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2023-2024學(xué)年廣東省廣州市高一上冊(cè)期末數(shù)學(xué)模擬試題
一、單選題
1.已知集合知=卜產(chǎn)=1},則“的真子集個(gè)數(shù)是()
A.3B.4C.5D.6
【正確答案】A
【分析】首先求集合中的元素個(gè)數(shù),再根據(jù)集合的真子集個(gè)數(shù)公式求解.
【詳解】因?yàn)闋t=1,所以x=±l,即出={1,-1},集合中有兩個(gè)元素,所以M的真子集個(gè)
數(shù)是22-1=3.
故選:A
2.命題“\7%€[0,+8),/+*20”的否定是()
A.Vxe[0,+oo),x2+x<0B.Vxe(-oo,0),x2+x>0
22
C.3x()e[0,+OO),JC0+x()<0D.3x0e[0,+oo),JC0+x0>0
【正確答案】C
【分析】全稱命題的否定形式,V變?nèi)?,^+*20變%2+與<0即可.
22
【詳解】命題“Yxe[0,-Ho),x+x>0”為全稱命題,則命題的否定為七°w[0,+<?),x0+$<0,
故選:C.
本題考查了含有量詞的命題的否定形式,考查了邏輯推理能力,屬于基礎(chǔ)題.
51
3.在,V1BC中,cosA=-芋,tanB=-,則tan(A-3)=()
A.—2B.——C.gD.2
【正確答案】A
根據(jù)已知條件計(jì)算出tanA的值,然后根據(jù)兩角差的正切公式結(jié)合tanAtanB的值計(jì)算出
tan(A-B)的值.
【詳解】因?yàn)閏osA=-*且AG(0,T),所以A=,,所以tanA=—l,
tanA-tan8
所以tan(4-8)
1+tanAtanB../
故選:A.
關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:解答本題的關(guān)鍵是根據(jù)特殊角的余弦值求出其正切值以及兩角差的正切公式的
熟練運(yùn)用.
4.已知a=2%b=sin2,c=log031.3,則()
A.c<a<bB.a<b<cC.b<a<cD.c<b<a
【正確答案】D
根據(jù)指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、正弦函數(shù)的性質(zhì)把4Ac與0和1比較后可得.
【詳解】因?yàn)?°6>1,0<sin2<l,log031.3<0,所以cvbca.
故選:D.
5.已知函數(shù)/*)的圖象與函數(shù)y=3、的圖象關(guān)于直線》=x對(duì)稱,函數(shù)g(x)是奇函數(shù),且當(dāng)
x>0時(shí),g(x)=f(x)-x,貝iJg(-9)=()
A.—6B.6C.~7D.7
【正確答案】D
【分析】先求出/(x)=logsx,再求出g(9)=-7即得解.
【詳解】由已知,函數(shù)y=.f(x)與函數(shù)),=3,互為反函數(shù),U!|/(x)=log3x.
由題設(shè),當(dāng)x>0時(shí),^(x)=log3x-x,則g(9)=k)g39-9=2-9=-7.
因?yàn)間(x)為奇函數(shù),所以g(-9)=-g(9)=7.
故選:D.
6.給出下列命題:①第二象限角大于第一象限角;②不論是用角度制還是用弧度制度量一
個(gè)角,它們與扇形的半徑的大小無(wú)關(guān);③若sina=sin£,則a與2的終邊相同;④若
cos6<0,。是第二或第三象限的角.其中正確的命題個(gè)數(shù)是()
A.1B.2C.3D.4
【正確答案】A
【分析】根據(jù)題意,對(duì)題目中的命題進(jìn)行分析,判斷正誤即可.
【詳解】對(duì)于①,根據(jù)任意角的概念知,第二象限角不一定大于第一象限角,①錯(cuò)誤;
對(duì)于②,根據(jù)角的定義知,不論用角度制還是用弧度制度量一個(gè)角,它們與扇形所對(duì)半徑的
大小無(wú)關(guān),②正確;
對(duì)于③,若sina=sin〃,則a與夕的終邊相同,或關(guān)于N軸對(duì)稱,③錯(cuò)誤;
對(duì)于④,若cosOvO,則。是第二或第三象限的角,或終邊在x負(fù)半軸上,④錯(cuò)誤:
綜上,其中正確命題是②,只有1個(gè).
