保密★启用前
2021 年普通高等学校招生全国统一模拟考试
数学
2021.3(1)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡指定位置上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用 2B 铅笔把答题卡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.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写
在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
一、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.已知 A,B 都是 R 的子集,且 A B ,则 RB A ð ( )
A .A B.B C. D.R
2.
6
1 3i
( )
A.
3 10
5 B.
9
10 C.
3 10
10 D.2
3.小明同学从 9 种有氧运动和 3 种无氧运动中选 4 种运动进行体育锻炼,则他至少选中 1 种
无氧运动的选法有( )
A.261 种 B.360 种 C.369 种 D.372 种
4.溶液酸碱度是通过 pH 计算的,pH 的计算公式为 pH lg H ,其中 H 表示溶液中
氢离子的浓度,单位是摩尔/升,人体血液的氢离子的浓度通常在 7.45 7.351 10 ~ 1 10 之间,
如果发生波动,就是病理现象,那么,正常人体血液的 pH 值的范围是( )
A.[7.25,7.55] B.[7.25,7.45] C.[7.25,7.35] D.[7.35,7.45]
5.已知两条不同的直线 l,m 和不重合的两个平面 , ,且 l ,有下面四个命题:①若
m ,则 / /l m ;②若 / / ,则 l ;③若 ,则 / /l ;④若 l m ,则 / /m .
其中真命题的序号是( )
A.①② B.②③ C.②③④ D.①④
6.某大学进行“羽毛球”“美术”、“音乐”三个社团选拔.某同学经过考核选拔通过该校的
“羽毛球”“美术”、“音乐”三个社团的概率依次为 a,b,
1
2 ,已知三个社团中他恰好能进入
两个的概率为
1
5 .假设该同学经过考核通过这三个社团选拔成功与否相互独立,则该同学一
个社团都不能进入的概率为( )
A.
1
2 B.
3
5 C.
3
4 D.
3
10
7.已知椭圆
2 2
2 2: 1( 0)x yC a ba b
的左焦点为 F,上顶点为 A,右顶点为 B,若 OAB ,
OAF 的平分线分别交 x 轴于点 D,E,且
2 2 2| | | | | | 2 | | | |AD AE DE AD AE ,则
椭圆 C 的离心率为( )
A.
2
2 B.
3 1
2
C.
5 1
2
D.
3
2
8.设 ( )f x 是 R 上的奇函数,且 ( )f x 在 ( ,0) 上是减函数,又 ( 4) 0f ,则不等式
( 4) ( 4) 0f x f x
x
的解集是( )
A. (0,4) B. ( 8, 4) C.( 4,0) (0,4) D. ( 8, 4) (0,4)
二、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 2 分,有选错的得 0 分.
9.如果平面向量 (2, 4), ( 6,12)a b
,那么下列结论中正确的是( )
A.| | 3| |b a
B. / /a b
C. a
与 b
的夹角为 30 D. a
在 b
方向上的投影为 2 5
10.袋子中有 2 个黑球,1 个白球,现从袋子中有放回地随机取球 4 次,取到白球记 0 分,黑
球记 1 分,记 4 次取球的总分数为 X,则( )
A.
2~ 4, 3X B B.
8( 2) 81P X
C.X 的期望
8( ) 3E X
D.X 的方差
8( ) 9D X
11.已知 0, 0a b ,且 2 8 1a b ,则( )
A.
4 33 3
a b
B. 2 1a b C. 2 2log log 6a b D.
2 2 116 8a b
12.已知函数 ( ) 2tanf x x x ,其导函数为 ( )f x ,设 ( ) ( )cosg x f x x ,则( )
A. ( )f x 的图象关于原点对称 B. ( )f x 在 R 上单调递增
C. 2 是 ( )g x 的一个周期 D. ( )g x 在
0, 2
上的最小值为 2 2
三、填空题:本题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分.
13.若 (4,1)P 为抛物线
2: 2 ( 0)C x py p 上一点,抛物线 C 的焦点为 F,则| |PF _______.
14.写出一个公差为 2 且“前 3 项之和小于第 3 项”的等差数列 na __________.
15.已知函数 ( ) sin cosf x x a x 图象的一条对称轴为
1
6x
,则 a ___________,函
数 ( )f x 在区间
1 1,6 3
上的值域为___________.
