1991年高考數學壓軸題,難度不算大但非常經典,現在仍然常考

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摘要:1991年高考,湖南、雲南、海南三省沒有使用全國統一的數學試卷,而是這三省共用一套試卷。這道壓軸題放在現在難度並不算大,但是題目非常經典,30年後的現在仍然屬於常考題型,甚至高中數學學習中都會碰到類似的題目。接下來一起看一下這道題。第一問證明函數的單調性,常用的方法有定義法和導數法。本題的難度不大,但是屬於經典題目,特別是第一問現在仍然經常考試,需要特別注意。

1991年高考,湖南、雲南、海南三省沒有使用全國統一的數學試卷,而是這三省共用一套試卷。本文就和大家分享一下當年三省數學試卷的壓軸題。

這道壓軸題放在現在難度並不算大,但是題目非常經典,30年後的現在仍然屬於常考題型,甚至高中數學學習中都會碰到類似的題目。接下來一起看一下這道題。

第一問證明函數的單調性,常用的方法有定義法和導數法。

證法一:定義法

定義法證明函數單調性可以歸結為5個步驟:取值、作差、變形、判號、下結論。

取值取的是引數的值,即x1、x2;作差做的是函數值之差,即f(x1)-f(x2);變形是將函數值的差進行通分、提公因式、分子分母有理化等處理,最後變形幾個多項式的乘除的形式,方便判斷符號;判號就是判斷差的正負;下結論就是根據引數的大小及函數值的大小確定函數的單調性。

證法二:導數法

導數法證明函數單調性,先求導,再根據導數大於零函數為增函數,導數小於零函數為减函數來判斷。

本題中,對f(x)求導並化簡後可以得到:f'(x)=[2^(x+1)ln2]/(2^x+1)^2。

因為ln2>0,2^(x+1)>0,(2^x+1)^2>0,所以f'(x)>0,即函數為增函數。

如果本題是判斷函數單調性,那麼還可以利用函數單調性的一些常用性質快速判斷,但是要證明單調性最好還是用定義法和導數法。

第二問證明不等式,先將f(x)的解析式代入後化簡,並只需證明當n≥3時2^n-1>2n成立即可。本文介紹三種方法。

方法一:數學歸納法

當n=3時,上面的關係式成立。

假設當n=k(k≥3)時成立,則2^k-1>2k,那麼當n=k+1時,2^(k+1)-1=2·2^k-1=2(2^k-1)+1>2·2k+1=2(k+1)+2k-1。

又k≥3,所以2k-1>0,即可證得當n=k+1時不等式依然成立。

方法二:導數法

先搆造函數g(x)=2^x-2x-1(x≥3),接下來只需要證明函數值恒大於零即可。

對g(x)求導,得到g'(x)=2^xln2-2。很明顯,g'(x)在x≥3上為增函數,所以g'(x)≥g'(3)=8ln2-2=2(ln16-1)>0,所以g(x)為增函數。則有g(x)≥g(3)=2^3-2×3-1=1>0,即g(x)>0恒成立,從而證得結論。

方法三:組合數的性質

根據組合數的計算性質,將2^n寫成組合數的形式,然後兩邊同時减去1(Cn0),一邊就變成了2^n-1,另一邊就變成了2n再加上其他一些正數的形式,所以可以得到2^n-1>2n。

本題的難度不大,但是屬於經典題目,特別是第一問現在仍然經常考試,需要特別注意。

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