申学勤 刘晓东 李 霞 翟金祥
(贵州省务川中学,贵州 遵义 564300)
穿新靴,走老路
——谈数学高考题
申学勤 刘晓东 李 霞 翟金祥
(贵州省务川中学,贵州 遵义 564300)
每年高考题都会出现一些新鲜、别致,有创新感的题.考生对这部分题感到束手无策,本文就这部分题进行了剖析,并指明了解题思路以及涉及的知识点.
穿新靴走老路;高考题
常言道:穿新靴,走老路是用来形容用旧办法、老套路去应对面临的新事物、新情况.靴是新的,代表人是新时代的人,路是老的,代表依然用旧的思想和办法去解决新问题.
我们以例子来加以剖析:
例1 在测量某物理量的过程中,因仪器和观察的误差,使得n次测量分别得到a1,a2,a3…,an共n个数据,我们规定所测量物理量的“最佳近似值”a是这样一个量,与各数据的差的平方和最小.依次规定,从a1,a2,a3…,an推出的a=____.
解说背景是测量学中的最佳近似值问题,既陌生又新颖,但实质上是常见的二次函数的最值问题,于新颖中见应用,用心良苦.此题的文字叙述,许多考生觉得难以理解,造成了普遍的失分.题目的一个目的就是考“阅读理解”,而认真理解题意,无非是初中的二次函数问题.
例2 是否存在常数a,b,c使得等式:
解说把一个新的情景纳入到“数学归纳法证题”的常规题,实质上是考数学归纳法,但“含而不露”.
例3 某班试用电子投票系统选举班干部候选人,全班k名同学都有选举权和被选举权.他们的编号分别为1,2,3…,k,同意的按“1”,不同意(含弃权)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
解说本题具有高等数学知识背景,对于高中学生来说是新概念、新符号.但实际上为集合中“且”的概念.此高考题是所谓“高观点试题”就是具有高等数学知识背景的试题,主要表现为:或以新符号、新概念出现或以高等数学的概念、定理为依托.新符号如aij(i、j∈N*),新概念如函数的凹凸性,一致连续等符号
ai1,aj2(i=1,2,3……k,j=1,2,3…..k)作为元素可构成一个矩阵:
fλx1+1-λx2λf(x1)+1-λf(x2)
例4 如图所示,fi(x)(i=1,2,3,4)是定义在0,1上的四个函数.其中满足性质:“对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)
解说打破常规思维,依题意,从左到右旋转每个号码至少要经过的步数分别为4、5、1、2、1,根据加法原理至少要4+5+1+1+2+1=14步.
例7 如图,从A到B的路线(规定向上、向右)有多少?
(0重复了4次,1重复了6次)
例11 深夜,一辆马车被牵涉进一起交通事故.该城市有两家马车公司——蓝色和绿色.其中,绿色马车和蓝色马车公司分别占整个城市马车的85%和15%.据现场目击证人说,事故现场的马车是蓝色,现对证人的辨别能力作了测试,测试他的正确辨认率是80%,于是警察就认定蓝色马车具有较大的肇事嫌疑.由于证人的话具有较高的正确辨认能力,因此证人的话具有较大的可信度,试问警察的想法正确吗?
解说本题是概率问题,我们假设该城市共有1000辆马车,那么根据已知信息可得
蓝色:1000*15%*80%=120 绿色:1000*85%*20%=170
例12 (俄国大文豪托尔斯泰的一篇短篇小说《人需要很多土地吗?》)有一个人要卖地,他规定太阳一出来,来买地的人就可以开始跑,一天内跑路圈出来多大地方,这块地就属于他,价格是一千卢布,但太阳落山时必须回到出发地,否则一千卢布就白花了.
有一个叫巴霍姆的人去买地,太阳一出来他就开始跑,他先向前跑了十俄里,才开始向左直弯拐去,又跑了许多路,再向左拐第二个直弯,此时正值中午,烈日当空,饥渴难忍,巴霍姆又跑了两俄里,还有十五俄里赶近路,终于太阳落山时,回到了出发地,但随即倒地不省人事,当家人告诉他圈出的地方不值一千卢布时,巴霍姆立刻口吐鲜血而亡.
解说我们按小说的描述可以画出巴霍姆的路线图,通过案例分析,学生自然而然提出了“最佳路线”问题,即跑同样的路什么时候圈出的地面积最大?并提炼出下面的数学模型:设周长为L的单纯闭曲线C,C为何形状时面积最大,并证明你的结论?
讲解时,一开始学生感到茫然,为了引起学生兴趣,激发学生研究问题的欲望,我们可以创设“小步距”问题情境.
这里涉及两个问题:(1)周长L为定值的n边形中,以正n边形面积最大;(2)周长L为定值的单纯闭曲线中,以圆面积最大.这是从生活中的数学问题谈起,感受数学,沟通主观,数学与社会、周边生活的密切联系.
在上述的例子中我们就实际例题对数学文化的应用,矩阵思想和高中集合交集问题的结合,琴生不等式及拉格朗日中值定理在中学函数中的应用,排列组合思想,笛卡尔直角坐标系的应用,线性规划,概率思想的实际应用等方面作出了分析.由此可见,高中数学不再是简单的计算问题,更多的是实际应用问题,考察学生的综合能力,这与各地纷纷研究新课程改革不谋而合,而高考最根本的目的还是为高校选取真正适合自己的人才.
[1]人民教育出版社,课程教材研究所,中学数学课程教材研究开发中心. 普通高中课程标准实验教科书:数学必修[M]. 北京:人民教育出版社,2011.
[责任编辑:杨惠民]
2017-07-01
申学勤(1961-),男,贵州省遵义人,本科,中学高级教师,从事高中数学教育与教学.
刘晓东(1976-),男,贵州省人,本科,中学一级教师,从事高中数学教育教学.
李 霞(1973-),女,贵州省人,本科,中学一级教师,从事高中数学教育教学.
翟金祥(1990-),男,江苏省泰州人,本科,中学二级教师,从事高中数学教育教学.
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