试卷类型:A2013年广州市普通高中毕业班综合测试(一)数学(理科)2013.3本试卷共4页,21小题, 满分150分。
考试用时120分钟。
注意事项:1.答卷前,考生务必用黑色字迹钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号、试室号、座位号填写在答题卡上。
用2B 铅笔将试卷类型(A )填涂在答题卡相应位置上。
2.选择题每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。
不按以上要求作答的答案无效。
4.作答选做题时,请先用2B 铅笔填涂选做题的题号对应的信息点,再作答.漏涂、错涂、多涂的,答案无效。
5.考生必须保持答题卡的整洁。
考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
参考公式:如果事件A B ,相互独立,那么()()()P A B P A P B ⋅=⋅. 线性回归方程 y bx a =+ 中系数计算公式121ni i i ni i x x y y b a y b x x x ()(),()==--∑==--∑,其中y x ,表示样本均值.一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,满分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.设全集{}123456U ,,,,,=,集合{}135A ,,=,{}24B ,=,则A .U AB = B .U =()U A ðBC .U A = ()U B ðD .U =()U A ð()U B ð2. 已知11a bi i=+-,其中a b ,是实数,i 是虚数单位,则a b +i =A .12+iB .2+iC .2-iD .12-i图1俯视图正视图3.已知变量x y ,满足约束条件21110x y x y y ,,.⎧+≥⎪-≤⎨⎪-≤⎩则2z x y =-的最大值为A .3-B .0C .1D .3 4. 直线0x -=截圆()2224x y-+=所得劣弧所对的圆心角是A .6πB .3πC .2πD .23π5. 某空间几何体的三视图及尺寸如图1,则该几何体的体积是A .2B .1C .23D .136. 函数()()y x x x x sin cos sin cos =+-是 A .奇函数且在02,π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增 B .奇函数且在2,ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增 C .偶函数且在02,π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增 D .偶函数且在2,ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增 7.已知e 是自然对数的底数,函数()f x =e 2x x +-的零点为a ,函数()ln 2g x x x =+- 的零点为b ,则下列不等式中成立的是A .()()()1f a f f b << B. ()()()1f a f b f << C. ()()()1f f a f b << D. ()()()1f b f f a << 8.如图2,一条河的两岸平行,河的宽度600d =m 一艘客船从码头A 出发匀速驶往河对岸的码头B . 已知AB =1km ,水流速度为2km/h, 若客船行 驶完航程所用最短时间为6分钟,则客船在静水中 的速度大小为A .8 km/hB .km/hC .D .10km/h二、填空题:本大题共7小题,考生作答6小题,每小题5分,满分30分. (一)必做题(9~13题)图3C9. 不等式1x x -≤的解集是 . 10.10x cos ⎰d x = .11.某工厂的某种型号的机器的使用年限x 和所支出的维修费用y (万元)有下表的统计资料:根据上表可得回归方程ˆˆ1.23y x a =+,据此模型估计,该型号机器使用年限为10年时维修费用约 万元(结果保留两位小数). 12.已知01a a ,>≠,函数()()()11x a x fx x a x ,,⎧≤⎪=⎨-+>⎪⎩若函数()f x 在02,⎡⎤⎣⎦上的最大值比最小值大52,则a 的值为 .13. 已知经过同一点的n n (∈N 3n *,)≥个平面,任意三个平面不经过同一条直线.若这n个平面将空间分成()fn 个部分,则()3f = ,()fn = .(二)选做题(14~15题,考生只能从中选做一题) 14.