許少華
“學(xué)好數(shù)、理、化,走遍天下都不怕”,它告訴我們“數(shù)、理、化”是一門生存絕技,你擁有它,無論到哪里,都可以立足.事實(shí)上,數(shù)理化作為基礎(chǔ)學(xué)科,不僅對一個(gè)人重要,對國家也非常重要,我們要高科技有突破、我們要軍隊(duì)現(xiàn)代化、我們要全面進(jìn)入小康,哪一點(diǎn)都要求數(shù)理化必須先行、必須有雄厚的基礎(chǔ)知識(shí)與基礎(chǔ)理論作支撐. 因此,2022年高考數(shù)學(xué)命題率先吹起了沖鋒號,以重創(chuàng)新、重應(yīng)用,引領(lǐng)數(shù)學(xué)進(jìn)入新時(shí)代為己任,設(shè)計(jì)命制出全新的數(shù)學(xué)試題,下面讓我們慢慢品味與欣賞.
一、試題的特點(diǎn)
1. 試題的背景材料
從1952年毛主席視察黃河時(shí)提出的“南水北調(diào)”到目前的疫情防控,橫跨幾十年的現(xiàn)實(shí)生活問題是本次的兩道試題的社會(huì)背景. 從數(shù)字的大小比較、體積的取值范圍到式子的最值問題,究其實(shí)質(zhì)都是以不等式為背景. 同樣,以函數(shù)為背景、以數(shù)形結(jié)合為背景等考題比比皆是. 明面上的問題,若離開了背景材料也許會(huì)很空洞,當(dāng)然,你的求解若不聯(lián)系一下背景,也許會(huì)無從下手.
2. 試題的雙基覆蓋面
今年的高考題對知識(shí)點(diǎn)的覆蓋情況及知識(shí)點(diǎn)考查時(shí)所用的題目類型見下表:
從上表可以看出:基礎(chǔ)知識(shí)的覆蓋面很廣,且重點(diǎn)知識(shí)得到了重點(diǎn)考查. 如導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用、圓錐曲線、立體幾何等考試的分?jǐn)?shù)相對較高. 當(dāng)然,我們也可以看出:三角函數(shù)、基本初等函數(shù)、數(shù)列考的內(nèi)容相對較少,而重點(diǎn)考查的內(nèi)容要么比較難、要么比較繁、要么難以想象,于是,就構(gòu)成了本次試題較難.
3. 對應(yīng)用性的考查
試題對應(yīng)用性的考查體現(xiàn)在三個(gè)方面:一是方法的應(yīng)用,第2題“若i(1-z)=1,則z+=( )A. -2 B. -1 C. 1 D. 2”,對已知的式子兩邊同乘-i,很快便看出結(jié)論. 第3題“在ΔABC中,點(diǎn)D在邊AB上,BD=2DA. 記=,=,則=( )A. 3-2 B. -2+3 C. 3-2 D. 2+3”,考查向量減法的應(yīng)用,即由BD=2DA?=2?-=2(-)立得結(jié)論. 類似地應(yīng)用隨處可見,它強(qiáng)調(diào)基本方法的靈活性,注重了這些,幾乎可以一望而解. 其次是技能的應(yīng)用,第7 題無論是構(gòu)造函數(shù)還是放縮,必備的技能你必須擁有,否則,你肯定會(huì)一籌莫展,第12題由f(3-x)=f(x)?-f′(3-x)=f′(x)??-g(3-x)=g(x)恰到好處的產(chǎn)生周期函數(shù),這個(gè)技能應(yīng)用得很漂亮. 第三是數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用,第4題、第5題及第20題,都要求我們應(yīng)用所擁有的數(shù)學(xué)知識(shí)與技能來處理具體問題.
4. 對交匯性的考查
在知識(shí)的交匯點(diǎn)處設(shè)計(jì)試題,永遠(yuǎn)都是高考試題設(shè)計(jì)的重要思路之一,我們看看第6題將三角函數(shù)的圖像性質(zhì)與三角函數(shù)的誘導(dǎo)公式等相結(jié)合. 第8題立體幾何的基本計(jì)算與基本不等式相結(jié)合或者與三角函數(shù)相結(jié)合. 第18題正弦定理與基本不等式相結(jié)合. 第13題的二項(xiàng)定理問題與排列給相結(jié)合等. 都不是孤立的,每一道題,那怕是排在前面較為基礎(chǔ)的問題,也都會(huì)涉及多個(gè)知識(shí)點(diǎn),可以說考查單一知識(shí)點(diǎn)或某一技能點(diǎn)的試題不存在,都是小綜合,至少是在本知識(shí)塊范圍內(nèi)的多個(gè)知識(shí)點(diǎn)聯(lián)系在一起,比如第10題,考查函數(shù)的極值點(diǎn)、零點(diǎn)、對稱中心、切線,“四合一”,函數(shù)還有哪些常見性質(zhì),是不是都囊括其中了,本題要想產(chǎn)生正確結(jié)論,哪一點(diǎn)不過關(guān)都不行.
