重点看导数与数列,全是硬骨头。
先说全国I卷,理科压轴题是数列。第一问不难,设直线方程用韦达定理得到x1x2=1就能解。第二问解完整很困难,运算量巨大。学霸解法一般是从第一问结论入手,尝试用递推或放缩去逼近,但考场时间紧,大部分人都做不完。
全国II卷压轴题是函数导数。题目是:设函数f(x)=1-e^{-x}。(1)证明当x>-1时,f(x)≥x/(x+1)。(2)设当x≥0时,f(x)≤x/(ax+1),求a的取值范围。
学霸解题步骤:
1. 第一问玩构造。
要证的不等式化简后是1-1/e^x ≥ 1-1/(x+1),其实就是证e^x ≥ x+1。直接令g(x)=e^x-x-1,求导g'(x)=e^x-1。发现g(x)在x=0处取最小值0,所以g(x)≥0,原不等式成立。这问是送分的,给第二问铺垫。
2. 第二问先卡端点,猜范围。
x=0时两边都是0,没用。看x→+∞,左边f(x)→1。右边,如果a=0,式子→+∞;如果a≠0,式子→1/a。所以要让不等式成立,右边极限1/a不能小于左边极限1,猜出必要条件0≤a≤1。再反向验证:如果a<0>1,取x=ln(a/(a-1)),也能推出矛盾。所以a必须在[0,1]里。
3. 关键步骤:转化不等式,二次求导盯单调性。
把原不等式变成∀x≥0, e^x[(1-a)x-1]+ax+1≥0,记左边为h(x)。h(0)=0,要证h(x)≥0,就得证h(x)在[0,+∞)单调不减。求一阶导h'(x)=e^x[(1-a)x-a]+a,h'(0)=0[citation:33]。再求二阶导h''(x)=e^x[(1-a)x+1-2a]。看h''(0)=1-2a,如果h''(0)<0>1/2),h'(x)一开始就递减,那h'(x)会小于0,导致h(x)递减且小于0,矛盾。所以必须有a≤1/2。
4. 最后验证充分性。
当0≤a≤1/2时,h''(x)=e^x(1-a)(x+(1-2a)/(1-a))≥0。所以h'(x)递增,且h'(0)=0,推出h'(x)≥0,进而h(x)递增且h(0)=0,所以h(x)≥0成立。综上,a的取值范围是[0, 1/2]。
学霸核心套路:
看到不等式证明,先构造差函数,求导看单调性。
含参问题先分析端点或极限,猜出参数必要范围,缩小战场。
一次导不够判单调就二次导,特别是端点导数为0的情况。
全国卷压轴题导数占绝对主流,零点、恒成立、不等式是三大高频考点。
江西卷压轴题是数论背景,变态难。题目是证明:(1)对任意正整数a,都存在正整数b,c (b 学霸解法(非考场常规思路): 第一问靠实验和猜想。 从a=1,2开始试,发现规律:当a是奇数,取b=(a^2-1)/2, c=(a^2+1)/2;当a是偶数,取b=(a^2/2)-1, c=(a^2/2)+1。验证它们成等差即可。 第二问联想勾股数。 边长要满足等差且能构成三角形,直接套勾股数公式:若n为奇数,取边长(n, (n^2-1)/2, (n^2+1)/2);若n为偶数,取边长(n, (n^2/2)-1, (n^2/2)+1)。然后证明这些三角形互不相似。 这题纯构造,没套路可言,考场遇到直接放弃是明智的。