(坐标系与参数方程选做题)在极坐标系中,定点32,2A π⎛⎫⎪⎝⎭,点B 在直线cos sin 0ρθθ+=上运动,当线段AB 最短时,点B 的极坐标为 . 15.(几何证明选讲选做题)如图3,AB 是O 的直径,B C 是O 的切线,A C 与O 交于点D 若3B C =,165A D =,则AB 的长为 .三、解答题:本大题共6小题,满分80分.解答须写出文字说明、证明过程和演算步骤. 16.(本小题满分12分) 已知函数()sin()4f x A x πω=+(其中x ∈R ,0A >,0ω>)的最大值为2,最小正周 期为8.图4ABC A 1C 1B 1DE (1)求函数()f x 的解析式;(2)若函数()f x 图象上的两点,P Q 的横坐标依次为2,4,O 为坐标原点,求△POQ 的面积.17.(本小题满分12分)甲,乙,丙三位学生独立地解同一道题,甲做对的概率为12,乙,丙做对的概率分别为m ,n (m >n ),且三位学生是否做对相互独立.记ξ为这三位学生中做对该题的人数,其分布列为:(1) 求至少有一位学生做对该题的概率; (2) 求m ,n 的值; (3) 求ξ的数学期望.18.(本小题满分14分)如图4,在三棱柱111ABC A B C -中,△ABC 是边长为2的等边三角形, 1AA ⊥平面ABC ,D ,E 分别是1C C ,A B 的中点.(1)求证:C E ∥平面1A B D ;(2)若H 为1A B 上的动点,当C H 与平面1A AB 2时,求平面1A B D 与平面ABC 所成二面角(锐角)的余弦值.19.(本小题满分14分)已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且 12323(1)2(n n a a a na n S nn +++⋅⋅⋅+=-+∈N *).(1) 求数列{}n a 的通项公式;(2)若p q r ,,是三个互不相等的正整数,且p q r ,,成等差数列,试判断111p q r a a a ,,---是否成等比数列?并说明理由.20.(本小题满分14分)已知椭圆1C 的中心在坐标原点,两个焦点分别为1(2,0)F -,2F ()20,,点(2,3)A 在椭圆1C 上,过点A 的直线L 与抛物线22:4C x y =交于B C ,两点,抛物线2C 在点B C ,处的切线分别为12l l ,,且1l 与2l 交于点P . (1) 求椭圆1C 的方程;(2) 是否存在满足1212PF PF AF AF +=+的点P ? 若存在,指出这样的点P 有几个(不必求出点P 的坐标); 若不存在,说明理由.21.(本小题满分14分) 已知二次函数()21fx x a x m =+++,关于x 的不等式()()2211fx m x m<-+- 的解集为()1m m ,+,其中m 为非零常数.设()()1fx g x x =-.(1)求a 的值;(2)k k (∈R )如何取值时,函数()x ϕ()g x =-()1k x ln -存在极值点,并求出极值点;(3)若1m =,且x 0>,求证:()()1122nnng x gxn (⎡⎤+-+≥-∈⎣⎦N *).2013年广州市普通高中毕业班综合测试(一)数学(理科)试题参考答案及评分标准说明:1.参考答案与评分标准指出了每道题要考查的主要知识和能力,并给出了一种或几种解法供参考,如果考生的解法与参考答案不同,可根据试题主要考查的知识点和能力对照评分标准给以相应的分数.2.对解答题中的计算题,当考生的解答在某一步出现错误时,如果后继部分的解答未改变该题的内容和难度,可视影响的程度决定后继部分的得分,但所给分数不得超过该部分正确解答应得分数的一半;如果后继部分的解答有较严重的错误,就不再给分.3.解答右端所注分数,表示考生正确做到这一步应得的累加分数.4.只给整数分数,选择题和填空题不给中间分.一、选择题:本大题考查基本知识和基本运算.共8小题,每小题5分,满分40分.二、填空题:本大题考查基本知识和基本运算,体现选择性.共7小题,每小题5分,满分30分.其中14~15题是选做题,考生只能选做一题.9.1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭10.1sin 11.12.38 12.12或72 13.8,22n n -+ 14.1116,π⎛⎫⎪⎝⎭15.4 说明:① 第13题第一个空填对给2分,第二个空填对给3分. ② 第14题的正确答案可以是:11126k k ,(ππ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭Z ).三、解答题:本大题共6小题,满分80分.