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2024年浙江高考数学真题及答案

来源:伴沃教育
2024年浙江高考数学真题及答案

本试卷共10页,19小题,满分150分.注意事项:1.答题前,先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置.2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.3.填空题和解答题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.4.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并上交.一、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,只有一个选项是正确的.请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.1.已知集合A.{1,0}

Ax∣5x35,B{3,1,0,2,3}

B.,则AB()D.{2,3}C.{3,1,0}{1,0,2}

2.若z

1i,则z(z1)C.1i

)D.2)D.3mD.1i

A.1iB.1i



3.已知向量a(0,1),b(2,x),若b(b4a),则x(A.2

B.1C.14.已知cos()m,tantan2,则cos()(A.3m

B.

m3C.m35.已知圆柱和圆锥的底面半径相等,侧面积相等,且它们的高均为3,则圆锥的体积为()B.33πC.63πD.93π)A.23πx22axa,x06.已知函数为f(x)x,在R上单调递增,则a取值的范围是(eln(x1),x0A.(,0]

B.[1,0]

C.[1,1]

D.[0,)

7.当xÎ[0,2]时,曲线ysinx与y2sin3xA.3B.4



的交点个数为(6

C.6)D.88.已知函数为f(x)的定义域为R,f(x)f(x1)f(x2),且当x3时f(x)x,则下列结论中一定正确的是(A.f(10)100C.f(10)1000)B.f(20)1000D.f(20)10000

二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对得6分,部分选对的得部分分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.9.为了解推动出口后的亩收入(单位:万元)情况,从该种植区抽取样本,得到推动出口后亩收入的样本均值x2.1,样本方差s2态分布N1.8,0.1

0.01,已知该种植区以往的亩收入X服从正22,假设推动出口后的亩收入Y服从正态分布Nx,s,则(2)(若随机变量Z服从正态分布Nu,A.P(X2)0.2C.P(Y2)0.5

,P(Zu)0.8413)B.P(X2)0.5D.P(Y2)0.8

10.设函数f(x)(x1)2(x4),则(A.x3是f(x)的极小值点C.当1x2时,4f(2x1)0

)B.当0x1时,f(x)fx

2

D.当1x0时,f(2x)f(x)

11.造型可以做成美丽的丝带,将其看作图中曲线C的一部分.已知C过坐标原点O.且C上的点满足横坐标大于2,到点F(2,0)的距离与到定直线xa(a0)的距离之积为4,则()A.a2

C.C在第一象限的点的纵坐标的最大值为1B.点(22,0)在C上D.当点x0,y0在C上时,y0

4x02三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.x2y212.设双曲线C:221(a0,b0)的左右焦点分别为F1、F2,过F2作平行于y轴的直ab线交C于A,B两点,若|F1A|13,|AB|10,则C的离心率为___________.13.若曲线yexx在点0,1处的切线也是曲线yln(x1)a的切线,则a__________.14.甲、乙两人各有四张卡片,每张卡片上标有一个数字,甲的卡片上分别标有数字1,3,5,7,乙的卡片上分别标有数字2,4,6,8,两人进行四轮比赛,在每轮比赛中,两人各自从自己持有的卡片中随机选一张,并比较所选卡片上数字的大小,数字大的人得1分,数字小的人得0分,然后各自弃置此轮所选的卡片(弃置的卡片在此后的轮次中不能使用).则四轮比赛后,甲的总得分不小于2的概率为_________.四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.记ABC内角A、B、C的对边分别为a,b,c,已知sinC(1)求B;(2)若ABC的面积为33,求c.22

