中国传统文化与数学高考题结合探析
2020-06-24刘阳华
刘阳华
纵观近几年高考数学题,几乎都会有一道关于历史与现代的结合题,将古代的经典著作与数学结合;从古代的算法如《数学九章》中挑一个出现在考题中;从古代的天文,地理,音律中与数学应用的结合。这一类题型很多学生被难住的原因主要是读题读不懂,很容易被大量的文字迷惑方向。其实要做好这种题并不难,一是抓住所用的数学知识点,二是扩大自己的知识面,能够尽量多地了解一下中国传统文化,三是要有耐心去读懂文字。我们以2019年高考全国一卷理科第6题来讨论下传统文化在高考题中有趣的应用。
例1:(2019年高考全国一卷题6)我国古代典籍《周易》中,“卦”描述了万物的变化.每一“重卦”是从下到上排列的6个爻组成,爻分成阳爻“——”、阴爻“— —”两种,如图就是一重卦.在所有重卦中随机取一重卦,则重卦恰有3个阳爻的概率是
A. B. C. D.
答案:A
解析:此题属于古典概型,将我国的《周易》的卦象与数学的结合,题目不难。此题比较有意思,“八卦”最先出自《易经》,这句话我们在武侠小说中经常会听到,《易经》的八卦衍生出六十四卦, 这六十四卦,从图像上看是两个八卦上下构成。
此题中上面为坤,坤代表地,象义所作有顺,万物皆成,下面为巽,巽代表风,象义谦逊的态度和行为可无往不利。上坤下巽即64卦中的第46卦地風升,预祝考生步步高升。
由题知,该重卦由从下到上是由的6个爻组成,爻有阳爻“——”和阴爻“— —”之分,所以得出基本事件总数为26=64。如果对《周易》有所了解,知道总共64卦,也就是概率的基本事件总数就确定了,重卦恰有3个阳爻的基本事件数为c36=20。
故p
点评:这个题型是概率中的古典概型,没有考常规的概率计算,而是将传统文化《周易》与之结合,需要花一点时间将文化知识里包含的信息转化为数字,再运用公式解题就可以了。当然如果平时有多些阅读了解文化内涵,这个题就手到擒来。
例2:(2018年北京高考题4)“十二平均律”是古代通用的音律体系,明代的朱载堉最早用数学方法计算出半音比例,为这个理论的发展做出了重要贡献.“十二平均律”将一个纯八度音分成十二份,依次得到十三个单音,从第二个单音开始,每一个单音的频率与它的前一个单音的频率的比都等于。若第一个单音的频率为f,则第八个单音的频率为
A. B. C. D.
答案:D
知识背景:“十二平均律”是可能不好理解,其实就是一种音乐定律方法,它将一个纯八度平均分成十二等份,每等分称为半音,是最主要的调音法。现在的钢琴每一组音阶的7个白键和5个黑键就是根据十二平均律定音的,这种新的音律就叫“十二平均律”。
钢琴在现代社会比较广泛的被大家认识,大家也都知道著名的音乐家贝多芬,莫扎特等,其实音乐发展在中国古代也有一些很优秀的音乐家,题中介绍的明代朱载堉(yù)。作为明朝的皇室后人,从小得到很好的教育,使得他有时间和精力去研究音乐定律,这个过程非常的不容易,需要较精确的计算,他利用珠算进行12次开方,可以想象用算盘进行12次的开方多复杂,正是用这个方法朱载堉(yù)算出了十二平均律的正确半音比例,并将所得成果写于《律学新书》中。中国历史朝代更迭,很多研究发明随着朝代的更迭被人遗弃,即便是现代发展的如此繁荣,也很少人提及,并不被广泛认识。
反而国外的“十二平均律”提出比中国晚了近50年,却被全世界的人广泛了解和认识。这值得我们引起深思。相信很多人也是通过这道题目才了解的,所以传统文化也可通过数学推广给大家。
解析:这个题目在现代并不难,有了等比数列的定义和运算公式,它的公比为,首项为求出通项an,便可以代入n=8求出a8。
所以,
又a1=f,则
故选D。
点评:这道题考查的认知水平层次属于记忆,理解,体现数学核心素养中数学运算、直观想象。要快速完成此题,需要熟记等比数列的定义,在题目中找到文字的关键条件,首项和公比,这道题目就迎刃而解了。
教材中总结了两个方法判断一个数列是否为等比数列:
(1)定义法,若或=, 数列是等比数列;
(2)中项法,如果数列中,满足a2n+1=anan+2(n∈N,an≠0),则数列是等比数列。
以上例题选自2018,2019年高考题,可以窥探出数学考试的趋势将不再是书本所学的知识再现,数学在文化、艺术、航天、建筑等各行各业的应用,数学的学习很有意义。2019年高考全国一卷中大家热议的“断臂维纳斯“,题中含有黄金分割比例的数学应用,将数学和美学结合在一起,按照这种趋势,学科与学科的融合应用在高考中体现越来越明显了。
参考文献:
[1]周润,徐双奇,熊杰.例析民俗数学中的数列问题[N].科学导报,2015.
[2]李刚.巴赫《十二平均律》中的完美因素分析[J].黄河之声,2012.