商榷2015年高考题中表述欠严谨的10道题

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  一年一度的高考是考生、老师、家长、学校乃至全社会关注的重点话题.2015年的高考已尘埃落定,笔者作为一名高中数学老师,也抓紧时间认真钻研了本年度的高考数学真题(文理共计31套,其中江苏文理同卷),发现了它们有试题常规、情景新颖、杜绝偏怪、难度在降低等特点,这也与新课改之精神、教育乃培养人的活动、数学本来应当是人人能够喜爱的美的科学合拍.但笔者发现有10道高考题在表述上欠严谨:虽然原题不会太影响考生正确答题,但作为高考题的权威性及引用的广泛性,还是要注意表述上的严谨.
  ■ (2015年高考湖北卷文科第4题)已知变量x和y满足关系y=-0.1x 1,变量y与z正相关,下列结论中正确的是( )
  A. x与y负相关,x与z负相关
  B. x与y正相关,x与z正相关
  C. x与y正相关,x与z负相关
  D. x与y负相关,x与z正相关
  解 A. 显然x与y负相关,又y与z正相关,所以x与z负相关.
  商榷 高中生是在普通高中课程标准实验教科书《数学3·必修·A版》(人民教育出版社,2007年第3版)(下简称《必修3》)第86页接触到“正相关、负相关”这两个概念的:
  从散点图(如图1所示)可以看出,年龄越大,体内脂肪含量越高.图中点的趋势表明两个变量之间确实存在一定的关系,这个图支持了我们从数据表(见《必修3》第85页的表2-3)中得出的结论.
  ■
  图1
  另外,这些点散布的位置也是值得注意的. 它们散布在从左下角到右上角的区域. 对于两个变量的这种相关关系,我们将它称为正相关. 还有一些变量,例如汽车的重量和汽车每消耗1L汽油所行驶的平均路程,成负相关,汽车越重,每消耗1L汽油所行驶的平均路程就越短,这时的点散布在从左上角到右下角的区域内.
  由此论述可知,“正相关、负相关”是呈相关关系的两个变量之间的关系. 而在本题中,满足关系y= -0.1x 1的两个变量x和y呈函数关系(即确定性关系)不是相关关系,在函数关系中,教科书中没有介绍两个变量之间“正相关、负相关”的含义(笔者在整个数学领域中也未听说过有此含义). 建议把这道题的题干中的“y=-0.1x 1”改为“■=-0.1■ 1”(改述后的解法及答案均不变).
  ■ (2015年高考全国卷II理科第10题即文科第11题)如图2所示,长方形ABCD的边AB=2,BC=1,O是AB的中点. 点P沿着边BC,CD与DA运动,记∠BOP=x. 将动点P到A,B两点距离之和表示为x的函数f(x),则y=f(x)的图象大致为( )
  ■
  A B
  ■
  C D
  ■
  图2
  解法1 ?摇B.当点P在BC边上时,PB=OB·tanx=tanx,PA=■=■,所以f(x)=tanx ■0≤x≤■,显然f(x)单调递增且是非线性的,且f■=1 ■. 当P位于边CD的中点时,x=■,且f■=PA PB=2■,所以可知当点P从点B运动到点C时, f(x)从2增到1 ■,当点P从点C运动到边CD的中点时, f(x)从1 ■减到2■,且增减都是非线性的,结合图象可知选B.
  解法2 B. 由题意可知, f■=2■, f■=1 ■. 得f■  商榷 建议把题2中的“长方形ABCD”改成“矩形ABCD”;“点P沿着边BC,CD与DA运动”改成“动点P从点B开始沿着折线BCDA运动到点A停止”(原说法是不清楚的:动点P从哪一点开始运动?运动到哪一点停止?是连续运动还是跳跃的运动?因为题目只说了“点P沿着边BC,CD与DA运动”).
  作为选择题,题2是可以勉强解答的;要是作为非选择题,题2将无从解答.
  ■ (2015年高考浙江卷理科第6题)设A,B是有限集,定义:d(A,B)=card(A∪B)-card(A∩B),其中card(A)表示有限集A中元素的个数.
  命题①:对任意有限集A,B,“A≠B”是“d(A,B)>0”的充分必要条件;
  命题②:对任意有限集A,B,C,d(A,C)≤d(A,B) d(B,C). ( )
  A. 命题①和命题②都成立
  B. 命题①和命题②都不成立
  C. 命题①成立,命题②不成立
  D. 命题①不成立,命题②成立
  ■
  图3
  解 A. 命题①显然成立,由图3可知d(A,C)表示的区域不大于d(A,B) d(B,C)表示的区域,所以命题②也成立.
