江苏省徐州市第一中学2025届高考仿真卷数学试卷含解析
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江苏省徐州市第一中学2025届高考仿真卷数学试卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。
用2B 铅笔将试卷类型(B )填涂在答题卡相应位置上。
将条形码粘贴在答题卡右上角"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。
答案不能答在试题卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,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,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。
不按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁。
考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
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.盒中装有形状、大小完全相同的5张“刮刮卡”,其中只有2张“刮刮卡”有奖,现甲从盒中随机取出2张,则至少有一张有奖的概率为( ) A .
12
B .
35
C .
710
D .
45
2.已知数列{}n a 的通项公式是2
21sin 2n n a n π+⎛⎫
= ⎪⎝⎭
,则12312a a a a +++⋅⋅⋅+=( )
A .0
B .55
C .66
D .78
3.某四棱锥的三视图如图所示,则该四棱锥的体积为( )
A .
2
3
B .
43
C .2
D .4
4.已知15
455,log 5,log 2a b c ===,则,,a b c 的大小关系为( )
A .a b c >>
B .a c b >>
C .b a c >>
D .c b a >>
5222
3
,AB 、CD 是底面圆O 的两条互相垂直的直径,E 是母线PB 的中点,已知过CD 与E 的平面与圆锥侧面的交线是以E 为顶点的抛物线的一部分,则该抛物线的焦点到圆锥顶点P 的距
A .
12
B .1
C .
104
D .
52
6.设全集为R ,集合{}02A x x =<<,{}
1B x x =≥,则()A B =R
A .{}
01x x <≤
B .{}
01x x <<
C .{}12x x ≤<
D .{}
02x x <<
7.一场考试需要2小时,在这场考试中钟表的时针转过的弧度数为( ) A .
3
π B .3
π
-
C .
23
π D .23
π-
8.我国宋代数学家秦九韶(1202-1261)在《数书九章》(1247)一书中提出“三斜求积术”,即:以少广求之,以小斜幂并大斜幂减中斜幂,余半之,自乘于上;以小斜幂乘大斜幂减上,余四约之,为实;一为从隅,开平方得积. 其实
质是根据三角形的三边长a ,b ,c 求三角形面积S ,即222
22
21[()]42
c a b S a c +-=-. 若ABC ∆的面积112S =
,3a =,2b =,则sin A 等于( )
A .
55
10
B .
116
C .
5510或
11
6
D .
1120或
11
36
9.设函数()f x 在定义城内可导,()y f x =的图象如图所示,则导函数()y f x '=的图象可能为( )
A .
B .
C .
D .
10.复数()(1)2z i i =++的共轭复数为( )
A .33i -
B .33i +
C .13i +
D .13i -
11.如图,平面四边形ACBD 中,AB BC ⊥,3AB =,2BC =,ABD △为等边三角形,现将ABD △沿AB 翻折,使点D 移动至点P ,且PB BC ⊥,则三棱锥P ABC -的外接球的表面积为( )
A .8π
B .6π
C .4π
D .
82
3
12.过点6(26)2P ,的直线l 与曲线213y x =-交于A B ,两点,若25PA AB =,则直线l 的斜率为( ) A .23B .23+C .2323
D .2331
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.某校13名学生参加军事冬令营活动,活动期间各自扮演一名角色进行分组游戏,角色按级别从小到大共9种,分别为士兵、排长、连长、营长、团长、旅长、师长、军长和司令.游戏分组有两种方式,可以2人一组或者3人一组.如果2人一组,则必须角色相同;如果3人一组,则3人角色相同或者3人为级别连续的3个不同角色.已知这13名学生扮演的角色有3名士兵和3名司令,其余角色各1人,现在新加入1名学生,将这14名学生分成5组进行游戏,则新加入的学生可以扮演的角色的种数为________.
14.设n S 是公差不为0的等差数列{}n a 的前n 项和,且712a a =-,则
9
54
S S a =+______. 15.已知向量()1,1a =,()2,b m =-,若()
2//a b b -,则实数m =______. 16.已知函数()()()2
02ln f x a x x x a =+>-有两个极值点1x 、()212x x x <,则()()12f x f x +的取值范围为
_________.
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ABC ∆角中,角A 、B 、C 的对边分别是a 、b 、c ,若3asinB bcosA =. (1)求角A ;
(2)若ABC ∆的面积为235a =,,求ABC ∆的周长. 18.(12分)已知直线l 的极坐标方程为63sin πρθ⎛
⎫
-
= ⎪⎝
⎭,圆C 的参数方程为1010x cos y sin θ
θ=⎧⎨=⎩
(θ为参数).
