
? 山東省濱州市2023屆高三數(shù)學(xué)二??荚嚹M試卷
2023.5
一、單選題
1.已知集合,,則
A. B.
C. D.
2.已知復(fù)數(shù)的共軛復(fù)數(shù)為,若(i為虛數(shù)單位),則復(fù)數(shù)的虛部為(????)
A. B. C. D.
3.如圖,在平行四邊形中,是邊的中點,是的一個三等分點(),若存在實數(shù)和,使得,則(????)
A. B. C. D.
4.已知圓臺的上底面半徑為2,下底面半徑為6,若該圓臺的體積為,則其母線長為(????)
A. B. C. D.
5.回文數(shù)是指從左往右讀與從右往左讀都是一樣的正整數(shù),如,等,在所有小于的三位回文數(shù)中任取兩個數(shù),則兩個回文數(shù)的三位數(shù)字之和均大于的概率為(????)
A. B. C. D.
6.筒車是我國古代發(fā)明的一種水利灌溉工具,因其經(jīng)濟又環(huán)保,至今還在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到使用.假設(shè)在水流量穩(wěn)定的情況下,筒車上的每一個盛水筒都做逆時針勻速圓周運動.現(xiàn)將筒車抽象為一個幾何圖形,如圖所示,圓的半徑為4米,盛水筒從點處開始運動, 與水平面的所成角為,且每分鐘恰好轉(zhuǎn)動1圈,則盛水筒距離水面的高度(單位;)與時間(單位: )之間的函數(shù)關(guān)系式的圖象可能是
A. B. C. D.
7.設(shè),,,則下列關(guān)系正確的是(????).
A. B.
C. D.
8.已知函數(shù),若恒成立,則實數(shù)的取值范圍為(????)
A. B.
C. D.
二、多選題
9.如圖,在四面體中,截面是正方形,則在下列命題中,正確的為
A.
B.截面
C.
D.異面直線與所成的角為
10.已知函數(shù),下列說法正確的有(???)
A.的單調(diào)遞增區(qū)間為(-∞,1)
B.在處的切線方程為y=1
C.若方程有兩個不相等的實數(shù)根,則
D.的極大值點為(1,1)
11.已知拋物線的焦點為F,是拋物線上兩點,則下列結(jié)論正確的是(????)
A.點F的坐標為 B.若A,F(xiàn),B三點共線,則
C.若直線與的斜率之積為,則直線過點F D.若,則的中點到x軸距離的最小值為2
12.已知連續(xù)函數(shù)f(x)對任意實數(shù)x恒有f(x+y)=f(x)+f(y),當x>0時,f(x)<0,f(1)=-2,則以下說法中正確的是(????)
A.f(0)=0
B.f(x)是R上的奇函數(shù)
C.f(x)在[-3,3]上的最大值是6
D.不等式的解集為
三、填空題
13.的展開式中的系數(shù)為12,則_________.
14.寫出與兩圓均相切的一條直線方程為___________.
15.過點且與曲線相切的直線方程為______.
16.過點的直線交橢圓于兩點,為橢圓的右焦點,當?shù)闹荛L最大時,的面積為__________.
四、解答題
17.已知等差數(shù)列的前項和為,,.
(1)求數(shù)列的通項公式;
(2)設(shè),其前項和為,證明.
18.在中,角A,B,C的對邊分別為a,b,c,已知.
(1)求角B;
(2)若,且的面積為,求b的值.
19.如圖,四棱柱的底面是菱形,,底面,,.
(1)證明:平面平面;
(2)若,求點到面的距離.
