2023年广东省广州市高考数学模拟试卷及答案解析
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
2023年广东省广州市高考数学模拟试卷
一、单项选择题: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.(5分)已知集合A={x|x<1},B={x|x(x﹣2)<0},则A∪B=()
A.(0,1)B.(1,2)C.(﹣∞,2)D.(0,+∞)2.(5分)已知复数z满足zi=3+4i,其中i为虚数单位,则|z|=()
A.3B.4C.5D.6
3.(5分)已知点A(0,1),B(2,3),向量=(﹣3,1),则向量=()A.(1,﹣2)B.(﹣1,2)C.(1,﹣3)D.(﹣1,3)4.(5分)广州市卫健委为了解防疫期间志愿者的服务时长(单位:小时),对参加过防疫的志愿者随机抽样调查,将样本中个体的服务时长进行整理,得到如图所示的频率分布直方图.据此估计,7.2万名参加过防疫的志愿者中服务时长超过32小时的约有()
A.3.3万人B.3.4万人C.3.8万人D.3.9万人5.(5分)已知一个球的表面积在数值上是它的体积的倍,则这个球的半径是()A.2B.C.3D.
6.(5分)若x=是函数f(x)=cosωx(ω≠0)图象的对称轴,则f(x)的最小正周期的最大值是()
A.πB.2πC.D.
7.(5分)已知a>0,若过点(a,b)可以作曲线y=x3的三条切线,则()
A.b<0B.0<b<a3C.b>a3D.b(b﹣a3)=0 8.(5分)过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F作直线l,交抛物线于A,B两点,若|FA|=3|FB|,则直线l的倾斜角等于()
A.30°或150°B.45°或135°C.60°或120°D.与p值有关
二、多项选择题: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。
(多选)9.(5分)如图,在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,E为AB的中点,则下列条件中,能使直线EF∥平面ACD1的有()
A.F为AA1的中点B.F为BB1的中点
C.F为CC1的中点D.F为A1D1的中点
(多选)10.(5分)已知随机变量X服从正态分布N(0,1),f(x)=P(X≤x),若x>0,则()
A.f(﹣x)=1﹣f(x)
B.f(2x)=2f(x)
C.f(x)在(0,+∞)上是增函数
D.P(|X|≤x)=2f(x)﹣1
(多选)11.(5分)已知(2﹣x)8=a0+a1x+a2x2+…+a8x8,则()
A.a0=28B.a1+a2+…+a8=1
C.|a1|+|a2|+|a3|+…+|a8|=38D.a1+2a2+3a3+…+8a8=﹣8
(多选)12.(5分)P是直线y=2上的一个动点,过点P作圆x2+y2=1的两条切线,A,B为切点,则()
A.弦长|AB|的最小值为
B.存在点P,使得∠APB=90°
C.直线AB经过一个定点
D.线段AB的中点在一个定圆上
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.(5分)已知tanα=3,则cos2α=.
14.(5分)已知0<x<1,则的最小值为.
15.(5分)已知函数f(x)=ln(e x+1)﹣kx是偶函数,则k=.
16.(5分)祖暅是我国南北朝时期伟大的科学家,他于5世纪末提出了“幂势既同,则积不容异”的体积计算原理,即“夹在两个平行平面之间的两个几何体,被平行于这两个平面的任意平面所截,如果截得的两个截面的面积总相等,那么这两个几何体的体积相等”.现已知直线y=±2与双曲线x2﹣y2=1及其渐近线围成的平面图形G如图所示.若将图形G被直线y=t(﹣2≤t≤2)所截得的两条线段绕y轴旋转一周,则形成的旋转面的面积S=;若将图形G绕y轴旋转一周,则形成的旋转体的体积V=.
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。
17.(10分)已知数列{a n}的前n项和S n=2a n﹣3.
(1)求数列{a n}的通项公式;
(2)若,求满足条件的最大整数n.
18.(12分)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知a+c=2b cos A.(1)证明:B=2A;
(2)当a=4,b=6时,求△ABC的面积S.
19.(12分)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为正方形,侧面PAD是正三角形,M是侧棱PD的中点,且AM⊥平面PCD.
(1)求证:平面PAD⊥平面ABCD;
(2)求AM与平面PBC所成角的正弦值.