5. 對創(chuàng)新性的考查
創(chuàng)新性體現(xiàn)兩個(gè)方面,一是試題創(chuàng)新,這里指背景材料或試題結(jié)構(gòu),比如第14題“寫出與圓x2+y2=1和(x-3)2+(y-4)2=16都相切的一條直線的方程___________.”這里僅強(qiáng)調(diào)一條,也就是說你寫出一條就可以了,本題的兩個(gè)圓的方程都是以標(biāo)準(zhǔn)方程給出,圖像很好畫,靈活的考生畫一下立刻產(chǎn)生結(jié)論,難嗎?因?yàn)樗鼊?chuàng)新了,打破了傳統(tǒng)的求解模式,很多同學(xué)不適應(yīng),還在循規(guī)蹈矩的計(jì)算,時(shí)間過去了,結(jié)論沒產(chǎn)生,嘆一聲,這題不僅難而且很繁. 另一個(gè)是應(yīng)用創(chuàng)新,第7題“設(shè)a=0.1e0.1,b=,c=-ln0.9,則(? ? )A. a
6. 對數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的考查
數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)包括六個(gè)方面:數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理、數(shù)學(xué)建模、數(shù)學(xué)運(yùn)算、直觀想象、數(shù)據(jù)分析. 本次考試對核心素養(yǎng)的考查可謂是力度空前. 第7題、第12題對抽象能力的要求較高. 第20題的第一問與第22題求解的邏輯推理相當(dāng)嚴(yán)謹(jǐn). 數(shù)學(xué)運(yùn)算包含字母運(yùn)算與數(shù)字運(yùn)算,看看第4題與第8題不僅要有運(yùn)算的耐心與自信心,更要注重運(yùn)算的合理性與科學(xué)性,再看看三道圓錐曲線試題(即第11題、第16題與第21題),那一道都不是“省油的燈”,既要注重常規(guī)方法與技巧,又要因條件、因結(jié)論適時(shí)轉(zhuǎn)化與調(diào)整,說難不為過、說繁也不為過. 直觀想象與數(shù)據(jù)分析活活的被聯(lián)想、分析、運(yùn)算、推理所淹沒.
7. 整套試卷的難易度
“本手、妙手與俗手,不如數(shù)學(xué)無從下手”“不管什么手,考完數(shù)學(xué)當(dāng)X團(tuán)騎手”,這雖是網(wǎng)絡(luò)語不足為奇,但回到理性角度看,縱向看:今年要比前幾年都難很多(今年至此時(shí)并未公布全省平均分,雖有前幾年的分?jǐn)?shù),但無法進(jìn)行比較,這里還帶有幾分感性色彩). 橫向看:某班語文老師在家長群發(fā)微信說,到目前已知道了我們班最高分129分,平均分超過110分,家長一片贊譽(yù). 英語老師也在家長群發(fā)微信說,全級140分以上的81人,最高分147分,有六個(gè)班平均分130分以上.“英語老師個(gè)個(gè)都厲害”. 我們呢?不厲害嗎?不努力嗎?不拚嗎?結(jié)果讓我們只有沉默,望著眾多的幾十分,甚至更可憐的分?jǐn)?shù)發(fā)呆.
既然數(shù)學(xué)是基礎(chǔ)學(xué)科、既然希望全民重視數(shù)學(xué),高考結(jié)束,要讓考生可以感覺到“數(shù)學(xué)好,才是真的好”“成也數(shù)學(xué),敗也數(shù)學(xué)”,它對試題的要求不是難,而是有很好的區(qū)分度,它向一把量尺,把學(xué)生進(jìn)行三六等進(jìn)行科學(xué)地分類,而這個(gè)分類足以影響整個(gè)高考成績.