(2)求直线l 被圆截得的弦长.
19.(12分)如图,四棱锥P ABCD -中,四边形ABCD 是矩形,3AB =,2AD =,PAD △为正三角形,且平面PAD ⊥平面ABCD ,E 、F 分别为PC 、PB 的中点.
(1)证明://EF 平面PAD ; (2)求几何体ABCDEF 的体积.
20.(12分)在平面直角坐标系xOy 中,已知点()
0,3P ,曲线C :2cos 2sin x y α
α
⎧=⎪⎨=⎪⎩(α为参数)以原点为极点,x
轴正半轴建立极坐标系,直线l 的极坐标方程为3cos 62
πρθ⎛
⎫
-= ⎪
⎝
⎭. (Ⅰ)判断点P 与直线l 的位置关系并说明理由;
(Ⅱ)设直线与曲线C 的两个交点分别为A ,B ,求11PA PB
+的值. 21.(12分)设33
()(4)log (01).11
a f x a x x a a a a =--
+>≠--且 (1)证明:当4a =时,()ln 0x f x +≤;
(2)当1x ≥时()0f x ≤,求整数a 的最大值.(参考数据:20.69,3 1.10ln ln ≈≈,5 1.61,7 1.95ln ln ≈≈) 22.(10分)已知,设函数
(I )若,求
的单调区间: (II )当
时,
的最小值为0,求
的最大值.注:
…为自然对数的底数.
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。
先计算出总的基本事件的个数,再计算出两张都没获奖的个数,根据古典概型的概率,求出两张都没有奖的概率,由对立事件的概率关系,即可求解. 【详解】
从5张“刮刮卡”中随机取出2张,共有2
510C =种情况, 2张均没有奖的情况有2
33C =(种),故所求概率为37
11010
-=. 故选:C. 【点睛】
本题考查古典概型的概率、对立事件的概率关系,意在考查数学建模、数学计算能力,属于基础题. 2、D 【解析】
先分n 为奇数和偶数两种情况计算出21sin 2n π+⎛⎫
⎪⎝⎭
的值,可进一步得到数列{}n a 的通项公式,然后代入
12312a a a a +++⋅⋅⋅+转化计算,再根据等差数列求和公式计算出结果.
【详解】
解:由题意得,当n 为奇数时,213sin sin sin sin 12222n n ππππππ+⎛⎫⎛⎫⎛
⎫=+=+==-
⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝
⎭,
当n 为偶数时,21sin sin sin 1222n n ππππ+⎛⎫⎛
⎫=+==
⎪ ⎪⎝⎭⎝
⎭
所以当n 为奇数时,2
n a n =-;当n 为偶数时,2
n a n =,
所以12312a a a a +++⋅⋅⋅+
22222212341112=-+-+-⋅⋅⋅-+ 222222(21)(43)(1211)=-+-+⋅⋅⋅+-
(21)(21)(43)(43)(1211)(1211)=+-++-+⋅⋅⋅++- 12341112=++++⋅⋅⋅++ 121+122
⨯=
()
78=
此题考查数列与三角函数的综合问题,以及数列求和,考查了正弦函数的性质应用,等差数列的求和公式,属于中档题. 3、B 【解析】
由三视图知该四棱锥是底面为正方形,且一侧棱垂直于底面,由此求出四棱锥的体积. 【详解】
由三视图知该四棱锥是底面为正方形,且一侧棱垂直于底面,画出四棱锥的直观图,如图所示:
则该四棱锥的体积为211421333
ABCD V S PA =⋅=⨯⨯=正方形. 故选:B. 【点睛】
本题考查了利用三视图求几何体体积的问题,是基础题. 4、A 【解析】
根据指数函数的单调性,可得1
551a =>,再利用对数函数的单调性,将,b c 与1
1,2对比,即可求出结论.
【详解】
由题知105
441551,1log 5log 22
a b =>=>=>=
, 51
log 2log 52
c =<=
,则a b c >>. 故选:A. 【点睛】
本题考查利用函数性质比较大小,注意与特殊数的对比,属于基础题..
