2020-2021学年江苏省淮安市高二(下)期末数学试卷
2020-2021学年江苏省淮安市高二(下)期末数学试卷
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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)已知复数z满足i(z+1)=1﹣i(i为虚数单位),则复数z的共轭复数为( ) A.﹣2﹣i
B.﹣2+i
C.2﹣i
D.2+i
2.(5分)(x2+2)(x﹣1)10的展开式中的常数项为( ) A.8
B.4
C.3
D.2
3.(5分)设随机变量X,Y满足:Y=3X﹣1,X~B(2,),则V(Y)=( ) A.4
B.5
C.6
D.7
4.(5分)袋中装有4个红球和2个蓝球,不放回地依次摸出两球,在第一次摸到红球的条件下,第二次摸到蓝球的概率是( ) A.
B.
C.
D.
5.(5分)6名同学和1名老师去参观“伟大征程——庆祝中国共产党成立100周年特展”,参观结束后他们排成一排照相留念.若老师站在正中间,甲、乙两同学相邻,则不同的排法共有( )种 A.240
6.(5分)函数f(x)=
B.192
C.120
D.96
的图象大致为( )
A.
B.
C.
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D.
7.(5分)如图,洛书(古称龟书),是阴阳五行术数之源,在古代传说中有神龟出于洛水,其甲壳上有此图象,结构是戴九履一,左三右七,二四为肩,六八为足,以五居中,五方白圈皆阳数,四角黑点为阴数.若从四个阴数和五个阳数中随机选取3个数,则选取的3个数之和为偶数的概率为( )
A.
B.
C.
D.
8.(5分)已知f(x)是定义在R上的奇函数,且当x>0时,f′(x)<f(x),则( ) A.f(4)>ef(3) C.e2f(4)<f(2)
B.f(﹣4)>e2f(﹣2) D.ef(﹣4)>f(﹣3)
二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0. 9.(5分)若直线A.
是函数f(x)图象的一条切线,则函数f(x)可以是( ) B.f(x)=x4
C.f(x)=sinx
D.f(x)=ex
10.(5分)设z1,z2为复数,则下列说法正确的是( ) A.若z12+z22=0,则z1=z2=0 B.|z1z2|=|z1||z2| C.
=
D.若|z1|=|z2|,则z1=±z2
11.(5分)在一次满分为150分的数学测试中,某校共有800名学生参加,学生的成绩X服从正态分布N(110,100),其中90分为及格线,120分为优秀线,则下列说法正确的是 ( )
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附:随机变量ξ服从正态分布N(μ,σ2),则P(μ﹣σ<ξ<μ+σ)=0.6826,P(μ﹣2σ<ξ<μ+2σ)=0.9544,P(μ﹣3σ<ξ<μ+3σ)=0.9974. A.该校学生数学成绩的期望为110
B.该校学生数学成绩的标准差为100 C.该校数学成绩140分以上的人数大于5 D.该校数学成绩及格率超过0.97
12.(5分)中国古代中“礼、乐、射、御、书、数”合称“六艺”.“礼”主要指德育;“乐”主要指美育;“射”和“御”就是体育和劳动;“书”指各种历史文化知识;“数”指数学.某校国学社团开展“六艺”课程讲座活动,一天内连续安排六节课,则下列说法正确的是( )
A.某学生从中选3门学习,共有20种选法 B.“礼”和“射”不相邻,共有400种选法
C.“乐”不能排在第一节,且“数”不能排在最后,共有504种选法 D.“书”必须排在前三节,且“射”和“御”相邻,共有108种选法 二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分
13.(5分)写出一个使得z﹣z4=0成立的虚数z= .
14.(5分)甲乙两人射击,中靶的概率分别为0.9,08.若两人同时独立射击,则恰有一人不中靶的概率为 .
