1、第 1 页(共 28 页)2012 年天津市高考数学试卷(理科)一、选择题1 (3 分)i 是虚数单位,复数 =( )A2 +i B2i C2+i D 2i2 (3 分)设 R,则“=0” 是“f (x)=cos (x+) (x R)为偶函数”的( )A充分而不必要条件 B必要而不充分条件C充分必要条件 D既不充分也不必要条件3 (3 分)阅读程序框图,运行相应的程序,当输入 x 的值为25 时,输出 x 的值为( )A 1 B1 C3 D94 (3 分)函数 f(x )=2 x+x32 在区间(0,1)内的零点个数是( )A0 B1 C2 D35 (3 分)在(2x 2 ) 5 的二项展开式
2、中,x 项的系数为( )第 2 页(共 28 页)A10 B10 C40 D 406 (3 分)在ABC 中,内角 A,B ,C 所对的边分别是 a,b ,c已知8b=5c,C=2B,则 cosC=( )A B C D7 (3 分)已知ABC 为等边三角形, AB=2设点 P,Q 满足 ,R若 = ,则 =( )A B C D8 (3 分)设 m,nR,若直线(m+1)x +(n +1)y2=0 与圆(x1) 2+(y1)2=1 相切,则 m+n 的取值范围是( )A1 ,1 + B ( ,1 1+ ,+)C 22 , 2+2 D ( ,22 2+2 ,+)二、填空题9 (3 分)某地区有小学
3、 150 所,中学 75 所,大学 25 所先采用分层抽样的方法从这些学校中抽取 30 所学校对学生进行视力调查,应从小学中抽取 所学校,中学中抽取 所学校10 (3 分)一个几何体的三视图如图所示(单位:m) ,则该几何体的体积为 m311 (3 分)已知集合 A=xR|x+2|3,集合 B=xR|(xm) (x2)0,第 3 页(共 28 页)且 AB=(1,n) ,则 m= ,n= 12 (3 分)已知抛物线的参数方程为 (t 为参数) ,其中 p0,焦点为F,准线为 l过抛物线上一点 M 作 l 的垂线,垂足为 E若|EF |=|MF|,点 M的横坐标是 3,则 p= 13 (3 分)
4、如图,已知 AB 和 AC 是圆的两条弦,过点 B 作圆的切线与 AC 的延长线相交于点 D,过点 C 作 BD 的平行线与圆相交于点 E,与 AB 相交于点F,AF=3,FB=1,EF= ,则线段 CD 的长为 14 (3 分)已知函数 y= 的图象与函数 y=kx2 的图象恰有两个交点,则实数 k 的取值范围是 三、解答题15已知函数 f(x )=sin(2x+ )+sin(2x )+2cos 2x1,x R(1)求函数 f(x)的最小正周期;(2)求函数 f(x)在区间 上的最大值和最小值第 4 页(共 28 页)16现有 4 个人去参加娱乐活动,该活动有甲、乙两个游戏可供参加者选择为增
5、加趣味性,约定:每个人通过掷一枚质地均匀的骰子决定自己去参加哪个游戏,掷出点数为 1 或 2 的人去参加甲游戏,掷出点数大于 2 的人去参加乙游戏(1)求这 4 个人中恰有 2 人去参加甲游戏的概率;(2)求这 4 个人中去参加甲游戏的人数大于去参加乙游戏的人数的概率;(3)用 X,Y 分别表示这 4 个人中去参加甲、乙游戏的人数,记 =|XY|,求随机变量 的分布列与数学期望 E第 5 页(共 28 页)17如图,在四棱锥 PABCD 中,PA平面ABCD,AC AD,ABBC,BAC=45,PA=AD=2,AC=1(1)证明:PCAD;(2)求二面角 APCD 的正弦值;(3)设 E 为棱
