历届“希望杯”全国数学邀请赛高二数学精选100题详析(一).doc

上传人:b****3 文档编号:2108578 上传时间:2022-10-26 格式:DOC 页数:21 大小:1.87MB
下载 相关 举报
历届“希望杯”全国数学邀请赛高二数学精选100题详析(一).doc_第1页
第1页 / 共21页
历届“希望杯”全国数学邀请赛高二数学精选100题详析(一).doc_第2页
第2页 / 共21页
历届“希望杯”全国数学邀请赛高二数学精选100题详析(一).doc_第3页
第3页 / 共21页
历届“希望杯”全国数学邀请赛高二数学精选100题详析(一).doc_第4页
第4页 / 共21页
历届“希望杯”全国数学邀请赛高二数学精选100题详析(一).doc_第5页
第5页 / 共21页
点击查看更多>>
下载资源
资源描述

历届“希望杯”全国数学邀请赛高二数学精选100题详析(一).doc

《历届“希望杯”全国数学邀请赛高二数学精选100题详析(一).doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《历届“希望杯”全国数学邀请赛高二数学精选100题详析(一).doc(21页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。

历届“希望杯”全国数学邀请赛高二数学精选100题详析(一).doc

历届“希望杯”全国数学邀请赛高二数学精选100题详析

题1已知的大小关系是.

(第十一届高二第一试第11题)

解法1,.

.

解法2,.

解法3

=.

解法4原问题等价于比较与的大小.由得,.

.

A

B

C

x

y

Ob-abb+a

图1

解法5如图1,在函数的图象上取三个不同的点A(,)、B(,)、C(,).

由图象,显然有,即,

即,亦即.

解法6令,单调递减,而,,即,.

解法7考虑等轴双曲线.

如图2,其渐近线为.在双曲线上取两点

A

B

O

x

y

图2

A(,)、B(,).

由图形,显然有,即,从而.

解法8如图3.在Rt△ABC中,∠C为直角,BC=,AC=,BD=,则AB=,DC=.

在△ABD中,AB-AD

A

B

D

C

图3

从而AD-DC

即,故.

评析比较大小是中学代数中的常见内容.其最基本的方法是作差比较法、作商比较法、利用函数的单调性.解法1通过分子有理化(处理无理式常用此法)将问题转化成比较两个分母的大小.解法2直接作商与1比较大小,顺理成章,也很简洁.要注意的是:

时,;时,.此题直接作差难以确定差与0的大小,解法3对的倒数作差再与0比较大小,使得问题顺利获解,反映了思维的灵活性.解法6运用函数的单调性解题,构造一个什么样的函数是关键.我们认为构造的函数应使得恰为其两个函数值,且该函数还应是单调的(最起码在包含对应的自变量值的某区间上是单调的).解法5与解法7分别构造函数与解几模型,将的大小关系问题转化成斜率问题加以解决,充分沟通了代数与几何之间的内在联系,可谓创新解法.解法8充分挖掘代数式的几何背景,构造平面图形,直观地使问题得到解决,这也是解决大小关系问题和证明不等式的常用方法.

有人对此题作出如下解答:

取则,

,可再取两组特殊值验证,都有.故答案为.

从逻辑上讲,取,得.即使再取无论多少组值(也只能是有限组值)验证,都得,也只能说明或作为答案是错误的,而不能说明一定是正确的,因为这不能排除的可能性.因此答案虽然正确,但解法是没有根据的.当然,如果将题目改为选择题:

已知的大小关系是()

A、B、C、D、

此时用上述解法,且不用再取特殊值验证就可选D,并且方法简单,答案一定正确.

总而言之,特殊值法在解许多选择题时显得特别简捷,那是因为选择支中的正确答案是唯一的,从而通过特殊值排除干扰支,进而选出正确答案.但特殊值法只能排除错误结论,而不能直接肯定正确答案,因此,用此法解填空题(少数特例除外)与解答题是没有根据的.当然,利用特殊值指明解题方向还是十分可取的.

