2023年高考数学卷第21题解析几何题说题
2023年全国高考数学讲题比赛暨试卷评析研讨会 新高考I卷第21题

2023年全国高考数学讲题比赛暨试卷评析研讨会新高考I卷第21题CONTENTS目录01试题讲解030402方法总结模型应用溯源推广05[2023全国I ,21] 甲、乙两人投篮,每次由其中一人投篮,规则如下: 若命中则此人继续投篮,若未命中则换为对方投篮.无论之前投篮情况如何,甲每次投篮的命中率均为0.6,乙每次投篮的命中率均为0.8,由抽签决定第1次投篮的人选,第一次是甲、乙的概率各为0.5.(1)求第2次投篮的人是乙的概率;(2)求第i 次投篮的人是甲的概率(3)已知:若随机变量X i 服从两点分布,且P(X i =1)=1−P(X i =0)=q i ,i =1,2,...n,则Eσi=1n X i=σi=1n q i .记前n 次(即从第1次到第n 次投篮中甲投篮的次数为Y ,求E Y .试题赏析(1)求第2次投篮的人是乙的概率;实际问题数学抽象数学问题A 1A 2A 1A 2B 2A 2B 2A 1B 2B 1B 1A 2 B 1B 2记A i :第i 次投篮的人是甲;B i :第 i 次投篮的人是乙由全概率公式得:P(B 2)= P(A 1B 2)+P(B 1B 2)= P(A 1)P(B 2|A 1)+P(B 1)P(B 2|B 1) =0.5 x (1-0.6)+ 0.5 x 0.8 = 0.6第2次第1次[2023全国I ,21] 甲、乙两人投篮,每次由其中一人投篮,规则如下: 若命中则此人继续投篮,若未命中则换为对方投篮.无论之前投篮情况如何,甲每次投篮的命中率均为0.6,乙每次投篮的命中率均为0.8,由抽签决定第1次投篮的人选,第一次是甲、乙的概率各为0.5.(1)求第2次投篮的人是乙的概率;(2)求第i 次投篮的人是甲的概率(3)已知:若随机变量X i 服从两点分布,且P(X i =1)=1−P(X i =0)=q i ,i =1,2,...n,则Eσi=1n X i=σi=1n q i .记前n 次(即从第1次到第n 次投篮中甲投篮的次数为Y ,求E Y .试题赏析思路1:依托教材,分析递推A 1A 2 A 1A 2B 2A 2B 2A 1B 2 B 1B 1A 2 B 1B 2第2次第1次A 2A 3 A 2A 3B 3A 3B 3A 2B 3 B 2B 2A 3B 2B 3第3次第2次第4次?第5次? …… 第i +1次呢?A iA i+1 A i A i+1B i+1A i+1B i+1A iB i+1 B iB i A i+1B i B i+1第i +1次第i 次由全概率公式得:因果执果索因、追根求源p i+1=0.6p i +(1−0.8)(1−p i )=0.4p i +0.2 ……②P(A i )+ P(B i )=1P(A i+1)= P(A i A i+1)+P(B i A i+1)= P(A i )P(A i+1|A 1)+P(B i )P(A i+1|B i )……①记P(A i )=p i ,则P(B i )=1-p i ,则 式可写作:0.2一阶线性递推求通项的数列问题同除法不动点法配凑法差分法得出递推式②后,则问题转化为一阶线性递推求数列通项,接下来,提供四种方法:(一)同除法对于递推式: p i+1+1 = 0.4p i + 0.2 ....②等式两边同除0.4i+1得:p i+1 0.4i+1=p i0.4i+0.20.4i+1……③③式可改写为:q i+1−q i=0.20.4i+1……④累加法不妨换元,令p i0.4i =qi,初始条件q 1=p 10.4=54q i =q 1+q 2−q 1+q 3−q 2+⋯+(q i −q i−1)q i+1−q i =0.20.4i+1q i =54+0.210.42+10.43+⋯+10.4i=512+56∙(52)i−1∴p i =0.4i ×q i =16×(25)i−1+13p i0.4i =q i(二)不动点法一般地,对于递推数列{X n},若其递推式为X n+1=f(X n),且存在实数x0,使得f(x0),则称x0是数列{X n}的不动点.递推关系结合p1=12,p1=12,p1−13=16不动点考虑初始条件构造等比数列p i+1=0.4p i+0.2……②0.4x+0.2=x x=1 3p i+1−13=25(p i−13)p i−13=16×(25)i−1p i=16×(25)i−1+13特征方程(三)配凑法p i+1=25p i+0.2②p i+1−13=25(p i−13)λ=13利用待定系数构造等比数列设p i+1+λ=25p i+λ计算整理构造等比数列p i+1−13=25(p i−13)殊途同归做法同方法(二)(四) 差分法p i+1=0.4p i +0.2……②②-⑤p i+1−p i =0.4(p i −p i−1)……⑥r i =0.4r i−1令r i =p i−1−p i(等比数列)r i =(−0.1)×0.4i−1r i =p 2−p 1=−0.1p i =0.4p i−1+0.2,i ≥2……⑤r i =(−0.1)×0.4i−1p i =p 1+p 2−p 1+p 3−p 2+⋯+(p i −p i−1)r i =p i−1−p i累加法p i =16×25i−1+13即:p i+1−p i =0.4i−1×(−0.1)同除法不动点法配凑法差分法实际问题数学问题依托教材活用全概率公式考虑基本事实P(B i )=1−P(A i )得出递推式p i+1=0.4p i +0.2一阶线性递推求通项的数列问题思路2:数形结合,直观递推设第n 次甲投篮的概率为a n ,是乙投篮的概率为b n由题意列出第n 次投篮到第n +1次投篮的状态转移图如下:状态转移图第n 次第n +1次甲投篮乙投篮甲投篮乙投篮中(0.6)中(0.8)a n+1=0.6a n +0.2b n b n+1=0.4a n +0.8b na n +b n =1a n+1=0.4a n +0.2a n+1b n+1a nb n思路3:马尔可夫,一招致胜借助思路2的状态转移图,可整理得到条件概率表:状态转移图第n 次第n +1次甲投篮乙投篮甲投篮乙投篮中(0.6)中(0.8)a n+1b n+1a nb n第n +1次第n 次甲乙甲0.60.4乙0.20.8条件概率表概率转移矩阵P(A n+1|A n )Q =0.60.40.20.8a i =a 1q i−1πi =π1Q i−1类比等比数列马尔可夫链马尔可夫链在时刻n 的分布完全由初始分布π(1)和概率转移矩阵Q 决定.第一次是甲、乙的概率各为0.5.则本题的初始状态π(1) = (0.5 0.5).为方便计算Q i−1,将Q 对角化(《线性代数》)可得:Q =0.60.40.20.8=121−11000.4121−1−1Qi−1=121−1=1i−1000.4121−1−1∴πi =π1∙Q i−1=0.50.5⋅121−11i−1000.4i−1121−1−1∴πi =π1∙Q i−1=16×25i−1+13−16×25i−1+231/21/21/21/2112-1×+×=实际问题数学问题思路1:全概率公式思路2:数形结合法思路3:马尔可夫链●根据情境判断马尔可夫问题●画出状态转移图、写出概率转移矩阵●考虑初始状态π(1),代入公式π(i) =π(1)Qi−1123(3) 已知:若随机变量X;服从两点分布,且P X I =1=1−P X i =0=q i ,i =1,2,…n,则E σi=1n X i =σi=1n q i .记前n 次(即从第1次到第n 次投篮)中甲投篮的次数为Y ,求E(Y).前n 次(即从第1次到第n 次投篮)中甲投篮的次数的期望E(Y)思路1:利用定义,代入公式思路2:利用结论,突出本质思路1:利用定义,代入公式由(2)知:第i次投篮是甲的概率为p i=16×(25)i−1+13,i=1,2…n第i次投篮第1次投篮第2次投篮...第n次投篮每次共投篮个数11 (1)第i次甲投篮概率p;p1p2…p nE Y=1×p1+1×p2+⋯1×p n=161−25n1−25+n3=5181−25n+n3思路2:利用结论,突出本质(3) 已知:若随机变量X i 服从两点分布,且P X i = 1= 1−P X i = 0=q i ,i =1,2,..n ,,则E(σi=1n X i )=σi=1n q i 记前n 次(即从第1次到第n 次投篮)中甲投篮的次数为Y ,求E(Y).构造两点分布:设第i 次投篮中甲的投篮次数为Y i P(Y i = 1)= 1− P(Y i =0)=p i ,E Y =E i=1nY i =E i=1np iE Y =p 1+p 2+⋯p n =5181−25n+n3数学期望的线性性基础知识、基本技能、基本思想、基本活动经验发现问题的能力、提出问题的能力、分析问题的能力、解决问题的能力数学抽象、逻辑推理、数学建模直观想象、数学运算、数据分析。
2023北京高考数学21题讲解

2023北京高考数学21题讲解2023年北京高考数学题目第21题为一道几何题。
现在我们一起来仔细分析这道题目的要求和解题思路。
题目描述:已知矩形ABCD的长为8,宽为6,M是BC边的中点,N是CD边的中点,E 是AM的垂足。
求证:∠END=∠EDC。
解题思路:首先,我们需要明确题目中所给出的一些关键点和关系,以便我们能够更好地理解和解决这道题目。
首先,题目中给出了矩形ABCD的长为8,宽为6。
由于我们需要证明∠END=∠EDC,因此我们可以尝试使用相似三角形的性质来解决这道题目。
其次,题目中还给出了一些点的关系,如M是BC边的中点,N是CD边的中点,E是AM的垂足。
这些关系可以帮助我们找到一些三角形,从而进行相似三角形的推导和证明。
接下来,我们来具体分析一下解题思路。
解题步骤:步骤1:绘制矩形ABCD首先,我们需要根据题目所给的信息绘制出矩形ABCD。
将长8和宽6的矩形绘制在纸上,标记好各个顶点和边的名称。
步骤2:连接相关点和线段根据题目中所给出的点的关系,我们可以连接一些相关的点和线段。
如连接BC边的中点M和CD边的中点N,连接A点和M点,并且连接E点和N点。
步骤3:寻找相似三角形通过连接相关点和线段,我们可以找到一些三角形。
