降冪----運算的一道風景

2021-03-01 和瞿老師學數學

看一題(一位高三學生的問題):

他說「我想先來列一列,看看有什麼規律,沒有什麼發現」。

我讓他先做了下面一題(他很快做好,完全正確):

之後,我讓他做2010年江蘇卷第12題(數學帝葛大爺參與當年命題的):

他想了一會,沒有思路。

當年這道題的得分很低!

這是為什麼呢?上述三角題,在平時迎考過程中,經過大量的訓練,掌握了此類題的解提套路,這樣做的結果是以訓練掩蓋了對運算的本質(降冪)的理解!從而導致第12題就無法運算了!

後來,一位命題專家說題這道題時,他講到「運算能力是基本的數學素養,高次冪如何運算?高次冪向低次冪運算轉化,體現了轉化思想。」(考查學生對數學本質的理解!)

指數與對數的轉化!

取常用對數後有:

約束條件為:

目標函數為:

用線性規劃求得最大值為27。

(此題也可以用整體代換,從命題專家的話語中,可以猜想命題專家的意圖是考查學生解決高次冪的運算能力。)

這個時候,他說「我有思路了」

這道題,給出數列的遞推關係與平常我們遇見的不一樣,不一樣就在於「冪」(次數)不同。兩個基本數列「等差數列、等比數列」中第n+1項與第n項的關係式中「冪」(次數)是一樣的,因此要把遞推關係式降冪。取對數後,就把問題轉化為等比數列,然後問題就解決了。

之後,我給這個學生提供了2014年江蘇卷第19題,讓他找時間練習:

正如,命題專家所說「運算能力是基本的數學素養」。如何運算及怎樣簡化運算,是一個人具有的數學素養的體現。這不是靠「刷題」,而應去理解運算的本質!

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