1_专题十三　应用与创新（分层集训）.pptx

高考数学,专题十三应用与创新,应用创新一数学与实际生活,考向一集合与实际生活,1.(2020新高考,5,5分)某中学的学生积极参加体育锻炼,其中有96%的学生喜欢足球或游泳,60%的学生喜欢足球,82%的学生喜欢游泳,则该中学既喜欢足球又喜欢游泳的学生数占该校学生总数的比例是()A.62%B.56%C.46%D.42%答案C,2.(2022河南师大附中月考,13)2021年某高中举办学生运动会,某班60名学生中有一半的学生没有参加比赛,参加比赛的学生中,参加田赛的有16人,参加径赛的有20人,则田赛和径赛都参加的人数为.答案6,3.(2022安徽滁州检测,15)某年级先后举办了数学、历史、音乐讲座,其中有75人听了数学讲座,68人听了历史讲座,61人听了音乐讲座,17人同时听了数学、历史讲座,12人同时听了数学、音乐讲座,9人同时听了历史、音乐讲座,还有6人听了全部讲座,则听讲座的人数为.答案172,考向二函数与实际生活,1.(2022河南洛阳期中,7)据中国地震台网测定,2021年9月16日4时33分,四川省泸州市泸县发生里氏6.0级地震.已知地震时释放出的能量E(单位:焦耳)与地震里氏震级M之间的关系为lg E=4.8+1.5M.据此测算,2021年3月20日17时09分在日本本州东岸近海发生的里氏7.0级地震所释放出的能量,约是该次泸县地震所释放出来的能量的(精确到1;3.16)()A.19倍B.23倍C.32倍D.41倍答案C,2.(2021广西钦州四中月考,14)某人计划购买一辆A型轿车,售价为14.4万元,购买后轿车每年的保险费、汽油费、车检费、停车费等约需2.4万元,同时汽车年折旧率约为10%(即这辆车每年减少它的价值的10%),则大约使用年后,用在该车上的费用(含折旧费)达到14.4万元.答案4,3.(2020北京,15,5分)为满足人民对美好生活的向往,环保部门要求相关企业加强污水治理,排放未达标的企业要限期整改.设企业的污水排放量W与时间t的关系为W=f(t),用-的大小评价在a,b这段时间内企业污水治理能力的强弱.已知整改期内,甲、乙两企业的污水排放量与时间的关系如图所示.,给出下列四个结论:在t1,t2这段时间内,甲企业的污水治理能力比乙企业强;在t2时刻,甲企业的污水治理能力比乙企业强;在t3时刻,甲、乙两企业的污水排放都已达标;甲企业在0,t1,t1,t2,t2,t3这三段时间中,在0,t1的污水治理能力最强.其中所有正确结论的序号是.答案,4.(2022江西上饶期中,21)某地政府为增加农民收入,根据当地地域特点,积极发展农产品加工业.经过市场调查,加工某农产品需投入固定成本2万元,每加工x万千克该农产品,需另投入成本f(x)万元,且f(x)=已知加工后的该农产品每千克售价为6元,且加工后的该农产品能全部销售完.(1)求加工后该农产品的利润y(万元)与加工量x(万千克)的函数关系式;(2)求加工后的该农产品利润的最大值.,解析(1)当0 x6时,y=6x-2=-x2+5x-2.当x6时,y=6x-2=-x-+25.故y=(2)当0 x6时,y=-x2+5x-2=-(x-5)2+,当x=5时,y取得最大值;当x6时,因为x+2=14,当且仅当x=7时,等号成立,所以当x=7时,y取得最大值11.因为11,所以当x=7时,y取得最大值11.故加工后的该农产品利润的最大值为11万元.,考向三三角函数与实际生活,1.(2021哈尔滨三中一模,9)筒车是我国古代发明的一种水利灌溉工具,因其经济又环保,至今还在农业生产中使用.假设在水流量稳定的情况下,筒车上的每一个盛水筒都做逆时针匀速圆周运动.现将筒车抽象为一个几何图形,如图所示,圆O的半径为4米,P0在水平面上,盛水筒M从点P0处开始运动,OP0与水平面所成的角为30,且2分钟恰好转动1圈,则盛水筒M距离水面的高度H(单位:m)与时间t(单位:s)之间的函数关系式是(),A.H=4sin+2B.H=4sin+2C.H=4sin+2D.H=4sin+2答案D,2.(2021辽宁省实验中学二模,6)攒尖是古代中国建筑中屋顶的一种结构形式,宋代称为撮尖,清代称为攒尖.攒尖建筑的屋面在顶部交会为一点,形成尖顶,依其平面有圆形攒尖、三角攒尖、四角攒尖、八角攒尖.也有单檐和重檐之分,多见于亭阁式建筑、园林建筑.