解答须写出文字说明、证明过程和演算步骤. 16.(本小题满分12分) (本小题主要考查三角函数的图象与性质、诱导公式、余弦定理、正弦定理、两点间距离公式等知识,考查化归与转化的数学思想方法,以及运算求解能力)(1)解:∵()f x 的最大值为2,且0A >, ∴2A =. ………1分∵()f x 的最小正周期为8, ∴28T πω==,得4πω=. ………2分∴()2sin()44f x x ππ=+. ………3分(2)解法1:∵(2)2sin 2cos 244f πππ⎛⎫=+==⎪⎝⎭ ………4分(4)2sin 2sin 44f π=+=-= ⎪⎝⎭ ………5分∴(4,P Q .∴OP PQ OQ ===………8分∴((222222cos 23O PO QPQPO Q O P O Q+-+-∠===. …10分∴POQ sin ∠==3………11分∴△POQ 的面积为11223S O P O Q PO Q sin =∠=⨯⨯⨯=.………12分解法2:∵(2)2sin 2cos 244f πππ⎛⎫=+==⎪⎝⎭ ……4分(4)2sin 2sin 44f πππ⎛⎫=+=-= ⎪⎝⎭ ……5分∴(4,P Q . (苏元高考吧: )∴(2,(4,O P O Q ==. ……8分∴cos cos ,3O P O QPO Q O P O Q O P O Q⋅∠=<>===……10分∴POQ sin ∠==3. ………11分∴△POQ 的面积为11223S O P O Q PO Q sin =∠=⨯⨯⨯=.……12分解法3:∵(2)2sin 2cos 244f πππ⎛⎫=+==⎪⎝⎭ ……4分(4)2sin 2sin 44f π=+=-= ⎪⎝⎭ ……5分∴(4,P Q .∴直线O P 的方程为2y x =,即0x -=. ……7分∴点Q 到直线O P 的距离为d ==. ……9分∵OP = ……11分∴△POQ 的面积为1122S OP d =⋅=⨯⨯=. ……12分17.(本小题满分12分)(本小题主要考查相互独立事件的概率、离散型随机变量的均值等基础知识,考查数据处理、推理论证、运算求解能力和应用意识,以及或然与必然的数学思想)解:设“甲做对”为事件A ,“乙做对”为事件B ,“丙做对”为事件C ,由题意知, ()()()12P A P B m P C n ,,===. ……1分(1)由于事件“至少有一位学生做对该题”与事件“0ξ=”是对立的,所以至少有一位学生做对该题的概率是()1310144P ξ-==-=. ……3分(2)由题意知()()()()1101124P P A BCm n ξ===--=, ……4分()()113224P P ABC mn ξ====, ……5分整理得 112m n =,712m n +=.由m n >,解得13m =,14n =. ……7分(3)由题意知()()()()1a P P A BCP ABC P A BC ξ===++()()()()11111111122224m n m n m n=--+-+-=, …9分H FABC A 1C 1B 1DE(2)1(0)(1)(3)b P P P P ξξξξ===-=-=-==14, ……10分∴ξ的数学期望为0(0)1(1)2(2)3(3)E P P P P ξξξξξ=⨯=+⨯=+=+==1312.……12分18.(本小题满分14分)(本小题主要考查空间线面位置关系、直线与平面所成的角、二面角等基础知识,考查空间想象、推理论证、抽象概括和运算求解能力,以及化归与转化的数学思想方法) 解法一:(1)证明:延长1A D 交A C 的延长线于点F ,连接B F . ∵C D ∥1A A ,且C D 12=1A A ,∴C 为A F 的中点. ……2分 ∵E 为A B 的中点,∴C E ∥B F . ……3分∵B F ⊂平面1A B D ,C E ⊄平面1A B D ,∴C E ∥平面1A B D . ……4分(2)解:∵1AA ⊥平面ABC ,C E ⊂平面ABC ,∴1AA ⊥C E . ……5分 ∵△ABC 是边长为2的等边三角形,E 是A B 的中点, ∴C E AB ⊥,2C E AB ==∵AB ⊂平面1A AB ,1AA ⊂平面1A AB ,1AB AA A = ,∴C E ⊥平面1A AB . ……6分 ∴E H C ∠为C H 与平面1A AB 所成的角. ……7分∵C E =在R t △C E H 中,tan C E EH C EHEH∠==,∴当E H 最短时,tan E H C ∠的值最大,则E H C ∠最大. ……8分A ∴当1EH AB ⊥时,E HC ∠最大. 此时,tan C E EH C EHEH∠===2.