6、 PA 上的点,满足异面直线 BE 与 CD 所成的角为 30,求 AE 的长第 6 页(共 28 页)18已知a n是等差数列,其前 n 项和为 Sn,b n是等比数列,且a1=b1=2,a 4+b4=27,S 4b4=10(1)求数列a n与b n的通项公式;(2)记 Tn=anb1+an1b2+a1bn,nN *,证明:T n+12=2an+10bn(n N*) 第 7 页(共 28 页)19设椭圆 的左右顶点分别为 A,B,点 P 在椭圆上且异于A,B 两点,O 为坐标原点(1)若直线 AP 与 BP 的斜率之积为 ,求椭圆的离心率;(2)若|AP|= |OA|,证明直线 OP 的斜率
7、 k 满足| k| 第 8 页(共 28 页)20已知函数 f(x )=x ln(x +a)的最小值为 0,其中 a0(1)求 a 的值;(2)若对任意的 x0,+) ,有 f(x)kx 2 成立,求实数 k 的最小值;(3)证明: (nN *) 第 9 页(共 28 页)2012 年天津市高考数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题1 (3 分) (2012天津)i 是虚数单位,复数 =( )A2 +i B2i C2+i D 2i【分析】由题意,可对此代数分子分母同乘以分母的共轭,整理即可得到正确选项【解答】解:故选 B2 (3 分) (2012天津)设 R,则“=0”是“f(x)=co
8、s(x +) (x R)为偶函数”的( )A充分而不必要条件 B必要而不充分条件C充分必要条件 D既不充分也不必要条件【分析】直接把 =0 代入看能否推出是偶函数,再反过来推导结论即可【解答】解:因为 =0 时,f(x )=cos(x+)=cosx 是偶函数,成立;但 f(x)=cos(x+) (xR)为偶函数时,=k,kZ ,推不出 =0故“=0”是“f ( x)=cos(x +) (x R)为偶函数”的充分而不必要条件故选:A3 (3 分) (2012天津)阅读程序框图,运行相应的程序,当输入 x 的值为25时,输出 x 的值为( )第 10 页(共 28 页)A 1 B1 C3 D9【分
9、析】根据题意,按照程序框图的顺序进行执行,当|x|1 时跳出循环,输出结果【解答】解:当输入 x=25 时,|x|1,执行循环,x= 1=4;|x|=41,执行循环,x= 1=1,|x|=1,退出循环,输出的结果为 x=21+1=3故选:C4 (3 分) (2012天津)函数 f(x)=2 x+x32 在区间(0,1)内的零点个数是( )A0 B1 C2 D3【分析】根据函数 f(x) =2x+x32 在区间(0,1)内单调递增, f(0)f(1)第 11 页(共 28 页)0,可得函数在区间(0,1)内有唯一的零点【解答】解:由于函数 f(x )=2 x+x32 在区间(0,1)内单调递增,
10、又 f(0)=10,f (1)=10,所以 f( 0)f(1)0,故函数 f(x )=2 x+x32 在区间(0,1)内有唯一的零点,故选 B5 (3 分) (2012天津)在(2x 2 ) 5 的二项展开式中,x 项的系数为( )A10 B10 C40 D 40【分析】由题意,可先由公式得出二项展开式的通项Tr+1= = ,再令 103r=1,得 r=3 即可得出 x 项的系数【解答】解:(2x 2 ) 5 的二项展开式的通项为 Tr+1= =令 103r=1,得 r=3故 x 项的系数为 =40故选 D6 (3 分) (2012天津)在ABC 中,内角 A,B, C 所对的边分别是a, b
