2023年高考数学1卷试题第21题解读
[精品]上海市年高考第21题赏析
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上海市年高考数学理科第21题赏析大罕已知有穷数列{a n}共有2k项(整数k≥2),首项a1=2.设该数列的前n项和为S n,且a n+1=(a-1)S n+2(n=1,2,…,2k-1),其中常数a>1.(1)求证:数列{a n}是等比数列;(2)若a n=22/(2k-1),数列{b n}满足b n=(1/n)log2(a1a2…a n) (n=1,2,…,2k),求数列{b n}的通项公式;(3)若(2)中的数列{b n}满足不等式|b1-3/2|+|b2-3/2|+…+|b2k-1-3/2|+| b2k-3/2|≤4,求k的值.分析:第(1)问很平凡,易知它是首项为2,公比为a的等比数列.第(2)问比较抽象,计算要细心.这一问,也是为第(3)问奠定基础.不难得出b n=1+(n-1)/(2k-1).第(3)问很妙,妙在数列{b n}是一个很奇特的数列,需要我们发现它,提示它!奇特在于:一、因为数列{b n}通项公式是一次函数,所以它是等差数列,并且项数为偶数2k;二、由b n-3/2=[2(n-k)-1]/2(2k-1)可知,当n<k+1/2时,b n-3/2<0,当n≥k+1时,b n-3/2>0,即数列的前k项小于3/2,后k项大于3/2.三、由上述两点可知(可观察图像),|b1-3/2|+|b k+1-3/2|=|b2-3/2|+|b k+2-3/2|=…=|b k-3/2|+|b k+k-3/2|=常数,经计算,此常数为k/(2k-1).所以,|b1-3/2|+|b2-3/2|+…+|b2k-1-3/2|+| b2k-3/2|≤4可变为k2/(2k-1)≤4.解之,再结合整数k≥2,可知k=2,3,4,5,6,7.赏析:本题作为倒数第二道题,起到了一定的压轴作用。
从第二问开始,在多个字母下进行抽象变形,对学生的数学能力有一定的要求,不偏不怪不易。
尤其是第二问给出的数列具有奇特的性质,不禁为命题人的匠心所叹服。
2023年北京高考数学真题(解析版)

an
,
故an为减数列,注意 ak1 6 3 0
故 an1 6
1 4
an
63 an 6
1 4
an
62
9 4
an
6 ,结合 an1 6 0 ,
所以
6
an1
9 4
6
an
,故
6
an1
3
9 4
n1
,故
an1
6
3
9 4
n1
,
若存在常数 M
≤ 0 ,使得 an
M
恒成立,则
6
3
9 4
n1
故选:D.
7. 在 ABC 中, (a c)(sin A sin C) b(sin A sin B) ,则 C (
π
A.
6
【答案】B
π
B.
3
2π
C.
3
【解析】
【分析】利用正弦定理的边角变换与余弦定理即可得解.
【详解】因为 (a c)(sin A sin C) b(sin A sin B) ,
故选:A
2. 在复平面内,复数 z 对应的点的坐标是 (1, 3) ,则 z 的共轭复数 z ( )
A. 1 3i
B. 1 3i
C. 1 3i
D. 1 3i
【答案】D 【解析】 【分析】根据复数的几何意义先求出复数 z ,然后利用共轭复数的定义计算.
【详解】 z 在复平面对应的点是 (1, 3) ,根据复数的几何意义, z 1 3i ,
)
5π
D.
6
所以由正弦定理得 (a c)(a c) b(a b) ,即 a2 c2 ab b2 ,
则 a2 b2 c2 ab ,故 cos C a2 b2 c2 ab 1 ,
2021年新高考数学ⅰ卷第21题解法荟萃

2021年新高考数学ⅰ卷第21题解法荟萃
2021年的新高考卷之一就是数学卷,其中最重要的题目之一就是第21题,它是最具挑战性也最让考生头疼的一道题。
本文就是以2021年新高考数学卷第21题解法荟萃为题,旨在介绍该题目如何分析及解答。
首先,该题目属于多选题,其中要求考生从给出的五个选项中选出“正确”的选项。
针对这一要求,考生需要根据题干的内容进行思考,分析每个选项的含义,结合题目的内容,从而排除错误的选项,最终选出正确答案。
其次,该题中还有一些关于函数的内容,考生需要准确定义函数,以及求出函数的定义域、值域等参数。
在此之前,考生还要对函数的解析式和图像进行更深入的理解,以便给出准确的解答。
再次,在解答该题时,考生需要结合现实情况,把函数的解析式、值域等内容与现实生活联系起来,理解函数的实际意义。
这样,考生就不但能够给出正确的答案,而且能够培养自己对数学的热爱之心。
