第1講 高考數(shù)學(xué)選擇題的解題策略
一、知識整合
1.高考數(shù)學(xué)試題中,選擇題注重多個知識點(diǎn)的小型綜合,滲透各種數(shù)學(xué)思想和方法,體現(xiàn)以考查“三基”為重點(diǎn)的導(dǎo)向,能否在選擇題上獲取高分,對高考數(shù)學(xué)成績影響重大.解答選擇題的基本要求是四個字――準(zhǔn)確、迅速.
2.選擇題主要考查基礎(chǔ)知識的理解、基本技能的熟練、基本計(jì)算的準(zhǔn)確、基本方法的運(yùn)用、考慮問題的嚴(yán)謹(jǐn)、解題速度的快捷等方面. 解答選擇題的基本策略是:要充分利用題設(shè)和選擇支兩方面提供的信息作出判斷。一般說來,能定性判斷的,就不再使用復(fù)雜的定量計(jì)算;能使用特殊值判斷的,就不必采用常規(guī)解法;能使用間接法解的,就不必采用直接解;對于明顯可以否定的選擇應(yīng)及早排除,以縮小選擇的范圍;對于具有多種解題思路的,宜選最簡解法等。解題時應(yīng)仔細(xì)審題、深入分析、正確推演、謹(jǐn)防疏漏;初選后認(rèn)真檢驗(yàn),確保準(zhǔn)確。
3.解數(shù)學(xué)選擇題的常用方法,主要分直接法和間接法兩大類.直接法是解答選擇題最基本、最常用的方法;但高考的題量較大,如果所有選擇題都用直接法解答,不但時間不允許,甚至有些題目根本無法解答.因此,我們還要掌握一些特殊的解答選擇題的方法.
二、方法技巧
1、直接法:
直接從題設(shè)條件出發(fā),運(yùn)用有關(guān)概念、性質(zhì)、定理、法則和公式等知識,通過嚴(yán)密的推理和準(zhǔn)確的運(yùn)算,從而得出正確的結(jié)論,然后對照題目所給出的選擇支“對號入座”作出相應(yīng)的選擇.涉及概念、性質(zhì)的辨析或運(yùn)算較簡單的題目常用直接法.
例1.若sinx>cosx,則x的取值范圍是( )
(A){x|2k-<x<2k+,kZ} (B) {x|2k+<x<2k+,kZ}
(C) {x|k-<x<k+,kZ } (D) {x|k+<x<k+,kZ}
解:(直接法)由sinx>cosx得cosx-sinx<0,
即cos2x<0,所以:+kπ<2x<+kπ,選D.
另解:數(shù)形結(jié)合法:由已知得|sinx|>|cosx|,畫出y=|sinx|和y=|cosx|的圖象,從圖象中可知選D.
例2.設(shè)f(x)是(-∞,∞)是的奇函數(shù),f(x+2)=-f(x),當(dāng)0≤x≤1時,f(x)=x,則f(7.5)等于( )
(A) 0.5 (B) -0.5 (C) 1.5 (D) -1.5
解:由f(x+2)=-f(x)得f(7.5)=-f(5.5)=f(3.5)=-f(1.5)=f(-0.5),由f(x)是奇函數(shù),得
f(-0.5)=-f(0.5)=-0.5,所以選B.
也可由f(x+2)=-f(x),得到周期T=4,所以f(7.5)=f(-0.5)=-f(0.5)=-0.5.
例3.七人并排站成一行,如果甲、乙兩人必需不相鄰,那么不同的排法的種數(shù)是( )
(A) 1440 (B) 3600 (C) 4320 (D) 4800
解一:(用排除法)七人并排站成一行,總的排法有種,其中甲、乙兩人相鄰的排法有2×種.因此,甲、乙兩人必需不相鄰的排法種數(shù)有:-2×=3600,對照后應(yīng)選B;
解二:(用插空法)×=3600.
直接法是解答選擇題最常用的基本方法,低檔選擇題可用此法迅速求解.直接法適用的范圍很廣,只要運(yùn)算正確必能得出正確的答案.提高直接法解選擇題的能力,準(zhǔn)確地把握中檔題目的“個性”,用簡便方法巧解選擇題,是建在扎實(shí)掌握“三基”的基礎(chǔ)上,否則一味求快則會快中出錯.
