郭慧清 洪建明 曾勁松
編者按:2023年《中國數(shù)學(xué)教育》高考???qǐng)來自全國13個(gè)省、市的權(quán)威專家撰稿,分“命題分析”和“解題分析”兩個(gè)專版,按“整體評(píng)價(jià)”和“專題評(píng)價(jià)”兩個(gè)層次,以全國卷為主,兼顧地方卷,突出對(duì)高考命題改革新變化的分析,并從中歸納教學(xué)新導(dǎo)向,輔助教師把握新高考的命題理念和考查要求,促進(jìn)學(xué)生理解高考試題的考查要點(diǎn)和解題方向. 文章中所用高考試題如有出入,以官方發(fā)布為準(zhǔn). 本專題文章持續(xù)刊登,歡迎廣大教師圍繞本專題內(nèi)容踴躍投稿!
摘? 要:對(duì)2023年高考數(shù)學(xué)試題進(jìn)行整體梳理,從基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性和創(chuàng)新性等方面對(duì)試題進(jìn)行特點(diǎn)分析. 通過對(duì)典型試題的分析,揭示試題的知識(shí)背景,挖掘試題所蘊(yùn)含的思想方法;以精選試題作為題例進(jìn)行解法分析,重視試題解答的通性通法,強(qiáng)調(diào)各種解答之間所表現(xiàn)出的數(shù)學(xué)聯(lián)系性. 并在此基礎(chǔ)上結(jié)合實(shí)例為高考復(fù)習(xí)備考提供策略與建議.
關(guān)鍵詞:高考試題;試題特點(diǎn);解題分析;復(fù)習(xí)建議
每年的高考數(shù)學(xué)試題都被人們廣泛關(guān)注,也不斷有人對(duì)其作出分析與解答. 但是,我們到底要關(guān)注什么?怎樣分析與解答才能獲得試題對(duì)于數(shù)學(xué)教與學(xué)的確切啟示?
2023年高考數(shù)學(xué)試題重視對(duì)數(shù)學(xué)概念與原理的考查,突出檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)思想方法的領(lǐng)悟程度,從基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性和創(chuàng)新性等多角度反映學(xué)生的數(shù)學(xué)思維水平,測(cè)量學(xué)生的“四基”“四能”與數(shù)學(xué)核心素養(yǎng). 試題力求反映數(shù)學(xué)內(nèi)容的特殊與一般、聯(lián)系與綜合等特征,對(duì)今后的高中數(shù)學(xué)教學(xué)具有啟發(fā)性,也為一線教師評(píng)價(jià)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)業(yè)水平提供了重要參考.本文通過對(duì)2023年高考數(shù)學(xué)試題的解題分析,力求闡明2023年高考數(shù)學(xué)試題的主要特點(diǎn),并以此為2024年高考數(shù)學(xué)備考提供參考建議.
一、試題特點(diǎn)分析
1. 強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)性
數(shù)學(xué)知識(shí)的結(jié)構(gòu)化與數(shù)學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性決定了高考數(shù)學(xué)試題必須強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)性. 因此,從數(shù)學(xué)的基本概念與基本模型、基本方法與基本思想出發(fā)探求試題的解題途徑,是解題思維的起點(diǎn)與基本路徑.
分析:此題考查集合的運(yùn)算,對(duì)交集意義的理解,以及一元二次不等式的解法. 通常的做法是先求出不等式[x2-x-6≥0]的解集,再找出集合M與集合N的公共元素,并由此得到答案. 這樣做雖然可以得到正確的答案,但耗時(shí)較多,也沒有體現(xiàn)出對(duì)交集意義的深入理解. 如果注意到求[M?N]的本質(zhì),就是檢驗(yàn)集合M的元素哪些在集合N中,當(dāng)[x≤1]時(shí),利用絕對(duì)值三角不等式容易作出判斷,這樣只需要觀察集合M中絕對(duì)值較大的數(shù)-2,2是否滿足不等式[x2-x-6≥0]即可.
將-2,2分別代入不等式[x2-x-6≥0]驗(yàn)證,只有-2是該不等式的解,故[M?N]=[-2].
【評(píng)析】深刻理解數(shù)學(xué)概念是解決數(shù)學(xué)問題的關(guān)鍵與基本功.“交”是集合最基礎(chǔ)的運(yùn)算,其本質(zhì)是尋找兩個(gè)集合的公共元素,也就是求滿足兩個(gè)集合條件的元素. 此題中由于集合M中的元素明確且少量,故相對(duì)于解法1,解法2能更快捷地得到答案,這也是高水平數(shù)學(xué)思維的基本特征,這在規(guī)定時(shí)間的考試中非常重要.
