2022-2023学年四川省成都市树德中学高二下学期4月月考数学(理)试题一、单选题1.已知复数,则( )1i z =-21z z -=A .B .C .D .31i2--11i 2--11i 2-11i 2+【答案】B【分析】将复数z 代入目标式,结合复数的除法和共轭复数求解即可.【详解】因为,所以.1i z =-21111(1i)i (1i)1i 2i 22z z-=-+=-+=---故选:B .2.若与是两条不同的直线,则“”是“”的( )1:10l x my --=2:(2)310l m x y --+=12l l ∥3m =A .充要条件B .充分不必要条件C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件【答案】C【分析】利用两直线平行的结论即可进行判断.【详解】由题意,若,则,解得或,12l l ∥1(3)(2)()m m ⨯-=--1m =-3m =经检验,或时,,则“”是“”的必要不充分条件,1m =-3m =12l l ∥12l l ∥3m =故选:C .3.如图是函数的导函数的图象,则下列判断正确的是( )()y f x =()y f x '=A .在区间上,是增函数(2,1)-()f x B .当时,取到极小值2x =()f x C .在区间上,是减函数(1,3)()f x D .在区间上,是增函数(4,5)()f x 【答案】D【分析】对于ACD,根据导数的正负和原函数单调性之间的联系进行判断即可;对于B ,根据极值点处左右两边的单调性进行判断.【详解】由导函数图象知,在时,,递减,A 错;时,取得极322-<<-x ()0f x '<()f x 2x =()f x 大值(函数是先增后减),B 错;时,,递增,C 错;时,12x <<()0f x '>()f x 45x <<,递增,D 正确.()0f x '>()f x 故选:D.4.已知甲、乙两名同学在高三的6次数学测试成绩统计的折线图如下,下列说法正确的是( )A .若甲、乙两组数据的方差分别为,,则21s 22s 2212s s >B .甲成绩比乙成绩更稳定C .甲成绩的极差大于乙成绩的极差D .若甲、乙两组数据的平均数分别为,,则1x 2x 12x x <【答案】B【分析】根据题中折线图的数据信息以及变化趋势,结合平均数、方差和极差的定义逐项分析判断【详解】对A 、B :由折线图的变化趋势可知:甲的成绩较为集中,乙成绩波动很大,故甲成绩比乙成绩更稳定,故,故A 错误,B 正确;2212s s <对C :极差为样本的最大值与最小值之差,甲的极差大约为30,乙的极差远大于30,故甲的极差小于乙的极差,C 错误;对D :由图可知:甲的成绩除第二次略低于乙的成绩,其余均高于乙的成绩,故,D 错误;12x x >故选:B.5.德国数学家莱布尼兹于1674年得到了第一个关于π的级数展开式,该公式于明朝初年传入我国.我国数学家、天文学家明安图为提高我国的数学研究水平,从乾隆初年(1736年)开始,历时近30年,证明了包括这个公式在内的三个公式,同时求得了展开三角函数和反三角函数的6个新级数公式,著有《割圆密率捷法》一书,为我国用级数计算开创先河,如图所示的程序框图可以用莱布π尼兹“关于的级数展开式计算 的近似值(其中P 表示的近似值)”.若输入,输出的结果Pπππ8n =可以表示为A .B .11114(1)35711P =-+-+- 11114(135713P =-+-++ C .D .11114(135715P =-+-+- 11114(1)35717P =-+-++ 【答案】C【解析】根据已知程序框图依次代入计算,即可得出输出结果.【详解】第1次循环:;1,2S i ==第2次循环:;11,33S i =-=第3次循环: ;111,435S i =-+=…第8次循环:,1111135715S =-+-+⋯-9i =此时满足判定条件,输出结果.111144135715P S ⎛⎫==-+-+⋯- ⎪⎝⎭故选:C【点睛】本题主要考查了循环结构的程序框图的计算与输出,其中解答中认真审题,逐次计算,得到程序框图的计算功能是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于基础题6.