n2n1,an2n1,2若存在nN*,使得不等式2an2n9成立,即存在nN*,使得不等式令f(n)2n92n9成立,故n,2n2max2n72n9112n2n9n1,,则f(n1)f(n)n1n22n22

当nN*且n5时,f(n1)f(n)0,即f(1)f(2)f(6),当nN*且n6时,f(n1)f(n)0,即f(6)f(7)f(8),所以f(n)2n93f(6)的最大值为,2n643即为所求.643故答案为:,.64由题意,16.已知函数fxlnx,若存在区间x1,x2,当xx1,x2时,fx的值域为kx1,kx2,且x1x24,其中x表示不超过x的最大整数,则k的取值范围为ln31,【答案】3e.【分析】首先将题意转化为lnxkx有两个实数根,再利用参变分离,转化为k数,利用数形结合转化为函数图象的交点问题,利用临界分析,即可求解.【详解】由题意可知,lnxkx有两个实数根,即klnx,通过构造函xlnxlnx,设gx,即yk与ygx有2个交点,并且满足x1x24xx1lnx,x0,ge0,2xgx当x0,e,gx0,函数gx单调递增,当xe,,gx0,函数gx单调递减,并且g10,当x1时,gx0,如图,画出函数gx的图象,因为g2g4,当0kg4时,x11,2,则x24,,不满足x1x24,当g4kg3,x23,4,则x12,e,不满足x1x24,

当g3kge,此时x1,x22,3,满足x1x24,g3ln31ln31k.,ge,所以e33eln31,故答案为:3e四、解答题1111117.设Sn是公差不为0的等差数列an的前n项和,已知S3与S4的等比中项为S5,且S3与S4334455的等差中项为.4(1)求数列an的通项公式;(2)设bn1,求数列bn的前n项和Tn.anan1【答案】(1)an3n8(2)Tnn2515n【分析】(1)由等差数列的求和公式以及等差数列、等比数列的中项性质,解方程可得首项和公差,即可得到所求;111(2)求得bn,由裂项相消法求和即可求解.33n83n5【详解】(1)设数列an的公差为d(d0).2132143154d4a1d5a1d3a1222345由题意,得,13214353ad4ad211322443a15d0a15即,55,解得d32ad122所以数列an的通项公式为an3n8.(2)bn所以111111111Tn11352243n113n83n83n51111,(3n8)(3n5)33n83n5

111n.353n52515n18.2023年世界乒乓球锦标赛决赛阶段比赛于2023年5月20日至5月28日在南非德班国际会议中心举行,中国男女选手包揽了各项目的冠军,国球运动又一次掀起了热潮.为了进一步推动乒乓球运动的发展,增强学生的体质,某学校在高二年级举办乒乓球比赛,比赛采用了5局3胜制,每场11分,每赢一球得1分,比赛每方球员轮流发两球,发完后交换发球,谁先达到11分谁获得该场胜利,进行下一局比赛.但当双方球员比分达到10:10时,则需要进行附加赛,即双方球员每人轮流发一球,直至一方超过另一方两分则获得胜利.现有甲、乙两人进行乒乓球比赛.(1)已知某局比赛中双方比分为8:8,此时甲先连续发球2次然后乙连续发球2次,甲发球时甲得分的概率为32,乙发球时乙得分的概率为,各球的结果相互独立,求该局比赛乙以11:9获胜的概率;343(2)已知在某场比赛中,第一局甲获胜,在后续比赛中,每局比赛甲获胜的概率为,乙获胜的概率5为2,且每局比赛的结果相互独立.两人又进行了X局比赛后比赛结束,求X的分布列与数学期望.51372【答案】(1)(2)366125【分析】(1)先利用相互独立的乘法公式分别求出后四球依次为甲乙乙乙,乙甲乙乙,乙乙甲乙三种的概率,再利用概率的加法公式求解即可.(2)由已知得随机变量X的取值为2,3,4,5,分别求出每个随机变量的概率,利用期望计算公式求解即可.【详解】(1)由已知条件得甲发球时乙得分的概率为11,乙发球时甲得分的概率为,34在双方比分为8∶8后甲先连续发球2次然后乙连续发球2次的情况下,乙以11∶9获胜此局分为三种情况:31221①后四球胜方依次是甲乙乙乙,概率为P2,44331213221②后四球胜方依次是乙甲乙乙,概率为P,144331211121③后四球胜方依次是乙乙甲乙,概率为P2,443372所以,所求事件的概率为P1P2P3(2)随机变量X的取值为2,3,4,339PX2,552511113;12127272

