高考中应用题瓶颈突破
——以江苏高考应用题为例

2021-08-19 08:26尤蓓君
数理化解题研究 2021年22期
关键词:数学模型应用题审题

尤蓓君

(江苏省南菁高级中学 214400)

应用题是用语言或文字叙述有关事实,反映某种数学关系,并求解未知数量的题目,每道应用题都包括已知条件和所求问题.在数学高考中,应用题不仅是一个常设题型,还占据着较大的分值比例,学生虽然从小学阶段就开始接触应用题,不过高考中的应用题难度系数较大,教师需指导他们从具体的逻辑思维出发,使其认真分析题目内容,真正突破瓶颈.

一、高度重视审题环节,做好应用题解题准备

高考数学应用题涉及题材广泛,背景也呈现出多样的色彩,一般情况下,文字叙述较长,数据多、不规则,文字、符号及其相关关系式相互交织,显得复杂、繁琐.要想突破高考中数学应用题的瓶颈,教师首先需要求学生高度重视审题环节,认真阅读题目信息,细致、耐心的审题,使其学会去粗取精,抓住题目的主干,同时挖掘出隐含条件,做好准备工作.

图1

(1)求桥AB的长度;

教师引领学生仔细阅读题,使其找出关键信息、已知与未知条件,弄懂文字与符号的含义,做好解题准备.

二、识别实际问题模式,确定应用题解题思路

应用题本身反映的就是实际生活中的相关事实,针对高考数学应用题中的瓶颈而言,教师需引领学生对实际问题的模式进行识别.

例2如图2,一个湖的边界是圆心为O的圆,湖的一侧有一条直线型公路l,湖上有桥AB(AB是圆O的直径).规划在公路l上选两个点P、Q,并修建两段直线型道路PB、QA.规划要求:线段PB、QA上的所有点到点O的距离均不小于圆O的半径.已知点A、B到直线l的距离分别为AC和BD(C、D为垂足),测得AB=10,AC=6,BD=12(单位:百米).

图2

(1)若道路PB与桥AB垂直,求道路PB的长;

(2)在规划要求下,P和Q中能否有一个点选在D处?并说明理由;

(3)对规划要求下,若道路PB和QA的长度均为d(单位:百米).求当d最小时,P、Q两点间的距离.

本题属于典型的测量题,教师引领学生联系到三角函数的知识,并结合圆、平面直角坐标系、斜率、两点距离公式等确定思路,让他们顺利解题.

三、运用数形结合思想,优化应用题解题过程

数和形作为数学中两个作为古老与基本的研究对象,两者在一定条件下能够相互转化,高中数学主要研究的也是这两大部分,代数对应的是“数”,几何则与“形”相对应,应用题也是围绕着两个方面设置的.因此,为实现高考中数学应用题的瓶颈突破,教师应指导学生运用数形结合思想分析和处理应用题,促使他们通过以数解形或以形助数优化解题过程.

(1)将l放在容器Ⅰ中,l的一端置于点A处,另一端置于侧棱CC1上,求l没入水中部分的长度;

(2)将放在容器Ⅱ中,l的一端置于点E处,另一端置于侧棱GG1上,求没入水中部分的长度.

图3

本题考查玻璃棒l没入水中部分长度的求法,学生可用数形结合思想、化归与转化思想分析题目,结合空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识来解题,优化他们的解题过程,使其推理论证、运算求解、空间想象能力得以锻炼.

四、积极建立数学模型,把握解决应用题关键

数学建模就是根据实际问题来建立数学模型,对数学模型来进行求解,再根据结果去解决实际问题,而应用题大部分都是实际问题,这为数学模型思想的应用提供良好契机.从本质上来讲,在高中数学中,应用题同实际生活联系的最为密切,解题的关键在于数学模型的建立,教师需意识到这一点,指引学生积极建立数学模型,使其把握应用题的解题关键.

例4某农场有一块农田,如图所示,它的边界由圆O的一段圆弧(P为此圆弧的中点)和线段MN构成.已知圆O的半径为40米,点P到MN的距离为50米.现规划在此农田上修建两个温室大棚,大棚Ⅰ内的地块形状为矩形ABCD,大棚Ⅱ内的地块形状为△CDP,要求A,B均在线段MN上,C,D均在圆弧上,设OC与MN所成的角为θ.

(1)用θ分别表示矩形ABCD和△CDP的面积,并确定sinθ的取值范围;

(2)若大棚Ⅰ内种植甲种蔬菜,大棚Ⅱ内种植乙种蔬菜,且甲、乙两种蔬菜的单位面积年产值之比为4∶3,求当为何值时,能使甲、乙两种蔬菜的年总产值最大.

图4

本题主要考查三角函数的应用、用导数求最值等基础知识,以及直观想象和数学建模能力,教师要指引学生建立数学模型,使其运用所学知识分析与解决这一实际问题.

总而言之,在数学应用题具有相当高的实践考察价值,可以检测学生对知识点的掌握与运用情况,其实高考数学应用题并非像想象中那样不可逾越,教师需指导他们认真审题、正确运用解题方法,最终在高考中获得理想的成绩.

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