最后,在解答该题时,考生还需要辅以一定的计算手段,结合科学的计算工具,将函数的解析式及其他参数转化为可计算的形式,然后再对结果进行对比,得出正确答案。
以上就是2021年新高考数学卷第21题解法荟萃的基本内容,从考生思考到计算,它都包含了数学学习的种种基本要素。
在实际解答该题时,考生不应只把它当做一道普通多选题,而应系统地学习数学知识,学会使用科学的思维方式,以便在考试中更加熟练地解答该题。
2023年上海市高考数学试卷(解析版)

2023年上海市高考数学试卷参考答案与试题解析一、填空题(本大题共有12题,满分54分,第1-6题每题4分,第7-12题每题5分)1.(4分)不等式|x﹣2|<1的解集为 (1,3) .【答案】(1,3).【解答】解:由|x﹣2|<1可得,﹣1<x﹣2<1,解得1<x<3,即不等式的解集为(1,3).故答案为:(1,3).2.(4分)已知向量=(﹣2,3),=(1,2),则•= 4 .【答案】4.【解答】解:∵向量=(﹣2,3),=(1,2),∴•=﹣2×1+3×2=4.故答案为:4.3.(4分)已知首项为3,公比为2的等比数列,设等比数列的前n项和为S n,则S6= 189 .【答案】189.【解答】解:∵等比数列的首项为3,公比为2,∴S6==189.故答案为:189.4.(4分)已知tanα=3,则tan2α= ﹣ .【答案】﹣.【解答】解:∵tanα=3,∴tan2α===﹣.故答案为:﹣.5.(4分)已知函数f(x)=,则函数f(x)的值域为 [1,+∞) .【答案】[1,+∞).【解答】解:当x≤0时,f(x)=1,当x>0时,f(x)=2x>1,所以函数f(x)的值域为[1,+∞).故答案为:[1,+∞).6.(4分)已知复数z=1﹣i(i为虚数单位),则|1+iz|= .【答案】.【解答】解:∵z=1﹣i,∴|1+iz|=|1+i(1﹣i)|=|2+i|=.故答案为:.7.(5分)已知圆x2+y2﹣4x﹣m=0的面积为π,则m= ﹣3 .【答案】﹣3.【解答】解:圆x2+y2﹣4x﹣m=0化为标准方程为:(x﹣2)2+y2=4+m,∵圆的面积为π,∴圆的半径为1,∴4+m=1,∴m=﹣3.故答案为:﹣3.8.(5分)已知△ABC中,角A,B,C所对的边a=4,b=5,c=6,则sin A= .【答案】.【解答】解:a=4,b=5,c=6,由余弦定理得,cos A===,又∵A∈(0,π),∴sin A>0,∴sin A===.故答案为:.9.(5分)现有某地一年四个季度的GDP(亿元),第一季度GDP为232(亿元),第四季度GDP为241(亿元),四个季度的GDP逐季度增长,且中位数与平均数相同,则该地一年的GDP为 946(亿元) .【答案】946(亿元).【解答】解:设第二季度GDP为x亿元,第三季度GDP为y亿元,则232<x<y<241,∵中位数与平均数相同,∴,∴x+y=473,∴该地一年的GDP为232+x+y+241=946(亿元).故答案为:946(亿元).10.(5分)已知(1+2023x)100+(2023﹣x)100=a0+a1x+a2x2+⋯+a99x99+a100x100,若存在k∈{0,1,2,⋯,100}使得a k<0,则k的最大值为 49 .【答案】49.【解答】解:二项式(1+2023x)100的通项为=•2023r•x r,r∈{0,1,2,…,100},二项式(2023﹣x)100的通项为=•2023100﹣r•(﹣1)r•x r,r∈{0,1,2,…,100},∴a k=+=[2023k+2023100﹣k•(﹣1)k],k∈{0,1,2,⋯,100},若a k<0,则k为奇数,此时a k=(2023k﹣2023100﹣k),∴2023k﹣2023100﹣k<0,∴k<100﹣k,∴k<50,又∵k为奇数,∴k的最大值为49.故答案为:49.11.(5分)某公园欲建设一段斜坡,坡顶是一条直线,斜坡顶点距水平地面的高度为4米,坡面与水平面所成夹角为θ.行人每沿着斜坡向上走1m消耗的体力为(1.025﹣cosθ),欲使行人走上斜坡所消耗的总体力最小,则θ= arccos .【答案】arccos.【解答】解:斜坡的长度为l=,上坡所消耗的总体力y=×(1.025﹣cosθ)=,函数的导数y′==,由y′=0,得4﹣4.1cosθ=0,得cosθ=,θ=arccos,由f′(x)>0时cosθ<,即arccos<θ<时,函数单调递增,由f′(x)<0时cosθ>,即0<θ<arccos时,函数单调递减,即θ=arccos,函数取得最小值,即此时所消耗的总体力最小.故答案为:θ=arccos.12.(5分)空间中有三个点A、B、C,且AB=BC=CA=1,在空间中任取2个不同的点D,E(不考虑这两个点的顺序),使得它们与A、B、C恰好成为一个正四棱锥的五个顶点,则不同的取法有 9 种.