中圖分類(lèi)號(hào):G632文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1008-0333(2025)07-0093-09
第Ⅰ卷(選擇題)
一、單選題(本題共8小題,每小題5分,共40分.在每小題給出的選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的)
1.已知全集U=R,集合M={x|(x-1)(x+2)≥
0},N={x|-1≤x≤3},則(
瘙 綂 UM)∩N=().
A.[-2,-1]B.[-1,2]
C.[-1,1)D.[1,2]
2.設(shè)i為虛數(shù)單位,若復(fù)數(shù)z滿(mǎn)足i3z=1+2i,則z-
在復(fù)平面內(nèi)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)在().
A.第一象限B.第二象限
C.第三象限D(zhuǎn).第四象限
3.已知菱形ABCD中,∠ABC=120°,AC=23,BM+12CB=0,DC=λDN,若AM·AN=29,則λ=().
A.18B.17C.16D.15
4.已知sinθ+sin(θ-π3)=1,則sin(2θ+π6)=().
A.13B.-13C.12D.-12
5.為了給地球減負(fù),提高資源利用率,2019年全國(guó)掀起了垃圾分類(lèi)的熱潮,垃圾分類(lèi)已經(jīng)成為新時(shí)尚.假設(shè)某市2019年全年用于垃圾分類(lèi)的資金為5 000萬(wàn)元,在此基礎(chǔ)上,每年投入的資金比上一年增長(zhǎng)20%,則該市全年用于垃圾分類(lèi)的資金開(kāi)始超過(guò)1.28億元的年份是().(參考數(shù)據(jù):lg1.2≈0.079,lg2≈0.301)
A.2023年B.2024年C.2025年D.2026年
6.設(shè)函數(shù)f(x)=2sin(ωx+φ)-1(ωgt;0),若對(duì)于任意實(shí)數(shù)φ,f(x)在區(qū)間[π4,3π4]上至少有2個(gè)零點(diǎn),至多3個(gè)零點(diǎn),則ω的取值范圍是().
A.[83,5)B.[4,5)C.[4,203)D.[83,203)
7.由中國(guó)科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院自主研發(fā)的極目一號(hào)Ⅲ型浮空艇(如圖1),從海拔4 300米的中國(guó)科學(xué)院珠穆朗瑪峰大氣與環(huán)境綜合觀(guān)測(cè)研究站附近發(fā)放場(chǎng)地升空,最終超過(guò)珠峰8 848.86米的高度,創(chuàng)造了海拔9 032米的大氣科學(xué)觀(guān)測(cè)海拔高度世界紀(jì)錄,彰顯中國(guó)實(shí)力.“極目一號(hào)”Ⅲ型浮空艇長(zhǎng)45米,高16米,若將它近似看作一個(gè)半球、一個(gè)圓柱和一個(gè)圓臺(tái)的組合體,正視圖如圖2所示,則“極目一號(hào)”Ⅲ型浮空艇的表面積為().
A.2 540πB.449πC.562πD.561π
8.已知連續(xù)函數(shù)f(x)對(duì)任意實(shí)數(shù)x恒有f(x+y)=f(x)+f(y)-1,當(dāng)xgt;0時(shí),f(x)gt;1,f(1)=2,則下列結(jié)論錯(cuò)誤的是().
A.f(0)=1
B.f(x)在[-4,4]上的最大值是4
C.f(x)圖象關(guān)于(-1,0)中心對(duì)稱(chēng)
D.不等式f(3x2)-2f(x)lt;f(3x)-2的解集為(0,53)
二、多項(xiàng)選擇題(本大題共3小題,每小題6分,共計(jì)18分.在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中至少有兩項(xiàng)是符合題目要求的,部分選對(duì)得部分分,有選錯(cuò)的得0分)
9.已知隨機(jī)變量X服從正態(tài)分布N(100,100),則下列選項(xiàng)正確的是().(參考數(shù)值:隨機(jī)變量ξ服從正態(tài)分布N(μ,σ2),則P(μ-σlt;ξlt;μ+σ)=0.682 6,P(μ-2σlt;ξlt;μ+2σ)=0.954 4,P(μ-3σlt;ξlt;μ+3σ)=0.997 4))
A.E(X)=100B.D(X)=10
C.P(X≥90)=0.841 3D.P(X≤120)=0.998 7
10.已知函數(shù)f(x)=ex-ax(a∈R),則下列說(shuō)法正確的是().
