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厦门市 2020 届高中毕业班第一次质量检查
数 学(理科)试题参考解答
一、选择题:本大题共 12 小题,每小题 5 分,共 60 分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题
目要求的。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案 B D C A C D B A B A B D
第 12 题解答提示:
如图,作出函数 xye= 、 lnyx= 和 yx= 的草图,因为 ,AB关于C 对称,
且 1201xx ,
因为 ( )1,1C ,所以 12=2xx+ ,A 正确;
由基本不等式, 1 2 1 22 =2x x x xe e e e++ ,因为 12xx ,所以等号不成立,
B 正确;
因为
2
12
12012
xxxx + =
,所以 1
2
101x x ,记 ( ) ln xfx x= ,
则 ( ) 2
1 ln xfx x
− = ,故 01x时, ( ) 0fx ,所以 在 ( )0,1 上单调递增,所以
( )1
2
1f x f x
,即 12
22
1
2
1lnln ln1
xxxxx
x
= − ,即 1
22
1
ln ln 0x xxx +,C 正确.
记 ( ) 2 lng x x x= − − ,则 (1) 1 0g = , ( ) 132022g e e e= − − = − ,则 21 xe ,又
( )1 2 2 2 2 22 lnx x x x x x= − = ,易知 lny x x= 在 3( , )2 e 上 单 调 递 增 , 故
1 2 2 2ln ln 2
ex x x x e e= = ,D 错误.
答案 D.
二、填空题:本大题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分。
13. 4
3 14. 128− 15. )1, + 16. 2
第 16 题解答提示:
解法 1:
取 1PF 另一三等分点 N , 则有 2//ON MF ,又 M 是 PN 中点,则有Q 是OP 中点,所以 22| | | |PF OF c==, 第2页 共14页
则 1| | 2PF a c=+,由平行四边形法则 2 2 2 2
1 2 1 22 | | 2 | | | | 4 | |PF PF F F PO+ = + ,化简得 2e = .
解法 2:
设 00( , )P x y , 1( c,0)F − , 2 (c,0)F ,依题意得 0022( , )33
x c yM − ,
由 2 =0OP MF 得 22
0 0 020x y cx+ − = ,即 2 2 2
00()x c y c− + = ,即 22| | | |PF OF c==,
则 , 12PF F 中, 12cos cos 0POF POF + = ,化简得 .
解法 3:
联立方程
22
0 0 0
2 2 2
00
20
=6
x y cx
x y a
+ − = +
,解得
2
0
4
22
0 2
3
96
ax c
ayac
=
=−
,代入双曲线方程
4
2
2 2
22
969 1
aaa c
cb
−
−=
化简得 42 2 22 2 2699a b a ca b c+ =− ,即 22 223ac bc= , 222 23 b c aa = = − ,化简得 .
三、解答题:共 70 分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。第 17~21 题为必考题,每个试题考
生都必须作答。第 22 题、第 23 题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题:共 60 分。
17.本题考查正弦定理、余弦定理、三角形的面积公式和三角恒等变换等基础知识;考查运算求解能力、
推理论证能力;考查数形结合思想、函数与方程思想.满分 12 分.
解:(1)依题设及正弦定理可得,sin cos sin sin2
ACA B A+ = ------------------------------------------------ 1 分
因为sin 0A ,所以cos cos sin2 2 2
A C B B+−== --------------------------------------------------------- 2 分
所以sin 2sin cos2 2 2
B B B= ------------------------------------------------------------------------------------------- 3 分
又sin 02
B ,所以 1cos 22
B = -------------------------------------------------------------------------------------- 4 分
又 0 22
B ,所以
23
B = ,即 2
3B = ----------------------------------------------------------------------- 5 分 第3页 共14页
O
N
M
F
ED
C B
A
M
C
B
A
(2)因为 2
3B = ,
6A =
所以
6C A B = − − = ---------------------------------------------------------------------------------------------- 6 分
故 ABC 为等腰三角形.
