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2020-2021学年高考总复习数学(理)第一次高考模拟试题及答案解析

最新高考数学一模试卷一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.请把答案填写在答题卷相应的位置上. 1.若z l=a+2i,z2=3﹣4i,且为纯虚数,则实数a的值为.2.在边长为1的正方形ABCD中,设,则= .3.已知命题p:x2﹣x≥6,q:x∈Z,则使得“p且q”与“非q”同时为假命题的所有x组成的集合M= .4.函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象如图所示,则f (1)+f (2)+f (3)+…f (2015)= .5.某单位从4名应聘者A,B,C,D中招聘2人,如果这4名应聘者被录用的机会均等,则A,B 两人中至少有1人被录用的概率是.6.某市高三数学抽样考试中,对90分及其以上的成绩情况进行统计,其频率分布直方图如图所示,若(130,140]分数段的人数为90人,则(90,100]分数段的人数为.7.已知l、m是两条不同的直线,α、β是两个不同的平面,有下列4个命题:①若l⊂β,且α⊥β,则l⊥α;②若l⊥β,且α∥β,则l⊥α;③若l⊥β,且α⊥β,则l ∥α;④若α∩β=m,且l∥m,则l∥α.其中真命题的序号是.(填上你认为正确的所有命题的序号)8.设S n是等差数列{a n}的前n项和.若,则= .9.设m∈R,过定点A的动直线x+my=0和过定点B的动直线mx﹣y﹣m+3=0交于点P(x,y).则|PA|•|PB|的最大值是.10.在如图所示的流程图中,若输入n的值为11,则输出A的值为.11.若等比数列{a n}的各项均为正数,且a10a11+a9a12=2e5,则lna1+lna2+…+lna20= .12.设F1,F2分别是椭圆E:x2+=1(0<b<1)的左、右焦点,过点F1的直线交椭圆E于A、B两点,若|AF1|=3|F1B|,AF2⊥x轴,则椭圆E的方程为.13.函数f(x)的定义域为D,若对于任意x1,x2∈D,当x1<x2时,都有f(x1)≤f(x2),则称函数f(x)在D上为非减函数.设函数f(x)在[0,1]上为非减函数,且满足以下三个条件:①f(0)=0;②;③f(1﹣x)=1﹣f(x).则= .14.设函数f(x)=x2﹣ax+a+3,g(x)=ax﹣2a.若存在x0∈R,使得f(x0)<0与g(x0)<0同时成立,则实数a的取值范围是.二、解答题:15.设函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π)的图象相邻两条对称轴之间的距离为,函数y=f(x+)为偶函数.(1)求f(x)的解析式;(2)若α为锐角,f(+)=,求sin2α的值.16.在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AA1⊥BC,∠A1AC=60°,AA1=AC=BC=1,A1B=.(1)求证:平面A1BC⊥平面ACC1A1;(2)如果D为AB的中点,求证:BC1∥平面A1CD.17.某工厂接到一标识制作订单,标识如图所示,分为两部分,“T型”部分为宽为10cm 的两个矩形相接而成,圆面部分的圆周是A,C,D,F的外接圆.要求如下:①“T型”部分的面积不得小于800cm2;②两矩形的长均大于外接圆半径.为了节约成本,设计时应尽量减小圆面的面积.此工厂的设计师,凭直觉认为当“T型”部分的面积取800cm2且两矩形的长相等时,成本是最低的.你同意他的观点吗?试通过计算,说说你的理由.18.