内容正文:
一、数学抽象、直观想象
素养1 数学抽象
通过由具体的实例概括一般性结论,看我们能否在综合的情境中学会抽象出数学问题,并在得到数学结论的基础上形成新的命题,以此考查数学抽象素养.
例1 (2019·全国Ⅱ)设函数f(x)的定义域为R,满足f(x+1)=2f(x),且当x∈(0,1]时,f(x)=x(x-1).若对任意x∈(-∞,m],都有f(x)≥-,则m的取值范围是( )
A. B.
C. D.
答案 B
解析 当-1<x≤0时,0<x+1≤1,
则f(x)= f(x+1)=(x+1)x;
当1<x≤2时,0<x-1≤1,
则f(x)=2f(x-1)=2(x-1)(x-2);
当2<x≤3时,0<x-2≤1,
则f(x)=2f(x-1)=22f(x-2)=22(x-2)(x-3),…,由此可得
f(x)=
由此作出函数f(x)的图象,如图所示.
由图可知当2<x≤3时,
令22(x-2)·(x-3)=-,整理,
得(3x-7)(3x-8)=0,
解得x=或x=,
将这两个值标注在图中.
要使对任意x∈(-∞,m]都有f(x)≥-,
必有m≤,
即实数m的取值范围是,故选B.
1.如图表示的是一位骑自行车和一位骑摩托车的旅行者在相距80 km的甲、乙两城间从甲城到乙城所行驶的路程与时间之间的函数关系,有人根据函数图象,提出了关于这两个旅行者的如下信息:
①骑自行车者比骑摩托车者早出发3 h,晚到1 h;
②骑自行车者是变速运动,骑摩托车者是匀速运动;
③骑摩托车者在出发1.5 h后追上了骑自行车者;
④骑摩托车者在出发1.5 h后与骑自行车者速度一样.
其中,正确信息的序号是________.
答案 ①②③
解析 看时间轴易知①正确;骑摩托车者行驶的路程与时间的函数图象是直线,所以是匀速运动,而骑自行车者行驶的路程与时间的函数图象是折线,所以是变速运动,因此②正确;两条曲线的交点的横坐标对应着4.5,故③正确,④错误.
素养2 直观想象
通过空间图形与平面图形的观察以及图形与数量关系的分析,通过想象对复杂的数学问题进行直观表达,看我们能否运用图形和空间想象思考问题,感悟事物的本质,形成解决问题的思路,以此考查直观想象素养.
例2 (2019·全国Ⅲ)如图,点N为正方形ABCD的中心,△ECD为正三角形,平面ECD⊥平面ABCD,M是线段ED的中点,则( )
A.BM=EN,且直线BM,EN是相交直线
B.BM≠EN,且直线BM,EN是相交直线
C.BM=EN,且直线BM,EN是异面直线
D.BM≠EN,且直线BM,EN是异面直线
答案 B
解析 取CD的中点O,连接ON,EO,
因为△ECD为正三角形,
所以EO⊥CD,
又平面ECD⊥平面ABCD,
平面ECD∩平面ABCD=CD,
所以EO⊥平面ABCD.
设正方形ABCD的边长为2,则EO=,ON=1,
所以EN2=EO2+ON2=4,
得EN=2.
过M作CD的垂线,垂足为P,连接BP,
则MP=,CP=,
所以BM2=MP2+BP2=2+2+22=7,
得BM=,
所以BM≠EN.
连接BD,BE,
因为四边形ABCD为正方形,
所以N为BD的中点,
即EN,MB均在平面BDE内,
所以直线BM,EN是相交直线.
2.(2018·北京)某四棱锥的三视图如图所示,在此四棱锥的侧面中,直角三角形的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
答案 C
解析 由三视图得到空间几何体,如图所示,
则PA⊥平面ABCD,平面ABCD为直角梯形,PA=AB=AD=2,BC=1,
所以PA⊥AD,PA⊥AB,PA⊥BC.
又BC⊥AB,AB∩PA=A,
AB,PA⊂平面PAB,
所以BC⊥平面PAB.
又PB⊂平面PAB,
所以BC⊥PB.
在△PCD中,PD=2,PC=3,CD=,
所以△PCD为锐角三角形.
所以侧面中的直角三角形为△PAB,△PAD,△PBC,共3个.故选C.
二、逻辑推理、数学运算
素养3 逻辑推理
通过提出问题和论证命题的过程,看我们能否选择合适的论证方法和途径予以证明,并能用准确、严谨的数学语言表述论证过程,以此考查逻辑推理素养.
例3 (2019·全国Ⅱ)在“一带一路”知识测验后,甲、乙、丙三人对成绩进行预测.
甲:我的成绩比乙高.
乙:丙的成绩比我和甲的都高.
丙:我的成绩比乙高.
成绩公布后,三人成绩互不相同且只有一个人预测正确,那么三人按成绩由高到低的次序为( )
A.甲、乙、丙 B.乙、甲、丙
C.丙、乙、甲 D.甲、丙、乙
答案 A
解析 由于三人成绩互不相同且只有一个人预测正确.若甲预测正确,则乙、丙预测错误,于是三人按成绩由高到低的次序为甲、乙、丙;若甲预测错误,则甲、乙按成绩由高到低的次序为乙、甲