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2012年江西省高考数学试卷(理科)答案与解析

来源:动视网 责编:小OO 时间:2025-09-24 17:12:15
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2012年江西省高考数学试卷(理科)答案与解析

2012年江西省高考数学试卷(理科)参与试题解析一.选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50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.(5分)(2012•江西)若集合A={﹣1,1},B={0,2},则集合{z|z=x+y,x∈A,y∈B}中的元素的个数为()A.5B.4C.3D.2考点:元素与集合关系的判断.菁优网版权所有专题:集合.分析:根据题意,计算元素的和,根据集合中元素的互异性,即可得到结论.解答:解:由题意,∵集合A={﹣1,1},B={0,2},﹣1+
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导读2012年江西省高考数学试卷(理科)参与试题解析一.选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50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.(5分)(2012•江西)若集合A={﹣1,1},B={0,2},则集合{z|z=x+y,x∈A,y∈B}中的元素的个数为()A.5B.4C.3D.2考点:元素与集合关系的判断.菁优网版权所有专题:集合.分析:根据题意,计算元素的和,根据集合中元素的互异性,即可得到结论.解答:解:由题意,∵集合A={﹣1,1},B={0,2},﹣1+
2012年江西省高考数学试卷(理科)

参与试题解析

 

一.选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50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.(5分)(2012•江西)若集合A={﹣1,1},B={0,2},则集合{z|z=x+y,x∈A,y∈B}中的元素的个数为(  )

 A.

5B.

4C.

3D.

2
考点:

元素与集合关系的判断.菁优网版权所有

专题:

集合.
分析:根据题意,计算元素的和,根据集合中元素的互异性,即可得到结论.
解答:解:由题意,∵集合A={﹣1,1},B={0,2},﹣1+0=﹣1,1+0=1,﹣1+2=1,1+2=3

∴{z|z=x+y,x∈A,y∈B}={﹣1,1,3}

∴集合{z|z=x+y,x∈A,y∈B}中的元素的个数为3

故选C.

点评:本题考查集合的概念,考查集合中元素的性质,属于基础题.
 

2.(5分)(2012•江西)下列函数中,与函数y=定义域相同的函数为(  )

 A.

y=

B.

y=

C.

y=xex

D.

y=

考点:

正弦函数的定义域和值域;函数的定义域及其求法.菁优网版权所有

专题:

计算题.
分析:由函数y=的意义可求得其定义域为{x∈R|x≠0},于是对A,B,C,D逐一判断即可得答案.

解答:解:∵函数y=的定义域为{x∈R|x≠0},

∴对于A,其定义域为{x|x≠kπ}(k∈Z),故A不满足;

对于B,其定义域为{x|x>0},故B不满足;

对于C,其定义域为{x|x∈R},故C不满足;

对于D,其定义域为{x|x≠0},故D满足;

综上所述,与函数y=定义域相同的函数为:y=.

故选D.

点评:本题考查函数的定义域及其求法,正确理解函数的性质是解决问题之关键,属于基础题.
 

3.(5分)(2012•江西)若函数f(x)=,则f(f(10))=(  )

 A.

lg101B.

2C.

1D.

0
考点:

函数的值.菁优网版权所有

专题:

计算题.
分析:通过分段函数,直接求出f(10),然后求出f(f(10)的值.

解答:解:因为函数f(x)=,

所以f(10)=lg10=1;

f(f(10)=f(1)=2.

故选B.

点评:本题考查分段函数的值的求法,考查计算能力.
 

4.(5分)(2012•江西)若tanθ+=4,则sin2θ=(  )

 A.

B.

C.

D.

考点:

二倍角的正弦;同角三角函数间的基本关系.菁优网版权所有

专题:

三角函数的求值.
分析:先利用正弦的二倍角公式变形,然后除以1,将1用同角三角函数关系代换,利用齐次式的方法化简,可求出所求.