20.(12分)2022年北京冬奥会后,由一名高山滑雪运动员甲组成的专业队,与两名高山滑
雪爱好者乙、丙组成的业余队进行友谊比赛,约定赛制如下:业余队中的两名队员轮流与甲进行比赛,若甲连续赢两场,则专业队获胜;若甲连续输两场,则业余队获胜;若比赛三场还没有决出胜负,则视为平局,比赛结束.
已知各场比赛相互独立,每场比赛都分出胜负,且甲与乙比赛,乙赢的概率为;甲与丙比赛,丙赢的概率为p,其中<p<.
(1)若第一场比赛,业余队可以安排乙与甲进行比赛,也可以安排丙与甲进行比赛,请分别计算两种安排下业余队获胜的概率;若以获胜概率大为最优决策,问:业余队第一场应该安排乙还是丙与甲进行比赛?
(2)为了激励专业队和业余队,赛事组织规定:比赛结束时,胜队获奖金3万元,负队获奖金1.5万元;若平局,两队各获奖金1.8万元.
在比赛前,已知业余队采用了(1)中的最优决策与甲进行比赛,设赛事组织预备支付的奖金金额共计X万元,求X的数学期望E(X)的取值范围.
21.(12分)已知椭圆E:=1(a>b>0)经过点M(1,),且焦距|F1F2|=2,线段AB,CD分别是它的长轴和短轴.
(1)求椭圆E的方程;
(2)若N(s,t)是平面上的动点,从下面两个条件中选一个,证明:直线PQ经过定点.
①s=1,t≠±,直线NA,NB与椭圆E的另一交点分别为P,Q;
②t=2,s∈R,直线NC,ND与椭圆E的另一交点分别为P,Q.
22.(12分)设函数f(x)=xe x﹣ax2﹣2ax+2a2﹣a,其中a∈R.
(1)讨论f(x)的单调性;
(2)当f(x)存在小于零的极小值时,若x1,x2∈(0,),且f(sin x1)<f(x1cos x2),证明:x1>x2.
2023年广东省广州市高考数学模拟试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题: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.(5分)已知集合A={x|x<1},B={x|x(x﹣2)<0},则A∪B=()
A.(0,1)B.(1,2)C.(﹣∞,2)D.(0,+∞)
【解答】解:∵A={x|x<1},
B={x|x(x﹣2)<0}=(0,2),
∴A∪B=(﹣∞,2),
故选:C.
2.(5分)已知复数z满足zi=3+4i,其中i为虚数单位,则|z|=()
A.3B.4C.5D.6
【解答】解:∵zi=3+4i,
∴z===4−3i,
∴|z|==5,
故选:C.
3.(5分)已知点A(0,1),B(2,3),向量=(﹣3,1),则向量=()A.(1,﹣2)B.(﹣1,2)C.(1,﹣3)D.(﹣1,3)
【解答】解:∵A(0,1),B(2,3),
∴,
∴=(﹣1,3).
故选:D.
4.(5分)广州市卫健委为了解防疫期间志愿者的服务时长(单位:小时),对参加过防疫的志愿者随机抽样调查,将样本中个体的服务时长进行整理,得到如图所示的频率分布直方图.据此估计,7.2万名参加过防疫的志愿者中服务时长超过32小时的约有()
A.3.3万人B.3.4万人C.3.8万人D.3.9万人
【解答】解:依题意样本中服务时长超过32小时的个体频率为1﹣4×(0.005+0.04+0.09)=0.46,
由样本估计总体,可得总体中服务时长超过32小时的个体数为7.2×0.46=3.312≈3.3(万人),
故选:A.
5.(5分)已知一个球的表面积在数值上是它的体积的倍,则这个球的半径是()A.2B.C.3D.
【解答】解:设球的半径为R,则根据球的表面积公式和体积公式,
可得,,化简得.
故选:D.
6.(5分)若x=是函数f(x)=cosωx(ω≠0)图象的对称轴,则f(x)的最小正周期的最大值是()
A.πB.2πC.D.
【解答】解:若x=是函数f(x)=cosωx(ω≠0)图象的对称轴,
则cos=±1,∴=kπ,k∈Z,
即ω=2k,k∈Z,∴ω的最小值为2,
故f(x)的最小正周期的最大值为=π,
故选:A.
