摘要:通過(guò)對(duì)湘教版高中數(shù)學(xué)教材中的典型高考題的分析,總結(jié)出了一些有效的審題技巧,幫助學(xué)生在解題過(guò)程中更加準(zhǔn)確地理解和應(yīng)用所學(xué)知識(shí).
關(guān)鍵詞:高考;題目分析;高中數(shù)學(xué);解題;審題技巧
中圖分類號(hào):G632文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1008-0333(2024)28-0076-03
審題技巧作為數(shù)學(xué)解題的首要環(huán)節(jié),在高考中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,它是指考生在解題前,通過(guò)閱讀和理解題目,分析題目中的關(guān)鍵信息,從而確定解題思路和方法的能力.對(duì)于數(shù)學(xué)而言,審題不僅要求考生準(zhǔn)確捕捉題目中的數(shù)學(xué)概念和模型,還需要他們通過(guò)邏輯推理和分析,將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問(wèn)題,并運(yùn)用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行解答.然而,在實(shí)際的教學(xué)和學(xué)習(xí)過(guò)程中,我們不難發(fā)現(xiàn),許多學(xué)生在數(shù)學(xué)解題時(shí)常常因?yàn)閷忣}不清或誤解題意而導(dǎo)致解題方向錯(cuò)誤或無(wú)法得出正確答案,這不僅影響了學(xué)生的考試成績(jī),更在一定程度上阻礙了他們數(shù)學(xué)思維和解題能力的提升[1].因此,本研究旨在通過(guò)分析高考數(shù)學(xué)題目的特點(diǎn),結(jié)合實(shí)際案例,探討數(shù)學(xué)解題過(guò)程中的審題技巧.
1準(zhǔn)確捕捉題目中的核心信息
解高中數(shù)學(xué)題時(shí),準(zhǔn)確捕捉題目中的核心信息是解題的基石.要仔細(xì)閱讀題目,逐句分析,理解每個(gè)條件和要求;標(biāo)記出關(guān)鍵詞和關(guān)鍵信息,這有助于快速定位和回顧重要內(nèi)容;注意識(shí)別題目類型和隱含條件,這能夠指導(dǎo)解題方向和策略;通過(guò)驗(yàn)證答案和回顧解題過(guò)程,確保沒(méi)有遺漏關(guān)鍵信息[2].
例1已知雙曲線C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的離心率為2,則雙曲線C的漸近線方程為.
分析從題目中可以識(shí)別出關(guān)鍵詞:雙曲線、離心率和漸近線方程.我們知道雙曲線的離心率公式為e=ca.題目給出離心率為2,所以我們可以得到c=2a.又因?yàn)殡p曲線的性質(zhì)有c2=a2+b2,通過(guò)這兩個(gè)信息,我們可以找到b與a的關(guān)系.雙曲線的漸近線方程的一般形式是y=±bxa.因此,我們需要找到b和a的具體值或它們之間的關(guān)系.
解析由于e=ca=2,得到c=2a.
又因?yàn)閏2=a2+b2,代入c=2a得到4a2=a2+b2,解得b2=3a2,即b=3a.
因此,雙曲線C的漸近線方程為y=±3x.
2理解題目背后的數(shù)學(xué)概念或模型
審題時(shí),我們需要識(shí)別題目中涉及的核心數(shù)學(xué)概念,例如函數(shù)、幾何圖形、概率等.根據(jù)這些概念的定義和性質(zhì),思考它們可能形成的數(shù)學(xué)模型或結(jié)構(gòu).通過(guò)分析題目中的條件和要求,確定適用的數(shù)學(xué)定理、公式或方法.最后,將這些數(shù)學(xué)概念和模型整合起來(lái),形成解題的整體思路[3].
例2(2021年全國(guó)Ⅰ卷)設(shè)F1,F(xiàn)2為雙曲線x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的兩個(gè)焦點(diǎn),P為雙曲線上一點(diǎn),且∠F1PF2=90°,若△PF1F2的面積為2ab,則雙曲線的離心率為.
分析要明確雙曲線的焦點(diǎn)到曲線上任意一點(diǎn)的距離之差的絕對(duì)值是常數(shù),這個(gè)常數(shù)是2a.題目中給出∠F1PF2=90°,以及△PF1F2的面積為2ab,這提示我們可以使用三角形的面積公式來(lái)求解.
