内容正文:
微专题高考趋势题专练
昆
趋势1新定义类试题
解答题
1.(2025·上海卷)已知函数f(x)的定义域为R,设a为正实数,定义集合M。={x|f(x十a)=f(x),x∈
R).
(1)若f(x)=sinx,判断是否为M.的元素,并说明理由.
x十2,x<0,
(2)若f(x)=
M。≠☑,求a的取值范围.
x,x≥0,
(3)若f(x)为偶函数,且在(0,1]上的表达式为f(x)=1一x.若对任意a∈(0,2),有M.二M2,试写出
f(x)在(1,2)上的表达式,并证明:对任意c∈R,函数y=f(x)一c在[一3,3]上至多有9个零点.
2.(2025·北京卷)已知集合A={1,2,3,4,5,6,7,8},M={(x,y)x∈A,y∈A}.从M中选取n个不同
的元素组成一个序列:(x1,y1),(x2y2),…,(xmym),其中(xy)称为该序列的第i项(i=1,2,…,
x+1-x;=3,x+1-x;=4,
n),若该序列的相邻项(x,y,),(x+1,y+1)满足
或
(i=1,2,…,
y+1-y:=4y+1-y:=3
n一1),则称该序列为K列.
(1)对于第1项为(3,3)的K列,写出它的第2项.
(2)若为K列,且下中的项(xy:)(i=1,2,…,n)满足:当i为奇数时,x∈{1,2,7,8};当i为偶数
时,x:∈{3,4,5,6}.判断(3,2),(4,4)能否同时为中的项,并说明理由.
(3)证明:由M的全部元素组成的序列都不是K列.
·26·
易趋势2
模块交汇试题
一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的
1.(2025·上海卷)已知A(0,1),B(1,2),点C在曲线:x2-y2=1(x≥1,y≥0)上,则△ABC的面积
()
A.有最大值,但没有最小值
B.没有最大值,但有最小值
C.既有最大值,也有最小值
D.既没有最大值,也没有最小值
二、解答题
2.(2025·全国I卷)已知数列(an}中,a1=3,a=a十1
nn+1n(n+1)1
(1)证明:数列{nan}是等差数列.
(2)给定正整数m,设函数f(x)=a1x十a2x2十十amxm,求f'(一2),
3.(2025·全国I卷)
(1)求函数f(x)-5cosx一c0s5x在区间0,的最大值,
(2)给定0∈(0,π)和a∈R,证明:存在y∈[a-0,a十0]使得cosy≤cos0.
(3)设b∈R,若存在o∈R使得5cosx-cos(5.x+o)≤b对x∈R恒成立,求b的最小值.
·27·
4.(2025·全国Ⅱ卷)甲、乙两人进行乒乓球练习,每个球胜者得1分,负者得0分.设每个球甲胜的概率为
p(号<p<),乙胜的概率为q,p十q=1且各球的胜负相互独立.对正整数k≥2,记p:为打完k个球后
甲比乙至少多得2分的概率,q为打完k个球后乙比甲至少多得2分的概率.
(1)求p3,p4(用p表示).
(2若二=4,求p.
94-93
(3)证明:对任意正整数m,p2m+1一q2m+1<p2m一92m<卫2m+2一92m+2
·28·微专题
高
趋势1新定义类试题
1.集合新定义问题+函数的单调性
:【思维导图】1)已知条件f()f(号+)→f()≠
f(ξ+)
新定义得解
:(2)解法一(切线法):已知条件导盘的几何意义切,点新定义!
a的取值范围。
,解法二(解方程法):已知条件→f(x)的单调性→x<0≤
ix+a
新定义方程十口=x十2有实数根
换元法
二次函数的性质广a的取值范围。
(3已知条件区间转换法当工E(1,2》时,f()=工一1→在
:[-3,3]上,分段求出函数f(x)的表达式→f(x)的大致图!
!象→得证.
解:(1)不是.理由如下:
因为(爱〉=血号-海,
f(停+)-n誓=-m吾-号
2
所以f(+)≠f()题眼).
所以于不是M.中的元素。
(2)解法一(切线法):当x≥0时,f(x)=√≥0,此时f(x)为
增函数,
当x<0时,f(x)=x+2<2,
此时f(x)为增函数
令f(x)=x十2=0,得x=-2,
所以0-(-2)=2.
令f(x)=√元=2,得x=4,
所以4一0=4.
又当x≥0时,f(x)=√x,
则f'(x)=
1
2√x
令f'(x)=1
=1[难,点:当x≥0时,f(x)=√x是凸函数,过
2√x
其图象上的某点P的切线的斜率与直线y=x十2的斜率相等,
即切线与直线y=x十2平行时,点P到直线y=x十2的距离
·数学
考趋势题专练
最小],
得x=
所以f(什)-√任-2
令fx)-x+2=得x=-2,
所以4-(-)=子
又子<2<4,
所以当M,≠2时,子<a<4.
