新疆烏魯木齊市第八中學(xué) 李昌成 車燕昭 (郵編:830002)
普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)要求:高中數(shù)學(xué)課程應(yīng)注意提高學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力,這是數(shù)學(xué)教育的基本目標(biāo)之一……數(shù)學(xué)思維能力在形成理性思維中發(fā)揮著獨(dú)特的作用.
考試大綱指出:高考對(duì)能力的考查,強(qiáng)調(diào)“以能力立意”,就是以數(shù)學(xué)知識(shí)為載體,從問(wèn)題入手,把握學(xué)科的整體意義,用統(tǒng)一的數(shù)學(xué)觀點(diǎn)組織材料.
現(xiàn)在的高考題正在積極落實(shí)新課標(biāo)和考試大綱精神,每年都會(huì)命制一些凸顯能力立意的試題,增加試卷的區(qū)分度,以選拔優(yōu)秀人才.2018年高考數(shù)學(xué)全國(guó)卷Ⅰ第16題就是一個(gè)典型例子.
題目 已知函數(shù)f(x)=2sinx+sin2x,則f(x)的最小值是______.
解法1f′(x)=2cosx+2cos2x,由f′(x)=0,得2cos2x+cosx-1=0,解得
解法2 由于y=2sinx的最小正周期為2π,y=sin2x的最小正周期為π,由最小公倍數(shù)法知,f(x)的最小正周期為2π.下面給出證明:
f(x+2π)=2sin(x+2π)+sin2(x+2π)=2sinx+sin(2x+4π)=2sinx+sin2x=f(x),所以本函數(shù)的最小正周期為T=2π.
所以T為f(x)+h(x)的一個(gè)周期.可以類似證明差、積、商情形.
下面在(0,2π)內(nèi)研究本函數(shù):
分析3 本題基本背景是三角函數(shù),那么對(duì)于角的處理極為重要.本題中可以考慮用同角三角函數(shù)的平方關(guān)系,二倍角,擴(kuò)角降冪等知識(shí)處理函數(shù),從解法2可以發(fā)現(xiàn)最后的函數(shù)形式還是稍微有些復(fù)雜.我們可以再做角的文章,以期簡(jiǎn)化函數(shù),方便解答.
評(píng)注 從以上解法探究可以發(fā)現(xiàn),本題以三角函數(shù)為背景,應(yīng)用導(dǎo)數(shù),綜合考查了三角和導(dǎo)數(shù)的知識(shí)和技能,對(duì)學(xué)生的能力要求還是較高的.學(xué)生若死盯著三角函數(shù),僅依靠三角函數(shù)的知識(shí)、方法,甚至是技巧都是無(wú)濟(jì)于事的.這正是本題命題意圖,希望學(xué)生有扎實(shí)的功底,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评?,縝密的思維等能力.對(duì)于靠刷題應(yīng)對(duì)高考的學(xué)生而言,此題顯得舉步維艱.本題若變形成:“已知函數(shù)f(x)=2sinxsin2x,則f(x)的最小值是____.”學(xué)生感覺(jué)就會(huì)舒坦多了,因?yàn)檫@兩題具有異曲同工之妙.但是,能力就體現(xiàn)在創(chuàng)新之中.
能力立意的高考命題,強(qiáng)調(diào)向能力測(cè)量轉(zhuǎn)變,考查學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)的潛能,本題在能力立意方面非同一般,在親切平和中默默綻放.
應(yīng)用意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)強(qiáng)烈.學(xué)生猛然一看,并不可怕,題面就是再常見(jiàn)不過(guò)的三角函數(shù),經(jīng)過(guò)命題專家精心處理,題目脫去老套和俗氣.學(xué)生就三角論三角沒(méi)有出路,必須開拓思路,借助導(dǎo)數(shù)或基本不等式強(qiáng)大功能,方可推進(jìn)解答.這是一種創(chuàng)新,也是一種應(yīng)用,更是能力提升,知識(shí)融合.
邏輯思維能力凸顯.從三角函數(shù)入手,抽絲剝繭,周期性縮小思考面;數(shù)形結(jié)合引導(dǎo)分類討論;三角公式的選擇構(gòu)造不同的函數(shù);導(dǎo)數(shù)最終完美收官;奇偶性的巧妙應(yīng)用;多項(xiàng)均值不等式的構(gòu)造.這一系列動(dòng)作的主線就是邏輯思維的考查.
運(yùn)算能力貫穿其中.無(wú)論哪一種辦法均離不開對(duì)應(yīng)的運(yùn)算,本題有三角運(yùn)算,指數(shù)運(yùn)算等諸多運(yùn)算,每一步若出錯(cuò)都不會(huì)露出任何蛛絲馬跡,最終讓學(xué)生勞而無(wú)功.尤其是最值部分的運(yùn)算,要么次數(shù)較高,要么夾雜概念,都是對(duì)學(xué)生的運(yùn)算考驗(yàn).
數(shù)學(xué)教學(xué)不僅要教會(huì)學(xué)生基本的技能技巧,更要在培養(yǎng)能力上下工夫,切勿讓題海戰(zhàn)術(shù)耽誤了學(xué)生的青春時(shí)光.思維的訓(xùn)練,能力的培養(yǎng)都是數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)形成的必經(jīng)之路.