上海市比乐中学 200025
试题呈现
已知 所在平面外一点 满足 ,
若 的面积为 ,则 的面积为
这是2015年上海徐汇二模中的一道模拟题,考察的是平面向量与三角形结合的问题,学生看到这道题束手无策,不知突破口在哪里,其实细看本题,抓住 , ,可以得出点 的位置,再研究 与 的面积。
通过此题的分析,回顾与反思相融合,现将此题的思考与分析整理成文。并对教学中如何渗透核心素养做一下有益探索。
回归教材是不变的主旋律。
高考命题的重要思想之一是“来源于教材,高于教材”。学生在学习过程中知识点间是分散的,独木难以成林。所以在解决问题的时候要引导学生注重知识的迁移与转化。在教学中教师不仅要加强应在典型问题的基础上尝试改变限定条件,这不仅可以提高学习数学的兴趣,而且可以提高学习的主动性、合作学习、探究学习能力,同时应注重引导学生对知识的总结,解题策略的总结,逐步达到知识和能力的考察更加综合化。如例1-例3题
例1.在 中, 为 的中点,则
例2.在 中, 为 的中点,,
则
解:
例3.若为的重心,,则
解:
由以上3题的基础,回头看上述模拟题,会发现,即 ,从而找到点P的位置,本题中考察的思想是划归与转化思想,将符号语言转化为图形语言。
2. 凸显数学学科理性思维
此题体现数学学科思维的缜密性、逻辑的严谨性、运算的准确性、表述的规范性。在突出考查数学核心概念和方法的同时,重视考查考生对数学本质的感悟。如果学生对 有较深刻的理解,不用太多计算,就可以得出结论,体现了“多想一点,少算一点”的理念。为了让学生加深对 的认识、理解与应用。教学中在例1-例3已掌握的基础上进行相关变式如例4-例5进一步拓展应用。
例 4.在 中, 为 的中点,过点 的直线分别交 、 于不同的两点 ,若 则
解: 根据平行四边形法则 可以得到
由于 三点共线,则得到
变式:设 是直线 外一点, 点 … 是线段 的 等分点,则 … 。
点评:本题考查向量加减混合运算的加减法则及几何意义,以及向量加法,减法满足的三角形法则。本题表面上与三角形无关,其实依然是在三角形中解决问题,利用平行四边形法则 ( 为 的中点)
例5.已知圆心为 ,半径为1的圆上有三点 ,若 ,
则
解 法一:因为 ,得到
两边平方,得到 根据余弦定理,得
解法二:设 ,如图所示,
分 别用 与 作数量积,可得
,得
根据余弦定理,得
解法三:平面向量的分解定理
因为 ,得到 ,
根 据平面向量分解定理得到 ,
所以 ,
可以得到
在 中,利用余弦定理得
在 中,利用余弦定理得
在 中,利用余弦定理得
变式:已知圆心为 ,半径为1的圆上有三点 ,若 ,则
点评:平面向量在三角形中与重心、外心、内心相结合是常见问题,对于这类问题一方面主要从平行四边形法则或三角形法则入手,引导学生从“形”的角度考虑问题,培养学生对于向量和与差的几何意义的敏感性。另一方面可以从“数”的角度考虑问题,对向量进行数量积或者两边平方进行运算。
3.注重核心素养 ,考查综合能力
在整题的分析过程中通过解题思路的多角度思考,探寻解题的切入点,通过一题多解,多题归一,拓展解题思路,掌握解题方法;培养学生对数学方法的选择意识,强化函数与方程、数形结合,参数法,数学运算等数学核心素养等思想,从而提升综合运用数学方法解题的能力。
4. 学科内在联系的相互融合
从学科整体意义和思维价值高度考虑问题,许多问题都强调知识间的交叉,多个知识点的教会,渗透和综合,尤其数学学科的内在联系和知识的综合性,这有利于考查学生对知识的综合理解能力,考察学生对所学知识的综合应用能力、迁移能力,有利于提高区分度,体现高考的选拔功能。
已知 ( , ), 与 轴交点为 ,若对于 图像上任意一点 ,在其图像上总存在另一点 ( 、 异于 ),满足 ,且 ,则 (2019年上海高考题12题)
分析:本题根据题意对函数 分析之后可画出 大致图象,然后结合图象可不妨设点 在左边曲线上,点 在右边曲线上.设直线 的斜率为 ,联立直线与曲线的方程可得 点坐标,同理可得 点坐标.再分别算出| |、| |,再根据| |=| |及 的任意性可解得 的值.
