☉山東省菏澤市定陶區(qū)第一中學(xué) 申 峰
欲提升高三學(xué)生的數(shù)學(xué)得分,需要先理清高三學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀,側(cè)重于提高學(xué)生的辨識(shí)能力和解題思維的靈活性,注重基礎(chǔ)、關(guān)注常規(guī)的重要性,以及設(shè)計(jì)出新的教學(xué)方案,以提高教學(xué)效果.
經(jīng)過(guò)高一的不斷夯實(shí)和高二的全面提高,學(xué)生已經(jīng)大致具備了數(shù)學(xué)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系.但是他們到了高三,卻常常沒(méi)有了過(guò)去的優(yōu)勢(shì),有時(shí)甚至丟盔棄甲.下面結(jié)合教學(xué)實(shí)踐,分析高三學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀.
超幾何分布與二項(xiàng)分布是兩個(gè)重要的概率模型,它們之間既有區(qū)別也有聯(lián)系.多數(shù)學(xué)生對(duì)于它們之間的區(qū)別還是缺乏辨識(shí)能力.
案例1從某高中隨機(jī)抽取16名學(xué)生,經(jīng)校醫(yī)用對(duì)數(shù)視力表檢查得到每位學(xué)生的視力,其中“好視力”(不低于5.0)4人.
(1)現(xiàn)從這16人中任選3人,用X表示抽到“好視力”學(xué)生的人數(shù),求X的分布列及數(shù)學(xué)期望;
(2)現(xiàn)從這16人中有放回地抽取3次,每次抽取1人,用X表示抽到“好視力”學(xué)生的人數(shù),求X的分布列及數(shù)學(xué)期望.
錯(cuò)解:(1)因?yàn)閺倪@16人中任選1人,抽到“好視力”學(xué)生的概率為,所以由題設(shè)可知,X服從參數(shù)n=3,的二項(xiàng)分布,即的可能取值為0、1、2、
所以X的分布列為:
X=k 0 1 2 3 P(X=k) 2 7 6 4 2 7 6 4 9 6 4 1 6 4
(2)由題設(shè)知,X服從參數(shù)N=16,M=4,n=3的超幾何分布.X的可能取值為1,2,3.
所以X的分布列為:
X=k 0 1 2 3 P(X=k) 1 1 2 8 1 3 3 7 0 9 7 0 1 4 0
辨析:出現(xiàn)上述錯(cuò)解的根源有兩個(gè):一是沒(méi)有認(rèn)真審題;二是沒(méi)有理清超幾何分布與二項(xiàng)分布應(yīng)用的前提條件.先過(guò)審題關(guān):第(1)問(wèn)應(yīng)該是“不放回抽取”;第(2)問(wèn)很顯然是“有放回抽取”.再過(guò)基本理論關(guān):利用超幾何分布解題時(shí),必須滿足“不放回抽取”,即每次抽取時(shí)面對(duì)的具體情景是互不相同的;利用二項(xiàng)分布解題時(shí),必須滿足“獨(dú)立重復(fù)試驗(yàn)”(“有放回抽取”是其中的一個(gè)特殊情形),即每次做試驗(yàn)時(shí)面對(duì)的具體情景是完全相同的.由此可知上述錯(cuò)解恰好將應(yīng)用超幾何分布與二項(xiàng)分布解題的情景搞反了.
解:(1)正確的解析過(guò)程即為上述錯(cuò)解中的(2).
(2)注意到“有放回”地抽取,所以每抽取1次抽到“好視力”學(xué)生的概率都是,因此正確的解析過(guò)程與上述錯(cuò)解中的(1)相同.
拓展認(rèn)識(shí):①在n次試驗(yàn)中,某一事件A出現(xiàn)的次數(shù)X可能服從超幾何分布或二項(xiàng)分布.當(dāng)這n次試驗(yàn)是獨(dú)立重復(fù)試驗(yàn)時(shí),X服從二項(xiàng)分布;當(dāng)這n次試驗(yàn)是不放回抽取時(shí),X服從超幾何分布.
②當(dāng)總體容量很大時(shí),超幾何分布近似于二項(xiàng)分布,則可將超幾何分布問(wèn)題用二項(xiàng)分布知識(shí)加以解決.
③求超幾何分布隨機(jī)變量的期望時(shí),可理解為求n次獨(dú)立重復(fù)試驗(yàn)(任取1件放回),次品率為的次品數(shù)的期望,即求
解題是數(shù)學(xué)的核心之一,解題能力是數(shù)學(xué)能力的直接體現(xiàn).但我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)學(xué)生的解題思路較為單一,思維定式較為明顯.
案例2已知圓C:x2+y2=12,直線l:4x+3y=25,則圓C上的任意一點(diǎn)A到直線l的距離小于2的概率為_(kāi)_____.