建立平面直角坐标系,求得抛物线的轨迹方程,解直角三角形求得抛物线的焦点到圆锥顶点P 的距离. 【详解】
将抛物线放入坐标系,如图所示,
∵2PO =,1OE =,2OC OD ==
∴(2C -,设抛物线22y px =,代入C 点, 可得22y x =- ∴焦点为1,02⎛⎫
-
⎪⎝⎭
, 即焦点为OE 中点,设焦点为F ,
12EF =
,1PE =,∴5
PF =
故选:D 【点睛】
本小题考查圆锥曲线的概念,抛物线的性质,两点间的距离等基础知识;考查运算求解能力,空间想象能力,推理论证能力,应用意识. 6、B 【解析】
分析:由题意首先求得R C B ,然后进行交集运算即可求得最终结果. 详解:由题意可得:{}|1R C B x x =<, 结合交集的定义可得:(){}01R A C B x ⋂=<<. 本题选择B 选项.
点睛:本题主要考查交集的运算法则,补集的运算法则等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.
因为时针经过2小时相当于转了一圈的1
6
,且按顺时针转所形成的角为负角,综合以上即可得到本题答案. 【详解】
因为时针旋转一周为12小时,转过的角度为2π,按顺时针转所形成的角为负角,所以经过2小时,时针所转过的弧度数为11263
ππ-⨯=-. 故选:B 【点睛】
本题主要考查正负角的定义以及弧度制,属于基础题. 8、C 【解析】
将2S =,a =2b =,代入S =225,9c c ==,再分类讨论,利用余
弦弦定理求cos A ,再用平方关系求解. 【详解】
已知S =
a =2
b =,
代入S =
2
=
即4212450c c -+= , 解得225,9c c ==,
当2
5c =时,由余弦弦定理得:222
cos 210b c a A bc +-==,
sin 10
A =
=
.
当2
9c =时,由余弦弦定理得:2225
cos 26
b c a A bc +-== ,11
sin 6
A =
=
. 故选:C 【点睛】
本题主要考查余弦定理和平方关系,还考查了对数学史的理解能力,属于基础题.
根据()f x 的图象可得()f x 的单调性,从而得到()f x '在相应范围上的符号和极值点,据此可判断()f x '的图象. 【详解】
由()f x 的图象可知,()f x 在(),0-∞上为增函数,
且在()0,∞+上存在正数,m n ,使得()f x 在()()0,,,m n +∞上为增函数, 在(),m n 为减函数,
故()f x '在()0,∞+有两个不同的零点,且在这两个零点的附近,()f x '有变化, 故排除A ,B.
由()f x 在(),0-∞上为增函数可得()0f x '≥在(),0-∞上恒成立,故排除C. 故选:D. 【点睛】
本题考查导函数图象的识别,此类问题应根据原函数的单调性来考虑导函数的符号与零点情况,本题属于基础题. 10、D 【解析】
直接相乘,得13i +,由共轭复数的性质即可得结果 【详解】
∵21()()13z i i i =++=+ ∴其共轭复数为13i -. 故选:D 【点睛】
熟悉复数的四则运算以及共轭复数的性质. 11、A 【解析】
将三棱锥P ABC -补形为如图所示的三棱柱,则它们的外接球相同,由此易知外接球球心O 应在棱柱上下底面三角形的外心连线上,在Rt OBE 中,计算半径OB 即可. 【详解】
由AB BC ⊥,PB BC ⊥,可知BC ⊥平面PAB .
将三棱锥P ABC -补形为如图所示的三棱柱,则它们的外接球相同.
由此易知外接球球心O 应在棱柱上下底面三角形的外心连线上, 记ABP △的外心为E ,由ABD △为等边三角形, 可得1BE =.又12
BC
OE =
=,故在Rt OBE 中,2OB =, 此即为外接球半径,从而外接球表面积为8π. 故选:A 【点睛】
本题考查了三棱锥外接球的表面积,考查了学生空间想象,逻辑推理,综合分析,数学运算的能力,属于较难题. 12、A 【解析】
利用切割线定理求得,PA AB ,利用勾股定理求得圆心到弦AB 的距离,从而求得30APO ∠=︒,结合45POx ∠=,求得直线l 的倾斜角为15,进而求得l 的斜率. 【详解】
曲线213y x =-为圆2213x y +=的上半部分,圆心为()0,013设PQ 与曲线213y x =-相切于点Q , 则()
2
PQ PA PB PA PA AB =⋅=⋅+222
5
375PA PO OQ -=== 所以5,2PA AB ==,
O 到弦AB 13123-=23231
sin 2
262OP APO ==
=⨯∠,所以30APO ∠=︒,由于45POx ∠=,所以直线l 的倾斜角为453015-=,斜率为()tan 45tan 30
tan15tan 4530231tan 45tan 30
-=-=
=-+⨯故选:A
【点睛】
本小题主要考查直线和圆的位置关系,考查数形结合的数学思想方法,属于中档题.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13、9
【解析】
对新加入的学生所扮演的角色进行分类讨论,分析各种情况下14个学生所扮演的角色的分组,综合可得出结论.
