再谈必要性探路与变换主元

必要性探路与变换主元可以比较完美的解决2019浙江导数压轴,今天用另一道比较类似的题目继续采取这种方式突破:

1问就这里就不说了,如果1问有困难那么本篇文章完全不适合你阅读。第2问比较显然的是用x=1进行探路,得到a的范围:

下面就是证明,我们得到的这个范围,是充分的。有同学就要问了,为什么确定它是充分的呢?答:因为它是一个高中题,如果不充分,那么普通的高中生就没法做了。

比较容易证明的是x≥1的情况,借助一问结论放缩即可:

0<x<1部分对要证明的结论进行整理后以a作为自变量构造二次函数:

首先我们感受一下Δ,由于h(a)开口向下,所以Δ≤0时,h(a)≤0必然成立。直观上从这个函数形式来说,x→0时,Δ<0是显然的,那么也就是应该存在一个区间(0,k],在这上Δ是恒小于0的,接下来就是要猜一下这个k的范围,当然为了节约讨论步骤,k越大越好。首先,我们带入x=1/2试试,

这是显然的,那么我们再往右试探一下,什么数适合呢,根据题目已有的提示,可以尝试1/√e,这个数大约在0.6附近,离1/2不太远,而且代入进去不是太难整理:

到这里就可以了,因为我们如果继续向右探,就找不到比较容易计算的值了,利用判别式解决的部分,到这里告一段落。那么接下来,我们就要考虑利用对称轴,显然,这个对称轴如果在1右侧,那么h(a)最大值就取在了a=1处,而a=1我们证明过是成立的。那么问题关键就变为:

通过证明,我们发现上面这个结论是成立的:

通过将x>0的区间分为三个部分分别讨论,最终完成了证明,证明a的范围是充分的:

当然本题做法不止一个,这篇文章使用的思路完全与兰琦解2019浙江压轴相同,不过这里更为详细的介绍了变换主元后,应该如何分割区间,怎么找到1/√e的思维过程,希望对大家有所帮助。

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