圖1
剖析:在探究這個(gè)問(wèn)題時(shí),我們發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生沒(méi)有認(rèn)真研讀題目,而是選擇了煩瑣的做法.如求出與直線l:4x+3y=25平行且與l距離為2的直線l′,接著求該直線與圓C的兩個(gè)交點(diǎn)A、B,然后求劣弧的長(zhǎng)度與圓C周長(zhǎng)的比值.這一做法費(fèi)時(shí)費(fèi)力不說(shuō),更主要的是計(jì)算量非常大.
其實(shí)作OE⊥l交直線l′于D,易求得OD=3,而從而易得,由此本題即可實(shí)現(xiàn)“秒”殺!
在高三學(xué)生的學(xué)習(xí)中,部分學(xué)生和老師有可能把更多的目光放在壓軸題上,甚至把是否能夠順利解答壓軸題當(dāng)作評(píng)判學(xué)生的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn).但從高考試卷的總體結(jié)構(gòu)上看,這顯然是不合適的.因?yàn)樵谌魏我环菰嚲碇校浠A(chǔ)題和中等題通常占80%的分值,這部分題目解答的質(zhì)量將直接關(guān)系到考生的最后得分.因此,不管你的數(shù)學(xué)水平如何高超,如果不能很好地解答這些常規(guī)題,并以較高的分值(甚至是零錯(cuò)誤)拿下它,則注定這將是一場(chǎng)失敗的考試.因此,我們要引導(dǎo)學(xué)生多關(guān)注自己在常規(guī)題型上的得分,在解答常規(guī)題型方面,提倡掌握通性通法,淡化技巧.對(duì)于在學(xué)習(xí)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤,要認(rèn)真查找錯(cuò)因,并舉一反三,提高學(xué)習(xí)質(zhì)量.
我們總是引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真審題,統(tǒng)觀全局,注意關(guān)注前后小題之間的聯(lián)系,設(shè)計(jì)合理的解題方案,在解題方法上下功夫,力求做到不走彎路,將復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化.
案例3已知函
(Ⅰ)求函數(shù)g(x)在[0,+∞)上的最小值;
教學(xué)過(guò)程:
第一步,先讓學(xué)生自主探究,經(jīng)過(guò)短暫思考,很快就設(shè)計(jì)出如下的解題方案:
第(Ⅰ)題詳解,第(Ⅱ)題通過(guò)構(gòu)造函數(shù)h(x)=ex-,證明該函數(shù)的最小值大于0即可.
這種設(shè)計(jì)符合常理,但第(Ⅱ)題在實(shí)際操作時(shí),還是有好多學(xué)生不能順利解決,其原因是該函數(shù)的最小值無(wú)法具體求出,因此思維受阻.
第二步,首先幫助學(xué)生分析思維受阻的原因,再給出答案.
所以x∈(0,x0)時(shí),h′(x)<0,h(x)在(0,x0)上單調(diào)遞減;x∈(x0,+∞)時(shí),h′(x)>0,h(x)在(x0,+∞)上單調(diào)遞增.
所以h(x)>0,即
第三步,對(duì)第(Ⅱ)小題再進(jìn)行探究,啟發(fā)學(xué)生充分利用第(Ⅰ)小題的結(jié)論,設(shè)計(jì)出新的解題方案如下:先證明當(dāng)x>0時(shí).由(Ⅰ)知當(dāng)x>0時(shí),g(x)>0;再證明(構(gòu)造函數(shù)
(Ⅱ)由(Ⅰ)知當(dāng)x>0時(shí),g(x)>0,即x>0時(shí),ex>
由h′(x)>0可得x>1;由h′(x)<0可得0<x<1,
所以h(x)在(0,1)上單調(diào)遞減,在(1,+∞)上單調(diào)遞增.
所以h(x)≥h(1)=0.
所以當(dāng)x>0時(shí)
通過(guò)比較第(Ⅱ)小題前后兩種解題方案,顯然后一種方案簡(jiǎn)單.這種解法能充分利用第(Ⅰ)小題的結(jié)論,巧妙地借助不等式的傳遞性原理進(jìn)行過(guò)渡,將復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化,使證明過(guò)程變得簡(jiǎn)單明了,有效地提高了學(xué)生的解題能力.實(shí)踐證明,注重設(shè)計(jì)的解題教學(xué),很受學(xué)生歡迎,也能夠取得較好的教學(xué)效果.
總之,做為高三學(xué)生,只要我們敢于直面自己在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)方面存在的問(wèn)題,善于采取有效的措施,那么經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的不懈努力,筆者堅(jiān)信:我們一定會(huì)牢牢掌握高三數(shù)學(xué)得分的金鑰匙,而且一定會(huì)發(fā)揮得淋漓盡致!