2019-2020学年山东省临沂市费县高三(上)期末数学试卷.docx

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1、 第 1 页(共 18 页) 2019-2020 学年山东省临沂市费县高三(上)期末数学试卷学年山东省临沂市费县高三(上)期末数学试卷 一、单项选择题:本题共一、单项选择题:本题共 8 小题,每小题小题,每小题 5 分,共分,共 40 分在每小题给出的四个选项中,只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有一项是符合题目要求的. 1 (5 分)设集合 2 |Ax xx, 1 |1Bx x ,则(AB ) A(,1 B0,1 C(0,1 D(,0)(0, 1 2 (5 分)已知i为虚数单位,a,bR,复数 1 2 i iabi i ,则(abi ) A 12 55 i B 12 5

2、5 i C 21 55 i D 21 55 i 3 (5 分)命题“2x ,), 2 4x ”的否定式是( ) A2x ,), 2 4x B(,2)x , 2 4x C 0 2x,), 2 0 4x D 0 2x,), 2 0 4x 4 (5 分)已知向量(1,2)a ,(2, 2)b ,( ,1)cm若/ /(2)cab,则(m ) A0 B1 C2 D3 5 (5 分)二项式(1) (*) n xnN的展开式中 3 x项的系数为 10,则(n ) A8 B6 C5 D10 6 (5 分)已知 0.2 log2a , 2 0.2b , 0.2 3c ,则( ) Aabc Bacb Ccab

3、Dbca 7(5 分) 已知圆 22 :240C xyxy关于直线32110xay对称, 则圆C中以( ,) 22 aa 为中点的弦长为( ) A1 B2 C3 D4 8 (5 分)用一个体积为36的球形铁质原材料切割成为正三棱柱的工业用零配件,则该零 配件体积的最大值为( ) A 9 3 2 B6 3 C18 D27 二、多项选择题:本题共二、多项选择题:本题共 4 小题,每小题小题,每小题 5 分,共分,共 20 分分.在每小题给出的选项中,有多项符在每小题给出的选项中,有多项符 合题目要求合题目要求.全部选对的得全部选对的得 5 分,部分选对的得分,部分选对的得 3 分,有选错的得分,有

4、选错的得 0 分分 第 2 页(共 18 页) 9 (5 分)下列说法正确的是( ) A从匀速传递的产品生产流水线上,质检员每 10 分钟从中抽取一件产品进行某项指标 检测,这样的抽样是分层抽样 B某地气象局预报:5 月 9 日本地降水概率为90%,结果这天没下雨,这表明天气预报 并不科学 C在回归分析模型中,残差平方和越小,说明模型的拟合效果越好 D在回归直线方程0.110yx中,当解释变量x每增加 1 个单位时,预报变量 y 增加 0.1 个单位 10 (5 分)已知双曲线 22 22 1(0,0) xy ab ab 的左、右焦点分别为 1 F, 2 F,P为双曲线上 一点,且 12 |

5、2|PFPF,若 12 15 sin 4 FPF,则对双曲线中a,b,c,e的有关结论正 确的是( ) A6e B2e C5ba D3ba 11 (5 分)已知函数( ) xx f xee,( ) xx g xee,则以下结论错误的是( ) A任意的 1 x, 2 xR且 12 xx,都有 12 12 ( )() 0 f xf x xx B任意的 1 x, 2 xR且 12 xx,都有 12 12 ( )() 0 g xg x xx C( )f x有最小值,无最大值 D( )g x有最小值,无最大值 12 (5 分)如图,正方体 1111 ABCDABC D的棱长为 1,动点E在线段 11 A

6、C上,F、M分 别是AD、CD的中点,则下列结论中正确的是( ) A 11 / /FMAC 第 3 页(共 18 页) BBM 平面 1 CC F C存在点E,使得平面/ /BEF平面 11 CC D D D三棱锥BCEF的体积为定值 三、填空题:本题共三、填空题:本题共 4 小题,每小题小题,每小题 5 分,共分,共 20 分分. 13 (5 分)若tan3,则 sin2 tan() 4 的值为 14 (5 分)甲、乙等 5 名同学参加志愿者服务,分别到三个路口疏导交通,每个路口有 1 名或 2 名志原者,则甲、乙在同一路口的分配方案共有种数 (用数字作答) 15(5 分) 抛物线 2 :2

