数学卷·2018届新疆乌鲁木齐七十中高二下学期3月月考数学试卷(理科)(解析版)

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文档介绍

数学卷·2018届新疆乌鲁木齐七十中高二下学期3月月考数学试卷(理科)(解析版)

‎2016-2017学年新疆乌鲁木齐七十中高二(下)3月月考数学试卷(理科)‎ ‎ ‎ 一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.‎ ‎1.是z的共轭复数,若z+=2,(z﹣)i=2(i为虚数单位),则z=(  )‎ A.1+i B.﹣1﹣i C.﹣1+i D.1﹣i ‎2.设a,b∈R,且a≠b,a+b=2,则必有(  )‎ A. B.‎ C. D.‎ ‎3.在的展开式中,含x7的项的系数是(  )‎ A.60 B.160 C.180 D.240‎ ‎4.已知x∈(0,+∞)有下列各式:x+≥2,x+≥3,x+=≥4成立,观察上面各式,按此规律若x+≥5,则正数a=(  )‎ A.4 B.5 C.44 D.55‎ ‎5.若函数f(x)=kx﹣lnx在区间(1,+∞)单调递增,则k的取值范围是(  )‎ A.(﹣∞,﹣2] B.(﹣∞,﹣1] C.[2,+∞) D.[1,+∞)‎ ‎6.定积分的值为(  )‎ A. B.π﹣2 C.2π﹣2 D.4π﹣8‎ ‎7.设函数f(x)在R上可导,其导函数为f′(x),且函数y=(1﹣x)f′(x)的图象如图所示,则下列结论中一定成立的是(  )‎ A.函数f(x)有极大值f(2)和极小值f(1)‎ B.函数f(x)有极大值f(﹣2)和极小值f(1)‎ C.函数f(x)有极大值f(2)和极小值f(﹣2)‎ D.函数f(x)有极大值f(﹣2)和极小值f(2)‎ ‎8.设(  )‎ A.都大于2 B.至少有一个大于2‎ C.至少有一个不小于2 D.至少有一个不大于2‎ ‎9.平面几何中,有边长为a的正三角形内任一点到三边距离之和为定值,类比上述命题,棱长为a的正四面体内任一点到四个面的距离之和为(  )‎ A. B. C. D.‎ ‎10.函数f(x)的定义域是R,f(0)=2,对任意x∈R,f(x)+f′(x)>1,则不等式ex•f(x)>ex+1的解集为(  )‎ A.{x|x>0} B.{x|x<0}‎ C.{x|x<﹣1,或x>1} D.{x|x<﹣1,或0<x<1}‎ ‎11.用0、1、2、3、4这五个数字组成无重复数字的五位数,其中恰有一个偶数数字夹在两个奇数数字之间的五位数的个数是(  )‎ A.48 B.36 C.28 D.12‎ ‎12.若关于x的不等式xex﹣ax+a<0的解集为(m,n)(n<0),且(m,n)中只有一个整数,则实数a的取值范围是(  )‎ A. B. C. D.‎ ‎ ‎ 二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分,将答案填在答题卡中的相应位置.‎ ‎13.若复数z1=a+2i(a∈R),z2=3﹣4i,且为纯虚数,则|z1|=  .‎ ‎14.已知直线y=﹣x+m是曲线y=x2﹣3lnx的一条切线,则m的值为  .‎ ‎15.某科室派出4名调研员到3个学校,调研该校高三复习备考近况,要求每个学校至少一名,则不同的分配方案种数为  .‎ ‎16.设函数f(x)=,g(x)=,若对任意的x1、x2∈(0,+∞),不等式≤恒成立,则正数k的取值范围是  .‎ ‎ ‎ 三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.解答写在答题卡上的指定区域内.