2025届广东省13市高三第二学期二模考试数学试题
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2025届广东省13市高三第二学期二模考试数学试题
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.答题时请按要求用笔。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60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.在ABC ∆中,“sin sin A B >”是“tan tan A B >”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件
2.已知直线x y t +=与圆()2
2
2
2x y t t
t R +=-∈有公共点,则()4t t -的最大值为( )
A .4
B .
289 C .
329
D .
327
3.已知角α的终边经过点()3,4-,则1
sin cos αα
+
= A .15-
B .3715
C .3720
D .1315
4.双曲线的离心率为,则其渐近线方程为 A .
B .
C .
D .
5.将函数()cos f x x =的图象先向右平移
5
6
π个单位长度,在把所得函数图象的横坐标变为原来的1ω(0)>ω倍,纵
坐标不变,得到函数()g x 的图象,若函数()g x 在3(,)22
ππ
上没有零点,则ω的取值范围是( ) A .228(0,][,]939 B .2(0,]9
C .28(0,][,1]99
D .(0,1]
6.设12,F F 分别是双线2
221(0)x y a a
-=>的左、右焦点,O 为坐标原点,以12F F 为直径的圆与该双曲线的两条渐近
线分别交于,A B 两点(,A B 位于y 轴右侧),且四边形2OAF B 为菱形,则该双曲线的渐近线方程为( ) A .0x y ±= B 30x y ±=
C .30x y ±=
D .30x y ±=
7.已知复数41i
z i
=+,则z 对应的点在复平面内位于( ) A .第一象限
B .第二象限
C .第三象限
D .第四象限
8.如图,PA ⊥平面ABCD ,ABCD 为正方形,且PA AD =,E ,F 分别是线段PA ,CD 的中点,则异面直线EF 与BD 所成角的余弦值为( )
A .
26
B 3
C .
36
D .
23
9.已知ABC 的垂心为H ,且6,8,AB BC M ==是AC 的中点,则HM AC ⋅=( ) A .14
B .12
C .10
D .8
10.设i 为虚数单位,z 为复数,若z i z
+为实数m ,则m =( )
A .1-
B .0
C .1
D .2
11.已知定义在R 上的奇函数()f x ,其导函数为()f x '
,当0x ≥时,恒有
())03
(x
f f x x '+>.则不等式33()(12)(12)0x f x x f x -++<的解集为( ).
A .{|31}x x -<<-
B .1
{|1}3
x x -<<- C .{|3x x <-或1}x >-
D .{|1x x <-或1}3
x >-
12.存在点()00,M x y 在椭圆22
221(0)x y a b a b +=>>上,且点M 在第一象限,使得过点M 且与椭圆在此点的切线
00221x x y y a b +=垂直的直线经过点0,2b ⎛
⎫- ⎪⎝
⎭,则椭圆离心率的取值范围是( )
A .2⎛ ⎝⎦
B .2⎫
⎪⎪⎝⎭
C .3⎛ ⎝⎦
D .3⎫
⎪⎪⎝⎭
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若23a =,416S =,则数列{}n a 的公差d =________,通项公式n a =________. 14.已知三棱锥P ABC -的四个顶点在球O 的球面上,PA PB PC ==,ABC 是边长为2的正三角形,PA PC ⊥,
则球O 的体积为__________.
15.设n S 是等比数列{}n a 的前n 项的和,396,,S S S 成等差数列,则
25
8
a a a +的值为_____. 16.已知实数1,2a
b ≥,且22
,a a b b -=-由22b a M a b
=+的最大值是_________
三、解答题:共70分。
解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
17.(12分)在直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为1cos 1sin x t y t α
α
=+⎧⎨=+⎩(t 为参数,0απ≤<).在以O 为极点,x 轴
正半轴为极轴的极坐标中,曲线C :4cos ρθ=. (1)当4
π
α
=
时,求C 与l 的交点的极坐标; (2)直线l 与曲线C 交于A ,B 两点,线段AB 中点为(1,1)M ,求||AB 的值.