16.早期的毕达哥拉斯学派学者注意到:用等边三角形或正方形为表面可构成四种规则的立
体图形,即正四面体、正六面体、正八面体和正二十面体,它们的各个面和多面角都全等.如
图,正二十面体是由 20 个等边三角形组成的正多面体,共有 12 个顶点,30 条棱,20 个面,
是五个柏拉图多面体之一.如果把sin 36 按
3
5 计算,则该正二十面体的表面积与该正二十面
体的外接球表面积之比等于___________.
四、解答题:本题共 6 小题,共 70 分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.(10 分)
已知公比小于 1 的等比数列 na 中,其前 n 项和为 nS , 2
1
4a
, 3
7
8S
.
(1)求 na ;
(2)求证:
1 12 nS .
18.(12 分)
在 ABC 中, cos ( 3 sin ) sin cosB a b C b B C .
(1)求 B;
(2)若 2 ,c a ABC 的面积为
2 3
3 ,求 ABC 的周长.
19.(12 分)
如图,四边形 ABCD 是正方形, PA 平面 , / /ABCD PA EB ,且 3PA AB .
(1)求证: / /CE 平面 PAD ;
(2)若
1
3BE PA
,求直线 PD 与平面 PCE 所成角的正弦值.
20.(12 分)某电器企业统计了近 10 年的年利润额 y(千万元)与投入的年广告费用 x(十万
元)的相关数据,散点图如图,对数据作出如下处理:令 ln , lni i i iu x v y ,得到相关数据
如表所示:
10
1
i i
i
u v
10
1
i
i
u
10
1
i
i
v
10
2
1
i
i
u
30.5 15 15 46.5
(1)从① y bx a ;② ( 0, 0)ky m x m k ;③
2y cx dx e 三个函数中选择一个
作为年广告费用 x 和年利润额 y 的回归类型,判断哪个类型符合,不必说明理由;
(2)根据(1)中选择的回归类型,求出 y 与 x 的回归方程;
(3)预计要使年利润额突破 1 亿,下一年应至少投入多少广告费用?(结果保留到万元)
参考数据:
310 3.6788,3.6788 49.787e
参 考 公 式 : 回 归 方 程 y a bt 中 斜 率 和 截 距 的 最 小 二 乘 估 计 公 式 分 别 为
1
2
1
ˆ ˆˆ,
n
i i
i
n
i
i
t t y y
b a y bt
t t
21.(12 分)
已知双曲线
2 2
2 2: 1( 0, 0)x yC a ba b
上一动点 P,左,有焦点分别为 1 2,F F ,且 2 (2,0)F ,
定直线
3: ,2l x PM l
,点 M 在直线 l 上,且满足 2
| | 3
2
PM
PF
∣ .
(1)求双曲线的标准方程;
(2)若直线 0l 的斜率 1k ,且 0l 过双曲线右焦点与双曲线右支交于 A,B 两点,求 1ABF 的
外接圆方程.
22.(12 分)
已知函数
1( ) ln ( )f x a x ax
R
.
(1)讨论函数 ( )f x 在区间[1,2]上的最小值;
(2)当 1a 时,求证:对任意 (0, )x ,恒有
cos( )
xe xf x x
成立.
2021 年普通高等学校招生全国统一模拟考试
数学参考答案及评分标准
2021.3(1)
一、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.D 【解析】由 Venn 图,易知 kB A R ð .故选 D.
2.A 【解析】
2 2
6 6 6 3 10
1 3 |1 3 | 51 ( 3)i i
.故选 A.
3.C 【解析】从 9 种有氧运动和 3 种无氧运动中选 4 种运动进行体育锻炼,则他至少选中 1
种无氧运动的选法有
1 3 2 2 3 1
3 9 3 9 3 9 369C C C C C C (种).故选 C.
4.D 【解析】依题意,
7.45 7,35
1 2pH lg 1 10 7.45,pH lg 1 10 7.35 ,因
此,正常人体血液的 pH 值的范围是[7.35,7.45].故选 D.