已知椭圆C:x2+2y2=4,(1)求椭圆C的离心率(2)设O为原点,若点A在椭圆C上,点B在直线y=2上,且OA⊥OB,求直线AB与圆x2+y2=2的位置关系,并证明你的结论.19.(2014•淮安模拟)已知函数f(x)=(x﹣a)2e x在x=2时取得极小值.(1)求实数a的值;(2)是否存在区间[m,n],使得f(x)在该区间上的值域为[e4m,e4n]?若存在,求出m,n的值;若不存在,说明理由.20.已知数列{a n}中,a2=a(a为非零常数),其前n项和S n满足:S n=(1)求数列{a n}的通项公式;(2)若a=2,且a m2﹣S n=11,求m、n的值;(3)是否存在实数a、b,使得对任意正整数p,数列{a n}中满足a n+b≤p的最大项恰为第3p﹣2项?若存在,分别求出a与b的取值范围;若不存在,请说明理由.参考答案与试题解析一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.请把答案填写在答题卷相应的位置上. 1.若z l=a+2i,z2=3﹣4i,且为纯虚数,则实数a的值为.【考点】复数代数形式的乘除运算;复数的基本概念.【专题】计算题.【分析】把z l=a+2i,z2=3﹣4i代入,然后化简,复数分子、分母同乘分母的共轭复数,利用实部等于0,虚部不为0,求出a即可.【解答】解:=它是纯虚数,所以3a﹣8=0,且4a+6≠0,解得a=故答案为:【点评】本题考查复数代数形式的乘除运算,复数的基本概念,是基础题.2.在边长为1的正方形ABCD中,设,则= 2 .【考点】向量加减混合运算及其几何意义.【专题】计算题.【分析】由题意可得||=1,||=,+=,可得=2||,从而得到答案.【解答】解:∵边长为1的正方形ABCD中,设,∴||=1,||=,+=.∴==|﹣2|=2||=2,故答案为2.【点评】本题主要考查两个向量的加减法的法则,以及其几何意义,属于基础题.3.已知命题p:x2﹣x≥6,q:x∈Z,则使得“p且q”与“非q”同时为假命题的所有x组成的集合M= {﹣1,0,1,2} .【考点】命题的真假判断与应用.【专题】计算题.【分析】由题设条件先求出命题P:x≥3或x≤﹣2.由“p且q”与“¬q”同时为假命题知﹣2<x <3,x∈Z.由此能得到满足条件的x的集合.【解答】解:由命题p:x2﹣x≥6,得到命题P:x≥3或x≤﹣2;∵¬q为假命题,∴命题q:x∈Z为真翕题.再由“p且q”为假命题,知命题P:x≥3或x≤﹣2是假命题.故﹣2<x<3且x∈Z.∴满足条件的x的集合为{﹣1,0,1,2}.故答案为:{﹣1,0,1,2}.【点评】本题考查命题的真假判断和应用,解题时要认真审题,仔细解答,注意公式的灵活运用.属基础题.4.函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象如图所示,则f (1)+f (2)+f (3)+…f (2015)= 0 .【考点】正弦函数的图象.【专题】转化思想;综合法;三角函数的图像与性质.【分析】由函数的图象的顶点坐标求出A,由周期求出ω,由特殊点的坐标求出φ的值,克的函数的解析式;再利用利用周期性求得要求的式子的值.【解答】解:函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象,可得A=2,•=6﹣2,∴ω=.再根据图象经过原点,可得φ=0,∴f(x)=2sin x.由于f(x)的周期为=8,f (1)+f (2)+f (3)+…f (8)=0,则f (1)+f (2)+f (3)+…f (2015)=251×0+f (1)+f (2)+f (3)+…f (7)=0,故答案为:0.【点评】本题主要考查由函数y=Asin(ωx+φ)的部分图象求解析式,由函数的图象的顶点坐标求出A,由周期求出ω,由特殊点的坐标求出φ的值,利用周期性求函数的值,属于基础题.5.