解析設(shè)|PF1|=m,|PF2|=n,由于∠F1PF2=90°,根據(jù)勾股定理,有
m2+n2=4c2.①
又因?yàn)椤鱌F1F2的面積為2ab,根據(jù)三角形面積公式,有12mn=2ab,即
mn=4ab.②
由于|m-n|=2a,所以(m-n)2=4a2.
即m2+n2-2mn=4a2.③
將①②代入③,得到4c2-2×4ab=4a2.
化簡(jiǎn),得c2-2ab=a2.
由雙曲線的性質(zhì),得c2=a2+b2,代入上式,得a2+b2-2ab=a2,化簡(jiǎn),得b2=2ab.
進(jìn)一步得到b=2a.
代入離心率的公式e=ca,得到
e=b2+a2a2=a2+4a2a2=5.
3分析題目中的邏輯關(guān)系
分析題目中的邏輯關(guān)系是高中數(shù)學(xué)解題中的核心技巧.審題時(shí),先仔細(xì)閱讀題目,明確題目的已知條件和需要求解的結(jié)論.通過(guò)邏輯推理,分析條件與結(jié)論之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián),理解它們是如何相互作用的,這通常涉及識(shí)別條件之間的等價(jià)關(guān)系、因果關(guān)系、充要條件等.還要注意挖掘題目中隱含的條件和信息,這些往往對(duì)解題起到關(guān)鍵作用.
例3(2022年全國(guó)Ⅱ卷)已知f(x)=|x-1|+|x-3|,若不等式f(x)≥|m-1|的解集為R,則實(shí)數(shù)m的取值范圍是().
A.[2,4] B.(2,4)C.[1,5] D.(1,5)
分析題目要求不等式f(x)≥|m-1|的解集為全體實(shí)數(shù)集R,這意味著對(duì)于所有x∈R,都有
f(x)≥|m-1|.因此,我們需要分析f(x)的性質(zhì),特別是它的最小值,因?yàn)楫?dāng)f(x)取得最小值時(shí),|m-1|的最大可能值就是f(x)的最小值.
解析由絕對(duì)值的性質(zhì)可知,|x-1|表示點(diǎn)x到點(diǎn)1的距離,|x-3|表示點(diǎn)x到點(diǎn)3的距離.因此,f(x)表示點(diǎn)x到點(diǎn)1和點(diǎn)3的距離之和.這個(gè)距離之和的最小值出現(xiàn)在x位于點(diǎn)1和點(diǎn)3之間時(shí),即x=2,此時(shí)f(x)min=|2-1|+|2-3|=2,接下來(lái),我們利用這個(gè)最小值來(lái)分析不等式f(x)≥|m-1|.
由于f(x)的最小值為2,所以|m-1|≤2.
解得-2≤m-1≤2,即-1≤m≤3.
4識(shí)別題目中的陷阱和誤區(qū)
在高中數(shù)學(xué)解題過(guò)程中,識(shí)別題目中的陷阱和誤區(qū)是確保準(zhǔn)確解答的關(guān)鍵步驟.這要求學(xué)生在審題時(shí)不僅要理解表面的文字信息,還要深入挖掘題目背后的隱藏條件和潛在要求.陷阱和誤區(qū)通常隱藏在復(fù)雜的數(shù)學(xué)表達(dá)、相似的概念或容易混淆的術(shù)語(yǔ)中.為了避免陷入這些陷阱,學(xué)生需要細(xì)心觀察、仔細(xì)分析,并善于運(yùn)用已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行推理和判斷.
例4已知函數(shù)f(x)=sin(2x+φ)(φ∈(0,π)),若f(x)≤|f(π6)|對(duì)x∈R恒成立,則φ的取值范圍是.
分析這道題目看似簡(jiǎn)單,但隱藏著陷阱.學(xué)生容易誤以為f(π6)是函數(shù)f(x)的最大值或最小值,從而得出錯(cuò)誤的結(jié)論.實(shí)際上,題目中的條件是f(x)≤|f(π6)|,這意味著f(π6)可能是函數(shù)的最大值、最小值或零點(diǎn).因此,我們需要分別考慮這三種情況,并找出滿足條件的φ的取值范圍.
