2023-2024学年重庆市高二年级下册期中数学模拟试题(含答案)_第1页
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文档简介

2023-2024学年重庆市高二下册期中数学模拟试题

一、单选题

I.已知数列{《,}的通项公式为4=26,则%=()

A.4B.6C.8D.9

【正确答案】B

【分析】根据通项公式代入计算可得.

【详解】因为q=2〃,所以6=2囱=6.

故选:B

2.曲线/(x)=e'+χ2-2x的图像在(OJ(O))处切线的倾斜角为()

,πC兀C2兀r3兀

A.-B.-C.—D.—

3234

【正确答案】D

【分析】求出函数的导函数,即可求出切线的斜率,从而求出倾斜角.

【详解】因为/(x)=e'+x2-2x,所以r(x)=e*+2x-2,所以/(0)=efl+2χ0-2=-1,

所以函数在(Oj(O))处的切线的斜率左=T,则倾斜角为方.

故选:D.

3.设等差数列{《,}的前”项和为S“,a2+a6=2,5,=18,则4=()

A.2B.3C.4D.5

【正确答案】B

【分析】设首项为4,公差为d,依题意得到关于4、d的方程组,解得4、d,再根据通

项公式计算可得.

a+a=2a+6d=2(?

【详解】设首项为4,公差为",依题意,269(l9-1),解得

S9=M+\2d=18Id=I

所以%=%+5"=3.

故选:B

4.为了纪念我国成功举办北京冬奥会,中国邮政发行《北京举办2022年冬奥会成功纪念》

邮票,图案分别为冬奥会会徽“冬梦”、冬残奥会会徽“飞跃”、冬奥会吉祥物“冰墩墩”、冬残

奥会吉祥物"雪容融'’及"志愿者标志”,现将一套5枚邮票任取3枚,要求取出的邮票既含会

徽邮票又含吉祥物邮票,则不同的取法种数为()

A.8B.10C.16D.18

【正确答案】A

【分析】分类讨论3枚邮票的组成情况,根据分布乘法计数原理和分类加法计数原理运算求

解.

【详解】由题意可知:会徽邮票有2枚,吉祥物邮票有2枚,“志愿者标志”有1枚,

若任取3枚,取出的邮票既含会徽邮票又含吉祥物邮票,则有:

若会徽邮票有2枚,吉祥物邮票有I枚,共有1x2=2种;

若会徽邮票有1枚,吉祥物邮票有2枚,共有2x1=2种;

若会徽邮票有1枚,吉祥物邮票有1枚,“志愿者标志“有1枚,共有2x2xl=4种;

故共有2+2+4=8种.

故选:A.

5.函数/(x)=XSinX+cos%-;*?,Xe(O,兀)的单调递增区间为()

A∙⅛T)b∙H)c∙闯d∙(τ'π)

【正确答案】c

【分析】对函数“X)求导,根据导数与函数的单调性令yχx)>0,解得cosx>;,通过余

弦函数的知识,结合Xe(O,兀)求出最终结果.

【详解】/(x)=XSinX+cos》-%?,

.∙.∕,(Λ)=SinX+XCosX-SinXX=XCOSX-gx=ʤsX-g),

令/")>。,解得COSX>;,又x∈(0,π).∙.x∈^O,y^,

函数/(x)=XSinX+cosx-;/,Xe(O,兀)的单调递增区间为(θ,g)∙

故选:C.

6.己知双曲线C:£-£=l(α,b>0)的左右焦点分别是片,鸟,点尸在第一象限且在C

的渐近线上,PK1是以PK为斜边的等腰直角三角形,则双曲线C的离心率为()

A.√5B.√3C.3D.2

【正确答案】A

【分析】首先求出渐近线方程,依题意可得点尸(G2c)在渐近线y=∖x上,即可得到,=2,

再根据离心率公式计算可得.

【详解】双曲线C:夕-a=1的渐近线为y=±%,设耳(-c,0),E(C,0),则依I=2c,

因为点P在第一象限且在C的渐近线上,P右片是以P身为斜边的等腰直角三角形,

所以点P(C∙,2c∙)在渐近线y=gx上,所以2c=∖,即,=2,

所以双曲线的离心率e=£=J"=石.

a∖aVa"

故选:A

7.定义在R上的函数〃x)的导函数为广(力,满足矿(x)+f(x)>0,则不等式

f∕(χ2)-∕(ι)<o的解集为()

A.(0,1)B.(―∞,-1)<J(1,+∞)C.(—1,1)D.(―l,+∞)

【正确答案】C

【分析】令g(χ)=∙√∙(χ),求出导函数,即可得到g(x)的单调性,则问题转化为g(f)<g⑴,

根据单调性将函数不等式转化为自变量的不等式,解得即可.