重創(chuàng)新、重應(yīng)用、重核心素養(yǎng)的考查本是好事,值得點(diǎn)贊. 但一定要清楚,這些考查不是僅有難題才能體現(xiàn),高考,不是掐尖、也不是競賽. 當(dāng)大家的分?jǐn)?shù)都聚集在某些分?jǐn)?shù)段之間時(shí),選拔失去了準(zhǔn)確性. 對以后的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)都是不利的,它損害了自信心,讓一些基礎(chǔ)一般的考生喪失了攻克數(shù)學(xué)的勇氣與決心.
二、好題妙解欣賞
1. 第7題:設(shè)a=0.1e0.1,b=,c=-ln0.9,則( )
A. a
解與評 設(shè)f(x)=ln(1+x)-x(x>-1),因?yàn)閒′(x)=-1=? -,當(dāng)x∈(-1,0)時(shí),f′(x)>0,當(dāng)x∈(0,+∞)時(shí)f′(x)<0,所以函數(shù)f(x)=ln(1+x)-x在(0,+∞)單調(diào)遞減,在(-1,0)上單調(diào)遞增,所以f(-)
或者:令f(x)=ln(xex)-ln(0 由于f′(x)=1-=-<0,所以f(x)在(0,0.1)上遞減.又f(0)=0,于是f(0.1)<0,即ln(0.1e0.1)-ln<0?0.1e0.1a. 又或者:借助ex>x+1,由==e0.1>(1-0.1)=1?b>a. 設(shè)g(x)=xex+ln(1-x)(0 又h(0)=0,所以當(dāng)0 故選:C. 2. 第8題:已知正四棱錐的側(cè)棱長為l,其各頂點(diǎn)都在同一球面上. 若該球的體積為36π,且3≤l≤3,則該正四棱錐體積的取值范圍是( ) A. 18 , B. , C. , D. [18,27] 解與評 C. ∵ 球的體積為36π,所以球的半徑R=3,設(shè)正四棱錐的底面邊長為2a,高為h,則l2=2a2+h2,又由32=2a2+(3-h)2,得6h=l2,2a2=l2-h2. 體積V=Sh=×4a2×h=×(l2-)×=(l4-),由V′=(4l3-)=l3(), 當(dāng)3≤l≤2時(shí),V′>0,當(dāng)2 ,. 或者:設(shè)四棱錐的高與側(cè)棱夾角為θ,高為h,底面中心到各頂點(diǎn)的距離為m,則cosθ==. 由3≤l≤3,得cosθ∈[,],則l=6cosθ,m=lsinθ=6cosθsinθ,h==6cos2θ, 于是V=×2m2h=144(sinθcos2θ)2. 令x=sinθ,則x∈[,],y=x(1-x2),x∈[,]得≤y2≤?≤V≤. 難嗎?不算難. 好做嗎?實(shí)在不好做,有思路與有正確結(jié)論是兩碼事. 你能想到,你可能根本就做不到. 運(yùn)算能力與運(yùn)算的自信心在這里受到了嚴(yán)重的挑戰(zhàn). 3. 第10題:已知函數(shù)f(x)=x3-x+1,則( ) A. f(x)有兩個(gè)極值點(diǎn) B. f(x)有三個(gè)零點(diǎn) C. 點(diǎn)(0,1)是曲線y=f(x)的對稱中心 D. 直線y=2x是曲線y=f(x)的切線 解與評 AC. 由題,f′(x)=3x2-1,令f′(x)>0得x>或x<-,令f′(x)<0得- 所以f(x)在(-,)上單調(diào)遞減,在(-∞,-),(,+∞)上單調(diào)遞增,故x=±是極值點(diǎn),故A正確. 因f(-)=1+>0,f()=1->0,f(-2)=-5<0,所以,函數(shù)f(x)在(-∞,-)上有一個(gè)零點(diǎn),當(dāng)x≥時(shí),f(x)≥f()>0,即函數(shù)f(x)在(,+∞)上無零點(diǎn),此時(shí),函數(shù)f(x)有一個(gè)零點(diǎn),故B錯(cuò)誤. 令h(x)=x3-x,該函數(shù)的定義域?yàn)镽,h(-x)=(-x)3-(-x)=-x3+x=-h(x),則h(x)是奇函數(shù),(0,0)是h(x)的對稱中心,將h(x)的圖像向上移動(dòng)一個(gè)單位得到f(x)的圖像,所以點(diǎn)(0,1)是曲線y=f(x)的對稱中心,故C正確. 