摘" 要:
圓錐曲線作為平面解析幾何的重要組成部分,蘊(yùn)含著豐富的數(shù)學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng),在中學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)體系中占有十分重要的地位,也是高考和數(shù)學(xué)競(jìng)賽中的必考內(nèi)容.對(duì)2014-2023年全國(guó)高中數(shù)學(xué)聯(lián)賽中關(guān)于圓錐曲線知識(shí)考點(diǎn)進(jìn)行歸納和分析,為參加全國(guó)數(shù)學(xué)聯(lián)賽競(jìng)賽的教練和學(xué)生提供一些有益的參考.
關(guān)鍵詞:圓錐曲線;全國(guó)高中數(shù)學(xué)聯(lián)賽;國(guó)際數(shù)學(xué)奧林匹克(IMO);中國(guó)數(shù)學(xué)奧林匹克(CMO)
中圖分類號(hào):G632""" 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A""" 文章編號(hào):1008-0333(2024)22-0088-03
收稿日期:2024-05-05
作者簡(jiǎn)介:蔣研(1981.9—),男,博士,講師,從事中學(xué)數(shù)學(xué)教育教學(xué)研究;
趙昕衡(1998.6—)男,本科,中學(xué)二級(jí)教師,從事高中數(shù)學(xué)競(jìng)賽研究.
基金項(xiàng)目:湖南師范大學(xué)教師教育改革研究實(shí)踐項(xiàng)目“基于UGS模式的數(shù)學(xué)卓越教師培養(yǎng)”(項(xiàng)目編號(hào):5022400).
圓錐曲線是數(shù)學(xué)分析中的重要內(nèi)容,是數(shù)學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ)之一,對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維和解決問(wèn)題能力具有重要意義,它也是連接解析幾何的橋梁.圓錐曲線是幾何與代數(shù)的結(jié)合體現(xiàn),它能幫助學(xué)生理解幾何問(wèn)題背后的代數(shù)性質(zhì),也為后續(xù)的高等數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ).
1" 主要競(jìng)賽概述
1.1" 全國(guó)高中數(shù)學(xué)聯(lián)賽
1956年我國(guó)開(kāi)始舉辦各類中學(xué)生數(shù)學(xué)比賽.北京、上海等各大省市都陸續(xù)舉辦過(guò)數(shù)學(xué)競(jìng)賽,到1979年,我國(guó)已有29個(gè)省、自治區(qū)、直轄市都舉辦了中學(xué)數(shù)學(xué)競(jìng)賽.1980年,大連召開(kāi)了第一屆全國(guó)數(shù)學(xué)普及工作會(huì)議,會(huì)議確定了將數(shù)學(xué)競(jìng)賽作為中國(guó)數(shù)學(xué)會(huì)及各省、市、自治區(qū)數(shù)學(xué)會(huì)的一項(xiàng)常規(guī)性的工作,每年9月或10月中旬舉行“全國(guó)高中數(shù)學(xué)聯(lián)賽”[1].
1.2" 中國(guó)數(shù)學(xué)奧林匹克(CMO)
中國(guó)數(shù)學(xué)奧林匹克(China Mathematical Olympiad,簡(jiǎn)稱CMO)是中國(guó)舉辦的一項(xiàng)面向中學(xué)生的數(shù)學(xué)競(jìng)賽活動(dòng).CMO通常分為初賽和決賽兩個(gè)階段,參賽學(xué)生需要通過(guò)初賽選拔才能晉級(jí)到?jīng)Q賽.
1.3" 國(guó)際數(shù)學(xué)奧林匹克(IMO)
國(guó)際數(shù)學(xué)奧林匹克(International Mathematical Olympiad,簡(jiǎn)稱IMO)是世界上最具權(quán)威性的青少年數(shù)學(xué)競(jìng)賽之一,該競(jìng)賽旨在激勵(lì)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的研究和探索,推廣數(shù)學(xué)學(xué)科,并促進(jìn)世界各國(guó)之間的數(shù)學(xué)交流.
國(guó)際數(shù)學(xué)奧林匹克始于1959年,每年舉辦一次,由不同國(guó)家輪流主辦.每個(gè)參賽國(guó)家都派出一支由6名學(xué)生和若干領(lǐng)隊(duì)組成的代表團(tuán)參加比賽.比賽通常持續(xù)兩天,每天解答三道復(fù)雜且富有創(chuàng)造性的數(shù)學(xué)問(wèn)題.
