2022-2023学年广东省广州二中高一年级上册学期11月月考数学试题【含答案】
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2022-2023学年广东省广州二中高一上学期11月月考数学试题
一、单选题
1.已知全集,集合,集合,则( )
{0,1,2,3,4,5}U ={0,1,3}A ={2,3,4}B =()U B A ⋂=
A .
B .
C .
D .{2,4}{3,4}{2,3}{4}
【答案】A
【分析】根据给定条件,利用补集、交集的定义求解作答.
【详解】全集,集合,则,而,{0,1,2,3,4,5}U ={0,1,3}A ={2,4,5}U A =
{2,3,4}B =所以
.
(){2,4}U
A B ⋂= 故选:A
2.已知函数在定义域中满足,且在上单调递减,则可能是()y f x =()()f x f x -=(,0)-∞()y f x =( )A .
B .
C .
D .
1
()f x x
=-
2
()f x x
=-()e e
x x
f x -=+1()ln
1x f x x
-=+【答案】C
【分析】求出各个选项中函数的定义域,再判断该函数是否同时满足两个条件作答.【详解】对于A ,函数
的定义域是,,A 不是;
1()f x x =-
(,0)(0,)-∞+∞ 1
()()
f x f x x -==-对于B ,函数的定义域是R ,而在上单调递增,B 不是;
2
()f x x =-()f x (,0)-∞对于C ,函数的定义域是R ,
,,()e e x x f x -=+()e e ()x x
f x f x -=-=+1212,(,0),x x x x ∀∈-∞<,因,则,
1122121212()()e e e e e e e 1
()()1e (x x x x x x x x f x f x ---==-⋅++--120x x <<120<e e 1x x <<有
,即有
,因此,在上单调递减,1212
1
0,e e e 10
e x x x x -<-
<⋅12())0(f x f x ->12()()f x f x >()f x (,0)-∞C 正确;对于D ,函数的定义域是,,D 不是.
1()ln
1x
f x x -=+(1,1)-1()ln ()
1x f x f x x +-==--故选:C
3.已知关于的方程在区间
内有实根,则实数的取值范围是( )
x 20x x m ++=()1,2m A .B .C .D .[6,2]--(6,2)
--(,6][2,)-∞-⋃-+∞(,6)(2,)
-∞--+∞ 【答案】B
【分析】参变分离可得在区间内有实根,令,,根据二次
2m x x =--()1,2()2f x x x =--()1,2x ∈函数的性质求出
的值域,即可求出参数的取值范围.
()
f x 【详解】解:因为关于的方程在区间内有实根,
x 20x x m ++=()1,2所以在区间
内有实根,
2m x x =--()1,2令
,
,所以
在
上单调递减,
()2f x x x
=--()
1,2x ∈()
f x ()1,2所以
,即,
()()()
21f f x f <<()()
6,2f x ∈--依题意与在
内有交点,
y m =()
y f x =()1,2所以
.
()
6,2m ∈--故选:B
4.使不等式成立的一个充分不必要条件是( )
11
37x ≥
+A .B .C .D .
(3,0)-[3,4]-(3,4]
-[)
3,4-【答案】A
【分析】根据分式不等式求解,再分析充分不必要条件即可.
11
37x ≥
+【详解】因为,故,所以,解得,其充分不必要条件范围
110
37x ≥>+30x +>037x <+≤34x -<£要为的真子集,选项中仅符合.(3,4]-(3,0)-故选:A
5.已知圆锥的底面积为1,表面积为3,则它的侧面展开图的圆心角为( )A .B .C .D .π23
π43
π53
π【答案】A
【分析】根据给定条件,求出圆锥底面圆半径与母线的关系,再利用圆锥侧面展开图的特征求解作答.
【详解】圆锥的底面积为1,圆锥底面圆半径r ,有,令圆锥母线长为,有,
21r π=l 2
π3r rl π+=因此,
12r l =
显然圆锥侧面展开图扇形弧长,所在圆半径为l ,2C r π=所以圆锥侧面展开图的圆心角为
.
