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08年高考数学江西卷(理)最后一题有点难
22.(本小题满分14分) 已知函数f(x)=
11x+
11a+
ax,x∈(0,+∞). ax8(1)当a=8时,求f(x)的单调区间; (2)对任意正数a,证明:l<f(x)<2.
8令bx,c,则第(2)等价于:若a,b,c>0,abc=8求证:
ax上式不等式(1)与2004年西部奥林匹克最后一题: 设a,b,c是正数,求证:1aa2b2bb2c2cc2a232 2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。
另外,2003年中国数学奥林匹克第三题:
给定正数n,求最小正数λ,使得对于任何i(0,)(i1,2,...n),只要tan1tan2...tann22,
2就有cos1cos2...cosn不大于λ 答案:当n≥3,λ=n-1 当n=3时,令atan21,btan22,ctan23即得(1)右边的等式。
江西的宋庆老师说:今天阅卷结束。该题第2小题无人挨边;14分的题全省9分一人,8分二人。由此可知,(2)右边的不等式,江西的考生无人证出,基本上属于废题。所以第(2)小题不宜作高考题。
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此题也引起了张景中院士的兴趣,在“张景中院士解江西高考压轴题”一贴中
命题人陶平生教授的证明:其中对右边不等式的证明思路基本上取自于前面提到的2003年中国数学奥林匹克第三题黄玉民教授解答。 22.解:1、当a8时,fx1x1x1, ,求得fx331x2x1x于是当x(0,1]时,fx0;而当x[1,)时,fx0. 即f(x)在(0,1]中单调递增,而在[1,)中单调递减.
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(2).对任意给定的a0,x0,由f(x)111x1a118ax ,
若令b1118,则abx8…①,而fx…②
ax1x1a1b111111,,, 1x1a1b1x1a1b(一)、先证fx1;因为又由2abx22a2bx442abx8,得abx6.所以
9(abx)(abaxbx)1(abx)(abaxbx)abx1. (1x)(1a)(1b)(1x)(1a)(1b)(二)、再证fx2;由①、②式中关于x,a,b的对称性,不妨设xab.则0b2 (ⅰ)、当ab7,则a5,所以xa5,因为11, 1b1121111,此时fx2. 1x1a151x1a1b(ⅱ)、当ab7…③,由①得,x81ab,, abab81x1bb2b1b21[1]1因为所以…④ 1b1b4(1b)22(1b)2(1b)1b1a1abab12同理得…⑤,于是fx2…⑥ 2(1a)21a1bab81a今证明abababab2…⑦,因为, 21a1bab81a1b(1a)(1b)只要证
abab,即ab8(1a)(1b),即ab7,据③,此为显然.
(1a)(1b)ab8因此⑦得证.故由⑥得f(x)2.综上所述,对任何正数a,x,皆有1fx2.
说句实在话,该题命题人陶平生教授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。 精心整理
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2008-07-1221:03scpajmb的发言:
确实,陶平生教授是不等式高手,所命那道2005年全国联赛加试第二题,大家还记忆犹新。当然,宋老师也是不等式高手。我的这个证明不是最简单的,发到这里供参考。
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