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文档简介

第1页(共1页)2022-2023学年广东省华附、省实、广雅、深中四校联考高二(下)期末数学试卷一、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.(5分)已知i为虚数单位,z=1+i,则z2﹣|z|2=()A.0 B.2﹣2i C.2i﹣2 D.2i+22.(5分)已知集合M={x|0<ln(x+1)<3},N={y|y=sinx,x∈M},则M∩N=()A.[﹣1,1] B.(﹣1,1] C.(0,1] D.[0,1]3.(5分)已知Sn为等差数列{an}的前n项和,若a1=3,且S8=a8,则a19=()A.﹣15 B.﹣18 C.﹣21 D.﹣224.(5分)已知向量a→,b→满足a→⋅b→=-2,且b→=(1A.4 B.3 C.2 D.15.(5分)小明将一颗质地均匀的骰子抛掷三次,观察向上一面的点数,已知三次点数都不相同,则三次点数之和不大于8的概率为()A.1920 B.120 C.45 6.(5分)已知双曲线C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左,右焦点分别为F1,F2,O为坐标原点,过F1作C的一条渐近线的垂线,垂足为D,且|DF2|A.2 B.2 C.5 D.37.(5分)已知定义在R上的函数f(x)满足:f(x﹣1)关于(1,0)中心对称,f(x+1)是偶函数,且f(A.f(x)为偶函数 B.f(x)周期为2 C.f(92)=1 D.f(8.(5分)已知实数x,y满足ex=ylnx+ylny,则满足条件的y的最小值为()A.1 B.e C.2e D.e2二、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。(多选)9.(5分)已知x>y>0,且x+y>1,则()A.x2>y2 B.x2﹣x<y2﹣y C.2x>2y D.lnx+lny>0(多选)10.(5分)在平面直角坐标系xOy中,点P(1,0)绕点O逆时针旋转α后到达点Q(x0,y0),若cosα-3sinα=-A.126 B.7326 C.-15(多选)11.(5分)已知点P是圆C:x2+y2=8上的动点,直线x+y=4与x轴和y轴分别交于A,B两点,若△PAB为直角三角形,则点P的坐标可以是()A.(﹣2,﹣2) B.(﹣2,2) C.(1+3,1-3(多选)12.(5分)如图,已知圆柱母线长为4,底面圆半径为23,梯形ABCD内接于下底面圆,CD是直径,AB∥CD,AB=6,过点A,B,C,D向上底面作垂线,垂足分别为A1,B1,C1,D1,点M,N分别是线段CC1,AA1上的动点,点QA.若平面DMN交线段BB1于点R,则NR∥DM B.若平面DMN过点B1,则直线MN过定点 C.△ABQ的周长为定值 D.当点Q在上底面圆周上运动时,记直线QA,QB与下底面所成角分别为α,β,则1tan三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。13.(5分)“x<﹣1”是“x2﹣1>0”的条件.14.(5分)已知某学校高二年级有男生500人、女生450人,调查该年级全部男、女学生是否喜欢徒步运动的等高堆积条形图如图,现从所有喜欢徒步的学生中按分层抽样的方法抽取24人,则抽取的女生人数为.15.(5分)在三棱锥D﹣ABC中,已知平面BCD⊥平面ABC,∠CBD=90°,∠BCA=45°,AB=22,BD=2,则三棱锥D﹣ABC的外接球的表面积为16.(5分)若数集S的子集满足:至少含有2个元素,且任意两个元素之差的绝对值大于1,则称该子集为数集S的超子集.