甘肅省甘谷第一中學 劉蘭生
數(shù)學解題及其研究一直是教師教學與學生學習中的一個重要過程.歷年的典型高考真題,都是數(shù)學解題研究的一大活字典,利用高考真題的典型性、基礎性、綜合性、應用性和創(chuàng)新性,強化解題研究,探究教學藝術,挖掘問題本質(zhì),拓展規(guī)律結(jié)論,摒棄題海戰(zhàn)術,全面提升學生的解題能力、創(chuàng)新能力、綜合能力以及思維能力等,以及教師的教學水平與研究能力.下面結(jié)合一道2021年高考真題的解題研究加以剖析、展開、應用.
A.0 B.1 C.2 D.3
常規(guī)解法最能體現(xiàn)學生的數(shù)學基本功,是學生審題后第一時間內(nèi)自然而然想到的、常見的破解方法之一,也是學生解題經(jīng)驗的積累與應用的充分體現(xiàn).夯實基本功,是教師教學與學生學習中最基本的要求之一.因此,要不斷強化基礎訓練,全面提升學生的“四基”水平,提升解題能力.
解法1:基本不等式+特殊值法.
利用基本不等式,可得
以上三式同向相加,整理可得
綜上分析,可知滿足條件的個數(shù)的最大值是2.故選擇答案:C.
點評:解法1是比較容易想到的破解方法之一.首先利用基本不等式確定三個值之和sinαcosβ+sinβcosγ+sinγcosα的取值范圍,確定所求個數(shù)的上限;然后利用特殊角的選取,通過求值直接確定滿足題意的個數(shù)情況;最后綜合判斷滿足條件的個數(shù)的最大值.基本不等式與特殊值的結(jié)合,方法基本,雙管齊下,一張一弛,巧妙判斷.
解法2:二倍角公式法.
以下部分同解法1.
點評:利用三個三角代數(shù)式相乘處理,結(jié)合三角恒等變換中的二倍角公式加以變形,借助三角函數(shù)的有界性確定其積式的最大值,結(jié)合不等式的性質(zhì)確定三者不可能同時滿足條件,得以合理推理與論證.
解法3:主元法.
利用輔助角公式,可得
sinαcosβ+sinβcosγ+sinγcosα
(令u=cos2γ+sin2α)
以下部分同解法1.
點評:利用三個三角代數(shù)式相加處理,結(jié)合輔助角公式對其中兩個和式進行變形與轉(zhuǎn)化;利用三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)、基本不等式加以轉(zhuǎn)化,引入?yún)?shù),把對應的三角關系式轉(zhuǎn)化為涉及參數(shù)的二次函數(shù)問題;通過配方處理,結(jié)合二次函數(shù)的圖象與性質(zhì)確定其和式的最大值,結(jié)合不等式的性質(zhì)確定三者不可能同時滿足條件,得以合理推理與論證.
解法4:反證法.
則α>β,β>γ與γ>α矛盾,故假設不成立.
以下部分同解法1.
解法5:排序不等式法.
以下部分同解法1.
點評:利用三個不相等銳角的一般處理方法,確定對應的大小關系,進而得到對應的正弦值與余弦值的大小關系;利用排序不等式中“亂序和小于等于同序和”建立不等關系式,結(jié)合三角恒等變換公式加以變形與轉(zhuǎn)化;再利用三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)確定其和式的最大值,結(jié)合不等式的性質(zhì)確定三者不可能同時滿足條件,得以合理推理與論證.
事實上,在數(shù)學解題過程中,強化解題研究,充分審題析題,不應停留在問題的表面以及問題成功破解的第一步,而是不斷進行認真研究,解后思考、探究、拓展、變式、總結(jié)等,深入進行“一題多解”“一題多思”“一題多探”“一題多變”“多題一解”等創(chuàng)新應用,歸納總結(jié)題目類型與破解規(guī)律,不斷發(fā)展學生的機智和創(chuàng)造力,全面提升綜合能力、創(chuàng)新能力與應用能力等.