分析:此題考查復(fù)數(shù)的基本概念與基本運(yùn)算,同時(shí)可以檢驗(yàn)學(xué)生知識(shí)的“寬度”與“深度”. 根據(jù)虛數(shù)單位[i]的意義及復(fù)數(shù)的四則運(yùn)算法則,將復(fù)數(shù)[z]化為代數(shù)形式,然后根據(jù)共軛復(fù)數(shù)的定義即可得出答案. 除此之外,也可
【評(píng)析】解法1是使用計(jì)算的方式考查邏輯推理,當(dāng)然不是簡單的數(shù)字計(jì)算,而是結(jié)合作圖與證明進(jìn)行的. 基本步驟可以歸納為作圖、證明、計(jì)算. 作圖是作出必要的輔助線或待求的幾何量;證明是運(yùn)用三段論的方式進(jìn)行演繹推理;計(jì)算大多數(shù)在三角形中進(jìn)行. 這三步緊密聯(lián)系,構(gòu)成用純幾何法解決空間度量問題的思維程序,是數(shù)學(xué)能力的綜合體現(xiàn).
【評(píng)析】全概率公式[PB=i=1nPAiPBAi]是高中數(shù)學(xué)課程中新增加的內(nèi)容,是概率論最基本的公式之一,提供了求復(fù)雜事件概率的方法,即將一個(gè)復(fù)雜事件表示為若干兩兩互斥事件的和,進(jìn)而將難求的復(fù)雜事件的概率轉(zhuǎn)化為可求事件的概率來解決問題.
現(xiàn)行高中數(shù)學(xué)教材在必修和選擇性必修課程中介紹了[Eax+b=aEx+b],但沒有介紹[Ex+y=Ex+][Ey](x,y是隨機(jī)變量,a,b是常數(shù)),而這又是解決第(3)小題的依據(jù),這提醒學(xué)生在學(xué)習(xí)高中數(shù)學(xué)內(nèi)容時(shí)要處理好必修、選擇性必修與選修課程之間的關(guān)系.
【評(píng)析】第(2)小題的求解難點(diǎn)是如何對(duì)[a]進(jìn)行分類,也就是找到對(duì)[a]分類的“界”. 出發(fā)點(diǎn)是在x = 0處,[fx]的符號(hào)應(yīng)該是左正右負(fù). 基于對(duì)稱性,對(duì)于正數(shù)a,只要存在正數(shù)m使得[fx]< 0在區(qū)間[0,m]上恒成立即可. 由第(1)小題,可知[ax-ax2 與此類似的試題有2023年全國甲卷(理科)第21題. 例10 (全國新高考Ⅰ卷·22)在直角坐標(biāo)系[xOy]中,點(diǎn)[P]到[x]軸的距離等于點(diǎn)[P]到點(diǎn)[0, 12]的距離,記動(dòng)點(diǎn)[P]的軌跡為[W]. (1)求[W]的方程; (2)已知矩形[ABCD]有三個(gè)頂點(diǎn)在[W]上,證明:矩形[ABCD]的周長大于[33]. 分析:此題以拋物線為載體,考查求軌跡方程,以及不等式、函數(shù)與導(dǎo)數(shù)等知識(shí)的綜合問題. 第(1)小題設(shè)[Px,y],根據(jù)點(diǎn)[P]應(yīng)該滿足的幾何條件列出方程,化簡即可. 對(duì)于第(2)小題,可以把問題轉(zhuǎn)化到拋物線[y=x2]上考慮求解. 設(shè)矩形的三個(gè)頂點(diǎn)分別為[At,t2,Bt1,t12,Dt2,t22,] 或者設(shè)[At,t2]和直線[AB]的斜率為[k],利用[AB⊥AD],建立[t,t1,t2]或[t,k]之間的關(guān)系,然后求出矩形[ABCD]周長的表達(dá)式,再利用不等式放縮減少變量的個(gè)數(shù),進(jìn)而轉(zhuǎn)化為求函數(shù)的最小值. 這里的工具有導(dǎo)數(shù)、基本不等式或三角換元等,最后驗(yàn)證等號(hào)均成立的條件不具備即可. 【評(píng)析】此題以現(xiàn)代通信中的信息傳輸為背景,體現(xiàn)了概率知識(shí)在實(shí)際問題中的應(yīng)用. 將信息傳輸中的基本狀態(tài)和譯碼規(guī)則與隨機(jī)事件及隨機(jī)事件的和與積對(duì)應(yīng)起來是解決問題的關(guān)鍵.比較兩個(gè)概率的大小,則要用到作差法比較兩數(shù)大小及代數(shù)式的恒等變形. 例13 (全國新高考Ⅱ卷·19)某研究小組經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)某種疾病的患病者與未患病者的某項(xiàng)醫(yī)學(xué)指標(biāo)有明顯差異,經(jīng)過大量調(diào)查,得到患病者和未患病者該指標(biāo)的頻率分布直方圖如圖13和圖14所示. 