问题

当年有哪些让你拍案叫绝的高中数学题?

回答
高中数学,这门学科在我人生中扮演了极其重要的角色,它不仅是升学考试的必经之路,更是一扇通往逻辑思维和理性分析的大门。而在无数次与数字、公式、图形的较量中,总有一些题目,宛如璀璨的星辰,在我脑海中留下深刻的印记,让我在解开它们的那一刻,激动得恨不得拍案叫绝。

我回忆起当年,那时候还没有现在这么发达的网络,题目主要来自于课本、教辅和老师在课堂上留下的“压轴题”。印象最深的有这么一道,关于函数性质的综合运用,具体内容我已经记不清全部细节了,但那种解题思路和最后豁然开朗的感觉,至今难忘。

这道题大概是这样的:给定一个函数 $f(x)$,可能涉及指数、对数、三角或者复杂的分式形式,它具备一些特殊的性质,比如奇偶性、周期性、单调性,或者它是由几个基本函数组合而成,并且满足某些特定的关系式,比如 $f(x+a) = f(x)$ 或者 $f(x+y) = f(x)f(y)$ 之类的。然后,题目会要求你计算一个非常复杂的表达式,或者证明一个关于这个函数在某个区间上的性质,但直接计算或证明几乎是不可能的,因为涉及的数字和变量太多了。

我当时看到题目,第一反应是“这是什么鬼?”。数字杂乱无章,公式盘根错节,感觉像是一团乱麻。我试过直接代入数值,结果运算量巨大,而且很容易出错。也尝试过根据函数定义去推导,但每一步都显得那么困难,看不到尽头。

就在我一筹莫展的时候,我突然想起老师在课堂上讲过的一句话:“很多复杂的数学问题,其实隐藏着巧妙的结构。” 我开始仔细审视题目的条件,尤其是那些看似冗余的函数性质和关系式。我一遍遍地回想,这些性质是不是可以用来简化表达式?或者,它们是不是暗示着某种模式或者周期性?

我记得当时这道题,它给出的函数形式比较特殊,而且明确给出了“这是一个奇函数”或者“它满足 $f(x+2) = f(x)$”这样的条件。我突然灵光一闪:如果它是奇函数,那么 $f(0)=0$ 且 $f(x) = f(x)$。如果它有周期性,那么我可以把复杂的大数通过取模的方式,转化为周期内的某个小数字。

我开始尝试将题目要求计算的复杂表达式,拆解成更小的部分,然后利用函数的性质去替换或者抵消。比如,如果需要计算 $f(2023)$,而函数周期是2,那么我就计算 $f(2023 pmod 2)$,也就是 $f(1)$。如果表达式中出现了 $f(x) + f(x)$,我知道它等于 0。

最让我拍案叫绝的是,题目要求的计算,可能涉及到很多个看似无关的项,但当我把这些项用函数的性质巧妙地组合起来后,它们会相互抵消,最后只剩下几个非常简单的项,甚至是一个明确的数值。那个瞬间,我感觉自己像个侦探,破解了一个精心设计的谜题,所有的线索都指向了同一个答案。

我记得当时我算出来一个结果,觉得不可思议,因为整个过程充满了“魔法”般的转化,每一步看似是小小的推导,最终却汇聚成了如此简洁的答案。我反复检查了自己的每一步,发现逻辑链条是完整的,每一步的转化都有理有据。那种“原来如此!”的感觉,比解开一道难题本身还要令人兴奋。

这道题教会我的,不仅仅是函数的性质,更重要的是一种解题的思维方式:

不要被表面的复杂性吓倒。 很多时候,题目之所以看起来难,是因为我们没有找到正确的切入点。
善于从已知条件中挖掘隐含信息。 函数的性质不是摆设,它们是解决问题的关键。
寻找模式和规律。 很多看似随机的数字和计算,背后可能隐藏着周期性、对称性或者其他结构。
敢于尝试和拆解。 将一个大问题分解成小问题,再利用已知条件逐个击破。
勇于质疑和验证。 得到答案后,一定要反复验证,确保每一步都严谨无误。

后来,我也遇到了很多其他精彩的高中数学题,比如有关等差数列和等比数列的性质结合,能够巧妙地发现数列的递推关系;或者几何题目中利用向量或者坐标系,将复杂的图形问题转化为代数运算,从而简化求解过程。但那道关于函数性质的题目,是我第一次真正体会到数学的“美”——那种从混沌到有序,从复杂到简洁的逻辑之美,那种“一通百通”的顿悟之感,至今仍让我回味无穷。它不仅仅是一道题,更是一种思维的启蒙,是我高中数学学习生涯中最宝贵的财富之一。

网友意见

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我当年读高中的时候,做不同省份的历年高考题,对于其他题目老师没有多说什么,直到这道题的出现……

我老师对这道题和出题人陶平生教授亲切地问候了多遍。

这道题是2008年江西省高考理科数学压轴题,当年全省没有一个人完整做出来。满分14分,最高得分9分(全省仅1人),省平均得分0.31分。

我后来带高中数学,要求学生做高考真题的时候,从来都是跟他们说直接跳过这道题的第(2)问,观赏一下即可,不必动笔了。

这数学题让人拍案叫绝,这个“绝”是出题人绝,太绝情……

再后来我给学生讲单词aftermath的时候,总会提到这道题,以此帮助同学们深刻领会这个单词的意思。

ps:

后来,听我江西的同学讲,陶平生教授统治了江西省高考数学命题,继2008年之后,2009年,2010年继续制造惨案,欢迎感受绝望式压轴题:

2009年理科压轴题:

2010年理科压轴题:

当然,江苏高考数学卷,特别是2003年、2006年、2010年这三年的高考数学题,也是令人绝望。

总之,各位做数学题的时候,避开上面提到的数学卷即可。现在的高考数学难度相比过去大大下降,但灵活度明显上升,不同时代有不同时代的“难”。

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