一模选择压轴题大全(茂名二模)

茂名“二模”的填空压轴题很有意思,用“切线放缩”易解,用“构造大法”亦可,但都不外乎“参数分离”的基本思想,这两种方法的详解过程均在答案中,不过多说明了。

下面,我重点来说一下“分而治之”的函数思想解题方法!

对于某些函数,其图形是有凹、凸之分的,凹函数有极小值、凸函数有极大值,如果这个极小值不小于那个极大值,就有好戏看啦。

简而言之,有两个函数,一上一下,一凹一凸,上面的为凹函数(简称“上函数”),有极小值,下面的为凸函数(即“下函数”),有极大值,需要分别求出极值来再作比较,即为“凹凸反转,分而治之”法!

对于凹函数和凸函数的选取,也是有一定讲究的,即极值点存在且易求。

一模选择压轴题大全(茂名二模)(1)

常用作凹函数模型的有:e^x/x,x/lnx,x-lnx,xlnx等及其同构函数,它们有极小值;常用作凸函数模型的有:lnx/x,x/e^x,sinx/x,sinx/e^x等及其同构函数,它们有极大值。

用“凹凸反转,分而治之”来解导数题,就要设法向凹凸函数方面转化,尤其是凹函数(即上函数)的选取往往在解题中起着关键的作用。

我们来看第16题的解析——

解法3.“凹凸反转,分而治之”法:

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由于f(x)≥g(x),即x²+e^x≥(m²+1)x+lnx,因x>0,故有x+e^x/x≥m²+1+lnx/x。

(思路方向:e^x/x为凹函数,lnx/x为凸函数,可凹凸反转,分而治之矣。)

即得,e^x/x≥m²+1+lnx/x-x。

(注意:lnx/x-x的凹凸性与lnx/x的相一致,将lnx/x-x的图象向上平移m²+1个单位就能得到m²+1+lnx/x-x的图象。)

可令h(x)=e^x/x,p(x)=lnx/x-x,则有:

①h'(x)=e^x(x-1)/x²,显然,h'(1)=0。

当x∈(0,1)时,h'(x)<0,即此时h(x)单调递减;当x∈(1, ∞)时,h'(x)>0,有h(x)单调递增。

则,当x=1时,h(x)有最小值,即h(x)min=h(1)=e。

②p'(x)=(1-lnx-x²)/x²,显然,p'(1)=0。

当x∈(0,1)时,因lnx<x-1,有1-lnx-x²>1-(x-1)-x²=x-x²=x(1-x)>0,即p'(x)>0,则p(x)单调递增;当x∈(1,+∞)时,有p'(x)<0,则p'(x)单调递减。

则,当x=1时,p(x)有最大值,即p(x)max=p(1)=-1。

因此,由凹函数h(x)和凸函数p(x)的简单示意图可知,要使f(x)≥g(x),即h(x)≥m²+1+p(x),则p(x)的图象向上平移时的最大值为e+1,即m²+1≤e+1,从而可得-√e≤m≤√e,即m∈[-√e,√e]。

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反馈:“凹凸反转,分而治之”是解决函数问题的一种法宝,上函数的选取尤其重要,常见的凹、凸函数要熟悉!

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附:分而治之的原理——

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数学如此有趣,方法同等重要!

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