施存鍔
近幾年來全國各地中考數(shù)學(xué)試題中出現(xiàn)了一種“新定義”型試題.所謂“新定義”型試題,是指給出一個(gè)考生從未接觸過的新概念,要求學(xué)生現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用,其目的是考查考生的閱讀理解能力、接受能力、應(yīng)變能力和創(chuàng)新能力,旨在培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、主動(dòng)探究的學(xué)習(xí)方式.這種題型問題情境新穎,閱讀量明了簡短,讓答題者眼前一亮的同時(shí)猶如一股清新之風(fēng)迎面吹來,令人神清氣爽.在領(lǐng)略了題目的真意之后更體會(huì)到了命題人的匠心獨(dú)具和創(chuàng)新精神.因此,越來越受到全國各地命題者的青睞,已經(jīng)成為近幾年中考試題中的一道亮麗風(fēng)景線,是中考數(shù)學(xué)試題中的一朵奇葩.而對(duì)“新定義”試題的研究及突破對(duì)教師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)都有很高的價(jià)值.下面精選幾道2016、2017年全國中考數(shù)學(xué)試題中出現(xiàn)的“新定義”型試題作一賞析,不妥之處請(qǐng)批評(píng)斧正.
一、選擇題
1.(2016·杭州)設(shè)a,b是實(shí)數(shù),定義@的一種運(yùn)算如下:a@b=(a+b)2-(a-b)2,則下列結(jié)論:
① 若a@b=0,則a=0或b=0;
② a@(b+c)=a@b+a@c;
③ 不存在實(shí)數(shù)a,b,滿足a@b=a2+5b2;
④ 設(shè)a,b是矩形的長和寬,若矩形的周長固定,則當(dāng)a=b時(shí),a@b最大.
其中正確的是().
A.②③④
B.①③④
C.①②④
D.①②③
解① 根據(jù)題意得a@b=(a+b)2-(a-b)2,
∴(a+b)2-(a-b)2=0,
整理得(a+b+a-b)(a+b-a+b)=0,即4ab=0,
解得a=0或b=0,正確;
② ∵a@(b+c)=(a+b+c)2-(a-b-c)2=4ab+4ac,
a@b+a@c=(a+b)2-(a-b)2+(a+c)2-(a-c)2=4ab+4ac,
∴a@(b+c)=a@b+a@c正確;
③ a@b=a2+5b2,a@b=(a+b)2-(a-b)2,
令a2+5b2=(a+b)2-(a-b)2,
解得a=0,b=0,故錯(cuò)誤;
④ ∵a@b=(a+b)2-(a-b)2=4ab,
(a-b)2≥0,則a2-2ab+b2≥0,即a2+b2≥2ab,
∴a2+b2+2ab≥4ab,
∴4ab的最大值是a2+b2+2ab,
此時(shí)a2+b2+2ab=4ab,解得a=b,
∴a@b最大時(shí),a=b,故④正確,故選C.
2.(2016·湖州)定義:若點(diǎn)P(a,b)在函數(shù)y=1x的圖像上,將以a為二次項(xiàng)系數(shù),b為一次項(xiàng)系數(shù)構(gòu)造的二次函數(shù)y=ax2+bx稱為函數(shù)y=1x的一個(gè)“派生函數(shù)”.例如,點(diǎn)2,12在函數(shù)y=1x的圖像上,則函數(shù)y=2x2+12x稱為函數(shù)y=1x的一個(gè)“派生函數(shù)”.現(xiàn)給出以下兩個(gè)命題:
(1)存在函數(shù)y=1x的一個(gè)“派生函數(shù)”,其圖像的對(duì)稱軸在y軸的右側(cè);
(2)函數(shù)y=1x的所有“派生函數(shù)”的圖像都經(jīng)過同一點(diǎn).
下列判斷正確的是().
A.命題(1)與命題(2)都是真命題
B.命題(1)與命題(2)都是假命題
C.命題(1)是假命題,命題(2)是真命題
D.命題(1)是真命題,命題(2)是假命題
解(1)∵P(a,b)在y=1x上,
∴a和b同號(hào),所以對(duì)稱軸在y軸左側(cè),
∴存在函數(shù)y=1x的一個(gè)“派生函數(shù)”,其圖像的對(duì)稱軸在y軸的右側(cè)是假命題.
(2)∵函數(shù)y=1x的所有“派生函數(shù)”為y=ax2+bx,
∴x=0時(shí),y=0,
∴所有“派生函數(shù)”為y=ax2+bx,經(jīng)過原點(diǎn),
∴函數(shù)y=1x的所有“派生函數(shù)”的圖像都經(jīng)過同一點(diǎn),是真命題.
故選C.
二、填空題
3.(2017·山東威海)閱讀理解:如圖1所示,⊙O與直線a,b都相切,不論⊙O如何轉(zhuǎn)動(dòng),直線a,b之間的距離始終保持不變(等于⊙O的直徑),我們把具有這一特性的圖形成為“等寬曲線”,圖2是利用圓的這一特性的例子,將等直徑的圓棍放在物體下面,通過圓棍滾動(dòng),用較小的力既可以推動(dòng)物體前進(jìn),據(jù)說,古埃及人就是利用這樣的方法將巨石推到金字塔頂?shù)?