11、,c 已知 8b=5c,C=2B,则 cosC=( )A B C D【分析】直接利用正弦定理以及二倍角公式,求出 sinB,cosB ,然后利用平方关系式求出 cosC 的值即可【解答】解:因为在ABC 中,内角 A,B ,C 所对的边分别是 a,b ,c已知8b=5c,C=2B,第 12 页(共 28 页)所以 8sinB=5sinC=5sin2B=10sinBcosB,所以 cosB= ,B 为三角形内角,所以B(0, ) C 所以 sinB= = 所以 sinC=sin2B=2 = ,cosC= = 故选:A7 (3 分) (2012天津)已知ABC 为等边三角形,AB=2设点 P,Q
12、满足, ,R若 = ,则 =( )A B C D【分析】根据向量加法的三角形法则求出 ,进而根据数量积的定义求出 再根据 = 即可求出 【解答】解: , ,R ,ABC 为等边三角形,AB=2 = + +(1 )=22cos60+22cos180+(1 )22cos180+ (1 )22cos60=24+44+222,=22+22 =4 24+1=0第 13 页(共 28 页)(21 ) 2=0故选 A8 (3 分) (2012天津)设 m,n R,若直线(m+1)x+(n +1)y 2=0 与圆(x1) 2+(y1) 2=1 相切,则 m+n 的取值范围是( )A1 ,1 + B ( ,1
13、1+ ,+)C 22 , 2+2 D ( ,22 2+2 ,+)【分析】由圆的标准方程找出圆心坐标和半径 r,由直线与圆相切时,圆心到直线的距离等于圆的半径,利用点到直线的距离公式列出关系式,整理后利用基本不等式变形,设 m+n=x,得到关于 x 的不等式,求出不等式的解集得到 x 的范围,即为 m+n 的范围【解答】解:由圆的方程(x1) 2+(y 1) 2=1,得到圆心坐标为(1,1) ,半径r=1,直线(m+1)x+(n+1)y2=0 与圆相切,圆心到直线的距离 d= =1,整理得:m+n+1=mn ,设 m+n=x,则有 x+1 ,即 x24x40,x 24x4=0 的解为:x 1=2
14、+2 ,x 2=22 ,不等式变形得:(x22 ) (x 2+2 )0,解得:x2+2 或 x22 ,则 m+n 的取值范围为(,22 2+2 ,+) 故选 D第 14 页(共 28 页)二、填空题9 (3 分) (2012天津)某地区有小学 150 所,中学 75 所,大学 25 所先采用分层抽样的方法从这些学校中抽取 30 所学校对学生进行视力调查,应从小学中抽取 18 所学校,中学中抽取 9 所学校【分析】从 250 所学校抽取 30 所学校做样本,样本容量与总体的个数的比为3:25,得到每个个体被抽到的概率,根据三个学校的数目乘以被抽到的概率,分别写出要抽到的数目,得到结果【解答】解:
15、某城地区有学校 150+75+25=250 所,现在采用分层抽样方法从所有学校中抽取 30 所,每个个体被抽到的概率是 = ,某地区有小学 150 所,中学 75 所,大学 25 所用分层抽样进行抽样,应该选取小学 150=18 所,选取中学 75=9所故答案为:18,910 (3 分) (2012天津)一个几何体的三视图如图所示(单位:m) ,则该几何体的体积为 18+9 m 3【分析】由三视图可知该几何体为上部是一个长方体,长、宽、高分别为6,3 ,1 (单位:m) ,下部为两个半径均为 的球体分别求体积再相加即可【解答】解:由三视图可知该几何体为上部是一个长方体,长、宽、高分别为第 15
16、 页(共 28 页)6,3 ,1 (单位:m) ,体积 631=18下部为两个半径均为 的球体,体积 2 ( ) 3=9故所求体积等于 18+9故答案为:18+911 (3 分) (2012天津)已知集合 A=xR|x+2|3,集合 B=xR|(xm)(x2)0,且 AB=( 1,n) ,则 m= 1 ,n= 1 【分析】由题意,可先化简 A 集合,再由 B 集合的形式及 AB=(1,n)直接作出判断,即可得出两个参数的值【解答】解:A=x R|x+2|3 =xR|5x1,又集合 B=xR|(xm) (x2)0,A B=(1,n) 如图由图知 m=1, n=1,故答案为1,112 (3 分)
