2023年12月7日发(作者:广州市高考文科数学试卷)

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试卷类型:A2022年普通高等学校招生全国统一考试数学本试卷共4页,22小题,满分150分.考试用时120分钟.注意事项:1.答卷前,考生务必用黑色字迹钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上.用2B铅笔将试卷类型(A)填涂在答题卡相应位置上.将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”.2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上.3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液.不按以上要求作答的答案无效.4.考生必须保持答题卡的整洁.考试结束后,将试卷和答题卡一并交回.一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.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.

若集合M{x∣x4},A.

x0x2【答案】D【解析】【分析】求出集合M,N后可求MN.N{x∣3x1},则MN(

)B.

x1x23C.

x3x16D.

x1x163∣0x16},N{x∣x},故MNx【详解】M{x故选:D131x16,32.

若i(1z)1,则zz(

)A.

2【答案】D【解析】【分析】利用复数的除法可求z,从而可求zz.B.

1C. 1D. 2【详解】由题设有1z故选:D1ii,故z1+i,故zz1i1i2,ii23.

在VABC中,点D在边AB上,BDA.

3m2n【答案】B【解析】,则2DA.记CAm,CDnCB(

)C.

3m2nB.

2m3nD.

2m3n【分析】根据几何条件以及平面向量的线性运算即可解出.【详解】因为点D在边AB上,BD2DA,所以BD2DA,即CDCB2CACD,所以CB3CD2CA3n2m2m3n.故选:B.4.

南水北调工程缓解了北方一些地区水资源短缺问题,其中一部分水蓄入某水库.已知该水库水位为海拔148.5m时,相应水面的面积为140.5m时,相应水面的面积为180.0km2;水位为海拔157.0km2,将该水库在这两个水位间的形状看作一个棱台,则该水库水位从海拔148.5m上升到157.5m时,增加的水量约为(72.65)(

)A.

1.0109m3【答案】C【解析】【分析】根据题意只要求出棱台的高,即可利用棱台的体积公式求出.【详解】依题意可知棱台的高为MN157.5148.59(m),所以增加的水量即为棱台的体积V.棱台上底面积S140.0km2140106m2,下底面积S180.0km2180106m2,∴VB.

1.2109m3C.

1.4109m3D.

1.6109m311hSSSS9140106180106140180101233332060710696182.651071.4371091.4109(m3).故选:C.5.

从2至8的7个整数中随机取2个不同的数,则这2个数互质的概率为(

)A.

16B.

13C.

12D.

23【答案】D【解析】【分析】由古典概型概率公式结合组合、列举法即可得解.【详解】从2至8的7个整数中随机取2个不同的数,共有C721种不同的取法,若两数不互质,不同的取法有:2,4,2,6,2,8,3,6,4,6,4,8,6,8,共7种,故所求概率P故选:D.22172.2136.

记函数f(x)sinx2b(0)的T,且yf(x)的图象关于点T最小正周期为.若433,2中心对称,则2A. 1【答案】A【解析】f(

)2B.

32C.

52D. 3【分析】由三角函数的图象与性质可求得参数,进而可得函数解析式,代入即可得解.【详解】由函数的最小正周期T满足222,解得23,T,得33又因为函数图象关于点33,2对称,所以k,kZ,且b2,242所以1255k,kZ,所以,f(x)sinx2,42632所以f5sin21.424故选:A7.