解答:解:sin2θ=2sinθcosθ=====

故选D.

点评:本题主要考查了二倍角公式,以及齐次式的应用,同时考查了计算能力,属于基础题.
 

5.(5分)(2012•江西)下列命题中,假命题为(  )

 A.

存在四边相等的四边形不是正方形
 B.

z1,z2∈C,z1+z2为实数的充分必要条件是z1,z2互为共轭复数

 C.

若x,y∈R,且x+y>2,则x,y至少有一个大于1

 D.

对于任意n∈N*,++…+都是偶数

考点:

二项式系数的性质;充要条件.菁优网版权所有

专题:

综合题.
分析:通过特例判断A的正误;

通过复数的共轭复数判断B的正误;

通过不等式的基本性质判断C 的正误;

通过二项式定理系数的形状判断D 的正误.

解答:解:例如菱形,满足四边相等的四边形不是正方形,所以A正确;

z1,z2∈C,z1+z2为实数的充分必要条件是z1,z2互为共轭复数,不正确;

例如z1=2+i,z2=6﹣i,z1+z2为实数,但是z1,z2不是共轭复数,所以B不正确.

若x,y∈R,且x+y>2,则x,y至少有一个大于1,显然正确;

对于任意n∈N*,++…+=2n≥2,都是偶数正确;

不正确是命题是B.

故选B.

点评:本题考查充要条件的判断,二项式定理,复数等有关知识,考查基本知识的灵活运用,是基础题.
 

6.(5分)(2012•江西)观察下列各式:a+b=1,a2+b2=3,a3+b3=4,a4+b4=7,a5+b5=11,…,则a10+b10=(  )

 A.

28B.

76C.

123D.

199
考点:

归纳推理.菁优网版权所有

专题:

阅读型.
分析:观察可得各式的值构成数列1,3,4,7,11,…,所求值为数列中的第十项.根据数列的递推规律求解.

解答:解:观察可得各式的值构成数列1,3,4,7,11,…,其规律为从第三项起,每项等于其前相邻两项的和,所求值为数列中的第十项.

继续写出此数列为1,3,4,7,11,18,29,47,76,123,…,第十项为123,即a10+b10=123,.

故选C.

点评:本题考查归纳推理,实际上主要为数列的应用题.要充分寻找数值、数字的变化特征,构造出数列,从特殊到一般,进行归纳推理.
 

7.(5分)(2012•江西)在直角三角形ABC中,点D是斜边AB的中点,点P为线段CD的中点,则=(  )

 A.

2B.

4C.

5D.

10
考点:

向量在几何中的应用.菁优网版权所有

专题:

计算题;综合题.
分析:以D为原点,AB所在直线为x轴,建立坐标系,由题意得以AB为直径的圆必定经过C点,因此设AB=2r,∠CDB=α,得到A、B、C和P各点的坐标,运用两点的距离公式求出|PA|2+|PB|2和|PC|2的值,即可求出的值.

解答:解:以D为原点,AB所在直线为x轴,建立如图坐标系,

∵AB是Rt△ABC的斜边,

∴以AB为直径的圆必定经过C点

设AB=2r,∠CDB=α,则

A(﹣r,0),B(r,0),C(rcosα,rsinα)

∵点P为线段CD的中点,

∴P(rcosα,rsinα)

∴|PA|2=+=+r2cosα,

|PB|2=+=﹣r2cosα,

可得|PA|2+|PB|2=r2

又∵点P为线段CD的中点,CD=r

∴|PC|2==r2

所以:==10

故选D

点评:本题给出直角三角形ABC斜边AB上中线AD的中点P,求P到A、B距离的平方和与PC平方的比值,着重考查了用解析法解决平面几何问题的知识点,属于中档题.

