高考必做创新题――定义信息题

时间:2022-10-21 06:37:57

高考必做创新题――定义信息题

集合运算型

()必做1 对于任意的两个正数m,n,定义运算:当m,n都为偶数或奇数时,mn=;当m,n为一奇一偶时,mn=,设集合A={(a,b)ab=6,a,b∈N},则集合A中的元素个数为_____.

精妙解法 由题意得,(1)当a,b都为偶数或都为奇数时,=6a+b=12,此时a,b∈{{2,10},{4,8},{6}}或a,b∈{{1,11},{3,9},{5,7}},符合题意的点(a,b)有(2×2+1)+3×2=11个;

(2)当a,b为一奇一偶时,=6ab=36,此时a,b∈{{1,36},{3,12},{4,9}},符合题意的点(a,b)有3×2=6个.

综上,集合A中的元素共有17个.

极速突击 解决此类问题常分为三大步骤:(1)对新定义进行信息提取,确定化归的方向;(2)对新定义所提取的信息进行加工,探求解决方法;(3)对定义中提出的知识进行转换,有效地输出,其中对定义信息的提取和化归转化是解题的关键,也是解题的难点.

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集合的创新题常以定义新的运算为主. 由于集合知识本身不难,故此类试题一般难度不大,属于易得分题目,但在求解过程中,有些同学却“大意失荆州”. 为此,大家要注意两点. 首先,此类试题一般都不会再延续集合的原有运算,但是如果涉及集合,则集合中元素的性质是不可丢失的,故要注意对集合中元素性质的应用. 其次,此类试题还以考查逻辑思维能力为主,一般不会存在较大量的计算,故在求解过程中要重视审题,重视对定义的理解和运用.

函数性质型

()必做2 设函数y=f(x)在(a,b)上的导数为f ′(x), f ′(x)在(a,b)上的导数为f ″(x),若在(a,b)上,f ″(x)

精妙解法 由函数f(x)=x4-mx3-x2得, f ′(x)=x3-mx2-3x,f ″(x)=x2-mx-3. 若f(x)为区间(-1,3)上的“凸函数”,则有f ″(x)=x2-mx-3

极速突击 此类试题内容不多,而且给出的信息定义也比较明确易懂,求解此类试题的关键在于寻找“类比”的对象,即将所求问题类比为所掌握的熟悉的试题类型,从而能够应用已有的思想方法进行求解,保证解题的准确性和效率.

()必做3 若直角坐标平面内两点P,Q满足条件:①P,Q都在函数f(x)的图象上;②P,Q关于原点对称,则称点对(P,Q)是函数f(x)的一个“友好点对”(点对(P,Q)与(Q,P)看做同一个“友好点对”). 已知函数f(x)=2x2+4x+1,x

精妙解法 由题意,在函数f(x)=上任取一点A(a,b),则该点关于原点对称的点B(-a,-b)在函数f(x)=2x2+4x+1上,故b=,-b=2a2-4a+1,所以有=-2a2+4a-1(a≥0). 令g(x)=,h(x)=-2x2+4x-1(x≥0),由图象可知:f(x)的“友好点对”有2个.

极速突击 解答的关键在于对“友好点对”的正确理解,合理地利用图象法解决.

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函数性质型的创新试题,在很大程度上都是在已有函数性质的基础上进行研究的. 因此,熟练掌握和应用基本初等函数的图象及性质是求解此类题型的关键. 在具体的求解过程中同学们要熟练地应用各类数学方法,如排除法、特殊值法、图象法等,而且要能够应用相应的数学思想解题,还要能应用转化的数学方法,将新题型转化为熟悉的题型进行求解.

数列定义型

()必做4 在一个数列中,若每一项与它的后一项的积都为同一个常数(有限数列的最后一项除外),则称该数列为等积数列,其中的常数称为公积. 若数列是等积数列,且a10=2,公积为6,则a1・a5・a9…a2005=__________.

精妙解法 先对等积数列进行一般性的探讨. 设{an}是等积数列,公积为m,则由等积数列的定义知,数列{an}的各项依次为a1,,a1,,…,即an=a1,n为奇数,,n为偶数.由2005=1+(n-1)・4可得:n=502. 又因为a10=2,公积为6,所以a1=3,a1・a5・a9…a2005=3502.

极速突击 抓住给出的信息,观察数列的规律,总结出项数与项之间的关系,求出通项公式.

()必做5 设m>3,对于有穷数列{an}(n=1,2,…,m), 令bk为a1,a2,…,ak中的最大值,称数列{bn}为{an}的“创新数列”. 数列{bn}中不相等项的个数称为{an}的“创新阶数”. 例如数列2,1,3,7,5的创新数列为2,2,3,7,7,创新阶数为3.

考察自然数1,2,…,m(m>3)的所有排列,将每种排列都视为一个有穷数列{cn}.

(1)若m=5,写出创新数列为3,4,4,5,5的所有数列{cn}.

(2)是否存在数列{cn},使它的创新数列为等差数列?若存在,求出所有的数列{cn},若不存在,请说明理由.

