江苏省苏锡常镇四市2022届高三下学期3月教学情况调研(一)数学试题含答案.pdf

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1、试卷第 1页,共 4页江苏省苏锡常镇四市江苏省苏锡常镇四市 20222022 届高三下学期届高三下学期 3 3 月教学情况调研月教学情况调研(一)数学试题(一)数学试题学校:_姓名:_班级:_考号:_一、单选题一、单选题1 设全集U R,集合21Ax x,240 xBx,则集合UAB ()A1,2B1,2C1,2D1,22在41xx的二项展开式中,第二项的系数为()A4B4C6D63i 是虚数单位,设复数z满足3iii22z ,则z的共轭复数z()A-1-iB-1+iC1-iD1+i4如果在一次实验中,测得,x y的五组数值如下表所示,x01234y1015203035经计算知,y对x的线性回

2、归方程是6.5yxa,预测当6x 时,y()附:在线性回归方程yabx中,1221niiiniix ynxybxn x,aybx$,其中x,y为样本平均值.A47.5B48C49D49.55平面内三个单位向量a,b,c满足230abc,则()Aa,b方向相同Ba,c方向相同Cb,c方向相同Da,b,c两两互不共线6若双曲线1C:2230yx 的右焦点与抛物线2C:28yx的焦点重合,则实数()A3B3C3D-3试卷第 2页,共 4页7有 5 个形状大小相同的球,其中 3 个红色、2 个蓝色,从中一次性随机取 2 个球,则下列说法正确的是()A“恰好取到 1 个红球”与“至少取到 1 个蓝球”是

3、互斥事件B“恰好取到 1 个红球”与“至多取到 1 个蓝球”是互斥事件C“至少取到 1 个红球”的概率大于“至少取到 1 个蓝球”的概率D“至多取到 1 个红球”的概率大于“至多取到 1 个蓝球”的概率8正四面体ABCD的棱长为a,O是棱AB的中点,以O为球心的球面与平面BCD的交线和CD相切,则球O的体积是()A316aB326aC336aD323a二、多选题二、多选题9记nS为等差数列 na的前n项和,则()A6422SSSB6423SSSC2nS,42nnSS,64nnSS成等差数列D22S,44S,66S成等差数列10某校体育活动社团对全校学生体能情况进行检测,以鼓励学生积极参加体育锻

4、炼.学生的体能检测结果X服从正态分布75,81N,其中检测结果在60以上为体能达标,90以上为体能优秀,则()附:随机变量服从正态分布2,N,则0.6826P,220.9544P,330.9974P.A该校学生的体能检测结果的期望为75B该校学生的体能检测结果的标准差为81C该校学生的体能达标率超过0.98D该校学生的体能不达标的人数和优秀的人数大致相等11下列函数中,最大值是 1 的函数有()AsincosyxxB22sincosyxxC224sincosyxxDtantan2tan2tanxxyxx12已知函数e()lnRxf xaxx ax,若对于定义域内的任意实数s,总存在实数t使得

5、f tf s,则满足条件的实数a的可能值有()试卷第 3页,共 4页A-1B0C1eD1三、填空题三、填空题13 已知圆柱和圆锥的底面重合,且母线长相等,该圆柱和圆锥的表面积分别为1S,2S,则12SS_.14已知圆C:22242xy,点 A 是 x 轴上的一个动点,直线 AP,AQ 分别与圆C相切于 P,Q 两点,则圆心 C 到直线 PQ 的距离的取值范围是_.15已知函数 3sin0,2f xx在一个周期内的图象如图所示,其中点 P,Q 分别是图象的最高点和最低点,点 M 是图象与 x 轴的交点,且MPMQ.若1322f,则tan_.四、双空题四、双空题16已知 fx是定义在R上的奇函数,

6、且121fxfx.若当0,1x时,121f xx,则 fx在区间1,3上的值域为_,45g xfxx在区间1,3内的所有零点之和为_五、解答题五、解答题17在10 2sinsin9BC,10coscos9BC,5bc这三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并解决该问题.已知ABC的内角 A,B,C 的对边分别为 a,b,c,且3a,2 2sin3A,_,求ABC的面积.18某大学数学建模社团在大一新生中招募成员,由于报名人数过多,需要进行选拔.为此,社团依次进行笔试、机试、面试三个项目的选拔,每个项目设置“优”、“良”、“中”三个成绩等第;当参选同学在某个项目中获得“优”或“良”时,该同学通