【详解】
依题意,14名学生分成5组,则一定是4个3人组和1个2人组.
①若新加入的学生是士兵,则可以将这14个人分组如下;3名士兵;士兵、排长、连长各1名;营长、团长、旅长各1名;师长、军长、司令各1名;2名司令.所以新加入的学生可以是士兵,由对称性可知也可以是司令;
②若新加入的学生是排长,则可以将这14个人分组如下:3名士兵;连长、营长、团长各1名;旅长、师长、军长各1名;3名司令;2名排长.所以新加入的学生可以是排长,由对称性可知也可以是军长;
③若新加入的学生是连长,则可以将这14个人分组如下:2名士兵;士兵、排长、连长各1名;连长、营长、团长各1名;旅长、师长、军长各1名;3名司令.所以新加入的学生可以是连长,由对称性可知也可以是师长;
④若新加入的学生是营长,则可以将这14个人分组如下:3名士兵;排长、连长、营长各1名;营长、团长、旅长各1名;师长、军长、司令各1名;2名司令.所以新加入的学生可以是营长,由对称性可知也可以是旅长;
⑤若新加入的学生是团长,则可以将这14个人分组如下:3名士兵;排长、连长、营长各1名;旅长、师长、军长各1名;3名司令;2名团长.所以新加入的学生可以是团长.
综上所述,新加入学生可以扮演9种角色.
故答案为:9.
【点睛】
本题考查分类计数原理的应用,解答的关键就是对新加入的学生所扮演的角色进行分类讨论,属于中等题. 14、18
【解析】
将已知712a a =-已知转化为1,a d 的形式,化简后求得12a d =-,利用等差数列前n 公式化简
954S S a +,由此求得表达式的值.
【详解】
因为712a a =-,所以()195154341949922,
1856131213a d S a d a d S a a a a d d d
+⨯=-====+++-+. 故填:18.
【点睛】
本题考查等差数列基本量的计算,考查等差数列的性质以及求和,考查运算求解能力,属于基础题.
15、-2
【解析】
根据向量坐标运算可求得()24,2a b m -=-,根据平行关系可构造方程求得结果.
【详解】
由题意得:()24,2a b m -=- ()2//a b b - ()422m m ∴=--,解得:2m =-
本题正确结果:2-
【点睛】
本题考查向量的坐标运算,关键是能够利用平行关系构造出方程.
16、(),16ln 224-∞-
【解析】
确定函数()y f x =的定义域,求导函数,利用极值的定义,建立方程,结合韦达定理,即可求()()12f x f x +的取值范围.
【详解】
函数()()2
2ln f x a x x x =-+的定义域为()0,∞+,()21222212x ax a f x a x x x -+⎛⎫'=-+= ⎪⎝⎭, 依题意,方程22220x ax a -+=有两个不等的正根1x 、2x (其中12x x <),
则241604a a a ∆=->⇒>,由韦达定理得120x x a +=>,120x x a =>,
所以
()()()()()
22121212122ln 2f x f x a x x x x a x x +=++-+()()()2222121212122ln 222ln 222ln 2a x x x x x x a x x a a a a a a a a a ⎡⎤=++--+=+--=--⎣⎦
, 令()()22ln 24h a a a a a a =-->,则()2ln 2h a a a '=-,()()2122a h a a a
-''=-=, 当4a >时,()0h a ''<,则函数()y h a '=在()4,+∞上单调递减,则()()44ln280h a h '<=-<,
所以,函数()y h a =在()4,+∞上单调递减,所以,()()416ln224h a h <=-.
因此,()()12f x f x +的取值范围是(),16ln 224-∞-.
故答案为:(),16ln 224-∞-.
【点睛】
本题考查了函数极值点问题,考查了函数的单调性、最值,将()()12f x f x +的取值范围转化为以a 为自变量的函数的值域问题是解答的关键,考查计算能力,属于中等题.
