數(shù)學(xué)試卷中有一類經(jīng)典題目,以生活為外衣,將真實(shí)世界的問題以規(guī)整的表格形式呈現(xiàn)。數(shù)學(xué)表格類“生活”題型,看似簡(jiǎn)單,實(shí)則暗藏玄機(jī),不僅具有濃厚的應(yīng)用色彩,還綜合考查多個(gè)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度,對(duì)我們的信息讀取、篩選與數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)化能力提出了更高要求。面對(duì)此類題型,我們需要?jiǎng)內(nèi)ド顖?chǎng)景的“外衣”,看透表格結(jié)構(gòu),精準(zhǔn)提煉關(guān)鍵信息。本文將深入剖析這類題型的高效特點(diǎn)和隱含規(guī)律,并分享一套行之有效的解題要訣與實(shí)戰(zhàn)方法,幫助大家高效解決此類問題。
一、“生活” 數(shù)學(xué)題型的基本面貌與實(shí)用特點(diǎn)
數(shù)學(xué)并非都是抽象公式,而是與我們的現(xiàn)實(shí)世界緊密相連。多數(shù)情況下,數(shù)學(xué)問題會(huì)披上生活的“外衣”出現(xiàn)在我們面前,既顯得親切自然,又頗具挑戰(zhàn)性。因此,數(shù)學(xué)教材和試卷中頻繁瑣出現(xiàn)“生活”題型便不難理解。這些題目如同微縮的生活場(chǎng)景模擬器,巧妙地將現(xiàn)實(shí)問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題,其應(yīng)用場(chǎng)景通常包括以下方面。
(1)經(jīng)濟(jì)消費(fèi):計(jì)算打折后的價(jià)格、
比較不同貸款方案的利息、規(guī)劃家庭收支等,通常用到函數(shù)、不等式、數(shù)列等知識(shí)。
(2)出行與導(dǎo)航:規(guī)劃最短路線、計(jì)算速度與時(shí)間、理解地圖比例尺等,通常用到幾何、向量、函數(shù)圖象等知識(shí)。
(3)健康與生物:分析生長曲線、計(jì)算藥物濃度、理解遺傳概率、計(jì)算農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量等,通常用到函數(shù)、概率統(tǒng)計(jì)等知識(shí)。
(4)統(tǒng)計(jì)調(diào)查:分析問卷數(shù)據(jù)、解讀圖表、預(yù)測(cè)趨勢(shì)等,通常使用概率統(tǒng)計(jì)知識(shí)。
(5)工程與設(shè)計(jì):計(jì)算容積、表面積、材料用量等,都離不開幾何知識(shí)。
“生活”題型最突出的特點(diǎn)就是應(yīng)用性強(qiáng)。要求我們不僅要充分掌握數(shù)學(xué)知識(shí),還要學(xué)會(huì)將真實(shí)世界中的復(fù)雜情境轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)潔明了的數(shù)學(xué)模型。這如同偵探破案,需要在紛繁復(fù)雜的線索中(題干的各種描述),抓住核心證據(jù)(關(guān)鍵的數(shù)量關(guān)系或規(guī)律),最終找到真相(解決數(shù)學(xué)問題)。它們讓數(shù)學(xué)知識(shí)“活”起來,讓我們真切地感受到數(shù)學(xué)的實(shí)用價(jià)值和魅力。
這些生活場(chǎng)景中的信息常常會(huì)以一種結(jié)構(gòu)化、規(guī)整化的形式呈現(xiàn),即表格,而這正是我們馬上要重點(diǎn)探討的內(nèi)容。
二、表格類 “生活” 題型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與解題技巧
