2018年天津市红桥区高考数学二模试卷(理科)含答案解析

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1、2018 年天津市红桥区高考数学二模试卷(理科)一.选择题: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 (5 分)设集合 Ux |3 x3,x Z,A1 ,2,B2,1,2,则A( UB)( )A1 B1 ,2 C0 ,1,2 D 1,0,1,22 (5 分)已知命题 p:x R,sinx1,则( )Ap:xR,sinx1 Bp:x R,sin x1Cp:x 0R,sin x01 Dp:x 0R,sinx 013 (5 分)不等式组 ,所表示平面区域的面积为( )A B C1 D34 (5 分)执行如图所示的程序框图,输出的 S 值为( )A3 B10 C6 D155 (5 分)设

2、 aln3,b 3,c 3 2 ,则( )Aabc Bbac Cacb Dc ba6 (5 分)设函数 f(x )sinx+cosx( 0)的最小正周期为 ,将 yf (x)的图象向左平移 个单位得函数 yg(x)的图象,则( )第 2 页(共 24 页)Ag(x)在(0, )上单调递增Bg(x)在( , )上单调递减Cg(x)在( 0, )上单调递减Dg(x)在( , )上单调递增7 (5 分)点 A 是抛物线 C1: y22px(p0) ,与双曲线 C2: (a0,b0)的一条渐近线的一个交点,若点 A 到抛物线 C1 的焦点的距离为 P,则双曲线 C2 的离心率等于( )A B C D8

3、 (5 分)已知定义在1, +)上的函数在区间1, 3)上的解析式为 f(x)当 x3 时,函数满足 f(x)f(x4)+1,若函数 g(x)f(x )kx k 有 5 个零点,则实数 k 为( )A B C D二、填空题:本大题共 6 个小题,每小题 5 分,共 30 分.9 (5 分)已知复数 为纯虚数,那么实数 a 10 (5 分)在(2x y) 7 展开式中,x 5y2 的系数是 11 (5 分)一个正方体的各顶点均在同一球的球面上,若该球的体积为 4 ,则该正方体的表面积为 12 (5 分)如图,在ABC 中,AD AB, ,| |1,则 13 (5 分)4 名大学生到三家企业应聘,

4、每名大学生至多被一家企业录用,则每家企业至少录用一名大学生的情况有 种 (用数字作答)14 (5 分)已知定义在0,+)上的函数 f(x)满足 f(x)2f(x+2) ,当 x0,2)时,第 3 页(共 24 页)f(x)2x 2+4x设 f(x )在2 n2,2n)上的最大值为 an(nN*) ,且a n的前 n 项和为 Sn,则 Sn 三、解答题:本大题共 6 小题,共 80 分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15 (13 分)在ABC 中,内角 A,B,C 的对边分别为 a,b,c,且 2csinC(2ba)sinB+(2ab)sin A()求角 C 的大小;()若 c2,且

5、sinC+sin(BA)2sin2 A,求ABC 的面积16 (13 分)随着某品牌手机的上市,很多消费者觉得价格偏高,尤其是一部分大学生可望而不可及,因此“国美在线”推出无抵押分期付款的购买方式某店对最近 100 位采用分期付款的购买者进行统计,统计结果如表所示付款方式 分 1 期 分 2 期 分 3 期 分 4 期 分 5 期频数 35 25 a 10 b已知分 3 期付款的频率为 0.15,并且销售一部该手机,顾客分 1 期付款,其利润为 1000元;分 2 期或 3 期付款,其利润为 1500 元;分 4 期或 5 期付款,其利润为 2000 元,以频率作为概率()求 a,b 的值,并

6、求事件 A:“购买该手机的 3 位顾客中,至多有 1 位分 4 期付款”的概率;()用 X 表示销售一部该手机的利润,求 X 的分布列及数学期望 EX17 (13 分)如图,四棱锥 PABCD 中,底面 ABCD 为平行四边形,PA底面ABCD, M 是棱 PD 的中点,且 PAABAC 2,BC2 ()求证:CD平面 PAC;()求二面角 MAB C 的大小;()如果 N 是棱 AB 上一点,且直线 CN 与平面 MAB 所成角的正弦值为 ,求的值第 4 页(共 24 页)18 (13 分)已知数列a n中,a 11,a n+1 (nN*)()求 a2,a 3;()求证: 是等比数列,并求a