辽宁省实验中学校园内的明心亭为一个八角攒尖,它的主要部分的轮廓可近似看作一个正八棱锥,设正八棱锥的侧面等腰三角形的顶角为2,则它的侧棱与底面内切圆半径的长度之比为()A.B.C.D.答案A,3.(2021广东中山5月模拟,14)我国古代数学家僧一行应用“九服晷影算法”在大衍历中建立了晷影长l与太阳天顶距(080)的对应数表,这是世界数学史上较早的一张正切函数表.根据三角学知识可知,晷影长度l等于表高h与太阳天顶距正切值的乘积,即l=htan.若对同一“表高”两次测量,“晷影长”分别是“表高”的2倍和3倍(所成角记为1,2),则tan(1-2)=.答案-,4.(2022河南六市联考,20)某市为响应习近平总书记关于生态文明建设的指示精神,大力开展“青山绿水”工程,造福于民.为此,当地政府决定将一块扇形荒地改造成市民休闲中心,如图,扇形OAB的半径为200 m,圆心角AOB=.(1)如图1,将扇形的内切圆E及内部区域作为市民健身活动场所,其余区域种植各种花草,改造为景观绿地,求内切圆的半径r;(2)如图2,扇形内有一矩形MNOP(边OP在半径OA上,点M在上)区域为市民健身活动场所,其余区域种植各种花草,改造为景观绿地,设MOA=,求市民健身活动场所(矩形MNOP区域)面积的最大值.,解析(1)连接OE并延长交于点C,设OA与圆E相切于点D,连接ED.如图,由题设知EC=ED=r m,OE=(200-r)m,EOD=,所以在RtODE中,ED=OEsin,即r=(200-r),解得r=400-600.(2)在RtOPM中,OP=OMcos=200cos,MP=OMsin=200sin,所以S矩形MNOP=OPMP=40 000sin cos=20 000sin 2,故当2=,即=时,市民健身活动场所(矩形MNOP区域)的面积最大,最大值为20 000 m2.,考向四数列与实际生活,1.(2022新高考,3,5分)图1是中国古代建筑中的举架结构,AA,BB,CC,DD是桁,相邻桁的水平距离称为步,垂直距离称为举.图2是某古代建筑屋顶截面的示意图,其中DD1,CC1,BB1,AA1是举,OD1,DC1,CB1,BA1是相等的步,相邻桁的举步之比分别为=0.5,=k1,=k2,=k3.已知k1,k2,k3成公差为0.1的等差数列,且直线OA的斜率为0.725,则k3=(),图1,图2A.0.75B.0.8C.0.85D.0.9答案D,2.(2022安徽六安质检,12)2013年9月7日,习近平总书记在哈萨克斯坦纳扎尔巴耶夫大学发表演讲并回答学生们提出的问题,在谈到环境保护问题时他指出:“我们既要绿水青山,也要金山银山.宁要绿水青山,不要金山银山,而且绿水青山就是金山银山.”“绿水青山就是金山银山”这一科学论断,成为树立生态文明观、引领中国走向绿色发展之路的理论之基.某市为了改善当地生态环境,2014年投入资金160万元,以后每年投入资金比上一年增加20万元,从2020年开始每年投入资金比上一年增加10%,到2024年底该市生态环境建设投资总额大约为()A.2 655万元B.2 970万元C.3 006万元D.3 040万元答案C,3.(2022南京中华中学期中,6)设某厂2020年的产值为1,从2021年起,该厂计划每年的产值比上年增长P%,则从2021年起到2030年年底,该厂这十年的总产值为()A.(1+P%)9B.(1+P%)10C.D.答案C,考向五立体几何与实际生活,1.(2021北京,8,4分)某一时段内,从天空降落到地面上的雨水,未经蒸发、渗漏、流失而在水平面上积聚的深度,称为这个时段的降雨量(单位:mm).24 h降雨量的等级划分如下:,在综合实践活动中,某小组自制了一个底面直径为200 mm,高为300 mm的圆锥形雨量器.若一次降雨过程中,该雨量器收集的24 h的雨水高度是150 mm(如图所示),则这24 h降雨量的等级是()A.小雨B.中雨C.大雨D.暴雨答案B,2.(2020江苏,9,5分)如图,六角螺帽毛坯是由一个正六棱柱挖去一个圆柱所构成的.,已知螺帽的底面正六边形边长为2 cm,高为2 cm,内孔半径为0.5 cm,则此六角螺帽毛坯的体积是cm3.,答案,3.(2019课标,16,5分)学生到工厂劳动实践,利用3D打印技术制作模型.如图,该模型为长方体ABCD-A1B1C1D1挖去四棱锥O-EFGH后所得的几何体,其中O为长方体的中心,E,F,G,H分别为所在棱的中点,AB=BC=6 cm,AA1=4 cm.3D打印所用原料密度为0.9 g/cm3.