7、C yx的焦点坐标是 , 经过点(4,1)P的直线l与抛物线C相交于A, B两点,且点P恰为AB的中点,F为抛物线的焦点,则|AFBF 16 (5 分)在直三棱柱 111 ABCABC中,90BAC且3AB , 1 4BB ,设其外接球的 球心为O,且球O的表面积为28,则ABC的面积为 四、解答题:本题共四、解答题:本题共 6 小题,共小题,共 70 分解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤分解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17 (10 分)已知首项为 1 的等比数列 n a的前 3 项和为 3 (1)求 n a的通项公式; (2)著 2 1a , 2 log | nn ba,求数

8、列 12 1 nn bb 的前n项和 n T 18 (12 分)在ABC中,2AB ,3AC ,D为BC边上的中点 (1)求 sin sin BAD DAC 的值; (2)若2BADDAC ,求AD 19 (12 分)如图,在四棱锥PABCD中,平面PAD 底面ABCD,其中底面ABCD为等 腰梯形,/ /ADBC,PAABBCCD,PAPD,60PAD,Q为PD的中点 (1)证明:/ /CQ平面PAB; (2)求二面角PAQC的余弦值 第 4 页(共 18 页) 20 (12 分)根据统计,某蔬菜基地西红柿亩产量的增加量y(百千克)与某种液体肥料每 亩使用量x(千克)之间的对应数据的散点图,

9、如图所示 (1)依据数据的散点图可以看出, 可用线性回归模型拟合y与x的关系, 请计算相关系数r 并加以说明(若| | 0.75r ,则线性相关程度很高,可用线性回归模型拟合) ; (2)求y关于x的回归方程,并预测液体肥料每亩使用量为 12 千克时,西红柿亩产量的增 加量y约为多少? 附:相关系数公式 11 222222 1111 ()() ()() nn iiii ii nnnn iiii iiii xxyyx ynxy r xxyyxnxyny , 参考数据:0.30.55,0.90.95 回 归 方 程 yb xa中 斜 率 和 截 距 的 最 小 二 乘 估 计 公 式 分 别 为

10、: 11 222 11 ()() () nn iiii ii nn ii ii xxyyx ynxy b xxxnx , a ybx 21(12 分) 已知椭圆 22 2 :1(2) 2 xy Ca a 的右焦点为F,P是椭圆C上一点,PFx轴, 2 | 2 PF (1)求椭圆C的标准方程; (2) 若点线l与椭圆C交于A,B两点, 线段AB的中点为M,O为坐标原点, 且|2OM , 求AOB面积的最大值 第 5 页(共 18 页) 22 (12 分)已知函数 2 1 ( )2(2) 2 f xxalnxax (1)当1a 时,求函数( )f x的单调区间; (2)是否存在实数a,使函数 3

11、4 ( )( ) 9 g xf xaxx在(0,)上单调递增?若存在,求出a 的取值范围;若不存在,请说明理由 第 6 页(共 18 页) 2019-2020 学年山东省临沂市费县高三(上)期末数学试卷学年山东省临沂市费县高三(上)期末数学试卷 参考答案与试题解析参考答案与试题解析 一、单项选择题:本题共一、单项选择题:本题共 8 小题,每小题小题,每小题 5 分,共分,共 40 分在每小题给出的四个选项中,只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有一项是符合题目要求的. 1 (5 分)设集合 2 |Ax xx, 1 |1Bx x ,则(AB ) A(,1 B0,1 C(0,1

12、 D(,0)(0, 1 【解答】解:0A ,1,(0B ,1; (0AB,1 故选:C 2 (5 分)已知i为虚数单位,a,bR,复数 1 2 i iabi i ,则(abi ) A 12 55 i B 12 55 i C 21 55 i D 21 55 i 【解答】解:由 1 2 i iabi i ,得 (1)(2)12 (2)(2)55 ii iiabi ii , 1 5 2 5 a b ,则 12 55 abii 故选:B 3 (5 分)命题“2x ,), 2 4x ”的否定式是( ) A2x ,), 2 4x B(,2)x , 2 4x C 0 2x,), 2 0 4x D 0 2x,

