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市一中 2020 年高三 5 月模拟试题
数 学
注意事项:
1、本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答题前,考生务必将自
己的姓名、考生号填写在答题卡上。
2、回答第Ⅰ卷时,选出每小题的答案后,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,再选涂其他答案标号。写在试卷上无效。
3、回答第Ⅱ卷时,将答案填写在答题卡上,写在试卷上无效。
4、考试结束,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
一、单项选择题: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
有一项是符合题目要求的.
1.复数 满足 ( 为虚数单位),则复数 的共轭复数是( )
A. B. C. D.
2.已知 , , , ,则( )
A. B. C. D.
3. 是直线 上的一动点,过点 向圆 引切线,则切线长的
最小值为( )
A. B. C.2 D.
4.《九章算术》是我国古代的数学名著,书中有如下问题:“今有五人分五钱,令上二人所得与下
三人等.问各得几何.”其意思为“已知甲、乙、丙、丁、戊五人分 5 钱,甲、乙两人所得与丙、
丁、戊三人所得相同,且甲、乙、丙、丁、戊所得依次成等差数列.问五人各得多少钱?”
(“钱”是古代的一种重量单位).这个问题中,甲所得为( )
A. 钱 B. 钱 C. 钱 D. 钱
5.函数 的图象大致为( )
A. B.
C. D.
6.已知在 中, , ,动点 自点 出发沿线段 运动,到达
点 时停止运动,动点 自点 出发沿线段 运动,到达点 时停止运动,且动点 的速度是
动点 的 2 倍,若二者同时出发,且一个点停止运动时,另一个点也停止,则当 取最大
值时, ( )
A.2 B.1 C. D.
7.已知函数 在区间 上有且仅有 2 个最小值点,下列判断:①
在 上有 2 个最大值点;② 在 上最少 3 个零点,最多 4 个零点;③
;④ 在 上单调递减.其中所有正确判断的序号是( )
A.④ B.③④ C.②③④ D.①②③
8.已知集合 , ,则( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题:本题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分.在每小题给出的选项中,有多项
符合题目要求.全部选对的得 5 分,部分选对的得 3 分,有选错的得 0 分.
9.已知 、 是两个不同的平面, 、 是两条不同的直线,下列说法中正确的是( )
A.若 , , ,则
B.若 , , ,则
C.若 , , ,则
z 2(1 3i) iz+ = i z
6 8i− 6 8i− − 6 8i+ 6 8i− +
1m > 1
2
loga m= 1
2
m
b =
1
2c m=
a b c< < a c b< < b a c< < b c a< <
P 2 0x y+ − = P 2 2:( 2) ( 8) 4C x y+ + − =
2 2 2 3 2 2 2−
5
4
4
3
3
2
5
3
( ) 1cos sin 3 3
x
xf x x = ⋅ −
ABC△ 90A∠ = ° 4 2AB AC= = P C CB
B Q B BC C Q
P AP AQ⋅
| |PQ =
2
3
1
2
( ) ( )sin 06
πf x xω ω = + >
( )0,π
( )f x ( )0,π ( )f x ( )0,π
333, 7
ω ∈
( )f x 5π0, 33
{ }2 2 0A x x x= − − < { }1 2 8xB x= < <
(2,3)A B = (0,3)A B =
( ,3)A B = −∞ ( 1,3)A B = −
α β m n
m α⊥ //m n n β⊂ α β⊥
//α β m α⊥ n β⊥ //m n
//α β m α⊂ n β⊂ //m n
此 卷 只 装 订 不 密 封
班级 姓名 准考证号 考场号 座位号 D.若 , , , ,则
10.2019 年以来,世界经济和贸易增长放缓,中美经贸摩擦影响持续显现,我国对外贸易仍然表
现出很强的韧性.今年以来,商务部会同各省市全面贯彻落实稳外贸决策部署,出台了一系列政策
举措,全力营造法治化、国际化、便利化的营商环境,不断提高贸易便利化水平,外贸稳规模、提
质量、转动力取得阶段性成效,进出口保持稳中提质的发展势头,下图是某省近五年进出口情况统
计图,下列描述正确的是( )
A.这五年,2015 年出口额最少 B.这五年,出口总额比进口总额多
C.这五年,出口增速前四年逐年下降 D.这五年,2019 年进口增速最快
11.古希腊著名数学家阿波罗尼斯与欧几里得、阿基米德齐名.他发现:“平面内到两个定点 ,
的距离之比为定值 的点的轨迹是圆”.后来,人们将这个圆以他的名字命名,称为阿波
罗尼斯圆,简称阿氏圆在平面直角坐标系 中, , ,点 .设
点 的轨迹为 ,下列结论正确的是( )
A. 的方程为
B.在 轴上存在异于 的两定点 ,使得
C.当 三点不共线时,射线 是 的平分线
D.在 上存在点 ,使得
12.已知函数 是定义在 R 上的奇函数,当 时, ,则下列命题正确的
是( )
A.当 时,
B.函数 有 3 个零点
C. 的解集为
D. ,都有
第Ⅱ卷
三、填空题:本大题共 4 小题,每小题 5 分.