2、特例法:
用特殊值(特殊圖形、特殊位置)代替題設(shè)普遍條件,得出特殊結(jié)論,對各個選項(xiàng)進(jìn)行檢驗(yàn),從而作出正確的判斷.常用的特例有特殊數(shù)值、特殊數(shù)列、特殊函數(shù)、特殊圖形、特殊角、特殊位置等.
例4.已知長方形的四個項(xiàng)點(diǎn)A(0,0),B(2,0),C(2,1)和D(0,1),一質(zhì)點(diǎn)從AB的中點(diǎn)P0沿與AB夾角為的方向射到BC上的點(diǎn)P1后,依次反射到CD、DA和AB上的點(diǎn)P2、P3和P4(入射解等于反射角),設(shè)P4坐標(biāo)為(的取值范圍是( )
(A) (B) (C) (D)
解:考慮由P0射到BC的中點(diǎn)上,這樣依次反射最終回到P0,此時容易求出tan=,由題設(shè)條件知,1<x4<2,則tan≠,排除A、B、D,故選C.
另解:(直接法)注意入射角等于反射角,……,所以選C.
例5.如果n是正偶數(shù),則C+C+…+C+C=( )
(A) 2 (B) 2 (C) 2 (D) (n-1)2
解:(特值法)當(dāng)n=2時,代入得C+C=2,排除答案A、C;當(dāng)n=4時,代入得C+C+C=8,排除答案D.所以選B.
另解:(直接法)由二項(xiàng)展開式系數(shù)的性質(zhì)有C+C+…+C+C=2,選B.
例6.等差數(shù)列{an}的前m項(xiàng)和為30,前2m項(xiàng)和為100,則它的前3m項(xiàng)和為( )
(A)130 (B)170 (C)210 (D)260
解:(特例法)取m=1,依題意=30,+=100,則=70,又{an}是等差數(shù)列,進(jìn)而a3=110,故S3=210,選(C).
例7.若,P=,Q=,R=,則( )
(A)RPQ (B)PQ R
(C)Q PR (D)P RQ
解:取a=100,b=10,此時P=,Q==lg,R=lg55=lg,比較可知選PQR
當(dāng)正確的選擇對象,在題設(shè)普遍條件下都成立的情況下,用特殊值(取得越簡單越好)進(jìn)行探求,從而清晰、快捷地得到正確的答案,即通過對特殊情況的研究來判斷一般規(guī)律,是解答本類選擇題的最佳策略.近幾年高考選擇題中可用或結(jié)合特例法解答的約占30%左右.
3、篩選法:
從題設(shè)條件出發(fā),運(yùn)用定理、性質(zhì)、公式推演,根據(jù)“四選一”的指令,逐步剔除干擾項(xiàng),從而得出正確的判斷.
例8.已知y=log(2-ax)在[0,1]上是x的減函數(shù),則a的取值范圍是( )
(A)(0,1) (B)(1,2) (C)(0,2) (D) [2,+∞
解:∵ 2-ax是在[0,1]上是減函數(shù),所以a>1,排除答案A、C;若a=2,由2-ax>0得x<1,這與x∈[0,1]不符合,排除答案D.所以選B.
例9.過拋物線y=4x的焦點(diǎn),作直線與此拋物線相交于兩點(diǎn)P和Q,那么線段PQ中點(diǎn)的軌跡方程是( )
(A) y=2x-1 (B) y=2x-2
(C) y=-2x+1 (D) y=-2x+2
解:(篩選法)由已知可知軌跡曲線的頂點(diǎn)為(1,0),開口向右,由此排除答案A、C、D,所以選B;
另解:(直接法)設(shè)過焦點(diǎn)的直線y=k(x-1),則,消y得:
kx-2(k+2)x+k=0,中點(diǎn)坐標(biāo)有,消k得y=2x-2,選B.
篩選法適應(yīng)于定性型或不易直接求解的選擇題.當(dāng)題目中的條件多于一個時,先根據(jù)某些條件在選擇支中找出明顯與之矛盾的,予以否定,再根據(jù)另一些條件在縮小的選擇支的范圍那找出矛盾,這樣逐步篩選,直到得出正確的選擇.它與特例法、圖解法等結(jié)合使用是解選擇題的常用方法,近幾年高考選擇題中約占40%.