15.(5分)设a∈Z,且0≤a≤16,若42021+a能被17整除,则a的值为 . 16.(5分)在18世纪,法国著名数学家拉格日在他的《解析函数论》中,第一次提到拉格朗日中值定理,其定理陈述如下,如果函数f(x)区间[a,b]上连续不断,在开区间(a,b)内可导(存在导函数),在区间(a,b)内至少存在一个点x0∈(a,b),使得f(b)﹣f(a)=f′(x0)(b﹣a),则x=x0称为函数y=f(x)在闭区间[a,b]上的中值点,则关于x的f(x)=ex+mx在区间[﹣1,1]上的中值点x0的值为 . 四、解答题:本题共6小题,共70分,解答应写出文字说明证明过程或演算步骤. 17.(10分)在(x+)2n的二项展开式中,二项式系数之和为64. (1)求正整数n的值;
(2)求(x+)2n的二项展开式中二项式系数最大的项.
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18.(12分)在①曲线y=f(x)在点(,f())处的切线与y轴垂直,②f(x)的导数y=f′(x)的最小值为﹣,③函数f(x)在区间(﹣,)上是减函数,在区间(﹣∞,﹣),(,+∞)上是增函数.这三个条件中任选一个补充在横线上,并回答下面问题.
已知函数f(x)=x3+ax+b,且满足 ____. (1)求a值;
(2)若函数y=f(x)在区间[﹣1,2]上的最大值与最小值的和为7,求b值. 19.(12分)为了调查某地区中学生是否喜欢踢足球,用简单随机抽样的方法从该地区调查了500名学生,调查结果如下:
性别 是否喜欢踢足球 喜欢踢足球 不喜欢踢足
球 总计
500
40 x
y 270
70 z
男
女
总计
(1)求x,y,z的值;
(2)能否有99%的把握认为该地区的中学生是否喜欢踢足球与性别有关? 附:X2=P(X2≥x0) x0
2.072
2.076
3.841
5.024
6.635
7.879
10.828
0.15
0.10
. 0.05
0.025
0.010
0.005
0.001
20.(12分)欧拉(1707﹣1783),他是数学史上最多产的数学家之一,他发现并证明了欧拉公式eiθ=cosθ+isinθ,从而建立了三角函数和指数函数的关系,若将其中的θ取作π就得到了欧拉恒等式eπi+1=0,它是令人着迷的一个公式,它将数学里最重要的几个量联系起来,两个超越数——自然对数的底数e,圆周率π,两个单位——虚数单位i和自然数单位1,以及被称为人类伟大发现之一的0,数学家评价它是“上帝创造的公式”,
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请你根据欧拉公式:eiθ=cosθ+isinθ,解决以下问题: (1)将复数
+eπi写成a+bi(a,b∈R,i为虚数单位)的形式;
(2)求|eπi﹣eθi|(θ∈R)的最大值.
21.(12分)甲乙丙三人进行兵兵球练习赛,约定练习赛规则如下:比赛前抽签决定先比赛的两个人,另一个人做裁判,每场比赛结束时,胜的一方在下一局与裁判进行比赛,负的一方在下一局做裁判,每局比赛的结果都相互独立,每场比赛双方获胜的概率都是,第一局通过抽签确定甲先当裁判. (1)求丙前4局都不做裁判的概率; (2)求第3局甲当裁判的概率;
(3)记前4局乙当裁判的次数为X,求X的概率分布和数学期望. 22.(12分)函数f(x)=ex﹣2sinx﹣1,设函数m(x)=f′(x).证明: (1)m(x)在区间((2)f(x)在(
)上存在唯一的极小值点; )上有且仅有两个零点.
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2020-2021学年江苏省淮安市高二(下)期末数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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)已知复数z满足i(z+1)=1﹣i(i为虚数单位),则复数z的共轭复数为( ) A.﹣2﹣i
B.﹣2+i
C.2﹣i
D.2+i
【解答】解:因为i(z+1)=1﹣i, 所以
所以z=﹣2﹣i,所以故选:B.
2.(5分)(x2+2)(x﹣1)10的展开式中的常数项为( ) A.8
B.4
C.3
D.2
,
, .
【解答】解:因为二项式(x﹣1)10的展开式的通项公式为T令10﹣r=0,解得r=10,
故(x2+2)(x﹣1)10(x﹣1)10的展开式常数项为2×1=2, 故选:D.
