湖南省2008届高三年级十二校联考第二次考试数学试卷(理科)

总分:150分     时量:120分钟     2008年4月5日下午

联合命题

            隆回一中;澧县一中;郴州一中;益阳市一中;桃源县一中;株洲市二中

 

一、选择题:(本大题共10个小题,每小题5分,共50分,在每小题给出的四个选项中有且只有一项是符合题目要求的).

1.集合的真子集的个数为                            (   )

A.3             B.4              C.7               D.8

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2.复数(2(其中i为虚数单位)的虚部等于                          (   )

A.-i           B.1              C.-1             D.0

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3.设函数在区间上连续,则实数的值为    (   )

A.2            B.            C.0               D.3

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4. 已知展开式中,各项系数的和与其各项二项式系数的和之比为64,则展开式中的常数项等于                                                     (   )

A.  135               B.  270                     C.  540               D.  1215

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5.下面四个命题:

  ①“直线a∥直线b”的充要条件是“a平行于b所在的平面”;

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②“直线⊥平面内所有直线”的充要条件是“⊥平面”;

③“直线a、b为异面直线”的充分不必要条件是“直线a、b不相交”;

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④“平面∥平面”的必要不充分条件是“内存在不共线三点到的距离相等”;

其中正确命题的序号是                                                 (   )

    A.①②          B.②③            C.③④           D.②④

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6.已知,则   (   )

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       A.2         B.            C.1                          D.0

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7.已知O,A,B,C是不共线的四点,若存在一组正实数,使= ,则三个角∠AOB,∠BOC,∠COA                          (   )

A.都是锐角     B.至多有两个钝角  C.恰有两个钝角    D.至少有两个钝角。

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8.由数字0,1,2,3,4,5组成没有重复数字的五位数,所得的数是大于20000的偶数的概率为                                                                 (   )

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A.          B.             C.             D.

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9.双曲线 =1的左右焦点分别为F1 ?F2,在双曲线上存在点P,满足?PF1?=5?PF2?。则此双曲线的离心率e的最大值为                              (   )

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A.            B.             C.             D.2

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10.f (x)是定义在(0,+∞)上的非负可导函数 ,且满足 ,对任意的正数

a ?b ,若a < b,则必有                                             (   )

A.a f (a)≤b f (b)   B.a f (a)≥b f (b)    C.a f (b)≤b f (a)    D.a f (b)≥b f (a)

 

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二、填空题:(本大题共5个小题,共25分,将答案填写在题中的横线上).

11.已知在平面直角坐标系中,O (0,0), M (1,), N (0,1), Q (2,3), 动点P (x,y)满足:

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0≤≤1,0≤≤1,则的最大值为_____.

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12.已知函数y=f(x),x∈[-1,1]的图象是由以原点为圆心的两段圆弧及原点构成(如图所示), 则不等式的的解集为       

 

 

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13.已知=1,则=_____.

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14.若两条异面直线所成的角为600,则称这对异面直线为“理想异面直线对”,在连接正方体各顶点的所有直线中,“理想异面直线对”的对数为_____.

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15.已知抛物线的方程为,直线与抛物线交于A,B两点,且以弦AB

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为直径的圆与抛物线的准线相切,则弦AB的中点的轨迹方程为                  ;当直线的倾斜角为时,圆的半径为             

 

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

16.(本小题满分12分)

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已知向量a=(cos, sin), b=(cos,- sin), 且x∈[0, ].

(1) 求a?b及?a+b?;

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(2)若f (x)= a?b-2?a+b?的最小值为-7, 求实数的值.

 

 

 

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17.(本小题满分12分)

某公司科研部研发了甲?乙两种产品的新一代产品,在投产上市前,每种新一代产品都要经过第一和第二两项技术指标检测,两项技术指标的检测结果相互独立,每项技术指标的检测结果都均有A ,B两个等级,对每种新一代产品,当两项技术指标的检测结果均为A级时,才允许投产上市,否则不能投产上市。

(1)已知甲?乙两种新一代产品的每一项技术指标的检测结果为A级的概率如下表所示,分别求出甲?乙两种新一代产品能投产上市的概率P?P

 

 

第一项技术指标

第二项技术指标

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0.8

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0.85

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0.75

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0.8

 

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(2)若甲?乙两种新一代产品能投产上市,可分别给公司创造100万元?150万元的利润;否则将分别给公司造成10万元?20万元的损失,在1)的条件下,用?分别表示甲?乙两种新一代产品的研发给公司创造的利润,求?的分布列及E?E.

 

 

 

 

 

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18.(本小题满分12分)如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,底面△ABC为等腰直角三角形,∠B = 900,D为棱BB1上一点,且面DA1 C⊥面AA1C1C.