20.第五屆中國國際進口博覽會于2022年11月4日在上海開幕,本次進口博覽會共有145個國家、地區(qū)和國際組織參展,企業(yè)商業(yè)展延續(xù)食品及農(nóng)產(chǎn)品、汽車、技術(shù)裝備、消費品、醫(yī)療器械及醫(yī)藥保健、服務(wù)貿(mào)易六大展區(qū)設(shè)置.進口博覽會的舉辦向世界展示了中國擴大開放的決心與自信、氣魄與擔當.為調(diào)查上海地區(qū)大學(xué)生對進口博覽會展區(qū)設(shè)置的了解情況,從上海各高校抽取400名學(xué)生進行問卷調(diào)查,得到部分數(shù)據(jù)如下表:
男
女
總計
了解
80
不了解
160
總計
200
400
(1)完成上述列聯(lián)表,并判斷是否有99.9%的把握認為上海地區(qū)大學(xué)生對進口博覽會展區(qū)設(shè)置的了解情況與性別有關(guān);
(2)據(jù)調(diào)查,上海某高校學(xué)生會宣傳部6人中有3人了解進口博覽會展區(qū)設(shè)置情況,現(xiàn)從這6人中隨機抽取4人參加進口博覽會志愿服務(wù),設(shè)抽取的人中了解進口博覽會展區(qū)設(shè)置情況的人數(shù)為,求的分布列與數(shù)學(xué)期望.
參考公式:,.
參考數(shù)據(jù):
0.10
0.05
0.01
0.005
0.001
2.706
3.841
6.635
7.879
10.828
21.在一張紙片上,畫有一個半徑為4的圓(圓心為M)和一個定點N,且,若在圓上任取一點A,將紙片折疊使得A與N重合,得到折痕BC,直線BC與直線AM交于點P.
(1)若以MN所在直線為軸,MN的垂直平分線為x軸,建立如圖所示的平面直角坐標系,求點P的軌跡方程;
(2)在(1)中點P的軌跡上任取一點D,以D點為切點作點P的軌跡的切線,分別交直線,于S,T兩點,求證:的面積為定值,并求出該定值;
(3)在(1)基礎(chǔ)上,在直線,上分別取點G,Q,當G,Q分別位于第一、二象限時,若,,求面積的取值范圍.
22.設(shè)函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為.若不等式對任意實數(shù)x恒成立,則稱函數(shù)是“超導(dǎo)函數(shù)”.
(1)請舉一個“超導(dǎo)函數(shù)” 的例子,并加以證明;
(2)若函數(shù)與都是“超導(dǎo)函數(shù)”,且其中一個在R上單調(diào)遞增,另一個在R上單調(diào)遞減,求證:函數(shù)是“超導(dǎo)函數(shù)”;
(3)若函數(shù)是“超導(dǎo)函數(shù)”且方程無實根,(e為自然對數(shù)的底數(shù)),判斷方程的實數(shù)根的個數(shù)并說明理由.
山東省濱州市2023屆高三數(shù)學(xué)二??荚嚹M試卷
2023.5
一、單選題
1.已知集合,,則
A. B.
C. D.
【答案】D
【詳解】試題分析:解得,故.
考點:一元二次不等式,集合交集.
【易錯點晴】集合的三要素是:確定性、互異性和無序性.研究一個集合,我們首先要看清楚它的研究對象,是實數(shù)還是點的坐標還是其它的一些元素,這是很關(guān)鍵的一步.第二步常常是解一元二次不等式,我們首先用十字相乘法分解因式,求得不等式的解集.在解分式不等式的過程中,要注意分母不能為零.元素與集合之間是屬于和不屬于的關(guān)系,集合與集合間有包含關(guān)系. 在求交集時注意區(qū)間端點的取舍.
2.已知復(fù)數(shù)的共軛復(fù)數(shù)為,若(i為虛數(shù)單位),則復(fù)數(shù)的虛部為(????)
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用復(fù)數(shù)相等列方程組,解方程組求得,由此求得的虛部.
【詳解】設(shè),,則,
∵,
∴,
即,解得,
∴,
故復(fù)數(shù)的虛部為.
故選:D
3.如圖,在平行四邊形中,是邊的中點,是的一個三等分點(),若存在實數(shù)和,使得,則(????)
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根據(jù)平面向量的基本定理,利用向量的線性運算進行向量的基底表示,即可得的值.
