我們知道,填空題是數(shù)學(xué)高考必考題型,尤其江蘇數(shù)學(xué)高考試題中填空題共14題,每小題5分,共計(jì)70分.填空題在整個(gè)試卷中占有相當(dāng)大的比重,填空題的得分不僅對整個(gè)試卷影響很大,而且對考生整個(gè)高考都起到非常重要的作用.
一、填空題的命題特點(diǎn)
填空題缺少選擇支的信息,故解答題的求解思路可以原封不動(dòng)地移植到填空題上.但填空題既不用說明理由,又無需書寫過程,因而解選擇題的有關(guān)策略、方法有時(shí)也適合于填空題.
填空題大多能在課本中找到原型和背景,故可以化歸為我們熟知的題目或基本題型.填空題不需過程,不設(shè)中間分,更易失分,因而在解答過程中應(yīng)力求準(zhǔn)確無誤.
填空題題小,跨度大,覆蓋面廣,形式靈活,可以有目的、和諧地結(jié)合一些問題,突出訓(xùn)練同學(xué)們準(zhǔn)確、嚴(yán)謹(jǐn)、全面、靈活運(yùn)用知識的能力和基本運(yùn)算能力,突出以圖助算、列表分析、精算與估算相結(jié)合等計(jì)算能力.要想又快又準(zhǔn)地答好填空題,除直接推理計(jì)算外,還要講究一些解題策略,盡量避開常規(guī)解法.
二、填空題的解答原則
解答填空題時(shí),由于不反映過程,只要求結(jié)果,故對正確性的要求比解答題更高、更嚴(yán)格,《考試說明》中對解答填空題提出的基本要求是“正確、合理、迅速”.為此在解填空題時(shí)要做到:快——運(yùn)算要快,力戒小題大作;穩(wěn)——變形要穩(wěn),不可操之過急;全——答案要全,力避殘缺不齊;活——解題要活,不要生搬硬套;細(xì)——審題要細(xì),不能粗心大意.
三、填空題的主要類型
1.定量填寫型
要求考生填寫數(shù)值、數(shù)集或數(shù)量關(guān)系,如:方程的解、不等式的解集、函數(shù)的定義域、值域、最大值或最小值、線段長度、角度大小等等.由于填空題和選擇題相比,缺少選擇支的信息,所以高考題中多數(shù)是以定量型問題出現(xiàn).
2.定性填寫型
要求填寫的是具有某種性質(zhì)的對象或者填寫給定的數(shù)學(xué)對象的某種性質(zhì),如:給定命題的真假命題的判斷,給定二次曲線的準(zhǔn)線方程、焦點(diǎn)坐標(biāo)、離心率等.近幾年出現(xiàn)了定性型的具有多重選擇性的填空題.
四、填空題的方法
1.直接法
直接法就是直接從題設(shè)條件出發(fā)、利用定義、定理、性質(zhì)、公式等知識,通過變形、推理、運(yùn)算等過程,直接得到結(jié)果.
例1? ?如果一個(gè)三角形的三邊長度是連續(xù)的三個(gè)自然數(shù),且最大角是最小角的兩倍,則該三角形的最大角的余弦值是? ? ?;該三角形的周長是? ? ?.
解析:? 設(shè)三角形的三邊長分別是n-1,n,n+1(n≥2,n∈ N ),三個(gè)角分別是α,π-3α,2α.由正弦定理得, n-1 sinα = n+1 sin2α ,所以cosα= n+1 2(n-1) ,由余弦定理得,
(n-1)2=(n+1)2+n2-2×(n+1)×n× n+1 2(n-1) ,即n2-5n=5,n=5,n=0(舍去),
所以cosα= 3 4 ,cos2α=2cos2α-1= 1 8 ,三邊分別是4,5,6,周長為15.
點(diǎn)評: 這類填空題其實(shí)是個(gè)小型解答題,故一般仍采用解答題的方法求之.
2.特殊化法
當(dāng)填空題的結(jié)論唯一或題設(shè)條件中提供的信息暗示答案是一個(gè)定值時(shí),可以把題中變化的不定量用特殊值代替,即可以得到正確結(jié)果.
例2? ?已知定義在 R 上的奇函數(shù)f(x)滿足f(x-4)=-f(x),且在區(qū)間[0,2]上是增函數(shù),若方程f(x)=m(m>0)在區(qū)間[-8,8]上有四個(gè)不同的根,x1,x2,x3,x4,則x1+x2+x3+x4=? ? ? .
解析:? 此題考查抽象函數(shù)的奇偶性,周期性,單調(diào)性和對稱軸方程,條件多,將各種特殊條件結(jié)合的最有效方法是把抽象函數(shù)具體化. 根據(jù)函數(shù)特點(diǎn)取f(x)=sin π 4 x, 再根據(jù)圖象可得(x1+x2)+(x3+x4) =(-6)×2+2×2=-8.