题2设,且恒成立,则的最大值为()

A、2B、3C、4D、5

(第十一届高二第一试第7题)

解法1原式..而

+,且当,即时取等号...故选.

解法2,,已知不等式化为

.由,即,故由已知得,选.

解法3由,知,有.又,

即,由题意,.故选.

解法4,.已知不等式可变形为

.记,

则.由题意,.故选.

解法5于是

.比较得.故选.

评析由已知,可得恒成立.根据常识“若恒成立,则;若恒成立,则,”的最小值就是所求n的最大值,故问题转化为求的最小值,上述各种解法都是围绕这一中心的,不过采用了不同的变形技巧,使用了不同的基本不等式而已.解法1运用了;解法2运用了;解法3运用了;解法4运用了;解法5运用了.虽解法异彩纷呈,但却殊途同归.

此题使我们联想到最新高中数学第二册(上)P第8题:

已知,求证:

证:

令,则.

.,

此证法通过换元将分母中的多项式改写成单项式,使得推证更简单了.运用这一思路,又可得本赛题如下解法:

设,则.恒成立,就是恒成立.也就是恒成立.恒成立,

由题意得.故选.

再看一个运用这一思想解题的例子.

例设,求证:

(第二届“友谊杯”国际数学竞赛题)

证明设则.

,①,

,.

本赛题还可直接由下面的命题得解.

命题若,则.

证明,都大于.反复运用①式,可得:

“若,则,当且仅当时取等号”.故有.

也可以这样证明:

,.故由柯西不等式,得

,即.,

由此可得本赛题的如下解法:

,,.由题意,.故选.

由此命题还可直接解决第七届高二培训题第8题:

设,并且,,则与的大小关系是()

A、B、C、D、

解,.故选.

题3设实数满足,,则的最大值为()

A、B、C、D、

(第十一届高二培训题第5题)

解法1设

即max=.故选D.

解法2,又,

当且仅当且即时取等号,

解法3

当且仅当时取等号,故.

解法4设则

当且仅当共线,即时取等号,故.

解法5若设,则直线与圆有公共点,于是

,即.

解法6 设,则

当且仅当时取等号,故.

解法7构造函数,

则故

解法8由还可构造图形(如图),其中

为圆的直径,由托勒密定理,得,从而得,当且仅当且时取等号..

评析解法1抓住已知条件式的结构特征,运用三角代换法,合情合理,自然流畅,也是解决此类型问题的通法之一.

解法2运用基本不等式将放大为关于与的式子,再利用条件求出最大值.值得注意的是,稍不注意,就会得出下面的错误解法:

.故选A.错误的原因就在于用基本不等式求最值时未考虑等号能否取到.上述不等式取等号的条件是①且②,而若①,②式同时取得,则,即这与题设矛盾!

即当时,取不到.解法2是避免这种错误的有效方法.

由于向量与复数的模的平方是平方和形式,与已知形式一致,故解法4与解法6分别运用了构造向量与构造复数的方法,新颖而简洁.

解法5设后,将其看作动直线,利用该直线与定圆有公共点,则圆心到直线的距离小于等于半径,得,充分体现了等价转化的解题功能.

解法7运用的是构造函数法.为什么构造函数

呢?

主要基于两点:

①为非负式(值大于等于0),②由于,故有,而沟通了已知与未知的关系,故使问题得到解决.

解法8抓住已知两条件式的特征,构造了两个有公共边的直角三角形,利用托勒密定理及圆的弦小于等于半径使问题获解,充分揭示了这一代数问题的几何背景.

拓展此题可作如下

推广若则

(当且仅当时取得最大值).

证明

当且仅当

本推广实际就是由著名的(柯西)不等式

(当且仅当时取等号)直接得到的一个结论.

推广有十分广泛的应用,现举一例:

例已知求最大值.

=8.由推广知当且仅当即时取等号.

题4对于的一切实数,使不等式都成立的实数的取值范围是____

(第十三届高二培训题第63题)

解法1题设等价于或或,即或或,所以或或,即.

解法2已知不等式即,令,则

当,即时,是的一次函数,因为,即时不等式恒成立,所以在上的图象恒在轴的下方,故有,即,解得.

