2025年考向預(yù)測:函數(shù)的奇偶性與單調(diào)性、由導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最值結(jié)合新定義的解答題
題型1 函數(shù)的單調(diào)性
1.(2024·上?!と#┮阎?,函數(shù)是定義在上的奇函數(shù),且.
(1)求的解析式;
(2)判斷的單調(diào)性,并用函數(shù)單調(diào)性的定義加以證明.
2.(2023·上?!つM預(yù)測)函數(shù),且.
(1)判斷在上的單調(diào)性,并利用單調(diào)性的定義證明;
(2),且在上有零點(diǎn),求的取值范圍.
3.(2023·上海青浦·二模)設(shè)是定義域?yàn)榈暮瘮?shù),當(dāng)時(shí),.
(1)已知在區(qū)間上嚴(yán)格增,且對任意,有,證明:函數(shù)在區(qū)間上是嚴(yán)格增函數(shù);
(2)已知,且對任意,當(dāng)時(shí),有,若當(dāng)時(shí),函數(shù)取得極值,求實(shí)數(shù)的值;
(3)已知,且對任意,當(dāng)時(shí),有,證明:.
4.(2023·上海長寧·一模)若函數(shù)與滿足:對任意,都有,則稱函數(shù)是函數(shù)的“約束函數(shù)”.已知函數(shù)是函數(shù)的“約束函數(shù)”.
(1)若,判斷函數(shù)的奇偶性,并說明理由:
(2)若,求實(shí)數(shù)的取值范圍;
(3)若為嚴(yán)格減函數(shù),,且函數(shù)的圖像是連續(xù)曲線,求證:是上的嚴(yán)格增函數(shù).
5.(2024·上海楊浦·一模)已知是定義域?yàn)榈暮瘮?shù),實(shí)數(shù),稱函數(shù)為函數(shù)的“-生成函數(shù)”,記作.
(1)若,求函數(shù)的值域;
(2)若,函數(shù)滿足對任意的恒成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍;
(3)若滿足:①;②在上存在導(dǎo)函數(shù),且在上是嚴(yán)格增函數(shù);③對于任意的“-生成函數(shù)”的圖像是一段連續(xù)曲線,求證:函數(shù)在上是嚴(yán)格增函數(shù).
題型2 函數(shù)的最值
1.(2023·上海黃浦·一模)已知集合A和定義域?yàn)榈暮瘮?shù),若對任意,,都有,則稱是關(guān)于A的同變函數(shù).
(1)當(dāng)與時(shí),分別判斷是否為關(guān)于A的同變函數(shù),并說明理由;
(2)若是關(guān)于的同變函數(shù),且當(dāng)時(shí),,試求在上的表達(dá)式,并比較與的大??;
(3)若n為正整數(shù),且是關(guān)于的同變函數(shù),求證:既是關(guān)于的同變函數(shù),也是關(guān)于的同變函數(shù).
2.(2023·上海金山·一模)網(wǎng)絡(luò)購物行業(yè)日益發(fā)達(dá),各銷售平臺通常會配備送貨上門服務(wù).小金正在配送客戶購買的電冰箱,并獲得了客戶所在小區(qū)門戶以及建筑轉(zhuǎn)角處的平面設(shè)計(jì)示意圖.
(1)為避免冰箱內(nèi)部制冷液逆流,要求運(yùn)送過程中發(fā)生傾斜時(shí),外包裝的底面與地面的傾斜角不能超過,且底面至少有兩個(gè)頂點(diǎn)與地面接觸.外包裝看作長方體,如圖1所示,記長方體的縱截面為矩形,,,而客戶家門高度為米,其他過道高度足夠.若以傾斜角的方式進(jìn)客戶家門,小金能否將冰箱運(yùn)送入客戶家中?計(jì)算并說明理由.