13. 展开式中的常数项为________.
14.在 中, ,则 面积的最大值是
________.
15.已知椭圆 的左、右焦点分别为 , ,过 且与 轴垂直的直线交
椭圆于 、 两点,直线 与椭圆的另一个交点为 ,若 ,则椭圆的离心率为
__________.
16.如图,矩形 中, , , 为 的中点,点 , 分别在线段
, 上运动(其中 不与 , 重合, 不与 , 重合),且 ,沿 将
折起,得到三棱锥 ,则三棱锥 体积的最大值为_______;当三棱锥
体积最大时,其外接球的表面积的值为________.
四、解答题:本大题共 6 个大题,共 70 分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.(10 分)已知数列 满足 , ,数列 满足 , .
(1)求数列 , 的通项公式;
(2)数列 满足 ,求数列 的前 n 项和 .
α β⊥ m α⊂ nα β = m n⊥ m β⊥
A
B ( )1λ λ ≠
xOy ( )2,0A − ( )4,0B 1
2
PAP PB
=满足
P C
C ( )2 24 9x y+ + =
x ,A B ,D E 1
2
PD
PE
=
, ,A B P PO APB∠
C M 2 | |MO MA=
( )f x 0x < ( ) ( )1xf x e x= +
0x > ( ) ( )1xf x e x−= − −
( )f x
( ) 0f x < ( ) ( ), 1 0,1−∞ −
1 2,x x∀ ∈R ( ) ( )1 2 2f x f x− <
8
3
12 8x x
−
ABC△ ( ) ( )3 cos ,cos , cos ,sinAB x x AC x x= = ABC△
( )2 2
2 2 1 0x y a ba b
+ = > > 1F 2F 1F x
A B 2AF C 2 22AF F C=
ABCD 2 3AB = 2AD = Q BC M N
AB CD M A B N C D MN AD∥ MN
DMN△ D MNQ− D MNQ−
D MNQ−
{ }na 1 1a = 1 1n na a+ − = { }nb 1 0b = 1n n nb b a+ − =
{ }na { }nb
{ }nc 2 na
n nc b= ⋅ { }nc nS18.(12 分)在 中,设 、 、 分别为角 、 、 的对边,记 的面积为 ,
且 .
(1)求角 的大小;
(2)若 , ,求 的值.
19.(12 分)如图,在斜三棱柱 中,已知 , ,且
.
(1)求证:平面 平面 ;
(2)若 ,求二面角 的余弦值.
ABC△ a b c A B C ABC△ S
2S AB AC= ⋅
A
7c = cos 4
5B = a
1 1 1ABC A B C− 1 1 1 90B C A∠ = ° 1 1AB AC⊥
1AA AC=
1 1ACC A ⊥ 1 1 1A B C
1 1 1 1 2AA AC B C= = = 1 1 1C AA B− −20.(12 分)从某工厂的一个车间抽取某种产品 50 件,产品尺寸(单位:cm)落在各个小组的频
数分布如下表:
(1)根据频数分布表,求该产品尺寸落在 内的概率;
(2)求这 50 件产品尺寸的样本平均数 (同一组中的数据用该组区间的中点值作代表);
(3)根据频数分布对应的直方图,可以认为这种产品尺寸 服从正态分布 ,其中 近似
为样本平均值 , 近似为样本方差 ,经计算得 .利用该正态分布,求
( ).