又当时,,适合题意,当时,不合题意.

故的取值范围是.

评析解决本题的关键是如何根据条件构建关于的不等式或不等式组.解法1运用分离参数法,为了达到分离参数的目的,又对分大于0、小于0、等于0三类情形分别构建关于的不等式组,从而通过解不等式组解决了问题.解法2则转换思维角度,把已知不等式看成关于的不等式,从而将原问题转化为函数在上的图象恒在轴下方的问题.这种方法称为变更主元法.用此方法,使得此题的解决显得既简捷,又直观易懂.

题5当时,不等式恒成立,则的最大值是________.

(第十一届高二培训题第45题)

解法1当时,①,又有②,②+①×2,得,,,即.由,得,.

解法2,又

,即,当且仅当且,即时取等号.恒成立,

.于是.

解法3原不等式等价于,由,可知.由“两个正数的平方平均值不小于它们的调和平均值”,可知只需,即即可,故,于是.

解法4即①成立,又恒成立,只要满足②就能使①恒成立.由②式,得,,③.由于对称轴,由二次函数的性质,当时,要③式恒成立,则.

解法5设(),则=+

=.-1),即2-,则,于是,由已知,得.

O

O

x

解法6设则

表示在坐标系第一象限内以原点为圆心,为半径的圆及其外部.由得又它表示双曲线位于第一象限内的一支及其上方部分.依题意,双曲线相切或相离,从而,即.

解法7运用结论“如果,则

当且仅当(常数)时取等号.”,由柯西不等式,有①,由得②.故得,当且仅当时取等号,由,得.

解法8运用结论“当且仅当成等差数列时取等号.”

.,当且仅当,即时取等号.令,得.

评析恒成立,.故问题的实质就是求的最小值(关于的式子)大于等于2的解.因而在的条件下,如何求的最小值成了问题的关键.解法1运用“两个互为倒数的正数的和大于等于2”,解法2运用配方再放缩,解法3运用均值不等式及“两个正数的平方平均值不小于它们的调和平均值”,解法5运用三角代换,解决了这一关键问题.解法4巧妙地将原问题转化为一个含参()一元二次不等式恒成立,求参数的范围问题,从而运用二次函数的性质解决问题.解法6将原问题转化为解析几何问题处理.解法7、8则是运用一些现成的结论(读者可自己证明),各种解法异彩纷呈,都值得细细品味.

拓展此题可作如下推广:

推广1若,则,当且仅当成等差数列时取等号.

证明由已知,,则,,.根据柯西不等式及解法7运用的不等式(),有

故.

当且仅当成等差数列时取等号.

推广2若,则

,当且仅当时取等号.

证明不妨设,由已知得

令,则=.由均值不等式,

即,则,即,

,当且仅当时取等号.

.

题6已知,设,

,,那么的大小关系是()

A、B、C、D、

(第八届高二第一试第10题)

解法1设,.,而是减函数,

,即.,,

.,即.故.选D.

解法2由题意,令,则,,,,,,是减函数,又,,即.故选D.

评析这是一个比较函数值大小的问题,通常利用函数的单调性.若函数单调递增(减),则当时,,当时,

.因此解决问题的关键有两个:

一是确定函数的单调性,二是确定自变量的大小关系.解法1就是这样解决问题的.

因为正确答案应对一切都正确,故又可以运用特殊值法.对内的某个角不正确的选择支都是错误的,由正确选择支的唯一性,也可选出正确答案.解法2便是取特殊值,排除了A、B、C、而选D的.

当然,此题也可用作差比较法来解:

,,是单调减函数,,.

,.又

,即

,.选D.

题7已知,不等式的解是.

(第三届高二第二试第13题)

解原不等式即.指数函数是减函数,,原不等式化为,即.又对数函数是减函数,,即,解得.对数函数的定义域是的实数,原不等式的解是或.

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 工程科技 > 能源化工

copyright@ 2008-2022 冰豆网网站版权所有

经营许可证编号:鄂ICP备2022015515号-1