利用該指標(biāo)制定一個(gè)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),需要確定臨界值[c],將該指標(biāo)大于[c]的人判定為陽性,小于或等于[c]的人判定為陰性. 此檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的漏診率是將患病者判定為陰性的概率,記為[pc];誤診率是將未患病者判定為陽性的概率,記為[qc]. 假設(shè)數(shù)據(jù)在組內(nèi)均勻分布. 以事件發(fā)生的頻率作為相應(yīng)事件發(fā)生的概率. (1)當(dāng)漏診率[pc=0.5%]時(shí),求臨界值[c]和誤診率[qc]; (2)設(shè)函數(shù)[fc=pc+qc]. 當(dāng)[c∈95,105]時(shí),求[fc]的解析式,并求[fc]在區(qū)間[95,105]的最小值. 分析:此題考查用樣本估計(jì)總體的思想和函數(shù)思想;考查數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)和數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng). 指標(biāo)[c]在兩個(gè)圖中是同一個(gè)位置,大于[c]判定為陽性,不大于[c]判定為陰性. 圖13是患病者指標(biāo)分布,因此小于[c]對(duì)應(yīng)漏診率;圖14是未患病者指標(biāo)分布,因此不小于[c]對(duì)應(yīng)誤診率. 第(1)小題根據(jù)漏診率,即圖13中[c]左邊矩形的面積和為0.5%確定[c]的值,從而在圖14中求得[c]右邊的矩形面積和,即誤診率. 第(2)小題將[c]作為自變量,先求得[fc]的解析式,再求[fc]的最小值. 【評(píng)析】此題以醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)為背景,揭示了確定醫(yī)學(xué)指標(biāo)臨界值[c]的過程. 試題要求學(xué)生能從圖文中正確讀取數(shù)據(jù)信息,通過臨界值[c]將從兩個(gè)圖得到的信息聯(lián)系起來進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,充分反映了高中概率統(tǒng)計(jì)課程的基本要求,也是學(xué)生數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)的具體體現(xiàn). 4. 引導(dǎo)創(chuàng)新性 2023年高考數(shù)學(xué)試題在考查學(xué)生創(chuàng)新精神、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力方面有新的突破,不僅出現(xiàn)了應(yīng)用全概率公式計(jì)算概率這樣考查新內(nèi)容的試題,也出現(xiàn)了解析幾何與不等式證明、求函數(shù)最值相結(jié)合的試題. 特別值得注意的是,以往試題中所涉及的數(shù)學(xué)對(duì)象,在給出一定條件后就成為確定的數(shù)學(xué)對(duì)象或一元數(shù)學(xué)對(duì)象,2023年高考數(shù)學(xué)試題中出現(xiàn)了在給定條件下是二元數(shù)學(xué)對(duì)象的試題(如全國新高考Ⅰ卷第12題),這值得大家關(guān)注和分析總結(jié). 例14 (全國新高考Ⅰ卷·12)下列物體中,能夠被整體放入棱長為1(單位:m)的正方體容器(容器壁厚度忽略不計(jì))內(nèi)的有(? ? ). (A)直徑為[0.99 m]的球體 (B)所有棱長均為[1.4 m]的四面體 (C)底面直徑為[0.01 m],高為[1.8 m]的圓柱體 (D)底面直徑為[1.2 m],高為[0.01 m]的圓柱體 分析:此題考查正方體與正四面體、球體、圓柱體等的簡單組合體,要求學(xué)生運(yùn)用直觀感知、操作確認(rèn)、推理論證、度量計(jì)算等方式認(rèn)識(shí)和探索空間圖形的結(jié)構(gòu)特征(形狀、大小、位置). 