资源描述
2016-2017学年江苏省苏州市高三(上)期末数学试卷
一、填空题(共14小题,每小题5分,满分70分)
1.若集合A={x|x>1},B={x|x<3},则A∩B= .
2.复数z=,其中i是虚数单位,则复数z的虚部是 .
3.在平面直角坐标系xOy中,双曲线﹣=1的离心率为 .
4.用分层抽样的方法从某校学生中抽取一个容量为45的样本,其中高一年级抽20人,高三年级抽10人,已知该校高二年级共有学生300人,则该校学生总数是 人.
5.一架飞机向目标投弹,击毁目标的概率为0.2,目标未受损的概率为0.4,则目标受损但未完全击毁的概率为 .
6.阅读程序框图,如果输出的函数值在区间内,则输入的实数x的取值范围是 .
7.已知实数x,y满足,则z=2x﹣y的最大值是 .
8.设Sn是等差数列{an}的前n项和,若a2=7,S7=﹣7,则a7的值为 .
9.在平面直角坐标系xOy中,已知过点M(1,1)的直线l与圆(x+1)2+(y﹣2)2=5相切,且与直线ax+y﹣1=0垂直,则实数a= .
10.在一个长方体的三条棱长分别为3、8、9,若在该长方体上面钻一个圆柱形的孔后其表面积没有变化,则圆孔的半径为 .
11.已知正数x,y满足x+y=1,则的最小值为 .
12.若2tanα=3tan,则tan(α﹣)= .
13.已知函数f(x)=若关于x的方程|f(x)|﹣ax﹣5=0恰有三个不同的实数解,则满足条件的所有实数a的取值集合为 .
14.已知A,B,C是半径为l的圆O上的三点,AB为圆O的直径,P为圆O内一点(含圆周),则的取值范围为 .
二、解答题(共6小题,满分90分,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15.已知函数f(x)=sin2x﹣cos2x.
(1)求f(x)的最小值,并写出取得最小值时的自变量x的集合.
(2)设△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且c=,f(C)=0,若sinB=2sinA,求a,b的值.
16.已知直四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1的底面是菱形,F为棱BB1的中点,M为线段AC1的中点.
求证:
(Ⅰ)直线MF∥平面ABCD;
(Ⅱ)平面AFC1⊥平面ACC1A1.
17.已知椭圆C: =1(a>b>0)的离心率为,并且过点P(2,﹣1)
(1)求椭圆C的方程;
(2)设点Q在椭圆C上,且PQ与x轴平行,过p点作两条直线分别交椭圆C于两点A(x1,y1),B(x2,y2),若直线PQ平分∠APB,求证:直线AB的斜率是定值,并求出这个定值.
18.某湿地公园内有一条河,现打算建一座桥(如图1)将河两岸的路连接起来,剖面设计图纸(图2)如下,
其中,点A,E为x轴上关于原点对称的两点,曲线段BCD是桥的主体,C为桥顶,并且曲线段BCD在图纸上的图形对应函数的解析式为y=(x∈[﹣2,2]),曲线段AB,DE均为开口向上的抛物线段,且A,E分别为两抛物线的顶点.设计时要求:保持两曲线在各衔接处(B,D)的切线的斜率相等.
(1)曲线段AB在图纸上对应函数的解析式,并写出定义域;
(2)车辆从A经B到C爬坡,定义车辆上桥过程中某点P所需要的爬坡能力为:M=(该点P与桥顶间的水平距离)×(设计图纸上该点P处的切线的斜率)其中MP的单位:米.若该景区可提供三种类型的观光车:①游客踏乘;②蓄电池动力;③内燃机动力,它们的爬坡能力分别为0.8米,1.5米,2.0米,用已知图纸上一个单位长度表示实际长度1米,试问三种类型的观光车是否都可以顺利过桥?
19.已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=2an﹣2(n∈N*).
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若数列{bn}满足=﹣﹣…+(﹣1)n+1,求数列{bn}的通项公式;
(3)在(2)的条件下,设cn=2n+λbn,问是否存在实数λ使得数列{cn}(n∈N*)是单调递增数列?若存在,求出λ的取值范围;若不存在,请说明你的理由.
20.已知函数f(x)=(lnx﹣k﹣1)x(k∈R)
(1)当x>1时,求f(x)的单调区间和极值.
(2)若对于任意x∈[e,e2],都有f(x)<4lnx成立,求k的取值范围.
