劉陽(yáng)華
縱觀近幾年高考數(shù)學(xué)題,幾乎都會(huì)有一道關(guān)于歷史與現(xiàn)代的結(jié)合題,將古代的經(jīng)典著作與數(shù)學(xué)結(jié)合;從古代的算法如《數(shù)學(xué)九章》中挑一個(gè)出現(xiàn)在考題中;從古代的天文,地理,音律中與數(shù)學(xué)應(yīng)用的結(jié)合。這一類題型很多學(xué)生被難住的原因主要是讀題讀不懂,很容易被大量的文字迷惑方向。其實(shí)要做好這種題并不難,一是抓住所用的數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn),二是擴(kuò)大自己的知識(shí)面,能夠盡量多地了解一下中國(guó)傳統(tǒng)文化,三是要有耐心去讀懂文字。我們以2019年高考全國(guó)一卷理科第6題來(lái)討論下傳統(tǒng)文化在高考題中有趣的應(yīng)用。
例1:(2019年高考全國(guó)一卷題6)我國(guó)古代典籍《周易》中,“卦”描述了萬(wàn)物的變化.每一“重卦”是從下到上排列的6個(gè)爻組成,爻分成陽(yáng)爻“——”、陰爻“— —”兩種,如圖就是一重卦.在所有重卦中隨機(jī)取一重卦,則重卦恰有3個(gè)陽(yáng)爻的概率是
A.? ? ?B.? ? ? C. ? D.
答案:A
解析:此題屬于古典概型,將我國(guó)的《周易》的卦象與數(shù)學(xué)的結(jié)合,題目不難。此題比較有意思,“八卦”最先出自《易經(jīng)》,這句話我們?cè)谖鋫b小說(shuō)中經(jīng)常會(huì)聽(tīng)到,《易經(jīng)》的八卦衍生出六十四卦, 這六十四卦,從圖像上看是兩個(gè)八卦上下構(gòu)成。
此題中上面為坤,坤代表地,象義所作有順,萬(wàn)物皆成,下面為巽,巽代表風(fēng),象義謙遜的態(tài)度和行為可無(wú)往不利。上坤下巽即64卦中的第46卦地風(fēng)升,預(yù)??忌讲礁呱?/p>
由題知,該重卦由從下到上是由的6個(gè)爻組成,爻有陽(yáng)爻“——”和陰爻“— —”之分,所以得出基本事件總數(shù)為26=64。如果對(duì)《周易》有所了解,知道總共64卦,也就是概率的基本事件總數(shù)就確定了,重卦恰有3個(gè)陽(yáng)爻的基本事件數(shù)為c36=20。
故p
點(diǎn)評(píng):這個(gè)題型是概率中的古典概型,沒(méi)有考常規(guī)的概率計(jì)算,而是將傳統(tǒng)文化《周易》與之結(jié)合,需要花一點(diǎn)時(shí)間將文化知識(shí)里包含的信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字,再運(yùn)用公式解題就可以了。當(dāng)然如果平時(shí)有多些閱讀了解文化內(nèi)涵,這個(gè)題就手到擒來(lái)。
例2:(2018年北京高考題4)“十二平均律”是古代通用的音律體系,明代的朱載堉最早用數(shù)學(xué)方法計(jì)算出半音比例,為這個(gè)理論的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn).“十二平均律”將一個(gè)純八度音分成十二份,依次得到十三個(gè)單音,從第二個(gè)單音開(kāi)始,每一個(gè)單音的頻率與它的前一個(gè)單音的頻率的比都等于。若第一個(gè)單音的頻率為f,則第八個(gè)單音的頻率為
A.? ? ?B.? ?C.? ? ?D.
答案:D
知識(shí)背景:“十二平均律”是可能不好理解,其實(shí)就是一種音樂(lè)定律方法,它將一個(gè)純八度平均分成十二等份,每等分稱為半音,是最主要的調(diào)音法?,F(xiàn)在的鋼琴每一組音階的7個(gè)白鍵和5個(gè)黑鍵就是根據(jù)十二平均律定音的,這種新的音律就叫“十二平均律”。
鋼琴在現(xiàn)代社會(huì)比較廣泛的被大家認(rèn)識(shí),大家也都知道著名的音樂(lè)家貝多芬,莫扎特等,其實(shí)音樂(lè)發(fā)展在中國(guó)古代也有一些很優(yōu)秀的音樂(lè)家,題中介紹的明代朱載堉(yù)。作為明朝的皇室后人,從小得到很好的教育,使得他有時(shí)間和精力去研究音樂(lè)定律,這個(gè)過(guò)程非常的不容易,需要較精確的計(jì)算,他利用珠算進(jìn)行12次開(kāi)方,可以想象用算盤進(jìn)行12次的開(kāi)方多復(fù)雜,正是用這個(gè)方法朱載堉(yù)算出了十二平均律的正確半音比例,并將所得成果寫于《律學(xué)新書(shū)》中。中國(guó)歷史朝代更迭,很多研究發(fā)明隨著朝代的更迭被人遺棄,即便是現(xiàn)代發(fā)展的如此繁榮,也很少人提及,并不被廣泛認(rèn)識(shí)。
反而國(guó)外的“十二平均律”提出比中國(guó)晚了近50年,卻被全世界的人廣泛了解和認(rèn)識(shí)。這值得我們引起深思。相信很多人也是通過(guò)這道題目才了解的,所以傳統(tǒng)文化也可通過(guò)數(shù)學(xué)推廣給大家。
解析:這個(gè)題目在現(xiàn)代并不難,有了等比數(shù)列的定義和運(yùn)算公式,它的公比為,首項(xiàng)為求出通項(xiàng)an,便可以代入n=8求出a8。
所以,
又a1=f,則
故選D。
點(diǎn)評(píng):這道題考查的認(rèn)知水平層次屬于記憶,理解,體現(xiàn)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)中數(shù)學(xué)運(yùn)算、直觀想象。要快速完成此題,需要熟記等比數(shù)列的定義,在題目中找到文字的關(guān)鍵條件,首項(xiàng)和公比,這道題目就迎刃而解了。
教材中總結(jié)了兩個(gè)方法判斷一個(gè)數(shù)列是否為等比數(shù)列:
(1)定義法,若或=, 數(shù)列是等比數(shù)列;
(2)中項(xiàng)法,如果數(shù)列中,滿足a2n+1=anan+2(n∈N,an≠0),則數(shù)列是等比數(shù)列。
以上例題選自2018,2019年高考題,可以窺探出數(shù)學(xué)考試的趨勢(shì)將不再是書(shū)本所學(xué)的知識(shí)再現(xiàn),數(shù)學(xué)在文化、藝術(shù)、航天、建筑等各行各業(yè)的應(yīng)用,數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)很有意義。2019年高考全國(guó)一卷中大家熱議的“斷臂維納斯“,題中含有黃金分割比例的數(shù)學(xué)應(yīng)用,將數(shù)學(xué)和美學(xué)結(jié)合在一起,按照這種趨勢(shì),學(xué)科與學(xué)科的融合應(yīng)用在高考中體現(xiàn)越來(lái)越明顯了。
參考文獻(xiàn):
[1]周潤(rùn),徐雙奇,熊杰.例析民俗數(shù)學(xué)中的數(shù)列問(wèn)題[N].科學(xué)導(dǎo)報(bào),2015.
[2]李剛.巴赫《十二平均律》中的完美因素分析[J].黃河之聲,2012.