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2025新高考1卷压轴19题
多维解析及试题探源
【试题呈现】
(新高考1卷第19题)
求函数在区间的最大值;
给定和,证明:存在,使得;
设,若存在使得对恒成立,求的最小值.
【多维解析】
第1步:求极值
,令,得:,则有或(),即:或;
第2步:确定区间内函数最大值
因为,所以或,,,,所以,函数在区间的最大值为.
(2)第1步:定义集合
设,在内,S对应的是,长度为;
第2步:补集分析
补集在内是,每个小段的长度为;由余弦函数的周期性,可以表示为,
相邻区间间距为,;
第3步:目标区间分析
区间,假设与没有交集,即完全包含在中,
因为是由许多长度为的小区间组成的,而的长度是,所以不可能完全包含在任何一个长度为的小区间内;因此,该假设不成立,必须与有交集,即:存在,使得.
【第2问得分保障】
本题第2问,当考生无法打开解题思路时,可以从简单的、特殊情况开始尝试,如:当,则,满足的在,对于任意的,区间的长度是,因为的长度也是,所以无论怎样平移,这两个区间都会有重叠的部分。就是:“给定和,存在,使得”。
据此,打开解题思路,再按照一般情况去书写。
理解题意:要找到最小的实数,使得存在使得对恒成立,换句话说,就是:我们需要调整参数的值,使得函数的最大值尽可能小,这个最小的最大值就是的最小值;
分步解题:
第1步:求极值点
令,即:
解得:或,()
即:或,()
第2步:计算极值点的函数值
当,即时,,;
当,即时,,;
第3步:分析最大值
函数的最大值出现在极值点,因此我们需要比较和的最大值,由于的系数更大,因此的最大值主要由决定,我们让尽可能小,也就是让尽可能小;
第4步:调整参数,使得函数的最大值尽可能小
当时,极值点为,在这些点上,的最大值是
因此的最大值为;
对于其他的,的最大值不会小于,因此的最大值不会小于.
【第3问得分保障】
本题第3问,当考生无法打开解题思路时,可以从简单的、特殊情况开始尝试,如:时,,计算可知:的最大值确实是.对于其他的,的最大值不会比更小;
第(1)问的设置,也为第(3)问做好铺垫,.