设a0.1e,bA.

abc【答案】C【解析】0.11,cln0.9,则(

)9B.

cbaC.

cabD.

acb【分析】构造函数f(x)ln(1x)x,

导数判断其单调性,由此确定a,b,c的大小.【详解】设f(x)ln(1x)x(x1),因为f(x)1x1,1x1x当x(1,0)时,f(x)0,当x(0,)时f(x)0,所以函数f(x)ln(1x)x在(0,)单调递减,在(1,0)上单调递增,所以f()f(0)0,所以ln191011100,故lnln0.9,即bc,999911191911+0,故e10,所以e10,所以f()f(0)0,所以ln1故ab,2xx1e11设g(x)xeln(1x)(0x1),则g(x)x+1ex,x1x1x令h(x)ex(x21)+1,h(x)ex(x22x1),当0xx221时,h(x)0,函数h(x)e(x1)+1单调递减,当21x1时,h(x)0,函数h(x)ex(x21)+1单调递增,又h(0)0,所以当0x所以当0x21时,h(x)0,x21时,g(x)0,函数g(x)xeln(1x)单调递增,所以g(0.1)g(0)0,即0.1e0.1ln0.9,所以ac故选:C.8.

已知正四棱锥的侧棱长为l,其各顶点都在同一球面上.若该球的体积为36,且3l33,则该正四棱锥体积的取值范围是(

)81A.

18,4【答案】C【解析】2781B.

,442764,C.

43D.

[18,27]【分析】设正四棱锥的高为h,由球的截面性质列方程求出正四棱锥的底面边长与高的关系,由此确定正四棱锥体积的取值范围.【详解】∵

球的体积为36,所以球的半径R3,设正四棱锥的底面边长为2a,高为h,则l22a2h2,322a2(3h)2,所以6hl2,2a2l2h2112l4l214l622所以正四棱锥的体积VSh4ah(l)=l,33336693613l51324l2所以V4ll,9696当3l26时,V0,当26l33时,V0,所以当l26时,正四棱锥的体积V取最大值,最大值为64,32781,l33时,V,4427所以正四棱锥的体积V的最小值为,4又l3时,V所以该正四棱锥体积的取值范围是故选:C.2764,.43二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.

已知正方体ABCDA1B1C1D1,则(

)A.

直线BC1与DA1所成的角为90C.

直线BC1与平面BB1D1D所成的角为45【答案】ABD【解析】【分析】数形结合,依次对所给选项进行判断即可.【详解】如图,连接B1C、BC1,因为DA1//B1C,所以直线BC1与B1C所成的角即为直线BC1与DA1所成的角,因为四边形BB1C1C为正方形,则B1CBC1,故直线BC1与DA1所成的角为90,A正确;B.

直线BC1与CA1所成的角为90D.

直线BC1与平面ABCD所成的角为45连接AC1,因为A1B1平面BB1C1C,BC1平面BB1C1C,则A1B1BC1,因为B1CBC1,A1B1B1CB1,所以BC1平面A1B1C,平面A1B1C,所以BC1CA1,故B正确;又AC1连接A1C1,设A1C1B1D1O,连接BO,因为BB1平面A1B1C1D1,C1O平面A1B1C1D1,则C1OB1B,因为C1OB1D1,B1D1B1BB1,所以C1O平面BB1D1D,所以C1BO为直线BC1与平面BB1D1D所成的角,C1O12sinCBO,设正方体棱长为1,则C1O,BC12,1BC122所以,直线BC1与平面BB1D1D所成的角为30,故C错误;因为C1C平面ABCD,所以C1BC为直线BC1与平面ABCD所成的角,易得C1BC45,故D正确.故选:ABD10.

已知函数f(x)x3x1,则(

)A.

f(x)有两个极值点C.

点(0,1)是曲线yf(x)的对称中心【答案】AC【解析】【分析】利用极值点的定义可判断A,结合f(x)的单调性、极值可判断B,利用平移可判断C;利用导数的几何意义判断D.【详解】由题,fx3x1,令fx0得x2B.

f(x)有三个零点D.