5.A 【解析】对于①,由 ,l m ,可得 / /l m ,故①正确;
对于②,若 , / /l ,可得 l ,故②正确;
对于③,若 ,l ,则有可能l ,故③错误;
对于④,当 ,l l m 时,则有可能 m ,故④错误.
综上,真命题的序号是①②.故选 A.
6 . D 【 解 析 】 由 题 知 , 三 个 社 团 中 他 恰 好 能 进 入 两 个 的 概 率 为
1
5 , 则
1 1 1 11 (1 ) (1 )2 2 2 5ab a b b a ,所以
1 1 1( )2 2 5a b ab
,所以
2
5a b ab
,
所 以 该 同 学 一 个 社 团 都 不 进 入 的 概 率
1 1 1 1 2 3(1 )(1 ) 1 [1 ( ) ] {1 [( ) ]} 12 2 2 2 5 10P a b a b ab a b ab
.故选 D.
7.C 【解析】如下图所示:
因 为
2 2 2| | | | | | 2 | | | |AD AE DE AD AE , 所 以 由 余 弦 定 理 得
2 2 2| | | | | | 2 | | | | 2cos 2 | | | | 2 | | | | 2
AD AE DE AD AEDAE AD AE AD AE
,又
0, 2DAE ,所
以 45DAE . 因 为 ,AD AE 分 别 为 ,OAB OAF 的 平 分 线 , 所 以
2 90BAF DAE ,所以 AB AF .
由题意可知,点 ( ,0), (0, ), ( ,0)F c A b B a ,则 ( , ), ( , )AF c b AB a b
.
由 2 0AF AB ac b
, 可 得 2 2 0a c ac , 即 2 2 0c ac a , 在 等 式
2 2 0c ac a 的两边同时除以 2a ,可得 2 1 0e e ,因为 0 1e ,解得
5 1
2e
.故
选 C.
8.B 【解析】因为 ( )f x 是 R 上的奇函数,且在( ,0) 上是减函数,所以 ( )f x 在 (0, )
上是减函数,又因为 ( 4) 0f ,所以 (4) 0f ,则函数 ( )f x 的大致图象如下图所示:
由
( 4) ( 4) 0f x f x
x
,得
( 4) [ ( 4)] 0f x f x
x
,即
2 ( 4) 0f x
x
,
则
( 4) 0,
0,
f x
x
或
( 4) 0,
0,
f x
x
则
4 4 0,
0,
x
x
或
0 4 4,
0,
x
x
解得 8 4x 或 x .
故
( 4) ( 4) 0f x f x
x
的解集是 ( 8, 4) .故选 B.
二、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 2 分,有选错的得 0 分.
9.AB 【解析】因为 (2, 4), ( 6,12)a b
,所以 3b a
.
在 A 中,因为 3b a
,所以| | 3| |b a
,故 A 正确;
在 B 中,因为 3b a
,所以 / /a b
,故 B 正确;
在 C 中,因为 3b a
,所以 a
与 b
的夹角为180 ,故 C 错误;
在 D 中, a
在 b
方向上的投影为
2 2
(2, 4) ( 6,12) 2 5
| | ( 6) 12
a b
b
,故 D 错误.故选 AB.
10.ACD 【解析】由于每次取球互不影响,故所有结果有 4 类:
①4 次全是白球, 0X ,记其概率为
41 1( 0) 3 81P X ;
②4 次只有 1 次是黑球, 1X ,记其概率为
3
1
4
2 1 8( 1) 3 3 81P X C ;
③4 次只有 2 次是黑球, 2X ,记其概率为
2 2
2
4
2 1 24( 2) 3 3 81P X C ;
④次只有 3 次是黑球, 3X ,记其概率为
3
3
4
2 1 32( 3) 3 3 81P X C ;
⑤4 次全是黑球, 4X ,记其概率为
42 16( 4) 3 81P X .
故
2~ 4, 3X B ,故 A 正确,B 错误;
因为
2~ 4, 3X B ,所以 X 的期望
2 8( ) 4 3 3E X
,故 C 正确;
因为
2~ 4, 3X B ,所以 X 的方差
2 1 8( ) 4 3 3 9D X
,故 D 正确.故选 ACD.