4、代入法:
將各個選擇項(xiàng)逐一代入題設(shè)進(jìn)行檢驗(yàn),從而獲得正確的判斷.即將各選擇支分別作為條件,去驗(yàn)證命題,能使命題成立的選擇支就是應(yīng)選的答案.
例10.函數(shù)y=sin(-2x)+sin2x的最小正周期是( )
(A) (B) (C) 2 (D) 4
解:(代入法)f(x+)=sin[-2(x+)]+sin[2(x+)]=-f(x),而
f(x+π)=sin[-2(x+π)]+sin[2(x+π)]=f(x).所以應(yīng)選B;
另解:(直接法)y=cos2x-sin2x+sin2x=sin(2x+),T=π,選B.
例11.函數(shù)y=sin(2x+)的圖象的一條對稱軸的方程是( )
(A)x=- (B)x=- (C)x= (D)x=
解:(代入法)把選擇支逐次代入,當(dāng)x=-時,y=-1,可見x=-是對稱軸,又因?yàn)榻y(tǒng)一前提規(guī)定“只有一項(xiàng)是符合要求的”,故選A.
另解:(直接法) ∵函數(shù)y=sin(2x+)的圖象的對稱軸方程為2x+=kπ+,即
x=-π,當(dāng)k=1時,x=-,選A.
代入法適應(yīng)于題設(shè)復(fù)雜,結(jié)論簡單的選擇題。若能據(jù)題意確定代入順序,則能較大提高解題速度。
5、圖解法:
據(jù)題設(shè)條件作出所研究問題的曲線或有關(guān)圖形,借助幾何圖形的直觀性作出正確的判斷.習(xí)慣上也叫數(shù)形結(jié)合法.
例12.在內(nèi),使成立的的取值范圍是( )
(A) (B)
(C) (D)
解:(圖解法)在同一直角坐標(biāo)系中分別作出y=sinx與y=cosx的圖象,便可觀察選C.
另解:(直接法)由得sin(x-)>0,即2 kπ<x-<2kπ+π,取k=0即知選C.
例13.在圓x+y=4上與直線4x+3y-12=0距離最小的點(diǎn)的坐標(biāo)是( )
(A)(,) (B)(,-)
(C)(-,) (D)(-,-)
解:(圖解法)在同一直角坐標(biāo)系中作出圓x+y=4和直線4x+3y-12=0后,由圖可知距離最小的點(diǎn)在第一象限內(nèi),所以選A.
直接法先求得過原點(diǎn)的垂線,再與已知直線相交而得.
例14.設(shè)函數(shù) ,若,則的取值范圍是( )
(A)(,1) (B)(,)
(C)(,)(0,) (D)(,)(1,)
的圖象和直線,它們相交于(-1,1)
和(1,1)兩點(diǎn),由,得或.
嚴(yán)格地說,圖解法并非屬于選擇題解題思路范疇,
而是一種數(shù)形結(jié)合的解題策略.但它在解有關(guān)選擇題時
非常簡便有效.不過運(yùn)用圖解法解題一定要對有關(guān)函數(shù)圖象、方程曲線、幾何圖形較熟悉,否則錯誤的圖象反而會導(dǎo)致錯誤的選擇.如:
例15.函數(shù)y=|x2―1|+1的圖象與函數(shù)y=2 x的圖象交點(diǎn)的個數(shù)為( )
(A)1 (B)2 (C)3 (D)4
本題如果圖象畫得不準(zhǔn)確,很容易誤選(B);答案為(C)。
數(shù)形結(jié)合,借助幾何圖形的直觀性,迅速作正確的判斷是高考考查的重點(diǎn)之一;歷年高考選擇題直接與圖形有關(guān)或可以用數(shù)形結(jié)合思想求解的題目約占50%左右.
6、割補(bǔ)法
“能割善補(bǔ)”是解決幾何問題常用的方法,巧妙地利用割補(bǔ)法,可以將不規(guī)則的圖形轉(zhuǎn)化為規(guī)則的圖形,這樣可以使問題得到簡化,從而縮短解題長度.