已知集合An={1,2,3,⋯,n}(n∈N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)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为菱形,平面PAD⊥底面ABCD,且PA=PD=AB=4,∠BAD=60°,E为CD的中点,F为AD的中点.(1)证明:BD⊥平面PEF;(2)求三棱锥B﹣PCE的体积.18.(12分)已知函数f((1)求函数f(x)的最小正周期和单调递增区间;(2)在锐角△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若a=2,f(A)=19.(12分)设数列{an}的前n项和为Sn,且满足Sn(1)求数列{an}的通项公式;(2)解关于n的不等式:a120.(12分)某篮球联赛分为初赛和复赛两个阶段,组委会根据初赛成绩进行第一阶段排名(假设排名不重复),前六名的球队直接进入复赛,第七、八名的球队进行第一场复活赛,胜者进入复赛;第九、十名的球队进行一场比赛,胜者与第一场复活赛的败者进行第二场复活赛,本场的胜者成为进入复赛的最后一支球队.假设各场比赛结果互不影响,且每场比赛必须分出胜负.(1)若初赛后,甲、乙、丙、丁四队分别排在第七、八、九、十名,丁队与甲、乙、丙队比赛获胜的概率分别是0.4,0.5,0.6,甲队与乙队比赛获胜的概率是0.6,则丁队进入复赛的概率是多少?(2)若甲,乙两队进入复赛,在复赛中,甲队与乙队需进行一场五局三胜制的比赛,只要其中一方获胜三局,比赛结束、假设各局比赛结果互不影响.若乙队每局比赛获胜的概率为13,设比赛结束时乙队获胜的局数为X,求X21.(12分)设点F为抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点,过点F且斜率为5的直线与C交于A,B两点S△AOB=2(1)求抛物线C的方程;(2)过点E(0,2)作两条斜率分别为k1,k2的直线l1,l2,它们分别与抛物线C交于点P,Q和R,S.已知|EP|•|EQ|=|ER|•|ES|,问:是否存在实数λ,使得k1+λk2为定值?若存在,求λ的值,若不存在,请说明理由.22.(12分)已知函数f(x)=sinπx﹣3(x﹣1)ln(x+1)﹣m.(1)当m=0时,求曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程;(2)若f(x)在[0,1]上存在两个零点x1,x2,证明:|x

2022-2023学年广东省华附、省实、广雅、深中四校联考高二(下)期末数学试卷参考答案与试题解析一、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.(5分)已知i为虚数单位,z=1+i,则z2﹣|z|2=()A.0 B.2﹣2i C.2i﹣2 D.2i+2【解答】解:z=1+i,则z2=(1+i)2=2i,|z故z2﹣|z|2=2i﹣2=﹣2+2i.故选:C.2.(5分)已知集合M={x|0<ln(x+1)<3},N={y|y=sinx,x∈M},则M∩N=()A.[﹣1,1] B.(﹣1,1] C.(0,1] D.[0,1]【解答】解:0<ln(x+1)<3,则ln1<ln(x+1)<lne3,故1<x+1<e3,解得0<x<e3﹣1,所以N={y|y=sinx,x∈M}=(y|﹣1≤y≤1},故M∩N=(0,1].故选:C.3.(5分)已知Sn为等差数列{an}的前n项和,若a1=3,且S8=a8,则a19=()A.﹣15 B.﹣18 C.﹣21 D.﹣22【解答】解:等差数列{an}中,a1=3,且S8=a8,所以8×3+28d=3+7d,所以d=﹣1,则a19=a1+18d=3﹣18=﹣15.故选:A.4.(5分)已知向量a→,b→满足a→⋅b→=-2,且b→=(1A.4 B.3 C.2 D.1【解答】解:a→在b|a→|cos<a→,=a→⋅即c→=(-12,则|b→-c→故选:B.5.