17、(2012天津)已知抛物线的参数方程为 (t 为参数) ,其中p0 ,焦点为 F,准线为 l过抛物线上一点 M 作 l 的垂线,垂足为 E若|EF|=|MF|,点 M 的横坐标是 3,则 p= 2 【分析】把抛物线的参数方程化为普通方程为 y2=2px,则由抛物线的定义可得及|EF |=|MF|,可得MEF 为等边三角形,设点 M 的坐标为(3,m ) ,则点E( ,m) ,把点 M 的坐标代入抛物线的方程可得 p= 再由|EF |=|ME|,解方程可得 p 的值第 16 页(共 28 页)【解答】解:抛物线的参数方程为 (t 为参数) ,其中 p0,焦点为F,准线为 l,消去参数可得 x=2
18、p ,化简可得 y2=2px,表示顶点在原点、开口向右、对称轴是 x 轴的抛物线,故焦点 F( ,0) ,准线 l 的方程为 x= 则由抛物线的定义可得|ME|= |MF|,再由|EF|= |MF|,可得MEF 为等边三角形设点 M 的坐标为( 3,m ) ,则点 E( ,m) 把点 M 的坐标代入抛物线的方程可得 m2=2p3,即 p= 再由|EF|= |ME|,可得 p2+m2= ,即 p2+6p=9+ +3p,解得 p=2,或p=6 (舍去) ,故答案为 213 (3 分) (2012天津)如图,已知 AB 和 AC 是圆的两条弦,过点 B 作圆的切线与 AC 的延长线相交于点 D,过点
19、 C 作 BD 的平行线与圆相交于点 E,与 AB 相交于点 F,AF=3,FB=1,EF= ,则线段 CD 的长为 【分析】由相交弦定理求出 FC,由相似比求出 BD,设 DC=x,则 AD=4x,再由切割线定理,BD 2=CDAD 求解【解答】解:由相交弦定理得到 AFFB=EFFC,即 31= FC,FC=2,在ABD 中 AF:AB=FC:BD,即 3:4=2 :BD,BD= ,设 DC=x,则 AD=4x,再由切割线定理,BD 2=CDAD,即 x4x=( ) 2,x=第 17 页(共 28 页)故答案为:14 (3 分) (2012天津)已知函数 y= 的图象与函数 y=kx2 的
20、图象恰有两个交点,则实数 k 的取值范围是 (0,1) (1,4) 【分析】先化简函数的解析式,在同一个坐标系下画出函数 y= 的图象与函数 y=kx2 的图象,结合图象,可得实数 k 的取值范围【解答】解:y= = =函数 y=kx2 的图象恒过点(0, 2)在同一个坐标系下画出函数 y= 的图象与函数 y=kx2 的图象结合图象可实数 k 的取值范围是(0,1)(1,4)故答案为:(0,1)(1,4)三、解答题15 (2012天津)已知函数 f(x)=sin(2x + )+sin(2x )+2cos2x1,xR第 18 页(共 28 页)(1)求函数 f(x)的最小正周期;(2)求函数 f
21、(x)在区间 上的最大值和最小值【分析】 (1)利用正弦函数的两角和与差的公式与辅助角公式将 f(x )=sin(2x+ )+sin(2x )+2cos 2x1 化为 f(x)= sin(2x+ ) ,即可求得函数 f( x)的最小正周期;(2)可分析得到函数 f(x )在区间 上是增函数,在区间 , 上是减函数,从而可求得 f(x )在区间 上的最大值和最小值【解答】解:(1)f(x )=sin2xcos +cos2xsin +sin2xcos cos2xsin+cos2x=sin2x+cos2x= sin(2x+ ) ,函数 f(x )的最小正周期 T= =(2)函数 f(x)在区间 上是