故選:A
本題考查真假命題的判斷,考查三角函數(shù)概念,屬于基礎(chǔ)題.
7.函數(shù)/(》)=31燥2乂一1的零點(diǎn)個(gè)數(shù)為()
A.0B.1C.2D.3
【正確答案】C
【分析】所求零點(diǎn)個(gè)數(shù)等價(jià)于y=Mg2M與y=圖象的交點(diǎn)個(gè)數(shù),作出函數(shù)圖象,由數(shù)
形結(jié)合即可判斷.
【詳解】函數(shù)〃力=31隆2%|-1的零點(diǎn)即31皿|-1=0=>腿2n的解,即
尸卩暇耳與〉=][圖象的交點(diǎn),如圖所示,
從函數(shù)圖象可知,yTlog?可與y=有兩個(gè)交點(diǎn).
故選:C
8.若函數(shù)"x)=sin"-£)(xe[(),句,0>0)的圖象與x軸有交點(diǎn),且值域加0一且收),
則。的取值范圍是()
144
A?另寸B.m2]
C.D.1
43412
【正確答案】D
【分析】由函數(shù)/(x)有零點(diǎn),可求得由函數(shù)f(x)的值域“?。?咚,+oo)可求得
?<-,綜合二者即可得到。的取值范圍.
12
【詳解】定義在[0,句上的函數(shù)y=sin,x-?,0>0),
則(vx-?e-三3兀囁,由函數(shù)/(X)有零點(diǎn),所以解得切2;;
由函數(shù)“X)的值域-#,+8,所以如與,解得。4晟;
119-
綜上,。的取值范圍是.
故選:D
二、多選題
9.已知x,yCR,且丄<丄<0,則()
xy
VX
A.x-y>0B.sinx-siny>0C.2r-2v>0D.-+->2
xy
【正確答案】ACD
【分析】由不等式的性質(zhì)得出x>y>0,再由三角函數(shù)的性質(zhì)、指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性以及基本
不等式即可求解.
【詳解】因?yàn)閄,yGR,且丄<丄<0,
xy
---=——-<0且x<0,y<0,y<x<0,
xyxy
A,由題意可得x-y>0,故A正確;
B,因?yàn)檎液瘮?shù)是周期函數(shù),僅有y<x<0,不能得出sinx-siny>0,故B錯(cuò)誤;
C,由y<x<0,則2y<2],即2*-2>>0,故C正確;
D,因?yàn)閥<x<0,則上>0,2>0,即工+土口三=2,
Xyxy\Xy
Xv
當(dāng)且僅當(dāng)一=上,即X=)'取等號(hào),又因?yàn)椋℡X<0,
yx
所以』+土>2,故D正確.
xy
故選:ACD
10.下列函數(shù)中,最小正周期為爲(wèi)的有()
D.y=cos|x|
【正確答案】AB
【分析】逐項(xiàng)分析即得.
【詳解】對(duì)于A,y=|cosx|的最小正周期為萬(wàn),故A正確;
對(duì)于B,y=sin(2x+。的最小正周期為言=萬(wàn),故B正確;
對(duì)于C,y=tan(2x-?)的最小正周期為故C錯(cuò)誤;
對(duì)于D,y=cos|x|=cosx的最小正周期為2萬(wàn),故D錯(cuò)誤.
故選:AB.
11.下列各式正確的是()
A.設(shè)。>0,則j曠二於
81a.3分
B.已知3。+人=1,則=上-=3
3a
C.若108.2=丸108.5=〃,則。2加+”=20
11…
------T+------V=1g3
D-log那log/
【正確答案】ABC
【分析】根據(jù)指數(shù)運(yùn)算法則和對(duì)數(shù)運(yùn)算法則即可判斷答案.
【詳解】對(duì)于A,/:匸=~^=T=普=2=a,,故A對(duì);
ya-a34?a6
Q1<?QZ)
對(duì)于B,"之=土=_=33。+〃=3,故B對(duì);
3"3”
對(duì)于C,a'"=2,a"=5,a2m+n=(am^a"=20,故C對(duì);
+=+=,o
“工n~^—^-r-^r^-7g94+log35=log32+log35=log310
對(duì)于D,]o。-lo。-嗚9唸3,故口錯(cuò)?
