既要夯实“通性通法”,又要学会“灵活变通”——从两道高考试题的解法谈起

2016-11-25 02:01湖北省十堰市东风高级中学张进华
中学数学杂志 2016年9期
关键词:球网通性通法

☉湖北省十堰市东风高级中学 张进华

既要夯实“通性通法”,又要学会“灵活变通”——从两道高考试题的解法谈起

☉湖北省十堰市东风高级中学张进华

每年的高考都会有让老师们津津乐道的佳作面世.每年的高考备考老师和学生都会有猜题、押题等应对的环节,各种模拟卷、参考书都极尽挖掘之能事,而对于考纲规定的有些内容则一笔带过,对于数学中的“通性通法”也没能很好地夯实.高考出卷者和各地老师也在玩躲猫猫,高考出卷者经常是“任凭风浪起,稳坐钓鱼台”,他们坚守自己的原则,从考纲和教材出发,从学生和实际出发,注重对数学内容全面考查,注重对数学的通性通法以及灵活运用数学能力的考查,我们先看一道题:

题1(2015湖北高考理科第14题)如图1,圆与轴相切于点T(1,0),与轴正半轴交于两点A,B(B在A的上方),且|AB|=2.

图1

(Ⅰ)圆C的标准方程为______.

(Ⅱ)过点A任作一条直线与圆O:x2+y2=1相交于M,N两点,下列三个结论:

其中正确结论的序号是______(写出所有正确结论的序号).

此题从面上看既像几何证明问题,又像解析几何问题,解决这道题存在一个方法选择的问题.

所以①②③均正确.

简评:本题是湖北高考填空题的第四题,若用三角形相似来解难度不大,并且三个命题可以同时判断,从高考反馈情况以及对现在学生的检测来看,这道题的得分情况非常差,并且耗费了较长的时间,出现这种情况的原因是对于选修4-1几何证明选讲的相关知识、尤其是对于我们不太常用的三角相形相似的判定定理没有牢固掌握.

设M(x1,y1),N(x2,y2),设x2>0那么kNB=

由(1)可得kx2=,将其代入(2)化简可得1.同理可得

所以①②③均正确.

简评:这种解法很严谨,但对于计算能力和应变能力要求太高,并且作为一个填空题花费的时间太长,学生没有耐心和信心坚持下去.

笔者关注了一些参考书上的参考答案,基本上都是用带入特殊值这种错误的方法,出现这种做法的原因是对于选修4-1几何证明选讲的相关知识没有牢固掌握,而对于解法2中的计算又不能熟练运用,所以手忙脚乱,连算带蒙,我们在高考备考中,还是要摒除侥幸,扎实应对,考纲规定的每一个章节,无论是必修,还是选修,我们都要夯实基础,夯实“通性通法”,同时还要做到灵活变通.

题2(2016届湖北八校高三第一次联考理科第20题)小明同学制作了一个简易的网球发射器,可用于帮忙练习定点接发球,如图2所示,网球场前半区、后半区总长为23.77米,球网的中间部分高度为0.914米,发射器固定安装在后半区离球网底部8米处中轴线上,发射方向与球网底部所在直线垂直.为计算方便,球场长度和球网中间高度分别按24米和1米计算,发射器和网球大小均忽略不计.如图3所示,以发射器所在位置为坐标原点建立平面直角坐标系xOy,x轴在地平面上的球场中轴线上,y轴垂直于地平面,单位长度为1米.已知若不考虑球网的影响,网球发射后的轨迹在方程k2)x2(k>0)表示的曲线上,其中k与发射方向有关.发射器的射程是指网球落地点的横坐标.

(Ⅰ)求发射器的最大射程;

(Ⅱ)请计算k在什么范围内,发射器能将球发过网(即网球飞行到球网正上空时,网球离地距离大于1米)?若发射器将网球发过球网后,在网球着地前,小明要想在前半区中轴线的正上空选择一个离地面2.55米处的击球点正好击中网球,试问击球点的横坐标a最大为多少?并请说明理由.

图2

图3

因此,最大射程为20米.

(Ⅱ)(法1)令y=2.55即(1+k2)x2-40kx+204=0.(1)

设(1)的两根为x1,x2且x1

要使击球点的横坐标a最大,

简评:这种解答自然、合理,大部分同学都利用这种解法,但很遗憾,很多学生在求x2的最值时没有办法进行下去,因为没有对x2进行分子有理化,损失惨重,分子有理化是我们在计算或者判断时常用的技巧,问题是我们对于这种技巧没有很好地夯实、归纳和总结,更谈不上娴熟地运用.

(法2)网球发过球网,满足x=8时y>1.

即a2k2-40ak+a2+204=0.

因为a≠0,故Δ=1600a2-4a2(a2+204)≥0,

简评:这种解法简洁、明了、省时、省力,只可惜很少有同学能跳出来用这种办法来解题,即把方程(1+k2)a2=2.55看成关于k的一元二次方程用Δ≥0求解,各种方法的“灵活变通”是我们高考复习中需要做好的“重点工程”,否则我们就不能“因地制宜”地去灵活应对.

题3(2015年广东高考理科第21题)数列{an}满足

(Ⅰ)求a3的值;

(Ⅱ)求数列{an}前n项和Tn;

(Ⅲ)令b1=a1,bn=

证明:数列{bn}的前n项和Sn满足Sn<2+2lnn.

本题的关键是第三问中数列{bn}的前n项和Sn,笔者重点谈Sn求法.详细答案在此不再具体给出.

解:(Ⅰ)(Ⅱ)略.

当n≥2时,bn=(cn-cn-1)Tn-1+cn(Tn-Tn-1)=cnTn-cn-1Tn-1,故Sn=b1+b2+b3+…+bn=b1+(c2T2-c1T1)+(c3T3-c2T2)+…+

简评:这种解法很好,先构造一个数列,然后利用数列求和的常用办法——裂项相消可求出Sn,那怎么样才能想到构造一个数列呢?笔者认为来自于考生的感觉,只有有过硬的数学素养才能有感觉.

(法2)b1=a1=1,因为b2=

简评:该题是2015年广东高考题最后一题,我在班上让学生做了一下,结果让人大跌眼镜,学生用时20多分钟,居然没有一人能突破第三问(前两问很简单,学生用时不到5分钟),我所教的班可是省示范中学高三唯一的重点班.究其原因,学生都不能求出Sn,既不会用证法1构造数列后裂项相消,也不能用证法2通过观察归纳出Sn,它们均需要扎实的数学功底和高超的运用、应变能力.

高考考的是数学能力和数学素养,我们只有夯实了“通性通法”才能提高数学能力,我们只有学会了“灵活运用和变通”,才能提高数学素养,高考命题者有“任凭风浪起,稳坐钓鱼台”的修为和定力,我们高考备考者更要有“既夯实通性通法,又学会灵活变通”的勇气和决心,只有这样,我们才能在激烈的高考竞争中立于不败之地.Z

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