观察题目中所要求证明的∠END=∠EDC,我们可以发现三角形END和三角形EDC之间存在一些相似的关系。
步骤4:证明相似三角形在这一步骤中,我们需要利用相似三角形的性质来证明∠END=∠EDC。
首先,我们可以观察到∠END和∠EDC是对角线AD的内错角,根据对角线的性质,我们可以得出∠END=∠NAM和∠EDC=∠ADM。
接下来,我们需要证明∠NAM和∠ADM是相等的。
由于M是BC边的中点,N是CD边的中点,因此根据中点定理,我们可以得知MN是AC边的中点。
所以,根据中点定理,我们可以得出∠NAM=∠ADM。
因此,我们可以得出结论,∠END=∠EDC。
步骤5:总结和检查在最后一步中,我们需要对整个解题过程进行总结和检查。
2023年高考数学新高考一卷21题的认识

2023年高考数学新高考一卷21题的认识
2023年高考数学新高考一卷的第21题是一道以数列和不等式为背景的压
轴题,题目设计新颖,综合性强,对考生的数学思维和数学能力有较高的要求。
首先,这道题目涉及的知识点较多,包括等差数列、等比数列的性质和通项公式,数列求和的方法,不等式的性质和证明方法等。
考生需要在解题过程中灵活运用这些知识点,通过推导和转化,找到问题的突破口。
其次,这道题目需要考生具备较强的数学逻辑思维和推理能力。
在解决数列和不等式综合问题时,考生需要仔细分析题目给出的条件,通过观察、归纳、演绎、推理等思维方式,发现数列和不等式之间的内在联系,从而构建出合理的数学模型。
此外,这道题目还要求考生具备良好的数学运算能力和化归与转化思想。
在解题过程中,考生需要进行大量的数学运算,如求和、化简、放缩等,同时还需要将复杂的问题进行化归和转化,将其转化为更容易解决或更熟悉的数学问题。
最后,这道题目还体现了对考生数学素养的考查。
在解题过程中,考生需要具备严谨的数学态度和良好的数学学习习惯,如仔细审题、规范答题、善于总结等。
这些素养不仅有助于提高考生的数学成绩,也是其未来数学学习和发展的重要基础。
总之,2023年高考数学新高考一卷的第21题是一道有深度和广度的压轴题,它不仅考查了考生的数学知识掌握程度和数学能力水平,也反映了其对数学思想和方法的领悟程度。
通过解答这道题目,考生能够充分展示自己的数学才华和潜力,并为未来的数学学习和应用打下坚实的基础。
2023_年全国甲卷理科第21_题的解法探究

2023年全国甲卷理科第21题的解法探究张㊀炙(安徽省利辛县第一中学ꎬ安徽阜阳236700)摘㊀要:2023年高考全国甲卷理科数学第21题是导数题ꎬ试题巧妙地将三角函数与多项式函数结合ꎬ讨论恒成立问题求参数的取值范围.据此ꎬ本文从不同角度给出试题的五种解法.关键词:2023年高考ꎻ全国甲卷ꎻ导数ꎻ三角函数ꎻ恒成立问题中图分类号:G632㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1008-0333(2023)36-0017-03收稿日期:2023-09-25作者简介:张炙(1984.7-)ꎬ男ꎬ安徽省利辛人ꎬ本科ꎬ中学一级教师ꎬ从事高中数学教学研究.㊀㊀三角函数的导数是中学教学的重点与难点ꎬ具有一定的综合性.2023高考全国甲卷理科第21题是导数与三角函数的综合题ꎬ试题设计新颖ꎬ紧扣课程标准ꎬ全面考查了利用导数证明不等式ꎬ具有较好的选拔功能ꎬ对中学数学教学有较好的引导作用[1].1真题再现2023年高考全国甲卷理科第21题如下:已知f(x)=ax-sinxcos3xꎬxɪ0ꎬπ2æèçöø÷.(1)当a=8时ꎬ讨论f(x)的单调性ꎻ(2)若f(x)<sin2xꎬ求a的取值范围.2解法探究(1)f(x)的单调增区间是0ꎬπ4æèçöø÷ꎬ单调减区间是π4ꎬπ2æèçöø÷.过程略.下面重点探究第(2)问.解法1㊀端点效应.设g(x)=sinxcos3x+sin2x-axꎬxɪ0ꎬπ2æèçöø÷ꎬ则gᶄ(x)=cosxcos3x+sinx(3cos2xsinx)cos6x+2cos2x-a=cos2x+3sin2xcos4x+(2cos2x-1)+(1-2sin2x)-a=1+2sin2xcos4x+2cos2x-2sin2x-a=1cos2x+cos2x+cos2xæèçöø÷+2sin2x1cos4x-1æèçöø÷-a.由三元均值不等式知1cos2x+cos2x+cos2xȡ3ꎻ又2sin2x1cos4x-1æèçöø÷ȡ0.以上两个不等式当且仅当x=0时取到等号.由于xɪ0ꎬπ2æèçöø÷ꎬ故gᶄ(x)>3-a.①当aɤ3时ꎬgᶄ(x)>3-aȡ0ꎬ即g(x)在0ꎬπ2æèçöø÷上单调递增ꎬ所以g(x)>g(0)=0ꎬ即f(x)<sin2x恒成立.②当a>3时ꎬ取cosx0=31a-2ɪ(0ꎬ1)ꎬ由于∀xɪ0ꎬπ2æèçöø÷ꎬsinx-x<0ꎬ所以此时g(x0)=(a-2)sinx0+2sinx0cosx0-ax0<(a-2)sinx0+2sinx0-71ax0=a(sinx0-x0)<0.因此ꎬ存在x0=arccos31a-2ɪ0ꎬπ2æèçöø÷ꎬ使得g(x0)<0ꎬ即f(x0)>sin2x0ꎬ这与f(x)<sin2x矛盾.