A.當(dāng)a=2時(shí),f(x)在(-∞,ln2)上單調(diào)遞增
B.當(dāng)a=e時(shí),f(x)≥0在R上恒成立
C.存在alt;0,使得f(x)在(-∞,0)上不存在零點(diǎn)D.對(duì)任意的agt;0,f(x)有唯一的極小值
11.已知雙曲線(xiàn)C:x24-y2=1的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O的直線(xiàn)l與雙曲線(xiàn)C的左、右兩支分別交于A,B兩點(diǎn),P為C的右支上一點(diǎn)(異于點(diǎn)B),△PF1F2的內(nèi)切圓圓心為N.則以下結(jié)論正確的是().
A.直線(xiàn)PA與PB的斜率之積為4
B.若|PF1|·|PF2|=4,則∠F1PF2=π3
C.以PF1為直徑的圓與圓x2+y2=4相切
D.若PF1·PF2=0,則點(diǎn)N坐標(biāo)為(2,6-5)
第Ⅱ卷(非選擇題)
三、填空題(本題共3小題,每小題5分,共15分)
12.抽樣統(tǒng)計(jì)某位射擊運(yùn)動(dòng)員10次的訓(xùn)練成績(jī)分別為86,85,88,86,91,89,88,87,85,92,則該運(yùn)動(dòng)員這10次成績(jī)的80%分位數(shù)為.
13.已知某地市場(chǎng)上供應(yīng)的燈泡中,甲廠(chǎng)產(chǎn)品占60%,乙廠(chǎng)產(chǎn)品占40%,甲廠(chǎng)產(chǎn)品的合格率是95%,乙廠(chǎng)產(chǎn)品的合格率是90%,則從該地市場(chǎng)上買(mǎi)到一個(gè)合格燈泡的概率是.
14.已知二面角α-l-β的棱上有A,B兩點(diǎn),ACα,AC⊥l,BDβ,BD⊥l.若AB=6,AC=3,BD=4,CD=7,則點(diǎn)D到平面α的距離是.
四、解答題(本題共5個(gè)小題,共77分.解答應(yīng)在答卷的相應(yīng)各題中寫(xiě)出文字說(shuō)明,說(shuō)明過(guò)程或演算步驟)
15.(本小題13分)在△ABC中,內(nèi)角A,B,C的對(duì)邊分別為a,b,c,且滿(mǎn)足a+bb=sin2CsinAsinB-sinBsinA.
(1)求C;
(2)若a=3,∠ACB的平分線(xiàn)交AB于點(diǎn)D,且CD=1,求b.
16.(本小題15分)已知橢圓C:x2a2+y2b2=1
(agt;bgt;0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1(-1,0),F(xiàn)2(1,0),橢圓的離心率為33.
(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)過(guò)點(diǎn)F2的直線(xiàn)l與橢圓C相交于A,B兩點(diǎn),求△F1AB的面積的最大值.
17.(本小題15分)如圖3,在四棱錐P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,底面ABCD是直角梯形,其中AD∥BC,AB⊥AD,AB=AD=12BC=1,PA=2,E為棱BC上的點(diǎn),且BE=14BC,點(diǎn)Q在棱CP上(不與點(diǎn)C,P重合).
(1)求證:平面DEQ⊥平面PAC;
(2)求二面角A-PC-D的平面角的余弦值;
(3)直線(xiàn)QE能與平面PCD垂直嗎?若能,求出CQCP的值;若不能,請(qǐng)說(shuō)明理由.
18.(本小題17分)已知函數(shù)f(x)=alnx+1x(a≠0).
(1)若f(x)gt;a對(duì)x∈(0,+∞)恒成立,求a的取值范圍;
(2)當(dāng)a=3時(shí),若關(guān)于x的方程f(x)=1x-12x2+4x+b有三個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根x1,x2,x3,且x1lt;x2lt;x3,求b的取值范圍,并證明:x3-x1lt;4.