表格是整理信息的“神器”,能將大量看似雜亂無章的數(shù)據(jù)或?qū)?yīng)關(guān)系清晰直觀地展現(xiàn)出來。在“生活”題型中,表格的應(yīng)用尤為廣泛,特別適用戶處理與現(xiàn)實(shí)生活緊密相關(guān)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜的問題。其優(yōu)勢(shì)在于能將無序的數(shù)據(jù)梳理清楚,直觀展示各變量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系及數(shù)據(jù)分布特征。
例如,在生物實(shí)驗(yàn)室里,科學(xué)家們研究細(xì)菌的生長規(guī)律。假設(shè)在理想條件下,某種細(xì)菌的數(shù)量會(huì)隨著時(shí)間呈指數(shù)級(jí)增長,具體如下。
自變量x:代表時(shí)間,單位是小時(shí)。
因變量 f(x) :代表經(jīng)過 x 小時(shí)后,培養(yǎng)皿中該細(xì)菌的總數(shù)量。
科學(xué)家在培養(yǎng)開始時(shí)(即時(shí)間 x=0 小時(shí)),放入了初始數(shù)量的一批細(xì)菌,如100個(gè)。他們觀察發(fā)現(xiàn),在理想條件下,這種細(xì)菌的數(shù)量每隔1小時(shí)就會(huì)翻一倍。
具體信息可以參考表1,表格中給出了特定的輸入值 與其對(duì)應(yīng)的輸出值 f(x) 。
表1 輸入值與輸出值對(duì)應(yīng)表
根據(jù)此表格類推,經(jīng)過 x 小時(shí)后,細(xì)菌的總數(shù)量將是初始數(shù)量100乘以2的 次方,將其轉(zhuǎn)換為數(shù)學(xué)語言表示就是 f(x)=100?2x 。
通過這一系列操作,我們可以清楚地觀察到細(xì)菌數(shù)量是如何隨著時(shí)間呈指數(shù)級(jí)增長的。
處理這類以表格形式呈現(xiàn)的生活場(chǎng)景數(shù)據(jù)題目時(shí),解題的第一步是關(guān)鍵所在,即全面解讀表格信息。這絕非簡(jiǎn)單地瀏覽數(shù)字,而是仔細(xì)識(shí)別表頭(時(shí)間、數(shù)量等),明確每個(gè)數(shù)據(jù)代表的具體含義和單位(小時(shí)、千克、元等)。尤其要注意表格旁邊的文字說明或補(bǔ)充條件,那里常常暗藏“玄機(jī)”,包括數(shù)據(jù)的總數(shù)或隱藏的規(guī)律提示(如前文“細(xì)菌每小時(shí)翻一倍”的描述)。
接著,我們要從這些數(shù)據(jù)中尋找有價(jià)值的數(shù)學(xué)線索,觀察數(shù)據(jù)變化趨勢(shì),判斷是否存在固定模式或比例??傊?,最終目標(biāo)是將這些從生活化表格中“挖”出來的信息,巧妙地“翻譯”成大家熟悉的數(shù)學(xué)語言。這意味著需要根據(jù)數(shù)據(jù)寫出函數(shù)解析式,如細(xì)菌數(shù)量 f(x)=100?2x ,或根據(jù)數(shù)據(jù)關(guān)系列出方程、不等式,又或直接運(yùn)用數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算,如求比例、找中位數(shù)等。從表格語言到數(shù)學(xué)符號(hào)的轉(zhuǎn)化過程,正是我們解決這類問題的核心技巧,它既要求我們具備細(xì)致的觀察力,也考查我們靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)的能力。
三、實(shí)戰(zhàn)演練一直面高考數(shù)學(xué)表格類“生活” 真題
數(shù)學(xué)表格類“生活”題型在近年來的高考中頻繁出現(xiàn),接下來,我們就以2024年新課標(biāo)全國Ⅱ卷數(shù)學(xué)卷高考真題第4題為例,看看這類問題是如何在實(shí)際考查中呈現(xiàn)的,以及我們?cè)撊绾芜\(yùn)用前面所提到的方法來從容應(yīng)對(duì)。