18.(12分)在△ABC 中,角,,A B C 所对的边分别为,,,a b c 向量()
23,3m a b c =-,向量s )(co ,n B cosC =,且//m n . (1)求角C 的大小; (2)求3()3
y sinA sin B π
=+-
的最大值.
19.(12分)已知数列{}n a 为公差不为零的等差数列,n S 是数列{}n a 的前n 项和,且1a 、2a 、5a 成等比数列,749=S .设数列{}n b 的前n 项和为n T ,且满足()21log 2n n T S ++=.
(1)求数列{}n a 、{}n b 的通项公式; (2)令()*n
n n
a c n N
b =
∈,证明:123n c c c +++<.
20.(12分)如图,正方体1111ABCD A B C D -的棱长为2,E 为棱11B C 的中点.
(1)面出过点E 且与直线1A C 垂直的平面,标出该平面与正方体各个面的交线(不必说明画法及理由); (2)求1BD 与该平面所成角的正弦值.
21.(12分)已知函数()()ln 1f x a x =+,()3
1,3
g x x ax =
- ()1x h x e =-. (1)当x ≥0时,f (x )≤h (x )恒成立,求a 的取值范围; (2)当x <0时,研究函数F (x )=h (x )﹣g (x )的零点个数;
(3)求证:
10953000
10002699
<<(参考数据:ln 1.1≈0.0953). 22.(10分)手工艺是一种生活态度和对传统的坚持,在我国有很多手工艺品制作村落,村民的手工技艺世代相传,有些村落制造出的手工艺品不仅全国闻名,还大量远销海外.近年来某手工艺品村制作的手工艺品在国外备受欢迎,该村村民成立了手工艺品外销合作社,为严把质量关,合作社对村民制作的每件手工艺品都请3位行家进行质量把关,质量把关程序如下:(i )若一件手工艺品3位行家都认为质量过关,则该手工艺品质量为A 级;(ii )若仅有1位行家认为质量不过关,再由另外2位行家进行第二次质量把关,若第二次质量把关这2位行家都认为质量过关,则该手工艺品质量为B 级,若第二次质量把关这2位行家中有1位或2位认为质量不过关,则该手工艺品质量为C 级;(iii )若有2位或3位行家认为质量不过关,则该手工艺品质量为D 级.已知每一次质量把关中一件手工艺品被1位行家认为质量不过关的概率为
1
3
,且各手工艺品质量是否过关相互独立. (1)求一件手工艺品质量为B 级的概率;
(2)若一件手工艺品质量为A ,B ,C 级均可外销,且利润分别为900元,600元,300元,质量为D 级不能外销,利润记为100元.
①求10件手工艺品中不能外销的手工艺品最有可能是多少件; ②记1件手工艺品的利润为X 元,求X 的分布列与期望.
参考答案
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60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、D 【解题分析】
通过列举法可求解,如两角分别为2,63
ππ
时
【题目详解】 当2,36
A B ππ
=
=时,sin sin A B >,但tan tan A B <,故充分条件推不出;
当2,6
3
A B π
π
=
=
时,tan tan A B >,但sin sin A B <,故必要条件推不出; 所以“sin sin A B >”是“tan tan A B >”的既不充分也不必要条件. 故选:D. 【题目点拨】
本题考查命题的充分与必要条件判断,三角函数在解三角形中的具体应用,属于基础题 2、C 【解题分析】 根据()2
2
2
2x y t t
t R +=-∈表示圆和直线x y t +=与圆()2222x y t t t R +=-∈有公共点,得到403
t ≤≤,再利用二次函数的性质求解. 【题目详解】 因为()2
2
2
2x y t t
t R +=-∈表示圆,
所以220->t t ,解得02t <<, 因为直线x y t +=与圆()2
2
2
2x y t t
t R +=-∈有公共点,
所以圆心到直线的距离d r ≤, 即
≤
解得403t ≤≤
, 此时4
03
t ≤≤,
因为()()()2
24424=-=-+=--+f t t t t t t ,在40,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦
递增,
所以()4t t -的最大值3432
9⎛⎫=
⎪⎝⎭
f . 故选:C 【题目点拨】
本题主要考查圆的方程,直线与圆的位置关系以及二次函数的性质,还考查了运算求解的能力,属于中档题. 3、D 【解题分析】
因为角α的终边经过点()3,4-,所以
5r ==,则43
sin ,cos 55
αα=-
=,
即113
sin cos 15
αα+=.故选D . 4、A
【解题分析】
分析:根据离心率得a,c 关系,进而得a,b 关系,再根据双曲线方程求渐近线方程,得结果. 详解:
因为渐近线方程为,所以渐近线方程为
,选A.
