選擇題作為一種標準化試題,在各類測試中均占有相當?shù)谋戎兀淮螠y試,尤其是中考的成功與否和正確解答選擇題密切相關(guān).但是,現(xiàn)行數(shù)學(xué)課標就選擇題的解法既無典型范例,又無規(guī)范練習(xí),教材中選擇題的出現(xiàn)只有星星點點,而在考試中出現(xiàn)選擇題的分值卻占據(jù)總分的25%~40%.許多學(xué)生因找不到簡捷的選擇題解法,不僅花費了大量的時間,而且錯誤率甚高,嚴重影響著考生的成績.近年來,通過許多師生的共同努力,在對選擇題的研究上,已取得了有效突破,這些方法在考試中的運用,不僅提高了學(xué)生的解題速度,更主要的是使學(xué)生有章可尋,提高了學(xué)生的解答準確度.本文試從選擇題的一些常見解法入手,就如何正確認識,辨析選擇題,提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力談幾點看法.
一、選擇題的結(jié)構(gòu)
選擇題常由解題要求、題干(題設(shè))和題支(選項)組成.解題要求是指解答選擇題的指示語,如單選、多選等.題干是指每個選擇題的條件,它可以由一個問句或一個半陳述句構(gòu)成,題支是指備選答案,常有應(yīng)選答案和迷惑答案組成,一般有四個選項,至少有一個正確的答案,這個正確的答案可叫優(yōu)支,而不正確的答案可叫干擾支或惑支.數(shù)學(xué)中的選擇題如沒有特別說明,都是“四選一”,即有四個選項,其中有唯一的優(yōu)支,其余的都是干擾支,但在近年的中考中如湖北的黃岡等地也出現(xiàn)了多選題.
例1:(2008年河南?。┤鐖D1,陰影部分組成的圖案既是關(guān)于x軸成軸對稱的圖形又是關(guān)于坐標原點O成中心對稱的圖形.若點A的坐標是(1,3),則點M和點N的坐標分別是().
A.M(1,-3),N(-1,-3) B.M(-1,-3),N(-1,3)
C.M(-1,-3),N(1,-3)D.M(-1,3),N(1,-3)
解析:從問題知點A和點M關(guān)于原點對稱,點A和點N關(guān)于x對稱.為了從4個選擇支中選出優(yōu)支,需要明確關(guān)于原點對稱和關(guān)于x軸對稱的點的坐標特征,即關(guān)于原點對稱橫坐標和縱坐標均互為相反數(shù);關(guān)于x軸對稱橫坐標不變,縱坐標互為相反數(shù),所以應(yīng)選擇C.而其余3個選項都是干擾支,它們似對非對,表面上看起來差不多,而意義相關(guān)甚遠,(1,-3)表示的點和A點關(guān)于x軸對稱,(-1,-3)表示的點和A點關(guān)于原點對稱,(-1,3)表示的點和A點關(guān)于y軸對稱.
從上面的例子可以看出,一個選擇題的4個選擇項總是真?zhèn)位祀s,疑似之處甚多,3個干擾支從不同的角度迷惑著優(yōu)支的選出.若對基本概念和基礎(chǔ)知識理解不清,掌握不透徹,基本的數(shù)學(xué)思想和方法不熟練,就會很容易受干擾支影響,從而作出錯誤判斷.這些干擾支就像一口口陷阱,真假難辨,它們似乎是,似乎又不是,學(xué)生若明辨能力不強,就可能跳進陷阱.因此,通過解選擇題,可以澄清學(xué)生一些似是而非的認識,區(qū)分一些概念之間的聯(lián)系與區(qū)別,更進一步掌握基本知識和基本方法
二、解選擇題的常用方法
方法1:直接法
直接法是解選擇題的一種最常用、最基本的方法.它是從選擇題的題設(shè)條件入手,根據(jù)學(xué)過的定義、公式、公理、定理、法則進行正確的推理,求出結(jié)果得出結(jié)論,然后與各選擇支比較,從四個選項中選出與已得出結(jié)論一致的正確答案的方法.其優(yōu)點是解題自然,不受選擇支的影響,運用數(shù)學(xué)知識,通過綜合法直接得出正確的結(jié)論.缺點是有些題的計算和推理冗長,繁雜,要消耗測試者大量的時間和精力,甚至有些題不能用直接法來解.
例2:(2008年上海市)如圖2,從圓外一點P引圓O的兩條切線PA、PB,切點分別為A、B.如果∠APB=60°,PA=8,那么弦AB的長是().
