【高中数学】从出题者角度看问题:导数解几压轴题的背景(上)

高考数学逐年创新,特别是在导数和解析几何上,每年几乎都有新题型出现。
我总结发现,这些模型大都是多年前竞赛考过的,像彭赛列闭合定理,坎迪定理,仿射变换,包括极点极线。所以我在自己竞赛学习的经验中,总结了一些可能出现在高考中的背景。
我写本文的目的在于:让大家提前了解一些简单的背景,适应从未见过的模型。
首先声明,我不会把背景对应的定理本身阐述出来,而是以题目的方式出现
本期我们先发导数部分,下期我们补上解析几何的内容
Warning:这些背景大家下来可以自行深入研究,但是不要运用在考试中,我们高考场上的过程一定是不超纲的。

第一题
,
,x>0
(1)求f(x)与g(x)的增减性
(2)已知:有唯一常数e使得恒成立,求证:
本题蕴含了两个背景:e的极限定义和斯特林公式;第一问的解决方法来自一般的微积分教材:对数求导法;第二问则是常规的数列不等式
下面给大家看看两个函数的图像

解答:


第二题
(1)证明:
(2)求函数f(x)单调区间
(3)判断大小并说明理由
本题的背景比较经典,是均值不等式的推广幂平均值不等式,强基计划和竞赛生务必去了解详细。第一问简单的放缩,第二问的处理和第一题一样取对数,第三问则是比较困难的同构。
给大家看看函数的图像

解答:



第三题
,
(1)当时,若
恒成立,求实数a的取值范围
(2)求证
本题的背景是伯努利不等式,虽然课本上有但是从未考过。这个不等式在强基竞赛也很重要,有时候做高考的比大小也可以用到。第一问是常规的导数不等式证明,第二问则要求考生强大的迁移和放缩能力。
我通过函数图像看放缩精度还是比较高的

解答:


第四题
定义域和值域都是非负实数集的函数满足
恒成立
(1)若恒成立,求实数a的值
(2)求证:对所有正整数n成立
本题的背景与微分方程有关,在之前的高考题中也出现不少了,难度很大、维度很多。第一问是常规的导数不等式,第二问是常规的数列不等式。下面我放几道这种“微分方程”练练手。
练习1、对实数x成立,求证:
练习2、对定义域内的数恒成立,求证:
解答:


本次的分享到此结束,下次分享我们争取在五月份之前。
具体内容有:帕斯卡定理,坎迪定理及方法,直线系覆盖,彭赛列闭合定理方法,仿射变换,梅涅劳斯定理
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