点睛:已知双曲线方程求渐近线方程:
.
5、A 【解题分析】
根据y =Acos (ωx +φ)的图象变换规律,求得g (x )的解析式,根据定义域求出56
x π
ω-的范围,再利用余弦函数的图象和性质,求得ω的取值范围. 【题目详解】
函数()cos f x x =的图象先向右平移56
π个单位长度,
可得5cos 6y x π⎛
⎫=- ⎪⎝
⎭的图象,
再将图象上每个点的横坐标变为原来的1
ω
(0)>ω倍(纵坐标不变),
得到函数5()cos 6
g x x πω⎛⎫
=- ⎪⎝
⎭
的图象, ∴周期2T π
ω
=
,
若函数()g x 在3(
,
)22
ππ
上没有零点,
∴ 553526626
x ωπππωππ
ω-<-<-, ∴ 35526262T ωππ
ωππ
πω
⎛⎫⎛⎫---≤=
⎪
⎪⎝⎭⎝⎭, 21ω∴≤,解得01ω<≤,
又5226
352
26k k π
ωππππωππ
π⎧-+≤-⎪⎪⎨⎪+≥-⎪⎩,解得
3412323k ωω-≤≤-,
当k =0时,解
2839
ω≤≤, 当k =-1时,01ω<≤,可得2
09
ω<≤
, ω∴∈228
(0,][,]939
.
故答案为:A . 【题目点拨】
本题考查函数y =Acos (ωx +φ)的图象变换及零点问题,此类问题通常采用数形结合思想,构建不等关系式,求解可得,属于较难题. 6、B 【解题分析】
由于四边形2OAF B 为菱形,且2OF OA =,所以2AOF ∆为等边三角形,从而可得渐近线的倾斜角,求出其斜率. 【题目详解】
如图,因为四边形2OAF B 为菱形,2OF OA OB ==,所以2AOF △为等边三角形,260AOF ︒
∠=,两渐近线的斜
率分别为3和3-. 故选:B
【题目点拨】
此题考查的是求双曲线的渐近线方程,利用了数形结合的思想,属于基础题. 7、A 【解题分析】
利用复数除法运算化简z ,由此求得z 对应点所在象限. 【题目详解】 依题意()
()()
()41212211i i z i i i i i -==-=++-,对应点为()2,2,在第一象限.
故选A.
【题目点拨】
本小题主要考查复数除法运算,考查复数对应点的坐标所在象限,属于基础题. 8、C 【解题分析】
分别以AB ,AD ,AP 所在直线为x 轴,y 轴,z 轴,建立如图所示的空间直角坐标系A xyz -,再利用向量法求异面直线EF 与BD 所成角的余弦值. 【题目详解】
由题可知,分别以AB ,AD ,AP 所在直线为x 轴,y 轴,z 轴,建立如图所示的空间直角坐标系A xyz -.