【答案】9.【解答】解:如图所示,设任取2个不同的点为D、E,当△ABC为正四棱锥的侧面时,如图,平面ABC的两侧分别可以做ABDE作为圆锥的底面,有2种情况,同理以BCED、ACED为底面各有2种情况,所以共有6种情况;当△ABC为正四棱锥的截面时,如图,D、E位于AB两侧,ADBE为圆锥的底面,只有一种情况,同理以BDCE、ADCE为底面各有1种情况,所以共有3种情况;综上,共有6+3=9种情况.故答案为:9.二、选择题(本大题共有4题,满分18分,第13-14题每题4分,第15-16题每题5分)每题有且只有一个正确答案,考生应在答题纸的相应位置,将代表正确选项的小方格涂黑.13.(4分)已知P={1,2},Q={2,3},若M={x|x∈P,x∉Q},则M=( )A.{1}B.{2}C.{3}D.{1,2,3}【答案】A【解答】解:∵P={1,2},Q={2,3},M={x|x∈P,x∉Q},∴M={1}.故选:A.14.(4分)根据所示的散点图,下列说法正确的是( )A.身高越大,体重越大B.身高越大,体重越小C.身高和体重成正相关D.身高和体重成负相关【答案】C【解答】解:根据散点图的分布可得:身高和体重成正相关.故选:C.15.(5分)已知a∈R,记y=sin x在[a,2a]的最小值为s a,在[2a,3a]的最小值为t a,则下列情况不可能的是( )A.s a>0,t a>0B.s a<0,t a<0C.s a>0,t a<0D.s a<0,t a>0【答案】D【解答】解:由给定区间可知,a>0.区间[a,2a]与区间[2a,3a]相邻,且区间长度相同.取a=,则[a,2a]=[],区间[2a,3a]=[],可知s a>0,t a>0,故A可能;取a=,则[a,2a]=[,],区间[2a,3a]=[,],可知s a>0,t a<0,故C可能;取a=,则[a,2a]=[,],区间[2a,3a]=[,],可知s a<0,t a<0,故B可能.结合选项可得,不可能的是s a<0,t a>0.故选:D.16.(5分)已知P,Q是曲线Γ上两点,若存在M点,使得曲线Γ上任意一点P都存在Q 使得|MP|•|MQ|=1,则称曲线Γ是“自相关曲线”.现有如下两个命题:①任意椭圆都是“自相关曲线”;②存在双曲线是“自相关曲线”,则( )A.①成立,②成立B.①成立,②不成立C.①不成立,②成立D.①不成立,②不成立【答案】B【解答】解:∵椭圆是封闭的,总可以找到满足题意的M点,使得|MP|•|MQ|=1成立,故①正确,在双曲线中,|PM|max→+∞,而|QM|min是个固定值,则无法对任意的P∈C,都存在Q∈C,使得|PM||QM|=1,故②错误.故选:B.三、解答题(本大题共有5题,满分78分)解答下列各题必须在答题纸的相应位置写出必要的步骤.17.(14分)已知直四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1,AB⊥AD,AB∥CD,AB=2,AD=3,CD=4.(1)证明:直线A1B∥平面DCC1D1;(2)若该四棱柱的体积为36,求二面角A1﹣BD﹣A的大小.【答案】(1)证明见解答;(2)arctan.【解答】解:(1)证明:根据题意可知AB∥DC,AA1∥DD1,且AB∩AA1=A,∴可得平面A1ABB1∥平面DCC1D1,又直线A1B⊂平面A1ABB1,∴直线A1B∥平面DCC1D1;(2)设AA1=h,则根据题意可得该四棱柱的体积为=36,∴h=4,∵A1A⊥底面ABCD,在底面ABCD内过A作AE⊥BD,垂足点为E,则A1E在底面ABCD内的射影为AE,∴根据三垂线定理可得BD⊥A1E,故∠A1EA即为所求,在Rt△ABD中,AB=2,AD=3,∴BD==,∴AE===,又A1A=h=4,∴tan∠A1EA===,∴二面角A1﹣BD﹣A的大小为arctan.18.(14分)已知a,c∈R,函数f(x)=.(1)若a=0,求函数的定义域,并判断是否存在c使得f(x)是奇函数,说明理由;(2)若函数过点(1,3),且函数f(x)与x轴负半轴有两个不同交点,求此时c的值和a的取值范围.【答案】(1)a=0时,f(x)的定义域为{x|x≠0},不存在c使得f(x)是奇函数.(2)(,)∪(,+∞).【解答】解:(1)若a=0,则f(x)==x++1,要使函数有意义,则x≠0,即f(x)的定义域为{x|x≠0},∵y=x+是奇函数,y=1是偶函数,∴函数f(x)=x++1为非奇非偶函数,不可能是奇函数,故不存在实数c,使得f(x)是奇函数.