2021 届高三年级三校联考
数学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,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.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 ( )RA B C ,则下面选项中一定成立的是
A. A B A B. A B B C. A B B D. A B R
【答案】B
2.已知 i是虚数单位,在复平面内,复数 2 i 和1 3i 对应的点间的距离是
A. 5 B. 10 C.5 D.25
【答案】C
3.在我国古代著名的数学专著《九章算术》里有一段叙述:今有良马与驽马发长安至齐,良
马初日行一百零三里,日增十三里;驽马初日行九十七里,日减半里;良马先至齐,复还迎驽
马,九日二马相逢,则长安至齐
A.1120 里 B.2250 里 C.3375 里 D.1125 里
【答案】D
4.甲、乙、丙、丁四位同学决定去巴城老街、千灯古镇、周庄游玩,每人只能去一个地方,
周庄一定要有人去,则不同游览方案的种数为
A.60 B.65 C.70 D.75
【答案】B
5.已知 ,A B是圆 2 2: 1O x y 上的两个动点, 3AB , 3 2OC OA OB
,M 为线段
AB的中点,则OC OM
的值为
A.
1
4
B.
1
2
C.
3
4
D.
3
2
【答案】A
6.雷达是利用电磁波探测目标的电子设备.电磁波在大气中大致沿直线传播.受地球表面曲率的
影 响 , 雷 达 所 能 发 现 目 标 的 最 大 直 视 距 离
2 2 2 2
1 2( ) ( )L R h R R h R 2 2
1 1 2 22 2Rh h Rh h ,其中 1h 为雷达天线架
设高度, 2h 为探测目标高度,R为地球半径.考虑到电磁波的弯曲、
折射等因素,R等效取8490km,故R远大于 1h , 2h .假设某探测
目标高度为25m,为保护航母的安全,须在直视距离390km外探
测到目标,并发出预警,则舰载预警机的巡航高度至少约为
(参考数据: 2 8.49 4.12 )
A.6400m B.7200m C.8100m D.10000m
【答案】C
7.下列图象中可以作为函数
2( ) 1 cos
1 xf x x
e
部分图象的是
【答案】B
【解析】
1 e( ) cos
1 e
x
xf x x
为奇函数,排除 A,C
当 0,
2
x
时, ( ) 0f x ,故选 B.
8. 已 知 函 数
ln( ) 2 1,( 0)kx xf x e k
kx
; 函 数 ( ) lng x x x ; 若 ( ) 2 ( )kf x g x , 对
(0, )x 恒成立,则实数k 的取值范围为
A.[1, ) B.[ , )e C.
1 ,
e
D.
2 ,
e
【答案】D
【解析】 22lne 2 ln e 2ln 2 lnkx kxxk k x x kx x kx x x
x
(*)
22 2 2 ln(e 1) ln ( 1) ln (e 1)kx xkx x x x
令 ( ) (e 1)xF x x , 2( ) (ln )F kx F x
由(*)式知显然 0k ,当 2ln 0x 时,不等式显然成立
当 2ln 0x 时,由 2,ln 0kx x , ( )F x 在 (0, ) 上
2
max
ln 2ln 2ln 2
e
xkx x x k
x
,故选 D.
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.新高考方案规定,普通高中学业水平考试分为合格性考试(合格考)和选择性考试(选择考),
其中“选择考”成绩将计入高考总成绩,即将学生考试时的原始卷面分数由高到低进行排序,
评定为 , , , ,A B C D E五个等级,再转换为分数计入高考总成绩.某试点高中 2020 年参加“选
择考”总人数是 2018 年参加“选择考”总人数的 2 倍,为了更好地分析该校学生“选择考”
的水平情况,统计了该校 2018 年和 2020 年“选择考”成绩等级结果,得到如图所示的统计图.
针对该校“选择考”情况,2020 年与 2018 年比较,下列说法正确的是
A.获得 A等级的人数增加了
B.获得B等级的人数增加了 1.5 倍
C.获得D等级的人数减少了一半
D.获得E等级的人数相同
【答案】AB
10. ABC 中,D为边 AC 上的一点,且满足
1
2
AD DC
,若P为边BD上的一点,且满
足 ( 0, 0)AP mAB nAC m n
,则下列结论正确的是
A. 2 1m n B.mn的最大值为
1
12
C.
