三个“一”引领二轮复习 例题教学落地核心素养

2020-11-15 04:31陕西张教训韩红军
教学考试(高考数学) 2020年2期
关键词:余弦定理一题零点

陕西 张教训 韩红军

(作者单位:陕西省麟游县中学)

美国数学家波利亚指出:“拿一个有意义又不复杂的题目去帮助学生发掘问题的各个方面,使得通过这个题目就好像通过一道门户,把学生引入一个完整的领域.”在教学实践中,特别是高三二轮复习阶段,对一个典型问题要引导学生从不同角度分析理解,探索不同的解决方法,努力做到一题多解;对一个有意义的问题不仅要满足得出答案,同时要引导学生对问题进行深入挖掘,适当变式、拓展,特殊化或一般化,从而获得“一题多思”“一题多变”“一题多得”的效果;引导学生对一些“相似、相像、相近”的问题进行梳理、归类,抓住问题的内在联系与主要矛盾,减少机械重复训练,争取达到多题归一的境界.在二轮复习中,课堂教学做到这三点,高考复习效率就会大大提高,真正实现数学核心素养落地生根.

一、一题多解

一题多解,能够使学生开阔思路,把学过的知识和方法融会贯通,使用自如,提升学生分析问题和解决问题的能力.一题多解可以培养学生灵活、敏捷的思维能力,让学生学会对问题进行多角度、多层次的分析,达到对问题的全面理解,进而迅速准确的解决问题.通过一题多解的训练,可以培养学生的发散性思维及联想能力,学会用不同的知识解决同一个问题,达到对多种知识的融会贯通.

(1)求角C的大小;

法2:(余弦定理法)在△CAD中,由余弦定理得CA2=CD2+AD2-2CD·AD·cos∠ADC①,在△CBD中,由余弦定理得CB2=CD2+BD2-2CD·BD·cos∠BDC②,

法3:(补形法)如图,将三角形补形成平行四边形,在△CAE中,由余弦定理得CE2=CA2+AE2-2CA·AE·cos∠CAE⟹b2+a2+ab=28①,

在△ABC中,由余弦定理得a2+b2-ab=12②,

评注:这是一道比较典型的解三角形问题,大部分学生能够把它解出来.如果我们仅仅满足于此,显然就淡化了例题教学的价值.在高三二轮复习中,如何把一道典型试题的教学效果最大化,发挥典型例题的引领作用,是我们每个老师在备考阶段需要深思的问题,也是备课组需要研讨的问题.

二、一题多变

波利亚曾指出:“好问题同某种蘑菇有些相像,它们都成堆地生长,找到一个后,你应当在周围找找,很可能附近就有好几个.”在解题教学活动过程中要学会采“蘑菇”,善于引导学生对一个好问题进行变式改造,如改变题目的条件、结论、图形、叙述方式等,进而对问题进行更深层次的探索,这样灵活的运用变式教学,既可以免于搞题海战术,减轻学生负担,做到深入浅出,以点带面,以少胜多,又能较好地培养学生的思维能力,克服思维定式,提高学生的解题能力及应变能力,从而激发学生学习数学的兴趣,提高学习积极性.

【例2】(2018·全国卷Ⅱ理·21)已知函数f(x)=ex-ax2.

(Ⅰ)若a=1,证明:当x≥0时,f(x)≥1;

(Ⅱ)若f(x)在(0,+∞)只有一个零点,求a.

变式1:已知函数f(x)=ex-ax2,若f(x)≥1在区间[0,+∞)上恒成立,求a的取值范围;

变式2:讨论函数f(x)=ex-ax2的零点个数;

变式3:讨论函数f(x)=ex-ax2(a≥0)的极值点个数;

变式4:若函数f(x)在区间(0,+∞)上有两个极值点x1,x2(0

变式5:若函数g(x)=x-ln(ax2+1)(a>0,x≥0)有两个极值点x1,x2(x1

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评注:全国卷Ⅱ摒弃偏题、难题、怪题,注重主干知识,关键能力和核心素养的考查,引导数学教学回归课堂,重视教材.其试题设计充分体现基础性、层次性、实践性.当然对于高三复习备考而言,我们可以对试题进行适当的变式、拓展,拓宽学生的视野,提升学生的思维能力,提高复习的效益.