7、过此项目的选拔,并参加下一个项目的选拔,否则该同学不通过此项目的选拔,且不能参加后续项目的选试卷第 4页,共 4页拔.通过了全部三个项目选拔的同学进入到数学建模社团.现有甲同学参加数学建模社团选拔,已知该同学在每个项目中获得“优”、“良”、“中”的概率分别为16,2p,3p,且该同学在每个项目中能获得何种成绩等第相互独立.(1)求甲同学能进入到数学建模社团的概率;(2)设甲同学在本次数学建模社团选拔中恰好通过X个项目,求X的概率分布及数学期望.19已知数列 na,11a,且111nnaan n,*nN.(1)求数列 na的通项公式;(2)记数列 2na的前n项和为nS,求证:421nnSn.2

8、0如图,在直三棱柱111ABCABC中,ABC是以BC为斜边的等腰直角三角形,1AAAB,点D,E分别为棱BC,11BC上的点,且11101C EBDttBCC B.(1)若12t,求证:/AD平面1AEB;(2)若二面角1CADC的大小为3,求实数t的值.21已知椭圆C:222210 xyabab的离心率为22,且椭圆C的右焦点F到右准线的距离为3.点A是第一象限内的定点,点 M,N 是椭圆C上两个不同的动点(均异于点 A),且直线 AM,AN 的倾斜角互补.(1)求椭圆C的标准方程;(2)若直线MN的斜率1k,求点A的坐标.22已知实数0a,函数 2lnlnefxxaaxx,e是自然对数的

9、底数.(1)当ea 时,求函数 fx的单调区间;(2)求证:fx存在极值点0 x,并求0 x的最小值.答案第 1页,共 20页参考答案:参考答案:1C【解析】【分析】解不等式化简集合 A,B,再利用补集、交集的定义计算作答.【详解】解不等式21x得:13x,则1,3A,解不等式240 x得:2x,则2,)B,(,2)UB ,所以1,2)UAB .故选:C2B【解析】【分析】由二项式展开式的通项公式直接计算即可【详解】41xx的二项展开式的第二项为114 112221 14414TTC xC xxx ,所以第二项的系数为4,故选:B3D【解析】【分析】先计算出3i22,再求出1 iz ,即可求出

10、共轭复数z.【详解】由223i3112222得i1 iz ,221 iii1 iiiz,故1iz .故选:D.4B答案第 2页,共 20页【解析】【分析】分别求出x y,,利用6.5yxa过点yx,,代入点yx,即可求得a,最终代入6x,即可得到结果.【详解】由题,0 123410 1520303522255xy ,,由线性回归方程6.5yxa过点yx,得,226.5 2a,解得9a,故6.59yx,所以当6x 时,6.5 6948y,故选:B5A【解析】【分析】根据230abc,得32cab ,两边利用单位向量的平方等于 1,即可求出a,b0,解得a,b方向相同.【详解】因为230abc,所

11、以32cab ,所以22(3)(2)cab ,所以222944 caba b,所以9144cos,a ba b ,所以44 1 1cos,a b ,所以cos,1a b 所以a,b0,所以a,b方向相同,故选:A.6D【解析】【分析】答案第 3页,共 20页根据双曲线1C的右焦点与抛物线的焦点重合知2230yx 焦点在x轴上,对双曲线表达式进行变形,求出2c,再令2c 即可求解.【详解】双曲线1C的右焦点与抛物线的焦点(2,0)重合,所以双曲线1C方程化为:22103yx,再转化为:22103xy,所以23a,2b,所以222433cab ,所以43c,所以423平方得3.故选:D.7C【解析

12、】【分析】根据互斥事件的概念可判断 AB;分别计算对应的概率可判断 CD.【详解】当取出的两球为一红一蓝时,可得“恰好取到 1 个红球”与“至少取到 1 个蓝球”均发生,即 A错误;当取出的两球为一红一蓝时,可得“恰好取到 1 个红球”与“至多取到 1 个蓝球”均发生,即 B错误;记“至少取到 1 个红球”为事件 A,“至少取到 1 个蓝球”为事件 B,“至多取到 1 个红球”为事件 C,“至多取到 1 个蓝球”为事件 D,故 21133225910CC CP AC,21123225710CC CP BC,答案第 4页,共 20页 21123225710CC CP CC,21133225910

