沧海横流方显英雄本色
——2016年浙江高考数学理科第20题的解法、背景探究及建议

2016-12-13 08:38:31浙江省杭州市富阳区新登中学吴大钟
中学数学杂志 2016年12期
关键词:命制理科小题

☉浙江省杭州市富阳区新登中学 吴大钟

沧海横流方显英雄本色
——2016年浙江高考数学理科第20题的解法、背景探究及建议

☉浙江省杭州市富阳区新登中学 吴大钟

2016年高考已经落下帷幕,作为传统高考的最后一年,社会各界对浙江省高考的关注度前所未有.如何收关传统高考、平稳过渡到新高考,又如何引领新高考,在今年的试卷中可初见端倪.对于2016年浙江高考数学试题,笔者总体感受是“题型稳、入口宽、坡度缓、立意精准、稳中有新、关注思维、凸显能力”.在知识点考查、试题结构、材料选取、语言表述、命题立意、思想内涵等方面都呈现了这些特点.

笔者有幸参加了2016年浙江省数学学科的阅卷工作,并有机会与命题组专家交流,受益匪浅.下面就理科卷第20题的解法进行整理并评析,对此题的背景谈一些体会与思考,希望对下一轮高三复习有所帮助.

一、解法探究

(Ⅱ)任取n∈N*,由(Ⅰ)知,对于任意m>n,都有,故|an|<,从而对任意m>n均有|an|<2+)m·2n.因为当m→+∞时,由m的任意性可得|an|≤2.

评析:这是命题组提供的参考答案.此解法是从绝对值三角不等式入手,结合数列方法解决.该法起步低、坡度缓,比较容易想到.此法还有考生将有理式递推关系变为整式递推关系过程类似,这里不多加阐述.

(Ⅱ)任取n∈N*,由(Ⅰ)知,对于任意m>n,|am|≥ 2m-n(|an|-2),即,故|an|≤2+,当m→+∞时,由m的任意性可得|an|≤2.

评析:此法利用待定系数或配凑得出类递推公式|an+1|-2≥2(|an|-2),注意此处不能写为累乘,因为符号未知,不等号可能会发生变向,而要用递推关系不断迭代得出结果.第(Ⅱ)小题的证明则是利用第(Ⅰ)小题的结论顺势证明,比较自然.

解法3:(Ⅰ)由|an|,故2|an|-|an+1|≤ 2,得到递推关系|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.

评析:此法看似与解法2类似,其实本质上有很大区别,递推过程需要不断迭代,尤其要注意在递推关系给出后,要将后面等比数列累加求和,类似于|an|≥2|an-1|-2≥…≥2n-1(|a1|-2)的写法都不予给分.

(Ⅱ)假设|an|>2,由(Ⅰ)知,对于任意p∈N*,|an+p|≥ 2p(|an|-2),因为,对任意正整数n,右边为确定的正数,记为f(n),取m=,则有m>0,而当p→∞时,也就是一定会存在一个p使得,与题设矛盾,故|an|>2不成立,即|an|≤2.

评析:此法用绝对值三角不等式的顺序与前几种方法有所不同,但结果一样.在第(Ⅱ)小题采用了反证法,更符合学生的思维习惯.还有一些解法,是以上4种解法的变形或者杂糅,不做累述.

二、背景探究

本题秉承了浙江省数学高考题的一贯特点:叙述简洁、概念清晰、思维深刻、解法多样等.“入手容易深入难”,由“知识立意”提升至“能力立意”,意蕴深邃,平淡之中显新意.在初看此题时是一个数列的上下界估计的问题.笔者感觉似曾相识,在与命题组专家交流后,印证了笔者的想法.原来此题的背景是人教A版教材必修一第95页第三章“函数模型及其应用”中的例1——投资收益模型(图1).,以此作为题干条件.第(Ⅰ)小题的问题|an|≥2n-1(|a1|-2),其实是最终的回报不低于2n-1|a1|-2n,即数列的下界.

图1

第(Ⅱ)小题中,如果不加条件,最终的回报很有可能指数爆炸无限上升,所以加了一个限制条件|an|≤

根据试题命制双向细目表,第20题要考查的核心知识是数列、函数、不等式,考查的能力立意是推理论证能力、分析问题和解决问题的能力.命题组专家在编制此题时,选择把目光投向教材,巧妙地选取了人教A版教材必修一第95页第三章“函数模型及其应用”中的例1中的方案三:翻倍回报即指数函数模型,在保持数学思想的基础上进行创新拔高.设前一年的回报为an,后一年的回报为an+1,若an+1是an的两倍,那么2an-an+1=0.但是在现实生活中,常常存在一定的误差,将误差范围控制在2以内,得到|2an-an+1|≤2,即,就使得最终的回报也就是an的最大值不超过2,即数列的上界.

这道压轴题兼具函数和数列思想,具有科学性和生活气息,使人回味无穷,是一道不可多得的好题.众所周知,第20题作为整张试卷的压轴题,起到了选拔优秀的、有潜力学生的功能,会有一定难度,但是一旦看破此题的背景与本质,解决起来也就比较顺利.正所谓沧海横流方显英雄本色.

三、几点建议

基于今年浙江高考数学理科第20题解法探究和背景分析、试题命制的过程,无疑给我们平时的教学提供了有益的启示.

1.立足课本,突出数学思想地位

以本题为例,命题组专家称此题是课本的“福利”,再一次传递出一个信息:盲目的题海战术,已适应不了当前的高考.教学要回归教材,但是回归教材不是喊口

号,高考题不可能出现与课本题一模一样,甚至形式一样都很少,但是数学思想一定是一脉相承,此题启发我们在回归课本,研究课本时,不能浮于表面,而要立足教材、活于教材、高于教材.

2.注重渗透,提升数学核心素养

从阅卷的情况看,学生基础知识、基本技能的掌握情况不容乐观,主要表现为概念模糊、公式记错、计算出错、复杂运算不能转化、分类不明、基本的解题书写规范亟待改进.

平时教学中要注重反思、重视思维的渗透,善于揭示数学思想的本质,在培养学生的思维能力,提升学生数学核心素养上下功夫.

3.有本之木,尝试科学命制试题

命制试题让能我们的教学成为有本之木,有源之水.一线教师应该积极尝试自主命题.命制试题的过程需要研究高考题,可以先尝试模仿和改编高考试题,然后再进一步进行原创.教材和生活是命题灵感的来源.建议多一些理论学习,多一些实践,将知识、方法、能力落实到具体的题目,提高立意.命制试题是科学也是艺术,命题者需要将理论与实践想结合,同时也是青年教师提高自身专业素养的重要途径.

1.许晓天.立足“标本”评析试题——安徽2013年高考理科压轴题的分析与反思[J].中学数学(上),2013(9).

2.林望春.基础与能力并重应用与创新共存[J].中学数学研究,2012(6).

3.卢涛.高考命题教材探源——从2012年福建省高考数学理科卷第17题谈起[J].中学数学(上),2013(1).F

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