‎ ‎17.求曲线y=,x+y=6,y=﹣x围成的平面图形的面积.‎ ‎18.已知f(x)=(x2+ax+﹣2a﹣3)ex在x=2时取得极值.‎ ‎(1)求a的值;‎ ‎(2)求f(x)在区间[,3]上的最大值和最小值.‎ ‎19.若a>b>c>d>0,且a+d=b+c,求证:.‎ ‎20.现有4名男生、3名女生站成一排照相.(结果用数字表示)‎ ‎(1)女生甲不在排头,女生乙不在排尾,有多少种不同的站法?‎ ‎(2)女生不相邻,有多少种不同的站法?‎ ‎(3)女生甲要在女生乙的右方,有多少种不同的站法?‎ ‎21.设数列{an}的前n项和为Sn,并且满足2Sn=+n,an>0.‎ ‎(1)求a1,a2,a3的值,并猜想an的通项公式;‎ ‎(2)用数学归纳法证明你的猜想.‎ ‎22.已知f(x)=a(x﹣lnx)+,a∈R.‎ ‎(I)讨论f(x)的单调性;‎ ‎(II)当a=1时,证明f(x)>f′(x)+对于任意的x∈[1,2]成立.‎ ‎ ‎ ‎2016-2017学年新疆乌鲁木齐七十中高二(下)3月月考数学试卷(理科)‎ 参考答案与试题解析 ‎ ‎ 一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.‎ ‎1.是z的共轭复数,若z+=2,(z﹣)i=2(i为虚数单位),则z=(  )‎ A.1+i B.﹣1﹣i C.﹣1+i D.1﹣i ‎【考点】复数代数形式的乘除运算.‎ ‎【分析】由题,先求出z﹣=﹣2i,再与z+=2联立即可解出z得出正确选项.‎ ‎【解答】解:由于,(z﹣)i=2,可得z﹣=﹣2i ①‎ 又z+=2 ②‎ 由①②解得z=1﹣i 故选D.‎ ‎ ‎ ‎2.设a,b∈R,且a≠b,a+b=2,则必有(  )‎ A. B.‎ C. D.‎ ‎【考点】基本不等式.‎ ‎【分析】利用基本不等式先判断a2+b2与2ab的关系,然后以此对选项作出筛选.‎ ‎【解答】解:因为对任意a,b∈R,a≠b,有a2+b2>2ab,‎ 所以>ab,故排除A、C、D,‎ 故选B.‎ ‎ ‎ ‎3.在的展开式中,含x7的项的系数是(  )‎ A.60 B.160 C.180 D.240‎ ‎【考点】二项式系数的性质.‎ ‎【分析】利用展开式的通项公式,令展开式中x的指数为7,求出r的值,即可计算对应项的系数.‎ ‎【解答】解:在的展开式中,‎ 通项公式为Tr+1=•(2x2)6﹣r•‎ ‎=•26﹣r•(﹣1)r•,‎ 令12﹣=7,解得r=2,‎ 所以含x7项的系数是•24•(﹣1)2=240.‎ 故选:D.‎ ‎ ‎ ‎4.已知x∈(0,+∞)有下列各式:x+≥2,x+≥3,x+=≥4成立,观察上面各式,按此规律若x+≥5,则正数a=(  )‎ A.4 B.5 C.44 D.55‎ ‎【考点】归纳推理.‎ ‎【分析】由已知中的不等式x+≥2,x+≥3,x+=≥4,归纳推理得:x+≥n+1,进而根据n+1=5,求出n值,进而得到a值.‎ ‎【解答】解:由已知中:x∈(0,+∞)时,‎ x+≥2,‎ x+≥3,‎ x+=≥4‎ ‎…‎ 归纳推理得:‎ x+≥n+1,‎ 若x+≥5,‎ 则n+1=5,即n=4,‎ 此时a=nn=44,‎ 故选:C ‎ ‎ ‎5.若函数f(x)=kx﹣lnx在区间(1,+∞)单调递增,则k的取值范围是(  )‎ A.(﹣∞,﹣2] B.(﹣∞,﹣1] C.[2,+∞) D.[1,+∞)‎ ‎【考点】利用导数研究函数的单调性.‎ ‎【分析】f′(x)=k﹣,由于函数f(x)=kx﹣lnx在区间(1,+∞)单调递增,可得f′(x)≥0在区间(1,+∞)上恒成立.解出即可.