3xy

16.已知A(0,3)和P3,为椭圆C:221(ab0)上两点.2aba2b2c22ab2cosB,(1)求C的离心率;(2)若过P的直线l交C于另一点B,且ABP的面积为9,求l的方程.17.如图,四棱锥PABCD中,PA底面ABCD,PAAC2,BC1,AB3.(1)若ADPB,证明:AD//平面PBC;(2)若ADDC,且二面角ACPD的正弦值为42,求AD.718.已知函数f(x)ln

x

axb(x1)32x(1)若b0,且f(x)0,求a的最小值;(2)证明:曲线yf(x)是中心对称图形;(3)若f(x)2当且仅当1x2,求b的取值范围.19.设m为正整数,数列a1,a2,...,a4m2是公差不为0的等差数列,若从中删去两项ai和ajij后剩余的4m项可被平均分为m组,且每组的4个数都能构成等差数列,则称数列a1,a2,...,a4m2是i,j可分数列.(1)写出所有的i,j,1ij6,使数列a1,a2,...,a6是i,j可分数列;(2)当m3时,证明:数列a1,a2,...,a4m2是2,13可分数列;(3)从1,2,...,4m2中一次任取两个数i和jij,记数列a1,a2,...,a4m2是i,j可分数列的概率为Pm,证明:Pm

1.8参考答案本试卷共10页,19小题,满分150分.注意事项:1.答题前,先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置.2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.3.填空题和解答题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.4.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并上交.一、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,只有一个选项是正确的.请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.1.已知集合A.{1,0}

Ax∣5x35,B{3,1,0,2,3}

B.,则AB()D.{2,3}C.{3,1,0}{1,0,2}【答案】A【解析】【分析】化简集合A,由交集的概念即可得解.3【详解】因为Ax|5x

35,B3,1,0,2,3,且注意到1352,从而AB1,0.故选:A.2.若z

1i,则z(z1)C.1i

D.1i

A.1i【答案】C【解析】B.1i

【分析】由复数四则运算法则直接运算即可求解.【详解】因为故选:C.zz111111i,所以z11i.iz1z1z1

3.已知向量a(0,1),b(2,x),若b(b4a),则x(A.2【答案】D【解析】【分析】根据向量垂直的坐标运算可求x的值.B.1C.1)D.2

【详解】因为bb4a,所以bb4a0,所以b4ab0即4x24x0,故x2,故选:D.4.已知cos()m,tantan2,则cos()(A.3m【答案】A【解析】【分析】根据两角和的余弦可求coscos,sinsin的关系,结合tantan的值可求前者,故可求cos的值.【详解】因为cosm,所以coscossinsinm,而tantan2,所以sinsin2coscos,故coscos2coscosm即coscosm,从而sinsin2m,故cos3m,故选:A.5.已知圆柱和圆锥的底面半径相等,侧面积相等,且它们的高均为3,则圆锥的体积为()B.33πC.63πD.93πB.

)D.3m

2

m3C.m3A.23π【答案】B【解析】【分析】设圆柱的底面半径为r,根据圆锥和圆柱的侧面积相等可得半径r的方程,求出解后可求圆锥的体积.【详解】设圆柱的底面半径为r,则圆锥的母线长为r23,而它们的侧面积相等,所以2πr3πr3r2即233r2,故r3,故圆锥的体积为故选:B.1

π9333π.3x22axa,x06.已知函数为f(x)x,在R上单调递增,则a取值的范围是(eln(x1),x0A.(,0]

B.[1,0]

C.[1,1]

D.)[0,)

【答案】B【解析】【分析】根据二次函数的性质和分界点的大小关系即可得到不等式组,解出即可.【详解】因为fx在R上单调递增,且x0时,fxelnx1单调递增,x

2a210

,解得1a0,则需满足

ae0ln1

即a的范围是[1,0].故选:B.7.当xÎ[0,2]时,曲线ysinx与y2sin3xA.3【答案】C【解析】【分析】画出两函数在0,2π上的图象,根据图象即可求解【详解】因为函数ysinx的的最小正周期为T2π,函数y2sin3x

