近期全国各地高考模拟试题综合题汇编.pdf
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1、高中数学探究性试题汇编课堂教学改革的目的,一是要打破传统教学束缚学生手脚的陈旧做法;二是要遵循现代教育以人为本的的观念,给学生发展以最大的空间;三是能根据教材提供的基本知识,把培养学生创新精神和实践能力作为教学的重点。数学探究性学习是以学生探究为基本牲的一种教学活动形式。具体是指在教师的启发诱导下,以学生独立自主学习和合作讨论为前提,以学生已有知识经验和生活经验为基础,以现行教材为基本探究内容,为学生提供充分自由表达、质疑、探究、讨论问题的机会,让学生通过个人、小组、集体等多种解难释疑尝试活动,自己发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的 种教学活动形式。它可使学生学会学习和掌握科学方法,为学
2、生终身学习和发展奠定基础。探究性试题有助于数学思维的提高。1.已知集合M是满足下列性质的函数/(x)的全体:在定义域内存在与,使得+1)=/(/)+/(1)成立。(I )函数/()=,是 否 属 于 集 合 例?说明理由;X(I I)设函数/(x)=l g 鼻 用,求4的取值范围;(n i)设函数y =2 图象与函数y =-x的图象有交点,证明:函数/(x)=2,+,eM。解:(I )若/(x)=工 e M,在定义域内存在 X。,则一!=+1 =x02+x0+1 =0 ,Xxo+1 xo 方程+/+1 =0无解,任M。X(I I)/(x)=l g-e A/=l g-=l g-A-+1 g -2
3、)X2+2 a x +2(o -1)=0,x +1 (x +1)-+1 x +1 2a =2时,x =-;a*2 时,由 ANO,得 a?-6 a +4 W 0 n a e1 3 V ,2)u(2,3 +石 。a e1 3 -5/5,3 +y fs j。(I I I)V%。+l)-/(x0)-/(l)=2句 +(x。+1)2-2%X;3 =2&+2(x0-l)=2*+(x0-l),又.函数y =2、图象与函数y =-x的图象有交点,设交点的横坐标为a ,则 2 +a =0 n 2+(与-1)=0 ,其中=a +1。二 /(X。+1)=/(x0)+/(l),即/(x)=2、+e 。2,已知/(x
4、)是定义在R上的恒不为零的函数,且对于任意的x、yeR都满足:/(x)(y)=/(x +y)(1)求/(0)的值,并证明对任意的xeR,都有/(x)0;(2)设当x/(0),证明“X)在(一8,+0 0)上是减函数;(3)在(2)的条件下,求集合V(S JJ(S 2),J(S“),J(lim S“)忡的最大元素和最小元素。(“T oo)解:/(0)./(0)=/(0)J(0)f 0)=l/(|)w 0,.-./(x)=/(j)./(|)=/(|)2 0(2),当x /(0)=l.6分 当王1 2,即匹一工2 /()=L即/1 )f(-x2)1,.-./(X,)1=f(X2)(f(x2)-f(-
5、x2)=/(0)=1)/(X)在(一 8,+8)上是减函数。(3)/(外 在(8,+8)上是减函数,是递增数列.数列/(5)是递减数列。15,集 合V(S JJ(S 2),J(S),j q i 9 s,力中的最大元素为/0)=/(5)=/9=三,最小元素为/(limS)=/(l)=1。T8 23.已知等差数列%中,公差d0,其前项和为S“,且满足的 9 =45吗+%=14,(1)求数列*的通项公式;C(2)通 过 切-构 造 一 个 新 的 数 列 也J,是否存在一个非零常数c,使也,也为等差数列;+C(3)求 )=;h(CN*)的最大值。(+2005)也用解:(1).等差数列。“中,公差d
6、0,a2-a3=45 a2-a3=45 a2n na1+a4=14 a2 4-a3=14 a3=5=9=d=4=%=4 -3 oO ”(1+4 -3)(1)Sn 2).1 R|zs,G(2)S,t=-=2m n-,hn=-=-,令 =,即得“,=2,2 2)n+c n+c 2数列h 为等差数列,存在一个非零常数c=-;,使 也,也为等差数列。(3)f(n)=_ b _=_fl_=_I_ _!_(+2005)也出(+2005)(+1)+迎+2006 272005+2006 Tn 45-J2005-(J2005-44)=89-252005=921-J8020 0,即 4 5-7 2 0 0 5 2
