(永登縣第六中學(xué),甘肅 永登 730300)
“斷臂維納斯”“嫦娥四號中繼星‘鵲橋’”“參數(shù)云”“獨(dú)孤信的印信”“概率與數(shù)列綜合壓軸”……作為師生的你,最近是否會被這些“熱點(diǎn)”霸屏?2019年全國數(shù)學(xué)高考卷呈現(xiàn)出諸多亮點(diǎn),有很多創(chuàng)新,可謂精彩紛呈.筆者對2019年全國數(shù)學(xué)高考卷的“亮點(diǎn)”進(jìn)行了整理、分析,并對教師教學(xué)提出相應(yīng)建議.
與2015—2018年全國數(shù)學(xué)高考卷相比,2019年全國數(shù)學(xué)高考卷的解答題次序有較大變化.全國卷Ⅰ理科試題將圓錐曲線、導(dǎo)數(shù)提前至第19,20題,第21題概率與數(shù)列綜合壓軸;文科試題將概率大題提前至第17題,第18~21題分別為數(shù)列、立體幾何、導(dǎo)數(shù)、圓錐曲線.全國卷Ⅱ理科第17~21題的次序分別為立體幾何、概率、數(shù)列、導(dǎo)數(shù)、圓錐;文科第17~19題的次序分別為立體幾何、數(shù)列、統(tǒng)計(jì).全國卷Ⅲ理科、文科第17,18題分別概率統(tǒng)計(jì)、解三角形,第20,21題分別為導(dǎo)數(shù)、圓錐曲線.
( )
A.165 cm B.175 cm C.185 cm D.190 cm
(2019年全國數(shù)學(xué)高考卷Ⅰ理科、文科試題第4題)
分析本題滲透數(shù)學(xué)美,主要考查邏輯推理與數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng).設(shè)人體脖子下端至腿根的長為xcm,肚臍至腿根的長為ycm,則
得x≈42.07 cm,y=5.15 cm.又其腿長為105 cm,頭頂至脖子下端的長度為26 cm,可得其身高約為
42.07+5.15+105+26=178.22,
接近175 cm.故選B.
圖1
例2我國古代典籍《周易》用“卦”描述萬物的變化.每一“重卦”由從下到上排列的6個爻組成,爻分為陽爻“——”和陰爻“— —”,如圖1就是一重卦.在所有重卦中隨機(jī)取一重卦,則該重卦恰有3個陽爻的概率是
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(2019年全國數(shù)學(xué)高考卷Ⅰ理科試題第6題)
故選A.
圖2
例3中國有悠久的金石文化,印信是金石文化的代表之一.印信的形狀多為長方體、正方體或圓柱體,但南北朝時期的官員獨(dú)孤信的印信形狀是“半正多面體”(圖略).半正多面體是由兩種或兩種以上的正多邊形圍成的多面體.半正多面體體現(xiàn)了數(shù)學(xué)的對稱美.圖2是一個棱數(shù)為48的半正多面體,它的所有頂點(diǎn)都在同一個正方體的表面上,且此正方體的棱長為1,則該半正多面體共有______個面,其棱長為______(本題第一空2分,第二空3分).
(2019年全國數(shù)學(xué)高考卷Ⅱ理科、文科試題第16題)
分析本題融入中國特有數(shù)學(xué)文化,主要考查直觀想象素養(yǎng).第一空可數(shù)出來,第二空需在正方體中簡單還原出物體位置,利用對稱性與平面幾何知識解決.由圖2知,該半正多面體共有26個面.如圖3,設(shè)該半正多面體的棱長為x,則AB=BE=x,延長BC與FE交于點(diǎn)G,延長BC交正方體棱于點(diǎn)H.由半正多面體的對稱性可知,△BGE為等腰直角三角形,從而
例42019年1月3日嫦娥四號探測器成功實(shí)現(xiàn)人類歷史上首次月球背面軟著陸,我國航天事業(yè)取得又一重大成就.實(shí)現(xiàn)月球背面軟著路需要解決的一個關(guān)鍵技術(shù)問題是地面與探測器的通訊聯(lián)系.為解決這個問題,發(fā)射了嫦娥四號中繼星“鵲橋”,鵲橋沿著圍繞地球月拉格朗日L2點(diǎn)的軌道運(yùn)行,L2點(diǎn)是平衡點(diǎn),位于地月連線的延長線上.設(shè)地球的質(zhì)量為M1,月球質(zhì)量為M2,地月距離為R,L2點(diǎn)到月球的距離為r,根據(jù)牛頓運(yùn)動定律和萬有引力定律,r滿足方程
( )
(2019年全國數(shù)學(xué)高考卷Ⅱ理科試題第4題)
得
即
解得
從而
故選D.