13、), 2 0 4x 【解答】解:命题为全称命题,则命题“2x ,), 2 4x ”的否定是: 0 2x,), 2 0 4x , 故选:C 4 (5 分)已知向量(1,2)a ,(2, 2)b ,( ,1)cm若/ /(2)cab,则(m ) A0 B1 C2 D3 【解答】解:2(4,2)ab, 第 7 页(共 18 页) / /(2)cab, 240m, 2m 故选:C 5 (5 分)二项式(1) (*) n xnN的展开式中 3 x项的系数为 10,则(n ) A8 B6 C5 D10 【解答】解:由二项式(1) (*) n xnN的展开式的通项 1 rn r rn TC x 得: 令3n

14、r,得3rn, 所以 33 10 n nn CC , 所以(1)(2)60n nn, 解得5n , 故选:C 6 (5 分)已知 0.2 log2a , 2 0.2b , 0.2 3c ,则( ) Aabc Bacb Ccab Dbca 【解答】解: 0.2 log21a , 2 0.2(0,1)b, 0.2 31c , abc 故选:A 7(5 分) 已知圆 22 :240C xyxy关于直线32110xay对称, 则圆C中以( ,) 22 aa 为中点的弦长为( ) A1 B2 C3 D4 【解答】解:依题意可知直线过圆心(1, 2),即34110a,2a 故(,)(1, 1) 22 aa

15、 圆方程配方得 22 (1)(2)5xy,(1, 1)与圆心距离为 1,故弦长为2 514 故选:D 8 (5 分)用一个体积为36的球形铁质原材料切割成为正三棱柱的工业用零配件,则该零 配件体积的最大值为( ) A 9 3 2 B6 3 C18 D27 第 8 页(共 18 页) 【解答】解:用一个体积为36的球形铁质原材料切割成为正三棱柱的工业用零配件, 球形铁质原材料的半径3R , 设正三棱柱的高为2h,底面的边长为x, 则底面外接圆半径 22 23 ( ) 323 x rxx, 2 9 3 x h , 该零配件体积: 26 24 13 sin60 2 99 2323 xx Vxx, 设

16、 6 4 9 3 x yx,则 35 362yxx, 由0y,得3 2x , 当3 2x 时,该零配件体积的最大值为: 6 4 3(3 2) 9 (3 2)27 23 max V 故选:D 二、多项选择题:本题共二、多项选择题:本题共 4 小题,每小题小题,每小题 5 分,共分,共 20 分分.在每小题给出的选项中,有多项符在每小题给出的选项中,有多项符 合题目要求合题目要求.全部选对的得全部选对的得 5 分,部分选对的得分,部分选对的得 3 分,有选错的得分,有选错的得 0 分分 9 (5 分)下列说法正确的是( ) A从匀速传递的产品生产流水线上,质检员每 10 分钟从中抽取一件产品进行某

17、项指标 检测,这样的抽样是分层抽样 B某地气象局预报:5 月 9 日本地降水概率为90%,结果这天没下雨,这表明天气预报 并不科学 C在回归分析模型中,残差平方和越小,说明模型的拟合效果越好 D在回归直线方程0.110yx中,当解释变量x每增加 1 个单位时,预报变量 y 增加 0.1 个单位 【解答】解:从匀速传递的产品生产流水线上,质检员每 10 分钟从中抽 第 9 页(共 18 页) 取一件产品进行某项指标检测,这样的抽样不是分层抽样, 是系统抽样,故A错误; 5 月 9 日本地降水概率为90%,只是表明下雨的可能性是90%,故B错误; 在回归分析模型中,残差平方和越小,说明模型的拟合效

18、果越好,故C正确; 在回归直线方程0.110yx中,当解释变量x每增加 1 个单位时, 预报变量 y 增加 0.1 个单位,故D正确 故选:CD 10 (5 分)已知双曲线 22 22 1(0,0) xy ab ab 的左、右焦点分别为 1 F, 2 F,P为双曲线上 一点,且 12 | 2|PFPF,若 12 15 sin 4 FPF,则对双曲线中a,b,c,e的有关结论正 确的是( ) A6e B2e C5ba D3ba 【解答】解:由双曲线定义可知: 122 | | 2PFPFPFa, 1 | 4PFa, 由 12 15 sin 4 FPF,可得 12 1 cos 4 FPF , 在 1