B.4



的交点个数为(6

C.6)D.8

π2π

T的最小正周期为,36

所以在x0,2π上函数y2sin3x



π

有三个周期的图象,6

在坐标系中结合五点法画出两函数图象,如图所示:由图可知,两函数图象有6个交点.故选:C8.已知函数为f(x)的定义域为R,f(x)f(x1)f(x2),且当x3时f(x)x,则下列结论中一定正确的是(A.f(10)100C.f(10)1000【答案】B【解析】【分析】代入得到f(1)1,f(2)2,再利用函数性质和不等式的性质,逐渐递推即可判断.【详解】因为当x3时f(x)x,所以f(1)1,f(2)2,又因为f(x)f(x1)f(x2),则f(3)f(2)f(1)3,f(4)f(3)f(2)5,)B.f(20)1000D.f(20)10000

f(5)f(4)f(3)8,f(6)f(5)f(4)13,f(7)f(6)f(5)21,f(8)f(7)f(6)34,f(9)f(8)f(7)55,f(10)f(9)f(8)89,f(11)f(10)f(9)144,f(12)f(11)f(10)233,f(13)f(12)f(11)377

f(14)f(13)f(12)610,f(15)f(14)f(13)987,f(16)f(15)f(14)15971000,则依次下去可知f(20)1000,则B正确;且无证据表明ACD一定正确.故选:B.【点睛】关键点点睛:本题的关键是利用f(1)1,f(2)2,再利用题目所给的函数性质f(x)f(x1)f(x2),代入函数值再结合不等式同向可加性,不断递推即可.二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对得6分,部分选对的得部分分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.9.为了解推动出口后的亩收入(单位:万元)情况,从该种植区抽取样本,得到推动出口后亩收入的样本均值x2.1,样本方差s2态分布N1.8,0.1

0.01,已知该种植区以往的亩收入X服从正22,假设推动出口后的亩收入Y服从正态分布Nx,s,则(2)(若随机变量Z服从正态分布Nu,A.P(X2)0.2C.P(Y2)0.5【答案】BC【解析】,P(Zu)0.8413)B.P(X2)0.5D.P(Y2)0.8

【分析】根据正态分布的3原则以及正态分布的对称性即可解出.【详解】依题可知,x2.1,s20.01,所以YN2.1,0.1,故PY2PY2.10.1PY2.10.10.84130.5,C正确,D错误;因为XN1.8,0.1,所以PX2PX1.820.1,因为PX1.80.10.8413,所以PX1.80.110.84130.15870.2,而PX2PX1.820.1PX1.80.10.2,B正确,A错误,故选:BC.10.设函数f(x)(x1)2(x4),则(A.x3是f(x)的极小值点C.当1x2时,4f(2x1)0【答案】ACD【解析】【分析】求出函数fx的导数,得到极值点,即可判断A;利用函数的单调性可判断B;根据函数fx在1,3上的值域即可判断C;直接作差可判断D.【详解】对A,因为函数2)B.当0x1时,f(x)fx

2

D.当1x0时,f(2x)f(x)

fx的定义域为R,而fx2x1x4x13x1x3,易知当x1,3时,fx0,当x,1或x3,时,fx0

函数fx在,1上单调递增,在1,3上单调递减,在3,上单调递增,故x3是函数fx的极小值点,正确;对B,当0x1时,xxx1x0,所以1xx20,2

而由上可知,函数fx在0,1上单调递增,所以fxfx

,错误;2对C,当1x2时,12x13,而由上可知,函数fx在1,3上单调递减,所以f1f2x1f3,即4f2x10,正确;对D,2当21x0

2时,f(2x)f(x)1x2xx1x4x122x0,所以f(2x)f(x),正确;故选:ACD.11.造型可以做成美丽的丝带,将其看作图中曲线C的一部分.已知C过坐标原点O.且C上的点满足横坐标大于2,到点F(2,0)的距离与到定直线xa(a0)的距离之积为4,则()A.a2

C.C在第一象限的点的纵坐标的最大值为1B.点(22,0)在C上D.当点x0,y0在C上时,y0

4x02【答案】ABD【解析】【分析】根据题设将原点代入曲线方程后可求a,故可判断A的正误,结合曲线方程可判断B的正误,利用特例法可判断C的正误,将曲线方程化简后结合不等式的性质可判断D的正误.【详解】对于A:设曲线上的动点Px,y,则x2且因为曲线过坐标原点,故对于B:又曲线方程为故x22y2xa4,0222020a4,解得a2,故A正确.x2y2x24,而x2,x22y2x24.当x22,y0时,2222222844,故22,0在曲线上,故B正确.2y对于C:由曲线的方程可得16

x222x2,取x3,2则y

2

641641645256245,而10,故此时y21,494494494494故C在第一象限内点的纵坐标的最大值大于1,故C错误.2yx,y对于D:当点00在曲线上时,由C的分析可得0