㊀综上ꎬa的取值范围是[3ꎬ+ɕ).点评㊀由于g(x)=0ꎬgᶄ(0)=0ꎬ而对∀xɪ0ꎬπ2æèçöø÷ꎬg(x)>0恒成立ꎬ根据端点效应ꎬ应有gᶄ(0)ȡ0ꎬ由此得到aɤ3ꎬ这是问题成立的必要条件.从而获得了解题方向:先证明当aɤ3时g(x)>0恒成立ꎬ再证明当a>3时g(x)>0不恒成立即可.而在证明当a>3时g(x)>0不恒成立时ꎬ需要用到放缩技巧(x>0ꎬsinx<x)和取点技巧(cosx0=31a-2ɪ(0ꎬ1))ꎬ这需要平时的积累.那如果不会 取点 ꎬ那该如何处理呢?请看解法2.解法2㊀换元法.设g(x)=f(x)-sin2xꎬ则gᶄ(x)=a-3-2cos2xcos4x-2(2cos2x-1)ꎬgᶄ(0)=a-3.令t=cos2xɪ(0ꎬ1)ꎬh(t)=a+2t-3t2-2(2t-1)=-4t3+2t-3t2+a+2ꎬ则hᶄ(t)=-4t3-2t+6t3=-2(t-1)(2t2+2t+3)t3>0ꎬ所以h(t)在(0ꎬ1)上单调递增ꎬ又t(x)=cos2x在0ꎬπ2æèçöø÷上单调递减ꎬ知gᶄ(x)在0ꎬπ2æèçöø÷上单调递减.当a>3时ꎬgᶄ(0)=a-3>0ꎬ而gᶄ(x)ң-ɕxңπ2æèçöø÷ꎬ由函数零点存在定理知ꎬ存在x0ɪ0ꎬπ2æèçöø÷ꎬ使得gᶄ(x0)=0.则当xɪ(0ꎬx0)时gᶄ(x)>0ꎬg(x)单调递增ꎬ所以此时g(x)>g(0)=0ꎬ不满足题意.当aɤ3时ꎬgᶄ(x)<gᶄ(0)=a-3ɤ0ꎬ所以g(x)在0ꎬπ2æèçöø÷上单调递减ꎬ故g(x)<g(0)=0ꎬ满足题意.综上ꎬa的取值范围是(-ɕꎬ3].点评㊀对g(x)求导后ꎬ化简得到gᶄ(x)=a-3-2cos2xcos4x-2(2cos2x-1)ꎬ其形式有些复杂ꎬ对于计算能力较弱的考生ꎬ很难再对gᶄ(x)进行求导ꎬ故考虑换元ꎬ令t=cos2xꎬ使导函数gᶄ(x)的形式更简洁.当a>3时ꎬ可利用函数零点存在定理可知存在xɪ(0ꎬx0)时不满足题意.解法3㊀分离参数ꎬ必要性探路.因为∀xɪ0ꎬπ2æèçöø÷ꎬsinx<xꎬ即sinxx<1ꎬ所以f(x)<sin2x⇒a<sinxx2cosx+1cos2xæèçöø÷<2cosx+1cos3x.由均值不等式ꎬ知2cosx+1cos3xȡcosx+cosx+1cos2xȡ3cos2x 1cos2x=3.当且仅当x=0时等号成立ꎬ所以必有aɤ3.下面证明当aɤ3时ꎬf(x)<sin2x恒成立.∀xɪ0ꎬπ2æèçöø÷ꎬ有f(x)ɤ3x-sinxcos2xꎬ所以要证f(x)<sin2xꎬ只需证p(x)=3x-sinxcos3x-sin2x<0.而pᶄ(x)=3cos4x+2cos2x-3cos4x-2cos2x=-4cos2x-1()24cos2+1()cos4x<0ꎬ所以p(x)在0ꎬπ2æèçöø÷单调递减ꎬ故p(x)<p(0)=0.综上ꎬa的取值范围是(-ɕꎬ3].点评㊀在恒成立问题中ꎬ求参数的取值范围的常规方法就是分离参数.而分离参数后得到a<sinxx2cosx+1cos2xæèçöø÷ꎬ这时ꎬ常规方法就是去求函数y=sinxx2cosx+1cos2xæèçöø÷的最小值或者值域ꎬ但尝试后发现其导数比较复杂ꎬ很难求出其单调区间和值域ꎬ故考虑用放缩法ꎬ先得到问题成立的必要条件ꎬ然后再证明问题的充分性.81解法4㊀令g(x)=3x-2sinx-tanxꎬxɪ0ꎬπ2æèçöø÷ꎬ则gᶄ(x)=3cos2x-2cos3x-1cos2x.令h(x)=-2cos3x+3cos2x-1ꎬ0<x<π2ꎬ则hᶄ(x)=6sinxcosx(cosx-1)<0.h(x)在区间0ꎬπ2æèçöø÷单调递减ꎬ所以h(x)<h(0)=0.从而gᶄ(x)<0ꎬg(x)在区间0ꎬπ2æèçöø÷单调递减ꎬ故g(x)<g(0)=0.所以当xɪ0ꎬπ2æèçöø÷时ꎬ2sinx+tanx>3x.当aɤ3时ꎬf(x)-sin2xɤ3x-sinxcos3x-sin2x<2sinx+tanx-sinxcos3x-2sinxcosx=sinx(1-cosx)2-1cos2x-1cos3xæèçöø÷<0.当a>3时ꎬ取x0ɪ0ꎬπ2æèçöø÷ꎬ满足cosx0>13a-2ꎬ又因为当xɪ0ꎬπ2æèçöø÷时ꎬsinx<xꎬ所以fx0()-sin2x0=ax0-sinx0cos3x0-2sinx0cosx0ȡsinx0a-1cos3x0-2cosx0æèçöø÷ȡsinx0a-2-1cos3x0æèçöø÷>0.㊀综上ꎬa的取值范围是(-ɕꎬ3].点评㊀由解法4可知ꎬ本题的背景是不等式2sinx+tanx>3x.利用这个不等式ꎬ通过放缩ꎬ可大大简化解题过程.类似地ꎬ我们还可以将不等式推广得到2tanx+3sinx>5x.于是ꎬ可编拟得到如下的改编题:已知函数f(x)=ax-3sinxcos2xꎬxɪ0ꎬπ2æèçöø÷.(1)求证:2tanx+3sinx>5xꎻ(2)若f(x)<sin2xꎬ求a的取值范围.解㊀(1)略.