19、2 PFF中,由余弦定理可得: 222 41641 2 244 aac aa , 解得: 2 2 4 c a 或 2 2 6 c a , 2 c e a 或6 2ca 或6ca 又 222 cab, 3ba或5ba 故选:ABCD 11 (5 分)已知函数( ) xx f xee,( ) xx g xee,则以下结论错误的是( ) A任意的 1 x, 2 xR且 12 xx,都有 12 12 ( )() 0 f xf x xx B任意的 1 x, 2 xR且 12 xx,都有 12 12 ( )() 0 g xg x xx C( )f x有最小值,无最大值 D( )g x有最小值,无最大值 第

20、 10 页(共 18 页) 【解答】解: 1 ( ) x x f xe e 在R上单调递增,无最值,故选项AC错误; 1 ( ) x x g xe e 为偶函数,易知其在(,0)为减函数,在(0,)为增函数,且在1x 处取得 最小值,无最大值,故选项B错误; 故选:ABC 12 (5 分)如图,正方体 1111 ABCDABC D的棱长为 1,动点E在线段 11 AC上,F、M分 别是AD、CD的中点,则下列结论中正确的是( ) A 11 / /FMAC BBM 平面 1 CC F C存在点E,使得平面/ /BEF平面 11 CC D D D三棱锥BCEF的体积为定值 【解答】解::AF,M分

21、别是AD,CD的中点, 11 / / /FMACAC,故A正确; B:由平面几何得BMCF,又 1 BMC C, BM平面 1 CC F,故B正确; :C BF与平面 11 CC D D有交点, 不存在点E,使平面/ /BEF平面 11 CC D D,故C错误; D:三棱锥BCEF以面BCF为底,则高是定值, 三棱锥BCEF的体积为定值,故D正确 故选:ABD 第 11 页(共 18 页) 三、填空题:本题共三、填空题:本题共 4 小题,每小题小题,每小题 5 分,共分,共 20 分分. 13 (5 分)若tan3,则 sin2 tan() 4 的值为 3 10 【解答】解:由于tan3, 所

22、以 2 2tan3 sin2 1tan5 , 1tan4 tan()2 41tan2 所以 3 sin23 5 210 tan() 4 故答案为: 3 10 14 (5 分)甲、乙等 5 名同学参加志愿者服务,分别到三个路口疏导交通,每个路口有 1 名或 2 名志原者,则甲、乙在同一路口的分配方案共有种数 18 (用数字作答) 【解答】解:根据题意,分 2 步进行分析: 、将 5 名同学分成 3 组,要求甲乙在同一组,需要将其他三人分为 1、2 的两组即可, 有 1 3 3C 种分组方法; ,将分好的三组对应三个路口,有 3 3 6A 种情况, 则有3618种安排方法; 故答案为:18 15

23、(5 分)抛物线 2 :2C yx的焦点坐标是 1 ( 2 ,0) ,经过点(4,1)P的直线l与抛物线C 相交于A,B两点,且点P恰为AB的中点,F为抛物线的焦点,则|AFBF 【解答】解:由抛物线 2 :2C yx,得22p ,1p ,则 1 22 p , 抛物线的焦点 1 (2F,0) 过A作AM 准线,BN 准线,PK 准线,M、N、K分别为垂足, 则由抛物线的定义可得| |AMBNAFBF 再根据P为线段AB的中点,有 19 (|) | 22 AMBNPK, | 9AFBF, 故答案为: 1 ( ,0) 2 ,9 第 12 页(共 18 页) 16 (5 分)在直三棱柱 111 AB

24、CABC中,90BAC且3AB , 1 4BB ,设其外接球的 球心为O,且球O的表面积为28,则ABC的面积为 3 3 2 【解答】解:如图,由于90BAC,连接上下底面外心PQ, O为PQ的中点,OP 平面ABC,则球的半径为OB, 球O的表面积为28,7OB 由题意, 1 4BB ,90BAC,所以 22 22 742 3BCBOOP, 所以1233AC , 则ABC的面积为 13 3 22 SABAC 故答案为: 3 3 2 四、解答题:本题共四、解答题:本题共 6 小题,共小题,共 70 分解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤分解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17 (10