(2)由于客戶選擇以舊換新服務(wù),小金需要將客戶長方體形狀的舊冰箱進(jìn)行回收.為了省力,小金選擇將冰箱水平推運(yùn)(冰箱背面水平放置于帶滾輪的平板車上,平板車長寬均小于冰箱背面).推運(yùn)過程中遇到一處直角過道,如圖2所示,過道寬為米.記此冰箱水平截面為矩形,.設(shè),當(dāng)冰箱被卡住時(shí)(即點(diǎn)、分別在射線、上,點(diǎn)在線段上),嘗試用表示冰箱高度的長,并求出的最小值,最后請幫助小金得出結(jié)論:按此種方式推運(yùn)的舊冰箱,其高度的最大值是多少?(結(jié)果精確到)
3.(23-24高三上·上海浦東新·階段練習(xí))若存在使得對任意恒成立,則稱為函數(shù)在上的最大值點(diǎn),記函數(shù)在上的所有最大值點(diǎn)所構(gòu)成的集合為
(1)若,求集合;
(2)若,求集合;
(3)設(shè)為大于1的常數(shù),若,證明,若集合中有且僅有兩個(gè)元素,則所有滿足條件的從小到大排列構(gòu)成一個(gè)等差數(shù)列.
4.(2023·上海閔行·一模)定義:如果函數(shù)和的圖像上分別存在點(diǎn)M和N關(guān)于x軸對稱,則稱函數(shù)和具有C關(guān)系.
(1)判斷函數(shù)和是否具有C關(guān)系;
(2)若函數(shù)和不具有C關(guān)系,求實(shí)數(shù)a的取值范圍;
(3)若函數(shù)和在區(qū)間上具有C關(guān)系,求實(shí)數(shù)m的取值范圍.
5.(2023·上海黃浦·二模)三個(gè)互不相同的函數(shù)與在區(qū)間上恒有或恒有,則稱為與在區(qū)間上的“分割函數(shù)”.
(1)設(shè),試分別判斷是否是與在區(qū)間上的“分割函數(shù)”,請說明理由;
(2)求所有的二次函數(shù)(用表示,使得該函數(shù)是與在區(qū)間上的“分割函數(shù)”;
(3)若,且存在實(shí)數(shù),使得為與在區(qū)間上的“分割函數(shù)”,求的最大值.
6.(2023·上海普陀·二模)已知,設(shè)函數(shù)的表達(dá)式為(其中)
(1)設(shè),,當(dāng)時(shí),求x的取值范圍;
(2)設(shè),,集合,記,若在D上為嚴(yán)格增函數(shù)且對D上的任意兩個(gè)變量s,t,均有成立,求c的取值范圍;
(3)當(dāng),,時(shí),記,其中n為正整數(shù).求證:.
題型3 函數(shù)的奇偶性
1.(22-23高三下·上海浦東新·階段練習(xí))設(shè).
(1)是否存在a使得為奇函數(shù)?說明理由;
(2)當(dāng)時(shí),求證:函數(shù)在區(qū)間上是嚴(yán)格增函數(shù).
2.(2023·上海普陀·一模)設(shè)函數(shù)的表達(dá)式為.
(1)求證:“”是“函數(shù)為偶函數(shù)”的充要條件;
(2)若,且,求實(shí)數(shù)的取值范圍.
3.(2023·上?!つM預(yù)測)函數(shù)
(1)當(dāng)時(shí),是否存在實(shí)數(shù)c,使得為奇函數(shù);
(2)若函數(shù)過點(diǎn),且函數(shù)圖像與軸負(fù)半軸有兩個(gè)不同交點(diǎn),求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
4.(2023·上海浦東新·模擬預(yù)測)設(shè)是定義在上的奇函數(shù).若是嚴(yán)格減函數(shù),則稱為“函數(shù)”.
(1)分別判斷和是否為函數(shù),并說明理由;
(2)若是函數(shù),求正數(shù)的取值范圍;
(3)已知奇函數(shù)及其導(dǎo)函數(shù)定義域均為.判斷“在上嚴(yán)格減”是“為函數(shù)”的什么條件,并說明理由.
5.(2025·上?!つM預(yù)測)已知函數(shù)的定義域是.對于,定義集合.
(1),求;
(2)對于集合,若對任意都有,則稱是對稱集.若是對稱集,證明:“函數(shù)是偶函數(shù)”的充要條件是“對任意,是對稱集”;
(3)若,.求的取值范圍,使得對于任意,都有.
6.(2024·上海靜安·二模)已知,記(且).
