2023年春季“湖北省部分重点中学三月联合检测”,暨湖北高二3月联考已于3月14、15日考试完毕。
聪明的你,很快会发现,3月14、15日正是湖北高一名校的三月联考。
没错,一到三月,湖北的联考就是这么拽,这也从侧面说明了湖北教育的无比给力性!
这次的高二联考是由湖北智学联盟统一组织的,参考学校也都是名校,比如襄阳四中、襄阳五中、恩施高中、夷陵中学、郧阳中学、随州一中、钟祥一中和武汉外校。
不过,这次的数学试题也很“卷”——试题难度大、运算量大。不访问问那些考过的学生和走过路过的老师们,你们来说说,数学难吗?
我们还是来看一看这次的填空压轴题,即第16题吧——
已知不等式e²ˣ-kx²+x≥㏑x+㏑k/2(k>0)恒成立,则k的最大值是——。
分析 这是一道恒成立求极值的导数综合题,常规解法,先对其进行分离参数,可发现参数处在对数中,也不易分离,故应另辟蹊径。
这时,同构又派上了用场!
看我的七十二变:
显然,定义域为x>0。
e²ˣ-kx²+x≥㏑x+㏑k/2,
(先把参数放在同一边)有
e²ˣ-㏑x+x≥kx²+㏑k/2,
(对结构变换,抓住二次项)有
(eˣ)²-㏑x+㏑eˣ≥(√kx)²+㏑k/2,
(移项)有
(eˣ)²+㏑eˣ≥(√kx)²+㏑k/2+㏑x,
(利用对数换底公式变形)有
(eˣ)²+㏑eˣ≥(√kx)²+㏑√k+㏑x,
(继续合并)有
(eˣ)²+㏑eˣ≥(√kx)²+㏑(√kx),
这就是同构的过程,明白了吗?
下面就进入构造函数的常规操作:
设f(x)=x²+㏑x(x>0),显然f(x)在(0,+∞)上单调递增,则eˣ≥√kx,即k≤(eˣ/x)²。
参数终于分离了,我们继续构造函数吧:
令g(x)=eˣ/x(x>0),
看看峰回路转,又到求函数的极值了,可求导解之,也再一次进入了常规解法!
则有g'(x)=eˣ(x-1)/x²,
显然g'(1)=0,
当x>1时,g'(x)>0,g(x)单调递增;
当0<x<1时,g'(x)<0,g(x)单调递减。
故g(x)=eˣ/x在x=1处取得极小值,当然也是最小值,即g(x)的最小值为g(1)=e。
因此,k≤e²,即k的最大值为e²。
此题答案已出。但留给我们的却是无限的沉思,如果不用同构,本题又如何得解?
欢迎你在评论区里留言,留下你的锦囊妙计吧!
湖北省高二名校2022-2023学年(下)3月智学联测数学试卷附部分答案——
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