设2AD =.则3
(2,2,0),(1,2,1),cos ,686
BD EF BD EF =-=-〈〉=
=⨯. 故异面直线EF 与BD 所成角的余弦值为3
6
. 故选:C 【题目点拨】
本题主要考查空间向量和异面直线所成的角的向量求法,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平. 9、A 【解题分析】
由垂心的性质,得到0BH AC ⋅=,可转化HM AC BM AC ⋅=⋅,又1
()()2
BM AC BA BC BC BA ⋅=+⋅-即得解. 【题目详解】
因为H 为ABC 的垂心,所以BH AC ⊥, 所以0BH AC ⋅=,而HM HB BM =+,
所以()HM AC HB BM AC BM AC ⋅=+⋅=⋅, 因为M 是AC 的中点, 所以1
()()2
BM AC BA BC BC BA ⋅=
+⋅- 2211
()(6436)1422
BC BA =-=-=. 故选:A 【题目点拨】
本题考查了利用向量的线性运算和向量的数量积的运算率,考查了学生综合分析,转化划归,数学运算的能力,属于中档题. 10、B 【解题分析】
可设(,)z a bi a b R =+∈,将z i z
+
a b i +
0b =,解方程即
可求解 【题目详解】
设(,)z a bi a b R =+∈
,则
)2
2
a b i z a bi i i i z
a b
+
-+=
+=
+=
+.
00b a =⇒=,所以0m =. 故选:B 【题目点拨】
本题考查复数的模长、除法运算,由复数的类型求解对应参数,属于基础题 11、D 【解题分析】
先通过())03(x f f x x '+>得到原函数()()33
x f x g x =为增函数且为偶函数,再利用到y 轴距离求解不等式即可. 【题目详解】
构造函数()()33
x f x g x =,
则()()()()()32
2'''33x x g x x f x f x x f x f x ⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭
由题可知())03(x f f x x '+>,所以()()33
x f x g x =在0x ≥时为增函数;
由3x 为奇函数,()f x 为奇函数,所以()()3
3
x f x g x =为偶函数; 又33()(12)(12)0x f x x f x -++<,即33
()(12)(12)x f x x f x <++ 即()()12g x g x <+ 又()g x 为开口向上的偶函数
所以|||12|x x <+,解得1x <-或13
x >- 故选:D 【题目点拨】
此题考查根据导函数构造原函数,偶函数解不等式等知识点,属于较难题目. 12、D 【解题分析】
根据题意利用垂直直线斜率间的关系建立不等式再求解即可. 【题目详解】
因为过点M 椭圆的切线方程为00221x x y y
a b
+=,所以切线的斜率为2020b x a y -,
由
20020021b
y b x x a y +
⎛⎫⨯-=- ⎪⎝⎭
,解得3022b y b c =<,即222b c <,所以2222a c c -<,
所以
3
c a >
. 故选:D 【题目点拨】
本题主要考查了建立不等式求解椭圆离心率的问题,属于基础题.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13、2 21n a n =-
直接利用等差数列公式计算得到答案. 【题目详解】
213a a d =+=,414616S a d =+=,解得11a =,2d =,故21n a n =-.
故答案为:2;21n a n =-. 【题目点拨】
本题考查了等差数列的基本计算,意在考查学生的计算能力. 14
【解题分析】
由题意可得三棱锥P ABC -的三条侧棱,,PA PB PC
的正方体的外接球,求出正方体的对角线的长,就是球的直径,然后求出球的体积. 【题目详解】
解:因为PA PB PC ==,ABC 为正三角形, 所以APB APC BPC ∠=∠=∠,
因为PA PC ⊥,所以三棱锥P ABC -的三条侧棱,,PA PB PC 两两垂直,
的正方体的外接球,
所以球的体积为3
4
32π⎛⎫⨯= ⎪ ⎪⎝⎭
【题目点拨】
此题考查球的体积,几何体的外接球,考查空间想象能力,计算能力,属于中档题. 15、2 【解题分析】
设等比数列{}n a 的公比设为,q 再根据396,,S S S 成等差数列利用基本量法求解,q 再根据等比数列各项间的关系求解
25
8
a a a +即可.