令f′(x)=3x2-1=2,可得x=±1,又f(1)=f(-1)=1,當(dāng)切點(diǎn)為(1,1)時(shí),切線方程為y=2x-1,當(dāng)切點(diǎn)為(-1,1)時(shí),切線方程為y=2x+3,故D錯(cuò)誤. 本題將函數(shù)f(x)=x3-x+1的所有性質(zhì)幾乎都考了一遍,有一個(gè)地方不清楚,也不可能產(chǎn)生正確結(jié)論. 4. 第11題:已知O為坐標(biāo)原點(diǎn),點(diǎn)A(1,1)在拋物線C∶x2=2py(p>0)上,過點(diǎn)B(0,-1)的直線交C于P,Q兩點(diǎn),則( ) A. C的準(zhǔn)線為y=-1? ? B. 直線AB與C相切 C. OP·OQ>OA2? ? ?D. BP·BQ>BA2 解與評 BCD. 將點(diǎn)A的代入拋物線方程得1=2p,所以拋物線方程為x2=y,故準(zhǔn)線方程為y=-,A錯(cuò)誤. 由kAB==2,所以直線AB的方程為y=2x-1,聯(lián)立y=2x-1, x2=y,可得x2-2x+1=0,解得x=1,故B正確. 設(shè)過B的直線為l,若直線l與y軸重合,則直線l與拋物線C只有一個(gè)交點(diǎn),所以,直線l的斜率存在,設(shè)其方程為y=kx-1,P(x1,y1),Q(x2,y2),聯(lián)立y=kx-1, x2=y,得x2-kx+1=0,所以Δ=k2-4>0, x1+x2=k, x1x2=1,所以k>2或k<-2,y1y2=(x1x2)2=1. 又OP==,OQ==,所以O(shè)P·OQ===k>2=OA2,故C正確. 因?yàn)锽P=x1,BQ=x2,所以BP·BQ=(1+k2)x1x2=1+k2>5,而BA2=5,故D正確. 5. 第12: 已知函數(shù)f(x)及其導(dǎo)函數(shù)f′(x)的定義域均為R,記g(x)=f ′(x),若f(-2x),g(2+x)均為偶函數(shù),則( ) A. f(0)=0? B. g(-)=0? C. f(-1)=f(4)? D. g(-1)=g(2) 解與評 BC. 因?yàn)閒(-2x),g(2+x)均為偶函數(shù),所以f(-2x)=f(+2x)即f(-x)=f(+x),g(2+x)=g(2-x),所以f(3-x)=f(x),g(4-x)=g(x),則f(-1)=f(4),故C正確. 函數(shù)f(x),g(x)的圖像分別關(guān)于直線x=,x=2對稱,又g(x)=f ′(x),且函數(shù)f(x)可導(dǎo). 所以g()=0,g(3-x)=-g(x),所以g(4-x)=g(x)=-g(3-x),所以g(x+2)=-g(x+1)=g(x), 所以g(-)=g()=0,g(-1)=g(1)=-g(2),故B正確,D錯(cuò)誤. 若函數(shù)f(x)滿足題設(shè)條件,則函數(shù)f(x)+C(C為常數(shù))也滿足題設(shè)條件,所以無法確定f(x)的函數(shù)值,故A錯(cuò)誤. 本題將f(x)與f ′(x)聯(lián)合設(shè)計(jì)抽象函數(shù)問題,可謂思維獨(dú)到,特別由f (3-x)=f(x)?-f ′(3-x)=f ′(x)?-g(3-x)=g(x)更是難以想象. 很高深吧?不是. 但絕對是“出其不意”,這就是設(shè)計(jì)的“精妙”與“高超”之處. 6. 第15:若曲線y=(x+a)ex有兩條過坐標(biāo)原點(diǎn)的切線,則a的取值范圍是______________. 解與評 (-∞,-4)∪(0,+∞). ∵ y=(x+a)ex,∴ y′=(x+1+a)ex,設(shè)切點(diǎn)為(x0,y0),則y0=(x0+a)[ex][0],切線斜率k=(x0+1+a)[ex][0],切線方程為:y-(x0+a)[ex][0]=(x0+1+a)[ex][0](x-x0),∵切線過原點(diǎn),∴ -(x0+a)[ex][0]=(x0+1+a)[ex][0](-x0),整理得:[x2][0]+ax0-a=0,∵切線有兩條,∴ Δ=a2+4a>0,解得a<-4或a>0,∴ a的取值范圍是(-∞,-4)∪(0,+∞).