‎ ‎【解答】解:f′(x)=k﹣,‎ ‎∵函数f(x)=kx﹣lnx在区间(1,+∞)单调递增,‎ ‎∴f′(x)≥0在区间(1,+∞)上恒成立.‎ ‎∴,‎ 而y=在区间(1,+∞)上单调递减,‎ ‎∴k≥1.‎ ‎∴k的取值范围是[1,+∞).‎ 故选:D.‎ ‎ ‎ ‎6.定积分的值为(  )‎ A. B.π﹣2 C.2π﹣2 D.4π﹣8‎ ‎【考点】定积分.‎ ‎【分析】根据定积分的性质,将分展开﹣‎ ‎,利用定积分的运算,分别求出定积分值.‎ ‎【解答】利用定积分的运算法则将展开为:﹣,‎ ‎∴表示由以(2,0)为圆心,以2为半径圆的面积,‎ ‎∴=×4π=π,‎ ‎==2,‎ ‎∴分=π﹣2,‎ 故答案为:B.‎ ‎ ‎ ‎7.设函数f(x)在R上可导,其导函数为f′(x),且函数y=(1﹣x)f′(x)的图象如图所示,则下列结论中一定成立的是(  )‎ A.函数f(x)有极大值f(2)和极小值f(1)‎ B.函数f(x)有极大值f(﹣2)和极小值f(1)‎ C.函数f(x)有极大值f(2)和极小值f(﹣2)‎ D.函数f(x)有极大值f(﹣2)和极小值f(2)‎ ‎【考点】函数在某点取得极值的条件;函数的图象.‎ ‎【分析】利用函数的图象,判断导函数值为0时,左右两侧的导数的符号,即可判断极值.‎ ‎【解答】解:由函数的图象可知,f′(﹣2)=0,f′(2)=0,并且当x<﹣2时,f′(x)>0,当﹣2<x<1,f′(x)<0,函数f(x)有极大值f(﹣2).‎ 又当1<x<2时,f′(x)<0,当x>2时,f′(x)>‎ ‎0,故函数f(x)有极小值f(2).‎ 故选D.‎ ‎ ‎ ‎8.设(  )‎ A.都大于2 B.至少有一个大于2‎ C.至少有一个不小于2 D.至少有一个不大于2‎ ‎【考点】分析法和综合法.‎ ‎【分析】假设:中都小于2,则,但由于=≥2+2+2=6,出现矛盾,从而得出正确答案:中至少有一个不小于2.‎ ‎【解答】解:由于=≥2+2+2=6,‎ ‎∴中至少有一个不小于2,‎ 故选C.‎ ‎ ‎ ‎9.平面几何中,有边长为a的正三角形内任一点到三边距离之和为定值,类比上述命题,棱长为a的正四面体内任一点到四个面的距离之和为(  )‎ A. B. C. D.‎ ‎【考点】类比推理.‎ ‎【分析】‎ 由平面图形的性质向空间物体的性质进行类比时,常用的思路有:由平面图形中点的性质类比推理出空间里的线的性质,由平面图形中线的性质类比推理出空间中面的性质,由平面图形中面的性质类比推理出空间中体的性质.固我们可以根据已知中平面几何中,关于线的性质“正三角形内任意一点到三边距离之和是一个定值”,推断出一个空间几何中一个关于面的性质.‎ ‎【解答】解:类比在边长为a的正三角形内任一点到三边的距离之和为定值,‎ 在一个正四面体中,计算一下棱长为a的三棱锥内任一点到各个面的距离之和,‎ 如图:‎ 由棱长为a可以得到BF=,BO=AO=a﹣OE,‎ 在直角三角形中,根据勾股定理可以得到 BO2=BE2+OE2,‎ 把数据代入得到OE=a,‎ ‎∴棱长为a的三棱锥内任一点到各个面的距离之和4×a=a,‎ 故选B.‎ ‎ ‎ ‎10.函数f(x)的定义域是R,f(0)=2,对任意x∈R,f(x)+f′(x)>1,则不等式ex•f(x)>ex+1的解集为(  )‎ A.{x|x>0} B.{x|x<0}‎ C.{x|x<﹣1,或x>1} D.{x|x<﹣1,或0<x<1}‎ ‎【考点】函数单调性的性质;导数的运算.‎ ‎【分析】构造函数g(x)=ex•f(x)﹣ex,结合已知可分析出函数g(x)的单调性,结合g(0)=1,可得不等式ex•f(x)>ex+1的解集.