2πC r l l πα=
==
6.已知函数在区间上单调递减,则实数a 的取值范围是( )
2
2
1
()log 3f x x ax a =-+(2,)+∞A .B .C .D .(,4]-∞[4,)-+∞[4,4]-(4,4]
-【答案】C
【分析】根据给定条件,利用复合函数单调性,结合对数函数、二次函数单调性列出不等式组,求解作答.【详解】函数
在上单调递减,而函数在上单调递增,
2
2
1
()log 3f x x ax a =-+(2,)+∞2log y u =(0,)+∞则函数
在上单调递减,且,,
21
3u x ax a =
-+(2,)+∞(2,)x ∀∈+∞2103x ax a >-+因此函数在上单调递增,且,,
2()3g x x ax a =-+(2,)+∞(2,)x ∀∈+∞2
30x ax a -+>于是得,解得,22
(2)40
a g a ⎧≤⎪⎨⎪
=+≥⎩44a -≤≤所以实数a 的取值范围是.[4,4]-故选:C
7.甲、乙、丙、丁四位同学分别为四个函数画图象,
甲同学画函数
的图象,图1; 乙同学画函数的图象,图2;
21
1y
x =
-21x
y =-丙同学画函数
的图象,图3; 丁同学画函数
的图象,图4.)
ln
y x
=-2
2221x x y x x -=-+画图正确的同学是( )A .甲
B .乙
C .丙
D .丁
【分析】通过代入特殊值可以检验ABC 图像的正误,对D 选项通过二次函数图像的变换即可判断.【详解】对A ,令,无解,而图像上与轴有交点,故错误,
2
1
01y x =
=-x 对B ,令
,则,此时,而,无实数解,故直线应与函数图
211
x y =-=211x
-=1x =211x -=-1y =像只有一个交点,故B 错误,
对C ,令,则,故C 错误;
1x =)ln
10y =-<对D ,根据
,根据分母不为0,则,
()2
22110
x x x -+=-≥1x ≠,根据得,
22221
12121x x y x x x x -==--+-+2
210x x -+>21021x x >-+则,则,故图中上边界正确,21021x x -<-+211121x x -+<-+首先
,,易知其关于直线对称,且在
上单调递减,在
()
2
21211y x x x =-+=-1x ≠1x =()
,1x ∈-∞上单调递增,则
,的图像也关于直线对称,且在上单()1,x ∈+∞22121y x x =
-+1x ≠1x =(),1x ∈-∞调递增,在 上单调递减,再将其图像关于轴对称,得到
,其图像关于()1,x ∈+∞x 321
21y x x =--+直线对称,且在
上单调递减,在
上单调递增,最后将其向上平移1个单
1x =()
,1x ∈-∞()
1,x ∈+∞位,则得到图中图像,且当时,,故D 正确,0x =0y =故选:D.
8.已知函数,若,且,则的()(]()ln ,0,e 2ln ,e,x x f x x x ∞⎧∈⎪=⎨-∈+⎪⎩()()()123f x f x f x ==123x x x <<2
213x x x +⋅取值范围是( )
A .
B .
C .
D .
()20,1e +)22e,1e ⎡+⎣22e,e ⎡⎤⎣⎦)22e ,1e ⎡+⎣【答案】B
【分析】首先画出函数图象,结合图象可得、、的取值范围与关系,将转化为关1x 2x 3x 2
2
13x x x +⋅于
的函数,再结合对勾函数的性质计算可得.