三、多题归一

在海量的数学试题中,很多问题其实大同小异,形异而神似,即所谓的同一“题型”.在教学过程中,我们要引导学生对它们从知识角度或解法角度进行归纳类比,梳理小结,提高学生对问题的理解与认识水平,强化他们对相关知识、方法的熟练与规范应用,力求做到举一反三,触类旁通,提升复习的效率与应对考试的能力.

1.题型归一

【例3.1】在△ABC中,三个内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若m=(cosB,cosC),n=(2a+c,b),且m⊥n.

(1)求角B的大小;

(1)求角A的值;

(1)求A;

(1)求角A的大小;

(2)若a=2,求△ABC的周长的取值范围.

评注:四道试题大同小异,其实为“同一个”问题.考查了解三角形中的三角恒等变换,利用正、余弦定理,通过边、角互化,求已知三角形的角和边;利用三角形的面积公式、三边之间的关系,三角函数的性质,结合均值不等式等,可求已知三角形的周长或面积的取值范围.解三角形试题难度不大,解题时要注重数形结合、注重分析、重视运算.

2.解法归一

( )

分析:曲线g(x)=f(x)-ax与x轴有三个不同的交点,即函数g(x)有三个不同的零点⟺方程f(x)=ax有三个不同的解⟺曲线y=f(x)与直线y=ax有三个不同的交点.

评注:已知函数图象与x轴的交点个数,求参数的取值范围,相当于已知函数的零点个数或相应的方程的实数根的个数,求参数的取值范围,目的是考查函数的零点、函数与方程的关系,考查数形结合的数学思想方法,考查分析问题、转化问题与解决问题的能力.

【例4.2】已知函数f(x)=ax,g(x)=lnx,a∈R.若在[1,+∞)上不等式xf(x-1)≥g(x)恒成立,求实数a的取值范围.

法2:不等式xf(x-1)≥g(x)即ax(x-1)≥lnx,令h(x)=ax(x-1),则命题等价于在区间[1,+∞)内,曲线y=h(x)恒在曲线y=g(x)的上方(可以有公共点),如图.

评注:很多含参不等式成立问题的原始背景就是直线与曲线的位置关系,从这个层面理解直观想象素养,就是让我们清晰地追溯到题目的源泉,站在更高的层面理解不等式问题的本质.并且我们还可以发现:当参数恰为一次项系数时,这个参数往往具备了斜率的几何意义,这就是将不等式转化为直线与曲线位置关系的核心所在.

评注:试题4.1是已知函数的零点个数,求参数的取值范围;试题4.2是已知函数不等式恒成立,求参数的取值范围;试题4.3通过等价转化,化归为直线AP的倾斜角α(α为锐角)的正弦值.因为所求参数有明确的几何意义,比如直线的斜率(倾斜角),二次函数的二次项系数,而参数的“临界值”恰好是切线斜率,那么我们求解的策略就是巧用相切,化难为易.

将大量的“同类”问题进行恰当地“整合”之后,引导学生进行分析、比较、思考与探究、实践与体会,有利于学生从不同的角度审视问题,促进学生深入问题的内部,排除细枝末节的干扰,透过现象抓住本质,把问题弄清看透,从而提高学生分析问题的能力;有利于学生整体把握问题,形成对该类问题的一个合理成熟的算法,避免求解此类问题时走弯路甚至走死路,达到快捷准确的解题效果,从而提高学生解题的效率与解决问题的能力;也有利于淡化老师搞“题海”战术,避免重复机械训练,耗费学生宝贵的复习时间.

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