解:等比数列{}n a 的公比设为,q
396,,S S S 成等差数列,
可得9362,S S S +=
若1,q =
则1111836,a a a += 显然不成立,故1,q ≠
则()()()9361111112111a q a q a q q
q
q
---⋅
=
+
---,
化为6
3
21,q q +=
解得3
1
2
q =﹣,
则
43
251176811
112214
a a a a q q
a a q q
-
+++===
=
故答案为:2. 【题目点拨】
本题主要考查了等比数列的基本量求解以及运用,属于中档题. 16、
32
12
+ 【解题分析】
将其转化为几何意义,然后根据最值的条件求出最大值 【题目详解】
由22a a b b -=-化简得22
111222a b ⎛⎫⎛⎫-+-= ⎪ ⎪⎝
⎭⎝⎭,又实数1,2a b ≥,图形为14圆,如图:
22a a b b -=-,可得22a a b b =+-,22b a b a =+-
则2222112b a a b a a b b b a b a
M a b a b a b a b a b a b
+-+-=+=+=+-++-=+--+
由几何意义得
11b a ∈,
,则11a
b
∈,,为求最大值则当过点A 或点B 时a b +
取最小值,可得11112122M =++--+= 所以22b a M a b =+
1+
【题目点拨】
本题考查了二元最值问题,将其转化为几何意义,得到圆的方程及斜率问题,对要求的二元二次表达式进行化简,然后求出最值问题,本题有一定难度。
三、解答题:共70分。
解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
17、(1)(0,0)
,4π⎛
⎫
⎪⎝
⎭
;(2
)【解题分析】
(1)依题意可知,直线l 的极坐标方程为4
π
θ=
(ρ∈R ),再对ρ分三种情况考虑;
(2)利用直线参数方程参数的几何意义,求弦长即可得到答案. 【题目详解】
(1)依题意可知,直线l 的极坐标方程为4
π
θ=
(ρ∈R ),
当0ρ>时,联立,44cos ,
πθρθ⎧
=⎪⎨⎪=⎩
解得交点4π⎛
⎫ ⎪⎝⎭,
当0ρ=时,经检验(0,0)满足两方程,(易漏解之处忽略0ρ=的情况) 当0ρ<时,无交点;
综上,曲线C 与直线l 的点极坐标为(0,0)
,4π⎛⎫
⎪⎝
⎭
, (2)把直线l 的参数方程代入曲线C ,得2
2(sin cos )20t t αα+--=,
可知120t t +=,122t t ⋅=-, 所以
12||AB t t =-=
=
本题考查直线与曲线交点的极坐标、利用参数方程参数的几何意义求弦长,考查函数与方程思想、转化与化归思想、分类讨论思想,考查逻辑推理能力、运算求解能力. 18、(1)
6
π
(2)2 【解题分析】
(1)转化条件得()2sin cos A C B C =+,进而可得cos 2
C =
,即可得解; (2)由56A B π+=化简可得2sin 3y A π+=⎛
⎫ ⎪⎝⎭,由50,
6
A π⎛⎫
∈ ⎪⎝⎭
结合三角函数的性质即可得解. 【题目详解】
(1)
//m n ,∴()
2cos cos a C B -=,
由正弦定理得2sin cos cos cos A C B C C B =,
∴)2sin cos sin cos sin cos A C B C C B =+即()2sin cos A C B C =+,
又 B C A +=π-,∴2sin cos A C A =,
又 ()0,A π∈,∴sin 0A ≠,∴cos C =, 由()0,C π∈可得6
C π
=
.
(2)由(1)可得56A B π+=
,∴56B A π
=
-,
∴5()()3632()y sinA B sinA A sinA A πππ
π
=-=---=
2sin 3sinA A A π⎛
⎫=+ ⎪⎝
⎭=,
50,
6A π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭
,
∴7,336A πππ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,∴(]2sin 1,23A π⎛⎫+∈- ⎪⎝⎭,
∴()3
y sinA B π
=-的最大值为2.