3.(5分)设随机变量X,Y满足:Y=3X﹣1,X~B(2,),则V(Y)=( ) A.4
B.5
C.6
D.7
【解答】解:因为X~B(2,), 则V(X)=2××又Y=3X﹣1,
所以V(Y)=V(3X﹣1)=故选:A.
4.(5分)袋中装有4个红球和2个蓝球,不放回地依次摸出两球,在第一次摸到红球的条件下,第二次摸到蓝球的概率是( ) A.
B.
C.
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=,
.
D.
【解答】解:因为第一次摸到红球, 所以还剩下3个红球和2个篮球,
所以在第一次摸到红球的条件下,第二次摸到蓝球的概率是. 故选:D.
5.(5分)6名同学和1名老师去参观“伟大征程——庆祝中国共产党成立100周年特展”,参观结束后他们排成一排照相留念.若老师站在正中间,甲、乙两同学相邻,则不同的排法共有( )种 A.240
B.192
C.120
D.96
【解答】解:共有7个人,老师在正中间,则老师左右各3人, 所以甲乙相邻在老师左右共有4种情况满足,剩下4人全排即可, 所以不同的排法共有4×故选:B.
6.(5分)函数f(x)=
的图象大致为( )
=192种,
A.
B.
C.
D.
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【解答】解:根据题意,f(x)=则f(﹣x)=﹣
,其定义域为{x|x≠0且x≠±1},
=﹣f(x),则f(x)为奇函数,排除A、D,
在区间(0,1)上,ln|x|=lnx<0,必有f(x)<0,排除B, 故选:C.
7.(5分)如图,洛书(古称龟书),是阴阳五行术数之源,在古代传说中有神龟出于洛水,其甲壳上有此图象,结构是戴九履一,左三右七,二四为肩,六八为足,以五居中,五方白圈皆阳数,四角黑点为阴数.若从四个阴数和五个阳数中随机选取3个数,则选取的3个数之和为偶数的概率为( )
A.
B.
C.
D.
【解答】解:由题意,四个阴数为4个偶数,2,4,6,8, 五个阳数为5个奇数,1,3,5,7,9, 所以基本事件的个数共有选取的3个数之和为偶数,则有故所求的概率为故选:C.
8.(5分)已知f(x)是定义在R上的奇函数,且当x>0时,f′(x)<f(x),则( ) A.f(4)>ef(3) C.e2f(4)<f(2)
B.f(﹣4)>e2f(﹣2) D.ef(﹣4)>f(﹣3)
=
.
个,
个,
【解答】解:f(x)是定义在R上的奇函数, 令F(x)=
,F′(x)=
,
因为当x>0时,f′(x)<f(x),所以F′(x)<0,函数F(x)是减函数, 所以F(4)<F(3),可得f(4)<ef(3),所以A不正确; F(4)<F(2),可得f(4)<e2f(2),所以C不正确;
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则﹣f(4)>﹣e2f(2),即f(﹣4)>e2f(﹣2),所以B正确;
f(4)<ef(3),﹣f(4)>﹣ef(3),可得f(﹣4)>ef(﹣3),所以D不正确; 故选:B.
二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0. 9.(5分)若直线A.
是函数f(x)图象的一条切线,则函数f(x)可以是( ) B.f(x)=x4
C.f(x)=sinx
D.f(x)=ex
【解答】解:直线的斜率为k=,
,即有切线的斜率小于0,故A不能选;
由f(x)=的导数为f′(x)=﹣
由f(x)=x4的导数为f′(x)=4x3,而4x3=,解得x=,故B可以选; 由f(x)=sinx的导数为f′(x)=cosx,而cosx=有解,故C可以选; 由f(x)=ex的导数为f′(x)=ex,而ex=,解得x=﹣ln2,故D可以选. 故选:BCD.
10.(5分)设z1,z2为复数,则下列说法正确的是( ) A.若z12+z22=0,则z1=z2=0 B.|z1z2|=|z1||z2| C.