7、),=1 也 满 足an=n.3 分1 1-1-H-+2 2n 八)云+/(7 J+1)=1+21 1-1-n +3 +4+-1-H-2n 2n+1 2n+2“+l)-/()=*1H-2 n +21-+1-1-=0,2 +2 2 +2 n+16 分/()是单调递增的,故/()的最小值是/(2)=口。.8 分(3)vZ?M=Sn=1+-+-+,/-Sn_=(w 2),.0 分n 2 3 n n即 S“-1)S,T =S,T 一(-2)S“_ 2 =S,_ 2 +1,SS =5,+LS S =S +2 +S _ +7 2 1,S、+S2+=n Sn-n =(Sn-Y)-n(n 2):.g(n)=n
8、.1 3 分故存在关于的整式g()=,使等式对于一切不小于2 的自然数恒成立1 4 分5.设函数g(x)=&+l,函数/心)=一1,6(-3,司,其中。为常数且。0,令函数/(x)为函数g(x)和力x +3的积函数。(1)求函数/(X)的表达式,并求其定义域;(2)当4=(时,求函数/(X)的值域;(3)是否存在自然数。,使得函数/(x)的 值 域 恰 为?若存在,试写出所有满足条件的自然数a所构成的集合;若不存在,试说明理由。解:/(x)=立+1,x e 0,a (a 0)o%+3(2).函数/(x)的定义域为 0,1 ,令4 +1 =/,则x =(f l)2,t e 1,|1/(X)=F(
9、t)=-=7 3+4 f+4 _24 3:f=-时,=2 e 1,又fe 1,1时,f+;递减,./(。单调递增,%),即函数/(X)的值域为(3)假设存在这样的自然数a满足条件,令6 +1=/,则/(x)=N t)=-=;一,/一 2/+4 -4I -LV j e 0,fl (0)-贝卜414+1 ,要 满 足 值 域 为,则要满足$L =;,由于当且仅当f=2时,有r +中的等号成立,且此时尸(。=;恰为最大值,/.2 e l,V a +1 =a 1.又 歹(。在1,2 上是增函数,在|2,五+1 上是减函数,.F(7 Z+1)=4|U;n O a W 9,综上,得laW9。6、已 知 二
10、 次 函 数/(月=/-公+。(n/?)同时满足:不等式/(x)W 0的解集有且只有一个元素;在定义域内存在0 修2,使得不等式/(x j/(x 2)成立。设数列%的前项和S“=/(),(1)求数列*的通项公式;(2)试构造一个数列 ,(写出物,的一个通项公式)满足:对任意的正整数都有么%,且l i m 3 =2,n并说明理由;(3)设各项均不为零的数列%中,所有满足0的正整数i的个数称为这个数列 c,J的变号数。令c“=l-(为正整数),求 数 列 上 的变号数。%解:(1):/(x”0的解集有且只有一个元素,4。=0=。=0或。=4,当a =0时,函数/(x)=/在,+8)上递增,故不存在
11、0匹 打,使得不等式/(匹)/(苫2)成立。当a =4时,函数/(x)=X?-4 x +4在(0,2)上递减,故存在0 匹 /,使得不等式f M f(x2)成立。综上,得a=4,f(x)=x -4x+4,*.Sn=YI-4 +4,/S.S.二 2(2)要使limM =2,可构造数列bn=n-k,;对任意的正整数都有bn 00bJ 当 2 2 时,-2一 5 恒成立,即 5-恒成立,即 5-kk3,3又:k史N*,:.bn=n一一,等等。2(3)解法一:一3,=1由题设。=41-、2 一5n 2;心3时rL)。,时,数 列 匕 递增,1 4 V tz44 =-3 0=n 5,可知。4d 0,即之
12、3时,有且只有1个变号数;又丁 c=-3,C2=5,C3=-3,即G,c2 V 0,q。3 v 0,;此处变号数有2个。综上得数列 c.共有3个变号数,即变号数为3。解法二:由题设=22一5人n 2 -9 2 -7 c 3 5 T 7 9.2 时,令 c”-Z 2 一或一 一 =2或=4;2 一 5 2 3 2 2 2 2又 G=3,c2=5,,=1 时也有 C j-c2 一 M 一6 1 =-a2+6=(2)(理)2 o,.z为纯虚数,.,0在(0,2)上恒成立,且函数/(x)的最大值大于1,求实数a的取值范围,并由此猜测y=/(x)的单调性(无需证明);(3)对 满 足(2)的条件的一个常