【詳解】因為是的一個三等分點(),所以.因為是邊的中點,所以.又,所以.
故選:C.
4.已知圓臺的上底面半徑為2,下底面半徑為6,若該圓臺的體積為,則其母線長為(????)
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根據(jù)圓臺的體積公式先求高,再利用勾股定理可求母線長.
【詳解】依題意,圓臺的體積,解得,
故圓臺的母線長,
故選:B.
5.回文數(shù)是指從左往右讀與從右往左讀都是一樣的正整數(shù),如,等,在所有小于的三位回文數(shù)中任取兩個數(shù),則兩個回文數(shù)的三位數(shù)字之和均大于的概率為(????)
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】首先列舉所有的回文數(shù),再利用古典概型求概率.
【詳解】列出所有小于的三位回文數(shù)如下:,,,,,,,,,共個,從中任取兩個數(shù)共有種情況,
其中兩個回文數(shù)的三位數(shù)字之和均大于有種情況,
故所求概率為.
故選:B.
【點睛】本題考查古典概型,屬于基礎(chǔ)題型,本題的關(guān)鍵是正確列舉所有的回文數(shù).
6.筒車是我國古代發(fā)明的一種水利灌溉工具,因其經(jīng)濟又環(huán)保,至今還在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到使用.假設(shè)在水流量穩(wěn)定的情況下,筒車上的每一個盛水筒都做逆時針勻速圓周運動.現(xiàn)將筒車抽象為一個幾何圖形,如圖所示,圓的半徑為4米,盛水筒從點處開始運動, 與水平面的所成角為,且每分鐘恰好轉(zhuǎn)動1圈,則盛水筒距離水面的高度(單位;)與時間(單位: )之間的函數(shù)關(guān)系式的圖象可能是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】先根據(jù)題意建立坐標系,寫出盛水筒距離水面的高度與時間之間的函數(shù)關(guān)系式,再根據(jù)關(guān)系式即可判斷.
【詳解】解:以為圓心,過點的水平直線為軸,建立如圖所示的平面直角坐標系:
,
在內(nèi)轉(zhuǎn)過的角為:,
以軸正半軸為始邊,以為終邊的角為:,
點的縱坐標為:,
與之間的函數(shù)關(guān)系式為:,
當時,,
當時,,
對A,B,由圖像易知,故A,B錯誤;
對C,,故C錯誤;
對D,,故D正確.
故選:D.
【點睛】關(guān)鍵點點睛:本題解題的關(guān)鍵是理解題意,根據(jù)題意寫出與之間的函數(shù)關(guān)系式.
7.設(shè),,,則下列關(guān)系正確的是(????).
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,即可比較,再構(gòu)造函數(shù),判斷函數(shù)在上的單調(diào)性,即可比較,從而可得出答案.
【詳解】令,則,
當時,,當時,,
所以函數(shù)在上遞減,在上遞增,
所以,即,
所以,
令,則,
令,
則,
所以在上遞減,
所以,所以,
所以在上遞減,
所以,
即當時,,
所以,
即,
所以.
故選:D.
【點睛】關(guān)鍵點點睛:解決本題的關(guān)鍵在于構(gòu)造函數(shù)和,即,當且僅當時,取等號,當時,.
8.已知函數(shù),若恒成立,則實數(shù)的取值范圍為(????)
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】等價于.構(gòu)造,根據(jù)導(dǎo)函數(shù)知函數(shù)單調(diào)遞增,只需,分離可得恒成立.構(gòu)造,求出函數(shù)的最大值即可得出實數(shù)的取值范圍.
【詳解】等價于.
令函數(shù),則,故是增函數(shù).
所以等價于,即.
令函數(shù),則.
當時,,單調(diào)遞增;
當時,,單調(diào)遞減.
所以,故實數(shù)的取值范圍為.
故選:A.
二、多選題
9.如圖,在四面體中,截面是正方形,則在下列命題中,正確的為
A.
