新疆乌鲁木齐市第八中学 李昌成 车燕昭 (邮编:830002)
普通高中数学课程标准要求:高中数学课程应注意提高学生的数学思维能力,这是数学教育的基本目标之一……数学思维能力在形成理性思维中发挥着独特的作用.
考试大纲指出:高考对能力的考查,强调“以能力立意”,就是以数学知识为载体,从问题入手,把握学科的整体意义,用统一的数学观点组织材料.
现在的高考题正在积极落实新课标和考试大纲精神,每年都会命制一些凸显能力立意的试题,增加试卷的区分度,以选拔优秀人才.2018年高考数学全国卷Ⅰ第16题就是一个典型例子.
题目 已知函数f(x)=2sinx+sin2x,则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的最小正周期为2π,y=sin2x的最小正周期为π,由最小公倍数法知,f(x)的最小正周期为2π.下面给出证明:
f(x+2π)=2sin(x+2π)+sin2(x+2π)=2sinx+sin(2x+4π)=2sinx+sin2x=f(x),所以本函数的最小正周期为T=2π.
所以T为f(x)+h(x)的一个周期.可以类似证明差、积、商情形.
下面在(0,2π)内研究本函数:
分析3 本题基本背景是三角函数,那么对于角的处理极为重要.本题中可以考虑用同角三角函数的平方关系,二倍角,扩角降幂等知识处理函数,从解法2可以发现最后的函数形式还是稍微有些复杂.我们可以再做角的文章,以期简化函数,方便解答.
评注 从以上解法探究可以发现,本题以三角函数为背景,应用导数,综合考查了三角和导数的知识和技能,对学生的能力要求还是较高的.学生若死盯着三角函数,仅依靠三角函数的知识、方法,甚至是技巧都是无济于事的.这正是本题命题意图,希望学生有扎实的功底,严谨的推理,缜密的思维等能力.对于靠刷题应对高考的学生而言,此题显得举步维艰.本题若变形成:“已知函数f(x)=2sinxsin2x,则f(x)的最小值是____.”学生感觉就会舒坦多了,因为这两题具有异曲同工之妙.但是,能力就体现在创新之中.
能力立意的高考命题,强调向能力测量转变,考查学生继续学习的潜能,本题在能力立意方面非同一般,在亲切平和中默默绽放.
应用意识和创新意识强烈.学生猛然一看,并不可怕,题面就是再常见不过的三角函数,经过命题专家精心处理,题目脱去老套和俗气.学生就三角论三角没有出路,必须开拓思路,借助导数或基本不等式强大功能,方可推进解答.这是一种创新,也是一种应用,更是能力提升,知识融合.
逻辑思维能力凸显.从三角函数入手,抽丝剥茧,周期性缩小思考面;数形结合引导分类讨论;三角公式的选择构造不同的函数;导数最终完美收官;奇偶性的巧妙应用;多项均值不等式的构造.这一系列动作的主线就是逻辑思维的考查.
运算能力贯穿其中.无论哪一种办法均离不开对应的运算,本题有三角运算,指数运算等诸多运算,每一步若出错都不会露出任何蛛丝马迹,最终让学生劳而无功.尤其是最值部分的运算,要么次数较高,要么夹杂概念,都是对学生的运算考验.
数学教学不仅要教会学生基本的技能技巧,更要在培养能力上下工夫,切勿让题海战术耽误了学生的青春时光.思维的训练,能力的培养都是数学核心素养形成的必经之路.