内容正文:
热点一 开放创新 重视关键能力
命|题|分|析
2021年2月19日,教育部发布了《教育部关于做好2021年普通高校招生工作的通知》。通知指出2021年高考要优化情境设计,加强试题的开放性、灵活性,充分发挥高考命题的育人功能和积极的导向作用,引导减少死记硬背和“机械刷题”现象。这意味着高考中开放性试题的比例将增加,将更考验学生对知识的灵活运用!
所谓开放性试题,就是参考答案不唯一,允许学生发表不同的看法,鼓励创造性思维,引导学生去思考、去拓展。开放性试题因为没有固定答案,只要解答合理即可,在一定程度上比较好得分,但得高分并不容易。下面我们通过开放性问题的几种考向进行说明。
考向一 结论开放型
结论开放型问题常见于含参的代数问题,参数的存在可能会导致表达式有不同的含义,另外,参数的不同取值也可能会带来不同的结果,因此结论开放,考查考生对概念深层次的理解。
【例1】 (多选)(2021·新高考全国Ⅰ卷)在正三棱柱ABCA1B1C1中,AB=AA1=1,点P满足=λ+μ,其中λ∈[0,1],μ∈[0,1],则( )
A.当λ=1时,△AB1P的周长为定值
B.当μ=1时,三棱锥PA1BC的体积为定值
C.当λ=时,有且仅有一个点P,使得A1P⊥BP
D.当μ=时,有且仅有一个点P,使得A1B⊥平面AB1P
【思路分析】 λ=1时先确定点P的轨迹,进而求出△AB1P的周长表达式,可判断选项A;μ=1时先确定出点P的轨迹,可用等积法判断选项B;λ=时可确定μ=0或μ=1,A1P⊥BP,可判断选项C;利用线面垂直的判定定理确定选项D。
解析 =λ+μ(0≤λ≤1,0≤μ≤1)。对于选项A,当λ=1时,点P在棱CC1上运动,如图①所示,此时△AB1P的周长为AB1+AP+PB1=++=++,不是定值,A错误;
对于选项B,当μ=1时,点P在棱B1C1上运动,如图②所示,则VPA1BC=VA1PBC=S△PBC×=S△PBC=××1×1=,为定值,故B正确;对于选项C,取BC的中点D,B1C1的中点D1,连接DD1,A1B(图略),则当λ=时,点P在线段DD1上运动,假设A1P⊥BP,则A1P2+BP2=A1B2,即2+(1-μ)2+2+μ2=2,解得μ=0或μ=1,所以点P与点D或D1重合时,A1P⊥BP,故C错误;
对于选项D,解法一:易知四边形ABB1A1为正方形,所以A1B⊥AB1,设AB1与A1B交于点K,连接PK(图略),要使A1B⊥平面AB1P,需A1B⊥KP,所以点P只能是棱CC1的中点,故选项D正确。
③
解法二:分别取BB1,CC1的中点E,F,连接EF,则当μ=时,点P在线段EF上运动,以点C1为原点建立如图③所示的空间直角坐标系C1xyz,则B(0,1,1),B1(0,1,0),A1,P,所以=,=,若A1B⊥平面AB1P,则A1B⊥B1P,所以-+=0,解得λ=1,所以只存在一个点P,使得A1B⊥平面AB1P,此时点P与F重合,故D正确。综上,故选BD。
答案 BD
方法悟通
本题含λ,μ两个参变量,λ,μ的取值不同,点P的位置不同,呈现出不同的位置关系与度量关系,是一道具有特色的创新试题,考查了学生的逻辑推理能力、空间想象能力和运算求解能力。
考向二 条件选择型
条件选择型问题常见于从多个条件中选取一个或几个条件作答,选择的条件不同得到的结论可能相同也可能不相同。
【例2】 (2021·全国甲卷)已知数列{an}的各项均为正数,记Sn为{an}的前n项和,从下面①②③中选取两个作为条件,证明另外一个成立。
①数列{an}是等差数列;②数列{}是等差数列;③a2=3a1。
【思路分析】 对于①③⇒②,找到{an}的首项和公差间的关系,表示出Sn,再利用等差数列的定义进行判断即可;对于①②⇒③,利用数列{an}的前n项和公式、等差数列通项公式的特征,得出数列{an}的首项和公差间的关系即可;对于②③⇒①,利用{}是等差数列求出Sn,再利用an=Sn-Sn-1(n≥2)结合等差数列通项公式的特征判断即可。
解 ①③⇒②。
已知{an}是等差数列,a2=3a1。
设数列{an}的公差为d,则a2=3a1=a1+d,得d=2a1,所以Sn=na1+d=n2a1。
因为数列{an}的各项均为正数,所以=n,所以-=(n+1)-n=(常数),所以数列{}是等差数列。
①②⇒③。
已知{an}是等差数列,{}是等差数列。
设数列{an}的公差为d,则Sn=na1+d=n2d+n。
因为数列{}是等差数列,所以数列{}的通项公式是关于n的一次函数,则a1-=0,即d=2a1,所以a2=a1+d=3a1。
②③⇒①。
已知数列{}是等差数列,a2=3a1,所以S1=a1,S2=a1+a2=4a1。
设数列{}的公差