微专题98 含新信息问题的求解一、基础知识:所谓“新信息背景问题”,是指题目中会介绍一个“课本外的知识”,并说明它的规则,然后按照这个规则去解决问题。
它主要考察学生接受并运用新信息解决问题的能力。
这类问题有时提供的信息比较抽象,并且能否读懂并应用“新信息”是解决此类问题的关键。
在本文中主要介绍处理此类问题的方法与技巧1、读取“新信息”的步骤(1)若题目中含有变量,则要先确定变量的取值范围(2)确定新信息所涉及的知识背景,寻找与所学知识的联系(3)注意信息中的细节描述,如果是新的运算要注意确定该运算是否满足交换律(4)把对“新信息”的理解应用到具体问题中,进行套用与分析。
2、理解“新信息”的技巧与方法(1)可通过“举例子”的方式,将抽象的定义转化为具体的简单的应用,从而加深对新信息的理解(2)可用自己的语言转述“新信息”所表达的内容,如果能够清晰描述,那么说明对此信息理解的较为透彻。
(3)发现新信息与所学知识的联系,并从描述中体会信息的本质特征与规律(4)如果“新信息”是书本知识上某个概念的推广,则要关注此信息与原概念的不同之处,以及在什么情况下可以使用原概念。
二、典型例题例1:设,P Q 是两个集合,定义集合{}|P Q x x P x Q -=∈∉且,如果{}2|log 1P x x =<,{}|21Q x x =-<,则P Q -等于( )A. {}|01x x <<B. {}|01x x <≤C. {}|12x x ≤<D. {}|23x x ≤<思路:依{}|P Q x x P x Q -=∈∉且可知该集合为在P 中且不属于Q 中的元素组成,或者可以理解为P 集合去掉P Q 的元素后剩下的集合。
先解出,P Q 中的不等式。
:P 2log 102x x <⇒<<,:2113Q x x -<⇒<<,所以()1,2P Q =,从而可得:(]0,1P Q -=答案:B例2:()y f x =在(),-∞+∞内有定义。
对于给定的正数K ,定义函数()()()(),,k f x f x K f x K f x K≤⎧⎪=⎨>⎪⎩ 取函数()2x f x x e =+-。
若对任意的(),x ∈-∞+∞,恒有()()k f x f x =,则( )A .K 的最大值为2 B. K 的最小值为2 C .K 的最大值为1 D. K 的最小值为1 思路:由所给分式函数()k f x 可知,若()f x K ≤,则取()f x ,如果()f x K >,就取K ,由这个规则可知,若()()k f x f x =恒成立,意味着(),x ∀∈-∞+∞,均有()f x K ≤恒成立,从而将问题转化为恒成立问题,即()max K f x ≥,下面求()f x 的最大值:()'1x f x e =-,可知()f x 在(),0-∞单调递增,在()0,+∞单调递减,所以()()max 01f x f ==,从而1K ≥,即K 的最小值为1答案:D例3:设集合{}0123,,,S A A A A =,在S 上定义运算⊕为:ij k A A A ⊕=,其中k 为i j +被4除的余数,,0,1,2,3i j =,则满足关系式()20x x A A ⊕⊕=的()x x S ∈的个数为( )A. 4B. 3C. 2D. 1思路:本题的关键在于读懂规则,“⊕”运算的结果其实与角标和除以4的余数相关,如果理解文字叙述较为抽象不如举几个例子,例如:13A A ⊕,按照要求,()13+除以4的余数为0,所以130A A A ⊕=。
掌握规律后再看所求关系式:要求得x ,则需要先解出()x x ⊕,将其视为一个整体m A ,可知20m A A A +=,即()2m +除以4的余数为0,可推断2m =,即2x x A ⊕=,不妨设n x A =,即()n n +除以4的余数为2,则n 的值为1,3,所以1x A =或者3x A =,共有两个解答案:C例4:定义两个平面向量,a b 的一种运算sin a b a b θ⊗=,其中θ为,a b 的夹角,对于这种运算,给出以下结论:① a b b a ⊗=⊗;②()()a b a b λλ⊗=⊗;③()()()a b c a c b c +⊗=⊗+⊗;④ 若()()1122,,,a x y b x y ==,则1221a b x y x y ⊗=- 你认为恒成立的有( )A. 1个B. 2个C. 3个D. 4个思路:本题的新运算sin a b a b θ⊗=,即,a b 的模长乘以夹角。
所以对于结论①,sin sin b a b a a b a b θθ⊗===⊗;对于②,()sin a b a b λλθ⊗=,而()sin sin a b a b a b λλθλθ⊗==⋅,显然当0λ<时等式不成立;对于③,()sin ,a b c a b c a b c +⊗=+⋅⋅+(其中sin ,a b c +表示,a b c +的夹角),而()()sin ,sin ,a c b c a c a c b c b c ⊗+⊗=+,显然等式不会恒成立(也可举特殊情况如a b =-,左边为0,而右边大于等于0);对于④,可代入坐标进行运算,为了计算简便考虑将左边平方,从而22sin 1cos θθ=- ,可与a b ⋅ 找到联系:()()()()222222222222221122sin 1cos a b a b a ba b a b x y x y θθ⊗==-=-⋅=++()()2212121221x x y y x y x y -+=-,即1221a b x y x y ⊗=-。