7、 n的通项公式 an;()数列b n满足 bn(3 n1) an,数列b n的前 n 项和为 Tn,若不等式(1) nT n 对一切 nN*恒成立,求 的取值范围19 (14 分)如图,在平面直角坐标系 xOy 中,已知椭圆 C: (ab0)的离心率为 ,右顶点为 A,直线 BC 过原点 O,且点 B 在 x 轴上方,直线 AB 与 AC 分别交直线 l:x a +1 于点 E、F ()若点 B( ) ,求椭圆 C 的方程;()若点 B 为动点,设直线 AB 与 AC 的斜率分别为 k1,k 2试探究: k1k2 是否为定值?若为定值,请求出;若不为定值,请说明理由;求 AEF 的面积的最小值

8、第 5 页(共 24 页)20 (14 分)已知函数 f(x )a 2x2+axlnx()当 a0 时,求函数 f( x)的单调区间;()设 g(x)a 2x2f(x) ,且函数 g(x)在点 x1 处的切线为 l,直线 ll,且l在 y 轴上的截距为 1,求证:无论 a 取任何实数,函数 g(x)的图象恒在直线 l的下方;()已知点 A(1,g(1) ) ,Q (x 0,g(x 0) ) ,且当 x01 时,直线 QA 的斜率恒小于2,求实数 a 的取值范围第 6 页(共 24 页)2018 年天津市红桥区高考数学二模试卷(理科)参考答案与试题解析一.选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一

9、项是符合题目要求的.1 (5 分)设集合 Ux |3 x3,x Z,A1 ,2,B2,1,2,则A( UB)( )A1 B1 ,2 C0 ,1,2 D 1,0,1,2【分析】可解出集合 U2,1,0,1,2,然后进行补集、交集的运算即可【解答】解:U2,1,0,1,2; UB0,1;A( UB)1故选:A【点评】考查描述法、列举法表示集合的概念,以及交集和补集的运算2 (5 分)已知命题 p:x R,sinx1,则( )Ap:xR,sinx1 Bp:x R,sin x1Cp:x 0R,sin x01 Dp:x 0R,sinx 01【分析】利用“p”即可得出【解答】解:命题 p:x R,sinx

10、1,p:x 0R,sin x01故选:D【点评】本题考查了“非命题”的意义,考查了推理能力,属于基础题3 (5 分)不等式组 ,所表示平面区域的面积为( )A B C1 D3【分析】作出不等式组对应的平面区域,根据平面区域即可求出面积【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图:则对应的区域为ABC,其中 B(0,3) ,A(0,0) ,由 ,解得,即 C( 1,2) ,则ABC 的面积 S 31 ,第 7 页(共 24 页)故选:B【点评】本题主要考查二元一次不等式组表示平面区域,利用数形结合作出对应的图象是解决本题的关键4 (5 分)执行如图所示的程序框图,输出的 S 值为( )A3 B10

11、 C6 D15【分析】根据已知中的程序框图可得:该程序的功能是计算出输出 S1 2+223 2+42的值,代入运算可得答案【解答】解:模拟程序的运行,可得该程序的功能是计算并输出 S1 2+223 2+42 的值,可得:S1 2+223 2+4210故选:B第 8 页(共 24 页)【点评】本题考查的知识点是程序框图,其中根据循环条件判断出循环变量的终值,进而结合循环体分析出程序的功能是解答本题的关键,属于基础题5 (5 分)设 aln3,b 3,c 3 2 ,则( )Aabc Bbac Cacb Dc ba【分析】利用对数函数、指数函数的单调性直接求解【解答】解:aln3lne1,b 3 0