4 1
m n
的最小值为6 4 2 D. 2 29m n 的最小值为
1
2
【答案】BD
11.已知函数 ( ) cos sinf x x x ,下列说法正确的是
A. ( )f x 是偶函数 B. ( )f x 是周期为 的函数
C. ( )f x 在区间
3,
2
上单调递减 D. ( )f x 的最大值为 2
【答案】ABC
【解析】对于 A,由 ( ) cos sin ( )f x x x f x 知 ( )f x 为偶函数,A 正确;
对于 B, ( ) cos( ) sin cos sin ( )f x x x x x f x ,B 正确;
对于 C,当
3,
2
x
时, ( ) cos sin 2 sin
4
f x x x x
,
3 5,
4 4 4
x
,
( )f x 在
3,
2
上单调递减,C 正确;
对于 D,显然 ( )f x 的最大值为 1,D 错误
故选 ABC.
12.已知正方体 1 1 1 1ABCD ABC D 的棱长为 4,M 为 1DD 的中点,N 为 ABCD所在平面上
一动点, 1N 为 1 1 1 1ABC D 所在平面上一动点,且 1NN 平面 ABCD,则下列命题正确的是
A.若MN 与平面 ABCD所成的角为
4
,则点N 的轨迹为圆
B.若三棱柱 1 1 1NAD N AD 的表面积为定值,则点N 的轨迹为椭圆
C.若点N 到直线 1BB 与直线DC的距离相等,则点N 的轨迹为抛物线
D.若 1D N 与 AB所成的角为
3
,则点N 的轨迹为双曲线
【答案】ACD
【解析】对于 A,MN 在底面 ABCD的射影为 MND ,则
4
MND
, 2DN DM
N 在以D为圆心,2 为半径的圆上运动,A 正确;
对于 B,如图建系,设 ( , )N x y ,由题意知, (0,0)A , (0,4)D
2 2 2 24 4 ( 4) 16 4x y x y x 为 定 值 , 即
NA ND NE 为定值,B 错误;
对于 C,由题意知 (4,0)B , 2 2( 4)NB x y , 2 2( 4) 4x y y
N 的轨迹方程为
28
8
x xy
为抛物线,C 正确;
对于 D,在 ,B C基础上加上以 1AA 方向为 z轴,此时 1(0,4,4)D , ( , ,0)N x y
(4,0,0)AB
, 1 ( , 4, 4)D N x y
由题意知 2 2
2 2
4cos 3 ( 4) 16
3 4 ( 4) 16
x x y
x y
2 2( 4) 116 16
3
x y
,N 轨迹为双曲线,D 正确
故选 ACD.
三、填空题:本题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分.
13.在产品质量检测中,已知某产品的一项质量指标 2~ (100,10 )X N ,且110 120X 的
产品数量为 5436 件.请估计该批次检测的产品数量是__________件.
参考数据: ( ) 0.6826P X , ( 2 2 ) 0.9545P X ,
( 3 3 ) 0.997P X
【答案】40000
14.已知函数 ( )f x 满足: ( ) (2 ) (2 )f x f x f x ,则符合题意的一个 ( )f x 的解析式
可以为__________.
【答案】答案不唯一, ( ) 0f x , ( ) sin
2
f x x
等
15.在四面体 ABCD中, 2AB , 1DA DB CA CB ,则四面体 ABCD的外接球
的体积为__________.
【答案】
2
3
【解析】取 AB中点E,则
2
2
EA EB EC ED ,
四面体外接球的半径为
2
2
,体积为
4 1 2 2
3 2 2 3
.
16.已知双曲线
2 2
2: 1( 0)
4
x yC b
b
,若在直线 : 2 0l x y 上存在点P满足:过点P能
向双曲线C引两条互相垂直的切线,则双曲线C的离心率取值范围是__________.