四個項(xiàng)點(diǎn)在同一球面上,則此球的表面積為( )
(A)3 (B)4 (C)3 (D)6
解:如圖,將正四面體ABCD補(bǔ)形成正方體,則正四面體、正方體的中
心與其外接球的球心共一點(diǎn).因?yàn)檎拿骟w棱長為,所以正方體棱長為1,
7、極限法:
從有限到無限,從近似到精確,從量變到質(zhì)變.應(yīng)用極限思想解決某些問題,可以避開抽象、復(fù)雜的運(yùn)算,降低解題難度,優(yōu)化解題過程.
例17.對任意θ∈(0,)都有( )
(A)sin(sinθ)<cosθ<cos(cosθ) (B) sin(sinθ)>cosθ>cos(cosθ)
(C)sin(cosθ)<cos(sinθ)<cosθ (D) sin(cosθ)<cosθ<cos(sinθ)
解:當(dāng)θ0時,sin(sinθ)0,cosθ1,cos(cosθ)cos1,故排除A,B.
當(dāng)θ時,cos(sinθ)cos1,cosθ0,故排除C,因此選D.
例18.不等式組的解集是( )
(A)(0,2) (B)(0,2.5) (C)(0,) (D)(0,3)
解:不等式的“極限”即方程,則只需驗(yàn)證x=2,2.5,和3哪個為方程的根,逐一代入,選C.
例19.在正n棱錐中,相鄰兩側(cè)面所成的二面角的取值范圍是( )
(A)(π,π) (B)(π,π)
(C)(0,) (D)(π,π)
解:當(dāng)正n棱錐的頂點(diǎn)無限趨近于底面正多邊形中心時,則底面正多邊形便為極限狀態(tài),此時棱錐相鄰兩側(cè)面所成二面角α→π,且小于π;當(dāng)棱錐高無限大時,正n棱柱便又是另一極限狀態(tài),此時α→π,且大于π,故選(A).
用極限法是解選擇題的一種有效方法.它根據(jù)題干及選擇支的特征,考慮極端情形,有助于縮小選擇面,迅速找到答案。
8、估值法
由于選擇題提供了唯一正確的選擇支,解答又無需過程.因此可以猜測、合情推理、估算而獲得.這樣往往可以減少運(yùn)算量,當(dāng)然自然加強(qiáng)了思維的層次.
3的正方形,EF∥AB,EF,EF與面AC的距離為2,則該多面
體的體積為( )
(A) (B)5 (C)6 (D)
解:由已知條件可知,EF∥平面ABCD,則F到平面ABCD的距離為2,
∴VF-ABCD=?32?2=6,而該多面體的體積必大于6,故選(D).
例21.已知過球面上A、B、C三點(diǎn)的截面和球心的距離等于球半徑的一半,且AB=BC=CA=2,則球面面積是( )
(A)π (B)π
(C)4π (D)π
解∵球的半徑R不小于△ABC的外接圓半徑r=,
則S球=4πR2≥4πr2=π>5π,故選(D).
估算,省去了很多推導(dǎo)過程和比較復(fù)雜的計(jì)算,節(jié)省了時間,從而顯得快捷.其應(yīng)用廣泛,它是人們發(fā)現(xiàn)問題、研究問題、解決問題的一種重要的運(yùn)算方法.
從考試的角度來看,解選擇題只要選對就行,至于用什么“策略”,“手段”都是無關(guān)緊要的.所以人稱可以“不擇手段”.但平時做題時要盡量弄清每一個選擇支正確的理由與錯誤的原因,另外,在解答一道選擇題時,往往需要同時采用幾種方法進(jìn)行分析、推理,只有這樣,才會在高考時充分利用題目自身提供的信息,化常規(guī)為特殊,避免小題大作,真正做到準(zhǔn)確和快速.
總之,解答選擇題既要看到各類常規(guī)題的解題思想原則上都可以指導(dǎo)選擇題的解答,但更應(yīng)該充分挖掘題目的“個性”,尋求簡便解法,充分利用選擇支的暗示作用,迅速地作出正確的選擇.這樣不但可以迅速、準(zhǔn)確地獲取正確答案,還可以提高解題速度,為后續(xù)解題節(jié)省時間.
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