IMO不僅是一項(xiàng)競(jìng)賽,更是一個(gè)促進(jìn)全球數(shù)學(xué)教育和學(xué)術(shù)交流的平臺(tái),為年輕數(shù)學(xué)愛(ài)好者提供了展示才華和結(jié)交志同道合者的機(jī)會(huì).
1.4" 全國(guó)高中競(jìng)賽流程
圖1" 高中數(shù)學(xué)聯(lián)賽流程圖
1.5" 競(jìng)賽內(nèi)容與方式
聯(lián)賽分第一試和第二試.第一試的內(nèi)容符合《全日制普通高級(jí)中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)大綱》.其中包括8道填空題(每小題8分)、3道計(jì)算題(第9題16分、第10題20分、第11題20分),卷面滿分120分.二試(加試)與中國(guó)數(shù)學(xué)奧林匹克(冬令營(yíng))、國(guó)際數(shù)學(xué)奧林匹克接軌,在知識(shí)方面有所擴(kuò)展,增加了一些教學(xué)大綱以外的內(nèi)容,試卷包括4道解答題,涉及平面幾何、代數(shù)、數(shù)論、組合四個(gè)方面[2].
2" 全國(guó)高中數(shù)學(xué)聯(lián)賽試題中“圓錐曲線”考點(diǎn)的命題分析
為了保證研究?jī)?nèi)容的嚴(yán)謹(jǐn)性、真實(shí)性與時(shí)效性,本文研究?jī)?nèi)容為2014-2023年間的全國(guó)聯(lián)賽一試試題.對(duì)近10年全國(guó)數(shù)學(xué)聯(lián)賽一試有關(guān)“圓錐曲線”的考點(diǎn)從命題角度、題目類型、所占分值、考試內(nèi)容等進(jìn)行了歸納整理.
2.1" 全國(guó)高中數(shù)學(xué)聯(lián)賽命題統(tǒng)計(jì)由表1可知,圓錐曲線部分在全國(guó)數(shù)學(xué)聯(lián)賽中是必考的考點(diǎn).從近幾年試題結(jié)構(gòu)來(lái)看,考題題型結(jié)構(gòu)一般是一個(gè)小題(選擇題或者填空題)和一個(gè)解答題,近幾年分值為28分,由此可以看出圓錐曲線在考試中占有極其重要的分量.總體來(lái)說(shuō),聯(lián)賽中對(duì)于圓錐曲線知識(shí)的考查基本都有覆蓋到,同時(shí)還與不等式、數(shù)列、向量等知識(shí)進(jìn)行綜合考查.
表1" 2014-2023年全國(guó)聯(lián)賽一試“圓錐曲線”總體命題情況表
2.2" 全國(guó)高中數(shù)學(xué)聯(lián)賽分值、圓錐曲線考查類型
圖2" 2014-2023年全國(guó)聯(lián)賽一試圓錐曲線考查分值圖
從圖2中可以看到,從2016年以來(lái)考查分值大多數(shù)都是28分(2021年除外),導(dǎo)致這個(gè)總分值變化的一個(gè)原因就是從2009年起題型開(kāi)始改變,沒(méi)有選擇題,并且從近幾年考查趨勢(shì)來(lái)看,對(duì)圓錐曲線的考查分值在28分左右,題型是一個(gè)8分的填空題和一個(gè)20分解答題.
圖3" 2014-2023年全國(guó)聯(lián)賽一試圓錐曲線類型考查分值表
從圖3可知,考查頻率最高的是橢圓,最少的是雙曲線,和高考考查情況類似.
2.3" 全國(guó)高中數(shù)學(xué)聯(lián)賽考點(diǎn)分析圓錐曲線考點(diǎn)大致可分為五類,分別是基本性質(zhì)問(wèn)題、軌跡問(wèn)題、存在性問(wèn)題、定點(diǎn)定值問(wèn)題、最值與參數(shù)范圍問(wèn)題[3].
圖4" 2014-2023年全國(guó)聯(lián)賽一試圓錐曲線考點(diǎn)考查頻率表
從圖4可以看到,2014年至2023年,全國(guó)數(shù)學(xué)聯(lián)賽圓錐曲線部分考點(diǎn)出現(xiàn)頻率最高的問(wèn)題是基本性質(zhì)問(wèn)題,頻率占比37%;其次是最值與參數(shù)范圍問(wèn)題,考查頻率占比34%.其實(shí)我們?cè)诮獯饒A錐曲線問(wèn)題時(shí),總會(huì)用到它的基本性質(zhì),所以總體來(lái)說(shuō),考點(diǎn)最頻繁的是最值與參數(shù)范圍問(wèn)題.