22、增函数,在区间 , 上是减函数,又 f( )=1,f ( )= ,f( )=1 ,函数 f(x )在区间 上的最大值为 ,最小值为 116 (2012天津)现有 4 个人去参加娱乐活动,该活动有甲、乙两个游戏可供参加者选择为增加趣味性,约定:每个人通过掷一枚质地均匀的骰子决定自己去参加哪个游戏,掷出点数为 1 或 2 的人去参加甲游戏,掷出点数大于 2 的人去参加乙游戏(1)求这 4 个人中恰有 2 人去参加甲游戏的概率;(2)求这 4 个人中去参加甲游戏的人数大于去参加乙游戏的人数的概率;(3)用 X,Y 分别表示这 4 个人中去参加甲、乙游戏的人数,记 =|XY|,求随机变量 的分布列与数
23、学期望 E第 19 页(共 28 页)【分析】依题意,这 4 个人中,每个人去参加甲游戏的概率为 ,去参加乙游戏的人数的概率为设“这 4 个人中恰有 i 人去参加甲游戏” 为事件 Ai( i=0,1,2,3,4) ,故P(A i)=(1)这 4 个人中恰有 2 人去参加甲游戏的概率为 P(A 2) ;(2)设“这 4 个人中去参加甲游戏的人数大于去参加乙游戏”为事件 B,则B=A3A 4,利用互斥事件的概率公式可求;(3) 的所有可能取值为 0,2,4,由于 A1 与 A3 互斥,A 0 与 A4 互斥,求出相应的概率,可得 的分布列与数学期望【解答】解:依题意,这 4 个人中,每个人去参加甲
24、游戏的概率为 ,去参加乙游戏的人数的概率为设“这 4 个人中恰有 i 人去参加甲游戏” 为事件 Ai( i=0,1,2,3,4) ,P(A i)=(1)这 4 个人中恰有 2 人去参加甲游戏的概率为 P(A 2)= ;(2)设“这 4 个人中去参加甲游戏的人数大于去参加乙游戏”为事件 B,则B=A3A 4,P(B )=P(A 3)+P(A 4)=(3) 的所有可能取值为 0,2,4,由于 A1 与 A3 互斥,A 0 与 A4 互斥,故P(=0 )=P(A 2)=P(=2 )=P(A 1)+P(A 3)= ,P (=4 )=P(A 0)+P(A 4)= 的分布列是 0 2 4P第 20 页(共
25、 28 页)数学期望 E=17 (2012天津)如图,在四棱锥 PABCD 中,PA平面ABCD,AC AD,ABBC,BAC=45,PA=AD=2,AC=1(1)证明:PCAD;(2)求二面角 APCD 的正弦值;(3)设 E 为棱 PA 上的点,满足异面直线 BE 与 CD 所成的角为 30,求 AE 的长【分析】解法一(1)以 A 为原点,建立空间直角坐标系,通过得出 =0,证出 PCAD (2)求出平面 PCD,平面 PCD 的一个法向量,利用两法向量夹角求解(3)设 E(0,0,h) ,其中 h0,2,利用 cos =cos30= ,得出关于 h 的方程求解即可解法二:(1)通过证明
26、 AD平面 PAC 得出 PCAD(2)作 AHPC 于点 H,连接 DH,AHD 为二面角 APCD 的平面角在 RTDAH 中求解(3)因为ADC45,故过点 B 作 CD 的平行线必与线段 AD 相交,设交点为F,连接 BE,EF,故EBF(或其补角)为异面直线 BE 与 CD 所成的角在EBF 中,因为 EFBE,从而EBF=30,由余弦定理得出关于 h 的方程求解即可第 21 页(共 28 页)【解答】解法一:如图,以 A 为原点,建立空间直角坐标系,则 A(0,0,0) ,D(2,0,0) ,C(0,1, 0) ,B ( , ,0) ,P(0,0,2) (1)证明:易得 =(0,