(1)當(dāng)(是自然對數(shù)的底)時(shí),試討論函數(shù)的單調(diào)性和最值;
(2)試討論函數(shù)的奇偶性;
(3)拓展與探究:
① 當(dāng)在什么范圍取值時(shí),函數(shù)的圖象在軸上存在對稱中心?請說明理由;
②請?zhí)岢龊瘮?shù)的一個(gè)新性質(zhì),并用數(shù)學(xué)符號語言表達(dá)出來.(不必證明)
7.(2023·上海楊浦·一模)設(shè)函數(shù),(其中常數(shù),),無窮數(shù)列滿足:首項(xiàng),.
(1)判斷函數(shù)的奇偶性,并說明理由;
(2)若數(shù)列是嚴(yán)格增數(shù)列,求證:當(dāng)時(shí),數(shù)列不是等差數(shù)列;
(3)當(dāng)時(shí),數(shù)列是否可能為公比小于0的等比數(shù)列?若可能,求出所有公比的值;若不可能,請說明理由.
8.(2024·上海虹口·二模)若函數(shù)滿足:對任意,都有,則稱函數(shù)具有性質(zhì).
(1)設(shè),,分別判斷與是否具有性質(zhì)?并說明理由;
(2)設(shè)函數(shù)具有性質(zhì),求實(shí)數(shù)的取值范圍;
(3)已知函數(shù)具有性質(zhì),且圖像是一條連續(xù)曲線,若在上是嚴(yán)格增函數(shù),求證:是奇函數(shù).
題型4 函數(shù)的周期性
一、單選題
1.(2023·上海青浦·一模)已知函數(shù)定義域?yàn)?,下列論斷?br>①若對任意實(shí)數(shù),存在實(shí)數(shù),使得,且,則是偶函數(shù).
②若對任意實(shí)數(shù),存在實(shí)數(shù),使得,且,則是增函數(shù).
③常數(shù),若對任意實(shí)數(shù),存在實(shí)數(shù),使得,且,則是周期函數(shù).
其中正確的論斷的個(gè)數(shù)是( ).
A.0個(gè)B.1個(gè)C.2個(gè)D.3個(gè)
2.(2022·上海黃浦·模擬預(yù)測)已知定義在 的函數(shù),滿足:在上的解析式為,設(shè)的值域?yàn)椋舸嬖趯?shí)數(shù),使得,則的可能取值為( )
A.B.C.D.
二、填空題
3.(2023·上海寶山·三模)函數(shù)是最小正周期為4的偶函數(shù),且在時(shí),,若存在滿足,且,則最小值為 .
4.(2023·上海松江·二模)已知函數(shù)為上的奇函數(shù);且,當(dāng)時(shí),,則 .
5.(2022·上海虹口·二模)已知是定義域?yàn)榈钠婧瘮?shù),且圖像關(guān)于直線對稱,當(dāng)時(shí),.對于閉區(qū)間,用表示在上的最大值,若正實(shí)數(shù)滿足,則的值是 .
6.(2022·上海金山·二模)已知數(shù)列的前項(xiàng)和為,滿足,函數(shù)定義域?yàn)?,對任意都?若,則的值為 .
7.(2022·上海寶山·一模)已知定義在上的函數(shù)滿足,當(dāng)時(shí),,則方程有 個(gè)根.
三、解答題
8.(2023·上海徐匯·一模)若函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)是以為周期的函數(shù),則稱函數(shù)具有“性質(zhì)”.
(1)試判斷函數(shù)和是否具有“性質(zhì)”,并說明理由;
(2)已知函數(shù),其中具有“性質(zhì)”,求函數(shù)在上的極小值點(diǎn);
(3)若函數(shù)具有“性質(zhì)”,且存在實(shí)數(shù)使得對任意都有成立,求證:為周期函數(shù).
(可用結(jié)論:若函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)滿足,則(常數(shù)).)
9.(2022·上海閔行·二模)對于定義域?yàn)榈暮瘮?shù),若存在實(shí)數(shù)使得對任意恒成立,則稱函數(shù)具有性質(zhì).