32322244PX3C1,2555333125PX4C13323323622,C355555512522所以X的分布列为XP2925343612544125EX29443636634.25125125125x,gx2lnx1x.19.已知函数fxeax(aR,e为自然对数的底数)(1)讨论fx的单调性;(2)若ae,证明:当x0时,fxgx12ln2.【答案】(1)答案见详解(2)答案见详解【分析】(1)求导数,对a分类讨论,即可讨论fx的单调性;x(2)由已知可得证明,当x0时,e2lnx11ax12ln2,令g(x)ex2ln(x1)(1a)x,分为a0和0ae两种情况分别证明即可.xx【详解】(1)函数fxeax的定义域为R,则fxea,①当a0时,f(x)0,所以fx在定义域R上为单调递增函数;②当a0时,令f(x)0,解得xlna,令f(x)0,解得xlna,所以fx在(,lna)上单调递减,在(lna,)上单调递增;(2)要证当x0时,fxgx12ln2,x即证e2lnx11ax12ln2,x令g(x)ex2ln(x1)(1a)x,则g(x)e21a,x1易知g(x)在0,上为单调递增函数,所以gxg0a,

若a0时,则g(x)0,g(x)在0,上单调递增,所以g(x)g(0)112ln2,若0ae,则g0a0,g1ea0,xx00,1,使g(x0)0,即e02a1,x01当x0,x0时,g(x)0,g(x)单调递减,当xx0,时,g(x)0,g(x)单调递增,x所以g(x)gx0e02lnx01(1a)x022lnx01(1a)x0a1x0122ln(x1)(1a)xa1(0x1),x12x1a0,所以hx在0,1上单调递减,则h(x)(x1)2x1设h(x)所以hxh112ln2,因为x00,1,所以gxgx0hx0h112ln2,综上所述,当ae,x0时,fxgx12ln2.【点睛】若函数fx在区间a,b内单调,且满足fafb0,则在区间a,b上有唯一的零点x0,这里的x0无法得到具体的值,如果讨论的问题不得不使用到零点的值,那么就可以使用到零点代换的技巧,即对零点满足的关系式进行相关代换.20.某技术工厂有25周岁以上(含25周岁)工人300名,25周岁以下工人200名.为研究工人的日平均生产量是否与年龄有关,现采用分层抽样的方法,从中抽取了100名工人,先统计了他们某月的日平均生产件数,然后按工人年龄在“25周岁以上(含25周岁)”和“25周岁以下”分为两组,再将两组工人的日平均生产件数分成5组:50,60,60,70,70,80,80,90,90,100分别加以统计,得到如图所示的频率分布直方图.(1)从样本中日平均生产件数不足60件的工人中随机抽取2人,求至少抽到一名“25周岁以下组”工

人的概率.(2)规定日平均生产件数不少于80件者为“生产技术能手”,请你根据已知条件完成以下22列联表,并判断是否有90%的把握认为“生产技术能手与工人所在的年龄组有关”25周岁以上生产技术能手非生产技术能手(3)以样本中的频率作为概率,为了更好地了解该工厂工人日均生产量情况,从该厂随机抽取20名工人进行一次日均生产量分析,若这20名工人中有k名工人本次日均生产量在80,90之间的概率为Pk(0k20,kZ),求Pk取得最大值时k的值.25周岁以下nadbc附:abcdacbd22P2≥k0.12.7060.053.8410.016.6350.0057.8790.00110.828k【答案】(1)710(2)列联表见解析,没有(3)5【分析】(1)由题意,根据分层抽样原理以及频率分布直方图求出每组应抽取的人数,进而即可求解;(2)结合所给信息列出22列联表,代入公式中求出2,将其与临界值对比,即可得到答案;1(3)设在抽取的20名工人中,日均生产量在[80,90)的人数为X,得到XB20,,此时413P(Xk)C44k20k20k,设tP(Xk),对t1和t1进行讨论,进而即可求解.P(Xk1)30060人,其中日平均生产件数不足60200300【详解】(1)由题知,25周岁以上的工人抽取100件的工人有600.0050103人,分别记为A,B,C;25周岁以下的工人抽取10020040人,其中日平均生产件数不足60件的工人有200300

400.0050102人,分别记为a,b;所以,从样本中日平均生产件数不足60件的工人中随机抽取2人,共有(A,B),(A,C),(A,a),(A,b),(B,C),(B,a),(B,b),(C,a),(C,b),(a,b)共10种情况:其中,至少抽到一名“25周岁以下组”工人的情况有(A,a),(A,b),(B,a),(B,b),(C,a),(C,b),(a,b),共7种,所以,所求事件的概率为P7.10(2)由题知,25周岁以上的工人抽中日平均生产件数不少于80件的工人有60(0.00500.02)1015人,少于80件的工人有45人,25周岁以下的工人抽中日平均生产件数不少于80件的工人有40(0.03250.0050)1015人,少于80件的工人有25人,所以,有如下列联表:25周岁以上生产技术能手非生产技术能手225周岁以下(15251545)225所以,1.7862.7066040307014所以,没有90%的把握认为“生产技术能手与工人所在的年龄组有关”.(3)从频率分布南方图可得样本中日均生产量在[80,90)的频率为0.20.60.3250.40.251设在抽取的20名工人中,日均生产量在[80,90)的人数为X,则XB20,,413所以PXkC44k20k20k20k1,40k20,kN,20k13CP(Xk)21k44设t,k121kP(Xk1)3k3k11C2044k当t1时,k5.25,P(Xk1)P(Xk),当t1时,k5.25,P(Xk1)P(Xk),所以当k5时,Pn最大.21.记数列an的前n项和为Sn,已知a12,3an2Sn是公差为2的等差数列.

