【高中數(shù)學(xué)】從出題者角度看問(wèn)題:導(dǎo)數(shù)解幾壓軸題的背景(上)

高考數(shù)學(xué)逐年創(chuàng)新,特別是在導(dǎo)數(shù)和解析幾何上,每年幾乎都有新題型出現(xiàn)。
我總結(jié)發(fā)現(xiàn),這些模型大都是多年前競(jìng)賽考過(guò)的,像彭賽列閉合定理,坎迪定理,仿射變換,包括極點(diǎn)極線。所以我在自己競(jìng)賽學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)中,總結(jié)了一些可能出現(xiàn)在高考中的背景。
我寫本文的目的在于:讓大家提前了解一些簡(jiǎn)單的背景,適應(yīng)從未見(jiàn)過(guò)的模型。
首先聲明,我不會(huì)把背景對(duì)應(yīng)的定理本身闡述出來(lái),而是以題目的方式出現(xiàn)
本期我們先發(fā)導(dǎo)數(shù)部分,下期我們補(bǔ)上解析幾何的內(nèi)容
Warning:這些背景大家下來(lái)可以自行深入研究,但是不要運(yùn)用在考試中,我們高考場(chǎng)上的過(guò)程一定是不超綱的。

第一題
,
,x>0
(1)求f(x)與g(x)的增減性
(2)已知:有唯一常數(shù)e使得恒成立,求證:
本題蘊(yùn)含了兩個(gè)背景:e的極限定義和斯特林公式;第一問(wèn)的解決方法來(lái)自一般的微積分教材:對(duì)數(shù)求導(dǎo)法;第二問(wèn)則是常規(guī)的數(shù)列不等式
下面給大家看看兩個(gè)函數(shù)的圖像

解答:


第二題
(1)證明:
(2)求函數(shù)f(x)單調(diào)區(qū)間
(3)判斷大小并說(shuō)明理由
本題的背景比較經(jīng)典,是均值不等式的推廣冪平均值不等式,強(qiáng)基計(jì)劃和競(jìng)賽生務(wù)必去了解詳細(xì)。第一問(wèn)簡(jiǎn)單的放縮,第二問(wèn)的處理和第一題一樣取對(duì)數(shù),第三問(wèn)則是比較困難的同構(gòu)。
給大家看看函數(shù)的圖像

解答:



第三題
,
(1)當(dāng)時(shí),若
恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍
(2)求證
本題的背景是伯努利不等式,雖然課本上有但是從未考過(guò)。這個(gè)不等式在強(qiáng)基競(jìng)賽也很重要,有時(shí)候做高考的比大小也可以用到。第一問(wèn)是常規(guī)的導(dǎo)數(shù)不等式證明,第二問(wèn)則要求考生強(qiáng)大的遷移和放縮能力。
我通過(guò)函數(shù)圖像看放縮精度還是比較高的

解答:


第四題
定義域和值域都是非負(fù)實(shí)數(shù)集的函數(shù)滿足
恒成立
(1)若恒成立,求實(shí)數(shù)a的值
(2)求證:對(duì)所有正整數(shù)n成立
本題的背景與微分方程有關(guān),在之前的高考題中也出現(xiàn)不少了,難度很大、維度很多。第一問(wèn)是常規(guī)的導(dǎo)數(shù)不等式,第二問(wèn)是常規(guī)的數(shù)列不等式。下面我放幾道這種“微分方程”練練手。
練習(xí)1、對(duì)實(shí)數(shù)x成立,求證:
練習(xí)2、對(duì)定義域內(nèi)的數(shù)恒成立,求證:
解答:


本次的分享到此結(jié)束,下次分享我們爭(zhēng)取在五月份之前。
具體內(nèi)容有:帕斯卡定理,坎迪定理及方法,直線系覆蓋,彭賽列閉合定理方法,仿射變換,梅涅勞斯定理
點(diǎn)個(gè)關(guān)注不迷路,我們不見(jiàn)不散!