拓展應(yīng)用:如圖3所示的弧三角形(也稱為萊洛三角形)也是“等寬曲線”,如圖4所示,夾在平行線c,d之間的萊洛三角形無論怎么滾動(dòng),平行線間的距離始終不變,若直線c,d之間的距離等于2 cm,則萊洛三角形的周長為cm.
解如圖3所示,由題意知AB=BC=AC=2 cm,
∴∠BAC=∠ABC=∠ACB=60°,
∴AB在以點(diǎn)C為圓心、2為半徑的圓上,
∴AB的長為60·π·2180=2π3,
則萊洛三角形的周長為2π2×3=2π,
故答案為2π.
三、解答題
4.(2017·重慶市A卷)對(duì)任意一個(gè)三位數(shù)n,如果n滿足各個(gè)數(shù)位上的數(shù)字互不相同,且都不為零,那么稱這個(gè)數(shù)為“相異數(shù)”,將一個(gè)“相異數(shù)”任意兩個(gè)數(shù)位上的數(shù)字對(duì)調(diào)后可以得到三個(gè)不同的新三位數(shù),把這三個(gè)新三位數(shù)的和與111的商記為F(n).例如,n=123,對(duì)調(diào)百位與十位上的數(shù)字得到213,對(duì)調(diào)百位與個(gè)位上的數(shù)字得到321,對(duì)調(diào)十位與個(gè)位上的數(shù)字得到132,這三個(gè)新三位數(shù)的和為213+321+132=666,666÷111=6,所以F(123)=6.
(1)計(jì)算F(243),F(xiàn)(617);
(2)若s,t都是“相異數(shù)”,其中s=100x+32,t=150+y(1≤x≤9,1≤y≤9,x,y都是正整數(shù)),規(guī)定:k=F(s)F(t),當(dāng)F(s)+F(t)=18時(shí),求k的最大值.
解(1)F(243)=(423+342+234)÷111=9;
F(617)=(617+176+671)÷111=14.
(2)∵s,t都是“相異數(shù)”,s=100x+32,t=150+y,
∴F(s)=(302+10x+230+x+100x+23)÷111=x+5,F(xiàn)(t)=(510+y+100y+51+105+10y)÷111=y+6.
∵F(t)+F(s)=18,
∴x+5+y+6=x+y+11=18,
∴x+y=7.
∵1≤x≤9,1≤y≤9,且x,y都是正整數(shù),
∴x=1,y=6, 或x=2,y=5, 或x=3,y=4, 或x=4,y=3, 或x=5,y=2, 或x=6,y=1.
∵s是“相異數(shù)”,∴x≠2,x≠3.
∵t是“相異數(shù)”,∴y≠1,y≠5.
∴x=1,y=6, 或x=4,y=3, 或x=5,y=2,
∴F(s)=6,F(xiàn)(t)=12, 或F(s)=9,F(xiàn)(t)=9, 或F(s)=10,F(xiàn)(t)=8,
∴k=F(s)F(t)=12或k=F(s)F(t)=1或k=F(s)F(t)=54,
∴k的最大值為54.
綜上所述,新定義題型在中考試題中以選擇題、填空題、解答題的形式出現(xiàn),試題涉及對(duì)純代數(shù)或純幾何知識(shí)點(diǎn)或代數(shù)和幾何相結(jié)合的綜合題型的考查,有種亂花漸欲迷人眼的感覺,但也有其解答策略.一般是運(yùn)用新定義的法則轉(zhuǎn)化成常規(guī)方法解答的題型即可.新定義型試題考查了學(xué)生的閱讀能力、遷移能力和創(chuàng)新能力,旨在培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、主動(dòng)探究的學(xué)習(xí)方式,又給學(xué)生創(chuàng)造了一個(gè)探索創(chuàng)新的機(jī)會(huì),是中考數(shù)學(xué)試題的一個(gè)亮點(diǎn);新定義型試題鼓勵(lì)重視數(shù)學(xué)應(yīng)用的教與學(xué),用相關(guān)的知識(shí)靈活解決問題.在解決這一問題的時(shí)候,閱讀理解能力成為打開問題第一道大門的“金鑰匙”,所以平時(shí)對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)閱讀能力的培養(yǎng)必須重視起來.新定義題型立足于課標(biāo),不拘泥于課標(biāo),新穎而迷人眼的問題情境要求教師培養(yǎng)學(xué)生透過現(xiàn)象看問題本質(zhì)的方法;要求教師在完成教學(xué)任務(wù)同時(shí)注重學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng),也為教師日常教學(xué)工作指明了新的導(dǎo)向.千變?nèi)f化的題型,迥異的解答策略,是數(shù)學(xué)魅力所在,更是命題人的創(chuàng)新精神所在.也是我們教育工作者必備的精神品質(zhì).