根據(jù)題意,結(jié)合正方體內(nèi)部的球、正四面體、圓柱及正方體直徑(正方體上兩點(diǎn)間的最大距離)、截面等逐項(xiàng)分析判斷即可求解. 對(duì)于選項(xiàng)D,可以考慮以正方體的體對(duì)角線為軸的圓柱,也可以考慮正方體的最大面積的截面的內(nèi)切圓. 解:對(duì)于選項(xiàng)A,因?yàn)槔忾L為[1]的正方體,其內(nèi)切球的直徑為[1>0.99],所以直徑為[0.99]的球體能夠被整體放入此正方體內(nèi). 故正確. 對(duì)于選項(xiàng)B,因?yàn)槔忾L為[1]的正方體的面對(duì)角線長為[2>1.4],如圖15中棱長為[2]的正四面體[ABCD]在棱長為[1]的正方體內(nèi),所以棱長為[1.4]的正四面體能夠被整體放入此正方體內(nèi). 故正確. 對(duì)于選項(xiàng)C,正方體上任意兩點(diǎn)間的最大距離為體對(duì)角線長,因?yàn)槔忾L為[1]的正方體的體對(duì)角線長為[3],且[3<1.8],所以高為[1.8]的圓柱體不能夠被整體放入此正方體內(nèi). 故錯(cuò)誤. 對(duì)于選項(xiàng)D,由[1.2>1],可知棱長為[1]的正方體底面正方形不能包含底面直徑為[1.2]的圓柱底面圓. 如圖16,假設(shè)底面圓直徑為[1.2]的圓柱以正方體對(duì)角線[BD1]為軸,圓柱的上底面圓M(點(diǎn)M為圓心)、下底面圓N(點(diǎn)N為圓心)均與多面體的面相切,設(shè)圓N與正方體下底面相切于點(diǎn)[E],由于底面圓半徑為[0.6],所以[NE=35]. 【評(píng)析】此題具有豐富的實(shí)際背景,在工程、材料、包裝、雕塑等設(shè)計(jì)領(lǐng)域經(jīng)常會(huì)遇到類似的空間組合體問題. 如果學(xué)生善于觀察生活,掌握一些常見空間幾何組合體模型(如柱體、錐體、臺(tái)體、球體等的接、切、截),則很容易判斷此題選項(xiàng)A,B,C的正誤. 對(duì)于選項(xiàng)D,則需要學(xué)生具有較強(qiáng)的空間想象與估算能力. 2018年全國新課標(biāo)Ⅰ卷第12題也曾考查過正方體的最大截面問題. 與此類似的試題有2023年上海卷第12題. 例15 (全國新高考Ⅱ卷·15)已知直線[x-my+][1=0]與[⊙C: x-12+y2=4]交于[A,B]兩點(diǎn),寫出滿足“[△ABC]面積為[85]”的[m]的一個(gè)值________. 分析:此題主要考查直線與圓的方程及直線與圓的位置關(guān)系、點(diǎn)到直線的距離等;考查數(shù)形結(jié)合思想和分類討論思想. 根據(jù)直線與圓的位置關(guān)系,求出弦長[AB],以及點(diǎn)[C]到直線[AB]的距離,結(jié)合面積公式即可解出答案. 【評(píng)析】此題具有一定的開放性,答案不唯一,解題方法也較多. 上述解法1是通法,解法2是注意到題中直線過特殊的定點(diǎn)(在圓上,也在橫軸上),因而只需考慮直線[y=85]或直線[y=-85]與圓的交點(diǎn)即可. 當(dāng)然,發(fā)現(xiàn)[A-1,0]后,也可以利用圓的參數(shù)方程求解:設(shè)[B1+2cosθ,2sinθ,] 則[CA=-2,0, CB=2cosθ,2sinθ][0≤θ<2π.] 所以[S△ABC=12CACBsinπ-θ=2sinθ=85.]由此求得[sinθ]的值后,再求點(diǎn)[B]的坐標(biāo)和m的值. 分析:此題考查圓錐曲線的基礎(chǔ)知識(shí);考查等價(jià)轉(zhuǎn)化思想和邏輯推理素養(yǎng). 若曲線是“自相關(guān)曲線”,則存在定點(diǎn)M,當(dāng)曲線上任一點(diǎn)P到M的距離為d時(shí),曲線上必有相應(yīng)的點(diǎn)Q到點(diǎn)M距離為[1d]. 問題可以轉(zhuǎn)化為“設(shè)曲線上任一點(diǎn)到某定點(diǎn)M距離的取值范圍為A,若d?A時(shí)[1d]?A,則該曲線為自相關(guān)曲線”. 因此,求[PM]的取值范圍是關(guān)鍵. 解:對(duì)于命題①,不妨設(shè)橢圓的方程為[x2a2+y2b2=1][? a>b>0,Mm,0 m>a.] 由幾何直觀,可得[PM]的取值范圍為A =[m-a,m+a]. 令[m-am+a=1,]解得m =[1+a2]. 