附:(1)若随机变量 服从正态分布 ,则 ,
;(2) .
21.(12 分)在直角坐标系 中, ,动点 满足:以 为直径的圆与 轴相切.
(1)求点 的轨迹方程;
(2)设点 的轨迹为曲线 ,直线 过点 且与 交于 两点,当 与
的面积之和取得最小值时,求直线 的方程.
[ ]27.5,33.5
x
z 2( , )N µ σ µ
x 2σ 2s 2 22.41s = P
27.43z ≥
z 2( , )N µ σ ( ) 0.6826P zµ σ µ σ− < < + =
( 2 2 ) 0.9544P zµ σ µ σ− < < + = 22.41 4.73≈
xOy ( )1,0F P PF y
P
P Γ l ( )4,0M Γ ,A B ABF△ AOF△
l22.(12 分)已知函数 , .
(1)当 时,求曲线 与曲线 的公切线的方程;
(2)设函数 的两个极值点为 ,求证:关于 的方程
有唯一解.
( ) lnf x x x= 21( ) 2 ( )2g x ax x a= + ∈R
3
2a e
= ( )y f x= ( )y g x=
( ) ( ) ( )h x f x g x= − ( )1 2 1 2,x x x x< x
2 2
21 2
1 2
1ln ln ln2
xx x x x e ea
+ − = − 绝密 ★ 启用前
数学答案
第Ⅰ卷
一、单项选择题: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
有一项是符合题目要求的.
1.【答案】A
【解析】易知 ,所以复数 的共轭复数 ,故选 A.
2.【答案】A
【解析】当 时,由对应函数的单调性可知,
, 且 , ,
排序得 ,故选 A.
3.【答案】C
【解析】∵圆 ,∴圆心 ,半径 ,
由题意可知,点 到圆 的切线长最小时,
直线 ,
∵圆心到直线的距离 ,∴切线长的最小值为 ,
故选 C.
4.【答案】B
【解析】设甲、乙、丙、丁、戊所得钱分别为 , , , , ,
则 ,解得 ,
又 , ,
则 ,故选 B.
5.【答案】C
【解析】由 ,可排除 A,D;
又 ,
为奇函数,可排除 B,故选 C.
6.【答案】B
【解析】 , ,依题意知 , ,
,
当 时, 取得最大值,此时 ,
,故选 B.
7.【答案】A
【解析】 是定义域为 ,
,
在 上有且仅有 2 个最小值点,
,解得 ,故③错误;
当 时,由 ,可得 ,
由图象可知此时有 个最大值,故①错误;
当 时,由 ,可得 ,
2
i i
(1 3i) 8 6i 6 8iz
+ − += = = + z 6 8iz = −
1m >
1 1
2 2
log log 1 0a m= < =
11 1
2 2
1
2
m
b =
1
2 1c m= >
a b c< <
2 2:( 2) ( 8) 4C x y+ + − = ( )2,8C − 2r =
P 2 2:( 2) ( 8) 4C x y+ + − =
⊥CP 2 0x y+ − =
2
2
2 2 28d
− + −= = ( )2
2 2 4 2− =
2a d− a d− a a d+ 2a d+
2 2a d a d a a d a d− + − = + + + + 6a d= −
2 2 5a d a d a a d a d− + − + + + + + = 1a\ =
4 42 2 6 3 3
aa d a a − = − × − = =
( ) 81 cos1 sin 03f = ⋅ >
( ) 1cos( ) sin 3 3
x
xf x x −
−
− = − ⋅ −
( )1cos sin 33
x
xx f x = ⋅ − = −
( )f x
90A °∠ = 0AB AC∴ ⋅ = 8BC = 2 | | | |CP BQ=
( ) ( )AP AQ AC CP AB BQ AC AB AC BQ CP AB CP BQ⋅ = + ⋅ + = ⋅ + ⋅ + ⋅ + ⋅
2 24 2 2 | | cos45 4 2 | | cos45 2 | | 2(| | 3) 18CP CP CP CP= × °+ × °− = − − +
∴ | | 3CP = AP AQ⋅ | | 6BQ =
| | 3 6 8 1PQ∴ = + − =
( ) ( )πsin 06f x xω ω = + > ( )0,π