‎ ‎【解答】解:令g(x)=ex•f(x)﹣ex,‎ 则g′(x)=ex•[f(x)+f′(x)﹣1]‎ ‎∵对任意x∈R,f(x)+f′(x)>1,‎ ‎∴g′(x)>0恒成立 即g(x)=ex•f(x)﹣ex在R上为增函数 又∵f(0)=2,∴g(0)=1‎ 故g(x)=ex•f(x)﹣ex>1的解集为{x|x>0}‎ 即不等式ex•f(x)>ex+1的解集为{x|x>0}‎ 故选A ‎ ‎ ‎11.用0、1、2、3、4这五个数字组成无重复数字的五位数,其中恰有一个偶数数字夹在两个奇数数字之间的五位数的个数是(  )‎ A.48 B.36 C.28 D.12‎ ‎【考点】排列、组合及简单计数问题.‎ ‎【分析】根据题意,对于一个偶数数字夹在两个奇数数字之间的情况,分3种情况讨论,①、0被奇数夹在中间,②、2被奇数夹在中间,③、4被奇数夹在中间时,由组合式公式,分析求出每种情况下的排法数目,由分类加法原理计算可得答案.‎ ‎【解答】解:根据题意,在0,1,2,3,4中有3个偶数,2个奇数,可以分3种情况讨论:‎ ‎①、0被奇数夹在奇数中间,先考虑奇数1、3的顺序,有2种情况;再将1、0、3看成一个整体,‎ 与2、4全排列,有A33=6种情况;‎ 故0被奇数夹在奇数中间时,有2×6=12种情况.‎ ‎②、2被奇数夹在奇数中间,先考虑奇数1、3的顺序,有2种情况;‎ 再将1、2、3看成一个整体,与2、4全排列,有A33=6种情况,‎ 其中0在首位的有2种情况,则有6﹣2=4种排法;故2被奇数夹在中间时,有2×4=8种情况.‎ ‎③、4被奇数夹在中间时,同2被奇数夹在中间的情况,有8种情况.‎ 则这样的五位数共有12+8+8=28种,‎ 故选:C.‎ ‎ ‎ ‎12.若关于x的不等式xex﹣ax+a<0的解集为(m,n)(n<0),且(m,n)中只有一个整数,则实数a的取值范围是(  )‎ A. B. C. D.‎ ‎【考点】其他不等式的解法.‎ ‎【分析】由题意设g(x)=xex,y=ax﹣a,将条件转化为:g(x)=xex在直线y=ax﹣a下方,有一个交点,求出g′(x)后,由导数与函数单调性的关系判断出g(x)的单调性,画出两个函数的图象,结合函数图象和斜率公式求出KPA、KPB,可得a的取值范围.‎ ‎【解答】解:由题意设g(x)=xex,y=ax﹣a,‎ ‎∵原不等式有唯一整数解,‎ ‎∴g(x)=xex在直线y=ax﹣a下方,有一个交点,‎ ‎∵g′(x)=(x+1)ex,‎ ‎∴g(x)在(﹣∞,﹣1)递减,在(﹣1,+∞)递增,‎ ‎∴g(x)min=g(﹣1)=﹣,‎ ‎∵y=ax﹣a恒过定点P(1,0),‎ ‎∴结合函数图象得,KPA≤a<KPB,‎ 又A(﹣2,),B(﹣1,),‎ ‎∴KPA=,KPB=,即≤a<,‎ 故选:D.‎ ‎ ‎ 二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分,将答案填在答题卡中的相应位置.‎ ‎13.若复数z1=a+2i(a∈R),z2=3﹣4i,且为纯虚数,则|z1|=  .‎ ‎【考点】复数代数形式的乘除运算.‎ ‎【分析】由复数z1=a+2i(a∈R),z2=3﹣4i,则=,然后利用复数代数形式的乘除运算化简,再根据已知条件列出方程组,求解可得a的值,代入z1,再由复数求模公式计算得答案.‎ ‎【解答】解:由复数z1=a+2i(a∈R),z2=3﹣4i,‎ 则===,‎ ‎∵为纯虚数,‎ ‎∴,‎ 解得:a=.‎ 则z1=a+2i=,‎ ‎∴|z1|=.‎ 故答案为:.‎ ‎ ‎ ‎14.已知直线y=﹣x+m是曲线y=x2﹣3lnx的一条切线,则m的值为 2 .