☉上海市七寶中學 文衛(wèi)星
出活題考能力 簡約不簡單
——2016年上海數(shù)學試題評析
☉上海市七寶中學 文衛(wèi)星
2016年上海高考數(shù)學試題比較平穩(wěn).正所謂“出活題考能力,簡約不簡單”.理科均分約101分,這樣的分數(shù)符合正態(tài)分布,能有效區(qū)分各類考生的實際能力.試題沒有偏題、怪題,學生考試過程中心態(tài)較好,有利于考生正常發(fā)揮,師生反映良好.
上海今年數(shù)學試題計算量較往年明顯減小,雖然考生感覺題目相對容易,但思維容量沒有減小,不僅表現(xiàn)在解答題中,客觀題也有所體現(xiàn).
例1(2016年上海卷理13)設a,b∈R,c∈[0,2π),若對任意實數(shù)x都有2sin( 3x-)=asin(bx+c),則滿足條件的有序?qū)崝?shù)組(a,b,c)的組數(shù)為____.
分析:試題形式新穎,容易得到a=2,要求b,c,就要得到關于b,c的等式或方程,于是問題轉(zhuǎn)化為解最簡三角方程,這樣沒有增加運算量,但增加了思維容量.
例2 (2016年上海卷理14)如圖1,在平面直角坐標系xOy中,O為正八邊形A1A2…A8的中心,A(11,0).任取不同的兩點Ai,Aj,點P滿足+=0,則點P落在第一象限的概率是________.
圖1
5 組:A4,A7;A5,A7;A6,A7;A5,A6;A5,A8,故點P落在第一象限的概率是.
點評:本題考查概率的定義及等價轉(zhuǎn)化思想,答案幾乎是可以口算,不像往年的第14題,即使會算,計算量往往較大.
例3(2016年上海卷理18)設f(x)、g(x)、h(x)是定義域為R的三個函數(shù),對于命題:①若f(x)+g(x)、f(x)+h(x)、g(x)+h(x)均為增函數(shù),則f(x)、g(x)、h(x)中至少有一個增函數(shù);②若f(x)+g(x)、f(x)+h(x)、g(x)+h(x)均是以T為周期的函數(shù),則f(x)、g(x)、h(x)均是以T為周期的函數(shù),下列判斷正確的是().
A.①和②均為真命題
B.①和②均為假命題
C.①為真命題,②為假命題
D.①為假命題,②為真命題
解析:這個題目的文字表述為:三個定義在R上的函數(shù),如果每兩個函數(shù)之和是增函數(shù),則每個函數(shù)都是增函數(shù);如果每兩個函數(shù)之和是周期為T的函數(shù),則每個函數(shù)都是周期為T的函數(shù).
文字表述便于理解題意,容易知道①是錯的,反例就是每個函數(shù)都是不減的函數(shù),但水平部分不在同一區(qū)間內(nèi)(如圖2),這是構造性證明;如果用分段函數(shù)解析式表示,則要用較長時間,方法不同能力各異.
圖2
②是對的,證明看似容易想到但有也點難:
f(x)+g(x)=f(x+T)+g(x+T);
f(x)+h(x)=f(x+T)+h(x+T);
g(x)+h(x)=g(x+T)+h(x+T).
由以上三式可得g(x)=g(x+T),所以g(x)是以T為周期的函數(shù),同理可得f(x)、h(x)也是以T為周期的函數(shù).故選D.
點評:本題只是考查函數(shù)單調(diào)性和周期性的定義,沒有考查函數(shù)單調(diào)性、周期性的相關運算技巧,只有對相關概念透徹理解做起來才會得心應手,沒有套路可尋,只有能力展示.
上海數(shù)學卷的另一個特點是應用題特別長,今年也不例外,第20題是一道應用題,題目有9行,還有一個圖,咋一看挺嚇人,實際耐心讀完發(fā)現(xiàn)并不難,第(1)問考查拋物線的定義(當然有范圍限制),第(2)問所求面積可轉(zhuǎn)化為兩個梯形面積之和,這只要把點M的縱坐標代入拋物線方程求出橫坐標即可,所涉知識點并不多.
這樣的試題首先是對心理素質(zhì)的考查,如果心理素質(zhì)不好,恐怕連題目都讀不完,題目中還給一個未加說明的“面積的‘經(jīng)驗值’”需要理解,解題首先要讀懂題目,還要分析題目中的隱含條件(本題中函數(shù)的定義域),只有這樣才能有效解題,今年上海試卷中有些題目設計較好,對閱讀理解有一定要求.
例4(2016年上海卷理21(2))雙曲線x2-=1(b>0)的左、右焦點分別為F1、F2,直線l過F2且與雙曲線交于A、B兩點.