解:由题意,可知:
令,解得 :∴点A的坐标为:
则f(x)=
∴ 大致图象如右图所示:
由题意,很明显 、 两点分别在两个分段曲线上,
不妨设点 在左边曲线上,点 在右边曲线上.
设直线 的斜率为
,则lAP:
联立方程:
整理,得:
∴
∵ ∴
再将 代入第一个方程,可得:
∴点 的坐标为:
∴
∵ ⊥ ,∴直线 的斜率为﹣ ,则lAQ:
同理类似求点 的坐标的过程,可得:点 的坐标为:
∴
∵|AP|=|AQ|,及 的任意性,可知: 解得: .
点评:本题主要考查对函数分析能力,根据平移对称画出符合函数的图象,采用数形结合法分析问题,以及用平面解析几何的方法进行计算,以及设而不求法的应用.本题是一道较难的中档题.
在关于函数图像变换的填空题中,既有提示信息也有冗余信息,需要学生在阅读时提取有价值的数学信息。在解决这个问题的过程中,学生既可以用常规方法求解,也可以运用光线的反射原理快速得出结论,体现了数学和其他学科的融合。
5.应用题背景取材更加生活化,现代化
数学来源于生活,应用于生活,这是数学问题的立命之本,脱离生活则失去其生存之根。所以在高考题中,一些生活化、时代话的问题,如垃圾分类问题,交通问题,环境污染问题,新能源问题等都受到青睐。如2019年全国1卷理科
第4题是一道选择题考查类比归纳与合情推理,渗透了逻辑推理和数学运算素养.采取类比法,利用转化思想解题:
古希腊时期,人们认为最美人体的头顶至肚脐的长度与肚脐至足底的长度之比是 ( ≈0.618,称为黄金分割比例),著名的“断臂维纳斯”便是如此.此外,最美人体的头顶至咽喉的长度与咽喉至肚脐的长度之比也是 .若某人满足上述两个黄金分割比例,且腿长为105cm,头顶至脖子下端的长度为26 cm,则其身高可能是( )(2019年全国1卷第4题)
A.165cm B.175cm C.185cm D.190cm
解:头顶至脖子下端的长度为26cm,说明头顶到咽喉的长度小于26cm,
由头顶至咽喉的长度与咽喉至肚脐的长度之比是 ≈0.618,
可得咽喉至肚脐的长度小于 ≈42cm,
由头顶至肚脐的长度与肚脐至足底的长度之比是 ,
可得肚脐至足底的长度小于 =110,
即有该人的身高小于110+68=178cm,又肚脐至足底的长度大于105cm,
可得头顶至肚脐的长度大于105×0.618≈65cm,
即该人的身高大于65+105=170cm,故选:B.
点评:本题考查简单的推理和估算,考查运算能力和推理能力,属于中档题.
又如2019年上海高考第19题关于海岸线建设的应用题,较好地考查了考生直观想象和数学建模能力,体现了数学学科解决实际问题的价值。
如 图, 为海岸线,AB为线段, 为四分之一圆弧, km, , , .
(1)求 的长度;
(2)若 km,求D到海岸线 的最短距离. (精确到0.001km)(2019年上海高考第19题)
解:(1)由题意可得,BC=BDsin22°,弧BC所在的圆的半径R=BCsin = ,
弧BC的长度为 ;
(2)根据正弦定理可得 ,∴
∴∠ABD=180°﹣56.2°﹣58°=65.8°,
∴DH=BD×sin∠ABD=35.750km<CD=36.346km
∴D到海岸线A﹣B﹣C的最短距离为35.750km
点评:本题主要考查了利用三角函数,正弦定理求解三角形,还考查了基本运算.
结束之语:
数学是一门基础学科,数学教师的任务不仅仅是教给学生数学知识,更重要的是培养、发展学生的思维能力,感悟数学知识的生成过程,提高学生解决问题的能力。有效的教学不仅能提升教师组织课堂教与学活动的有效度,还能促进学生学习方式的转变,进而促进学生的可持续发展。教学中通过适切的情景创设与导入,要求体现所创设的情境对知识学习、意义建构、知识系统梳理及数学内在问题生成的重要促进作用。解题数学如果仅限于教会学生会解课堂上的题目,不能举一反三,学生就会陷入茫茫题海,造成思维固化,渐渐失去学习数学的兴趣。在教学中,只有注重引导学生深入探究问题的条件,分析条件和结论的内在练习,逐步培养学生转化与划归的思想,把握好每一类教学问题的本质,积累并掌握解决问题的关键所在,学生的思维能力、解题能力才会真正得到提升,学生的核心素养才能得到培养和发展,数学课堂才会正真做到少教多学、自主高效,才能真正做到肩负增效。