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应用题是高考中难度较大、失分较多的一类题,解题过程除了要能综合运用数学知识以外,更为关键的是要具有较强的数学建模能力.而在数学建模过程中,往往比较容易发生错误,以下便是最为常见的四种.
一、将“特定意义”误读为“通常意义”
例1为提高信息在传输过程中的抗干扰能力,常在原信息中按一定规律加入相关数据组成传输信息.设原信息为a0a1a2,ai∈{0,1}(i=0,1,2),则传输信息为h0a0a1a2h1,其中h0=a0?堠a1,h1=h0?堠a2. ?堠运算定义为:0?堠0=0,0?堠1=1,1?堠0=1,1?堠1=0.例如原信息为111,则传输信息为01111.传输信息在传输过程中受到干扰仍然可能导致接收信息出错,下列接收信息一定有误的是
(A) 11010 (B) 01100 (C) 10111(D) 00011
错解:根据二进制“逢二进一”的规则,若原信息为“110”,则接收信息中最左边的一个数字应是“1”,故B必错,选B.
分析: 错解没有审清题意,误以为运算“?堠”就是二进制中的“加法”.其实题中对运算符?堠的规定,前三式确实与二进制中的加法相同,可第四式的运算1?堠1=0是不同的.
正解:本题是实际问题中的一个对应关系模型,a0a1a2按运算规则对应h0a0a1a2h1,则011对应10110,故C是错误的.
预防措施:仔细审题,抓住关键语句,在与“普通意义”的区分中领会其“特定意义”.
二、将“实际问题”混同于“纯数学问题”
例2某单位用2160万元购得一块空地,计划在该地块上建造一栋至少10层、每层2000平方米的楼房.经测算,如果将楼房建为x(x≥10)层,则每平方米的平均建筑费用为560+48x(单位:元).为了使楼房每平方米的平均综合费用最少,该楼房应建为多少层?
(注:平均综合费用=平均建筑费用+平均购地费用,平均购地费用=购地总费用/建筑总面积)
错解:每平方米平均综合费用f(x)=(560+48x)+=560+48x+≥560+14.4=574.4(元),当且仅当x=,即x=时,有f(x)min=574.5(元).
分析:本题要求函数最值,错解的建模思路是正确的,但整个解题过程总共犯了三处错误:一是搞错了单位,条件中的“2160万元”与“560+48x(单位:元)”单位不同,错解仅关注数字而没有注意单位;二是题中的楼层数x应是一个不小于10的正整数,错解误认为“x为正数”;三是应用题一般要求最后有明确的回答,如“答:……”,错解忽视了这一步.总而言之,错解没有正确地区分应用题和纯数学习题.
正解: f(x)=(560+48x)+=560+48x+(x≥10,x∈N*). f(x)≥560+2×48×15=2000,当且仅当x=,即x=15时,有f(x)min=2000(元).
答:为使楼房每平方米的平均综合费用最少,该楼房应建为15层.
预防措施:区分实际问题与单纯数学问题的不同,求解时多关注应用题中的度量单位与变量在实际意义下的限制条件,明确“对实际问题作最后回答”是解应用题必不可少的一步.
三、将“简单问题”建立成“复杂模型”
例3如图1所示,甲船以30海里/小时的速度向正北航行,乙船按固定方向匀速直线航行.当甲船位于A2处时,乙船位于甲船北偏西105°方向的B2处,此时两船相距20海里;当甲船航行20分钟到达A1时,乙船航行到甲船北偏西120°方向的B1处,此时两船相距10海里,问乙船的航行速度为多少?
错解:如图2所示,连接A1B2. ∵ A1A2=10,A2B2=20,∠B2A2A1=105°,∴ A1=202+(10)2-2×20×10×cos105°=600+400cos75°=600+400××=400+200,故A1B2=10(1+). 又cos∠B2A1A2 ==…. (此处计算出错,导致后面解答错误)
分析:错解所建立的模型并没有错,但解题过程冗长,计算过于烦琐,其实是不可取的.这种情况下,尤其当处在高考考场中时,一定要思考是否有更优的模型.
正解:连接A2B1(见图3),则有A1A2=B1A1=10,∠B1A1A2=60°,从而知△B1A1A2是正三角形,得B1A2=10,∠B1A2B2=45°.∴ 在△B1A2B2中,由余弦定理求得B1B2=10. 故乙船航行速度v==30(海里/小时).
答:乙船航行速度为每小时30海里.
预防措施:当所建模型较复杂时,应考虑用其他较为简单的模型,而不是一味地埋头苦算.
四、将“数学术语”等同于“生活用词”
例4在一个袋子中装有分别标注数字1,2,3,4,5,6的6个完全相同的小球.现从中先后取出两个小球,则取出的两个小球的标注数字出现3或6的概率是.
错解:以x,y分别表示先后取出的两个球所标注的数字,x,y∈{1,2,3,4,5,6},事件总数为·=30. 当x=3时,y可取1,2,4,5;当y=3时,x可取1,2,4,5. ∴ 当x或y取3时事件数为8;同理,当x或y取6时事件数也为8,故所求概率为P=.
点评:错解中将数学中的逻辑联结词“或”理解为日常用语“或”了,将一个和事件当成了“二选一”的事件,曲解数学术语导致错误.
分析:事件总数为30.当x=3或6时,共有10种情况(含(3,6)与(6,3)两种情况);当y=3或6时,则有10-2=8种情况((3,6)与(6,3)两种情况与x=3 或6时重复),因此正确答案应为P==.