13、数a,设=当 时,/(x)取得最大值。试构造一个定义在)=卜卜-2,且x w 4*-2 e N上的函数 g(x),使当 xe(-2,2)时,g(x)=/(x),当xwD时,g(x)取得最大值的自变量的值构成以M为首项的等差数列。解:(1)若a、b、cwR+,则 +z五 而(当 且 仅 当a=8=c时取等号)。3(2)在8 2)上恒成立,即 力g%2在(o,2)上恒成立,1x2 e(0,2),:.a2 2,即 a 2 a ,又 力/(讲=x2a2-1X2Y2-1X2J 0故awO,要使/(x)在 2,+8)上单调递增,必须满足,,aNl。2a -(H)若a =0,f(x)=-24+2b-b2x,
14、则/(x)无最大值,故a/O,./(x)为二次函数,要使/(x)有最大值,必须满足J a,即a 0此时,x =X。=4+2_时,/(x)有最大值。a又g(x)取最小值时,x =x 0=a ,依题意,有+2-二=a e Z ,则/=4+2b-b2=5-(b-l)2,aa 0且 1-A/?M/?1 +石,0 a2 V 5(a G Z),得 a =-l,此时/?=一1 或/?=3。,满足条件的实数对(a,b)是(1,1),(1,3)。(III)当实数对(见乃是(1,1),(1,3)时,f(x)-x2-2x依题意,只需构造以2(或2的正整数倍)为周期的周期函数即可。如对 x w(2左 一2,2左),k
15、&N,x-2ke(-2,0),此时,力(x)=h x-2k)=f(x-2k)=-(x-2k)2 2(x-2k),故/?(x)=(x-2A:y -2(x-2%),x e(2k-2,2k),k e N。10.已知在数列 a“中,卬=1,a2n=q aln_,a2n+i=a2n+d(d e R,q*0)。(1)若q=2,d=-l,求 生、a4,并猜测出006 ;(2)若 的,-是等比数列,且 电“是等比数列,求4、1满足的条件;(3)一个质点从原点出发,依次按向右、向上、向左、向下的方向交替地运动,第次运动的位移是怎,质点到达点匕。设点匕”的 横 坐 标 为,若d=0,若l i m为T,求qo解:(
16、1)V a=l,a2=2,a3=a2 1=l,a4=2a3=2,(20,猜测:a20 0 6=2.(4)(2)(理)由的=W 2-1,%+1=0 +d 得%用=效2,1+d,当d =0时,a2n+l=q a2n_t,显然 电,是等比数列当dwO时,因为卬=1,只有。2E=1时,。2 才是等比数列/.”2+i=期2-1+d n q +d=l,即 d=O,qw,或 g+d=l由。2=的2,1,。2+1 =a2n+d 得=的2-2+M 2 2),当q=l时,0 =%“-2+d(n 2 2),显然 的“是等差数列,当q w l时,%=q a、=q ,只有42,=时,的 才是等差数列,“2”+2 =4(
17、“2+1)=4+1=1,即4=1,或q+d=l综上,q、d满足的条件是q+d=l(;3)2/1+1-a2n-,a2n-(葭)*x4=Q生=-4,/=q+q q 3,=i-q +q2+/“-2一/I vii一m 8 x4=-=j,/.=|(X),为奇 数;J (X-l),为偶 数。1 1.已知函数力(x)=/(x),/2(X)=/(X),九|(x)=(1)若函数/l(x)=J 7,求函数力(X)、力(用的解析式;(2)若函数力。)的定义域是1,2,求。的值;(3)设/(x)是定义在R上的周期为4的奇函数,且函数/(x)的图像关于直线x=a对称。当x eO,l时,于(x)=&,求正数a的最小值及函
18、数/(x)在-2,2上的解析式。解:(1),/f(x)=4x,x e 0,+a=4.(3);/(x)是定义在R上的奇函数,x)=/(x).函数/(x)的图象关于直线x=a对称,./(x)=/(2a x)在式中以 x替换x,得/(x)=/(2a+x)由式和式,得f(2a +x)=-f(x)在式中以x+2a替换x,得/(4tz+x)=-/(2a+x)由式和式,得/(4a+x)=/(x)(14)V/(x)是定义在R上的周期为4的奇函数,.正数。的最小值是1.,.当x e 0,1时,f(x)-4x ,.,.当x e T,0时,一xe0,1,/(-x)=-f(x),即/(x)=-C 7.;函数/(x)的
19、图象关于直线x=1对称,.当x w(l,2时,2-xe0,1),/(x)=f(2-x)=V2-x当xc-2,T)当,一xc(l,2,/(t)=j2 +x=_/(x),即/(-)=-J2+x.j 2-x,x G(1,2A /(X)=-也X G O,1_ V _ X,X G -1,0)一12+X,X G -2,-1)1 2.已知等差数列 J 的首项为P,公差为d(d 0).对于不同的自然数A,直线x=an与 X轴和指数函数x)=g)的图像分别交于点A.与B“(如图所示),记纥的坐标为(%也),直角梯形AlA2B2Bl、A2A3B3B2的面积分别为S和 S2 一般地记直角梯形A,出纥用%的 面 积%
