exexex(x?1) 当x?0时,e?kx≥0恒成立,即k?,令g(x)?,g?(x)?
xx2xx 易知g(x)min?g(1)?e
因此k≤e. 故选A.
二、填空题 13.0
14.x-y-1=0 15.
2π
3
16. [?1,]
1213.【解析】f(x)?xcosx?5sinx为奇函数,故
?a?a(xcosx?5sinx)?0.
14.【解析】由题意,得f′(x)=ln x+1,所以f′(1)=ln1+1=1,即切线的斜率为1.因为f(1)=0,
所以所求切线方程为y-0=x-1,即x-y-1=0.
15.【解析】因为y=sin x+3cos x=2sin?x+
y=2sin?x+
??
π??π?,y=sin x-3cos x=2sin?x-?,所以把 ?3?3??
?
?
π?2π?π?的图象至少向右平移个单位长度可得y=2sin?x-?的图象. ?3?3?3?
316.【解析】因为f(?x)??x?2x?1x?e??f(x),所以函数f(x)是奇函数, xe因为f'(x)?3x2?2?ex?e?x?3x2?2?2ex?e?x?0,所以数f(x)在R上单
2调递增,又f(a?1)?f(2a2)?0,即f(2a2)?f(1?a),所以2a?1?a,
即2a2?a?1?0,
解得?1?a?11,故实数的取值范围为[?1,]. 22三、解答题 17.【解析】
2(1)?Q:?x0?R,x0?mx0?1?0……………2分
若?Q为真命题,则??m2?4?0,解得:m??2,或m?2 故所求实数m的取值范围为:???,?2???2,???…………(5分) (2)若函数f(x)?log2m?x?1?是增函数,则2m?1,?A??mm???1??(6分) 2?又?x?R,x2?mx?1?0为真命题时,由??m2?4?0
m的取值范围为B??m?2?m?2? …………8分
由“P?Q” 为真命题,“P?Q”为假命题,故命题P、Q中有且仅有一个真 当P真Q假时,实数m的取值范围为:A?CB??1,????????,?2???2,??????2,???…10分
R?????2?1?1??当P假Q真时,实数m的取值范围为:(CRA)?B?????,????2,2????2,?…11分
2?2???综上可知实数m的取值范围:??2,1???2,???……………12分
??2??18.【解析】
(1)证明:以D为原点,建立如图所示的空间直角坐标系D-xyz,设AD=a,则D(0,0,0),
?a? A(a,0,0),B(a,1,0),C(0,1,0),B1(a,1,1),C1(0,1,1),D1(0,0,1),E?,1,0?, ?2?
―→―→?a?∴C1D=(0,-1,-1),D1E=?,1,-1?,
?2?―→―→
则C1D·D1E=0,
∴C1D⊥D1E.……………………………….5分 (注:可采用几何法证明。)
―→?a?―→
(2)设平面AD1E的法向量为n=(x,y,z),AE=?-,1,0?,AD1=(-a,0,1),
?2?
a→
AE·n=-x+y=0,?―
2
则?
→? ―AD·n=-ax+z=0,
1
∴平面AD1E的一个法向量为n=(2,a,2a),………………..8分
―→?a?―→
设平面B1AE的法向量为m=(x′,y′,z′),AE=?-,1,0?,AB1=(0,1,1),
?2?a→
AE·m=-x′+y′=0,?―
2
则?
→? ―AB·m=y′+z′=0,
1
∴平面B1AE的一个法向量为m=(2,a,-a).………………..10分 ∵二面角B1-AE-D1的大小为90°, ∴m⊥n,∴m·n=4+a-2a=0,
∵a>0,∴a=2,即AD=2...............................................12分 19.【解析】
(1)若∠F1AB=90°,则△AOF2为等腰直角三角形,所以有OA=OF2,即b=c.所以a=2 c2
c,e==.………………………4分
a2
(2)由题知A(0,b),F1(-c,0),F2(c,0),其中c=a-b,设B(x,y).