(3)若x1≠x2,且f(x1)=f(x2),证明:x1x2<e2k.
2016-2017学年江苏省苏州市高三(上)期末数学试卷
参考答案与试题解析
一、填空题(共14小题,每小题5分,满分70分)
1.若集合A={x|x>1},B={x|x<3},则A∩B= {x|1<x<3} .
【考点】交集及其运算.
【分析】由集合A={x|x>1},B={x|x<3},结合集合交集的定义,可得答案.
【解答】解:∵集合A={x|x>1},B={x|x<3},
∴A∩B={x|1<x<3},
故答案为:{x|1<x<3}
2.复数z=,其中i是虚数单位,则复数z的虚部是 .
【考点】复数代数形式的乘除运算.
【分析】直接利用复数代数形式的乘除运算化简得答案.
【解答】解:∵z==,
∴复数z的虚部是﹣.
故答案为:.
3.在平面直角坐标系xOy中,双曲线﹣=1的离心率为 .
【考点】双曲线的简单性质.
【分析】直接利用双曲线方程求解双曲线的离心率即可.
【解答】解:双曲线﹣=1,可知a=,c=3,则双曲线的离心率为: =.
故答案为:.
4.用分层抽样的方法从某校学生中抽取一个容量为45的样本,其中高一年级抽20人,高三年级抽10人,已知该校高二年级共有学生300人,则该校学生总数是 900 人.
【考点】分层抽样方法.
【分析】用分层抽样的方法抽取一个容量为45的样本,根据其中高一年级抽20人,高三年级抽10人,得到高二年级要抽取的人数,根据该校高二年级共有学生300人,算出全校共有的人数.
【解答】解:∵用分层抽样的方法从某校学生中抽取一个容量为45的样本,
其中高一年级抽20人,高三年级抽10人,
∴高二年级要抽取45﹣20﹣10=15
∵该校高二年级共有学生300人,
∴每个个体被抽到的概率是=
∴该校学生总数是=900,
故答案为:900.
5.一架飞机向目标投弹,击毁目标的概率为0.2,目标未受损的概率为0.4,则目标受损但未完全击毁的概率为 0.4 .
【考点】互斥事件的概率加法公式;相互独立事件的概率乘法公式.
【分析】由已知条件利用对立事件概率计算公式直接求解.
【解答】解:∵一架飞机向目标投弹,击毁目标的概率为0.2,目标未受损的概率为0.4,
∴P(目标未受损)=0.4,∴P(目标受损)=1﹣0.4=0.6,
目标受损分为完全击毁和未完全击毁两种情形,它们是对立事件,
P(目标受损)=P(目标受损但未完全击毁)+P(目标受损但击毁),
即0.6=P(目标受损但未完全击毁)+0.2,
∴P(目标受损但未完全击毁)=0.6﹣0.2=0.4.
故答案为:0.4.
6.阅读程序框图,如果输出的函数值在区间内,则输入的实数x的取值范围是 [﹣2,﹣1] .
【考点】选择结构.
【分析】由程序框图可得分段函数,根据函数的值域,即可确定实数x的取值范围.
【解答】解:由程序框图可得分段函数:
∴令,则x∈[﹣2,﹣1],满足题意;
故答案为:[﹣2,﹣1]
7.已知实数x,y满足,则z=2x﹣y的最大值是 5 .
【考点】简单线性规划.
【分析】由约束条件作出可行域,化目标函数为直线方程的斜截式,数形结合得到最优解,联立方程组求得最优解的坐标,代入目标函数得答案.
【解答】解:由约束条件作出可行域如图,
联立,解得:A(3,1),
化目标函数z=2x﹣y为y=2x﹣z,
由图可知,当直线y=2x﹣z过A时,直线在y轴上的截距最小,z有最大值为5.
故答案为:5.
8.设Sn是等差数列{an}的前n项和,若a2=7,S7=﹣7,则a7的值为 ﹣13 .
【考点】等差数列的通项公式;等差数列的性质.
【分析】由等差数列的通项公式和求和公式可得a1和d的方程组,解方程组由通项公式可得.
【解答】解:设等差数列{an}的公差为d,
∵a2=7,S7=﹣7,∴,
解方程组可得,
∴a7=a1+6d=11﹣6×4=﹣13
故答案为:﹣13.