某单位从4名应聘者A,B,C,D中招聘2人,如果这4名应聘者被录用的机会均等,则A,B 两人中至少有1人被录用的概率是.【考点】古典概型及其概率计算公式.【专题】计算题;概率与统计.【分析】先利用排列组织知识求出A,B两人都不被录用的概率,再用间接法求出A,B两人中至少有1人被录用的概率.【解答】解:某单位从4名应聘者A,B,C,D中招聘2人,∵这4名应聘者被录用的机会均等,∴A,B两人都不被录用的概率为=,∴A,B两人中至少有1人被录用的概率p=1﹣=1﹣=.故答案为:.【点评】本题考查古典概型及其计算公式的应用,是基础题.解题时要认真审题,仔细解答.6.某市高三数学抽样考试中,对90分及其以上的成绩情况进行统计,其频率分布直方图如图所示,若(130,140]分数段的人数为90人,则(90,100]分数段的人数为810 .【考点】频率分布直方图.【专题】概率与统计.【分析】先分别求出130~140分数段的频率与90~100分数段的频率,然后根据频数,求出这次抽考的总人数,最后根据频数=总数×频率求出(90,100]分数段的人数即可.【解答】解:根据直方图,组距为10,在(130,140]内的,所以频率为0.05,因为此区间上的频数为90,所以这次抽考的总人数为1800人.因为(90,100]内的,所以频率为0.45,设该区间的人数为x,则由,得x=810,即(90,100]分数段的人数为810.故答案为:810.【点评】该题考查频率分布直方图的意义及应用图形解题的能力,频数=频率×样本容量,属于基础题.7.已知l、m是两条不同的直线,α、β是两个不同的平面,有下列4个命题:①若l⊂β,且α⊥β,则l⊥α;②若l⊥β,且α∥β,则l⊥α;③若l⊥β,且α⊥β,则l ∥α;④若α∩β=m,且l∥m,则l∥α.其中真命题的序号是②.(填上你认为正确的所有命题的序号)【考点】命题的真假判断与应用;空间中直线与平面之间的位置关系.【专题】综合题.【分析】对于①,根据线面垂直的判定可知,只要当l与两面的交线垂直时才有l⊥α;对于②,根据若一条直线垂直与两平行平面中的一个,一定垂直与另一个;对于③,若l⊥β,α⊥β,则l∥α或l⊂α;对于④,若l∥m,且α∩β=m,则l∥α或l⊂α【解答】解:对于①,若l⊂β,且α⊥β,则根据线面垂直的判定可知,只要当l与两面的交线垂直时才有l⊥α,所以①错;对于②,根据若一条直线垂直与两平行平面中的一个,一定垂直与另一个,即若l⊥β,α∥β,l ⊥α;②正确对于③,若l⊥β,α⊥β,则l∥α或l⊂α,所以③错对于④,若l∥m,且α∩β=m,则l∥α或l⊂α,所以④错故答案为②【点评】本题主要考查了空间中直线与直线之间的位置关系,以及空间中直线与平面之间的位置关系,属于基础题.8.设S n是等差数列{a n}的前n项和.若,则= .【考点】等差数列的性质.【专题】计算题.【分析】由等差数列的求和公式表示出S3与S7,代入已知的等式左边,整理后得到a1=6d,将所求式子的分子分母分别利用等差数列的求和公式化简,将a1=6d代入,约分后即可求出值.【解答】解:∵S n是等差数列{a n}的前n项和,=,且S3=3a1+3d,S7=7a1+21d,∴=,整理得:a1=6d,则===.故答案为:【点评】此题考查了等差数列的性质,以及等差数列的前n项和公式,熟练掌握性质及公式是解本题的关键.9.设m∈R,过定点A的动直线x+my=0和过定点B的动直线mx﹣y﹣m+3=0交于点P(x,y).则|PA|•|PB|的最大值是 5 .【考点】点到直线的距离公式.【专题】直线与圆.【分析】先计算出两条动直线经过的定点,即A和B,注意到两条动直线相互垂直的特点,则有PA ⊥PB;再利用基本不等式放缩即可得出|PA|•|PB|的最大值.