27、1,2) , =(2,0,0) ,于是 =0,所以PCAD(2)解: =(0,1,2) , =(2,1,0) ,设平面 PCD 的一个法向量为=( x,y,z) ,则 即取 z=1,则以 =(1,2,1) 又平面 PAC 的一个法向量为 =(1,0,0) ,于是cos = = ,sin =所以二面角 APCD 的正弦值为 (3)设 E(0,0,h) ,其中 h0,2,由此得 =( , ,h) 由=(2,1,0) ,故 cos = = =所以 =cos30= ,解得 h= ,即 AE= 解法二:(1)证明:由 PA平面 ABCD,可得 PAAD ,又由 ADAC,PAAC=A,故 AD平面 PA
28、C,又 PC平面 PAC,所以 PCAD (2)解:如图,作 AHPC 于点 H,连接 DH,由 PCAD, PCAH,可得 PC平面 ADH,因此 DHPC,从而AHD 为二面角 APCD 的平面角在 RTPAC 中,PA=2 ,AC=1,所以 AH= ,由(1)知,ADAH,在 RTDAH 中,DH= = ,因此 sinAHD= = 所以二面角 APCD第 22 页(共 28 页)的正弦值为 (3)解:如图,因为ADC45,故过点 B 作 CD 的平行线必与线段 AD 相交,设交点为 F,连接 BE,EF,故EBF(或其补角)为异面直线 BE 与 CD 所成的角由于 BFCD,故AFB=
29、ADC,在 RTDAC 中,CD= ,sin ADC= ,故sin AFB= 在AFB 中,由 ,AB= ,sinFAB=sin135= ,可得BF= ,由余弦定理,BF 2=AB2+AF22ABAFcosFAB,得出 AF= ,设 AE=h,在 RTEAF 中,EF= = ,在 RTBAE 中,BE= = ,在EBF 中,因为 EFBE,从而EBF=30,由余弦定理得到,cos30= ,解得 h= ,即 AE= 第 23 页(共 28 页)18 (2012天津)已知a n是等差数列,其前 n 项和为 Sn,b n是等比数列,且 a1=b1=2,a 4+b4=27,S 4b4=10(1)求数列
30、a n与b n的通项公式;(2)记 Tn=anb1+an1b2+a1bn,nN *,证明:T n+12=2an+10bn(n N*) 【分析】 (1)直接设出首项和公差,根据条件求出首项和公差,即可求出通项(2)先写出 Tn 的表达式;方法一:借助于错位相减求和;方法二:用数学归纳法证明其成立【解答】解:(1)设等差数列的公差为 d,等比数列的公比为 q,由 a1=b1=2,得 a4=2+3d, b4=2q3,s 4=8+6d,由条件 a4+b4=27,s 4b4=10,第 24 页(共 28 页)得方程组 ,解得 ,故 an=3n1,b n=2n,nN *(2)证明:方法一,由(1)得,T
31、n=2an+22an1+23an2+2na1; ;2Tn=22an+23an1+2na2+2n+1a1; ;由得,T n=2(3n1)+32 2+323+32n+2n+2= +2n+26n+2=102n6n10;而2a n+10bn12=2(3n 1)+102 n12=102n6n10;故 Tn+12=2an+10bn(n N*) 方法二:数学归纳法,当 n=1 时,T 1+12=a1b1+12=16,2a 1+10b1=16,故等式成立,假设当 n=k 时等式成立,即 Tk+12=2ak+10bk,则当 n=k+1 时有,Tk+1=ak+1b1+akb2+ak1b3+a1bk+1=ak+1b
32、1+q(a kb1+ak1b2+a1bk)=ak+1b1+qTk=ak+1b1+q(2a k+10bk12)=2ak+14(a k+13)+10b k+124=2ak+1+10bk+112即 Tk+1+12=2ak+1+10bk+1,因此 n=k+1 时等式成立对任意的 nN*,T n+12=2an+10bn 成立第 25 页(共 28 页)19 (2012天津)设椭圆 的左右顶点分别为 A,B,点 P 在椭圆上且异于 A,B 两点,O 为坐标原点(1)若直线 AP 与 BP 的斜率之积为 ,求椭圆的离心率;(2)若|AP|= |OA|,证明直线 OP 的斜率 k 满足| k| 【分析】 (1