‎ ‎【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程.‎ ‎【分析】求出函数的导数,利用导数为﹣1,求出切点坐标,由切点在直线上,然后求出m的值.‎ ‎【解答】解:曲线y=x2﹣3lnx(x>0)的导数为:y′=2x﹣,‎ 由题意直线y=﹣x+m是曲线y=x2﹣3lnx的一条切线,‎ 可知2x﹣=﹣1,‎ 所以x=1,所以切点坐标为(1,1),‎ 切点在直线上,所以m=1+1=2.‎ 故答案为:2.‎ ‎ ‎ ‎15.某科室派出4名调研员到3个学校,调研该校高三复习备考近况,要求每个学校至少一名,则不同的分配方案种数为 36 .‎ ‎【考点】排列、组合的实际应用.‎ ‎【分析】根据题意,分2步进行分析:①、把4名调研员分成3组,一组2人,其余两组各1人,②、将分好的3组对应三个学校,分别求出每一步的情况数目,由分步计数原理计算可得答案.‎ ‎【解答】解:根据题意,分2步进行分析:‎ ‎①、把4名调研员分成3组,一组2人,其余两组各1人,有C42=6种分组方法;‎ ‎②、将分好的3组对应三个学校,有A33=6种情况,‎ 则不同的分配方案有6×6=36种;‎ 故答案为:36.‎ ‎ ‎ ‎16.设函数f(x)=,g(x)=,若对任意的x1、x2∈(0,+∞),不等式≤‎ 恒成立,则正数k的取值范围是 k≥ .‎ ‎【考点】利用导数求闭区间上函数的最值.‎ ‎【分析】当x>0时,将f(x)变形,利用基本不等式可求f(x)的最小值,对函数g(x)求导,利用导数研究函数的单调性,进而可求g(x)的最大值,由≤恒成立且k>0,则≤,可求k的范围.‎ ‎【解答】解:∵当x>0时,f(x)=e2x+≥2 =2e,‎ ‎∴x1∈(0,+∞)时,函数f(x1)有最小值2e ‎∵g′(x)=,当x<2时,g′(x)>0,则函数g(x)在(0,2)上单调递增 当x>2时,g′(x)<0,则函数在(2,+∞)上单调递减 ‎∴x=2时,函数g(x)有最大值g(2)=4,‎ 则有x1、x2∈(0,+∞),f(x1)min=2e>g(x2)max=4,‎ ‎∵≤恒成立且k>0,‎ ‎∴≤,∴k≥,‎ 故答案为:k≥‎ ‎ ‎ 三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.解答写在答题卡上的指定区域内.‎ ‎17.求曲线y=,x+y=6,y=﹣x围成的平面图形的面积.‎ ‎【考点】定积分.‎ ‎【分析】方法一:求得交点坐标,根据定积分的几何性质,计算即可求得围成的平面图形的面积;‎ 方法二:求得交点坐标,对y积分,根据定积分的几何性质,计算即可求得围成的平面图形的面积.‎ ‎【解答】解:方法一:,解得:,则A(4,2),‎ 则C(6,0),‎ ‎,解得:,则B(8,﹣2),‎ 则阴影部分的面积dx+(﹣x+6)dx+S△OBC,‎ ‎=+(﹣x2+6x)+×6×2,‎ ‎=+2+6,‎ ‎=,‎ 则所围成的平面图形的面积S=.‎ 方法二:对y积分,则阴影部分的面积(6﹣y﹣y2)dy+S△OBC,‎ ‎=(6y﹣y2﹣y3)+×6×2,‎ ‎=+6,‎ ‎=,‎ 则所围成的平面图形的面积S=.‎ ‎ ‎ ‎18.已知f(x)=(x2+ax+﹣2a﹣3)ex在x=2时取得极值.‎ ‎(1)求a的值;‎ ‎(2)求f(x)在区间[,3]上的最大值和最小值.‎ ‎【考点】利用导数研究函数的极值;利用导数求闭区间上函数的最值.‎ ‎【分析】(1)由题意,f′(2)=0,求导,代入即可求得a的值;‎ ‎(2)由(1)可知,求导,根据导数与函数单调性的关系,即可求得区间[,3]上的最大值和最小值.