所以。的取值范用是[子,)
解法二(解方程法):当x≥0时,f(x)=元≥0,此时f(x)为增
函数,
当x<0时,f(x)=x十2<2,此时f(x)为增函数
若M。≠⑦,则存在x∈R,使得f(x十a)=f(x)(a>0)成立,
所以x<0≤x十a,
即一a≤x<0.
此时f(x十a)=x+a,f(x)=x十2,
所以方程√x十a=x十2有实数根.
令t=x十2(0≤t<2),则x=t一2(技巧:当直接解方程计算量
较大时,一般采用换元法简化运算,使用时需要注意自变量的取
值范围),
所以√一2+a=t有实数根.
所以t2-t十2-a=0,
即t2-t+2=a.
设g(t)=t2-t十2,
则等价于g(t)图象在[0,2)上与直线y=a有交点,
又0≤t<2,
所以gee[子
所以a的取值范围是[子4小】
(3)Ha∈(0,2),有M二M2台Ha∈(0,2),Vx∈M有x∈
M,台f(x)是周期为2的函数
当x∈(1,2)时,2-x∈(0,1)(技巧:求分段函数的表达式时,若
函数的奇偶性已知,则可根据区间转换法,对所求区间进行转
化,构造出已知区间,再结合已知区间的函数表达式求待求区间
的函数表达式)
答23·
由偶函数的性质得f(x)三f(一x)=2一x)(题眼),
所以f(2-x)=1-(2-x)=x-1.
所以当x∈(1,2)时,f(x)=x一1.
证明:当x∈[-1,0)时,-x∈(0,1],f(x)=f(-x)=1-
(-x)=1+x.
当x∈(2,3]时,2-x∈[-1,0),f(x)=f(2-x)=1+2-x=
3-x.
同理当x∈(一2,一1)时,f(x)=一x一1.
当x∈[-3,-2)时,f(x)=x+3.
作出f(x)的大致图象如图所示.
个y
因为y=f(x)一c至多还有-2,0,2三个零点,
所以对任意c,f(x)=c在[-3,3]上至多有9个零点.
2.新定义
!【思维导图】(1)根据相邻项满足的条件枚举出所有的点→
得解」
(2)已知条件→(x+1十y+1)-(x,十y)是奇数→x,十y,
与x+1十y+1的奇偶性不同,x,十y,与x+2十y+2的奇
偶性相同:授(32》4,)同时为下中的项与题设矛盾一
!得解
!(3)假设存在一个K列→根据定义推断出性质→与所得结!
!论矛盾→得证
解:(1)(6,7)或(7,6)
(2)(3,2),(4,4)不能同时为下中的项
理由如下:
因为T为K列,
x11-x;1=3,lx+1-x,1=4,
所以{
或/
(i=1,2,…,n-1).
y+1-y,|=4ly+1-y,=3
所以(x11-x)十(y11-y)=士7,士1.
所以(x+1十y+1)-(x;十y:)是奇数.
所以x,十y,与x+1十y+1(i=1,2,…,n一1)的奇偶性不同;
x,十y,与x+2十y+2(i=1,2,…,n一2)的奇偶性相同.
假设(3,2),(4,4)同时为下中的项。
由题设知,(3,2),(4,4)都是Γ中的偶数项
所以3+2和4十4的奇偶性应相同,矛盾.
·数学
所以(3,2),(4,4)不能同时为Γ中的项
(3)证明:由题设知M中共有64个元素,假设存在一个由M的
全部元素组成的序列是K列,记该K列为Ⅱ:a1,a2,…,a4,其
中a:=(x:y:)(i=1,2,…,64).
设A1={1,2,7,8},A2={3,4,5,6},令
M1={(x,y)川x∈A1y∈A,
M2={(x,y)x∈A1,y∈A2},
M3={(x,y)川x∈A2y∈A},
M4={(x,y)lx∈A2y∈A2},
则集合M1,M2,M3,M4的元素个数都是16,且M=M1UM2U
M:UM,.
序列Ⅱ:a1,a2,…,a4有以下两个性质。
性质①:若a+1∈M1(i<64),则a:∈M4.
当a+1∈M1时,由M1的定义知,x+1∈{1,2,7,8},y:+1∈{1,
2,7,8}.
/lx+1-x:=3,|x+1-x,|=4,
因为Ⅱ为K列,所以
或《
|y:+1-y:=4y+1-y:|=3.
综上知,x:∈{3,4,5,6},y:∈{3,4,5,6.
