内容正文:
解构新定义·淬炼逻辑魂
所讲题目:2026年新高考I卷第19题
姓名:王浩宇、苏安凤
所在单位: 杭州第七中学
高考结束,不出意外数学又上了热搜,考生都说难难难,成绩出来后,仅有一人数学满分
2
1
2
3
4
5
6
试题呈现
试题分析
试题解法
类题赏析
试题改编
试题溯源
7
试题感悟
1 题目呈现
2026年新高考I卷19题:已知函数的定义域为,且当时,.对任意,定义集合.
(1)若当时,,求;
(2)若是奇函数,,且,证明:;
(3)设满足:①若,则;②当时,.
(i)证明:;
(ii)证明:在区间单调递增.
2 题意分析
数学抽象
逻辑推理
导数
主要考点
试题创新
反证法证明
抽象函数比大小
用集合语言考查函数,未考查导数
试题重难点
难点:对定义的理解
重点:抽象函数处理方向、运用1、2小题思路求解第三小题
2 题意分析
抽象函数的解题思路
方向1:基础方法——赋值与迭代(“赋值法”)。处理定义域、初值和递推关系。
方向2:性质推导——周期性与对称性(“性质转化”)。核心公式(如周期、对称轴)及其相互关系。
方向3:构建具体模型(“以退为进”)。识别基本初等函数(指数、对数、幂、线性)的“原型”。
方向4:函数方程与导数(“构造新函数”)。针对抽象函数或导数问题的“构造函数法”,这对压轴题至关重要。
方向5:数形结合与特殊值(“特殊值法”)。从特殊到一般分析问题,借助已证结论分析问题。
方向6:逻辑推理( ”正难则反” )。使用反证法证明问题。
3 试题解法
已知函数的定义域为,且当时,.对任意,定义集合.
(1)若当时,,求;
分析:由定义.故只需寻找的的值即可
(1)若当时,,求;
由定义 .
方法1(直接代入):
当时,,解得,所以;
当时,,解得,所以;
综上所述,.
3 试题解法
C
(1)若当时,,求;
,由定义 .
方法2(画图计算):
,
可知
3 试题解法
d的几何意义:以点A为起点,到达函数值大于的点时产生的水平位移。
表示向右运动,向左运动.
直接讲位移
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已知函数的定义域为,且当时,.对任意,定义集合.
(2)若是奇函数,,且,证明:;
分析:由是奇函数可得函数解析式为,
3 试题解法
方法1(画图求解)
时,,
则,
因此.
3 试题解法
d的几何意义:以点A为起点,到达函数值大于的点时产生的水平位移。
表示向右运动,向左运动.
方法1(画图求解)
且 ,
,
所以.
3 试题解法
且
首先想到画图求解
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方法2(解析式分类讨论)
因为是R上的奇函数,当时,所以.
(1)首先,化简集合的表达式.
①当时,要使,
则且,
可得,所以.
3 试题解法
方法2(解析式分类讨论)
因为是R上的奇函数,当时,所以.
(1)首先,化简集合的表达式.
①当时,要使,则,且,可得,所以.
②当时,.
若,则恒成立,
此时,满足题意.
若,则
.因此.
综上
3 试题解法
当时,
,
此时,, 故.
当时,
情形1:
.
情形2:时, ,所以.
综上所述,必有 .
方法2(解析式分类讨论)
3 试题解法
已知函数的定义域为,且当时,.对任意,定义集合.
(2)若是奇函数,,且,证明:;
分析:由是奇函数可得函数解析式为,
求出集合
代数法
数形结合
用子集的定义
正用:
逆用:
3 试题解法
对,
>
,即
方法3(子集的定义)
由子集的定义,,对于奇函数 ,满足共有以下情况:
即
3 试题解法
加图
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方法4(子集的定义变形):
由子集的定义,
则.满足共有三种情况:
对,有
即
,即
时,必有
即
.
数学抽象
逻辑推理
3 试题解法
或
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(3)设满足:①若,则;②当时,.
(i)证明:;
(ii)证明:在区间单调递增.
①等价:若,则
②当时,.
②推论:
若,则
否则
与矛盾.
函数值大小关系 集合关系
①函数值大小关系 集合关系
3 试题解法
切线放缩
(3)设满足:①若,则;②当时,.
(i)证明:;
方法1:
令
则,且
条件①
时
,则
(0,
(**)
(*)式与(**)式
矛盾
假设不成立
自相矛盾
条件②推论
(*)
②推论:
假设
3 试题解法
Solving problems is a practical skill like, let us say, swimming. We acquire any practical skill by imitation and practice.
——George Pólya
(3)设满足:①若,则;②当时,.