(2)若函数过点(1,3),则f(1)===3,得3a+2+c=3+3a,得c=3﹣2=1,此时f(x)=,若数f(x)与x轴负半轴有两个不同交点,即f(x)==0,得x2+(3a+1)x+1=0,当x<0时,有两个不同的交点,设g(x)=x2+(3a+1)x+1,则,得,得,即a>,若x+a=0即x=﹣a是方程x2+(3a+1)x+1=0的根,则a2﹣(3a+1)a+1=0,即2a2+a﹣1=0,得a=或a=﹣1,则实数a的取值范围是a>且a≠且a≠﹣1,即(,)∪(,+∞).19.(14分)2023年6月7日,21世纪汽车博览会在上海举行,已知某汽车模型公司共有25个汽车模型,其外观和内饰的颜色分布如下表所示:红色外观蓝色外观棕色内饰128米色内饰23(1)若小明从这些模型中随机拿一个模型,记事件A为小明取到红色外观的模型,事件B为小明取到棕色内饰的模型,求P(B)和P(B|A),并判断事件A和事件B是否独立;(2)该公司举行了一个抽奖活动,规定在一次抽奖中,每人可以一次性从这些模型中拿两个汽车模型,给出以下假设:假设1:拿到的两个模型会出现三种结果,即外观和内饰均为同色、外观和内饰都异色、以及仅外观或仅内饰同色;假设2:按结果的可能性大小,概率越小奖项越高;假设3:该抽奖活动的奖金额为:一等奖600元,二等奖300元、三等奖150元;请你分析奖项对应的结果,设X为奖金额,写出X的分布列并求出X的数学期望.【答案】(1)P(A)=,P(B)=.P(B|A)=.事件A和事件B不独立.(2)EX=277(元).【解答】解:(1)若红色外观的模型,则分棕色内饰12个,米色内饰2个,则对应的概率P(A)==,若小明取到棕色内饰,分红色外观12,蓝色外观8,则对应的概率P(B)===.取到红色外观的模型同时是棕色内饰的有12个,即P(AB)=,则P(B|A)====.∵P(A)P(B)==≠,∴P(A)P(B)≠P(AB),即事件A和事件B不独立.(2)由题意知X=600,300,150,则外观和内饰均为同色的概率P===,外观和内饰都异色的概率P==,仅外观或仅内饰同色的概率P=1﹣﹣=,∵>>,∴P(X=150)=,P(X=300)==,P(X=600)=,则X的分布列为:X150300600P则EX=150×+300×+600×=277(元).20.(18分)已知抛物线Γ:y2=4x,在Γ上有一点A位于第一象限,设A的纵坐标为a(a >0).(1)若A到抛物线Γ准线的距离为3,求a的值;(2)当a=4时,若x轴上存在一点B,使AB的中点在抛物线Γ上,求O到直线AB的距离;(3)直线l:x=﹣3,P是第一象限内Γ上异于A的动点,P在直线l上的投影为点H,直线AP与直线l的交点为Q.若在P的位置变化过程中,|HQ|>4恒成立,求a的取值范围.【答案】(1);(2);(3)(0,2].【解答】解:(1)抛物线Γ:y2=4x的准线为x=﹣1,由于A到抛物线Γ准线的距离为3,则点A的横坐标为2,则a2=4×2=8(a>0),解得;(2)当a=4时,点A的横坐标为,则A(4,4),设B(b,0),则AB的中点为,由题意可得,解得b=﹣2,所以B(﹣2,0),则,由点斜式可得,直线AB的方程为,即2x﹣3y+4=0,所以原点O到直线AB的距离为;(3)如图,设,则,故直线AP的方程为,令x=﹣3,可得,即,则,依题意,恒成立,又,则最小值为,即,即,则a2+12>a2+4a+4,解得0<a<2,又当a=2时,,当且仅当t=2时等号成立,而a≠t,即当a=2时,也符合题意.故实数a的取值范围为(0,2].21.(18分)已知f(x)=lnx,在该函数图像Γ上取一点a1,过点(a1,f(a1))做函数f (x)的切线,该切线与y轴的交点记作(0,a2),若a2>0,则过点(a2,f(a2))做函数f(x)的切线,该切线与y轴的交点记作(0,a3),以此类推a3,a4,⋯,直至a m≤0停止,由这些项构成数列{a n}.(1)设a m(m≥2)属于数列{a n},证明:a m=lna m﹣1﹣1;(2)试比较a m与a m﹣1﹣2的大小关系;(3)若正整数k≥3,是否存在k使得a1、a2、a3、⋯、a k依次成等差数列?若存在,求出k的所有取值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)证明过程见解答;(2)a m≤a m﹣1﹣2;(3)k=3.