(1)求an的通项公式:(2)若bn2n,数列bn的前n项和为Tn,求证:Tn2.ann【答案】(1)an31(2)证明见解析【分析】(1)由等差数列的通项公和数列的通项与前n项和的关系,结合等比数列的通项公式可得结果,(2)讨论n1时,不等式成立,证明n2时,3n12n1,再利用错位相减法求和与不等式的性质,可证得结论.【详解】(1)当n1时,3a12S1a12,因为3an2Sn是公差为2的等差数列,所以3an2Sn22(n1)2n,当n2时,3an12Sn12(n1),所以3an2Sn3an12Sn12n2(n1),所以an3an12,所以an13(an11),所以数列an1是以3为公比,3为首项的等比数列,所以an133n13n,所以an3n1,2n2nn,an31(2)证明:由(1)可得bn当n1时,b121,当n2时,3n12n1,31可用数学归纳法证明:当n2时,32123,成立,假设nk(k2,kN*)时,3k12k1成立,则当nk1时,3k1133k132k122k2,所以当n2时,3n12n1,所以bnn,2n

令Mn123n1n23n1n,则222221123n1nMn234nn1,22222211111n所以Mn23nn1222222111nnn222n11n1,12212所以Mn2n22,2n所以TnMn2,即Tn222.已知函数fx2cosxln1x1.(1)判断函数fx在区间0,上零点和极值点的个数,并给出证明;2(2)若x0时,不等式fxax1恒成立,求实数a的取值范围.【答案】(1)函数fx在区间0,上只有一个极值点和一个零点,证明见解析2(2)实数a的取值范围是1,ππ【分析】(1)首先求函数的导数,并利用二阶导数判断导数的单调性,并结合零点存在性定理证明极值点个数,并结合函数单调性,以及端点值判断函数零点个数;(2)首先由不等式构造函数gx2cosxln1xax2,x0,并求函数的导数,根据g00,以及g01a,分a1,0a1,a<0三种情况讨论不等式恒成立的条件.【详解】(1)函数fx在区间0,上只有一个极值点和一个零点,2证明如下,fx2sinxtx2cosx1π11,设txfx2sinx,x1x1x12,π12πf220π当x0,时,tx0,所以fx单调递减,又f010,,2π2122π所以存在唯一的0,,使得f0,2π所以当x0,时,f¢(x)>0,当x,时,fx0,2

π所以fx在0,单调递增,在,单调递减,2所以是fx的一个极大值点,ππ因为f02110,ff00,fln110,22π所以fx在0,无零点,在,上有唯一零点,2所以函数fx在区间0,上只有一个极值点和一个零点;2(2)由fxax1,得2cosxln1xax20,令gx2cosxln1xax2,x0,则g00,gx2sinx1a,g01a,1xπ①若a1,则a1,当x0时,axx,令hxlnx1x,则hx1x1,x1x1当x0时,hx0,所以hx在0,上单调递减,又h00,所以hxh0,所以lnx1x0,即lnx1x又cosx1,所以gx2xx20,即当x0时,fxax1恒成立,π②若0a1,因为当x0,时,gx单调递减,2π1g2a0π且g01a0,2,12π所以存在唯一的0,,使得g0,2当x0,时,gx0,gx在0,上单调递增,不满足gx0恒成立,③若a<0,4444因为ge12cose1lneae1222cose41ae410不满足gx0恒成立,综上所述,实数a的取值范围是1,.【点睛】关键点点睛:本题考查利用导数解决函数零点,不等式恒成立问题,本题第一问需要求函

数的二阶导数,利用二阶导数分析一阶导数的单调性,结合零点存在性定理判断零点问题,第二问的关键是g00这个条件,再根据g01a,讨论a的取值.

2024年1月10日发(作者:单于运乾)

2022-2023学年辽宁省大连市高二下学期期末数学试题一、单选题1.在等差数列an中,a21,a5a718,则an的公差为(A.1【答案】B【分析】设等差数列an的公差为d,然后根据已知条件列方程组可求出d【详解】设等差数列an的公差为d,B.2C.4)D.8a1d1因为a21,a5a718,所以,a4da6d1811a1d1a11,解得,d2a15d9故选:B2.根据以下样本数据:x1634.553.572.5)0,b0C.a0,b0D.ay得到回归直线方程为$y$bx$a.则(0,b0A.a0,b0B.a【答案】D【分析】根据线性回归直线的函数特征,结合体题中数据,即可求解.0,【详解】由表中数据可得随着x的增大,y越来越小,所以b0,又因为当x1时,y6,所以当x0时,y6,所以a故选:D.3.中国古代著作《张丘建算经》有这样一个问题:“今有马行转迟,次日减半疾.七日行七百里”,意思是说有一匹马行走的速度逐渐减慢.每天行走的里程是前一天的一半,七天一共行走了700里路,则该马第六天走的里程数约为(A.5.51【答案】BB.11.02)C.22.05D.44.09