12、,c3 2 ,acb故选:C【点评】本题考查三个数的大小的比较,考查对数函数、指数函数的单调性等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,是基础题6 (5 分)设函数 f(x )sinx+cosx( 0)的最小正周期为 ,将 yf (x)的图象向左平移 个单位得函数 yg(x)的图象,则( )Ag(x)在(0, )上单调递增Bg(x)在( , )上单调递减Cg(x)在( 0, )上单调递减Dg(x)在( , )上单调递增【分析】化简解析式可得 f( x) sin(x+ ) ,由周期可求 ,从而得 f(x)sin(2x+ ) ,向左平移 个单位得函数 g(x ) cos2x 的图象,从而可

13、求单调区间【解答】解:f(x )sinx+cosx sin(x+ ) ,T ,2 ,第 9 页(共 24 页)f(x) sin(2x + ) ,将 yf(x)的图象向左平移 个单位得函数 yg(x)的图象,则 yg(x) sin2(x+ )+ sin(2x+ ) cos2x,令 2k2x2k+,kZ 可解得:k ,kZ,当 k0 时,x0,即 g(x)在(0, )上单调递减故选:C【点评】本题主要考查了函数 yAsin ( x+)的图象变换,三角函数的单调性,周期性,属于基础题7 (5 分)点 A 是抛物线 C1: y22px(p0) ,与双曲线 C2: (a0,b0)的一条渐近线的一个交点,

14、若点 A 到抛物线 C1 的焦点的距离为 P,则双曲线 C2 的离心率等于( )A B C D【分析】先根据条件求出店 A 的坐标,再结合点 A 到抛物线 C1 的准线的距离为 p;得到 ,再代入离心率计算公式即可得到答案【解答】解:取双曲线的其中一条渐近线:y x,联立 ;故 A( , ) 点 A 到抛物线 C1 的准线的距离为 p, + p; 第 10 页(共 24 页)双曲线 C2 的离心率 e 故选:A【点评】本题考查双曲线的性质及其方程双曲线 的离心率e 和渐近线的斜率 之间有关系 8 (5 分)已知定义在1, +)上的函数在区间1, 3)上的解析式为 f(x)当 x3 时,函数满足

15、 f(x)f(x4)+1,若函数 g(x)f(x )kx k 有 5 个零点,则实数 k 为( )A B C D【分析】将问题转化为 yf(x)与 yk(x +1)有 5 个交点,作出函数图象,求出两函数图象恰有 5 个交点的 k 值,即可【解答】解:令 g(x)0 得 f(x)k(x+1) 作出 yf(x)与 yk (x +1)的函数图象,由图象可知 M(1,0)为两函数图象的一个交点当直线 yk(x +1)与f(x)在3 ,4)上的函数图象相切时,两函数图象有恰好有 5 个交点,由 f(x)f(x 4)+1,可将 f(x)在(1,1)的图象向右平移 4 个单位,再向上平移 1 个单位,可得

16、 f(x)在( 3,4)的图象,设此时直线斜率为 k1,A (4,1) ,则 tanAMx ,ktan2AMx 故选:D第 11 页(共 24 页)【点评】本题考查了函数零点个数与函数图象的关系,准确作出函数图象,寻找 k 的临界值是解题的关键,属于中档题二、填空题:本大题共 6 个小题,每小题 5 分,共 30 分.9 (5 分)已知复数 为纯虚数,那么实数 a 【分析】直接由复数代数形式的乘除运算化简复数 ,又已知复数 为纯虚数,列出方程组,求解即可得答案【解答】解: ,又已知复数 为纯虚数, ,解得 a 故答案为: 【点评】本题考查了复数代数形式的乘除运算,考查了复数的基本概念,是基础题

17、10 (5 分)在(2x y) 7 展开式中,x 5y2 的系数是 【分析】写出二项展开式的通项,由 y 的指数为 2 求得 r 值,则答案可求【解答】解:(2x y) 7 展开式的通项为: ,第 12 页(共 24 页)令 r2,则 , ,在(2x y) 7 展开式中,x 5y2 的系数是 故答案为: 【点评】本题主要考查二项式定理的应用,二项展开式的通项公式,求展开式中某项的系数,二项式系数的性质,属于基础题11 (5 分)一个正方体的各顶点均在同一球的球面上,若该球的体积为 4 ,则该正方体的表面积为 24 【分析】由题意球的直径等于正方体的体对角线的长,求出球的半径,再求正方体的棱长,