=
D.若|z1|=|z2|,则z1=±z2
【解答】解:对于A选项,当z1=1,z2=i时,z12+z22=0,故A选项错误, 对于B选项,由复数模的运算性质可知|z1z2|=|z1||z2|,故B选项正确, 对于C选项,设z1=a+bi,z2=c+di,(a,b,c,d∈R), ∴∴
,
,故C选项正确,
,
对于D选项,当z1=1,z2=i时,|z1|=|z2|=1,但z1≠±z2,故D选项错误. 故选:BC.
11.(5分)在一次满分为150分的数学测试中,某校共有800名学生参加,学生的成绩X
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服从正态分布N(110,100),其中90分为及格线,120分为优秀线,则下列说法正确的是 ( )
附:随机变量ξ服从正态分布N(μ,σ2),则P(μ﹣σ<ξ<μ+σ)=0.6826,P(μ﹣2σ<ξ<μ+2σ)=0.9544,P(μ﹣3σ<ξ<μ+3σ)=0.9974. A.该校学生数学成绩的期望为110
B.该校学生数学成绩的标准差为100 C.该校数学成绩140分以上的人数大于5 D.该校数学成绩及格率超过0.97
【解答】解:因为生的成绩X服从正态分布N(110,100), 则该校学生数学成绩的期望为110,故选项A正确; 该校学生数学成绩的标准差为10,故选项B错误; 该校数学成绩140分以上的概率为P=
所以该校数学成绩140分以上的人数为0.0013×800≈1,故选项C错误; 该校数学成绩及格率为故选:AD.
12.(5分)中国古代中“礼、乐、射、御、书、数”合称“六艺”.“礼”主要指德育;“乐”主要指美育;“射”和“御”就是体育和劳动;“书”指各种历史文化知识;“数”指数学.某校国学社团开展“六艺”课程讲座活动,一天内连续安排六节课,则下列说法正确的是( )
A.某学生从中选3门学习,共有20种选法 B.“礼”和“射”不相邻,共有400种选法
,故选项D正确.
,
C.“乐”不能排在第一节,且“数”不能排在最后,共有504种选法 D.“书”必须排在前三节,且“射”和“御”相邻,共有108种选法 【解答】解:对于A,某学生从中选3门学习,共有故选项A正确;
对于B,“礼”和“射”不相邻,则有故选项B错误;
对于C,①若“数”排在第一节,则排法有
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种选法,
种,
种;
②若“数”不排在第一节,也不排在最后一节,则排法有种,
所以“乐”不能排在第一节,且“数”不能排在最后,共有120+384=504种选法, 故选项C正确;
对于D,①若“书”排在第一节,且“射”和“御”相邻,则有②若“书”排在第二节,且“射”和“御”相邻,则有③若“书”排在第三节,且“射”和“御”相邻,则有
种; 种.
种;
所以“书”必须排在前三节,且“射”和“御”相邻,共有48+36+36=120种选法, 故选项D错误; 故选:AC.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分 13.(5分)写出一个使得z﹣z4=0成立的虚数z= ﹣+
i;或﹣﹣
i .
【解答】解:要使z﹣z4=0,需z=z4,∴z=1(舍去),或z3=1(z≠1), ∴z=cos或z=cos
+isin+isin
=﹣+=﹣﹣i;或﹣﹣
i, i, i.
故答案为:﹣+
14.(5分)甲乙两人射击,中靶的概率分别为0.9,08.若两人同时独立射击,则恰有一人不中靶的概率为 0.26 .
【解答】解:因为甲乙两人射击,中靶的概率分别为0.9,08,
所以恰有一人不中靶的概率为P=0.9×(1﹣0.8)+(1﹣0.9)×0.8=0.18+0.08=0.26. 故答案为:0.26.
15.(5分)设a∈Z,且0≤a≤16,若42021+a能被17整除,则a的值为 13 . 【解答】解:a∈Z,且0≤a≤16,若42021+a=4×161010+a=4×(17﹣1)1010+a =4×(
×171010﹣
×171009+
×171008﹣
×171007+…+
×(﹣
17)+1)+a,
故它除以17的余数为4×1+a, 由于它能被能被17整除,则a=13, 故答案为:13.