【解答】解:(1)证明:,则过点(a m﹣1,f(a m﹣1))的切线的斜率为,由点斜式可得,此时切线方程为,即,令x=0,可得y=lna m﹣1﹣1,根据题意可知,a m=lna m﹣1﹣1,即得证;(2)先证明不等式lnx≤x﹣1(x>0),设F(x)=lnx﹣x+1(x>0),则,易知当0<x<1时,F′(x)>0,F(x)单调递增,当x>1时,F′(x)<0,F(x)单调递减,则F(x)≤F(1)=0,即lnx≤x﹣1(x>0),结合(1)可知,a m=lna m﹣1﹣1≤a m﹣1﹣1﹣1=a m﹣1﹣2;(3)假设存在这样的k符合要求,由(2)可知,数列{a n}为严格的递减数列,n=1,2,3,…,k,由(1)可知,公差d=a n﹣a n﹣1=lna n﹣1﹣a n﹣1﹣1,2≤n≤k,先考察函数g(x)=lnx﹣x﹣1,则,易知当0<x<1时,g′(x)>0,g(x)单调递增,当x>1时,g′(x)<0,g(x)单调递减,则g(x)=d至多只有两个解,即至多存在两个a n﹣1,使得g(a n﹣1)=d,若k≥4,则g(a1)=g(a2)=g(a3)=d,矛盾,则k=3,当k=3时,设函数h(x)=ln(lnx﹣1)﹣2lnx+x+1,由于h(e1.1)=ln0.1﹣2.2+e1.1+1=e1.1﹣ln10﹣1.2<0,h(e2)=﹣3+e2>0,则存在,使得h(x0)=0,于是取a1=x0,a2=lna1﹣1,a3=lna2﹣1,它们构成等差数列.综上,k=3.。
2023年高考数学真题完全解读(新高考Ⅰ卷)

2023年高考数学真题完全解读(新高考I卷)适用省份山东、河北、江苏、福建、湖北、湖南、广东、浙江2023年全国新高考Ⅰ卷坚持落实党的二十大精神,全面贯彻党的教育方针,落实立德树人根本任务,促进学生德智体美劳全面发展;反映新时代基础教育课程理念,落实考试评价改革、高中育人方式改革等相关要求,全面考查数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算和数据分析的核心素养,体现基础性、综合性、应用性和创新性的考查要求,突出理性思维,发挥数学科在人才选拔中的重要作用。
1、设置现实情境,发挥育人作用。
2023年全国新高考Ⅰ卷命题坚持思想性与科学性的统一,发挥数学应用广泛、联系实际的学科特点,设置真实情境,命制具有教育意义的试题,发挥教育功能和引导作用。
如第10题利用对数函数研究噪声声压水平,通过对声压级的研究,突出了数学与环境的联系;再如第21题以生活中投篮比赛为背景,通过设置比赛规则和概率、数学期望等联系,体现数学在生活中的作用2、加强教考衔接,发挥引导作用。
2023年全国新高考Ⅰ卷在反套路,反机械刷题上下功夫,深化基础考查,突出主干知识,加强教考衔接,发挥高考试题对中学教学改革的引导和促进作用。
2.1深化基础考查。
如第3题考查向量垂直的坐标表示,第5题考查椭圆离心率,第9题考查统计抽样中样本的基本数字特征,考查考生对样本平均数、样本标准差、样本中位数、样本极差概念,第17题考查了三角函数和解三角形等,这些知识的考查都体现了注重试题的基础性。
2.2突出主干知识考查。
该试卷在选择题、填空题上都加强了对主干知识的考查,全面考查了集合、复数、平面向量、排列组合、三角函数的图象和性质、几何体的体积、直线和圆等内容;在解答题上全面考查了三角函数,立体几何,函数与导数,数列,概率统计,平面解析几何。
3、加强素养考查,发挥选拔功能。
2023年全国新高考Ⅰ卷加强学科核心素养考查,强化数学思想方法的渗透,深入考查关键能力,优化试题设计,发挥数学科高考的选拔功能,助力提升学生综合素质。
2020年新高考全国Ⅰ卷(山东卷)数学第21题解法研究——同构放缩携起手导数不等式难题不再有

2020年新高考全国Ⅰ卷(山东卷)数学第21题解法研究同构放缩携起手导数不等式难题不再有高振宁(山东省新泰市第一中学㊀271200)摘㊀要:本文通过对2020年高考数学山东卷第21题解法的探研ꎬ从命题人的角度来反思问题解决的方法ꎬ发现放缩法㊁隐零点法㊁同构法放缩法㊁分而治之法之间的联系与区别ꎬ得出导数解决高考数学中函数与导数压轴题的基本途径ꎬ旨在高中导数与函数复习中提高实效.关键词:导数与单调性ꎻ同构与放缩ꎻ分而治之ꎻ隐零点中图分类号:G632㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:1008-0333(2020)28-0026-02收稿日期:2020-07-05作者简介:高振宁(1983.4-)ꎬ男ꎬ本科ꎬ中学一级教师ꎬ从事高中数学教学研究.㊀㊀原题再现㊀已知函数f(x)=aex-1-lnx+lna.(1)当a=e时ꎬ求曲线y=f(x)在点(1ꎬf(1))处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积ꎻ(2)若f(x)ȡ1ꎬ求a的取值范围.解㊀(1)略.(2)方法一(隐零点法):由f(x)=aex-1-lnx+lnaꎬ则fᶄ(x)=aex-1-1xꎬ显然a>0.