☉江蘇省句容市第三中學 余東云
追根溯源在課本
——解析2015年高三聯考壓軸填空題的“前世今生”
☉江蘇省句容市第三中學 余東云
(2015年蘇錫常鎮四市第一次調研考試第14題)已知實數x、y滿足x>y>0,且x+y≤2,則的最小值為______.
此題作為壓軸的填空題呈現,從得分情況看,學生做的不夠理想.本題考查基本不等式、不等式的性質、二元代數式等基礎知識;考查抽象概括能力、推理論證能力、運算求解能力等基本能力;考查常值代換的解題方法和轉化與化歸、特殊與一般等數學思想.其實,本題源于課本,由課本中的習題一步一步演化延伸拓展而來.
1.原型簡約,體現三基
蘇教版必修5第106頁第16題:已知正數x、y滿足x+ 2y=1,求的最小值.
分析:這是一道非常典型的習題,蘊含著豐富內涵和背景,較好地考查學生的基本知識、基本方法和基本技能,題目結構簡單,解法較多.學生在解答時無任何障礙,較為簡單和常用的方法是常值代換,即將所求代數式中的“1”換成“x+2y”,或者乘以“x+2y”.過程如下.
2.改變系數,雛形初現
分析:由于“2x+2y=1”的右邊是常值“1”,仍然可以采用原型題的解法解決,難度沒有得到根本性的增加.
分析:“x+y=2”中的常值為“2”,解題時仍然要在所求代數式中乘以“x+y”,為確保相等,必須構造系數,難度初現.當且僅當即x=y=1時,取“=”.
3.變換結構,提升思維
分析:本次變式,對學生的分析能力、洞察能力要求較高,難度較大.解題時,要采用常值代換和整體代換的解題方法,即要發現代數式的兩個分母的關系,即(x+ 3y)+(x-y)=2(x+y)=4,而這在代數式中正好與已知條件相對應.這是建立在學生對式子結構分析的基礎上才能發現的,也是解決本題的關鍵.在所求代數式中乘以“x+ y”,為確保相等,必須構造系數.過程如下.當且僅當x=時,取“=”.
4.變式不等,壓軸成型
分析:本次變式,即為這道聯考題目,條件由等式關系變為不等關系,同時加上結構的煩瑣,在知識的理解上增加了障礙和懸念,學生會誤認為可用“線性規劃”來處理.在解法上也完全脫離了常值代換的背景,極難處理.同時,在解題過程中還要運用不等式的傳遞性.本題對基本知識、基本能力的要求極高,不愧為壓軸的填空題.過程如下.
由x+y≤2,得 1≥1②. x+y2
解析:本次變式,是在聯考題的基礎上再進行的變式,難度進一步加大.已知代數式中的兩個分母的關系,即(x+4y)+(x-y)=2x+3y,不再像前幾次與已知條件的結果相對應,這樣的拓展,對學生的應變能力及綜合能力要求更高.讓2x+3y和x+y≤2建立關系是一個難點,要求學生想到利用待定系數法來配湊系數.因此,本題注重對學生數學綜合能力的考查,要求能夠綜合地應用基本不等式及不等式的知識,運用常值代換和待定系數法,來解決這類綜合性的問題.同時,本題也極大地挑戰了學生的心理承受能力及自信心.如果學生平時沒有進行大量類似的訓練及思考,是很難做出來的.過程如下.
令λ(x+4y)+μ(x-y)=x+y,即(λ+μ)x+(4λ-μ)y=x+y.
縱觀近幾年全國各省市的高考數學試題及高三聯考試題可以發現,有很多題目都源于課本,都能在課本上找到原型.這類題都是以課本題為藍本,經過專家們匠心獨運,銳意創新,變換命題的視角和精心演變拓展而成,考查與原題有關的基礎知識、基本技能.它們緊扣課本和大綱,體現了基礎性和學好課本知識的重要性,有著較好的導向作用,對于引導師生重視基礎、重視教材、研究教材、用好和用活教材,均大有好處.
波利亞指出:“拿一個有意義又不復雜的題目去幫助學生挖掘問題的各個方面,使得通過這道題就好像通過一道門戶,把學生引入一個完整的領域.”因此,在數學教學過程中,緊抓課本題目不放松,努力挖掘它們的最大課堂效益,不斷引導學生對解題過程進行反思、拓展、聯想、總結.善于將課本題目縱橫發散,層次深入,不斷延伸拓展,將問題合理演化,凝題成鏈,織題成網,讓課本習題成為學生鞏固知識,分析探究問題,提高能力,掌握思想方法的重要渠道,讓學生在題目的演變中學會發現、提出、分析及解決問題.使數學課堂解題教學達到既能讓學生跳出“題海”,提升解題的創新能力,又能培養學生應用觀察、猜想、抽象、概括、歸納、證明等手段解決問題的能力.
在高考復習中,教師一定要立足課本,回歸課本,強化對課本習題的研究,不能簡單的就題論題,而應進行適當地變化、引申和挖掘,揭示其有價值的新結論、新解法.這樣做不僅能使學生產生觸類旁通、舉一反三的學習效果,而且能開闊學生的思維,發揮一題多用的作用.同時要注重引導學生對課本習題進行一題多解,一題多變,挖掘出課本習題與高考試題的聯系,將課本習題進行組合、變式、引申,演變出高質量的備考題,使學生切實體會到加強課本習題研究在高考復習中的重要性,真正做到“以教材為本”,提高備考效果.A