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)3
π;(2)1. 【解析】
(1)由正弦定理化简已知等式可得sin A sin B B cos A ,求得tan A A ∈(0,π),可求A =
3π. (2)利用三角形的面积公式可求bc =8,由余弦定理解得b +c =7,即可得解△ABC 的周长的值.
【详解】
(1)由题意,在ABC ∆中,因为asinB =,
由正弦定理,可得sin A sin B B cos A ,
又因为(0,)B π∈,可得sin B ≠0,
所以sin A A ,即:tan A
因为A ∈(0,π),所以A =
3π; (2)由(1)可知A =3
π,且a =5,
又由△ABC 的面积12bc sin A =4
bc ,解得bc =8, 由余弦定理a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,可得:25=b 2+c 2-bc =(b +c )2-3bc =(b +c )2-24,
整理得(b +c )2=49,解得:b +c =7,
所以△ABC 的周长a +b +c =5+7=1.
【点睛】
本题主要考查了正弦定理,三角形的面积公式,余弦定理在解三角形中的综合应用,考查了计算能力和转化思想,属于基础题.
18、(1120y -+=.x 2+y 2=1.(2)16
【解析】
(1)直接利用极坐标方程和参数方程公式化简得到答案.
(2)圆心()0,0到直线的距离为1262
d =
=,故弦长为. 【详解】
(1)sin 63πρθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,即1sin 62ρθθ⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭,即162y x =,
120y -+=.
10cos 10sin x y θθ
=⎧⎨=⎩,故22100x y +=.
(2)圆心()0,0到直线的距离为1262d =
=,故弦长为16=. 【点睛】
本题考查了极坐标方程和参数方程,圆的弦长,意在考查学生的计算能力和转化能力.
19、(1)见解析;(2)
54 【解析】
(1)由题可知,根据三角形的中位线的性质,得出//EF BC ,根据矩形的性质得出//AD BC ,所以//EF AD ,再利用线面平行的判定定理即可证出//EF 平面PAD ;
(2)由于平面PAD ⊥平面ABCD ,根据面面垂直的性质,得出PO ⊥平面ABCD ,从而得出E 到平面ABCD 的距
. 【详解】
解:(1)∵E ,F 分别为PC ,PB 的中点,
∴//EF BC ,
∵四边形ABCD 是矩形,∴//AD BC ,∴//EF AD ,
∵AD ⊂平面PAD ,EF ⊄平面PAD ,
∴//EF 平面PAD .
(2)取AD ,BC 的中点O ,M ,连接PO ,OE ,OM ,ME ,则PO AD ⊥,
由于ABF OME -为三棱柱,E OMCD -为四棱锥,
∵平面PAD ⊥平面ABCD ,∴PO ⊥平面ABCD , 由已知可求得3PO =, ∴E 到平面ABCD 的距离为1322
==h PO , 因为四边形ABCD 是矩形,3AB =,2AD =, 1=3232
ABMO OMCD S S ∴=⨯⨯=四边形四边形, 设几何体ABCDEF 的体积为V ,
则ABF OME E OMCD V V V --=+三棱柱四棱锥,
∴1123
ABMO OMCD V S h S h =⋅+⋅四边形四边形, 即:131353322324
V =⨯⨯+⨯⨯=.
【点睛】
本题考查线面平行的判定、面面垂直的性质和棱锥的体积公式,考查逻辑推理和计算能力.
20、(Ⅰ)点P 在直线l 上;见解析(Ⅱ)1114PA PB
+=【解析】
(Ⅰ)直线l :2cos 36πρθ⎛
⎫-= ⎪⎝⎭
3cos sin 3ρθρθ+l 33x y +=
0=,所以点P 在直线l 上;
(Ⅱ)根据直线的参数方程中参数的几何意义可得.
【详解】
(Ⅰ)直线l
:2cos 6πρθ⎛
⎫-= ⎪⎝⎭
cos sin θρθ+ 所以直线l
y +
0=,
所以点P 在直线l 上;
(Ⅱ)直线l
的参数方程为12x t y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩
(t 为参数), 曲线C 的普通方程为22
124
x y +=, 将直线l 的参数方程代入曲线C 的普通方程得251240t t +-=,
设两根为1t ,2t ,所以12125t t +=-,11405t t ⋅=-<, 故1t 与2t 异号, 所以
125t t A P P B =-=+, 121245PA PB t t t t ⋅=⋅=-=
,
所以11PA PB PA PB PA PB
++==⋅【点睛】
本题考查在极坐标参数方程中方程互化,还考查了直线的参数方程中参数的几何意义,属于中档题.
