2021年高考全国甲卷数学压轴题,难住不少考生,方法其实很简单
2021年高考已经落下帷幕。在今年高考中,除了湖北武汉高考作弊事件外,人们讨论最多的无疑是今年的高考试题。比如全国甲卷物理的“减速带”题目,比如全国甲卷考试后网上流传的“全国卷三,让山里的孩子走不出大山;全国卷三,成就大专”等等。
今年的高考虽然已经结束,但是今年的高考真题对于后面的学生却有非常重要的意义,因为真题透露出了命题的一些变化,这是以后的考生需要重视的。本文就和大家分享一下今年全国甲卷(即全国卷三)的数学压轴题。这道题难住了不少考生,但是方法其实很简单,都是平时常用的方法。
先看第一问。
要求函数f(x)的单调区间,只需要先求出f(x)的导数f'(x),再根据导数的正负来判断单调性。
这一问的难度不大,只要能够熟练求出f(x)的导数,讨论单调性就简单了。
再看第二问,介绍两种解法。
解法一:
曲线y=f(x)与直线y=1有两个交点,就等价于方程x^a/a^x=1有两个根。将方程进行转化,得到:x^a=a^x。然后两边同时取自然对数,得到:xlna=alnx,即(lnx)/x=(lna)/a有两个根。接下来需要找到(lnx)/x的取值范围。
构造函数g(x)=(lnx)/x,求导:g'(x)=(1-lnx)/x^2。
当x在(0,e)内时,g(x)为增函数;
当x在(e,+∞)时,g(x)为减函数。
所以g(x)的最大值为g(e)=1/e。
又当x趋近于正无穷时,g(x)趋近于0且g(1)=0,所以要使(lna)/a与g(x)有两个交点,则0<(lna)/a<1/e,解出a的取值范围即可。
解法二:
y=f(x)与y=1有两个交点,就等价于函数g(x)=f(x)-1有两个零点。
先对g(x)求导,得到g'(x)=(a-xlna)x^(a-1)/x^a,其中x^(a-1)与x^a恒为正数。
当0<a<1时,a-xlna>0,即g(x)为单调递增函数,那么此时g(x)最多只能有一个零点,不合题意,舍去。
当a>1时,g(x)在(0,a/lna)上单调递增,在(a/lna,+∞)单调递减,所以g(x)的最大值为g(a/lna)。
又当x趋近于0+时,g(x)趋近于-1;当x趋近于正无穷时,g(x)也趋近于-1,所以g(x)要有两个零点,只需要最大值大于0即可,即g(a/lna)>0。
将上面这个不等式转化后可得:(1-1/lna)lna>lna(lna)。令t=lna,代入就可以得到t-1>lnt,而根据常用的放缩可以知道t>0且t≠1,从而求出a的取值范围。
今年全国甲卷的数学题整体难度比较大,但是这道压轴题的难度实际上并不算太大。你觉得呢?
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