點(diǎn)評: 特殊化法,就是將題中的某個(gè)條件“特殊化”,其目的是在“特殊化”的條件下快速算出結(jié)果,至于如何將條件“特殊化”,應(yīng)具體問題具體分析,便于計(jì)算即可.
3.賦值法
特殊值代入法,即賦值法,是解填空題的常用方法.填空題因其題目的特殊性,在有些問題中不要求有嚴(yán)密的推理證明,而只要能借助于一些特殊方法寫出正確結(jié)果即可,故其應(yīng)用相當(dāng)普遍.
例3? ?已知x,y∈ R ,都滿足f(x+y2)=f(x)+2f2(y),且f(1)≠0,則f(2019)=? ? ? .
解析:? 令x=y=0,則得f(0)=0;令x=0,y=1,則得f(1)= 1 2 ;令x=n,y=1,則得f(n+1)=f(n)+ 1 2 .∴f(n)= 1 2 n,∴f(2019)=1009.5.
點(diǎn)評: 賦值法在抽象函數(shù)問題和二項(xiàng)式定理問題十分有效.
4.構(gòu)造法
根據(jù)題目提供的信息,適當(dāng)有目的的去構(gòu)造函數(shù)、數(shù)列、方程或幾何圖形等使問題獲解.
例4? ?若a=ln 1 2017 - 1 2017 ,b=ln 1 2016 - 1 2016 ,c=ln 1 2015 - 1 2015 ,則a,b,c的大小關(guān)系為? ? ? .
解析:? (1)令f(x)=lnx-x(0 則f′(x)= 1 x -1, ∵0 又 1 2017 < 1 2016 < 1 2015 ,∴a 點(diǎn)評: 構(gòu)造法實(shí)質(zhì)上是轉(zhuǎn)化與化歸思想在解題中的應(yīng)用,需要根據(jù)已知條件和所要解決的問題確定構(gòu)造的方向,一般通過構(gòu)造新的函數(shù)、不等式或數(shù)列等新的模型將問題轉(zhuǎn)化為自己熟悉的問題. 5.等價(jià)轉(zhuǎn)化法 化復(fù)雜為簡單、化陌生為熟悉,將問題等價(jià)地轉(zhuǎn)化成便于解決的問題,從而得出正確的結(jié)果. 例5? ?(1)若不論k為何實(shí)數(shù),直線y=kx+1與圓x2+y2-2ax+a2-2a-4=0恒有交點(diǎn),則實(shí)數(shù)a的取值范圍是? ? ? . (2)實(shí)數(shù)x,y滿足x2+y2=1,若u= x+y+2 x-y+2 ,則u的最大值為? ? ? . 解析:? (1)題設(shè)條件等價(jià)于直線上的定點(diǎn)(0,1)在圓內(nèi)或圓上,或等價(jià)于點(diǎn)(0,1)到圓心(a,0)的距離小于或等到于圓的半徑 2a+4 ,所以-1≤a≤3. (2)u= x+y+2 x-y+2 變形為(u-1)x-(u+1)y+2u-2=0,又有x,y滿足x2+y2=1,所以圓x2+y2=1與直線(u-1)x-(u+1)y+2u-2=0必有公共點(diǎn),所以圓心到直線的距離小于等于半徑,即 2|u-1|? (u-1)2+(u+1)2? ≤1,解得u2-4u+1≤0所以最大值為2+ 3 . 點(diǎn)評: 在研究解決數(shù)學(xué)問題時(shí),常采用轉(zhuǎn)化的手段將問題向有利于解答的方面轉(zhuǎn)化,從而使問題轉(zhuǎn)化為熟悉的、規(guī)范的、甚至模式的問題,把復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)化為簡單的問題. 6.數(shù)形結(jié)合法 通過以數(shù)示形,以形示數(shù),借助圖形的直觀性(函數(shù)圖象、幾何意義等)來求解. 例6? ?若不等式a+| x2-1 x |≥2|log2x|在x∈( 1 2 ,2)上恒成立,則實(shí)數(shù)a的取值范圍為? ? ? . 解析:? 不等式即為a≥-| x2-1 x |+2|log2x|,在x∈( 1 2 ,2)上恒成立.而函數(shù)f(x)=-| x2-1 x |+2|log2x|=? x,? 1 2 點(diǎn)評: 本例采用參變量分離法,把不等式恒成立 為題轉(zhuǎn)化為函數(shù)的值域問題,而畫出函數(shù)圖象能使答案一望便知,但作圖必須力圖精確,否則也難保結(jié)果準(zhǔn)確. 五、特別提醒 解填空題的一般方法是直接法,除此以外,對于帶有一般性命題的填空題可采用特例法,和圖形、曲線等有關(guān)的命題可考慮數(shù)形結(jié)合法.解題時(shí),常常需要幾種方法綜合使用,才能迅速得到正確的結(jié)果. 