【例題】某農(nóng)業(yè)研究部門在面積相等的100塊稻田上種植新型水稻,得到各塊稻田的畝產(chǎn)量(單位: kg )并部分整理如下表2所示。
表2 各塊稻田畝產(chǎn)量的頻數(shù)分布
【分析】面對(duì)這道關(guān)于稻田畝產(chǎn)量的選擇題,我們需立刻識(shí)別出核心信息集中在頻數(shù)分布表中。這正是考查我們將“生活情境 + 表格數(shù)據(jù)”轉(zhuǎn)化為“數(shù)學(xué)問題”并解決的能力。其中,解題的核心在于從以農(nóng)業(yè)研究為背景的頻數(shù)分布表中提取關(guān)鍵信息并進(jìn)行恰當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)推斷。具體來說,我們需要根據(jù)表格提供的頻數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行累加計(jì)算,以確定中位數(shù)等代表值的大致區(qū)間。同時(shí),還需計(jì)算特定組別的頻數(shù)之和,并將其與總數(shù)比較,得出相應(yīng)的比例。此外,還需依據(jù)分組數(shù)據(jù)的上下限估算全體數(shù)據(jù)的變異范圍,如極差。可以說,每一個(gè)選項(xiàng)的判斷都需要緊密圍繞對(duì)表格信息的精準(zhǔn)解讀和基礎(chǔ)統(tǒng)計(jì)概念的應(yīng)用。
【詳解】對(duì)于A,根據(jù)頻數(shù)分布表可知,6+12+18=36lt;50 ,所以畝產(chǎn)量的中位數(shù)不小于 1050kg ,故A錯(cuò)誤;
對(duì)于B,畝產(chǎn)量不低于 1100kg 的頻數(shù)為24+10=34 ,所以低于 1100kg 的稻田占比為 ,故B也錯(cuò)誤;
對(duì)于C,稻田畝產(chǎn)量的極差最大為 1200- 900=300 ,最小為 1150-950=200 ,這與選項(xiàng)
C相符;
對(duì)于D,由頻數(shù)分布表可得,畝產(chǎn)量在[1050,1100)的頻數(shù)為100-( 6+12+18+24+10 ) =30 ,所以平均值為 30×1075+24×1125+10×1175)=1067 ,故D也是錯(cuò)誤的。
因此,結(jié)論中的正確答案為C。
當(dāng)我們仔細(xì)審視這道真題時(shí),可發(fā)現(xiàn)它屬于非常典型的數(shù)學(xué)表格類“生活”題型。第一,它的題干內(nèi)容非常貼近日常生活,如“農(nóng)業(yè)研究”“種植水稻”“畝產(chǎn)量”等詞匯,這些都是我們?cè)诂F(xiàn)實(shí)生活中會(huì)遇到的場(chǎng)景,充滿了濃厚的生活氣息;第二,這道題目的核心信息幾乎完全依賴于那張“瀕數(shù)分布表”。如果沒有這張表,題目就變得難以討論和解答。這充分展示了表格作為信息載體的重要性和關(guān)鍵作用。
回顧整個(gè)解題過程,我們可以總結(jié)出核心步驟主要有兩點(diǎn)。第一,我們需要讀懂表格,這不僅僅是指要明晰表頭、單位、行列的含義,更重要的是洞察表格可能存在的“不完整”之處,如這道真題中缺失部分的區(qū)間信息;第二,我們還需要提煉加工,即將表格數(shù)據(jù)與統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)(如中位數(shù)、比例、極差、均值等)相融合,并進(jìn)行正確的推算、比較和判斷。在這一過程中,我們對(duì)區(qū)間開閉、數(shù)據(jù)單位、隱含條件等細(xì)節(jié)觀察是否敏銳,往往是解題的關(guān)鍵所在。通過真題實(shí)戰(zhàn),我們不僅能加深對(duì)數(shù)學(xué)表格類“生活”題型特點(diǎn)的理解,還能提升解題能力。