‎ ‎【解答】解:(1)由f(x)=(x2+ax+﹣2a﹣3)ex,求导f′(x)=(2x+a)ex+ex(x2+ax+﹣2a﹣3)=[x2+(a+2)x﹣a﹣3]ex,‎ 由f(x)在x=2时取得极值,则f′(2)=0,即4+(a+2)×2﹣a﹣3=0,解得:a=﹣5,‎ ‎∴a的值﹣5;‎ 则f(x)=(x2+ax+﹣2a﹣3)ex,‎ ‎(2)由f(x)=(x2+ax+﹣2a﹣3)ex,f′(x)=[x2﹣3x+2]ex=(x﹣2)(x﹣1)ex,‎ 由f′(x)=0,解得:x=1或x=2,‎ ‎∴f(x)在(﹣∞,1)递增,在(2,+∞)递增,由f′(x)<0,得f(x)在(1,2)递减,‎ 则当x=2时,取最小值,最小值为f(2)=e2,‎ f()=,f(3)=e3,‎ ‎∵f(3)﹣f()=e3﹣=(4e﹣7)>0,‎ 则f(3)>f(),‎ ‎∴f(x)在的最大值是f(3)=e3,‎ ‎∴f(x)在区间[,3]上的最大值e3和最小值e2.‎ ‎ ‎ ‎19.若a>b>c>d>0,且a+d=b+c,求证:.‎ ‎【考点】不等式的证明.‎ ‎【分析】利用分析法进行证明即可.‎ ‎【解答】证明:要证明,‎ 只需证明d+a+2<b+c+2,‎ ‎∵a+d=b+c,‎ 只需证明2<2,‎ 只需证明ad<bc,‎ 只需证明a(b+c﹣a)<bc,‎ 只需证明ab﹣a2+ac﹣bc<0,‎ 只需证明(a﹣b)(c﹣a)<0,‎ ‎∵a>b>c,∴a﹣b>0,c﹣a<0,‎ ‎∴(a﹣b)(c﹣a)<0,‎ 综上,.‎ ‎ ‎ ‎20.现有4名男生、3名女生站成一排照相.(结果用数字表示)‎ ‎(1)女生甲不在排头,女生乙不在排尾,有多少种不同的站法?‎ ‎(2)女生不相邻,有多少种不同的站法?‎ ‎(3)女生甲要在女生乙的右方,有多少种不同的站法?‎ ‎【考点】排列、组合的实际应用.‎ ‎【分析】(1)根据题意,分2种情况讨论:①、女生甲排在队尾,②‎ 女生甲排不在队尾,每种情况下依次分析女生乙和其他5名女生的站法数目,有分步计数原理可得每种情况下的站法数目,由加法原理,将两种情况的站法数目相加,即可得答案;‎ ‎(2)根据题意,用插空法分2步进行分析:①、将4名男生全排列,排好后包括两端,有5个空位,②、在5个空位中任选3个,安排3名女生,分别求出每一步的情况数目,由分步计数原理计算可得答案;‎ ‎(3)根据题意,将7人全排列,计算可得7人的站法数目,分析可得:女生甲在女生乙的右方与女生甲在女生乙的左方的数目相同,由倍分法计算可得答案.‎ ‎【解答】解:(1)根据题意,分2种情况讨论:‎ ‎①、女生甲排在队尾,女生乙有6个位置可选,‎ 剩下的5人全排列,安排在其他5个位置,有A55种情况,‎ 此时有6×A55=720种站法;‎ ‎②女生甲排不在队尾,女生甲有5个位置可选,女生乙不在排尾,女生乙有5个位置可选,‎ 剩下的5人全排列,安排在其他5个位置,有A55种情况,‎ 此时有5×5×A55=3000种站法;‎ 则一共有720+3000=3720‎ ‎(2)根据题意,分2步进行分析:‎ ‎①、将4名男生全排列,有A44=24种顺序,排好后包括两端,有5个空位,‎ ‎②、在5个空位中任选3个,安排3名女生,有A53=60种情况,‎ 则此时有24×60=1440种站法;‎ ‎(3)根据题意,将7人全排列,有A77=5040种顺序,‎ 女生甲在女生乙的右方与女生甲在女生乙的左方的数目相同,‎ 则女生甲要在女生乙的右方的排法有×A77=2520种情况.‎ ‎ ‎ ‎21.设数列{an}的前n项和为Sn,并且满足2Sn=+n,an>0.‎ ‎(1)求a1,a2,a3的值,并猜想an的通项公式;‎ ‎(2)用数学归纳法证明你的猜想.‎ ‎【考点】数学归纳法.