【摘 要】隨著課改的深入,知識(shí)與能力并重的考察目標(biāo)催生了試題的交匯,基礎(chǔ)知識(shí)、思想方法、基本能力等方面的融合成為試題命制的重要方式,并逐漸成為一種趨勢(shì)。加強(qiáng)對(duì)試題中各種類型交匯的研究,挖掘其特點(diǎn)和內(nèi)在聯(lián)系,能夠檢測(cè)學(xué)生個(gè)體思維的廣度和深度,有效提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
【關(guān)鍵詞】高考背景;交匯試題;研究
交匯試題由來(lái)已久?!镀胀ǜ叩葘W(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試大綱(數(shù)學(xué))》中曾明確指出,命題者在知識(shí)網(wǎng)路交匯點(diǎn)處設(shè)計(jì)相應(yīng)的試題,必須要促使對(duì)學(xué)生所展開數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的考查,具有一定的深入性。隨之課改的深入,基礎(chǔ)知識(shí)與技能的整合,過(guò)程和方法的滲透逐漸成為命題的一種趨勢(shì),并呈現(xiàn)出多樣化的形式,交匯的內(nèi)容不再局限于知識(shí)模塊之間,技能、方法等綜合能力的考察也備受關(guān)注。
一、知識(shí)模塊的交匯
1.以函數(shù)與導(dǎo)數(shù)為主的交匯
“函數(shù)”是歷年高考熱點(diǎn),分值占有較大比重。與傳統(tǒng)的知識(shí)相結(jié)合,無(wú)論在難度,還是深度上都具有很強(qiáng)的交匯能力,將其同"導(dǎo)數(shù)"相關(guān)知識(shí)結(jié)合在一起,更是備受命題教師的青睞,關(guān)鍵原因還是拓寬了高考對(duì)函數(shù),不等式問(wèn)題的考查范圍。
例1(2015湖南)已知a>0,函數(shù)f(x)=sinx(x∈[0,+∞)),記為f(x)的從小到大的第n(n∈N*) 個(gè)極值點(diǎn),證明(1)數(shù)列{f(xn)}是等比數(shù)列(2)若,則對(duì)一切n∈N*,xn<|f(xn)|恒成立。
評(píng)析:因?yàn)槿呛蛿?shù)列的特殊性,從函數(shù)的角度出發(fā)都可以與導(dǎo)數(shù)產(chǎn)生碰撞的火花,架起了數(shù)列與函數(shù)相通的橋梁。
2.以立體幾何為主的交匯
近年來(lái),用“空間向量法”替代立體幾何以往的解題手段成為一種捷徑,成為命題者青睞的“交匯”平臺(tái)。同時(shí)也要關(guān)注平面幾何在立體幾何中的應(yīng)用。
例2(2017課標(biāo)1理)如圖,圓形紙片的圓心為O,半徑為5cm,該紙片上的等邊三角形ABC的中心為O,D、E、F為圓O上的點(diǎn),△DBC,△ECA,△FAB分別是以BC,CA,AB為底邊的等腰三角形,沿虛線剪開后,分別以BC,CA,AB為折痕折起△DBC,△ECA,△FAB,使得D,E,F(xiàn)重合,得到三棱錐,當(dāng)△ABC的邊長(zhǎng)變化時(shí),所得三棱錐體積(單位: cm3)的最大值為 。
評(píng)析:對(duì)于三棱錐最值問(wèn)題,肯定需要用到函數(shù)的思想進(jìn)行解決,本題解決的關(guān)鍵是設(shè)好未知量,在立體幾何的“平展與翻折”中,利用“降維”思想,通過(guò)平面幾何在立體幾何中的應(yīng)用,把握?qǐng)D形特征表示出三棱錐體積,從而達(dá)到對(duì)立體幾何知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行考查的目的。當(dāng)變量是高次時(shí)需要用到求導(dǎo)得方式進(jìn)行解決。
3.以解析幾何為主的交匯
除了立體幾何,解析幾何內(nèi)容之間的“交匯”形式同樣豐富。
例3(2017課標(biāo)Ⅱ理)設(shè)O為坐標(biāo)原點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)M在橢圓上,過(guò)M作x軸的垂線,垂足為N,點(diǎn)P滿足.(1)求點(diǎn)P的軌跡方程;(2)設(shè)點(diǎn)Q在直線x=-3上,且.證明:過(guò)點(diǎn)P且垂直于OQ的直線1過(guò)C的左焦點(diǎn)F。
評(píng)析:這一類題型主要是考查學(xué)生綜合運(yùn)用向量工具去解決和幾何知識(shí)有關(guān)的代數(shù)問(wèn)題的一種能力,通俗而言,就是用“數(shù)”去研究幾何問(wèn)題。其中,向量只是作為解題的重要工具,即融數(shù)、形于一體,最終實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化的目的。把向量點(diǎn)綴于解析幾何問(wèn)題之中,這也是近幾年高考數(shù)學(xué)中的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。
4.以概率為主的交匯
實(shí)際上,與概率交匯的綜合性問(wèn)題是非常好的學(xué)習(xí)素材,它對(duì)提高學(xué)生的數(shù)學(xué)能力和素養(yǎng)都有重要的意義,與此同時(shí),還能為學(xué)生為今后高等數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 尤其是幾何概型的考察,與其他知識(shí)模塊的交匯形式靈活多樣,成為高考試題中的一個(gè)重要交匯點(diǎn)。