(5分)小明将一颗质地均匀的骰子抛掷三次,观察向上一面的点数,已知三次点数都不相同,则三次点数之和不大于8的概率为()A.1920 B.120 C.45 【解答】解:基本事件共C61三次点数之和不大于8包括{1,2,3},{1,2,4},{1,2,5},{1,3,4}共4A33故P=24故选:D.6.(5分)已知双曲线C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左,右焦点分别为F1,F2,O为坐标原点,过F1作C的一条渐近线的垂线,垂足为D,且|DF2|A.2 B.2 C.5 D.3【解答】解:由双曲线的性质可知,双曲线的一条渐近线方程为y=-bax,焦点F1(﹣c,0),F2(c由F1作该渐近线的垂线,则根据点到直线的距离公式可得:|DF1|=b,|OD|=c2∴|DF2|=22a,由cos∠F1OD=﹣cos∠DOF2可得:a2+可得c2=5a2,则离心率e=5故选:C.7.(5分)已知定义在R上的函数f(x)满足:f(x﹣1)关于(1,0)中心对称,f(x+1)是偶函数,且f(A.f(x)为偶函数 B.f(x)周期为2 C.f(92)=1 D.f(【解答】解:由f(x﹣1)关于(1,0)中心对称,可得f(x﹣1)+f(2﹣x﹣1)=0,即为f(x﹣1)+f(1﹣x)=0,即有f(﹣x)=﹣f(x),即f(x)为奇函数,故A错误;由f(x+1)是偶函数,可得f(﹣x+1)=f(x+1),即为f(﹣x)=f(x+2),所以f(x+2)=﹣f(x),则f(x+4)=﹣f(x+2)=f(x),所以f(x)的周期为4,故B错误;由f(92)=f(92-4)=f(12)=f(32)=﹣f(-由f(x﹣2)=f(x+2)=﹣f(﹣x﹣2),可得f(x﹣2)为奇函数,故D正确.故选:D.8.(5分)已知实数x,y满足ex=ylnx+ylny,则满足条件的y的最小值为()A.1 B.e C.2e D.e2【解答】解:由实数x,y满足ex=ylnx+ylny,可化为ex=yln(xy)(x>0,y>0,xy>1),即xex=xyln(xy)=ln(xy)•eln(xy),构造函数g(x)=xex,(x>0),g′(x)=(x+1)ex,当x∈(0,+∞)时,g′(x)>0,g(x)单调递增,即g(x)=g(ln(xy)),可以得到x=ln(xy),从而y=exh'(x)=ex(x-1)x2当x∈(0,1)时,h′(x)<0,h(x)单调递减,当x∈(1,+∞)时,h′(x)>0,h(x)单调递增,从而当x=1时,h(x)取最小值h(1)=e,即y有最小值e.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。(多选)9.(5分)已知x>y>0,且x+y>1,则()A.x2>y2 B.x2﹣x<y2﹣y C.2x>2y D.lnx+lny>0【解答】解:对于A,因为x>y>0,所以x2>y2,即选项A正确;对于B,不妨取x=2,y=1,则x2﹣x=4﹣2=2,y2﹣y=1﹣1=0,此时x2﹣x>y2﹣y,即选项B错误;对于C,因为函数y=2x单调递增,所以2x>2y,即选项C正确;对于D,不妨取x=2,y=12,则lnx+lny=ln(xy)=ln(2×12)=ln1=故选:AC.(多选)10.(5分)在平面直角坐标系xOy中,点P(1,0)绕点O逆时针旋转α后到达点Q(x0,y0),若cosα-3sinα=-A.126 B.7326 C.-15【解答】解:因为cosα-3sinα=-2213,所以2cos(α+π3)=当α+π3是第二象限角时,sin(α+π所以cosα=cos[(α+π3)-π3]=cos(α+π3)cosπ3+所以x0=cosα=1当α+π3是第三象限角时,sin(α+π所以cosα=cos[(α+π3)-π3]=cos(α+π3)cosπ3+sin(α+所以x0=cosα=-综上,x0的可能取值为126或-故选:AD.