【详解】令g(χ)=令(χ),则g<χ)="χ)+Λf(χ)>O,

所以g(x)在定义域R上单调递增,

不等式f∕(χ2)-"l)<0,即χ2∕(χ2)<"ι),即g(χ2)<g⑴,

所以f<l,解得τ<χ<ι,即不等式d∕(χ2)-"l)<0的解集为(-1,1).

故选:C

8.设等比数列{%}的前”项和为s,,,s,,ɪɑ-f-ɪ^,若不等式KWS“WN对任意的

恒成立,则N-K的最小值为()

317

A.1B.-C.2D.—

412

【正确答案】B

【分析】根据、"乍差求出。,即可得到S“=1J」Y,再分〃为奇数、偶

IS,』,""I2)

数两种情况讨论,分别求出S,,的取值范围,即可求出K、N的取值范围,即可得解.

【详解】因为S,,=α—,,所以当”=1时4=α+g,

当〃≥2时S,-=α-(qj',所以S,,=。一(一£|“-,+(-;『,即可=∣x(-{Γ,

1Q

因为{《,}为等比数列,所以q="+]=],所以a=l,

则3=

当"为奇数时S,,=1-1-;)=l+^∫,则1<S,,≤∙∣,

当〃为偶数时S,,=1-MY=1-1gj,贝弓≤S“<1,

33

所以1≤S,,≤不,因为不等式KWS,<N对任意的〃eN'恒成立,

所以NN93,K43;,所以一K≥3-j则N_KN3A_3[=31,即N-K的最小值为3:

2442444

故选:B

二、多选题

9.已知。,夕是两个不同的平面,/是一条直线,则下列命题中正确的是()

A.若。〃尸,/〃/,贝l"〃aB.若/_Lα,/,£,则α〃夕

C.若/_La,l//β,则aj_y?D.若C4,I//β,贝∣]∕,α

【正确答案】BC

【分析】根据各选项中的条件判断线面、面面的位置关系,可选出合适的选项.

【详解】解:对于A,若a∕∕β,l〃B,则〃∕α或∕uα,故A不正确;

对于B,若Ua,l^β,则α∕R,故B正确;

对于C,若l,a,“邙,过/的平面7与夕相交,设交线为加,

r

l∕∕β,IUy,β∖γ=rn,贝l"〃机,

.IVa,则加_L&,muβ,故a_L£,故C正确;

对于D,若l∕∕β,贝心与α不一定垂直,故D不正确;

故选:BC.

10.已知等差数列{αj的首项为29,公差为d,其前〃项和为S“,则下列命题正确的是()

A.若"=-2,则S15最大

B.若与最大,则d=-2

C.若寸=3,则音

»3»6ɔ

D.若d>0,则4∙¾>23>"2,"2022

【正确答案】AC

【分析】对于A,利用等差数列的前〃项和公式求解即可;

对于B,九最大,得到q6≤0,α∣5*0,建立关于d的不等式,求出d的取值范围即可判断;

对于C,利用数列Sm,S2mSm,S3加一S2机,…(机CN*)也是等差数列,公差为机24求解即

可:

对于D,利用等差数列通项公式展开4。023>电”2022,得到不<0,即可判断;

【详解】对于A,q=29,(/=-2,

22

Sn=nal+—=7?×29÷ŋ=-n÷30/z=-(ʌi-15)+225,故选项A正确;

2929

对于B,q=29,若S∣5最大,贝口464°,45之。,即29+14d≥0,29+15d≤0,—一-≤d≤一一",

1415

d=-2只是其中的一种情况,故选项B错误;

对于C,设S6=3%则邑=八数列C,S6S39S9-S69S∕2-S%…(用∈N*)也是等差数列,

首项为53=工,公差为X,.∙.Sg-S6=3x,S]2-S9=4χ.∙.S9=6x,S]2=lO∙x,∙∙∙?11=?故

36ɔ

选项C正确;

对于D,右4■02023>。2°。2022>贝IJ

222

Ol∙(ct1+20224)>(4+J)∙(Al+202Id)=a;+2022a0>a1+202∖aλd+a1<∕+202U=≠>t∕<0

,显然无论d取何值,都不成立,故选项D错误;

故选:AC.