19.(本小題17分)已知數(shù)列an的前n項(xiàng)和為Sn,滿(mǎn)足Sn=1-an,數(shù)列bn滿(mǎn)足b1=1,bn+1=bn+n-2.
(1)求數(shù)列an,bn的通項(xiàng)公式;
(2)cn=an,n為奇數(shù),log2an,n為偶數(shù)(n∈N*),求數(shù)列
cn的前n項(xiàng)和Tn;
(3)對(duì)任意的正整數(shù)m,是否存在正整數(shù)k,使得amgt;bk恒成立?若存在,請(qǐng)求出k的所有值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
參考答案
1.因?yàn)槿疷=R,集合M={x|(x-1)(x+2)≥0}={x|x≤-2或x≥1},所以
瘙 綂 UM={x|-2lt;xlt;1}.
又N={x|-1≤x≤3},所以(
瘙 綂 UM)∩N=[-1,1).故選C.
2.因?yàn)閦·i3=1+2i,
所以z=1+2ii3=(1+2i)i(-i)·i=-2+i.
所以z-=-2-i.
所以復(fù)數(shù)z-在復(fù)平面內(nèi)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)為(-2,-1),位于第三象限.
故選C.
3.作出圖形,建立如圖4所示的坐標(biāo)系,設(shè)
N(x,y),因?yàn)锳C=23,∠ABC=120°,故BD=2.
則A(-3,0),M(32,12),D(0,-1),C(3,0).
則AM=(332,12),
DC=(3,1)=λDN=λ(x,y+1).
由題可知λ≠0,故N(3λ,1λ-1).
所以AN=(3λ+3,1λ-1).
故AM·AN=5λ+4=29.
解得λ=15.
故選D.
4.因?yàn)閟inθ+sin(θ-π3)=1,
所以sinθ+sinθcosπ3-cosθsinπ3=1.
即32sinθ-32cosθ=1.
即3(32sinθ-12cosθ)=1.
所以sin(θ-π6)=33.
則sin(2θ+π6)=sin[2(θ-π6)+π2]
=cos[2(θ-π6)]
=1-2sin2(θ-π6)
=1-2×(33)2=13.
故選A.
5.設(shè)經(jīng)過(guò)n年之后該市全年用于垃圾分類(lèi)的資金為y=5 000×(1+20%)n.
由題意可得y=5 000×(1+20%)ngt;12 800.
即1.2ngt;2.56.
所以nlg1.2gt;lg2.56=lg28-2.所以ngt;lg28-2lg1.2=8×0.301-20.079≈5.16.
因?yàn)閚∈N*,所以n≥6.即從2025年開(kāi)始該市全年用于垃圾分類(lèi)的資金超過(guò)1.28億元.
故選C.
6.令函數(shù)f(x)=2sin(ωx+φ)-1=0,則
sin(ωx+φ)=22.
令t=ωx+φ,則
t=π4+2kπ或t=3π4+2kπ,k∈Z.
不妨令k=0,k=1,k=2,則相鄰的t值分別為π4,3π4,9π4,11π4,17π4,19π4.
故在長(zhǎng)度為2π的區(qū)間中至少有兩個(gè)零點(diǎn),在長(zhǎng)度為52π的區(qū)間中至多有三個(gè)零點(diǎn).
當(dāng)x∈[π4,3π4]時(shí),則
ωx+φ∈[π4ω+φ,3π4ω+φ],
則2π≤(3π4ω+φ)-(π4ω+φ)lt;52π.
解得4≤ωlt;5,故選B.
7.該組合體的直觀(guān)圖如圖5,半球的半徑為8 m,圓柱的底面半徑為8 m,母線(xiàn)長(zhǎng)為13 m,圓臺(tái)的兩底面半徑分別為8 m和1 m,高為24 m,
所以半球的表面積為12×4π×82=128π(m2),
圓柱的側(cè)面積為2×π×8×13=208π(m2),
圓臺(tái)的側(cè)面積為
π(8+1)×72+242=225π(m2).
