2010江苏高考数学最后一题,就是那道定义新性质 P(a) 的压轴函数题,能完整做出来的人是真·大神。当年考完一片哀嚎,很多人在这一题基本拿不到分。下面就用大白话给你拆一下。
一、题目是个啥?
题目定义:如果函数 f(x) 在 (1, +∞) 上,它的导数能写成 f ‘(x) = h(x)(x²
二、第一部分(求证和求单调区间)
1. 求证:给你 f(x) = x²/(x+1) + b/x,让你证它有性质 P(b)。大神操作:直接求导!
导数 f ‘(x) = (2x(x+1)
看括号里,是不是正好是 (x²
2. 求单调区间:导数的正负取决于 (x²
令 g(x) = x²
关键:它的判别式 Δ = b²
套路来了:
如果 |b| <= 2,那么 Δ <= 0,g(x) >= 0 恒成立,所以 f ‘(x) >= 0,函数在 (1, +∞) 上单调递增。
如果 b > 2,g(x)=0 有两个正根,设大根为 x2,那么在 (1, x2) 上 g(x)<0>0,函数单调递增。
如果 b < -2,g(x)=0 两根一正一负,在 (1, +∞) 上 g(x)>0 恒成立,函数单调递增。
三、第二部分(真正的难点,比较函数值大小)
已知函数 g(x) 具有性质 P(2),还给了俩变量 α、β 的复杂表达式,以及 α、β >1 且 α < β,条件:|g(α)
大神破题思路:
1. 抓核心:因为 g(x) 有性质 P(2),所以它的导数 g’(x) = h(x)(x²
2. 转化不等式:既然 g(x) 单调递增,且 α < β,那么左边 |g(α)-g(β)| = g(β)-g(α)。同理,因为 x₁ < x xss=clean>
3. 构造函数:把上面式子移项,得到 g(β)
4. 终极操作(简化版):分析后发现,要满足那个差值不等式,实质上要求函数值的变化速度(不是导数本身,因为导数恒正)满足某种关系。这往往需要结合 α、β 的具体形式,讨论参数 m 在不同区间时,α、β 相对于 x₁, x₂ 的位置,从而判断函数值差的大小。最后解出来 m 的取值范围通常是像 (0, 1/2) 这样的开区间(具体答案需严格计算)。当年标准答案的推导过程极其繁琐,涉及到代数变形和不等式放缩,是区分顶尖学霸和普通高手的分水岭。
一句话概括:第一问是送分(计算),第二问是真·神仙打架。能做出来的,要么是竞赛生,要么是脑子转得比计算机还快的数学天才。这套卷子当年被称为“史上最难”,平均分惨不忍睹,据说只有80多分,最后一题的“功劳”不小。