2023-2024学年度第一学期阶段性质量监测(一)高三年级数学学科2023.11本试卷分第I 卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.共150分,考试时间120分钟.第I 卷1至2页,第Ⅱ卷3至8页.祝各位考生考试顺利!第I 卷注意事项:1.答第I 卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目涂在答题卡上;2.每小题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号;3.本卷共9小题,每小题5分,共45分.参考公式:·球的表面积公式24πS R =,其中R 表示球的半径.·台体的体积公式()13V S S h '=++台体,其中S ',S 分别为上、下底面面积,h 为台体高.一、选择题: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.已知全集{1,0,1,2,3},{1,1}U A =-=-,{1,2,3}B =-,则()U A B =ð().A.∅B.{1}C.{1,0,1}- D.{1,0,1,2}-2.命题p 的否定为“ x ∃∈R ,使得210x x -+<”,则命题p 为().A.x ∃∈R ,使得210x x -+≥B.x ∃∉R ,使得210x x -+<C.x ∀∈R ,使得210x x -+< D.x ∀∈R ,使得210x x -+≥3.已知函数()f x 的部分图象如图,则函数()f x 的解析式可能为().A.()()22sin xxf x x -=+ B.()()22sin x xf x x-=-C.()()22cos xxf x x-=+ D.()()22cos xxf x x-=-4.“2x x <”的充要条件的是().A.1x <B.11x>C.22x x x x-=- D.233x x>5.已知 1.30.920.9, 1.3,log 3a b c ===,则()A.a c b <<B.c a b <<C.a b c<< D.c b a<<6.已知函数π()2cos 2([0,π])3f x x x ⎛⎫=-∈ ⎪⎝⎭,且()()()121245f x f x x x ==≠,则12x x +=()A.5π6B.4π3 C.5π3D.2π37.圆台上、下底面的圆周都在一个表面积为100π的球面上,其上、下底面的半径分别为4和5,则该圆台的体积为().A.61πB.(41+C.61D.1838.已知函数()sin()f x A x B ωϕ=++(其中0,0,0||A ωϕ>><<π)的部分图象如图所示,则下列结论中:①函数π6f x ⎛⎫+⎪⎝⎭为偶函数;②2π()3f x f ⎛⎫≥-⎪⎝⎭;③π()26f x f x ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭;④曲线()y f x =在π12x =处的切线斜率为2-所有正确结论的序号是()A.①②B.①③④C.③④D.②③④9.对于任意的实数[0,2]x ∈,总存在三个不同的实数y ,使得)224(2)(2)e 0y y a x y x -+-+=成立,其中e 为自然对数的底数,则实数a 的取值范围是().A.2e ,24⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭ B.2e 62,42⎛⎫+- ⎪ ⎪⎝⎭ C.65,2⎡⎫++∞⎪⎢⎪⎣⎭D.2e 2,4⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭第Ⅱ卷注意事项:1.用黑色墨水的钢笔或签字笔答题;2.本卷共11小题,共105分.二、填空题:本大题共6个小题,每小题5分,共30分.10.若2i z =-(i 为虚数单位),则13iiz z =⋅+__________.11.已知ππsin sin 63αα⎛⎫⎛⎫-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则tan α=__________.12.棱长为2的正方体1111ABCD A B C D -中,M ,N 分别为棱1BB ,AB 的中点,P 为棱11C D 上一点,则三棱锥1A PMN -的体积为__________.13.已知()1533log 9xx f x -=-,则(1)f =__________,(5)f =__________.14.在ABC 中,已知1,2,120AB AC A ==∠=︒,点P 是ABC 所在平面上一点,且AP xAB yAC =+,若3BP BC =uu r uu u r,则xy =__________;若1x =,则BP CP ⋅ 取得最小值时,实数y 的值为__________.15.