(1)判斷函數(shù)與是否具有性質(zhì),若具有性質(zhì),請寫出一個(gè)的值,若不具有性質(zhì),請說明理由;
(2)若函數(shù)具有性質(zhì),且當(dāng)時(shí),,解不等式;
(3)已知函數(shù),對任意,恒成立,若由“具有性質(zhì)”能推出“恒等于”,求正整數(shù)的取值的集合.
10.(2022·上海松江·一模)已知函數(shù)的定義域?yàn)椋舸嬖诔?shù)和,對任意的,都有成立,則稱函數(shù)為“擬線性函數(shù)”,其中數(shù)組稱為函數(shù)的擬合系數(shù).
(1)數(shù)組是否是函數(shù)的擬合系數(shù)?
(2)判斷函數(shù)是否是“擬線性函數(shù)”,并說明理由;
(3)若奇函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,且的圖像關(guān)于點(diǎn)成中心對稱(其中為常數(shù)),證明:是“擬線性函數(shù)”.
題型5 函數(shù)的對稱性
一、單選題
1.(2023·上海浦東新·模擬預(yù)測)已知奇函數(shù)及其導(dǎo)函數(shù)的定義域均為,且對一切成立.關(guān)于數(shù)列,,…,有以下兩個(gè)論斷:①存在,使得數(shù)列中恰有112項(xiàng)為1;②存在,使得數(shù)列中恰有448項(xiàng)為0.則( )
A.①是真命題,②是假命題B.①是假命題,②是真命題
C.①、②都是真命題D.①、②都是假命題
2.(22-23高三上·上海閔行·期中)定義域?yàn)榈暮瘮?shù)的圖象關(guān)于直線對稱,當(dāng)時(shí),,且對任意只有,,則方程實(shí)數(shù)根的個(gè)數(shù)為( )
A.2024B.2025C.2026D.2027
3.(2022·上海崇明·一模)數(shù)學(xué)中有許多形狀優(yōu)美、寓意美好的曲線,曲線就是其中之一(如圖),給出下列兩個(gè)命題:命題:曲線上任意一點(diǎn)到原點(diǎn)的距離都不超過;命題:曲線所圍成的“心形”區(qū)域的面積小于3,則下列說法正確的是( )
A.命題是真命題,命題是假命題B.命題是假命題,命題是真命題
C.命題都是真命題D.命題都是假命題
二、填空題
4.(2023·上海金山·一模)若函數(shù) 的圖像關(guān)于直線對稱,且該函數(shù)有且僅有7個(gè)零點(diǎn),則的值為 .
三、解答題
5.(2022·上海長寧·一模)已知函數(shù).
(1)求證:函數(shù)是上的減函數(shù);
(2)已知函數(shù)的圖像存在對稱中心的充要條件是的圖像關(guān)于原點(diǎn)中心對稱,判斷函數(shù)的圖像是否存在對稱中心,若存在,求出該對稱中心的坐標(biāo),若不存在,說明理由;
(3)若對任意,都存在及實(shí)數(shù),使得,求實(shí)數(shù)的最大值.
6.(2024·上海靜安·二模)已知,記(且).
(1)當(dāng)(是自然對數(shù)的底)時(shí),試討論函數(shù)的單調(diào)性和最值;
(2)試討論函數(shù)的奇偶性;
(3)拓展與探究:
① 當(dāng)在什么范圍取值時(shí),函數(shù)的圖象在軸上存在對稱中心?請說明理由;
②請?zhí)岢龊瘮?shù)的一個(gè)新性質(zhì),并用數(shù)學(xué)符號語言表達(dá)出來.(不必證明)
7.(2023·上海嘉定·二模)已知,等差數(shù)列的前項(xiàng)和為,記.
(1)求證:函數(shù)的圖像關(guān)于點(diǎn)中心對稱;
(2)若、、是某三角形的三個(gè)內(nèi)角,求的取值范圍;
(3)若,求證:.反之是否成立?并請說明理由.
8.(2022·上海黃浦·模擬預(yù)測)已知函數(shù).
(1)寫出函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間;
(2)求證:函數(shù)的圖像關(guān)于直線對稱;
(3)某同學(xué)經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),函數(shù)的圖像為雙曲線,和為其兩條漸近線,試求出其頂點(diǎn)?焦點(diǎn)的坐標(biāo),并利用雙曲線的定義加以驗(yàn)證.