故該組合體的表面積為
128π+208π+225π+π×12=562π(m2).
故選C.
8.對(duì)于A,令x=y=0,則
f(0)=f(0)+f(0)-1.
所以f(0)=1,故A正確.
對(duì)于B,設(shè)x1,x2是實(shí)數(shù)集上的任意兩個(gè)實(shí)數(shù),且x1gt;x2,令x+y=x1,y=x2,則
x=x1-x2gt;0.
則f(x1)-f(x2)=f(x+y)-f(y)
=f(x)+f(y)-1-f(y)
=f(x)-1.
因?yàn)閤gt;0,所以f(x)gt;1,f(x)-1gt;0.
所以f(x1)-f(x2)gt;0.
即f(x1)gt;f(x2).
所以函數(shù)f(x)在R上是增函數(shù).
所以f(x)在[-4,4]上的最大值是f(4),
f(2)=f(1)+f(1)-1=3,f(4)=f(2)+f(2)-1=5,故B錯(cuò)誤.
對(duì)于C,f(0)=f(1)+f(-1)-1=1,f(-1)
=0,f(-2)=f(-1)+f(-1)-1=-1,
故f(-2)=f(-1+x)+f(-1-x)-1=-1.
所以f(-1+x)+f(-1-x)=0.
所以f(x)圖象關(guān)于(-1,0)中心對(duì)稱(chēng),故C正確.
對(duì)于D,由不等式f(3x2)-2f(x)lt;f(3x)-2可得
f(3x2)lt;f(x)+f(x)+f(3x)-2.
即f(3x2)lt;f(2x)+f(3x)-1.
即f(3x2)lt;f(5x).
因?yàn)楹瘮?shù)f(x)在R上是增函數(shù),
所以3x2lt;5x,
解得0lt;xlt;53,故D正確.
故選B.
9.因?yàn)殡S機(jī)變量X服從正態(tài)分布N(100,102),所以曲線(xiàn)關(guān)于x=100對(duì)稱(chēng).
所以E(X)=μ=100,D(X)=σ2=100,故A正確,B錯(cuò)誤.
根據(jù)題意可得,P(90lt;xlt;110)=0.682 6,
P(80lt;xlt;120)=0.954 4.
所以P(x≥90)=0.5+12×0.682 6=0.841 3,故C正確.
P(x≤120)=0.5+12×0.954 4=0.977 2,故D錯(cuò)誤.
故選AC.
10.f ′(x)=ex-a,若a=2,則f ′(x)=ex-2.
令f ′(x)gt;0,可得xgt;ln2,故A錯(cuò)誤.若a=e,則f ′(x)=ex-e.
因此當(dāng)x∈(-∞,1)時(shí),f ′(x)lt;0,f(x)單調(diào)遞減,當(dāng)x∈(1,+∞)時(shí),f ′(x)gt;0,f(x)單調(diào)遞增.
所以f(x)≥f(1)=0,故B正確.
若alt;0,則f ′(x)=ex-agt;0恒成立.
所以函數(shù)f(x)在R上單調(diào)遞增.
f(0)=1gt;0,當(dāng)x→-∞時(shí),f(x)lt;0,故函數(shù)f(x)在(-∞,0)上一定存在零點(diǎn),故C錯(cuò)誤.
若agt;0,f ′(x)=ex-a,
令f ′(x)gt;0,可得xgt;lna.
令f ′(x)lt;0可得xlt;lna.
所以x=lna為函數(shù)f(x)的唯一極小值點(diǎn),所以
D正確.
故選BD.
11.設(shè)A(m,n),則B(-m,-n),P(x1,y1)
(x1≥2).則m24-n2=1,x214-y21=1.
兩式作差,得m2-x214=n2-y21.
故n2-y21m2-x21=14.
故kPA·kPB=n-y1m-x1·-n-y1-m-x1
=n2-y21m2-x21=14.
故A錯(cuò)誤.
因?yàn)閨PF1|-|PF2|=2a=4,
所以|PF1|2+|PF1|2=(|PF1|-|PF1)2+2|PF1|·|PF1|=16+2×4=24.
