張文海
(江蘇省蘇州實(shí)驗(yàn)中學(xué) 215151)
2022年全國(guó)高考的大幕已經(jīng)落下,但它給我們留下了很多的思考,也給我們今后的教學(xué)指引了方向.從學(xué)生考后的反應(yīng)來(lái)看,普遍覺(jué)得新高考數(shù)學(xué)I卷整體難度較大,主要體現(xiàn)在思維能力要求高、運(yùn)算能力要求強(qiáng).哪怕在一些常規(guī)知識(shí)版塊,如第18題三角題,一些學(xué)生由于在平時(shí)復(fù)習(xí)中只是一味地刷題,而不注重從思想上感悟解題方法,導(dǎo)致在考場(chǎng)上無(wú)從下手,或者未能快速準(zhǔn)確地解答,給學(xué)生的考試心理造成了很大的困擾,影響了整場(chǎng)考試水平的發(fā)揮.
能夠在限定的時(shí)間內(nèi)快速地找到解題突破口,需要我們?cè)谄綍r(shí)的復(fù)習(xí)中注意分析條件和結(jié)論之間的聯(lián)系,在思想的引領(lǐng)下整體把握問(wèn)題,理解問(wèn)題的本質(zhì),在一般思維方法引導(dǎo)下尋找解題思路,才能提升自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,真正提高自己的數(shù)學(xué)素養(yǎng).[1]
分析 此題是解三角形的綜合題,雖然條件簡(jiǎn)潔、問(wèn)題明確,但涉及的知識(shí)點(diǎn)較多,有正弦定理、余弦定理、兩角和差公式、倍角公式、基本不等式的應(yīng)用等,主要考查學(xué)生對(duì)條件的分析轉(zhuǎn)化能力、合理選用公式的能力、推理論證的能力.
方程思想是指從分析問(wèn)題的數(shù)量關(guān)系入手,將問(wèn)題中的已知量和未知量之間的數(shù)量關(guān)系通過(guò)適當(dāng)設(shè)元建立起方程(組),然后通過(guò)解方程(組)使問(wèn)題得到解決的思維方式.
轉(zhuǎn)化化歸思想就是將數(shù)學(xué)命題由一種形式向另一種形式變換,把待解決的問(wèn)題通過(guò)某種轉(zhuǎn)化過(guò)程歸結(jié)為一類(lèi)已經(jīng)解決或比較容易解決的問(wèn)題.轉(zhuǎn)化與化歸的思想是中學(xué)數(shù)學(xué)最基本的思想方法,堪稱(chēng)數(shù)學(xué)思想的精髓所在,常包括抽象轉(zhuǎn)化為具體、復(fù)雜轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單、未知轉(zhuǎn)化為已知,通過(guò)變換迅速而合理地尋找和選擇問(wèn)題解決的途徑和方法.
本題題干條件(*)中出現(xiàn)的是2B,而第(1)題要求的是B的大?。畯霓D(zhuǎn)化思想的角度,我們就應(yīng)該想到利用二倍角公式將2B轉(zhuǎn)為B,再根據(jù)式子的結(jié)構(gòu)逆用兩角差的余弦公式進(jìn)行化簡(jiǎn)即可.
減元思想是指減少問(wèn)題中變量的個(gè)數(shù),將多元變量問(wèn)題轉(zhuǎn)化為一元變量問(wèn)題,其實(shí)質(zhì)是轉(zhuǎn)化與化歸思想.最值問(wèn)題常見(jiàn)的處理方法有幾何法和代數(shù)法,解答題常用代數(shù)法,包括函數(shù)法和不等式法.第(2)題通過(guò)邊角轉(zhuǎn)化后,化為關(guān)于角的函數(shù)最值問(wèn)題,目標(biāo)函數(shù)包含三個(gè)變量A,B,C,變量個(gè)數(shù)偏多,從減元思想的角度出發(fā),只要找到幾個(gè)變量間的關(guān)系,將三元函數(shù)減為一元函數(shù),就可以解決問(wèn)題.
目標(biāo)式中涉及三個(gè)變量sinA,sinB,sinC,要想將它們減元到一個(gè)變量,除了尋找三個(gè)角A,B,C之間的關(guān)系外,也可以直接尋找sinA, sinB,sinC之間的關(guān)系式,然后進(jìn)行減元處理.
數(shù)形結(jié)合思想注重“數(shù)”與“形”結(jié)合,相互滲透,把代數(shù)式的精確刻劃與幾何圖形的直觀描述相結(jié)合,使代數(shù)問(wèn)題與幾何問(wèn)題相互轉(zhuǎn)化,使抽象思維與形象思維有機(jī)結(jié)合.應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想,就是充分考查數(shù)學(xué)問(wèn)題的條件與結(jié)論之間的內(nèi)在聯(lián)系,既分析其代數(shù)意義又提示其幾何意義,將數(shù)量關(guān)系和空間形式巧妙結(jié)合,尋求解題思路,使問(wèn)題得到快速解決.
