2023-2024学年河北省邯郸市大名县高二年级下册3月月考数学模拟试题 (含答案)_第1页
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文档简介

2023-2024学年河北省邯郸市大名县高二下册3月月考数学

模拟试题

一、单选(每题5分,共40分)

1,直线2rsin210°r-2=0的倾斜角是

A.45oB.135oC.30oD.150°

【正确答案】B

【分析】由题意,取得直线的斜率攵=-1,进而可求得倾斜角,得到答案.

【详解】由题意得左=2sin210°=—2sin30°=-1,故倾斜角为135°.故选B.

本题主要考查了直线的斜率与倾斜角,以及三角函数的求值,其中解答中根据直线的方程,

求得直线的斜率是解答的关键,着重考查了运算与求解能力,属于基础题.

2.已知函数/(χ)的图象如图所示,那么下列各式正确的是()

A.Γ(l)<Γ(2)<Γ(3)<0

B.八1)〉八2)〉八3)〉0

C..r(3)<Γ(2)<,Γ(l)<0

D.∕,(3)>Γ(2)>∕,(l)>0

【正确答案】A

【分析】根据/O)的图象与导函数图象之间的关系判断.

【详解】由/(X)图象知,/(X)递减,BPf'(x)<0,但/(X)图象的切线斜率随着X的增大而

增大,导函数/(x)是递增的,

因此y'(i)<∕'(2)<∕'⑶<o.

故选:A.

3,若抛物线V=2pχ(p>0)的焦点与椭圆∖→q∙=l的一个焦点重合,则该抛物线的准

线方程为()

A.x=-lB.x=lC.X=2D.X=-2

【正确答案】D

【分析】先求出椭圆的焦点坐标即是抛物线的焦点坐标,即可求出准线方程.

22

【详解】∙.∙椭圆土+匕=1的右焦点坐标为(2,0),

95

抛物线的焦点坐标为(2,0),

.∙.抛物线的准线方程为x=-2,

故选:D.

4.设等差数列{4}的前〃项和为Szi,若%+仆=4+8,则S?]=()

A.28B.148C.168D.248

【正确答案】C

【分析】根据等差数列下标和性质及等差数列前〃项和公式计算可得;

【详解】解:因为等差数列{4}中,a1+as=a4+S=a4+an,

所以即=8,则邑=2"%)=2IaU=I68.

故选:C.

5.已知直线/:加x—歹―3加+1=0恒过点尸,过点尸作直线与圆C:(x—I)?+(y—2)2=25

相交于4B两点,则H用的最小值为()

A.4√5B.2C.4D.2√5

【正确答案】A

【分析】写出直线的定点坐标并判断与圆的位置关系,进而确定最小时直线与直线CP

的位置关系,即可得结果.

【详解】由加(x-3)-y+l=0恒过P(3,l),

又(3-iy+(l-2)2=5<25,即P在圆C内,

要使最小,只需圆心C(l,2)与P的连线与该直线垂直,所得弦长最短,

由ICPI=6,圆的半径为5,

所以∣Z8∣=2xj25-5=4右.

故选:A

6.在平行六面体4SCQ—GA中,。1为4G与8Q的交点.若刀与,~AD=b,

AAi=c,则下列向量中与8。相等的向量是()

1-1γ-1-17-

A.-a-∖--b+cB.——a+-h-3t-c

2222

1一Iy-1-1--

C.——a——b+cD.—a----p+c

2222

【正确答案】B

【分析】根据空间向量的运算求解即可.

【详解】解:西=西+丽=函+;函—►1—►—►

BB∣+-BD=BB∖+i(A4+JD)

12'

1—►1—►I-1一一

AA-—AB+—AD=——a+-b+c

i2222

故选:B

7.函数/(x)的图象如图所示,其导函数为了'(X),则不等式(x+2)∕'(x)>0的解集为

A.(—∞,-2)U(2,+∞)B.(-1,1)

C.(-2,-l)U(l,+∞)D.(→x>,-2)U(-l,l)

【正确答案】C

【分析】首先根据函数图象判断/(X)的单调区间,进而得到XG(-*-1)或Xw(I,+∞)时,

"(χ)>0;Xe(TI)时,r(x)<0,然后将(x+2)f'(x)>0转化为1/3>°或

[x+2>0

f'{x]<0

rv7,解不等式组即可.

x+2<0

【详解】由函数/(x)的图象可知/(,)在(-8,-1)上单调递增,在(—1,1)上单调递减,在

(1,+8)上单调递增;

所以xe(-00,-l)或Xe(I,+ɔo)时,/C(x)>0;x∈(-l,l)⅛,f,(x)<O,

/c∖、Cf∕,(x)>Of∕,(x)<O

又因为(x+2)/(x)>0n{,,或F,

x÷2>O[x+2<O

解得:-2v%v-l或x>l,

故选:C.

