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2023全国高考分科综合卷 LLA(六)6数学试卷答案

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19.雌蝗虫体细胞内染色体数为2n=24(22+XX),,雄蝗虫体细胞内染色体数为2n=23(22+X)。如图左侧是一张蝗虫细胞减数分裂过程中的照片,研究人员对其染色体进行分析后得出右侧所示图示。下列相关分析错误的是()A.这张照片展示的是减数分裂I后期的初级精母细胞B.减数分裂I前期的初级精母细胞中会出现11个四分体C.该蝗虫体内细胞的染色体数目共有46、23、12、11四种可能情况D.萨顿在研究蝗虫减数分裂的过程中,提出了“基因在染色体上”的假说

分析（I）求导数，分类讨论，利用当时的正负确定函数y=f（x）的单调性并求其单调区间；
（Ⅱ）e^x-ax一1-xlnx=0在（0，+∞）上有根，即a=$\frac{{e}^{x}}{x}$-lnx-$\frac{1}{x}$在（0，+∞）上有根，即可求实数a的取值范围；
（Ⅲ）证明x＞0时，0＜g（x）＜x，得出g（x）与x不能同时处于f（x）的单调递减区间内，分类讨论，即可求实数a的取值范围．

解答解：（I）∵f（x）=e^x-ax一1，∴f′（x）=e^x-a，
当a≤0时，f′（x）＞0恒成立；
即f（x）的单调增区间为R；
当a＞0时，x∈（-∞，lna）时，f′（x）＜0，
x∈（lna，+∞）时，f′（x）＞0；
故f（x）的单调增区间为（lna，+∞），单调减区间为（-∞，lna）；
（Ⅱ）F（x）=f（x）-x1nx=e^x-ax一1-xlnx，
∵F（x）在定义域（0，+∞）内存在零点，
∴e^x-ax一1-xlnx=0在（0，+∞）上有根，
即a=$\frac{{e}^{x}}{x}$-lnx-$\frac{1}{x}$在（0，+∞）上有根；
令g（x）=$\frac{{e}^{x}}{x}$-lnx-$\frac{1}{x}$，g′（x）=$\frac{（{e}^{x}-1）（x-1）}{{x}^{2}}$，
故g（x）在（0，1）上单调递减，在（1，+∞）上单调递增；
故g（x）≥g（1）=e-0-1=e-1；
故实数a的取值范围为[e-1，+∞）；
（Ⅲ）首先证明，x＞0时，g（x）=1n（e^x-1）-lnx=ln$\frac{{e}^{x}-1}{x}$＜x，即e^x-1＜xe^x，
即x＞0时，h（x）=xe^x-e^x+1＞0恒成立．
∵h′（x）=xe^x＞0，∴h（x）在x∈（0，+∞）上单调递增，
∴x∈（0，+∞）上，h（x）＞h（0）=0，
∴x＞0时，g（x）＜x；
同理可以证明x＞0时，g（x）＞0，∴e^x-1-x＞0，
∴x＞0时，0＜g（x）＜x
∵①f[g（x）]＜f（x）在x∈（0，+∞）上恒成立，②x＞0时，0＜g（x）＜x
∴g（x）与x不能同时处于f（x）的单调递减区间内．
由（I）可知，a≤0，f（x）在R上单调递增，故不存在单调递减区间，符合要求．
当a＞0时，f′（x）草图如图所示，

∴为使得g（x）与x不同时处于f（x）的单调递减区间内，当且仅当lna≤0，
∴0＜a≤1，
∴当0＜g（x）＜x＜lna时，g（x）与x同时处于f（x）的单调递减区间内，
综上可知a≤1．

点评本题考查导数知识的综合运用，考查函数的单调性，考查函数的零点，考查恒成立问题，考查分类讨论的数学思想，难度大．