借助高考试题 提高高三数学复习效益
2020-09-10彭朴
彭朴
摘要:把高考试题当作例题或习题来讲解,可以吸引学生的注意力,激发学生学习数学的积极性.笔者把2019年上海高考的第18题第(2)问作为例题,组织学生一起讨论、探究、交流,学生体验到解决高考题的乐趣和成就感,取得了良好的教学效果.高三复习课如果多给学生一点自由思考的时间,引导学生积极思考,激发他们探究的热情,鼓励他们大胆发表自己的见解,将有助于提高高三复习效益。
关键词:高考试题 零点 数学思想方法 效益
高考数学试题是命题者有意潜心研究、匠心独运、精心设计的精品,往往蕴含着丰富的数学基础知识和数学思想方法,具有很高的练习价值与研究价值.一直受到高三教师和学生的青睐,在高三复习时,教师喜欢把高考试题当作例题或习题来讲解,可以吸引学生的注意力,激发学生学习数学的积极性,培养学生解题的规范性,帮助学生领会数学思想方法,增强数学学习的能力,提高高三復习的效益.在高三复习函数零点时,笔者联想到2019年上海高考的第18题第(2)问考到了零点这个知识点,于是课堂上把这道题作为例题,组织学生一起讨论、探究、交流,取得了意想不到的教学效果.
一.高考试题
(2019年上海高考数学第18题)已知,.
(1)略
(2)若在时有零点,求的取值范围.
二、课堂实录
教师:在时有零点是什么意思?
学生:在有零点,即方程在时有解.
教师:对的,的零点就是方程的根,方程在时有解,如何求的取值范围,哪位同学来说说?
学生1:问题等价于在内有解,
当时,左边=,方程无解,舍去.
当时,由,得或,根据求根公式得:,,所以与至少有一个成立.
(1)若,即或
无解.
(2)若,即或,解得:.
综上,由(1)(2)知.
教师:好!你的解法很自然,直接把方程的根解出来,然后分类讨论,当方程的根至少有一个属于时,求出的取值范围,运用了方程、分类讨论的思想方法.其他同学有没有不同的解法?
学生2:我觉得学生1的解法涉及到解无理不等式,有点复杂,可以进行参变分离得,令,则函数在上单调递增,值域为,从而得:.
这时有一名女生迫不及待地举手示意要展示自己的解答.
学生3:我也是用参变分离的方法,不过我不是直接分离,而是先分离,再求的取值范围,,函数()的值域为,所以,解得:.
教师:非常好!解法2和解法3,避开了分类讨论,直接把参数或分离出来,将方程的解的存在条件转化为求函数的值域,运用了函数与方程的思想方法,请问还有没有不同的解法?
这时,一位班级数学成绩中等,性格开朗的男生站起来.
学生4:我觉得他们3位同学的方法都有点复杂,我有更简单的方法,设,然后令.
这时班级里同学开始小声议论起来,有学生认为学生4的解法简单有效,妙!有学生认为高考题不会这么简单吧,但又找不到这样解的漏洞.
教师:学生4解答结果是对的,他的解法是否正确?请问学生4,你是怎么想到用这种方法的?
学生4:我是根据零点定理得到的,如果函数在区间上的图象是连续不断的一条曲线,并且有,那么,函数在区间内至少存在一个零点,根据题目要求,只需即可.
教师:你们认同他的解法吗?
教室顿时气氛变得活跃起来,相互之间开始讨论,过了一会儿,数学课代表站起来发言.
学生5:我认为学生4的解答结果虽然正确,但方法不够妥当,因为零点定理只是说,可以断定函数在区间内至少存在一个零点,反过来,如果函数在区间内存在零点,推不出,比如,函数在上显然有零点,但.
教师:好!课代表发现了学生4解法的漏洞,是由于对零点定理的理解产生了偏差.既然学生4的方法是错误的,为什么他的解答结果却是正确的,你能解释一下原因吗?
学生5:记,所以只需二次函数在内有零点.
当时,左边=,方程无解,舍去.
当时,由,得或,要使得与轴的交点在内,分以下情况讨论:(1)或,解得:或.
(2)在内有零点.因为对称轴不在区间内,不可能有2个零点. 时,在内单调递增;时,在内单调递减.所以只需,解得:.
综上,
如果画出的图像,可以很容易发现的取值范围.
教师:好,你到黑板上画一下图,画完图以后,跟大家解释一下,其他同学在草稿纸上画图,观察一下图形的特征.
学生5:记,所以只需二次函数在内有零点.
由于此二次函数的对称轴为在区间外,所以函数在上具有单调性,且函数图像恒过点,如图1,从而在内有零点,等价于:,即,解得:.
教师:非常棒!学生5从数与形两个角度进行了分析,不仅找到了学生4的答案正确的原因是由于函数在上具有单调性,而且完善了学生4解法,给出了严谨的解法,请大家给他点个赞(此时教室响起热烈的掌声),大家还有没有其他的解法?
这时,班长举手示意.
学生6:我也是用数形结合的方法解的,不过所画图形与学生5不一样.
教师:你也到黑板上画一下,然后把你的解法分享给大家.
学生6:由移项得,原问题等价于当时,函数
的图像与函数的图像
有公共点.由图2可知,只需满
足时,两函数就
有公共点,解得.
教师:非常好!班长将方程的根的存在性问题转化为直线与部分双曲线的交点问题,从图上容易发现有交点的条件.
上课前,我完全没有意料到到你们会想出这么多好方法,为你们的精彩表现点赞!
三、思考
课前,我本想以例题的形式直接讲授这道高考试题的解答,后来,到了课堂上,我突发奇想,这道试题难度不大,学生会怎么解这道题?能否拿到满分?于是,我改变主意,自己不讲,让学生进行探究、讨论、交流,意料之外的是,学生会如此主动、积极参与教学,而且能想到多种方法.借助这道高考试题的探究,学生能正确掌握零点概念、零点定理,领会函数与方程、数形结合、分类讨论的思想方法,提升数学学习的能力,体验到解决高考题的乐趣和成就感,取得了良好的教学效果.
高三数学课由于复习的内容多、难度大、综合性强,教师上课节奏往往比较快,课堂上没有足够的时间留给学生思考、讨论、发言交流,这样的复习效果有时并不理想.如果教学中多给学生一点自由思考的时间,把课堂还给学生,注意倾听他们的声音,引导学生积极思考,点燃他们思维之火,激发他们探究的热情,鼓励他们大胆发表自己的见解,将有助于提高高三复习课效率.
参考文献:
[1]王剑明 2015年浙江卷文理“非线性”试题的探究 [J].数学教学,2016(4):11-14
[2]陈晓明 一节令人难忘的数学公开课[J].数学教学,2016(7):6-7