综上所述,①④正确答案:B例5:如果函数()f x 对任意两个不等实数()12,,x x a b ∈,均有()()()()11221221x f x x f x x f x x f x +>+,在称函数()f x 为区间(),a b 上的“G ”函数,给出下列命题:① 函数()2sin f x x x =-是R 上的“G ”函数② 函数()24,01,0x x x f x x x ⎧+≥=⎨-<⎩是R 上的“G ”函数 ③ 函数()2,121,1x x f x x x ⎧≥=⎨+<⎩是()3,6-上的“G ”函数④ 若函数()2xf x e ax =--是R 上的“G ”函数,则0a ≤ 其中正确命题的个数是( )A. 1B. 2C. 3D. 4思路:本题看似所给不等式复杂,但稍作变形可得:()()()()1122210x f x f x x f x f x -+->⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦,所以()()()12120x x f x f x -->⎡⎤⎣⎦即()12x x -与()()12f x f x -⎡⎤⎣⎦同号,反映出()f x 是(),a b 上的增函数,从而从单调性的角度判断四个命题:①:()'2cos 0f x x =->恒成立,所以()f x 是R 上的增函数②③:可通过作出函数的图像来判断分段函数是否在给定区间上单调递增,通过作图可知②正确,③不正确④:若()f x 是“G 函数”,则()f x 是R 上的增函数,所以()'0x f x e a =-≥即x a e ≤恒成立,因为()0,x e ∈+∞,所以可得:0a ≤,④正确综上所述:①②④正确,共有三个命题答案:C例6:对于各数互不相等的正数数组()12,,,n i i i ,其中2,n n N *≥∈,如果在p q <时,有p q i i <,则称“p i 与q i ”是该数组的一个“顺序”,一个数组中所有“顺序”的个数称为此数组的“顺序数”,例如:数组()2,4,3,1中有顺序“2,4”,“2,3”,其“顺序数”等于2,若各数互不相等的正数数组()12345,,,,a a a a a 的“顺序数”是4,则()54321,,,,a a a a a 的“顺序数”是( )A. 7B. 6C. 5D. 4思路:本题中对于“顺序”的定义为p q p q i i <⇒<,即序数小的项也小。
要得到“顺序数”则需要对数组中的数两两进行比较,再进行统计。
在所求数组中可发现()54321,,,,a a a a a 刚好是()12345,,,,a a a a a 进行倒序的排列,所以原先数组的“顺序”在新数组中不成立,而原先数组不成“顺序”的(即p q p q a a <⇒>)反而成为所求数组的“顺序”。
在五元数组中任意两个数比较大小,共有2510C =组,在()12345,,,,a a a a a 中“顺序”有4个,则非“顺序”有6个,所以到了()54321,,,,a a a a a 中,顺序数即为6答案:B小炼有话说:本题也可以通过特殊的例子得到答案:例如由()12345,,,,a a a a a 的“顺序数”是4,假设12131415,,,a a a a a a a a <<<<,其余各项2345a a a a >>>,则在()54321,,,,a a a a a中即可数出顺序数为6例7:对任意实数,a b 定义运算*如下:()()a ab a b b a b ≤⎧*=⎨>⎩,则函数()212()log 32log f x x x =-*的值域为( )A. [)0,+∞B. (],0-∞C. 22log ,03⎛⎫ ⎪⎝⎭D. 22log ,3⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭ 思路:本题可将()()a ab a b b a b ≤⎧*=⎨>⎩描述成取,a b 中较小的数,即{}min ,a b ,所以对于()212()log 32log f x x x =-*,即()0f x 为()20102log 32,log x x -中较小的数。
解不等式()212320log 32log 01132x x x x x x x ⎧⎪->⎪-≥⇒>⇒≥⎨⎪⎪->⎩,则()2122log 32log 13x x x -<⇒<<,所以()212log 32,1()2log ,13x x f x x x -≥⎧⎪=⎨<<⎪⎩,从而可解得值域为(],0-∞ 答案:B小炼有话说:本题也可以利用数形结合的方式, ()212()log 32log f x x x =-*的图像为将()212log 32,log y x y x =-=的图像画在同一坐标系下,取位于下方的部分,从而作出()f x 的图像,其中()212log 32,log y x y x =-=的交点通过计算可得1x =,所以结合图像即可得到()f x 的值域为()(,1f -∞⎤⎦,即(],0-∞例8:已知平面上的线段l 及点P ,任取l 上一点Q ,线段PQ 长度的最小值称为P 到l 的距离,记作(),d P l(1)求点()1,1P 到线段():3035l x y x --=≤≤的距离(),d P l(2)设l 是长为2的线段,求点的集合(){}|,1D P d P l =≤所表示的图形面积思路:首先要明确新定义的“距离”,即线段上的点到该点的最小值。