直线y2x是曲线yf(x)的切线33或x,333令f(x)0得x33,33333所以f(x)在(,)上单调递减,在(,),(,)上单调递增,3333所以x3是极值点,故A正确;3因f(323323)10,f()10,f250,39393fx,所以,函数在上有一个零点,3当x3330fx,+时,fxf,即函数在上无零点,333综上所述,函数f(x)有一个零点,故B错误;令h(x)x3x,该函数的定义域为R,hxxxx3xhx,则h(x)是奇函数,(0,0)是h(x)的对称中心,将h(x)的图象向上移动一个单位得到f(x)的图象,所以点(0,1)是曲线yf(x)的对称中心,故C正确;令fx3x12,可得x1,又f(1)f11,23当切点为(1,1)时,切线方程为y2x1,当切点为(1,1)时,切线方程为y2x3,故D错误.故选:AC.11.

已知O为坐标原点,点A(1,1)在抛物线C:x22py(p0)上,过点B(0,1)的直线交C于P,Q两点,则(

)A. C的准线为y1C.

OPOQ|OA【答案】BCD【解析】【分析】求出抛物线方程可判断A,联立AB与抛物线的方程求交点可判断B,利用距离公式及弦长公式可判断C、D.【详解】将点A的代入抛物线方程得12p,所以抛物线方程为x2y,故准线方程为y误;2B.

直线AB与C相切D.

|BP||BQ||BA|21,A错4kAB联立1(1)2,所以直线AB的方程为y2x1,10y2x1,可得x22x10,解得x1,故B正确;2xy设过B的直线为l,若直线l与y轴重合,则直线l与抛物线C只有一个交点,所以,直线l的斜率存在,设其方程为ykx1,P(x1,y1),Q(x2,y2),联立ykx1,得x2kx10,2xyΔk2402所以x1x2k,所以k2或k2,y1y2(x1x2)1,xx112又|OP|x12y1222y1y12,|OQ|x2y22,y2y2所以|OP||OQ|y1y2(1y1)(1y2)kx1kx2|k|2|OA|2,故C正确;因为|BP|1k2|x1|,|BQ|1k2|x2|,所以|BP||BQ|(1k)|x1x2|1k5,而|BA|25,故D正确.故选:BCD2212.

已知函数f(x)及其导函数函数,则(

)A.

f(0)0【答案】BC【解析】3g(x)f(x)f,若2x,g(2x)均为偶f(x)的定义域均为R,记2B.

g102C.

f(1)f(4)D.

g(1)g(2)【分析】转化题设条件为函数的对称性,结合原函数与导函数图象的关系,根据函数的性质逐项判断即可得解.3f【详解】因为2x,g(2x)均为偶函数,2所以f332xf2x即2233fxfx,g(2x)g(2x),22所以f3xfx,g(4x)g(x),则f(1)f(4),故C正确;函数f(x),g(x)的图象分别关于直线x3,x2对称,2又g(x)f(x),且函数f(x)可导,所以g30,g3xgx,2所以g(4x)g(x)g3x,所以g(x2)g(x1)gx,所以g13g0,g1g1g2,故B正确,D错误;22若函数f(x)满足题设条件,则函数f(x)C(C为常数)也满足题设条件,所以无法确定f(x)的函数值,故A错误.故选:BC.【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是转化题干条件为抽象函数的性质,准确把握原函数与导函数图象间的关系,准确把握函数的性质(必要时结合图象)即可得解.三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.

1y826.(xy)的展开式中xy的系数为________________(用数字作答)x【答案】-28【解析】【分析】1y8y88xyxyxy可化为,结合二项式展开式的通项公式求解.xxyy8881xy=xyxy【详解】因为,xx所以1y8y53562626xyCxyC8xy28x2y6,的展开式中含的项为xy8xxy81xy的展开式中x2y6的系数为-28x故答案为:-2814.

写出与圆x2y21和(x3)2(y4)216都相切的一条直线的方程________________.【答案】y【解析】35725x或yx或x1242444【分析】先判断两圆位置关系,分情况讨论即可.【详解】圆x2y21的圆心为O0,0,半径为1,圆(x3)2(y4)216的圆心O1为(3,4),半径为4,两圆圆心距为32425,等于两圆半径之和,故两圆外切,如图,当切线为l时,因为kOO1433,所以kl,设方程为yxt(t0)4431355,所以l的方程为yx,444O到l的距离d|t|9116,解得t当切线为m时,设直线方程为kxyp0,其中p0,k0,p71k7251k224x由题意,解得,y24243k4p4p251k224当切线为n时,易知切线方程为x1,故答案为:y35725x或yx或x1.24244415.