解析:可設l的斜率為k,則l的方程為y=k(x-2),代入雙曲線方程整理得(3-k2)x2+4k2x-4k2-3=0.
再設A(x1,y1),B(x2,y2),然后把各個向量的坐標算出來直接代入已知的向量等式中,再整理成k的方程,計算量較大.
1,其中k=,則計算量更小一些.
點評:看似一個不難的解析幾何題,使用方法不同,繁簡程度不同,思維水平高低由此可見,命題者可謂匠心獨運,值得注意的是,注重思維能力考查的做法還有多處.
不少老師認為今年對數(shù)列的考查“不到位”,幾個試題只是涉及最簡單的通項公式和求和公式,估計高中學生畢業(yè)若干年后這些公式仍能記得,或者說今年在考查核心素養(yǎng)方面是一個亮點.筆者以為這不影響思維能力的考查,與考查套模式的“能力題”相比,今年的題目更新、更活、更能選拔出思維敏捷的考生,命題難度也更大.當然如果對數(shù)列知識考查能再更深入一些則更完美.
例5(2016年上海卷文14題)無窮數(shù)列{an}由k個不同的數(shù)組成,Sn為{an}的前n項和.若對任意n∈N*,Sn∈{2,3},則k的最大值為____.
解析:因為對任意n∈N*,Sn∈{2,3},所以a1為2或3. 若a1=2,則后依次是1,-1,0(或依次是1,0,-1,即-1和0可以互換),…,共有4個數(shù),此時k=4;若a1=3,則后面依次是-1,0,1(或-1,1,0,即1和0可以互換),此時k=4、1 或-1,換成其他實數(shù)則不行,所以k的最大值為4.
點評:本題沒有考查具體的等差、等比數(shù)列的性質(zhì),表面上看只是考查數(shù)列前n項和的定義,實際上這是一個構造性問題,解答需要分類,根據(jù)第一項判斷后一項取值情況,考生還因容易忘掉0而致誤,考查思維的縝密性.解題過程中需要枚舉或構造具體例子,平時看似不以為然,但在高考的特定環(huán)境中要迅速做對還是很不容易的.本題重在考查邏輯推理,不超綱、不囿本,是一道鮮活的考查能力的好題.
例6(2016年上海卷理11)已知無窮等比數(shù)列{an}的公比為q,前n項和為Sn,且=S.下列條件中,使得2Sn<S(n∈N*)恒成立的是().
A.a1>0,0.6<q<0.7 B.a1<0,-0.7<q<-0.6
C.a1>0,0.7<q<0.8 D.a1<0,-0.8<q<-0.7
點評:本題是今年數(shù)列中數(shù)學味“最濃”的一題,涉及等比數(shù)列求和公式、|q|<1? limqn=0,通過不等式恒成
n→∞立判斷a1<0需要反證法思想,判斷q的具體范圍需要通過n=1,2等都細致地考查邏輯推理與思維的嚴謹性.
例7(2016年上海卷理23)若無窮數(shù)列{an}滿足:只要ap=aq(p,q∈N*),必有ap+1=aq+1,則稱{an}具有性質(zhì)P.
(1)略;
(2)若無窮數(shù)列{bn}是等差數(shù)列,無窮數(shù)列{cn}是公比為正數(shù)的等比數(shù)列,b1=c5=1,b5=c1=81,an=bn+cn,判斷{an}是否具有性質(zhì)P,并說明理由;
(3)設{bn}是無窮數(shù)列,已知an+1=bn+sinan(n∈N*).求證:“對任意a1,{an}都具有性質(zhì)P”的充要條件為“{bn}是常數(shù)列”.
分析:第(1)題略.解答第(2)題要發(fā)現(xiàn)a1=a5,這個臺階設的不高,但還是有考生不能發(fā)現(xiàn)或發(fā)現(xiàn)晚了一點,敏銳地發(fā)現(xiàn)可以利用的條件也是一種能力(獲取和利用信息的能力).接下來要通過反例否定{an}不是P數(shù)列,這些都是在“肯定需要證明,否定只需一個反例”的辯證思想指導下實現(xiàn)的.
第(3)題首先運用分析法得到要證{bn}是常數(shù)列,只要證明{an}是常數(shù)列,只要證明存在a1,使a1=b1+sina1總成立.對此,一種想法是通過構造設函數(shù)f(x)=x-b1和g(x)=sinx,由于f(x)與g(x)的圖像總有交點,說明存在a1.另一種想法是構造一個函數(shù)f(x)=x-b1-sinx,證明f(x)有零點,取a1為此零點.這時只要取m∈N*,使mπ>|b1|,從而f(mπ)=mπ-b1>0,f(-mπ)=-mπ-b1<0,所以f(x)一定存在零點.