11 . ABC 【 解 析 】 对 于 A , 因 为 0, 0a b , 且 2 8 1a b , 所 以
2 8 2 (1 2 ) 4 1 1a b a a a ,所以
2 8 1 13 3 3
a b
,所以
4 33 3
a b
,故 A 正确;
对 于 B ,
2( 2 8 ) 2 8 2 2 8 1 2 2 8 1 (2 8 ) 2a b a b a b a b a b , 所 以
2 8 2a b ,当且仅当 2 8a b ,即
1 1,4 16a b
时取等号,故 2 1a b ,故 B
正确;
对 于 C ,
2
2 2 2 2
2 8log 2 log 8 log 16 log 22
a ba b ab
, 当 且 仅 当 2 8a b , 即
1 1,4 16a b
时 取 等 号 , 故 2 2 2 2log 2 log 8 1 log 3 log 2a b a b , 得
2 2log log 6a b ,故 C 正确;
对 于 D , 已 知 0, 0a b , 且 2 8 1a b , 所 以
2 2 2(2 8 ) 2(2 ) 2(8 )a b a b , 即
2 21 8 128a b ,
则
2 2 116 8a b
,当且仅当 2 8a b ,即
1 1,4 16a b
时取等号,故 D 错误.故选 ABC .
12.AC 【解析】 ( ) 2tanf x x x 的定义域是
| ,2x x k k Z
,其关于坐标原点
对称,且 ( ) 2 tan( ) 2 tan ( 2 tan ) ( )f x x x x x x x f x ,所以 ( )f x 是奇
函数,所以 ( )f x 的图象关于原点对称,故 A 项正确;
由 ( ) 2tanf x x x ,得 2
2( ) 1 cosf x x
,则
2( ) ( )cos cos cosg x f x x x x
.
2
2( ) 1 0cosf x x
恒成立,所以 ( )f x 在
, ( )2 2k k k Z
上单调递增,并不
是在 R 上单调递增,故 B 项错误;
由
2( ) cos cosg x x x
, 得 函 数 ( )g x 的 定 义 域 是
| ,2x x k k Z
,
2 2( 2 ) cos( 2 ) cos ( )cos( 2 ) cosg x x x g xx x
,故 C 项正确;
设 cost x ,当
0, 2x 时, (0,1)t ,此时 ( ) 3g x ,故 D 项错误,故选 AC.
三、填空题:本题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分.
13.5
【解析】由 (4,1)P 为抛物线
2: 2 ( 0)C x py p 上一点,得
24 2 1p ,可得 8p ,则
8| | 1 52PF
.
14. 2 6n (答案不唯一)
【解析】要满足“前 3 项之和小于第 3 项”,则 1 2 0a a ,则不妨设 1 24, 2a a ,则
4 ( 1) 2 2 6na n n .
15. 3 [1,2](第一空 2 分,第二空 3 分)
【解析】因为函数 ( )f x 的对称轴为
1
6x
,
由辅助角公式可得
2( ) 1 sin( )(tan )f x a x a ,
所以
21 16f a ,即
2sin cos 16 6a a
,即
21 3 12 2 a a
,两端平方,
可 得 3a . 所 以
( ) sin 3cos 2sin 3f x x x x . 由
1 1,6 3x , 得
2,3 6 3x ,所以
1sin ,13 2x ,所以
2sin [1,2]3x ,故函数 ( )f x
在区间
1 1,6 3
上的值域为[1,2].
16.
55 3
36
【解析】由图,知正二十面体的外接球即为上方正五棱锥的外接球,设其半径为 R,正五边形
的外接圆半径为 r,正二十面体的棱长为 l,则
32 sin36 5
l
r
,得
5
6
lr
,所以正五棱锥的
顶点到底面的距离是
2
2 2 2 5 11
6 6
lh l r l l ,所以
2 2 2( )R r R h ,即
22
2 5 11
6 6
lR R l
,解得
3 11
11R l
.所以该正二十面体的外接球表面积为
2
2 23 11 364 4 11 11S R l l
球
, 而 该 正 二 十 面 体 的 表 面 积 是
2120 sin60 5 32S l l l 正二十面体
,所以该正二十面体的表面积与该正二十面体的外
接球表面积之比等于
55 3
36 .
四、解答题:本题共 6 小题,共 70 分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.(10 分)
(1)解:设等比数列 na 的公比为 q.