16

x022x02

216

x022,故

44

y0,故D正确.x02x02故选:ABD.【点睛】思路点睛:根据曲线方程讨论曲线的性质,一般需要将曲线方程变形化简后结合不等式的性质等来处理.三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.x2y212.设双曲线C:221(a0,b0)的左右焦点分别为F1、F2,过F2作平行于y轴的直ab线交C于A,B两点,若|F1A|13,|AB|10,则C的离心率为___________.【答案】【解析】【分析】由题意画出双曲线大致图象,求出AF2,结合双曲线第一定义求出AF1,即可得到a,b,c的值,从而求出离心率.22xy

【详解】由题可知A,B,F2三点横坐标相等,设A在第一象限,将xc代入221

ab3

2b2b2b22b2b2得y,即Ac,,Bc,10,AF25,,故AB

aaaaab2

又AF1AF22a,得AF1AF22a2a513,解得a4,代入5得ab220,故c2a2b236,,即c6,所以e故答案为:c63.a4232

13.若曲线yexx在点0,1处的切线也是曲线yln(x1)a的切线,则a__________.【答案】ln2【解析】【分析】先求出曲线yexx在0,1的切线方程,再设曲线ylnx1a的切点为x,lnx

001a,求出y,利用公切线斜率相等求出x0,表示出切线方程,结合两切线方程相同即可求解.【详解】由yexx得yex1,y|x0e012,故曲线yexx在0,1处的切线方程为y2x1;

由ylnx1a得y

1,x1设切线与曲线ylnx1a相切的切点为x0,lnx01a,由两曲线有公切线得y

1111

2,解得x0,则切点为,aln,x01222切线方程为y2x

11aln2x1aln2,22根据两切线重合,所以aln20,解得aln2.故答案为:ln2

14.甲、乙两人各有四张卡片,每张卡片上标有一个数字,甲的卡片上分别标有数字1,3,5,7,乙的卡片上分别标有数字2,4,6,8,两人进行四轮比赛,在每轮比赛中,两人各自从自己持有的卡片中随机选一张,并比较所选卡片上数字的大小,数字大的人得1分,数字小的人得0分,然后各自弃置此轮所选的卡片(弃置的卡片在此后的轮次中不能使用).则四轮比赛后,甲的总得分不小于2的概率为_________.【答案】2##0.5【解析】【分析】将每局的得分分别作为随机变量,然后分析其和随机变量即可.【详解】设甲在四轮游戏中的得分分别为X1,X2,X3,X4,四轮的总得分为X.对于任意一轮,甲乙两人在该轮出示每张牌的概率都均等,其中使得甲获胜的出牌组合有六种,从而甲在该轮获胜的概率PXk1从而EXEX1X2X3X4记pkPXkk0,1,2,3.如果甲得0分,则组合方式是唯一的:必定是甲出1,3,5,7分别对应乙出2,4,6,8,所以p0

41

633

,所以EXkk1,2,3,4.4488433EX.k2k1k1811

;A4244如果甲得3分,则组合方式也是唯一的:必定是甲出1,3,5,7分别对应乙出8,2,4,6,所以p3

11.A42443

.21131111,p12p2,两式相减即得p2,故p2p3.所以p1p2128224221

所以甲的总得分不小于2的概率为p2p3.2而X的所有可能取值是0,1,2,3,故p0p1p2p31,p12p23p3EX故答案为:2.1

【点睛】关键点点睛:本题的关键在于将问题转化为随机变量问题,利用期望的可加性得到等量关系,从而避免繁琐的列举.四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.记ABC内角A、B、C的对边分别为a,b,c,已知sinC(1)求B;(2)若ABC的面积为33,求c.【答案】(1)B(2)22【解析】【分析】(1)由余弦定理、平方关系依次求出cosC,sinC,最后结合已知sinC得cosB的值即可;(2)首先求出A,B,C,然后由正弦定理可将a,b均用含有c的式子表示,结合三角形面积公式即可列方程求解.【小问1详解】由余弦定理有a2b2c22abcosC,对比已知a2b2c2

