滕澤艷
摘?要:數(shù)學是描述數(shù)量與空間的學科.高考考試大綱(數(shù)學)在考核目標板塊中對能力要求部分明確規(guī)定了六個方面的能力為:“空間想象能力、抽象概括能力、推理論證能力、運算求解能力、數(shù)據(jù)處理能力以及應(yīng)用意識和創(chuàng)新意識.”而其中的運算求解能力是指“會根據(jù)法則、公式進行正確運算、變形和數(shù)據(jù)處理,能根據(jù)問題的條件尋找與設(shè)計合理、簡捷的運算途徑,能根據(jù)要求對數(shù)據(jù)進行估計和近似計算.”大多數(shù)情況下我們需要進行精確計算,可是,在生活中,特別是在選擇題中,我們會遇到一些不易精確判斷或求解的問題,這時,可以根據(jù)具體條件及有關(guān)知識,通過大體估計、合理猜想或特殊驗證等手段,準確、迅速地作出大概的估計和近似計算,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;解題
中圖分類號:G632文獻標識碼:A文章編號:1008-0333(2020)22-0027-02
歷年高考試題中,有相當一部分選擇題甚至填空題都可以用估算法簡捷地解決.下面通過舉例進行說明,并對其解題一般規(guī)律進行歸納與整理.
例1?已知過球面上A、B、C三點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.
點評
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),前者僅運用簡單的大小比較(三角形兩邊之和大于第三邊)即選出正確結(jié)果,思路清晰,回避了運算.
2.估算法體現(xiàn)了特殊與一般的數(shù)學思想方法.
例2?如圖,在多面體ABCDEF中,已知平面ABCD是邊長為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.
點評
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,極其簡捷.而解法二以特殊圖形求解,由于四個選項均為定值,所以EF的位置并不影響結(jié)果,這樣運算也非常簡潔.
2.應(yīng)用估算法解題的一般步驟為:
(1)根據(jù)問題條件,對數(shù)學對象(變量或圖形等)進行特殊處理或縮放等;
(2)對處理后的對象進行計算;
(3)根據(jù)計算結(jié)果估計結(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(取特殊點估算).
因為函數(shù)為奇函數(shù),排除A;當x=10π時,y=5π,排除D;當x=π2時,y=π4+1>0,排除B.選C.
解法二?估算法(以極限位置估算)
當x>0時且無限趨近于0時,y=x2+sinx>0,即圖象在y軸的右邊無限靠近y軸時,圖象應(yīng)在x軸上方,只能選C.
點評
1.圖形(圖象)類選擇題一般用排除法即可.可以從以下方面進行排除:
(1)特殊點的函數(shù)值;
(2)函數(shù)的奇偶性、單調(diào)性、周期性、對稱性及極限(如漸近線)等.抓住其中其一個某一些性質(zhì)即可進行排除.
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)學問題.
例4?用1,2,3,4,5這五個數(shù)字,組成沒有重復數(shù)字的三位數(shù),其中偶數(shù)的個數(shù)共有().
A.24B.30C.40D.60
解析?選A.
解法一?估算法.五個數(shù)字中有2個偶數(shù),3個奇數(shù),所以所求偶數(shù)個數(shù)S小于奇數(shù)的個數(shù),即S<12×A35=30,所以選A.
解法二?直接法
先排個位,從2與4這兩個偶數(shù)中選一個有2種選法,再從余下的4個數(shù)字中任選2個排十位與百位(有序),有4×3=12種,所以,共有選法2×12=24種.選A.
點評
1.解法一巧妙利用奇偶數(shù)的對稱性進行估算求解,簡潔明了.
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一般性問題進行處理;
(3)取近似值估算.
參考文獻:
[1]么曉江.由n個事件相互獨立所想到的[A].
中國當代教育理論文獻——第四屆中國教育家大會成果匯編(下)[C].2007:11-12P.
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