18、然后求正方体的表面积【解答】解:设球的半径为 R,由 得 ,所以 a2,表面积为 6a224故答案为:24【点评】本题考查球的内接体,球的表面积,考查空间想象能力,计算能力,是基础题12 (5 分)如图,在ABC 中,AD AB, ,| |1,则 【分析】本题主要考查平面向量的基本运算与解三角形的基础知识,属于难题【解答】解: , , , ,cosDACsinBAC,在ABC 中,由正弦定理得 变形得|AC|sin BAC |BC|sinB,第 13 页(共 24 页)|BC |sinB ,故答案为 【点评】近几年天津卷中总可以看到平面向量的身影,且均属于中等题或难题,应加强平面向量的基本运算

19、的训练,尤其是与三角形综合的问题13 (5 分)4 名大学生到三家企业应聘,每名大学生至多被一家企业录用,则每家企业至少录用一名大学生的情况有 60 种 (用数字作答)【分析】根据题意,分 2 种情况讨论:,4 名大学生都被录用,分 2 步分析先将 4 名大学生分成 3 组,再将分好的三组,对应三个企业,只有三名大学生被录用,由排列数公式可得其情况数目,由加法原理计算可得答案【解答】解:根据题意,分 2 种情况讨论:,4 名大学生都被录用,分 2 步分析:先将 4 名大学生分成 3 组,有 C426 种分组方法,再将分好的三组,对应三个企业,有 A336 种情况,则此时有 6636 种情况;,

20、只有三名大学生被录用,有 A4324 种情况,则一共有 36+2460 种情况故答案为:60【点评】本题考查排列、组合的应用,注意没有要求每名大学生都被录用14 (5 分)已知定义在0,+)上的函数 f(x)满足 f(x)2f(x+2) ,当 x0,2)时,f(x)2x 2+4x设 f(x)在 2n2,2n)上的最大值为 an(nN*) ,且a n的前 n 项和为 Sn,则 Sn 4 【分析】根据定义在0,+)上的函数 f(x)满足 f(x)2f(x+2) ,可得 f(x +2)f(x) ,从而 f(x +2n) f(x) ,利用当 x0,2)时,f (x )2x 2+4x,可求(x)在2 n

21、2,2n)上的解析式,从而可得 f(x )在2 n2,2n)上的最大值为 an,进而利用等比数列的求和公式,即可求得a n的前 n 项和【解答】解:定义在0,+)上的函数 f(x)满足 f(x)2f(x+2) ,f(x+2) f(x ) ,f(x+4) f(x +2) f(x) ,第 14 页(共 24 页)f(x+6) f(x +4) f( x) ,f(x+2n) f(x )设 x2n2, 2n) ,则 x( 2n2)0,2)当 x0,2)时, f(x)2x 2+4xfx (2n2 )2(x(2n2) 2+4x(2n2 ) f(x) 2(x2n+1) 2+2f(x)2 1 n2(x 2n+1

22、) 2+2,x 2n2,2n) ,x2n1 时,f(x)的最大值为 22na n2 2na n表示以 2 为首项, 为公比的等比数列a n的前 n 项和为 Sn 4 故答案为:4 【点评】本题考查数列的前 n 项和的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意函数性质、等比数列的性质的合理运用三、解答题:本大题共 6 小题,共 80 分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15 (13 分)在ABC 中,内角 A,B,C 的对边分别为 a,b,c,且 2csinC(2ba)sinB+(2ab)sin A()求角 C 的大小;()若 c2,且 sinC+sin(BA)2sin2 A,求ABC 的面