解析(1)當(dāng)f(π6)是最大值時(shí),有sin(2×π6+φ)=-1,即cosφ=1.
由于φ∈(0,π),所以φ=0(不符合題意,舍去).
(2)當(dāng)f(π6)是最小值時(shí),有sin(2x×π6+φ)=1,即cosφ=-1.
由于φ∈(0,π),所以φ=π(不符合題意).
(3)當(dāng)f(π6)是零點(diǎn)時(shí),有sin(2x×π6+φ)=0.
即2×π6+φ=kπ(k∈Z),
解得φ=kπ-π3(k∈Z).
由于φ∈(0,π),所以φ的取值范圍是(2π3,π).
綜上,φ的取值范圍是[2π3,π).
5利用題目中的特殊性質(zhì)簡(jiǎn)化問(wèn)題
學(xué)生需要敏銳地捕捉到題目中可能存在的特殊性質(zhì),如特定的數(shù)值、圖形特征、函數(shù)特性等.這些特殊性質(zhì)往往可以作為解題的突破口,幫助我們找到更簡(jiǎn)潔、更高效的解題方法.一旦識(shí)別出這些特殊性質(zhì),學(xué)生就可以利用它們來(lái)簡(jiǎn)化復(fù)雜的運(yùn)算過(guò)程、減少不必要的步驟,甚至直接得出答案.例如,在求解函數(shù)問(wèn)題時(shí),如果函數(shù)具有周期性或?qū)ΨQ性,就可以利用這些性質(zhì)簡(jiǎn)化計(jì)算;在幾何問(wèn)題中,如果圖形具有某種特殊性質(zhì)(如等腰、等邊、直角等),就可以利用這些性質(zhì)快速找到解題思路.因此,學(xué)會(huì)利用題目中的特殊性質(zhì)是高中數(shù)學(xué)解題中不可或缺的一種能力.
例5已知F1,F(xiàn)2是橢圓C:x2a2+y2b2=1(a>
b>0)的兩個(gè)焦點(diǎn),P為橢圓C上一點(diǎn),且PF1⊥PF2,則△PF1F2的面積為.
分析(1)根據(jù)橢圓的定義,任意一點(diǎn)P到兩焦點(diǎn)的距離之和為常數(shù),|PF1|+|PF2|=2a;
題目中給出PF1⊥PF2,這意味著△PF1F2是一個(gè)直角三角形;
(2)在直角三角形中,可以利用勾股定理,得
|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2=4c2;
(3)橢圓的焦距c和長(zhǎng)短軸a,b之間的關(guān)系是c2=a2-b2;
(4)可以將|PF1|+|PF2|=2a和|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2=4c2結(jié)合,通過(guò)代數(shù)運(yùn)算求出|PF1|.|PF2|;
(5)利用直角三角形的面積公式S=12|PF1|×|PF2|,求出△PF1F2的面積.
解析因?yàn)镃是橢圓,所以|PF1|+|PF2|=2a.
又因?yàn)镻F1⊥PF2,所以△PF1F2是一個(gè)直角三角形.由勾股定理,得
|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2=4c2.④
將|PF1|+|PF2|=2a兩邊平方,得到
|PF1|2+2|PF1|×|PF2|+|PF2|2=4a2.⑤
⑤-④,得到2|PF1|×|PF2|=4a2-4c2.
即|PF1|×[PF2|=2a2-2c2.
所以S=12|PF1|×|PF2|=a2-c2=b2.
6結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,建議學(xué)生在學(xué)習(xí)和備考過(guò)程中注重培養(yǎng)審題技巧,不斷提升解題能力,從而取得更好的成績(jī).審題技巧的掌握不僅在高考中具有重要意義,也對(duì)學(xué)生今后的學(xué)習(xí)和工作有著積極的影響.
參考文獻(xiàn):
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[2] 李瑞奎.基于高考題分析高中數(shù)學(xué)解題的審題技巧[J].數(shù)理天地(高中版),2024,10(01):56-57.
[3] 羅賢龍.以數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的高中數(shù)學(xué)解題教學(xué)研究[J].數(shù)理天地(高中版),2023,21(23):84-86.
[責(zé)任編輯:李璟]