6g6q
475J
故選:ABC.
12.筒車是我國(guó)古代發(fā)明的一種水利灌溉工具,既經(jīng)濟(jì)又環(huán)保,明朝科學(xué)家徐光啟在《農(nóng)政
全書》中用圖畫描繪了筒車的工作原理(圖1).假定在水流量穩(wěn)定的情況下,筒車上的每
一個(gè)盛水筒都做勻速圓周運(yùn)動(dòng).如圖2,將筒車抽象為一個(gè)半徑為R的圖,設(shè)筒車按逆時(shí)針
方向每旋轉(zhuǎn)一周用時(shí)120秒,當(dāng)/=0,盛水筒”位于點(diǎn)6(3,-3后),經(jīng)過(guò)r秒后運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)
P(x,y),點(diǎn)尸的縱坐標(biāo)滿足y=f(r)=Hsin(cN+*)(t>0,(v>0,則下列敘述
正確的是()
A.筒車轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度0=2
B.當(dāng)筒車旋轉(zhuǎn)100秒時(shí),盛水筒”對(duì)應(yīng)的點(diǎn)P的縱坐標(biāo)為-2
C.當(dāng)筒車旋轉(zhuǎn)100秒時(shí),盛水筒M和初始點(diǎn)庶的水平距離為6
D.筒車在(0,60]秒的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,盛水筒M最高點(diǎn)到x軸的距離的最大值為6
【正確答案】ACD
【分析1根據(jù)題意可知周期為120秒,進(jìn)而可求。,根據(jù)4(3,-36)可求解夕=-三,進(jìn)而
得了⑺=6sin(S,-外,根據(jù)三角函數(shù)的性質(zhì),即可結(jié)合選項(xiàng)逐一求解.
Vo(J5)
【詳解】對(duì)于A,因?yàn)橥曹嚢茨鏁r(shí)針?lè)较蛎啃D(zhuǎn)一周用時(shí)120秒,所以3=盤=義,故A正
12060
確;
對(duì)于B,因?yàn)楫?dāng)f=0時(shí),盛水筒”位于點(diǎn)《(3,-36),所以R=曲行而=6,
/o
所以有/(0)=6sine=_3G=sine=_-^-,
TTIT
因?yàn)閘el<5,所以e=-Q,
乙D
即/⑺=6sin倭―外,
16UJ)
所以川00)=6sin(*xl00、)=6si吟=6X,S=-3G,故B錯(cuò)誤;
對(duì)于C,由B可知:盛水筒M的縱坐標(biāo)為-3石,設(shè)它的橫坐標(biāo)為x,
所以有.G+(-3回=6=>x=±3,
因?yàn)橥曹囆D(zhuǎn)100秒時(shí),所以此時(shí)盛水筒〃在第三象限,
故x=-3,盛水筒〃和初始點(diǎn)庶的水平距離為3-(-3)=6,故C正確;
對(duì)于D,因?yàn)閍W=x=50e(0,60],
所以筒車在(0,60]秒的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,盛水筒M最高點(diǎn)到X軸的距離的最大值為6,故D正
確.
故選:ACD
三、填空題
13.已知x>0,y>o,且x+4y=l,則丄+丄的最小值是________.
x>
【正確答案】9
+丄=卩+”1=仕+丄卜+4加5+也+±
【分析】再根據(jù)基本不等式求解.
yy)(%y丿工y
【詳解】Q-+-=f-+-U+丄(x+4^)=5+—4--
Xyy)y)xy
又因?yàn)閤>0丿>0,曳>0,土>0
xy
由基本不等式得竺+222」"?二=4,當(dāng)且僅當(dāng)曳=與并且x+4y=l
xy丫xyxy
所以y='>0,x=:>。,所以5+“+土》9,即丄+丄的最小值為9.
63xyxy
故9
14.函數(shù)y=〃x)的表達(dá)式為f(x)=2,>;,若〃X)>1,則實(shí)數(shù)X的取值集合是
【正確答案】{x|x>-2}
【分析】分類討論X41和x>l不同條件下/(另>1,即可得到實(shí)數(shù)x的取值集合.
