文尚平 徐華
在國家推行新一輪課程改革及各地陸續(xù)進(jìn)入新高考的背景下,2019年廣西高考所采用的全國Ⅲ卷文、理科數(shù)學(xué)試題的命制,既嚴(yán)格遵循《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗)》的要求,又緊扣《2019年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試大綱(數(shù)學(xué))》(以下簡稱《2019年考綱》),試卷結(jié)構(gòu)穩(wěn)中有變、變中求新,試題設(shè)計在立足基礎(chǔ)知識、基本技能、基本思想方法和基本活動經(jīng)驗的同時,堅持以立德樹人、服務(wù)高校人才選拔為導(dǎo)向,多角度、多層次地考查考生的學(xué)科素養(yǎng),不僅考查了邏輯推理、數(shù)學(xué)運(yùn)算、創(chuàng)新意識與中國傳統(tǒng)數(shù)學(xué)文化,更突出了數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)性和應(yīng)用性.深入分析試題的這些特點(diǎn)和變化,能夠為2020年的高考備考提供一些啟示.
一、2019年高考全國Ⅲ卷數(shù)學(xué)試題分析
(一)試題結(jié)構(gòu)分析
2019年高考全國Ⅲ卷數(shù)學(xué)試題的結(jié)構(gòu)、分值分布與往年相比基本保持不變.結(jié)構(gòu)方面講,依然是12道選擇題、4道填空題、6道解答題,解答題依舊是5道必考題和1道選考題,選考題為“二選一”模式,考生只需從坐標(biāo)系與參數(shù)方程、不等式選講中任選1題解答即可;分值分布方面講,單選題60分,填空題20分,解答題70分(含選考題10分).數(shù)列與不等式、三角函數(shù)與平面向量、概率與統(tǒng)計、立體幾何、解析幾何、函數(shù)與導(dǎo)數(shù)六大主干知識依然是考查的重點(diǎn)和難點(diǎn),數(shù)學(xué)學(xué)科基礎(chǔ)知識與基本技能的考查仍為主導(dǎo)方向,同時也兼顧了學(xué)科素養(yǎng)與人文精神的培養(yǎng),突出了“立德樹人”價值導(dǎo)向.
(二)試題特點(diǎn)
分析近三年高考全國Ⅲ卷數(shù)學(xué)試題(理科)可知,高考數(shù)學(xué)試題總的特點(diǎn)是“穩(wěn)中有變,變中求新”(如圖1).綜觀今年全國Ⅲ卷理、文科數(shù)學(xué)試題,又可見“四個相對穩(wěn)定”和“四個變化”.“四個相對穩(wěn)定”,即題型、題量和分值相對穩(wěn)定,主干知識、基礎(chǔ)知識的考查相對穩(wěn)定,數(shù)學(xué)思想、通解通法的考查相對穩(wěn)定,核心素養(yǎng)、關(guān)鍵能力的考查相對穩(wěn)定.“四個變化”,即文理趨同性變大、閱讀量增加、考查內(nèi)容的順序改變和部分考查內(nèi)容被刪除,比如三視圖、線性規(guī)劃連續(xù)兩年未曾出現(xiàn),程序框圖間隔一年再次出現(xiàn)等.不僅如此,試題在變化中還突出了創(chuàng)新性,比如在落實(shí)“立德樹人”的要求中突出了“勞育”,在學(xué)科融合中滲透了邊緣知識的掌握和學(xué)科應(yīng)用思想的培養(yǎng),淡化了立體幾何向量法、解析幾何固定的解題程序,考查了考生思維的創(chuàng)新性和批判性.
具體說來,2019年高考全國Ⅲ卷理、文科數(shù)學(xué)試題主要具有如下幾個特點(diǎn).
1.注重基礎(chǔ)知識,聚焦關(guān)鍵能力,提升數(shù)學(xué)素養(yǎng)
2019年高考全國Ⅲ卷理、文數(shù)學(xué)試題的基礎(chǔ)題、中等難度題及難題的比例都是7∶2∶1,基本遵循了“考查基礎(chǔ)知識,兼顧能力考查”的原則和“對能力的考查,以思維能力為核心,突出綜合性、應(yīng)用性”的指導(dǎo)思想,將學(xué)科知識、關(guān)鍵能力和思想方法融為一體,全面檢測了考生的數(shù)學(xué)素養(yǎng).
