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数学打卡!使用放缩法,如何构建其中的辅助函数F(x)?

校苑数模
2025年04月15日 10:12

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现“物联杯”大学生数学竞赛报名者可通过赛氪竞赛官网进行注册并报名,欢迎各院校参赛者自愿报名参加。

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每日一题

题目:

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解析:

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分析:

同学们,下面我们来分析这道证明题:

a.首先第一点,要求我们证名f(x)在0处的一阶导数是大于等于 负的根号2

对于这一点,有两处可以分析。

首先第一处,函数没有给出明确的解析式,但是给到了f(x)、其一阶导、二阶导的一些关系那么我们可以判断,不能直接对f(x)进行求导,得到其一阶导数。应该是需要我们建立f(x)一阶导数与f(x)、f(x)二阶导之间的关系,再通过放缩法,进行求证

第二处,就是负根号2。对于根号我们需要有一定的猜想,要么是需要平方要么是基于放缩法以及f(0)=1,放缩为根号


b.在第一点的基础上,我们可知是需要建立f(x)一阶导数与f(x)、f(x)二阶导之间的关系。

那么关系如果建立?

通常来说,已知没有函数解析式的情况下我们只能是尝试思考构建一个辅助函数F(x)。通过分析F(x),得到我们想要求证的内容。

那么如何构建F(x)?

首先,我们知道f(x)与其二阶导有大小关系大小关系是可以应用在我们放缩法的。即f(x)的二阶导—f(x)<= 0。那么我们构建的函数F(x)就应该包含 “f(x)的二阶导 — f(x)”这一项


那么分析自此,中值定理就是我们首先要尝试解题的内容。


那么最后分析结束后,我们可知:

step1:

我们确定是使用放缩法,进行解题;同时需要构建包含 “f(x)的二阶导 — f(x)”这一项 的 辅助函数F(x),同时辅助函数可能还需要有平方项。

step2:

如果使用放缩法,除题目已经直接给出的,根据题目信息尝试寻找其他关于f(x)一阶导数的大小关系。

step3:

尝试构建辅助函数F(x),再以f(x)在0处的一阶导数为目标使用放缩法。


构造函数思想:
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这种 “依循条件,逐步深入” 的推导思路在证明题中极为常见,同学们要深刻理解每一步的逻辑与目的,多做练习加以巩固,日后遇到类似题目便能触类旁通,顺利解决。



相关赛题信息

可以搜索下方群号进入官方参赛群

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参赛群:749933071



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或点击下方链接:

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参赛对象

普通高等院校、高职院校、二级学院、独立学院、本、专科在校大学生及研究生均可报名参加,专业不限;其他社会人员也可以报名参赛。

(1)参赛组别需以参赛者在读学历最高为准。

(2)允许最多有一名指导教师,指导教师须为在职高校教师。 




时间安排

报名时间

即日起至2025年5月17日

竞赛时间

2025年5月18日9:30至12:00

(具体以通知公告时间为准)




数学竞赛大纲

赛题将于竞赛开始时在竞赛官方主页以及竞赛报名网站上同时公布,分为数学类、非数学A类、非数学B类三类组别,不邮寄书面题目。(组织单位可联系竞赛老师,组织学生进行线下考试)

数学类:考验参赛者数学分析以及部分高等代数相关知识及计算技巧(数学分析70% 高等代数(代数理论)30%)。

非数学A类:考验参赛者高等数学以及部分线性代数相关知识及计算技巧(高等数学70% 线性代数(代数理论)30%)。

非数学B类:微积分相关知识。

非数学类竞赛大纲查看:

https://new.saikr.com/vse/WLMATH25?type=notice&id=28185

数学类竞赛大纲查看:

https://new.saikr.com/vse/WLMATH25?type=notice&id=28186




赛事奖项

本次竞赛分组别、分考场进行评奖,设立一、二、三等奖及优秀奖,获奖比例(根据实际参赛人数计算):

一等奖:5%

二等奖:15%

三等奖:30%

优秀奖:若干(完整参赛可获得优秀奖)

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优秀指导教师:

根据指导报名竞赛的学生人数和学生获奖人数进行综合评定,评定合格的高校老师,颁发优秀指导教师荣誉证书。

优秀组织单位:

根据单位报名竞赛的学生人数和学生获奖人数进行综合评定,评定合格的单位,颁发优秀组织单位荣誉证书。

各院校(系)、学校社团均可申请优秀组织单位。




联系方式

QQ:1451942322(陈老师)

微信:19822023476(陈老师)

竞赛交流群:749933071

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