8./(X)是定义在R上的可导函数,且/”(x)>∕(x)对任意正实数.恒成立,下列式子成

立的是()

ʌB.,z∙(.)<≡

ee

C./(α)<e"(0)D./(α)>eV(0)

【正确答案】D

【分析】令尸(X)=丝ɪ,求出尸(X),即可得到函数的单调性,即可得解;

ex

,vr

f(x∖x∕(x)e-∕(x)e/'(')—/(x)

【详解】解:令F(X)=△〃,则R(X)=-------—T2--------=--------ʒ-------.

exlex∖e

因为/'(x)>∕(x),所以/'(X)-/(x)>0,所以F(X)>0,

所以R(X)在R上单调递增,又因为α>0,所以尸(。)〉尸(0),

即坐>坐,即/(α)>e"∕(0),故D正确,

eue

故选:D.

二、多选题(每小题5分,共20分.全部选对5分,部分选对2分,有选错的0

分)

9.已知数列{%}满足4川=24,则下列说法正确的有()

A.若%=2,则%=2"B.数列{α,J为等比数列

C.若q=l,则数列{为}的前N项和为2"-lD.若q=T,则数列{4}单调递减

【正确答案】ACD

【分析】由题知4≠0时,数列{4,}为等比数列,再根据等比数列的知识依次讨论各选项

即可.

【详解】解:对于A选项,当q=2时,由。川=2%得以k=2,所以数列{q,}为等比

an

数列,¾=2∖故A选项正确;

对于B选项,当q=0时,an=0,此时数列{%}不是等比数列,故B选项错误;

对于C选项,当q=1时,由%+∣=2%得也=2,所以数列{4}为等比数列,

IX(I-2"111

所以,数列{4}的前〃项和为」____Z=」_____^=2"-1,故C选项正确;

1-22-1

对于D选项,当q=T时,由=2/得NiL=2,所以数列{%}为等比数列,

an

所以α,=-2"T,α,,+∣-%=-2"+2"T=-2"T<0,所以数列{4}单调递减,故D选项正

确.

故选:ACD

ɪ0.已知函数/(χ)满足/(χ)=χ3-χ2∕,⑴,则()

A./"(1)=1B./(x)在(1,+8)上单调递增

C./(X)的极大值为OD./(X)在(0,1)上单调递减

【正确答案】ABC

【分析】求导后令X=I即可求出/'(1)=1,再令/'(x)〉O即可求出/(χ)的单调区间与

极值,则可得判断出答案.

【详解】由/(力=/一》2/〈1)得/,(》)=3%2_2切〈1),

则/'(1)=3-2∕'(1),故/'(1)=1,故A正确;

则r(x)=3∕-2x,由/¢(X)=O得X=O或x=g,

且当x<O或X>3时,∕4(x)>0,当0<x<5时,/C(x)<0,

则/(x)在(一8,0),《,+8)上单调递增,在(0,力上单调递减,又/(0)=0,

所以/(x)的极大值为0,故B、C正确,D错误.

故选:ABC.

11.已知数列{a,,}满足勺+2%+--+2")”=〃2用,则()

A.Q]=4

B.{4}的前10项和为150

C.{(一1)%“}的前11项和为一14

D.M-IO|}的前16项和为168

【正确答案】ACD

【分析】根据递推公式得%=2〃+2,进而根据等差数列的求和公式即可判断AB,根据并项

求和可判断C,根据正负去绝对值以及等差数列求和可判断D.