21、(1)证明见解析;(2)5a =.
【解析】
(1)将4a =代入函数解析式可得()1f x x =-+,构造函数()ln 1g x x x =-+,求得()g x '并令()0g x '=,由导函数符号判断函数单调性并求得最大值,由()max 0g x =即可证明()0g x ≤恒成立,即不等式得证.
(2)对函数求导,变形后讨论当1a >时的函数单调情况:当()()413ln a a a
--≤时,可知满足题意;将不等式化简后
构造函数()2543ln ,1g a a a a a =-+->,利用导函数求得极值点与函数的单调性,从而求得最小值为()3g ,分别依次代入检验()()()()3,4,5,6g g g g ⋅⋅⋅的符号,即可确定整数a 的最大值;当
()()413ln a a a -->时不满足题意,因为求整数a 的最大值,所以01a <<时无需再讨论.
【详解】
(1)证明:当4a =时代入()f x 可得()1f x x =-+,
令()ln 1g x x x =-+,()0,x ∈+∞,
则()111x g x x x
-'=-=, 令()0g x '=解得1x =,
当()0,1x ∈时()0g x '>,所以()ln 1g x x x =-+在()0,1x ∈单调递增,
当()1,x ∈+∞时()0g x '<,所以()ln 1g x x x =-+在()1,x ∈+∞单调递减,
所以()()max 1ln1110g x g ==-+=,
则()ln 10g x x x =-+≤,即()ln 0x f x +≤成立. (2)函数33()(4)log (01).11
a f x a x x a a a a =--+>≠--且 则()()()41343ln (),1ln 1
1ln a a x
a a
f x x x a a x a a ----'=-=≥--, 若1a >时,当()()413ln a a a --≤时,()0f x '<,则()f x 在[
)1,+∞时单调递减,所以()()10f x f ≤=,即当1x ≥时()0f x ≤成立;
所以此时需满足()()1413ln a a a a >⎧⎪--⎨≤⎪⎩
的整数解即可, 将不等式化简可得2543ln a a a -+≤,
令()2543ln ,1g a a a a a =-+->
则()()()2213325325,1a a a a g a a a a a a
+---'=--==> 令()0g a '=解得3a =,
当()1,3a ∈时()0g a '<,即()g a 在()1,3a ∈内单调递减,
当()3,a ∈+∞时()0g a '>,即()g a 在()3,a ∈+∞内单调递增,
所以当3a =时()g a 取得最小值,
则()2335343ln 323ln 30g =-⨯+-=--<,
()2445443ln 43ln 40g =-⨯+-=-<,
()2555543ln 543ln 543 1.610g =-⨯+-=-≈-⨯<,
()()2665643ln 6103ln 2ln 3103 1.790g =-⨯+-=-+≈-⨯>
所以此时满足2543ln a a a -+≤的整数a 的最大值为5a =; 当()()413ln a a a -->时,在()()411,2ln a a x a ⎡⎤--∈⎢⎥⎣⎦
时()0f x '>,此时()()10f x f >=,与题意矛盾,所以不成立. 因为求整数a 的最大值,所以01a <<时无需再讨论,
综上所述,当1x ≥时()0f x ≤,整数a 的最大值为5a =.
【点睛】 本题考查了导数在证明不等式中的应用,导数与函数单调性、极值、最值的关系和应用,构造函数法求最值,并判断函数值法符号,综合性强,属于难题.
22、 (I )详见解析;(II )
【解析】
(I )求导得到
,讨论和两种情况,得到答案. (II )
,故,取,,求导得到单调性,得到,得到答案. 【详解】
(I )
,, 当
时,恒成立,函数单调递增; 当
时,,,当时,函数单调递减; 当
时,函数单调递增. 综上所述:
时,在上单调递增;时,在上单调递减,在上单调递增. (II )
在上恒成立;
,故,
现在证明存在,,使的最小值为0.
取,,(此时可使),
,,
故当上时,,故,
在上单调递增,,
故在上单调递减,在上单调递增,故.
综上所述:的最大值为.
【点睛】
本题考查了函数单调性,函数的最值问题,意在考查学生的计算能力和综合应用能力.。