【答案】
61,
2
【 解 析 】 设 过 P 点 且 与 双 曲 线 相 切 的 直 线 方 程 为
0 0( )y k x x y , 0 0 2y x
0 0 2 2 2 2 2 2 2
0 0 0 0 0 02 2 2 2
( )
4 ( 2 ) 2 ( ) 4
4 4
y k x x y
b x k x x x x y k y x x b
b x y b
2 2 2 2 2 2 2 2
0 0 0 0 0 0( 4 ) (8 8 ) 4 4 8 4 0b k x k x ky x k x y kx y b
2 2 2 2 2 2 2 2
0 0 0 0 0 0 064( ) 4( 4 )(4 4 8 4 ) 0k x k y b k k x y kx y b
2 2 2 2 2 2 2 2
0 0 0 0 0 04( ) ( 4 )( 2 ) 0k x ky b k k x y kx y b
4 2 3 2 2 2 2 2 2 2 2 4 4 2 2 2
0 0 0 0 0 0 0 0 0 04( 2 ) 2 4 4k x k x y k y b x k b y kb x y b k x k y
3 2 2
0 08 4 0x y k k b
2 2 2 2 2 2 2 4
0 0 0 0( 4 ) 2 0b x b k b x y k b y b
2 2 2 2
0 0 0 0( 4) 2 0x k x y k y b ,两根设为 1 2,k k
2 2
2 2 20
1 2 0 02
0
1 ( 2) 4
4
y bk k x b x
x
2 2 2
0 0 04 4 4x x b x , 2 2
0 02 4 0x x b 看成关于 0x 的方程
2 216 8 0 0 2b b
双曲线C离心率
2 24 61 1,
4 4 2
b be
.
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)在① ( )( ) ( )a b a b a c c ,②2 2 cosa c b C ,③ 3( cos ) sina b C c B
三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并解决该问题.
在 ABC 中,内角 , ,A B C的对边分别是 , ,a b c,且满足 2 3b .
(1)若 4a c ,求 ABC 的面积;
(2)求a c 的取值范围.
【解析】
若选①,由题意 ( )( ) ( )a b a b a c c ,化简得
2 2 2 1
2 2
a c b
ac
即
1cos
2
B ,0 B ,得
3
B
(1)由余弦定理 2( ) 2 2 cosb a c ac ac B ,得 2 112 4 2 2
2
ac ac ,
解得
4
3
ac ,
1 1 3sin sin
2 2 3 3
S ac B
.
(2)由正弦定理
2 3 4
sin sin sin 3
2
a c b
A C B
,又因为
2
3
A C
,
所以 4(sin sin )a c A C
24 sin sin
3
A A
1 34 3 cos sin 4 3sin
2 2 6
A A A
,
因为
20
3
A
,
5
6 6 6
A
,
1sin ,1
6 2
A
, (2 3,4 3]a c
若选②,由2 2 cosa c b C ,
得2sin sin 2sin cosA C B C ,2sin( ) sin 2sin cosB C C B C ,
化简得2cos sin sinB C C ,得
1cos ,0
2
B B ,得
3
B
.
以下与选①同.
若选③,由 3( cos ) sina b C c B ,得 3(sin sin cos ) sin sinA B C C B ,
即 3[sin( ) sin cos ] sin sinB C B C C B ,化简得 tan 3B ,0 B ,
得
3
B
.以下与选①同.
18.(12 分)设 na 是等比数列,公比大于 0, nb 是等差数列,已知 1 1a , 3 2 2a a ,
4 3 5a b b , 5 4 62a b b
(1)求 na 和 nb 的通项公式;
(2)设数列 nc 满足 1 2 1c c ,
11, 3 3
, 3
k k
n k
k
n
c
a n
,其中 *kN ,求数列 3 3
( 1)n nb c
的前n项和.
【解析】
(1) 1 1a , 2
3 2 2 2 0a a q q
解得 2q 或 1q (舍)
所以 12nna
, 3 5 1 1
4 6 1
8 2 6 8 1
2 16 3 13 16 1
b b b d b
b b b d d
所以 nb n .
(2)
3
3n
nb , 1
3
2k
k
kc a , 1
3
2n
nc
1 1
3 3
( 1) 3 (2 1) 3 6 3n n
n n n nb c
设 0 1 1 2 2 3 1(3 6 3 ) (3 6 3 ) (3 6 3 ) (3 6 3 )n n
nS
0 1 2 1 1 2(3 6 3 6 3 6 3 6 ) (3 3 3 )n n
11 (1 6 ) 3 (1 3 ) 3 6 3 93
1 6 1 3 5 2 10
n n n n
.
19.(12 分)如图,三棱锥S ABC 的底面 ABC和侧面SBC 都是等边三角形,且平面SBC
平面 ABC .
(1)若P点是线段 SA的中点,求证:SA平面PBC;
(2)点Q在线段SA上且满足
1
3
AQ AS ,求BQ与平面SAC 所成角的正弦值.