已知函数223 ()232f x x x x x =-+++-,若方程()23f x ax =+至少有三个不同的实根,则实数a 的取值范围是__________.三、解答题:本大题共5题,共75分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.16.已知集合{}2215πsin cos 0,,(21)20212A yy x x x x B x x m x m ⎧⎫⎡⎫==+-∈=-++<⎨⎬⎪⎢⎣⎭⎩⎭∣∣.(1)若1m =-,求()R A B ð;(2)若B A ⊆,求实数m 的取值范围.17.在ABC中,角A ,B ,C所对的边分别为a ,b ,c .已知()()222222sin sin ,bc a A a c b B +-=+-13,cos 4c C ==.(1)证明:A B =;(2)求a ;(3)求cos 3B 的值.18.如图,在四棱锥P ABCD-中,PC ⊥平面ABCD ,,,22,AB CD CD AD PC AB CD BC ⊥====∥,E 是棱PB 上一点.(1)求证:平面EAC ⊥平面PBC ;(2)若E 是PB 的中点,(i )求直线PA 与平面EAC 所成角的正弦值.(ii )求平面PDC 和平面EAC 的夹角的余弦值.19.设函数2 ()(0,1)x x a b f x a a a-=>≠且是定义域为R 的奇函数,且()y f x =的图象过点31,2⎛⎫ ⎪⎝⎭.(1)求a ,b 的值;(2)设2()()(),g x x p x q p q =--<,若(),(())()0x f g x f mxg x '∀∈-+≤R (()g x '为函数()g x 的导数),试写出符合上述条件的函数()g x 的一个解析式,并说明你的理由.20.已知函数()2ln ,f x ax x x a =+∈R .(1)若曲线()y f x =在1x =处的切线斜率为1,求a 的值;(2)讨论()f x 的零点个数;(3)若()1,x ∈+∞时,不等式()1ea x xf x x ++>恒成立,求a 的最小值.2023-2024学年度第一学期阶段性质量监测(一)高三年级数学学科2023.11本试卷分第I 卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.共150分,考试时间120分钟.第I 卷1至2页,第Ⅱ卷3至8页.祝各位考生考试顺利!第I 卷注意事项:1.答第I 卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目涂在答题卡上;2.每小题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号;3.本卷共9小题,每小题5分,共45分.参考公式:·球的表面积公式24πS R =,其中R 表示球的半径.·台体的体积公式()13V S S h '=++台体,其中S ',S 分别为上、下底面面积,h 为台体高.一、选择题: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.已知全集{1,0,1,2,3},{1,1}U A =-=-,{1,2,3}B =-,则()U A B =ð().A.∅ B.{1}C.{1,0,1}- D.{1,0,1,2}-【答案】C 【解析】【分析】根据集合的交并补运算即可求解.【详解】由{1,0,1,2,3},{1,1}U A =-=-,{1,2,3}B =-,{0,1}U B =ð,则()U A B = ð{1,0,1}-.故选:C2.命题p 的否定为“ x ∃∈R ,使得210x x -+<”,则命题p 为().A.x ∃∈R ,使得210x x -+≥B.x ∃∉R ,使得210x x -+<C.x ∀∈R ,使得210x x -+< D.x ∀∈R ,使得210x x -+≥【答案】D 【解析】【分析】根据特称命题的否定是全称命题,写出对应命题即可.【详解】命题p 的否定为“ x ∃∈R ,使得210x x -+<”,所以命题:p x ∀∈R ,使得210x x -+≥,故选:D3.已知函数()f x 的部分图象如图,则函数()f x 的解析式可能为().A.()()22sin xxf x x -=+ B.()()22sin x xf x x-=-C.()()22cos xxf x x-=+ D.