π3a2b2c22ab2cosB,2cosB

2ab,a2b2c22ab2可得cosC,

2ab2ab2因为C0,π,所以sinC0,22从而sinC1cos2C1,221又因为sinC2cosB,即cosB,2注意到B0,π,所以Bπ.32【小问2详解】由(1)可得Bπππ5ππ2C0,π

,cosC,,从而C,Aπ,343412262,4而sinAsin

23215πππ

sin

22212462abc



由正弦定理有5πππ,sinsinsin1234从而a6231362cc,b2cc,4222由三角形面积公式可知,ABC的面积可表示为SABC113162332absinCccc,222228332c33,8由已知ABC的面积为33,可得所以c22.22

3xy

16.已知A(0,3)和P3,为椭圆C:221(ab0)上两点.2ab(1)求C的离心率;(2)若过P的直线l交C于另一点B,且ABP的面积为9,求l的方程.【答案】(1)2(2)直线l的方程为3x2y60或x2y0.【解析】【分析】(1)代入两点得到关于a,b的方程,解出即可;(2)方法一:以AP为底,求出三角形的高,即点B到直线AP的距离,再利用平行线距离公式得到平移后的直线方程,联立椭圆方程得到B点坐标,则得到直线l的方程;方法二:同法一得到点B到直线AP的距离,再设Bx0,y0,根据点到直线距离和点在椭圆上得到1

方程组,解出即可;法三:同法一得到点B到直线AP的距离,利用椭圆的参数方程即可求解;法四:首先验证直线AB斜率不存在的情况,再设直线ykx3,联立椭圆方程,得到点B坐标,再利用点到直线距离公式即可;法五:首先考虑直线PB斜率不存在的情况,再设PB:y3k(x3),利用弦长公式和点到直线的距离公式即可得到答案;法六:设21

线法与法五一致,利用水平宽乘铅锤高乘2表达面积即可.【小问1详解】b3

2b99由题意得,解得2,9a124122abb291

所以e11.2a122

【小问2详解】法一:kAP

3

1

1yx3,即x2y60,,则直线的方程为AP220323

22x2y2335,由(1)知C:1,AP033

12922d

293521255,设点B到直线AP的距离为d,则则将直线AP沿着与AP垂直的方向平移125单位即可,5此时该平行线与椭圆的交点即为点B,设该平行线的方程为:x2yC0,则C65

125,解得C6或C18,5x2y2x3

x01

当C6时,联立12,解得或93,y3yx2y602

即B0,3或3,

3,2

33

,直线l的方程为yx3,即3x2y60,22当B0,3时,此时kl当B3,

311

lkyx,即x2y0,时,此时,直线的方程为l

222x2y21

当C18时,联立12得2y227y1170,9x2y180272421172070,此时该直线与椭圆无交点.综上直线l的方程为3x2y60或x2y0.法二:同法一得到直线AP的方程为x2y60,点B到直线AP的距离d125,5x02y06125x03x0055设Bx0,y0,则,解得,3或22y3yx0y00021129

即B0,3或3,

3

,以下同法一.2

法三:同法一得到直线AP的方程为x2y60,点B到直线AP的距离d125,523cos6sin65125,5设B23cos,3sin,其中0,2,则有3coscos0222

联立cossin1,解得或,sin11sin

2

即B0,3或3,

3

,以下同法一;2

法四:当直线AB的斜率不存在时,此时B0,3,133

SPAB639,符合题意,此时kl,直线l的方程为yx3,即2223x2y60,当线AB的斜率存在时,设直线AB的方程为ykx3,ykx3

122联立椭圆方程有x2y2,则4k3x24kx0,其中kkAP,即k,21

129解得x0或x

24k1

k,,,k0

4k23224k12k2924k12k29,令x,则y,则B22224k34k34k34k3

同法一得到直线AP的方程为x2y60,点B到直线AP的距离d125,5125,解得k=53,224k12k2926则4k234k235311

B3,lkyx,即x2y0,此时,则得到此时,直线的方程为l

222

综上直线l的方程为3x2y60或x2y0.法五:当l的斜率不存在时,l:x3,B3,此时SABP

3

,PB3,A到PB距离d3,2

19339不满足条件.22当l的斜率存在时,设PB:y3k(x3),令Px1,y1,Bx2,y2,23

yk(x3)2y可得4k23x224k212kx36k236k270,,消22xy1129Δ24k212k

21

44k2336k236k270,且kkAP,即k,224k212kxx124k232,PBk12xx36k36k27124k23,x1x224x1x243k213k29k4k23274A到直线PB距离3kd