(多选)11.(5分)已知点P是圆C:x2+y2=8上的动点,直线x+y=4与x轴和y轴分别交于A,B两点,若△PAB为直角三角形,则点P的坐标可以是()A.(﹣2,﹣2) B.(﹣2,2) C.(1+3,1-3【解答】解:由题可得A(4,0),B(0,4),设P(x,y),当∠PAB为直角时,AP→=(x∴AP→即(x﹣4)×(﹣4)+4y=0,即x﹣y﹣4=0,又x2+y2=8,∴x=2y=-2,∴此时P(2当∠ABP为直角时,BP→=(x∴BP→⋅即(﹣4)x+4(y﹣4)=0,即x﹣y+4=0,又x2+y2=8,∴x=-2y=2,∴此时P当∠APB为直角时,AP→=(x∵AP→即x(x﹣4)+y(y﹣4)=0,即x2﹣4x+y2﹣4y=0,又x2+y2=8,∴x=1-3y=1+3或x=1+3y=1-3,∴此时P(故选:BCD.(多选)12.(5分)如图,已知圆柱母线长为4,底面圆半径为23,梯形ABCD内接于下底面圆,CD是直径,AB∥CD,AB=6,过点A,B,C,D向上底面作垂线,垂足分别为A1,B1,C1,D1,点M,N分别是线段CC1,AA1上的动点,点QA.若平面DMN交线段BB1于点R,则NR∥DM B.若平面DMN过点B1,则直线MN过定点 C.△ABQ的周长为定值 D.当点Q在上底面圆周上运动时,记直线QA,QB与下底面所成角分别为α,β,则1tan【解答】解:A:由题可得DC∥AB,AB⊂面ABB1A1,DC⊄面ABB1A1,故DC∥面ABB1A1;又CC1∥BB1,BB1⊂面ABB1A1,CC1⊄面ABB1A1,故CC1∥面ABB1A1;DC∩CC1=C,DC,CC1⊂面DCC1D1,故面DCC1D1∥面ABB1A1;又DM⊂面DCC1D1,故DM∥面ABB1A1;又DM⊂面DMN,面DMN∩面ABB1A1=NR,故可得DM∥NR,故A正确;B:根据题意,DB1,MN共面,又M、N分别为CC1,AA1上的动点,故直线MN⊂面ACC1A1;不妨设直线DB1与平面ACC1A1的交点为P,若要满足DB1与MN共面,则直线MN必过点P,又P为定点,故B正确;C:设△ABQ的周长为l,当点Q与B1重合时,l=当点Q与A1B1中点重合时,连接BQ,AQ:此时l=AB+BQ+AQ=AB+2BQ=6+2(12AB)2显然△ABO周长不为定值,故C错误;D:过O作底面垂线,垂足为E,且在下底面圆周上,即QE⊥面ABCD,连接BE,AE,则∠QBE,∠QAE分别是直线QA,QB与下底面所成的角,∴sinα=QEAQ,cosα=AEAQ,sinβ=QE则cosαsinα=AE则cos∵QE=4,AB=6,底面圆半径为23,若E在AB对应优弧上时,∠AEB=π3,则cos∠AEB∴AE2+BE2﹣AE•BE=36≥AE2+BE22,当且仅当AE=BE=6时,等号成立,此时若E在AB对应劣弧上时,∠AEB=2π3,则cos∠∴AE2+BE2+AE•BE=36≤3(AE2+BE2此时AE2+BE2≥24,综上24≤AE2+BE2≤72,32故cos2αsin2α+cos故选:ABD.三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。13.(5分)“x<﹣1”是“x2﹣1>0”的充分不必要条件.【解答】解析:x2﹣1>0⇒x>1或x<﹣1,故x<﹣1⇒x2﹣1>0,但x2﹣1>0不能得出x<﹣1,∴“x<﹣1”是“x2﹣1>0”的充分不必要条件.故答案为:充分不必要14.(5分)已知某学校高二年级有男生500人、女生450人,调查该年级全部男、女学生是否喜欢徒步运动的等高堆积条形图如图,现从所有喜欢徒步的学生中按分层抽样的方法抽取24人,则抽取的女生人数为9.【解答】解:由等高堆积条形图可得喜欢徒步的男生有500×0.6=300人,喜欢徒步的女生有450×0.4=180人.故喜欢徒步的总人数为300+180=480人.