例4(2016年山東)在[-1,1]上隨機(jī)的取一個(gè)數(shù)k,則事件“直線y=kx與圓(x-5)2+y=9相交”發(fā)生的概率為_____
評(píng)析:本題結(jié)合區(qū)間取值,直線與圓的位置關(guān)系,設(shè)置了概率與解析幾何之間的交匯命題。利用解析幾何的“坐標(biāo)化”核心方法,以及幾何概型的“幾何”因素,就能夠?qū)^(qū)間問(wèn)題“幾何”化??傊?,題干雖然比較短,但是內(nèi)容卻是相當(dāng)?shù)木珶挕?/p>
5.以三角函數(shù)為主體的交匯
“三角函數(shù)”是常見的交匯主體之一。近年來(lái),高考中的三角函數(shù)交匯點(diǎn)逐漸拋開了三角形載體,呈現(xiàn)交匯形式多樣化。
例5(2015廣東)在平面直角坐標(biāo)系xoy中,已知向量,,.(1)若,求tanx的值;(2)若 與的夾角為,求x的值。
評(píng)析:平面向量之所以能與三角函數(shù)常交匯,關(guān)鍵還在于它們之間存在一個(gè)共性因素,即“角”,從而才促使三角問(wèn)題得以充實(shí),加強(qiáng),本題經(jīng)典常規(guī)。
6.以數(shù)列為主體的交匯
“數(shù)列”是初等數(shù)學(xué)與高等數(shù)學(xué)的橋梁。其變幻多樣的“散”、“聚”形式,常常同中學(xué)數(shù)學(xué)的其它內(nèi)容形成交叉以及滲透的關(guān)系。除此之外,其交匯的問(wèn)題也是尤其新穎和別致,有時(shí)還會(huì)令人賞心悅目。
例10(2016年浙江),點(diǎn)列{An},{Bn}分別在某銳角的兩邊上,且,,,,n∈N*,(P≠Q(mào)表示點(diǎn)P與Q不重合),若, 的面積,則( )
A.{ Sn}是等差數(shù)列 B.{Sn2}是等差數(shù)列
C.{dn}是等差數(shù)列 D.{dn2}是等差數(shù)列。
評(píng)析:本題在問(wèn)題的轉(zhuǎn)化中,凸顯本質(zhì),“列”是數(shù)列的基本特征,重點(diǎn)考查等差數(shù)列的定義,又因“點(diǎn)”在銳角邊上,對(duì)三角形面積公式及直角三角形邊角關(guān)系等的考查同時(shí)也涉及。
二、數(shù)學(xué)思想方法之間的交匯
《課標(biāo)》中明確指出,高中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)目的除了掌握知識(shí)之外,還要學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)思想方法的滲透,提高綜合應(yīng)用能力。
例6(2015天津)已知函數(shù),函數(shù)g(x)=b-f(2-x),其中b∈R,若函數(shù)y=f(x)-g(x)恰有4個(gè)零點(diǎn),則b的取值范圍是( )
評(píng)議:本題是涉及函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)問(wèn)題,必然考查了函數(shù)與方程的思想方法,利用等價(jià)轉(zhuǎn)換,由“數(shù)”想“圖”,借“圖”解題,考查學(xué)生的運(yùn)算能力、動(dòng)手作圖能力以及觀察能力,是提高題。
三、數(shù)學(xué)基本能力之間的交匯
數(shù)學(xué)基本能力是數(shù)學(xué)思維的一種體現(xiàn),綜合能力交匯的考察常隱含眾多高考經(jīng)典試題中。
例7(2015湖北理)已知符號(hào)函數(shù),f(x)是R上的增函數(shù),g(x)=f(x)-f(ax)(a>1) ,則( )
A.sgn[g(x)]=sgnx B.sgn[g(x)]= -sgnx
C.sgn[g(x)]=sgn[fx] D.sgn[g(x)]= -sgn[fx]
評(píng)析:新定義問(wèn)題重點(diǎn)考查學(xué)生的邏輯推理能力和創(chuàng)新意識(shí)。
四、總結(jié)與展望
交匯試題運(yùn)用多種不同的方式融合了高中數(shù)學(xué)的知識(shí)、能力和方法,強(qiáng)調(diào)綜合性,深入數(shù)學(xué)學(xué)科的內(nèi)在本質(zhì),是鍛煉學(xué)生基本能力的有效手段。而通過(guò)反復(fù)的訓(xùn)練,學(xué)習(xí),學(xué)生不僅能夠提升自己的知識(shí)遷移能力,而且還能有效提升核心素養(yǎng)。它有力地詮釋課標(biāo)課程新理念,是今后試題命制和解題研究必將仍然堅(jiān)持的高考視角。因此,在高考復(fù)習(xí)過(guò)程中,尤其要注重:知識(shí)、能力和方法三者之間的內(nèi)在聯(lián)系,與此同時(shí),重視在交匯處的素材挖掘,加強(qiáng)對(duì)學(xué)生各種類型交匯試題的訓(xùn)練,才更利于增強(qiáng)他們?cè)谛赂呖辑h(huán)境下的適應(yīng)能力。
參考文獻(xiàn):
[1]莊靜云.基于交匯的數(shù)學(xué)試題研究[D].福建師范大學(xué),2012(10).
[2]李紹波,覃羅江.高考中函數(shù)問(wèn)題新交匯的探討[J].科教文匯(上旬刊),2009(11).
作者簡(jiǎn)介:
林秀麗(1973.06~),女,福建省寧德人,漳州師院數(shù)學(xué)專業(yè),本科生。