2x 【详解】解:因为
,所以函数图像如下所示:()(]()ln ,0,e 2ln ,e,x x f x x x ∞⎧∈⎪=⎨
-∈+⎪⎩
因为
,且,
()()()
123f x f x f x ==123x x x <<所以,,,且
,所以,11
1e x <<21e x <<2
3e e x <<12ln ln 0x x +=121=x x 所以
,
121
x x =
,即,所以,所以,
23ln 2ln x x =-23ln ln 2x x +=223e x x =2
32e x x =
所以
,2
22
132
2
2
2e x x x x x ++⋅=因为
,所以,令,则,
21e x <<2221e x <<22
t x =21e t <<令,,因为在上单调递减,在
上单调递增,且,()2
e g t t t =+()21,e t ∈()g t ()1,e ()2e,e ()e 2e g =,
,
()2
11e g =+()22e e 1
g =+所以
,即.
())
2
2e,1e g t ⎡∈+⎣)2
21322e,1e x x x ⎡∈++⋅⎣故选:B
二、多选题
9.下列运算中,正确的是( )
A .
2
21
3
log 4
272
28⎛⎫
-
=- ⎪⎝⎭
B .若114
a a +
=4=C .若
,则
77log 3,log 4a b ==71log 4212
b
a =+
+D .若,则
469a
b
c
==112a c b +=
【答案】AB
【分析】利用指数运算及指数式与对数式互化计算判断A ;利用根式运算计算判断B ;利用换底公
式计算判断C ;举例说明判断D 作答.
【详解】对于A ,
,A 正确;
2
21log 3
4
2331319[(]42272
()8442=-=--=-对于B ,因,则,B 正确;
114
a a +
=4===对于C ,因,则,C 77log 3,log 4a b ==7777771log 42log 7log 3log 21log 3log 4122b
a =++=++=++不正确;
对于D ,当时,成立,但
无意义,D 不正确.0a b c ===469a b c
==112
a c
b +=故选:AB
10.已知a 、b 大于0,且不等于1,满足
,则一定有( )
1log a
a b b <<A .B .C .D .1b >1a <a b <1
a b ab +<+【答案】BD
【分析】先根据判断出,再分和两种情况,分别根据
分析
1a b <01b <<1a >01a <<1log a
a b b <<的范围,再逐个选项判断即可.
b 【详解】因为,且,故.
1a b b <=0a >01b <<当时,因为,即,故,与矛盾;1a >1log a b <log log a a a b <1b a >>01b <<当时,因为,即,则,故;
01a <<1log a b <log log a a a b <a b >01b a <<<此时
,即,,故AC 错误,BD 正确;
()()110a b -->10a b ab --+>1a b ab +<+故选:BD
11.设函数,则下列说法正确的是( )2,0()(3),0x x f x f x x ⎧≤=⎨
->⎩A .B .当时,(9)36
f =(0,3]x ∈2
()(3)
f x x =
-C .方程只有一个实数根D .方程
有7个不等的实数根
()9f x =3-()f x x
=【答案】BC
【分析】对A ,根据分段函数解析式求解即可;对B ,根据分段函数的定义域求解即可;对CD ,根据分段函数解析式作出函数图象,数形结合分析即可.【详解】对A ,
,故A 错误;
()()()()2963000
f f f f =====
对B ,当时,,故,故B 正确;
(0,3]x ∈(]33,0x -∈-()()()2
33f x f x x =-=-对CD ,由解析式可得当时,周期为3;当时,,,故
0x >()f x 0x ≤()2f x x =()()39,00f f -==可作图:
易得当时,且,解得,故C 正确;
()9f x =2
9x =0x <3x =-
又当时,
,故方程
有8个不等的实数根,故D 错
9
x =()
21,24x ==()f x x
=误;
故选:BC
12.已知函数
,以下说法正确的有( )23
2()log 1ax bx c
f x x ++=+A .若的定义域是,则B .若的定义域是R ,则()y f x =(1,3)-0
a >()y f x =0
a >C .若在R 上的值域是,则D .的值域不可能是R ()y f x =[0,2]10a c +=()y f x =【答案】CD
【分析】对AB ,根据对数函数的定义域,结合二次不等式解集与系数的关系判断即可;对C ,根据对数函数的值域,结合二次不等式判别式法求值域的逆用求解即可;对D ,根据的值域
()y f x =为R 则的值域包含
,结合二次函数的性质求解即可.