则 ca= ,
2
aBM = --------------------------------------------------------------------------------------------------- 8 分
在 MBC 中由余弦定理可得, 2 2 2 2 cosMC BM BC BM BC B= + −
即
2
22 2(2 7) 2 cos2 2 3
aaaa= + −
,解得 4a = ------------------------------------------------------ 10 分
所以 1 1 3sin 4 4 4 32 2 2ABCS ac B = = = --------------------------------------------------------------- 12 分
18.本题考查直线与平面垂直、二面角、空间向量等基础知识;考查空间想象能力、运算求解能力、推理
论证能力;考查数形结合思想、化归与转化思想等.满分 12 分.
(1)证明:记 AF BE O= ,连接 NO
可知四边形 ABFE 是菱形,所以 AF BE⊥ --------------------------- 2 分
且O 为 AF BE、 的中点
又 NF NA= ,所以 AF NO⊥ -------------------------- 3 分
又因为 NO BE O= , NO BE 、 平面 NEB
所以 AF ⊥ 平面 --------------------------------------------------------------------------------------------------- 5 分
(2)因为 23BE = ,所以 3EO = , 23NF =
所以 226FO EF EO= − =
所以 226NO NF FO= − =
所以 2 2 29NO EO NE+ = = ,所以 NO BE⊥ --------------------------------------------------------------------- 6 分
解法一:
又由(1)可知: NO AF⊥ ,且 AF BE O= , AF BE 、 平面 ABFE
所以 NO ⊥ 平面
以直线OE 为 x 轴,直线OA 为 y 轴,直线ON 为 Z 轴建立空间直角坐标系 ----------------------------- 7 分 第4页 共14页
x y
z
O
N
M
F
ED
C B
A
H
O
N
M
F
ED
C B
A
则 (0, 6,0)A , ( 3,0,0)B − , ( 3,0,0)E ,
(0, 6,0)F − , (0,0, 6)N
(0,0, 6) ( 3, 6,0)
( 3, 6, 6)
OM ON NM ON AB= + = +
= + − −
= − −
,
所以 ( 3, 6, 6)M −−
所以 (0, 6, 6)BM =− , (2 3,0,0)BE = (亦可不求 M ,由 (0, 6, 6)BM AN= = − )
设 ( , , )a x y z= 是平面 MBE 的法向量,则
0 0 6 6 0 0
0 2 3 0
a BM y z x
yza BE x
= − + = = == =
,取 1y = ,得 (0,1,1)a = ------------------------------------ 9 分
又平面 NBE 的一个法向量为 (0, 6,0)OA = -------------------------------------------------------------------- 10 分
所以
62cos , 226
a OAa OA
a OA
= = =
------------------------------------------------------------------- 11 分
所以二面角 N BE M−−的余弦值为 2
2
. ------------------------------------------------------------------------ 12 分
解法二:
又因为 BE AF⊥ ,且 NO AF O= , NO AF 、 平面 NAF
所以 BE ⊥ 平面 ,连接 ME NF H= ,连接OH
则OH 平面 ,所以 BE OH⊥
所以 HON 为二面角 的平面角 --------------------------------------------------------------------- 9 分
在 HON 中: 1 32NH NF==, 11 322OH BM AN= = = , 6NO =
所以 6 3 3 2cos 22 6 3
HON +− = =
------------------------------------------------------------------------------ 11 分
所以二面角 的余弦值为 . ------------------------------------------------------------------------ 12 分
19.本题考查直线的方程、直线与椭圆的位置关系等知识;考查运算求解能力、推理论证能力等;考查数 第5页 共14页
x
y
P
D O
A
B1
B
形结合思想、函数与方程思想、化归与转化思想等.满分 12 分.