全國卷Ⅰ文科第17題設(shè)置商場服務(wù)的現(xiàn)實(shí)情境考查統(tǒng)計(jì)知識;全國卷Ⅱ文科第3題設(shè)置“一帶一路”時政情境考查理邏輯推理,理科第13題、文科第14題設(shè)置高鐵現(xiàn)實(shí)情境考查統(tǒng)計(jì)知識;全國卷Ⅲ理科第3題、文科第4題設(shè)計(jì)我國古典四大名著情境考查統(tǒng)計(jì)知識,理科、文科第16題結(jié)合3D打印現(xiàn)實(shí)情境與物理科學(xué)情境,考查立體幾何相關(guān)知識,文科第17題設(shè)置生物與化學(xué)科學(xué)綜合情境考查統(tǒng)計(jì)知識.這些試題在眾多的純數(shù)學(xué)情境試題中“脫穎而出”,讓人耳目一新.
圖5
1)分別寫出M1,M2,M3的極坐標(biāo)方程;
2)略.
(2019年全國數(shù)學(xué)高考卷Ⅲ理科、文科試題第22題)
分析本題的創(chuàng)新之處在于打破常規(guī)命題模式,并非常見的極坐標(biāo)與直角坐標(biāo)互化,而是考查極坐標(biāo)中過極點(diǎn)的圓的方程.因?yàn)轭}中要求的是弧,所以要注意方程中θ的取值范圍.由題意,3個圓的直徑都是2,并且都過原點(diǎn),因此
例6為治療某種疾病,研制了甲、乙兩種新藥,希望知道哪種新藥更有效,為此進(jìn)行動物實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)方案如下:每一輪選取兩只白鼠對藥效進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn).對于兩只白鼠,隨機(jī)選一只施以甲藥,另一只施以乙藥.一輪的治療結(jié)果得出后,再安排下一輪實(shí)驗(yàn).當(dāng)其中一種藥治愈的白鼠比另一種藥治愈的白鼠多4只時,就停止實(shí)驗(yàn),并認(rèn)為治愈只數(shù)多的藥更有效.為了方便描述問題,約定:對于每輪實(shí)驗(yàn),若施以甲藥的白鼠治愈且施以乙藥的白鼠未治愈則甲藥得1分,乙藥得-1分;若施以乙藥的白鼠治愈且施以甲藥的白鼠未治愈則乙藥得1分,甲藥得-1分;若都治愈或都未治愈則兩種藥均得0分.甲、乙兩種藥的治愈率分別記為α和β,一輪實(shí)驗(yàn)中甲藥的得分記為X.
1)求X的分布列.
2)若甲藥、乙藥在實(shí)驗(yàn)開始時都賦予4分,pi(其中i=0,1,2,…,8)表示“甲藥的累計(jì)得分為i時,最終認(rèn)為甲藥比乙藥更有效”的概率,則p0=0,p8=1,pi=api-1+bpi+cpi+1(其中i=1,2,…,7),且a=P(X=-1),b=P(X=0),c=P(X=1).假設(shè)α=0.5,β=0.8.
①證明:{pi+1-pi}(其中i=0,1,2,…,7)為等比數(shù)列;
②求p4,并根據(jù)p4的值解釋這種實(shí)驗(yàn)方案的合理性.
(2019年全國數(shù)學(xué)高考卷Ⅰ理科試題第21題)
分析本題將離散型隨機(jī)變量與數(shù)列巧妙結(jié)合,考查數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理、數(shù)學(xué)運(yùn)算等數(shù)學(xué)核心素養(yǎng).題干較長,需耐心讀題體會其中之意,利用遞推關(guān)系式證明等比數(shù)列、累加法求解數(shù)列通項(xiàng)公式和數(shù)列中的項(xiàng),問題就會迎刃而解.
