隨著高中教育的素質(zhì)化發(fā)展,數(shù)學(xué)在高考中的試題也變得樣式多端,不再是純粹的理論考核,對(duì)解決問題能力以及創(chuàng)造能力的考核力度不斷加大。創(chuàng)新問題是近幾年高考命題的熱點(diǎn),這些問題多以新定義為問題背景,綜合集合、函數(shù)、方程(不等式)、導(dǎo)數(shù)與數(shù)列等知識(shí)交匯,由于概念性強(qiáng),情境新穎,解題過程中學(xué)生頗感困惑。其實(shí),解決這類問題的關(guān)鍵問題在于忽略新穎的背景,沒能挖掘其本質(zhì)內(nèi)容。學(xué)生要想在高考數(shù)學(xué)中取得優(yōu)異的成績(jī),一定要熟悉并把握好高考數(shù)學(xué)的創(chuàng)新型試題所具有的特征,進(jìn)而才能輕松應(yīng)對(duì)新穎的試題,下面嘗試對(duì)這些題目進(jìn)行探究。
一、集合中的創(chuàng)新問題——定義數(shù)與式的運(yùn)算
集合中的創(chuàng)新問題多以求解新定義集合運(yùn)算的結(jié)果或判斷結(jié)果與集合之間的關(guān)系為主,其中定義的新運(yùn)算的實(shí)質(zhì)就是數(shù)與式的運(yùn)算,解決此類問題的關(guān)鍵在于利用已有的知識(shí)嚴(yán)格按照定義法則,把新定義運(yùn)算轉(zhuǎn)化為基本運(yùn)算來進(jìn)行運(yùn)算或邏輯推理。
例1.(2011·廣東)設(shè)S是整數(shù)集Z的非空子集。如果a,b∈S,有ab∈S,則稱S關(guān)于數(shù)的乘法是封閉的。若T、V是Z的兩個(gè)不相交的非空子集,T∪U=Z,且a,b,c∈T,x,y,z∈V,則下列結(jié)論恒成立的是( )
A.T,V中至少有一個(gè)關(guān)于乘法是封閉的;
B.T,V中至多有一個(gè)關(guān)于乘法是封閉的;
C.T,V中有且只有一個(gè)關(guān)于乘法封閉的;
D.T,V中每一個(gè)關(guān)于乘法是封閉的。
剖析:集合乘法的封閉性定義的實(shí)質(zhì)是指任意兩數(shù)之積還是集合中的元素,在判斷集合T、V是否封閉時(shí),要根據(jù)數(shù)集的特征靈活選擇一些特殊的數(shù)集進(jìn)行推理,從而排除錯(cuò)誤的選項(xiàng),得到正確的選項(xiàng)。此類問題的實(shí)質(zhì)就是考查數(shù)集的運(yùn)算。
二、函數(shù)——定義新法則、新概念
函數(shù)是創(chuàng)新性問題較為集中的地帶,此類問題主要通過定義 新的法則和概念,然后根據(jù)新的法則或概念研究函數(shù)性質(zhì),解決這類問題關(guān)鍵在于對(duì)新概念、法則的準(zhǔn)確理解。
例2.(2012·福建)對(duì)于實(shí)數(shù)a和b,定義運(yùn)算“*”:a*b=a2-ab,(a≤B)b2-ab,(a>b),設(shè)f(x)=(2x-1)*(x-1),且關(guān)于x的方程f(x)=m(m∈R)恰有三個(gè)互不相等的實(shí)數(shù)根,則x1x2x3的取值范圍是
剖析:本題以新運(yùn)算定義函數(shù),根據(jù)運(yùn)算“*”的規(guī)定把分段函數(shù)與方程、不等式有機(jī)地結(jié)合在一起,其實(shí)是研究分段函數(shù)的圖象與性質(zhì),綜合考查二次函數(shù)的圖象、對(duì)稱性、單調(diào)性、方程的根與函數(shù)的零點(diǎn)、不等式的基本性質(zhì)等基礎(chǔ)知識(shí),考查考生在新問題情境中識(shí)別問題、分析問題、解決問題的能力及邏輯思維能力、基本運(yùn)算能力和數(shù)形結(jié)合的思想方法。
例3.(2012·湖北)定義在(-∞,0)∪(0,+∞)上的函數(shù)f(x),如果對(duì)于任意給定的等比數(shù)列{an}、{f(an)}仍是等比數(shù)列,則稱f(x)為“保等比數(shù)列函數(shù)”,現(xiàn)有定義在(-∞,0)∪(0,+∞)上的如下函數(shù):
①f(x)=x2;②f(x)=2x;③f(x)=;④f(x)=lnx
則其中是“保等比數(shù)列函數(shù)”的f(x)的序號(hào)為( )
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
剖析:本題以函數(shù)為載體,定義新的等比數(shù)列,主要考查等比數(shù)列的定義、性質(zhì),解題的關(guān)鍵是轉(zhuǎn)化為等比數(shù)列,考查學(xué)生的創(chuàng)新運(yùn)用能力。
三、情境創(chuàng)新——考查知識(shí)的交匯滲透
創(chuàng)新的問題,重視知識(shí)的交匯融合,是近年高考的新方向。
例4.(2012·陜西)設(shè)函數(shù)f(x)=lnx,(x>0)-2x-1,(x≤0),D是由x軸和曲線y=f(x)及該曲線在點(diǎn)(1,0)處的切線所圍成的封閉區(qū)域,則z=x-2y在D上的最大值為
剖析:本題以分段函數(shù)為載體,綜合考查導(dǎo)數(shù)及其幾何意義,簡(jiǎn)單的線性規(guī)劃問題,命題情境耳目一新,既重視知識(shí)的交匯融合,又綜合考查學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決問題的能力,題目求解的關(guān)鍵在于:(1)求曲線f(x)在點(diǎn)(1,0)處的切線;(2)準(zhǔn)確作出直線與曲線y=f(x)圍成的封閉曲線。
四、“高數(shù)倩影”——函數(shù)命題創(chuàng)新增長(zhǎng)點(diǎn)
例5.(2012·上海春考)對(duì)于函數(shù)f(x),若存在x0∈R,使f(x0)=x0成立,則稱x0為f(x)的不動(dòng)點(diǎn),已知函數(shù)f(x)=ax2+(b+1)x+(b-1)
(1)當(dāng)a=1,b=-2時(shí),求函數(shù)f(x)的不動(dòng)點(diǎn);
(2)若對(duì)任意實(shí)數(shù)b,函數(shù)f(x)恒有兩個(gè)相等的不動(dòng)點(diǎn),求a的取值范圍;
(3)在(2)的條件下,若y=f(x)的圖象上的兩點(diǎn)A、B的橫坐標(biāo)是函數(shù)f(x)的不動(dòng)點(diǎn),且A、B兩點(diǎn)關(guān)于直線y=kx+b對(duì)稱,求b的最小值。
剖析:本題以高等數(shù)學(xué)知識(shí)為背景,綜合考查學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)的能力與素質(zhì),解決這類問題的關(guān)鍵是深刻理解定義,再運(yùn)用函數(shù)與方程、函數(shù)與不等式思想解決。隨著高中新課程標(biāo)準(zhǔn)、新教材的使用,對(duì)考生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的要求逐步提高。“出活題考能力”要求學(xué)生能綜合應(yīng)用所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)、思想方法,對(duì)新概念、新知識(shí)、新信息、新情境、新問題進(jìn)行分析、探索,創(chuàng)新性地解決問題。
編輯 薄躍華