32k21,SPAB

1243k213k29k4k233273k2,49k21k

1313

或,均满足题意,l:yx或yx3,即3x2y60或x2y0.2222

3

,PB3,A到PB距离d3,2

法六:当l的斜率不存在时,l:x3,B3,此时SABP19339不满足条件.223

当直线l斜率存在时,设l:yk(x3),2设l与y轴的交点为Q,令x0,则Q0,3k



3,2

3

3ykx3k222联立2,则有34kx8k3kx36k36k270,2223x4y36

3

34k2x28k3kx36k236k270,2

13其中Δ8k3k434k236k236k270,且k,22

2236k236k2712k212k9则3xB,,xB2234k34k则S

11312k1831AQxPxB3k9k=,解的或,经代入判别式验k

222234k22

证均满足题意.则直线l为y

13

x或yx3,即3x2y60或x2y0.2217.如图,四棱锥PABCD中,PA底面ABCD,PAAC2,BC1,AB3.(1)若ADPB,证明:AD//平面PBC;(2)若ADDC,且二面角ACPD的正弦值为42,求AD.7【答案】(1)证明见解析(2)3【解析】【分析】(1)先证出AD平面PAB,即可得ADAB,由勾股定理逆定理可得BCAB,从而AD//BC,再根据线面平行的判定定理即可证出;(2)过点D作DE

AC于E,再过点E作EFCP于F,连接DF,根据三垂线法可知,DFE即为二面角ACPD的平面角,即可求得tanDFE6,再分别用AD

的长度表示出DE,EF,即可解方程求出AD.【小问1详解】(1)因为PA平面ABCD,而AD平面ABCD,所以PAAD,又ADPB,PBPAP,PB,PA平面PAB,所以AD平面PAB,而AB平面PAB,所以ADAB.因为BC2AB2AC2,所以BCAB,根据平面知识可知AD//BC,又AD平面PBC,BC平面PBC,所以AD//平面PBC.【小问2详解】如图所示,过点D作DE

AC于E,再过点E作EFCP于F,连接DF,因为PA平面ABCD,所以平面PAC平面ABCD,而平面PAC平面ABCDAC,所以DE平面PAC,又EFCP,所以CP平面DEF,根据二面角的定义可知,DFE即为二面角ACPD的平面角,即sinDFE42,即tanDFE6.722x4x因为ADDC,设ADx,则CD4x,由等面积法可得,DE,2又CE

4x2x24x244x

22,而EFC为等腰直角三角形,所以EF4x222,x4x226,解得x3,即AD3.故tanDFE

4x22218.已知函数f(x)ln

x

axb(x1)32x(1)若b0,且f(x)0,求a的最小值;(2)证明:曲线yf(x)是中心对称图形;(3)若f(x)2当且仅当1x2,求b的取值范围.【答案】(1)2(2)证明见解析【解析】【分析】(1)求出fxmin2a后根据f(x)0可求a的最小值;(2)设Pm,n为yfx图象上任意一点,可证Pm,n关于1,a的对称点为(3)b