可見,存在點(diǎn)M[1+a2,0,] 對(duì)于橢圓上任意一點(diǎn)P,在橢圓上都有點(diǎn)Q,使得[PMQM=1]. 所以橢圓為“自相關(guān)曲線”. 故為真命題. 對(duì)于命題②,對(duì)于任意的點(diǎn)M和雙曲線上的點(diǎn)[P],顯然[PM]存在最小值m(m > 0),即[PM]的取值范圍是A =[m,+∞]. 假設(shè)雙曲線是“自相關(guān)曲線”,且雙曲線上某點(diǎn)P滿足[PM=d],則所求的Q須滿足[QM]=[1d]. 所以[d>m]且[1d>m]. 由[d>m],得[1d]< m. 這與[1d>m]矛盾,所以點(diǎn)Q不存在. 所以不存在雙曲線是“自相關(guān)曲線”,故為假命題. 【評(píng)析】此題求解的關(guān)鍵在于深入理解新定義,并能夠?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為求曲線上任一點(diǎn)到定點(diǎn)M的距離的取值范圍. 對(duì)于命題①,考慮到這是一個(gè)存在性問題,因此假設(shè)定點(diǎn)為M(m,0),并且m > a,這樣可以更輕松地得到[PM]的取值范圍. 當(dāng)m =[1+a2]時(shí),[PM]的取值范圍是A =[1+a2-a, 1+a2+a],兩端點(diǎn)的值互為倒數(shù)(積為1). 滿足若d∈A,必有[1d]∈A. 可見,此題本質(zhì)上就是當(dāng)[PM]的取值范圍是一段區(qū)間時(shí),判斷這個(gè)區(qū)間的兩個(gè)端點(diǎn)是否互為倒數(shù)即可,但是雙曲線不具有這一特點(diǎn),有了這個(gè)認(rèn)識(shí),就可以迅速判斷命題②的真假. 二、優(yōu)秀試題剖析 一道試題如果能用自然樸素、簡潔明了的方式表達(dá),既能測(cè)量學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)概念原理、思想方法的理解,反映學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng),以及發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題和解決問題的能力,區(qū)分學(xué)生的數(shù)學(xué)思維水平,便于高校選拔人才,又能幫助一線教師正確理解《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》精神,引領(lǐng)數(shù)學(xué)教學(xué),使日常教學(xué)朝著數(shù)學(xué)育人的方向進(jìn)行,這樣的試題一定是一道優(yōu)秀試題. 在2023年高考數(shù)學(xué)試題中,有很多對(duì)日后教學(xué)有所啟示,值得我們認(rèn)真分析和總結(jié)的優(yōu)秀試題. 例18 (全國新高考Ⅱ卷·13)已知向量a,b滿足[a-b=3],[a+b=2a-b],則[b]的值為? ? ? . 由此我們認(rèn)識(shí)到,數(shù)學(xué)知識(shí)的聯(lián)系性永遠(yuǎn)是教學(xué)的主題與數(shù)學(xué)思維訓(xùn)練的重要課程. 例19 (全國新高考Ⅰ卷·15)已知函數(shù)[fx=][cosωx-1 ω>0]在區(qū)間[0,2π]有且僅有3個(gè)零點(diǎn),則[ω]的取值范圍是________. 試題賞析:此題考查對(duì)三角函數(shù)圖象與性質(zhì)的理解;考查函數(shù)與方程思想、數(shù)形結(jié)合思想及轉(zhuǎn)化思想. 教學(xué)啟示:此題涉及的數(shù)學(xué)模型是余弦函數(shù),引入?yún)?shù)[ω]后使得余弦函數(shù)演變?yōu)橛嘞倚秃瘮?shù),但其基本性質(zhì)仍與余弦函數(shù)密切相關(guān). 教學(xué)過程中,在幫助學(xué)生回顧余弦函數(shù)y = cos x的圖象與性質(zhì)的基礎(chǔ)上,應(yīng)使學(xué)生理解參數(shù)[ω]對(duì)余弦型函數(shù)性質(zhì)的影響. 解決問題時(shí),可以換元,然后利用更熟知的余弦函數(shù)(圖象固定)觀察區(qū)間[0,2ωπ]右端點(diǎn)的變化;也可以固定區(qū)間[0,2π],觀察函數(shù)[y=cosωx]的圖象,利用[ω]對(duì)圖象的影響解決問題. 