11.已知函数/(x)=lnx+x,对于满足1≤X∣<'2≤2的任意4,々,下列说法正确的是()

A.(Λ,-⅞)[∕(Λ⅛)-∕(¾)]<0B./(xl)-^≤0

C.XI∕(X2)<Λ2∕(XI)D./(Λ⅛)-∕(X2)>2(Λ1-X2)

【正确答案】BD

【分析】利用导数判断函数的单调性,即可判断A,构造函数,利用导数说明函数的单调性,

从而判断BC、D.

【详解】对于A:因为/(x)=lnx+x,则r(x)=g+l>O,所以/(x)在定义域(0,+∞)上单

调递增,

则对于满足∣的任意七,々,故错误;

l≤x<%≤2(ɪI-¾)[∕(Λ,)-∕(Λ2)]>0,A

对于B:令g(x)=/(X)-f=lnx+x-%2,χ∈[l,2],

贝IJg,(X)=L+1-2X=1+-r~2y2=二(2x+iχ±j)<0,所以g(x)在[L2]上单调递减,

XXX

又g(l)=O,所以g(x)≤g(I)=0,即lnx+x≤Fx∈[l,2],即/&)—片≤°,故B正确;

对于C:令MX)=ZH=贝∣j∕∕(χ)=lZJ所以当O<χ<e时∕z'(χ)>O,当x>e

XXX

时”(%)vθ,

所以MX)在(Qe)上单调递增,在(e,÷∞)上单调递减,

所以当l≤x∣<*2≤2时牛贝∣]X"(Λ2)>XJ(XJ,故C错误;

对于D:令〃MX)=/(x)-2x,x∈[l,2],即MX)=InX-x,x∈[l,2],则

m,(x)=^-1=-~-≤0,

XX

所以机(x)在[1,2]上单调递减,则l≤x∣≤2时加(入)>根(々),

即〃与)-2再>〃超)一2/,即/(%)-/仇)>2(玉一七),故D正确;

故选:BD

12.函数/(x)=χ2-χ-Mnx,且/(χ)NO对任意x>O恒成立,则下列命题正确的是()

A.a=∖

B.函数/(x)有极大值点

C.曲线/(x)上存在不同的两点A,B,使/(x)在AB处切线垂直

D.若方程/(x)=2f在区间(0川上有且只有一个实数根,则满足条件的f的最大整数为4

【正确答案】AC

【分析】由题可知F(I)为函数的最小值,进而可得。=1可判断,根据导数结合条件可判断

B,根据导数的几何意义结合特值可判断C,根据特值可判断D.

【详解】因为/(x)=f-χ-α∣nx,x>O,/(1)=0,且〃X)NO对任意x>0恒成立,

所以"1)为函数的最小值,又尸(x)=2x-l-?,

则/'(l)=2-l-α=0,即α=l,

当α=l时,f(x)=W-x-lnx,尸(*)=2彳_]」=2*--T=(2x+l)(X1)又》〉。,

\/(X)在(1,一)上单调递增,在(0,1)上单调递减,

∖/(X)在X=I时取得极小值也是最小值八1)=0,

.∙.∕(x)≥0对任意x>0恒成立,故选项A正确;

对于B,因为f(x)=f-AlnX,r(x)=(2x+?(xT),

∖/(x)在(1,一)上单调递增,在(0,1)上单调递减,故函数没有极大值,故B错误;

对于C,因为r(X)=2x-l-L贝令-(χ)=2x-l-1=[BP4X2-3X-2=0,

X∖s乙)X乙

可得x=3t4i(负值舍去),

8

即曲线/(x)上存在不同的两点A,B,使“X)在AB处切线垂直,故C正确;

对于D,当f=4时,方程/(力=/—x-lnx=2f=8,而/(4)=12-ln4>8,贝IJ方程/(x)=2f

在区间(0内上有两个实数根不合题意,故D错误.

故选:AC.