()()22cos xxf x x-=-【答案】A 【解析】【分析】由奇偶性可排除BC ,由特殊点可排除D ,即可求解【详解】由于图像关于原点对称,所以()f x 为奇函数,对于B :由()()22sin x xf x x -=-,得:()()()22sin()22sin ()xx x x f x x x f x ---=--=-=,()f x 为偶函数,故可排除B ;对于C :由()()22cos xxf x x -=+,得:()()()22cos()22cos ()xx x x f x x x f x ---=+-=+=,为偶函数,故可排除C ;由图知图象不经过点π(,0)2,而对于D :ππππ22cos f -⎛⎫⎛⎫=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭22022,故可排除D ;故选:A4.“2x x <”的充要条件的是().A.1x <B.11x>C.22x x x x -=- D.233x x>【答案】B 【解析】【分析】结合充要条件的定义逐个判断即可.【详解】由“2x x <”,解集为(0,1),A ,解集为(,1)-∞,A 错误;B ,由11x>,解集(0,1),B 正确;C ,由,即22x x x x -=-,即20x x -≤,解集[0,1],C 错误;D ,由233x x >,即2x x >,即解集为(,0)(1,)-∞⋃+∞,D 错误.故选:B5.已知 1.30.920.9, 1.3,log 3a b c ===,则()A.a c b <<B.c a b <<C.a b c <<D.c b a<<【答案】C 【解析】【分析】利用指对函数的单调性和中间值比较大小即可.【详解】由.0131090.9.<=,则1a <,由0.9011.3 1.3>=,.10931.3 1.3 1.<=,则.b <<113,由2221.5log log 3log =<=,则.c >15.则a b c <<.故选:C6.已知函数π()2cos 2([0,π])3f x x x ⎛⎫=-∈ ⎪⎝⎭,且()()()121245f x f x x x ==≠,则12x x +=()A.5π6B.4π3 C.5π3D.2π3【答案】B 【解析】【分析】由题意得出1π2cos(235x -=,2π2cos(2)35x -=,从而确定12πππ5π2,2[]3333x x --∈,它们关于πx =对称,从而可得结论.【详解】由已知1π42cos(2)35x -=,即1π2cos(2)35x -=,同理2π2cos(2)35x -=,又12,[0,π]x x ∈,即1ππ5π2[,333x -∈-,2ππ5π2[,]333x -∈-,21052<<,12x x ≠,当πππ2[]333x -∈-时,1πcos(2)123x ≤-≤,所以12ππ2(2)2π33x x -+-=⨯,所以124π3x x +=,故选:B .7.圆台上、下底面的圆周都在一个表面积为100π的球面上,其上、下底面的半径分别为4和5,则该圆台的体积为().A.61πB.(41+C.61D.183【答案】A 【解析】【分析】由题意首先确定几何体的空间结构特征,求得球的半径和圆台的高,然后利用圆台的体积公式即可求得其体积.【详解】设球的半径为R ,则24π100πR =,则5R =,圆台的下底面半径为5,故下底面在外接球的大圆上,如图所示,设球的球心为O ,圆台上底面的圆心为O ',则圆台的高3OO '===,据此可得圆台的体积:()221π3554461π3V =⨯⨯+⨯+=.故选:A.8.已知函数()sin()f x A x B ωϕ=++(其中0,0,0||A ωϕ>><<π)的部分图象如图所示,则下列结论中:①函数π6f x ⎛⎫+⎪⎝⎭为偶函数;②2π()3f x f ⎛⎫≥-⎪⎝⎭;③π()26f x f x ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭;④曲线()y f x =在π12x =处的切线斜率为2-所有正确结论的序号是()A.①② B.①③④C.③④D.②③④【答案】D 【解析】【分析】由图象求得函数解析式,然后由正弦函数性质判断各选项①②③,利用导数的几何意义判断④.【详解】由题意2012A -==,2012B +==,ππ2[(π36T =⨯--=,∴2π2Tω==,又π3π22π+,Z 32k k ϕ⨯+=∈,又0πϕ<<,∴5π6ϕ=,∴5π()sin(216f x x =++,ππ5π7π(sin(2)1sin(216366f x x x +=+++=++不是偶函数,①错;2π4π5ππ()sin(1sin()103362f -=-++=-+=是()f x 的最小值,②正确;5π2π,Z 6x k k +=∈,π5π,Z 212k x k =-∈,当1k =时可得π(,1)12是()y f x =图象的一个对称中心,∴π()26f x f x ⎛⎫+-=⎪⎝⎭,③正确;5π()2cos(26f x x '=+,ππ5π(2cos()21266f '=+=-,④正确.正确的有②③④,故选:D .9.