如何解决高考数学压轴题(2)- 2018年浙江理科数学压轴题

如何解决高考数学压轴题(2)- 2018年浙江理科数学压轴题

作者李泽宇简介

本科就读于南京大学,MBA就读于ESSEC和芝加哥大学;
大四于新东方教授GRE/GMAT/TOEFL (part-time), 在巴黎MBA-Center教授GMAT
2008-2009 Amgen南欧区管理团队商业和金融分析师
2010-2016 汇丰(香港)股票衍生品交易组联席总监
2015年成立本质教育有限公司,任CEO

 

高考数学(理科卷)的压轴题是高考数学最难的题目,也是用来区分档次的题目。不过无论如何,高考是一个2小时考20余题的考试,因此不应该出现过难的题目:一个题目,如果在规定时间内没有人能够解答,这样的题目是没有任何筛选意义的。真正的难题都需要大量的时间思考,反复尝试的。例如国际奥林匹克竞赛题,每题有就有1.5小时的解答时间,而数学家们研究的数学问题,有些甚至要数月的反复尝试,不断“改造”问题,提出猜想才能够解决。本质教育的数学哲学前三招 – “翻译”,“特殊化”和“盯住”目标,足以解决高考压轴题了。在我用这三招解决2018年浙江省理科数学压轴题前,我希望同学们记住以下重要结论:

结论1:高考是有时间限制的考试,任何有时间限制的考试对熟练程度的要求都非常高,记住:那些考试高分的人总是简单的题目做得又快又对的人,这样他/她才有时间思考难题

因此,虽然我本人很反感题海战术,但既然高考形式如此,我们只有适应它:同学们需要通过足量的练习来提高对于1)数学知识和2)我们三招的熟练程度。简单的题目你要做到用到了三招你都没意识到你用了他们的程度(就像开车一样,熟练之后,你潜意识就可以操作了—subconscious awareness)。特别是高三的同学,平常解题时掐着表做,如果做不完,说明你的熟练程度还是不够

结论2:既然压轴题不能过分困难,因此需要良好的设计。一个设计精良的题目,每一个已知条件都有作用,没有思路的时候,问问自己,我用到了所有的已知条件了吗?


如果一题有多问,每一个小问的结论都应该作为定理,在下一问中试图通过我们的第三招
盯住目标,联想与之相关的定理,定义或方法加以利用,不断改变目标加以利用

 

结论2看起来比较抽象,我现在就用2018年浙江省数学理科卷的压轴题来举例说明:

2018年浙江省数学理科卷压轴题

我们发现可以进一步通过因式分解化简:


第一步翻译完成,这一步基本是不动什么脑筋的。

 

接下来,我们利用第三招,盯住目标:

得证。这一问轻松利用我们的第一招和第三招解决,哪怕是高考压轴题,第一问往往都不困难

 

接下来我们来看第二问:




这是一个非常有意思的结论,我们立马觉得这个结论不是偶然,正如第二招特殊化告诉我们的,我们可以尝试利用其结论,也可以利用其方法。我们先放在这里,继续我们的分类讨论:



这个式子展开后非常复杂,我们觉得难以继续下去,怎么办?数学是灵活的,一条路走不通退回来,换一条路,这就是为什么我们的三招是灵活的,你可以用不同的方法翻译吗?你可以联想不同的定理,定义或方法吗?你利用了所有的已知条件了吗我们可以利用我们的特殊化例子的结论吗?可以利用其方法吗?

正如我一开始写到的:

 

一个设计精良的题目,每一个已知条件都有作用,没有思路的时候,问问自己,我用到了所有的已知条件了吗?


如果一题有多问,每一个小问的结论都应该作为定理,在下一问中试图通过我们的第三招
盯住目标,联想与之相关的定理,定义或方法加以利用,不断改变目标,加以利用。”



(正如我们对第三招的介绍,解决问题的高手都很理解有的放矢的道理,我们往往是从目标入手反过来逆向思维的!)

而这个目标本身并不困难(求证不等式,我们通过第三招联想出来的定理是函数的单调性,即导函数的正负这个定理):

虽然多少有点沮丧(这题设计得不算特别好,第一问的结论居然不能帮助我们解决第二问!),但我们的数学三招是灵活的,一条路不通就换一条,这就叫做解题中的韧性。

评价:我自己做这题用了大概半个小时。到最后一步讨论

之前是非常快速的,而后面我首先尝试去利用第一问的结论,结果无法解决问题,从这个角度来说,我个人认为这道题的设计是有问题的,要知道高考是有严格时间限制的,这样的一步探索失败虽然在现实中非常常见(数学家们研究的难题尝试数十条不同的道路都是常见的),但考试中却是不允许的,如果是考试我会倾向于放弃最后一个分类讨论,虽然会被扣掉3分左右,但浪费15分钟在3分上不太划得来。最后,我退一步,利用特殊化的结论解决了这道题。无论如何,我很客观的把我的思路一步一步的写了下来,希望对同学们体会本质教育的数学三招有所助益