(i)证明:;
假设
条件①
构造矛盾
?
方法2:
3 试题解法
找准归谬的靶心
依条件锚定推演方向
常见矛盾类型
与已知定义、定理、公理矛盾
1
与已证矛盾
4
与题设条件矛盾
2
与显然成立的事实矛盾
5
与假设矛盾
3
自相矛盾
6
(3)设满足:①若,则;②当时,.
(i)证明:;
假设
条件①
取,
构造矛盾
找到某个,
但.
在
单调
递增
、
、条件①
、条件②推论
条件
寻找与子集定义矛盾
方法2:
3 试题解法
矛盾
(3)设满足:①若,则;②当时,.
(i)证明:;
分析:
方法3:直接证明
时的任意性
,则
(0,
条件①等价
(0,
条件② 推论
②推论:
①等价:若,则
3 试题解法
(3)(i)题思维导图
(3)(i)问
反
证
法
构造自相矛盾
借助:切线放缩
条件①
构造与子集定义矛盾
借助条件②
直
接
正
明
(ii)证明:在区间单调递增.
分析:
在区间
单调递增.
根据题目条件
定义
条件①
找到某个,使
,则.
满足条件的
增函数定义
3 试题解法
(ii)证明:在区间单调递增.
分析:
3 试题解法
题目直接给出的条件
前面小题研究成果
函数 条件① 条件② (i)结论 (ii)结论
第(1)小问函数 不满足 满足 符合 不符合
第(2)小问函数 不满足 满足 不符合 符合
(1)(2)小问函数对比如下表:
条件①若,则;
条件②当时,.
(i)结论
(ii)结论在区间单调递增.
(2)小问函数分析:
当时,满足(3)小问条件①②,
符合要证明的(ii)小问.
但是当时,,
,不满足,
导致此结果的主要原因是
若改变的函数值,使其满足(i),不妨取,
令,此时,
易证此时满足条件①②,且符合结论(i)(ii).
新函数为正例
起关键作用
函数 条件① 条件② (i)结论 (ii)结论
第(1)小问函数 不满足 满足 符合 不符合
第(2)小问新函数 满足 满足 符合 符合
(1)(2)小问函数对比如下表:
条件①若,则;
条件②当时,.
(i)结论
(ii)结论在区间单调递增.
(1)小问函数分析:
易证函数 ,符合要证明的结论(i),并不符合(ii).
尝试改变函数,使其满足(ii),比如变为
不妨取,则不满足,即不符合条件①,
与(2)小问函数对比发现,是由于图中直线与
3 试题解法
(1)小问函数分析:
再尝试将函数变为.此时直线,时函数图象无交点,
仍然不满足.
究其原因,是函数在第一象限内产生了符合集合定义的位移点.
3 试题解法
谨慎分析,大胆猜想
反例
正例
满足①②
满足②,不满足①
满足②,不满足①
通过对比分析,可以猜测对于同时满足条件①②的函数,其图象必不过第一象限.
猜想:时,必有.
定义:①若,则;
②当时,.
回顾反思:
(1)(2)小题在解决第(3)小题过程中起到的铺垫作用
理解集合定义
通过数学运算求解
通过数形结合求解
会用集合语言推理论证.
集合中子集定义的正用、逆用.
提供正例、反例为提出猜想奠定基础.
假设
条件①
在单调递增
由
得,由0得
,即∈(0,1)时≤0
条件②
条件
时,
条件①:若,则①等价:若,则
1
d
条件② 当时,.
方法1:分步证明
(ii)()先证,.
定义
若假设成立,则
得到中间结论
3 试题解法
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前面已经证明了不成立.
构造矛盾
与(*)式矛盾
(ii)()先证,.
?
找到,
3 试题解法
(ii)()再证
1
0
时,
,
.
,
.
类比猜想:
3 试题解法
前面已经证明了不成立.假设
找到,
在单调递增
,有
条件①
则,
令,,则,
由、 的任意性,可取上任意值,故可取上任意值,,因此,,与(*)矛盾
与已证结论矛盾
(ii)()先证,.
3 试题解法
任取,由(*)式得.对任意,均有,由条件①得.取,则,因此,则,所以,令,因为,又,因此,,与(*)矛盾,所以假设不成立,所以.
方法1:分步证明
先证.
假设,则,由条件①,,由于,所以,则,,=,所以.又由条件②若,则.
所以,1时,(*).
再证(*)不成立.
(ii)()先证,.
3 试题解法
方法2:直接证明
(ii)()先证,.
时,
由条件②:当0<𝑥<1时,𝑓(𝑥)<𝑓(0).