【解答】解:有题意可知,动直线x+my=0经过定点A(0,0),动直线mx﹣y﹣m+3=0即m(x﹣1)﹣y+3=0,经过点定点B(1,3),注意到动直线x+my=0和动直线mx﹣y﹣m+3=0始终垂直,P又是两条直线的交点,则有PA⊥PB,∴|PA|2+|PB|2=|AB|2=10.故|PA|•|PB|≤=5(当且仅当时取“=”)故答案为:5【点评】本题是直线和不等式的综合考查,特别是“两条直线相互垂直”这一特征是本题解答的突破口,从而有|PA|2+|PB|2是个定值,再由基本不等式求解得出.直线位置关系和不等式相结合,不容易想到,是个灵活的好题.10.在如图所示的流程图中,若输入n的值为11,则输出A的值为.【考点】程序框图.【专题】计算题;等差数列与等比数列.【分析】由程序框图,执行程序,写出运行结果,找出其规律,以4为周期,即可得到结论.【解答】解:由程序框图,执行程序,运行结果如下:A=2 I=1A=﹣3 I=2A=﹣I=3A=I=4A=2 I=5A=﹣3 I=6A=﹣I=7A=I=8A=2 I=9A=﹣3 I=10A=﹣I=11此时A=,退出循环故答案为:.【点评】本题考查循环结构,考查学生分析解决问题的能力,属于基础题.11.若等比数列{a n}的各项均为正数,且a10a11+a9a12=2e5,则lna1+lna2+…+lna20= 50 .【考点】等比数列的性质.【专题】计算题;等差数列与等比数列.【分析】直接由等比数列的性质结合已知得到a10a11=e5,然后利用对数的运算性质化简后得答案.【解答】解:∵数列{a n}为等比数列,且a10a11+a9a12=2e5,∴a10a11+a9a12=2a10a11=2e5,∴a10a11=e5,∴lna1+lna2+…lna20=ln(a1a2…a20)=ln(a10a11)10=ln(e5)10=lne50=50.故答案为:50.【点评】本题考查了等比数列的运算性质,考查对数的运算性质,考查了计算能力,是基础题.12.设F1,F2分别是椭圆E:x2+=1(0<b<1)的左、右焦点,过点F1的直线交椭圆E于A、B两点,若|AF1|=3|F1B|,AF2⊥x轴,则椭圆E的方程为x2+=1 .【考点】椭圆的标准方程;椭圆的简单性质.【专题】圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】求出B(﹣c,﹣b2),代入椭圆方程,结合1=b2+c2,即可求出椭圆的方程.【解答】解:由题意,F1(﹣c,0),F2(c,0),AF2⊥x轴,∴|AF2|=b2,∴A点坐标为(c,b2),设B(x,y),则∵|AF1|=3|F1B|,∴(﹣c﹣c,﹣b2)=3(x+c,y)∴B(﹣c,﹣b2),代入椭圆方程可得,∵1=b2+c2,∴b2=,c2=,∴x2+=1.故答案为:x2+=1.【点评】本题考查椭圆的方程与性质,考查学生的计算能力,属于中档题.13.函数f(x)的定义域为D,若对于任意x1,x2∈D,当x1<x2时,都有f(x1)≤f(x2),则称函数f(x)在D上为非减函数.设函数f(x)在[0,1]上为非减函数,且满足以下三个条件:①f(0)=0;②;③f(1﹣x)=1﹣f(x).则= .【考点】函数单调性的性质.【专题】计算题;函数思想;综合法;函数的性质及应用.【分析】由已知函数f(x)满足的三个条件求出f(1),f(),f(),进而求出f(),f()的函数值,又由函数f(x)为非减函数,求出f()的值,即可得到答案.【解答】解:∵f(0)=0,f(1﹣x)=1﹣f(x),令x=1,则f(0)=1﹣f(1),解得f(1)=1,令x=,则f()=1﹣f(),解得:f()=.又∵,∴f()=f(1)=,f()=f()=,f()=f()=,又由f(x)在[0,1]上为非减函数,故f()=,∴f()+f()=.故答案为:.