B.截面
C.
D.異面直線與所成的角為
【答案】ABD
【解析】根據(jù)線線、線面平行判定和性質(zhì)逐一判斷即可.
【詳解】解:因為截面是正方形 ,所以,
又平面
所以平面
又平面,平面平面
截面,故B正確
同理可證
因為,所以,故A正確
又
所以異面直線與所成的角為,故D正確
和 不一定相等,故C錯誤
故選:ABD
【點睛】考查線線、線面平行的判定和性質(zhì)以及異面直線所成的角;基礎(chǔ)題.
10.已知函數(shù),下列說法正確的有(???)
A.的單調(diào)遞增區(qū)間為(-∞,1)
B.在處的切線方程為y=1
C.若方程有兩個不相等的實數(shù)根,則
D.的極大值點為(1,1)
【答案】BC
【分析】由函數(shù)的定義域,可判定A不正確;根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義求得切線方程,可判定B正確;利用導(dǎo)數(shù)求得函數(shù)的單調(diào)性與極值,結(jié)合圖象可判定C正確;根據(jù)極值點的定義,可判定D不正確.
【詳解】由題意,函數(shù)的定義域為,所以A不正確;
又由,所以,,
所以在的切線方程為,即,所以B正確;
令,解得,
當時,,單調(diào)遞增;
當時,,單調(diào)遞減,
所以當時,函數(shù)取得最大值,最大值為,
又由當時,;當時,,
要使得方程有兩個不相等的實數(shù)根,如圖所示,則,所以C正確;
其中是函數(shù)的極大值點,所以D不正確.
故選:BC.
11.已知拋物線的焦點為F,是拋物線上兩點,則下列結(jié)論正確的是(????)
A.點F的坐標為 B.若A,F(xiàn),B三點共線,則
C.若直線與的斜率之積為,則直線過點F D.若,則的中點到x軸距離的最小值為2
【答案】ACD
【分析】根據(jù)拋物線方程求得,利用向量數(shù)量積運算、斜率乘積、弦長等知識對選項進行分析,由此確定正確選項.
【詳解】拋物線的焦點為,A選項正確.
若三點共線,則直線的斜率存在,設(shè)直線的方程為,
,,所以,B選項錯誤.
,
設(shè)直線的方程為,
,,,
(舍去)或.
所以直線的方程為,過,C選項正確.
,
,
,
所以的中點到軸的距離
,
當且僅當時等號成立.
故AB的中點到軸的距離的最小值為,D選項正確.
故選:ACD
12.已知連續(xù)函數(shù)f(x)對任意實數(shù)x恒有f(x+y)=f(x)+f(y),當x>0時,f(x)<0,f(1)=-2,則以下說法中正確的是(????)
A.f(0)=0
B.f(x)是R上的奇函數(shù)
C.f(x)在[-3,3]上的最大值是6
D.不等式的解集為
【答案】ABC
【分析】根據(jù)函數(shù)對任意實數(shù)恒有,令,可得,判斷奇偶性和單調(diào)性,即可判斷選項;
【詳解】解:對于A,函數(shù)對任意實數(shù)恒有,
令,可得,A正確;
對于B,令,可得,所以,
所以是奇函數(shù);B正確;
對于C,令,則,
因為當x>0時,f(x)<0,
所以,即,
所以在均遞減,
因為,所以在上遞減;
,可得;
令,
可得
,
;
,
在,上的最大值是6,C正確;
對于D,由不等式的可得,
即,
,
,
則,
,
解得:或;
D不對;
故選:ABC.
【點睛】本題主要考查函數(shù)求值和性質(zhì)問題,根據(jù)抽象函數(shù)條件的應(yīng)用,賦值法是解決本題的關(guān)鍵.
三、填空題
13.的展開式中的系數(shù)為12,則_________.
【答案】
【分析】應(yīng)用二項式定理寫出含項,結(jié)合已知項系數(shù)列方程求值即可.