解填空題不要求求解過程,從而結(jié)論是判斷是否正確的唯一標(biāo)準(zhǔn),因此解填空題時(shí)要注意如下幾個(gè)方面: (1)要認(rèn)真審題,明確要求,思維嚴(yán)謹(jǐn)、周密,計(jì)算有據(jù)、準(zhǔn)確; (2)要盡量利用已知的定理、性質(zhì)及已有的結(jié)論; (3)要重視對所求結(jié)果的檢驗(yàn). 專項(xiàng)訓(xùn)練 1.? ?已知集合A={1,2},B={0,1},則集合A∪B=? ? ? . 2.? 若復(fù)數(shù)z滿足zi=1+2i(i為虛數(shù)單位),則z· =? ? ? . 3.? 如圖是一個(gè)算法的程序框圖,當(dāng)輸入的值x為8時(shí),則其輸出的結(jié)果是? ? ? . 4.? 小明隨機(jī)播放A,B,C,D,E五首歌曲中的兩首,則A,B兩首歌曲至少有一首被播放的概率是? ? ?. 5.? 設(shè)雙曲線C: x2 a2 - y2 b2 =1(a>0,b>0)的一條漸近線方程為y= 1 2 x,則雙曲線C的離心率為? ? ? . 6.? 已知正項(xiàng)等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,a5+a7-a26=0,則S11=? ? ? . 7.? 已知向量 a =(sinθ,cosθ-2sinθ), b =(1,2),若 a ∥ b ,則 sinθ·cosθ 1+3cos2θ 的值為? ? ? . 8.? 在三棱錐PABC中,底面ABC是邊長為3的等邊三角形,PA⊥PC,PB⊥PC,PA=PB=2,則該三棱錐的體積為? ? ? . 9.? 已知函數(shù)f(x)=2cosx(x∈[0,π])的圖象與函數(shù)g(x)=3tanx的圖象交于點(diǎn)A,B,點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn),則△OAB的面積為? ? ? . 10.? ?已知圓C:(x-1)2+(y-4)2=10上存在兩點(diǎn)A,B,P為直線x=5上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),且滿足AP⊥BP,則點(diǎn)P的縱坐標(biāo)取值范圍是? ? ? . 11.? 已知{an}是首項(xiàng)為2,公比為q(q>1)的等比數(shù)列,且{an}的前n項(xiàng)和為Sn,若 Sn+2 也為等比數(shù)列,則q=? ? ? . 12.? 已知正方形ABCD的邊長為4,M是AD的中點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)N在正方形ABCD的內(nèi)部或其邊界移動(dòng),并且滿足MN ·AN =0,則NB ·NC 的最小值是? ? ? . 13.? 已知函數(shù)f(x)=ex(x-1),若關(guān)于x的不等式f2(x)-(2a+1)f(x)+a2+a≤0有且僅有兩個(gè)不同的整數(shù)解,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是? ? ? . 14.? 已知x,y>0,xy2(x+y)=9,則2x+y的最小值為? ? ? . 答案與解析 1.? ?答案:{0,1,2}. 解析:∵A={1,2},B={0,1},∴A∪B={0,1,2}. 2.? ?答案:5. 解法1:由zi=1+2i得z= 1+2i i =-(1+2i)i=2-i,則 =2+i,所以z· =(2+i)(2-i)=4+1=5. 解法2:由zi=1+2i得|zi|=|1+2i|,|z|= 5 ,z· =|z|2=5. 3.? ?答案:2. 解析:x=8>0,不滿足條件x≤0,則執(zhí)行循環(huán)體,依此類推,當(dāng)x=-1<0,滿足條件,退出循環(huán)體,從而求出最后的y值即可.解:x=8>0,執(zhí)行循環(huán)體,x=x-3=5-3=2>0,繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)體,x=x-3=2-3=-1<0,滿足條件,退出循環(huán)體,故輸出y=0.5-1=( 1 2 )-1=2. 4.? ?答案: 7 10 . 解析:小明隨機(jī)播放A,B,C,D,E五首歌曲中的兩首,基本事件總數(shù)C25=10,A、B兩首歌曲都沒有被播放的概率為: C23 C25 = 3 10 ,故A,B兩首歌曲至少有一首被播放的概率是1- 3 10 = 7 10 . 5.? ?答案:? 5? 2 . 解法1:雙曲線C: x2 a2 - y2 b2 =1(a>0,b>0)的一條漸近線方程為y=± b a x. y= 1 2 x為其中一條漸近線,所以 b a = 1 2 . 