【点评】本题主要考查了抽象函数及其应用,以及对新定义的理解,同时考查了计算能力和转化的思想,属于中档题.14.设函数f(x)=x2﹣ax+a+3,g(x)=ax﹣2a.若存在x0∈R,使得f(x0)<0与g(x0)<0同时成立,则实数a的取值范围是(7,+∞).【考点】一元二次不等式的应用;一元二次不等式的解法.【专题】压轴题.【分析】函数f(x)=x2﹣ax+a+3的图象恒过定点(1,4),g(x)=ax﹣2a的图象恒过定点(2,0),利用这两个定点,结合图象解决.【解答】解:由f(x)=x2﹣ax+a+3知f(0)=a+3,f(1)=4,又存在x0∈R,使得f(x0)<0,知△=a2﹣4(a+3)>0即a<﹣2或a>6,另g(x)=ax﹣2a中恒过(2,0),故由函数的图象知:①若a=0时,f(x)=x2﹣ax+a+3=x2+3恒大于0,显然不成立.②若a>0时,g(x0)<0⇔x0<2③若a<0时,g(x0)<0⇔x0>2此时函数f(x)=x2﹣ax+a+3图象的对称轴x=,故函数在区间(,+∞)上为增函数又∵f(1)=4,∴f(x0)<0不成立.故答案为:(7,+∞).【点评】充分挖掘题目中的隐含条件,结合图象法,可使问题的解决来得快捷.本题告诉我们,图解法对于解决存在性问题大有帮助.二、解答题:15.设函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π)的图象相邻两条对称轴之间的距离为,函数y=f(x+)为偶函数.(1)求f(x)的解析式;(2)若α为锐角,f(+)=,求sin2α的值.【考点】由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式;二倍角的正弦.【专题】三角函数的图像与性质.【分析】(1)由题意可得,函数的周期为=π,求得ω=2.再根据函数y=f(x+)=sin(2x+π+φ)为偶函数,求得φ=,可得f(x)的解析式.(2)由条件求得cos(α+)和sin(α+)的值,利用二倍角公式求得sin(2α+)和cos(2α+)的值,再根据sin2α=sin[(2α+)﹣],利用两角差的正弦公式计算求得结果.【解答】解:(1)由题意可得,函数的周期为=π,求得ω=2.再根据函数y=f(x+)=sin(2x+π+φ)为偶函数,可得π+φ=kπ+,k∈z,即φ=kπ﹣,k∈z,结合0<φ<π,可得φ=,∴f(x)=sin(2x+)=cos2x.(2)∵α为锐角,f(+)=cos(α+)=,∴sin(α+)=.∴sin(2α+)=2sin(α+)cos(α+)=,cos(2α+)=2﹣1=﹣,∴sin2α=sin[(2α+)﹣]=sin(2α+)cos﹣cos(2α+)sin=﹣(﹣)×=.【点评】本题主要考查由函数y=Asin(ωx+φ)的部分图象求解析式,两角和差的正弦公式,二倍角公式,正弦函数的周期性,属于中档题16.在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AA1⊥BC,∠A1AC=60°,AA1=AC=BC=1,A1B=.(1)求证:平面A1BC⊥平面ACC1A1;(2)如果D为AB的中点,求证:BC1∥平面A1CD.【考点】平面与平面垂直的判定;直线与平面平行的判定.【专题】空间位置关系与距离.【分析】(1)利用等边三角形的判定、勾股定理的逆定理、及线面、面面垂直的判定定理和性质定理即可证明;(2)利用平行四边形的性质、三角形的中位线定理、线面平行的判定定理即可证明.【解答】证明:(1)在,∴A1C=1,在△A1BC中,BC=1,A1C=1,,∴,∴∠A1CB=90°,∴BC⊥A1C,又AA1⊥BC,AA1∩A1C=A1,∴BC⊥平面ACC1A1,∵BC⊂平面A1BC,∴平面A1BC⊥平面ACC1A1.