一道1999年高考数学真题,堪称“地狱难度”,能看懂题的就是学霸

观教育 2022-07-12 20:05:17

1999年高考数学是继1984年高考数学后又一次让考生哭着离开考场的考试。不少考生考完后直言题目太变态,甚至不少考生表示最后几道大题连题目都看不懂,那年的数学考试成了心中永远的痛。

本文就和大家分享一道1999年高考中被评为“地狱难度”、能看懂题目就是学霸的真题。

题目如上图,本题为全卷第23题,也是倒数第二题,满分14分。

要求解本题,首先需要弄明白函数y=f(x)是怎样的函数。由题意可知,y=f(x)实际上是一个分段函数,每段均为一次函数,但分段的依据不是常见的自变量而是以函数值进行分段。比如当0≤y≤1时,第一段函数图像的斜率为b^0=1,而当1≤y≤2时,第二段函数图像的斜率为b^1=b,以此类推。

其次,需要弄清楚数列{xn}的定义,简单来说就是当函数值为自然数时自变量的值。

弄清楚上面两个问题后,我们再来看题目第一问,要求x1、x2、xn,那么就需要将各自的函数值及所在直线的斜率联系起来。

比如求xn,需要找到其所对应直线的斜率,此时对应的是第n条线段,而第n条线段的斜率就为b^(n-1)。所以可以得到关系式:

[f(xn)-f(x(n-1))]/[xn-x(n-1)]=b^(n-1)。

这样处理后就可以找到xn-x(n-1)的关系,再用累加法求解就可以求出xn。

接下来看第二问。

第一条线段也就是0≤y≤1时,f(x)=x。第二条线段,即n=1,1≤y≤2时,此时f(x)就可以用第一段函数的最大值1再加上b(x-x1)得到,即f(x)=1+b(x-x1)。

同理,当n≤y≤n+1即xn≤x≤x(n+1)时,f(x)也可以用前一段函数的最大值n再加上(x-xn)b^n,这样就可以求出f(x)的解析式。

求定义域就比较简单了,只要对xn进行讨论即可。

最后再看第三问,要证明这个结论,可以用作差法,即证明f(x)-x=0在x>1上无解,或者证明f(x)>x或f(x)<x恒成立。在证明过程中需要对b分两类讨论,证明的方法有两种:数学归纳法和作差直接证明。

方法一:数学归纳法

数学归纳法证明首先要证明当n=1时,也就是1<x≤x2时,结论成立。然后假设当n=k时结论也成立,得出一个关系式,再利用这个关系式证明当n=k+1时结论也成立,这样就可以证明所需的结论。

方法二:直接证明

直接判断f(x)-x的符号比较难,可以考虑用放缩法。先计算f(x)-f(xn)的正负,从而将f(x)-x的符号转化为f(xn)-xn的符号。明显地,f(xn)-xn的符号更加容易判断。

本题综合考查了函数、等比数列、极限、归纳推理等知识,难度确实很大。如果是你,你会做吗?

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