2005年安徽高考数学试卷解析(2005年安徽高考数学试卷难度)

2005年安徽高考数学试卷解析(2005年安徽高考数学试卷难度)

首页数学更新时间:2024-08-21 03:49:41

(更正版)

此题难在第二问,“多胞胎”的题,且“多胞胎”和为1,真不是一般的难,原来的题目答案是数学归纳法,我的理解能力有限。。。所以花了一些时间,自已证明,这里应该有些瑕疵,但总的方向应该是对的,欢迎指正:

解题思路是构造一个“复杂的”函数,通过求导,利用函数单调性连续性,证其最小值。常见的求最值方式是让导数等于零,得到极值点,再求最值。

而此题,导数值不可能等于零!(具体证据见本文后面)因为“多胞胎”和为1,∑xi=1,受此限制,比如如果x1趋于1,则剩下的所有xi只能趋于零;又比如,如果x1=1/2,那么剩下的2的n次方减一个数是很小的,因为和为1。所以这是一个受限制的复杂函数,在x属于零到一,且所有xi和为一的前提下,它的图像是无法确定的(至少我无法用计算机模拟,能力有限),因为Xi的具体取值无法确定,千变万化,彼此“牵连”;但有一个是确定的:它的函数值!即当所有的Xi都取了一个值,且和为一,g(X)就会出来一个函数值!我们就来研究它的值域就可以了!

本文试图用函数的单调性,找到相关值域的终点,从而证得最小值:

上面是我之前的证明,总是感觉有些不完整,所以补充:因为g(x)中的“自变量”x是个抽象概念变量,它取决于“多胞胎”的取值,即x1,x2……分别取到具体的值时,g(x)就有具体的函数值。如果你要问这时的X是谁?那就是x1,x2,……一个个照念就是了。它是一种统称,我的理解。换句话,随着所有Xi在和为一的前提下不断变化,都能计算出相关的结果,即函数值,那当n取一个数时,它的值域是确定的。当我们找到所有的Xi该如何具体取值时,会使g(x)有最小值,问题就得解。

虽然g(x)的x是怎么变化的不清楚,但刚才的证明已告诉我们它是“类似”减函数,即虽然每个Xi具体的取值我们不确定,但只要每个xi在题目条件下取一个值,代入g(x)相加以后就会有函数值。比如:当X1趋于1,那剩下的Xi全部都要趋于零,代入g(x)的表达式,g(x)的函数值趋于零。又比如,x1=1/2,那剩下的所有Xi都会很小,因为和为1,而此时 g(X)也会有相关取值。这里分享我最新的模拟,当n=2时,我们看看 g(X)的值域是怎样的:

上图,因为n=2,2的n次方就是4,所以模拟了四个xi: 0.05,0.72,0.05,0.18,得到的函数值大于(-2)小于零,见上图

而当所有的Xi相等时,1÷4=0.25,代入g(X)得函数值为:-2,即-n,然后不断的改变Xi的取值,发现最小值就是当“四胞胎”取值相等的时候得到的!那这里就是刚才的:-2!

通过模拟我们就清楚了:g(x)的最小值是能确定的: -n

所以当给定一个n的值,由前面的证明,我们可以知道: 当所有的Xi分别取到一个值时,就会出来一个函数值,而这些函数值是不断递减的,虽然我们不清楚Xi该怎么取值“X”才会递增导至g(X)递减,但通过证明我们知道函数值是递减的,且当Xi取值相同,都等于2的n次方分之一时,g(X)递减到最低点,此时的导数值(仍是负值,是所有递增负导数数值中的最大者,见证明 )最靠近零,最趋于平行于x轴,从而证得最小值,不妨叫“准最小值”!

前面我们已证明g(x)的导数g'(x)是增函数,且最大值是负数,即g'(x)都是负数,且越来越“不负”,越来越靠近平行于x轴,即趋于零,那等价于g(x)的函数值一直往下降,直到来到“多胞胎”均相等点,此时g(×)的函数值降到极至,因负导数值到此最大,于是就取到了最小值,因为这时候g(x)不能再下降了,是最平行于x轴的时候,刚才说了“准最小值”,呵呵,希望你喜欢这个称呼。

最后再补充一点:

上图②式这里,总是让人怀疑,当给定一个n值,总是可以让x1*x2*……[x^(2^n)]取到某个靠近零的值,使log的函数值可以得到一个负数值,甚至负∝,且刚好与2^n*(1/ln2)成相反数,从而使得导数值等于零,从而有最小值,那不是我上面的证明都白费?

好,我们来做个实验: 比如n=4,这个n不小了- ̗̀(๑ᵔ⌔ᵔ๑),经过计算器计算,得到如下数据:

这是原题答案:

能力有限,欢迎指正。

凡是“双胞胎”,“多胞胎”的题目,往往都是“平等”的时候才能解决问题( •͈ᴗ⁃͈)ᓂ- - -♡

本人主页有相关的课件制作,欢迎学习指正。

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