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升学考试 2018年高考数学压轴题最后一问怎么解

2018年高考数学压轴题最后一问怎么解

(全国Ⅰ卷理科第21题)已知函数 ( f(x) = frac{1}{x}x + aln x )。(Ⅲ)设 ( a ) 为整数,且对于任意正整数 ( n ),( left(1+frac{1}{1}right)left(1+frac{1}{2}...

(全国Ⅰ卷理科第21题)

已知函数 ( f(x) = frac{1}{x}

  • x + aln x )。
  • (Ⅲ)设 ( a ) 为整数,且对于任意正整数 ( n ),( left(1+frac{1}{1}right)left(1+frac{1}{2}right)cdotsleft(1+frac{1}{n}right) < a>

    硬核拆解:

    1. 核心转化:把左边那串乘积 ( P_n = left(1+frac{1}{1}right)left(1+frac{1}{2}right)cdotsleft(1+frac{1}{n}right) ) 写成 ( frac{2}{1}

    imes frac{3}{2}

    imes frac{4}{3}

    imes cdots

    imes frac{n+1}{n} )。

    2. 连锁约分:中间分子分母全约掉,最后剩下 ( P_n = n+1 )。

    3. 题目变成:对所有正整数 ( n ),( n+1 < a>

    4. 直接瞪眼法:( n ) 从1开始取,( n+1 ) 最大可以无穷大,但题目要求对所有n都成立,所以 ( a ) 必须比最大的 ( n+1 ) 还大?不对,是“恒成立”意思是 ( a ) 大于 ( n+1 ) 的所有可能取值,那 ( a ) 得大于 ( (n+1) ) 的上界。但 ( n ) 可以无穷大,所以 ( n+1 ) 无上界?

    5. 坑点在这:仔细看,原题是 ( left(1+frac{1}{1}right)left(1+frac{1}{2}right)cdotsleft(1+frac{1}{n}right) < a left(1+frac{1}{1}right)=2 left(1+frac{1}{2}right)=frac{3}{2}>

    imes frac{3}{2} = 3 ),下一个乘 ( frac{4}{3} ) 得 ( 4 )……哦!其实 ( P_n = n+1 ) 是对的,因为乘到第 ( k ) 项时结果是 ( k+1 ),数学归纳法可证。

    6. 但题目是真题吗?核对原题:2018年全国Ⅰ卷理科21题最后一问其实是关于函数 ( f(x) ) 有两个零点 ( x_1, x_2 ),证明 ( x_1+x_2 > 2 )。你给的这个题是改编的

    7. 如果真是这个乘积题:那 ( P_n = n+1 ),要 ( n+1 < a>所有正整数n恒成立,那 ( a ) 必须大于 ( n+1 ) 的最大值,但 ( n ) 可以无限大,所以不存在这样的常数 ( a )。除非题目是“存在正整数 ( n )”,那显然不对。

    8. 所以你这题是错的?等等,可能题目是 ( left(1+frac{1}{1}right)left(1+frac{1}{2}right)cdotsleft(1+frac{1}{n}right) < a n=1 n=2>

    9. 算极限:( P_n = n+1 ) 是发散的,无穷大,那没有这样的 ( a )。所以题目肯定不是这样。

    10. 查实真题:2018年全国Ⅰ卷理科压轴题最后一问是证明 ( x_1+x_2>2 ),解题套路

  • 用零点存在定理确定 ( x_1, x_2 ) 范围(通常 ( 0 < x>
  • 用分析法:要证 ( x_1+x_2 > 2 ),即证 ( x_2 > 2
  • x_1 )。
  • 利用函数单调性,转化为证明 ( f(x_2) < f>x_1) )(或反过来,取决于单调区间)。
  • 结合 ( f(x_1)=0 ),将 ( f(2-x_1) ) 用 ( x_1 ) 表示,构造函数 ( g(x)=f(x)-f(2-x) ) 在 (0,1) 上,利用导数证其符号。
  • 关键步骤:求导 ( g'(x) ) 化简,常涉及 ( ln x ) 与分式组合,用均值不等式或二次求导判单调性,得 ( g(x) < 0> f(x_1)=f(x_2) ),结合单调性推出 ( 2-x_1 < x> 2 )。
  • 11. 拿来就能用的口诀:双零点证明不等量,先分区间再对称(( 2-x_1 ) 是常客),构造函数比大小,导数工具怼上去。

    如果是真考卷上的题,按上面10的步骤写。如果你非要问那个乘积题,那是错题或改编题,无解。

    阅读提示

    建议先抓核心知识点,再看例题或表达方式,复习时可结合范文素材和作文栏目一起使用。