甘肃省甘谷第一中学 刘兰生
数学解题及其研究一直是教师教学与学生学习中的一个重要过程.历年的典型高考真题,都是数学解题研究的一大活字典,利用高考真题的典型性、基础性、综合性、应用性和创新性,强化解题研究,探究教学艺术,挖掘问题本质,拓展规律结论,摒弃题海战术,全面提升学生的解题能力、创新能力、综合能力以及思维能力等,以及教师的教学水平与研究能力.下面结合一道2021年高考真题的解题研究加以剖析、展开、应用.
A.0 B.1 C.2 D.3
常规解法最能体现学生的数学基本功,是学生审题后第一时间内自然而然想到的、常见的破解方法之一,也是学生解题经验的积累与应用的充分体现.夯实基本功,是教师教学与学生学习中最基本的要求之一.因此,要不断强化基础训练,全面提升学生的“四基”水平,提升解题能力.
解法1:基本不等式+特殊值法.
利用基本不等式,可得
以上三式同向相加,整理可得
综上分析,可知满足条件的个数的最大值是2.故选择答案:C.
点评:解法1是比较容易想到的破解方法之一.首先利用基本不等式确定三个值之和sinαcosβ+sinβcosγ+sinγcosα的取值范围,确定所求个数的上限;然后利用特殊角的选取,通过求值直接确定满足题意的个数情况;最后综合判断满足条件的个数的最大值.基本不等式与特殊值的结合,方法基本,双管齐下,一张一弛,巧妙判断.
解法2:二倍角公式法.
以下部分同解法1.
点评:利用三个三角代数式相乘处理,结合三角恒等变换中的二倍角公式加以变形,借助三角函数的有界性确定其积式的最大值,结合不等式的性质确定三者不可能同时满足条件,得以合理推理与论证.
解法3:主元法.
利用辅助角公式,可得
sinαcosβ+sinβcosγ+sinγcosα
(令u=cos2γ+sin2α)
以下部分同解法1.
点评:利用三个三角代数式相加处理,结合辅助角公式对其中两个和式进行变形与转化;利用三角函数的图象与性质、基本不等式加以转化,引入参数,把对应的三角关系式转化为涉及参数的二次函数问题;通过配方处理,结合二次函数的图象与性质确定其和式的最大值,结合不等式的性质确定三者不可能同时满足条件,得以合理推理与论证.
解法4:反证法.
则α>β,β>γ与γ>α矛盾,故假设不成立.
以下部分同解法1.
解法5:排序不等式法.
以下部分同解法1.
点评:利用三个不相等锐角的一般处理方法,确定对应的大小关系,进而得到对应的正弦值与余弦值的大小关系;利用排序不等式中“乱序和小于等于同序和”建立不等关系式,结合三角恒等变换公式加以变形与转化;再利用三角函数的图象与性质确定其和式的最大值,结合不等式的性质确定三者不可能同时满足条件,得以合理推理与论证.
事实上,在数学解题过程中,强化解题研究,充分审题析题,不应停留在问题的表面以及问题成功破解的第一步,而是不断进行认真研究,解后思考、探究、拓展、变式、总结等,深入进行“一题多解”“一题多思”“一题多探”“一题多变”“多题一解”等创新应用,归纳总结题目类型与破解规律,不断发展学生的机智和创造力,全面提升综合能力、创新能力与应用能力等.