20、s“(1)求证数列 s.是公比绝对值小于1 的等比数列;(2)设 册 的公差1=1,是否存在这样的正整数A,构成以2,%1也+2为边长的三角形?并请说明理由;(3)(理)设%的公差d(d 0)为已知常数,是否存在这样的实数。使 得(1)中无穷等比数列h 各项的和S2010?并请说明理由.(文)设%的公差d=l,是否存在这样的实数p 使 得(1)中无穷等比数列瓦 各项的和S2010?如果存在,给出一个符合条件的。值;如果不存在,请说明理由.解.(1)a=p+(n-l)d,4=(g 严(1M 2 分s,=1(;严 叫 弓 严 W)吗 +(;),对 于任意 自然数 n,(1 严+(1)(+i)d 1
21、 +(1/上 电=-J =(!),所 以 数 列 s“是 等 比 数 列 且 公 比 g=(!)d,因 为 d 0,所以S 2,+1 2 2同 b+l bn+2 6 分若以瓦也+1也+2为边长能构成一个三角形,贝 U0+2+及+1 ,即(I)11+(1)-(1)-21+24,这是不可能的.9 分所以对每一个正整数,以与乃小,外+2为边长不能构成三角形 10分(3)(理)由(1)知,0 q 2010,则2,201018分-2x2010 x(2-1)说明:如果分别给出生与d的具体值,说明清楚问题,也参照前面的评分标准酌情给分,但不得超过该部分分值的一半。a 1(文)S=,q=7 .11 分1 22
22、+P 2所以5=2=士 14分1-4 2*如果存在。使得$=-2 0 1 0,即2。2 =一.16分2P+I 4020 1340两边取对数得:p 2010也可。2PY1 3.函数八x)=(a,方是非零实常数),满足2)=1,且方程/U)=x有且仅有一个解。ax+b 求 口 的值;(2)是否存在实常数相,使得对定义域中任意的x,恒成立?为什么?(3)在直角坐标系中,求定点4(-3,1)到此函数图象上任意一点尸的距离14Pl的最小值。Y由尸1得2+匕=2,又x=0一定是方程-=x的解,ax+b所 以 一1=1无解或有解为0,a x+b若无解,则 如+=1无解,得=0,矛盾,若有解为0,则匕=1,所
23、 以 环!。22 r(2次 幻=,设存在常数团,使得对定义域中任意的心/W t/C m r尸4恒成立,%+22团取x=0,贝ij川0)切 勿?一0尸4,即-=4,ni=-4(必要性)m+22x 2(-4 -x)又 m-4 时,J(x)+f(-4-x)=:-1.=4 成立(充分性)x+2 -4 一%+2所以存在常数机=-4,使得对定义域中任意的x,/)尸4恒成立,x 2(3)|AP=Q+3)2+(-)2,设/+2=f,M 0,x+2 4 8 16 16 4 4 4则HP=+iy+(-f=t2+2t+2-+=(t2+)+2(t-)+2=(f-y+26-)+10t t t t t t t4 2=(f
24、-+iy+9,t4-1 +J17-5+V17所以当A A+1=0时即t=i I,,也就是x=u时,t 2 2W314.已知元素为实数的集合S 满足下列条件:1、O C S;若a e S,则 一 e Sl-a 若 2,-2 u S,求使元素个数最少的集合S;(2)在上一小题求得的集合S中,任取3个不同元素4,仇c,求使。儿=-1的概率。(3)(本小题选理科的学生做,选文科的学生不做)若非空集合S为有限集,则你对集合S的元素个数有何猜测?并请证明你的猜测正确。解 2 eS =-=-lw S =-e S=-=2 e 5;1-2 1-(-1)2 J2-2G 2 eS1-(-2)3 2 i 二3 2使
25、2,-2 u S的元素个数最少的集合S为(2)设是5=4,一1,;,一2,;,|中三个不同元素,且使abc=1,由于S中仅有2个负数,故只有如下两1 1 3种可能:2(_1)=_1,(2);=T2 1所相对的概率为P=一以10ci 1 1-w S=-r=aeSa i”1i-a(3)非空有限集S的元素个数是3的倍数证明如下:设aw S,则a k 0,1且C 1 c 1aeS=-e S=-:l-a 1 11-a由于.=一=。2一。+1 =0(。71),但。2一。+1 =0无实数根1-0 1 r-f-rrn 1 C l-U -故 a手-同理-w-,-丰a-a l-a a a若存在b e S,而b e
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