☉浙江省杭州市富陽區(qū)新登中學(xué) 吳大鐘
滄海橫流方顯英雄本色
——2016年浙江高考數(shù)學(xué)理科第20題的解法、背景探究及建議
☉浙江省杭州市富陽區(qū)新登中學(xué) 吳大鐘
2016年高考已經(jīng)落下帷幕,作為傳統(tǒng)高考的最后一年,社會各界對浙江省高考的關(guān)注度前所未有.如何收關(guān)傳統(tǒng)高考、平穩(wěn)過渡到新高考,又如何引領(lǐng)新高考,在今年的試卷中可初見端倪.對于2016年浙江高考數(shù)學(xué)試題,筆者總體感受是“題型穩(wěn)、入口寬、坡度緩、立意精準(zhǔn)、穩(wěn)中有新、關(guān)注思維、凸顯能力”.在知識點(diǎn)考查、試題結(jié)構(gòu)、材料選取、語言表述、命題立意、思想內(nèi)涵等方面都呈現(xiàn)了這些特點(diǎn).
筆者有幸參加了2016年浙江省數(shù)學(xué)學(xué)科的閱卷工作,并有機(jī)會與命題組專家交流,受益匪淺.下面就理科卷第20題的解法進(jìn)行整理并評析,對此題的背景談一些體會與思考,希望對下一輪高三復(fù)習(xí)有所幫助.
(Ⅱ)任取n∈N*,由(Ⅰ)知,對于任意m>n,都有,故|an|<,從而對任意m>n均有|an|<2+)m·2n.因?yàn)楫?dāng)m→+∞時(shí),由m的任意性可得|an|≤2.
評析:這是命題組提供的參考答案.此解法是從絕對值三角不等式入手,結(jié)合數(shù)列方法解決.該法起步低、坡度緩,比較容易想到.此法還有考生將有理式遞推關(guān)系變?yōu)檎竭f推關(guān)系過程類似,這里不多加闡述.
(Ⅱ)任取n∈N*,由(Ⅰ)知,對于任意m>n,|am|≥ 2m-n(|an|-2),即,故|an|≤2+,當(dāng)m→+∞時(shí),由m的任意性可得|an|≤2.
評析:此法利用待定系數(shù)或配湊得出類遞推公式|an+1|-2≥2(|an|-2),注意此處不能寫為累乘,因?yàn)榉栁粗?,不等號可能會發(fā)生變向,而要用遞推關(guān)系不斷迭代得出結(jié)果.第(Ⅱ)小題的證明則是利用第(Ⅰ)小題的結(jié)論順勢證明,比較自然.
解法3:(Ⅰ)由|an|,故2|an|-|an+1|≤ 2,得到遞推關(guān)系|an+1|≥2|an|-2,用迭代法可知|an|≥2|an-1|-2≥2(2|an-2|-2)-2=22|an-2|-4-2≥…≥2n-1|a1|-(2+4+8+…+
2n-1)=2n-1|a1|-(2n-2)≥2n-1|a1|-2n+2≥2n-1|a1|-2n=2n-1(|a1|-2).
(Ⅱ)同解法2.
評析:此法看似與解法2類似,其實(shí)本質(zhì)上有很大區(qū)別,遞推過程需要不斷迭代,尤其要注意在遞推關(guān)系給出后,要將后面等比數(shù)列累加求和,類似于|an|≥2|an-1|-2≥…≥2n-1(|a1|-2)的寫法都不予給分.
(Ⅱ)假設(shè)|an|>2,由(Ⅰ)知,對于任意p∈N*,|an+p|≥ 2p(|an|-2),因?yàn)?,對任意正整?shù)n,右邊為確定的正數(shù),記為f(n),取m=,則有m>0,而當(dāng)p→∞時(shí),也就是一定會存在一個(gè)p使得,與題設(shè)矛盾,故|an|>2不成立,即|an|≤2.
評析:此法用絕對值三角不等式的順序與前幾種方法有所不同,但結(jié)果一樣.在第(Ⅱ)小題采用了反證法,更符合學(xué)生的思維習(xí)慣.還有一些解法,是以上4種解法的變形或者雜糅,不做累述.