【解析】
(1)因为 ABC 和 SBC 都为等边三角形,且有公共边BC ,
所以 AB SB BC AC SC .
因为P为 SA的中点,所以SA BP ,SA CP ,
又因为BP CP P ,所以SA PBC平面 .
(2)取BC的中点O,连接 ,OA OS,由条件可得 , ,OA BC OS两两垂直.
以O 为坐标原点, , ,OA OB OS
的方向分别为 , ,x y z轴的正方向
建立空间直角坐标系,如图.
设 2AB ,则 3AO OS ,
则点 ( 3,0,0)A , (0,1,0)B , (0, 1,0)C , (0,0, 3)S ,
2 3 3,0,
3 3
Q
,
所以 ( 3,1,0)CA
, ( 3,0, 3)SA
,
2 3 3, 1,
3 3
BQ
.
设平面SAC 的一个法向量为 ( , , )n x y z
,
则
3 0,
3 3 0,
n CA x y
n SA x z
,令 1x ,可得 (1, 3,1)n
.
设BQ与平面SAC 所成角为 ,
2 3 33 3 103 3sin cos ,
104 11 1 3 1
3 3
BQ n
BQ n
BQ n
.
20.(12 分)在新的高考改革形式下,江苏、辽宁、广东、河北、湖南、湖北、福建、重庆八
个省市在 2021 年首次实施“3 1 2 ”模式新高考.为了适应新高考模式,在 2021 年 1 月 23
日至 1 月 25 日进行了“八省联考”,考完后,网上流传很多种对各地考生考试成绩的评价,对
12 种组合的选择也产生不同的质疑.为此,某校随机抽一名考生小明(语文、数学、英语、物
理、政治、生物的组合)在高一选科前某两次六科对应成绩进行分析,借此成绩进行相应的推
断.下表 1 是小明同学高一选科前两次测试成绩(满分 100 分):
语文 数学 英语 物理 政治 生物
第一次 87 92 91 92 85 93
第二次 82 94 95 88 94 87
(1)从小明同学第一次测试的科目中随机抽取 1 科,求该科成绩大于 90 分的概率;;
(2)从小明同学第一次测试和第二次测试的科目中各随机抽取 1 科,记 X 为抽取的 2 科中成
绩大于 90 分的科目数量,求 X 的分布列和数学期望 ( )E X ;
(3)现有另一名同学两次测试成绩(满分 100 分)及相关统计信息如下表 2 所示:
语文 数学 英语 物理 政治 生物 6 科成绩均值 6 科成绩方差
第一次 1a 2a 3a 4a 5a 6a 1x 1D
第二次 1b 2b 3b 4b 5b 6b 2x 2D
将每科两次测试成绩的均值作为该科的总评成绩,这 6 科总评成绩的方差为 3D .有一种观点认
为:若 1 2 1 2,x x D D ,能推出 1 3 2D D D .则有理由认为“八省联考”考生成绩与选科有
关,否则没有理由否定 12 种选科模式的不合理性,即新高考模式 12 种选科模式是可取的.假
设这种观点是正确的,通过表 2 内容,你认为新高考模式 12 种组合选科模式是否可取?
【解析】
(1)共有 6 科成绩,其中成绩大于 90 分的有数学、英语、物理和生物共 4 科,
所以从张明同学第一次测试的科目中随机抽取 1 科,该科成绩大于 90 分的概率为
4 2
6 3
.
(2) X 的所有可能取值为:0,1,2,
1 1
2 3
1 1
6 6
1( 0)
6
C CP X
C C
,
1 1 1 1
2 3 4 3
1 1
6 6
1( 1)
2
C C C CP X
C C
,
1 1
4 3
1 1
6 6
1( 2)
3
C CP X
C C
,
所以 X 的分布列为:
X 0 1 2
P
1
6
1
2
1
3
数学期望
1 1 1 7( ) 0 1 2
6 2 3 6
E X .