所以a:∈M4.故性质①成立
性质②:若a:∈{(3,3),(6,6)}二M4(i<64),则a+1M1.
当a,=(3,3)时,由K列相邻项的性质知,a+1∈{(6,7),(7,6).
所以a+1年M1.
同理可证,当a;=(6,6)时,a,+1M1.
所以性质②成立,
由假设知,M,的16个元素均在Ⅱ中,所以存在1≤i1<
i2<<i8≤64满足a。∈M1且x十y为奇数(k=1,
2,…,8)
由性质①及(2)知,a。-1∈M:且x-1十y-1为偶数(k=2,3,
…,8).
由M,的定义知,满足(.x,y)∈M,且x十y为偶数的元素共有
8个:(3,3),(3,5),(4,4),(4,6),(5,3),(5,5),(6,4),(6,6),
其中(3,3),(6,6){a2-1,ag-1,…,g-1.
这与a。-1∈M,且x。-1十y-1为偶数(k=2,3,…,8)矛盾.
综上,由M的全部元素组成的序列都不是K列.
趋势2模块交汇试题
1.A双曲线的方程+利用导数研究函数的单调性与最值+点到
直线的距离公式由题可知直线AB:y=x十1,即x一y十1=
0,|AB|=√2.设C(x,y),x≥1,y≥0,点C到直线AB的距
离d=l=+1=+二+山,则Sr
√2
2
2lAB1·d=+y-y
2
2,y≥0.令f(t)=1+t2
答24·
t十1,t≥0(关键:构造函数),则f'(t)=
一1<0,因此
W1+
f(t)在[0,十o∞)上单调递减,f(0)=2;当t>+∞时,f(t)→1,
放f)∈1,2],放Sar∈(分,].因此△ABC的面积有最大
值,但没有最小值.故选A
2.等差数列的定义与通项公式+错位相减法+函数求导+等比数
列的求和公式
【思维导图】(1)已知等式两边同乘n(n十1),构造数列{mam》
!中的相邻两项的差等差数列的定义得证
(2)由(1)得数列{nam}的通项公式→f'(-2)=3十4×!
!(-2)+5×(-2)2+…十(m十2)(-2)m-1
错位相减法
得解
解:Di证明:由“十nD得+1De二
1
n
(题眼),
所以数列{nan}是公差为1的等差数列.
(2)由(1)知,等差数列{am}的首项为3,公差为1,
所以nam=3+(n一1)×1=n+2.
又f(x)=a1x十a2x2+a3x3+…十amxm,
求导得f(x)三a十2a2x十3a3x2十十mam(题眼),
于是f(-2)=3+4×(-2)+5×(-2)2+…+(m+
2)(-2)m-1,①
(一2)f'(-2)=3×(一2)+4×(一2)2+5×(-2)3+·+(m十
2)(-2)".②
由①一②得
3f'(-2)=3+(-2)十(-2)2+(-2)3+…+(-2)m-1-
(m+2)(-2)"
=3+-2)[1-(-2)m-17
1-(-2)
-(m十2)(-2)"
7_3m十7(一2》”(提示:错位相减法)·
3
7_3m+7(-2)m.
所以f'(-2)=9
9
3.三角函数的图象与性质+导数的应用
:【恩维导图]1Dfx)一f()→fx)在区间[0,]上的单
!调性→得解」
(2)由题高设a∈[0,]分类诗论若u>0,取y=a,剥
!cosy<cos0;若a≤0,取y=0,则cosy=cos0→得证.
(3)结合(1)和函数的性质可知b=33,9=0时满足条件
!反证
→证明b的最小值为3√3→得解」
·数学
解:(1)由题意得f(x)=5sin5x-5sinx5sin(3x+2x)
5sin(3x一2x)三10c0s3xsin2x(题眼)(提示:两角和与差的正
弦公式)
因为x∈[o,]
故sin2.x≥0.
令0s3x=0解得x=合
则当0≤x<石时,f'(x)≥0,f(x)在0,)上单调递增;
当<≤受时f(x)≤0,fx)在[,
上单调递减(提
示:利用导数研究函数的单调性)
所以fx)s=f()=33.
(2)证明:由于y=cosx是偶函数,并且最小正周期为2π,不妨
设a∈[0,π](题眼)(关键:由余弦函数的奇偶性和周期性缩小a
的范围是解题关键)」
①若a>0,则取y=a∈[a-0,a十],
此时cosy=cosa<cos0;
②若a≤0,则取y=0∈[a-0,a十],此时cosy=cos0.
综上,存在y∈[a-0,a十]使得cosy≤cos0.
(3)因为f(x+2x)=f(x),且f(-x)=f(x),
所以函数f(x)是周期为2π的偶函数.