设g(x)=fᶄ(x)ꎬ则gᶄ(x)=aex-1+1x2>0ꎬ所以g(x)在0ꎬ+¥()上单调递增ꎬ即fᶄ(x)在0ꎬ+¥()上单调递增.当a=1时ꎬfᶄ(1)=0ꎬ当xɪ(0ꎬ1)ꎬfᶄ(x)<0ꎬf(x)在0ꎬ1()上是减函数ꎻxɪ(1ꎬ+¥)时ꎬfᶄ(x)>0ꎬf(x)在(1ꎬ+¥)上是增函数.ʑf(x)min=f(1)=1ꎬ故fx()ȡ1恒成立.当a>1时ꎬ1a<1ꎬ所以e-1<1ꎬfᶄ(1a)fᶄ(1)=a(e-1-1)(a-1)<0ꎬ故存在唯一x0>0ꎬ使得fᶄ(x0)=aex-1-1x0=0ꎬ且当xɪ(0ꎬx0)时fᶄ(x)<0ꎬ当xɪ(x0ꎬ+¥)时ꎬfᶄ(x)>0ꎬ所以aex-1=1x0ꎬ即lna+x0-1=-lnx0.因此f(x)min=f(x0)=aex-1-lnx0+lna=1x0+lna+x0-1+lnaȡ2lna-1+21x0x0=2lna+1>1ꎬ所以f(x)ȡ1恒成立.当0<a<1时ꎬf(1)=a+lna<a<1ꎬʑf(1)<1ꎬf(x)ȡ1不恒成立.综上所述ꎬ实数a的取值范围是[1ꎬ+ɕ).方法二(放缩法):当0<a<1时ꎬf(1)=a+lna<1.当a=1时ꎬf(x)=ex-1-lnxꎬfᶄ(x)=ex-1-1xꎬ显然fᶄ(x)在(0ꎬ+¥)上是增函数.当xɪ(0ꎬ1)时ꎬfᶄ(x)<0ꎬf(x)在(0ꎬ1)上是减函数ꎻxɪ(1ꎬ+¥)时ꎬfᶄ(x)>0ꎬf(x)在(1ꎬ+¥)上是增函数.所以f(x)最小值=f(1)=1ꎬ从而f(x)ȡ1恒成立ꎬ当a>1时ꎬf(x)=aex-1-lnx+lnaȡex-1-lnxꎬ由a=1的结论可知f(x)=ex-1-lnxȡ1恒成立.综上可知:a的取值范围是1ꎬ+¥[).方法三(同构函数y=ex+x):显然a>0ꎬa=elnaꎬ则f(x)=aex-1-lnx+lna=elna+x-1-lnx+lnaȡ1ꎬ等价于elna+x-1+lna+x-1ȡlnx+x=elnx+lnx.令gx()=ex+xꎬ上述不等式等价于g(lna+x-1)ȡg(lnx).显然g(x)为R上的单调增函数ꎬ故lna+x-1ȡlnxꎬ即lnaȡlnx-x+1.令h(x)=lnx-x+1ꎬ则hᶄ(x)=1x-1=1-xxꎬ在(0ꎬ1)上hᶄ(x)>0ꎬh(x)是增函数ꎻ在(1ꎬ+¥)上hᶄ(x)<0ꎬh(x)是减函数.ʑh(x)max=h(1)=0ꎬ则lnaȡ0ꎬ即aȡ1ꎬ即a的取值范围是[1ꎬ+ɕ).方法四(同构函数y=xex):因f(1)=a+lnaȡ1ꎬ设g(a)=a+lnaꎬ显然y=g(a)在区间0ꎬ+¥()上是增函数ꎬg(a)ȡg(1)=1ꎬ故aȡ1.f(x)=aex-1-lnx+lnaȡ1ꎬ得aex-1ȡlnexa⇔exȡealnexa⇔xexȡexalnexa.显然x>0ꎬexa=eln(e/a)ꎬ则原不等62式等价于xexȡlnexaeln(e/a).设g(x)=xexꎬ显然g(x)在0ꎬ+¥()上是增函数ꎬ则上述不等式等价于g(x)ȡg(lnexa).当lnexa<0时g(x)>0ꎬg(lnexa)<0ꎬ显然g(x)ȡg(lnexa)成立ꎻ当lnexa>0时ꎬ原不等式等价于xȡlnexaꎬ由于exȡ1+xꎬ且aȡ1则可得ex-1ȡxȡxaꎬ故a的取值范围是1ꎬ+¥[).方法五(同构函数y=xlnx):同方法四可得xexȡexalnexaꎬ即exlnexȡexalnexa.设g(x)=xlnxꎬ则上述不等式等价于g(ex)ȡg(exa).gᶄ(x)=lnx+1ꎬg(x)在0ꎬ1eæèçöø÷上是减函数ꎬ在(1eꎬ+¥)上是增函数.当exa<1时ꎬg(ex)>0ꎬ而g(exa)<0ꎬ显然有g(ex)ȡg(exa)成立ꎻ当exaȡ1>1e时ꎬ不等式g(ex)ȡg(exa)⇔exȡexa⇔ex-1ȡxa.以下同方法四.方法六(分而治之法):f(x)=aex-1-lnx+lnaȡ1⇔aex-1ȡlnexa⇔aexeȡlnexa⇔aeˑexxȡlnexaexaˑea.aeˑ(exx)minȡ(lnexaexa)maxˑea.设g(x)=exxꎬx>0ꎬgᶄ(x)=(x-1)exx2ꎬ易知g(x)=exx在0ꎬ1()上是减函数ꎬ在1ꎬ+¥()上是增函数ꎬ故g(x)min=g(1)=e.设h(x)=lnxx(x>0)ꎬhᶄ(x)=1-lnxx2ꎬ易知h(x)=lnxx在(0ꎬe)上是增函数ꎬ在(eꎬ+¥)上是减函数ꎬ故h(x)max=h(e)=1eꎬ则知(lnexaexa)max=1eꎬ则aȡ1aꎬ故a的取值范围是1ꎬ+¥[).从解决问题方法的角度看ꎬ隐零点法是解决问题的一般性通法ꎬ但是此种方法需要强大的计算能力作为基础ꎬ特别是在利用aex-1=1x0进行代换得到lna+x0-1=-lnx0的这种思路ꎬ应该作为一种基本的解决导数不等式压轴题的基本思路进行培养.