23、积【分析】 ()直接利用三角函数关系式的恒等变换,正弦定理和余弦定理求出 C 的值()利用三角函数的关系式的变换,利用分类讨论思想求出三角形的面积【解答】解:()ABC 中,内角 A,B,C 的对边分别为 a,b,c,且 2csinC(2ba)sinB+(2ab)sin A第 15 页(共 24 页)整理得:2c 2(2ba)b+(2ab)a,即:b 2+a2c 2ab,则: ,由于:0C,则:C ()由于:sinC+sin(BA)2sin2 A,则:sinC +sin(BA)sin(A+ B)+sin(BA) ,整理得:sinBcosA2sinAcosA,所以:cosA 0 ,或 sinB2

24、sin A(1)当 cosA 0 时,A ,c2则:b ,所以: (2)sinB2sinA,即:b2a,利用余弦定理得: ,解得: ,所以: 所以: 【点评】本题考查的知识要点:三角函数关系式的恒等变换,正弦定理和余弦定理的应用,三角形面积公式的应用16 (13 分)随着某品牌手机的上市,很多消费者觉得价格偏高,尤其是一部分大学生可望而不可及,因此“国美在线”推出无抵押分期付款的购买方式某店对最近 100 位采用分期付款的购买者进行统计,统计结果如表所示付款方式 分 1 期 分 2 期 分 3 期 分 4 期 分 5 期频数 35 25 a 10 b已知分 3 期付款的频率为 0.15,并且销

25、售一部该手机,顾客分 1 期付款,其利润为 1000第 16 页(共 24 页)元;分 2 期或 3 期付款,其利润为 1500 元;分 4 期或 5 期付款,其利润为 2000 元,以频率作为概率()求 a,b 的值,并求事件 A:“购买该手机的 3 位顾客中,至多有 1 位分 4 期付款”的概率;()用 X 表示销售一部该手机的利润,求 X 的分布列及数学期望 EX【分析】 ()由 0.15,35+25+a+10+b100,能求出 a,b 的值,并能求出事件A:“购买该手机的 3 位顾客中,至多有 1 位分 4 期付款”的概率()记分期付款期数为 ,则 P(1)0.35,P(2)0.25,

26、P(3)0.15,P(4)0.1,P(5)0.15,X 的所有可能取值为 1000,1500,2000,分别求出相应的概率,由此能求出 X 的分布列和 E(X) 【解答】解:()由 0.15,解得 a15,35+25+a+10+b100,b15,事件 A:“购买该手机的 3 位顾客中,至多有 1 位分 4 期付款”的概率:P(A)(10.1) 3+ 0.972()记分期付款期数为 ,则 P(1)0.35,P(2)0.25,P(3)0.15,P(4)0.1,P(5)0.15,X 的所有可能取值为 1000,1500,2000,P(X1000)P (1)0.35,P(X1500)P (2)+P(3

27、)0.4,P(X2000)P (4)+P(5)0.25,X 的分布列为:X 1000 1500 2000P 0.35 0.4 0.25E(X)10000.35+15000.4+20000.251450【点评】本题考查概率的求法,考查离散型随机变量的分布列、数学期望的求法,考查频率分布表等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,是中档题17 (13 分)如图,四棱锥 PABCD 中,底面 ABCD 为平行四边形,PA底面第 17 页(共 24 页)ABCD,M 是棱 PD 的中点,且 PAABAC 2,BC 2 ()求证:CD平面 PAC;()求二面角 MAB C 的大小;()如果 N

28、是棱 AB 上一点,且直线 CN 与平面 MAB 所成角的正弦值为 ,求的值【分析】 ()连结 AC,由已知数据和勾股定理可得 ABAC,可得 ACCD,再由线面垂直关系可得;()如图建立空间直角坐标系,由数量积和垂直关系可得平面 MAB 的法向量(0,1,1) ,又可得 (0,0,2)是平面 ABC 的一个法向量,计算可得cos , ,可得二面角;()设 N(x ,0,0) ,由题意可得 x 的方程 ,解方程可得【解答】证明:()连结 AC,在ABC 中,AB AC2, ,BC 2AB 2+AC2,ABAC ,ABCD,ACCD,又PA底面 ABCD,PA CD,ACPAA,CD 平面 PA