2

3Q2m,2an也在函数的图像上,从而可证对称性;(3)根据题设可判断f12即a2,再根据f(x)2在1,2上恒成立可求得2b.3【小问1详解】b0时,fxln

则fx

x

ax,其中x0,2,2x112a,x0,2,x2xx2x22xx因为x2x1,当且仅当x1时等号成立,2

故fxmin2a,而fx0成立,故a20即a2,所以a的最小值为2.,【小问2详解】fxln

x3axbx1的定义域为0,2,2x设Pm,n为yfx图象上任意一点,Pm,n关于1,a的对称点为Q2m,2an,因为Pm,n在yfx图象上,故nln而f2mln

m3ambm1,2m2mm33

a2mb2m1lnambm12a,m2m

n2a,所以Q2m,2an也在yfx图象上,由P的任意性可得yfx图象为中心对称图形,且对称中心为1,a.【小问3详解】因为fx2当且仅当1x2,故x1为fx2的一个解,所以f12即a2,先考虑1x2时,fx2恒成立.x321xbx10在1,2上恒成立,2xt1

2tbt30在0,1上恒成立,设tx10,1,则ln1tt1

2tbt3,t0,1,设gtln1t此时fx2即为ln

t

则gt223bt2

1t223bt

223b

1t2,当b0,3bt223b3b23b20,故gt0恒成立,故gt在0,1上为增函数,故gtg00即fx2在1,2上恒成立.当

2

b0时,3bt223b23b0,3故gt0恒成立,故gt在0,1上为增函数,故gtg00即fx2在1,2上恒成立.22当b,则当0t11时,gt0

33b2故在0,13b上gt为减函数,故gtg00,不合题意,舍;综上,fx2在1,2上恒成立时b而当b而b

2

时,由上述过程可得gt在0,1递增,故gt0的解为0,1,32.32时,32.3即fx2的解为1,2.综上,b

【点睛】思路点睛:一个函数不等式成立的充分必要条件就是函数不等式对应的解,而解的端点为函数对一个方程的根或定义域的端点,另外,根据函数不等式的解确定参数范围时,可先由恒成立得到参数的范围,再根据得到的参数的范围重新考虑不等式的解的情况.19.设m为正整数,数列a1,a2,...,a4m2是公差不为0的等差数列,若从中删去两项ai和ajij后剩余的4m项可被平均分为m组,且每组的4个数都能构成等差数列,则称数列a1,a2,...,a4m2是i,j可分数列.(1)写出所有的i,j,1ij6,使数列a1,a2,...,a6是i,j可分数列;(2)当m3时,证明:数列a1,a2,...,a4m2是2,13可分数列;(3)从1,2,...,4m2中一次任取两个数i和jij,记数列a1,a2,...,a4m2是i,j可分数列的概率为Pm,证明:Pm

1.8【答案】(1)1,2,1,6,5,6(2)证明见解析【解析】【分析】(1)直接根据i,j可分数列的定义即可;(2)根据i,j可分数列的定义即可验证结论;(3)证明使得原数列是i,j可分数列的i,j至少有m1m个,再使用概率的定义.【小问1详解】首先,我们设数列a1,a2,...,a4m2的公差为d,则d0.由于一个数列同时加上一个数或者乘以一个非零数后是等差数列,当且仅当该数列是等差数列,2(3)证明见解析故我们可以对该数列进行适当的变形akaka11k1,2,...,4m2,dkk1,2,...,4m2,然后对a1,a2,...,a4m2进行相应的讨论即可.得到新数列ak

换言之,我们可以不妨设akkk1,2,...,4m2,此后的讨论均建立在该假设下进行.回到原题,第1小问相当于从1,2,3,4,5,6中取出两个数i和jij,使得剩下四个数是等差数列.那么剩下四个数只可能是1,2,3,4,或2,3,4,5,或3,4,5,6.所以所有可能的i,j就是1,2,1,6,5,6.【小问2详解】由于从数列1,2,...,4m2中取出2和13后,剩余的4m个数可以分为以下两个部分,共m组,使得每组成等差数列:①1,4,7,10,3,6,9,12,5,8,11,14,共3组;②15,16,17,18,19,20,21,22,...,4m1,4m,4m1,4m2,共m3组.(如果m30,则忽略②)故数列1,2,...,4m2是2,13可分数列.【小问3详解】定义集合A4k1k0,1,2,...,m1,5,9,13,...,4m1,B4k2k0,1,2,...,m2,6,10,14,...,4m2.下面证明,对1ij4m2,如果下面两个命题同时成立,则数列1,2,...,4m2一定是i,j可分数列:命题1:iA,jB或iB,jA;命题2:ji3.我们分两种情况证明这个结论.第一种情况:如果iA,jB,且ji3.此时设i4k11,j4k22,k1,k20,1,2,...,m.则由ij可知4k114k22,即k2k1