对于任意的实数[0,2]x ∈,总存在三个不同的实数y ,使得)224(2)(2)e 0y y a x y x -+-+=成立,其中e 为自然对数的底数,则实数a 的取值范围是().A.2e ,24⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭ B.2e 62,42⎛⎫+- ⎪ ⎪⎝⎭ C.65,2⎡⎫++∞⎪⎢⎪⎣⎭ D.2e 2,4⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭【答案】A【解析】【分析】先分离,x y ,构造关于y 的函数,然后画出图像,根据图像有三个交点,求出参数的取值范围.【详解】)()())()()()222422e 0422e y y y a x y x a x y x +-+-+=⇒+-+=+2e ya y⇒-=,令()2e y f y y =,则()()243e 2e 2e y y y y y yf y y y -⨯-⨯'==,令()0f y '>,解得2y >或者0y <,令()0f y '<,解得02y <<,所以()f y 在(),0∞-和()2,+∞单调递增,在()0,2单调递减,如图所示,要使得直线与函数()f y 有3个交点,则直线要在点A 上方,2422x x +==+,当且仅当22x x =⇒时取到等号,所以min 4422a a x ⎫+-=-⎪ ⎪+⎝⎭,所以只需满足22e e 2244a a ->⇒<-即可,故选:A【点睛】方法点睛:分离参数后再构造函数,由解的问题转化为两个函数交点问题是处理含参导数问题的常用方法.第Ⅱ卷注意事项:1.用黑色墨水的钢笔或签字笔答题;2.本卷共11小题,共105分.二、填空题:本大题共6个小题,每小题5分,共30分.10.若2i z =-(i 为虚数单位),则13i iz z =⋅+__________.【答案】15i 2+【解析】【分析】根据复数的乘法运算以及除法运算即可化简求解.【详解】由2i z =-可得()()2i 2i 5z z ⋅=-+=,所以()()()213i 5i 13i 13i 1365i i 5i 5i 5i 2615i z z -+====⋅++++-,故答案为:15i2+11.已知ππsin sin 63αα⎛⎫⎛⎫-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则tan α=__________.【答案】2+2【解析】【分析】根据和差角公式,结合同角关系即可求解.【详解】由ππsin sin 63αα⎛⎫⎛⎫-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭可得ππππsin cos cos sin sin cos cos sin 6633αααα-=+,所以11sin cos 2222αααα-=+,即3113sinsin tan 222cos ααααα-+=⇒==+,故答案为:2+12.棱长为2的正方体1111ABCD A B C D -中,M ,N 分别为棱1BB ,AB 的中点,P 为棱11C D 上一点,则三棱锥1A PMN -的体积为__________.【答案】1【解析】【分析】换底(顶点),即由11A PMN P A MN V V --=计算.【详解】由题意P 到平面1A MN 的距离等于112D A =,又12111322*********A MN S =-⨯⨯-⨯⨯-⨯⨯=△,∴11132132A PMN P A MN V V --==⨯⨯=,故答案为:1.13.已知()1533log 9x x f x -=-,则(1)f =__________,(5)f =__________.【答案】①.13②.13-【解析】【分析】令3x t =,求得()f t 后,由1t =计算(1)f ,由5t =计算(5)f .【详解】∵()15553333log 9log 92log 333x x x x x x f x -=-=-=-,令3x t =,则51()2log 3f t t t =-,∴511(1)12log 133f =⨯-=,511(5)52log 533f =⨯-=-.故答案为:13;13-.14.在ABC 中,已知1,2,120AB AC A ==∠=︒,点P 是ABC 所在平面上一点,且AP xAB yAC =+,若3BP BC =uu r uu u r ,则xy =__________;若1x =,则BP CP ⋅ 取得最小值时,实数y 的值为__________.【答案】①.6-②.58##0.625【解析】【分析】根据向量的线性运算即可求解空1,根据数量积的运算律,结合二次函数的性质即可求解最值.