方法点睛:恒(能)成立问题的解法:

若F(X)在区间。上有最值,则

(1)恒成立:Vx∈D,∕(x)>O<=>∕(x)min>0;∀x∈Z>,∕(x)<O<≠>∕(x)maχ<0;

(2)能成立:3xeP,∕(x)>0θ∕(x)maχ>0;3x∈D,∕(Λr)<0<⅛∕(x)min<0.

若能分离常数,即将问题转化为:a>f[x`)(或a<∕(x)),则

(1)恒成立:a>f(x)^a>f(x)nm;a<f(x)oa<f(x)ιn,n;

(2)能成立:0>∕(x)<=>a>∕(x)mjn;a<f(x)^a<f(x)nm.

三、填空题

13.二十四节气是中华民族上古农耕文明的产物,是中国农历中表示季节变迁的24个特定

节令,二十四节气又分为12个节气和12个中气,一一相间,二十四节气与季节、月份的关

系如下表:

春Spring夏Summer秋Autumn冬Winter

四七九12

月三月五月八月十月11月

月月月月月月月

份MARMAYAUGOCTNOV

FEBAPRJUNJULSEPDECJAN

立.

节清芒小白小

惊蛰乂⅝-夏-≡r立秋寒露立冬大雪

气春明种暑•露寒

中雨春分谷小满夏大处暑秋霜降小雪冬至大

气水雨至署分寒

二十四节气反映了太阳的周年视运动,在公历中它们的日期是相对固定的,现行的二十四节

气每一个分别相应于太阳在黄道上每运动15。所到达的一定位置.如春分太阳位于黄经O度,

清明太阳位于黄经15度,谷雨太阳位于黄经30度,则夏至太阳位于黄经度.

【正确答案】90

【分析】根据题意,夏至是春分后的第六个节气,故春分到夏至相应于太阳在黄道上运动了

15°x6即可求解.

【详解】根据题意,夏至是春分后的第六个节气,

故春分到夏至相应于太阳在黄道上运动了

15°x6=90°

所以夏至太阳位于黄经90度.

故90.

14.已知数列{α,,}满足4=1,4"=普,〃61<,则%=.

n-∖-1

【正确答案】-

n

【分析】依题意可得("+l)q,M=%,,即可得到{〃4}为常数数列,从而求出数列的通项公

式.

【详解】因为4=1,¾所以("+l)α,,+j=叫,,

+ln+∖

所以{"%}为常数数列,且加“=1,所以4=L.

n

故答案为.一

n

15.若x=l是函数/Cr)=*-Or-α)e"的一个极值点,则实数。=.

【正确答案】1

【分析】求出函数的导函数,依题意可得r(ι)=o,代入求出参数。的值,再检验即可.

【详解】因为/(x)=(χ2-Or-α)e",所以/'(x)=(Y-αx-α+2x-α)e*,

依题意可得了'⑴=0,βp(l2-α×l-Ω+2×l-α)e'=0,解得〃=1,经检验符合题意.

故1

16.对于数列{《J,记-=rnin也,02,,ak},1=1,2,,n,n∈N*.则称{"}是{q}的“下

界数列",令%=-〃2+20〃,{〃}是{4,}的下界数列,则

(4-4)+(%-2)++(¾-⅛)=--------------------;

(参考公式:/+22+3?++*/("+I)。"+9)

6

H(∕?+l)(2n+l)

【正确答案】——一【+(10n-9)n,l≤;?≤19

969,鹿≥20

【分析】首先分析。〃的单调性,结合所给''下界数列''的定义求出{a}的通项公式,再分

1≤〃≤19和〃≥20两种情况讨论,利用分组求和法计算可得.

【详解】因为=一川+2(历,所以a“=一(〃-10『+100,

所以当ι≤"≤ιo时%单调递增,当〃>10时/单调递减,且q=%,

又4=min{q,o2,,所以当1≤Z≤1O时4=min{^,¾,,ak}=al=19,

当11≤Z≤19时仇=min{01,02,MJ=q=19,

2

当左≥2()时a=min{q,%,,ak}=ak=-Λ+20Λ,

19,1≤H≤19-n2+20/7-19,1≤n≤19

BP=所以%-2=<

-n2+20n,n≥200,n≥20

所以当1≤"≤19时(4-4)+(%-&)++(“〃—”〃)