1)由題意,X的可能取值為:-1,0,1,可求得
P(X=-1)=(1-α)β,
P(X=0)=αβ+(1-α)(1-β),
P(X=1)=α(1-β),
故X的分布列如表1所示:
表1 X的分布列
2)①因?yàn)棣?0.5,β=0.8,所以
a=P(X=-1)=0.4,
b=P(X=0)=0.5,
c=P(X=1)=0.1,
可得
pi=0.4pi-1+0.5pi+0.1pi+1,
即
0.5pi=0.4pi-1+0.1pi+1,
從而
0.4(pi-pi-1)=0.1(pi+1-pi),
得
于是{pi+1-pi}(其中i=0,1,2,…,7)為等比數(shù)列.
②{pi+1-pi}(其中i=0,1,2,…,7)的首項(xiàng)為p1-p0=p1,可得
p8-p7=p1×47,
p7-p6=p1×46,
…
p2-p1=p1×4.
以上7個式子相加,得到
p8-p1=p1×(47+46+…+4),
得
再把后面3個式子相加,得
p4-p1=p1×(4+42+43),
《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》(以下簡稱《新課標(biāo)》)指出:數(shù)學(xué)高考命題,應(yīng)圍繞數(shù)學(xué)內(nèi)容主線,聚焦學(xué)生對重要數(shù)學(xué)概念、定理、方法、思想的理解和應(yīng)用,強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)性、綜合性;注重數(shù)學(xué)本質(zhì)、通性通法;融入數(shù)學(xué)文化;應(yīng)有一定數(shù)量的應(yīng)用問題,考查學(xué)生的思維過程、實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識,問題情境設(shè)計(jì)自然、合理[1].2019年是《新課標(biāo)》頒布的第二年,高考數(shù)學(xué)變革、創(chuàng)新順理成章.“變則通,通則達(dá)”,為更好地應(yīng)對變革,對教師教學(xué)提出以下建議:
以傳統(tǒng)文化為載體,加強(qiáng)數(shù)學(xué)傳統(tǒng)思想文化的滲透,將國家的育人要求與高考選拔相結(jié)合,是近幾年高考新動向.高考具有導(dǎo)向性,隨著高考卷中數(shù)學(xué)文化試題的大量出現(xiàn),數(shù)學(xué)文化已被廣大師生接受并認(rèn)同.從認(rèn)同到內(nèi)化需要身體力行,需要教師有意識地結(jié)合相應(yīng)教學(xué)內(nèi)容,在日常教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)文化,引導(dǎo)學(xué)生了解數(shù)學(xué)的發(fā)展歷程,認(rèn)識數(shù)學(xué)在科學(xué)技術(shù)、社會發(fā)展中的作用,感悟數(shù)學(xué)的價值,以提升學(xué)生的科學(xué)精神、應(yīng)用意識和文化素養(yǎng).
蘇聯(lián)教育家蘇霍姆林斯基曾說:“學(xué)會學(xué)習(xí)首先要學(xué)會閱讀,一個閱讀能力不好的學(xué)生就是一個潛在的差生.”從前面的考題不難發(fā)現(xiàn),很多“亮點(diǎn)題”題目“長”且情境豐富,這就對考生的數(shù)學(xué)閱讀能力提出了高要求.數(shù)學(xué)閱讀不僅具有一般閱讀的特點(diǎn),還因數(shù)學(xué)語言的符號化、邏輯化以及抽象性、嚴(yán)謹(jǐn)性等原因,具有其特殊性.研究表明,中小學(xué)生數(shù)學(xué)閱讀狀況呈下降趨勢,中學(xué)生對數(shù)學(xué)閱讀的興趣、態(tài)度、習(xí)慣等均不容樂觀[2-3].因此,在日常教學(xué)中,教師要有意識地教授數(shù)學(xué)閱讀策略、技巧,培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)閱讀興趣和習(xí)慣,消除數(shù)學(xué)閱讀障礙,助力數(shù)學(xué)理解.
高中數(shù)學(xué)知識點(diǎn)雖多,但都圍繞函數(shù)、幾何與代數(shù)、概率與統(tǒng)計(jì)、數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)探究等主干展開.高考試卷要在特定數(shù)量的試題中考查大多數(shù)知識點(diǎn),勢必大部分屬于知識交匯融合的綜合性題目.因此,教師在教學(xué)中要以數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為導(dǎo)向,引導(dǎo)學(xué)生抓主干,同時不忘摟枝葉,將數(shù)學(xué)知識點(diǎn)連成線、形成面、構(gòu)成體,從整體上把握課程,提高靈活運(yùn)用知識的能力,實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的形成和發(fā)展.