若曲线y(xa)ex有两条过坐标原点的切线,则a的取值范围是________________.【答案】,40,【解析】【分析】设出切点横坐标x0,利用导数的几何意义求得切线方程,根据切线经过原点得到关于x0的方程,根据此方程应有两个不同的实数根,求得a的取值范围.【详解】∵y(xa)e,∴y(x1a)ex,设切点为x0,y0,则y0x0ae0,切线斜率kx01ae0,xxx切线方程为:yx0aex0x01aex0xx0,x0∵切线过原点,∴x0ae整理得:x0ax0a0,2x01aex0x0,∵切线有两条,∴a24a0,解得a<-4或a0,∴a的取值范围是,40,,故答案为:,40,x2y2116.

已知椭圆C:221(ab0),C的上顶点为A,两个焦点为F1,F2,离心率为2.过F1且垂ab直于AF2的直线与C交于D,E两点,|DE|6,则VADE的周长是________________.【答案】13【解析】x2y2【分析】利用离心率得到椭圆的方程为221,即3x24y212c20,根据离心率得到直线4c3cAF2的斜率,进而利用直线的垂直关系得到直线DE的斜率,写出直线DE的方程:x3yc,代入椭圆方程3x24y212c20,整理化简得到:13y263cy9c20,利用弦长公式求得c13,得813,根据对称性将VADE的周长转化为△F2DE的周长,利用椭圆的定义得到周长为4a13.4c1【详解】∵椭圆的离心率为e,∴a2c,∴b2a2c23c2,∴椭圆的方程为a2a2cx2y221,即3x24y212c20,不妨设左焦点为F1,右焦点为F2,如图所示,∵24c3cAF2a,OF2c,a2c,∴AF2O3,∴△AF1F2为正三角形,∵过F1且垂直于AF2的直线与C交于D,E两点,DE为线段AF2的垂直平分线,∴直线DE的斜率为的方程:x3,斜率倒数为3, 直线DE33yc,代入椭圆方程3x24y212c20,整理化简得到:13y263cy9c20,判别式63c∴DE1∴

c24139c26216c2,23y1y22Δc2646,13131313, 得a2c,

84∵DE为线段AF2的垂直平分线,根据对称性,ADDF2,AEEF2,∴VADE的周长等于△F2DE的周长,利用椭圆的定义得到△F2DE周长为DF2EF2DEDF2EF2DF1EF1DF1DF2EF1EF22a2a4a13.故答案为:13.

四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.Sn1Sa1,a17.

记n为数列n的前n项和,已知1是公差为的等差数列.3an(1)求an的通项公式;1112.(2)证明:a1a2an【答案】(1)annn12 (2)见解析【解析】【分析】(1)利用等差数列的通项公式求得Sn1n2n2an,利用和与项的关1n1,得到Snan333ann1n2ann1an1系得到当n2时,anSnSn1,进而得:,利用累乘法求得33an1n1annn1nn1,检验对于n1也成立,得到an的通项公式an;22111121,进而证得.a1a2ann1(2)由(1)的结论,利用裂项求和法得到【小问1详解】∵a11,∴S1a11,∴S11,a1又∵Sn1是公差为的等差数列,3anSn1n2n2an,1n1∴,∴Snan333∴当n2时,Sn1∴anSnSn1n1an1,333n2ann1an1,整理得:n1ann1an1,即ann1,an1n1aaa2a3n1na1a2an2an1∴ana134nn1nn1,112n2n12显然对于n1也成立,∴an的通项公式an【小问2详解】12112,

annn1nn1nn1;211111111121212∴a1a2annn1n122318.

记VABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知(1)若CcosAsin2B.1sinA1cos2B2,求B;3a2b2(2)求的最小值.c2【答案】(1)π;

6(2)425.【解析】【分析】(1)根据二倍角公式以及两角差的余弦公式可将cosAsin2B化成1sinA1cos2BcosABsinB,再结合0Bπ,即可求出;2ππa2b2(2)由(1)知,CB,A2B,再利用正弦定理以及二倍角公式将化成222c4cos2B25,然后利用基本不等式即可解出.2cosB【小问1详解】因为cosAsin2B2sinBcosBsinB,即21sinA1cos2B2cosBcosBsinBcosAcosBsinAsinBcosABcosC而0B1,2ππ,所以B;62【小问2详解】由(1)知,sinBcosC0,所以ππCπ,0B,22而sinBcosCsinCπ,2所以CππB,即有A2B.22a2b2sin2Asin2Bcos22B1cos2B所以22csinCcos2B2cos2B11cos2Bcos2B224cos2B25285425.2cosBa2b22当且仅当cosB时取等号,所以的最小值为425.2c219.

如图,直三棱柱ABCA1B1C1的体积为4,VA1BC的面积为22.(1)求A到平面A1BC的距离;(2)设D为AC1的中点,AA1AB,平面A1BC平面ABB1A1,求二面角ABDC的正弦值.【答案】(1)2

(2)32【解析】【分析】(1)由等体积法运算即可得解;(2)由面面垂直的性质及判定可得BC平面ABB1A1,建立空间直角坐标系,利用空间向量法即可得解.【小问1详解】在直三棱柱ABCA1B1C1中,设点A到平面A1BC的距离为h,则VAABC1122114SVA1BChhVA1ABCSVABCA1AVABCA1B1C1,33333解得h2,所以点A到平面A1BC的距离为2;【小问2详解】取A1B的中点E,连接AE,如图,因为AA1AB,所以AEA1B,又平面A1BC平面ABB1A1,平面A1BC平面ABB1A1A1B,且AE平面ABB1A1,所以AE⊥平面A1BC,在直三棱柱ABCA1B1C1中,BB1平面ABC,由BC平面A1BC,BC平面ABC可得AEBC,BB1BC,又AE,BB1平面ABB1A1且相交,所以BC平面ABB1A1,所以BC,BA,BB1两两垂直,以B为原点,建立空间直角坐标系,如图,由(1)得AE2,所以AA1AB2,A1B22,所以BC2,则A0,2,0,A10,2,2,B0,0,0,C2,0,0,所以AC1的中点D1,1,1,则BD1,1,1,BA0,2,0,BC2,0,0,mBDxyz0设平面ABD的一个法向量mx,y,z,则,mBA2y0可取m1,0,1,mBDabc0设平面BDC的一个法向量na,b,c,则,mBC2a0r可取n0,1,1,mn11cosm,n则,222mn31.所以二面角ABDC的正弦值为122220.

一医疗团队为研究某地的一种地方性疾病与当地居民的卫生习惯(卫生习惯分为良好和不够良好两类)的关系,在已患该疾病的病例中随机调查了100例(称为病例组),同时在未患该疾病的人群中随机调查了100人(称为对照组),得到如下数据:不够良好病例组对照组4010良好6090(1)能否有99%的把握认为患该疾病群体与未患该疾病群体的卫生习惯有差异?(2)从该地的人群中任选一人,A表示事件“选到的人卫生习惯不够良好”,B表示事件“选到的人患有该疾病”.为R.(ⅰ)证明:RP(B|A)P(B|A)与的比值是卫生习惯不够良好对患该疾病风险程度的一项度量指标,记该指标P(B|A)P(B|A)P(A|B)P(A|B);P(A|B)P(A|B)(ⅱ)利用该调查数据,给出P(A|B),P(A|B)的估计值,并利用(ⅰ)的结果给出R的估计值.n(adbc)2附K,(ab)(cd)(ac)(bd)2PK2kk0.0503.8410.0106.6350.00110.828【答案】(1)答案见解析