例20 (全國新高考Ⅰ卷·17)已知在△ABC中,[A+B=3C,2sinA-C=sinB]. (1)求[sinA]; (2)設(shè)AB = 5,求邊AB上的高. 試題賞析:此題考查解三角形、正弦定理的應(yīng)用;考查學(xué)生三角恒等變形的能力和數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng). 第(1)小題中的三角形在給定兩個(gè)條件下是一元數(shù)學(xué)對(duì)象,求解目標(biāo)是探求可變對(duì)象的不變性;第(2)小題中的三角形在增加一個(gè)條件后成為零元數(shù)學(xué)對(duì)象,三角形中的距離與角度都可求. 在第(1)小題中,由[A+B=3C],可知[C=π4]. 將[C=π4]代入[2sinA-C=sinB]并保留A消去B,得到A的某個(gè)三角函數(shù),從而得到[sinA]的值. 至此,三個(gè)內(nèi)角全部已知,使三角形降為一元數(shù)學(xué)對(duì)象. 在第(2)小題中,AB = 5說明△ABC是確定的,故只需要解其中的直角三角形即可求得邊AB的高,但要與△ABC聯(lián)系起來解決問題. 教學(xué)啟示:三角形是基本的數(shù)學(xué)對(duì)象,是我們用元思想理解數(shù)學(xué)對(duì)象的典范. 教學(xué)時(shí),教師應(yīng)該以解三角形為例,幫助學(xué)生理解數(shù)學(xué)對(duì)象的元對(duì)于認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)對(duì)象并掌握數(shù)學(xué)對(duì)象的性質(zhì)的重要性. 數(shù)學(xué)對(duì)象的特殊情形是認(rèn)識(shí)和運(yùn)用數(shù)學(xué)對(duì)象解決問題的重要基礎(chǔ). 在此題中,利用含CH的直角三角形求邊AB上的高,比用其他方法會(huì)更有效. 因此,教學(xué)中應(yīng)重視對(duì)數(shù)學(xué)對(duì)象特殊性的認(rèn)識(shí)與運(yùn)用. 教學(xué)啟示:在教學(xué)中,要注意正弦型函數(shù)是特殊的函數(shù),因此可以用導(dǎo)數(shù)幫助研究其圖象與性質(zhì). 確定[φ]的值通常用最值點(diǎn)更好,這樣可以避免討論. 如果用零點(diǎn)條件求解,就會(huì)涉及兩種不同情形的討論. 在此題中,如果不利用導(dǎo)數(shù)進(jìn)行判斷,就很難排除由三角函數(shù)的多值性引起的分類討論,就會(huì)使得問題的解答變得更加復(fù)雜. 例22 (全國新高考Ⅰ卷·20)設(shè)等差數(shù)列[an]的公差為[d],且[d>1]. 令[bn=n2+nan],記[Sn,Tn]分別為數(shù)列[an, bn]的前[n]項(xiàng)和. (1)若[3a2=3a1+a3,S3+T3=21],求[an]的通項(xiàng)公式; (2)若[bn]為等差數(shù)列,且[S99-T99=99],求[d]. 試題賞析:對(duì)于第(1)小題,等差數(shù)列是一個(gè)二元數(shù)學(xué)對(duì)象,通常由兩個(gè)獨(dú)立條件就可以確定. 在此題中,不僅有等差數(shù)列[an],還有一個(gè)數(shù)列[bn],且這兩者之間知其一便知其二. 因此,把條件轉(zhuǎn)化為[an]的元表示,則可以求出[an]的通項(xiàng)公式. 對(duì)于第(2)小題,在已知[bn]也為等差數(shù)列的情況下,[an, bn]作為一個(gè)完整的數(shù)學(xué)對(duì)象是四元對(duì)象,但是條件[bn=][n2+nan]使得[an, bn]降為一元數(shù)學(xué)對(duì)象. 在條件[S99-][T99=99]下,[an, bn]就確定了,這里最重要的是由[bn=n2+nan]和[bn]為等差數(shù)列找到[a1]與[d]之間的關(guān)系[a1=d]或[a1=2d]. 