29、C;()如图建立空间直角坐标系,则 A(0,0,0) ,P(0,0,2) ,B(2,0,0) ,C (0,2,0) ,D(2,2,0) ,M 是棱 PD 的中点,M (1,1,1) , (1,1,1) , (2,0,0) , 第 18 页(共 24 页)设 (x,y,z)为平面 MAB 的法向量, ,即令 y1,则 ,平面 MAB 的法向量 (0,1,1)PA平面 ABCD, (0,0,2)是平面 ABC 的一个法向量cos , 二面角 MAB C 为锐二面角,二面角 MAB C 的大小为 ;()N 是在棱 AB 上一点,设 N(x,0, 0) , (x,2,0) , 设直线 CN 与平面 M

30、AB 所成角为 ,因为平面 MAB 的法向量 (0,1,1) , ,解得 x1,即 AN1,NB1, 1【点评】本题考查空间位置关系,涉及向量法和线面垂直的证明,属中档题第 19 页(共 24 页)18 (13 分)已知数列a n中,a 11,a n+1 (nN*)()求 a2,a 3;()求证: 是等比数列,并求a n的通项公式 an;()数列b n满足 bn(3 n1) an,数列b n的前 n 项和为 Tn,若不等式(1) nT n 对一切 nN*恒成立,求 的取值范围【分析】 (1)利用 a11,a n+1 ,可求 a2,a 3;(2)把题目给出的数列递推式取倒数,即可证明数列 + 是

31、等比数列,由等比数列的通项公式求得 + ,则数列 an的通项 an 的通项可求;(3)把数列a n的通项 an 代入 bn(3 n1) an,由错位相减法求得数列 bn的前 n 项和为 Tn,对 n 分类,则答案可求【解答】解:(1) (2 分)(2)由 得即 (4 分)又所以 是以 为首项,3 为公比的等比数列(6 分)所以即 (8 分)(3) (9 分)第 20 页(共 24 页)两式相减得 , (11 分)若 n 为偶数,则若 n 为奇数,则 ,23(14 分)【点评】本题考查数列递推式,考查了等比关系的确定,训练了错位相减法求数列的前n 项和,考查了利用分类讨论的数学思想方法求解数列不

32、等式,是中档题19 (14 分)如图,在平面直角坐标系 xOy 中,已知椭圆 C: (ab0)的离心率为 ,右顶点为 A,直线 BC 过原点 O,且点 B 在 x 轴上方,直线 AB 与 AC 分别交直线 l:x a +1 于点 E、F ()若点 B( ) ,求椭圆 C 的方程;()若点 B 为动点,设直线 AB 与 AC 的斜率分别为 k1,k 2试探究: k1k2 是否为定值?若为定值,请求出;若不为定值,请说明理由;求 AEF 的面积的最小值【分析】 (I)由题意可得: , 1,a 2b 2+c2,联立解出即可得出第 21 页(共 24 页)(II)k 1k2 为定值设 B(x 0,y

33、0) ,C (x 0,y 0). + 1由 ,a 2b 2+c2,可得 a22b 2利用斜率计算公式可得 k1k2 ,即可即可得出设直线 AB 的方程为:yk 1(x a) ,直线 AC 的方程为:yk 2(xa) ,令xa+1,可得 yEk 1,y Fk 2,S AEF |EF|1 |k2k 1|,由图形可得:k10,k 20,k 1k2 利用基本不等式的性质即可得出【解答】解:(I)由题意可得: , 1,a 2b 2+c2,联立解得 a28,b2c,椭圆 C 的方程为: + 1(II)k 1k2 为定值设 B(x 0,y 0) ,C (x 0,y 0). + 1由 ,a 2b 2+c2,可