【詳解】由的展開式通項為,
所以,含項為,
故,可得.
故答案為:
14.寫出與兩圓均相切的一條直線方程為___________.
【答案】(答案不唯一)
【分析】根據(jù)圓的方程判斷圓的位置關(guān)系,公切線斜率存在,設(shè)為,應(yīng)用點線距離公式求參數(shù),即可寫出直線方程.
【詳解】由,圓心為,半徑為1;
由,圓心為,半徑為4;
所以圓心距為,故兩圓外切,如下圖,
公切線斜率存在,設(shè)為,
所以,解得或或,
所以,公切線方程有或或.
故答案為:(答案不唯一)
15.過點且與曲線相切的直線方程為______.
【答案】或
【分析】設(shè)切點坐標為,求得,列出方程,求得的值,結(jié)合導(dǎo)數(shù)的幾何意義,即可求解.
【詳解】由題意,設(shè)切點坐標為,則,
又由函數(shù),可得,可得,所以,
根據(jù)斜率公式和導(dǎo)數(shù)的幾何意義,可得,即,
解得或,所以切線的斜率為或,
所以切線方程為或,即或.
故答案為:或.
16.過點的直線交橢圓于兩點,為橢圓的右焦點,當?shù)闹荛L最大時,的面積為__________.
【答案】
【詳解】分析:根據(jù)橢圓的定義和性質(zhì)可得右焦點,設(shè)左焦點為,當且僅當共線時周長最長,再根據(jù)兩點式求出直線的方程,進而求解面積.
詳解:由題意,橢圓的左右焦點坐標分別為,
又由橢圓的定義可得,
所以的周長為,
顯然,當且僅當共線時周長最長,最大值為,
此時直線的方程為,
聯(lián)立方程組,可得,
則,所以,
所以此時的面積為.
點睛:本題主要考查了橢圓的定義域標準方程及幾何性質(zhì),以及直線與橢圓的位置關(guān)系應(yīng)用,其中根據(jù)橢圓的定義,得到當且僅當共線時周長最長是解答的關(guān)鍵,著重考查了分析問題和解答問題的能力.
四、解答題
17.已知等差數(shù)列的前項和為,,.
(1)求數(shù)列的通項公式;
(2)設(shè),其前項和為,證明.
【答案】(1);(2)證明見解析.
【分析】(1)設(shè)等差數(shù)列的公差為,由題意可得關(guān)于首項和公差的方程組,解之代入通項公式可得;
(2)由(1)可知,由裂項相消法可得其和.
【詳解】解:(1)設(shè)數(shù)列的公差為,依題意得,
∴,∴,
∴.
(2)由(1)得,
∴,
∴
,
∵,∴,∴.
【點睛】本題考查等差數(shù)列的通項公式和求和公式,涉及裂項相消法求數(shù)列的和,屬于中檔題.
18.在中,角A,B,C的對邊分別為a,b,c,已知.
(1)求角B;
(2)若,且的面積為,求b的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由,利用正弦定理得到求解;
(2)根據(jù)的面積為,得到,然后利用余弦定理求解.
(1)
解:因為,
所以,
即,
因為,
所以,
所以;
(2)
因為的面積為,
所以,
解得,
由余弦定理得,
,
所以.
19.如圖,四棱柱的底面是菱形,,底面,,.
(1)證明:平面平面;
(2)若,求點到面的距離.
【答案】(1)證明見解析;(2).
【分析】(1)要證面面垂直只要證明其中一個面內(nèi)的一條直線垂直于另外一個平面即可;
(2)利用等體積法,根據(jù)所給條件求得各已知量,代入即可得解.
【詳解】(1)∵平面,平面,
∴.∵是菱形,
∴,∵,
∴平面,∵平面,
∴平面平面;
(2)根據(jù)題意可得,所以,
,所以,
,
所以,
易知,
所以,由,,
設(shè)點到面的距離為,
根據(jù)等體積法可得
代入數(shù)據(jù)可得,
所以點到面的距離為.
