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看透高考压轴题的数学背景

2018-01-29涂勇

数学教学通讯·高中版 2017年12期

涂勇

[摘 要] 文章通过对三道高考题的数学背景的探索,试图挖掘高考压轴题的编制思路,并尝试了原创压轴题.

[关键词] 高考;压轴题;数学背景

高考压轴题以其创新的形式、思维的深度和灵活性著称,但压轴题也不会脱离数学的核心和本质,不是一味地追求技巧和复杂度,压轴题的背后往往有深刻的數学背景知识. 笔者在教学过程中,遇到几道高考压轴题,就是如此,下面做出说明.

例1 (2013广东理科第8题)

设整数n≥4,集合X={1,2,3,…,n},集合S={(x,y,z)x,y,z∈X,且三条件x

A. (y,z,w)∈S,(x,y,w)?埸S

B. (y,z,w)∈S,(x,y,w)∈S

C. (y,z,w)?埸S,(x,y,w)∈S

D. (y,z,w)?埸S,(x,y,w)∈S

分析:答案是B. 本题可以通过取特殊值或者分类讨论得出结果,但这些方法都没有看清本题的数学本质. 笔者认为本题的数学背景是圆排列情形. 事实上,x

例2 (2013重庆理科第10题)在平面上,⊥,==1,=+,若<,则的取值范围是( )

A. 0,

B. ,

C. ,

D. ,

分析:答案是D. 笔者认为:本题的数学背景知识是平面四边形的四边平方和等于对角线平方和,也就是三角形的中线公式. 解法如下:本题中,OM既是△OAP又是△OB1B2的中线.利用中线公式,在△AOP中,有2(OA2+OP2)=(2OM)2+AP2;而在△OB1B2中,有2(OB+OB)=(2OM)2+B1B,于是有OA2+OP2=OB+OB=2.

例3 (2014湖北理科第14题)如图2,圆C与x轴相切于点T(1,0),与y轴正半轴交于两点A,B(B在A的上方),且AB=2.

(Ⅰ)圆C的标准方程为________;

(Ⅱ)过点A任作一条直线与圆O:x2+y2=1相交于M,N两点,下列三个结论:

①=;②-=2;③+=2,

其中正确结论的序号是_________. (写出所有正确结论的序号)

分析:本题的背景知识是:阿波罗尼斯圆和调和分割. 设EF为圆O的直径,若点B,A调和分割线段EF,而EF的中点为O,于是有结论:①对于圆上任意一点M(或N),=为定值;②OA·OB=OE2. 于是本题第(Ⅱ)问可以这样求解:由圆C的切割线定理可知OA·OB=OT2=1=OM2,于是B,A正好调和……

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