7.(5分)已知a>0,若过点(a,b)可以作曲线y=x3的三条切线,则()
A.b<0B.0<b<a3C.b>a3D.b(b﹣a3)=0
【解答】解:由y=x3,得y′=3x2,设切点为(t,t3),
则过切点的切线方程为y﹣t3=3t2(x﹣t),
把点(a,b)代入,可得b﹣t3=3t2(a﹣t),
则2t3﹣3at2+b=0,
令g(t)=2t3﹣3at2+b,则g′(t)=6t2﹣6at,
∵a>0,∴当t∈(﹣∞,0)∪(a,+∞)时,g′(t)>0,g(t)在(﹣∞,0),(a,+∞)上单调递增;
当t∈(0,a)时,g′(t)<0,g(t)在(0,a)上单调递减.
∴函数g(t)取得极大值g(0)=b,函数g(t)取得极小值g(a)=b﹣a3.
要使过点(a,b)可以作曲线y=x3的三条切线,则,可得0<b<a3.
故选:B.
8.(5分)过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F作直线l,交抛物线于A,B两点,若|FA|=3|FB|,则直线l的倾斜角等于()
A.30°或150°B.45°或135°C.60°或120°D.与p值有关
【解答】解:当A在x轴上方时,设抛物线准线交x轴于F′,分别过A,B作准线的垂线,垂足为A′,B′,
直线l交准线于C,如图所示:
则|AA′|=|AF|,|BB′|=|BF|,|AF|=3|BF|,
所以|AN|=2|BF|,|AB|=4|BF|,cos∠NAB=,∠NAB=60°,
此时直线l的斜率为,倾斜角为60°,
当A点在x轴下方时,由对称性可得直线l的斜率为﹣,倾斜角为120°,
直线l的倾斜角等于60°或120°.
故选:C.
二、多项选择题: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。
(多选)9.(5分)如图,在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,E为AB的中点,则下列条件中,能使直线EF∥平面ACD1的有()
A.F为AA1的中点B.F为BB1的中点
C.F为CC1的中点D.F为A1D1的中点
【解答】解:如图,M,G,H,I,J分别是棱BC,CC1,D1A1,A1A的中点,易证E与M,G,H,I,J共面,
由EM∥AC,AC⊂平面ACD1,EM⊄平面ACD1,则EM∥平面ACD1,
同理EJ∥平面ACD1,而EM,EJ是平面EMGHIJ内相交直线,
则得平面EMGHIJ∥平面ACD,EF∥平面ACD1,则F∈平面MGHIJ,
观察各选项,ACD满足,
故选:ACD.
(多选)10.(5分)已知随机变量X服从正态分布N(0,1),f(x)=P(X≤x),若x>0,则()
A.f(﹣x)=1﹣f(x)
B.f(2x)=2f(x)
C.f(x)在(0,+∞)上是增函数
D.P(|X|≤x)=2f(x)﹣1
【解答】解:∵f(x)=P(X≤x),
∴根据正态曲线的对称性可得,f(﹣x)=P(X>x)=1﹣f(x),故A正确,
f(2x)=P(X≤2x),2f(x)=2P(X≤x),故B错误,
∵随机变量X服从正态分布N(0,1),
∴正态曲线关于直线x=0对称,f(x)在(0,+∞)上是增函数,故C正确,
P(|X|≤x)=P(﹣x≤X≤x)=1﹣2f(﹣x)=1﹣2[1﹣f(x)]=2f(x)﹣1,故D正确.故选:ACD.
(多选)11.(5分)已知(2﹣x)8=a0+a1x+a2x2+…+a8x8,则()
A.a0=28B.a1+a2+…+a8=1
C.|a1|+|a2|+|a3|+…+|a8|=38D.a1+2a2+3a3+…+8a8=﹣8
【解答】解:取x=0,可得a0=28,故A正确;
即x=1,可得a1+a2+…+a8=1﹣28,故B不正确;
取x=﹣1,可得|a1|+|a2|+|a3|+…+|a8|=38﹣28,故C不正确;
对已知等式两边对x求导数可得﹣8(2﹣x)7=a1+2a2x+…+8a8x7,
取x=1,可得a1+2a2+3a3+…+8a8=﹣8,故D正确.
故选:AD.