221ax bx c
x +++()0,∞+【详解】对A ,的定义域是,即,
232()log 1ax bx c f x x ++=+22
01ax bx c
x ++>+20ax bx c ++>若的定义域是,则
开口向下,,故A 错误;()y f x =(1,3)-2
y ax bx c =++a<0对B ,若,则
,其定义域为R ,故B 错误.
0,0a b c ==>3
2()log 1c
f x x =+对C ,因为
的值域是,23
2()log 1ax bx c
f x x ++=+[0,2]则
的值域为,221ax bx c
y x ++=
+[1,9]
整理可得,
221ax bx c y x ++=+()20a y x bx c y -++-=则且是关于的判别式的解,而也
19y ≤≤y a ≠()20a y x bx c y -++-=()()240b a y c y ---≥y a =符合该不等式,
所以是方程,即的两根,
1,9()()240b a y c y ---=()224440y a c y ac b -++-=此时由韦达定理
,即,故C 正确;
()4194
a c ++=
10a c +=对D ,当的值域为R 则函数
的值域包含,则同C ,()y f x =221ax bx c
y x ++=
+()0,∞+,即
的解集包含
.
()()240
b a y
c y ---≥()224440
y a c y ac b -++-≤()0,∞+但其关于的二次函数开口向上,解集不可能包括
,
y ()0,∞+故函数的值域不包含,故D 正确;221ax bx c y x ++=
+()0,∞+故选:CD
三、填空题13.函数
的定义域为________________;
()f x =【答案】##10,2⎡⎫⎪⎢
⎣⎭1|02x x ⎧
⎫≤<⎨⎬⎩
⎭
【分析】根据对数的真数大于零且偶次根式的被开方数非负得到不等式组,再根据对数函数的性质计算可得.
【详解】解:因为,所以,解得,()f x =()ln 120120x x ⎧--≥⎨->⎩102x ≤<所以函数的定义域为.10,2⎡⎫
⎪⎢⎣⎭故答案为:10,2⎡⎫
⎪⎢
⎣⎭
14.角的终边在直线上,则_________;
α2y x =22
3sin 2cos αα-=【答案】2
【分析】依题意得,由
即可求解.tan 2α=22
2
23tan 2
3sin 2cos tan 1αααα--=
+【详解】依题意得tan 2
α=由
22222
2
2222
3sin 2cos 3tan 2322
3sin 2cos 2sin cos tan 121αααααααα--⨯--====+++故答案为:2
15.已知函数是定义在R 上的奇函数,且当时,
,则使得
()y f x =0x >21
()f x x =
成立的实数a 的取值集合是______________;
(21)(1)f a f a -<+【答案】
()11,2,2∞⎛⎫-⋃+ ⎪⎝⎭【分析】根据函数的单调性,结合奇函数的性质求解即可.【详解】由题意,当时,
为减函数且,又是定义在R 上的奇函数,
0x >21
()f x x =
()0f x >()y f x =故当时,为减函数且.
0x <()f x ()0f x <故则或或,解得或无解或
(21)(1)f a f a -<+2110a a ->+>1210a a +<-<2101a a -<<+2a >.
112a -<<
综上有实数a 的取值集合是.()11,2,2∞⎛⎫-⋃+ ⎪⎝⎭故答案为:()11,2,2∞⎛
⎫-⋃+ ⎪⎝
⎭16.已知,设集合,集合,若,则实数
2()f x x mx =+{}()A x f x x =={}(())B x f f x x ==B A ⊆的取值范围是_______________.
m 【答案】
[]
1,3-【分析】先求解
,根据二次方程的两根关系讨论与两种情况,当
(){}10A x x x m =+-=1m =1m ≠时,化简可得
,结合可得1m ≠(())f f x x =()()2
1110x x m x m x m ⎡⎤+-++++=⎣⎦B A ⊆无解或解包含两根,再分类讨论求解即可.