至于結論的書寫,可以用分析法,也可以用綜合法,還可以反證法(命題組提供反證法).作為最后一道壓軸題,本題計算量不大,但思維容量不小,突出對理性思維的考查,導向非常好.
文科22題第(3)問也是運算量不大、思維容量不小的題目,雖然載體不同,但命題思想和手段一脈相承.今年試題還有一個特點就是最后三個起到區(qū)分作用(壓軸題)的3個大題的部分小題,或?qū)λ季S要求較高,或有多種不同的解法,且不同解法之間難易程度不同.這既可以使各種類型的考生得到相應的分數(shù),又能有效地區(qū)分各類考生的能力,提高試卷的區(qū)分度.
理科第22題、文科第23題都是以對數(shù)函數(shù)為載體考查函數(shù)性質(zhì).
例8 (2016年上海卷理22)a∈R,函數(shù)f(x)= log+a).
2
(1)略;
(2)若關于x的方程f(x)-log2[(a-4)x+2a-5]=0的解集中恰好有一個元素,求a的取值范圍;(3)設a>0,若對任意t∈,1],函數(shù)(fx)在區(qū)間[t,
t+1]上的最大值與最小值的差不超過1,求a的取值范圍.
分析:第(2)題關鍵是對題設“方程的解集恰好有一個元素”的理解,一般考生可以得到a=3或a=4滿足條件. 當a≠3且a≠4時,去掉對數(shù)符號得方程(a-4)x2+(a-5)x+1=0,此方程有兩解,即=-1和=,這時就要檢驗真數(shù)是否大于0,即+a>0且+a≤0或+a≤0且+a> 0,解得a的范圍.
其基本道理是:若loga(fx)=logag(x)(a>0,a≠1),則(fx)=g(x)>0.
這些都是從方程的角度看,既有思想又有方法,也可以從形的角度,轉(zhuǎn)化為兩個函數(shù)圖像有一個交點,或轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)在某個區(qū)間有一個零點,但分類討論及運算比代數(shù)法要繁.
解答第(3)題首先要證明f(x)是單調(diào)減函數(shù).在得到f(t)-f(t+1)≤1后,可以采用分離變量、可以轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)在閉區(qū)間上的最值、可以用數(shù)形結合等方法,每種方法涉及的具體知識點也不同.試題入口寬,學生感到不難,而一旦動手解題,就要面臨具體解法的選擇,有利于區(qū)分考生的能力(當然,有些考生可能只想到一種方法,那根據(jù)其所選方法也能看出能力高低,甚至有考生想不到一種方法),能用簡單方法做對說明能力強,對問題的本質(zhì)理解深刻,對方法掌握全面.
點評:本題涉及函數(shù)單調(diào)性、解方程、解不等式、最值等知識點,主要數(shù)學思想有函數(shù)與方程、數(shù)形結合,主要方法有轉(zhuǎn)化與化歸、分類討論等,一題幾乎考遍函數(shù)中重要的思想和方法,是一道四兩撥千斤的題目.
(1)希望今年的“出活題考能力,簡約不簡單,平凡不平庸”的命題風格能保持下去,發(fā)揮“高考指揮棒”對教學的指導作用.這不僅是對命題者理念的考驗,更是對其能力的考驗.高考的目的是選拔、區(qū)分各類考生的真實水平,而有些難題大家都不會,甚至命題組的答案不少老師也看不懂,那樣的試題不可能有好的區(qū)分度.
(2)誠如有些老師所言,今年試題對數(shù)列和解析幾何的考查還可以“更到位”一點,立體幾何對線面關系,尤其是空間想象能力的考查力度也可再大一些,這更能甄別資優(yōu)考生.
(3)個別試題敘述是否可以再斟酌,避免對題意產(chǎn)生歧義.比如理科第23題的“設{bn}是無窮數(shù)列”,命題者的本意是“{bn}是無窮數(shù)列”在前,是事先給定的.而有人(特別是考生)理解是{bn}只要是無窮數(shù)列就可以,那么對任意a1,構造則可得an={a1, n為奇數(shù),即對任意的p∈N*及q=p+2滿足a=a,且sina,n為偶數(shù).pq1ap+1=aq+1,即“對任意a1,{an}都具有性質(zhì)P”,但當a1≠0時,{bn}并不是常數(shù)列,因此必要性不成立.其實,只要在{bn}前加上“給定”兩字就不會產(chǎn)生歧義.瑕不掩瑜,本題還是很好的試題.當然,后一種理解是否正確,歡迎同行不吝指正.
總之,2016年上海數(shù)學試卷是一份難得的好試卷,特別是在以后文理合卷的情況下,能給普通中學和文科的學生以極大的學習數(shù)學的自信心.如果高考數(shù)學能考出好成績,當然也有利于學生樹立自尊心.