 

8.(5分)(2012•江西)某农户计划种植黄瓜和韭菜,种植面积不超过50亩,投入资金不超过54万元,假设种植黄瓜和韭菜的产量、成本和售价如下表

年产量/亩

年种植成本/亩

每吨售价
黄瓜4吨

1.2万元

0.55万元

韭菜6吨

0.9万元

0.3万元

为使一年的种植总利润(总利润=总销售收入﹣总种植成本)最大,那么黄瓜和韭菜的种植面积(单位:亩)分别为(  )

 A.

50,0

B.

30,20

C.

20,30

D.

0,50

考点:

函数最值的应用.菁优网版权所有

专题:

计算题.
分析:设种植黄瓜和韭菜的种植面积分别为x,y亩,种植总利润为z万元,然后根据题意建立关于x与y的约束条件,得到目标函数,利用线性规划的知识求出最值时的x和y的值即可.

解答:解:设种植黄瓜和韭菜的种植面积分别为x,y亩,种植总利润为z万元.

由题意可知

一年的种植总利润为z=0.55×4x+0.3×6y﹣1.2x﹣0.9y=x+0.9y

作出约束条件如下图阴影部分,

平移直线x+0.9y=0,当过点A(30,20)时,一年的种植总利润为z取最大值.

故选B.

点评:本题主要考查了线性规划,解题的关键是得到约束条件和目标函数,同时考查了作图的能力,属于基础题.
 

9.(5分)(2012•江西)样本(x1,x2…,xn)的平均数为x,样本(y1,y2,…,ym)的平均数为(≠).若样本(x1,x2…,xn,y1,y2,…,ym)的平均数=α+(1﹣α),其中0<α<,则n,m的大小关系为(  )

 A.

n<m

B.

n>m

C.

n=mD.

不能确定
考点:

众数、中位数、平均数.菁优网版权所有

专题:

计算题;压轴题.
分析:通过特殊值判断α的范围,是否满足题意即可得到选项.

解答:解:法一:不妨令n=4,m=6,设样本(x1,x2…,xn)的平均数为=6,

样本(y1,y2,…,ym)的平均数为=4,

所以样本(x1,x2…,xn,y1,y2,…,ym)的平均数=α+(1﹣α)=6α+(1﹣α)4=,

解得α=0.4,满足题意.

解法二:依题意nx+my=(m+n)[ax+(1﹣a)y],

∴n(x﹣y)=a(m+n)(x﹣y),x≠y,

∴a=∈(0,),m,n∈N+,

∴2n<m+n,

∴n<m.

故选:A.

点评:本题考查众数、中位数、平均数,考查计算能力,特殊值法是解题的常用方法.
 

10.(5分)(2012•江西)如图,已知正四棱锥S﹣ABCD所有棱长都为1,点E是侧棱SC上一动点,过点E垂直于SC的截面将正四棱锥分成上、下两部分.记SE=x(0<x<1),截面下面部分的体积为V(x),则函数y=V(x)的图象大致为(  )

 A.

B.

C.

D.

考点:

函数的图象与图象变化.菁优网版权所有

专题:

计算题;压轴题.
分析:由题意可知截面下面部分的体积为V(x),不是SE的线性函数,可采用排除法,排除C,D,进一步可排除B,于是得答案.

解答:解:由题意可知截面下面部分的体积为V(x),不是SE=x的线性函数,可采用排除法,排除C,D;

又当截面为BDE,即x=时,V(x)=,当侧棱SC上的点E从SC的中点向点C移动时,V(x)越来越小,故排除B;

故选:A.

点评:本题考查函数的图象与图象变化,着重考查排除法的应用,考查学生冷静地分析问题解决问题的能力,属于中档题.
 

二、填空题(共4小题,每小题5分,满分20分)

11.(5分)(2012•江西)计算定积分(x2+sinx)dx=  .

考点:

定积分.菁优网版权所有

专题:

计算题.
分析:求出被积函数的原函数,再计算定积分的值.
解答:解:由题意,定积分===.

故答案为:.

点评:本题考查定积分的计算,确定被积函数的原函数是关键.
 