(多选)12.(5分)P是直线y=2上的一个动点,过点P作圆x2+y2=1的两条切线,A,B为切点,则()
A.弦长|AB|的最小值为
B.存在点P,使得∠APB=90°
C.直线AB经过一个定点
D.线段AB的中点在一个定圆上
【解答】解:依题意|OP|2=|AP|2+|AO|2,即|OP|2=|AP|2+1,设AB⋂OP=C,则C为AB 的中点,且OP⊥AB,
所以,所以,
,又|OP|∈[2,+∞),
所以,,所以,
(∠APB)max=60°,故A正确,B不正确;
设P(t,2),则,所以以OP为直径的圆的方程为
,
则,即tx+2y=1,
所以直线AB的方程为tx+2y=1,所以直线AB过定点,故C正确;
又OC⊥MC,,所以AB的中点C在以OM为直径的圆上,故D正确;
故选:ACD.
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.(5分)已知tanα=3,则cos2α=﹣.
【解答】解:∵tanα=3,则cos2α===﹣,
故答案为:﹣.
14.(5分)已知0<x<1,则的最小值为9.
【解答】解:∵0<x<1,∴0<1﹣x<1,
则y==()[x+(1﹣x)]=1+4++≥5+2=9,
当且仅当=,即x=时,取等号,
故y=的最小值为9,
故答案为:9.
15.(5分)已知函数f(x)=ln(e x+1)﹣kx是偶函数,则k=.【解答】解:∵f(x)是偶函数,
∴f(﹣1)=f(1),
得ln(e﹣1+1)+k=ln(e+1)﹣k,
得2k=ln(e+1)﹣ln()=ln(e+1)﹣ln(e+1)+lne=1,
得k=,
故答案为:.
16.(5分)祖暅是我国南北朝时期伟大的科学家,他于5世纪末提出了“幂势既同,则积不容异”的体积计算原理,即“夹在两个平行平面之间的两个几何体,被平行于这两个平面的任意平面所截,如果截得的两个截面的面积总相等,那么这两个几何体的体积相等”.现已知直线y=±2与双曲线x2﹣y2=1及其渐近线围成的平面图形G如图所示.若将图形G被直线y=t(﹣2≤t≤2)所截得的两条线段绕y轴旋转一周,则形成的旋转面的面积S=π;若将图形G绕y轴旋转一周,则形成的旋转体的体积V=4π.
【解答】解:如图所示,双曲线x2﹣y2=1,其中一条渐近线方程为y=x,
由直线y=t,其中﹣2≤t≤2,
联立方程组,解得A(t,t),
联立方程组,解得,
所以截面圆环的面积为,即旋转面的面积为π,
根据“幂势既同,则积不容异”,
可得该几何体的体积与底面面积为π,高为4的圆柱的体积相同,
所以该几何体的体积为V=π×4=4π.
故答案为:π;4π.
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。
17.(10分)已知数列{a n}的前n项和S n=2a n﹣3.
(1)求数列{a n}的通项公式;
(2)若,求满足条件的最大整数n.
【解答】解:(1)由题意,当n=1时,a1=S1=2a1﹣3,解得a1=3,
当n≥2时,由S n=2a n﹣3,得S n﹣1=2a n﹣1﹣3(n≥2),
两式相减得a n=S n﹣S n﹣1=2a n﹣2a n﹣1,即a n=2a n﹣1(n≥2),
所以{a n}是以3为首项,以2为公比的等比数列,
所以a n=3•2n﹣1(n∈N*);
(2)由(1)可知=×,
故++•••+=(1++•••+)=(2﹣),
令(2﹣)<,得()n﹣1>,即2n<40,又n∈N*,25=32,26=64,所以满足条件的最大整数n为5.
18.(12分)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知a+c=2b cos A.(1)证明:B=2A;
(2)当a=4,b=6时,求△ABC的面积S.
【解答】(1)证明:由正弦定理:,
所以对于a+c=2b cos A,
有sin C+sin A=2sin B cos A,
∴sin(A+B)=2sin B cos A﹣sin A
整理得:sin A cos B﹣sin B cos A=﹣sin A,
所以,sin(A﹣B)=sin(﹣A),
因为A,B,C为△ABC的三个角,
所以A﹣B=﹣A,得B=2A.
(2)解:由(1)及题意可得:
,
∴,
∵π>A>0,sin A≠0,
∴,
∴,
则,
所以△ABC的面积为.
19.(12分)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为正方形,侧面PAD是正三角形,M是侧棱PD的中点,且AM⊥平面PCD.