椭圆与直线相交于A ,B 两点,过AB 的中点M 与坐标原点的直线的斜22221x y a b +=10x y +-=率为2,则=( )ab ABCD .2【答案】A【分析】设,所以,利用点差法,做差化简,利用()()()112200,,,,,A x y B x y M x y 22112222222211x y a b x y a b ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,解出.0120122,1OM AB y y y k k x x x -====--a b 【详解】解:设()()()112200,,,,,A x y B x y M x y ∴0120122,1OM AB y y y k k x x x -====--由AB 的中点为M 可得①,②1202x x x +=1202y y y +=由A .B 在椭圆上,可得22112222222211x y a b x y ab ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩两式相减可得③,()()()()1212121222x x x x y y y y a b +-+-+=把①②代入③可得()()01201222220x x x y y y a b --+=整理可得222,b a a b ==故选:A7.已知是区间内任取的一个数,那么函数在上是增函数的m []0,43221()233f x x x m x =-++x ∈R 概率是( )A .B .C .D .14131223【答案】C【分析】首先得到恒成立,则解出的范围,再根据其在内取数,利220()4f x x x m '=-≥+m [0,4]用几何概型公式得到答案.【详解】,22()4f x x x m '=-+在上是增函数3221()233f x x x m x =-++x ∈R 恒成立22()40f x x x m '∴=-+≥21640m ∴∆=-≤解得或2m ≥2m ≤-又是区间内任取的一个数m [0,4]24m ∴≤≤由几何概型概率公式得函数在上是增函数的概率3221()233f x x x m x =-++x ∈R 42142P -==故选:C .8.如图所示,四边形ABCD 为边长为2的菱形,∠B =60°,点E,F 分别在边BC,AB 上运动(不含端点),且EF//AC ,沿EF 把平面BEF 折起,使平面BEF ⊥底面ECDAF ,当五棱锥B-ECDAF 的体积最大时,EF 的长为A .1BCD 【答案】B【分析】由可知三角形为等边三角形,设,由此计算得的高,以及五//EF AC BEF EF x =BEF ∆边形的面积,由此写出五棱锥的体积的表达式,并用导数求得当为何值时,体积取得最ECDAF x 大值.【详解】由可知三角形为等边三角形,设,等边三角形,面//EF AC BEF EF x =BEF x,所以五边形的面积为,故五棱锥的体积为2ECDAF 22222x =.令,解得,且当()23110238x x x x ⎛⎫⨯=-<< ⎪ ⎪⎝⎭'32131088x x x ⎛⎫-=-= ⎪⎝⎭x =时,单调递减,故在0x <<318x x -2x <<318x x -x =也即是最大值.故选B.【点睛】本小题考查等边三角形的面积公式(若等边三角形的边长为.),考查a 2锥体的体积公式,考查利用导数的方法求体积的最大值.题目是一个折叠问题,折叠问题解决的第一步是弄清楚折叠前后,有那些量是不变的,有哪些是改变的.属于中档题.9.已知点,若在圆上存在点满足,则正实()()2,0,1,0M N -221:()(1)4C x a y -+-=P 2PM PN =数的取值范围是( )aA .B .C .D .[]2,41⎡+⎢⎣22⎡⎢⎣59,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦【答案】C 【分析】设,由,化简可得,点既在圆上,也在圆上,(),P x y 2PM PN=22:(2)4E x y -+=P C E 所以圆与圆有公共点,由圆与圆的位置关系求解即可.C E【详解】设,由,得(),P x y 2PM PN==整理得,即;2240x y x +-=22(2)4x y -+=记圆,则点既在圆上,也在圆上,所以圆与圆有公共点,22:(2)4E x y -+=P C E C E所以,即,解得.3522CE ≤≤3522≤≤22a ≤≤故选:C.10.已知双曲线的右顶点为,抛物线的焦点为.若在双曲2222:1(0,0)x y E a b a b -=>>A 2:12C y ax =F 线的渐近线上存在点,使得,则双曲线的离心率的取值范围是( )E P 0PA PF ⋅=EA .B .C .D .()1,2⎛ ⎝()2,+∞⎫+∞⎪⎭【答案】B【分析】求出双曲线的右顶点和渐近线方程,抛物线的焦点坐标,可设,根据向量的数,b P m m a ⎛⎫ ⎪⎝⎭量积为;再由二次方程有实根的条件:判别式大于等于,化简整理,结合离心率公式即可得到00所求范围.