1

,故k2k1.4此时,由于从数列1,2,...,4m2中取出i4k11和j4k22后,剩余的4m个数可以分为以下三个部分,共m组,使得每组成等差数列:①1,2,3,4,5,6,7,8,...,4k13,4k12,4k11,4k1,共k1组;②4k22,4k21,4k2,4k214k12,4k13,4k14,4k15,4k16,4k17,4k18,4k19,...,,共k2k1组;③4k23,4k24,4k25,4k26,4k27,4k28,4k29,4k210,...,4m1,4m,4m1,4m2,共mk2组.(如果某一部分的组数为0,则忽略之)故此时数列1,2,...,4m2是i,j可分数列.第二种情况:如果iB,jA,且ji3.此时设i4k12,j4k21,k1,k20,1,2,...,m.则由ij可知4k124k21,即k2k11,故k2k1.4由于ji3,故4k214k123,从而k2k11,这就意味着k2k12.此时,由于从数列1,2,...,4m2中取出i4k12和j4k21后,剩余的4m个数可以分为以下四个部分,共m组,使得每组成等差数列:①1,2,3,4,5,6,7,8,...,4k13,4k12,4k11,4k1,共k1组;②4k11,3k1k21,2k12k21,k13k21,3k1k22,2k12k22,k13k22,4k22,共2组;③全体4k1p,3k1k2p,2k12k2p,k13k2p,其中p3,4,...,k2k1,共k2k12组;④4k23,4k24,4k25,4k26,4k27,4k28,4k29,4k210,...,4m1,4m,4m1,4m2,共mk2组.(如果某一部分的组数为0,则忽略之)这里对②和③进行一下解释:将③中的每一组作为一个横排,排成一个包含k2k12个行,4个列的数表以后,4个列分别是下面这些数:4k13,4k14,...,3k1k2,3k1k23,3k1k24,...,2k12k2,2k12k23,2k12k23,...,k13k2,k13k23,k13k24,...,4k2.

可以看出每列都是连续的若干个整数,它们再取并以后,将取遍4k11,4k12,...,4k22中除开五个集合4k11,4k12,3k1k21,3k1k22,2k12k21,2k12k22,k13k21,k13k22,4k21,4k22中的十个元素以外的所有数.而这十个数中,除开已经去掉的4k12和4k21以外,剩余的八个数恰好就是②中出现的八个数.这就说明我们给出的分组方式满足要求,故此时数列1,2,...,4m2是i,j可分数列.至此,我们证明了:对1ij4m2,如果前述命题1和命题2同时成立,则数列1,2,...,4m2一定是i,j可分数列.然后我们来考虑这样的i,j的个数.首先,由于AB,A和B各有m1个元素,故满足命题1的i,j总共有m1个;而如果ji3,假设iA,jB,则可设i4k11,j4k22,代入得24k224k113.但这导致k2k1

1

,矛盾,所以iB,jA.2设i4k12,j4k21,k1,k20,1,2,...,m,则4k214k123,即k2k11.所以可能的k1,k2恰好就是0,1,1,2,...,m1,m,对应的i,j分别是2,5,6,9,...,4m2,4m1,总共m个.所以这m1个满足命题1的i,j中,不满足命题2的恰好有m个.2这就得到同时满足命题1和命题2的i,j的个数为m1m.当我们从1,2,...,4m2中一次任取两个数i和jij时,总的选取方式的个数等于24m24m122m14m1.而根据之前的结论,使得数列a1,a2,...,a4m2是i,j可分数列的i,j至少有m12m个.所以数列a1,a2,...,a4m2是i,j可分数列的概率Pm一定满足1122mmmm1mm2m1124Pm2m14m12m14m12m14m222m12m18.这就证明了结论.【点睛】关键点点睛:本题的关键在于对新定义数列的理解,只有理解了定义,方可使用定义验证或探究结论.2

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