又e2= c2 a2 = a2+b2 a2 =1+ b2 a2 =1+ 1 4 = 5 4 , 所以e=? 5? 2 . 解法2:本題可以特殊化.雙曲線漸近線方程為y= 1 2 x,可設(shè)雙曲線方程為 x2 4 -y2=1, a=2,c= 5 ,e=? 5? 2 . 6.? ?答案:22. 解析:正項(xiàng)等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,由a5+a7-a26=0得 2a6-a26=0,所以a6=2,a6=0(舍).S11= a1+a11 2 ×11= 2a6 2 ×11=22. 7.? ?答案: 4 65 . 解析:由 a ∥ b 得2sinθ-(cosθ-2sinθ)=0, 即tanθ= 1 4 . sinθ·cosθ 1+3cos2θ = sinθ·cosθ cos2θ+sin2θ+3cos2θ = 1? 4 tanθ +tanθ = 1 16+ 1 4? = 4 65 . 8.? ?答案:? 35? 4 . 解析:由條件PA⊥PC,PB⊥PC且PA∩PB=P,所以PC⊥平面PAB. 在Rt△PBC中,PB=2,BC=3,得PC= 5 , 在△PAB中,取AB的中D點(diǎn),連接PD,則PD⊥AB,且BD= 3 2 . 所以PD= 22-( 3 2 )2 =? 7? 2 , V= 1 3 × 1 2 ×3×? 7? 2 × 5 =? 35? 4 . 9.? ?答案:? 3 π 2 . 解析:由2cosx=3tanx,可得2cos2x=3sinx,即2sin2x+3sinx-2=0, 解得sinx= 1 2 或sinx=-2(舍),由x∈[0,π]. 所以可得x= π 6 或 5π 6 ,即A( π 6 , 3 ),B( 5π 6 ,- 3 ),如圖. 根據(jù)函數(shù)的對稱性,可得C( π 2 ,0), 所以△OAB的面積等于 △OAC與△OBC的面積之和. 即S△OAB= 1 2 ·OC·|yA|+ 1 2 ·OC·|yB| = 1 2 ·OC|yA-yB|= 1 2 × π 2 ×2 3 =? 3 π 2 . 10.? ?答案:[2,6]. 解析:要使AP⊥BP,即∠APB的最大值要大于或等于90°,顯然當(dāng)PA切圓C于點(diǎn)A,PB切圓C于點(diǎn)B時(shí),∠APB最大,此時(shí)∠CPA最大為45°,則sin∠CPA≥? 2? 2 ,即 CA CP ≥? 2? 2 ,設(shè)點(diǎn)P(5,y0),則? 10? ?16+(y0-4)2? ≥? 2? 2 ,解得2≤y0≤6. 11.? ?答案:2. 解析:已知{an}是首項(xiàng)為2,公比為q(q>1)的等比數(shù)列. 所以Sn= a1(1-qn) 1-q = 2-2qn 1-q = -2qn 1-q + 2 1-q . Sn+2= -2qn 1-q + 2 1-q +2 Sn+2 為等比數(shù)列,則{Sn+2}也為等比數(shù)列.所以 2 1-q +2=0,即q=2. 12.? ?答案:14-2 17 . 解析:如圖所示,由MN ·AN =0,則MN ⊥AN . 動(dòng)點(diǎn)N在以AM為直徑的半圓上,取BC的中點(diǎn)Q. 所以NB ·NC = 1 4 [(NB +NC )2-(NB -NC )2] = 1 4 [(2NQ )2-(2QB )2] =NQ 2-BQ 2=NQ2-4, 又動(dòng)點(diǎn)N在以AM為直徑的半圓上,設(shè)圓心為O,半徑為1. 所以NQ的最小值為OQ-r= 42+1 -1= 17 -1.所以(NB ·NC )min=14-2 17 . 13.? ?答案:[- 2 e -1,- 3 e2 -1). 解析:由f2(x)-(2a+1)f(x)+a2+a≤0可知a≤f(x)≤a+1. 又f′(x)=exx,可得f(x)在(-∞,0)上單調(diào)遞減,在(0,+∞)上單調(diào)遞增. f(0)=-1,當(dāng)x<0時(shí),f(x)<0,且f(1)=0,當(dāng)x>1時(shí).f(x)>0, 所以f(x)的圖象如圖所示,由于f(0)=-1. 而在y=a,y=a+1的距離為1.即在y=a,y=a+1之間有且僅有兩個(gè)不同的整數(shù)解.所以f(-1)≤a+1 14.? ?答案:2 3 . 解析:令x=m,x+y=n,則已知得m>0,n>0,且mn(n-m)2=9. mn(m-n)2=9(m-n)2= 9 mn (m+n)2=(m-n)2+4mn= 9 mn +4mn≥12, 當(dāng)且僅當(dāng)m= 3 -? 6? 2 ,n= 3 +? 6? 2 時(shí)等號成立,此時(shí)2x+y=m+n≥2 3 . (作者:吳浩,江蘇省太倉市明德高級中學(xué))