解法一:
(1)① :0lx= ,| | 2AB = ,舍去 ----------------------------------------------------------------------------------- 1 分
② : 1, 0l y kx k= + ,
联立方程 22
1
22
y kx
xy
=+
+=
,化简得 22(2 1) 4 0k x kx+ + =
解得 0x = 或 2
4
21
kx k
−= + ,所以
2
22
4 1 2( , )2 1 2 1
kkB kk
−−
++ -------------------------------------------------------------- 3 分
所以 2
2
4 021
151 2
kA kBk= −+ =−+ ,化简得 424 4 15 0kk+ − = ---------- 4 分
解得 2 3= 2k 或 2 5
2k =− (舍去),即 6= 2k --------------------------------------------------------------------- 5 分
所以 6:12l y x= + --------------------------------------------------------------------------------------------------- 6 分
(2)① :1l y kx=+,由(1)得 22
21( , )2 1 2 1
kP kk
−
++, 1( ,0)D k− ,所以 1
2OPk k=− ---------------------- 8 分
又因为 0OP DQ=,所以OP DQ⊥ ,所以 2DQkk=
所以 1: 2 ( ) 2 2DQl y k x kxk= + = +
即存在定点 (0,2)Q 满足条件. ---------------------------------------------------------------------------------------- 10 分
② ,则 ,OP重合, (0,2)Q 也满足条件 ------------------------------------------------------------------ 11 分
综上,存在 满足条件. ---------------------------------------------------------------------------------------- 12 分
解法二:
(1)设 00( , )B x y , 0 1y ,则
2
20
0 12
x y+=,即 22
0022xy=− --------------------------------------------------- 2 分
则 2 2 2 2
0 0 0 0
15( 1) 2 3 4AB x y y y= + − = − − + =
解得 0
1
2y =− 或 0
3 12y = − − 舍去 ----------------------------------------------------------------------------------- 4 分
所以 61( , )22B −, 0
0
1 6
2AB
yk x
−= = ,即 ------------------------------------------------- 6 分
(2)由题设得 001( , )22
xyP + ,
①当 0 1y − 时,则有
22
0 0 0 0
22
0 0 0 0
+1 1 1 1 1
2(1 ) 2OP AB
y y y ykk x x x y
− − − = = = = −− -------------------------------------- 8 分
又 OP DQ⊥ ,则有 1DOP Qkk =− ,即 22ADQ AD Bkk k== 第6页 共14页
又 Q
DQ
D
yk x= − , A
DA
D
yk x−= ,
所以 22AQyy= = ,则 (0,2)Q --------------------------------------------------------------------------------------- 10 分
②当 0 1y =− , ,OP重合, (0,2)Q 也满足条件 ------------------------------------------------------------------ 11 分
综上,存在 (0,2)Q 满足条件. ---------------------------------------------------------------------------------------- 12 分
20.本题考查概率的性质和概率与数列的综合应用等知识;考查数学抽象、逻辑推理、数学建模、数学运
算素养;考查统计与概率、或然与必然思想等.满分 12 分.
解:(1)设事件 A ={前 3 次摸球中小明恰好摸 2 次球},事件 iB ={第i 次由小明摸球} ---------------- 1 分
所以 1 2 3 1 2 3( ) ( + )P A P B B B B B B= 1 2 3 1 2 3( )+ ( )P B B B P B B B= 1 2 2 2 2
3 3 3 3 3= + = ---------------------------- 4 分
(2)(i)解法一:
第 4 次由小明摸球有以下情况:
次数 第 1 次 第 2 次 第 3 次 第 4 次 概率
情况 1 小明摸球 小明摸球 小明摸球 小明摸球 4,1P
情况 2 小明摸球 小明摸球 爸爸摸球 小明摸球 4,2P
情况 3 小明摸球 爸爸摸球 小明摸球 小明摸球 4,3P
情况 4 小明摸球 爸爸摸球 爸爸摸球 小明摸球 4,4P
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 5 分
则 4,1
1 1 1 1
3 3 3 27P = = , ---------------------------------------------------------------------------------------------- 6 分
则 4,2
1 2 2 4
3 3 3 27P = = , ---------------------------------------------------------------------------------------------- 7 分
则 4,3
2 2 1 4
3 3 3 27P = = , ---------------------------------------------------------------------------------------------- 8 分
则 4,4
2 1 2 4
3 3 3 27P = = , ---------------------------------------------------------------------------------------------- 9 分
所以 4 4,1 4,2 4,3 4,4
13
27P P P P P= + + + = -------------------------------------------------------------------------------- 10 分
解法二:
第 n 次由小明摸球有两种情况:
①第 1n- 次由小明摸球,第 n 次由小明继续摸球,此时概率为 1
1
3 nP − ------------------------------------- 5 分 第7页 共14页
②第 1n- 次由爸爸摸球,第 n 次由小明摸球,此时概率为 1
1(1 )(1 )3 nP −−− ------------------------------- 6 分
所以 11
11(1 )(1 )33n n nP P P−−= + − − ( 2)n ,即 1
12
33nnPP−= − + ( 2)n --------------------------------------- 7 分
所以 1
1 1 1()2 3 2nnPP−− = − − ( 2)n ,又 1 1P =
所以 1{}2nP − 是以 1
2
为首项, 1
3− 为公比的等比数列.