(建議用時(shí):60分鐘)
一、填空題
1.(2023·上海青浦·二模)已知函數(shù)的圖像繞著原點(diǎn)按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)弧度,若得到的圖像仍是函數(shù)圖像,則可取值的集合為 .
2.(2023·上海浦東新·模擬預(yù)測)若關(guān)于的方程恰有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)解,則實(shí)數(shù) .
3.(2023·上海黃浦·三模)已知,設(shè),則函數(shù)的值域?yàn)? .
4.(2023·上海普陀·三模)已知函數(shù),若(),則的最大值為 .
5.(2023·上海虹口·三模)已知函數(shù)點(diǎn)M?N是函數(shù)圖象上不同的兩個(gè)點(diǎn),則(為坐標(biāo)原點(diǎn))的取值范圍是 .
6.(2023·上海青浦·一模)已知函數(shù)的值域?yàn)椋瑒t實(shí)數(shù)的取值范圍為 .
7.(2023·上海寶山·一模)已知函數(shù),正項(xiàng)等比數(shù)列滿足,則
8.(2023·上海嘉定·一模)函數(shù) 在 上的最大值和最小值的乘積為
9.(2023·上海嘉定·一模)對于函數(shù),在處取極值,且該函數(shù)為奇函數(shù),求a-b=
10.(2024·上海徐匯·一模)已知定義域?yàn)榈暮瘮?shù)的值域也是,所有這樣的函數(shù)形成全集.設(shè)非空集合且中的每一個(gè)函數(shù)都是中的兩個(gè)函數(shù)(可以相同)的復(fù)合函數(shù),則集合的元素個(gè)數(shù)的最小值為 .
11.(2023·上海長寧·一模)設(shè),記函數(shù)在區(qū)間上的最大值為,若對任意,都有,則實(shí)數(shù)的最大值為 .
12.(2023·上?!つM預(yù)測)在上非嚴(yán)格遞增,滿足,若存在符合上述要求的函數(shù)及實(shí)數(shù),滿足,則的取值范圍是 .
二、單選題
13.(2023·上海楊浦·一模)已知定義在R上的函數(shù)對任意,都有成立且滿足(其中a為常數(shù)),關(guān)于x的方程:的解的情況.下面判斷正確的是( )
A.存在常數(shù)a,使得該方程無實(shí)數(shù)解B.對任意常數(shù)a,方程均有且僅有1解
C.存在常數(shù)a,使得該方程有無數(shù)解D.對任意常數(shù)a,方程解的個(gè)數(shù)大于2
14.(2024·上海徐匯·一模)已知函數(shù)與它的導(dǎo)函數(shù)的定義域均為.若函數(shù)是偶函數(shù)且在上是嚴(yán)格增函數(shù),則下列各表中,可能成為取值的是( )
A.
B.
C.
D.
15.(2024·上?!つM預(yù)測)設(shè)正數(shù)不全相等,,函數(shù).關(guān)于說法
①對任意都為偶函數(shù),
②對任意在上嚴(yán)格單調(diào)遞增,
以下判斷正確的是( )
A.①、②都正確B.①正確、②錯(cuò)誤C.①錯(cuò)誤、②正確D.①、②都錯(cuò)誤
16.(2024·上?!つM預(yù)測)已知函數(shù)具有以下的性質(zhì):對于任意實(shí)數(shù)和,都有,則以下選項(xiàng)中,不可能是值的是( )
A.B.C.0D.1
三、解答題
17.(2023·上海黃浦·一模)某展覽會有四個(gè)展館,分別位于矩形ABCD的四個(gè)頂點(diǎn)A、B、C、D處,現(xiàn)要修建如圖中實(shí)線所示的步道(寬度忽略不計(jì),長度可變)把這四個(gè)展館連在一起,其中百米,百米,且.
(1)試從各段步道的長度與圖中各角的弧度數(shù)中選擇某一變量作為自變量x,并求出步道的總長y(單位:百米)關(guān)于x的函數(shù)關(guān)系式;
(2)求步道的最短總長度(精確到0.01百米).