34、得 a22b 2则 k1k2 设直线 AB 的方程为:yk 1(x a) ,直线 AC 的方程为:yk 2(xa) ,令 xa+1,则 yEk 1,y Fk 2,SAEF |EF|1 |k2k 1|,由图形可得:k 10,k 20,k1k2 S AEF (k 2k 1) ,当且仅当 k2k 1 时取等号第 22 页(共 24 页)AEF 的面积的最小值为 【点评】本题考查了椭圆的标准方程及其性质、斜率计算公式、三角形面积计算公式、直线相交问题,考查了推理能力与计算能力,属于难题20 (14 分)已知函数 f(x )a 2x2+axlnx()当 a0 时,求函数 f( x)的单调区间;()设 g

35、(x)a 2x2f(x) ,且函数 g(x)在点 x1 处的切线为 l,直线 ll,且l在 y 轴上的截距为 1,求证:无论 a 取任何实数,函数 g(x)的图象恒在直线 l的下方;()已知点 A(1,g(1) ) ,Q (x 0,g(x 0) ) ,且当 x01 时,直线 QA 的斜率恒小于2,求实数 a 的取值范围【分析】 (I)先求导并化简,从而由导数的正负列表确定函数的单调性及单调区间即可;(II)化简函数 g(x)a 2x2f (x)lnxax,再求导 ,从而得到直线l 的斜率 kl1a,再由 l l,且 l在 y 轴上的截距为 1 写出直线 l的方程y(1a)x+1,再令 h(x

36、) g(x) (1a)x +1并化简,从而可把无论 a 取任何实数,函数 g(x)的图象恒在直线 l的下方化为 h(x)0(a R, x0)恒成立,再求导求函数的最大值即可证明(III)化简 A(1,a) ,Q(x 0,lnx 0ax 0) ,从而写出直线 QA 的斜率,从而可化恒成立问题为 lnx0(a+2) (x 01)0 恒成立,再令 r(x)lnx (a+2) (x1) (x 1) ,求导 ,再讨论以确定 r(x)的最大值情况即可求出实数 a 的取值范围【解答】 (I)解:f(x )a 2x2+axlnx,所以,a0 时,f(x )与 f(x)的变化情况如下:x第 23 页(共 24

37、页)f(x) 0 +f(x) 因此,函数 f(x )的单调递增区间为 ,单调递减区间为 (II)证明:g(x)a 2x2f (x)lnxax, ,所以 g(1)1a,所以 l 的斜率 kl1a因为 ll,且 l在 y 轴上的截距为 1,所以直线 l的方程为 y(1a)x+1,令 h(x)g(x )(1a)x+1lnxx 1(x0) ,则无论 a 取任何实数,函数 g(x)的图象恒在直线 l的下方可化为h(x)0(a R,x 0) ,而 当 x(0,1)时, h(x)0,当 x(1,+)时,h(x)0,所以函数 h(x)的(0,1)上单调递增,在(1,+)上单调递减,从而当 x1 时,h(x )

38、取得极大值 h(1)2,即在(0,+)上,h(x)取得最大值 h(1)2,所以 h(x)20(aR,x0) ,因此,无论 a 取任何实数,函数 g(x)的图象恒在直线 l的下方(III)因为 A(1,a) ,Q(x 0,lnx 0ax 0) ,所以 ,所以当 x01 时, ,即 lnx0(a+2) (x 01)0 恒成立,令 r(x )lnx(a+2 ) (x 1) (x 1) ,则 ,因为 x1,所以 (i)当 a2 时,a+20,此时 r(x)0,第 24 页(共 24 页)所以 r(x)在(1,+)上单调递增,有 r(x)r(1)0 不满足题意;(ii)当2a1 时,0a+21,所以当 时,r(x)0,当 时,r(x)0,所以至少存在 ,使得 r(t)r(1)0 不满足题意;(iii )当 a1 时,a+2 1 ,此时 r(x)0,所以 r(x)在(1,+)上单调递减,r(x)r(1)0,满足题意综上可得 a1,故所求实数 a 的取值范围是1,+ ) 【点评】本题考查了导数的综合应用、函数的性质应用及直线的斜率的求法,同时考查了恒成立问题及分类讨论的思想应用,属于难题

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