=(-l2+20×l-19)+(-22+20×2-19)+∙+(-√+20n-19)

=-(l2+22+÷H2)+(20×1-19+20×2-19+÷20n-19)

n(n+l)(2n+l)(1+20n-19)«

^^6+2-

=-〃(〃+?(2"+1)+(]。〃-9)〃,

当〃≥20时(q—4)+(%—4)++(4—)

=(q-4)+(。2-%)++(a®―5凶)+。=—]9(∣9+12xJ9+])+(10χ]9-9)x]9=969,

π(n+l)(2n+l)/八八\ʌ

所以S/4)+(生—仇)++(。”一勿)=«6+(10H-9)∕I,1≤H≤I9

969,π≥20

.,--——-------^+(10∕j-9)n,l≤M≤I9

故4J6'/

969,“≥20

四、解答题

17.已知等差数列{%}的前"项和为S“,n∈N*,且满足S3=6,2a1+α2=4.

(1)求通项公式可;

(2)设〃=W,求数列也}的前”项和却

【正确答案】(1)。“="

⑵4=("-1)2""+2

【分析】(1)利用等差数列的通项公式和求和公式列方程解得外,",再写通项即可;

(2)利用错位相减法求和即可.

[la+cι=43α∣+d=4

【详解】(1)设{%}的公差为d,由f得3.(3-1),

5=63a+———Ld=6

2

解得则4=〃;

(2)由(1)可知或=〃x2"(〃eN*),

所以7;=1x2'+2x2?+…+〃x2"①,

27;=l×22+2×23+∙∙∙+π×2,'+l(g),

由①-②得:-1=2+2?+2'+…+2"-〃X2”“,

所以)_〃x2"”=-2+2×2,,-n×2^+',

整理得.(=(〃-1)2""+2(〃∈N)

18.已知函数/(x)=d-3x2+4-a,a∈R.

(1)求函数/(x)的单调区间;

(2)若函数/(x)在xe[0,4]上有两个不同的零点,求实数。的取值范围.

【正确答案】(1)单调递增区间为(-8,0)和(2,+∞),单调递减区间为(0,2)

(2)(0,4]

【分析】(1)求出函数的导函数,即可得到函数的单调区间;

(2)由(1)可得函数的单调性,即可求出函数的最小值,再求出区间端点值,依题意可得

/(o)≥o

-/(2)<0,即可得到不等式组,解得即可.

√(4)≥0

【详解】(1)因为F(X)=V-3炉+4—%所以解(X)=3/-6x=3x(x-2),

所以当x>2或x<0时P{X)>0,当0<x<2时/'(x)<0,

所以/(x)的单调递增区间为(-8,0)和(2,+8),单调递减区间为(0,2).

(2)由(1)可知/(x)在(0,2)上单调递减,在(2,4)上单调递增,

所以"XL,=∕(2)=F,又"0)=4-α,/(4)=20-α,

因为函数/(x)在xe[0,4]上有两个不同的零点,

'/(O)≥0[4-0≥0

所以∙∕5<0,即一α<0

,解得0<α≤4,即实数。的取值范围为(0,4].

/(4)≥0卜0-α≥0

19.四棱锥尸―ABCD中,P4,底面ABCD,四边形ABC。是正方形,PA=AB=2.

M

(1)求证:平面RACJ•平面户8£);

(2)设点M为棱Pe的中点,求直线与平面PB。所成角的正弦值.

【正确答案】(1)证明见解析

*

【分析】(1)建立空间直角坐标系,利用空间向量法证明面面垂直.

(2)建立空间直角坐标系,利用空间向量法计算线面角正弦值.

【详解】(1)如图建立空间直角坐标系,则4(0,0,0)、C(2,2,0)、尸(0,0,2)、8(2,0,0)、

D(0,2,0),

则AC=(2,2,0)∖AP=(0,0,2)、BP=(—2,0,2)、DP=(0-2,2),

.∖zn∙AC=2x+2j,=0、

设平面APC的法向量为%=(x,y,z),则{,所以W=z(I,-1,0),

m∙AP=2z=0

n∙BP=—2a+2c=0

设平面/W的法向量为〃=(α,b,c),则{,所以〃=(1,1,1),

'm∙DP=-2b+2c=0

X

(2)因为点M为棱PC的中点,所以"(1,1,1),所以=(—1,1,1),

nBM

设直线与平面尸8£)所成角为6,所以sin。=

∣n∣∙∣βM∣3,

所以直线BM与平面尸8。所成角的正弦值为;.