高中學(xué)習(xí)了正余弦定理之后,我們運(yùn)用定理可以處理斜三角形的問(wèn)題,但如果在其中特殊的三角形——直角三角形中,尋找邊角之間的關(guān)系會(huì)更為簡(jiǎn)便,故從數(shù)形結(jié)合思想的角度聯(lián)想可以構(gòu)造直角三角形,幫助我們快速尋找邊角間的關(guān)系式.
圖1
由兩個(gè)三角形相似可以得到邊之間的比例關(guān)系,從而據(jù)此可以進(jìn)行邊之間的轉(zhuǎn)化和化歸,減少變量的個(gè)數(shù),將復(fù)雜問(wèn)題轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單問(wèn)題處理.
圖2
本題中的三角形可以構(gòu)造子母三角形,此類(lèi)模型在2021年全國(guó)I卷第19題曾經(jīng)考查過(guò).這就要求我們?cè)诟呷龜?shù)學(xué)復(fù)習(xí)教學(xué)中,對(duì)于經(jīng)典高考試題要舍得花時(shí)間去研究,要抓住問(wèn)題本質(zhì)特征,提煉數(shù)學(xué)思想,感悟數(shù)學(xué)方法,方能觸類(lèi)旁通,舉一反三.
(2021年全國(guó)I卷19題)記△ABC的內(nèi)角A,B,C的對(duì)邊分別為a,b,c.已知b2=ac,點(diǎn)D在邊AC上,BDsin∠ABC=asinC.(1)證明:BD=b;(2)若AD=2DC,求cos∠ABC.
圖3
本題蘊(yùn)含了多種數(shù)學(xué)思想方法,從不同的思想視角出發(fā),可以尋找到不同的處理方法,對(duì)學(xué)生來(lái)講就是一種數(shù)學(xué)能力和內(nèi)隱的數(shù)學(xué)素養(yǎng).要想讓學(xué)生在考場(chǎng)上站得高、看得遠(yuǎn),就需要我們?cè)谄綍r(shí)的教學(xué)中緊緊圍繞數(shù)學(xué)思想,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)問(wèn)題的具體結(jié)構(gòu),全方位、多角度地觀察和理解問(wèn)題,通過(guò)數(shù)學(xué)思想來(lái)溝通知識(shí)間的聯(lián)系,進(jìn)行有效追問(wèn),揭示問(wèn)題、方法的本質(zhì),追求一般的思維方法,挖掘方法背后的思想,發(fā)揮思想的統(tǒng)領(lǐng)作用,最終使學(xué)生能夠從數(shù)學(xué)思想方法的視角出發(fā),分析和解決問(wèn)題,并使之成為學(xué)生思考和解決問(wèn)題的一種自覺(jué)習(xí)慣.[2]
教育部考試中心主編的《高考數(shù)學(xué)測(cè)量理論與實(shí)踐(2007年版)》,針對(duì)高考對(duì)學(xué)生理解數(shù)學(xué)思想方法及應(yīng)用能力的考查要求,對(duì)中學(xué)比較重要的思想和方法進(jìn)行了層次劃分和系統(tǒng)歸類(lèi),將數(shù)學(xué)思想和方法分為三大類(lèi).第一類(lèi):數(shù)學(xué)思想方法,主要包括函數(shù)與方程的思想、數(shù)形結(jié)合的思想、分類(lèi)與整合的思想、轉(zhuǎn)化與化歸的思想、特殊與一般的思想、有限與無(wú)限的思想、或然與必然的思想、算法的思想.這些都是高考必考的重要數(shù)學(xué)思想方法.第二類(lèi):數(shù)學(xué)思維方法,主要包括分析法、綜合法、歸納法、演繹法、觀察法、實(shí)驗(yàn)法、特殊化方法等.第三類(lèi):數(shù)學(xué)方法,主要指應(yīng)用面較窄的具體方法,如配方法、換元法、待定系數(shù)法等具體的解題方法.[3]這三類(lèi)之間的關(guān)系可以用這樣一句話概括,就是在問(wèn)題解決過(guò)程中人們利用第二類(lèi)數(shù)學(xué)思維方法,在第一類(lèi)數(shù)學(xué)思想方法的指引下采用第三類(lèi)具體的數(shù)學(xué)方法解決問(wèn)題.簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),方法是“術(shù)”,思想是“道”!思想是方法的上位,具有指導(dǎo)意義.
在解題過(guò)程中要突出以數(shù)學(xué)思想方法為指導(dǎo),分析和研究問(wèn)題,充分發(fā)揮數(shù)學(xué)思想方法對(duì)發(fā)現(xiàn)解題途徑的定向、聯(lián)想和轉(zhuǎn)化功能.[4]在解題過(guò)程中或者解題結(jié)束后還要不斷地總結(jié)、歸納解題方法,并加以提煉上升到數(shù)學(xué)思想的高度,這一過(guò)程學(xué)生很難自發(fā)實(shí)現(xiàn),需要教師的引導(dǎo)和幫助.這也正好體現(xiàn)新課程標(biāo)準(zhǔn)所提出的教師是引導(dǎo)者、合作者的角色.