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这是二零二二年新课标二卷的最后一道亚洲大题,感觉难度还可以, 先看看。第一问,是一道送分题,求导讨论单调性,第二问看上去失落必打法则,但又不全是。第三问是典型的放缩法证明不等式。真没想到都二零二二年了,还能看到放缩法证明不等式的这种古老的题目。 现在就说说这道题的解法吧。我解第二问的过程有点繁琐,不知道大家有没有更好的解法, 直接从第二问开始吧。先求导,然后对 a 进行分类讨论。当 a 大于等于 e 时,对导函数稍微做一点点放缩处理,把 e 的 x 四方放缩为 e 的 x 四方,从而得到导函数大于零,从而 fx 单调递增 必然大于 f, 零等于负一,不符合提议,所以 a 只能是小于一。接下来如果继续对导函数进行求导,会发现这个以德 x 四方的求导无穷无尽,不管求多少次导,还是没法得到导函数的单调性,只会陷入无限的死循环中, 而且 a 不能分离参数。对于这种求导无效,但又类似落笔打法则的问题,有专门的解法,一种是对导函数在某个范围内进行适当的放缩,另外一种是采用虚设零点的解法。而这道题目就比较特别了, 由于球导无效,放缩又不知道该如何放,所以只能另辟径了。有路必打法则的通用解法可以想到,要 f x 小于 f 零横成立,那么 f x 的导函数必须要单调递减,所以只要讨论 a 加 某一定的范围, x 加一, e 的 x 四方小于 e 的 x 四方横成立就可以了。于是我就构造了这样的一个函数 g t, 来证明 这个地方标注个一是。那这条函数是怎么来的呢?先看草稿纸的处理, 设 t 等于 x 后换圆,即比较 t 加一 h 一的 a 分之 t 的大小两边,取对数把一弄走, 两边同时乘以 a 化减一项,整理出 g t 等于 one t 加一加 x t。 回到原来的解答过程,对 g t 求导,这时候可以 对进行更进一步的分类讨论了。当月在零到二分之一时, gt。 的导函数小于零, gt。 单调递减, gt。 小于 g, 零等于零,此时就可以知道 t 加一 x 小于一的二分之 t 次方了,则 fx 的导函数小于零,在零到正无穷单调递减。满足条件 在讨论当 a 大于二分之一小于一的情况, 此时可以判断 g t 在零到正无穷有极。指点,函数先增后减,只要函数从零一开始的地方就递增,那么函数必然会存在大于 g, 零等于零,从而 f x 也会接着存在大于 f, 零与提射相反,所以 a 不能超过二分之一。 最后再讨论 a 小于等于零的情况,这个就更简单了,只需要对 e 的 x 方进行稍稍的放缩,因为 a 小于零时, e 的 x 四方小于一,所以 z 的 x 方小于 x, 最后只需证明 x 减 x 横小于负一即可。 综上, a 小于等于二分之一,对于第二个问,没有扎实的基础功和对答题解题方法有足够式理解,很难做出来。由于涉及到的内容比较内卷,这里就不做更深入的讲解了。 再看看第三问的解法,通过构造这样的 mt 表达式,从而证明左边的式子大于右边。相信来到这里的时候,很多人就蒙了,这式子是怎么来的啊? 先这个地方标志的序号二,这里面的涉及的问题就过瘾了。这就是为什么就算给某些高中生答案,他也是看不懂的原因,因为标准答案给大家展示的是推理的结果,没有过程,不把过程搞懂,就算对着答案念也会念错,这是草稿展示的过程。说说原理吧。 一般像这种放缩法证明不等式的形式有两种,一种是左右两边都有 and, 另一种是左边有 and, 右边是个常数。对于这两种的放缩,理论上是要用到前面的一二问的结论进行放缩的。至于怎样放缩,这里面是有技巧 好的。比如第一种,左右都有 n, 可以把左边看作是一组数列的求和,右边看作是另一组数列的求和,结果把左边的最后一项看作通向右边物 n 等于 s n s n e, 就可以大致确定要把那个式子放缩成什么样了。 比如这道题目,首先确认了要先证明根号 n 的平方加 n 的和分之一大于雷尼加 n 分之一,直接做差求到证明不等式成立,这是不可能的,这辈子都不可能的。 打工这方面,打工是不可能打工的,这辈子不可能打工的。还有,先做变形处理,把 n 分之一换成 t 化减,得到根号 t 方加一的和分之 t 大于雷妮加 t。 这个式子求导还是麻烦继续处理,把根号 t 方加一换成另一个未知数 x, 就得到了最终要证明的形式。 再次回到了第三问,先证明 m t 小于零,从而得到二 l n t 小于 t 减 t 分之一。最后把 t 换成根号一加 n 分之一,原式得正。