12.(5分)(2012•江西)设数列{an},{bn}都是等差数列,若a1+b1=7,a3+b3=21,则a5+b5= 35 .

考点:

等差数列的性质.菁优网版权所有

专题:

计算题.
分析:根据等差数列的通项公式,可设数列{an}的公差为d1,数列{bn}的公差为d2,根据a1+b1=7,a3+b3=21,可得2(d1+d2)=21﹣7=14.最后可得a5+b5=a3+b3+2(d1+d2)=2+14=35.

解答:解:∵数列{an},{bn}都是等差数列,

∴设数列{an}的公差为d1,设数列{bn}的公差为d2,

∴a3+b3=a1+b1+2(d1+d2)=21,

而a1+b1=7,可得2(d1+d2)=21﹣7=14.

∴a5+b5=a3+b3+2(d1+d2)=21+14=35

故答案为:35

点评:本题给出两个等差数列首项之和与第三项之和,欲求它们的第五项之和,着重考查了等差数列的概念与通项公式和等差数列的性质,属于基础题.
 

13.(5分)(2012•江西)椭圆+=1(a>b>0)的左、右顶点分别是A,B,左、右焦点分别是F1,F2.若|AF1|,|F1F2|,|F1B|成等比数列,则此椭圆的离心率为  .

考点:

椭圆的简单性质;等比数列的性质.菁优网版权所有

专题:

计算题;压轴题.
分析:直接利用椭圆的定义,结合|AF1|,|F1F2|,|F1B|成等比数列,即可求出椭圆的离心率.

解答:解:因为椭圆+=1(a>b>0)的左、右顶点分别是A,B,左、右焦点分别是F1,F2.

若|AF1|,|F1F2|,|F1B|成等比数列,|AF1|=a﹣c,|F1F2|=2c,|F1B|=a+c,

所以(a﹣c)(a+c)=4c2,即a2=5c2,

所以e=.

故答案为:.

点评:本题考查椭圆的基本性质的应用,离心率的求法,考查计算能力.
 

14.(5分)(2012•江西)下图是某算法的程序框图,则程序运行后输出的结果是 3 .

考点:

循环结构.菁优网版权所有

专题:

算法和程序框图.
分析:直接计算循环后的结果,当k=6时不满足判断框的条件,推出循环输出结果即可.

解答:解:第1次,满足循环,a=1,T=1,K=2,第2次满足2<6;sin,不成立,

执行a=0,T=1,k=3,第3次有,不满足条件循环,

a=0,T=1,k=4,满足,a=1,T=2,k=5,满足k<6,

此时成立,a=1,T=3,k=6,不满足6<6,退出循环,输出结果T=3.

故答案为:3.

点评:本题考查循环结构的作用,循环中两次判断框,题目比较新,考查学生分析问题解决问题的能力.
 

三、选做题:请在下列两题中任选一题作答.若两题都做,则按第一题评阅计分.本题共5分.

15.(5分)(2012•江西)(1)(坐标系与参数方程选做题)曲线C的直角坐标方程为x2+y2﹣2x=0,以原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立积坐标系,则曲线C的极坐标方程为 ρ=2cosθ .

(2)(不等式选做题)在实数范围内,不等式|2x﹣1|+|2x+1|≤6的解集为 {} .

考点:

简单曲线的极坐标方程;绝对值不等式的解法.菁优网版权所有

专题:

计算题;压轴题.
分析:(1)利用直角坐标与极坐标间的关系,即利用ρcosθ=x,ρsinθ=y,ρ2=x2+y2,进行代换即得

(2)利用绝对值的几何意义求解.