18.(2023·上海寶山·三模)記,分別為函數(shù),的導(dǎo)函數(shù).若存在,滿足且,則稱為函數(shù)與的一個(gè)“S點(diǎn)”.
(1)證明:函數(shù)與不存在“S點(diǎn)”;
(2)若函數(shù)與存在“S點(diǎn)”,求實(shí)數(shù)的值;
(3)已知,.若存在實(shí)數(shù),使函數(shù)與在區(qū)間內(nèi)存在“S點(diǎn)”,求實(shí)數(shù)的取值范圍.
19.(2024·上海金山·二模)已知函數(shù)與有相同的定義域.若存在常數(shù)(),使得對于任意的,都存在,滿足,則稱函數(shù)是函數(shù)關(guān)于的“函數(shù)”.
(1)若,,試判斷函數(shù)是否是關(guān)于的“函數(shù)”,并說明理由;
(2)若函數(shù)與均存在最大值與最小值,且函數(shù)是關(guān)于的“函數(shù)”,又是關(guān)于的“函數(shù)”,證明:;
(3)已知,,其定義域均為.給定正實(shí)數(shù),若存在唯一的,使得是關(guān)于的“函數(shù)”,求的所有可能值.
20.(2023·上海浦東新·一模)已知定義域?yàn)镽的函數(shù).當(dāng)時(shí),若是嚴(yán)格增函數(shù),則稱是一個(gè)“函數(shù)”.
(1)分別判斷函數(shù)、是否為函數(shù);
(2)是否存在實(shí)數(shù)b,使得函數(shù),是函數(shù)?若存在,求實(shí)數(shù)b的取值范圍;否則,證明你的結(jié)論;
(3)已知,其中.證明:若是R上的嚴(yán)格增函數(shù),則對任意,都是函數(shù).
21.(2023·上海崇明·二模)已知定義域?yàn)镈的函數(shù),其導(dǎo)函數(shù)為,滿足對任意的都有.
(1)若,,求實(shí)數(shù)a的取值范圍;
(2)證明:方程至多只有一個(gè)實(shí)根;
(3)若,是周期為2的周期函數(shù),證明:對任意的實(shí)數(shù),,都有.
22.(2023·上海閔行·二模)已知關(guān)于的函數(shù),與在區(qū)間上恒有,則稱滿足性質(zhì).
(1)若,,,,判斷是否滿足性質(zhì),并說明理由;
(2)若,,且,求的值并說明理由;
(3)若,,,,試證:是滿足性質(zhì)的必要條件.
23.(2023·上海浦東新·模擬預(yù)測)設(shè)是定義域均為的三個(gè)函數(shù).是的一個(gè)子集.若對任意,點(diǎn)與點(diǎn)都關(guān)于點(diǎn)對稱,則稱是關(guān)于的“對稱函數(shù)”.
(1)若和是關(guān)于的“對稱函數(shù)”,求;
(2)已知是關(guān)于的“對稱函數(shù)”.且對任意,存在,使得,求實(shí)數(shù)的取值范圍;
(3)證明:對任意,存在唯一的,使得和是關(guān)于的“對稱函數(shù)”.
24.(2024·上海寶山·一模)已知都是定義在實(shí)數(shù)集上的可導(dǎo)函數(shù). 對于正整數(shù),當(dāng)分別是和的駐點(diǎn)時(shí),記,若,則稱和滿足性質(zhì);當(dāng),且時(shí),記,若,則稱和滿足性質(zhì).
(1)若,,判斷和是否滿足性質(zhì),并說明理由;
(2)若,,且和滿足性質(zhì),求實(shí)數(shù)的取值范圍;
(3)若的最小正周期為4,且,.當(dāng)時(shí),的駐點(diǎn)與其兩側(cè)區(qū)間的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示:
已知和滿足性質(zhì),請寫出的充要條件,并說明理由.
1
2.8188
2
1.0000
3
0.3644
4
0.2468
1
0.7580
2
1.0000
3
1.3188
4
1.7979
1
2.4132
2
1.0000
3
1.5885
4
4.1116
1
0.8664
2
1.0000
3
1.1188
4
1.2240
1
3
0
0
0
極小值
極大值1
極小值

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