三、復(fù)習(xí)備考建議 高考試題為復(fù)習(xí)備考提供了豐富的信息,啟發(fā)我們不僅要抓基礎(chǔ)、重綜合、講應(yīng)用、求創(chuàng)新,還要在落實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)對(duì)基本數(shù)學(xué)思想的領(lǐng)悟與運(yùn)用,體會(huì)為何要重視數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),以及如何發(fā)展數(shù)學(xué)核心素養(yǎng). 同時(shí),在復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)該做好以下幾點(diǎn). 1. 加強(qiáng)知識(shí)之間的整體聯(lián)系 通過對(duì)2023年高考數(shù)學(xué)試題特點(diǎn)的分析,我們看到許多試題涉及多個(gè)知識(shí)領(lǐng)域,綜合程度較高. 因此,復(fù)習(xí)時(shí)要加強(qiáng)知識(shí)間的聯(lián)系,盡早樹立整體數(shù)學(xué)觀,這樣在面對(duì)一個(gè)具體問題時(shí),才能快速、準(zhǔn)確地找到解決問題的途徑,并獲得正確答案. 同時(shí),為了加強(qiáng)知識(shí)之間的聯(lián)系與整體數(shù)學(xué)觀,建議學(xué)生從高三開始每隔一段時(shí)間做一份高考要求的綜合測(cè)試,以清楚自己處于什么位置. 由此看到,當(dāng)我們把各部分?jǐn)?shù)學(xué)知識(shí)聯(lián)系起來時(shí),不僅可以深入體會(huì)方程與函數(shù)思想,數(shù)形結(jié)合思想也變得自然并充滿力量. 2. 深入體會(huì)數(shù)學(xué)思想 平時(shí)做再多的題,也大概率不會(huì)是高考遇到的題. 因此,復(fù)習(xí)做題的目的是弄清問題背后的概念原理和思想方法,使自己的知識(shí)系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化,并借此提升數(shù)學(xué)思維水平,發(fā)展數(shù)學(xué)素養(yǎng)及分析問題和解決問題的能力. 因此,每做一道題目,都要把問題中的概念弄清,原理弄透,方法弄熟,思想弄通. 在例3中,若從元思想出發(fā)理解,三棱錐是一個(gè)六元數(shù)學(xué)對(duì)象,需要6個(gè)獨(dú)立的一階條件才能確定. 而三棱錐[P-ABC]的底面是以2為邊長的正三角形,這相當(dāng)于3個(gè)一階獨(dú)立條件,[PA=PB=2],[PC=6]又是3個(gè)一階獨(dú)立條件,所以一共有6個(gè)一階獨(dú)立條件. 所以三棱錐[P-ABC]是一個(gè)確定的數(shù)學(xué)對(duì)象,因而問題按常規(guī)思路就可以解決. 3. 步驟化解決基本問題 數(shù)學(xué)試題的形式千變?nèi)f化,但萬變不離其宗. 因此,復(fù)習(xí)時(shí)要學(xué)會(huì)對(duì)試題進(jìn)行歸納分類,這樣就會(huì)發(fā)現(xiàn)其中有些內(nèi)容的考查方式經(jīng)常出現(xiàn),我們把圍繞這些內(nèi)容的考查所形成的常見考查形式稱為這一內(nèi)容的基本問題. 例如,在立體幾何試題中,常見的基本問題有證明平行或垂直、求距離與角度、求體積與表面積、圖形的割補(bǔ)與折疊和立體圖形的截面等. 我們弄清楚解決某個(gè)基本問題的基本步驟,就相當(dāng)于解決好了一類問題. 例如,在例7中包含以下基本問題:(1)直線[A1C]與平面[ABC]的垂直(性質(zhì));直線BC與平面[A1ACC1]的垂直(判定);(2)求點(diǎn)A到平面[BCC1B1]的距離;(3)求直線[AB1]與平面[BCC1B1]所成角. 用幾何法求直線[AB1]與平面[BCC1B1]所成角這個(gè)基本問題的步驟如下. 第1步,求點(diǎn)A到平面[BCC1B1]的距離[d1]; 第2步,求線段[AB1]的長[d2]; 第3步,計(jì)算[sinθ=d1d2]并得出結(jié)果. 用向量解決這個(gè)基本問題的基本步驟如下. 第1步,建立空間直角坐標(biāo)系; 第2步,求出向量[AB1]的坐標(biāo); 第3步,求出平面[BCC1B1]的法向量n; 第4步,計(jì)算[sinθ=AB1 ? nAB1n]并得出結(jié)果. 4. 