预防措施:深刻理解各个数学概念,明确其含义.
一、将“特定意义”误读为“通常意义”
例1为提高信息在传输过程中的抗干扰能力,常在原信息中按一定规律加入相关数据组成传输信息.设原信息为a0a1a2,ai∈{0,1}(i=0,1,2),则传输信息为h0a0a1a2h1,其中h0=a0?堠a1,h1=h0?堠a2. ?堠运算定义为:0?堠0=0,0?堠1=1,1?堠0=1,1?堠1=0.例如原信息为111,则传输信息为01111.传输信息在传输过程中受到干扰仍然可能导致接收信息出错,下列接收信息一定有误的是
(A) 11010 (B) 01100 (C) 10111(D) 00011
错解:根据二进制“逢二进一”的规则,若原信息为“110”,则接收信息中最左边的一个数字应是“1”,故B必错,选B.
分析: 错解没有审清题意,误以为运算“?堠”就是二进制中的“加法”.其实题中对运算符?堠的规定,前三式确实与二进制中的加法相同,可第四式的运算1?堠1=0是不同的.
正解:本题是实际问题中的一个对应关系模型,a0a1a2按运算规则对应h0a0a1a2h1,则011对应10110,故C是错误的.
预防措施:仔细审题,抓住关键语句,在与“普通意义”的区分中领会其“特定意义”.
二、将“实际问题”混同于“纯数学问题”
例2某单位用2160万元购得一块空地,计划在该地块上建造一栋至少10层、每层2000平方米的楼房.经测算,如果将楼房建为x(x≥10)层,则每平方米的平均建筑费用为560+48x(单位:元).为了使楼房每平方米的平均综合费用最少,该楼房应建为多少层?
(注:平均综合费用=平均建筑费用+平均购地费用,平均购地费用=购地总费用/建筑总面积)
错解:每平方米平均综合费用f(x)=(560+48x)+=560+48x+≥560+14.4=574.4(元),当且仅当x=,即x=时,有f(x)min=574.5(元).
分析:本题要求函数最值,错解的建模思路是正确的,但整个解题过程总共犯了三处错误:一是搞错了单位,条件中的“2160万元”与“560+48x(单位:元)”单位不同,错解仅关注数字而没有注意单位;二是题中的楼层数x应是一个不小于10的正整数,错解误认为“x为正数”;三是应用题一般要求最后有明确的回答,如“答:……”,错解忽视了这一步.总而言之,错解没有正确地区分应用题和纯数学习题.
正解: f(x)=(560+48x)+=560+48x+(x≥10,x∈N*). f(x)≥560+2×48×15=2000,当且仅当x=,即x=15时,有f(x)min=2000(元).
答:为使楼房每平方米的平均综合费用最少,该楼房应建为15层.
预防措施:区分实际问题与单纯数学问题的不同,求解时多关注应用题中的度量单位与变量在实际意义下的限制条件,明确“对实际问题作最后回答”是解应用题必不可少的一步.
三、将“简单问题”建立成“复杂模型”
例3如图1所示,甲船以30海里/小时的速度向正北航行,乙船按固定方向匀速直线航行.当甲船位于A2处时,乙船位于甲船北偏西105°方向的B2处,此时两船相距20海里;当甲船航行20分钟到达A1时,乙船航行到甲船北偏西120°方向的B1处,此时两船相距10海里,问乙船的航行速度为多少?
错解:如图2所示,连接A1B2. ∵ A1A2=10,A2B2=20,∠B2A2A1=105°,∴ A1=202+(10)2-2×20×10×cos105°=600+400cos75°=600+400××=400+200,故A1B2=10(1+). 又cos∠B2A1A2 ==…. (此处计算出错,导致后面解答错误)
分析:错解所建立的模型并没有错,但解题过程冗长,计算过于烦琐,其实是不可取的.这种情况下,尤其当处在高考考场中时,一定要思考是否有更优的模型.
正解:连接A2B1(见图3),则有A1A2=B1A1=10,∠B1A1A2=60°,从而知△B1A1A2是正三角形,得B1A2=10,∠B1A2B2=45°.∴ 在△B1A2B2中,由余弦定理求得B1B2=10. 故乙船航行速度v==30(海里/小时).
答:乙船航行速度为每小时30海里.
预防措施:当所建模型较复杂时,应考虑用其他较为简单的模型,而不是一味地埋头苦算.
四、将“数学术语”等同于“生活用词”
例4在一个袋子中装有分别标注数字1,2,3,4,5,6的6个完全相同的小球.现从中先后取出两个小球,则取出的两个小球的标注数字出现3或6的概率是.
错解:以x,y分别表示先后取出的两个球所标注的数字,x,y∈{1,2,3,4,5,6},事件总数为·=30. 当x=3时,y可取1,2,4,5;当y=3时,x可取1,2,4,5. ∴ 当x或y取3时事件数为8;同理,当x或y取6时事件数也为8,故所求概率为P=.
点评:错解中将数学中的逻辑联结词“或”理解为日常用语“或”了,将一个和事件当成了“二选一”的事件,曲解数学术语导致错误.
分析:事件总数为30.当x=3或6时,共有10种情况(含(3,6)与(6,3)两种情况);当y=3或6时,则有10-2=8种情况((3,6)与(6,3)两种情况与x=3 或6时重复),因此正确答案应为P==.
预防措施:深刻理解各个数学概念,明确其含义.