∴5E H =. ……9分∵C E ∥B F ,C E ⊥平面1A AB ,∴BF ⊥平面1A AB . ……10分 ∵AB ⊂平面1A AB ,1A B ⊂平面1A AB ,∴BF ⊥A B ,BF ⊥1A B . ……11分 ∴1A B A ∠为平面1A B D 与平面ABC 所成二面角(锐角). ……12分在R t △EH B中,BH ==5,cos 1A B A∠5BH EB== (13)分∴平面1A B D 与平面ABC所成二面角(锐角)的余弦值为5. ……14分解法二:(1)证明:取1A B 的中点F ,连接D F 、E F .∵E 为A B 的中点, ∴E F ∥1A A ,且112EF AA =. ……1分∵C D ∥1A A ,且C D 12=1A A ,∴E F ∥C D ,E F =C D . ……2分 ∴四边形E F D C 是平行四边形.∴C E ∥D F . ……3分 ∵D F ⊂平面1A B D ,C E ⊄平面1A B D ,∴C E ∥平面1A B D . (苏元高考吧: ) ……4分(2)解:∵1AA ⊥平面ABC ,C E ⊂平面ABC ,∴1AA ⊥C E . ……5分∵△ABC 是边长为2的等边三角形,E 是A B 的中点, ∴C E AB ⊥,2C E AB ==∵AB ⊂平面1A AB ,1AA ⊂平面1A AB ,1AB AA A = ,∴C E ⊥平面1A AB . ……6分∴E H C ∠为C H 与平面1A AB 所成的角. ……7分∵C E =在R t △C E H 中,tan C E EH C EHEH∠==,∴当E H 最短时,tan E H C ∠的值最大,则E H C ∠最大. ……8分 ∴当1EH A B ⊥时,E H C ∠最大. 此时,tan C E EH C EHEH∠===2.∴5E H =. ……9分在R t △EH B中,5BH ==∵R t △EH B ~R t △1A AB ,∴1EH BH AA AB=,即1552A A =. ∴14AA =. ……10分 以A 为原点,与A C 垂直的直线为x 轴,A C 所在的直线为y 轴,1A A 所在的直线为z 轴,建立空间直角坐标系A xyz -. 则()000A ,,,1A ()004,,,B )10,,D ()02,,2.∴1AA = ()004,,,1A B =)14,-,1A D =()02,,-2.设平面A B D 1的法向量为n =()x y z ,,,由n 10A B ?,n 10A D?,得40220y z y z .ìï+-=ïíï-=ïî(苏元高考吧: )令1y =,则1z x ==,∴平面A B D 1的一个法向量为n=)11,. ……12分∵1AA ⊥平面ABC , ∴1AA=()004,,是平面ABC 的一个法向量.∴cos 111,⋅==n A A n A A n AA 5. ……13分 ∴平面1AB D 与平面ABC所成二面角(锐角)的余弦值为5. ……14分19.(本小题满分14分)(本小题主要考查等比数列的通项公式、数列的前n 项和等基础知识,考查合情推理、化归与转化、特殊与一般的数学思想方法,以及抽象概括能力、推理论证能力、运算求解能力) (1) 解:12323(1)2n n a a a na n S n ++++=-+ ,∴ 当1n =时,有 11(11)2,a S =-+ 解得 12a =. ……1分 由12323(1)2n n a a a na n S n ++++=-+ , ①得1231123(1)2(1)n n n a a a na n a nS n ++++++++=++ , ② ……2分 ②-①得:11(1)(1)2n n n n a nS n S +++=--+.③ ……………3分 以下提供两种方法:法1:由③式得:11(1)()(1)2n n n n n S S nS n S +++-=--+,即122n n S S +=+; ……4分∴122(2)n n S S ++=+, ……5分∵112240S a +=+=≠,∴数列{2}n S +是以4为首项,2为公比的等比数列.