以理科卷為例,考查數(shù)學(xué)運(yùn)算的題目有第1、2、4、5、6、9、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23題,主要考查考生的運(yùn)算求解能力,體現(xiàn)了量化的數(shù)學(xué)觀.考查邏輯推理的題目有第6、9、10、15、19、20、21、23題,主要考查考生的推理論證能力.考查數(shù)學(xué)抽象思維的題目有第9、11、20題,主要考查考生的抽象概括能力.考查直觀想象的題目有第7、8、10、15、16、19、21、22題,主要考查考生的直觀想象能力,如利用圖形描述和分析數(shù)學(xué)問題.考查數(shù)據(jù)分析的題目有第3、9、17題,主要考查考生的數(shù)據(jù)處理能力,如提取題目數(shù)據(jù)的關(guān)鍵信息,對已知數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)致分析,建立相應(yīng)的模型,進(jìn)而解決相關(guān)問題.考查數(shù)學(xué)建模的題目有第12、18、21題,主要考查考生的思維過程、實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識.
2.弘揚(yáng)優(yōu)秀傳統(tǒng)文化,增強(qiáng)文化自信
《2019年考綱》明確提出,高考命題應(yīng)弘揚(yáng)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化,積極培養(yǎng)和踐行社會主義核心價值觀,充分發(fā)揮高考命題的育人功能,落實(shí)“立德樹人”目標(biāo),兼顧學(xué)科素養(yǎng)與人文精神的綜合培養(yǎng).如理科卷第3題、文科卷第4題,以考生閱讀“四大名著”的調(diào)查數(shù)據(jù)為題目背景,考查了處理抽樣數(shù)據(jù)、計算頻率的估計值等知識,情境貼近實(shí)際,為考生所熟悉.
3.關(guān)注現(xiàn)實(shí)問題,落實(shí)“立德樹人”
2019年高考全國Ⅲ卷在內(nèi)容上推陳出新,既結(jié)合時代背景,關(guān)注現(xiàn)實(shí)生活,又積極融入數(shù)學(xué)文化,凸顯育人價值導(dǎo)向.而且題目的設(shè)計具有情境真實(shí)、貼近生活、文化底蘊(yùn)深厚等特點(diǎn),體現(xiàn)了數(shù)學(xué)思想方法在解決實(shí)際問題中的作用.如理、文同題的第16題,為求解運(yùn)用3D打印技術(shù)制作的模型的質(zhì)量,創(chuàng)設(shè)了考生到工廠勞動實(shí)踐的場景,引導(dǎo)考生關(guān)注勞動、尊重勞動、親自參與勞動,體現(xiàn)了“勞育”的要求.又如理、文同題的第17題,以離子在生物體內(nèi)殘留情況為出題背景,考查了數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析的知識,反映了數(shù)學(xué)的本位知識、思想方法與其他學(xué)科知識、方法的融合.
4.增大文理趨同性,為新高考作鋪墊
對比分析今年高考全國Ⅲ卷文、理科數(shù)學(xué)試題的考查內(nèi)容,其中有59%的相同題、27%的姊妹題,只有14%的題目不一樣,文理趨同性更為明顯,如文科數(shù)學(xué)的第3題還滲透了理科排列組合的知識與方法.相比過去3年,今年試題難度的變化是理降文升,這與即將在全國范圍內(nèi)逐步推進(jìn)的取消文理分科、文理數(shù)學(xué)同卷的改革相呼應(yīng).
(三)試題解題思路點(diǎn)撥
1.常考常新的主干知識
三角函數(shù)與解三角、數(shù)列與不等式、概率與統(tǒng)計、立體幾何與空間向量、解析幾何、函數(shù)與導(dǎo)數(shù)這六大模塊是高中數(shù)學(xué)的主干知識和核心內(nèi)容,是高考考查的重點(diǎn).
(1)《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017版)》(以下簡稱《2017課標(biāo)》)將三角函數(shù)歸入主題二“函數(shù)”部分,更加強(qiáng)調(diào)了三角函數(shù)的“函數(shù)”屬性,要求考生學(xué)會用幾何直觀和代數(shù)運(yùn)算的方法研究三角函數(shù)的性質(zhì),并利用三角函數(shù)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型,解決實(shí)際問題.同時,《2017課標(biāo)》把解三角形歸入主題三“幾何與代數(shù)”部分,要求考生結(jié)合向量的運(yùn)算,探索三角形邊和角的關(guān)系,掌握并利用正、余弦定理解決數(shù)學(xué)問題.
如文、理同題的第18題:△ABC的內(nèi)角A,B,C的對邊分別是[a],b,c,已知[a] [sinA+C2=b] sin A.(1)求B;(2)若△ABC為銳角三角形,且c=1,求△ABC面積的取值范圍.