又|F1F2|=2c=25,
所以cos∠F1PF2=|PF1|2+|PF2|2-|F1F2|22|PF1|·|PF2|=12.
因?yàn)椤螰1PF2∈(0,π),
所以∠F1PF2=π3.
故B正確.
設(shè)PF1的中點(diǎn)為H,|HF1|=12|PF1|,
|HO|=12|PF2|,
又12|PF1|-12|PF2|=2,
所以|HF1|-|HO|=2.
即|HF1|=|HO|+2.
則以PF1為直徑的圓與圓x2+y2=4相內(nèi)切.
故C正確.
若PF1·PF2=0,則∠F1PF2=π2.所以|PF1|2+|PF1|2=|F1F2|2=20.
又|PF1|-|PF2|=2a=4,
解得|PF1|=6+2,|PF2|=6-2.
故內(nèi)切圓半徑
r=12(|PF1|+|PF2|-|F1F2)=6-5.
過(guò)點(diǎn)N作x軸的垂線(xiàn),垂足為點(diǎn)M,則
|F1M|=|PF1|-r=2+5.
又|OF1|=5,
所以點(diǎn)N的橫坐標(biāo)為2.
則點(diǎn)N(2,±6-5).
故D錯(cuò)誤.
故選BC.
12.該射擊運(yùn)動(dòng)員10次的訓(xùn)練成績(jī)從小到大分別為85,85,86,86,87,88,88,89,91,92.
又10×80%=8,這10次成績(jī)的80%分位數(shù)為89+912=90.
故答案為90.
13.從某地市場(chǎng)上購(gòu)買(mǎi)一個(gè)燈泡,設(shè)買(mǎi)到的燈泡是甲廠(chǎng)產(chǎn)品為事件A,買(mǎi)到的燈泡是乙廠(chǎng)產(chǎn)品為事件B,則P(A)=0.6,P(B)=0.4.
記事件C:從該地市場(chǎng)上買(mǎi)到一個(gè)合格燈泡,則P(C|A)=0.95,P(C|B)=0.9.
所以P(C)=P(AC)+P(BC)
=P(A)P(C|A)+P(B)P(C|B)
=0.6×0.95+0.4×0.9=0.93.
14.如圖6,過(guò)點(diǎn)A作AE∥BD,使AE=BD=4,則四邊形BAED為平行四邊形.則l∥DE.
因?yàn)锳C⊥l,AE⊥l,AC∩AE=A,AC,AE平面ACE,
所以l⊥平面ACE.
因?yàn)镃E平面ACE,
則l⊥CE.故DE⊥CE.
所以在Rt△CED中,CE=49-36=13.
所以AC⊥l,ACα,AE⊥l,AEβ,AE∩AC=A.
所以∠CAE即為二面角α-l-β的平面角.
則cos∠CAE=16+9-132×3×4=12.
即∠CAE=π3.
因?yàn)閘⊥平面AEC,lα,
所以平面α⊥平面AEC.
過(guò)點(diǎn)E作EF⊥AC于點(diǎn)F,平面α∩平面AEC=AC,EF平面AEC,
所以EF⊥平面α.
所以EF即為點(diǎn)E到平面α的距離.
又DE∥l,lα,DE不在平面α上,
所以DE∥α.
所以EF也是點(diǎn)D到平面α的距離.
又EF=4×sinπ3=23,故答案為23.
15.(1)由正弦定理及已知條件,得
a+bb=c2ab-ba.
整理,得a2+b2-c2=-ab.
由余弦定理,得cosC=a2+b2-c22ab=-12.
因?yàn)?lt;Clt;π,所以C=2π3.
(2)根據(jù)題意,得S△ABC=12absinC=34ab.
因?yàn)椤螦CB的平分線(xiàn)交AB于點(diǎn)D,且CD=1,
所以S△CBD=12×CD×a×sin∠BCD=34a,
S△CAD=12×CD×b×sin∠ACD=34b.
又S△ABC=S△CBD+S△CAD,
所以34ab=34a+34b.