∴1242n n S -+=⨯,即1142222n n n S -+=⨯-=-. ……6分当2n ≥时, 11(22)(22)2n n n n n n a S S +-=-=---=, ……7分 又12a =也满足上式,∴2n n a =. ……8分 法2:由③式得:()111(1)(1)22n n n n n n n a nS n S n S S S ++++=--+=-++, 得12n n a S +=+. ④ ……4分当2n ≥时,12n n a S -=+, ⑤ ……5分 ⑤-④得:12n n a a +=. ……6分 由12224a a S +=+,得24a =,∴212a a =. ……7分∴数列{}n a 是以12a =为首项,2为公比的等比数列. ∴2nn a =. ……8分(2)解:∵p q r ,,成等差数列,∴2p r q +=. ……9分假设111p q r a a a ,,---成等比数列, 则()()()2111p rqa aa--=-, ……10分 即()()()2212121prq--=-,化简得:2222p r q +=⨯. (*) ……11分 ∵p r ≠,∴2222prq+>=⨯,这与(*)式矛盾,故假设不成立.……13分∴111p q r a a a ,,---不是等比数列. ……14分20.(本小题满分14分)(本小题主要考查椭圆、抛物线、曲线的切线等基础知识,考查数形结合、函数与方程、化归与转化的数学思想方法,以及推理论证能力、运算求解能力、创新意识) (1) 解法1:设椭圆1C 的方程为22221x y ab+=()0a b >>,依题意: 222222231,4.a b a b ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩解得:2216,12.a b ⎧=⎪⎨=⎪⎩ ……2分 ∴ 椭圆1C 的方程为2211612xy+=. ……3分解法2:设椭圆1C 的方程为22221x y ab+=()0a b >>,根据椭圆的定义得1228a AF AF =+=,即4a =, ……1分 ∵2c =, ∴22212b a c =-=. ……2分∴ 椭圆1C 的方程为2211612xy+=. ……3分(2)解法1:设点)41,(211x x B ,)41,(222x x C ,则))(41,(212212x x x x BC --=,)413,2(211x x BA --=,∵C B A ,,三点共线, (苏元高考吧: )∴BC BA //. ……4分∴()()()222211211113244x x x xx x ⎛⎫--=-- ⎪⎝⎭,化简得:1212212x x x x ()+-=. ① ……5分由24x y =,即214y x ,=得y '=12x . ……6分∴抛物线2C 在点B 处的切线1l 的方程为)(2411121x x x x y -=-,即211412x x x y -=. ②同理,抛物线2C 在点C 处的切线2l 的方程为 222412x x x y -=. ③ ……8分设点),(y x P ,由②③得:=-211412x x x 222412x x x -,而21x x ≠,则 )(2121x x x +=. ……9分代入②得 2141x x y =, ……10分则212x x x +=,214x x y =代入 ① 得 1244=-y x ,即点P 的轨迹方程为3-=x y .……11分若1212PF PF AF AF +=+ ,则点P 在椭圆1C 上,而点P 又在直线3-=x y 上,……12分∵直线3-=x y 经过椭圆1C 内一点(3,0),∴直线3-=x y 与椭圆1C 交于两点. ……13分 ∴满足条件1212PF PF AF AF +=+ 的点P 有两个. ……14分 解法2:设点),(11y x B ,),(22y x C ,),(00y x P , 由24x y =,即214y x ,=得y '=12x . ……4分∴抛物线2C 在点B 处的切线1l 的方程为)(2111x x x y y -=-,即2111212x y x x y -+=. ……5分∵21141x y =, ∴112y x x y -=.∵点),(00y x P 在切线1l 上, ∴10102y x x y -=. ① ……6分同理, 20202y x x y -=. ② ……7分综合①、②得,点),(),,(2211y x C y x B 的坐标都满足方程y x x y -=002. ……8分∵经过),(),,(2211y x C y x B 的直线是唯一的, ∴直线L 的方程为y x x y -=002, ……9分∵点)3,2(A 在直线L 上, ∴300-=x y . ……10分∴点P 的轨迹方程为3-=x y . ……11分 若1212PF PF AF AF +=+ ,则点P 在椭圆1C 上,又在直线3-=x y 上,……12分∵直线3-=x y 经过椭圆1C 内一点(3,0),∴直线3-=x y 与椭圆1C 交于两点. ……13分 ∴满足条件1212PF PF AF AF +=+ 的点P 有两个. ……14分 解法3:显然直线L 的斜率存在,设直线L 的方程为()23y k x =-+,由()2234y k x x y ,,⎧=-+⎪⎨=⎪⎩消去y ,得248120x kx k -+-=. ……4分设()()1122B x y C x y ,,,,则12124812x x k x x k ,+==-. ……5分 由24x y =,即214y x ,=得y '=12x . ……6分∴抛物线2C 在点B 处的切线1l 的方程为)(2111x x x y y -=-,即2111212x y x x y -+= (7)分 ∵21141x y =, ∴211124x y x x =-.