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1号卷2023年全国高考最新原创冲刺试卷(五)数学试卷答案
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13.某学校阅览室订有甲,乙两类杂志,据调查,该校学生中有70%阅读甲杂志,有45%阅读乙杂志,有22%兼读甲,乙两类杂志.求学生中至少读其中一类杂志的概率?
分析(1)利用导数的几何意义即可得出;
(2)不妨设a>b,则A-B=-$\frac{({e}^{\frac{a}{2}}-{e}^{\frac{b}{2}})^{2}}{2}$<0,可得A<B.而A-C=${e}^{\frac{a+b}{2}}$-$\frac{{e}^{a}-{e}^{b}}{a-b}$=$\frac{{e}^{\frac{a+b}{2}}(a-b-{e}^{\frac{a-b}{2}}+{e}^{\frac{b-a}{2}})}{a-b}$,令m(x)=2x-ex+e-x(x>0),利用导数研究其单调性即可得出A<C.同理可得B与C的大小关系.
解答解:(1)f(x)的反函数为y=lnx,
${y}^{′}=\frac{1}{x}$.
设切点为(x0,lnx0),则切线斜率为k=$\frac{1}{{x}_{0}}$=$\frac{ln{x}_{0}}{{x}_{0}}$,
解得x0=e,
∴k=$\frac{1}{e}$.
(2)不妨设a>b,则A-B=${e}^{\frac{a+b}{2}}$-$\frac{{e}^{a}+{e}^{b}}{2}$=-$\frac{({e}^{\frac{a}{2}}-{e}^{\frac{b}{2}})^{2}}{2}$<0,∴A<B.
A-C=${e}^{\frac{a+b}{2}}$-$\frac{{e}^{a}-{e}^{b}}{a-b}$=$\frac{(a-b){e}^{\frac{a+b}{2}}-({e}^{a}-{e}^{b})}{a-b}$=$\frac{{e}^{\frac{a+b}{2}}(a-b-{e}^{\frac{a-b}{2}}+{e}^{\frac{b-a}{2}})}{a-b}$,
令m(x)=2x-ex+e-x(x>0),则m′(x)=2-ex-e-x<0,
∴m(x)在(0,+∞)上单减,
故m(x)<m(0)=0,取x=$\frac{a-b}{2}$,
则a-b-${e}^{\frac{a-b}{2}}$+${e}^{\frac{b-a}{2}}$<0,∴A<C.
$\frac{{e}^{a}+{e}^{b}}{2}$>$\frac{{e}^{a}-{e}^{b}}{a-b}$?$\frac{a-b}{2}$>$\frac{{e}^{a}-{e}^{b}}{{e}^{a}+{e}^{b}}$=1-$\frac{2}{{e}^{a-b}+1}$,
令n(x)=$\frac{x}{2}$-1+$\frac{2}{{e}^{x}+1}$,
则n′(x)=$\frac{1}{2}$-$\frac{2{e}^{x}}{({e}^{x}+1)^{2}}$=$\frac{({e}^{x}-1)^{2}}{2({e}^{x}+1)^{2}}$≥0,∴n(x)在(0,+∞)上单增,
故n(x)>n(0)=0,取x=a-b,
则$\frac{a-b}{2}$-1+$\frac{2}{{e}^{a-b}+1}$>0,
∴B>C.
综合上述知,A<C<B.
点评本题考查了“作差法”、构造函数比较两数的大小关系、利用导数研究函数的单调性极值,考查了推理能力与计算能力,属于难题.
1号卷2023年全国高考最新原创冲刺试卷(五)数学