3" 結(jié)論
3.1" 五類考點(diǎn)分析總結(jié)
(1)基本性質(zhì)問(wèn)題.這一考點(diǎn)是最常考的考點(diǎn),主要考查考生的基本知識(shí)掌握和運(yùn)用程度.主要內(nèi)容有:定義、對(duì)稱性、焦點(diǎn)弦、離心率、準(zhǔn)線、漸近線方程等.
(2)軌跡問(wèn)題.在聯(lián)賽中考查頻率不是很高,但是在解析幾何大類考查中???解題的常用方法有:定義法、直接法、相關(guān)點(diǎn)法、交軌法.
(3)存在性問(wèn)題.考查頻率也不是特別高,但
題目難度會(huì)比較大,主要分為:點(diǎn)存在問(wèn)題、直線存在問(wèn)題、實(shí)數(shù)存在問(wèn)題、曲線存在問(wèn)題.
(4)定點(diǎn)定值問(wèn)題.在2014-2023年全國(guó)數(shù)學(xué)聯(lián)賽中考查頻率很低,但是仍舊是一個(gè)重要的考點(diǎn).主要問(wèn)題分為:定點(diǎn)在某定直線(定曲線)上、直線(曲線)過(guò)某定點(diǎn)、定值證明問(wèn)題及求定值問(wèn)題.
(5)關(guān)于最值與參數(shù)范圍問(wèn)題.從統(tǒng)計(jì)情況來(lái)看,其在解答題中是考查頻率最高的考點(diǎn),同時(shí)在選擇題、填空題中考查頻率也很高,因?yàn)樵谶@個(gè)問(wèn)題下,很容易結(jié)合不等式或者函數(shù)等知識(shí)來(lái)綜合考查,對(duì)學(xué)生能力考核要求較高.
3.2" 應(yīng)對(duì)策略
本文研究的目的是希望研究結(jié)果能給競(jìng)賽的教練和學(xué)生提供一定的參考價(jià)值,并依據(jù)以上的分析結(jié)果對(duì)競(jìng)賽教練和學(xué)生提出以下幾點(diǎn)建議.
首先,聯(lián)賽題目中圓錐曲線意在考查“四基”“四能”,真正落實(shí)直觀想象、邏輯推理、數(shù)學(xué)運(yùn)算等核心素養(yǎng).所以對(duì)于教練來(lái)說(shuō),需要仔細(xì)研讀新課程標(biāo)準(zhǔn),明確課標(biāo)要求,認(rèn)真落實(shí)教材中圓錐曲線部分的內(nèi)容分析和教學(xué)引導(dǎo),緊緊圍繞課標(biāo)要求展開(kāi)教學(xué),在面對(duì)圓錐曲線知識(shí)點(diǎn)的訓(xùn)練準(zhǔn)備時(shí),關(guān)注歷年來(lái)各問(wèn)題考點(diǎn)的考查頻率,
有針對(duì)性地去復(fù)習(xí).
其次,對(duì)于參賽學(xué)生來(lái)說(shuō),應(yīng)該認(rèn)真分析歷年真題,在解題過(guò)程中,面對(duì)圓錐曲線多變的問(wèn)題,要會(huì)運(yùn)用一題多解.這就要求學(xué)生在訓(xùn)練時(shí)要學(xué)會(huì)舉一反三,熟練運(yùn)用,對(duì)于各種解法都要能夠形成體系.
4" 結(jié)束語(yǔ)
新高考試題命題規(guī)律產(chǎn)生變化,知識(shí)理論不斷完善拓展,新的教學(xué)大綱也將會(huì)隨之改變,那么全國(guó)數(shù)學(xué)聯(lián)賽考查內(nèi)容和側(cè)重點(diǎn)也會(huì)相應(yīng)地發(fā)生轉(zhuǎn)變,未來(lái)圓錐曲線的考查也將變得綜合性更高,思維和能力要求也將變得更高.對(duì)于這種情況,對(duì)圓錐曲線的研究仍然需要與時(shí)俱進(jìn),并將其運(yùn)用到實(shí)踐當(dāng)中.
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[2] 張靜.高中教學(xué)聯(lián)賽“圓錐曲線”問(wèn)題研究[D].西安:西北大學(xué),2018.
[3] 呂玉懷.初中數(shù)學(xué)教學(xué)中學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)策略分析[J].考試周刊,2021(94):85-87.
[責(zé)任編輯:李" 璟]