福建省泉州第五中學 (郵編:362000) 福建省泉州實驗中學 (郵編:362000)
研讀2017年高考浙江卷的壓軸試題,追根溯源,發(fā)現(xiàn)本題源自數(shù)列不動點的解題思想,將數(shù)列、函數(shù)、不等式等知識進行交匯,并從中提煉、設置問題.下面展示探究本題命題方法的思考過程,并根據(jù)此命題方法進行試題命制.
題目(2017年高考浙江卷理科)已知數(shù)列{xn}滿足x1=1,xn=xn+1+ln(1+xn+1)(n∈N*).
證明:當n∈N*時,
(Ⅰ)0 數(shù)列是特殊的函數(shù),命題者考慮以函數(shù)為背景構造遞推數(shù)列,并利用函數(shù)與導數(shù)來研究數(shù)列的性質,強調數(shù)列的本質. 第一步:確定函數(shù)解析式. 命題者先確定題干的函數(shù)背景. 指數(shù)函數(shù)和對數(shù)函數(shù)是高中階段學習的兩個重要的基本初等函數(shù),是函數(shù)與導數(shù)題目中的熱點函數(shù)模型;不等式x-1≥lnx、ex≥x+1更是教材的習題中證明過的一組不等式,命題者擬增加考查不等式x-1≥lnx的放縮應用(可以變形為x≥ln(x+1)),故確定函數(shù)模型f(x)=ln(x+1)+x. 第二步:確定遞推數(shù)列,尋找不等關系. 接著,命題者構造數(shù)列{xn}滿足遞推關系xn=xn+1+ln(1+xn+1). 圖1 由x≥ln(x+1),知當x>0時,x 圖2 第三步:模擬學生解答. 下面證明問題(Ⅰ)“不等式0 圖3 此題干的一個亮點就是數(shù)列遞推關系是xn=f(xn+1)形式,且無法寫成xn+1=g(xn),則導致無法從數(shù)列的前項推后項,只能由后向前推,故本問的證明宜采用反證法. 假設?n0∈N*,使得xn0+1≤0,則xn0=xn0+1+ln(1+xn0+1) 第六步:不等式變形設置問題(Ⅱ). 經(jīng)過上述步驟,便完成了2017年高考浙江理科卷壓軸題的命制. 經(jīng)歷了上述試題的探究過程,我們掌握了試題的一種命題手法.應用同樣的手法,我們可以進行試題的命制,下面筆者命制兩個試題,供讀者賞析. 新題1已知數(shù)列{an}滿足a1=1,an+1=sinan,n∈N*.(附:sin1≈0.84.) 證明:(Ⅰ)0 (Ⅱ)an+1an>an-2an+1; 證明(Ⅰ)數(shù)學歸納法證明. 當n=1時,a2=sin1,顯然0 假設當n=k時,原不等式成立,即0 f(x)=sinx-x,f′(x)=cosx-1≤0,所以f(x)遞減,由ak+1>0,得f(ak+1)=sinak+1-ak+1 綜上可得?n∈N*,0 即an+1an>an-2an+1. 新題2已知數(shù)列{an}滿足a1=1,an=2ean+1-2. 證明:(Ⅰ)0 證明(Ⅰ)數(shù)學歸納法證明. 假設當n=k時,原不等式成立,即0 當n=k+1時,由假設ak+1>0可知2eak+2-2>0,則eak+2>1,所以ak+2>0;函數(shù)y=2ex-2單調遞增,若ak+2≥ak+1,則2eak+2-2≥2eak+1-2,即ak+1≥ak,與假設矛盾,故0 (Ⅲ)g(x)=ex-1-x,g′(x)=ex-1,當x∈(0,1)時,g′(x)≥0,g(x)遞增,g(x)≥g(0)=0,2 命題手法探究
3 命制新題