已知实数 $x$、$y$ 满足 $2x = \ln (x + y -1) + \ln (x - y - 1) +4$,则 $2015x^2 + 2016y^3 $ 的值是 
【难度】
【出处】
2015年全国高中数学联赛河南省预赛
【标注】
  • 数学竞赛
    >
    函数与方程
    >
    函数基本性质
  • 数学竞赛
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    函数与方程
    >
    导数
【答案】
$8060$
【解析】
令 $u = x+y - 1$,$v = x-y-1$,则得 $u + v - 2 = \ln u +\ln v$,进一步得$$(\ln u - u + 1) +(\ln v - v + 1) =0.$$设 $f(x) = \ln x - x +1$,则 $f'(x) = \dfrac{1}{x} - 1 = \dfrac{1-x}{x}$,所以得 $f(x)$ 在区间 $(0,1)$ 上单调递增,$(1,+\infty)$ 上单调递减,因此,$f(x) \leqslant f(1) = \ln 1 - 1 + 1 =0$,即 $f(x) \leqslant 0$ 等号成立当且仅当 $x = 1$ 时.
由于 $f(u) + f(v) = 0,f(u) \leqslant 0,f(v) \leqslant 0$,所以必须且一定是 $u = v = 1$,于是 $x = 2,y=0$.
所以,$2015x^2 + 2016y^3 = 8060$.
题目 答案 解析 备注
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