【分析】根据题意,得到数列an是公比为q1的等比数列,利用等比数列的求和公式,求得首项227350,进而求得该马第六天行走的里程数为a6的值,即可求解.a1127【详解】设该马第n(nN)天行走的里程数为an,由题意可知,数列an是公比为q1的等比数列,21a1[1()7]127a1273502700,解得a1所以,该马七天所走的路程为,1641271227350151400所以,该马第六天行走的里程数为a6a1q()11.02.12721275故选:B.4.第24届冬奥会奥运村有智能餐厅A、人工餐厅B,运动员甲第一天随机地选择一餐厅用餐,如果第一天去A餐厅,那么第二天去A餐厅的概率为0.7;如果第一天去B餐厅,那么第二天去A餐厅的概率为0.8.运动员甲第二天去A餐厅用餐的概率为(A.0.75【答案】A【分析】第2天去哪家餐厅用餐的概率受第1天在哪家餐厅用餐的影响,可根据第1天可能去的餐厅,将样本空间表示为“第1天去A餐厅”和“第1天去B餐厅”两个互斥事件的并,利用全概率公式求解.【详解】设A1“第1天去A餐厅用餐”,B1“第1天去B餐厅用餐”,A2“第2天去A餐厅用餐”,则A1B1,且A1与B1互斥,)D.0.38B.0.7C.0.56根据题意得:PA1PB10.5,PA2A10.7,PA2B10.8,则PA2PA1PA2A1PB1PA2B10.50.70.50.80.75.故选:A.15.在x的展开式中常数项是(x6)C.20D.20A.120【答案】CB.120【分析】写出展开式的通项,求得常数项时对应的r,然后计算可得.

【详解】由题意展开式的通项为Tr1Cxr66r1rr62r,6,1C6x,r0,1,2,xr33令62r0,r3,所以常数项为T4(1)C620.故选:C.x6.已知函数fxealnx(e为自然对数的底数)在区间1,2上单调递减,则实数a的最小值为()A.1B.eC.eD.2e2【答案】D【分析】由题意,对函数f(x)进行求导,将函数f(x)在区间(1,2)上单调递减转化成axex在(1,2)上恒成立,构造函数g(x)xex,利用导数得到函数g(x)的单调性等性质,进而即可求解.x【详解】已知f(x)exalnx,函数定义域为(0,),可得f(x)ea,x若函数f(x)在区间(1,2)上单调递减,则f(x)0在(1,2)上恒成立,即axex在(1,2)上恒成立,设g(x)xex,x(1,2),可得g(x)(x1)ex0,所以函数g(x)在(1,2)上单调递增,此时g(x)g(2)2e2,则a2e2,即实数a的最小值为2e2.故选:D.7.刚考入大学的小明准备向银行贷款a元购买一台笔记本电脑,然后上学的时通过勤工俭学来分期还款.小明与银行约定:每个月还一次款,分10次还清所有的欠款,且每个月还款的钱数都相等,贷款的月利率为t.则小明每个月所要还款的钱数为(A.a1t【答案】D【分析】表示出第10个月末所欠银行贷款数,因为分10次还清所有的欠款,故得到方程,求出答案.【详解】设小明每个月所要还款的钱数为x元,根据等额本息还款法可得,第一个月末所欠银行贷款为:a1a(1t)x,10)元.10B.a1t1010C.at1t10101t1D.at1t101t101

2第二个月末所欠银行贷款为:a2a1(1t)xa(1t)x(1t)x,,……,第10个月末所欠银行贷款为:10981098a10a1tx1tx1tx1txa1tx1t1t1t110x1(1t)10x1(1t)a(1t)101(1t)a(1t)10t,at(1t)10,0,解得x(1t)101由于分10次还清所有的欠款,故a(1t)10故选:D.10x1(1t)t8.已知实数a、b、c1,,且ea22a,eb33b,ec44c,其中e为自然对数的底数,则()A.abc【答案】A【分析】构造函数fxxlnx,其中x0,利用导数分析函数fx单调性,由已知条件变形可111得faf,fbf,fcf,比较4231f、f2111B.c0可得x1,1x1,xx所以,函数fx的减区间为0,1,增区间为1,,1111,所以,4321由题意可知,faf,2因为01f31fbf,31f21f,41fcf,4

则fafbfc,故abc,故选:A.二、多选题9.下列说法中正确的是(6)A.在1x的展开式中,奇数项的二项式系数和为64B.已知事件A、B满足PAB0.6,且PA0.4,则事件A与B相互独立C.已知随机变量X服从正态分布N3,1,P2X≤40.6826,则PX40.3174D.一个与自然数有关的命题,已知n3时,命题成立,而且在假设nk(其中k3)时命题成立的前提下,能够推出nk1时命题也成立,那么n90时命题一定成立,而n2时命题不一定成立【答案】BD【分析】利用奇数项的二项式系数和可判断A选项;利用条件概率公式以及独立事件的定义可判断B选项;利用正态分布的对称性可判断C选项;利用数学归纳法可判断D选项.【详解】对于A选项,在1x的展开式中,奇数项的二项式系数和为2532,A错;对于B选项,因为PA0.4,则PA1PA10.40.6,由条件概率公式可得PABPABPB0.6PA,所以,PABPAPB,6故事件A与B相互独立,B对;对于C选项,因为X~N3,1,P2X≤40.6826,12X40.50.34130.1587,C错;则PX4PX3P3X40.5P2对于D选项,一个与自然数有关的命题,已知n3时,命题成立,且在假设nk(其中k3)时命题成立的前提下,能够推出nk1时命题也成立,由数学归纳法可知,当n90时命题一定成立,而n2时命题不一定成立,D对.故选:BD.10.有甲、乙、丙等6个人站成一排,则(A.共有120种不同的站法B.如果甲和乙必须相邻,共有240种不同的站法)