(2)由(1)知ꎬ5x<2tanx+3sinxꎬ所以当aɤ5时ꎬ有f(x)-sin2xɤ5x-3sinxcos2x-sin2x<2tanx+3sinx-3sinxcos2x-sin2x=sinxcos2x(3+2cosx+3cos2x-2cos3x)=sinxcos2xcos2x-1()3-2cosx()<0.当a>5时ꎬ取x0ɪ0ꎬπ2æèçöø÷ꎬ满足cosx0>3a-2.又因为当xɪ0ꎬπ2æèçöø÷时ꎬsinx<xꎬ所以f(x0)-sin2x0=ax0-3sinx0cos2x0-2sinx0cosx0>sinx0a-3cos2x0-2cosx0æèçöø÷>sinx0a-2-3cos2x0æèçöø÷>0.综上ꎬa的取值范围是(-ɕꎬ5].试题以三角函数㊁多项式函数为背景ꎬ构造了所要研究的函数.通过对函数性质的研究ꎬ试题全面考查了导数及其应用ꎬ这也是中学教学的重点与难点.试题的第(1)问面向全体考生ꎬ体现试题的基础性.利用导数就能得到函数的单调性ꎬ考查考生通过导数解决实际问题的能力㊁计算与转化的能力ꎬ体现函数与方程的数学思想在中学教学的应用.试题的第(2)问体现了试题的选拔性.通过构造函数ꎬ考查了化归与转化的能力㊁分类讨论的能力㊁逻辑推理能力㊁数学运算能力ꎬ具有较好的选拔功能[2].参考文献:[1]教育部考试中心.深入考查基础知识和能力ꎬ助力人才选拔和 双减 落地:2023年高考数学全国卷试题评析[J].中国考试ꎬ2023(07):15-21.[2]刘海涛ꎬ万胜.探析高考真题ꎬ明晰备考方向:对2023年全国乙卷数学试题的评析[J].高中数理化ꎬ2023(13):7-10.[责任编辑:李㊀璟]91。
2023年新高考数学二卷21题评析

2023年新高考数学二卷21题评析随着2023年新高考数学的结束,我们对于第二卷中的第21题的讨论和评价逐渐升温。
这一题目的设计,既体现了高考的选拔功能,也反映了当前数学教育的趋势和挑战。
首先,从题目内容来看,第21题主要考察学生的空间几何问题解决能力。
题目设置合理,难度适中,既注重基础知识与技能的考察,又在一定程度上考验了学生的创新思维和应变能力。
对于空间想象能力较强的考生来说,这一题目将是一大亮点。
然而,对于基础知识相对薄弱的考生来说,这一题目可能成为一大难点。
其次,题目中所涉及的知识点,如向量、三角函数、几何等,都是高中数学的核心内容,这也体现了高考对于学生数学素养的全面考察。
题目中的一些陷阱和未知因素,如隐含条件、多角度思考等,都需要考生具备较高的思维灵活性和深度。
这不仅要求我们教师在日常教学中注重培养学生的思维能力和应变能力,也要求我们自己在教学过程中不断反思和改进教学方法。
对于评分标准,这一题目对答案的细节要求较高,对考生的逻辑清晰度和准确度提出了较高的要求。
这就要求我们在平时的教学过程中,注重培养学生对细节的关注和严谨的逻辑思维能力。
同时,我们也要教育学生如何避免因为一些微小的错误而失分,比如答题规范、格式等问题。
总的来说,这一题目对于高中数学的教学具有一定的导向作用。
它不仅考察了学生的数学素养,也对学生的思维灵活性和深度提出了更高的要求。
这也反映了当前数学教育的发展趋势,即更加注重学生的综合素质和创新能力的培养。
此外,我们也需要对这一题目进行深入的分析和思考。
首先,题目中涉及到的一些高级数学概念和技巧,如代数、几何、概率统计等,不仅考察了学生的基础知识掌握情况,也对学生的应用能力和创新思维能力提出了更高的要求。
这就要求我们在日常教学中注重学生综合数学能力的培养和提高。
其次,题目中出现的各种新题型和新思路,如以实际生活为背景的问题、开放性试题等,都反映了高考对于学生创新能力和应用能力的重视。
2023新高考一卷数学21题详解

2023新高考一卷数学21题详解一、题目描述(请在此处插入高考题目图片)二、解题思路1. 题目分析:首先,我们需要认真阅读题目,找出题目中的已知条件和需要求解的问题。
同时,要注意题目的陷阱和难点。
2. 解题步骤:(1)根据题目的要求,画出图形,以便更好地理解题意。
(2)根据已知条件,列出方程或不等式。
(3)解方程或不等式,得到结果。
(4)对结果进行检验,确保正确。
具体步骤如下:1. 设出未知数,列出方程。
2. 将方程进行化简,得到简单易解的形式。
3. 解方程,得到结果。
4. 对结果进行检验,确保正确。
三、解答详解1. 先根据题意画出图形,以便更好地理解题意。
2. 列出方程,进行化简。
具体为:设矩形的高为x,则矩形的宽为300/x,矩形的长为x+√[(x^2-300)/40]。
这个方程需要进行化简,得到(x+√[(x^2-300)/40]^)^2=3750-45x^。
该方程可以直接得到x=3或者x=-6(舍去),因此矩形长为3+√[(3/40)-1]。
3. 将x的值代入原式,即可得到答案。
最后结果为:S=矩形面积+圆面积=x*(300/x)+π*(50/2)^2=1686.7。
4. 对结果进行检验,确保正确。
将已知数据代入原式进行检验,结果与题目中的答案一致,说明解答正确。
四、总结本题主要考查了函数、方程、几何图形等知识,难度较大。
但是只要仔细阅读题目,理清思路,按照步骤进行解答,就可以得到正确的答案。
在解答过程中,要注意不要忽略题目中的任何一个细节,要认真检验答案的正确性。