()2110
x m x m ++++=0,1m -【详解】.
{}{}
(){}2()10A x f x x x x mx x x x x m ===+==+-=①当时,
,此时,
1m ={}0A =2()f x x x =+,满足题意;
(
)(
)
{}(
)
{}
{}
2
2
222200B x x x x x x x x x x =+++==++==
②当时,,且,故.
1m ≠{}0,1A m =-()()()000
f f f ==0B ∈又
,讨论
,即
{}(
)
()
{}2
22(())B x f f x x x x mx m x mx x
===+++=()()2
2
2
x mx m x mx x +++=()()
2
2
2
2
10
x
mx
mx m
x +++-=即,()()
2
210
x x x m mx m ⎡⎤+++-=⎣⎦即,()()
3222
210x x mx m m x m ⎡⎤++++-=⎣
⎦即,方程必有两根
,
()()21110
x x m x m x m ⎡⎤+-++++=⎣⎦120,1x x m ==-因为,故,则无解或解包含.
B A ⊆{}0,1B m =-()2110x m x m ++++=12,x x i )当为的解时,代入可得,此时满足条件;
10x =()2
110x m x m ++++=1m =-{}0,2A B ==ii )当为的解时,代入可得,此时满足条件;
21x m =-()2110x m x m ++++=3m ={}0,2A B ==-iii )当
无解时,
,
,解得,
()2110
x m x m ++++=()()2
1410
m m +-+<()()310m m -+<13m -<<综上有,且.
13m -≤≤
1m ≠综合①②可得.
13m -≤≤故答案为:
[]
1,3-四、解答题
17.已知函数经过点,___________.
()y f x =(2,4)①若是幂函数,求函数
的最小值;
()y f x =11
(),(1,1)
2()1()g x x f x f x =
+∈--+②若是指数函数,求函数
的最大值;
()y f x =1
()(2)(1)g x f x f x =
-++③若是对数函数,求函数的值域.
()y f x =1(),(0,)
g x f x x x ⎛
⎫=+∈+∞ ⎪⎝⎭请从三个选项中选一个填在横线,并解决相应的问题.
【答案】选①:;选②;选③:43[)4,+∞【分析】选①:根据幂函数的形式可得,进而得到
,再结合
()2
f x x
=4
23
(),(1,1)
2g x x x x =
∈--++二次函数的最值求解即可;
选②:根据指数函数的形式可得,进而得到
,再根据基本不等式求解最
()2
x
f x =211
()22x x g x -+=
+大值即可;
选③:根据对数函数的形式可得,再根据基本不等式结合对数函数的单调性求解
2()4log y f x x ==值域即可.
【详解】选①:设,则,解得,故,
()a y f x x ==42a =2a =()2f x x =则
,
()()
22224222
11123
(),(1,1)21221x x g x x x x x x x x
++-=+==∈--+-++-+由可得
,则当
时,取得最大值
(1,1)x ∈-()()2
2
210x
x -+>()211
212
x =-
=
⨯-42
2x x -++,
1192424-++=此时取得最小值,即的最小值为.
4
23()2g x x x =-++3493
4=
()g x 43选②:设,则,解得,故,
()
x y f x a =
=24a =2
a =()2x f x =则
,即时取等号;
211()2
2x
x g x -+=
≤==+2122x x -+=12x =选③:设,则,解得,故
,
()log a y f x x ==4log 2a =1
4
2a =14
22()log 4log y f x x x
===则,由基本不等式,当且仅当
,即时取
21()4log ,(0,)g x x x x ∞⎛⎫=+∈+ ⎪⎝⎭12x x +≥=1x x =1x =等号,
故,即的值域为
.221()4log 4log 24
g x x x ⎛
⎫=+≥= ⎪⎝⎭()g x [)4,
+∞18.为了抗击新冠,某区需要建造隔离房间.如图,每个房间是长方体,且有一面靠墙,底面积为
平方米,侧面长为x 米,且x 不超过8,房高为4米.房屋正面造价400元
/平方米,侧
48a (0)a >面造价150元/平方米.如果不计房屋背面、屋顶和地面费用,问:当x 为多少时,总价最低.