C.如果甲、乙、丙三人两两不相邻,共有144种不同的站法D.如果甲不能站在首位,乙不能站在末位,共有480种不同的站法【答案】BC【分析】由排列公式可判断A;用捆绑法可判断B;用插空法可判断C;分2种情况讨论:甲站在末位;甲不在末位,结合排列公式可判断D.6【详解】对于A,甲、乙、丙等6个人站成一排,有A6720种不同的站法,A错误;25对于B,将甲乙看成一个整体,与其余4人全排列即可,有A2A5240种不同的站法,B正确;33对于C,将其余3人排好,再将甲乙丙三人安排在3人的空位中,有A3A4144种不同的站法,C正确;5对于D,分2种情况讨论:甲站在末位,剩下5人全排列即可,有A5120种结果;甲不在末位,4甲有4种情况,乙也有4种结果,余下的4个人在四个位置全排列,共有44A4384种结果,共有120384504种不同的站法,D错误.故选:BC.311.已知函数fxx2x2,则()B.fx有两个极值点A.fx有三个零点C.点0,2是曲线yfx的对称中心D.曲线yfx有两条过点1,0的切线【答案】BCD【分析】利用导数研究f(x)的单调性、极值及零点存在定理可判断A;利用极值点的定义可判断B,利用奇函数的性质及图象平移可判断C;利用导数几何意义求解可判断D.【详解】对于B,由题,f(x)3x22,6666令f(x)0,得x或x;令f(x)0,得,x33336666,,,上单调递增,在所以f(x)在3,3上单调递减,33所以x6是极值点,故B正确;3646f20,3964620,极小值对于A,由f(x)的单调性,且极大值f39又f(2)20,所以函数f(x)在定义域上有且仅有一个零点,故A错误;

对于C,令h(x)x32x,该函数的定义域为R,h(x)(x)32(x)x32xh(x),则h(x)是奇函数,(0,0)是h(x)的对称中心,将h(x)的图象向下移动2个单位得到f(x)的图象,所以点(0,2)是曲线yf(x)的对称中心,故C正确;2对于D,设切点为x0,y0,f(x)3x22,则切线的斜率为3x02,32切线的方程为yx02x023x02xx0,32代入(1,0),可得x02x023x021x0,整理并解得:x00或x03,2则过点(1,0)的切线方程有两条,D正确.故选:BCD.12.数列an满足an21(nN且n2),则(an1)A.若a11,则数列an是等比数列1B.若a11,则数列是等差数列a1nC.若a12,则数列an中存在最大项与最小项D.若1a12,则1an1an2【答案】ABD【分析】由等比数列和等差数列的概念可判断A,B,利用B中结论求得an,利用函数单调性可判断C,利用数学归纳法及作差法判断选项D.【详解】选项A,因为若a11,an2所以a221,n2,an11111,a321,…,an21,a1a2an1即an1,nN*,an是等比数列,故A正确;bnan111,n21an1211an11,而bn1,an11an1选项B,令bnbn1an111,n2,an11an11又b11,a11,数列bn是以1为公差的等差数列,故B正确;a1111(n1)1n,an1选项C,由选项B的结论及a12可知:

1an1,显然,数列an在nN*上单调递减,n故当n1时,an有最大值2,没有最小值,故C错误;选项D,用数学归纳法证明1an2,(1)当n1时,1a12,(2)假设当nk,kN*时,不等式成立,即1ak2,即当nk1时,ak12111,2ak131,,满足1ak12,ak2故当nk1时,不等式也成立,综合(1)(2),对任意nN*,有1an2,下面证明an1an,an1an2111an2an22an0,anaann1an2,上面不等式中的等号不成立,an1an0,an1an,故1an1an2,故D正确.故选:ABD.三、填空题3313.若离散型随机变量X~Bn,,且DX,则n44【答案】4【分析】根据二项分布的方差公式,即可求解..333【详解】根据二项分布方差公式可知,DXn1,得n4.444故答案为:4x14.已知函数fxae(a0,e为自然对数的底数)的图象在点0,f0处的切线与函数gxx2x的图象也相切,则该切线的斜率为.【答案】1【分析】利用导数求出切线的方程,求出切线所过定点A的坐标,分析可知,点A为切线与函数