1)求证:D点为棱BB1的中点;

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2)若二面角A -A1D - C的平面角为600,求的值。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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19.(本小题满分13分)设正项数列{}的前项和为Sn,q为非零常数。已知对任意正整数n, m,当n > m时,总成立。

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1)求证数列{}是等比数列;

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2)若正整数n, m, k成等差数列,求证:

 

 

 

 

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20.(本小题满分13分)已知椭圆C:=1(a>b>0)的离心率为,过右焦点F且斜率为1的直线交椭圆C于A,B两点,N为弦AB的中点。

1)求直线ON(O为坐标原点)的斜率KON

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2)对于椭圆C上任意一点M ,试证:总存在角∈R)使等式:

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=cos+sin成立。

 

 

 

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21.(本小题满分13分)

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我们知道:函数y=f (x)如果存在反函数y=f -1 (x),则y=f (x)的图像与y=f -1 (x)图像关于直线y=x对称。若y=f (x)的图像与y=f -1 (x)的图像有公共点,其公共点却不一定都在直线y=x上;例如函数f (x)=

(1)若函数y=f (x)在其定义域上是增函数,且y=f (x)的图像与其反函数y=f -1 (x)的图像有公共点,证明这些公共点都在直线y=x上;

(2)对问题:“函数f (x)=a x (a>1)与其反函数f -1 (x)=logax的图像有多少个公共点?”有如下观点:

观点①:“当a>1时两函数图像没有公共点,只有当0<a<1时两函数图像才有公共点”。

观点②:“利用(1)中的结论,可先讨论函数f (x)=a x (a>1)的图像与直线y=x的公共点的个数,为此可构造函数F (x)=a x-x(a>1),然后可利用F (x)的最小值进行讨论”。

请参考上述观点,讨论函数f (x)=ax (a>1)与其反函数f -1 (x)=logax图像公共点的个数。

 

 

 

 

数学试卷(理科)参考解答    

题序

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答案

A

C

A

C

D

B

D

B

B

C

 

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11.  4.    12.  [-1,- )∪(0, )..      13.  。       14.  24.  

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  15. (3分)、(2分)。

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16.解:(1)∵ a = (cos, sin), b = (cos,- sin)

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          ∴ a?b =cos cos+sin(- sin)=cos cos-sin sin

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=cos()=cos2x                             ………3分

又易知:?a?=1,?b?=1     ∴?a+b?2 = a 2+b 2+2 a?b

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 =1+1+2 cos2x=4cos2x ,且x∈[0, ],

∴?a+b?=2cosx.                                         ………6分

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(2)  f (x)= a?b-2?a+b?

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=cos2x-2(2cosx)

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=2cos2x-4cosx - 1

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=2(cosx-)2-22-1                               ………8分

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<0,当cosx=0时,f (x)取得最小值-1,不合题意;

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>1,当cosx=1时,f (x)取得最小值1-4,由题意有1-4=-7,得=2;

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若0≤≤1,当cosx=时,f (x)取得最小值-22-1,由题意有-22-1=-7,得=±(舍去)。

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综上所述:=2。                                                ………12分

 

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17.解:    1)由题意有:   P = 0.8×0.85= 0.68 ;                 ………3分

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P = 0.75×0.8= 0.6 。                  ………6分

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2)随机变量?的分布列分别是:

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100

-10

P

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0.68

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0.32

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150

-20

P

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0.6

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0.4

 

 

 

 

 

………9分

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E = 100×0.68+(-10)×0.32 = 64.8 ;

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E = 150×0.6+(-20)×0.4 = 82 。                  ………12分

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18.解:    1)过点D作DE ⊥ A1 C 于E点,取AC的中点F,连BF ?EF。

∵面DA1 C⊥面AA1C1C且相交于A1 C,面DA1 C内的直线DE ⊥ A1 C

∴直线DE⊥面AA1C1C                                              ………3分

又∵面BA C⊥面AA1C1C且相交于AC,易知BF⊥AC,

∴BF⊥面AA1C1C

由此知:DE∥BF ,从而有D,E,F,B共面,

又易知BB1∥面AA1C1C,故有DB∥EF ,从而有EF∥AA1

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又点F是AC的中点,所以DB = EF =  AA1 BB1

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所以D点为棱BB1的中点;                                         ………6分

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)解法1:延长A1 D与直线AB相交于G,易知CB⊥面AA1B1B,

过B作BH⊥A1 G于点H,连CH,由三垂线定理知:A1 G⊥CH,

由此知∠CHB为二面角A -A1D - C的平面角;                     ………9分

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设AA1 = 2b ,AB=BC =

在直角三角形A1A G中,易知 AB = BG。

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在直角三角形DB G中,BH =  =

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在直角三角形CHB中,tan∠CHB =  =

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据题意有: = tan600  ,解得:

