高考数学常见创新题型赏析

发布 2021-04-30 02:04:28 阅读 3207

(原创、首发、专投稿,适合高。

二、高三年级11月份用,同意删改)

高考数学创新题分类**。

贵州省龙里中学洪其强(551200)

一、建构数列型:数列作为特殊的函数,在高考数学中占有相当重要的位置,主要涉及增长率、银行信贷等.解答这一类问题,要充分应用观察、归纳、猜想的手段,建立起等差、等比、或递推数列的模型来解题.

例1 (2023年朝阳区高三统一练习(二))2023年底某县的绿化面积占全县总面积的40%,从2023年开始,计划每年将非绿化面积的8%绿化,由于修路和盖房等用地,原有绿化面积的2%被非绿化。

ⅰ)设该县的总面积为1,2023年底绿化面积为,经过年后绿化的面积为试用表示;

ⅱ)求数列的第项;

解析 (ⅰ设现有非绿化面积为,经过年后非绿化面积为于是依题意:是由两部分组成,一部分是原有的绿化面积减去被非绿化部分后剩余的面积,另一部分是新绿化的面积于是=+

数列是公比为首项的等比数列。

二、信息迁移型:信息迁移题指的是不便于直接运用所学数学知识解决问题,而需要从所给材料中获取信息,并用于新问题解决的一类问题.这一类问题,往往出现在一个较新的背景之下,题型新颖,形式多样,融综合性、应用性、开放性、创新性于一体.

信息迁移型题可分为定义信息型、图表信息型、 图形图像信息型等。

1.定义信息型。

例1 定义运算,复数z满足,则复数在的模为。

abcd.

解析由得,故选c。

例2 (2001上海22)对任意函数f(x), x∈d,可按图示构造一个数列发生器,其工作原理如下:

输入数据x0∈d,经数列发生器输出x1=f(x0);

若x1d,则数列发生器结束工作;若x1∈d,则将x1反馈回输入端,再输出x2=f(x1),并依此规律继续下去。现定义。

1)若输入x0=,则由数列发生器产生数列,请写出的所有项;

2)若要数列发生器产生一个无穷的常数列,试求输入的初始数据x0的值;

3)若输入x0时,产生的无穷数列,满足对任意正整数n均有xn<xn+1;求x0的取值范围。

解析 (1)∵f(x)的定义域d=(–1)∪(1,+∞

数列只有三项,

2)∵,即x2–3x+2=0 ∴x=1或x=2,即x0=1或2时。

故当x0=1时,xn=1,当x0=2时,xn=2(n∈n*)

3)解不等式,得x<–1或1<x<2

要使x1<x2,则x2<–1或1<x1<2

对于函数,若x1<–1,则x2=f(x1)>4,x3=f(x2)<x2;

若1<x1<2时,x2=f(x1)>x1且1<x2<2,依次类推可得数列的所有项均满足xn+1>xn(n∈n*)

综上所述,x1∈(1,2),由x1=f(x0),得x0∈(1,2).

2.图表信息型。

例3 深夜,一辆出租车被牵涉进一起交通事故,该市有两家出租车公司——红色出租车公司和蓝色出租车公司,其中蓝色出租车公司和红色出租车公司分别占整个城市出租车的85%和15%。据现场目击证人说,事故现场的出租车是红色,并对证人的辨别能力作了测试,测得他辨认的正确率为80%,于是警察就认定红色出租车具有较大的肇事嫌疑。 请问警察的认定对红色出租车公平吗?

试说明理由。

解析设该城市有出租车1000辆,那么依题意可得如下信息:

从表中可以看出,当证人说出租车是红色时,且它确实是红色的概率为,而它是蓝色的概率为。 在这种情况下,以证人的证词作为推断的依据对红色出租车显然是不公平的。

例4 已知某海滨浴场的海浪高度y(米)是时间t(0≤t≤24,单位小时)的函数,记作y=f(t),下表是某日各时的浪高数据。

经长期观测y=f(t)的曲线可近似地看成函数y=acosωt+b.

1)根据以上数据,求出函数y=acosωt+b的最小正周期t,振幅a及函数表达式;

2)依据规定,当海浪高度高于1米时才对冲浪爱好者开放,请依据(1)的结论,判断一天内的上午8:00至晚上20:00之间,有多少时间可供冲浪者进行运动。

解析 (1)由表中数据,知t=12,ω=

由t=0,y=1.5得a+b=1.5.

由t=3,y=1.0,得b=1.0.所以,a=0.5,b=1.振幅a=,y=

2)由题意知,当y>1时,才可对冲浪者开放。∴>1, >0.

2kπ–,即有12k–3由0≤t≤24,故可令k=0,1,2,得0≤t<3或9∴在规定时间内有6个小时可供冲浪者运动即上午9:00至下午15:00.

