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立足核心素养,考查方式灵活
——以2018年江苏数学卷为例

2018-12-15江苏省江阴市青阳中学吴国华

中学数学杂志 2018年23期
关键词:逻辑推理直观运算

☉江苏省江阴市青阳中学 吴国华

2018年高考已经落下帷幕,纵观江苏卷,其试题遵循数学考试大纲要求,切实落实高考例题原则:考查基础,同时注重考查能力.在以能力立意的命题指导思想下,真正突出了数学主干知识的考查,注重了数学相关知识的交汇,将数学基本知识、基本能力与数学核心素养加以有机融合,全面考查了数学核心知识和基本技能,进而着重考查了数学思想、数学应用、数学能力、创新意识等.特别是数学核心素养,在此份试卷中得以充分体现.

一、数学抽象

从数量关系、图形关系中抽象出数学概念之间的关系,进而从中抽象出一般规律和结构,利用数学语言加以表达,进而利用数学知识来分析与处理.

例1(2018年江苏卷9)函数f(x)满足f(x+4)=f(x)(x∈R),且在区间(-2,2]上则f(f(15))的值为______.

分析:通过题目条件中的抽象函数的基本性质与关系式确定函数的周期性,并结合周期性的转化以及分段函数的表达式来求解即可.

解:由f(x+4)=f(x),得函数f(x)是周期为T=4的周期函数,则

点评:从题目条件出发,利用抽象函数的解析式特征得到相应函数的周期性规律,真正体现了数学抽象的核心素质与品质.求解分段函数的函数值时,往往要先确定所要求的函数值的自变量属于哪一段区间,再代入该段的解析式加以求值.当出现复合函数的解析式f(f(a))的形式时,应由内到外依次求值.

二、逻辑推理

逻辑推理主要涉及:从特殊到一般或从一般到特殊的推理,其逻辑推理形式分别有归纳、类比、演绎等.

例2 (2018年江苏卷13)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,∠ABC=,又∠B的平分线交AC于点D,且BD=1,则4a+c的最小值为______.

分析:根据三角形的面积的转化确定a与c的关系式ac=a+c,则有=1,进而利用基本不等式来确定对应的最小值问题.

点评:通过合理的逻辑推理与转化,利用基本不等式解决解三角形中的最值问题时,往往与三角形的边、角的三角函数的正参数等有关,解决问题的关键是进行合理的化归与转化,把有关的边、角的三角函数问题转化为代数式问题,再结合基本不等式来确定最值.

三、直观想象

直观想象包括:借助空间直观来认识事物的位置关系、形态变化及运动规律等;利用图形直观的描述来分析与解决数学问题等;通过建立数与形的联系,进而构建数学问题的直观模型,达到探索解决问题的目的.

例3 (2018年江苏卷10)如图1,以棱长为2的正方体的所有面的中心为顶点的多面体的体积为______.

图1

分析:根据题目条件确定对应的多面体是一个正八面体,并结合条件确定其棱长,再利用两个正四棱锥的和来求解相应的体积即可.

解:根据题目条件可知,以其所有面的中心为顶点的多面体是一个正八面体,棱长为,则对应的体积为

点评:本题借助正方体模型,以其所有面的中心为顶点的正八面体的体积求解为突破口,通过直观想象确定图形特征与相应的信息,考查直观想象的核心素养与空间想象能力.

四、数学运算

在数学解题中,根据题目条件理解数学运算对象,掌握相应知识的运算法则,探究运算思路,选择运算方法,巧妙设计运算程序,进而求得运算结果,达到最终解决问题的目的.

(1)求cos2α的值;

(2)求tan(α-β)的值.

分析:(1)利用同角三角函数的基本关系和二倍角的余弦公式加以运算求解;(2)利用二倍角的正切公式、同角三角函数的基本关系及两角差的正切公式加以运算求解.

(2)因为α,β为锐角,则有α+β∈(0,π).

点评:涉及此类三角函数的运算求值问题,往往综合同角三角函数的基本关系、诱导公式、三角恒等变换等相应的三角公式,并借助三角函数的求值等来进行运算与处理.在处理三角函数的运算中,要注意角的范围的限制对相应的三角函数值的影响.

五、数据分析

在一些数学问题中,往往通过收集并整理数据,进而提取信息,通过构建数学模型,进行推理并获得结论,达到利用数据来分析与解决问题的目的.

例5 (2018年江苏卷14)已知集合A={x|x=2n-1,n∈N*},B={x|x=2n,n∈N*}. 将A∪B的所有元素从小到大依次排列构成一个数列{an},记Sn为数列{an}的前n项和,则使得Sn>12an+1成立的n的最小值为______.

分析:通过改编,把等差数列与等比数列混编成一个新的数列再进行求和,结合数据的分析与处理,以及通过数列不等式来确定n的最值问题.

解:将数列{an}列举出来:1,21,3,22,5,7,23,9,11,13,15,24,17,19,…,31,25,33,35,…,63,26,…

因为S38=1+21+3+22+5+…+63+26==1150,12a39=780,符合条件不等式Sn>12an+1;

同时,S21=1+21+3+22+5+…+31+25=

=318,12a22=396,不符合条件不等式Sn>12an+1.

由此列表分析:

项数 n Sn an+1 12an+1 检验 Sn>12an+1 22 33+318=351 35 420 否23 35+351=386 37 444 否24 37+386=423 39 468 否25 39+423=462 41 492 否26 41+462=503 43 516 否27 503+43=546 45 528 是

故满足Sn>12an+1的n的最小值为27.

点评:本题巧妙地把等差数列与等比数列加以融合,通过数列的项、数列求和中相关数据的分析与处理,利用列表分析这一直观有效的手段来进行数据处理,进而解决问题.

其实,在平时的数学课堂教学中,要真正切实融入数学核心素养的培育,重视学生的阅读与理解能力,让学生充分理解与思考,在思考中充分发挥主观能动性,主动获取知识,提高抽象推理能力,亲身体验数学的过程与发展,真正有利于学生的各方面发展.H

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