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所以 。                                               ………12分

 

 

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2)解法2:建立如图所示的直角坐标系,设AA1 = 2b ,AB=BC =

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则D(0,0,b),  A1 (a,0,2b),  C (0,a,0)

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        所以,                            ………8分

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设面DA1C的法向量为

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则 

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可取

又可取平面AA1DB的法向量

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cos〈         ………10分

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        据题意有:,解得:            ………12分

说明:考生的其他不同解法,请参照给分。

 

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19.解:  1)因为对任意正整数n, m,当n > m时,总成立。

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所以当≥2时:,即,且也适合,又>0,

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故当≥2时:(非零常数),即{}是等比数列。           ………5分

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2)若,则。所以

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。          ………7分

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,则。     ………8分

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所以。                   ………10分

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又因为

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。所以

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综上可知:若正整数n, m, k成等差数列,不等式 总成立。

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当且仅当时取“=”。                                     ………13分

 

 

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20.解:  1)设椭圆的焦距为2c,因为,所以有,故有。从而椭圆C的方程可化为:      ①                     ………2分

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易知右焦点F的坐标为(),

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据题意有AB所在的直线方程为:   ②                     ………3分

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由①,②有:         ③

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,弦AB的中点,由③及韦达定理有:

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所以,即为所求。                                    ………5分

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2)显然可作为平面向量的一组基底,由平面向量基本定理,对于这一平面内的向量,有且只有一对实数,使得等式成立。设,由1)中各点的坐标有:

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,所以

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。                                   ………7分

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又点在椭圆C上,所以有整理为。           ④

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由③有:。所以

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   ⑤

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又A?B在椭圆上,故有                ⑥

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将⑤,⑥代入④可得:。                                ………11分

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对于椭圆上的每一个点,总存在一对实数,使等式成立,而

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在直角坐标系中,取点P(),设以x轴正半轴为始边,以射线OP为终边的角为,显然

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也就是:对于椭圆C上任意一点M ,总存在角∈R)使等式:=cos+sin成立。                                                 ………13分

 

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21.解; 1)设点M(x0, y0)是函数y = f (x)的图像与其反函数y = f -1 (x)的图像的公

点,则有:y0=f (x0) ,                                    

y0 = f -1 (x0),据反函数的意义有:x0 = f (y0)。                        ………2分

所以:y0 = f (x0)且同时有x0 = f (y0)。

若x0 < y0 ,因为函数y = f (x) 是其定义域上是增函数,

所以有:f (x0) < f (y0) ,即y0 < x0 x0 < y0矛盾,这说明x0 < y0是错误的。

同理可证x0 > y0也是错误的。

所以x0 = y0 ,即函数y = f (x)的图像与其反函数y = f -1 (x)的图像有公共点在直线y = x上;                                                        ………5分

2)构造函数F (x)=a x-x(a>1)

因为F′ (x)= a xlna - 1(a > 1),                               ………6分

令F′ (x)= a xlna - 1≥0,

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解得:x ≥

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所以当x ≥时:F′ (x)≥0,F (x)在区间上是增函数;

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当x ≤时:F′ (x)≤0,F (x)在区间上是减函数。

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所以F (x)的最小值为F (x)min=F ()=。………9分

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>0,解得:a >

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故当a>时:F (x)min =F ()>0,所以方程F (x)=a x-x =0无实数解,这说明函数f (x)=a x (a>1)的图像与直线y=x没有公共点;           ………10分

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  当a=时:F (x)min =F ()=F (e)=0,所以方程F (x)=a x-x =0有唯一实数解x ==e。这说明函数f (x)=a x (a>1)的图像与直线y=x有唯一公共点;                                                     ………11分

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当a<时:F (x)min =F ()<0,所以方程F (x)=a x-x =0有两相异的实数解(设)。

又因为当x → -∞或x → +∞时有F (x) → +∞,且F (0)=1,所以据函数

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F (x)=a x-x(a>1)的单调性可知:-∞<0<<+∞,这说明函数f (x)=a x (a>1)的图像与直线y=x有两不同的公共点个公共点。      ………12分

 

综上所述:

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当a>时: 函数f (x)=a x (a>1)与其反函数f -1 (x)=logax图像没有公共点;

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当a =时:函数f (x)=a x (a>1)与其反函数f -1 (x)=logax图像有唯一公共点;

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当1<a<时:函数f (x)=a x (a>1)与其反函数f -1 (x)=logax图像有两个不同的公共点。                                                             ………13分

 

 

 

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