2011年數(shù)學高考卷(2011年高考數(shù)學試題)
原標題:2011年高考數(shù)學最后一題,綜合導數(shù)題,正確率小于5
大家好!本文想跟大家分享的是2011年高考卷一的數(shù)學最后一道題。這是一道關于導數(shù)的綜合題,全面考查導數(shù)的計算、導數(shù)的幾何意義、線性方程組、導數(shù)和函數(shù)單調性,以及分類討論。這題比較難,尤其是第二題,準確率不到5%。
我們先看第一個問題:求a和b的值。
a和b是兩個參數(shù),要求兩個未知數(shù)的值需要兩個方程,即需要兩個條件。但該題只告訴了正切方程的一個條件,所以我們需要充分挖掘正切方程中隱藏的信息。
首先,切線經過點(1,f(1)),因此將x=1代入切線方程可得y=1,即f(1)=1。根據(jù)f(x)的解析公式,f(1)=b,所以b=1。
其次,從切線方程我們可以發(fā)現(xiàn),切線的斜率為-1/2。結合導數(shù)的幾何意義,可得f(1)=-1/2。所以首先對f(x)求導,得f(1)=a/2-b,則a/2-b=-1/2,解為a=1。
我們看第二個問題:求k的取值范圍。
第二個問題非常困難。我們先給大家分享參考答案的解決方案,然后重點給大家分享一個比較容易理解和想到的解決方案。
解決方案一:
f(x)>lnx/(x-1)+k/x等價于f(x)-lnx/(x-1)-k/x>0,因此成為函數(shù)g(x)的最小值=f(x)-lnx/(x-1)-k/x大于零。
首先推導g(x)的導數(shù),然后將k分為(-,0]、(0,1)、(1,+)三種情況進行討論,最終得到k的取值范圍。
關于方案一,很多同學表示很難想到將k分為這三類來討論,所以本文不再贅述。有興趣的同學可以看看上圖的分析。接下來我重點討論第二種解決方案。
解決方案二:
要找到參數(shù)的取值范圍,高中時一個很重要的方法就是參數(shù)變量分離,即參數(shù)和變量分離。本題參數(shù)變量分離后,當x0且x1時,k-2xlnx/(x^2-1)+1始終為真,因此轉化為恒真問題。進一步變換,當x>0且x1時,k小于或等于函數(shù)g(x)=-2xlnx/(x^2-1)+1的最小值。
首先求g(x)的導數(shù),如下圖所示。從g(x)的表達式來看,g(x)的符號取決于分子的符號,所以我們首先討論分子的符號。設h(x)=x^2-x^2lnx-lnx-1,則h(x)=x-2xlnx-1/x,h(x)=1/x^2-2lnx-1。
由于當)=0時h(x)是遞減函數(shù)。因此,當0g(1)時。
然而,當x=1時,g(x)沒有意義,也就是說無法求出g(1)的值。那么我們應該做什么呢?如果我們只看g(x)的分數(shù),我們可以發(fā)現(xiàn),當x=1時,分子和分母都為零,并且分子和分母的導數(shù)都存在,因此可以使用洛皮塔爾定律求解。即先求分子和分母的導數(shù),然后求極限,從而得到g(1)=0。所以有k0。
洛皮達規(guī)則解決這道題的思路比解法1簡單,但是在高考中使用洛皮達規(guī)則可能會被扣分,所以在高考中盡量少使用洛皮達規(guī)則。返回搜狐查看更多
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