【详解】()3332AP AB BP AB BC AB AC AB AC AB =+=+=+-=- ,所以2,3x y =-=,故6xy =-,当1x =时,AP AB y AC =+ ,()()()()211BP CP AP AB AP AC y AC AB y AC y AC AB y y AC ⎡⎤⋅=-⋅-=⋅+-=⋅+-⎣⎦ ,由于21cos120121,42AC AB AC AB AC ⎛⎫⋅=⋅=⨯⨯-=-= ⎪⎝⎭,所以()22145BP CP y AC AB y y AC y y ⋅=⋅+-=- ,故当58y =时,此时()245f y y y =-,故BP CP ⋅ 最小,故答案为:6-,5815.已知函数223 ()232f x x x x x =-+++-,若方程()23f x ax =+至少有三个不同的实根,则实数a 的取值范围是__________.【答案】11,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【解析】【分析】作出函数的图象,利用两函数图象的交点个数,结合参数对应的几何意义求参数范围即可.【详解】由题意知,,()()x f x f x ∀∈-=R ,则()f x 是偶函数,则其图象关于y 轴对称.令2230x x +-≥,解得3x ≤-(舍),或1x ≥.此时,222323x x x x +-=+-,令2230x x +-<,解得01x ≤<.此时,222323x x x x +-=--+,则当1x ≥时,2()2f x x =;当01x ≤<时,()6464f x x x =-=-;由函数的解析式与图象的对称性作出函数()f x 的图象.直线23y ax =+过定点(0,3),且2a 为直线的斜率,若方程()23f x ax =+至少有三个不同的实根,则直线23y ax =+与()f x 的图象至少有三个公共点,由图可知[]21,1a ∈-,解得11,22a ⎡⎤∈-⎢⎣⎦,故答案为:11,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦.三、解答题:本大题共5题,共75分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.16.已知集合{}2215πsin cos 0,,(21)20212A y y x x x x B x x m x m ⎧⎫⎡⎫==+-∈=-++<⎨⎬⎪⎢⎣⎭⎩⎭∣∣.(1)若1m =-,求()R A B ð;(2)若B A ⊆,求实数m 的取值范围.【答案】(1)R {1}A B =ðI (2)1142m -≤≤【解析】【分析】(1)根据题意,由三角恒等变换将函数化简,结合正弦型函数的值域即可化简集合A ,再由集合的运算,即可得到结果;(2)根据题意,分12m =,12m >以及12m <讨论,即可得到结果.【小问1详解】211cos 21sin cos sin 2222 2x y x x x x -=-=+-31πsin 2cos 2sin 2226x x x ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,因为5π012≤<x ,所以2π2663ππ-≤-<x ,所以1πsin 2126x ⎛⎫-≤-≤ ⎪⎝⎭,即112A y y ⎧⎫=-≤≤⎨⎬⎩⎭∣.若1m =-,则{}220{21}B x x x x x =+-<=-<<∣∣,从而R {2B x x =≤-∣ð或}1x ≥.所以R {1}A B =ðI .【小问2详解】{(1)(2)0}B x x x m =--<∣,①当21m =,即12m =时,B =∅,所以B A ⊆.②当21m >,即12m >时,{12}B x x m =<<∣,所以B A Ø.③当21m <,即12m <时,{21}B x m x =<<∣,若B A ⊆,则122m ≥-,所以14m ≥-.综上,1142m -≤≤.17.在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知()()222222sin sin ,b c a A a c b B +-=+-13,cos 4c C ==.(1)证明:A B =;(2)求a ;(3)求cos 3B 的值.【答案】(1)证明见解析(2)a =(3)8-【解析】【分析】(1)根据题意,由余弦定理将原式化简,再由正弦定理可得cos cos A B =,即可证明;(2)由13,cos ,4c C a b ===结合余弦定理即可得到结果;(3)由条件可得cos3cos(π)cos()B B C B C =+-=--,然后结合两角差的余弦公式及诱导公式计算即可得到结果.【小问1详解】因为()()222222sin sin b c a A a c b B +-=+-,所以由余弦定理可得2cos sin 2cos sin bc A A ac B B =,即cos sin cos sin b A A a B B=又由正弦定理sin sin a bA B =,得cos cos A B =,因为角A ,B 为ABC 的内角,所以A B =.