【详解】双曲线的右顶点,渐近线方程为,()2222:10,0x y E a b a b -=>>(),0A a b y x a =±抛物线的焦点为,2:12C y ax =()3,0F a 设,则,,,b P m m a ⎛⎫⎪⎝⎭,b PA a m m a ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭ 3,b PF a m m a ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭ 由可得:,0PA PF ⋅= ()()22230b a m a m m a --+=整理可得:,22221430b m ma a a ⎛⎫+-+= ⎪⎝⎭,2222Δ164130b a a a ⎛⎫∴=-+⋅≥ ⎪⎝⎭,()222233a b c a ∴≥=-,2234c a ∴≤则:c e a =≤由可得:.1e>e ⎛∈ ⎝故选:B.11.定义在上的函数的图象是连续不断的曲线,且,当时,R ()f x ()()2xf x f x e =-0x >恒成立,则下列判断一定正确的是( )()()f x f x '>A .B .()()523e f f <-()()523f e f <-C .D .()()523e f f ->()()523f e f -<【答案】B【分析】构造函数,判断为偶函数,且在上单调递增,再计算函数值比较大小()()x f x g x e =()0,∞+得到答案.【详解】构造函数,因为,所以()()x f x g x e =()()2x f x f x e =-()()2x f x f x e -=则,所以为偶数()()()()()2x x x x f x f x f x e g x g x e e e ----====()g x 当时,,所以在上单调递增,0x >()()()0x f x f x g x e '-'=>()g x ()0,∞+所以有,则,即,即.()()32g g >()()32g g ->()()3232f f e e -->()()532e f f ->故选B【点睛】本题考查了函数的综合应用,构造函数判断其奇偶性和单调性是解题的关键.()()x f x g x e =12.已知函数若函数恰有5个零点,则实数2,1,()eln 52,1,xx f x xx x x ⎧>⎪=⎨⎪--≤⎩2[()](24)()1y f x a f x =+-+的取值范围是( )a A .B .949,824⎡⎫⎪⎢⎣⎭491,24⎛⎫⎪⎝⎭C .D .91,8⎛⎤⎥⎝⎦9,8⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭【答案】A【分析】先研究时,的单调性和极值,画出分段函数的图象,换元后数形结合转1x >()e ln xf x x =化为二次函数根的分布情况,列出不等式组,求出实数的取值范围.a 【详解】当时,,则,1x >()e ln xf x x =()2ln 1e ln x f x x -'=当时,,单调递减,当时,,单调递增,1e x <<()0f x '<()f x e x >()0f x ¢>()f x 则时,.当时,.1x >()(e)1f x f ≥=1x ≤22()52(1)66f x x x x =--=-++≤作出大致图象,函数恰有5个不同零点,()f x 2[()](42)()1y f x a f x =--+即方程恰有5个根.令,则需方程.2[()](24)()10f x a f x +-+=()f x t =2(24)10(*)t a t +-+=(l )在区间和上各有一个实数根,令函数,(,1)-∞[2,6)2()(24)1u t t a t =+-+则解得.(1)12410,(2)42(24)10,(6)366(24)10,u a u a u a =+-+<⎧⎪=+-+≤⎨⎪=+-+>⎩949824a ≤<(2)方程(*)在和各有一根时,则(1,2)(6,)+∞(1)12410,(2)42(24)10,(6)366(24)10,u a u a u a =+-+>⎧⎪=+-+<⎨⎪=+-+<⎩即无解.1,9,849,24a a a ⎧⎪<⎪⎪>⎨⎪⎪>⎪⎩(3)方程(*)的一个根为6时,可得,验证得另一根为,不满足.4924a =16(4)方程(*)的一个根为1时,可得,可知不满足.1a =综上,.949824a ≤<故选:A【点睛】复合函数与分段函数结合问题,要利用数形结合思想和转化思想,这道题目中要先研究出分段函数的图象,再令,换元后转化为二次函数根的分布问题,接下来就迎刃而解了.()f x t =二、填空题13.