(3)设 1 2x x x ,则 1 2 6 1 2 6 6a a a b b b x ,
则 2 2 2
1 1 2 66 ( ) ( ) ( )D a x a x a x
2 2 2 2
1 2 6 1 2 62( ) 6a a a a a a x x 2 2 2 2 2
1 2 6 12 6a a a x x
2 2 2 2
1 2 6 6a a a x ,
同理可得 2 2 2 2
2 1 2 66 6D b b b x ,
2 2 2
21 1 2 2 6 6
36 6
2 2 2
a b a b a bD x
,
因为 1 2D D ,所以 2 2 2 2 2 2
1 2 6 1 2 6a a a b b b ,
所以
2 2 2
2 2 21 1 2 2 6 6
3 1 1 2 66 6 ( )
2 2 2
a b a b a bD D a a a
1 1 1 1 2 2 2 2 6 6 6 6( )( 3 ) ( )( 3 ) ( )( 3 )
4 4 4
b a b a b a b a b a b a
的符号不确定,
所以 3D 与 1D 无法比较大小,
2 2 2
2 2 21 1 2 2 6 6
3 2 1 2 66 6 ( )
2 2 2
a b a b a bD D b b b
2 2 2 2 2 2
2 2 21 1 2 2 6 6
1 2 6( )
2 2 2
a b a b a b b b b
2 2 2 2 2 2
1 2 6 1 2 6( ) 0
2
a a a b b b
,
所以 3 2D D ,
综上所述由 1 2x x , 1 2D D ,推不出 1 3 2D D D
故新高考模式 12 种组合选科模式是可取的.
21.(12 分)如图,在平面直角坐标系 xOy中,已知椭圆
2 2
2 2 1( 0)x y a b
a b
的右焦点为F ,
P为右准线上一点.点Q在椭圆上,且FQ FP .
(1)若椭圆的离心率为
1
2
,短轴长为2 3 .
①求椭圆的方程;
②若直线 ,OQ PQ的斜率分别为 1 2,k k ,求 1 2k k 的值;
(2)若在 x轴上方存在 ,P Q两点,使 , , ,O F P Q四点共圆,求椭圆离心率的取值范围.
【解析】解析一:
(1)①设椭圆的焦距为2c,
由题意,得
2 2 2
1 ,
2
2 2 3,
,
c
a
b
a b c
所以
2,
3.
a
b
所以椭圆的方程为
2 2
1
4 3
x y
.
②由①得,焦点 (1,0)F ,准线为 4x ,
解析 1:
设 (4, )P t , 0 0( , )Q x y ,则
2 2
0 0 1
4 3
x y
,所以 2 2
0 0
33
4
y x .
所以 0 0( 1, )FQ x y
, (3, )FP t
,
因为FP FQ ,所以 0 03( 1) 0FQ FP x ty
,
所以 0 03( 1)ty x .
所以
2
2 0 0
0 0 0 0
1 2 2 2
0 0 0 0 0 0
33 3( 1) 34
4 4 4 4
x xy y t y tyk k
x x x x x x
.
解析 2:
设 0 0( , )Q x y ,则
2 2
0 0 1
4 3
x y
,所以 2 2
0 0
33
4
y x ,
当 1x 时,直线FQ存在斜率,则 0
0 1FQ
yk
x
,
又FP FQ ,所以直线FP的方程为 0
0
1( 1)xy x
y
,
所以点P的坐标为 0
0
3( 1)4, x
y
.
所以
0 2
0 2 0 0
0 0 0 0
1 2 2 2
0 0 0 0 0 0
3( 1) 33 3( 1)3( 1) 34
4 4 4 4
xy x xy y y xk k
x x x x x x
;
当 1x 时,点Q的坐标为
31,
2
,点P的坐标为 (4,0),也满足 1 2
3
4
k k ,
所以 1 2k k 的值为
3
4
.
(2)解析一:
设
2
,aP t
c
, 0 0( , )Q x y ,因为FP FQ ,
则 FPQ 的外接圆即为以PQ为直径的圆
2
0 0( ) ( )( ) 0ax x x y t y y
c
.
由题意,焦点F ,原点O均在该圆上,所以
2
0 0
2
0 0
( ) 0,
0
ac c x ty
c
a x ty
c
,
消去 0ty 得
2 2
0 0( ) 0a ac c x x
c c
,所以
2
0
ax c
c
,
因为点 ,P Q均在 x轴上方,所以
2aa c c
c
,即 2 2 0c ac a ,
所以 2 1 0e e ,又因为0 1e ,
所以
5 1 1
2
e
.