【詳解】解:由題意
在〃X)={
當(dāng)時(shí),/(x)=3+x,
當(dāng)〃x)>l時(shí),解得:—2<x41
當(dāng)x>l時(shí),/(%)=2\
當(dāng)〃x)>l時(shí),解得:x>l
綜上,x>-2
滿足“X)>1的實(shí)數(shù)X的取值集合是{x|x>-2}
故答案為.{x|x>—2}
15.衣柜里的樟腦丸,隨著時(shí)間會(huì)揮發(fā)而體積縮小,剛放進(jìn)的新丸體積為。,經(jīng)過(guò)r天后體
4
積V與天數(shù)/的關(guān)系式為:V=a-ck,.已知新丸經(jīng)過(guò)50天后,體積變?yōu)椋?.若一個(gè)新丸
Q
體積變?yōu)檗?。,則需經(jīng)過(guò)的天數(shù)為.
【正確答案】75
1
【分析】由題意,先算出由此可算出一個(gè)新丸體積變?yōu)檗?。需?jīng)過(guò)的天數(shù).
【詳解】由已知,得,=a-e,,
1
Q
設(shè)經(jīng)過(guò)。天后,一個(gè)新丸體積變?yōu)榘酌?/p>
Q
則一a=a-e-fa|,
故75.
16.已知)可(x)是定義在R上的奇函數(shù),滿足〃x+l)=〃x-2),有下列說(shuō)法:
3
①戶f(x)的圖象關(guān)于直線廣:對(duì)稱;
②的圖象關(guān)于點(diǎn)(|,o)對(duì)稱;
③yj(x)在區(qū)間[0,6]上至少有5個(gè)零點(diǎn);
④若[?!簧蠁握{(diào)遞增,則在區(qū)間[2021,2022]上單調(diào)遞增.
其中所有正確說(shuō)法的序號(hào)為.
【正確答案】②③④
【分析】求得函數(shù)y可'(X)的圖象關(guān)于點(diǎn)弓可對(duì)稱判斷①②;求得)可(X)在區(qū)間[0,6]上零
點(diǎn)個(gè)數(shù)判斷③;求得)可(可在區(qū)間[2021,2022]上的單調(diào)性判斷④
【詳解】因?yàn)?(x+l)=/(x—2),所以/(x+3)=/(x),
故函數(shù)/(x)是周期為3的周期函數(shù),又丫寸(幻是定義在R上的奇函數(shù),
則f(x+3)=/(x)=-/(-x),所以/(3+x)+/(-x)=0,
故函數(shù)y=/(x)的圖象關(guān)于點(diǎn)[|,o1對(duì)稱,故①錯(cuò)誤,②正確;
由題意可知,/(6)=/(3)=/(0)=0,因?yàn)?(x)=/(x+3)=-/(-x),
令可得/卜(Ml}即/圖—圖,
所以嗚卜。,從而狽=同=。,
故函數(shù)y寸(X)在區(qū)間[0,6]上至少有5個(gè)零點(diǎn),故③正確;
因?yàn)?021=3x674-1,2022=3x674,
且函數(shù)/(x)在區(qū)間OH上單調(diào)遞增,則函數(shù)/(x)在區(qū)間[-以)]上單調(diào)遞增,
故函數(shù)/W在區(qū)間[2021,2022]上也單調(diào)遞增,故④正確.
故②③?
四、解答題
17.設(shè)°=R,A=|x|x2-4x+340},3=[x<o},C=1x|a<x<a+l,?e
(1)分別求AcBAu&B)
(2)若BC=C,求實(shí)數(shù)。的取值范圍
【正確答案】⑴AB={x\2<x<3};4uQI={x|x43或x"}
(2)ae(2,3)
【分析】(1)解不等式,直接計(jì)算集合的交集并集與補(bǔ)集;
(2)根據(jù)集合間的計(jì)算結(jié)果判斷集合間關(guān)系,進(jìn)而確定參數(shù)取值范圍.