【详解】由%+2%+…+2"TaZl="∙2"∣得:当〃≥2时,

2n

ai+2a2+∙∙∙+2"-a^=(w-l)∙2,两式相减得2"%”=〃2向一(〃一1)2"=("+1)2",

故α,,=2〃+2,(〃32),当〃=1时,%=4也符合,故g=2“+2,

对于A,4=4,故A正确,

对于B,{%}的前10项和为(4+2j)xl°=130,故B错误,

对于C,{(一l)"4,,}的前11项和为+。2+%_…一%=—4+5,(-2)=-14,故C

正确,

对于D,当%—10=2〃—8>0,解得〃〉4

10-a,,l≤n≤3*

所以1%-叫=«"∕∈N

an-10,π>4

所以{∣4-10∣}的前16项和为

(10_Q])+(10_)+(10-%)+(%T0)+QT。)…+@6T。)

/\\(0+24)'13U-

=(6+4+2)+(0+2+4+∙∙∙+24)=12+Δ——W——=168,故D正确,

故选:ACD

12.在正方体Z5CD—44GA中,E是棱Ca上一点,且二面角C—Z8—E的正切值为

也,则()

2

异面直线AE与BC所成角的余弦值为叵

A.

5

B.在棱AB上不存在一点F,使得C1F//平面BDE

C.Bl到平面ABE的距离是C到平面ABE的距离的倍

D.直线BE与平面BDDlBl所成角的大小等于二面角C—AB—E的大小

【正确答案】CD

【分析】建立空间直角坐标系,根据二面角C-N8-E的正切值求出点E的位置,利用空

间向量与线面之间的关系可列式得出A、B、D选项;利用等体积法即可求出用到平面/8E

的距离和C到平面/5E的距离,即可判断出选项C.

【详解】如图建立直角坐标系,设正方体边长为2

因为二面角C—/8-E的正切值为YZ,所以二面角C—48-E的余弦值为业

23

一,、uλ

设平面ABC的法向量为nl=(0,0,1),设平面ABE的法向量为〃2=(X),z)

Z(2,0,0),8(2,2,0),£(0,2,2),Iff=(0,2,0),AE=(-2,0,2)

AB∙n=2y=0

2设χ=l,解得%=1,0,1

BE・几,=—2x+Λz=0A

_-4∕J2AE2-DE24+10-6_√10

AE=√10,AD=2,DE=√F6,cosNDAE=-2--------------------=

2∙AD∙AE2×2×√iθ^5

A错误;

8(2,2,0),E(0,2,√Σ),£)(0,0,0),丽=(2,2,0),瓦=(θ,2,√∑)

设平面BZ)E法向量为〃3=(x,y,z)

DB•%=2x+2y=0

设X=1,解得点=(1,—1,收)

DE♦%=2y+y∣2z-0

C1(0,2,2),C(2,y,0),于=(2)-2,-2)

若GF”平面BDE,则可W=2—y+2—2亚=0,解得y=4-2√Σ<2

故在棱Z8上存在一点尸,使得G厂〃平面BOE,B错误;

设用到平面NBE的距离为4,C到平面48E的距离为力2,其中SMBE=&

VBABE=VEABB^~×4β×h.^-×2×2,解得“=2^5

Oj-ADILE.-ADD^ɜI3'3

VC-ABE=VE-ABC=LXaXh=L02,解得%=空,%=立刈,C正确;

333

5^=(-2,0,√2),平面BDD内的法向量为k=(-2,2,0)

/=十\砺.就4√3

CoS(BE,AC)=同园=而点直线8£与平面BDDIBl所成角的余弦值为

—,D正确.

3

故选:CD

三、填空题(每题5分,共20分)

13.已知函数[(x)=Sinπx,则/'(1)=.

【正确答案】一兀

【分析】根据导数的运算法则,求得/'(X)=TICoSπx,进而求得了'⑴的值.

【详解】由题意,函数/(x)=Sinπx,可得/'(X)=兀CoSπx,则/"⑴=兀COS兀=一兀.

故答案为.一兀

14.设数列{/}的前〃项和为S.,点卜wwN*)均在函数y=3x—2的图象上,则数

列{%}的通项公式q=.

【正确答案】α,,=6〃—5(〃eN*)

【分析】代入法求得S.,由S”表达式数列{q}为等差数列,求得首项和公差后可得通项公

式.

【详解】依题意得号L=3〃-2,即S“=3M2-2〃,所以数列{α,,}为等差数列,且q=S∣=1,

n

a2=S1-Sx=1,设其公差为d,则d=6,所以a“=6〃一5(〃eN*).