所以 11 1 1()2 2 3
n
nP −− = − ,即 11 1 1()2 3 2
n
nP −= − + . ------------------------------------------------------------------ 9 分
所以 3
4
1 1 1 13()2 3 2 27P = − + = . ------------------------------------------------------------------------------------------ 10 分
(ii)由(i),猜测 19 20
1
2PP ,所以选 19 次. ------------------------------------------------------------------- 12 分
21.本题考查函数的单调性、导数几何意义及其应用、不等式等基础知识;考查推理论证能力、运算求解
能力、创新意识等;考查函数与方程思想、化归与转化思想、分类与整合思想等.满分 12 分.
解:(1)依题意, ( ) 1afx x
=+ ------------------------------------------------------------------------------------------- 1 分
则曲线 ( )y f x= 在点 ( )00,P x y 处的切线方程为 ( )00
0
1ay y x xx
− = + −
又 0 0 0ln 1y a x x= + − ,代入整理得 0
0
1 ln 1ay x a x ax
= + + − −
------------------------------------------- 2 分
此直线与 :1l y x= − + 重合,得 0
0
11
ln 1 1
a
x
a x a
+ = −
− − =
消去 0x 得 ln 1 02 2 2
a a a− − − =
,( *) ----------------------------------------------------------------------------- 3 分
记 ( ) ln 1r x x x x= − + − ,则 ( ) lnr x x =− ,
当 01x时, ( ) 0rx , ( )rx单调递增;
当 1x 时, ( ) 0rx , ( )rx单调递减;
所以 ( ) ( )10r x r=,当且仅当 1x = 时取等号. ----------------------------------------------------------------- 4 分
由(*)式可知 02
ar−=
, 第8页 共14页
所以 12
a−=,即 2a =− . ----------------------------------------------------------------------------------------------- 5 分
(2)解法一:
①当01x时, ( ) 3 10g x x= − ,
所以 ( ) ( ) 0h x g x,无零点 --------------------------------------------------------------------------------------- 6 分
②当 1x = 时, ( ) ( )1 1 0fg==,从而 ( )10h = ,故 1x = 为 ( )hx的一个零点 ---------------------------- 7 分
③当 1x 时, ( ) 0gx ,则 ( )hx的零点即为 ( )fx的零点
令 ( ) 10a x afx xx
+ = + = = ,得 xa=−
(ⅰ)若 1a−,即 1a − 时
( ) 0xafx x
+ =
从而 ( )fx在( )1, + 上单调递增,进而 ( ) ( )10f x f=
又 ( ) ( )10g x g=
所以 ( ) 0hx ,此时 ( )hx在( )1, + 上无零点 ------------------------------------------------------------------- 8 分
(ⅱ)若 1a−,即 1a − 时
因为 ( )fx在( )1, a− 上单调递减,在( ),a− + 上单调递增
因为 ( )10f = , ( ) ( )10f a f− =
故 ( )fx在( )1, a− 上无零点 ------------------------------------------------------------------------------------------- 9 分