已知呈线性相关的变量与的部分数据如表所示:若其回归直线方程是,则x y 1.050.85y x =+______.m =x24568y34.5m7.59【答案】6.5##132【分析】根据样本中心点一定在回归直线上,代入求解即可.【详解】245685,5x ++++==3 4.57.5924.55m m y +++++==样本点的中心的坐标为24(5,5m +代入得:1.050.85y x =+24 1.0550.85,5m+=⨯+6.5.m =故答案为:6.514.若实数,满足约束条件,设的最大值为,则______.x y 30201x y x y y +-≤⎧⎪-+≥⎨⎪≥⎩2x y +a 11(2)d ax x x +=⎰【答案】##24ln 5+ln 524+【分析】根据给定条件,作出不等式组表示的平面区域,利用目标函数的几何意义求出a ,再计算定积分作答.【详解】作出不等式组表示的平面区域,如图中阴影(含边界),其中30201x y x y y +-≤⎧⎪-+≥⎨⎪≥⎩ABC ,15(2,1),(1,1),(,)22A B C -令,即表示斜率为,纵截距为的平行直线系,2x y z +=2y x z =-+2-z 画直线,平移直线到直线,当直线过点时,直线的纵截距最大,最大,0:2l y x =-0l 1l 1l A 1lz 于是,即,max 2215z =⨯+=5a =所以.5252211111(2)d (2)d (ln )|(5ln 5)(1ln1)24ln 5ax x x x x x x x +=+=+=+-+=+⎰⎰故答案为:24ln 5+15.已知点P 为抛物线C :上一点,若点P 到y 轴和到直线的距离之22(0)y px p =>34120x y -+=和的最小值为2,则抛物线C 的准线方程为___.【答案】=1x -【分析】由抛物线的定义结合距离公式得出,进而得出抛物线C 的准线方程.2p =【详解】过点分别作直线,和y 轴的垂线,垂足分别为,,设焦点为.P 34120x y -+=A B (,0)2pF 点到直线的距离为.F 34120x y -+=531210d p =+由定义可知,,则,||||2pPF BP =+||||||||222p AP BP AP PF p d +=+-≥-=当且仅当三点共线时,取等号,,,A P F 所以,解得,12231052p p+-=2p =则抛物线C 的准线方程为=1x -故答案为:=1x -16.若关于的不等式在上恒成立,则的最大值为__________.x 2121ln n mx e x -≥+1[,)2+∞nm 【答案】1e【解析】分类讨论,时不合题意;时求导,求出函数的单调区间,得到0m <0m >在上的最小值,利用不等式恒成立转化为函数最小值,化简得()21ln mx f x x =+1[,)2+∞122n m e e -≥,构造放缩函数对自变量再研究,可解,nm e ≥nm n 【详解】令;当时,,不合题意;2()1ln mx f x x =+0m <1(1)02n f m e -=<<当时,,0m >()()()22ln 11ln mx x f x x +'=+令,得或,()0f x '<10x e -<<112e x e --<<所以在区间和上单调递减.()f x 1(0)e -,112(,)e e --因为,且在区间上单调递增,1121(,)2e e --∈()f x 12(,)e -+∞所以在处取极小值,即最小值为.()f x 12x e -=2m e 2m e 若,,则,即.12x ∀≥12()n f x e -≥122n me e -≥nm e ≥当时,,当时,则.0n ≤0nm ≤0n >n n n m e ≤设,则.()()0n n g n n e =>1()n ng n e -'=当时,;当时,,01n <<()0g n '>1n >()0g n '<所以在上单调递增;在上单调递减,()g n (0,1)(1,)+∞所以,即,所以的最大值为.()(1)g n g ≤1nn ee ≤nm 1e 故答案为: 1e【点睛】本题考查不等式恒成立问题.不等式恒成立问题的求解思路:已知不等式(为实参数)对任意的恒成立,求参数(,)0f x l ³λx D ∈的取值范围.利用导数解决此类问题可以运用分离参数法; 如果无法分离参数,可以考虑对参数λ或自变量进行分类讨论求解,如果是二次不等式恒成立的问题,可以考虑二次项系数与判别式的方法(,或,)求解.0a >∆<0a<00∆>三、解答题17.已知命题:复数,.复数在复平面内对应的点在第四象p ()()2226i z m m m m =++--Rm ∈z 限.命题:关于的函数在上是增函数.