‎ ‎【分析】(1)分别令n=1,2,3,能够求出求a1,a2,a3,猜想:an=n,‎ ‎(2)由2Sn=an2+n可知,当n≥2时,2Sn﹣1=an﹣12+(n﹣1),所以an2=2an+an﹣12﹣1再用数学归纳法进行证明;‎ ‎【解答】解:(1)当n=1时,2S1=a12+1=2a1,解得a1=1,‎ 当n=2时,2S2=a22+2=2a1+2a2,解得a2=2,‎ 当n=3时,2S3=a32+3=2a1+2a2+2a3,解得a3=3,‎ 并猜想an=n ‎(2)①当n=1时,a1=1成立;‎ ‎②假设当n=k时,ak=k.‎ 那么当n=k+1时,‎ ‎∵2Sk+1=ak+12+k+1,∴2(ak+1+Sk)=ak+12+k+1,‎ ‎∴ak+12=2ak+1+2Sk﹣(k+1)=2ak+1+(k2+k)﹣(k+1)=2ak+1+(k2﹣1)⇒[ak+1﹣(k+1)][ak+1+(k﹣1)]=0.‎ ‎∵ak+1+(k﹣1)>0,∴ak+1=k+1,这就是说,当n=k+1时也成立,‎ 故对于n∈N*,均有an=n.‎ ‎ ‎ ‎22.已知f(x)=a(x﹣lnx)+,a∈R.‎ ‎(I)讨论f(x)的单调性;‎ ‎(II)当a=1时,证明f(x)>f′(x)+对于任意的x∈[1,2]成立.‎ ‎【考点】利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的单调性.‎ ‎【分析】(Ⅰ)求出原函数的导函数,然后对a分类分析导函数的符号,由导函数的符号确定原函数的单调性;‎ ‎(Ⅱ)构造函数F(x)=f(x)﹣f′(x),令g(x)=x﹣lnx,h(x)=.则F(x)=f(x)﹣f′(x)=g(x)+h(x),利用导数分别求g(x)与h(x)的最小值得到F(x)>恒成立.由此可得f(x)>f′(x)+对于任意的x∈[1,2]成立.‎ ‎【解答】(Ⅰ)解:由f(x)=a(x﹣lnx)+,‎ 得f′(x)=a(1﹣)+‎ ‎==(x>0).‎ 若a≤0,则ax2﹣2<0恒成立,‎ ‎∴当x∈(0,1)时,f′(x)>0,f(x)为增函数,‎ 当x∈(1,+∞)时,f′(x)<0,f(x)为减函数;‎ 当a>0,若0<a<2,当x∈(0,1)和(,+∞)时,f′(x)>0,f(x)为增函数,‎ 当x∈(1,)时,f′(x)<0,f(x)为减函数;‎ 若a=2,f′(x)≥0恒成立,f(x)在(0,+∞)上为增函数;‎ 若a>2,当x∈(0,)和(1,+∞)时,f′(x)>0,f(x)为增函数,‎ 当x∈(,1)时,f′(x)<0,f(x)为减函数;‎ ‎(Ⅱ)解:∵a=1,‎ 令F(x)=f(x)﹣f′(x)=x﹣lnx﹣1=x﹣lnx+.‎ 令g(x)=x﹣lnx,h(x)=.‎ 则F(x)=f(x)﹣f′(x)=g(x)+h(x),‎ 由,可得g(x)≥g(1)=1,当且仅当x=1时取等号;‎ 又,‎ 设φ(x)=﹣3x2﹣2x+6,则φ(x)在[1,2]上单调递减,‎ 且φ(1)=1,φ(2)=﹣10,‎ ‎∴在[1,2]上存在x0,使得x∈(1,x0) 时φ(x0)>0,x∈(x0‎ ‎,2)时,φ(x0)<0,‎ ‎∴函数h(x)在(1,x0)上单调递增;在(x0,2)上单调递减,‎ 由于h(1)=1,h(2)=,因此h(x)≥h(2)=,当且仅当x=2取等号,‎ ‎∴f(x)﹣f′(x)=g(x)+h(x)>g(1)+h(2)=,‎ ‎∴F(x)>恒成立.‎ 即f(x)>f′(x)+对于任意的x∈[1,2]成立.‎
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