gxx2x的图象的公共点,即为切线与函数gxx2x的图象的切点,利用导数的几何意义可求得切线的斜率.xx【详解】因为fxae,其中a0,则f0a,fxae,则f0a,所以,函数fx的图象在点0,f0处的切线方程为yaax,即yax1,易知直线yax1过定点A1,0,又因为g1110,即点A1,0也在函数gx的图象上,所以,点A为直线yax1与曲线ygx的公共点,又因为直线yax1与曲线ygx相切,故点A为切点,2因为gxxx,则gx2x1,故该切线的斜率为ag12111.故答案为:1.15.欧拉函数nnN的函数值等于所有不超过正整数n,且与n互质的正整数的个数,例如*11,32,数列an满足an2n,若存在nN*,使得不等式2an2n9成立,则实数的取值范围是3【答案】,64.【分析】首先根据欧拉函数的定义,推出2的值,得到an表达式,再通过分离参数,将不等式n能成立的问题化为数列的最大值问题,求解即可.【详解】因为2n的约数除了1之外的一定是偶数,奇数的约数不可能为偶数,所以2n与奇数不可能有除了1以外的公约数,所以2n与奇数是互质的,并且2n与偶数的公约数除了1以外一定有公约数2,所以2n与偶数是不互质的,所以2为不超过2n的正整数中的奇数的个数,n所以2n2n2n1,an2n1,2若存在nN*,使得不等式2an2n9成立,即存在nN*,使得不等式令f(n)2n92n9成立,故n,2n2max2n72n9112n2n9n1,,则f(n1)f(n)n1n22n22

当nN*且n5时,f(n1)f(n)0,即f(1)f(2)f(6),当nN*且n6时,f(n1)f(n)0,即f(6)f(7)f(8),所以f(n)2n93f(6)的最大值为,2n643即为所求.643故答案为:,.64由题意,16.已知函数fxlnx,若存在区间x1,x2,当xx1,x2时,fx的值域为kx1,kx2,且x1x24,其中x表示不超过x的最大整数,则k的取值范围为ln31,【答案】3e.【分析】首先将题意转化为lnxkx有两个实数根,再利用参变分离,转化为k数,利用数形结合转化为函数图象的交点问题,利用临界分析,即可求解.【详解】由题意可知,lnxkx有两个实数根,即klnx,通过构造函xlnxlnx,设gx,即yk与ygx有2个交点,并且满足x1x24xx1lnx,x0,ge0,2xgx当x0,e,gx0,函数gx单调递增,当xe,,gx0,函数gx单调递减,并且g10,当x1时,gx0,如图,画出函数gx的图象,因为g2g4,当0kg4时,x11,2,则x24,,不满足x1x24,当g4kg3,x23,4,则x12,e,不满足x1x24,

当g3kge,此时x1,x22,3,满足x1x24,g3ln31ln31k.,ge,所以e33eln31,故答案为:3e四、解答题1111117.设Sn是公差不为0的等差数列an的前n项和,已知S3与S4的等比中项为S5,且S3与S4334455的等差中项为.4(1)求数列an的通项公式;(2)设bn1,求数列bn的前n项和Tn.anan1【答案】(1)an3n8(2)Tnn2515n【分析】(1)由等差数列的求和公式以及等差数列、等比数列的中项性质,解方程可得首项和公差,即可得到所求;111(2)求得bn,由裂项相消法求和即可求解.33n83n5【详解】(1)设数列an的公差为d(d0).2132143154d4a1d5a1d3a1222345由题意,得,13214353ad4ad211322443a15d0a15即,55,解得d32ad122所以数列an的通项公式为an3n8.(2)bn所以111111111Tn11352243n113n83n83n51111,(3n8)(3n5)33n83n5

111n.353n52515n18.2023年世界乒乓球锦标赛决赛阶段比赛于2023年5月20日至5月28日在南非德班国际会议中心举行,中国男女选手包揽了各项目的冠军,国球运动又一次掀起了热潮.为了进一步推动乒乓球运动的发展,增强学生的体质,某学校在高二年级举办乒乓球比赛,比赛采用了5局3胜制,每场11分,每赢一球得1分,比赛每方球员轮流发两球,发完后交换发球,谁先达到11分谁获得该场胜利,进行下一局比赛.但当双方球员比分达到10:10时,则需要进行附加赛,即双方球员每人轮流发一球,直至一方超过另一方两分则获得胜利.现有甲、乙两人进行乒乓球比赛.(1)已知某局比赛中双方比分为8:8,此时甲先连续发球2次然后乙连续发球2次,甲发球时甲得分的概率为32,乙发球时乙得分的概率为,各球的结果相互独立,求该局比赛乙以11:9获胜的概率;343(2)已知在某场比赛中,第一局甲获胜,在后续比赛中,每局比赛甲获胜的概率为,乙获胜的概率5为2,且每局比赛的结果相互独立.两人又进行了X局比赛后比赛结束,求X的分布列与数学期望.51372【答案】(1)(2)366125【分析】(1)先利用相互独立的乘法公式分别求出后四球依次为甲乙乙乙,乙甲乙乙,乙乙甲乙三种的概率,再利用概率的加法公式求解即可.(2)由已知得随机变量X的取值为2,3,4,5,分别求出每个随机变量的概率,利用期望计算公式求解即可.【详解】(1)由已知条件得甲发球时乙得分的概率为11,乙发球时甲得分的概率为,34在双方比分为8∶8后甲先连续发球2次然后乙连续发球2次的情况下,乙以11∶9获胜此局分为三种情况:31221①后四球胜方依次是甲乙乙乙,概率为P2,44331213221②后四球胜方依次是乙甲乙乙,概率为P,144331211121③后四球胜方依次是乙乙甲乙,概率为P2,443372所以,所求事件的概率为P1P2P3(2)随机变量X的取值为2,3,4,339PX2,552511113;12127272

