【方法综述】
对于临界知识问题,其命题大致方向为从形式上跳出已学知识的旧框框,在试卷中临时定义一种新知识,要求学生快速处理,及时掌握,并正确运用,充分考查学生独立分析问题与解决问题的能力,多与函数、平面向量、数列联系考查.
另外,以高等数学为背景,结合中学数学中的有关知识编制综合性问题,是近几年高考试卷的热点之一,常涉及取整函数、最值函数、有界函数、有界泛函数等. 【解题策略】
类型一 定义新知型临界问题
【例1】用C(A)表示非空集合A中的元素个数,定义A*B={C?A??C?B?,C?A??C?B?C?B??C?A?,C?A??C?B? 若A={1,2},
B={x|(x2+ax)·(x2+ax+2)=0},且A*B=1,设实数a的所有可能取值组成的集合是S,则C(S)等于( ) A. 1 B. 3 C. 5 D. 7 【答案】B
【指点迷津】“新定义”主要是指即时定义新概念、新公式、新定理、新法则、新运算五种,然后根据此新定义去解决问题,有时还需要用类比的方法去理解新的定义,这样有助于对新定义的透彻理解.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,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,以不变应万变才是制胜法宝. 【举一反三】
1.【北京市顺义区2024届高三第二次统练】已知集合
,若对于 ,
1
,使得
;
成立,则称集合是“互垂点集”.给出下列四个集合:
;
;
.其中是“互垂点集”集合的为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D 【解析】 设点对于集合所以集合对于集合所以集合对于集合所以集合
,当
是曲线上的两点, 时,
,
不成立
不是“互垂点集”. ,
,当
时,
,
不成立
不是“互垂点集”. ,当
时,
,
不成立,
不是“互垂点集”.
排除A,B,C. 故选:D
2.【陕西省2024届高三第二次检测】已知集合
,使得
①③
② ④
,若对于任意
,存在
成立,则称集合是“垂直对点集”.给出下列四个集合:
其中是“垂直对点集”的序号是________. 【答案】①③ 【解析】 对于①,
,即
,
与
的值
域均为对于②,若满足对于③
,故①正确;
,则
,在实数范围内无解,故②不正确;
2
,画出
在对于④,
,使得
的图象,如图,直角成立,故 ③正确; ,取点
始终存在,即对于任意,存
,曲线上不存在另外的点,使得两点与原点的连线互相垂直,
所以不是“垂直对点集”, 故④不正确,故答案为①③. 类型二 高等数学背景型临界问题
【例2】设S是实数集R的非空子集,若对任意x,y∈S,都有x+y,x-y,xy∈S,则称S为封闭集.下列命题:①集合S={a+b3|a,b为整数}为封闭集;②若S为封闭集,则一定有0∈S;③封闭集一定是无限集;④若S为封闭集,则满足S?T?R的任意集合T也是封闭集.其中真命题是________.(写出所有真命题的序号) 【答案】①②
【举一反三】【湖南省衡阳市2024届高三二模】若两函数具有相同的定义域、单调区间、奇偶性、值域,则称这两函数为“亲密函数”.下列三个函数是亲密函数的个数为( ) .A.0 【答案】B 【解析】 易知幂函数
,,中,与函数
不.
B.1 C.2 D.3
定义域为,偶函数,在上,,在上,,.四个选项中函
3
数的定义域都为且都为偶函数,单调性也与增,又
,
,.故选B.
保持一致,因为递增,当
,除
显然在(显然
上递)外,
其他函数的值都趋向于
类型三 立体几何中的临界问题
立体几何的高考题中,最主要考查点是几何元素位置关系及角、距离的计算、三视图等,除此之外,还有可能涉及到与立体几何相关的临界知识,如立体几何与其他知识的交汇,面对这些问题,需要有较强的分析判断能力及思维转换能力,还需要我们对这些问题作一些分析归类,加强知识间的联系,才能让所学知识融会贯通.
【例3】点P为棱长是3的正方体ABCD?A1B1C1D1的内切球O球面上的动点,点P满足BP?AC1,则动点P的轨迹的长度为__________. 【答案】6?
【举一反三】已知正方体ABCD?A1B1C1D1的体积为1,点M在线段BC上(点M异于B、C两点),点N为线段CC1的中点,若平面AMN截正方体ABCD?A1B1C1D1所得的截面为四边形,则线段BM的取值范围为( )
4
A. ?0,? B. ?0,? C. ?,1? D. ?,1?
?3??3??2??2?【答案】B 【解析】
?1??1??2??1?
依题意,当点M为线段BC的中点时,由题意可知,截面为四边形AMND1,从而当0?BM?面为四边形,当BM?1时,截21时,该截面与正方体的上底面也相交,所以截面为五边形,故线段BM的取值范2围是?0,?,故选B.
2??1??【强化训练】 一、
选择题
2,3,且
B.10
,集合2,
,
是集合A的子集,若
,满足集合B的个数记为C.11
D.12
,则
1.已知集合 A.9 【答案】B 【解析】 由题意可得
,,,那么集合2,3,4,5,6,;集合
3,,
3,,
3,,
,4,,
4,;
,5,
满足集合B的个数列罗列出来,可得:
,
4,,
4,,
5,,
5,,
故选:B.
2.【河南省郑州市2024年高三第二次质量检测】高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号,用其名字命名的“高斯函数”为:设
,用
表示不超过的最大整数,则
称为高
5