13、CC CP DC,显然 P AP B,P CP D,即 C 正确,D 错误;故选:C.8D【解析】【分析】设点A在平面BCD内的射影为点E,则E为BCD的中心,取CD的中点M,连接BM,则EBM,取线段BE的中点F,连接OF,分析可知以O为球心的球面与平面BCD的交线和CD相切的切点为M,求出OM,即为球O的半径,再利用球体的体积公式可求得结果.【详解】设点A在平面BCD内的射影为点E,则E为BCD的中心,取CD的中点M,连接BM,则EBM,取线段BE的中点F,连接OF,因为O、F分别为AB、BE的中点,则/OF AE且12OFAE,因为AE平面BCD,则OF 平面BCD,因为BE 平面BCD

14、,则AEBE,正BCD的外接圆半径为332sin3aBEa,2263AEABBEa,所以,1626OFAEa,易知球O被平面BCD所截的截面圆圆心为点F,且BFEFEM,故33FMBEa,因为BCD为等边三角形,M为CD的中点,则BMCD,因为以O为球心的球面与平面BCD的交线和CD相切,则切点为点M,则球O的半径为2222OMOFFMa,答案第 5页,共 20页因此,球O的体积是33422323Vaa.故选:D.9BCD【解析】【分析】利用等差数列求和公式分别判断.【详解】由已知得112nn ndSa n,A 选项,61615Sad,4146Sad,212Sad,所以42162611SSad

15、S,A 选项错误;B 选项,42163615SSadS,B 选项正确;C 选项,221122122nSa nnnda nnn d,414241nSa nnnd,616361nSa nnnd,242126nnSSa nnn d,2641210nnSSa nnn d,则22264114241222 262nnnnSSSa nnn da nnn dSS,C 选项正确;D 选项,2112222Sadda,411463442Sadad,6116155662Sadad,则6241232264SSSad,D 选项正确;故选:BCD.10AD【解析】【分析】求出、的值,可判断 AB 选项;利用3原则可判断 C

16、 选项;利用正态密度曲线的对称性可判断 D 选项.【详解】对于 A 选项,该校学生的体能检测结果的期望为75,A 对;对于 B 选项,该校学生的体能检测结果的标准差为819,B 错;对于 C 选项,275 185760,答案第 6页,共 20页所以,11602220.977222P XP XP,C 错;对于 D 选项,60902,所以,6090P XP X,所以,该校学生的体能不达标的人数和优秀的人数大致相等,D 对.故选:AD.11BC【解析】【分析】化简变形各个选项中的函数解析式,再求其最大值即可判断作答.【详解】对于 A,2(|sin|cos|)1|sin2|2yxxx,当且仅当sin2

17、1x ,即,Z24kxk时取“=”,即当,Z24kxk时,max2y,A 不正确;对于 B,22(cossin)cos21yxxx ,当且仅当22xk,即,Z2xkk时取“=”,即当,Z2xkk时,max1y,B 正确;对于 C,22(2sin cosin 21s)yxxx,当且仅当sin21x ,即,Z24kxk时取“=”,即当,Z24kxk时,max1y,C 正确;对于 D,依题意,由tan x,tan2x都有意义,且tan2tan0 xx得:xk,且2xk,且24kx,Zk,sinsin2sin sin2sin sin2coscos2sin2sin2sinsin2 coscos2 sin

18、sincos2cosxxxxxxxxyxxxxxxxxxx,显然sin2x最大值为 1,此时,,Z4xkk,而,Z4kk使函数tantan2tan2tanxxyxx无意义,即sin2x不能取到1,D 不正确.故选:BC12AB答案第 7页,共 20页【解析】【分析】根据给定条件,可得函数()f x无最小值,再分类探讨函数()f x在(0,)内最值情况判断作答.【详解】函数e()lnxf xaxxx定义域为(0,),因(0,)s,总(0,)t 使得 f tf s,则有函数()f x在(0,)上没有最小值,对()f x求导得:2e1()(1)xxxfxaxx2(1)(ee)xxxxax,当0a 时