按分层抽样的方法抽取24人,则抽取的女生人数为180480故答案为:9.15.(5分)在三棱锥D﹣ABC中,已知平面BCD⊥平面ABC,∠CBD=90°,∠BCA=45°,AB=22,BD=2,则三棱锥D﹣ABC的外接球的表面积为20π【解答】解:如图所示:三棱锥D﹣ABC中,已知平面BCD⊥平面ABC,∠CBD=90°,所以BD⊥BC,故BD⊥平面ABC,故AB⊥BD,∠BCA=45°,AB=22,BD=在△ABC中,有2R=AB所以外接圆的半径为2,由于平面BCD⊥平面ABC,且其交线为BC,所以BD⊥BC,故BD⊥平面ABC,所以三棱锥D﹣ABC的外接球的半径为r=(故外接球的表面积S=4故答案为:20π.16.(5分)若数集S的子集满足:至少含有2个元素,且任意两个元素之差的绝对值大于1,则称该子集为数集S的超子集.已知集合An={1,2,3,⋯,n}(n∈N【解答】解:集合{1,2,3,…,k,k+1,k+2}(k∈N*)的超子集可以分为两类:第一类中不含有k+2,这类子集有ak+1个,第二类子集中含有k+2,这类子集为{1,2,3,.…,k}的超子集与{k+2}的并集,共有ak+k个,∴ak+2=ak+1+ak+k,∵a3=1,a4=3,∴a5=7,a6=14,a7=26,a8=46,a9=79.故答案为:79.四、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)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为菱形,平面PAD⊥底面ABCD,且PA=PD=AB=4,∠BAD=60°,E为CD的中点,F为AD的中点.(1)证明:BD⊥平面PEF;(2)求三棱锥B﹣PCE的体积.【解答】(1)证明:连接AC,如图所示,因为底面ABCD为菱形,所以AC⊥BD,又因为E为CD的中点,F为AD的中点,所以EF∥AC,所以BD⊥EF,因为PA=PD,F为AD的中点.所以PF⊥AD,又因为平面PAD⊥底面ABCD,平面PAD∩底面ABCD=AD,所以PF⊥平面ABCD,又因为BD⊂平面ABCD,所以PF⊥BD,且EF∩PF=F,EF⊂平面PEF,PF⊂平面PEF,所以BD⊥平面PEF.(2)解:AB=BC=4,CE=12CD=2,∠BCE=所以S△BCE=12BC•CE•sin60°=12×4×又因为PA=PD=AD=4,所以PF=32AD=2所以三棱锥B﹣PCE的体积为:V三棱锥B﹣PCE=V三棱锥P﹣BCE=13S△BCE•PF=13×218.(12分)已知函数f((1)求函数f(x)的最小正周期和单调递增区间;(2)在锐角△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若a=2,f(A)=【解答】解:(1)f(函数的最小正周期为T=由2kπ-π即函数f(x)的单调递增区间为[kπ(2)∵f(∴sin(2因为0<所以-π所以2A∴A=又a=2,由余弦定理可得b2+c2﹣a2=2bccosA=bc,即(b+c)2﹣2bc﹣4=bc,则(b+c)∴b+c≤4,∴a+b+c≤6,所以△ABC周长最大值为6.19.(12分)设数列{an}的前n项和为Sn,且满足Sn(1)求数列{an}的通项公式;(2)解关于n的不等式:a1【解答】解:(1)由Sn=2an-1(n∈N*)知当n≥2,有Sn二式相减得an=2an﹣2an﹣1,即an=2an﹣1,又S1=2a1﹣1=a1,解得a1=1,所以数列{an}是以1为首项,2为公比的等比数列,所以an=2n﹣1;(2)结合(1)知原式=1×Cn0+2×Cn1+22×Cn2+23由于3n随着n的增大而增大,且36=729<2023,37=2187>2023,所以正整数n最大可取6,即原不等式的解集为{n|n≤6,n∈N*}.20.