張之寧++馬艷
分析近幾年全國各地高考題可以發(fā)現(xiàn),在試題中能找到課本習題、例題的影子,來源于課本,而又高于課本,因此只要抓住課本不放,強化數(shù)學思維、方法的訓練,夯實課本教材知識,認真研究例題、習題,定能走出困惑的題海,變苦學、死學為樂學、活學,在備考中取得事半功倍的效果.下面就以部分試題來說明高考試題無論形式上還是方法上源于課本.
例1(2015年湖南高考)設函數(shù)f(x)=ln(1+x)-ln(1-x),則f(x)是()
A.奇函數(shù),且在(0,1)上是增函數(shù)
B.奇函數(shù),且在(0,1)上是減函數(shù)
C.偶函數(shù),且在(0,1)上是增函數(shù)
D.偶函數(shù),且在(0,1)上是減函數(shù)
分析此題主要考查了以對數(shù)函數(shù)為背景的單調性與奇偶性,屬于中檔題,該題出自高中
數(shù)學人教A版必修1第2章基本初等函數(shù)復習參考題A組第8題,該題為:
已知函數(shù)f(x)=lg1-x1+x,a,b∈-1,1,求證:fa+fb=fa+b1+ab.
該題雖是一道證明題,但老師們在授課時并沒把它單純看成證明題,往往都追問該函數(shù)的奇
偶性,該題解法為:
fa+b=lg1-a1+a+lg1-b1+b=lg1-a1+a×1-b1+b=lg1+ab-a-b1+ab+a+b=lg1-a+b1+ab1+a+b1+ab=fa+b1+ab,
如果a=-x,b=x則f-x+f(x)=f0=lg1=0,進而f-x=-f(x),所以f(x)為奇函數(shù).
借鑒該題解法,解析2015年湖南高考試題.
解f(x)定義域為(-1,1),關于原點對稱,因為f(x)=ln(1+x)-ln(1-x)=ln1+x1-x,
所以f-x+f(x)=ln1-x1+x+ln1+x1-x=ln1-x1+x×1+x1-x=ln1=0即f-x=-f(x),
因此f(x)為奇函數(shù),f(x)在(0,1)上單調遞增,故選A.
仔細分析該高考試題的解答過程,其本質與課本習題是一致的,因此解法也一樣,該試題是以對數(shù)函數(shù)為背景的單調性與奇偶性,就比課本的入手高了很多,體現(xiàn)了源于課本,卻高于課本的思想.
例2(2014年山東高考)已知等差數(shù)列{an}的公差為2,前n項和為Sn,且S1,S2,S4成等比數(shù)列.
(1)求數(shù)列{an}的通項公式;(2)令bn=-1n-14nanan+1,求數(shù)列{bn}的前n項和Tn.
分析此題出自高中數(shù)學人教A版必修5第2章數(shù)列,習題23B組第4題,該題為:數(shù)列1nn+1的前n項和Sn=11×2+12×3+13×4+14×5+…+1nn+1,研究一下,能否找到求Sn的一個公式.該題解法為:
由于1nn+1=1n-1n+1,
所以Sn=1-12+12-13+13-14+14-15+…+1n-1n+1=1-1n+1=nn+1.
借鑒該題解法,解析2014年山東高考試題.
解(1)因為S1=a1,S2=2a1+2×12×2=2a1+2,S4=4a1+4×32×2=4a1+12,
由題意得(2a1+2)2=a1(4a1+12),解得a1=1,
所以an=2n-1.
(2)由題意可知,
bn=(-1)n-14nanan+1=(-1)n-14n(2n-1)(2n+1)=(-1)n-112n-1+12n+1.
當n為偶數(shù)時,
Tn=1+13-13+15+…+12n-3+12n-1-12n-1+12n+1=1-12n+1=2n2n+1.
當n為奇數(shù)時,
Tn=1+13-13+15+…-12n-3+12n-1+12n-1+12n+1=1+12n+1=2n+22n+1.
所以Tn=2n+22n+1,n為奇數(shù),
2n2n+1,n為偶數(shù).或Tn=2n+1+(-1)n-12n+1
仔細分析該高考試題的解答過程,其解法是課本習題解法的遷移,該試題巧妙的與(-1)n-1相結合,起到了列項相消的功能,就比課本的方法高了很多,體現(xiàn)了解題方法的遷移與升華.
例3(2014年湖北高考)某實驗室一天的溫度(單位:℃)隨時間t(單位:h)的變化近似滿足函數(shù)關系:
ft=10-3cosπ12t-sinπ12t,t∈[0,24).
(1)求實驗室這一天的最大溫差.(2)若要求實驗室溫度不高于11℃,則在哪段時間實驗室需要降溫?
分析此題出自高中數(shù)學人教A版必修4第1章第16節(jié)三角函數(shù)模型的簡單應用例1,該題為:
如圖,某地一天從6~14時的溫度變化曲線近似滿足函數(shù)y=Asin(ωx+φ)+b.
1)求這一天的最大溫差;
2)寫出這段曲線的函數(shù)解析式.
該題解法為:
1)由圖可知,這段時間的最大溫差是20℃.