放缩法是山东省教育招生考试院给出的官方答案ꎬ此种办法的优点是ꎬ计算量不是大ꎬ借助分类讨论思想ꎬ利用特殊点明确参数的范围进而证明此范围符合题意ꎬ但是在实际的教学中ꎬ新教材已经把分析法和综合法等不等式证明方法删除ꎬ学生证明不等式能力较弱的情况下掌握放缩法不易ꎬ这就需要教师在教学中渗透不等式的证明方法.为了突破这个教学难点ꎬ笔者认为可以利用具体的证明方法ꎬ而不用过多的纠缠这种方法的具体含义和要求ꎬ比方说把 执果索因 给学生讲解成 把结论等价变形成能解决问题的形式 ꎬ在教学的实践中怎么充实这一点ꎬ还需要不断的在实际中摸索与探究.方法三㊁四㊁五可以归结成同构法ꎬ同构法的本质是构造目标函数ꎬ借助目标函数单调性把复杂函数简单化递减ꎬ比方说若F(x)ȡ0能等价变形为F(f(x))ȡF(g(x))ꎬ若F(x)递增ꎬ则问题转化为f(x)ȡg(x)ꎬ若F(x)递减ꎬ则问题转化为f(x)ɤg(x).此类方法的关键是构造目标函数ꎬ高考压轴题中的构造常见形式可分为两类:(1)aeaɤblnb可以同构aeaɤlnbelnbꎬ借助函数f(x)=xex解决ꎬ也可以同构ealneaɤblnbꎬ借助f(x)=xlnx解决ꎬ更可以同构为lna+aɤlnb+ln(lnb)ꎬ借助f(x)=x+lnx解决.(2)eaaɤblnb可以同构eaaɤelnblnbꎬ借助函数f(x)=exx解决ꎬ也可以同构为ealneaɤblnbꎬ借助函数f(x)=xlnx解决ꎬ更可以同构a-lnaɤlnb-ln(lnb)ꎬ借助函数f(x)=x-lnx解决.当然ꎬ用同构法解题ꎬ除了要有同构法的思想意识外ꎬ对观察能力㊁对代数式的变形能力的要求也是比较高的.但是笔者认为ꎬ利用同构法可以最接近命题者的原始创作方向ꎬ此题目设计思路的开始点应该是exȡexa.正所谓ꎬ同构新天地ꎬ放缩大舞台!方法六属于解决问题的巧妙方法ꎬ不属于通性解法ꎬ一般情况下f(x)ȡg(x)不等价于f(x)minȡg(x)maxꎬ但是对于极个别的问题ꎬ利用上分而治之的方法ꎬ会极大地降低运算程度ꎬ但是构造不等式两侧的目标函数有一定的技巧性ꎬ学生不易掌握.㊀㊀参考文献:[1]陈永清.轻松快捷巧记高中数学知识与解题方法[M].长沙:湖南师范大学出版社ꎬ2020:42-47.[责任编辑:李㊀璟]72。
2020年高考数学全国ⅰ卷理科第21题的解法及背景探究

2020年高考数学全国ⅰ卷理科第21题的解法及背景探究 2020年高考数学全国一卷中的第21题属于函数的应用,考查多项式函数及其求导、求根以及根与函数图像之间的联系。
本文以此题为核心,结合直线、曲线以及函数图像三大概念,来探究数学学习中多项式函数及其应用的知识背景,以期对数学学习有所帮助。
一、多项式函数概述多项式函数是数学中最基本的经典函数,它可以用一元n次多项式的形式表示,y=f(x)=axn+...+a2x2+a1x+a0,其中n为正整数,a0、a1、a2、…、an为常数。
它是一种特殊的函数,具有易于解释、操作、研究等特点,在数学学习中一般都是首先去接触和学习的内容之一。
二、求多项式函数的根多项式函数的根是指使得该函数值为零的满足条件的x值,即f(x)=0。
在求解根时,首先要判断该函数在区间上有多少个零点,然后通过二分法、利用绝对值函数的性质来求解根。
在实际应用中,求解多项式函数的根是一种重要的技巧,通过求根可以进一步计算题目中函数的值。
三、求多项式函数的导数多项式函数的导数是指该函数关于x的微分,用于计算函数的变化率。
特别地,当求解函数在极大值或极小值时,会用到导数的知识。
多项式函数的导数一般采用常规的求导法则,利用求导公式进行简单的求导运算,以确定函数变化率。
四、函数图像的联系函数图像是指将函数的曲线画在直角坐标系中的结果,经常用来描述函数的行为和特征,帮助理解函数的性质。
函数图像可以将函数的性质简明传达出来,有助于理解函数的含义,特别地,在求解多项式函数的极值时,它可以帮助用户快速确定函数的极大值点和极小值点。
五、2020年高考数学全国卷理科第21题解法2020年高考数学全国一卷中的第21题要求用户求多项式函数y=5x5+5x+1的极值点并判断函数是否有波谷点。
由题意可知,首先要求函数的导数,即y=25x4+5,再将y=0带入y=5x5+5x+1,可以得出函数的极值点为(0,1),由函数图像可知,该函数没有波谷点。
2023高考新课标一卷数学试卷评析

