说起国内高考题难度最大的省份,江苏一定会被提起,甚至不少人称江苏高考是属于“地狱”难度。那么,本文就和大家分享一下这道2002年江苏高考的压轴题。本题主要考查二次函数的最值及充要条件等知识,难度相对于现在的压轴题来说要小很多,但是全班却几乎无人满分。

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先看第一问,对任意x在R上都有f(x)≤1,代入f(x)的解析式并移项,可以得到:bx^2-ax+1≥0在R上恒成立,这样就转化成了二次函数的恒成立问题。

因为b>0,所以二次函数bx^2-ax+1的开口向上,而函数值始终为非负数,则有函数图像最多与x轴只有一个交点,即△=a^2-4b≤0。又a>0,所以可以解出a≤2√b。

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第一问还可以用另外一个方法求解。

要使f(x)≤1在R上恒成立,那么只需要f(x)的最大值都小于等于1即可。而f(x)=ax-bx^2,是一个开口向下的二次函数函数,所以最大值在顶点处取得,即最大值为f(a/2b)=a^2/4b≤1,解出即可得到a≤2√b。

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再看第二问,要证明充要条件,就要分别证明充分性和必要性。

先看必要性。|f(x)|≤1,那么必然对于任意的x在[0,1]上都有f(x)≥-1,所以f(1)≥-1,即a-b≥1,所以a≥b-1。

同样,x在[0,1]上都有|f(x)|≤1,必然有f(x)≤1。因为b>1,所以0<1/√b≤1,所以f(1/√b)≤1,代入即可得到a≤2√b。

在证明必要性中a≤2√b时,不少同学想不到该选哪个自变量的值。其实,这个时候可以将a=2√b代入f(x)=1的方程中,解出的x就是需要的自变量的值。

接下来证明充分性。因为a>0,a≥b-1,所以ax-bx^2≥b(x-x^2)-x。又x在[0,1]上,所以x≥x^2,所以b(x-x^2)-x≥-x≥-1,即f(x)≥-1。

因为b>1,a≤2√b,所以对任意x在[0,1]上都有ax-bx^2≤2√bx-bx^2≤1,即f(x)≤1。

综上,得证结论。

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最后来看第三问。

因为a>0,0<b≤1,那么对于任意x在[0,1]上都有f(x)=ax-bx^2≥-b≥-1,即f(x)≥-1。

|f(x)|≤1,则有f(x)≤1,所以f(1)≤1,代入即可得到a≤b+1。这就求出了必要条件,接下来证明该条件的充分性。

a≤b+1,则函数f(x)=ax-bx^2的对称轴在[0,1]的右端点或右侧,所以f(x)≤f(1)=a-b≤b+1-b=1,即f(x)≤1。

综上,即可求出充要条件为a≤b+1。

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这道题就和大家分享到这里,你学会了吗?