略解:Ⅰ)假设an≥n+2则an-n≥2
∴ an+1=an(an-n)+1
≥2an+1≥2n+5>n+2 于是我们不难用数学归纳法证得。
Ⅱ)由Ⅰ)知 an≥2an-1+1 an+1≥2(2an-1+1)≥?≥2an-1 (a1+1) ∴
11?an≤
12n?1
∴
11?a1+?+
11?an≤
122+
122+?+
12n?1
=
n1??1???1????4??2????11?2≤
12
这里对
11?an放缩到
12n?1很重要,从而和式+
12311?a1+
11?an+?+
11?an放缩为
可求和的等比数列前几项和
122+?+
12n?1。
(x≠),设数列?an?满足a1=1,
2005年辽宁卷,已知函数f(x)=
x?3x?1an+1=f(an),数列?bn?满足bn=│an-3│,Sn=b1+b2+…+bn (n∈N)
?Ⅰ)用数学归纳法证明b≤
n
3?12n?1?n
Ⅱ)证明Sn<略证:Ⅰ)略
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Ⅱ)由Ⅰ)知 bn≤所以Sn= b1+b2+…+bn
?3?12n?1?n
11
≤(
?3?1)+???3?1??2??2?+?+
n3?12n?1?n
=(3?1)·
?1????1?3?1??2??3?12<(3?1)·
1?13?12=
233
类似的试题还有湖北T22,重庆T22,再把2005年湖南卷T22与2004年四川卷T22进行对比分析。
2004年四川T22,已知函数f(x)=ln(1+x)-x,g(x)=xlnx,Ⅰ)求f(x)的最大值;Ⅱ)设0<a<b,证明:0<g(a)+ g(b)-2 g(
a?b2)<(b-a)ln2。应用导
数证明不等式的一个通行的方法就是设辅助函数,在本题中是在一个区间上证明不等式,而不等式涉及的变量就是区间的两个端点,因此设辅助函数时就要把其中一个端点设为自变量。先证明左端:设F(x)= g(a)+ g(x)- 2 g(
则F(x)=lnx-ln
a?x2'
a?x2) (x>0)
'
,∵0<x<a时,F(x)<0,x>a时,F(x)>0
a?b2∴F(x)min= F(a), ∴F(b)>F(a)=0即:0<g(a)+ g(b)-2 g
。
再证不等式右端:设辅助函数G(x)=F(x)-(x-a)ln2,则G'(x)=lnx-ln(x+a) <0,( ∵x>0),所以,G(x)是减函数G(b)<G(a)=0即g(a)+ g(b)-2 g<(b-a)ln2。
本题的考查引出了应用导数证明不等式另一个重要方法—设辅助函数,这
个方法在高等数学中应用非常广泛。本题的情境设计新颖,要求考生自己去研究、去探索、去发现、去解决,在考查创造性思维上进行了新的尝试。我们认为这个模式是很重要的。因此,我们在2005年高三数学第二轮复习中是作为重点复习的一个内容。因为我们感觉这种模式在湖南卷中出现是迟早的事情。果不其然,2005年湖南卷T21印证了我们的预见的正确性。2005湖南卷,已知函数f(x)=lnx,g(x)=
12a?b2ax2+bx(a≠0)。
Ⅰ)若b=2,且函数h(x)=f(x)- g(x)存在单调递减区间,求a的范围。 Ⅱ)设函数f(x)的图象C1与函数g (x)的图象C2交于点PQ,过线段PQ的中点作x轴的垂线分别交C1、C2于点M、N,证明C1、C2分别在M、N处的切线不平行。
第Ⅰ)问很常规,此处从略。
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第Ⅱ)问设A(x1,y1)B(x2,y2) 0<x1<x2 则M、N的横坐标x=则C1,C2分别M、N处的切线斜率分别为:
2x1?x2a?x1?x2?bx1?x22,
2x1?x2,
a?x1?x2?b?b,用反证法,
假设=
?b
为此要联系C1,C2在交点处的函数值相等,所以下面的变形是自然的,即,
2x2?x1x2?x1??=a(x2-x221)+b(x2-x1)
a2=(
a2x2+bx2)-(
2x12+bx1)
=y2-y1=lnx2-x1=ln
x2x1
要证明
2(x2?x1)x2?x1?lnx2x1不成立(反正法要求)其方法与2004年四川卷的方
法相类似。
2(?x2x1?1)x2x12(t?1)1?t于是:ln
x2x1 设t=
x2x1则:lnt=
2(t?1)1?t (t>1)
1?构造函数 r(t)=lnt- t>1
下面证明r(t) >0在(1,+∞)上恒成立与2004年四川卷方法一样。(余下略)我们认为在以往的高考中,被专家门津津乐道的试题在近两年又重新涣发生机,如1999年数列函数压轴题(由折线函数衍生出数列),在2004年及2005年的各地高考卷中,这样的试题比比皆是。为什么会出现这种现象呢?因为这些模式能很好地考查考生几个方面的数学方法和思想,如化归转化、数形结合、函数方程,具体到抽象、特殊到一般,有限与无限等思想。
因此,我们对历史上发挥过重要作用的试题,按某侧重考查的内容分类,以指导高三数学实践是非常有现实意义的。
所谓“横”的分析方法,即对本年度全国各地试卷就同一内容的考查主要模
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式放在一起进行分析、归纳。如:搞清有关函数、数列、不等式交汇处,综合题有些什么主要模式,对这些模式的背景进行加工改造,保留其中的数学方法和思维形式,让学生模拟练习。特别是近两年湖南卷中未出现的模式就应更加引起重视。
这不是猜题、押题,因为现在全国16套试卷对同一内容考查试题的角度、视角、思维形式、数学方法,具体解题技巧都不尽相同,这就为我们分析题组,特别是函数、数列、不等式的压轴题组提供了广阔的空间。
以上是我在分析2005年数学卷的一些体会,不对之处请各位专家、同行批评指正。
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