25、 分)已知首项为 1 的等比数列 n a的前 3 项和为 3 (1)求 n a的通项公式; (2)著 2 1a , 2 log | nn ba,求数列 12 1 nn bb 的前n项和 n T 【解答】解: (1)设公比为q,则 2 13qq, 第 13 页(共 18 页) 解得1q 或2q , 所以1 n a 或 1 ( 2)n n a (2)依题意可得1 n bn, 所以 12 1111 (1)1 nn bbn nnn , 所以 111111 11 223111 n n T nnnn 18 (12 分)在ABC中,2AB ,3AC ,D为BC边上的中点 (1)求 sin sin BAD D

26、AC 的值; (2)若2BADDAC ,求AD 【解答】解: (1)在ABC中,2AB ,3AC ,D为BC边上的中点, 根据面积相等, 11 sinsin 22 AB ADBADAC ADCAD, 故 3 2 AC AB , (2)2BADDAC ,得sinsin22sincosBADDACDACDAC, 所以 3 cos 4 DAC, 所以 2 1 cos2cos1 8 BADDAC , 在三角形ABD中, 22 1 42 2 8 BDADAD, 22 3 92 3 4 CDADAD, 由BDCD,上式化简得 5 4 AD , 故 5 4 AD 19 (12 分)如图,在四棱锥PABCD中

27、,平面PAD 底面ABCD,其中底面ABCD为等 腰梯形,/ /ADBC,PAABBCCD,PAPD,60PAD,Q为PD的中点 (1)证明:/ /CQ平面PAB; 第 14 页(共 18 页) (2)求二面角PAQC的余弦值 【解答】解: (1)证明:取PA中点N,连结QN,BN, Q,N是PD,PA的中点,/ /QNAD,且 1 2 QNAD, PAPD,60PAD, 1 2 PAAD, 1 2 BCAD, QNBC,又/ /ADBC,/ /QNBC,BCQN为平行四边形, / /BNCQ, 又BN 平面PAB,且CQ 平面PAB, / /CQ平面PAB (2)解:取AD中点M,连结BM,

28、取AM的中点O, 连结BO,PO,设2PA, 由(1)得2PAAMPM, APM为等边三角形,POAM, 同理,BOAM, 平面PAD 平面ABCD,平面PAD平面ABCDAD, PO 平面PAD,PO平面ABCD, 以O为坐标原点,分别以OB,OD,OP所在直线为x轴,y轴,z轴,建立空间直角坐标 系, 则(0A,1,0),( 3C,2,0),(0P,0,3),(0Q, 3 2 , 3) 2 , ( 3,3,0)AC ,(0AQ , 5 2 , 3) 2 , 设平面ACQ的法向量(mx,y,) z, 则 330 53 0 22 m ACxy m AQyz ,取3y ,得(3m ,3,5),

29、平面PAQ的法向量(1n ,0,0), 第 15 页(共 18 页) 3 37 cos, | |37 m n m n mn , 由图得二面角PAQC的平面角为钝角,二面角PAQC的余弦值为 3 37 37 20 (12 分)根据统计,某蔬菜基地西红柿亩产量的增加量y(百千克)与某种液体肥料每 亩使用量x(千克)之间的对应数据的散点图,如图所示 (1)依据数据的散点图可以看出, 可用线性回归模型拟合y与x的关系, 请计算相关系数r 并加以说明(若| | 0.75r ,则线性相关程度很高,可用线性回归模型拟合) ; (2)求y关于x的回归方程,并预测液体肥料每亩使用量为 12 千克时,西红柿亩产量

30、的增 加量y约为多少? 附:相关系数公式 11 222222 1111 ()() ()() nn iiii ii nnnn iiii iiii xxyyx ynxy r xxyyxnxyny , 参考数据:0.30.55,0.90.95 回 归 方 程 yb xa中 斜 率 和 截 距 的 最 小 二 乘 估 计 公 式 分 别 为 : 11 222 11 ()() () nn iiii ii nn ii ii xxyyx ynxy b xxxnx , a ybx 【解答】解: (1)由已知数据可得 24568 5 5 x , 34445 4 5 y 5 1 ()()( 3)( 1)( 1)0