20.第五屆中國國際進口博覽會于2022年11月4日在上海開幕,本次進口博覽會共有145個國家、地區(qū)和國際組織參展,企業(yè)商業(yè)展延續(xù)食品及農(nóng)產(chǎn)品、汽車、技術(shù)裝備、消費品、醫(yī)療器械及醫(yī)藥保健、服務(wù)貿(mào)易六大展區(qū)設(shè)置.進口博覽會的舉辦向世界展示了中國擴大開放的決心與自信、氣魄與擔當.為調(diào)查上海地區(qū)大學(xué)生對進口博覽會展區(qū)設(shè)置的了解情況,從上海各高校抽取400名學(xué)生進行問卷調(diào)查,得到部分數(shù)據(jù)如下表:
男
女
總計
了解
80
不了解
160
總計
200
400
(1)完成上述列聯(lián)表,并判斷是否有99.9%的把握認為上海地區(qū)大學(xué)生對進口博覽會展區(qū)設(shè)置的了解情況與性別有關(guān);
(2)據(jù)調(diào)查,上海某高校學(xué)生會宣傳部6人中有3人了解進口博覽會展區(qū)設(shè)置情況,現(xiàn)從這6人中隨機抽取4人參加進口博覽會志愿服務(wù),設(shè)抽取的人中了解進口博覽會展區(qū)設(shè)置情況的人數(shù)為,求的分布列與數(shù)學(xué)期望.
參考公式:,.
參考數(shù)據(jù):
0.10
0.05
0.01
0.005
0.001
2.706
3.841
6.635
7.879
10.828
【答案】(1)列聯(lián)表見解析,有99.9%的把握
(2)分布列見解析,數(shù)學(xué)期望
【分析】(1)先根據(jù)已知完善列聯(lián)表,再根據(jù)表中數(shù)據(jù)求出,從而比較與值查表得出答案;
(2)根據(jù)已知結(jié)合離散型隨機分布的分布列與數(shù)學(xué)期望求法得出答案.
【詳解】(1)根據(jù)已知完成列聯(lián)表如下,
男
女
總計
了解
80
40
120
不了解
120
160
280
總計
200
200
400
則,
則,則有99.9%的把握認為上海地區(qū)大學(xué)生對進口博覽會展區(qū)設(shè)置的了解情況與性別有關(guān);
(2)根據(jù)題意,的可能取值為1,2,3,
,
,
,
則的分布列為:
1
2
3
則.
21.在一張紙片上,畫有一個半徑為4的圓(圓心為M)和一個定點N,且,若在圓上任取一點A,將紙片折疊使得A與N重合,得到折痕BC,直線BC與直線AM交于點P.
(1)若以MN所在直線為軸,MN的垂直平分線為x軸,建立如圖所示的平面直角坐標系,求點P的軌跡方程;
(2)在(1)中點P的軌跡上任取一點D,以D點為切點作點P的軌跡的切線,分別交直線,于S,T兩點,求證:的面積為定值,并求出該定值;
(3)在(1)基礎(chǔ)上,在直線,上分別取點G,Q,當G,Q分別位于第一、二象限時,若,,求面積的取值范圍.
【答案】(1)
(2)證明見解析,定值為2
(3)
【分析】(1)結(jié)合幾何關(guān)系將所求問題轉(zhuǎn)化為求的定值問題即可求解曲線方程;
(2)先由斜率為0求出,當斜率不為0時,設(shè)直線方程為,聯(lián)立直線與雙曲線方程,由得,再由切割法得
,求出點,聯(lián)立直線與漸近線方程求出,代入面積公式化簡即可;
(3)設(shè),,,由代換出點坐標,將代入雙曲線方程化簡得,再結(jié)合坐標面積公式進一步化簡得關(guān)于的對勾函數(shù),由對勾函數(shù)性質(zhì)可求面積的取值范圍.
【詳解】(1)過點N作圓M的切線,切點分別為E,F(xiàn).