19、,当01x时,()0fx,当1x 时,()0fx,即()f x在(0,1)上单调递增,在(1,)上单调递减,则当1x 时,()f x取最大值(1)e1fa,值域为(,e1a,()f x在(0,)内无最小值,因此,0a,当0a 时,令()exxg x,0 x,1()exxg x,当01x时,()0g x,当1x 时,()0g x,即()g x在(0,1)上单调递增,在(1,)上单调递减,max1()(1)eg xg,显然0exx,即10()eg x,在同一坐标系内作出直线ya与函数()yg x的图象,如图,当10ea时,()g xa有两个根12,x x,不妨令1201xx,当10 xx或21xx

20、时,()0fx,当11xx或2xx时,()0fx,即函数()f x在1(0,)x,2(1,)x上都单调递减,在1(,1)x,2(,)x 都单调递增,函数()f x在1xx与2xx处都取得极小值,min12()min(),()f xf xf x,不符合题意,当1ea 时,0exxa,当且仅当1,1eax时取“=”,则当01x时,()0fx,当1x 时,()0fx,即()f x在(0,1)上单调递减,在(1,)上单调递增,min()(1)e1f xfa,不符合题意,答案第 8页,共 20页综上得:实数a的取值范围是:0a,所以满足条件的实数a的可能值有-1,0.故选:AB【点睛】方法点睛:图象法判

21、断函数零点个数,作出函数 f(x)的图象,观察与 x 轴公共点个数或者将函数变形为易于作图的两个函数,作出这两个函数的图象,观察它们的公共点个数.132【解析】【分析】根据圆柱与圆锥的表面积公式直接计算.【详解】设圆柱与圆锥的半径均为r,母线为l,故2122Srrl,22Srrl,所以122SS,故答案为:2.1410,2【解析】【分析】由题意可知PCDACP,通过相似比可得22PCCDACAC,利用AC的取值范围可求圆心 C 到直线 PQ 的距离的取值范围.【详解】由题意可知PCDACP,所以CDPCPCAC,且2PCR,所以22PCCDACAC,因为点 A 是 x 轴上的一个动点,所以当2

22、,0A时,AC取最小值 4,即4AC,所以2102AC,答案第 9页,共 20页即圆心 C 到直线 PQ 的距离的取值范围是10,2,故答案为:10,2.1532【解析】【分析】根据MPMQ,得到TPQ,再由2222 32TT,得到4T,进而得到,然后由1322f求解.【详解】解:因为MPMQ,所以122TPQ,即TPQ,所以2222 32TT,解得4T,则242,所以 3sin2f xx,答案第 10页,共 20页则133sin242f,所以2,46kkZ或52,46kkZ,则2,12kkZ 或72,12kkZ,因为2,所以12,所以tantan1233,tantan341tantan34,

23、3 113,32,故答案为:3216 2,252#2.5【解析】【分析】第一空先求出函数 fx在0,1上的解析式,结合奇函数画出1,1的图像,再由121fxfx得到(2)2()f xf x,进而得到函数在1,3上的图像,即可求得值域;第二空画出将零点转化为4(),5yf xyx的交点,再画出45yx的图像即可求解.【详解】由当0,1x时,121f xx,可得当10,2x时,1212fxxx ,当1,12x时,12122fxxx ,又 fx是奇函数,可得函数图像关于原点对称.又当0,1x时,121fxfx即答案第 11页,共 20页(1)2(1)f xf x,即(2)2()f xf x,即函数右

24、移两个单位,函数值变为原来的 2 倍,由此可得函数在1,3上的图像如图所示:结合图像可知 fx在区间1,3上的值域为 2,2;405g xf xx,即4()5f xx,即4(),5yf xyx的交点,画出45yx的图像,由图像可知 4 个交点的横坐标依次为125,0,2xx,又4(),5yf xyx均是奇函数,故120 xx,故1255022xx.故答案为:2,2;52.172 2.【解析】【分析】选,由已知结合正弦定理角化边,求出bc,再按 A 是锐角和钝角分类计算作答.选,由已知结合余弦定理角化边,再求出bc,按 A 是锐角和钝角分类计算作答.选,按 A 是锐角和钝角分类计算作答.【详解】