条件①等价:若,则
3 试题解法
方法2:直接证明
(ii)()先证,.
,
条件①
因为,故
,得证
3 试题解法
(3)(ii)(a) 题思维导图
反证法
构造与第一步已证矛盾.
直接证明
(ii)证明:在区间单调递增.
分析:
在区间
单调递增.
根据题目条件
定义
条件①
找到某个,使
,则.
满足条件的
增函数定义
3 试题解法
分析:
在区间
单调递增.
增函数定义
由
定义
条件①若,则
找到某个,使,那么若
,则.
若有
取即可
(ii)()再证
满足条件的
根据题目条件
3 试题解法
要证在区间单调递增,即证,只需证
由于,所以对,,
由条件①可得,
对于,取,则,,因此,得证.
所以,即在区间单调递增.
基于前面分析,可得
方法1:函数单调性的定义
(ii)()再证
3 试题解法
方法2:反证法
假设在区间
不单调递增
增函数定义的等价变形
0,
使
任取则
条件①
在单调递增
的任意性
寻找之间不等关系
故,根据定义有
与假设矛盾
(ii)()再证
3 试题解法
假设在区间不单调递增,
则、,0,使得,
由条件①可得,
任取则,
由条件①,又,
所以,
当,,
取,,
即,与假设矛盾.
因此假设不成立.所以、,0,,即在区间单调递增.
方法2:反证法
3 试题解法
(3)(ii)()再证题思维导图
直接证明:
函数单调性的定义
反证法:
单调性定义的逆用.
本题考察内容来源于人教版A版高中数学必修一教材,考察章节及内容如下:
1.2 集合的基本运算
1.4 充分条件与必要条件(反证法)
1.5 全称量词与存在量词
2.1 等式性质与不等式性质
3.1.2 函数的表示法(分段函数)
3.2 函数的基本性质(单调性、奇偶性)
4.2 指数函数
考察内容全部来源于教材,高于教材,用底层的数学基本知识考察学生高阶的数学思维逻辑.
4 试题溯源
已知函数的定义域为,且当时,.对任意,定义集合.
(1)若当时,,求;
(2)证明:
解析:(1)方法1:代数法.
,对分类讨论,情形1:,,可得;情形2:,,可得,因此,).
方法2:数形结合.
由图可得,是满足的自变量构成的集合,
对应点位于直线下方的函数图象上。
因此可得,).
5 试题改编
已知函数的定义域为,且当时,.对任意,定义集合.
(1)若当时,,求;
(2)证明:
解析: (2)先证必要性:
若是偶函数,则, ,因为,所以,由定义得,,.对, ,因此,所以,必要性得证.
再证充分性:
对,令,则有,所以,即;另一方面,令,同理可证.综合以上两种情况,.
由定义可得,
下用反证法证明.
假设不成立,不妨设,则,但与矛盾,因此假设不成立,所以.
充分性得证.
综上所述,“是偶函数”的充要条件是“若,则.
5 试题改编
(2025上海春季高考)已知函数的定义域是.对于,定义集合
(1),求;
(2)对于集合,若对任意都有,则称是对称集.若是对称集,证明:“函数是偶函数”的充要条件是“对任意,是对称集”;
(3)若,.求的取值范围,使得对于任意,都有.
【详解】(1)由定义得,
(2)证明:必要性:因为函数是偶函数,所以对任意,,对任意,若,即,则,所以,所以对任意,是对称集.
充分性:若对任意,是对称集,因为对任意,,所以,即①,
又,所以,即②.由①②得,对任意,,所以函数是偶函数.综上,“函数是偶函数”的充要条件是“对任意,是对称集”,得证.
(3)因为对于任意,都有,所以若,则,即若,则,所以,所以在上单调不减,所以对任意,恒成立.
当时,显然成立,;
当时,恒成立,令,,所以在单调递减,
单调递增,所以;
当时,恒成立,此时.因为在上单调递减,
当时,,时,,所以;综上,.
6 类题赏析
考查的不是函数运算技巧,而是如何用数学语言描述变化规律,考查高于解题技巧的底层思维能力
7 试题感悟
打破固定排布
打破导数、解析几何固定压轴的传统排布,考点分布更加灵活多元
全新数学情境
命题不再绑定特定题型,考察核心转向全新数学情境
核心能力转向
考察限时阅读理解、转化与化归、逻辑推理等底层能力
强化思维内核
弱化机械刷题、二级结论秒杀,强化"多思少算"的思维内核
破译符号挖根源,
数形正反来互卷,
用好条件搬旧证,
脑洞一开闯难关。
解题思路总结:
7 试题感悟
谢谢倾听,请批评指正!
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