由題意知,BC是線段AN的垂直平分線,
因為直線BC與直線AM交于點P,所以,
當點A在劣弧EF上時,點P在射線MA上,所以;
當點A在優(yōu)弧EF上時,點P在射線AM上,所以.
所以,
所以點P的軌跡是以M,N為焦點的雙曲線.
設(shè)該雙曲線的標準方程為,
則,,
所以a=2,,,
所以點P的軌跡方程為;
(2)雙曲線的漸近線為.由題意知直線l的斜率存在,設(shè)
當直線l的斜率為0時,易知是以ST為底邊的等腰三角形,
,,則,此時.
當直線l的斜率不為0時,設(shè)直線l的方程為,
聯(lián)立消去x得,
.①
設(shè)直線l與y軸交于點H,則,
則.
(直接求的面積不易求得,將進行拆分)
聯(lián)立,
聯(lián)立.
則(定值).
綜上所述,的面積為定值2;
(3)由題可設(shè),,,,.
因為,所以
將點的坐標代入雙曲線方程有,化簡得.
故.
(三角形面積公式)
因為,所以由對勾函數(shù)性質(zhì)得,
故.
22.設(shè)函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為.若不等式對任意實數(shù)x恒成立,則稱函數(shù)是“超導(dǎo)函數(shù)”.
(1)請舉一個“超導(dǎo)函數(shù)” 的例子,并加以證明;
(2)若函數(shù)與都是“超導(dǎo)函數(shù)”,且其中一個在R上單調(diào)遞增,另一個在R上單調(diào)遞減,求證:函數(shù)是“超導(dǎo)函數(shù)”;
(3)若函數(shù)是“超導(dǎo)函數(shù)”且方程無實根,(e為自然對數(shù)的底數(shù)),判斷方程的實數(shù)根的個數(shù)并說明理由.
【答案】(1)見解析.
(2)見解析.
(3)見解析.
【詳解】分析:(1)根據(jù)定義舉任何常數(shù)都可以;(2)∵,∴,即證-在R上成立即可;(3)構(gòu)造函數(shù),因為是“超導(dǎo)函數(shù)”, ∴對任意實數(shù)恒成立,而方程無實根,故恒成立,所以在上單調(diào)遞減, 故方程等價于,即,
設(shè) ,分析函數(shù)單調(diào)性結(jié)合零點定理即可得出結(jié)論.
詳解:
(1)舉例:函數(shù)是“超導(dǎo)函數(shù)”,
因為,,滿足對任意實數(shù)恒成立,故是“超導(dǎo)函數(shù)”.
注:答案不唯一,必須有證明過程才能給分,無證明過程的不給分.
(2)∵,∴,
∴
???
因為函數(shù)與都是“超導(dǎo)函數(shù)”,所以不等式與對任意實數(shù)都恒成立,故,,①?????
而與一個在上單調(diào)遞增,另一個在上單調(diào)遞減,故,②
由①②得對任意實數(shù)都恒成立,所以函數(shù)是“超導(dǎo)函數(shù)”.
(3)∵,所以方程可化為,
設(shè)函數(shù),,則原方程即為,③???
因為是“超導(dǎo)函數(shù)”, ∴對任意實數(shù)恒成立,
而方程無實根,故恒成立,所以在上單調(diào)遞減,
故方程③等價于,即,??????????????????
設(shè) ,,則在上恒成立,
故在上單調(diào)遞增,
而,,且函數(shù)的圖象在上連續(xù)不斷,
故 在上有且僅有一個零點,從而原方程有且僅有唯一實數(shù)根.
點睛:考查函數(shù)的新定義,首先要讀懂新定義,將新定義的知識與所學(xué)導(dǎo)函數(shù)的知識相聯(lián)系是解題關(guān)鍵,本題的難點在于能否將新定義的語言轉(zhuǎn)化為自己所熟悉的函數(shù)語言進行等價研究問題是解題關(guān)鍵,屬于壓軸題.
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