2021-2022学年山东省日照市高二下学期期末校际联合考试数学试题(解析版)

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2021-2022学年山东省日照市高二下学期期末校际联合考试
数学试题
一、单选题
1.已知集合U={1,2,3,4,5,6,7},A={2,4,5,7},B={3,4,5},则(∁UA )∪(∁UB )等于( ) A .{1,6} B .{4,5} C .{2,3,4,5,7} D .{1,2,3,6,7}
【答案】D
【分析】由题意首先求解补集,然后进行并集运算即可. 【详解】由补集的定义可得:∁UA={1,3,6},∁UB={1,2,6,7}, 所以(∁UA )∪(∁UB )={1,2,3,6,7}. 本题选择D 选项.
【点睛】本题主要考查补集的运算,并集运算等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.
2.函数()1
x x
f =的定义域为( ) A .()1,00,2⎛⎫-+∞ ⎪
⎝⎭
B .1,02⎛⎫- ⎪⎝⎭
C .()1,00,2⎡⎫-+∞⎪
⎢⎣⎭
D .1,2⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭
【答案】C
【分析】根据所给函数,利用函数有意义列出不等式组,再求解即得.
【详解】函数()1x x f =有意义,则必有2100
x x +≥⎧⎨≠⎩,解得21
x ≥-且0x ≠.
函数()1x x f =的定义域为()1,00,2⎡⎫
-+∞⎪⎢⎣⎭

故选:C
3.已知x ,y R ∈,且0x >,0y >,2x y +=,那么xy 的最大值为( )
A .1
4
B .12
C .1
D .2
【答案】C
【分析】根据题意,由基本不等式的性质可得2
12x y xy +⎛⎫
= ⎪⎝⎭,即可得答案.
【详解】根据题意,0x >,0y >,2x y +=,
则2
12x y xy +⎛⎫= ⎪⎝⎭,当且仅当1x y ==时等号成立,
即xy 的最大值为1.
故选:C
4.下列函数中,是偶函数且在区间()0,∞+上单调递减的函数是 A .2x y = B .y x = C .y x = D .21y x =-+
【答案】D
【分析】由奇函数和偶函数图象的对称性,根据2x y =的图象和y x =的定义域便可判断出,A B 错误,而由y x =的单调性便可判断选项C 错误,从而得出D 正确. 【详解】A 选项:根据2x y =的图象知该函数非奇非偶,可知A 错误;
B 选项:y x =
的定义域为[)0,+∞,知该函数非奇非偶,可知B 错误;
C 选项:()0,x ∈+∞时,y x x ==为增函数,不符合题意,可知C 错误;
D 选项:()2
211x x -+=+,可知函数为偶函数,根据其图象可看出该函数在()0,∞+上
单调递减,可知D 正确. 本题正确选项:D
【点睛】本题考查奇函数和偶函数图象的对称性,函数单调性的问题,属于基础题. 5.如图所示,函数()y f x =的图像在点P 处的切线方程是210y x =-+,则()()44f f +'的值为( )
A .0
B .1
C .-1
D .2
【答案】A
【分析】根据导数的几何意义求解即可
【详解】因为切线方程为:210y x =-+,故()42f '=-,且()42f =,故()()440f f '+= 故选:A
6.若数列{xn }满足lg xn +1=1+lg xn (n ∈N +),且x 1+x 2+x 3+…+x 100=100,则lg(x 101+x 102+…+x 200)的值为( ) A .102 B .101 C .100 D .99
【答案】A
【详解】 由1lg 1ln n n x x +=+,得
1
10n n
x x +=, 所以数列{}n x 是公比为10的等比数列,
又100100
10010111022200100,,
,x x q x x q x x q =⋅=⋅=⋅,
所以10010010210110220012100()1010010x x x q x x x +++=++
+=⋅=,
所以()101102200lg 102x x x +++=,故选A .
7.已知函数()()()2241020e
x
x x x f x x ⎧++<⎪
=⎨≥⎪⎩,则()()y f x x =∈R 的图象上关于坐标原点O 对
称的点共有( ) A .0对 B .1对 C .2对 D .3对
【答案】C
【分析】函数2241,0()2,0e
x x x x f x x ⎧++<⎪
=⎨⎪⎩的图象上关于坐标原点对称的点,即为当0x <时,
2()241f x x x =++关于原点对称的函数图象,与2
e
x y =的图象的交点,画出函数图象,即
可求出结果.