【詳解】(1)解:解不等式可得A={X|X2-4X+340}={X|14X43},
3=卜三<0}={x[2<x<4},
所以AB-{x|2<x<3},q,3={x|x<2或xN4},A孰8=卜,43或xN4};
(2)解:由8C=C可得CqB,且C關(guān)0,
[a>2/、
所以a+l<4'解得2<a<3,即aw(2,3).
18.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,角a以O(shè)x為始邊,點(diǎn)位于角a的終邊上.
(1)求sine和cos(;-a)的值:
⑵若萬(wàn)),求函數(shù)/(x)=tan(x-夕)的定義域和單調(diào)遞增區(qū)間.
【正確答案】⑴sina=j8s仔-4『
(2)定義域1x|x+k/r,kGZ|,單調(diào)遞增區(qū)間(——+k;r,—+k7r\,keZ
【分析】(1)利用三角函數(shù)的定義,結(jié)合兩角和與差的三角函數(shù)轉(zhuǎn)化求解sina和cos3一。
的值;
(2)求解角a,然后利用正切函數(shù)的定義域以及單調(diào)區(qū)間求解即可.
【詳解】⑴???點(diǎn)P(G,T位于角a的終邊上,.?.sina=-;,cosa=當(dāng),
(71、冗.4.血百加1布一&
/.cos----a=cos—cosa+sm—sina=——x------------x—=-----------.
(4丿4422224
(2)aw(一肛乃),sina="1,cosa=手,
:.a=--,所以/(x)=tan[x+%J
兀冗乃
x+—H-+Z4,kcZ,「.xH一■I-kjr,kEZ
623
所以函數(shù)的定義域?yàn)閧x|xw5+版■/ez}
TT7T7TZ77"7T
令---Fkjt<Xd<Fk7V,攵£Z,解得----Fk兀<X<一+Z£Z
26233
所以函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間(-g+丘,?+?)?eZ
19.已知函數(shù)/。)=6奩(。力為常數(shù)且。>0,。=1)的圖象經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(l,8),8(3,32)
(1)試求凡6的值;
(2)若不等式(丄)*+(1)*-〃欄0在xe(YO,l[時(shí)恒成立,求實(shí)數(shù)"?的取值范圍.
ab
【正確答案】(1)“=2,6=4;(2)(-%;.
【分析】(1)利用函數(shù)圖像上的兩個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)列方程組,解方程組求得4,6的值.
(2)將原不等式分離常數(shù)加,利用函數(shù)的單調(diào)性,求出機(jī)的取值范圍.
【詳解】(1)由于函數(shù)/(X)圖像經(jīng)過(guò)A(l,8),8(3,32),所以°3力=32,解得〃=2力=4,
所以〃x)=42=2.2.
(2)原不等式+為即機(jī)+(;)在xe(_8,l]時(shí)
恒成立,而6)+(;)在xe(-oo,l]時(shí)單調(diào)遞減,故在x=l時(shí)(£|+(;)有最小值為
出‘+(;)’=%故屋|.所以實(shí)數(shù)機(jī)的取值范圍是18卷
本小題主要考查待定系數(shù)法求函數(shù)的解析式,考查不等式恒成立問(wèn)題的求解策略,考查函數(shù)
的單調(diào)性以及最值,屬于中檔題.
20.已知函數(shù)/(x)=sin(x-&)cosx+cos2x一■
64
(1)求函數(shù),(x)的最小正周期和單調(diào)區(qū)間;
JT
(2)求函數(shù)f(x)在[0円上的值域.
2
77TTTT/TT
【正確答案】(1)7=萬(wàn),遞增區(qū)間為伙?。,版■十勺次EZ,遞減區(qū)間伙乃十?,呪+*],荘Z
3663
(2)【_J,W
42
【分析】整理函數(shù)的解析式可得./(DTinQ+r)
(1)由最小正周期公式和函數(shù)的解析式求解最小正周期和單調(diào)區(qū)間即可.
⑵結(jié)合函數(shù)的定義域和三角函數(shù)的性質(zhì)可得函數(shù)的值域?yàn)橐唬?,?
J3.121G.121
【詳解】46=——S1IU——COSXcosx+cosx——=——sinx-cosx+—cos'x——
224224
73.-11+cos2x111G.與1。、
=——sin2x+--------------------=———sin2x+—coszx
42242\227
斗?+斎.
