2014年海淀高三期中考试压轴题

        今年北京市海淀区高三期中考试压轴题改为了导数题,增加了一道常规的数列大题.本来想看看组合大题的,有点微微的失落啊.这次的导数大题对于学过切线法的同学可以说是轻而易举,稍微有些困扰的地方是对异常的处理.

        题目是这样的:

设函数\(f(x)=\dfrac 1{5x^2+16x+23}\),\(L\)为曲线\(C:y=f(x)\)在点\(\left(-1,\dfrac 1{12}\right)\)处的切线.

(I) 求\(L\)的方程;

(II) 当\(x<-\dfrac 15\)时,证明:除切点\(\left(-1,\dfrac 1{12}\right)\)之外,曲线\(C\)在直线\(L\)的下方;

(III) 设\(x_1,x_2,x_3\in\mathbf R\),且满足\(x_1+x_2+x_3=-3\),求\(f(x_1)+f(x_2)+f(x_3)\)的最大值.


(I) \(L:y=-\dfrac 1{24}x+\dfrac 1{24}\);

(II) 略;

(III) 通过前两小题的描述,我们对函数的图象有一个比较清晰的认识:

QQ20141108-5

由(II),若\(x<-\dfrac 15\),则\[f(x)\leqslant -\dfrac 1{24}x+\dfrac 1{24}("="iff x=-1).\]

第一种情况,\(x_1,x_2,x_3 \leqslant -\dfrac 15\).这是我们喜闻乐见的,因为可以这样(其实就是切线法):

\[\sum f(x)\leqslant -\dfrac 1{24} \sum x+\dfrac 18=\dfrac 14("="iff x_1=x_2=x_3=-1).\]

第二种情况,也就是异常情况.如果三个数中有一个甚至两个跑到了区间\(\left(-\infty,-\dfrac 15\right)\)外,那么用放缩估计:

\[\sum f(x) \leqslant \dfrac 1{10}+\dfrac 5{51}\times 2<\dfrac 14 \lor \sum f(x) \leqslant \dfrac 1{10}\times 2+\dfrac 5{51}<\dfrac 14.\]

呃,就这么简单!最粗略的估计就够用了......

这样我们就得到了\(f(x_1)+f(x_2)+f(x_3)\)的最大值为\(\dfrac 14\).

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