另外,由(1)可知 ( )1 10rrx
=
恒成立,即ln 1xx−对 0x 恒成立
则 ( ) ( ) ( )2ln 4 2ln 2 2 2 1a a a= − − −
所以 ( ) ( ) ( )2 2 2 24 ln 4 4 1 2 2 1 4 1 2 1 0f a a a a a a a a= + − − − + − = − −
故存在 ( )2
0 ,4x a a− ,进而存在 ( )0 ,xa − + ,使得 ( )0 0fx = ,即 ( )0 0hx =
此时 ( )hx在( )1, + 上存在唯一零点; --------------------------------------------------------------------------- 11 分
综上可得,当 1a − 时, ( )hx有 1 个零点;当 1a − 时, ( )hx有 2 个零点. -------------------------- 12 分
解法二:
①当 0a 时, ( ) 0xafx x
+ =, ( )fx在( )0,+ 上单调递增, 第9页 共14页
而 ( ) 3 1g x x=−在( )0,+ 上也单调递增,
故当01x时, ( ) ( )10f x f=, ( ) ( )10g x g=,从而 ( ) 0hx ,无零点
当 1x = 时, ( ) ( )1 1 0fg==,从而 ( )10h = ,1 为 ( )hx的零点
当 1x 时, ( ) ( )10f x f=, ( ) ( )10g x g=,从而 ( ) 0hx ,无零点
此时, ( )hx有 1 个零点 ----------------------------------------------------------------------------------------------- 7 分
②当 0a 时,由 ( ) 0xafx x
+ ==得 xa=− ,
所以 ( )fx在( )0, a− 上单调递减,在( ),a− + 上单调递增
当 01x时, ( ) ( )10g x g=,从而 ( ) 0hx ,无零点
当 1x = 时, ( ) ( )1 1 0fg==,从而 ( )10h = ,1 为 ( )hx的零点
当 1x 时, ( ) ( )10g x g=,此时只需考虑 ( )fx在( )1, + 上的零点即可 ----------------------------- 8 分
若 1a−即 10a− 时, ( )fx在( )1, + 上单调递增,从而 ( ) ( )10f x f=, ( )fx无零点进而
( )hx无零点,此时 ( )hx在( )0,+ 上共有 1 个零点 ----------------------------------------------------------- 9 分
若 1a−即 1a − 时,可知 ( )fx在( )1, a− 上单调递减,在( ),a− + 上单调递增
因为 ( )10f = , ( ) ( )10f a f− = ,故 ( )fx在( )1, a− 上无零点;
另外,由(1)可知 ( )1 10rrx
=
恒成立,即ln 1xx−对 0x 恒成立,
则 ( ) ( ) ( )2ln 4 2ln 2 2 2 1a a a= − − − ,
所以 ( ) ( ) ( ) ( )2 2 2 24 ln 4 4 1 2 2 1 4 1 2 1 0f a a a a a a a a= + − − − + − = − −
故存在 ( )2
0 ,4x a a− 进而存在 ( )0 ,xa − + ,使得 ( )0 0fx = ,即 ( )0 0hx =
此时 ( )hx在( )1, + 上存在唯一零点,从而 ( )hx在( )0,+ 上共有 2 个零点 --------------------- 11 分
综上可得,当 1a − 时, ( )hx有 1 个零点;当 1a − 时, ( )hx有 2 个零点. -------------------------- 12 分
(二)选考题:共 10 分。请考生在第 22、23 两题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分。
22.[选修 44− :坐标系与参数方程] 第10页 共14页
本题考查曲线的极坐标方程等基础知识,考查直线与圆锥曲线的位置关系;考查运算求解能力、推理
论证能力;考查数形结合思想、化归与转化思想、分类与整合思想等.满分 10 分.