A.4B.8
解析:此題主要考查切線長定理和等邊三角形的定義,根據(jù)切線長定理知,PA=PB,又∠APB=60°,知△ABP為等邊三角形,所以弦AB=PA=8,故選B.
方法2:排除法(也叫篩選法或淘汰法)
所謂排除法就是從題設(shè)條件入手,結(jié)合選項,通過觀察、比較、猜想推理和計算,進行逐一排查,從四個選項中把最不正確的答案一一淘汰,最后得出正確答案的方法.其優(yōu)點是可通過觀察、比較、分析和判斷,進行簡單的推理和計算出正確的答案,特別對用直接法解之較困難而答案又模棱兩可者更有效.其缺點是(1)若對隱含條件挖掘不深或抓不住問題本質(zhì)特征時,在排查過程中容易出現(xiàn)遺漏;(2)易受干擾支的影響,做出錯誤判斷.
例3:(2008年廣西省桂林市)2008年5月12日,四川汶川發(fā)生8.0級大地震,我解放軍某部火速向災(zāi)區(qū)推進,最初坐車以某一速度勻速前進,中途由于道路出現(xiàn)泥石流,被阻停下,耽誤了一段時間,為了盡快趕到災(zāi)區(qū)救援,官兵們下車急行軍勻速步行前往,下列是官兵們行進的距離s(千米)與行進時間t(小時)的函數(shù)大致圖像,你認為正確的是().
解析:此題可逐個判斷排除.A圖表示我解放軍某部火速向災(zāi)區(qū)推進,最初坐車以某一速度勻速前進,中途由于道路出現(xiàn)泥石流,被阻后沒有停下,只是勻速前進的速度比開始速度要慢,與題意不符;B圖表示我解放軍某部火速向災(zāi)區(qū)推進,最初坐車以某一速度勻速前進,中途由于道路出現(xiàn)泥石流,被阻停下,耽誤了一段時間,后又以一定的速度返回,與題意不符;D圖表示我解放軍某部火速向災(zāi)區(qū)推進,最初坐車以某一速度勻速前進,中途由于道路出現(xiàn)泥石流,被阻停下,耽誤了一段時間,后又以開始時的速度繼續(xù)前進,這與人的速度應(yīng)比車的速度慢這一實事不符,而C圖即表示出了我解放軍某部火速向災(zāi)區(qū)推進,最初坐車以某一速度勻速前進,各中途由于道路出現(xiàn)泥石流,被阻停下,耽誤了一段時間,又準確地表示出了官兵心系災(zāi)區(qū),為了盡快趕到災(zāi)區(qū)救援,下車急行軍勻速步行前往這一實事,故選C.
方法3:驗證法(或叫擇擾驗證法)
當某些問題如方程、函數(shù)的一些問題較復(fù)雜時,可采用逆向思維的思路,即不求原題的結(jié)果,改成檢驗選擇支的正確性,把選擇支代入已知條件中使之問題簡化,從而迅速找到優(yōu)支的方法稱為驗證法.它要求測試者先分析題意,結(jié)合選擇支,再依據(jù)與問題有關(guān)的數(shù)學(xué)知識,把自己經(jīng)過分析和判斷,認為最有可能的正確選項代入檢驗,若驗證正確,即可直接選取,其余選項為干擾支可不再驗證;若不正確,再驗證第二可能選項,依次類推,若驗證了3個均不正確,第4個不必驗證,就可選取,若選項中有包含項,在驗證被包含項成立后,還需驗證包含項;驗證被包含項不成立時,就否定了包含項.其優(yōu)點是,題目條件把握準確,分析判斷有據(jù),一次到兩次的驗證就能得到正確答案,方法簡便,準確率高;缺點是,若分析判斷不準確,就需要驗證達3次,計算和推理量大.
例4:(2008年湖北省隨州市)若等腰三角形中有一個角等于50°,則這個等腰三角形的頂角的度數(shù)為().
A.50° B.80°
C.65°或50°D.50°或80°
分析:D選項包含A選項和B選項,所以應(yīng)首先對A選項和B選項進行驗證,這兩個選項的正確與否,決定著D選項該不該選.通過驗證A選項和B選項均符合題意,故選D.
例5:(2008年福建省福州市)已知三角形的兩邊長分別為4cm和9cm,則下列長度的四條線段中能作為第三邊的是().