(12分)某篮球联赛分为初赛和复赛两个阶段,组委会根据初赛成绩进行第一阶段排名(假设排名不重复),前六名的球队直接进入复赛,第七、八名的球队进行第一场复活赛,胜者进入复赛;第九、十名的球队进行一场比赛,胜者与第一场复活赛的败者进行第二场复活赛,本场的胜者成为进入复赛的最后一支球队.假设各场比赛结果互不影响,且每场比赛必须分出胜负.(1)若初赛后,甲、乙、丙、丁四队分别排在第七、八、九、十名,丁队与甲、乙、丙队比赛获胜的概率分别是0.4,0.5,0.6,甲队与乙队比赛获胜的概率是0.6,则丁队进入复赛的概率是多少?(2)若甲,乙两队进入复赛,在复赛中,甲队与乙队需进行一场五局三胜制的比赛,只要其中一方获胜三局,比赛结束、假设各局比赛结果互不影响.若乙队每局比赛获胜的概率为13,设比赛结束时乙队获胜的局数为X,求X【解答】解:(1)依题意,记丁队进入复赛的事件为A,丁队进入复赛需参加两场比赛,第一场战胜丙队,记为事件A1,第二场战胜甲乙比赛中的败者,记为事件A2,甲队战胜乙队记为事件B,则P(A1)=0.6,P(B)=0.6,P(B)=0.4,P(因此P(A2)=P(B)所以P(A)=P(A1)P(A2)=0.6×0.46=0.276.(2)依题意,X的可能值为0,1,2,3,P(X=0)=P(X=2)=所以X的概率分布列为:X0123P82782716812781数学期望为E(21.(12分)设点F为抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点,过点F且斜率为5的直线与C交于A,B两点S△AOB=2(1)求抛物线C的方程;(2)过点E(0,2)作两条斜率分别为k1,k2的直线l1,l2,它们分别与抛物线C交于点P,Q和R,S.已知|EP|•|EQ|=|ER|•|ES|,问:是否存在实数λ,使得k1+λk2为定值?若存在,求λ的值,若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F(0,p2直线AB的方程y=5x+由y=5x+p2x2=2py,得x2设A(x1,y1),B(x2,y2),所以x1+x2=25p,x1x2=﹣p2,所以|x1﹣x2|=(x1+所以S△AOB=12|OF||x1﹣x2|=12×p2×26p所以p=2,所以抛物线C的方程为x2=4y.(2)存在λ=1,使得k1+λk2为定值,由题意可得直线l1的方程y=k1x+2,直线l2的方程为y=k2x+2,联立y=k1x+2x2=4y,得x2﹣设P(x3,y3),Q(x4,y4),所以x3+x4=4k1,x3x4=﹣8,|EP|=1+k12|x3|,|EQ|=1+所以|EP|•|EQ|=8(1+k设R(x5,y5),S(x6,y6),同理可得x5+x6=4k2,x5x6=﹣8,所以|ER|•|ES|=8(1+k由|EP|•|EQ|=|ER|•|ES|,得8(1+k12)=8(即k12=k22,而所以k1+k2=0,所以存在λ=1,使得k1+λk2为定值0.22.(12分)已知函数f(x)=sinπx﹣3(x﹣1)ln(x+1)﹣m.(1)当m=0时,求曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程;(2)若f(x)在[0,1]上存在两个零点x1,x2,证明:|x【解答】解:(1)已知f(x)=sinπx﹣3(x﹣1)ln(x+1)﹣m,函数定义域为(﹣1,+∞),当m=0时,f(x)=sinπx﹣3(x﹣1)ln(x+1),可得f'此时f′(0)=π+3,又f(0)=0,所以f(x)在x=0处的切线方程为y﹣0=(π+3)(x﹣0),即y=(π+3)x;(2)证明:不妨设g(x)=sinπx﹣3(x﹣1)ln(x+1),函数定义域为(﹣1,+∞),若f(x)在[0,1]上存在两个零点x1,x2,此时g(x)=m在[

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