2
2
2
2
uuuruuur 由AF2?2F2B,得(c,-b)=2(x-c,y),
解得x=
3cb,y=-, 22
b??3c
即B?,-?.…………………………………………6分
2??292b
c22
44xy
将B点坐标代入2+2=1,得2+2=1,
abab
9c122
即2+=1,解得a=3c①.………………………….8分
4a4
2
2
uuuruuur3b?3?3c
又由AF1?AB=(-c,-b)·?,-?=,
2?2?2
得b-c=1,即有a-2c=1②.…………………….10分 由①②解得c=1,a=3,从而有b=2.
xy
所以椭圆的方程为+=1.…………………………12分
3220.【解析】
11
(1)T1==;············1分
a1a2a1(a1+d)
1?1112?1111?1?1
T2=+=?-+-?×=?-×=;·····3分 ?a1a2a2a3?a1a2a2a3?d?a1a1+2d?da1(a1+2d)1?1111?111111?1?13T3=++=?-+-+-?×=?-×=.···5分 ?a1a2a2a3a3a4?a1a2a2a3a3a4?d?a1a1+3d?da1(a1+3d)n由此可猜想Tn=.············6分
a1(a1+nd)(2)证明:①当n=1时,T1=
*2
2
2
2
2
2
2
2
2
1
,结论成立.·········7分
a1(a1+d)
②假设当n=k时(k∈N)时结论成立, k
即Tk=.·········8分
a1(a1+kd) 则当n=k+1时,Tk+1=Tk+
1k1
=+=ak+1ak+2a1(a1+kd)(a1+kd)[a1+(k+1)d]
(k+1)(a1+kd)k+1
=. a1(a1+kd)[a1+(k+1)d]a1[a1+(k+1)d]
即n=k+1时,结论成立.·····················11分
n*
由①②可知,Tn=对于一切n∈N恒成立.····················12
a1(a1+nd)分
21.【解析】
11(1)f'(x)?lnx?1,当x?(0,),f'(x)?0,f(x)单调递减,当x?(,??),f'(x)?0,
eef(x)单调递增.············ 2分
①0?t?t?2?
1e1,t无解; e1e1e1e②0?t??t?2,即0?t?时,f(x)min?f()??;········· 3分 ③?t?t?2,即t?时,f(x)在[t,t?2]上单调递增,f(x)min?f(t)?tlnt····4分
1?1?, 0?t???ee.········· 5分 ???tlnt,t?1?e?1e1e
所以f(x)min3(2)2xlnx??x2?ax?3,则a?2lnx?x?,········· 6分
x(x?3)(x?1)3设h(x)?2lnx?x?(x?0),则h'(x)?,········· 7分 2xxx?(0,1),h'(x)?0,h(x)单调递增,x?(1,??),h'(x)?0,········· 8分
h(x)单调递减,所以h(x)min?h(1)?4,因为对一切x?(0,??),2f(x)?g(x)恒成立,
所以a?h(x)min?4;·················· 9分
2?(x?(0,??)), exex(3)问题等价于证明xlnx?11由⑴可知f(x)?xlnx(x?(0,??))的最小值是?,当且仅当x?时取到,
ee设m(x)?xex?1?x21(x?(0,??)),则m'(x)?,易得,当且仅当x?1时取到,从而对一切m(x)?m(1)??maxxeee1ex?2成立.························12分 exx?(0,??),都有lnx?22.【解析】
(1)将参数方程转化为一般方程
l1:y?k?x?2? ……①
l2:y?1?x?2? ……② k2222①?②消k可得:x?y?4 即P的轨迹方程为x?y?4;··············5分
(2)将参数方程转化为一般方程
l3:x?y?2?0 ……③
?32x?????x?y?2?02联立曲线C和l3?2解得 ?22???x?y?4y????2?x??cos?由?y??sin?解得??5.即M的极半径是5.···············10分 ?23.【解析】
2(1)当a?1时,f?x???x?x?4,是开口向下,对称轴x?1的二次函数. 2?2x,x?1?g?x??x?1?x?1??2,?1≤x≤1,
??2x,x??1?当x?(1,??)时,令?x2?x?4?2x,解得x?17?1 2???上单调递增,f?x?在?1,???上单调递减 g?x?在?1,?17?1?1,∴此时f?x?≥g?x?解集为??. ?2??1?时,g?x??2,f?x?≥f??1??2. 当x???1,当x????,?1?时,g?x?单调递减,f?x?单调递增,且g??1??f??1??2.
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