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16.(5分)在18世纪,法国著名数学家拉格日在他的《解析函数论》中,第一次提到拉格朗日中值定理,其定理陈述如下,如果函数f(x)区间[a,b]上连续不断,在开区间(a,b)内可导(存在导函数),在区间(a,b)内至少存在一个点x0∈(a,b),使得f(b)﹣f(a)=f′(x0)(b﹣a),则x=x0称为函数y=f(x)在闭区间[a,b]上的中值点,则关于x的f(x)=ex+mx在区间[﹣1,1]上的中值点x0的值为 【解答】解:当
.
x∈[﹣1,1]时,由拉格朗日中值定理可得
=
,
∵f'(x)=ex+m, ∴∴故答案为:
+m,即.
.
,
四、解答题:本题共6小题,共70分,解答应写出文字说明证明过程或演算步骤. 17.(10分)在(x+)2n的二项展开式中,二项式系数之和为64. (1)求正整数n的值;
(2)求(x+)2n的二项展开式中二项式系数最大的项.
【解答】解:(1)∵在(x+)2n的二项展开式中,二项式系数之和为2n=64,∴n=6. (2)(x+)2n=(x+)12的二项展开式中,当r=6时,二项式系数最大, 故二项式系数最大的项为T7=
•36.
18.(12分)在①曲线y=f(x)在点(,f())处的切线与y轴垂直,②f(x)的导数y=f′(x)的最小值为﹣,③函数f(x)在区间(﹣,)上是减函数,在区间(﹣∞,﹣),(,+∞)上是增函数.这三个条件中任选一个补充在横线上,并回答下面问题.
已知函数f(x)=x3+ax+b,且满足 ____. (1)求a值;
(2)若函数y=f(x)在区间[﹣1,2]上的最大值与最小值的和为7,求b值.
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【解答】解:选条件①:f′(x)=3x2+a, 所以k切=f′()=+a,
因为曲线y=f(x)在点(,f())处的切线与y轴垂直, 所以k切=0,
所以+a=0,解得a=﹣, 所以f(x)=x3﹣x+b, f′(x)=3x2﹣,
所以在(,2)上,f′(x)>0,f(x)单调递增, 在(﹣,)上,f′(x)<0,f(x)单调递减, 在(﹣1,﹣)上,f′(x)>0,f(x)单调递增, f()=()3﹣×+b=﹣+b, f(﹣)=(﹣)3+×+b=+b, f(﹣1)=﹣1﹣(﹣1)+b=﹣+b, f(2)=23﹣×2+b=所以f(x)max=
+b,
+b,f(x)min=﹣+b,
若函数y=f(x)在区间[﹣1,2]上的最大值与最小值的和为7, 则
+b+(﹣+b)=
+2b=7,解得b=.
选条件②:f′(x)=3x2+a, 所以f′(x)最小值为a,
f(x)的导数y=f′(x)的最小值为﹣ 所以a=﹣, 由①可知,b=.
选条件③:f′(x)=3x2+a,
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因为函数f(x)在区间(﹣,)上是减函数,在区间(﹣∞,﹣),(,+∞)上是增函数,
所以﹣,是3x2+a=0的根, 所以﹣×=,解得a=﹣, 由①可知,b=.
19.(12分)为了调查某地区中学生是否喜欢踢足球,用简单随机抽样的方法从该地区调查了500名学生,调查结果如下:
性别 是否喜欢踢足球 喜欢踢足球 不喜欢踢足
球 总计
500
40 x
y 270
70 z
男
女
总计
(1)求x,y,z的值;
(2)能否有99%的把握认为该地区的中学生是否喜欢踢足球与性别有关? 附:X2=P(X2≥x0) x0
2.072
2.076
3.841
5.024
6.635
7.879
10.828
0.15
0.10
. 0.05
0.025
0.010
0.005
0.001
【解答】解:(1)由列联表可得,y=70﹣40=30,z=500﹣70=430,所以x=430﹣270=160;
(2)由列联表中的数据可得,X2=
所以有99%的把握认为该地区的中学生是否喜欢踢足球与性别有关.