化簡(jiǎn),得ab=a+b.
因?yàn)閍=3,所以b=32.
16.(1)由題意可得2c=2,e=ca=33.
解得a=3,c=1.
所以b2=a2-c2=2.
故橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為x23+y22=1.
(2)設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),由題意知,直線(xiàn)l的斜率不為零.
可設(shè)直線(xiàn)l的方程為x=ty+1,
聯(lián)立直線(xiàn)與橢圓方程x23+y22=1,x=ty+1,
消去x整理,得(2t2+3)y2+4ty-4=0.
由韋達(dá)定理可知Δ=16t2+16(2t2+3)gt;0,y1+y2=-4t2t2+3,y1y2=-42t2+3.
則S△F1AB=12|F1F2||y1-y2|
=12×2c×|y1-y2|
=|y1-y2|
=(y1+y2)2-4y1y2
=43·t2+12t2+3.
令u=t2+1,則u≥1.
則S△F1AB=43u2u2+1=432u+1/u.
令f(u)=2u+1/u,由對(duì)勾函數(shù)的性質(zhì)可知,函數(shù)f(u)在[1,+∞)上是單調(diào)遞增函數(shù).
因此有f(u)≥f(1)=32.
所以S△F1AB≤433.
即當(dāng)u=1,即t=0時(shí),S△F1AB最大,最大值為433.
17.(1)因?yàn)镻A⊥平面ABCD,
所以PA⊥AB,PA⊥AD.
又AB⊥AD,則以A為原點(diǎn),建立如圖7所示的空間直角坐標(biāo)系A(chǔ)-xyz,則A(0,0,0),B(1,0,0),E(1,12,0),D(0,1,0),C(1,2,0),P(0,0,2).
所以DE=(1,-12,0),AC=(1,2,0),AP=(0,0,2).
所以DE·AP=0,DE·AC=1-1=0.
所以DE⊥AP,DE⊥AC.
因?yàn)锳P∩AC=A,AP,AC平面PAC,
所以DE⊥平面PAC.
因?yàn)镈E平面DEQ,
所以平面DEQ⊥平面PAC.
(2)由(1)知DE=(1,-12,0)是平面PAC的一個(gè)法向量,PD=(0,1,-2),PC=(1,2,-2),
設(shè)平面PCD的一個(gè)法向量為n=(x,y,z),
所以PD·n=0,PC·n=0.
即y-2z=0,x+2y-2z=0.
令z=-1,則x=2,y=-2.
所以n=(2,-2,-1).
所以coslt;DE,n
gt;=DE·n|DE|×|n|=255.
又由圖7可知二面角A-PC-D的平面角為銳角,
所以二面角A-PC-D的平面角的余弦值為255.
(3)由(1)得C(1,2,0),P(0,0,2),E(1,12,0),CP=(-1,-2,2).
設(shè)CQCP=λ(0lt;λlt;1),則
CQ=λCP=(-λ,-2λ,2λ).
可得Q(1-λ,2-2λ,2λ).
所以QE=(λ,-32+2λ,-2λ).
由(2)知n=(2,-2,-1)是平面PCD的一個(gè)法向量.
若QE⊥平面PCD,可得QE∥n.
則λ2=-3/2+2λ-2=-2λ-1,該方程無(wú)解.
所以直線(xiàn)QE不能與平面PCD垂直.
18.(1)當(dāng)alt;0時(shí),1a-1lt;0,則0lt;e1a-1lt;1.
f(e1-1a)=a(1-1a)+e1a-1
=a+e1a-1-1lt;a,
所以不等式f(x)gt;a在區(qū)間(0,+∞)上不恒成立,不合題意.
當(dāng)agt;0時(shí),函數(shù)f(x)=alnx+1x的定義域?yàn)椋?,+∞),且
f ′(x)=ax-1x2=ax-1x2,
由f ′(x)gt;0可得xgt;1a;
由f ′(x)lt;0可得0lt;xlt;1a.
此時(shí),函數(shù)f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間為(0,1a),單調(diào)遞增區(qū)間為(1a,+∞).
則f(x)min=f(1a)=-alna+agt;a.