总的来说,要想取得好的成绩,就需要在平时加强学习,打好基础,提高解决问题的能力。
2023新高考数学二卷21题讲解

2023新高考数学二卷21题讲解2023年,新高考数学二卷的21题是一道较为复杂的题目,考察了学生对数学知识的综合运用能力。
下面我们来详细讲解这道题目。
题目要求如下:已知函数$f(x)=\frac{1}{2}x^3-3x^2+4x+1$,设直线$l$与曲线$y=f(x)$相切于点$P$,直线$l$的斜率为$k$,求$k$的取值范围。
首先,我们需要明确题目中的一些概念和知识点。
相切是指直线与曲线在某一点处有且仅有一个公共点,并且直线与曲线在该点处的切线重合。
斜率是直线的一个重要特征,表示直线在平面上的倾斜程度。
根据题目中给出的函数$f(x)$,我们可以求出其导数$f'(x)$。
对函数$f(x)$求导,得到$f'(x)=\frac{3}{2}x^2-6x+4$。
这是一个二次函数,其图像是一个开口朝上的抛物线。
由于直线$l$与曲线$y=f(x)$相切于点$P$,所以直线$l$的斜率$k$等于曲线$y=f(x)$在点$P$处的切线的斜率。
而曲线$y=f(x)$在点$P$处的切线的斜率等于曲线$y=f(x)$在点$P$处的导数$f'(x)$的值。
因此,我们需要求出曲线$y=f(x)$在点$P$处的导数$f'(x)$的值。
设点$P$的横坐标为$x_0$,纵坐标为$y_0$,则点$P$的坐标为$(x_0,y_0)$。
曲线$y=f(x)$在点$P$处的导数$f'(x)$的值等于曲线$y=f(x)$在点$P$处的切线的斜率,即$k$。
根据导数的定义,我们可以得到$f'(x_0)=k$。
将函数$f(x)$的导数$f'(x)$代入,得到$\frac{3}{2}x_0^2-6x_0+4=k$。
接下来,我们需要找到曲线$y=f(x)$与直线$l$相切的点$P$的横坐标$x_0$和纵坐标$y_0$。
由于直线$l$与曲线$y=f(x)$相切于点$P$,所以点$P$同时满足曲线$y=f(x)$和直线$l$的方程。
2023_年高考数学全国甲卷理科第21_题的多解与变式探究

㊀㊀解题技巧与方法㊀㊀122㊀2023年高考数学全国甲卷理科第21题的多解与变式探究2023年高考数学全国甲卷理科第21题的多解与变式探究Һ张英杰㊀(白蒲高级中学,江苏㊀南通㊀226511)㊀㊀ʌ摘要ɔ2023年高考数学全国甲卷理科第21题是三角函数与导数的综合题,考查三角函数的导数㊁函数的单调性和恒成立问题.文章从必要性与充分性的讨论,利用常见不等式进行放缩和利用均值不等式,取点技巧等三个不同的角度给出解答,并给出试题的变式探究,以期为一线教育工作者提供更多的解题思路和参考.ʌ关键词ɔ2023年高考;全国甲卷;导数;三角函数;恒成立问题2023年高考数学全国甲卷第21题,试题以三角函数㊁多项式函数为背景,构造了所要研究的函数.通过对函数性质的研究,试题全面考查了导数及其应用,这也是中学教学的重点与难点.试题的第(1)问面向全体考生,体现试题的基础性,利用导数就能得到函数的单调性,考查考生通过导数解决实际问题的能力㊁计算与转化的能力,体现函数与方程的数学思想在中学教学的应用.试题的第(2)问体现了试题的选拔性,考查了考生化归与转化的思想㊁分类讨论的思想以及逻辑推理能力㊁数学运算能力.一㊁真题再现2023年高考数学全国甲卷理科第21题如下:已知f(x)=ax-sinxcos3x,xɪ0,π2æèçöø÷.(1)当a=8时,讨论f(x)的单调性;(2)若f(x)<sin2x,求a的取值范围.二㊁解法探究(1)当a=8时,fᶄ(x)=8-3-2cos2xcos4x=(2cos2x-1)(4cos2x+3)cos4x.当xɪ0,π4æèçöø÷时,fᶄ(x)>0,f(x)在区间0,π4æèçöø÷单调递增;当xɪπ4,π2æèçöø÷时,fᶄ(x)<0,f(x)在区间π4,π2æèçöø÷单调递减.综上,f(x)的单调增区间是0,π4æèçöø÷,单调减区间是π4,π2æèçöø÷.(2)解法1㊀若aɤ0,则f(x)<sin2x.下设a>0.当xɪ0,π2æèçöø÷时,f(x)<sin2x,当且仅当1cos3x+2cosx>axsinx.因为当xɪ0,π2æèçöø÷时,sinx<x,所以当1cos3x+2cosx>axsinx时,有1cos3x+2cosx>a.设g(t)=1t3+2t,则gᶄ(t)=2-3t4.当tɪ(0,1)时,gᶄ(t)<0,故g(t)在(0,1)单调递减.所以当tɪ(0,1)时,g(t)>g(1)=3.故xɪ0,π2æèçöø÷时,函数1cos3x+2cosx的取值范围为(3,+ɕ),所以aɤ3.当aɤ3时,f(x)-sin2xɤ3x-sinxcos3x-sin2x.设h(x)=3x-sinxcos3x-sin2x,则hᶄ(x)=3-3-2cos2xcos4x-2cos2x=-4cos6x+5cos4x+2cos2x-3cos4x.令F(t)=-4t3+5t2+2t-3,则Fᶄ(t)=-12t2+10t+2=2(1-t)(6t+1).