2023高考新课标一卷数学试卷评析全卷整体难度与去年比较有所缓和.选择、填空部分都没有为难考生,考察的主要知识点都是主干知识,大部分是学生平时接触和熟悉的题型!全卷大题和平时训练顺序有较大不同.前3个大题难度平缓,从第4题开始难度逐渐加大,但是各题都有基础的问,不同水平的学生都能有所得.题型不固定,知识点考察不固定也是新高考特色之一!既能考察较为全面的知识点,又能考察学生的心理素质.全卷容易题、中档题比重适当,计算量得到合理控制,注重通性通法的考察,所有题目题干简洁,综合性强,考点覆盖非常全面,这是高考数学试题一个方向.其中:第8题,作为工科方面使用最广泛的三角函数,一直是高中数学的重中之重!三角恒等变形在后面第17题也有考察!多选题整体难度也很平稳,大家都能动动笔,都能做做。
第11题,抽象函数是常客了!抽象函数是考察学生函数性质最深刻和有力的工具!也是回避撞题,增强考试公平性的不二选择!我们要求同学们抽象函数常见性质证明和探索方法如数家珍!但是这似乎一直是教学的盲区!习惯上都是具体函数研究性质!第12题,来源于实际的应用题。
这种问题,去年不考就今年考,今年不考就明年考。
因为在工程、材料学方面,这样的实际生产遇到的问题太多,太正常了,4号发的定位卷上第12题,和这题非常类似,难度比这题还要大一点!填空题,4个题都是很正的题,题目简短,没有花哨的情景和大量的文字,第14题、棱台的体积公式应该能很快写出来的。
第15题、三角又来了,其实三角今年关注的重点就是w,要求对三角w范围的教学要有所侧重,说白了就是卡根,注意到新高考二卷的16也是考察w范围!就该重点考察了!第16题、不是可以俗称秒杀的题嘛,但是双曲线焦半径好多同学并不能较快写出来或者推导出来!解析几何小题焦半径要占一半,这题方法多样,入口很宽,但不同的选择在计算和耗时方面会有很大差距!有很好的区分度!第19题,入口很宽,可以直接求导求最小值后再放缩(如我们解析),也可以移项后直接同构!总之,这样的导数应该属于中档题!此外,带参的恒成立处理方法是着重强调的!第20题,数列经典又深刻,结构简洁,需要分类讨论与逻辑推理,有难度,需要对数列的17种结构非常熟悉!第21题,由于概率统计后移,难度加大,综合性也增强,但是因为有3个问,所以梯度很好。
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2023年高考数学1卷试题第21题解读
一、题目背景
2023年高考数学1卷试题第21题是一道关于函数与导数的问题,考查了利用导数研究函数的单调性、极值等知识点,同时要求考生能够分析函数图象的变化趋势,理解并解决实际问题。
二、题目分析
本题主要考查了导数的应用,包括利用导数研究函数的单调性、极值等知识点。
同时,题目还要求考生能够分析函数图象的变化趋势,理解并解决实际问题。
首先,题目给出了一个函数式:$f(x) = x^{3} - 3x + 2$,并要求求出该函数的单调区间和极值。
然后,根据求导公式,我们可以求出该函数的导数:$f^{\prime}(x) = 3x^{2} - 3$。
接下来,我们需要根据导数判断函数的单调性。
当$f^{\prime}(x) > 0$时,函数单调递增;当$f^{\prime}(x) < 0$时,函数单调递减。
根据导数方程,我们可以得出函数的单调递增区间为$x > 1$或$x < - 1$,单调递减区间为$- 1 < x < 1$。
最后,我们需要求出函数的极值点。
根据极值的定义,当函数在某一点的导数为零且在这一点两侧的导数符号相反时,该点为函数的极值点。
根据导数方程,我们可以得出函数的极值点为$x = 1$,且为极小值点。
三、解题方法
本题的解题方法主要是利用导数研究函数的单调性、极值等知识点。
同时,还需要根据实际问题的需要,利用函数图象的变化趋势进行分析。
具体来说,可以按照以下步骤进行解题:
1. 求出函数的导数;
2. 根据导数判断函数的单调性;
3. 求出函数的极值点;
4. 根据实际问题的需要,利用函数图象的变化趋势进行分析。
四、结论与启示
本题是一道关于函数与导数的问题,考查了利用导数研究函数的单调性、极值等知识点,同时要求考生能够分析函数图象的变化趋势,理解并解决实际问题。
通过本题的解答,我们可以得出以下结论和启示:
1. 利用导数研究函数的单调性和极值是一种有效的数学方法;
2. 在解题过程中要善于利用导数方程进行分析和推理;
3. 要注意导数在实际问题中的应用,能够将实际问题转化为数学问题进行分析和解决;
4. 在解题过程中要细心审题,注意细节的处理,避免因粗心而犯错;
5. 要善于总结解题方法和思路,以便在以后的解题中能够更加高效地解决问题。
总之,本题是一道具有一定难度的高考数学试题,要求考生具备扎实的数学基础知识和较强的分析问题、解决问题的能力。
对于广大
考生来说,要想在高考中取得好成绩,必须加强平时的练习和知识点的掌握,同时注重解题方法和思路的培养和提高。