25、选择条件:依题意,10 25sinsinsin93BCA,在ABC中,由正弦定理sinsinsinABCaac得,553bca,由余弦定理得:22222()8cos1122bcabcaAbcbcbc,若 A 为锐角,则281cos1sin193AA,则8113bc,答案第 12页,共 20页则6bc,又5bc,解得2,3bc或3,2bc,即有ABC的面积为112 2sin62 2223bcA,若 A 为钝角,则281cos1sin193AA ,则8113bc ,有12bc,又5bc,无解,舍去,综上可得,ABC的面积为2 2选择条件:因为10coscos9BC,由余弦定理得:222222102

26、29acbabcacab,整理得:222222209b acbc abcabc,即22220()29bcabcbcabc,而2222cosabcbcA,则10101cos93bcAa,若 A 为锐角,则281cos1sin193AA,有5bc,由余弦定理得:22222()8cos1122bcabcaAbcbcbc,则有6bc,又5bc,解得2,3bc或3,2bc,即有ABC的面积为112 2sin62 2223bcA,若 A 为钝角,则281cos1sin193AA ,则532bca,舍去,综上可得,ABC的面积为2 2.因为5bc,由余弦定理22222()8cos1122bcabcaAbcb

27、cbc,若 A 为锐角,则281cos1sin193AA,则8113bc,则6bc,又5bc,解得2,3bc或3,2bc,即有ABC的面积为112 2sin62 2223bcA 若 A 为钝角,则281cos1sin193AA ,则8113bc ,有12bc,又5bc,无解,舍去,综上可得,ABC的面积为2 2.18(1)827;(2)分布列见解析,3827.【解析】【分析】答案第 13页,共 20页(1)根据给定条件,求出 p 值,并求出甲能通过项目选拔的概率,再由乘法公式计算作答.(2)求出X的所有可能值,并求出各个值对应的概率,列出分布列,求出期望作答.(1)该同学在每个项目中得优、良、

28、中互为互斥事件,由题意得,11623pp,解得1p,则甲在每个项目中通过的概率都为12623p,设事件 A 为甲能进入到数学建模社团,因甲在每个项目中通过的概率都为23,且在每个项目中的成绩均相互独立,则有2228()33327p A,所以甲能进入到数学建模社团的概率为827.(2)X 的可能取值为 0,1,2,3,1(0)3P X,212(1)339P X,2214(2)33327P X,2228(3)33327P X,则 X 的概率分布为:X0123P1329427827所以 X 的数学期望124838()012339272727E X .19(1)1nan(2)证明见解析【解析】【分析】

29、(1)根据题意可得1111nnaann,利用累加法即可得出答案;(2)利用放缩可得2221114nann,再利用裂项相消法即可得出结论.(1)解:因为111nnaan n,答案第 14页,共 20页所有1111(1)1nnaan nnn,当2n时,211121aa,321132aa,1111nnaann,相加得1111naan,所以1nan,当1n 时,11a 也符合上式,所以数列 na的通项公式1nan;(2)证明:由(1)得221nan,所以222111111111142222nannnnnn,所以222111111111111111121122222222nSnnn,1141121122

30、nnn所以421nnSn20(1)证明见解析(2)22t【解析】【分析】(1)由12t,得到点 D,E 分别为11,BC BC的中点,易得四边形11BBCC为平行四边形,四边形1DEAA是平行四边形,进而得到1/ADAE,再利用线面平行的判定定理证明;(2)方法一:在平面ABC内,过点 C 作AD的垂线,垂足为 H,连结1C H,得到1C HC为二面角1CADC的平面角求解;方法二:以1,AB AC AA 为正交基底建立空间直角坐标系Axyz,设平面1AC D的一个法向量为1(,)nx y z,再由平面ADC的一个法向量为2(0,0,1)n ,根据二面角1CADC的大小为3,由1212cos3

31、n nn n 求解(1)答案第 15页,共 20页证明:当12t 时,11112BDC EtBCC B,即点 D,E 分别为11,BC BC的中点,在直三棱柱111ABCABC中,1111/,AABB AABB,所以四边形11BB A A为平行四边形,连接DE,则11,DEBB DEBB/,所以11,DEAA DEAA/,所以四边形1DEAA是平行四边形,所以1/ADAE又因为AD 平面11,AEB AE 平面1AEB,所以/AD平面1AEB(2)方法一:如图所示:在平面ABC内,过点 C 作AD的垂线,垂足为 H,连结1C H,则1C HC为二面角1CADC的平面角,即13C HC,在直角三