【详解】作出函数2241,0()2,0e
x x x x f x x ⎧++<⎪
=⎨⎪⎩的图象,如图示,
则()()=R y f x x ∈的图象上上关于坐标原点对称的点,
即为当0x <时,2()241f x x x =++关于原点对称的函数图象,与2
e x
y =
的图象的交点,
由图象可知,交点有2个,
所以函数2241,0()2,0e
x x x x f x x ⎧++<⎪
=⎨≥⎪⎩的图象上关于坐标原点对称的点共有2对.
故选:C .
8.已知()2y f x =+是定义域为R 的奇函数,()1y g x =-是定义域为R 的偶函数,且
()y f x =与()y g x =的图像关于y 轴对称,则( )
A .()y f x =是奇函数
B .()y g x =是偶函数
C .2是()y f x =一个周期
D .()y g x =关于直线2x =对称
【答案】A
【分析】根据函数奇偶性,对称性、周期性的定义一一判断即可;
【详解】解:根据题意,()2y f x =+是定义域为R 的奇函数,则()y f x =关于点()2,0成中心对称,
()1y g x =-是定义域为R 的偶函数,则()y g x =关于1x =-对称, ()y f x =与()y g x =的图像关于y 轴对称,则()y f x =关于1x =对称,
所以()y f x =关于原点中心对称,故()y f x =是奇函数,故A 正确.
()y f x =是奇函数,且()y f x =与()y g x =的图像关于y 轴对称,故()y g x =是奇函数,
故B 错误.
()2y f x =+是定义域为R 的奇函数,则()()22f x f x -+=-+,①
()y f x =关于1x =对称,故()()11f x f x -+=+,可得()()2f x f x +=-,联立①得()()2f x f x -=--+,
故()()2=-+f x f x ,可得()()24f x f x +=-+,
故()()()24f x f x f x =-+=+,函数()f x 是周期为4的周期函数,由题意可得出4是函数()f x 的周期,故C 错误.
因为4是函数()f x 的周期,()y f x =关于点()2,0中心对称,
所以()2,0-是()y f x =的中心对称,()2,0-关于y 轴对称为()2,0,为()y g x =的对称中心,故D 错误. 故选:A 二、多选题
9.实数a ,b ,c 在数轴上对应的点如图所示,则( )
A .a c b c +<+
B .ac bc >
C .
a c
b b
>
D .()()ln ln c a c b -<-
【答案】AC
【分析】由数轴可得0a b c <<<,再根据不等式得性质结合对数函数得性质逐一判断即可得出答案.
【详解】解:由数轴可以看出0a b c <<<. 对于A ,∵a b <,∴a c b c +<+,故A 正确; 对于B ,∵a b <,0c >,∴ac bc <,故B 错误; 对于C ,∵0a b c <<<,∴
0a c
b b
>>,故C 正确; 对于D ,∵0a b c <<<,∴0c a c b ->->,∴()()ln ln c a c b ->-,故D 错误. 故选:AC.