故答案为.4,,=6〃—5(〃eN*)

15.2022年北京冬奥会开幕式始于24节气倒计时,它将中国人的物候文明、传承久远的诗

歌、现代生活的画面和谐统一起来.我国古人将一年分为24个节气,如图所示,

IIK逐*殳小

H长W羸变大

相邻两个节气的日号长变化量相同,冬至日号长最长,夏至日号长最短,周而复始.已知冬

至日唇长为13.5尺,芒种日辱长为2.5尺,则一年中夏至到大雪的日唇长的和为尺.

【正确答案】84

【分析】根据给定条件可得以冬至日号长为首项,芒种日号长为第12项的等差数列,求出

公差即可列式计算作答.

【详解】依题意,冬至日唇长为13.5尺,记为%=13.5,芒种日唇长为2.5尺,记为a12=2.5,

因相邻两个节气的日展长变化量相同,则从冬至日皆长到芒种日唇长的各数据依次排成一列

得等差数列{a.},〃eN*,〃≤12,

数列Sj的公差d=笠;=2;[;5=_],

因夏至与芒种相邻,且夏至日号长最短,则夏至的日展长为q+d=L5,

又大雪与冬至相邻,且冬至日唇长最长,则大雪的日唇长为α∣2+d=12∙5,

显然夏至到大雪的日暑长依次排成一列是递增等差数列,首项为1.5尺,末项为12.5尺,共

12项,

所以一年中夏至到大雪的日号长的和为2=84(尺).

故84

IIgXl-LX〉O

16.设函数/(X)=,若方程/'(X)=m至少有3个不同的实数根,则实

et+2(x+2),x≤0

数m的取值范围为

【正确答案】一1,2e2

e

【分析】当x≤0时求出函数的导函数,即可得到函数的单调性,即可求出函数在x≤0上的

最小值,再画出函数图象,依题意V=∕'(x)与V="的图象至少有3个交点,结合函数图

形即可求出参数的取值范围;

【详解】解:当χ≤0时,由/(x)=e'+2(χ+2)得r(X)=e'+2(χ+3),

当x<-3时,/'(χ)<0,当-3<x≤0时,/小)>0,

故)(x)在(一叫一3)上单调递减,在(一3,0]上单调递增,

又/(—3)=j所以当χ≤0时,/(x)的最小值为T,

且x<-2时,/(x)<0,当χ>0时/(x)=∣lgx∣T,易知/(x)在(0,1)上单调递减,

在(1,+8)上单调递增,又/(1)=-1,所以当jc>o时,/(x)的最小值为T,画出函数

V=/'(X)与V=加的图象如图所示,

由图可知,要使方程/(X)=加至少有3个不同的实数根,即V=∕(x)与V=加的图象至

少有3个交点,只需加G-p2e2.

故—1,2e?

e

四、解答题(17题10分,其他各题12分,共70分)

17.记S,为等差数列{α,,}的前〃项和.已知q=4,公差d>0,4是%与%的等比中项.

(1)求数列{4}的通项公式;

(2)求数列前〃项和为Z,.

【正确答案】(=)a“=4〃(〃eN*);②Tn="

'z2(〃+1)

【分析】(1)由等比数列的性质结合已知条件列出等式即可求得M代入等差数列的通项公

式即可得解;(2)求出等差数列{%}的前〃项和,再由裂项相消法求数列前〃项和

。J

为&

【详解】(1)因为%是%与%的等比中项,所以。:=牝4,

即(q+3d)2=(q+d)(q+7d)nd2_4d=o,解得[=4或d=o,

又d>O,所以d=4,数列{4}的通项公式为4,,=α∣+(〃-1)1=4〃(〃∈;

n(a1+an)911lfɪ1}

⑵F=----------=2n2+2n,∙~∑~=~~∑-=----------

2Sn2n~+2n2∖nn+1√

T1

则Tn=三+

3]

1\(

=-1----+--------+...+------------II——1---------=-----------

2ʌ2)\23)∖n∏+1√J2(∕2+l√2(〃+1)

本题考查等差数列通项公式及前九项和公式,裂项相消法求和,属于基础题.

18.已知函数/(x)=d-3x+a,g(x)=sinx-x.

(1)求y=∕(x)的单调区间;

(2)若对VXlN0,x2>0,∕α"g(w)恒成立,求实数。的取值范围.