7ππ π
6 6 6xω ω ω ∴ ⋅ < + < ⋅
( )f x ( )0,π
π 3π
6 2
7π 7 π 11π
2 6 2
ω
ω
0x < ( ) ( )1 0xf x e x= + = 1x = −
0x > ( ) ( )1 0xf x e x−= − = 1x =
( )f x 1,0,1−(3)当 时,由 ,得 ;
当 时,由 ,得 ,
∴ 的解集为 ,C 对;
(4)当 时,由 ,得 ,
由 ,得 ,由 ,得 ,
∴函数 在 上单调递减,在 上单调递增,
∴函数在 上有最小值 ,且 ,
又∵当 时, 时, ,函数在 上只有一个零点,
∴当 时,函数 的值域为 ,
由奇函数的图象关于原点对称得函数 在 的值域为 ,
∴ 对 ,都有 ,D 对,
故选 BCD.
第Ⅱ卷
三、填空题:本大题共 4 小题,每小题 5 分.
13.【答案】
【解析】 ,
由 ,得 ,
所以的常数项为 .
14.【答案】
【解析】
,
当 时等号成立,此时 ,即 时,满足题意.
故答案为 .
15.【答案】
【解析】 , ,
设 ,过点 作 轴,垂直为 ,
, ,
,代入椭圆方程得 ,
解得 ,
故答案为 .
16.【答案】 ,
【解析】(1)依题意设 ,则 ,
因为 ,所以 ,
与平面 所成角为 ,
,
当 , 时,三棱锥 体积取得最大值,
0x < ( ) ( )1 0xf x e x= + < 1x < −
0x > ( ) ( )1 0xf x e x−= − < 0 1x< <
( ) 0f x < ( ) ( ), 1 0,1−∞ −
0x < ( ) ( )1xf x e x= + ( ) ( )2xf x e x′ = +
( ) ( )2 0xf x e x′ = + < 2x < − ( ) ( )2 0xf x e x′ = + ≥ 2 0x− ≤ <
( )f x ( ], 2−∞ − [ )2,0−
( ),0−∞ ( ) 22f e−− = − ( ) ( )1xf x e x= + ( )0 0 1 1e< ⋅ + =
0x < ( ) ( )1 0xf x e x= + = 1x = − ( ),0−∞
0x < ( )f x )2 ,1e−−
( )f x R ( )2 21, ,1e e− − − − ( )1,1= −
1 2,x x∀ ∈R ( ) ( )1 2 2f x f x− <
28
8 8 4 8 4
1 8 83
1C (2 ) ( ) ( 1) 2 C8
r r r r r r r
rT x xx
− − −
+ = − = −
8 4 0r− = 2r =
2 2
8( 1) C 28− =
3
4
( )2 2 21 1sin , 1 cos ,2 2ABCS AB AC AB AC AB AC AB AC= ⋅ = ⋅ −
△
( ) ( )222 2 2 21 1 4cos 3 cos sin cos2 2AB AC AB AC x x x x= ⋅ − ⋅ = − +
21 1 π 1 33 cos sin cos sin 22 2 6 2 4x x x x = − = − − ≤
sin 2 16
πx − = −
π π2 6 2x − = − π
6x = −
3
4
5
5
( )1 ,0F c− ( )2 ,0F c
2
, bA c a
− C CD x⊥ D
1 2 2AF F CDFRt Rt△ △ 2 2
1 1 2 2
1
2
DF F CCD
AF F F AF
∴ = = =
2
2 , 2
bC c a
∴ −
2 2 2 2 2
2 2 2 2
4 41 14 4
c b c a c
a a a a
−+ = ⇒ + =
5
5
ce a
= =
5
5
1 25π
3
AM DN x= = 2 3MB NC x= = -
MN AD∥ DN MN⊥
DN MNQ θ
( )1 1 1 sin3 3 2D MNQ MBQ DV S h MN NC DN△ q-
æ öç ÷= × × = × × ×ç ÷è ø
( ) ( ) ( ) 21 1 12 2 3 sin 3 1 sin3 2 3x x xq qé ù é ù= ´ × - × × = - - +ê ú ê úê ú ê úë û ë û
3x = 90θ = ° D MNQ−,
所以三棱锥 体积的最大值为 ,故答案为 .