32、角形1C HC中,13C C,所以3CH 在直角三角形CHA中,3,3CHAC,所以32sin32CHCAHAC,又因为CAH为锐角,所以6cos3CAH且04CAH,答案第 16页,共 20页所以点 H 在线段AD的延长线上CDA中,62 3sinsin46CDHCAH,63 2sinCHCDCDH所以3 2(63 2)223 2BDtBC方法二:1AA 平面ABC,又90BAC,以1,AB AC AA 为正交基底建立如图所示的空间直角坐标系Axyz,则点10,0,0,3,0,0,0,3,0,0,3,3ABCC,所以1(0,3,3),(3,3,0),(3,3,0)ACBCBDtBCtt ,所

33、以(33,3,0)ADtt设平面1AC D的一个法向量为1(,)nx y z,则11100nACnAD ,即3 130,330t xtyyz,取1(,1,1)nt tt,又平面ADC的一个法向量为2(0,0,1)n ,因为二面角1CADC的大小为3,所以12121cos32nnn n 即2112342ttt,答案第 17页,共 20页得2420tt,又因为01t,所以22t 21(1)22163xy(2)(2,1)A【解析】【分析】(1)利用离心率22ca以及题目条件23acc即可求解;(2)根据MN的斜率1k 设 MN 直线方程,联立直线和椭圆方程,利用直线 AM,AN 的倾斜角互补得两直线

34、的斜率之和为 0,化简得0000222403yxmx y,再根据直线过定点不受 m 影响,解得0021xy,从而求出点A的坐标.(1)因为椭圆 C 的离心率为22,且其右焦点 F 到右准线的距离为3,所以22ca,且23acc,解得6,3ac所以2223bac,故椭圆 C 的标准方程为22163xy(2)设直线MN的方程为yxm,点112200,M x yN xyA xy,直线MN的方程与椭圆方程联立得22163xyyxm,则2234260 xmxm,所以1221222432631612 260,xxmmx xmm,答案第 18页,共 20页由直线 AM,AN 的倾斜角互补得:10201020

35、0yyyyxxxx,得12001200220 x xmxyxxxmy所以2000026422033mmxymxmy,整理得,0000222403yxmx y,所以000020240yxx y因为点 A 在第一象限,所0021xy,故点 A 的坐标为(2,1)A22(1)单调增区间为(e,),单调减区间为(0,e)(2)证明见解析,0 x的最小值是 e【解析】【分析】(1)()f x求导,根据()fx的正负判定函数的增减即可;(2)根据导数的分母正,需要分子有变号零点,转变为双变量函数的恒成立和有解问题,利用导数再次确定新函数单调性和最值即可求解.(1)(1)当ea 时,2()eln(e)f x

36、xxx,则2e2(1 2e)e(21)(e)()12(e),(0)xxxxfxxxxxx 令()0fx,得ex;令()0fx,得ex;所以,函数()yg x的单调增区间为(e,),单调减区间为(0,e)(2)(2)22(ln2e)()ln2(e)axaxafxaxxx令2()2(ln2e)0t xxaxa,因为2(ln2e)80aa,答案第 19页,共 20页所以方程22(ln2e)0 xaxa,有两个不相等的实根1212,x xxx,又因为1202ax x ,所以120 xx,令02xx,列表如下:x00,x0 x0,x fx-0+fx减极小值增所以()f x存在极值点0 x.所以存在0 x

37、使得2002(ln2e)0 xaxa成立,所以存在0 x使得200022elnxxxaxa,所以存在0 x使得2000ln22eaxaxxx对任意的0a 有解,因此需要讨论等式左边的关于a的函数,记0()lnu ttxt,所以0()1xu tt,当00tx 时,()0,()u tu t单调递减;当0tx时,()0,()u tu t单调递增所以当0tx时,0()lnu ttxt 的最小值为0000lnu xxxx所以需要200000022elnlnxxaxaxxx,即需要200002(2e1)ln0 xxxx,答案第 20页,共 20页即需要002(2e 1)ln0 xx,即需要002ln(2e 1)0 xx 因为()2ln(2e1)v ttt在(0,)上单调递增,且0()0v xv e,所以需要0ex,故0 x的最小值是 e

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