不考虑打印损耗,制作该模型所需原料的质量为g.答案118.8,4.(2022全国甲,19,12分)小明同学参加综合实践活动,设计了一个封闭的包装盒.包装盒如图所示:底面ABCD是边长为8(单位:cm)的正方形,EAB,FBC,GCD,HDA均为正三角形,且它们所在的平面都与平面ABCD垂直.(1)证明:EF平面ABCD;(2)求该包装盒的容积(不计包装盒材料的厚度).,解析 取AB、BC、CD、DA的中点M、N、P、Q,连接EM、FN、GP、HQ、MN、NP、PQ、QM.(1)证明:在正三角形ABE中,M为AB的中点,所以EMAB.又平面ABE平面ABCD=AB,且平面ABE平面ABCD,EM平面ABE,所以EM平面ABCD.同理FN平面ABCD,所以EMFN,又EM=FN,所以四边形EMNF为平行四边形,所以EFMN.又MN平面ABCD,且EF平面ABCD,所以EF平面ABCD.(2)如图,可将包装盒分割为长方体MNPQ-EFGH和四个全等的四棱锥.,易得MN=4 cm,EM=4 cm.所以V长方体MNPQ-EFGH=(4)24=128 cm3,V四棱锥B-MNFE=442=cm3,所以该包装盒的容积为128+4=cm3.易错警示:线面平行的判定中,不能忽略线不在平面内这一条件.,5.(2016江苏,17,14分)现需要设计一个仓库,它由上下两部分组成,上部的形状是正四棱锥P-A1B1C1D1,下部的形状是正四棱柱ABCD-A1B1C1D1(如图所示),并要求正四棱柱的高O1O是正四棱锥的高PO1的4倍.(1)若AB=6 m,PO1=2 m,则仓库的容积是多少?(2)若正四棱锥的侧棱长为6 m,则当PO1为多少时,仓库的容积最大?,解析(1)由PO1=2知O1O=4PO1=8.因为A1B1=AB=6,所以正四棱锥P-A1B1C1D1的体积V锥=A1PO1=622=24(m3);正四棱柱ABCD-A1B1C1D1的体积V柱=AB2O1O=628=288(m3).所以仓库的容积V=V锥+V柱=24+288=312(m3).(2)设A1B1=a(m),PO1=h(m),则0h6,O1O=4h(m).连接O1B1.,因为在RtPO1B1中,O1+P=P,所以+h2=36,即a2=2(36-h2).于是仓库的容积V=V柱+V锥=a24h+a2h=a2h=(36h-h3),0h6,从而V=(36-3h2)=26(12-h2).令V=0,得h=2或h=-2(舍).,当00,V是单调增函数;当2h6时,V0,V是单调减函数.故h=2时,V取得极大值,也是最大值.因此,当PO1=2 m时,仓库的容积最大.,考向六解析几何与实际生活,1.(2022武汉模拟,5)2021年12月22日,教育部提出五项管理“作业、睡眠、手机、课外阅读、健康管理”,体育锻炼是五项管理中一个非常重要的方面,各地中小学积极响应教育部政策,改善学生和教师锻炼设施设备.某中学建立“网红”气膜体育馆(图1),气膜体育馆具有现代、美观、大气、舒适、环保的特点,深受学生和教师的喜爱.气膜体育馆从某个角度看,可以近似抽象为半椭球面形状,该体育馆设计图纸比例(长度比)为120(单位:m),图纸中半椭球面的方程为+z2=1(z0)(如图2),则该气膜体育馆占地面积为(),A.1 000 m2B.540 m2C.2 000 m2D.1 600 m2答案D,2.(2022福州一中质检,8)许多建筑融入了数学元素,更具神韵,数学赋予了建筑活力,数学的美也被建筑表现得淋漓尽致.已知图1是单叶双曲面(由双曲线绕虚轴旋转形成的立体图形)型建筑,图2是其中截面最细附近处的部分图象,上、下底面与地面平行.现测得下底面直径AB=20米,上底面直径CD=20米,AB与CD间的距离为80米,与上、下底面等距离的G处的直径等于CD的长,则最细部分处的直径为(),A.10米B.20米C.10米D.10米答案B,3.(2022河南鹤壁月考,15)抛物线有如下光学性质:由其焦点射出的光线经抛物线反射后,沿平行于抛物线对称轴的方向射出,今有抛物线y2=2px(p0),如图,一平行于x轴的光线射向抛物线上的点P,反射后又射向抛物线上的点Q,再反射后又沿平行于x轴的方向射出,且P,Q间的最小距离为3,则抛物线的方程为.答案y2=3x,4.