9.在平面直角坐标系xOy中,已知过点M(1,1)的直线l与圆(x+1)2+(y﹣2)2=5相切,且与直线ax+y﹣1=0垂直,则实数a= .
【考点】圆的切线方程.
【分析】由题意,直线ax+y﹣1=0的斜率﹣a==﹣,即可得出结论.
【解答】解:由题意,直线ax+y﹣1=0的斜率﹣a==﹣,
∴a=.
故答案为.
10.在一个长方体的三条棱长分别为3、8、9,若在该长方体上面钻一个圆柱形的孔后其表面积没有变化,则圆孔的半径为 3 .
【考点】棱柱的结构特征.
【分析】设半径为r,由题意得减少的2个圆的面积=圆柱的侧面积,由此列出方程能求出圆孔的半径.
【解答】解:设半径为r,
∵在一个长方体的三条棱长分别为3、8、9,在该长方体上面钻一个圆柱形的孔后其表面积没有变化,
∴减少的2个圆的面积=圆柱的侧面积,
∴2πr2=2πr×3,
解得r=3.
∴圆孔的半径为3.
故答案为:3.
11.已知正数x,y满足x+y=1,则的最小值为 .
【考点】基本不等式在最值问题中的应用.
【分析】由条件可得(x+2)+(y+1)=4,则= [(x+2)+(y+1)](),展开后,运用基本不等式即可得到所求最小值,注意等号成立的条件.
【解答】解:正数x,y满足x+y=1,
即有(x+2)+(y+1)=4,
则= [(x+2)+(y+1)]()
= [5++]
≥ [5+2]=×(5+4)=,
当且仅当x=2y=时,取得最小值.
故答案为:.
12.若2tanα=3tan,则tan(α﹣)= .
【考点】两角和与差的正切函数.
【分析】利用特殊角的三角函数值及二倍角的正切函数公式可求tan的值,利用已知及两角差的正切函数公式化简所求,即可计算得解.
【解答】解:∵tan=1=,整理可得:tan2+2tan﹣1=0,解得:tan=,或﹣1﹣,(舍去),
∵2tanα=3tan,可得:tanα=tan=(),
∴tan(α﹣)===.
故答案为:.
13.已知函数f(x)=若关于x的方程|f(x)|﹣ax﹣5=0恰有三个不同的实数解,则满足条件的所有实数a的取值集合为 {﹣e,﹣,2, } .
【考点】根的存在性及根的个数判断.
【分析】作出y=|f(x)|的函数图象,根据直线y=ax+5与y=|f(x)|有3个交点得出两函数图象的关系,从而得出a的值.
【解答】解:令f(x)=0得x=2或x=ln5,
∵f(x)在(﹣∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增,
∴|f(x)|=,
作出y=|f(x)|的函数图象如图所示:
∵关于x的方程|f(x)|﹣ax﹣5=0恰有三个不同的实数解,
∴直线y=ax+5与y=|f(x)|有3个交点,
∴y=ax+5过点(﹣2,0)或过点(ln5,0)或y=ax+5与y=|f(x)|的图象相切,
(1)若y=ax+5过点(﹣2,0),则a=,
(2)若y=ax+5过点(ln5,0),则a=﹣,
(3)若y=ax+5与y=|f(x)|在(﹣2,0)上的图象相切,设切点为(x0,y0),
则,解得a=2,
(4)若y=ax+5与y=|f(x)|在(0,ln5)上的图象相切,设切点为(x1,y1),
则,解得a=﹣e,
∴a的取值集合为{﹣e,﹣,2, }.
故答案为{﹣e,﹣,2, }.
14.已知A,B,C是半径为l的圆O上的三点,AB为圆O的直径,P为圆O内一点(含圆周),则的取值范围为 [﹣,4] .
【考点】平面向量数量积的运算.
【分析】根据题意,把化为3+2•﹣1,利用参数表示点C(cosα,sinα),P(rcosβ,rsinβ)且0≤r≤1;根据三角函数的有界性求出3+2•﹣1的最值即可.
【解答】解:根据题意, =﹣,且||=||=||=1,
∴=(+)•(+)
+(+)•(+)+(+)•(+)
=3+2•(++)+•+(+)•
=3+2•﹣1,
以点O为坐标原点,建立直角坐标系,
设点C(cosα,sinα),点P(rcosβ,rsinβ),且0≤r≤1;
则3+2•﹣1=3r2﹣2rcos(α﹣β)﹣1,
∴3+2•﹣1≤3r2+2r﹣1≤4,
且3+2•﹣1≥3r2﹣2r﹣1≥﹣;
∴的取值范围是[﹣,4].