同理,得抛物线2C 在点C 处的切线2l 的方程为222124x y x x =-. ……8分由211222124124x y x x x y x x ,,⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩解得121222234x x x k x x y k ,.⎧+==⎪⎪⎨⎪==-⎪⎩∴()223P k k ,-. ……10分 ∵1212PF PF AF AF +=+,∴点P 在椭圆22111612xyC :+=上. ……11分∴()()2222311612k k -+=.化简得271230k k --=.(*) ……12分 由()2124732280Δ=-⨯⨯-=>, ……13分 可得方程(*)有两个不等的实数根. ∴满足条件的点P 有两个. ……14分 21.(本小题满分14分) (本小题主要考查二次函数、一元二次不等式、一元二次方程、函数应用、均值不等式等基础知识,考查数形结合、函数与方程、分类与整合、化归与转化的数学思想方法,以及抽象概括能力、推理论证能力、运算求解能力、创新意识) (1)解:∵关于x 的不等式()()2211fx m x m <-+-的解集为()1m m ,+,即不等式()22120x a m x m m ++-++<的解集为()1m m ,+, ∴()2212x a m x m m ++-++=()()1x m x m ---.∴()2212x a m x m m ++-++=()()2211x m x m m -+++. ∴()1221a m m +-=-+.∴2a =-. ……2分 (2)解法1:由(1)得()()1fx g x x =-()221111xx m m x x x -++==-+--.∴()()x g x ϕ=-()1k x ln -()11m x x =-+-()1k x ln --的定义域为()1,+∞.∴()1x ϕ'=-()211mk x x ---()()22211xk x k m x -++-+=-. ……3分方程()2210x k x k m -++-+=(*)的判别式()()222414Δk k m km =+--+=+. ……4分①当0m >时,0Δ>,方程(*)的两个实根为1212k x ,+-=<2212k x ,++=> ……5分则()21x x ,∈时,()0x ϕ'<;()2x x,∈+∞时,()0x ϕ'>.∴函数()x ϕ在()21x ,上单调递减,在()2x ,+∞上单调递增.∴函数()x ϕ有极小值点2x . ………6分②当0m <时,由0Δ>,得k <-k >若k <-112x ,=<212x ,=<故x ∈()1,+∞时,()0x ϕ'>,(苏元高考吧: ) ∴函数()x ϕ在()1,+∞上单调递增.∴函数()x ϕ没有极值点. ………7分若k >时,1212k x ,+-=>2212k x ,++=>则()11x x ,∈时,()0x ϕ'>;()12x x x ,∈时,()0x ϕ'<;()2x x,∈+∞时,()0x ϕ'>.∴函数()x ϕ在()11x ,上单调递增,在()12x x ,上单调递减,在()2x ,+∞上单调递增. ∴函数()x ϕ有极小值点2x ,有极大值点1x . ……8分 综上所述, 当0m >时,k 取任意实数, 函数()x ϕ有极小值点2x ;当0m <时,k >()x ϕ有极小值点2x ,有极大值点1x .…9分(其中122k x +-=, 222k x ++=)解法2:由(1)得()()1fx g x x =-()221111xx m m x x x -++==-+--.∴()()x g x ϕ=-()1k x ln -()11m x x =-+-()1k x ln --的定义域为()1,+∞.∴()1x ϕ'=-()211mk x x ---()()22211xk x k m x -++-+=-. ………3分若函数()()x g x ϕ=-()1k x ln -存在极值点等价于函数()x ϕ'有两个不等的零点,且至少有一个零点在()1,+∞上. ………4分 令()x ϕ'()()22211xk x k m x -++-+=-0=,得()221x k x k m -++-+0=, (*) 则()()2224140Δk k m km =+--+=+>,(**) ………5分方程(*)的两个实根为12x =, 22x =.