(1)T=7T,
遞增區(qū)間滿足:2kjt-^<2%+-^<+eZ),
47F
據(jù)此可得,單調(diào)遞增區(qū)間為k兀-q,k兀+工MeZ,
遞減區(qū)間滿足:2左兀+]W2%+^<2左九+m(攵GZ),
TT2乃
據(jù)此可得,單調(diào)遞減區(qū)間為++—、keZ.
_63_
,、八萬(wàn)]八4「477rl.(「1.
(2)-VG0,—,Z.XH—£一,—,sin2x+—€—,1.
L2]6[66」(6丿2」
.1/吟「1「
2I6丿L42」
???/(x)的值域?yàn)橐皇?
本題主要考查三角函數(shù)的性質(zhì),三角函數(shù)最值的求解等知識(shí),意在考查學(xué)生的轉(zhuǎn)化能力和計(jì)
算求解能力.
21.某快遞公司在某市的貨物轉(zhuǎn)運(yùn)中心,擬引進(jìn)智能機(jī)器人分揀系統(tǒng),以提高分揀效率和降
低物流成本,已知購(gòu)買X臺(tái)機(jī)器人的總成本p(x)=+X+150萬(wàn)元.
600
(1)若使每臺(tái)機(jī)器人的平均成本最低,問(wèn)應(yīng)買多少臺(tái)?
(2)現(xiàn)按(1)中的數(shù)量購(gòu)買機(jī)器人,需要安排,"人將郵件放在機(jī)器人上,機(jī)器人將郵件
送達(dá)指定落袋格口完成分揀,經(jīng)實(shí)驗(yàn)知,每臺(tái)機(jī)器人的日平均分揀量
,8
4(M=?百""60一'")'1'""30(單位:件),已知傳統(tǒng)人工分揀每人每日的平均分揀量為
480,機(jī)>30
1200件,問(wèn)引進(jìn)機(jī)器人后,日平均分揀量達(dá)最大值時(shí),用人數(shù)量比引進(jìn)機(jī)器人前的用人數(shù)
量最多可減少多少?
【正確答案】(1)300臺(tái);(2)90人.
(1)每臺(tái)機(jī)器人的平均成本為丫=?區(qū),化簡(jiǎn)后利用基本不等式求最小值;(2)由(1)
X
可知,引進(jìn)300臺(tái)機(jī)器人,并根據(jù)分段函數(shù)求300臺(tái)機(jī)器人日分揀量的最大值,根據(jù)最大值
求若人工分揀,所需人數(shù),再與30作差求解.
【詳解】(1)由總成本p(x)=+x+150,
600
可得每臺(tái)機(jī)器人的平均成本p(x)為'+"+1501150
y=--=---------=--X+--r1
當(dāng)且僅當(dāng)扁=子,即700時(shí),等號(hào)成立,
???若使每臺(tái)機(jī)器人的平均成本最低,則應(yīng)買300臺(tái).
(2)引進(jìn)機(jī)器人后,每臺(tái)機(jī)器人的日平均分揀量為:
當(dāng)14%430時(shí),300臺(tái)機(jī)器人的日平均分揀量為160m(60-m)=-160/M2+9600w
當(dāng)〃?=30時(shí),日平均分揀量有最大值.
當(dāng)m>30時(shí),日平均分揀量為48()x3(X)=144()(X)
A300臺(tái)機(jī)器人的日平均分揀量的最大值為件.
若傳統(tǒng)人工分揀件,則需要人數(shù)為14瑞40300=120(人).
,日平均分揀量達(dá)最大值時(shí),
用人數(shù)量比引進(jìn)機(jī)器人前的用人數(shù)量最多可減少120-30=90(人).
關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題的關(guān)鍵是理解題意,根據(jù)實(shí)際問(wèn)題抽象出函數(shù)關(guān)系,并會(huì)求最值,本題最
關(guān)鍵的一點(diǎn)時(shí)會(huì)求300〃(加)的最大值.
22.已知函數(shù)/(x)=ln(x+a)(aeR)的圖象過(guò)點(diǎn)(1,0),g(x)=x2-2eM.
(I)求函數(shù),(x)的解析式;
(2)若函數(shù)y=f(x)+ln(
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