(2)连接A1C交AC1于O,连接DO,则由D为AB中点,O为AC1中点得,OD∥BC1,∵OD⊂平面A1DC,BC1⊄平面A1DC,∴BC1∥平面A1DC.【点评】熟练掌握等边三角形的判定、勾股定理的逆定理、及线面、面面垂直与平行的判定定理和性质定理、平行四边形的性质、三角形的中位线定理是证明问题的关键.17.某工厂接到一标识制作订单,标识如图所示,分为两部分,“T型”部分为宽为10cm 的两个矩形相接而成,圆面部分的圆周是A,C,D,F的外接圆.要求如下:①“T型”部分的面积不得小于800cm2;②两矩形的长均大于外接圆半径.为了节约成本,设计时应尽量减小圆面的面积.此工厂的设计师,凭直觉认为当“T型”部分的面积取800cm2且两矩形的长相等时,成本是最低的.你同意他的观点吗?试通过计算,说说你的理由.【考点】基本不等式在最值问题中的应用.【专题】计算题;应用题;不等式的解法及应用.【分析】设一个矩形长AF=x(dm),则另一矩形长为8﹣x(dm).设圆半径为r(dm),则﹣1+=8﹣x,化简整理,令9﹣x=t,得到2=(t+)﹣,再由基本不等式即可得到最小值,注意等号成立的条件.【解答】解:设一个矩形长AF=x(dm),则另一矩形长为8﹣x(dm).设圆半径为r(dm),则﹣1+=8﹣x,r2﹣x2=(9﹣x)2+r2﹣﹣2(9﹣x),即2(9﹣x)=(9﹣x)2+x2﹣.令9﹣x=t,得2t=t2+(9﹣t)2﹣=t2+20﹣t,得2=(t+)﹣≥﹣=,即r2≥+,即有r,此时t=4即有x=5,y=3(单位:dm).则不同意他的观点.【点评】本题考查基本不等式在最值问题中的运用,根据题意得到等式,通过换元化简整理是解题的关键,考查运算能能力,属于中档题.18.已知椭圆C:x2+2y2=4,(1)求椭圆C的离心率(2)设O为原点,若点A在椭圆C上,点B在直线y=2上,且OA⊥OB,求直线AB与圆x2+y2=2的位置关系,并证明你的结论.【考点】圆与圆锥曲线的综合;椭圆的简单性质.【专题】圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】(1)化椭圆方程为标准式,求出半长轴和短半轴,结合隐含条件求出半焦距,则椭圆的离心率可求;(2)设出点A,B的坐标分别为(x0,y0),(t,2),其中x0≠0,由OA⊥OB得到,用坐标表示后把t用含有A点的坐标表示,然后分A,B的横坐标相等和不相等写出直线AB的方程,然后由圆x2+y2=2的圆心到AB的距离和圆的半径相等说明直线AB与圆x2+y2=2相切.【解答】解:(1)由x2+2y2=4,得椭圆C的标准方程为.∴a2=4,b2=2,从而c2=a2﹣b2=2.因此a=2,c=.故椭圆C的离心率e=;(2)直线AB与圆x2+y2=2相切.证明如下:设点A,B的坐标分别为(x0,y0),(t,2),其中x0≠0.∵OA⊥OB,∴,即tx0+2y0=0,解得.当x0=t时,,代入椭圆C的方程,得.故直线AB的方程为x=,圆心O到直线AB的距离d=.此时直线AB与圆x2+y2=2相切.当x0≠t时,直线AB的方程为,即(y0﹣2)x﹣(x0﹣t)y+2x0﹣ty0=0.圆心O到直线AB的距离d=.又,t=.故=.此时直线AB与圆x2+y2=2相切.【点评】本题考查椭圆的简单几何性质,考查了圆与圆锥曲线的综合,训练了由圆心到直线的距离判断直线和圆的位置关系,体现了分类讨论的数学思想方法,考查了计算能力和逻辑思维能力,是压轴题.19.(2014•淮安模拟)已知函数f(x)=(x﹣a)2e x在x=2时取得极小值.(1)求实数a的值;(2)是否存在区间[m,n],使得f(x)在该区间上的值域为[e4m,e4n]?若存在,求出m,n的值;若不存在,说明理由.【考点】利用导数研究函数的单调性;利用导数求闭区间上函数的最值.【专题】导数的综合应用.