20.(12分)欧拉(1707﹣1783),他是数学史上最多产的数学家之一,他发现并证明了欧拉公式eiθ=cosθ+isinθ,从而建立了三角函数和指数函数的关系,若将其中的θ取作π就得到了欧拉恒等式eπi+1=0,它是令人着迷的一个公式,它将数学里最重要的几个量
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,
联系起来,两个超越数——自然对数的底数e,圆周率π,两个单位——虚数单位i和自然数单位1,以及被称为人类伟大发现之一的0,数学家评价它是“上帝创造的公式”,请你根据欧拉公式:eiθ=cosθ+isinθ,解决以下问题: (1)将复数
+eπi写成a+bi(a,b∈R,i为虚数单位)的形式;
(2)求|eπi﹣eθi|(θ∈R)的最大值. 【解答】解:(1)
+eπi=cos
+isin
+(cosπ+isinπ)=(
﹣1)+
i;
(2)|eπi﹣eθi|=|cosπ+isinπ﹣(cosθ+isinθ)|=|(﹣1﹣cosθ)﹣isinθ|=
=
,
当cosθ=1,即θ=2kπ,k∈Z时,|eπi﹣eθi|(θ∈R)的最大值为2.
21.(12分)甲乙丙三人进行兵兵球练习赛,约定练习赛规则如下:比赛前抽签决定先比赛的两个人,另一个人做裁判,每场比赛结束时,胜的一方在下一局与裁判进行比赛,负的一方在下一局做裁判,每局比赛的结果都相互独立,每场比赛双方获胜的概率都是,第一局通过抽签确定甲先当裁判. (1)求丙前4局都不做裁判的概率; (2)求第3局甲当裁判的概率;
(3)记前4局乙当裁判的次数为X,求X的概率分布和数学期望. 【解答】解:(1)当丙前三局全部取胜,即丙前4局都不做裁判, ∵每场比赛双方获胜的概率都是, ∴丙前4局都不做裁判的概率为
.
(2)∵第二局中可能是乙当裁判,其概率为,也可能是丙当裁判,其概率为, ∴第三局甲当裁判的概率为
(3)由题意X的可能的取值为0,1,2,
,
,
第15页(共17页)
.
,
∴.
22.(12分)函数f(x)=ex﹣2sinx﹣1,设函数m(x)=f′(x).证明: (1)m(x)在区间((2)f(x)在(【解答】证明:(1)当﹣2cosx,m′(x)=ex+2sinx, m
′′
)上存在唯一的极小值点; )上有且仅有两个零点.
时,f(x)=ex﹣2sinx﹣1,m(x)=f′(x)=ex
(x)=ex+2cosx>0,所以m′(x)在
上单调递增,
又
所以m′(x)在且当故m(x)在故m(x)在区间(2)当﹣
时,
,
上存在唯一零点x0,
时,m′(x)<0;当x0<x<0 时,m′(x)>0,
上单调递减,在(x0,0)上单调递增, 上存在唯一的极小值点x0.
由(1)可知m(x)在
上单调递减,在(x0,0)上单调递增,
又
所以m(x)在当
所以f(x)在
上存在唯一的零点x1,其中
,
,
时,m(x)>0;当x1<x<0时,m(x)<0,
上单调递增,在(x1,0)上单调递减,
又
所以f(x)>0在当x=0时,
,
上恒成立,即f(x)在
上不存在零点.
f(x)=0,所以x=0是f(x)的一个零点.
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当0<x<π时,
m′(x)=ex+2sinx>0,所以m(x)在(0,π)上单调递增, 又m(0)=﹣1<0,m(π)=eπ+2>0, 所以m(x)在(0,π)上存在唯一零点x2,
当0<x<x2时,m(x)<0,当x2<x<π时,m(x)>0, 所以f(x)在(0,x2) 上单调递减,在(x2,π)上单调递增, 又f(0)=0,f(π)=eπ﹣1>0,f(x2)<f(0)=0, 所以f(x)在(x2,π)上存在唯一零点. 综上所述,f(x)在命题得证.
上有且仅有两个零点.
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