【题目点拨】
本题考查了平面向量平行、正弦定理以及三角恒等变换的应用,考查了三角函数的性质,属于中档题.
19、(1)21n a n =-,2n
n b =
(2)证明见解析
(1)利用首项1a 和公差d 构成方程组,从而求解出{}n a 的通项公式;由{}n a 的通项公式求解出n S 的表达式,根据
(
)2log 2n T +=()12n n n b T T n -=-≥,求解出{}n b 的通项公式;
(2)利用错位相减法求解出{}n c 的前n 项和n H ,根据不等关系证明即可. 【题目详解】
(1)设首项为1a ,公差为d .
由题意,得22151767492a a a d
a ⎧=⋅⎪
⎨⨯+=⎪⎩
,解得11a =,2d = ∴21n a n =-,()()211211(1)2
n n n S n ++++==+
∴(
)2log 21n T n +=
=+,∴122n n T +=-
当2n ≥时,122n
n T -=-
∴12n
n n n b T T -=-=,2n ≥.当1n =时,112b T ==满足上式.
∴2n
n b = (2)21
2n n
n c -=
,令数列{}n c 的前n 项和为n H . 123135212222n n n H -=++++
234111352321222222
n n n n n H +--=+++++ 两式相减得
12311111
1
212222
222
n n
n n H +-⎛⎫=++++
- ⎪⎝⎭ 1
1
11112212132312222
12
n n n n n -++⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭-+⎝⎭=+
-=-- ∴23
332n n
n H +=-
<恒成立,得证. 【题目点拨】
本题考查等差数列、等比数列的综合应用,难度一般.(1)当用()12n n n a S S n -=-≥求解{}n a 的通项公式时,一定要注意验证1n =是否成立;(2)当一个数列符合等差乘以等比的形式,优先考虑采用错位相减法进行求和,同时注意
对于错位的理解. 20、(1)见解析(2)1
3
. 【解题分析】
(1)1A C 与平面1BDC 垂直,过点E 作与平面1BDC 平行的平面即可 (2)建立空间直角坐标系求线面角正弦值 【题目详解】
解:(1)截面如下图所示:其中F ,G ,H ,I ,J 分别为边11C D ,1DD ,AD ,AB ,1BB 的中点,则1A C 垂直于平面EFGHIJ .
(2)建立如图所示的空间直角坐标系,
则()2,2,0B ,()10,0,2D ,()1,0,0H ,()2,1,0I ,()0,0,1G ,所以()12,2,2BD =--,()1,1,0HI =,()1,0,1HG =-. 设平面EFGHIJ 的一个法向量为(),,n x y z =,则0
0x y x z +=⎧⎨
-+=⎩
.
