
隨著高考改革的不斷深入,新課程開發的力度也越來越強,各省對高考命題的研究也越來越深刻。尤其是獨立命題的省市,為了凸顯對新課程改革的成就,在高考命題上推陳出新,別出心裁;題目從立意到表現形式往往也讓人耳目一新,慢慢品來,別有一番風味。在皖北協作區的高三聯考中,有一道選擇題讓筆者回味了很久,在此筆者談談對該題一些淺薄認識,當是自己對教學改革的一點反思吧。
例題重現
已知:函數f(x)=sinx+cosx則下列命題正確的是 。
①f(x)的最大值為2;
②f(x)的圖像關于點(,0)對稱;
③f(x)的圖像與h(x)=2sin(x-)的圖像關于x軸對稱;
④如果實數m使得方程f(x)=m在區間[0,2π]上恰好有三個實數解x1,x2,x3,則x1+x2+x3=;
⑤設函數g(x)=f(x)+2x,若g(θ-1)+g(θ)+g(θ+1)=-2π,則θ=-。
該題①②命題主要考查的是三角函數的基本性質,第③命題考查了兩個函數間的對稱關系,第④命題考查了函數的圖像,利用數形結合的方法不難得出正確結論。第⑤命題的設計讓筆者眼前一亮,題目本身考查的是函數與方程間的關系,作為選擇題來說,感覺似乎難度不大。但作為出題者的意圖,這題所蘊含的數學思想與方法應該值得進一步探討與研究,這也應該是在教學中培養學生嚴謹數學思維的很好典例。
雖然這道題不少學生選對了,但在問到為什么第⑤命題正確時,很少有學生能給出令人滿意的答案,絕大多數都是直接把結論代入命題條件,發現條件成立,進而認為命題正確。讓其仔細想想,感覺這種方法好像又不太對頭,抓不住到底問題出在哪里。于是,筆者給學生出了這樣兩個思考題:
⑴設f(x)=x2,若f(x)=1,則x=1;
⑵設g(x)=x3,若g(x)=1,則x=1。
問:這兩個命題正確與否,為什么?兩個函數的差異在哪?
經過一番討論,學生給出正確的回答。第一個命題錯誤,第二個命題正確。第一個命題錯誤在于當f(x)=1時,x也可以取-1。兩個函數區別:一個是非單調函數,一個是單調函數,對應方程的解可以看成是函數圖像與直線y=1交點的橫坐標;非單調函數f(x)=x2與直線y=1的交點有兩個,所以x=1不正確,而單調函數g(x)=x3與直線y=1的交點有且只有一個,所以x=1正確。學生的回答已接近筆者想要的結果,再回過來看原來的第⑤命題的判斷,已有學生能夠給出較為圓滿的答案:
因為g’(x)=2cos(x+)+2>=0,所以g(x)在R上單調遞增
設h(θ)=g(θ-1)+g(θ)+g(θ+1),不難得到h(θ)在R上單調遞增
所以h(θ)圖像與直線y=-2π有且只有一個交點
又θ=-時,h(θ)=-2π成立
所以θ=-是方程h(θ)=-2π的唯一解
即:若g(θ-1)+g(θ)+g(θ+1)=-2π,則θ=-。
例題延伸
回過頭來審視該題,出題者把函數的零點,方程的解與函數的單調性巧妙地結合在一起。若學生只知道機械地套用公式、性質,盲目地推導計算求解,會把該題方向引入歧途,而無法得到一個正確的結果,因為高中階段,這種超越方程是無法通過直接求解得到結果的。該題不僅考查了學生對教材基礎知識的理解掌握,更是對學生應用能力的一次檢驗。這讓筆者不由想起2013年安徽卷理科高考試題第10題:
若函數f(x)=x3+ax2+bx+c有兩個極值點x1,x2,且f(x1)=x1,則關于x的方程3(f(x))2+2af(x)+b=0的不同實根個數是( )
A、3 B、4 C、5 D、6
解答如下:
f’(x)=3x2+2ax+b,x1,x2是方程3x2+2ax+b=0的兩根,
由3(f(x))2+2af(x)+b=0,則有兩個f(x)使得等式成立,x1=f(x1),不妨設x2>x1=f(x1),其函數圖象如圖。圖中有3個交點,故選A。
該題在考查基礎知識和基本方法的同時,又突出了對數學中的函數與方程思想、數形結合思想的考查,需要一定的解題技巧。從該題中不難看出,高考數學考什么、如何考、怎樣才能更好地考查學生的數學素養和學習潛能,是命題者首要關注的問題,這也必將對高中數學的教學起著積極的導向作用和指導意義。
結束語
如今的高考命題越來越注重對學生應用能力、綜合素質的考查,注重理論與實踐相結合,題型綜合性、開放性增強,教師在授課的同時,更要關注高考改革的動向,把握好新課程下命題的趨勢,課堂上不僅要傳授學生掌握知識的方法和技巧,更要培養學生應用知識分析問題、解決問題的能力。也只有這樣,才能讓學生在獲得知識的同時,能增強自身的學習能力,真正成為一個有思想、有素養、有競爭力的高素質人才。
(作者單位:安徽省阜陽市第三中學)