試題分析:今年的解三角形題難度加大,考查形式更加靈活,可以說是“容易題”不“容易”,讓一大批考生措手不及.試題中,第(1)問是求解三角形的幾何要素(內(nèi)角),需要利用正弦定理、三角恒等變換、誘導(dǎo)公式進(jìn)行求解;第(2)問是已知三角形一邊與鄰角的大小,求解三角形面積的取值范圍,考查考生幾何問題代數(shù)化的思維與能力,重基礎(chǔ)、考能力,體現(xiàn)了數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)中的幾何直觀、數(shù)學(xué)運(yùn)算能力等要素.這道題設(shè)計“入口寬,方法多”,對函數(shù)與方程、轉(zhuǎn)化與化歸的要求較高,有區(qū)分度,有利于人才選拔.
解法分析:解三角形的取值范圍問題,往往會綜合考查三角恒等變換、均值不等式、函數(shù)等知識,數(shù)形結(jié)合、代數(shù)化思想是解決這類問題的關(guān)鍵.這道題第(1)問的三種解法分別體現(xiàn)了三種不同的恒等變換方向;第(2)問解法一、解法二分別從“角”“邊”兩個截然不同的方向描述了銳角三角形,解法三體現(xiàn)了極限思想與特值思想的應(yīng)用,解法四體現(xiàn)了幾何法與代數(shù)法的綜合應(yīng)用.
第(1)問解法一:由題設(shè)及正弦定理[asin A=bsin B]得sinA sin[A+C2=sin Bsin A].由于[sin A≠0],所以[sinA+C2=][sin B].又A+B+C=[180°],即[sinA+C2=cosB2],所以[cosB2=][2sinB2cosB2],且[cosB2≠0],故[sinB2=12],且[B∈(0°,180°)],因此[B=60°].
第(1)問解法二:解法一是消[A+C2]留[B2],其實(shí)也可以消[B2]留[A+C2].具體為,由解法一得[sinA+C2=][sinB],又A+B+C=[180°],即[sinB=2sinB2cosB2=2sinB2][sinA+C2],又[sinA+C2≠0],所以[sinB2=12],且[B∈(0°,180°)],因此B=60°.
第(1)問解法三:由解法一得[sinA+C2=sinB],兩邊平方得[sin2A+C2=][sin2B],即[1-cos(A+C)2=sin2B],又A+B+C=180°,即cos(A+C)=-cosB,所以[1+cosB=2sin2B],所以[2cos2B]+cosB-1=0,解得cosB=[ 12],因此B=60°.
第(2)問解法一:由題設(shè)及(1)知△ABC的面積[S△ABC=][34a],根據(jù)正弦定理得[a=csinAsinC=sin(120°-C)sinC=][33tanC+][12].由于△ABC為銳角三角形,故[0° 第(2)問解法二:由面積公式[S△ABC=12acsinB]及(1)得[S△ABC][=34a].根據(jù)余弦定理[cosB=a2+c2-b22ac=12],所以[b2=a2-][a+1]①;由于△ABC為銳角三角形,故[cosA=][b2+c2-a22bc>0],得[b2+1-a2>0]②;由[cosC=a2+b2-c22ab>0]得[a2+b2-1>0]③;由①②③得[12 第(2)問解法三:由(1)得B=[60°],A+C=[120°].據(jù)大角對大邊,且△ABC是銳角三角形,可知當(dāng)角A無限接近[π2]時,△ABC的面積無限靠近最大值[S1],且[S1=32].同理,當(dāng)角C無限接近[π2]時,△ABC的面積無限靠近最小值[S2],且[S2=38].因此,[S△ABC∈(38,32)]. 第(2)問解法四:由面積公式[S△ABC=12acsinB]及(1)得[S△ABC=][34a].由于△AB[C′]是銳角三角形(如下圖),在[Rt△ABC′]中作[AD⊥BC′]于D,所以符合本題條件的點(diǎn)C在線段[DC′]內(nèi),且[BD=12],[BC′=2],即[12 小結(jié):《2017課標(biāo)》對三角函數(shù)各模塊做出了明確要求,除了文科和理科要求基本相同,還把正弦、余弦定理規(guī)定為“掌握”,不僅突出了能力立意、學(xué)科特征,而且考查了考生的思維能力和學(xué)習(xí)潛能,有助于推動新一輪課程改革. (2)歷年高考中,函數(shù)與導(dǎo)數(shù)通常是以3小題、1大題的方式進(jìn)行考查,客觀題主要考查函數(shù)的基本性質(zhì)、圖像辨識、零點(diǎn)問題、導(dǎo)數(shù)、定積分及與不等式綜合等,主觀題主要是以導(dǎo)數(shù)為工具解決函數(shù)、方程、不等式等綜合問題.