若是真命题,是真命题,q x 21y x mx =++[)1,+∞p q ∨p ⌝求实数的取值范围.m 【答案】[][)2,03,-+∞【分析】由题可求出命题为真时的取值范围,然后根据复合命题的真假即得.,p q m 【详解】若命题为真,则,解得;p 222060m m m m ⎧+>⎨--<⎩03m <<命题为真:可得,所以;q 12m -≤2m ≥-由是真命题,可得命题为假命题,又是真命题,所以命题为真命题,p ⌝p p q ∨q所以或,且,0m ≤3m ≥2m ≥-故或,即的取值范围为.20m -≤≤3m ≥m [][)2,03,-+∞ 18.已知函数,且.()()312R 3f x x ax a =-+∈()20f '=(1)求函数在处的切线方程;()f x 3x =(2)求函数在上的最大值与最小值.()f x []0,3【答案】(1);516y x =-(2)最大值为2,最小值为.103-【分析】(1)由题可得,然后根据导函数在的值,可求出切线斜率,根据点斜式写出切4a =3x =线方程;(2)根据导函数,确定单调区间,进而可得最值.【详解】(1)因为,故,解得,()2f x x a'=-()240f a '=-=4a =因为,所以,()31423f x x x =-+()24f x x '=-则所求切线的斜率为,且,()23345f '=-=()391221f =-+=-故所求切线方程为,即;()()153y x --=-516y x =-(2)因为,,所以,()31423f x x x =-+[]0,3x ∈()24f x x '=-令,得(舍去),()240f x x '=-=2x =2x =-由,可得,函数单调递减,()0f x '≤[]0,2x ∈()f x 由,可得,函数单调递增,()0f x '≥[]2,3x ∈()f x 所以的极小值为,又,,()f x ()81028233f =-+=-()02f =()31f =-所以的最大值为2,最小值为.()f x 103-19.春节期间,我国高速公路继续执行“节假日高速免费政策” .某路桥公司为了解春节期间车辆出行的高峰情况,在某高速收费点发现大年初三上午9:20~10:40这一时间段内有600辆车通过,将其通过该收费点的时刻绘成频率分布直方图.其中时间段9:20~9:40记作区间,[)20,409:40~10:00记作,10:00~10:20记作,10:20~10:40记作,例如:[)40,60[)60,80[]80,10010点04分,记作时刻64.(1)估计这600辆车在9:20~10:40时间段内通过该收费点的时刻的平均值(同一组中的数据用该组区间的中点值代表);(2)为了对数据进行分析,现采用分层抽样的方法从这600辆车中抽取5辆,再从这5辆车中随机抽取3辆,则恰有1辆为9:20~10:00之间通过的概率是多少?【答案】(1)10:04(2)35【分析】(1)运用频率分布直方图中平均数公式计算即可.(2)运用分层抽样比计算各段所抽取的车辆数,再运用列举法求古典概型的概率即可.【详解】(1)这600辆车在时间段内通过该收费点的时刻的平均值为9:2010:40~,即:10点04分.300.00520500.01520700.0220900.012064⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=(2)由题意知,时间段内抽取车辆数为,分别记为:[20,60)5(0.005200.01520)2⨯⨯+⨯=,,1a 2a 时间段内抽取车辆数为,分别记为:,,[60,80)50.02202⨯⨯=1b 2b 时间段内抽取车辆数为,记为:,[80,100]50.01201⨯⨯=c 所以从这5辆车中随机抽取3辆的基本事件有:,,,,121(,,)a a b 122(,,)a a b 12(,,)a a c 112(,,)a b b ,,,,,共10个,11(,,)a b c 12(,,)a b c 212(,,)a b b 21(,,)a b c 22(,,)a b c 12(,,)b b c 恰有1辆为之间通过的基本事件有:,,,,9:2010:00~112(,,)a b b 11(,,)a b c 12(,,)a b c 212(,,)a b b,共有6个,21(,,)a b c 22(,,)a b c 所以恰有1辆为之间通过的概率为.9:2010:00~63105p ==20.如图1,在梯形中,,,,,,线段的垂直ABCD BC AD ∥AB AD ⊥2AB =3BC =4=AD AD 平分线与交于点,与交于点,现将四边形沿折起,使,分别到点,AD E BC F CDEF EF C D G 的位置,得到几何体,如图2所示.H ABFEHG(1)判断线段上是否存在点,使得平面平面,若存在,求出点的位置;若不存EH P PAF ∥BGH P 在,请说明理由.