A.13cmB.6cmC.5cmD.4cm
分析:本題可通過將選項與已知三角形的兩邊長進行比較,驗證是否滿足定理“三角形兩邊之和大于第三邊”及其推論“三角形兩邊之差小于第三邊”即可,通過驗證知此題選B.
方法4:取特殊值法
對于比較抽象,又具有一般性的結(jié)論,判斷時較難,可在符合條件的允許值范圍內(nèi),用某些特殊的數(shù)值替代題目的字母或一項,然后再做出特殊情況下的判斷,類推出一般性結(jié)果,并判斷出優(yōu)支的方法叫取特殊值法.其優(yōu)點是簡單方便,減少了繁雜的計算和推理;缺點是易把不合題目要求的值代入計算,從而導(dǎo)致錯誤的結(jié)論.
例6:(2008年江蘇省揚州市)若關(guān)于x的一元二次方程ax2+2x-5=0的兩根在0與1之間(不含0和1),則a的取值范圍是().
A. a<3B.a>3 C.a<-3D.a>-3
解析:對于A選項和D選項,可取a=0,知方程化為2x-5=0,與題目條件關(guān)于x的一元二次方程不符,故舍去;對于C選項,可取a=4,由于二次項系數(shù)和常數(shù)項異號,故方程一定有兩個實數(shù)根,且一個根為正數(shù),一個根為負數(shù),故舍去,從而知本題選C.
方法5:圖形法(或叫數(shù)形結(jié)合法)
有些選擇題計算、推理和判斷比較復(fù)雜,條件和結(jié)論似是而非,但這樣難作判斷的題目,一般能畫出圖形和圖像來描述,從而借助圖形、圖像來進行直觀判斷,或結(jié)合題意和圖像、圖形進行簡單的計算和推理,找出正確答案.其優(yōu)點是形象直觀,易于把復(fù)雜的計算、推理和判斷簡單化;缺點是把問題圖形和圖像化,需要學(xué)生有很強的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識和空間想象能力,容易造成一遇到較復(fù)雜的計算、推理和判斷問題時,學(xué)生總在想能不能通過一個簡單的圖像和圖形法進行解決,有時,反而適得其反,耽誤了正常的計算和推理或?qū)ふ移渌线m辦法的時間,所以圖形法應(yīng)建立在應(yīng)有數(shù)學(xué)能力的基礎(chǔ)上,平時要加強訓(xùn)練,以求考試時能靈活應(yīng)用.
例7:(2008年陜西省)已知二次函數(shù)y=ax2+bx+c(其中a>0,b>0,c<0),關(guān)于這個二次函數(shù)的圖像有如下說法:①圖像的開口一定向上;②圖像的頂點一定在第四象限;③圖像與x軸的交點至少有一個在y軸的右側(cè).以上說法正確的個數(shù)為().
A.0B.1 C.2D.3
分析:此題較抽象,可先畫出符合條件的圖形:據(jù)據(jù)a>0知開口向上,據(jù)-<0,知對稱軸在y軸左側(cè),再有c<0,知圖像與y軸交點的位置在y軸負半軸,據(jù)此,畫出符合要求的二次函數(shù)圖像(圖略),結(jié)合圖像可知,該二次函數(shù)圖像開口向上,頂點在第三象限,與x軸有兩個交點,一個在x軸正半軸,一個在x軸負半軸,故本題應(yīng)選C.
方法6:特例法(或叫特圖法)
利用符合題設(shè)條件的某個特殊圖形代替有關(guān)的一般圖形,進行演繹推理,以達到判斷各個選擇支正確或錯誤的目的,這種解答選選擇題的方法稱為特例法.特例法的關(guān)鍵在于尋找特例,即尋找的特殊圖形必須符合題設(shè)的要求,又有利于對問題的分析和解決.其優(yōu)點是利用簡單、特殊的圖形,減少了繁雜的計算和推理;缺點是易把題目特殊成不合題目要求的圖形,從而導(dǎo)致錯誤的結(jié)論.
例8:(2008年山東省濟南市)如圖3:等腰直角△ABC位于第一象限,AB=AC=2,直角頂點A在直線y=x上,其中A點的橫坐標為1,且兩條直角邊AB、AC分別平行于x軸、y軸,若雙曲線y=(k≠0)與△ABC有交點,則k的取值范圍是().