2)從圖中可以看出,從6~14時的圖象是函數(shù)y=Asin(ωx+φ)+b的半個周期的圖象,所以A=12(30-10)=10,b=12(30+10)=20.
因為12·2πω=14-6,所以ω=π8.
將x=6,y=10代入上式,解得φ=3π4.
綜上,所求解析式為y=10sin(π8x+3π4)+20,x∈[6,14].
而2014年湖北卷就是該題姊妹題,該題解法為:
解(1)因為f(t)=10-2(32cosπ12t+12sinπ12t)=10-2sin(π12t+π3),
又0≤t<24,所以π3≤π12t+π3<7π3,-1≤sin(π12t+π3)≤1.
當t=2時,sin(π12t+π3)=1;當t=14時,sin(π12t+π3)=-1.
于是f(t)在[0,24)上取得的最大值是12,最小值是8.
故實驗室這一天的最高溫度為12℃,最低溫度為8℃,最大溫差為4℃.
(2)依題意,當f(t)≥11時,實驗室需要降溫.
由(1)得f(t)=10-2sin(π12t+π3),故有10-2sin(π12t+π3)>11,即sin(π12t+π3)<-12.
又0≤t<24,因此7π6<π12t+π3<11π6,即10 故在10時至18時實驗室需要降溫. 仔細分析該高考試題的解答過程,其本質與課本習題是一致的,因此解法也一樣,該試題與兩角和與差的正弦余弦公式結合,就比課本的難度高了一些,體現(xiàn)了課本知識間的聯(lián)系與融合. 通過以上幾個例題解法的比較,提示我們平時不能僅僅停留在課本表面,要用好課本,經(jīng)常對課本上的例題、習題進行反思,對課本知識和方法進行“升華”,通過升華更深刻地理解知識和方法的內涵和外延,以做到融會貫通. 對2014年全國高中數(shù)學聯(lián)賽江蘇賽區(qū)復賽第一試第三題的完整解答 北京豐臺二中100071甘志國 文獻[1],[2],[3]均給出了2014年全國高中數(shù)學聯(lián)賽江蘇賽區(qū)復賽試題第一試第三題及其解答(且兩者完全相同),筆者發(fā)現(xiàn)其解答有誤,下面給出這道賽題的完整解答. 賽題(2014年全國高中數(shù)學聯(lián)賽江蘇賽區(qū)復賽試題第一試第三題)已知動點A、B在橢圓x28+y24=1上,且線段AB的垂直平分線始終過點P(-1,0). (1)求線段AB中點M的軌跡方程; (2)求線段AB長度的最大值. 解(1)?。╋@然,當AB⊥x軸時滿足題意,得此時線段AB中點M的軌跡方程是y=0(-22 ⅱ)當AB與x軸不垂直時,可設點A(x1,y1),B(x2,y2)(x1≠x2),M(x0,y0),得x1+x2=2x0,y1+y2=2y0. 由點A、B均在橢圓x28+y24=1上,可得 x218+y214=1,x228+y224=1, 把它們相減后,可得 x0(x1-x2)=-2y0(y1-y2)(x1≠x2). 若y0=0,得x0=0,所以點M即坐標原點O(0,0).再由線段AB的垂直平分線過點P(-1,0),得AB⊥x軸,這與“AB與x軸不垂直”矛盾! 所以y0≠0,得x0≠0,再得 kAB=y1-y2x1-x2=-x02y0≠0① 又線段AB的垂直平分線過點P(-1,0),得kAB·kPM=-1,即 -x02y0·y0-0x0+1=-1, x0=-2.② 再由弦AB的中點M(x0,y0)即M(-2,y0)在橢圓x28+y24=1內,可得 (-2)28+y204<1(y0≠0) 0 綜上所述可得所求軌跡方程是:y=0(-22 (2)ⅰ)當AB⊥x軸時,當且僅當線段AB是已知橢圓的短軸時,ABmax=4. ⅱ)當AB與x軸不垂直時,可設線段AB中點M(x0,y0)(x0y0≠0),再設A(x1,y1),B(x2,y2)(x1≠x2). 由①②得kAB=1y0,所以直線AB的方程是y-y0=1y0(x+2). 由y-y0=1y0(x+2), x28+y24=1得 (y20+2)x2+4(y20+2)x+2y40+8=0, 所以 x1+x2=-4,x1x2=2y40+8y20+2, 由弦長公式,得 AB=k2AB+1x1-x2=(k2AB+1)[(x1+x2)2-4x1x2]=…=22·5-y20+2+4y20+2 由③,得2 所以線段AB長度的最大值是4. 參考文獻 [1]中國數(shù)學會普及工作委員會組編.2015高中數(shù)學聯(lián)賽備考手冊(預賽試題集錦)[Z].上海:華東師范大學出版社,2014 [2]吳中麟提供.2014年全國高中數(shù)學聯(lián)賽江蘇賽區(qū)復賽[J].中等數(shù)學,2015(3):34-38 [3]武增明.解析幾何中兩動點間的距離的最值類型[J].中學數(shù)學雜志,2016(1):36-39