(2)若,求平面与平面所成角的正弦值.AH =ABH BGH 【答案】(1)存在,点为线段的中点P EH (2).12【分析】(1)当点为线段的中点时,先证明平面,再证平面,由面面P EH HG ∥PAF BG ∥PAF 平行判定定理证明;(2)先证明,再以点为坐标原点,,,所在直线分别为,,轴建立AE EH ⊥E EA EF EH x y z 空间直角坐标系,利用向量法求解.【详解】(1)当点为线段的中点时,平面平面.P EH PAF ∥BGH 证明如下:由题易知,,,因为点为线段的中点,2EH =1GF =EH GF ∥P EH 所以,,所以四边形是平行四边形,所以,1HP GF ==HP GF ∥HPFG HG PF ∥因为平面,平面,所以平面.PF ⊂PAF HG ⊄PAF HG ∥PAF 连接,因为,,所以四边形是平行四边形,PG PE GF ∥1PE GF ==PEFG 所以,且,又,,所以,,所以四边形PG EF ∥PG EF =EF AB ∥EF AB =PG AB ∥PG AB =是平行四边形,所以,ABGP PA BG ∥因为平面,平面,所以平面.PA ⊂PAF BG ⊄PAF BG ∥PAF因为平面,平面,,HG ⊂BGH BG ⊂BGH HG BG G ⋂=所以平面平面.PAF ∥BGH (2)因为,,AH =2AE EH ==所以,所以,222AE EH AH +=AE EH ⊥又,,所以,,两两垂直.EF EA ⊥EF EH ⊥EA EF EH 故以点为坐标原点,,,所在直线分别为,,轴建立如图所示的空间直角坐标E EA EF EH x y z 系,E xyz-则,,,,()2,0,0A ()2,2,0B ()0,0,2H ()0,2,1G 所以,,.()0,2,0AB =()2,2,2BH =--()2,0,1BG =-设平面的法向量为,ABH ()111,,m x y z =则,即,得,取,得.00m AB m BH ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩ 1111202220y x y z =⎧⎨--+=⎩10y =11z =()1,0,1m = 设平面的法向量为,则,即,BGH ()222,,x n y z = 00n BH n BG ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩ 22222222020x y z x z --+=⎧⎨-+=⎩取,得.21x =()1,1,2n =设平面与平面所成角为,ABH BGH θ则,cos m n m n θ⋅====所以,1sin 2θ===所以平面与平面所成角的正弦值为.ABH BGH1221.已知椭圆过点()2222:10x y E a b a b +=>>)(1)求椭圆的标准方程;E(2)过作斜率之积为1的两条直线与,设交于,两点,交于,两点,()1,0T 1l 2l 1lE A B 2l E C D ,的中点分别为,.试问:直线是否恒过定点?若是,请求出与AB CD M N MN OMN 的面积之比;若不是,请说明理由.TMN △【答案】(1);22142x y +=(2)恒过定点,与的面积之比2,理由见解析.OMN TMN △【分析】(1)根据给定的条件,列出关于的方程组,再求解作答.,,a b c (2)设出直线、的方程,与椭圆E 的方程联立,求出点,的坐标,再求出直线的方1l 2l M N MN 程即可作答.【详解】(1)设椭圆半焦距为c ,依题意可得,,解得,22222211a b c a a b c⎧+=⎪⎪⎪=⎨⎪=+⎪⎪⎩2a b c =⎧⎪⎨⎪=⎩所以椭圆的标准方程是.E 22142x y +=(2)直线恒过定点,MN (2,0)设直线,,,:1AB x my =+()0m ≠()()1122,,,A x y B x y 由消去x 得,22124x my x y =+⎧⎨+=⎩()222230m y my ++-=则,12122223,22m y y y y m m --+==++设点,则,,(,)M M M x y 12222M y y my m +-==+2221122M M m x my m m m -=+=⋅+=++即,显然直线,同理可得,222(,)22mM m m -++1:1CD x y m =+2222(,)2121m m N m m -++直线的斜率有,MN MN k ()22222222211212212MN m m m m m m k m m m -+++==-+++因此直线,即,过定点,()222212:22m m MN x y m m m +⎛⎫-=+ ⎪++⎝⎭()2212m x y m +=+()2,0Q 显然点是线段中点,设点到直线的距离分别为,T OQ ,O T MN 12,d d则,112212212OMN TMN MN d OQ S d S d TQ MN d ⨯====⨯ 所以直线恒过定点,与的面积之比为2.MN ()2,0Q OMN TMN △22.