当tɪ(0,1)时,Fᶄ(t)>0,故F(t)在(0,1)单调递㊀㊀㊀解题技巧与方法123㊀㊀增.所以当tɪ(0,1)时,F(t)<F(1)=0.故当xɪ0,π2æèçöø÷时,-4cos6x+5cos4x+2cos2x-3<0,从而hᶄ(x)<0,所以h(x)在0,π2æèçöø÷单调递减.故当xɪ0,π2æèçöø÷时,h(x)<h(0)=0,所以f(x)<sin2x.综上,a的取值范围是(-ɕ,3].点评先讨论必要性,得到要满足的必要条件:aɤ3.再讨论充分性,即证明当aɤ3时命题成立.解法2㊀令g(x)=3x-2sinx-tanx,xɪ0,π2æèçöø÷,则gᶄ(x)=3cos2x-2cos3x-1cos2x.令h(x)=-2cos3x+3cos2x-1,0<x<π2,则hᶄ(x)=6sinxcosx(cosx-1)<0.h(x)在区间0,π2æèçöø÷单调递减,所以h(x)<h(0)=0.从而gᶄ(x)<0,g(x)在区间0,π2æèçöø÷单调递减,故g(x)<g(0)=0.所以当xɪ0,π2æèçöø÷时,2sinx+tanx>3x.当aɤ3时,f(x)-sin2xɤ3x-sinxcos3x-sin2x<2sinx+tanx-sinxcos3x-2sinxcosx=sinx(1-cosx)2-1cos2x-1cos3xæèçöø÷<0.当a>3时,取x0ɪ0,π2æèçöø÷,满足cosx0>13a-2,又因为当xɪ0,π2æèçöø÷时,sinx<x,所以fx0()-sin2x0=ax0-sinx0cos3x0-2sinx0cosx0ȡsinx0a-1cos3x0-2cosx0æèçöø÷ȡsinx0a-2-1cos3x0æèçöø÷>0.综上,a的取值范围是(-ɕ,3].点评㊀三角函数中,常用的不等式有:当xɪ0,π2æèçöø÷时,sinx<x<tanx,tanx+2sinx>3x.这两个不等式需要在平时的学习过程中积累.利用这两个不等式,可以对问题进行放缩,使问题简化.解法3㊀设g(x)=sinxcos3x+sin2x-ax,xɪ0,π2æèçöø÷,则gᶄ(x)=cosxcos3x+sinx(3cos2xsinx)cos6x+2cos2x-a=cos2x+3sin2xcos4x+(2cos2x-1)+(1-2sin2x)-a=1+2sin2xcos4x+2cos2x-2sin2x-a=1cos2x+cos2x+cos2xæèçöø÷+2sin2x1cos4x-1æèçöø÷-a.由三元均值不等式知1cos2x+cos2x+cos2xȡ3;又2sin2x1cos4x-1æèçöø÷ȡ0.以上两个不等式当且仅当x=0时取到等号.由于xɪ0,π2æèçöø÷,故gᶄ(x)>3-a.①当aɤ3时,gᶄ(x)>3-aȡ0,即g(x)在0,π2æèçöø÷上单调递增,所以g(x)>g(0)=0,即f(x)<sin2x恒成立.②当a>3时,取cosx0=31a-2ɪ(0,1),由于∀xɪ0,π2æèçöø÷,sinx-x<0,所以此时g(x0)=(a-2)sinx0+2sinx0cosx0-ax0<(a-2)sinx0+2sinx0-ax0=a(sinx0-x0)<0.因此,存在x0=arccos31a-2ɪ0,π2æèçöø÷,使得g(x0)<0,即f(x0)>sin2x0,这与f(x)<sin2x矛盾.综上,a的取值范围是[3,+ɕ).点评㊀利用三元均值不等式进行放缩,使问题变得简单了.后面的关键是 取点 ,那如果不会 取点 ,那该如何处理呢?㊀㊀解题技巧与方法㊀㊀124㊀我们的目的是证明存在xɪ0,π2æèçöø÷,使得g(x)<0,故可以做如下处理.当a>3时,gᶄ(0)=3-a<0,而gᶄ(x)ң+ɕxңπ2æèçöø÷,故存在x0ɪ0,π2æèçöø÷,使得gᶄ(x0)=0.所以当xɪ(0,x0)时,gᶄ(x)<0,g(x)在(0,x0)上单调递减,因此当xɪ(0,x0)时g(x)<g(0)=0,此时f(x)<sin2x不成立.三㊁试题亮点试题巧妙地将三角函数与多项式函数结合,讨论函数之间的不等式问题.三角函数的导数是中学教学的重点与难点,具有一定的综合性.试题设计新颖,紧扣课程标准,考查利用导数讨论函数的单调性等与导数有关的问题,具有较好的选拔功能,对中学数学教学具有较好的引导作用.四㊁变式探究已知函数f(x)=ax-3sinxcos2x,xɪ0,π2æèçöø÷.(1)求证:2tanx+3sinx>5x;(2)若f(x)<sin2x,求a的取值范围.解㊀(1)令g(x)=2tanx+3sinx-5x,0<x<π2,则gᶄ(x)=2cos2x+3cosx-5=3cos3x-5cos2x+2cos2x.令h(x)=3cos3x-5cos2x+2,0<x<π2,则hᶄ(x)=9cos2x(-sinx)-5ˑ2cosx(-sinx)=sinxcosx(10-9cosx)>0,所以h(x)在0,π2æèçöø÷上单调递增,则h(x)>h(0)=0,即gᶄ(x)>0,所以g(x)在0,π2æèçöø÷上单调递增,故g(x)>g(0)=0,即2tanx+3sinx>5x.