解法一:
(1)由( )2 211xy− + = 得, 2220x y x+ − =
因为 2 2 2 , cosx y x = + =
所以 2cos= ,即为C 的极坐标方程 --------------------------------------------------------------------------- 2 分
当 P 在 y 轴右侧时
过点 P 作 x 轴的垂线,垂足为 M ,作 y 轴的垂线,垂足为 N ,设l 与 x 轴的交点为 R
因为点 P 到原点距离与到l 距离相等,
所以 OP PN MR OR OM= = = +
在 RT△OPM 中, cos cosOM OP ==
所以 2 cos =+
因为 0 ,所以 2
1 cos = −
当 P 在 y 轴或 y 轴左侧时,满足 2
1 cos = −
综上, P 点轨迹的极坐标方程为 2
1 cos = − ------------------------------------------------------------------- 5 分
(2)设点 ( ) ( )12, , ,PQ
因为 4OP OQ= ,所以 124= ------------------------------------------------------------------------------------- 6 分
又 12
2 , 2cos1 cos ==−
所以 2 8cos1 cos =− ------------------------------------------------------------------------------------------------- 8 分
解得 1cos 2 =
l
x
y
M
N
R O
P
l
x
y
M
N
R O
P 第11页 共14页
所以
2 411 2
OP ==
− -------------------------------------------------------------------------------------------------- 10 分
解法二:
(1)由( )2 211xy− + = 得 2220x y x+ − =
因为 2 2 2 , cosx y x = + =
所以 2cos= ,即为C 的极坐标方程 --------------------------------------------------------------------------- 2 分
设 ( ),P x y
因为点 P 到原点距离与到l 距离相等
所以 22 2x y x+ = + ,化简得 2 44yx=+
因为 cos , sinxy ==,所以 22sin 4 cos 4 =+
因为 22sin 1 cos=− ,所以 ( )22 cos 2 =+
因为 1x − ,所以 cos 2 0+
所以 cos 2 =+,化简得 2
1 cos = −
,即为 P 点轨迹的极坐标方程 -------------------------------- 5 分
(2)由已知得直线 PQ 的斜率存在,设点 ( ) ( )1 1 2 2, , ,P x y Q x y , PQ 的斜率为 k
由 2
,
44
y kx
yx
=
=+
,解得
2
1 2
2 2 1 kx k
+= --------------------------------------------------------------------------- 6 分
由 22
,
20
y kx
x y x
=
+ − =
,解得 2 2
2
1x k= + ----------------------------------------------------------------------------- 7 分
由 4OP OQ= ,得( ) ( )1 1 2 2, 4 ,x y x y=
所以 124xx= ,所以 1 0x
所以
2
22
2 2 1 84 1
k
kk
++= +
,即
2
22
1 1 16
1
k
kk
++ = +
--------------------------------------------------------- 8 分
令 21tk=+,则 22
1 16
1
t
tt
+ =−
,解得 2 4t =
所以 2 3k =
所以 22
114OP x y= + = ---------------------------------------------------------------------------------------------- 10 分
解法三:
(1)同解法二
(2)设点 ( ) ( )12, , ,PQ
因为 4OP OQ= 第12页 共14页
所以 124= ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 6 分
又 22
1 1 2sin 4 cos 4, 2cos = + =
所以( ) ( )2 28cos sin 4 8cos cos 4 =+ ------------------------------------------------------------------------- 8 分
化简得 4216cos 8cos 1 0− + = ,即 2 1cos 4 =
因为 2 0 ,所以 1cos 2 =
所以
2 411 2
OP ==
− -------------------------------------------------------------------------------------------------- 10 分
23.[选修 45− :不等式选讲]
本题考查基本不等式、含绝对值不等式等基础知识;考查推理论证能力、运算求解能力等;考查数形
结合、转化与化归、函数与方程、分类与整合等数学思想方法.满分 10 分.