10.下列说法正确的是( )
A .命题“0x ∀>,都有e 1x x >+”的否定是“0x ∃≤,使得e 1≤+x x ”
B .当1x >时,4
1
x x +
-的最小值是5 C .若不等式220ax x c ++>的解集为{}12x x -<<,则2a c += D .“1a >”是“1
1a
<”的充要条件 【答案】BC
【分析】对A ,根据全称命题的否定判断即可 对B ,根据基本不等式求解即可;
对C ,根据二次不等式根与系数的关系求解即可; 对D ,根据分式不等式求解判断即可
【详解】对A ,命题“0x ∀>,都有e 1x x >+”的否定是“0x ∃>,使得e 1≤+x x ”,故A 错误;
对B ,当1x >时,44111511
x x x x +
=-++≥=--,当且仅当411x x -=-,
即3x =时,等号成立,故B 正确;
对C ,由不等式220ax x c ++>的解集为{}12x x -<<,可知212a
-+=-,()12c
a -⨯=,
∴2a =-,4c =,2a c +=,故C 正确; 对D ,由“1a >”可推出“11a <”,由1
1a
<,可得1a >或0a <,推不出“1a >”,故D 错误. 故选:BC
11.已知函数()21
e x
x x f x +-=,则( )
A .函数()f x 存在两个不同的零点
B .函数()f x 既存在极大值又存在极小值
C .若方程()f x k =有两个实根,则e 0k -<<
D .若[),x t ∈+∞时,()2
max 5
e f x =,则t 的最小值为2 【答案】AB
【分析】对于A ,由()0f x =求解判断,对于B ,求导后,通过判断函数的单调性来判断函数的极值,对于C ,若方程()f x k =有两个实根,则()y f x =的图象与直线y k =有两个交点,利用图象判断即可,对于D ,利用函数图象判断
【详解】对于A ,()2
010f x x x =⇒+-=,解得x =A 正确;
对于B ,()()()2122e e x x
x x x x f x +---'=-
=-, 当()0f x '>时,12x -<<,当()0f x '<时,1x <-或2x >,
所以(),1f -∞-,()2,+∞是函数的单调递减区间,()1,2-是函数的单调递增区间, 所以()1f -是函数的极小值,()2
5
2e f =
是函数的极大值,所以B 正确. 对于C ,当x →+∞时,0y →,根据B 可知,函数的最小值是()1e f -=-,再根据单调性可知,结合图像可知若方程()f x k =有两个实根,则e 0k -<≤或2
5
e k =,所以C 错误;
对于D ,由图象可知,t 的最大值是2,所以D 错误. 故选:AB.
12.若正整数m ,n 只有1为公约数,则称m ,n 互质,对于正整数k ,()k ϕ是不大于k 的正整数中与k 互质的数的个数,函数()k ϕ以其首名研究者欧拉命名,称为欧拉函数,例如:()21ϕ=,()32ϕ=,()62ϕ=,()84ϕ=.已知欧拉函数是积性函数,即如果m ,n 互质,那么()()()mn m n ϕϕϕ=,例如:()()()623ϕϕϕ=,则( ) A .()()58ϕϕ=
B .数列(){}
2n
ϕ是等比数列
C .数列(){}
6n
ϕ不是递增数列
D .数列()6n
n ϕ⎧⎫⎪⎪
⎨⎬⎪⎪⎩⎭
的前n 项和小于1825 【答案】ABD
【分析】根据欧拉函数定义可判断A ;小于2n 的正整数中所有不是2的倍数的整数都与
2n 互质,然后可判断B ;由B 中方法可得()3n
ϕ,然后由性质可判断C ;由错位相减法
可判断D.
【详解】()54ϕ=,()84ϕ=,∴()()58ϕϕ=,A 对;
∵2为质数,∴在不超过2n 的正整数中,所有偶数的个数为12n -, ∴()112
2
22n
n
n n ϕ--=-=为等比数列,B 对;
∵与3n 互质的数为1,2,4,5,7,8,10,11,…,32n -,31n -.共有()1
1
313
23n n ---⋅=⋅个,∴()1
323n n ϕ-=⋅,
又∵()()()1
6
2326
n
n
n
n ϕϕϕ-==⋅,∴(){}
6n
ϕ是递增数列,故C 错误;
()1
626
n
n ϕ-=⋅,()6n n ϕ⎧⎫⎪⎪⎨⎬⎪⎪⎩
⎭的前n 项和为n S 设01112262626n n n S -=
++⋅⋅⋅+⨯⨯⨯,则121116262626n
n
n S =++⋅⋅⋅+⨯⨯⨯,012215111162626262626n n n
n S -=+++⋅⋅⋅+-⨯⨯⨯⨯⨯ 所以01215111162626262626n n n
n
S -=+++⋅⋅⋅++⨯⨯⨯⨯⨯,