A.1<k<2B.1≤k≤3
C.1≤k≤4D.1≤k<4
解析:根據(jù)題目條件可求出A(1,1),B(3,1),C(1,3),本題若用直接法求k的取值范圍,要分雙曲線與邊AB、AC、BC有交點3種情況來計算,計算量比較大.特例法較好地解決了這一問題,我們?nèi)‰p曲線與邊AB、AC、BC有交點的特殊情況來計算:當雙曲線過點A時,可計算出k=1,當雙曲線過點B時,同時過點C,可計算出k=3,答案A可排除,但此時,我們發(fā)現(xiàn)當計算出k=1到計算出k=3,雙四線向右移動的過程中始終沒有與邊BC相交,答案B不完全,被排除,是選C還是選D,我們再取特殊點,由于直線y=x與BC的交點坐標易看出為(2,2),而雙曲線過此點時,可算出k=4,故選C.
方法7:轉(zhuǎn)化法
轉(zhuǎn)化法是指通過觀察、分析、類比、聯(lián)想等思維過程,借助某些性質(zhì)、公式或已知條件將問題通過變換加以轉(zhuǎn)化,并選擇運用恰當?shù)臄?shù)學(xué)方法加以變換,從而達到將復(fù)雜化為簡單,將未知轉(zhuǎn)化為已知,將抽象轉(zhuǎn)化為具體的一種解題方法.
例9:(2008年遼寧省沈陽市)一次函數(shù)y=kx+b的圖像如圖4所示,當y<0時,x的取值范圍是().
A.x>0B.x<0
C.x>2D.x<2
解析:本題可直接根據(jù)題目條件求出一次函數(shù)y=kx+b的解析式為y=-x+3,再由y<0時,得-x+3<0,從而將問題轉(zhuǎn)化為解不等式的問題求出x的范圍.但這種做法計算量有些大,問題中y<0應(yīng)轉(zhuǎn)化為函數(shù)的值小于零,對于一次函數(shù)y=kx+b的圖像來說,應(yīng)是x軸下方的圖像,從圖中知,此時x>2,故選C.雖然此題的兩種解法都用到了轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)方法,但難易程度依然不同.
方法8:估算法
估算法適用于帶一定計算因素的選擇題,是通過對數(shù)據(jù)進行粗略、近似的估算,從而確定正確答案的一種解題方法.這類考題主要不在“數(shù)”,而在“理”,不追求數(shù)據(jù)精確,而追求方法正確.采用“估算”的方法可以忽略次要因素,抓住問題的本質(zhì),以達到快速求解的目的.
例10:(2008年黑龍江省哈爾濱市)如圖5,將邊長為8cm的正方形紙片ABCD折疊,使點D落在BC邊中點E處,點A落在點F處,折痕為MN,則線段CN的長是().
A.3cmB.4cm
C.5cmD.6cm
解析:本題可通過在Rt△CEN中運用勾股定理求出線段CN的長,但運用估算的方法會使該題更簡單:由于點E是BC的中點,所以EC=4cm,在Rt△CEN中,由于EN是斜邊,所以EN>EC,即EN>4 cm,又EN=DN,而DN+CN=8 cm,可知CN<4 cm,故選A.
方法9:觀察法
觀察法是指通過觀察題目中數(shù)、式的變化規(guī)律,條件與結(jié)論之間的關(guān)系,題目的結(jié)構(gòu)特點及圖形的特征,從而發(fā)現(xiàn)題目中數(shù)量關(guān)系或變化特征,選出正確答案的種解題方法.在解答數(shù)學(xué)題時,必須先觀察,有時根據(jù)需要,還要做出數(shù)學(xué)模型便于觀察.觀察是基礎(chǔ),是發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的首要步驟.例如整體代入法,就是通過觀察題目中數(shù)、式的變化規(guī)律,從而發(fā)現(xiàn)題設(shè)中的某些部分可以作為一個整體,采用換元或代入的方法解決,從而使問題得到簡化.
例11:(2008年北京市)如圖6,已知O為圓錐的頂點,M為圓錐底面上一點,點P在OM上.一只蝸牛從P點出發(fā),繞圓錐側(cè)面爬行,回到P點時所爬過的最短路線的痕跡如右圖所示.若沿OM將圓錐側(cè)面剪開并展開,所得側(cè)面展開圖是().