31、001 03 16 ii i xxyy , 第 16 页(共 18 页) 5 222222 1 ()( 3)( 1)0132 5 i i xx , 5 222222 1 ()( 1)00012 i i yy , 相关系数 5 1 55 22 11 ()() 69 0.95 102 52 ()() ii i ii ii xxyy r xxyy 0.75r ,可用线性回归模型拟合y与x的关系; (2) 5 1 5 2 1 ()() 6 0.3 20 () ii i i i xxyy b xx 45 0.32.5aybx 回归方程为0.32.5yx 当12x 时,0.2 122.56.1y , 即当

32、液体肥料每亩使用量为 12 千克时,西红柿亩产量的增加量约为 6.1 百千克 21(12 分) 已知椭圆 22 2 :1(2) 2 xy Ca a 的右焦点为F,P是椭圆C上一点,PFx轴, 2 | 2 PF (1)求椭圆C的标准方程; (2) 若点线l与椭圆C交于A,B两点, 线段AB的中点为M,O为坐标原点, 且|2OM , 求AOB面积的最大值 【解答】解: (1)由题知,点 2 ( ,) 2 P c, 则有 2 2 2 2 () 2 1 2 c a ,又 2222 2abcc, 解得 2 8a , 2 6c ,故椭圆C的方程为 22 1 82 xy (2)当ABx轴时,M位于x轴上,且

33、OMAB, 由|2OM 可得|6AB , 此时 1 | |3 2 AOB SOMAB 第 17 页(共 18 页) 当AB不垂直x轴时,设直线AB的方程为ykxt,与椭圆交于 1 (A x, 1) y, 2 (B x, 2) y, 由 22 1 82 xy ykxt ,得 222 (1 4)8480kxktxt 12 2 8 14 kt xx k , 2 12 2 48 14 t x x k ,从而 22 4 (,) 1414 ktt M kk , 已知|2OM ,可得 2 2 2 2 2(14) 1 16 k t k 222 222222 1212 2222 84816(82) |(1)()

34、4(1)()4(1) 1414(14) kttkt ABkxxx xkk kkk 设O到直线AB的距离为d,则 2 2 2 1 t d k , 222 22 222 116(82) (1) 4(14)1 AOB ktt Sk kk 将 2 2 2 2 2(14) 1 16 k t k 代入化简得 22 2 22 192(41) (1 16) AOB kk S k 令 2 1 16kp, 则 22 22 222 1 12(1)(1) 192(41)114 4 3 3() 4 (1 16)33 AOB p p kk S kpp , 当且仅当3p 时取等号,此时AOB的面积最大,最大值为 2 22

35、(12 分)已知函数 2 1 ( )2(2) 2 f xxalnxax (1)当1a 时,求函数( )f x的单调区间; (2)是否存在实数a,使函数 3 4 ( )( ) 9 g xf xaxx在(0,)上单调递增?若存在,求出a 的取值范围;若不存在,请说明理由 【解答】解(1)当1a 时, 2 1 ( )23 (0) 2 f xxlnxx x 所以 2 232(2)(1) ( )3 xxxx fxx xxx , 令( ) 0fx,则01x 或2x,令( )0fx,则12x, 所以( )f x的单调递增区间为(0,1和2,),单调递减区间为(1,2); (2)假设存在实数a,满足题设 因为

36、函数 323 414 ( )( )22 929 g xf xaxxxalnxxx, 第 18 页(共 18 页) 所以 2 24 ( )2 3 a g xxx x , 要使函数( )g x在(0,)上单调递增, 2 24 ( )20,(0,) 3 a g xxxx x , 即 32 43660xxxa, 32 436 (0,) 6 xxx xa ,(0,)x, 令 32 436 ( ) 6 xxx h x ,(0,)x, 则 2 ( )21(21)(1)h xxxxx , 所以当 1 (0, ) 2 x时,( )0h x,( )h x在 1 (0, ) 2 上单调递减, 当 1 ( ,) 2 x时,( )0h x,( )h x在 1 ( ,) 2 上单调递增, 所以 1 2 x 是( )h x的极小值点,也是最小值点,且 17 ( ) 224 h , 所以存在 7 24 a使函数 3 4 ( )( ) 9 g xf xaxx在(0,)上单调递增

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