高考数学江西卷理最后一题研究

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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 )=x +11+a +11+8

+ax ax ,x ∈(0,+∞). (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. 令ax

c x b 8,==,则第(2)等价于:若a,b,c>0,abc=8求证: 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:2

231222222≤+++++

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),,...2,1)(2

,0(n i i =∈πθ2212tan ...tan tan π

θθθ=••n 只要,就有n θθθcos ...cos cos 21••不大于λ

答案:当n ≥3,λ=n-1

当n=3时,令322212tan ,tan ,tan θθθ===c b a 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。

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8a =时,()131x f x x =++,求得()()

321x f x x x '=+, 于是当(0,1]x ∈时,()0f x '≥;而当[1,)x ∈+∞时,()0f x '≤.

即()f x 在(0,1]中单调递增,而在[1,)+∞中单调递减.

(2).对任意给定的0a >,0x >,由()118

1f x x a ax =+++,

若令8b

ax =,则8abx =…①,而()f x =+…② (一)、先证()1f x >1

1x >+11a >+11b >+, 又由

28a b x +++≥≥=,得6a b x ++≥.所以

9()()(1)(1)(1)a b x ab ax bx x a b ++++++≥+++1()()1(1)(1)(1)

a b x ab ax bx abx x a b +++++++==+++. (二)、再证()2f x <;由①、②式中关于,,x a b 的对称性,不妨设x a b ≥≥.则02b <≤ (ⅰ)、当7a b +≥,则5a ≥,所以5x a ≥≥1

<, 1

≤<,此时()2f x =+<.

(ⅱ)、当7a b +<…③,由①得,8x

ab == 因为22

211[1]114(1)2(1)b b b b b b b <-+=-++++12(1)b b <-+…④

1

2(1)a a <-+…⑤,于是()12211a b f x a b ⎛<-+- ++⎝…⑥

今证明

11a b a b +>++,因为11a b a b +≥++ 只要证(1)(1)8

ab ab a b ab >+++,即8(1)(1)ab a b +>++,即7a b +<,据③,此为显然. 因此⑦得证.故由⑥得()2f x <.综上所述,对任何正数a,x ,皆有()12f x <<.

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。

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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