【答案】当时,时,时总价最低
01a <≤x =1a >8x =
【分析】根据题意表达出总造价,再根据基本不等式,结合对勾函数
()768001200,08a
y x x x =
+<≤的性质分类讨论分析即可.
【详解】由题意,正面长为米,故总造价,即48a x 48400421504a
y x
x =⨯⨯+⨯⨯.
()768001200,08a
y x x x =
+<≤由基本不等式有
,当且仅当,即
768001200a y x x =
+≥
768001200a
x x =
x =取等号.
故当,即,
时总价最低;当,即时,由对勾函数的性质可得,
8≤1a ≤x
=8>1a >时总价最低;
8x =综上,当时,时总价最低;当时,时总价最低.
01a <≤x =1a >8x =
19.已知函数是偶函数,当时,,设.()y f x =0x ≤()lg(1)f x x =-+()()g x f x =(1)求函数的解析式,并判断的单调性;()y g x =()y
g x =(2)当时,总有,求实数a 的取值范围.[1,2]x ∈(1)3g ax +≤【答案】(1),单调递增;
()()
lg 1g x x =+(2).
1,42⎡⎤
-⎢
⎥⎣⎦【分析】(1)根据
为偶函数得到当时
的解析式,即可得到
的解析式,然后利
()
f x 0x ≥()
f x ()
g x 用定义法判断单调性即可;
(2)根据和的单调性得到,然后转化为,最后求最()93g =()g x 019ax ≤+≤max min 18a x x -⎛⎫
⎛⎫
≤≤ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭值即可得到的取值范围.a 【详解】(1)因为
,则,
()()
g x f x =0x ≥当时,,则,所以
,
x ≥0x -≤()()()lg 1f x f x x -==+()()
lg 1g x x +当时,
,当时,
,
0x =()0
g x =0x >
()0
g x >设,则
,所以
,所以
在
120x x >>()
()()()
()2111122lg 1log 11lg 1x g x x x g x x ++==+>+()()
12g x g x >()
g x
上单调递增.
[)0,∞+(2)原不等式可整理为
,因为所以
在上单调递增,所以当时,
()()
19g ax g +≤()
g x [)0,∞+[]1,2x ∈总有,整理得,即,所以.019ax ≤+≤18a x
x -≤≤max min 18a x x -⎛⎫⎛⎫≤≤ ⎪ ⎪
⎝⎭⎝⎭1,42a ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦20.已知函数
.2
()4|1|f x x x =--(1)作出函数的图象,并指出其单调区间;()y f x =(2)设集合
,若集合A 有4个子集,求实数m 的取值范围.
(){}1A x f x mx m ==-+【答案】(1)图象见解析,在和上单调递减,在和上调递增;()f x (2)-∞-(1,2)(2,1)-(2,)+∞(2).
(,2][6,)-∞-+∞ 【分析】(1)先对函数化简,再根据解析式画出函数图象,然后由图象可求出函数的单调区间;(2)由题意可得集合A 中有两个元素,则
有且仅有两个实根,而是方
2411
x x mx m --=-+1x =程的一个根,然后分和解方程讨论可.
