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分析题目特征,寻找填空题求解的切入点

2018-10-22江苏省海门市第一中学戴继龙

中学数学杂志 2018年19期
关键词:棱长四面体填空题

☉江苏省海门市第一中学 戴继龙

填空题属于客观性试题,它的特点是短小精悍,考查的知识点集中,答案简短、明确、具体,需要独立思考解答.同时,填空题又不同于解答题,不需要写出解答过程,小题不用大做,其要求答案简单明了,准确无误,否则不得分.由于填空题处于这一特殊位置,这也从基础上把考生的成绩拉开了档次.下面探讨填空题的几个常见解法.

一、直接法

当题目的背景比较熟悉或题目难度较小时,可以直接利用相关的定理、定义或推论直接运算求得答案.

解题的关键是运算的准确性,以及公式的正用、逆用、变用、活用等.

例1已知变量),则函数的最小值为______.

解析:根据题给函数表达式,分母含有二倍角公式,分子含有常数1,可以考虑进行变换“1=sin2x+cos2x”,然后利用三角函数的同角关系式分子分母同时除以cos2x化简即可因为所以tanx>0,根据基本不等式可得当且仅当时,取等号,所以

评注:利用直接法解填空题,关键是根据题目的结构特征,选择合适的转化方向,尽量减少变量的个数,降低次数,注意数学运算的准确性.

二、数形结合法

利用数形结合法探究问题的关键是分析题目特征,借助相应图形的直观性辅助解题.常见的数形结合解题的思路有三角函数的图像、函数的图像、直线与圆的位置关系、线性规划、韦恩图等.

例2设定义域为R的函数(fx)=则关于x的方程(fx)-2x=0有______个解.

分析:画出图像,通过图像分析、观察结果.

由图1知,(fx)的图像关于直线x=1对称.

图1

图2

求方程f(x)-2x=0的解的个数即为求函数f(x)与y=2x图像交点的个数.在图中作出y=2x的图像,如图2所示.故f(x)与y=2x图像有1个交点,方程f(x)-2x=0有1个解.

评注:本题关键是作出函数f(x)的图像,而f(x)是分段函数,所以要根据不同解析式画出各段函数的图像.然后将所求方程解的个数转化为求两个函数图像交点的个数,再利用图像分析可得所求结果.

三、构造法

有些题目条件特征比较明显,因此可以利用转化思想,合理构造函数、数列、图形等辅助解题,可以便捷得到解题思路和题目答案.

例3已知函数的最大值为M,最小值为m,则的值为______.

解析:由题设知,x∈[-3,1],设则u≥0,v≥0,且u2+v2=4,其图像是圆u2+v2=4在第一象限的部分及(2,0)和(0,2)两点,y为直线y=u+v在v轴上的纵截距,显然当直线与圆弧相切是有最大值,如图3所示

图3

评注:注意到的和为定值4,应想到构造圆,再利用直线与圆的位置关系解决.

四、规律发现法

有些问题初始看计算比较简单,但是过程比较烦琐,或者计算的量比较大,需要我们从尽量少的运算过程中去发现其中规律,简化计算步骤,例如,函数中的周期性应用就能极大地简化问题的计算量.同时对于那些新定义型题,也可以通过观察题干,分析题目数据特征,发现规律,简化运算过程.

例4设定义在R上的函数f(x)满足f(x)·f(x+2)=12,若f(2)=2,则f(2018)=______.

分析:根据所给的关系式f(x)·f(x+2)=12和f(2)=2,归纳出正偶数的函数值的变化规律,据此规律求f(2018)的值.

所以f(2018)=f(2×1009)=2.

评注:推理是数学的基本思维过程,此类题目常涉及函数、三角、数列、立体几何、解析几何等方面,要充分理解题中所给的信息,就能发现或归纳概括出解题的一般规律.

五、等价转化法

有些问题的背景比较陌生,理解比较抽象,可以通过某个角度转化为我们所熟悉的背景、容易理解、方便求解的问题来解决,转化的过程中要注意等价性.

例5已知函数(fx)=x2-cosx,对于上的任意x1,x2,有如下条件:①x1>x2;②x12>x22;③x1>|x2|.其中是(fx1)>(fx2)的充分条件的是______(将充分条件的序号都填上).

分析:易知函数(fx)为偶函数,根据给出的条件应从函数单调性入手,再结合函数性质进行求解.

解:因为函数(fx)=x2-cosx为偶函数,(f0)=-1且在区间]为增函数,所以,直线x=0为函数(fx)的对称轴,离对称轴越远函数值越大,即“若且|x1|>|x2|,则f(x1)>f(x2)”.

所以②③是f(x1)>f(x2)的充分条件.

评注:已知命题的结论求解它的充分必要条件时,若命题的结论形式比较复杂,则可把命题的结论等价转化为比较简单的结论,这样就比较容易求解它的充分必要条件.

六、开放题的解法

填空题中的开放题有条件开放型、结论开放型、综合开放型,这几类问题的答案往往不唯一,解题时注意答案的正确选择.对于此类问题的求解,也要注意特殊解题方法的应用.

例6若四面体各棱长是1或2,且该四面体不是正四面体(四个面都全等的四面体称为正四面体),则下面______(填序号)哪些是四面体体积的值.

分析:可以考虑所有符合题意的图形.由于三角形的两边之和大于第三边,因此组成四面体各面的三角形中,或者只有一边长为1,或者三边长为1.

解:分两种情况进行讨论:(1)如果这些三角形中,有一个边长为1的正三角形,则将其作为底面,考虑其侧棱长,共3种情况:两边为1,一边为2;一边为1,两边为2;三边全为2.因此,只有三边全为2一种情况是可能的.

(2)如果这些三角形中,不存在边长为1的正方形,则只有两种情况:四面体的6条棱中,只有一组对棱的长度为1,其余棱长全为2;只有一条棱的长度为1,其余棱长全为2.

评注:对于具有多种结果的结论开放性试题,应抓住条件中影响结果的动态因素,通过讨论,全面考查问题的各个方面,也体现了发散思维的考查和基本知识的应用能力.

填空题是高考的必考题型,因其题干的特殊性,解题方法与选择题相比解题难度加大.填空题求解的一般思路是“直接求解法”,但是根据题型特点,也可以采用特殊的方法直接求出答案,例如,代入特殊点、特殊角等,还可以利用转化思想,将抽象的问题转化为我们所熟悉的问题解决.值得注意的是,在解答填空题时,最后的答案一定要书写要规范.

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