(2)由(1)知道三棱锥 体积取得最大值时,
与平面 所成角 ,即 平面 ,
折起如图所示:依题意可建立如图所示空间直角坐标系:
所以 , , , ,
设三棱锥 外接球的球心为 ,
,
,解得 ,
所以 ,
外接球面积为 ,故答案为 .
四、解答题:本大题共 6 个大题,共 70 分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.【答案】(1) , ;(2) .
【解析】(1)因为 ,所以数列 是首项为 1,公差为 1 的等差数列,
所以 ,
因为 ,所以当 时,
,
当 时, 满足上式,
故 .
(2)由(1)得 ,
①,
②,
① ②,得 ③,
则 ④,
③ ④,得
,
故 .
18.【答案】(1) ;(2) .
【解析】(1)由 ,得 ,
因为 ,所以 ,可得 .
(2) 中, ,所以 .
所以 ,
( ) ( ) 2
max
1 3 3 1 sin90 13D MNQV -
é ù= - - + ° =ê úê úë û
D MNQ− 1 1
D MNQ−
DN MNQ 90θ = ° DN ⊥ MNQ
( )0,0,0N ( )2,0,0M ( )0,0, 3D ( )1, 3,0Q
D MNQ− ( ), ,O x y z
R ON OM OD OQ \ = = = =
( )
( )
( ) ( )
22 2 2 2 2
22 2 2 2 2
222 2 2 2
2
3
1 3
x y z x y z
x y z x y z
x y z x y z
ì + + = - + +ïïï + + = + + -íïï + + = - + - +ïî
1
3
3
3
2
x
y
z
ìï =ïïï =íïïï =ïî
2 2
2 3 3 5 31 3 2 6R ON æ ö æ öç ÷ ç ÷= = + + =ç ÷ ç ÷è ø è ø
2
2 5 3 25π4π 4π 6 3S R
æ öç ÷= = =ç ÷è ø
25π
3
na n= ( 1)
2n
n nb
−= ( )2 3 4 2 4n
nS n n= − + ⋅ −
1 1n na a+ − = { }na
1 ( 1) 1na n n= + − × =
1n n nb b a+ − = 2n ≥
( ) ( ) ( )1 2 1 3 2 1 1 2 1 1 2 ( 1)n n n nb b b b b b b b a a a n− −= + − + − + + − = + + + = + + + −
( 1)
2
n n −=
1n = 1 0b =
( 1)
2n
n nb
−=
( )2 1( 1)2 2 22
na n n
n n
n nc b n n −−= ⋅ = ⋅ = − ⋅
( ) ( ) ( )2 2 2 2 10 2 2 2 3 3 2 2n
nS n n −= + − × + − × + + − ×
( ) ( )2 2 2 1 22 2 2 2 ( 1) ( 1) 2 2n n
nS n n n n− = − × + + − − − × + − ×
− ( )2 1 22 2 4 2 2( 1) 2 2n n
nS n n n−− = × + × + + − × − − ×
( )2 1 2 12 2 2 2( 2) 2 2( 1) 2 2n n n
nS n n n n− +− = × + + − × + − × − − ×
− ( ) ( )2 3 2 2 12 2 2 2 2 2n n n
nS n n n n += + + + − + − × + − ×
( ) ( ) ( )2 1
2 22 1 2
2 2 2 2 21 2
n
n nn n n n
−−
= − + − × + − ×−
( ) ( )1 24 2 1 3 2 2n nn n−= − + − + ×
2( 3 4) 2 4nn n= − + × −
( )2 3 4 2 4n
nS n n= − + ⋅ −
4
π
5a =
2S AB AC= ⋅ sin cosbc A bc A=
(0,π)A∈ tan 1A = π
4A =
ABC△ cos 4
5B = 3sin 5B =
7 2sin sin( ) sin cos cos sin 10C A B A B A B= + = + =由正弦定理 ,得 ,解得 .
