滕澤艷
摘?要:數(shù)學(xué)是描述數(shù)量與空間的學(xué)科.高考考試大綱(數(shù)學(xué))在考核目標(biāo)板塊中對(duì)能力要求部分明確規(guī)定了六個(gè)方面的能力為:“空間想象能力、抽象概括能力、推理論證能力、運(yùn)算求解能力、數(shù)據(jù)處理能力以及應(yīng)用意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí).”而其中的運(yùn)算求解能力是指“會(huì)根據(jù)法則、公式進(jìn)行正確運(yùn)算、變形和數(shù)據(jù)處理,能根據(jù)問(wèn)題的條件尋找與設(shè)計(jì)合理、簡(jiǎn)捷的運(yùn)算途徑,能根據(jù)要求對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行估計(jì)和近似計(jì)算.”大多數(shù)情況下我們需要進(jìn)行精確計(jì)算,可是,在生活中,特別是在選擇題中,我們會(huì)遇到一些不易精確判斷或求解的問(wèn)題,這時(shí),可以根據(jù)具體條件及有關(guān)知識(shí),通過(guò)大體估計(jì)、合理猜想或特殊驗(yàn)證等手段,準(zhǔn)確、迅速地作出大概的估計(jì)和近似計(jì)算,從而求解.我們把這種方法稱為估算法.
關(guān)鍵詞:高考試題;高中數(shù)學(xué);解題
中圖分類號(hào):G632文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1008-0333(2020)22-0027-02
歷年高考試題中,有相當(dāng)一部分選擇題甚至填空題都可以用估算法簡(jiǎn)捷地解決.下面通過(guò)舉例進(jìn)行說(shuō)明,并對(duì)其解題一般規(guī)律進(jìn)行歸納與整理.
例1?已知過(guò)球面上A、B、C三點(diǎn)的截面和球心距離等于球半徑的一半,且AB=BC=CA=2,則球面面積是().
A. 169πB. 83π
C. 4πD. 649π
解析?選D.
解法一?估算法.如圖,2R=OA+OB>AB=2,故R>1,得S球=4πR2>4π,選D.
解法二?直接法.設(shè)平面ABC所在截面圓的圓心為O1,連接OO1,AO1,則
OO1=R2,OA=R,AO1=22×2×23=233,
∴43+R23=R2,3R24=43,R2=169,
∴S=4πR2=64π9.
點(diǎn)評(píng)
1.比較解法一和解法二,即估算法與直接法后我們不難發(fā)現(xiàn),前者僅運(yùn)用簡(jiǎn)單的大小比較(三角形兩邊之和大于第三邊)即選出正確結(jié)果,思路清晰,回避了運(yùn)算.
2.估算法體現(xiàn)了特殊與一般的數(shù)學(xué)思想方法.
例2?如圖,在多面體ABCDEF中,已知平面ABCD是邊長(zhǎng)為3的正方形,EF∥AB,EF=32,EF與平面ABCD的距離為2,則多面體ABCDEF的體積為().
A. 92B. 5?C. 6?D. 152
解析?選D.
解法一?估值法.
連接EB、EC.則易得:VABCDEF>VE-ABCD=13×32×2=6.
故排除A、B、C,應(yīng)選D.
解法二?特殊值法.
所以取特殊情況:即EF⊥面ADE,如圖.取AB與CD的中點(diǎn)M、N,連接MF,NF,作EO⊥AD,垂足為O,則EO⊥平面ABCD.
∴VABCDEF=VADE-MNF+VF-MBCN
=12×3×2×32+13×3×32×2=152.
點(diǎn)評(píng)
1.本題中的多面體是非典型的多面體,既非棱柱也非棱錐,直接求體積比較困難.解法一用易求的部分體積“四棱錐E—ABCD”估整體法,極其簡(jiǎn)捷.而解法二以特殊圖形求解,由于四個(gè)選項(xiàng)均為定值,所以EF的位置并不影響結(jié)果,這樣運(yùn)算也非常簡(jiǎn)潔.
2.應(yīng)用估算法解題的一般步驟為:
(1)根據(jù)問(wèn)題條件,對(duì)數(shù)學(xué)對(duì)象(變量或圖形等)進(jìn)行特殊處理或縮放等;
(2)對(duì)處理后的對(duì)象進(jìn)行計(jì)算;
(3)根據(jù)計(jì)算結(jié)果估計(jì)結(jié)論.
例3?函數(shù)y=x2+sinx的圖象大致是().
解析?選C.
解法一?估算法(取特殊點(diǎn)估算).
因?yàn)楹瘮?shù)為奇函數(shù),排除A;當(dāng)x=10π時(shí),y=5π,排除D;當(dāng)x=π2時(shí),y=π4+1>0,排除B.選C.
解法二?估算法(以極限位置估算)
當(dāng)x>0時(shí)且無(wú)限趨近于0時(shí),y=x2+sinx>0,即圖象在y軸的右邊無(wú)限靠近y軸時(shí),圖象應(yīng)在x軸上方,只能選C.
點(diǎn)評(píng)
1.圖形(圖象)類選擇題一般用排除法即可.可以從以下方面進(jìn)行排除:
(1)特殊點(diǎn)的函數(shù)值;
(2)函數(shù)的奇偶性、單調(diào)性、周期性、對(duì)稱性及極限(如漸近線)等.抓住其中其一個(gè)某一些性質(zhì)即可進(jìn)行排除.
2.估算法一般適用于不易直接求解或不易精確判斷的數(shù)學(xué)問(wèn)題.
例4?用1,2,3,4,5這五個(gè)數(shù)字,組成沒(méi)有重復(fù)數(shù)字的三位數(shù),其中偶數(shù)的個(gè)數(shù)共有().
A.24B.30C.40D.60
解析?選A.
解法一?估算法.五個(gè)數(shù)字中有2個(gè)偶數(shù),3個(gè)奇數(shù),所以所求偶數(shù)個(gè)數(shù)S小于奇數(shù)的個(gè)數(shù),即S<12×A35=30,所以選A.
解法二?直接法
先排個(gè)位,從2與4這兩個(gè)偶數(shù)中選一個(gè)有2種選法,再?gòu)挠嘞碌?個(gè)數(shù)字中任選2個(gè)排十位與百位(有序),有4×3=12種,所以,共有選法2×12=24種.選A.
點(diǎn)評(píng)
1.解法一巧妙利用奇偶數(shù)的對(duì)稱性進(jìn)行估算求解,簡(jiǎn)潔明了.
2.常見估算的方法有:
(1)以范圍估定值:即不直接求出定值,而是通過(guò)研究所求元素的取值范圍求解;
數(shù)形結(jié)合列代數(shù)式解題,或者反之,借助圖形估算
出數(shù);
(2)以特殊估一般,即選取特例或特殊值對(duì)一般性問(wèn)題進(jìn)行處理;
(3)取近似值估算.
參考文獻(xiàn):
[1]么曉江.由n個(gè)事件相互獨(dú)立所想到的[A].
中國(guó)當(dāng)代教育理論文獻(xiàn)——第四屆中國(guó)教育家大會(huì)成果匯編(下)[C].2007:11-12P.
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