1115332616265562616
n n n n n
n n S ⎛⎫
⨯- ⎪
⎝⎭
=-=-⨯⨯⨯-, 所以181838252565625
n n n n S =
--≤⨯⨯, 所以数列()6n
n ϕ⎧⎫⎪⎪
⎨⎬⎪⎪⎩⎭的前n 项和小于1825,故D 正确. 故选:ABD. 三、填空题
13.设函数0.55
,0()1log ,0
x f x x x x ⎧≤⎪
=-⎨⎪>⎩,则
32f f ⎛

⎛⎫-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
___________. 【答案】1-
【分析】先求出32f ⎛⎫
- ⎪⎝⎭
,再求
32f f ⎛⎫
⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
即可 【详解】因为0.55
,0()1log ,0x f x x x x ⎧≤⎪
=-⎨⎪>⎩,
所以352
3212f ⎛⎫
-== ⎪⎛⎫⎝⎭
-- ⎪⎝⎭
所以()10.50.532log 2log 0.512f f f -⎛⎫
⎛⎫-====- ⎪
⎪⎝⎭⎝⎭
, 故答案为:1-
14.设函数()31
27ln 3
f x x x =-在区间[]1,1a a -+上单调递减,则实数a 的取值范围是
___________. 【答案】12a <≤
【分析】首先利用导数求函数的单调递减区间,再结合区间的包含关系,列式求实数a 的取值范围
【详解】()32
2727
x f x x x x
-'=-=
,0x >,令()0f x '≤,得03x <≤,而因为函数()31
27ln 3f x x x =-在区间[]1,1a a -+上单调递减,故1013a a ->⎧⎨+≤⎩,故12a <≤.
故答案为:12a <≤
15.已知前n 项和为n S 的等差数列{}n a (公差不为0)满足11,n n S a a ⎧⎫
=⎨⎬⎩⎭仍是等差数列,
则通项公式n a =___________. 【答案】n
【分析】根据n n S a ⎧⎫
⎨⎬⎩⎭
是等差数列列方程,求得数列{}n a 的公差d ,由此求得n a .
【详解】设{}n a 公差为d ,则1
1231
1,1,12,
1S a a d a d a ==+=+=, 3223233332,,120112121S S d d d d d a d a d d d ++++==∴+=⋅⇒=++++或1d =,而0d =不合题意,故1,n d a n =∴=.
故答案为:n 四、双空题
16.π是圆周率,e 是自然对数的底数,在e 3,3e ,3
3,e e ,πe ,3π,π3,e π八个数中,
最小的数是___________,最大的数是___________. 【答案】 e e π3
【分析】分别利用指数函数的单调性,判断出底数同为3,e 以及π的数的大小关系,再由幂函数的单调性,找出最小的数,最后利用函数()ln x
f x x
=的单调性,判断出最大的数.
【详解】显然八个数中最小的数是e e .
函数3x y =是增函数,且e 3π<<,∴e 3π333<<; 函数e x y =是增函数,且e 3π<<,e 3πe e e <<; 函数πx y =是增函数,且e 3π<<,e 3ππ<;
函数e y x =在()0,∞+是增函数,且e 3π<<,e e e e 3π<<,则八个数中最小的数是e e 函数πy x =在()0,∞+是增函数,且e 3<,ππe 3<, 八个数中最大的数为3π或π3,构造函数()ln x
f x x
=

求导得()2
1ln x
f x x -'=
,当()e,x ∈+∞时()0f x '<,函数()f x 在()e,+∞是减函数,()()3πf f >,

ln 3ln π

>,即πln33ln π>,即π3ln 3ln π>,π33π∴>, 则八个数中最大的数是π3. 故答案为:e e ;π3. 五、解答题
17.已知集合()(){}
10A x x a x a =-++≤,{}36B x x x =≤≥或. (1)当4a =时,求A B ;
(2)当0a >时,若“x A ∈”是“x B ∈”的充分条件,求实数a 的取值范围. 【答案】(1){}53x x -≤≤ (2)(]0,3
【分析】(1)将5a =代入得{}5|3A x x =-≤≤,求出A B 即可. (2)化简A ,将已知条件转化为A B ⊆,列出不等式求解,写出范围. 【详解】(1)当4a =时,由不等式()()450-+≤x x ,得54x -≤≤, 故{}|54A x x =-≤≤,又{}|36B x x x =≤≥或 所以{}|53A B x x ⋂=-≤≤.
