☉江蘇省海門市第一中學(xué) 戴繼龍
填空題屬于客觀性試題,它的特點是短小精悍,考查的知識點集中,答案簡短、明確、具體,需要獨立思考解答.同時,填空題又不同于解答題,不需要寫出解答過程,小題不用大做,其要求答案簡單明了,準(zhǔn)確無誤,否則不得分.由于填空題處于這一特殊位置,這也從基礎(chǔ)上把考生的成績拉開了檔次.下面探討填空題的幾個常見解法.
當(dāng)題目的背景比較熟悉或題目難度較小時,可以直接利用相關(guān)的定理、定義或推論直接運算求得答案.
解題的關(guān)鍵是運算的準(zhǔn)確性,以及公式的正用、逆用、變用、活用等.
例1已知變量),則函數(shù)的最小值為______.
解析:根據(jù)題給函數(shù)表達(dá)式,分母含有二倍角公式,分子含有常數(shù)1,可以考慮進(jìn)行變換“1=sin2x+cos2x”,然后利用三角函數(shù)的同角關(guān)系式分子分母同時除以cos2x化簡即可因為所以tanx>0,根據(jù)基本不等式可得當(dāng)且僅當(dāng)時,取等號,所以
評注:利用直接法解填空題,關(guān)鍵是根據(jù)題目的結(jié)構(gòu)特征,選擇合適的轉(zhuǎn)化方向,盡量減少變量的個數(shù),降低次數(shù),注意數(shù)學(xué)運算的準(zhǔn)確性.
利用數(shù)形結(jié)合法探究問題的關(guān)鍵是分析題目特征,借助相應(yīng)圖形的直觀性輔助解題.常見的數(shù)形結(jié)合解題的思路有三角函數(shù)的圖像、函數(shù)的圖像、直線與圓的位置關(guān)系、線性規(guī)劃、韋恩圖等.
例2設(shè)定義域為R的函數(shù)(fx)=則關(guān)于x的方程(fx)-2x=0有______個解.
分析:畫出圖像,通過圖像分析、觀察結(jié)果.
由圖1知,(fx)的圖像關(guān)于直線x=1對稱.
圖1
圖2
求方程f(x)-2x=0的解的個數(shù)即為求函數(shù)f(x)與y=2x圖像交點的個數(shù).在圖中作出y=2x的圖像,如圖2所示.故f(x)與y=2x圖像有1個交點,方程f(x)-2x=0有1個解.
評注:本題關(guān)鍵是作出函數(shù)f(x)的圖像,而f(x)是分段函數(shù),所以要根據(jù)不同解析式畫出各段函數(shù)的圖像.然后將所求方程解的個數(shù)轉(zhuǎn)化為求兩個函數(shù)圖像交點的個數(shù),再利用圖像分析可得所求結(jié)果.
有些題目條件特征比較明顯,因此可以利用轉(zhuǎn)化思想,合理構(gòu)造函數(shù)、數(shù)列、圖形等輔助解題,可以便捷得到解題思路和題目答案.
例3已知函數(shù)的最大值為M,最小值為m,則的值為______.
解析:由題設(shè)知,x∈[-3,1],設(shè)則u≥0,v≥0,且u2+v2=4,其圖像是圓u2+v2=4在第一象限的部分及(2,0)和(0,2)兩點,y為直線y=u+v在v軸上的縱截距,顯然當(dāng)直線與圓弧相切是有最大值,如圖3所示
圖3
評注:注意到的和為定值4,應(yīng)想到構(gòu)造圓,再利用直線與圓的位置關(guān)系解決.
有些問題初始看計算比較簡單,但是過程比較煩瑣,或者計算的量比較大,需要我們從盡量少的運算過程中去發(fā)現(xiàn)其中規(guī)律,簡化計算步驟,例如,函數(shù)中的周期性應(yīng)用就能極大地簡化問題的計算量.同時對于那些新定義型題,也可以通過觀察題干,分析題目數(shù)據(jù)特征,發(fā)現(xiàn)規(guī)律,簡化運算過程.
