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2022-2023学年辽宁省高一11月联考(23-78A)数学试卷答案

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3．某农副产品从5月1日起开始上市，通过市场调查，得到该农副产品种植成本Q（单位：元/kg）与上市时间t（单位：天）的数据如表：

时间天	50	110	250
种植成本	150	108	150

（1）根据上表数据，从下列函数模型中选出一个适当的函数来描述农副产品种植成本Q与上市时间t的变化关系，要求简述你选择的理由并求出该函数表达式．参考函数：Q=at+b，Q=at²+bt+c；Q=ab^t；Q=alog_bt（以上均有a≠0）
（2）利用你选出的函数模型，求该农副产品最低种植成本及相应的上市时间．

分析（Ⅰ）求出f（x）的导数，由题意可得f（e）=$\frac{1}{2}$，f′（e）=0，解方程可得a，b；
（Ⅱ）求出f（x）的导数，由导数大于0，可得增区间；导数小于0，可得减区间；
（Ⅲ）求出f（x）的导数，求得f（x）在[e，e²]上的最值，欲证明|f（x₁）-f（x₂）|＜3，只需证明|f（x）_max-f（x）_min|＜3，即可．

解答解：（Ⅰ）函数$f（x）=blnx-\frac{x^2}{{2{e^2}}}+a$的导数为f′（x）=$\frac{b}{x}$-$\frac{x}{{e}^{2}}$，
由题意知$f′（e）=\frac{b}{e}-\frac{e}{e^2}=0$，$f（e）=blne-\frac{e^2}{{2{e^2}}}+a=\frac{1}{2}$，
解得a=0，b=1；
（Ⅱ）由题可知f（x）=lnx-$\frac{{x}^{2}}{2{e}^{2}}$的定义域为（0，+∞），
又$f′（x）=\frac{1}{x}-\frac{x}{e^2}=\frac{{{e^2}-{x^2}}}{{{e^2}x}}=\frac{（e+x）（e-x）}{{{e^2}x}}$，
由$\frac{（e+x）（e-x）}{{e}^{2}x}$＞0，解得0＜x＜e；
$\frac{（e+x）（e-x）}{{e}^{2}x}$＜0，解得x＞e．
故函数f（x）的单调增区间为（0，e），单调递减区间为（e，+∞）．
（Ⅲ）证明：因为$f（x）=lnx-\frac{x^2}{{2{e^2}}}$，
由（Ⅱ）可知函数f（x）的单调递减区间为（e，+∞），
故f（x）在[e，e²]上单调递减，
∴$f{（x）_{max}}=f（e）=lne-\frac{e^2}{{2{e^2}}}=1-\frac{1}{2}=\frac{1}{2}$，
$f{（x）_{min}}=f（{e^2}）=ln{e^2}-\frac{e^4}{{2{e^2}}}=2-\frac{e^2}{2}$；
∴$f{（x）_{max}}-f{（x）_{min}}=\frac{1}{2}-（2-\frac{e^2}{2}）=\frac{{{e^2}-3}}{2}$，
∴|f（x）_max-f（x）_min|=$\frac{{e}^{2}-3}{2}$＜3①
依题意任取x₁，${x_2}∈[{e，{e^2}}]$，
欲证明|f（x₁）-f（x₂）|＜3，
只需证明|f（x）_max-f（x）_min|＜3，
由①可知此式成立，原命题得证．

点评本题考查导数的运用：求单调区间和极值、最值，考查不等式的证明，注意运用转化思想，考查运算能力，属于中档题．

2022-2023学年辽宁省高一11月联考(23-78A)数学