(2)若“x A ∈”是“x B ∈”的充分条件,等价于A B ⊆,
因为0a >,由不等式()()10x a x a -++≤,得{}|1A x a x a =--≤≤ , 又{}|36B x x x =≤≥或
要使A B ⊆,则3a ≤或16a --≥,又因为0a >
综上可得实数a 的取值范围为(]03,
. 18.已知n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,27a =,555S =. (1)求n a ,n S ;
(2)若数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭
的前项和为n T ,求满足225n T >
的最小正整数n . 【答案】(1)41n a n =-,2
2n S n n =+
(2)19
【分析】(1)设等差数列的公差为d ,根据题意求出数列的首项与公差,再根据等差数列的通项公式及前n 项和公式即可得解;
(2)利用裂项相消法求出数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前项和为n T ,再解不等式即可得解.
【详解】(1)解:设等差数列的公差为d ,
则117
545552a d a d +=⎧⎪
⎨⨯+=⎪⎩
,即117211a d a d +=⎧⎨+=⎩,解得134a d =⎧⎨
=⎩, 所以()34141n a n n =+-=-,()
234122
n n n S n n +-=
=+; (2)解:由(1)得,1111111414344143n n a a n n n n +⎛⎫
=⋅=- ⎪-+-+⎝⎭
, 故1111111111114374711441434343129
n n
T n n n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-+⋅⋅⋅+-=-=
⎪ ⎪ ⎪ ⎪-+++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 令2
25n T >,有129225
n n +>,
即241825n n >+,解得18n >, 故满足满足2
25
n T >
的最小正整数为19. 19.已知函数11
()()ln f x m x x m x
=+
+-,(其中常数0m >) (1)当2m =时,求()f x 的极大值; (2)试讨论()f x 在区间(0,1)上的单调性.
【答案】(1)53
()(2)ln 222
f x f ==-极大;(2)答案见解析.
【详解】试题分析:(1)求得()()()2
221
(0)2x x f x x x --=->',可以得到函数的单调性,
从而得到函数的极值; (2)求导数
()()2
1x m x m f x x ⎛⎫--
⎪⎝⎭'=-
,再分01m << ,
1m =, 1m >三类情况,利用导数的正负,确定函数的单调性.
试题解析:(1)当2m =时,()51
ln 2f x x x x
=+-
()()()2222151
1(0)22x x f x x x x x --=
--=->' 当10,22x x <时,()0f x '<;当1
22
x <<时,()0f x '>
()f x ∴在10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭
和()2,+∞上单调递减,在1,22⎛⎫
⎪⎝⎭单调递减
故()()53
2ln222
f x f ==-极大
(2)()()2222
111111(0,0)
x m x x m x m m m m f x x m x x x x ⎛⎫⎛⎫-++--'+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=--=-=->> ①当01m <<时,则
1
1m
>,故()0,x m ∈时,()0f x '<;(),1x m ∈时,()0f x '>, 此时()f x 在()0,m 上单调递减,在(),1m 单调递增;
②当1m =时,则11m =,故()0,1x ∈,有()()2
210x f x x
-'=-<恒成立, 此时()f x 在(0,1)上单调递减; ③当1m >时,则101m <
<,故10,x m ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭
时,()0f x '<;1,1x m ⎛⎫
∈ ⎪⎝⎭时,()0f x '> 此时()f x 在10,m ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减,在1,1m ⎛⎫
⎪⎝⎭
单调递增.
点睛:导数是研究函数的单调性、极值(最值)最有效的工具,本专题在高考中的命题方向及命题角度从高考来看,对导数的应用的考查主要从以下几个角度进行: (1)考查导数的几何意义,往往与解析几何、微积分相联系. (2)利用导数求函数的单调区间,判断单调性;已知单调性,求参数. (3)利用导数求函数的最值(极值),解决生活中的优化问题. (4)考查数形结合思想的应用.
20.已知定义在R 上的函数()()12,2x
x b f x a R b R a
+-=∈∈+是奇函数.
(1)求a ,b 的值;
(2)当()1,2x ∈时,不等式()230x
kf x +->恒成立,求实数k 的取值范围.