32322244PX3C1,2555333125PX4C13323323622,C355555512522所以X的分布列为XP2925343612544125EX29443636634.25125125125x,gx2lnx1x.19.已知函数fxeax(aR,e为自然对数的底数)(1)讨论fx的单调性;(2)若ae,证明:当x0时,fxgx12ln2.【答案】(1)答案见详解(2)答案见详解【分析】(1)求导数,对a分类讨论,即可讨论fx的单调性;x(2)由已知可得证明,当x0时,e2lnx11ax12ln2,令g(x)ex2ln(x1)(1a)x,分为a0和0ae两种情况分别证明即可.xx【详解】(1)函数fxeax的定义域为R,则fxea,①当a0时,f(x)0,所以fx在定义域R上为单调递增函数;②当a0时,令f(x)0,解得xlna,令f(x)0,解得xlna,所以fx在(,lna)上单调递减,在(lna,)上单调递增;(2)要证当x0时,fxgx12ln2,x即证e2lnx11ax12ln2,x令g(x)ex2ln(x1)(1a)x,则g(x)e21a,x1易知g(x)在0,上为单调递增函数,所以gxg0a,

若a0时,则g(x)0,g(x)在0,上单调递增,所以g(x)g(0)112ln2,若0ae,则g0a0,g1ea0,xx00,1,使g(x0)0,即e02a1,x01当x0,x0时,g(x)0,g(x)单调递减,当xx0,时,g(x)0,g(x)单调递增,x所以g(x)gx0e02lnx01(1a)x022lnx01(1a)x0a1x0122ln(x1)(1a)xa1(0x1),x12x1a0,所以hx在0,1上单调递减,则h(x)(x1)2x1设h(x)所以hxh112ln2,因为x00,1,所以gxgx0hx0h112ln2,综上所述,当ae,x0时,fxgx12ln2.【点睛】若函数fx在区间a,b内单调,且满足fafb0,则在区间a,b上有唯一的零点x0,这里的x0无法得到具体的值,如果讨论的问题不得不使用到零点的值,那么就可以使用到零点代换的技巧,即对零点满足的关系式进行相关代换.20.某技术工厂有25周岁以上(含25周岁)工人300名,25周岁以下工人200名.为研究工人的日平均生产量是否与年龄有关,现采用分层抽样的方法,从中抽取了100名工人,先统计了他们某月的日平均生产件数,然后按工人年龄在“25周岁以上(含25周岁)”和“25周岁以下”分为两组,再将两组工人的日平均生产件数分成5组:50,60,60,70,70,80,80,90,90,100分别加以统计,得到如图所示的频率分布直方图.(1)从样本中日平均生产件数不足60件的工人中随机抽取2人,求至少抽到一名“25周岁以下组”工

人的概率.(2)规定日平均生产件数不少于80件者为“生产技术能手”,请你根据已知条件完成以下22列联表,并判断是否有90%的把握认为“生产技术能手与工人所在的年龄组有关”25周岁以上生产技术能手非生产技术能手(3)以样本中的频率作为概率,为了更好地了解该工厂工人日均生产量情况,从该厂随机抽取20名工人进行一次日均生产量分析,若这20名工人中有k名工人本次日均生产量在80,90之间的概率为Pk(0k20,kZ),求Pk取得最大值时k的值.25周岁以下nadbc附:abcdacbd22P2≥k0.12.7060.053.8410.016.6350.0057.8790.00110.828k【答案】(1)710(2)列联表见解析,没有(3)5【分析】(1)由题意,根据分层抽样原理以及频率分布直方图求出每组应抽取的人数,进而即可求解;(2)结合所给信息列出22列联表,代入公式中求出2,将其与临界值对比,即可得到答案;1(3)设在抽取的20名工人中,日均生产量在[80,90)的人数为X,得到XB20,,此时413P(Xk)C44k20k20k,设tP(Xk),对t1和t1进行讨论,进而即可求解.P(Xk1)30060人,其中日平均生产件数不足60200300【详解】(1)由题知,25周岁以上的工人抽取100件的工人有600.0050103人,分别记为A,B,C;25周岁以下的工人抽取10020040人,其中日平均生产件数不足60件的工人有200300