由
2
3
1 ,4
7 ,8
a
S
得
2
1 ,4
1 1 1 7 ,4 4 4 8
a
qq
2 分
解得
2
1 ,4
1 ,2
a
q
或
2
1 ,4
2
a
q
(舍去), 4 分
所以
21 1 1
4 2 2
n n
na
. 6 分
(2)证明:由(1)得
1
2
n
na ,
所以
1 112 2 111 21 2
n
n
nS
. 8 分
因为
1
2
x
y 在 R 上为减函数,且
1 02
x
y 恒成立,
所以当 *nN ,即 1n
时,
1 10 2 2
n
, 9 分
所以
1 11 12 2
n
nS
. 10 分
18.(12 分)
解:(1)由 cos ( 3 sin ) sin cosB a b C b B C ,得 3 cos cos sin sin cosa B b B C b B C ,
即 3 cos sin cos cos sina B b B C b B C ,
3 cos sin( )a B b B C , 2 分
3 cos sina B b A . 3 分
由正弦定理,得 3sin cos sin sinA B B A , 4 分
因为sin 0A ,
所以 3cos sinB B ,所以 tan 3B . 5 分
因为 0 B ,所以 3B
. 6 分
(2)因为 2 ,c a ABC 的面积为
2 3
3 ,
所以
1 1 3 2 3sin 22 2 2 3ABCS ac B a a ,
解得
2 3
3a
, 8 分
所以
4 32 3c a
. 9 分
由 余 弦 定 理 2 2 2 2 cosb a c ac B , 可 得
2 2
2 2 3 4 3 2 3 4 3 12 43 3 3 3 2b
,
解得 2b . 11 分
所以 ABC 的周长为
2 3 4 32 2 2 33 3a b c
. 12 分
19.(12 分)
(1)证明:因为四边形 ABCD 是正方形,所以 / /BC AD . 1 分
又 AD 平面 ,PAD BC 平面 PAD ,
所以 / /BC 平面 PAD . 2 分
因为 / /PA EB , 3 分
同理,可证 / /EB 平面 PAD , 4 分
又 BC EB B ,所以平面 / /EBC 平面 PAD , 5 分
又因为CE 平面 EBC ,所以 / /CE 平面 PAD . 6 分
(2)解:分别以 , ,AD AB AP 为 x,y,z 轴建立如下图所示的空间直角坐标系.
因为 3PA AB ,所以
1 13BE PA
,
则 (0,0,3), (3,0,0), (3,3,0), (0,3,1)P D C E , 7 分
则 (3,0, 3), (3,3, 3), (0,3, 2)PD PC PE
. 8 分
设平面 PCE 的法向量为 ( , , )m x y z
,则由
( , , ) (3,3, 3) 3 3 3 0,
( , , ) (0,3, 2) 3 2 0,
m PC x y z x y z
m PE x y z y z
得
,3
2 ,3
zx
zy
令 3z ,得平面 PCE 的一个法向量为 (1,2,3)m
. 10 分
设直线 PD 与平面 PCE 所成角为 ,则
(3,0, 3) (1,2,3) 7sin 7| || | 3 2 14
PD m
PD m
.
所以直线 PD 与平面 PCE 所成角的正弦值为
7
7 . 12 分
20.(12 分)
解:(1)由散点图知,年广告费用 x 和年利润额 y 的回归类型并不是直线型的,而是曲线型
的,所以选择回归类型
ky m x 更好. 3 分
(2)对
ky m x 两边取对数,得 ln ln lny m k x ,即 lnv m ku , 4 分
由表中数据得,
10
1
10
2 2
1
10 30.5 10 1.5 1.5 1ˆ
46.5 10 1.5 1.5 310
i i
i
i
i
u v uv
k
u u
, 6 分
所以
1ˆln 1.5 1.5 13m v ku
,所以 m e , 7 分
所以年广告费用 x 和年利润额 y 的回归方程为
1
3y e x . 8 分
(3)由(2),知
1
3y e x ,
令
1
3 10y e x ,得
1
3 10x e
,得
1
3 3.6788x , 10 分
所以 33.6788 49.787x , 11 分
所以 49.8x (十万元) 498 (万元).
