填空题的非常规化的求解策略

2008-07-31 10:15代卫东张守武
中学数学杂志(高中版) 2008年4期
关键词:填空题抛物线长方体

代卫东 张守武

填空题是高考重点考查的题型,具有小巧灵活,跨度大,覆盖面广,概念性强,运算量不大,不需要写出求解过程而只需直接求出结论等特点.怎样才能做到“正确、合理、迅速”地解答填空题?下面以一些典型的高考题为例,介绍解填空题的几种常用的策略,从中体会到解题的要领与技巧.

1 探源化策略

每一个数学问题的设置都要考查一些专门的知识点.面对问题,当通性通法比较困惑时,要敢于立足问题源头,追根求源,剖析实质,弄清来龙去脉,获得解决问题的坦途.

1.(2004年北京)如图,在正方体中,P是侧面内一动点,若P到直线BC与直线C1D1的距离相等,则动点P的轨迹所在的曲线是________

解析 在平面B1C1CB内,点P到直线BC与直线C1D1的距离相等,这样的轨迹无法直接探求.若想到圆锥曲线的统一定义:“在平面内,到定点和到定直线距离之比是一个常数e的轨迹是圆锥曲线.”

自然想到将到两直线的距离转化为到定点和定直线的距离即可.而C1D1⊥平面B1C1CB,所以点P到C1D1的距离也就是点P到C1的距离,从而将P到直线BC与直线C1D1的距离相等转化为P到点C1的距离与到直线BC的距离相等,所以动点P的轨迹所在的曲线是抛物线.

2.(x+1x+2)5的展开式的常数项是.

解析 本题作为变式二项式问题,运用二项展开式的通项公式能够得出答案,但比较繁琐且易出错,若思考二项式定理的本质,其系数的构成是由组合原理决定的,这样问题的解决便显得自然且得心应手.

C55·25+C25C23x2(1x)2·2+C15C14x·1x·23=252

所以所求展开式的常数项是252.

注:根据基本知识的特点,寻根求源.

2 替代化策略

运用数学化归思想,依据条件特征、特殊数字、特定结论等,通过等效替代,化陌生为熟悉、化繁杂为简捷、化难为易、化非常为平常,使问题的解决自然、有理.

3.sin163°sin223°+sin253°sin313°=_____

解 sin163°sin223°+sin253°sin313°

=-sin17°sin43°+sin73°sin133°

=-sin17°cos47°+cos17°sin47°

=sin30°=12.

注;抓住公式特征,进行式子和角的变形.

4、已知x、y∈R+,x+2y=1,则1x+1y的最小值是_______.

解 1x+1y=1·(1x+1y)=(x+2y)·(1x+1y)=(3+xy+2yx)≥3+22

当且仅当xy=2yx即x=22+2,y=12+2时,取“=”,故所求1x+1y的最小值是3+22.

注:抓住数字“1”进行巧妙替换.

3 嵌入化策略

运用数学模型的方法,将问题嵌入到一个模型当中,以模型为背景,借助模型的固有属性,化抽象为具体、化一般为特殊、化数为形,使问题快速得到解决,这里的模型泛指几何图形、几何体、代数数式等.

5.三棱锥P-ABC中,棱PA、PB、PC两两互相垂直,若O为△ABC内的一点,且∠APO=45°,∠BPO=60°,则cos∠CPO=________.

解析 易证得长方体的对角线与每条棱夹角关系为:cos2α+cos2β+cos2γ=1,由于棱PA、PB、PC两两互相垂直,所以以PA、PB、PC为棱,以PO所在直线为对角线作一个长方体,将问题嵌入到长方体中,运用上述结论易求得cos∠CPO=12

注:紧扣题目条件,构造熟悉的图形.

4 结论化策略

除常见的公式、定理、性质外,解题中已经证明了的一些问题能够作为结论加以应用.解决新的问题时,联想类比,触类旁通,运用和发挥一些小结论的作用,使问题的解决柳暗花明.

6.已知O点在△ABC的内部,且OA+2OB+3OC=0,则△AOB与△AOC的面积之比为__________.

解析 如图:延长OB至E,使OE=2OB,延长OC至F,使OF=3OC,则OA+OE+OF=0由三角形及向量性质知O是△AEF的重心,

所以S△AOC=13S△AOF=19S△AEF

S△AOB=12S△AOE=16S△AEF

故所求面积之比为23.

注:记住相关结论,往往收到事半功倍的效果.

5 破域化策略

数学问题奇妙无比,知识体系既相互独立又相互联系.问题解决时要灵活机动,不要思维呆滞,要敢于打破知识体系,走出常规,实现思维跨越与创新.

7.已知x1是方程lgx=3-x的根,x2是方程10瑇=3-x的根,则x1+x2=________.

解析 题目本身是要求方程的根,而方程又解不了.所以转化为两图像的交点的问题.而y=lgx与y=10瑇的图像关于直线y=x对称,且y=x与y=3-x互相垂直可知:x1+x2=3.

注:将数的问题转化为形的问题,从而将问题简化.

6 特殊化策略

特殊化策略就是取满足条件的特例(包括取特殊值、特殊点、以特殊图形代替一般图形、以特殊数列代替一般数列等)从而得出结论的方法.

8.函数y=sin2x+acos2x的图像关于直线x=-π8对称,则a=_______.

解 由图像关于直线x=-π8对称,所以f(0)=f(-π4),所以a=-1.

注:抓住图像的对称特征,巧妙进行赋值

9.过抛物线y=ax2(a>0)的焦点F作一直线交抛物线于P、Q两点,若线段FP与FQ的长分别是p、q,则1p+1q=_________.

解析 由题意知,对任意的过抛物线焦点F的直线,1p+1q的值都是a的表示式,因而取抛物线的通径进行求解,则p=q=12a,所以1p+1q=4a.

注:针对图形的特点,取其特殊位置进行计算,往往收到意想不到的效果.

总之,在高考数学试题中,填空题注重多个知识点的小型综合,渗透各种数学思想和方法,体现以考查“三基”为重点的导向.因而要做好填空题,一定要根据不同的题目特点,一定要选准思维策略,要不择手段的巧做,同时确保迅速准确无误.

“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文”

猜你喜欢
填空题抛物线长方体
拆拼长方体
探究组合长方体的最小表面积
巧用焦点弦公式,妙解抛物线
让抛物线动起来吧,为运算量“瘦身”
“功”练习
表面积是多少
“光的直线传播”“光的反射”练习
问题征答
一道题目的推广与应用