【答案】(1)2a =,1b =;(2)6k ≤-.
【解析】(1)由题意可得(0)0f =,求得b ,再由(1)f f -=-(1),求得a ,检验可得所求值;
(2)运用参数分离和换元法、结合指数函数的单调性,以及反比例函数、一次函数的单调性,求得函数的值域,结合恒成立思想,可得所求范围. 【详解】(1)由题意可得(0)0f =,解得1b =, 再由f (1)(1)f =--, 得1
0121242a a
---=-++,解得2a =, 当2a =,1b =时,112()2x x f x 2
+-=+的定义域为R ,
由1
1
1212()()2222x x
x x f x f x --++--+-===-++,可得()f x 为奇函数, 所以2a =,1b =;
(2)由2()30x kf x +->,得1
123222
x
x x k +-⨯
>-+, 因为(1,2)x ∈,所以121
022
x x +-+<+,
所以1(32)(22)
12x x x
k +-+<-.
令21x t -+=,则(3,1)t ∈--,此时不等式可化为42()k t t
<-, 记4()2()h t t t
=-,因为当(3,1)t ∈--时,4
y t
=和y t =-均为减函数, 所以()h t 为减函数,故10
()(6,
)3
h t ∈-, 因为()k h t <恒成立,所以6k -.
【点睛】本题主要考查函数的奇偶性,以及不等式恒成立问题解法,属于中档题.对于求不等式恒成立时的参数范围问题,在可能的情况下把参数分离出来,使不等式一端是含有参数的不等式,另一端是一个区间上具体的函数, 这样就把问题转化为一端是函数, 另一端是参数的不等式,便于问题的解决. 但要注意分离参数法不是万能的, 如果分离参数后,得出的函数解析式较为复杂, 性质很难研究, 就不要使用分离参数法.
21.数学的发展推动着科技的进步,得益于线性代数、群论等数学知识的应用,5G 技术正蓬勃发展.目前某区域市场中5G 智能终端产品的制造仅能由H 公司和G 公司提供技术支持.据市场调研预测,5G 商用初期,该区域市场中采用H 公司与G 公司技术的智能终端产品分别占比05%a =及095%b =.假设两家公司的技术更新周期一致,且随着技术优势的体现,每次技术更新后,上一周期采用G 公司技术的产品中有20%转而采用H 公司技术,采用H 公司技术的仅有5%转而采用G 公司技术.设第n 次技术更新后,该区域市场中采用H 公司与G 公司技术的智能终端产品占比分别为n a 及n b ,不考虑其它因素的影响. (1)求1a ,1b ;
(2)用n a 表示1n a +,并求实数λ使{}n a λ+是等比数列;
(3)经过若干次技术更新后该区域市场采用H 公司技术的智能终端产品占比能否达到75%以上?若能,至少需要经过几次技术更新?若不能,请说明理由.(参考数据:lg 20.301≈,lg30.477≈)
【答案】(1)11980a =
,161
80
b =
(2)13145n n a a +=+,4
5
λ=-
(3)能,至少经过10次技术更新
【分析】(1)根据1a 与0a 的关系,列式求1a ,再根据111b a =-,即可求解; (2)根据条件得到数列{}n a 的递推关系,利用数列{}n a λ+是等比数列,求λ的值; (3)首先由(2)得数列{}n a 的通项公式,再解不等式75%n a >,即可求n 的值. 【详解】(1)()10019119120580a a a =
+-=,1161
180
b a =-=; (2)由题意,可设5G 商用初期,该区域市场中采用H 公司与G 公司技术的智能终端产品的占比分别为01
5%20
a ==
,01995%20b ==.易知经过n 次技术更新后1n n a b +=, 则()()11913115%20%120545n n n n n n a a b a a a +=-+=+-=+,()131
45
n n a a n +=+∈N …① 由①式,可设()1133444n n n n a a a a λλλ+++=+⇔=-,对比①式可知14455
λλ-=⇒=-.由(1)可得11980a =
,故141949580516
a -=-=-. 从而当45λ=-时,45n a ⎧
⎫-⎨⎬⎩
⎭是以916-为首项,34为公比的等比数列;
(3)由(2)可知1
1
493351644n n n a -+⎛⎫
⎛⎫
-=-⋅=- ⎪
⎪⎝⎭
⎝⎭
,所以经过n 次技术更形后,该区域市场
采用H 公司技术的智能终端产品占比1
4354n n a +⎛⎫
=- ⎪
⎝⎭.