19.【答案】(1)证明见解析;(2) .
【解析】(1)证明:连接 ,在平行四边形 中,
由 得平行四边形 为菱形,所以 ,
又 ,所以 ,所以 ,
又 ,所以 ,所以平面 平面 .
(2)取 的中点 为坐标原点,建立空间直角坐标系,
则面 的法向量为 ,
设面 的法向量为 ,
因为 , , ,所以 , ,
由 ,令 ,则 ,
设所求二面角为 ,则 ,
故二面角 的余弦值为 .
20.【答案】(1)0.16;(2)22.7;(3)0.1587.
【解析】(1)根据频数分布表可知,产品尺寸落在 内的概率为 .
(2)样本平均数 .
(3)依题意 ,而 , ,则 ,
, .
21.【答案】(1) ;(2) .
【解析】(1)设点 ,圆心 ,圆与 轴相切于点 ,
则 ,所以 ,
又点 为 的中点,所以 ,
所以 ,整理得 ,
所以点 的轨迹方程为 .
(2)①当直线 的斜率不存在时,方程为 ,易得 .
②当直线 的斜率存在时,设方程为 , , ,
由 ,消去 并整理,得 ,
所以 , ,
所以 ,
当且仅当 时等号成立,
又 ,所以 , 或 , ,
所以 ,解得 ,
因为 ,所以当两个三角形的面积和最小时,
直线 的方程为 .
22.【答案】(1) ;(2)证明见解析.
【解析】(1)曲线 在切点 处的切线方程为
,即 ,
sin sin
a c
A C
= 7
2 7 2
2 10
a = 5a =
21
7
1AC 1 1ACC A
1AA AC= 1 1ACC A 1 1AC AC⊥
1 1AC AB⊥ 1 1 1AC AB C⊥ 面 1 1 1AC B C⊥
1 1 1 1AC B C⊥ 1 1 1 1B C ACC A⊥ 面 1 1ACC A ⊥ 1 1 1A B C
1 1AC O
1 1ACC A ( )1,0,0=m
1 1B AA ( ), ,x y z=n
( )1 0, 1,0A − ( )0,0, 3A ( )1 2,1,0B ( )1 0,1, 3A A = ( )1 2,2,0A B =
1
1
3 0
3
2 2 0
yzA A y z
A B x y x y
− =⋅ = + = ⇒ ⋅ = + = = −
n
n
3y = − ( )3, 3,1= −n
θ 21cos cos , 7
θ = 〈 〉 =m n
1 1 1C AA B− − 21
7
[ ]27.5,33.5 5 3 0.1650P
+= =
3 8 9 12 1014 17 20 23 2650 50 50 50 50x = × + × + × + × + × 5 329 32 22.750 50
+ × + × =
2~ ( ),z N µ σ 22.7xµ = = 2 2 22.41sσ ≈ = 4.73σ ≈
(22.7 4.73 22.7 4.73) 0.6826P z∴ − < < + = 1 0.6826( 27.43) 0.15872P z
−∴ ≥ = =
2 4y x= ( )2 3 4y x= ± −
( ),P x y ( )0 0,N x y y C
2PF NC= ( )2 2
01 2x y x− + =
N PF 0
1
2
xx
+=
( )2 21 1x y x− + = + 2 4y x=
P 2 4y x=
l 4x = 14ABF AOFS S+ =△ △
l ( )4y k x= − ( )1 1,A x y ( )2 2,B x y
( )
2 4
4
y x
y k x
= = −
x 2 4 16 0ky y k− − =
1 2
4y y k
+ = 1 2 16y y = −
1 2 1 2
1 1 14 3 2 12 8 32 2 2ABF AOF AOM BFMS S S S y y y y+ = + = ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ ≥ ⋅ =△ △ △ △
1 24 3y y=
1 2 16y y =
1 2 3y = 2
8 3
3y = − 1 2 3y = − 2
8 3
3y =
1 2
4 2 3
3y y k
+ = = ± 2 3k = ±
8 3 14≤
l ( )2 3 4y x= ± −
34y x e= −
( )y f x= ( , ln )m m m
ln (1 ln )( )y m m m x m− = + − (1 ln )y m x m= + −曲线 在切点 处的切线方程为
,即 ,
由曲线 与曲线 存在公切线,
得 ,得 ,即 .
