申學勤 劉曉東 李 霞 翟金祥
(貴州省務川中學,貴州 遵義 564300)
穿新靴,走老路
——談數(shù)學高考題
申學勤 劉曉東 李 霞 翟金祥
(貴州省務川中學,貴州 遵義 564300)
每年高考題都會出現(xiàn)一些新鮮、別致,有創(chuàng)新感的題.考生對這部分題感到束手無策,本文就這部分題進行了剖析,并指明了解題思路以及涉及的知識點.
穿新靴走老路;高考題
常言道:穿新靴,走老路是用來形容用舊辦法、老套路去應對面臨的新事物、新情況.靴是新的,代表人是新時代的人,路是老的,代表依然用舊的思想和辦法去解決新問題.
我們以例子來加以剖析:
例1 在測量某物理量的過程中,因儀器和觀察的誤差,使得n次測量分別得到a1,a2,a3…,an共n個數(shù)據(jù),我們規(guī)定所測量物理量的“最佳近似值”a是這樣一個量,與各數(shù)據(jù)的差的平方和最小.依次規(guī)定,從a1,a2,a3…,an推出的a=____.
解說背景是測量學中的最佳近似值問題,既陌生又新穎,但實質上是常見的二次函數(shù)的最值問題,于新穎中見應用,用心良苦.此題的文字敘述,許多考生覺得難以理解,造成了普遍的失分.題目的一個目的就是考“閱讀理解”,而認真理解題意,無非是初中的二次函數(shù)問題.
例2 是否存在常數(shù)a,b,c使得等式:
解說把一個新的情景納入到“數(shù)學歸納法證題”的常規(guī)題,實質上是考數(shù)學歸納法,但“含而不露”.
例3 某班試用電子投票系統(tǒng)選舉班干部候選人,全班k名同學都有選舉權和被選舉權.他們的編號分別為1,2,3…,k,同意的按“1”,不同意(含棄權)的按“0”.
A.a11+a12+…+a1k+a21+a22+…+a2k
B.a11+a21+…+ak1+a12+a22+…+ak2
C.a11a12+a21a22+···+ak1ak2
D.a11a21+a12a22+···+a1ka2k
解說本題具有高等數(shù)學知識背景,對于高中學生來說是新概念、新符號.但實際上為集合中“且”的概念.此高考題是所謂“高觀點試題”就是具有高等數(shù)學知識背景的試題,主要表現(xiàn)為:或以新符號、新概念出現(xiàn)或以高等數(shù)學的概念、定理為依托.新符號如aij(i、j∈N*),新概念如函數(shù)的凹凸性,一致連續(xù)等符號
ai1,aj2(i=1,2,3……k,j=1,2,3…..k)作為元素可構成一個矩陣:
fλx1+1-λx2λf(x1)+1-λf(x2)
例4 如圖所示,fi(x)(i=1,2,3,4)是定義在0,1上的四個函數(shù).其中滿足性質:“對0,1中任意的x1和x2,任意λ∈0,1,
A.f1(x)、f3(x) B.f2(x)
C.f2(x)、f3(x) D.f4(x)
解說打破常規(guī)思維,依題意,從左到右旋轉每個號碼至少要經過的步數(shù)分別為4、5、1、2、1,根據(jù)加法原理至少要4+5+1+1+2+1=14步.
例7 如圖,從A到B的路線(規(guī)定向上、向右)有多少?
(0重復了4次,1重復了6次)
例11 深夜,一輛馬車被牽涉進一起交通事故.該城市有兩家馬車公司——藍色和綠色.其中,綠色馬車和藍色馬車公司分別占整個城市馬車的85%和15%.據(jù)現(xiàn)場目擊證人說,事故現(xiàn)場的馬車是藍色,現(xiàn)對證人的辨別能力作了測試,測試他的正確辨認率是80%,于是警察就認定藍色馬車具有較大的肇事嫌疑.由于證人的話具有較高的正確辨認能力,因此證人的話具有較大的可信度,試問警察的想法正確嗎?
解說本題是概率問題,我們假設該城市共有1000輛馬車,那么根據(jù)已知信息可得
藍色:1000*15%*80%=120 綠色:1000*85%*20%=170
例12 (俄國大文豪托爾斯泰的一篇短篇小說《人需要很多土地嗎?》)有一個人要賣地,他規(guī)定太陽一出來,來買地的人就可以開始跑,一天內跑路圈出來多大地方,這塊地就屬于他,價格是一千盧布,但太陽落山時必須回到出發(fā)地,否則一千盧布就白花了.
有一個叫巴霍姆的人去買地,太陽一出來他就開始跑,他先向前跑了十俄里,才開始向左直彎拐去,又跑了許多路,再向左拐第二個直彎,此時正值中午,烈日當空,饑渴難忍,巴霍姆又跑了兩俄里,還有十五俄里趕近路,終于太陽落山時,回到了出發(fā)地,但隨即倒地不省人事,當家人告訴他圈出的地方不值一千盧布時,巴霍姆立刻口吐鮮血而亡.
解說我們按小說的描述可以畫出巴霍姆的路線圖,通過案例分析,學生自然而然提出了“最佳路線”問題,即跑同樣的路什么時候圈出的地面積最大?并提煉出下面的數(shù)學模型:設周長為L的單純閉曲線C,C為何形狀時面積最大,并證明你的結論?
講解時,一開始學生感到茫然,為了引起學生興趣,激發(fā)學生研究問題的欲望,我們可以創(chuàng)設“小步距”問題情境.
這里涉及兩個問題:(1)周長L為定值的n邊形中,以正n邊形面積最大;(2)周長L為定值的單純閉曲線中,以圓面積最大.這是從生活中的數(shù)學問題談起,感受數(shù)學,溝通主觀,數(shù)學與社會、周邊生活的密切聯(lián)系.
在上述的例子中我們就實際例題對數(shù)學文化的應用,矩陣思想和高中集合交集問題的結合,琴生不等式及拉格朗日中值定理在中學函數(shù)中的應用,排列組合思想,笛卡爾直角坐標系的應用,線性規(guī)劃,概率思想的實際應用等方面作出了分析.由此可見,高中數(shù)學不再是簡單的計算問題,更多的是實際應用問題,考察學生的綜合能力,這與各地紛紛研究新課程改革不謀而合,而高考最根本的目的還是為高校選取真正適合自己的人才.
[1]人民教育出版社,課程教材研究所,中學數(shù)學課程教材研究開發(fā)中心. 普通高中課程標準實驗教科書:數(shù)學必修[M]. 北京:人民教育出版社,2011.
[責任編輯:楊惠民]
2017-07-01
申學勤(1961-),男,貴州省遵義人,本科,中學高級教師,從事高中數(shù)學教育與教學.
劉曉東(1976-),男,貴州省人,本科,中學一級教師,從事高中數(shù)學教育教學.
李 霞(1973-),女,貴州省人,本科,中學一級教師,從事高中數(shù)學教育教學.
翟金祥(1990-),男,江蘇省泰州人,本科,中學二級教師,從事高中數(shù)學教育教學.
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