由江西高考理科数学最后一题说起

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年年岁岁卷相似,岁岁年年题不同。2008年是江西省高考数学自主命题的第四年,今年全省理科平均分为 比去年了降了,特别是理科压轴题的难度系数为,属于超难题。2007年考生满面笑容,2008年考生叫苦连天。2008年的理科压轴题是一道函数与不等式的综合题,一改前两年以数列与不等式的综合题为压轴题局面,避免了老师和学生猜题压宝,具有良好的导向作用。压轴题基于公平的原则体现了试题选拔功能,其设计之新颖,立意之深隧,技巧之高难,把选拔功能体现得酣畅淋漓。本文以08年江西省高考数学理科压轴题为例谈谈自己的看法。

1考查能力好载体

题目 函数()f x =x +11+a +11+8

+ax ax ,x ∈(0,+∞). (1)当8a =时,求()f x 的单调区间;

(2)对任意正数a ,证明:()12f x <<.

解 (1)略

(2)对任意给定的0>a ,0>x ,因为

ax a x x f 8111111)(+

++++=,若令ax b 8=,则8=abx ① b

a x x f +++++=11

1111)( ② (一)先证1)(>x f :因为x x +>+1111,a a +>+1111,b b

+>+1111 又由x b a +++2≥8244=abx ,∴x b a ++≥6

所以

(2).再证2)(

111

<+b ,

16261611111<=+≤+++a x ∴2111111)(<+++++=b a x x f

1)1)(1)(1()()(1)1)(1)(1()()(9)1)(1)(1()(2311111111

1111)(=++++++++++=+++++++++≥+++++++++=+++++>+++++=b a x abx ax bx ab x b a b a x ax bx ab x b a b a x ax bx ab x b a b a x b a x x f

(Ⅱ)若a+b<7,由①得ab x 8=,∴811+=+ab ab x

③ 因为222))

1(21()(41111b b b a b b b b +-=+++-<+ ∴)1(2111

b b b +-

<+ ④ 同理得)1(2111a a a +-

<+ ⑤,于是 )8

211(212)(+-+++-

211+>+++ab ab b b a a ⑦ 因为)1)(1(211b a ab b b a a ++>+++,则只要)

1)(1(2b a ab ++82+>ab ab 只要ab b a +<++8)1)(1(,即证ab ab b a +<+++81,即a+b<7,而这显然成立。 综上,对任意正数a ,()12f x <<.

此题虽然难,但其第(1)问的入口较宽,只要正确求出函数的导数,便可得到答案;这样变难题的整体把关为难题的分支把关,充分考查学生的个性品质。数学压轴题已从“一题把关”转为“多题把关”,设置了层次分明的台阶,入口宽,上手易,但是深入难,解到底更难。第2小题无人挨边;14分的题全省9分一人,8分二人。第(2)问的构造思想和放缩法等的应用要有很高的技巧,以下引用不等式研究专家宋庆老师的发言:说句实在话,该题命题人陶平生教授[1]所给出的证明是最好的。问题只是这道好题在不恰当的时间出现在不恰当的地方。平心而论,不等式做到这个分上,可以说达到了一个佳境。

2似曾相识燕归来

08年江西理科最后一题第(2)小题与2004年西部奥林匹克最后一题类似,且证明比这道西部奥林匹克题还难。而这道西部奥林匹克题当年参赛选手无一人完全证出。

2004西部数学奥林匹克第八题 求证:对任意正实数a 、b 、c 都有

1

2

<≤(王建伟供题)

提示:令

222

222

,,

b c a

x y z

a b c

===,则,,

x y z R

+

∈,1

xyz=,于是,只须证

1

2

<≤,不妨设x y z

≤≤。

《中学数学研究》(南昌)2006年第2期“一道西部数学奥林匹克赛题的溯源与推广”(四川省篷安中学蒋明斌老师著);对那道西部奥林匹克题给出了推广。福建龙岩学院吴善和老师2004年7月,在《中学数学研究》(南昌)“关于IMO42一个不等式的逆向”一文给出了右边不等式的一种证明。

从历届竞赛题中找借鉴已成为高考命题的一种趋势,2008年有几道高考试题具有竞赛背景,譬如,天津市数学高考理科第22题第(3)小题,需要按4的剩余类讨论,广东省数学高考理科第21题和重庆数学高考理科第22题均涉及求二阶线性递归数列的通项公式。参加过数学竞赛训练的同学得益明显,试题背景有失公平,引发争议。

3华山不止一条道

著名数学家张景中院士认为此题难度较大,适宜竞赛而不适合高考。命题者提供的参考答案看似推理自然,但实际上做题者难以想到。下面提供另一种解法,以供叁考。

=

8

b=x,c=

ax

,问题转化为在三个正数a、b、c且8

abc=

的条件下求(,,)

F a b c=的上下界。不妨设a b c

≤≤,记

8

,,

t a k ab c

k

===,把(,,)

F a b c看成t的函

数()(,,)

f t F a b c

==

,注意变量和参数范围为02

t

<≤≤,计算导数

33

233

22

2

1

'()((1)(1))((1)())(,)

2

k k

f t t k t t t k Q t k

t t

--

=-+++=+-+,这里(,)

Q t k是某个正值代数式,于是可根据233

()((1)())

g t k t t t k

=+-+

的正负来判断的增减。注意到0

g=,容易作因式分解:22

()()((3))

g t k t t k k t k

=---+,由第二个因式形成的二次方程2(3)0

t k k t k

--+=的判别式22

(3)4

k k k

=--

V,当4

k<时有0

<

V。于是2(3)

t k k t k

--+

在上递增,从而()

f t

在t=处最大。容易检验有