故下一年应至少投入 498 万元广告费用. 12 分
21.(12 分)
解(1)由题意,可知
2 2 3
| | 3
PF
PM
,设点 ( , )P x y ,
则
2 2( 2) 2 3
3 3
2
x y
x
, 2 分
得
2
2 2 4 3( 2) 3 2x y x ,
得
2 2 244 4 4 33x x y x x
,
得
2 211 3y x
, 4 分
即双曲线的标准方程为
2
2 13
x y
. 5 分
(2)由题意,可知直线 0 : 2l y x ,设 1 1 2 2, , ,A x y B x y ,
则
2
2
2,
1.3
y x
x y
可得 22 12 15 0x x , 6 分
则 AB 中点为 2(3,1),M ABF 外接圆圆心在 AB 的垂直平分线上,设为 1l ,
故 1l 方程为 4y x ,
又由焦点弦长公式,可知| | 2 3AB . 8 分
设圆心 0 0,x y 满足
0 0
2 2 2 2
0 0 0 0
4,
3 1 3 2 ,
y x
x y x y
故
0
0
1,8
31.8
x
y
10 分
所以半径
2 21 31 62528 8 32R ,
所以外接圆方程为
2 21 31 625
8 8 32x y . 12 分
22.(12 分)
(1)解:函数
1( ) lnf x a x x
的定义域是 (0, ) ,
2 2
1 1( ) a axf x x x x
. 1 分
①当 0a 时, 2
11 0, 0axax x
,则 ( ) 0f x ,
则函数 ( )f x 在 (0, ) 上单调递减,即函数 ( )f x 在区间[1,2]上单调递减,
故函数 ( )f x 在区间[1,2]上的最小值为
1(2) ln2 2f a
. 3 分
②当 0a 时,令 ( ) 0f x ,得
10 x a
;令 ( ) 0f x ,得
1x a
;
故函数 ( )f x 在
10, a
上单调递减,在
1 ,a
上单调递增.
(ⅰ)当
1 1a ,即 1a
时,函数 ( )f x 在区间[1,2]上单调递增,故函数 ( )f x 在区间[1,2]上
的最小值为 (1) 1f ; 4 分
(ⅱ)当
1 2a
,即
10 2a 时,函数 ( )f x 在区间[1,2]上单调递减,故函数 ( )f x 在区间[1,2]
上的最小值为
1(2) ln2 2f a
; 5 分
(ⅲ)当
11 2a
,即
1 12 a
时,函数 ( )f x 在
11, a
上单调递减,在
1 ,2a
上单调递增,
此时函数 ( )f x 在区间[1,2]上的最小值为
1 1lnf a aa a
. 6 分
综上,当
1
2a 时,函数 ( )f x 在区间[1,2]上的最小值为
1(2) ln2 2f a
;当
1 12 a
时,
函数 ( )f x 在区间[1,2]上的最小值为
1 1lnf a aa a
;当 1a
时,函数 ( )f x 在区间[1,2]
上的最小值为 (1) 1f . 7 分
(2)证明:当 1a 时,
1( ) lnf x x x
,
要证
cos( )
xe xf x x
,即证
1 cosln
xe xx x x
,
因为 0x ,所以两边同时乘 x,得 ln 1 cosxx x e x ,
即证 ln cos 1xx x e x . 8 分
当0 1x 时, ln 0x x ,而 cos 1 1 cos1 1 cos1 0xe x ,
所以 ln cos 1xx x e x 成立,即
cos( )
xe xf x x
成立.
当 1x 时,令 ( ) cos ln 1( 1)xh x e x x x x ,
则 ( ) sin ln 1xh x e x x . 9 分
设 ( ) sin ln 1( 1)xg x e x x x ,则
1( ) cosxg x e x x
.
因为 1x ,所以
1( ) cos 1 1 0xg x e x ex
,
所以当 1x 时, ( )g x 单调递增, 10 分
所以 ( ) sin1 1 0g x e ,即 ( ) 0h x ,
所以 ( )h x 在 (1, ) 上单调递增,
所以 ( ) cos1 1 0h x e ,即
cos( )
xe xf x x
成立. 11 分
综上,对任意 (0, )x ,恒有
cos( )
xe xf x x
成立. 12 分