【分析】(1)通过求导直接得出,(2)构造出新函数通过求导得出方程组,解得即可.【解答】解:(1)f'(x)=e x(x﹣a)(x﹣a+2),由题意知f'(2)=0,解得a=2或a=4.当a=2时,f'(x)=e x x(x﹣2),易知f(x)在(0,2)上为减函数,在(2,+∞)上为增函数,符合题意;当a=4时,f'(x)=e x(x﹣2)(x﹣4),易知f(x)在(0,2)上为增函数,在(2,4),(4,+∞)上为减函数,不符合题意.所以,满足条件的a=2.(2)因为f(x)≥0,所以m≥0.①若m=0,则n≥2,因为f(0)=4<e4n,所以(n﹣2)2e n=e4n.设,则,所以g(x)在[2,+∞)上为增函数.由于g(4)=e4,即方程(n﹣2)2e n=e4n有唯一解为n=4.②若m>0,则2∉[m,n],即n>m>2或0<m<n<2.(Ⅰ)n>m>2时,,由①可知不存在满足条件的m,n.(Ⅱ)0<m<n<2时,,两式相除得m(m﹣2)2e m=n(n﹣2)2e n.设h(x)=x(x﹣2)2e x(0<x<2),则h'(x)=(x3﹣x2﹣4x+4)e x=(x+2)(x﹣1)(x﹣2)e x,h(x)在(0,1)递增,在(1,2)递减,由h(m)=h(n)得0<m<1,1<n<2,此时(m﹣2)2e m<4e<e4n,矛盾.综上所述,满足条件的m,n值只有一组,且m=0,n=4.【点评】本题考察了求导函数,函数的单调性,解题中用到了分类讨论思想,是一道较难的问题.20.已知数列{a n}中,a2=a(a为非零常数),其前n项和S n满足:S n=(1)求数列{a n}的通项公式;(2)若a=2,且a m2﹣S n=11,求m、n的值;(3)是否存在实数a、b,使得对任意正整数p,数列{a n}中满足a n+b≤p的最大项恰为第3p﹣2项?若存在,分别求出a与b的取值范围;若不存在,请说明理由.【考点】等差数列与等比数列的综合;等差数列的通项公式;数列的求和.【专题】等差数列与等比数列.【分析】(1)利用数列的项与前n项和的关系,将条件转化为数列的项之间的关系,判定数列为特征数列,再求通项公式;(2)利用(1)的结论,求出m、n满足的关系,分析求解即可;(3)根据条件a n+b≤p求出n满足的条件,再根据满足a n+b≤p的最大项始终为3P﹣2,转化为不等式的恒成立问题,分析求解即可.【解答】解:(1)由已知,得a1=S1==0,∴S n=,则有S n+1=,∴2(S n+1﹣S n)=(n+1)a n+1﹣na n,即(n﹣1)a n+1=na n n∈N*,∴na n+2=(n+1)a n+1,两式相加得,2a n+1=a n+2+a n n∈N*,即a n+2﹣a n+1=a n+1﹣a n n∈N*,故数列{a n}是等差数列.又a1=0,a2=a,∴a n=(n﹣1)a.(2)若a=2,则a n=2(n﹣1),∴S n=n(n﹣1).由,得n2﹣n+11=(m﹣1)2,即4(m﹣1)2﹣(2n﹣1)2=43,∴(2m+2n﹣3)(2m﹣2n﹣1)=43.∵43是质数,2m+2n﹣3>2m﹣2n﹣1,2m+2n﹣3>0,∴,解得m=12,n=11.(3)由a n+b≤p,得a(n﹣1)+b≤p.若a<0,则n≥+1,不合题意,舍去;若a>0,则n≤+1.∵不等式a n+b≤p成立的最大正整数解为3p﹣2,∴3p﹣2≤+1<3p﹣1,即2a﹣b<(3a﹣1)p≤3a﹣b,对任意正整数p都成立.∴3a﹣1=0,解得a=,此时,﹣b<0≤1﹣b,解得<b≤1.故存在实数a、b满足条件,a与b的取值范围是a=,<b≤1.【点评】本题考查了等差数列的通项公式,数列的项与前n项和之间的关系及数列的综合问题.。

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