(2)(i)证明见解析;(ii)R6;【解析】【分析】(1)由所给数据结合公式求出K2的值,将其与临界值比较大小,由此确定是否有99%的把握认为患该疾病群体与未黄该疾病群体的卫生习惯有差异;(2)(i)

根据定义结合条件概率公式即可完成证明;(ii)根据(i)结合已知数据求R.【小问1详解】n(adbc)2200(40906010)2=24,由已知K(ab)(cd)(ac)(bd)501501001002又P(K26.635)=0.01,246.635,所以有99%的把握认为患该疾病群体与未患该疾病群体的卫生习惯有差异.【小问2详解】(i)因为RP(B|A)P(B|A)P(AB)P(A)P(AB)P(A)=,P(B|A)P(B|A)P(A)P(AB)P(A)P(AB)所以RP(AB)P(B)P(AB)P(B)P(B)P(AB)P(B)P(AB)P(A|B)P(A|B),P(A|B)P(A|B)所以R(ii)

4010,P(A|B),1001006090又P(A|B),P(A|B),100100由已知P(A|B)所以RP(A|B)P(A|B)=6P(A|B)P(A|B)22xy21.

已知点A(2,1)在双曲线C:221(a1)上,直线l交C于P,Q两点,直线AP,AQ的斜率aa1之和为0.(1)求l的斜率;(2)若tanPAQ22,求△PAQ的面积.【答案】(1)1;

(2)162.9【解析】【分析】(1)由点A(2,1)在双曲线上可求出a,易知直线l的斜率存在,设l:ykxm,Px1,y1,Qx2,y2,再根据kAPkAQ0,即可解出l的斜率;(2)根据直线AP,AQ的斜率之和为0可知直线AP,AQ的倾斜角互补,再根据tanPAQ22即可求出直线AP,AQ的斜率,再分别联立直线AP,AQ与双曲线方程求出点P,Q的坐标,即可得到直线PQ的方程以及PQ的长,由点到直线的距离公式求出点A到直线PQ的距离,即可得出△PAQ的面积.【小问1详解】2241xy1,解得a22,即双曲线因为点A(2,1)在双曲线C:221(a1)上,所以22aa1aa1x2C:y212易知直线l的斜率存在,设l:ykxm,Px1,y1,Qx2,y2,ykxm22212kx4mkx2m20,联立x2可得,2y124mk2m22222222Δ16mk42m22k10m12k0所以,x1x22,,x1x222k12k1且k2.2所以由kAPkAQ0可得,y21y110,x22x12即x12kx2m1x22kx1m10,即2kx1x2m12kx1x24m10,2m224mkm12k所以2k24m10,22k12k1化简得,8k4k44mk10,即k12k1m0,2所以k1或m12k,当m12k时,直线l:ykxmkx21过点A2,1,与题意不符,舍去,故k1.【小问2详解】不妨设直线PA,AQ的倾斜角为,由(1)知,x1x22m20,当P,Q均在双曲线左支时,PAQ2,所以tan222,即2tan2tan20,解得tan2,因为kAPkAQ0,所以π,22(负值舍去)2此时PA与双曲线的渐近线平行,与双曲线左支无交点,舍去;当P,Q均在双曲线右支时,因为tanPAQ22,所以tan22,即tan222,即2tan2tan20,解得tan于是,直线PA:y,2(负值舍去)2x21,直线AQ:y2x21,y2x2132联立x2可得,x222y12因为方程有一个根为2,所以xP24x10420,1042y425,P,33同理可得,xQ1042y425,Q.33所以PQ:xy5160,PQ,3321d253点A到直线PQ的距离22,3故△PAQ的面积为11622162.233922.