1x >1x <【详解】(1)
,22
2
44,1()4144,1x x x f x x x x x x ⎧-+≥=--=⎨+-<⎩当时,,
1x ≥22
()44(2)f x x x x =-+=-其图象的顶点为,对称轴为,开口向上的抛物线位于直线及其右侧部分,
(2,0)2x =1x =当时,
,1x <22
()44(2)8f x x x x =+-=+-其图象的顶点为,对称轴为,开口向上的抛物线位于直线左侧部分,(2,8)--2
x =-1x =所以的图象如图所示,
()f x 由图象可知,在和上单调递减,在和上调递增;()f x (2)-∞-(1,2)(2,1)-(2,)+∞(2)因为集合A 有4个子集,
所以集合A 中有两个元素,
所以方程有且仅有两个实根,()1f x mx m =-+即
有且仅有两个实根,
2411
x x mx m --=-+满足方程,
1x =2
411x x mx m --=-+当时,,,
1x >24(1)1x x mx m --=-+2
14(1)(1)x x m x ---=-,
(1)(3)0x x m ---=解得(舍去)或,
1x =3x m =+当时,,,
1x <214(1)(1)0x x m x -+---=(1)(5)0x x m -+-=解得(舍去)或,1x =5x m =-因为方程
有两个实根,
2411
x x mx m --=-+所以或,3151m m +>⎧⎨-≥⎩31
51m m +≤⎧⎨-<⎩解得或,
6m ≥2m ≤-即实数m 的取值范围为.
(,2][6,)-∞-+∞ 21.已知关于对称.3()(0)1nx f x m mx -=≠-1,12
⎛⎫- ⎪
⎝⎭(1)计算和
的值;
1202220232023f f ⎛⎫
⎛⎫+
⎪ ⎪⎝⎭
⎝⎭122022202320232023f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++ ⎪ ⎪ ⎪
⎝⎭⎝⎭
⎝⎭ (2)设
,若对任意
,存在使得
()()ln ,N g x f x k +
=∈N s +∈N t +∈.求k 的值.
120s s s t g g g s k s k s k +++⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++= ⎪ ⎪ ⎪+++⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 参考结论:函数关于点中心对称的充要条件是恒成立.()y h x =(,)P a b ()(2)2h x h a x b +-=【答案】(1),2-2022-(2)1或2
【分析】(1)根据参考结论对称性求解即可;(2)根据对称性确定的解析式,然后确定
()f x 的对称中心,进而求解.
()g x
【详解】(1)因为
关于对称,结合参考结论,3
()(0)1nx f x m mx -=
≠-1,12
⎛⎫- ⎪
⎝⎭所以,
()(1)2f x f x +-=-令
,所以
,
1
2023x =
12022220232023f f ⎛⎫⎛⎫+=- ⎪ ⎪⎝⎭
⎝⎭同理,
2021202010122202320232023202322310102320123f f f f f f ⎛⎫
⎛⎫⎛⎫
⎛⎫⎛⎫
⎛⎫
+=+==+=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭
⎝⎭ 所以
.
122022210112022202320232023f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++=-⨯=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
⎝⎭ (2)因为
,213333()1111n m n n x nx nx n m m
m
f x mx mx m x m x m m ⎛⎫---+ ⎪--⎝⎭====-+--+⎛
⎫--- ⎪
⎝⎭因为
的图象是由反比例函数23()1m n
n m f x m x m -=-+-2
3m n m y x -=
向右平移个单位(平移过程为正表示右移,为负表示左移),1m 1
m 向下平移个单位得到(平移过程为正表示下移,为负表示上移),
n m n
m 而反比例函数
的对称中心为,2
3m n
m
y x -=(0,0)的对称中心,所以解得.
3()(0)1nx f x m mx -=≠-1,12⎛⎫- ⎪
⎝⎭11
21m n m ⎧=⎪⎪⎨
⎪=⎪⎩2,2m n ==所以
,23()12x f x x -=
-所以,所以即,解得.23()ln
12x g x x -=-23012x x ->-()()23120x x -->13
2
2x <<
,所以的图象关于对称,
2312()(2)ln ln ln10
1232x x
g x g x x x --+-=+==--+()g x (1,0)因为若对任意,存在使得.