解析:本題中,一只蝸牛從P點出發(fā),繞圓錐側(cè)面爬行,回到P點時所爬過的最短路線的痕跡是關(guān)鍵,根據(jù)“兩點之間,線段最短”知,蝸牛從P點出發(fā),最后又回到P點,走的應(yīng)該是一條線段,據(jù)此,通過觀察四個選項,只有C、D符合,再進一步觀察C、D兩個選項,可以發(fā)現(xiàn)沿OM將圓錐側(cè)面剪開并展開后,P點到點O的距離應(yīng)相等,據(jù)此應(yīng)選D.另外,解答本題最好的辦法是制作一個圓錐,在圓錐上大致畫出蝸牛從P點出發(fā),繞圓錐側(cè)面爬行,回到P點時所爬過的最短路線的痕跡,然后沿OM將圓錐側(cè)面剪開并展開,觀察和哪個選項一致.這種動手操作的實踐能力,也是本題考查的初衷.
方法10:聯(lián)想構(gòu)造法
所謂聯(lián)想構(gòu)造法就是根據(jù)題設(shè)和結(jié)論所具有的性質(zhì)特征構(gòu)造出滿足條件和結(jié)論的數(shù)學(xué)模型,借助于數(shù)學(xué)模型來解決數(shù)學(xué)問題的一種方法.這種借用一類問題的性質(zhì)來研究另一類問題的思維方法在解數(shù)學(xué)問題時常常能起到意想不到的效果.
例12:(2008年湖北省武漢市)下列命題:①若a+b+c=0,則b2-4ac≥0; ②若b>a+c則一元二次方程ax2+bx+c=0有兩個不相等的實數(shù)根;③若b=2a+3c,則一元二次方程ax2+bx+c=0有兩個不相等的實數(shù)根;④若b2-4ac>0,則二次函數(shù)的圖像與坐標軸的公共點的個數(shù)是2或3.其中正確的是().
A.只有①②③ B.只有①③④
C.只有①④ D.只有②③④.
解析:對于①可聯(lián)想到x=1時,a+b+c=0,因此a+b+c=0,可知方程ax2+bx+c=0一定有一個根x=1,故①正確;對于②條件b>a+c可變?yōu)閍-b+c<0,可聯(lián)想到一元二次方程ax2+bx+c=0有無實數(shù)根就是二次函數(shù)y=ax2+bx+c與x軸有無交點,對于y=ax2+bx+c當x=-1時,可知y=a-b+c<0,故二次函數(shù)y=ax2+bx+c當 x=-1時所對應(yīng)的點在第三象限,當a<0時,只要頂點在x軸下方,從畫出的y=ax2+bx+c的大致圖像可知與x軸無交點,故②錯誤;對于③判定一元二次方程ax2+bx+c=0的根的個數(shù),聯(lián)想到根的判別式即可解決:b2-4ac=(2a+3c)2-4ac=4a2+9c2+8ac=2a2+2(a+2c)2+c2>0,故有兩個不相等的實數(shù)根;對于④b2-4ac可聯(lián)想到它通常與一元二次方程根的情況或拋物線與x軸交點的個數(shù)有關(guān),可知當b2-4ac>0時,方程ax2+bx+c=0有兩個不相等的實數(shù)根,即二次函數(shù)y=ax2+bx+c與x軸有兩個交點,故④正確,從而選B.
以上列舉了解選擇題的十種常見方法,但真正在解選擇題的過程中,很多辦法都是相通的,有的選擇題只能用一種方法來選,有的選擇題可用幾種方法來選,而有的題是幾種方法的聯(lián)合運用.
例12:(2008年山西省)如果關(guān)于x的一元二次方程k2x2-(2k+1)x+1=0,有兩個不相等的實數(shù)根,那么k的取值范圍是().
分析:一般思路應(yīng)求出方程根的判別式,根據(jù)方程有兩個不相等的實數(shù)根,根的判別式應(yīng)大于0,得出一個關(guān)于k的不等式,從而求出k>-,再結(jié)合一元二次方程的二次項系數(shù)不為0,知 k≠0,故選B.這種直接法會在計算上浪費大量時間,較好的辦法是使用取特殊值法和排除法:首先根據(jù)k≠0,排除A和C選項,答案在B和D中選,再根據(jù)方程有兩個不相等的實數(shù)根,根的判別式應(yīng)大于0,不帶等號,排除D選項,故選B .
從以上的解答可以看出,該題既可以運用直接法,又可采用取特殊值法和排除法,可見選擇題解法的靈活多樣性.但是,對于學(xué)生來說,在解題時要用最簡便的方法,在最短的時間內(nèi)選出正確的選項,也未必輕而易舉,所以,學(xué)生在平時的學(xué)習(xí)中應(yīng)強化訓(xùn)練解答選擇題的方法.
(作者單位:湖北省襄樊市第19中學(xué))