设()h x =()221x k x k m -++-+,①若1211x x ,<>,则()10h m =-<,得0m >,此时,k 取任意实数, (**)成立. 则()21x x ,∈时,()0x ϕ'<;()2x x,∈+∞时,()0x ϕ'>.∴函数()x ϕ在()21x ,上单调递减,在()2x ,+∞上单调递增.∴函数()x ϕ有极小值点2x . ……6分②若1211x x ,>>,则()10212h m k ,.⎧=->⎪⎨+>⎪⎩得00m k ,.⎧<⎨>⎩又由(**)解得k >k <-故k > ……7分 则()11x x ,∈时,()0x ϕ'>;()12x x x ,∈时,()0x ϕ'<;()2x x,∈+∞时,()0x ϕ'>.∴函数()x ϕ在()11x ,上单调递增,在()12x x ,上单调递减,在()2x ,+∞上单调递增.∴函数()x ϕ有极小值点2x ,有极大值点1x . ………8分 综上所述, 当0m >时,k 取任何实数, 函数()x ϕ有极小值点2x ;当0m <时,k >()x ϕ有极小值点2x ,有极大值点1x .…9分(其中122k x +-=, 222k x ++=)(2)证法1:∵1m =, ∴()g x =()111x x -+-.∴()()1111nnnn n g x gxx x x x ⎛⎫⎛⎫⎡⎤+-+=+-+ ⎪⎪⎣⎦⎝⎭⎝⎭112212111111nn n n nn n n nnn nn xC xC xC x C x xxxxx ----⎛⎫=+⋅+⋅++⋅+-+ ⎪⎝⎭122412n n n nn n n C xC x C x----=+++ . ……10分令T 122412n n n nn n nC x C xC x----=+++ , 则T 122412n nn nn nnn C xC xC x-----=+++122412nnn n n n nC xC xC x----=+++ .∵x 0>, ∴2T ()()()122244122n nn nn nn n nnC xxC xxC xx-------=++++++ 11分≥121n n n n C C C -⋅+⋅++⋅ 12分()1212n n n nC C C -=+++()012102n n nn n n n n n nC C C C C C C -=+++++--()222n=-. ………13分∴22n T ≥-,即()()1122nnng x gx⎡⎤+-+≥-⎣⎦. ………14分证法2:下面用数学归纳法证明不等式11n n n x x x x ⎛⎫⎛⎫+-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭22n ≥-. ① 当1n =时,左边110x x x x ⎛⎫⎛⎫=+-+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,右边1220=-=,不等式成立;………10分② 假设当n k =k (∈N *)时,不等式成立,即11k k k x x x x ⎛⎫⎛⎫+-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭22k ≥-, 则 11111k k k x x x x +++⎛⎫⎛⎫+-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭11111111k k k k k k k x x x x x x x x x x x x ++⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎢⎥=++-++++-+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦ 111k k k x x x x x x ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎢⎥=++-++ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦111k k x x --⎛⎫+ ⎪⎝⎭ ………11分()22k ≥⋅-+………12分122k +=-. ………13分 也就是说,当1n k =+时,不等式也成立.由①②可得,对∀n ∈N *,()()1122n n n g x g x ⎡⎤+-+≥-⎣⎦都成立. …14分。