解答:解:(1)利用直角坐标与极坐标间的关系,即利用ρcosθ=x,ρsinθ=y,ρ2=x2+y2,进行代换,得出ρ2﹣2ρcosθ=0.即ρ=2cosθ

故答案为:ρ=2cosθ

(2)不等式|2x﹣1|+|2x+1|≤6化为不等式|x﹣|+|x+|≤3,如图所示

数轴上点,到点的距离之和为3,所以解集为{}

故答案为:{}

点评:本题考查极坐标和直角坐标的互化,绝对值不等式求解,其中(2)利用了绝对值的几何意义,避免了分类讨论.

 

四.解答题:本大题共6小题,共75分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.

16.(12分)(2012•江西)已知数列{an}的前n项和Sn=﹣n2+kn(其中k∈N+),且Sn的最大值为8.

(1)确定常数k,求an;

(2)求数列的前n项和Tn.

考点:

数列的求和;等差数列的通项公式.菁优网版权所有

专题:

综合题.
分析:(1)由二次函数的性质可知,当n=k时,取得最大值,代入可求k,然后利用an=sn﹣sn﹣1可求通项

(2)由=,可利用错位相减求和即可

解答:解:(1)当n=k时,取得最大值

即=k2=8

∴k=4,Sn=﹣n2+4n

从而an=sn﹣sn﹣1=﹣[﹣(n﹣1)2+4(n﹣1)]=

又∵适合上式

(2)∵=

=

两式相减可得,

==

点评:本题主要考查了由数列的递推公式求解数列的通项公式,及数列求和的错位相减求和方法是数列求和中的重要方法,也是高考在数列部分(尤其是理科)考查的热点,要注意掌握
 

17.(12分)(2012•江西)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知A=,bsin(+C)﹣csin(+B)=a,

(1)求证:B﹣C=

(2)若a=,求△ABC的面积.

考点:

解三角形.菁优网版权所有

专题:

计算题;证明题.
分析:(1)通过正弦定理以及两角和与差的三角函数化简已知表达式,推出B﹣C的正弦函数值,然后说明B﹣C=.

(2)利用a=,通过正弦定理求出b,c,然后利用三角形的面积公式求△ABC的面积.

解答:解:(1)证明:由bsin(+C)﹣csin()=a,由正弦定理可得sinBsin(+C)﹣sinCsin()=sinA.

sinB()﹣sinC()=.

整理得sinBcosC﹣cosBsinC=1,

即sin(B﹣C)=1,

由于0<B,C,从而B﹣C=.

(2)解:B+C=π﹣A=,因此B=,C=,

由a=,A=,得b==2sin,c==2sin,

所以三角形的面积S==cossin=.

点评:本题考查三角形的解法,正弦定理的应用,两角和与差的三角函数的应用,考查计算能力.
 

18.(12分)(2012•江西)如图,从A1(1,0,0),A2(2,0,0),B1(0,1,0),B2(0,2,0),C1(0,0,1),C2(0,0,2)这6个点中随机选取3个点,将这3个点及原点O两两相连构成一个“立体”,记该“立体”的体积为随机变量V(如果选取的3个点与原点在同一个平面内,此时“立体”的体积V=0).

(1)求V=0的概率;

(2)求V的分布列及数学期望EV.

考点:

n次重复试验中恰好发生k次的概率;列举法计算基本事件数及事件发生的概率.菁优网版权所有

专题:

计算题.
分析:(1)基本事件空间即6个点中随机取3个点,共有20种取法,研究的事件即4点共面所占基本事件为先选一个面,再选3个点,共有12种选法,故由古典概型概率计算公式即可得所求;

(2)先确定随机变量V的所有可能取值,再利用古典概型概率计算公式分别计算随机变量取值的概率,最后列出分布列,利用期望计算公式计算V的期望

解答:解:(1)从6个点中随机选取3个点共有=20种取法,选取的三个点与原点在一个平面内的取法有=12种,

∴V=0的概率P(V=0)==

(2)V的所有可能取值为0,,,,

P(V=0)=

P(V=)==

P(V=)==

P(V=)==

P(V=)==

∴V的分布列为

  V 

  0
  P
由V的分布列可得

EV=0×++++=

点评:本题主要考查了古典概型的概率的计算方法和计算公式,利用组合数公式进行计数的方法,离散型随机变量分布列的意义和期望的计算,属中档题
 

19.(12分)(2012•江西)在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,已知AB=AC=AA1=,BC=4,点A1在底面ABC的投影是线段BC的中点O.