已知函数.()ln f x x ax=-(1)求的单调区间.()f x (2)若存在两个不同的零点,且()fx 12,x x12x x <<【答案】(1)答案见解析(2)证明见解析【分析】(1)求导,并讨论a 的范围,利用导函数的正负得到函数的单调区间;()f x (2)根据零点存在定理可得,令1211e x x a <<<<1212x xa +<<,转化为:221x t x =()122ln ln 11t x t t =>-<,设,通过求导分析单调性即()()22111ln ln 1022t t t t t +-⋅-+-<()()()22111ln ln 122t m t t t t t +=-⋅-+-可证明.【详解】(1)因为,,所以()ln f x x ax =-0x >()11axf x a x x-'=-=(ⅰ)当时,恒成立,在单调递增;0a ≤()0f x ¢>()f x ()0,∞+(ⅱ)当时,令得,,故时,,在单调递增;0a >()0f x '=1x a =10,x a ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭()0f x ¢>()f x 10,a ⎛⎫ ⎪⎝⎭时,,在单调递减;1,x a ⎛⎫∈+∞ ⎪⎝⎭()0f x '<()f x 1,a⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭(2)因为存在两个不同的零点,且.所以且,()f x 12,x x 12x x <0a >10f a ⎛⎫> ⎪⎝⎭即,解得,且,1ln 10a ->10e a <<121x x a <<根据题意,()()1ln100f a a a a =-=-=->所以,所以,()10fa =-<()11e ln e e 1e 1e 00e e f a a a ⎛⎫=-=->-=<< ⎪⎝⎭所以,又,所以,()e 0f>10e a <<1211e x x a <<<<,又,所以,<()()120f x f x ==1212ln ln x x ax x ==(,且),ln ln 2a b a ba b -+<<-,0a b >a b ¹证明:设,则,设,0a b >>1>ab ()1a t t b =>对数不等式即为,,12ln t t t <-()21ln 1t t t ->+由的导数,12ln y t t t =-+()22212110t y t t t -'=--=-<可得在递减,则恒成立,12ln y t t t =-+()1,+∞12ln 0y t t t =-+<即;12ln t t t <-由的导数,()21ln 1t y t t -=-+()()()222114011t y t t t t -'=-=>++可得在递增,则恒成立,()21ln 1t y t t -=-+()1,+∞()21ln 01t y t t -=->+即;()21ln 1t t t ->+,()12121212121ln ln 2x x x x x xx x a x x a --+<==<--<<令,所以可以转化为:,221x t x =1212ln ln x x x x =()122ln ln 11t x t t =>-,1t t +⎫<⎪⎭1111ln ln ln 222t x t +-+<-即证,212ln 11ln ln 2212t t t t +-⋅+<--即证,即证,212ln 11ln ln 20212t t t t +-⋅+-+<-()()22111ln ln 1022t t t t t +-⋅-+-<设,,()()()22111ln ln 122t m t t t t t +=-⋅-+-1t >,()()()211112ln12ln 1212t t m t t t t t t t t t t t+-+'=+--+=+-+设,则,()11ln 22t t h t t t +-=+()22222111112101222121t t h t t t t t t t t -⎛⎫⎛⎫'=⋅-+=⋅=⋅-< ⎪ ⎪+++⎝⎭⎝⎭则,所以在递减,可得,所以不等式得证;()0m t '<()m t ()1,+∞()()10m t m <=【点睛】本题充分讨论函数的单调性,利用变量转化和构造函数证明不等式.。