故答案为:[﹣,4].
二、解答题(共6小题,满分90分,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15.已知函数f(x)=sin2x﹣cos2x.
(1)求f(x)的最小值,并写出取得最小值时的自变量x的集合.
(2)设△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且c=,f(C)=0,若sinB=2sinA,求a,b的值.
【考点】余弦定理;三角函数的化简求值.
【分析】(1)利用三角函数恒等变换的应用化简函数解析式可得f(x)=sin(2x﹣)﹣1,利用正弦函数的图象和性质即可求解.
(2)由已知可求sin(2C﹣)﹣1=0,结合范围0<C<π,可求C=,由已知及正弦定理可得b=2a,进而由余弦定理可得a2+b2﹣ab=3,联立即可解得a,b的值.
【解答】(本题满分为14分)
解:(1)∵f(x)=sin2x﹣cos2x=sin2x﹣=sin(2x﹣)﹣1,…4分
∴当2x﹣=2kπ﹣,即x=kπ﹣(k∈Z)时,f(x)的最小值为﹣2,…6分
此时自变量x的集合为:{x/x=kπ﹣,k∈Z}…7分
(2)∵f(C)=0,
∴sin(2C﹣)﹣1=0,
又∵0<C<π,
∴2C﹣=,可得:C=,…9分
∵sinB=2sinA,由正弦定理可得:b=2a①,又c=,
∴由余弦定理可得:()2=a2+b2﹣2abcos,可得:a2+b2﹣ab=3②,…13分
∴联立①②解得:a=1,b=2…14分
16.已知直四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1的底面是菱形,F为棱BB1的中点,M为线段AC1的中点.
求证:
(Ⅰ)直线MF∥平面ABCD;
(Ⅱ)平面AFC1⊥平面ACC1A1.
【考点】直线与平面平行的判定;平面与平面垂直的判定.
【分析】(1)延长C1F交CB的延长线于点N,由三角形的中位线的性质可得MF∥AN,从而证明MF∥平面ABCD.
(2)由A1A⊥BD,AC⊥BD,可得BD⊥平面ACC1A1,由DANB为平行四边形,故NA∥BD,故NA⊥平面ACC1A1,从而证得平面AFC1⊥ACC1A1.
【解答】(本小题满分12分)
证明:(Ⅰ)延长C1F交CB的延长线于点N,连接AN.因为F是BB1的中点,
所以,F为C1N的中点,B为CN的中点.又M是线段AC1的中点,
故MF∥AN.又MF不在平面ABCD内,AN⊂平面ABCD,∴MF∥平面ABCD.
(Ⅱ)连BD,由直四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1 ,
可知A1A⊥平面ABCD,又∵BD⊂平面ABCD,∴A1A⊥BD.
∵四边形ABCD为菱形,∴AC⊥BD.又∵AC∩A1A=A,
AC,A1A⊂平面ACC1A1,∴BD⊥平面ACC1A1.
在四边形DANB中,DA∥BN且DA=BN,所以四边形DANB为平行四边形,
故NA∥BD,∴NA⊥平面ACC1A1,又因为NA⊂平面AFC1,
∴平面AFC1⊥ACC1A1.
17.已知椭圆C: =1(a>b>0)的离心率为,并且过点P(2,﹣1)
(1)求椭圆C的方程;
(2)设点Q在椭圆C上,且PQ与x轴平行,过p点作两条直线分别交椭圆C于两点A(x1,y1),B(x2,y2),若直线PQ平分∠APB,求证:直线AB的斜率是定值,并求出这个定值.
【考点】直线与椭圆的位置关系;椭圆的标准方程.
【分析】(1)由题意的离心率可得a,b的关系,化椭圆方程为x2+4y2=4b2.结合C过点P(2,﹣1),可得b2的值,进一步求得a2的值,则椭圆方程可求;
(2)设直线PA的方程为y+1=k(x﹣2),联立直线方程和椭圆方程,求得A的横坐标,同理求得B的横坐标,进一步求得A、B的纵坐标的差,代入向量公式得答案.
【解答】(1)解:由,得,即a2=4b2,
∴椭圆C的方程可化为x2+4y2=4b2.
又椭圆C过点P(2,﹣1),
∴4+4=4b2,得b2=2,则a2=8.