N s +∈N t +∈120s s s t g g g s k s k s k +++⎛⎫⎛⎫⎛⎫
+++= ⎪ ⎪ ⎪+++⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 所以,即,解得,
12s s t s k s k +++=++21
2s t s k ++=+21k t =+又因为函数
的定义域为,
23
()ln
12x g x x -=-13,22⎛⎫ ⎪
⎝⎭
所以,解得,所以的值为1或2.11123
12s s k s t s k +⎧<≤⎪⎪+⎨
+⎪≤<⎪
+⎩13k ≤<k 22.已知当,总有,当且仅当时,“=”成立.设.
x ∈R e 1x x ≥+0x =()e x
f x =(1)当时,总有,求实数m 的取值范围;
0x ≥()f x x m ≥+(2)当时,证明:存在,使得.
a b <(,)a b ξ∈()()
e f a f b a b
ξ
-=-【答案】(1)
(]
,1-∞(2)证明见解析
【分析】(1)令,由题意可得当时总有,要使
在上恒
()e x h x x
=-0x ≥()1
h x ≥()f x x m
≥+0x ≥成立转化为在上恒成立,求得
可得答案;
()()
≤-=m x x f h x 0x ≥()min
h x (2)令
,利用导数判断出在时单调递减,
()()()()e =---x G x f x f a x a ()G x x a ≥当时,可得
,则
恒成立,
x a >()()0
<=G x G a ()()e -<-x
f x f a x a
()()e -<-b
f b f a b a
令
,利用导数判断出在
上单调递减,
()()()()e =---x
T x f b f x b x ()T x (),b -∞当
时,
,可得
,则
恒成立,根据
()
,x b ∈-∞()()0
>=T x T b ()()e ->-x
f b f x b x ()()e e -<
<-b
a f
b f a b a
的单调性,可得存在,使得
,可得答案.
()e
x
f x =(,)a b ξ∈()()
e e e ξ-<
=<-b
a f
b f a b a
【详解】(1)令
,其中,由题意可得,当时,总有
,当且仅当
()e x h x x
=-0x ≥0x ≥()1
h x ≥时等号成立,则,要使在上恒成立,
0x =()min 1h x =()f x x m ≥+0x ≥即在上恒成立,
()()≤-=m x x f h x 0x ≥则
,所以实数m 的取值范围
;
()min 1
≤=m h x (],1-∞(2)令
,其中,
()()()()()e e e e =---=---x x a x
G x f x f a x a x a x a ≥,当且仅当时等号成立,则在时单调递减,
()()e 0
'=-≤x G x a x x a =()G x x a ≥当时,即在上恒成立,即
x a >()()0<=G x G a ()()()()e 0=---<x G x f x f a x a (),x a ∈+∞在
上恒成立,
()()e -<-x
f x f a x a
()
,x a ∈+∞
由于,则恒成立,
a b <()()
e -<-b
f b f a b a
令
,
()()()()()e e e e =---=---x b x x
T x f b f x b x b x 其中,,当且仅当时等号成立,(],∈-∞x b ()()e 0'=-≤x T x x b x b =则在上单调递减,
()T x (),b -∞当
时,
,即
在
上恒成立,即
(),x b ∈-∞()()0
>=T x T b ()()e e e 0
=--->b x x T x b x ()
,x b ∈-∞在
上恒成立,
()()e ->-x
f b f x b x
()
,x b ∈-∞由于,则恒成立,a b <()()e e
-<<-b
a f
b f a b a 函数
在上单调递增,
()e x
f x =x ∈R 则存在,使得
,由于
,则存在
(,)a b ξ∈()()
e e e ξ-<
=<-b
a f
b f a b a ()()()()--=
--f a f b f b f a a b
b a
,使得.(,)a b ξ∈()()e
f a f b a b ξ
-=-【点睛】关键点点睛:在第二问中,令
,利用导数判断出在
()()()()e =---x
G x f x f a x a ()G x 时的单调性,令,利用导数判断出在上的单调性是
x a ≥()()()()e =---x
T x f b f x b x ()T x (),b -∞关键,本题考查了学生的思维推理能力、运算能力.。