(1)求证:平面PAD⊥平面ABCD;
(2)求AM与平面PBC所成角的正弦值.
【解答】(1)证明:因为AM⊥平面PCD,
所以AM⊥CD,
又底面ABCD为正方形,
所以AD⊥CD,又AD⋂AM=A,
所以CD⊥平面PAD,又CD⊂平面ABCD,
所以平面PAD⊥平面ABCD;
(2)解:取AD的中点O,连接PO,则PO⊥平面ABCD,
则以O为原点,建立如图所示空间直角坐标系:
设AB=2,则
,
所以,
设平面PBC的一个法向量为,
则,
令,则,x=0,则,
设AM与平面PBC所成角θ,
所以.
20.(12分)2022年北京冬奥会后,由一名高山滑雪运动员甲组成的专业队,与两名高山滑雪爱好者乙、丙组成的业余队进行友谊比赛,约定赛制如下:业余队中的两名队员轮流与甲进行比赛,若甲连续赢两场,则专业队获胜;若甲连续输两场,则业余队获胜;若比赛三场还没有决出胜负,则视为平局,比赛结束.
已知各场比赛相互独立,每场比赛都分出胜负,且甲与乙比赛,乙赢的概率为;甲与丙比赛,丙赢的概率为p,其中<p<.
(1)若第一场比赛,业余队可以安排乙与甲进行比赛,也可以安排丙与甲进行比赛,请分别计算两种安排下业余队获胜的概率;若以获胜概率大为最优决策,问:业余队第一场应该安排乙还是丙与甲进行比赛?
(2)为了激励专业队和业余队,赛事组织规定:比赛结束时,胜队获奖金3万元,负队获奖金1.5万元;若平局,两队各获奖金1.8万元.
在比赛前,已知业余队采用了(1)中的最优决策与甲进行比赛,设赛事组织预备支付的奖金金额共计X万元,求X的数学期望E(X)的取值范围.
【解答】解:(1)第一场比赛,业余队安排乙与甲进行比赛,业余队获胜的概率为:
,
第一场比赛,业余队安排丙与甲进行比赛,业余队获胜的概率为:
,
因为,
所以,
所以P1>P2,
所以,业余队第一场应该安排乙与甲进行比赛;
(2)由已知X=4.5万元或X=3.6万元.
由(1)知,业余队最优决策是第一场应该安排乙与甲进行比赛,
此时,业余队获胜的概率为,
专业队获胜的概率为,
所以,非平局的概率为,
平局的概率为,
X的分布列为:
X 4.5 3.6
P﹣p+p
X的数学期望为(万元),而,
所以E(x)的取值范围为:(4.25,4.3)(单位:万元).
21.(12分)已知椭圆E:=1(a>b>0)经过点M(1,),且焦距|F1F2|=2,线段AB,CD分别是它的长轴和短轴.
(1)求椭圆E的方程;
(2)若N(s,t)是平面上的动点,从下面两个条件中选一个,证明:直线PQ经过定点.
①s=1,t≠±,直线NA,NB与椭圆E的另一交点分别为P,Q;
②t=2,s∈R,直线NC,ND与椭圆E的另一交点分别为P,Q.
【解答】解:(1)由已知,,点在椭圆上,所以,又因为a2﹣b2=c2,所以a2=4,b2=1,
所以椭圆的方程为:.
(2)选①,则N(1,t),A(﹣2,0),B(2,0),设P(x P,y P),Q(x Q,y Q),
,所以,,消去y得:(9+4t2)x2+16t2x+16t2﹣36=0,
Δ=256t4﹣4(9+4t2)(16t2﹣36)=362>0,
所以,所以,则,
所以,
,消去y得:(1+4t2)x2﹣16t2x+16t2﹣4=0,
Δ=256t4﹣4(1+4t2)(16t2﹣4)=16>0,
所以,所以,则,
所以,
所以,
所以直线PQ的方程为:,
所以16y4+(8x﹣32)t3+16yt2+(2x﹣8)t+3y=0,所以y=0,x=4,故直线PQ恒过定点(4,0).