不妨取()1,1,1n =-,则11cos ,3
233BD n ==⨯,
所以1BD 与该平面所成角的正弦值为
13
. (若将1AC 作为该平面法向量,需证明1A C 与该平面垂直)
【题目点拨】
考查确定平面的方法以及线面角的求法,中档题. 21、(1)(],1-∞;(2)见解析;(3)见解析
【解题分析】
(1)令H (x )=h (x )﹣f (x )=e x ﹣1﹣aln (x+1)(x≥0),求得导数,讨论a >1和a≤1,判断导数的符号,由恒成立思想可得a 的范围;(2)求得F (x )=h (x )﹣g (x )的导数和二阶导数,判断F'(x )的单调性,讨论a≤﹣1,a >﹣1,F (x )的单调性和零点个数;(3)由(1)知,当a=1时,e x >1+ln (x+1)对x >0恒成立,令1
10
x =;由(2)知,当a=﹣1时,3113x
e x x >++对x <0恒成立,令1
-10
x =,结合条件,即可得证. 【题目详解】
(Ⅰ)解:令H (x )=h (x )﹣f (x )=e x ﹣1﹣aln (x+1)(x≥0), 则
,
①若a≤1,则
,H'(x )≥0,H (x )在[0,+∞)递增,
H (x )≥H (0)=0,即f (x )≤h (x )在[0,+∞)恒成立,满足,所以a≤1; ②若a >1,H′(x )=e x ﹣
在[0,+∞)递增,H'(x )≥H'(0)=1﹣a ,且1﹣a <0,
且x→+∞时,H'(x )→+∞,则∃x 0∈(0,+∞),
使H'(x 0)=0进而H (x )在[0,x 0)递减,在(x 0,+∞)递增, 所以当x ∈(0,x 0)时H (x )<H (0)=0,
即当x ∈(0,x 0)时,f (x )>h (x ),不满足题意,舍去; 综合①,②知a 的取值范围为(﹣∞,1]. (Ⅱ)解:依题意得
,则F'(x )=e x ﹣x 2+a ,
则F''(x )=e x ﹣2x >0在(﹣∞,0)上恒成立,故F'(x )=e x ﹣x 2+a 在(﹣∞,0)递增, 所以F'(x )<F'(0)=1+a ,且x→﹣∞时,F'(x )→﹣∞; ①若1+a≤0,即a≤﹣1,则F'(x )<F'(0)=1+a≤0,
故F (x )在(﹣∞,0)递减,所以F (x )>F (0)=0,F (x )在(﹣∞,0)无零点; ②若1+a >0,即a >﹣1,则使,
进而F (x )在递减,在
递增,,
且x→﹣∞时,,
F (x )在
上有一个零点,在
无零点,
故F (x )在(﹣∞,0)有一个零点.
综合①②,当a≤﹣1时无零点;当a >﹣1时有一个零点.
(Ⅲ)证明:由(Ⅰ)知,当a=1时,e x >1+ln (x+1)对x >0恒成立,
令,则即;
由(Ⅱ)知,当a=﹣1时,对x <0恒成立,
令,则,所以;
故有
.
【题目点拨】
本题考查导数的运用:求单调区间,考查函数零点存在定理的运用,考查分类讨论思想方法,以及运算能力和推理能力,属于难题.对于函数的零点问题,它和方程的根的问题,和两个函数的交点问题是同一个问题,可以互相转化;在转化为两个函数交点时,如果是一个常函数一个含自变量的函数,注意让含有自变量的函数式子尽量简单一些. 22、(1)1681
(2)①2 ②期望值为13100
X
900
600
300
100
P
8
27 1681 2081 727
【解题分析】
(1)一件手工艺品质量为B 级的概率为1
22311116C (1)(1)33381
⨯⨯-⨯-=.
(2)①由题意可得一件手工艺品质量为D 级的概率为223
3331117C ()(1)C ()33327
⨯⨯-+⨯=,
设10件手工艺品中不能外销的手工艺品可能是ξ件,则7
~(10,
)27
B ξ, 则1010720()
C ()()2727k
k k P k ξ-==,
1
19101010720C (
)()
(1)7072727720()2020C ()()2727k k k k k k P k k P k k ξξ++--=+-===+. 由70712020k k ->+得50
27k <,所以当1k =时,
(2)1(1)P P ξξ=>=,即(2)(1)P P ξξ=>=, 由
70712020k k -<+得50
27
k >,所以当2k ≥时,(1)()P k P k ξξ=+<=,
所以当2k =时,()P k ξ=最大,即10件手工艺品中不能外销的手工艺品最有可能是2件.
②由上可得一件手工艺品质量为A 级的概率为318(1)327-=,一件手工艺品质量为B 级的概率为1681
,
一件手工艺品质量为C 级的概率为121
2321111120C (1)[C (1)()]3333381
⨯⨯-⨯⨯⨯-+=,
一件手工艺品质量为D级的概率为7 27
,
所以X的分布列为
则期望为
81620713100 ()900600300100
2781812727
E X=⨯+⨯+⨯+⨯=.。