(2023届河南名校联盟联考,20)疫情期间,作为街道工作人员的王阿姨和李叔叔需要上门排查外来人员信息,王阿姨和李叔叔分别需走访离家不超过200米、k米的区域,如图,l1,l2分别是经过王阿姨家(点)的东西和南北走向的街道,且李叔叔家在王阿姨家的北偏东45方向,以点O为坐标原点,l1,l2为x轴、y轴建立平面直角坐标系,已知健康检查点即点M(100,400)和平安检查点即点N(400,700)是李叔叔负责区域中最远的两个检查点.(1)求出k,并写出王阿姨和李叔叔负责区域边界的曲线方程;(2)王阿姨和李叔叔为交流疫情信息,需在姑山路(直线l:x-y+1 000=0)上碰头见面,你认为在何处最为便捷、省时间(两人所走的路程之和最短)?并给出理由.,解析(1)易知,王阿姨负责区域边界的曲线方程为x2+y2=2002.因为李叔叔家在王阿姨家的北偏东45方向,所以设李叔叔家所在的位置为C(c,c),离M(100,400)和N(400,700)距离相等,故(c-100)2+(c-400)2=(c-400)2+(c-700)2,故(c-100)2=(c-700)2,即c-100=700-c,故c=400,k=300.故李叔叔负责区域边界的曲线方程为(x-400)2+(y-400)2=3002.(2)设圆心O关于直线l:x-y+1 000=0的对称点为P(a,b),则有-+1 000=0,=-1,解得a=-1 000,b=1 000,则P(-1 000,1 000),则kPC=-,故直线PC的方程为y=-x+,联立解得可得交点坐标为(-300,700),所以王阿姨和李叔叔为交流疫情信息,可选择在地点(-300,700)碰面,此时两人所走路程之和最短.,应用创新二数学中的新定义问题,考向一集合中的新定义问题,1.(2022湖南岳阳一中一模,1)定义集合A,B的一种运算:AB=x|x=a2-b,aA,bB.若A=-1,0,B=1,2,则AB中的元素个数为()A.1B.2C.3D.4答案C,2.(2021河南新乡二模,3)定义集合MN=x|xM且x-1N,已知集合A=x|x2+3x-100,B=x|-7x0,则AB=()A.x|-5x-1B.x|-7x2C.x|-5x1D.x|-5x0答案C,3.(2022陕西榆林二模,3)定义集合A-B=x|xA且xB.已知集合U=xZ|-2x6,A=0,2,4,5,B=-1,0,3,则U(A-B)中元素的个数为()A.3B.4C.5D.6答案B,4.(2022贵州顶级名校摸底,2)定义集合的商集运算为=,已知集合A=2,4,6,B=,则集合B中的元素的个数为()A.6B.7C.8D.9答案B,考向二函数中的新定义问题,1.(2021广东潮州二模,8)对于函数f(x),若在定义域内存在实数x0,满足f(-x0)=-f(x0),称f(x)为“局部奇函数”.若f(x)=x2-2mx+m2-3为定义域R上的“局部奇函数”,则实数m的取值范围是()A.-,B.-,C.-,D.-,答案B,2.(2022山西忻州月考,11)已知函数f(x)及其导数f(x),若存在x0使得f(x0)=f(x0),则称x0是f(x)的一个“巧值点”,给出下列四个函数:f(x)=x2;f(x)=;f(x)=ln x;f(x)=,其中有“巧值点”的函数是()A.B.C.D.答案C,3.(多选)(2021江苏南通阶段检测,10)对于定义域为R的函数f(x),若存在非零实数x0,使得函数f(x)的图象在(-,x0)和(x0,+)上与x轴都有交点,则称x0为函数f(x)的一个“界点”,则下列函数中,存在界点的是()A.f(x)=x2-2x-3B.f(x)=|x-2|+1C.f(x)=2x-x2D.f(x)=2x2+x|2-x|答案ACD,考向三数列中的新定义问题,1.(2023届黑龙江大庆重点中学开学考试,7)已知定义在(-,0)(0,+)上的函数f(x),如果对于任意给定的等比数列an,f(an)仍是等比数列,则称f(x)为“保等比数列函数”.下列定义在(-,0)(0,+)上的四个函数中,是“保等比数列函数”的是()A.f(x)=x2B.f(x)=2xC.f(x)=3x+xD.f(x)=ln|x|答案A,2.(2023届山西晋城重点中学联考,9)若三个非零且互不相等的实数x1,x2,x3成等差数列,且满足+=,则称x1,x2,x3构成一个“等差数列”.已知集合M=x|x|100,xZ,则由M中的三个元素组成的所有数列中,“等差数列”的个数为()A.25B.50C.51D.100答案B,