【小问2详解】由(1)知A B =,所以a b =.又13,cos 4c C ==,由余弦定理2222cos c a b ab C =+-,得2219224a a =-⨯,即2392a =,解得a =.【小问3详解】由1cos 4C =,得sin 4C =,因为21cos cos(π2)cos 212cos 4C B B B =-=-=-=,因为A B =,所以B 为锐角,所以cos 44B B ==.所以cos3cos(π)cos()B B C B C =+-=--cos cos sin sin B C B C=--144448=-⨯-⨯=-.18.如图,在四棱锥P ABCD -中,PC ⊥平面ABCD ,,,22,AB CD CD AD PC AB CD BC ⊥====∥,E 是棱PB 上一点.(1)求证:平面EAC ⊥平面PBC ;(2)若E 是PB 的中点,(i )求直线PA 与平面EAC 所成角的正弦值.(ii )求平面PDC 和平面EAC 的夹角的余弦值.【答案】(1)证明见解析(2)(i )3;(ii )3.【解析】【分析】(1)建立如图所示的空间直角坐标系,由两平面的法向量垂直得证两平面垂直;(2)(i )由空间向量法求线面角;(ii )由空间向量法求面面角.【小问1详解】因为,,22,AB CD CD AD AB CD BC ⊥===∥,取AB 中点M ,连接CM ,则CM AB ⊥,1CM ==又PC ⊥平面ABCD ,,CM CD ⊂平面ABCD ,所以,CP CM CP CD ⊥⊥,故以CM 为x 轴,CD 为y 轴,CP 为z 轴建立空间直角坐标系,则(0,0,0),(1,1,0),(1,1,0),(0,0,2)C A B P -,所以(1,1,2),(1,1,2),(1,1,0),(1,1,0),(0,0,2)PA PB CA CB CP =-=--==-=.因为0,0CA CB CA CP ⋅=⋅=,所以,CA CB CA CP ⊥⊥ ,所以CA ⊥ 平面PBC ,即CA 为平面PBC 的法向量.设(1,1,2)PE PB λλ==-- ,则(,,22)CE CP PE λλλ=+=-- .设平面EAC 的法向量为()111,,m x y z =r,,则0,0,m CA m CE ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩ 即()111110,220,x y x y z λλλ+=⎧⎨-+-=⎩令11x λ=-,则()1,1,m λλλ=-- .因为0CA m ⋅= ,所以平面EAC ⊥平面PBC .【小问2详解】因为E 是PB 的中点,所以1,(1,1,1)2m λ==-- .(i )设直线PA 与平面EAC 所成角为θ,则||2sin |cos ,|3||||36m PA m PA m PA θ⋅=〈〉===⋅ ,故直线PA 与平面EAC 所成角的正弦值为23.(i )显然平面PDC 的法向量为(1,0,0)n =,设平面PDC 和平面EAC 的夹角为α,则||13cos |cos ,|||||33m n m n m n α⋅=〈〉== .故平面PDC 和平面EAC 的夹角的余弦值为3.19.设函数2 ()(0,1)x x a b f x a a a-=>≠且是定义域为R 的奇函数,且()y f x =的图象过点31,2⎛⎫ ⎪⎝⎭.(1)求a ,b 的值;(2)设2()()(),g x x p x q p q =--<,若(),(())()0x f g x f mxg x '∀∈-+≤R (()g x '为函数()g x 的导数),试写出符合上述条件的函数()g x 的一个解析式,并说明你的理由.【答案】(1)2(2)2()(1)g x x x =+,理由见解析【解析】【分析】(1)根据奇函数的定义和过定点,代入即可;(2)结合奇函数和单调性性,可化为()()mxg x g x '≤对x ∀∈R 恒成立,整理的{}2()(13)[(2)()]0x q m x m p q p q x pq --++-++≥,分13m ≠与13m =讨论即可.【小问1详解】因为()f x 是定义域为R 的奇函数,所以()()f x f x -=-,即22x xx x a b a ba a ----=-,整理得()(1)0x x b a a --+=,解得1b =,所以()x x f x a a -=-,又()y f x =的图象过点31,2⎛⎫⎪⎝⎭,则132a a --=,解得2a =或12a =-,又0a >,且1a ≠,所以2a =.【小问2详解】因为()f x 为奇函数,所以()(())()0f g x f mxg x '-+≤,得()()(())f mxg x f g x '≤.