例4設(shè)定義在R上的函數(shù)f(x)滿足f(x)·f(x+2)=12,若f(2)=2,則f(2018)=______.
分析:根據(jù)所給的關(guān)系式f(x)·f(x+2)=12和f(2)=2,歸納出正偶數(shù)的函數(shù)值的變化規(guī)律,據(jù)此規(guī)律求f(2018)的值.
所以f(2018)=f(2×1009)=2.
評注:推理是數(shù)學(xué)的基本思維過程,此類題目常涉及函數(shù)、三角、數(shù)列、立體幾何、解析幾何等方面,要充分理解題中所給的信息,就能發(fā)現(xiàn)或歸納概括出解題的一般規(guī)律.
有些問題的背景比較陌生,理解比較抽象,可以通過某個角度轉(zhuǎn)化為我們所熟悉的背景、容易理解、方便求解的問題來解決,轉(zhuǎn)化的過程中要注意等價性.
例5已知函數(shù)(fx)=x2-cosx,對于上的任意x1,x2,有如下條件:①x1>x2;②x12>x22;③x1>|x2|.其中是(fx1)>(fx2)的充分條件的是______(將充分條件的序號都填上).
分析:易知函數(shù)(fx)為偶函數(shù),根據(jù)給出的條件應(yīng)從函數(shù)單調(diào)性入手,再結(jié)合函數(shù)性質(zhì)進(jìn)行求解.
解:因為函數(shù)(fx)=x2-cosx為偶函數(shù),(f0)=-1且在區(qū)間]為增函數(shù),所以,直線x=0為函數(shù)(fx)的對稱軸,離對稱軸越遠(yuǎn)函數(shù)值越大,即“若且|x1|>|x2|,則f(x1)>f(x2)”.
所以②③是f(x1)>f(x2)的充分條件.
評注:已知命題的結(jié)論求解它的充分必要條件時,若命題的結(jié)論形式比較復(fù)雜,則可把命題的結(jié)論等價轉(zhuǎn)化為比較簡單的結(jié)論,這樣就比較容易求解它的充分必要條件.
填空題中的開放題有條件開放型、結(jié)論開放型、綜合開放型,這幾類問題的答案往往不唯一,解題時注意答案的正確選擇.對于此類問題的求解,也要注意特殊解題方法的應(yīng)用.
例6若四面體各棱長是1或2,且該四面體不是正四面體(四個面都全等的四面體稱為正四面體),則下面______(填序號)哪些是四面體體積的值.
分析:可以考慮所有符合題意的圖形.由于三角形的兩邊之和大于第三邊,因此組成四面體各面的三角形中,或者只有一邊長為1,或者三邊長為1.
解:分兩種情況進(jìn)行討論:(1)如果這些三角形中,有一個邊長為1的正三角形,則將其作為底面,考慮其側(cè)棱長,共3種情況:兩邊為1,一邊為2;一邊為1,兩邊為2;三邊全為2.因此,只有三邊全為2一種情況是可能的.
(2)如果這些三角形中,不存在邊長為1的正方形,則只有兩種情況:四面體的6條棱中,只有一組對棱的長度為1,其余棱長全為2;只有一條棱的長度為1,其余棱長全為2.
評注:對于具有多種結(jié)果的結(jié)論開放性試題,應(yīng)抓住條件中影響結(jié)果的動態(tài)因素,通過討論,全面考查問題的各個方面,也體現(xiàn)了發(fā)散思維的考查和基本知識的應(yīng)用能力.
填空題是高考的必考題型,因其題干的特殊性,解題方法與選擇題相比解題難度加大.填空題求解的一般思路是“直接求解法”,但是根據(jù)題型特點,也可以采用特殊的方法直接求出答案,例如,代入特殊點、特殊角等,還可以利用轉(zhuǎn)化思想,將抽象的問題轉(zhuǎn)化為我們所熟悉的問題解決.值得注意的是,在解答填空題時,最后的答案一定要書寫要規(guī)范.