令 ,则 ,
,解得 ,∴ 在 上单调递增;
,解得 ,∴ 在 上单调递减,
又 ,∴ ,则 ,
故公切线方程为 .
(2)要证明关于 的方程 有唯一解,
只要证明 ,先证明 ,
∵ 有两个极值点,
∴ 有两个不同的零点,
令 ,则 ,
当 时, 恒成立,∴ 单调递增, 不可能有两个零点;
当 时, ,则 ,∴ 在 上单调递增,
,则 ,∴ 在 上单调递减,
又 时, ; 时, ,
∴ ,得 ,∴ .
易知 ,
由 ,得 , ,
∴ ,
下面再证明: .
,
令 ,则只需证 ,
令 ,
则 ,
∴ ,得 ,
∴ 有唯一解.
( )y g x= 2
3
1, 2n n ne
+
2
3 3
1 22 2 ( )y n n n x ne e
− + = + −
2
3 3
2 12y n x ne e
= + −
( )y f x= ( )y g x=
3
2
3
21 ln 2
1
m ne
m ne
+ = +
=
2
3 3
21 ln 2n ne e
+ = + 3
1ln 2 0n ne
− − =
3
1( ) ln 2F x x xe
= − − 3
1 1( )F x x e
′ = −
( ) 0F x′ > 30 x e< < ( )F x ( )30,e
( ) 0F x′ < 3x e> ( )F x ( )3,e +∞
( )3 0F e = 3n e= 3m e=
34y x e= −
x
2 2
21 2
1 2
1ln ln ln2
xx x x x e ea
+ − = −
2
2 2
1 2
1 2
1
0
ln ln ln2
ea
x x x x
−
>+ −
21 0ea
− >
( )21( ) ln 2 02h x x x ax x x= − − >
( )( ) ln 1 0h x x ax x′ = − − >
( ) ( )H x h x′= 1( )H x ax
′ = −
0a ≤ ( ) 0H x′ > ( )h x′ ( )h x′
0a > ( ) 0H x′ > 10 x a
< < ( )h x′ 10, a
( ) 0H x′ < 1x a
> ( )h x′ 1 ,a
+∞
0x +→ ( )h x′ → −∞ x → +∞ ( )h x′ → −∞
1 1ln 2 0h a a
′ = − >
21 ea
> 21 0ea
− >
( )2 2
1 2
1 2 1 2 1 2 1 2 1 2ln ln ln ln ln ln ln ln ln ln2
x x x x x x x x x x x x
+ − > − = + −
( )
( )1 1 1
2 2 2
ln 1 0
ln 1 0
h x x ax
h x x ax
= − − = = − − =
′
′
1 1
2 2
ln 1
ln 1
x ax
x ax
= +
= +
( )1 2 1 2ln lnx x a x x− = −
( ) ( ) ( ) ( ) 2
1 2 1 2 1 2 1 2 1 2ln ln ln ln 1 1 1 1 1x x x x ax ax ax ax a x x+ − = + + + − + ⋅ + = −
2
1 21 0a x x− >
2 1 2 2 2 1
1 2 1 2
1 2 1 1 2
11 0 lnln ln
x x x x xa x x x x a x x x x x
−− > ⇔ < = ⇔ < −−
2
1
1xt x
= > 12ln 0( 1)t t tt
− + < >
1( ) 2ln ( 1)m t t t tt
= − + >
2
2 2
2 1 ( 1)( ) 1 0( 1)tm t tt t t
− −′ = − − = < >
( )( ) 1 0m t m< = 2
1 21 0a x x− >
2 2
21 2
1 2
1ln ln ln2
xx x x x e ea
+ − = −