∴椭圆C的方程为;
(2)证明:由题意,设直线PA的方程为y+1=k(x﹣2),
联立,得(1+4k2)x2﹣8(2k2+k)x+16k2+16k﹣4=0.
∴,即.
∵直线PQ平分∠APB,即直线PA与直线PB的斜率互为相反数,
设直线PB的方程为y=1=﹣k(x﹣2),同理求得.
又,∴y1﹣y2=k(x1+x2)﹣4k.
即=,.
∴直线AB的斜率为.
18.某湿地公园内有一条河,现打算建一座桥(如图1)将河两岸的路连接起来,剖面设计图纸(图2)如下,
其中,点A,E为x轴上关于原点对称的两点,曲线段BCD是桥的主体,C为桥顶,并且曲线段BCD在图纸上的图形对应函数的解析式为y=(x∈[﹣2,2]),曲线段AB,DE均为开口向上的抛物线段,且A,E分别为两抛物线的顶点.设计时要求:保持两曲线在各衔接处(B,D)的切线的斜率相等.
(1)曲线段AB在图纸上对应函数的解析式,并写出定义域;
(2)车辆从A经B到C爬坡,定义车辆上桥过程中某点P所需要的爬坡能力为:M=(该点P与桥顶间的水平距离)×(设计图纸上该点P处的切线的斜率)其中MP的单位:米.若该景区可提供三种类型的观光车:①游客踏乘;②蓄电池动力;③内燃机动力,它们的爬坡能力分别为0.8米,1.5米,2.0米,用已知图纸上一个单位长度表示实际长度1米,试问三种类型的观光车是否都可以顺利过桥?
【考点】函数模型的选择与应用.
【分析】(1)设出方程,利用B为衔接点,即可求出曲线段AB在图纸上对应函数的解析式,并写出定义域;
(2)分类讨论,求最值,即可得出结论.
【解答】解:(1)由题意A为抛物线的顶点,设A(a,0)(a<﹣2),则可设方程为y=λ(x﹣a)2(a≤x≤﹣2,λ>0),y′=2λ(x﹣a).
曲线段BCD在图纸上的图形对应函数的解析式为y=(x∈[﹣2,2]),
y′=,且B(﹣2,1),则曲线在B处的切线斜率为,
∴,∴a=﹣6,λ=,
∴曲线段AB在图纸上对应函数的解析式为y=(﹣6≤x≤﹣2);
(2)设P为曲线段AC上任意一点.
①P在曲线段AB上,则通过该点所需要的爬坡能力(MP)1==,
在[﹣6,﹣3]上为增函数,[﹣3,﹣2]上是减函数,最大为米;
②P在曲线段BC上,则通过该点所需要的爬坡能力(MP)2==(x∈[﹣2,0]),
设t=x2,t∈[0,4],(MP)2=y=.
t=0,y=0;0<t≤4,y=≤1(t=4取等号),此时最大为1米.
由上可得,最大爬坡能力为米;
∵0.8<<1.5<2,
∴游客踏乘不能顺利通过该桥;蓄电池动力和内燃机动力能顺利通过该桥.
19.已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=2an﹣2(n∈N*).
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若数列{bn}满足=﹣﹣…+(﹣1)n+1,求数列{bn}的通项公式;
(3)在(2)的条件下,设cn=2n+λbn,问是否存在实数λ使得数列{cn}(n∈N*)是单调递增数列?若存在,求出λ的取值范围;若不存在,请说明你的理由.
【考点】数列递推式;数列的求和;数列与函数的综合.
【分析】(1)由Sn=2an﹣2(n∈N*),可得a1=2a1﹣2,解得a1=2;n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1,化为:an=2an﹣1.即可得出.
(2)==﹣﹣…+(﹣1)n+1,n≥2时, =﹣﹣…+,相减可得:bn=(﹣1)n.当n=1时, =,解得b1=.
(3)cn=2n+λbn,n≥3时,cn=2n+λ,cn﹣cn﹣1=2n﹣1+>0,即(﹣1)n•λ>﹣.①当n为大于或等于4的偶数时,λ>﹣.②当n为大于或等于3的奇数时,λ<.当n=2时,c2﹣c1>0,即λ<8.即可得出.
【解答】解:(1)由Sn=2an﹣2(n∈N*),可得a1=2a1﹣2,解得a1=2;
n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1=2an﹣2﹣(2an﹣1﹣2),化为:an=2an﹣1.