3. 图形、图像信息型。

例5 一只小船以10 m/s的速度由南向北匀速驶过湖面,在离湖面高20米的桥上,一辆汽车由西向东以20 m/s的速度前进(如图),现在小船在水平p点以南的40米处,汽车在桥上以西q点30米处(其中pq⊥水面),则小船与汽车间的最短距离为 .(不考虑汽车与小船本身的大小).

解析:设经过时间t汽车在a点,船在b点,(如图),则aq=30–20t,bp=40–10t,pq=20,且有aq⊥bp,pq⊥aq,pq⊥pb,设小船所在平面为α,aq,qp确定平面为β,记α∩βl,由aq∥α,aqβ得aq∥l,又aq⊥pq,得pq⊥l,又pq⊥pb,及l∩pb=p得pq⊥α.作ac∥pq,则ac⊥α.

连cb,则ac⊥cb,进而aq⊥bp,cp∥aq得cp⊥bp,∴ab2=ac2+bc2=pq2+pb2+pc2=202+(40–10t)2+(30–20t)2=100[5(t–2)2+9],t=2时ab最短,最短距离为30 m.

答案:30 m

例6 某蔬菜基地种植西红柿,由历年市场**得知,从2月1日起的300天内,西红柿市场售价与上市时间的关系如下图1所示的一条件线表示;西红柿的种植成本与上市时间的关系用如下图2所示的抛物线段表示。

1)写出如图1所示市场售价与时间的函数关系式p=f(t);写出如下图2所示种植成本与时间的函数关系式q=g(t).

2)认定市场售价减去种植成本为纯收益,问何时上市的西红柿纯收益最大?

注:市场售价和种植成本的单位:元/102kg,时间单位:天)

图1图2解析 (1)f(t)=;g(t)=(t-150)2+100,0≤t≤300.

2)设t时刻的纯收益为h(t),则由题意得h(t)=f(t)-g(t),即h(t)=

当0≤t≤200时,配方整理得h(t)=-t-50)2+100,所以,当t=50时,h(t)取得区间[0,200]上的最大值100;当200<t≤300时,配方整理得h(t)=-t-350)2+100

所以,当t=300时,h(t)取得区间(200,300]上的最大值87.5

综上,由100>87.5可知,h(t)在区间[0,300]上可以取得最大值100,此时t=50,即从2月1日开始的第50天时,上市的西红柿纯收益最大。

三、函数与数列、不等式证明的综合型:函数与数列、不等式证明的综合题在高考中常考常新 , 是既考知识又考能力的好题型 , 在高考备考中有较高的训练价值同时这类问题在高考中频频出现,是历年高考试题中不容忽视的一个考点。

例7 已知函数f(x

1) 证明函数f(x)的图象关于点p()对称.

2) 令an=,对一切自然数n,先猜想使an>n2成立的最小自然数a,并证明之.

3) 求证:∈n

解析 (1)关于函数的图象关于定点p对称, 可采用解几中的坐标证法。

设m(x,y)是f(x)图象上任一点,则m关于p()的对称点为m

m′(1-x,1-y)亦在f(x)的图象上,故函数f(x)的图象关于点p()对称。

2)将f(n)、f(1-n)的表达式代入an的表达式,化简可得an=an猜a=3,即3n>n

下面用数学归纳法证明.

设n=k(k≥2)时,3k>k

则n=k+1时,3又3k

令k=1,2,…,n,得n个同向不等式,并相加得:

四、方案优化型。

寻找问题的最优解,是这一类题目的共同特点.解决问题的方法主要涉及线性规划、均值不等式、单调性等求最值的方法.

例8 已知甲、乙、丙三种食物的维生素a、b含量及成本如下表,若用。

甲、乙、丙三种食物各x千克,y千克,z千克配成100千克混合食物,并使混合食物内至少含有56000单位维生素a和63000单位维生素b.

(1)用x,y表示混合食物成本c元;

(2)确定x,y,z的值,使成本最低。

解析 (1)依题意得 .

2)由, 得,当且仅当时等号成立。,

∴当x=50千克,y=20千克,z=30千克时,混合物成本最低为850元。

五、是否存在型:给出一定的条件,让我们去证明在给定条件下,一些给定的结论一定存在或一定不存在,或者要求我们去判断在给定条件下的结论是否存在。

例9 已知方向向量为v=(1,)的直线l过点(0,-2)和椭圆c:的焦点,且椭圆c的中心关于直线l的对称点在椭圆c的右准线上。

ⅰ)求椭圆c的方程;

ⅱ)是否存在过点e(-2,0)的直线m交椭圆c于点m、n,满足,cot∠mon≠0(o为原点).若存在,求直线m的方程;若不存在,请说明理由。

解析 (ⅰ由题意可得直线ι:,

过原点垂直ι的方程为 ②

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