由题意,令75%n a >,得()1
1
4333131
1lg lg 544420420
n n n ++⎛⎫
⎛⎫->⇔<
⇔+< ⎪
⎪⎝⎭⎝⎭
lg3lg510.4770.301 1.176
9.42lg 2lg320.3010.4770.125
n ++-⇔>
≈=>-⨯-.
故10n ≥,即至少经过10次技术更新,该区域市场采用H 公司技术的智能终端产品占比能达到75%以上.
22.设函数()()n e l 1x
x x a x f =--,其中R a ∈.
(1)若1a =,求曲线()y f x =在点()()1,1f 处的切线方程; (2)若10e
a <<
, ①证明:函数()f x 恰有两个零点;
②设0x 为函数()f x 的极值点,1x 为函数()f x 的零点,且10x x >,证明:1002ln x x x <+. 【答案】(1)()1e 1e y x =--+ (2)①证明见解析;②证明见解析
【分析】(1)先()f x ',再求()1f '与()1f ,由点斜式即可求解;
(2)①求导得()21x ax e f x x
-'=,构造2()1x g x ax e =-并应用导数研究单调性,进而判断
()f x '符号确定()f x 单调性,可求极值点所在的区间为1
(1,ln )a
,再证1x >上ln 1x x <-,
由此得11ln ln 0f h a a ⎛⎫⎛⎫
=< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
,结合零点存在性定理即可证结论;
②由①结合题设可得10
2
011ln 1
x x x x e
x -=-,结合1x >上ln 1x x <-,即可证结论. 【详解】(1)由题设,()()ln 1e x
f x x x =--且0x >,则()1
e x
f x x x
'=
-, 所以()11e f '=-,又()10f =, 所以切线方程为()()01e 1y x -=--, 即:()1e 1e y x =--+.
(2)①由()21e x ax f x x
-'=,令()21e x
g x ax =-,又10e a <<,
易知()g x 在()0,∞+上递减,
又()11e 0g a =->,2
11ln 1ln 0g a a ⎛⎫⎛⎫
=-< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭

∴()g x 在()0,∞+上有唯一零点,即()f x '在()0,∞+上唯一零点,设零点为0x ,则01
1ln
x a
<<, ∴00x x <<,()0f x '>,()f x 递增;0x x >,()0f x '<,()f x 递减; ∴0x 是()f x 唯一极值点,且为极大值, 令()ln 1h x x x =-+且1x >,则()1
10h x x
'=-<,故()h x 在()1,+∞上递减, ∴()()0h x h x <=,即ln 1x x <-,
∴1111ln ln ln ln 1ln 0f h a a a a ⎛⎫⎛⎫⎛⎫
=-+=< ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭
,又()()010f x f >=,
根据零点存在性定理∴()f x 在01,ln x a ⎛
⎫ ⎪⎝
⎭上存在零点,又∵()f x 在()0,x +∞单调递减;
∴()f x 在()0,x +∞存在唯一零点,
又∵()10f =,()f x 在()00,x 上单调递增;01x <, ∴()f x 在()00,x 上的唯一零点为1,
故()f x 恰有两个零点;
②由题意,()01
201
1e 1ln 1e x x ax x a x ⎧=⎪⎨=-⎪⎩,则1011201ln x x x x e x --=⋅,即10
2011ln e 1x x x x x -=-, 当1x >时,ln 1x x <-,又101x x >>,则()10
2
012011e
1
x x x x x x --<=-,
∴1002ln x x x -<,即是1002ln x x x <+,得证.
【点睛】本题考查了利用导数的几何意义求切线方程,导数与不等式的综合应用,在利用导数证明不等式时,一般会构造一个函数,转化为求解函数的取值情况进行研究,考查了逻辑推理能力与化简运算能力.。

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