已知函数f(x)exax和g(x)axlnx有相同的最小值.(1)求a;(2)证明:存在直线yb,其与两条曲线yf(x)和yg(x)共有三个不同的交点,并且从左到右的三个交点的横坐标成等差数列.【答案】(1)a1

(2)见解析【解析】【分析】(1)根据导数可得函数的单调性,从而可得相应的最小值,根据最小值相等可求a.注意分类讨论.(2)根据(1)可得当b1时,exxb的解的个数、xlnxb的解的个数均为2,构建新函数h(x)exlnx2x,利用导数可得该函数只有一个零点且可得fx,gx的大小关系,根据存在直线yb与曲线yfx、ygx有三个不同的交点可得b的取值,再根据两类方程的根的关系可证明三根成等差数列.【小问1详解】f(x)exax的定义域为R,而f(x)exa,若a0,则f(x)0,此时f(x)无最小值,故a0.g(x)axlnx的定义域为0,,而g(x)a1ax1.xx当xlna时,f(x)0,故f(x)在,lna上为减函数,当xlna时,f(x)0,故f(x)在lna,上为增函数,故f(x)minflnaaalna.当0x11时,g(x)0,故g(x)在0,上为减函数,aa当x11时,g(x)0,故g(x)在,上为增函数,aa11g(x)g1ln.故minaa因为f(x)exax和g(x)axlnx有相同的最小值,故1ln1a1aalna,整理得到lna,其中a0,a1a21a21a10,lna,a0,则ga设ga22aa1a1a1a故ga为0,上的减函数,而g10,故ga0的唯一解为a1,故综上,a1.【小问2详解】由(1)可得f(x)exx和g(x)xlnx的最小值为1ln11ln1.当b1时,考虑exxb的解的个数、xlnxb的解的个数.设Sxexb,Sxe1,xx1alna的解为a1.1a11当x0时,Sx0,当x0时,Sx0,故Sx在,0上为减函数,在0,上为增函数,所以SxminS01b0,而Sbebb0,Sbeb2b,b设ube2b,其中b1,则ube20,故ub在1,上为增函数,故ubu1e20,故Sb0,故Sxexb有两个不同的零点,即exxb的解的个数为2.x设Txxlnxb,Txx1,x当0x1时,Tx0,当x1时,Tx0,故Tx在0,1上为减函数,在1,上为增函数,所以TxminT11b0,而Teebb0,Tebeb2b0,Txxlnxb有两个不同的零点即xlnxb的解的个数为2.当b1,由(1)讨论可得xlnxb、exxb仅有一个解,当b1时,由(1)讨论可得xlnxb、exxb均无根,故若存在直线yb与曲线yfx、ygx有三个不同的交点,则b1.设h(x)exlnx2x,其中x0,故h(x)e设sxex1,x0,则sxe10,xx12,xx故sx在0,上为增函数,故s所以h(x)xxs00即exx1,11210,所以h(x)在0,上为增函数,x11223而h(1)e20,h(3)ee33e330,eee故hx在0,上有且只有一个零点x0,1x01且:3e当0xx0时,hx0即exxxlnx即fxgx,当xx0时,hx0即exxxlnx即fxgx,因此若存在直线yb与曲线yfx、ygx有三个不同的交点,故bfx0gx01,此时exxb有两个不同的根x1,x0(x10x0),此时xlnxb有两个不同的根x0,x4(0x01x4),xx故e1x1b,e0x0b,x4lnx4b0,x0lnx0b0xb所以x4blnx4即e4x4即ex4bx4bb0,故x4b为方程exxb的解,同理x0b也为方程exxb的解又e1x1b可化为e1x1b即x1lnx1b0即x1blnx1bb0,xx故x1b为方程xlnxb的解,同理x0b也为方程xlnxb的解,所以x1,x0x0b,x4b,而b1,故x0x4b即x1x42x0.xxb01【点睛】思路点睛:函数的最值问题,往往需要利用导数讨论函数的单调性,此时注意对参数的分类讨论,而不同方程的根的性质,注意利用方程的特征找到两类根之间的关系.


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