解析二:
因为 , , ,O F P Q四点共圆且FP FQ ,所以PQ为圆的直径,
所以圆心必为PQ中点M ,
又圆心在弦OF 的中垂线
2
cx 上,
所以圆心M 的横坐标为
2M
cx ,
所以点Q的横坐标为
2 2
2Q M
a ax x c
c c
.(以下同方法 1).
解析三:
(1)①
1
2
c
a
, 3b , 2 2 2a b c ,
椭圆标准方程为
2 2
1
4 3
x y
.
②椭圆右准线方程为 4x , (1,0)F
设 (4, )P m , 0 0( , )Q x y , 0
0
1 1
3 1PF QF
m yk k
x
,
2 2
0 0 1
4 3
x y
则
2 2
0 0 0 0 0 0
1 2 2 2
0 0 0 0 0 0
3 3
4 4 4
y y m y my y xk k
x x x x x x
2
0 2
0 0 0
2 2
0 0 0 0
33 1 3 3 34 34
4 4 4
x x x x
x x x x
.
(2) , , ,O F P Q 四点共圆且FP FQ
PQ 为圆的直径
圆心必过PQ中点 0 0( , )M x y ,又圆心也在线段OF 的中垂线
2
cx 上,
0 2
cx ,
2
Q
ax c
c
,P Q 均在 x轴上方,
2aa c c
c
,
2 2 2 5 10 1 0 1
2
c ac a e e e
即离心率范围为
5 1,1
2
.
22.(12 分)已知函数 ( ) 2 ln( 1) 2xf x e a x .
(1)当 2a 时,讨论 ( )f x 的单调性;
(2)当 0,x 时, ( ) sinf x x 恒成立,求a的取值范围.
【解析】解析一:
(1)当 2a 时, ( ) 2 2ln( 1) 2xf x e x , 1x .
2( ) 2
1
xf x e
x
, ( )f x 在 ( 1, ) 单调递增,且 (0) 0f .
当 ( 1,0)x 时, ( ) 0f x ;当 (0, )x 时, ( ) 0f x .
所以函数 ( )f x 在 ( 1,0) 单调递减,在 (0, ) 单调递增.
(2)令 ( ) ( ) sin 2 ln( 1) 2 sin , 0,xg x f x x e a x x x
当 0,x 时, ( ) sinf x x 恒成立等价于 ( ) (0) 0g x g 恒成立.
由于 ( ) ( ) cos 2 cos , 0,
1
x ag x f x x e x x
x
,
所以(i)当 0a 时, ( ) 2 1 0xg x e ,函数 ( )y g x 在 0, 单调递增,
所以 ( ) (0) 0g x g ,在区间 0, 恒成立,符合题意.
(ii)当 0a 时, ( ) 2 cos
1
x ag x e x
x
在 0, 单调递增,
(0) 2 1 1g a a .
①当1 0a 即 1 0a 时, ( ) (0) 1 0g x g a ,
函数 ( )y g x 在 0, 单调递增,所以 ( ) (0) 0g x g 在 0, 恒成立,符合题意.
②当1 0a 即 1a 时, (0) 1 0g a , ( ) 2 1
1
ag e
,
若 ( ) 0g ,即 ( 1)(2 1)a e 时, ( )g x 在 (0, ) 恒小于 0
则 ( )g x 在 (0, ) 单调递减, ( ) (0) 0g x g ,不符合题意.
若 ( ) 0g ,即 ( 1)(2 1) 1e a 时,存在 0 (0, )x 使得 0( ) 0g x .
所以当 0(0, )x x 时, ( ) 0g x ,则 ( )g x 在 0(0, )x 单调递减,
( ) (0) 0g x g ,不符合题意.
综上所述,a的取值范围是[ 1, ) .
解析二:
(1)当 2a 时, ( ) 2e 2ln( 1) 2xf x x ,
2( ) 2e
1
xf x
x
,显然 ( )f x 在 (0, ) 上
注意到 (0) 0f ,当 ( 1,0)x 时, ( ) 0f x , ( )f x ;
当 (0, )x 时, ( ) 0, ( )f x f x
(2)2e ln( 1) 2 sin 0x a x x 恒成立
令 ( ) 2e ln( 1) 2 sinxF x a x x , ( ) (0)F x F
( ) 2e cos (0) 0 1 0
1
x aF x x F a
x
, 1a (必要性)
当 1a 时, ( ) 2e ln( 1) 2 sin 2( 1) 2 0xF x x x x x x ,
综上: 1a .