由(1)可得,()22x x f x -=-,因为()()22ln 20x x f x -'=+>,所以()f x 为R 上的单调递增函数,所以()()mxg x g x '≤对x ∀∈R 恒成立.因为2()()()g x x p x q =--,2()()2()()g x x q x p x q '=-+--,所以2()(32)()()mx x q x p q x p x q ---≤--,整理得{}2()(13)[(2)()]0x q m x m p q p q x pq --++-++≥,*当13m ≠时,左边是一个一次因式乘一个恒正(或恒负)的二次三项式,或者是三个一次因式的积,无论哪种情况,总有一个一次因式的指数是奇次的,这个因式的零点左右的符号不同,因此不可能恒非负,所以13m =.所以*式化为()[(2)3]0x q p q x pq --++≥恒成立,所以320,2pq p q q p q+<=+.①若0q =,则0p <;②若0q ≠,则312p p q =+,即p q =,与p q <矛盾,舍去.综上,1,0,03m p q =<=,所以2()(1)g x x x =+为满足条件的()g x 的一个解析式.(答案不唯一)20.已知函数()2ln ,f x ax x x a =+∈R .(1)若曲线()y f x =在1x =处的切线斜率为1,求a 的值;(2)讨论()f x 的零点个数;(3)若()1,x ∈+∞时,不等式()1ea x x f x x ++>恒成立,求a 的最小值.【答案】(1)1a =-(2)答案见解析(3)e -.【解析】【分析】(1)根据切线的斜率和导函数的关系直接代入求解即可;(2)求导后需要对参数进行分类讨论,要根据函数的单调性和最值求不同情况下的零点个数;(3)先要通过变形把不等式左右两边同构,然后研究新函数的单调性,再根据a 最小时为负确定单调性区间,最后求出a 的最小值.【小问1详解】()()ln 12f x a x x '=++,依题意,()121f a '=+=,解得1a =-.【小问2详解】()2ln f x ax x x =+的零点ln 0a x x ⇔+=的根.设()()()ln ,0,,1a g x a x x x g x x'=+∈+∞=+,①当0a =时,()()(),0,,g x x x g x =∈+∞没有零点;②当0a >时,()0g x '>,所以()g x 在()0,∞+内是增函数.取111e ,e 1e 0aa a x g ---⎛⎫==-+< ⎪⎝⎭,取()1,110x g ==>,所以()g x 在()0,∞+上有且仅有一个零点;③当a<0时,当0x a <<-时,()0g x '<,当x a >-时,()0g x '>,所以()g x 在()0,a -上单调递减,在(),a -+∞上单调递增,从而()()()min ln g x g a a a a =-=--.当e 0a -<<时,()()()min ln 0,g x a a a g x =-->没有零点;当a e =-时,()()()min ln 0,g x a a a g x =--=在()0,∞+上有且仅有一个零点;当e a <-时,()()min ln 0g x a a a =--<,取111e ,e 1e 0aa a x g ---⎛⎫==-+> ⎪⎝⎭,取()1,110x g ==>,所以()g x 在(0,)+∞上有两个零点.综上,当e 0a -<≤时,()f x 没有零点;当a e =-或0a >时,()f x 有且仅有一个零点;当e a <-时,()f x 有两个零点.【小问3详解】()121ln e e a a x x x x f x x ax x x x +++>⇔++>111ln ln ln ln e e e a a a a a x x xx x a x x x x x ⇔+>-=-⇔->-,构造函数()ln ,0h x x x x =->,则()1e a x h h x ⎛⎫>⎪⎝⎭.而()11h x x'=-,令()0h x '>,解得()1,x ∈+∞,此时()h x 单调递增,令()0h x '<,解得()0h x '<,此时()h x 单调递减,而当1x >时,101ex <<,a x 与1的大小不定,但当实数a 最小时,只需考虑其为负数的情况,此时01a x <<.因为当01x <<时,()h x 单调递减,故1e a x x <,两边取对数得,ln (1)x a x x -<>,所以ln x a x >-,令()ln x x xϕ=-,则21ln ()(ln )x x x ϕ-'=,令()0x ϕ'>得,1e x <<,令()0x ϕ'<得,>x e ,所以()ϕx 在(1,e)单调递增,在(e,)+∞单调递减,所以()(e)e x ϕϕ≤=-,故a 的最小值是e -.【点睛】关键点睛:本题难度大,需要不断的化简最后同构得到相关函数,再通过相关函数的单调性求解参数,要求较高.。