本題秉承了浙江省數(shù)學(xué)高考題的一貫特點(diǎn):敘述簡潔、概念清晰、思維深刻、解法多樣等.“入手容易深入難”,由“知識立意”提升至“能力立意”,意蘊(yùn)深邃,平淡之中顯新意.在初看此題時(shí)是一個(gè)數(shù)列的上下界估計(jì)的問題.筆者感覺似曾相識,在與命題組專家交流后,印證了筆者的想法.原來此題的背景是人教A版教材必修一第95頁第三章“函數(shù)模型及其應(yīng)用”中的例1——投資收益模型(圖1).,以此作為題干條件.第(Ⅰ)小題的問題|an|≥2n-1(|a1|-2),其實(shí)是最終的回報(bào)不低于2n-1|a1|-2n,即數(shù)列的下界.
圖1
第(Ⅱ)小題中,如果不加條件,最終的回報(bào)很有可能指數(shù)爆炸無限上升,所以加了一個(gè)限制條件|an|≤
根據(jù)試題命制雙向細(xì)目表,第20題要考查的核心知識是數(shù)列、函數(shù)、不等式,考查的能力立意是推理論證能力、分析問題和解決問題的能力.命題組專家在編制此題時(shí),選擇把目光投向教材,巧妙地選取了人教A版教材必修一第95頁第三章“函數(shù)模型及其應(yīng)用”中的例1中的方案三:翻倍回報(bào)即指數(shù)函數(shù)模型,在保持?jǐn)?shù)學(xué)思想的基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新拔高.設(shè)前一年的回報(bào)為an,后一年的回報(bào)為an+1,若an+1是an的兩倍,那么2an-an+1=0.但是在現(xiàn)實(shí)生活中,常常存在一定的誤差,將誤差范圍控制在2以內(nèi),得到|2an-an+1|≤2,即,就使得最終的回報(bào)也就是an的最大值不超過2,即數(shù)列的上界.
這道壓軸題兼具函數(shù)和數(shù)列思想,具有科學(xué)性和生活氣息,使人回味無窮,是一道不可多得的好題.眾所周知,第20題作為整張?jiān)嚲淼膲狠S題,起到了選拔優(yōu)秀的、有潛力學(xué)生的功能,會有一定難度,但是一旦看破此題的背景與本質(zhì),解決起來也就比較順利.正所謂滄海橫流方顯英雄本色.
基于今年浙江高考數(shù)學(xué)理科第20題解法探究和背景分析、試題命制的過程,無疑給我們平時(shí)的教學(xué)提供了有益的啟示.
1.立足課本,突出數(shù)學(xué)思想地位
以本題為例,命題組專家稱此題是課本的“福利”,再一次傳遞出一個(gè)信息:盲目的題海戰(zhàn)術(shù),已適應(yīng)不了當(dāng)前的高考.教學(xué)要回歸教材,但是回歸教材不是喊口
號,高考題不可能出現(xiàn)與課本題一模一樣,甚至形式一樣都很少,但是數(shù)學(xué)思想一定是一脈相承,此題啟發(fā)我們在回歸課本,研究課本時(shí),不能浮于表面,而要立足教材、活于教材、高于教材.
2.注重滲透,提升數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)
從閱卷的情況看,學(xué)生基礎(chǔ)知識、基本技能的掌握情況不容樂觀,主要表現(xiàn)為概念模糊、公式記錯、計(jì)算出錯、復(fù)雜運(yùn)算不能轉(zhuǎn)化、分類不明、基本的解題書寫規(guī)范亟待改進(jìn).
平時(shí)教學(xué)中要注重反思、重視思維的滲透,善于揭示數(shù)學(xué)思想的本質(zhì),在培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,提升學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)上下功夫.
3.有本之木,嘗試科學(xué)命制試題
命制試題讓能我們的教學(xué)成為有本之木,有源之水.一線教師應(yīng)該積極嘗試自主命題.命制試題的過程需要研究高考題,可以先嘗試模仿和改編高考試題,然后再進(jìn)一步進(jìn)行原創(chuàng).教材和生活是命題靈感的來源.建議多一些理論學(xué)習(xí),多一些實(shí)踐,將知識、方法、能力落實(shí)到具體的題目,提高立意.命制試題是科學(xué)也是藝術(shù),命題者需要將理論與實(shí)踐想結(jié)合,同時(shí)也是青年教師提高自身專業(yè)素養(yǎng)的重要途徑.
1.許曉天.立足“標(biāo)本”評析試題——安徽2013年高考理科壓軸題的分析與反思[J].中學(xué)數(shù)學(xué)(上),2013(9).
2.林望春.基礎(chǔ)與能力并重應(yīng)用與創(chuàng)新共存[J].中學(xué)數(shù)學(xué)研究,2012(6).
3.盧濤.高考命題教材探源——從2012年福建省高考數(shù)學(xué)理科卷第17題談起[J].中學(xué)數(shù)學(xué)(上),2013(1).F