【正确答案】(1)递增区间为(—8,-1),(l,+∞),递减区间为(一1,1);(2)[2,+∞).

【分析】(1)求出/'(x),令/'(x)〉0,/'(x)<0解出不等式,即可得到函数的单调区间.

(2)依题意有(7(x))mmNg(XLv,利用导数分别求出函数/(x),g(x)的单调区间,得

出对应的最值,从而得出答案.

【详解】(1)∕,(X)=3X2-3=3(X+1)(X-1)

令/'(x)〉0,解得x>l或x<-l,/'(x)<0,解得—l<x<l

X(-∞,-l)-1(TI)1(l,+∞)

/⑴+0—0+

/(x)增极大值减极小值增

由上表知/(x)的递增区间为(一8,—1),(l,+∞),递减区间为(—1,1).

⑵依题意有(/(χ))而n2g(x),“

由(1)知当X≥O时(/(X))Innl=/"⑴=a—2.

而g,(x)=cosx-l≤0,g(χ)在[0,+8)上为减函数,

所以当X≥0时(g(x))max=g(0)=0.

Λa-2≥0,α≥2.

故α的取值范围为[2,+8).

19.如图,四棱锥尸一ZBCO的底面为菱形且/84)=60°,PZ_L底面/8C。,AB=I,

PA=2√3.E为尸C的中点.

(1)求直线。E与平面以C所成角的大小:

(2)求二面角E—NO—C平面角的正切值.

【正确答案】(1)30°

(2)2

【分析】(1)建系,利用空间向量求线面夹角;

(2)利用空间向量求二面角.

【小问1详解】

连结对角线/C、8D相交于点O,连结DE、OE,

∙.∙O,E分别为ZC,尸C的中点,则E0〃PZ,Eo=LPA=6

2

且PA1平面ABCD,则EO±平面ABCD,

o

:底面是菱形∕8CA,ZBAD=60,AB=2,PA=2也,则8Z>2,y4C=2√3,

以。为原点,OA、OB、OE所在直线分别为X,y,Z轴建立空间直角坐标系,

则有O(0,0,0),z(√J,o,o),c(-√3,o,o),D(0,-ι,o),E(O,O,ΛΛ),

可得瓦=值,1,6),Σ5=(-√3,-1,O).

UUU

;平面aιc的法向量为。。=(o,-ι,o),

I—.—IODDE∣-i∣1

∖cos(OD,0E〉=___=U=—,

11OD^DE1×22

设直线DE与平面PAC所成的角θ∈[0o,90°],则Sine=;,

故直线QE与平面Λ4C所成的角为30°.

【小问2详解】

设二面角E-AD-C的平面角为a∈(0o,90o),

平面ADC的法向量为OE=倒,0,√3),

fAD-h=-y∣3x-y=0

设平面的法向量为万=(x,y,z),贝叶―L

[DE`n=>,+√3z=0

令X=I,则y=-JJ,z=l,得到万=(1,—退,1),

IUUUrr

∖OE∙n同=6

>=r∣UUΓ

√3×√5^5

同I。E

即cosa=—>则Sina=ʌ/l-eos2a-,∙'∙tana=2,

55

故二面角E-AD-C的平面角的正切值是2.

20.己知数列{%}为等比数列,其前〃项和为S“,且满足S,=2"+M(M∈R).

(1)求机的值及数列{4}的通项公式;

(2)⅛Z>π=∣log2αn-5∣,求数列{、}的前〃项和..

【正确答案】(1)m=-ι,%=2"-∣

∖∖n-n^.,

----------,l≤w<6

2

⑵Tn='

W2-1Irt+60/

-----------------,〃>6

2

,,

【分析】⑴当〃22时,S=2^'+m,两式相减得all=2"∣≥2),由q=2∣+加=1,

可求出加的值;

(2)由(1)知〃=-6],由绝对值的定义结合等差数列的前n项和公式即可求出数列{〃}

的前〃项和Tn.

【小问1详解】

因为S,=2"+m,所以〃22时,SZIT=2"-∣+m,所以%=2"-∣(〃22).

1

又由数歹J{《,}为等比数列,所以an=2"τ.又因为q=£=2∣+加=2^'=1,所以押=-1,

综上m=-l,α,,=2"^l.