解:(1)由已知得, ( )01f a b c a b c= + + − = + + = ------------------------------------------------------------- 1 分
所以( )2 2 2 2 2 2 2a b c a b c ab bc ac+ + = + + + + + ---------------------------------------------------------- 2 分
( ) ( ) ( )2 2 2 2 2 21 2 2 22 a b b c a c ab bc ac= + + + + + + + + ----------------------------- 3 分
( )1 2 2 2 2 2 22 ab bc ac ab bc ac + + + + +
( )3 ab bc ac= + + ----------------------------------------------------------------------------- 4 分
所以 1
3ab bc ac+ + --------------------------------------------------------------------------------------------- 5 分
(2)解法一:
当 1ab==时, ( ) 21f x x x c= + + + ---------------------------------------------------------------------------- 6 分
因为对于任意的 ( ,2x − − , ( ) 4fx 恒成立
所以 ( )2 2 2 4fc− = + − + ,解得 0c 或 4c --------------------------------------------------------------- 7 分
①当 0c 时
( ) ( )2 1 3 2f x x x c x c= + + + = − + + 在 ( ,2x − − 为减函数
所以 ( ) ( )min 2 4 4f x f c= − = − + ,即 0c --------------------------------------------------------------------- 8 分
②当 4c 时 第13页 共14页
x
y
-2-3
h(x)=2x+6
g(x)=x+c
O
( ) ( )
2 , 2,
21 3 2 ,
x c c x
f x x x c x c x c
− − + − −= + + + = − + + −
在 ( ,2x − − 为减函数
所以 ( ) ( )min 24f x f c= − = ,即 4c --------------------------------------------------------------------------- 9 分
综上所述, 0c 或 4c --------------------------------------------------------------------------------------------- 10 分
解法二:
当 1ab==时, ( ) 21f x x x c= + + + ---------------------------------------------------------------------------- 6 分
因为对于任意的 ( ,2x − − , ( ) 4fx 恒成立
所以 ( ) ( )2 1 4f x x x c= − + + + ,即 26x c x+ + 对于任意 ( ,2x − − 恒成立--------------------- 7 分
当 3x − 时, 2 6 0x +
所以 26x c x+ + 对于任意 ( ,3x − − 恒成立
所以cR ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 8 分
当 32x− − 时, 2 6 0x +
26x c x+ + 对于任意 ( 3, 2x − − 恒成立
可化为 ( )223 2 24 36 0x c x c− − + − 对于任意 ( 3, 2x − − 恒成立
则 ( ) ( )( )
( ) ( )( )
2 2
2 2
3 3 2 24 3 36 0,
3 2 2 24 2 36 0
cc
cc
− − − − + −
− − − − + −
,即 ( )
2
2
4 0,
30
cc
c
− −
,解得 0c 或 4c ------------------------- 9 分
综上所述, 0c 或 4c --------------------------------------------------------------------------------------------- 10 分
解法三:
当 1ab==时, ( ) 21f x x x c= + + + ---------------------------------------------------------------------------- 6 分
因为对于任意的 ( ,2x − − , ( ) 4fx 恒成立
所以 ( ) ( )2 1 4f x x x c= − + + + ,即 26x c x+ + 对于任意 ( ,2x − − 恒成立--------------------- 7 分
令 ( ) ( ), 2 6g x x c h x x= + = +
①当 2c− − ,即 2c 时
( )g x x c x c= + = − − 在 ( ,2x − − 上单调递减,
( ) 26h x x=+在 ( ,2x − − 上单调递增
所以 ( ) ( ) ( ) ( )min max2 2 2 2g x g c h x h= − = − + = − = 第14页 共14页
x
y
-2-3
h(x)=2x+6
g(x)=x+c
O
x
y
-2-3
h(x)=2x+6
g(x)=x+c
O
解得 0c 或 4c ,所以 0c -------------------------------------------------------------------------------------- 8 分
②当 32c− − − ,即 23c时
( ) ( )0, 2 6 0g c h c c= = + ,不满足条件 -------------------------------------------------------------------------- 9 分
③当 3c− − ,即 3c 时
(i)当 xc− 时
( )g x x c x c= + = − − , ( ) 26h x x=+在 ( ,xc − − 上都为减函数
所以 ( ) ( ) ( ) ( )min max0, 2 6 0g x g c h x h c c= − = = − = − +
所以 ( ) ( )g x h x 恒成立,即 3c
(ii)当 2cx− − 时
( )g x x c x c= + = +
由 ( ) ( )g x h x ,即 26x c x+ + ,得 6cx+在 ( ,2xc − − 恒成立
所以 ( )max64cx + = ,所以 4c
综合(i)( ii)可得 4c
综上所述, 0c 或 4c --------------------------------------------------------------------------------------------- 10 分