題目設(shè)計的特點(diǎn)是輕技巧、重方法、多層次、重能力,考生要善于挖掘題目隱含的條件和等價轉(zhuǎn)化,掌握通法,方可做到會且對、對且全、全且快. 如文科數(shù)學(xué)的第12題、理科數(shù)學(xué)的第11題:設(shè)[f]([x])是定義域為[R]的偶函數(shù),且在(0,[+∞])單調(diào)遞減,則( ?).所列4個選項為:A. [flog314>f2-32>f2-23],B. [flog314>f2-23>f2-32],C. [f2-32>f2-23>flog314],D. [f2-23>f2-32>flog314]. 試題分析:本題主要考查函數(shù)的奇偶性、單調(diào)性,解題關(guān)鍵在于利用中間量大小比較同一區(qū)間的取值.因為[f]([x])是R上的偶函數(shù),所以[flog314=f(log34)];因為[log34>][log33=1,1=20>2-23>2-32,]所以[log34>2-23>2-32].又[f(x)]在(0,+∞)單調(diào)遞減,所以[flog34 小結(jié):函數(shù)的性質(zhì)及應(yīng)用是客觀題考查的重點(diǎn),主要考查圖像的辨識、初等函數(shù)的性質(zhì)、函數(shù)零點(diǎn)、不等式、導(dǎo)數(shù)及應(yīng)用等知識,常見的是比較大小和零點(diǎn)問題.上述題目更加突出了函數(shù)思想方法這一考點(diǎn),解題時需要淡化技巧,善于采用特值的思想方法. 再如理科數(shù)學(xué)第20題:已知函數(shù)[f(x)=2x3-ax2+b].(1)討論[f(x)]的單調(diào)性;(2)是否存在a,b,使得f(x)在區(qū)間[0,1]的最小值為-1且最大值為1?若存在,求出a,b的所有值;若不存在,說明理由. 試題分析:這是一道常規(guī)的導(dǎo)數(shù)不等式綜合題,題目難度較往年有所降低,思維量不大,但運(yùn)算量不少.第(1)問起點(diǎn)低、入手寬,考查考生根據(jù)a的取值范圍進(jìn)行分類討論研究函數(shù)單調(diào)性的能力,屬于容易題;第(2)問考查考生根據(jù)a的取值范圍,結(jié)合函數(shù)單調(diào)性進(jìn)行最大值和最小值判斷的能力. 解法分析:含參函數(shù)單調(diào)性的研究、最值的求解,往往伴隨著分類討論的思想與方法,所以關(guān)于分類討論的程序和模式是解決這類問題的關(guān)鍵. 解:(1)f ′[(x)=6x2-2ax=2x(3x-a),x∈]R,令[f][′][(x)=0],得[x=0或x=a3]. ①若a=0,[f][′][(x)≥0]恒成立,[f(x)]在(-∞,+∞)單調(diào)遞增. ②若[a>0],則[x∈(-∞,0)∪(a3,+∞)]時,[f]′[(x)>0];當(dāng)[x∈][(0,a3)]時,[f][′][(x)<0].故[f(x)]在[(-∞,0),(a3,+∞)]單調(diào)遞增,在[(0,a3)]單調(diào)遞減. ③若[a<0],則[x∈(-∞,a3)∪(0,+∞)]時,[f][′][(x)>0];當(dāng)[x∈(a3,0)]時,[f][′][(x)<0].故[f(x)]在[(-∞,a3),(0,+∞)]單調(diào)遞增,在[(a3,0)]單調(diào)遞減. (2)滿足條件的a,b存在. ①當(dāng)[a<0]時,由(1)知[f(x)]在[0,1]單調(diào)遞增,所以[f(x)min=f(0)=b=-1],[f(x)max=f(1)=2-a+b=1],解得a=0,b=-1.結(jié)果與[a<0]矛盾. ②當(dāng)[a=0]時,由(1)知[f(x)]在[0,1]單調(diào)遞增,所以[f(x)min=f(0)=b=-1],[f(x)max=f(1)=2-a+b=1],解得a=0,b=-1.結(jié)果與[a=0]符合. ③當(dāng)[0