(1)证明在侧棱AA1上存在一点E,使得OE⊥平面BB1C1C,并求出AE的长;

(2)求平面A1B1C与平面BB1C1C夹角的余弦值.

考点:

二面角的平面角及求法;直线与平面垂直的判定.菁优网版权所有

专题:

综合题.
分析:(1)连接AO,在△AOA1中,作OE⊥AA1于点E,则E为所求.可以证出OE⊥BB1,BC⊥OE而得以证明.在RT△A1OA中,利用直角三角形射影定理得出AE.

(2)如图,分别以OA,OB,OA1所在直线为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,求出平面A1B1C的法向量是=(x,y,z),利用,夹角求平面A1B1C与平面BB1C1C夹角的余弦值.

解答:(1)证明:连接AO,在△AOA1中,作OE⊥AA1于点E,因为AA1∥BB1,所以OE⊥BB1,

因为A1O⊥平面ABC,所以BC⊥平面AA1O,所以BC⊥OE,

所以OE⊥平面BB1C1C,

又AO==1,AA1=,

得OE===,

则AE==

(2)解:如图,分别以OA,OB,OA1所在直线为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,

则A(1,0,0),B(0,2,0),C(0,﹣2,0),A1(0,0,2)

由,得点E得坐标是(),

设平面A1B1C的法向量是=(x,y,z),由得

令y=1,得x=2,z=﹣1,所以=(2,1,﹣1),

所以cos<,>==

即平面A1B1C与平面BB1C1C夹角的余弦值为.

点评:本题考查空间直线和平面位置关系的确定,要熟练掌握应用空间有关的性质、定理;还考查了二面角大小求解,本题具有建立空间直角坐标系的良好空间特征,故用向量法为宜.
 

20.(13分)(2012•江西)已知三点O(0,0),A(﹣2,1),B(2,1),曲线C上任意一点M(x,y)满足|+|=•(+)+2.

(1)求曲线C的方程;

(2)动点Q(x0,y0)(﹣2<x0<2)在曲线C上,曲线C在点Q处的切线为直线l:是否存在定点P(0,t)(t<0),使得l与PA,PB都相交,交点分别为D,E,且△QAB与△PDE的面积之比是常数?若存在,求t的值.若不存在,说明理由.

考点:

圆锥曲线的轨迹问题;利用导数研究曲线上某点切线方程.菁优网版权所有

专题:

综合题;压轴题.
分析:(1)用坐标表示 ,,从而可得 +,可求|+|,利用向量的数量积,结合M(x,y)满足|+|=•(+)+2,可得曲线C的方程;

(2)假设存在点P(0,t)(t<0),满足条件,则直线PA的方程是y=,直线PB的方程是y=

分类讨论:①当﹣1<t<0时,l∥PA,不符合题意;②当t≤﹣1时,,,分别联立方程组,解得D,E的横坐标,进而可得△QAB与△PDE的面积之比,利用其为常数,即可求得结论.

解答:解:(1)由 =(﹣2﹣x,1﹣y),=(2﹣x,1﹣y)可得 +=(﹣2x,2﹣2y),

∴|+|=,•(+)+2=(x,y)•(0,2)+2=2y+2.

由题意可得=2y+2,化简可得 x2=4y.