2

O经过点(0,6),且右准线为x=g=4∙

(2)若过右焦点的直线/:y=依-左与椭圆C相交于A,8两点,直线/交右准线于点N,右准

线交X轴于点M,IB,AMN,BMN的面积分别为S∣,邑,求S∣+S?-3∣MM的最大值.

2222

【正确答案】⑴三+E=I或二+二=1

43123

【分析】(1)根据椭圆所过点得6,再由《=4列出方程求解即可;

C

(2)根据直线过定点,判断椭圆方程,再联立直线与椭圆方程,由根与系数关系求出占+%,

联立准线与直线方程求出N点坐标,即可得出E+S2-3∣MN∣的表达式,化简后利用均值

不等式求解即可.

【详解】(1)由题意,ft=√3,

又《=归0=4,解得C=I或c=3,

CC

所以储=从+。2=4或12,

故所求椭圆方程为《+^=1或±→2=1∙

43123

(2)因为直线/:》=履一上=Z(X-1),所以直线过定点(1,0),

而宜线过焦点尸,

22

所以椭圆方程为二r+匕v=1,

43

(22

工+二=1

联立43,消元得(3+4^2)χ2-8公》+4公-12=0,

y=kx-k

设A(%,χ),B(X2,J2),

则为+通=毋4/2-12

%N=

3+4/

fx=4

由V,,可得N(4,3口,

[y=KX-K

S1+S2_3|MNl=g(4-x∣)IMN∖+∣(4-x2)IMNl-31MNl

={∣[8-(X1+X2)]-3}∣≡∣

上〕∙3∣^

3+4⅛2J-3+4^2

.∙.SI+5-3∣MΛ^∣=——≤-2.===更

由题意I,2甸3京2加r4,

当且仅当4|&|=2,即k=±且时等号成立.

Ikl2

21.设数列{%}的前〃项和为5“,且S“=2%-〃,„eN\

(1)求数列{可}的通项公式;

⑵令bn=(T)(%+1),求数列也}的前2"项和为Q.

α,4+∣

【正确答案】(1)2"-1

(2)1.22,,∣_]

151,/?=1/、

【分析】(1)根据%=∖c作差得到4=2%+l,从而得到4+1=2(4T+1),

IAf一1,〃"

即可得到{4,,+l}是以2为首项,2为公比的等比数列,即可求出数列的通项公式;

(2)由(1)得2=(7广H•+?:],利用裂项相消法计算可得.

∖Z—ɪZ—1/

【详解】(1)因为S,,=2勺-〃①,当〃=1时5=24-1,解得4=1,

当〃22时S,-=2a“_]②,

①-②得S11-Sn,l=2an-n-⅛l+(π-l),BPa„=Ian-2allt-∖,

所以",,=2α,τ+l,则4+l=2(α,τ+l),所以a+1}是以2为首项,2为公比的等比数列,

所以《+1=2",则α1,=2"-l.

->1—;—23-l+24-lJ+

22-l25-l

------+-------------------------+-------+------+—------------

2,-122-l22-l323-l+233-l+234-l22"-l22"i

Λ∩

22.已知函数/(x)=2InX--------?—2,a∈R.

(1)求函数/(χ)的单调区间;

(2)若函数“X)有唯一的极值点而,

①求实数。取值范围;

②证明.片•/(%)+2片∙e』+1≥O

【正确答案】(1)答案见详解

⑵①(一,0);②证明见详解

【分析】(1)求导,分类讨论判断原函数单调性;

(2)①根据(1)中的单调性,分析判断极值点;②根据①可知%>0,a=-(片+2χ°),整理

分析可得原不等式等价于In%-'+4+er-;",构建新函数

F(x)=lnx-→^+e,-t-i,利用导数证明不等式.

【详解】⑴由题意可知:/(χ)的定义域为(o,+e),且/⑺=2+W+4=生:"ll,

vzXX-XX

当α≥0时,则尸(X)=亚士辛O在定义域内恒成立,

故函数/(x)的递增区间为(0,+8),无递减区间:

当“<0时,令J"(x)=O,解得N=-l-y∕l

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