【小问2详解】

由(1)知=∖n-6∖,

业,i∕4∏I-T-5+n-6Wn-n~

当1≤〃≤6时,TK=-----------×n---------,

”_Xth+ττ1+M-6/,ʌ(«-5)(/?-6)n^-11«+60

当〃>6时,T11=[+-------×(n-6)=15+------------=-------------

222

llw-rt2

1≤〃≤6

2

所以北=”

«2-IIM+60

,n>6

2

21.已知抛物线E:/=2处仍>0)的焦点为尸,J(2,yo)是E上一点,且∣∕∕=]=2.

(1)求E的方程;

(2)设点3是E上异于点/的一点,直线N8与直线y=x—3交于点P,过点尸作X轴的

垂线交E于点证明:直线过定点.

【正确答案】(1)x2=4乃(2)证明见解析.

【分析】

(1)利用抛物线的定义与性质求得P的值,即可写出抛物线方程;

(2)设点8(»,乂)、Λ∕(x2,y2),由直线的方程和抛物线方程联立,消去V,利用韦

达定理和A、尸、8三点共线,化简整理可得的方程,从而求出直线所过的定点.

【详解】(1)由题意得F1°2,解得『,

2次=41%-

所以,抛物线E的标准方程为χ2=4y.

(2)证明:

设点8(占,%)、M(x2,y2),设直线的方程为夕=丘+6,

y-kx+b

联立,“,消去P得/一4米—46=0,

%=4y

由韦达定理得$+%=4左,XlX2=Yb,

由MPLx轴以及点尸在直线y=x-3上,得尸(%,%—3),

X7-4kxλ+b—1

则由A、P、B三点共线,得一——,

X2-2xl-2

整理得(%—1)%工?—(2左一4)%+(b+1)x2—2b—6=0,

将韦达定理代入上式并整理得(2-玉)(2%+6—3)=0,

由点8的任意性,得2左+6—3=0,得b=3-2k,

所以,直线的方程为y=Ax-2左+3=左(x—2)+3,即直线8M过定点(2,3).

本题考查了抛物线的性质,直线和抛物线的位置关系,以及直线过定点的应用问题,利用韦

达定理处理由A、P、8三点共线是解第二问的关键,是中档题.

22.已知函数/(x)=lnx+gαχ2-(a+l)x(α∈R).

(1)当。=2时,求函数y=∕(χ)的极值;

(2)求当α>0时,函数y=∕(x)在区间[l,e]上的最小值。(a);

1,

(3)若关于X的方程/(x)=∕αχ2有两个不同实根士展,求实数。的取值范围并证明:

2

x1∙x2>e.

【正确答案】U)极大值为一M2-极小值为一2

11

Id—ae~7—(4+l)c,0<Q≤—

2e

IlI

(2)Q(a)="-I1na-------L-<a<11

2ae

--a-i,a≥1

2

(3)-l<a<ɪ-l,证明见解析

e

【分析】(1)求导,根据函数的单调性和极值的概念即可得到结果;

(2)由函数/3的定义域是(0,+8),分为α>O,O<'vi,l<∙L<e和工≥e四种情况,

aaa

进行分类讨论即可求出结果;

(3)根据题意和函数的单调性,结合函数的图象可知,当一l<α<g-l时,/(x)=∣αr2

有两个不同实根网,马,满足InXl=(α+l)X],Inx2=(α+l)x2,两式化简得到

Inx,x2_x1+x2

ln⅛^x2-X1.不妨设玉</,利用分析证明法和换元法即可证明结果.

【小问1详解】

当“=2时,函数/(x)=InX+x?-3x(x>0).

((X)=工+2x—3=(2XT)(XT),

XX

令f'(x)=。,得X=I或X=L

2

当x∈(O,J时,/”(x)>0,/(χ)在(0,;)上单调递增,

当时,/'(x)<0,/(χ)在(;,1)上单调递减,

当Xe(I,+8)时,∕,(x)>0,/(χ)在(1,+00)上单调递增,

则/(ɪ)在X=L处取得极大值,在X=1处取得极小值.

2

极大值为/(3=-In2-=,极小值为/⑴=-2.

24

【小问2详解】

函数/(χ)的定义域是[l,e],

1ɑ(ɪ-ɪ)(^-l)

∕,

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