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[湖南大联考]湖南省2024届高三年级上学期12月联考数学试卷答案
2.关于分子动理论,下列说法正确的是A.花粉颗粒在液体中的布朗运动,是由于花粉颗粒内部分子无规则热运动引起的B.同一温度下,气体分子速率呈现出“中间多,两头少”的分布规律C.在使用油膜法估测分子直径的实验中,为了计算的方便,可以取1毫升的油酸酒精混合溶液滴入水槽D.用打气筒给自行车打气,越打越费劲,说明气体分子之间有斥力
分析(1)求导f′(x)=$\frac{1}{x}$-$\frac{k}{{x}^{2}}$=$\frac{x-k}{{x}^{2}}$,从而讨论以确定函数的单调性;
(2)若k≥1,则fmin(x)=f(k)=1+lnk-(k-1)=lnk-k+2>0,求导可判断f(k)在(1,+∞)上是减函数,再由函数零点的判定定理求最大值即可.
解答解:(1)∵f(x)=1+lnx-$\frac{(x-1)k}{x}$,
∴f′(x)=$\frac{1}{x}$-$\frac{k}{{x}^{2}}$=$\frac{x-k}{{x}^{2}}$,
①当k≤0时,f′(x)>0恒成立,
故f(x)在(0,+∞)上是增函数;
②当k>0时,x∈(0,k)时,f′(x)<0;
x∈(k,+∞)时,f′(x)>0;
故f(x)在(0,k)上是减函数,在(k,+∞)上是增函数;
(2)若k≥1,则fmin(x)=f(k)=1+lnk-(k-1)=lnk-k+2>0,
f′(k)=$\frac{1}{k}$-1≤0,
故f(k)在(1,+∞)上是减函数,
而f(2)=ln2-2+2=ln2>0,
f(3)=ln3-3+2=ln3-1>0,
f(4)=ln4-4+2=ln4-2<0;
故整数k的最大值为3.
点评本题考查了导数的综合应用及分类讨论的思想应用.