33、)设 P(x 0,y 0) ,则 ,利用直线 AP 与 BP 的斜率之积为,即可求得椭圆的离心率;(2)依题意,直线 OP 的方程为 y=kx,设 P(x 0,kx 0) ,则 ,进一步可得 ,利用 AP|=|OA|,A(a,0) ,可求得 ,从而可求直线 OP 的斜率的范围【解答】 (1)解:设 P(x 0,y 0) , 椭圆 的左右顶点分别为 A,B,A(a,0) ,B(a ,0) ,直线 AP 与 BP 的斜率之积为 ,代入并整理得y 00,a 2=2b2椭圆的离心率为 ;(2)证明:依题意,直线 OP 的方程为 y=kx,设 P(x 0,kx 0) ,第 26 页(共 28 页)a b
34、 0 , kx00, |AP| =|OA|,A( a,0) ,代入得k 2 3直线 OP 的斜率 k 满足|k | 20 (2012天津)已知函数 f(x)=x ln(x+a)的最小值为 0,其中 a0(1)求 a 的值;(2)若对任意的 x0,+) ,有 f(x)kx 2 成立,求实数 k 的最小值;(3)证明: (nN *) 【分析】 (1)确定函数的定义域,求导函数,确定函数的单调性,求得函数的最小值,利用函数 f(x) =xln(x +a)的最小值为 0,即可求得 a 的值;(2)当 k0 时,取 x=1,有 f(1)=1 ln20,故 k0 不合题意;当 k0 时,令 g( x)=f
35、(x)kx 2,即 g(x )=x ln(x +1) kx2,求导函数,令 g(x )=0,可得 x1=0, ,分类讨论:当 k 时, ,g(x)在(0,+)上单调递减,g(x)g(0)=0;当 0k 时, ,对第 27 页(共 28 页)于 ,g(x)0,因此 g(x)在 上单调递增,由此可确定 k 的最小值;(3)当 n=1 时,不等式左边=2 ln32=右边,不等式成立;当 n2 时,在(2)中,取 k= ,得 f(x) x2,从而可得 ,由此可证结论【解答】 (1)解:函数的定义域为(a,+) ,求导函数可得令 f(x)=0,可得 x=1a a令 f(x)0,x a 可得 x1a;令
36、f(x )0,x a 可得 ax1ax=1a 时,函数取得极小值且为最小值函数 f(x )=x ln(x+a)的最小值为 0,f( 1a)=1a 0,解得 a=1(2)解:当 k0 时,取 x=1,有 f(1)=1 ln20 ,故 k0 不合题意当 k0 时,令 g(x )=f(x)kx 2,即 g(x )=x ln(x+1)kx 2,求导函数可得 g(x )=g(x )=0,可得 x1=0,当 k 时, ,g(x)0 在(0,+)上恒成立,因此 g(x )在(0,+)上单调递减,从而对任意的 x0,+) ,总有 g(x )g (0)=0,即对任意的 x0,+) ,有 f(x)kx 2 成立;当 0k 时, ,对于 ,g (x)0,因此 g(x )在 上单调递增,因此取 时,g(x 0)g (0)=0,即有 f(x 0)kx 02 不成立;第 28 页(共 28 页)综上知,k 时对任意的 x0,+) ,有 f(x)kx 2 成立,k 的最小值为(3)证明:当 n=1 时,不等式左边=2 ln32=右边,所以不等式成立当 n2 时,在(2)中,取 k= ,得 f(x) x2,(i2,iN *) =f(2 )+ 2 ln3+=2ln3+1 2综上, (nN *)