即alnalt;0,即lnalt;0,解得0lt;alt;1.
綜上所述,實(shí)數(shù)a的取值范圍是(0,1).
(2)當(dāng)a=3時(shí),由f(x)=1x-12x2+4x+b,得
3lnx+12x2-4x=b.
令g(x)=3lnx+12x2-4x,
則g′(x)=3x+x-4=(x-1)(x-3)x.
當(dāng)xgt;3或0lt;xlt;1時(shí),g′(x)gt;0,
當(dāng)1lt;xlt;3時(shí),g′(x)lt;0,
所以g(x)在(0,1),(3,+∞)內(nèi)單調(diào)遞增,在(1,3)內(nèi)單調(diào)遞減.
所以g(x)極大值=g(1)=-72,
g(x)極小值=g(3)=3ln3-152.
若g(x)=b有3個(gè)不同實(shí)根,
則3ln3-152lt;blt;-72.
此時(shí)0lt;x1lt;1lt;x2lt;3lt;x3.
令h(x)=g(x)-g(2-x),0lt;xlt;1,
則h′(x)=g′(x)+g′(2-x)
=(3x+x-4)+(32-x+2-x-4)
=6(x-1)2x(2-x)gt;0.可知h(x)在(0,1)內(nèi)單調(diào)遞增.
則h(x)lt;h(1)=0.
可得g(x)lt;g(2-x)在(0,1)內(nèi)恒成立.
因?yàn)?lt;x1lt;1,則g(x1)=g(x2)lt;g(2-x1).
又1lt;2-x1lt;2,1lt;x2lt;3,g(x)在(1,3)內(nèi)單調(diào)遞減,
則2-x1lt;x2.
即x1+x2gt;2.
令m(x)=g(x)-g(6-x),1lt;xlt;3,
則m′(x)=g′(x)+g′(6-x)
=(3x+x-4)+(36-x+6-x-4)
=2(x-3)2x(6-x)gt;0.
可知m(x)在(1,3)內(nèi)單調(diào)遞增.
則m(x)lt;m(3)=0.
可得g(x)lt;g(6-x)在(1,3)內(nèi)恒成立.
因?yàn)?lt;x2lt;3,則g(x2)=g(x3)lt;g(6-x2).
且3lt;6-x2lt;5,x3gt;3,g(x)在(3,+∞)內(nèi)單調(diào)遞增,
則6-x2gt;x3.
即x2+x3lt;6.
由x1+x2gt;2和x2+x3lt;6可得x3-x1lt;4.
19.(1)在數(shù)列an中,
當(dāng)n=1時(shí),a1=12,
當(dāng)n≥2時(shí),由Sn=1-an,Sn-1=1-an-1,得an=12an-1.
所以數(shù)列an是以12為首項(xiàng),12為公比的等比數(shù)列.
即an=12n(n∈N*).
在數(shù)列bn中,當(dāng)n≥2時(shí),bn-bn-1=n-3,
有b2-b1=-1,b3-b2=0, ……bn-bn-1=n-3,
疊加,得bn-b1=-1+0+…+n-3.
則bn=b1+(n-1)(n-4)2=n2-5n+62.
當(dāng)n=1時(shí),b1=1也符合上式.
所以bn=n2-5n+62(n∈N*).
(2)由題意,得cn=12n,n為奇數(shù),-n,n為偶數(shù),
當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),
Tn=(c1+c3+…+cn-1)+(c2+c4+…+cn)
=(12+18+…+12n-1)+(-2-4-…-n)
=23(1-12n)-n(n+2)4,
當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),
Tn=(c1+c3+…+cn)+(c2+c4+…+cn-1)
=(12+18+…+12n)+(-2-4-…-n+1)
=23(1-12n+1)-n2-14.(3)對(duì)任意的正整數(shù)m,有0lt;am≤12.
假設(shè)存在正整數(shù)k,使得amgt;bk,則bk≤0.
令bk=k2-5k+62≤0,解得2≤k≤3.
又k為正整數(shù),所以k=2或3滿(mǎn)足題意.
[責(zé)任編輯:李慧嬌]