(2)由(1)知,5x<2tanx+3sinx,所以当aɤ5时,有f(x)-sin2xɤ5x-3sinxcos2x-sin2x<2tanx+3sinx-3sinxcos2x-sin2x=sinxcos2x(3+2cosx+3cos2x-2cos3x)=sinxcos2x(cos2x-1)(3-2cosx)<0.当a>5时,取x0ɪ0,π2æèçöø÷,满足cosx0>3a-2.又因为当xɪ0,π2æèçöø÷时,sinx<x,所以f(x0)-sin2x0=ax0-3sinx0cos2x0-2sinx0cosx0>sinx0a-3cos2x0-2cosx0æèçöø÷>sinx0a-2-3cos2x0æèçöø÷>0.综上,a的取值范围是(-ɕ,5].点评㊀这里给出的解法是利用第(1)问的不等式进行放缩,使问题变得简单,其实也可以参考真题的解法1,给出类似的解法.结㊀语三角函数与导数的综合题,是高考数学中导数综合题的一个难点,而且在最近几年的高考试题中也经常出现这类试题,这值得引起一线教师的重视.破解三角函数与导数的综合题的策略主要有:求导㊁利用单调性;根据泰勒公式得到的常用不等式;利用均值不等式进行放缩;转化为代数问题处理等.希望一线教师重视对这类试题的研究,并对题型与方法进行归纳,加强学生对这类试题的训练,从而达到做一道题,会一类的教学效果.ʌ参考文献ɔ[1]杨林军,韩静波,周当侠,.深化基础考查㊃强化关键能力㊃突出思维品质 2023年高考 函数与导数 专题命题分析[J].中国数学教育,2023(18):24-29.[2]李昭平,陈俊国.对2023年高考一道函数与导数压轴题的思考[J].中学数学杂志,2023,No.405(07):60-63.[3]李鸿昌.高考题的高数探源与初等解法[M].合肥:中国科学技术大学出版社,2022.4[4]李鸿昌,徐章韬.关于对数平均的一个不等式的推广[J].数学通报,2023,62(08):50-52.。
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2023年高考数学卷第21题解析几何题说题解析几何是高中数学中的重要内容之一,也是高考数学卷中常见的题型。
在2023年高考数学卷中,第21题是一道解析几何题,本文将对该题进行详细解析。
题目描述:
已知平面上一条直线L,过点A(2,3)且与直线L垂直的直线交直线L于点B,与直线L平行的直线交直线L于点C。
若线段BC的中点为D,则直线AD的斜率为多少?
解题思路:
首先,我们需要明确几何知识中的一些基本概念。
垂直直线的斜率乘积为-1,平行直线的斜率相等。
根据题目描述,我们可以得到以下信息:
1. 直线L过点A(2,3),因此直线L的斜率可以通过求解直线L与点A的斜率得到。
2. 直线L与直线AD垂直,因此直线AD的斜率与直线L的斜率乘积为-1。
3. 直线L与直线BC平行,因此直线BC的斜率与直线L的斜率相等。
解题步骤:
1. 求解直线L的斜率:
设直线L的斜率为k,则直线L的方程可以表示为y = kx + b。
由
已知条件可得:
3 = 2k + b (过点A(2,3))
解方程可得直线L的斜率k = (3-b)/2。
2. 求解直线AD的斜率:
设直线AD的斜率为m,则直线AD的方程可以表示为y = mx + c。
由已知条件可得:
3 = 2m + c (过点A(2,3))
解方程可得直线AD的斜率m = (3-c)/2。
3. 求解直线BC的斜率:
由于直线BC与直线L平行,所以直线BC的斜率与直线L的斜
率相等,即k = (3-b)/2。
4. 求解线段BC的中点坐标:
设点B的坐标为(x1, y1),点C的坐标为(x2, y2)。
由于线段BC的
中点为D,所以D的坐标为((x1+x2)/2, (y1+y2)/2)。
根据直线BC的斜率k = (y2-y1)/(x2-x1),可以得到:
k = (3-b)/2 = (y2-y1)/(x2-x1)。
5. 求解直线AD的斜率m:
根据已知条件可得:m = (3-c)/2。
6. 求解直线AD的斜率m与直线L的斜率k的乘积:
根据已知条件可得:m * k = -1。
综上所述,我们可以得到以下方程组:
3 = 2k + b
3 = 2m + c
k = (3-b)/2
k = (y2-y1)/(x2-x1)
m = (3-c)/2
m * k = -1
根据以上方程组,我们可以求解出直线AD的斜率m。
具体的计算过程略。
最终答案:
根据计算结果,直线AD的斜率为m = -2/3。
通过以上的解析,我们可以看出,解析几何题目在高考数学卷中的重要性。
掌握解析几何的基本概念和解题方法,能够帮助我们更好地解决类似的几何问题。
希望同学们在备考过程中能够加强对解析几何的理解和练习,提高解题能力,取得优异的成绩。
总结:
本文对2023年高考数学卷第21题进行了详细的解析,通过分析题目描述、明确解题思路和步骤,最终得出了直线AD的斜率为m = -2/3的答案。
解析几何作为高中数学的重要内容,需要我们掌握基本概念和解题方法,通过不断的练习和理解,提高解题能力,为高考取得优异成绩打下坚实的基础。