又因为f(π一x)=一f(x),
所以函数了(x)的图象关于点(乏,0)对称。
所以只需考虑r∈[0,]的情况
因为f()=10cos3xsin2rre[0,],
令fx)=0,解得x=0,晋,至,
所以了x)在[0,晋]上单调递增,在[晋,]上单调递诚。
所以fx)在[0,]上的值城为0.33
因此f(x)在R上的值域为[-33,33],
即f(x)mx=3V3,
故当b=33,9=0时满足条件(题眼).
下面用反证法证明b的最小值为33:
若b<33,令0=5x,
6
由2)知,对于Yp∈R.3∈g-晋p+]使得sy≤
答25·
cos6
2
令5x十p=y即=写∈[-吾](模示:确定x的范国
5
符合题中要求),
时5c0sz-c0s5t十9)=5c0sx-cosy≥5c0s6大
3√5,与已知矛盾,
所以b的最小值为3√3
4.独立重复试验+组合数计算+递推关系+不等式
:【思维导图】(1)定义净得分S。(甲得分减乙得分)→枚举!
1S≥2的样本,点→p3,p4.
②)计年2:一力:和9:9→建立方程4→得解。
!(3)观察前2m个球得p2m+1=p2m一Cpm+1q”,同理得!
91广左边得证右边二次性考虑两个球得证
解:(1)p3=P(S3≥2)(提示:“至少多得2分”即净得分S≥2),
其中S。为打完飞个球后甲的净得分(甲得分减乙得分),
则S3的可能值为一3,一1,1,3.
因为S3≥2,
所以只有当S3=3时,满足题意.
此时甲赢3球,概率为p3,所以p3=p3.
4=P(S4≥2),则S4的可能值为一4,一2,0,2,4.
当S1=4时,甲赢4球,概率为p.
当S4=2时,甲赢3球、乙赢1球,概率为Cp3(1一p)=
4p3(1-p).
所以p1=p'+4p3(1-b)=p3(4-3p).
综上所述,p3=p3,p4=p3(4-3p).
(2)由(1)易得
93=P(S3≤-2)=P(S3=-3)=q3,
q1=P(S,≤-2)=P(S,=-4)+P(S1=-2)=q+Cg3p=
g+4gp,
所以2二p=D十4pg-b=D(p十4g-D=b(-g十4g
91-93g+4g3p-q3q3(g+4p-1)g3(-p+4p)
2-()=4
3q°pq
解得2=2或上=-2.
q
又p>>g,
·数学
所以取正根卫=2.
q
由p=2g和q=1一p,
解得=号9=子
2
所以p=3·
(3)先证左边
不妨设Xm表示打完n个球后,甲的得分.由已知得p2m+1=
P(X1≥1+2m,+)=P(X+1≥m+2.
2
这时观察前2m个球,如果前面已经有X2m≥m十2,那无论如何
都会有P(Xm+1≥m十2);而如果X2m=m十1,则需要最后一个
球甲得分;如果X2m<m十1,那是无论如何也无法完成的,因此
p2m+1=P(X2m+1≥m+2|P(X2m≥m十2)·P(X2m≥m十2)+P
(X2m+1≥m+2|X2m=m+1)P(X2m=m+1)
=P(X2m≥m+2)十P(X2m=m十1)p
=P(X2m≥m十2)+P(X2m=m+1)-P(X2m=m+1)q
=P(X2m≥m+1)-P(X2m=m十1)g
=p2m-aitpg
同理q2m+1=q2m一Cg'qm+1p".
所以p2m+1一q2m+1=p2m-92n十Cg'q"+1pm-C%'pw+1q"=
p2m-q2m十Cn1(pg)m(q-p)<p2m-q2m·
右边同理,但需要一次性考虑两个球.
此时要求X2m+2≥m十2,当已经有X2m≥m+2时,无论如何都
会有Xm+2≥m十2;当X2m=m十1时,只要保障不连丢两球就
行;当Xm=m时,就必须连赢两球;当Xm<m时,则完全不
可能。
即p2m+2=P(X2m+2≥m+2)
=P(X2m≥m+2)+P(Xm=m)p2+P(X2m=m+1)·
[1-(1-p)2]
=P(X2m≥m+2)十P(X2m=m)+P(X2m=m十1)+(p2一1)·
P(X2m=)-(1-p)2P(X2m=m十1)
=P(X2n≥m)+(p2-1)C2np"q"-C21pm+1q"+1
=p2m-(1-P2)Can pg-Capg
同理q2m+2=q2n十(g2-1)Cnp"q"-Cnpm+'g"+1
所以p2+2-q2m+2=p2m一92m十(p2-g)C8np"q">p2m一92m
综上,p2m+1-92m+1<p2m一92m<p2m+2一92m+2
答26·