选②,则N(s,2),C(0,1),D(0,﹣1),设P(x P,y P),Q(x Q,y Q),
,所以,
,消去y得:(4+s2)y2+2s2y+s2﹣4=0,
Δ=4s4﹣4(4+s2)(s2﹣4)=64>0,
所以,所以,所以,
同理:,所以,所以,
,
所以直线PQ的方程为:,
令x=0,则,
故直线PQ恒过定点.
22.(12分)设函数f(x)=xe x﹣ax2﹣2ax+2a2﹣a,其中a∈R.
(1)讨论f(x)的单调性;
(2)当f(x)存在小于零的极小值时,若x1,x2∈(0,),且f(sin x1)<f(x1cos x2),证明:x1>x2.
【解答】解:(1)由f(x)=xe x﹣ax2﹣2ax+2a2﹣a⇒f'(x)=(x+1)(e x﹣2a),
①当a≤0时,由f'(x)>0⇒x>﹣1⇒f(x)在(﹣1,+∞)上单调递增,
由f'(x)<0⇒x<﹣1⇒f(x)在(﹣∞,﹣1)上调递减.
②当a>0时,令f'(x)=0⇒x1=﹣1,x2=ln2a,
(i)当x1=x2=﹣1即a=时,f'(x)=(x+1)(e x﹣),
当x<﹣1时,x+1<0,e x﹣<0,f'(x)>0,
当x>﹣1时,x+1>0,e x﹣>0,此时f′(x)>0,
当x=﹣1时,x+1=0,e x﹣=0,此时f′(x)=0;
∴当a=时,f′(x)≥0恒成立,故f(x)在R上为单调递增函数;
(ii)当x1<x2⇒a>时,f′(x)>0⇒x<﹣1或x>ln2a;f′(x)<0⇒﹣1<x<ln2a,故f(x)在(﹣∞,﹣1)和(ln2a,+∞)上为单调增函数,在(﹣1,ln2a)上为单调
减函数;
(iii)当x1>x2⇒0<a<时,f′(x)>0⇒x<ln2a或x>﹣1;f′(x)<0⇒ln2a<x <﹣1,
故f(x)在(ln2a,﹣1)上为单调增函数,在(﹣∞,ln2a)和(﹣1,+∞)上为单调减函数.
综上所述:当a≤0时,f(x)在(﹣1,+∞)上为单调递增函数,在(﹣∞,﹣1)上为单调递减函数;
当a>0时,若a=,f(x)在R上为单调递增函数;
若a>,f(x)在(﹣∞,﹣1)和(ln2a,+∞)上为单调增函数,在(﹣1,ln2a)上为单调减函数;
若0<a<,f(x)在(ln2a,﹣1)上为单调增函数,在(﹣∞,ln2a)和(﹣1,+∞)上为单调减函数.
(2)证明:当f(x)存在小于零的极小值时,
=f(﹣1)=2a2﹣<0⇒﹣<a≤0;
当a≤0时,f(x)
极小值
=f(ln2a)=﹣a(ln2a)2+2a2﹣a=﹣a(ln2a)2+a(2a﹣1)当0<a<,f(x)
极小值
<0恒成立.
a>时,f(x)极小值=f(ln2a)=﹣a(ln2a)2+2a2﹣a=﹣a(ln2a)2+a(2a﹣1)<0,∴﹣(ln2a)2+2a﹣1<0,令t=2a,t>,
p(t)=﹣(lnt)2+t﹣1,p(1)=0,p′(t)=﹣×2lnt+1=﹣+1,
p′′(t)=﹣2•,p′(e)=﹣+1>0,∴p(t)为增函数,
∴<t<1时,P(t)<0,
∴<2a<1,故<a<,∴a∈(﹣,)∪(,)
所以a∈(﹣,)∪(,),此时f(x)在(0,+∞)上为单调递增函数,f(sin x1)<f(x1cos x2)⇒sin x1<x1cos x2⇔sin x1<x1cos x1⇔<cos x2,
令g(x)=﹣cos x⇒g'(x)=,
令u(x)=x cos x﹣sin x+x2sin x⇒u′(x)=x2cos x+x sin x>0,∴u(x)在(0,)上单调递增,而u(0)=0,
∴u(x)>0,
∴g'(x)>0⇒g(x)在(0,)上单调递增,
∵==0,
∴g(x)>0⇒>cos x,
从而>cos x1⇒<cos x2⇒cos x2>cos x1,
∵y=cos x在(0,)上单调递减.
∴x1>x2.。