400.0050102人,分别记为a,b;所以,从样本中日平均生产件数不足60件的工人中随机抽取2人,共有(A,B),(A,C),(A,a),(A,b),(B,C),(B,a),(B,b),(C,a),(C,b),(a,b)共10种情况:其中,至少抽到一名“25周岁以下组”工人的情况有(A,a),(A,b),(B,a),(B,b),(C,a),(C,b),(a,b),共7种,所以,所求事件的概率为P7.10(2)由题知,25周岁以上的工人抽中日平均生产件数不少于80件的工人有60(0.00500.02)1015人,少于80件的工人有45人,25周岁以下的工人抽中日平均生产件数不少于80件的工人有40(0.03250.0050)1015人,少于80件的工人有25人,所以,有如下列联表:25周岁以上生产技术能手非生产技术能手225周岁以下(15251545)225所以,1.7862.7066040307014所以,没有90%的把握认为“生产技术能手与工人所在的年龄组有关”.(3)从频率分布南方图可得样本中日均生产量在[80,90)的频率为0.20.60.3250.40.251设在抽取的20名工人中,日均生产量在[80,90)的人数为X,则XB20,,413所以PXkC44k20k20k20k1,40k20,kN,20k13CP(Xk)21k44设t,k121kP(Xk1)3k3k11C2044k当t1时,k5.25,P(Xk1)P(Xk),当t1时,k5.25,P(Xk1)P(Xk),所以当k5时,Pn最大.21.记数列an的前n项和为Sn,已知a12,3an2Sn是公差为2的等差数列.

(1)求an的通项公式:(2)若bn2n,数列bn的前n项和为Tn,求证:Tn2.ann【答案】(1)an31(2)证明见解析【分析】(1)由等差数列的通项公和数列的通项与前n项和的关系,结合等比数列的通项公式可得结果,(2)讨论n1时,不等式成立,证明n2时,3n12n1,再利用错位相减法求和与不等式的性质,可证得结论.【详解】(1)当n1时,3a12S1a12,因为3an2Sn是公差为2的等差数列,所以3an2Sn22(n1)2n,当n2时,3an12Sn12(n1),所以3an2Sn3an12Sn12n2(n1),所以an3an12,所以an13(an11),所以数列an1是以3为公比,3为首项的等比数列,所以an133n13n,所以an3n1,2n2nn,an31(2)证明:由(1)可得bn当n1时,b121,当n2时,3n12n1,31可用数学归纳法证明:当n2时,32123,成立,假设nk(k2,kN*)时,3k12k1成立,则当nk1时,3k1133k132k122k2,所以当n2时,3n12n1,所以bnn,2n

令Mn123n1n23n1n,则222221123n1nMn234nn1,22222211111n所以Mn23nn1222222111nnn222n11n1,12212所以Mn2n22,2n所以TnMn2,即Tn222.已知函数fx2cosxln1x1.(1)判断函数fx在区间0,上零点和极值点的个数,并给出证明;2(2)若x0时,不等式fxax1恒成立,求实数a的取值范围.【答案】(1)函数fx在区间0,上只有一个极值点和一个零点,证明见解析2(2)实数a的取值范围是1,ππ【分析】(1)首先求函数的导数,并利用二阶导数判断导数的单调性,并结合零点存在性定理证明极值点个数,并结合函数单调性,以及端点值判断函数零点个数;(2)首先由不等式构造函数gx2cosxln1xax2,x0,并求函数的导数,根据g00,以及g01a,分a1,0a1,a<0三种情况讨论不等式恒成立的条件.【详解】(1)函数fx在区间0,上只有一个极值点和一个零点,2证明如下,fx2sinxtx2cosx1π11,设txfx2sinx,x1x1x12,π12πf220π当x0,时,tx0,所以fx单调递减,又f010,,2π2122π所以存在唯一的0,,使得f0,2π所以当x0,时,f¢(x)>0,当x,时,fx0,2

π所以fx在0,单调递增,在,单调递减,2所以是fx的一个极大值点,ππ因为f02110,ff00,fln110,22π所以fx在0,无零点,在,上有唯一零点,2所以函数fx在区间0,上只有一个极值点和一个零点;2(2)由fxax1,得2cosxln1xax20,令gx2cosxln1xax2,x0,则g00,gx2sinx1a,g01a,1xπ①若a1,则a1,当x0时,axx,令hxlnx1x,则hx1x1,x1x1当x0时,hx0,所以hx在0,上单调递减,又h00,所以hxh0,所以lnx1x0,即lnx1x又cosx1,所以gx2xx20,即当x0时,fxax1恒成立,π②若0a1,因为当x0,时,gx单调递减,2π1g2a0π且g01a0,2,12π所以存在唯一的0,,使得g0,2当x0,时,gx0,gx在0,上单调递增,不满足gx0恒成立,③若a<0,4444因为ge12cose1lneae1222cose41ae410不满足gx0恒成立,综上所述,实数a的取值范围是1,.【点睛】关键点点睛:本题考查利用导数解决函数零点,不等式恒成立问题,本题第一问需要求函

数的二阶导数,利用二阶导数分析一阶导数的单调性,结合零点存在性定理判断零点问题,第二问的关键是g00这个条件,再根据g01a,讨论a的取值.

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