∴数列{an}是等比数列,公比为2,首项为2.∴an=2n.
(2)∵==﹣﹣…+(﹣1)n+1,
∴=﹣﹣…+,
∴=(﹣1)n+1,∴bn=(﹣1)n.
当n=1时, =,解得b1=.∴bn=.
(3)cn=2n+λbn,
∴n≥3时,cn=2n+λ,cn﹣1=2n﹣1+(﹣1)n﹣1λ,
cn﹣cn﹣1=2n﹣1+>0,即(﹣1)n•λ>﹣.
①当n为大于或等于4的偶数时,λ>﹣,即λ>﹣,当且仅当n=4时,λ>﹣.
②当n为大于或等于3的奇数时,λ<,当且仅当n=3时,λ<.
当n=2时,c2﹣c1=﹣>0,即λ<8.
综上可得:λ的取值范围是.
20.已知函数f(x)=(lnx﹣k﹣1)x(k∈R)
(1)当x>1时,求f(x)的单调区间和极值.
(2)若对于任意x∈[e,e2],都有f(x)<4lnx成立,求k的取值范围.
(3)若x1≠x2,且f(x1)=f(x2),证明:x1x2<e2k.
【考点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值;导数在最大值、最小值问题中的应用.
【分析】(1)由题意x>0, =lnx﹣k,由此根据k≤0,k>0利用导数性质分类讨论,能求出函数f(x)的单调区间和极值.
(2)问题转化为k+1>对于x∈[e,e2]恒成立,令g(x)=,则,令t(x)=4lnx+x﹣4,x∈[e,e2],则,由此利用导数性质能求出实数k的取值范围.
(3)设x1<x2,则0<x1<ek<x2<ek+1,要证x1x2<e2k,只要证x2<,即证<,由此利用导数性质能证明x1x2<e2k.
【解答】解:(1)∵f(x)=(lnx﹣k﹣1)x(k∈R),
∴x>0, =lnx﹣k,
①当k≤0时,∵x>1,∴f′(x)=lnx﹣k>0,
函数f(x)的单调增区间是(1,+∞),无单调减区间,无极值;
②当k>0时,令lnx﹣k=0,解得x=ek,
当1<x<ek时,f′(x)<0;当x>ek,f′(x)>0,
∴函数f(x)的单调减区间是(1,ek),单调减区间是(ek,+∞),
在区间(1,+∞)上的极小值为f(ek)=(k﹣k﹣1)ek=﹣ek,无极大值.
(2)∵对于任意x∈[e,e2],都有f(x)<4lnx成立,
∴f(x)﹣4lnx<0,
即问题转化为(x﹣4)lnx﹣(k+1)x<0对于x∈[e,e2]恒成立,
即k+1>对于x∈[e,e2]恒成立,令g(x)=,则,
令t(x)=4lnx+x﹣4,x∈[e,e2],则,
∴t(x)在区间[e,e2]上单调递增,故t(x)min=t(e)=e﹣4+4=e>0,故g′(x)>0,
∴g(x)在区间[e,e2]上单调递增,函数g(x)max=g(e2)=2﹣,
要使k+1>对于x∈[e,e2]恒成立,只要k+1>g(x)max,
∴k+1>2﹣,即实数k的取值范围是(1﹣,+∞).
证明:(3)∵f(x1)=f(x2),由(1)知,函数f(x)在区间(0,ek)上单调递减,
在区间(ek,+∞)上单调递增,且f(ek+1)=0,
不妨设x1<x2,则0<x1<ek<x2<ek+1,
要证x1x2<e2k,只要证x2<,即证<,
∵f(x)在区间(ek,+∞)上单调递增,∴f(x2)<f(),
又f(x1)=f(x2),即证f(x1)<,
构造函数h(x)=f(x)﹣f()=(lnx﹣k﹣1)x﹣(ln﹣k﹣1),
即h(x)=xlnx﹣(k+1)x+e2k(),x∈(0,ek)
h′(x)=lnx+1﹣(k+1)+e2k(+)=(lnx﹣k),
∵x∈(0,ek),∴lnx﹣k<0,x2<e2k,即h′(x)>0,
∴函数h(x)在区间(0,ek)上单调递增,故h′(x)<h(ek),
∵,故h(x)<0,
∴f(x1)<f(),即f(x2)=f(x1)<f(),∴x1x2<e2k成立.
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