(2)假设存在点P(0,t)(t<0),满足条件,则直线PA的方程是y=,直线PB的方程是y=

∵﹣2<x0<2,∴

①当﹣1<t<0时,,存在x0∈(﹣2,2),使得

∴l∥PA,∴当﹣1<t<0时,不符合题意;

②当t≤﹣1时,,,

∴l与直线PA,PB一定相交,分别联立方程组

,,解得D,E的横坐标分别是,

∵|FP|=﹣

∴=

∴=×

∵x0∈(﹣2,2),△QAB与△PDE的面积之比是常数

∴,解得t=﹣1,

∴△QAB与△PDE的面积之比是2.

点评:本题考查轨迹方程,考查向量知识的运用,考查分类讨论的数学思想,考查三角形面积的计算,同时考查学生的探究能力,属于难题.
 

21.(14分)(2012•江西)若函数h(x)满足

①h(0)=1,h(1)=0;

②对任意a∈[0,1],有h(h(a))=a;

③在(0,1)上单调递减.则称h(x)为补函数.已知函数h(x)=(λ>﹣1,p>0)

(1)判函数h(x)是否为补函数,并证明你的结论;

(2)若存在m∈[0,1],使得h(m)=m,若m是函数h(x)的中介元,记p=(n∈N+)时h(x)的中介元为xn,且Sn=,若对任意的n∈N+,都有Sn<,求λ的取值范围;

(3)当λ=0,x∈(0,1)时,函数y=h(x)的图象总在直线y=1﹣x的上方,求P的取值范围.

考点:

综合法与分析法(选修);进行简单的演绎推理.菁优网版权所有

专题:

综合题;压轴题;新定义;转化思想.
分析:(1)可通过对函数h(x)=(λ>﹣1,p>0)进行研究,探究其是否满足补函数的三个条件来确定函数是否是补函数;

(2)由题意,先根据中介元的定义得出中介元xn通式,代入Sn=,计算出和,然后结合极限的思想,利用Sn<得到参数的不等式,解出它的取值范围;

(3)λ=0,x∈(0,1)时,对参数p分类讨论由函数y=h(x)的图象总在直线y=1﹣x的上方这一位置关系进行转化,解出p的取值范围.

解答:解:(1)函数h(x)是补函数,证明如下:

①h(0)==1,h(1)==0;

②任意a∈[0,1],有h(h(a))=h()==a

③令g(x)=(h(x))p,有g′(x)==,

又因为λ>﹣1,p>0,

所以当x∈(0,1)时,g′(x)<0,所以g(x)在(0,1)上是减函数,故h(x)在(0,1)上是减函数

由上证,函数h(x)是补函数

(2)当p=(n∈N*),由h(x)=x得,

(i)当λ=0时,中介元xn=,

(ii)当λ>﹣1且λ≠0时,由(*)得=∈(0,1)或=∉(0,1),得中介元xn=,

综合(i)(ii):对任意的λ>﹣1,中介元为xn=,

于是当λ>﹣1时,有Sn===,

当n无限增大时,无限接近于0,Sn无限接近于,

故对任意的非零自然数n,Sn<等价于,即λ∈[3,+∞)

(3)当λ=0时,h(x)=,中介元为.

(i)0<p≤1时,,中介元为≤,所以点(xp,h(xp))不在直线y=1﹣x的上方,不符合条件;

(ii)当p>1时,依题意只需>1﹣x在x∈(0,1)时恒成立,也即xp+(1﹣x)p<1在x∈(0,1)时恒成立

设φ(x)=xp+(1﹣x)p,x∈(0,1),则φ′(x)=p(xp﹣1﹣(1﹣x)p﹣1)

令φ′(x)=0,得x=,且当x∈(0,)时,φ′(x)<0,当x∈(,1)时,φ′(x)>0,又φ(0)=φ(1)=1,所以x∈(0,1)时,φ(x)<1恒成立.

综上,p的取值范围是(1,+∞)

点评:本题考查综合法与分析法,探究性强,难度较大,综合考查了转化的思想,导数在最值中的运用,极限的思想,综合性强,运算量大,对逻辑推理要求较高,极易出错或者找不到转化的方向,解题时要严谨认真,避免马虎出错

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