(3)在创新阶数为2的所有数列{cn}中,求它们的首项的和.

精妙解法 (1)由题意,创新数列为3,4,4,5,5的数列{cn}有两个,即:

数列3,4,1,5,2;数列3,4,2,5,1.

(2)存在数列{cn},它的创新数列为等差数列.

设数列{cn}的创新数列为{en}(n=1,2,…,m),因为em为c1,c2,…,cm中的最大值. 所以em=m.

由题意知:ek为c1,c2,…,ck中最大值,ek+1为c1,c2,…,ck,ck+1中最大值,所以ek≤ek+1,且ek∈{1,2,…,m}. 若{en}为等差数列,设其公差为d,则d=ek+1-ek≥0,且d∈N,当d=0时,{en}为常数列,又em=m,所以数列{en}为m,m,…,m,此时数列{cn}是首项为m的任意一个符合条件的数列;

当d=1时,因为em=m,所以数列{en}为1,2,3,…,m,此时数列{cn}是1,2,3,…,m;

当d≥2时,因为em=e1+(m-1)d≥e1+(m-1)×2=2m-2+e1,又m>3,e1>0,所以em>m,这与em=m矛盾,所以此时{en}不存在,即不存在{cn}使得它的创新数列为d≥2的等差数列. 综上,当数列{cn}为:

(1)首项为m的任意符合条件的数列;

(2)数列1,2,3,…,m时,它的创新数列为等差数列.

(3)设{cn}的创新数列为{en}(n=1,2,…,m),由(2)知,em=m,由题意,得e1=c1,所以当数列{cn}的创新阶数为2时,{en}必然为c1,c1,…,c1,m,m,…,m(其中c1

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数列的定义、等差数列的定义、等比数列的定义是高考对数列考查的重点内容之一,但是单纯地考查已经远远不能满足课标中对能力的要求,故常常会以一种信息题的方式加以考查,但是只要我们抓住数列定义的本质,则可“以不变应万变”,顺利求解. 关于数列问题建议同学们熟练地掌握各个数列定义的同时,还要能够熟练掌握和应用相关的性质,也要能够掌握常见题型的解法,同时注意类比思维能力的培养,注重从多角度来思考问题.

其他类型

()必做6 若自然数n使得作竖式加法n+(n+1)+(n+2)均不产生进位现象,则称n为“良数”. 例如:32是“良数”,因32+33+34不产生进位现象;23不是“良数”,因23+24+25产生进位现象. 那么,小于1000的“良数”的个数为( )

A. 27B. 36 C. 39 D. 48

精妙解法 首先考虑个位,个位上的数字式相连续的三个数字之和,要满足其要求,只需满足n+(n+1)+(n+2)

极速突击 本题本质上属于排列组合的信息题,求解过程中要考虑特殊元素和位置,满足特殊优先的原则. 求解此类问题首先要做的就是“对号”,即是将问题归类为相应的知识模块,其次是利用相应的模块知识进行求解.很多的信息题不过是在原有的问题的基础上披了一件“新衣服”,我们要得到问题的实质就必须通过观察、研究去发现问题的本质,还原其本来的面目.

()必做7 对于直角坐标平面内的任意两点A(x1 ,y1 ),B(x2 ,y2 ),定义它们之间的一种“距离”: AB=x2-x+y-y. 给出下列三个命题:

①若点C在线段AB上,则AC+CB=AB;

②在ABC中,若∠C=90°,则AC2+CB2=AB2;

③在ABC中,AC+CB>AB.

其中真命题是________.

精妙解法 对于直角坐标平面内的任意两点A(x1,y1),B(x2,y2),定义它们之间的一种“距离”:AB=x2-x+y-y.

①若点C在线段AB上,设C点坐标为(x0,y0),x0在x1,x2之间,y在y,y之间,则AC+CB=x0-x1+y-y+x2-x0+y-y=x2-x+y-y=AB.

③在ABC中,AC+CB=x0-x1+y-y+x2-x0+y-y>(x0-x1)+(x2-x0)+(y-y)+(y-y)=x2-x+y-y=AB.

所以命题①③成立,而命题②在ABC中,若∠C=90°,则AC2+CB2=AB2,明显不成立.

极速突击 对于此题中的新概念,对阅读理解能力有一定的要求. 但是,透过现象看本质,命题①中的本质是三点共线,点C在线段AB之间,①显然成立;命题③由两边之和大于第三边,显然成立. 它们考查的还是基础数学知识,所以说“新题”不一定是“难题”,掌握好三基,以不变应万变才是我们的制胜法宝.

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新定义型的信息题,可依附于很多的知识进行命制,常见的分为七类,涉及了集合、函数、数列、程序框图、向量、排列组合、概率.求解这些类题型的共同点:(1)审题. 通过审题要能够准确地理解定义、获取题中有利于解题的条件;(2)转化. 是将问题转化为所熟悉的问题类型;(3)应用逻辑分析能力、发散思维能力各类数学思想和方法进行求解问题.

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