以教材視角審視試題 任何一道高考試題都是運(yùn)用教材中的概念、原理、方法與思想解決問題的具體體現(xiàn),這就要求學(xué)生尊重教材所呈現(xiàn)的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)、數(shù)學(xué)思維和數(shù)學(xué)表達(dá). 如果學(xué)生試圖按照自己的不符合數(shù)學(xué)要求的方式去思考或表達(dá),一定會(huì)出現(xiàn)許多漏洞甚至錯(cuò)誤. 如果深入分析試題,你會(huì)發(fā)現(xiàn)高考試題均由教材中的基本問題組合而成,有些試題還是教材習(xí)題的變式. 例如,全國新高考Ⅰ卷第7題與人教A版《普通高中教科書·數(shù)學(xué)》選擇性必修第二冊(cè)第25頁綜合應(yīng)用第7題就有著密切的聯(lián)系. 5. 與好問題做“好朋友” 一個(gè)好的問題不僅可以幫助我們深入理解數(shù)學(xué)概念與原理,深刻體會(huì)數(shù)學(xué)方法與思想,還能在遇到一個(gè)新問題時(shí),以“好朋友”的身份幫助我們找到解決問題的途徑與方法. 因此,我們要做“好問題”,并把“好問題”做好,真正體會(huì)到“做好問題比多做問題重要”. 只有使一定量的好問題成為自己思維的“好朋友”,才能使高考復(fù)習(xí)高質(zhì)、高效. 例如,對(duì)于例22的第(2)小題,最基本的想法就是得到關(guān)于[d]的方程并求解,但是在列方程的過程中不可能不涉及其他的量(如首項(xiàng)[a1]),這時(shí)就需要列多元方程組來求解,則求解的難度便與選取的相關(guān)量密切相關(guān). 因此,如例22的分析所述,嘗試選取不同的量作為元去求解,才能體會(huì)該怎樣優(yōu)化解題過程. 6. 以提升數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)為目的選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容 雖然高考試題中涉及的知識(shí)不會(huì)超出數(shù)學(xué)必修和選擇性必修的內(nèi)容,但是解答試題的方法與能力是沒有限制的. 例如,直線的參數(shù)方程不在現(xiàn)在的必修與選擇性必修內(nèi)容中,有關(guān)解析幾何的試題也可以不用它來解決,但是如果用直線的參數(shù)方程求解相關(guān)問題往往會(huì)使得求解過程變得簡單. 因此,在現(xiàn)在高中課程鼓勵(lì)學(xué)生加大選修力度的情況下,對(duì)于學(xué)有余力的學(xué)生而言,多學(xué)習(xí)一些類似于參數(shù)方程、數(shù)學(xué)歸納法、復(fù)數(shù)的三角形式的內(nèi)容是有利于考試和最終發(fā)展的. 當(dāng)你不僅是因?yàn)榭荚嚩鴮W(xué)習(xí)數(shù)學(xué),而是以追求數(shù)學(xué)的美與力量,以欣賞和渴求人類智慧的姿態(tài)而沉浸于數(shù)學(xué)的世界. 不僅是為了獲得試題的答案而去分析與解答,而是為了明確試題背后的概念、原理、方法和思想,那么數(shù)學(xué)在你的心中一定是:夢(mèng)你是畫,畫你是詩,吟你是歌. 參考文獻(xiàn): [1]中華人民共和國教育部. 普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)[M]. 北京:人民教育出版社,2020. [2]郭慧清. 元的思想及其運(yùn)用[J]. 數(shù)學(xué)通報(bào),1995(3):10-14. [3]郭慧清. 元在數(shù)學(xué)教學(xué)中的地位與作用[J]. 數(shù)學(xué)通報(bào),2006,45(5):26-29. [4]郭慧清,黃文輝,葛一偉. 映山紅盛開,夜亦是紅色:2022年高考數(shù)學(xué)試題解題分析及復(fù)習(xí)備考建議[J]. 中國數(shù)學(xué)教育(高中版),2022(7 / 8):3-20. 作者簡介:郭慧清(1961— ),男,正高級(jí)教師,廣東省特級(jí)教師,主要從事數(shù)學(xué)課程與教學(xué)研究; 洪建明(1966— ),男,高級(jí)教師,主要從事數(shù)學(xué)教育研究; 曾勁松(1974— ),男,高級(jí)教師,主要從事數(shù)學(xué)教育研究.