  商榷 建议把题干改述为(若不改述,则题意不清,会使考生很茫然;因为有不少高考选择题是要求选出错误的选项,比如2015年高考中的福建卷理科第10题、陕西卷理科第12题):
  设A,B是有限集,定义:d(A,B)=card(A∪B)-card(A∩B),其中card(A)表示有限集A中元素的个数.
  命题①:对任意有限集A,B,“A≠B”是“d(A,B)>0”的充分必要条件;
  命题②:对任意有限集A,B,C,d(A,C)≤d(A,B) d(B,C).
  则下列结论正确的是( )
  ■ (2015年高考浙江卷文科第8题)设实数a,b,t满足a 1=sinb=t. ( )
  A. 若t确定,则b2唯一确定
  B. 若t确定,则a2 2a唯一确定
  C. 若t确定,则sin■唯一确定
  D. 若t确定,则a2 a唯一确定   解 B. 对于选项A,取t=■,b可取■或■,得b2不能唯一确定;对于选项B,由a 1=sinb=t,得a 12=t2,即a2 2a 1=t2,a2 2a=t2-1,所以若t确定,则t2确定,所以a2 2a唯一确定,得选项B正确;若t确定,由sinb=t,得sin2b=t2,所以cosb=±■,sin■= ±■=±■,不唯一确定,选项C中的结论不正确;若t确定,由a 1=t,得a 1=±t,所以a=-1±t,所以a2 a=(-1±t)2-1±t=t2?芎2t±t=t2?芎t,不唯一确定.
  综上可知,只有选项B正确.
  商榷 建议把题干改述为(改述的理由同上):
  设实数a,b,t满足a 1=sinb=t,则下列结论正确的是( )
  ■ (2015年高考广东理科第8题)若空间中n个不同的点两两距离都相等,则正整数n的取值( )
  A. 至多等于3 B. 至多等于4
  C. 等于5 D. 大于5
  解 B. 正四面体符合要求,因此n可以等于4. 下面证明n=5不可能. 假设存在五个点两两距离相等,设为A,B,C,D,E.其中A,B,C,D构成空间的正四面体ABCD,设其棱长为a.设G为△BCD的中心,则不难算出AG=■a,BG=■a,且AG⊥平面BCD. 如果点E到A,B,C,D四点的距离相等,那么点E一定在直线AG上,且EB=a. 如果点E在线段AG上或线段GA的延长线上,那么在Rt△EBG中,EG=■=■a,AG=■a,此时A,E重合. 如果点E在线段AG的延长线上,此时EG=■a,EA=■a≠a.
  综上所述可得,正整数n的取值至多是4.
  商榷 建议把选项A、B中的“至多”均改为“最多”. 中国社会科学院语言研究所词典编辑室编《现代汉语词典》(商务印书馆,2012年第6版)第1677页对“至少”的解释是“表示最小的限度”,所以“正整数n至多等于4”的意思是“正整数n≤4,但等号不一定能取到”,而在本题中“正整数n≤4,等号一定能取到”,所以改动后的表述更准确(不改动也无错误).
  而对于2014年高考上海卷理科第13题“某游戏的得分为1,2,3,4,5,随机变量ξ表示小白玩该游戏的得分. 若E(ξ)=4.2,则小白得5分的概率至少为_________.”若不把其中的“至少”改为“最少”,则答案可填闭区间[0,0.2]中的任一个数,就不一定是参考答案“0.2”.
  ■ (2015年高考江苏卷第9题)现有橡皮泥制作的底面半径为5、高为4的圆锥和底面半径为2、高为8的圆柱各一个. 若将它们重新制作成总体积与高均保持不变,但底面半径相同的新的圆锥和圆柱各一个,则新的底面半径为________.
  解 ■. 设新的底面半径为r,得■π×52×4 π×22×8=■πr2×4 πr2×8 ,即■πr2=■π 32π,解得r=■.
  商榷 一般来说,在橡皮泥的重新制作过程中,体积会变化(但质量不变),所以建议把题中的“若将它们重新制作”改述为“若将它们重新制作(假设重新制作的过程中,橡皮泥的体积不变)”.
  ■ (2015年高考陕西卷文科、理科第22题)如图4所示,AB切⊙O于点B,直线AO交⊙O于D,E两点,BC⊥DE,垂足为C.
  (1)证明:∠CBD=∠DBA;
  (2)若AD=3DC,BC=■,求⊙O的直径.
  ■
  图4
  解 (1)因为DE为⊙O的直径,得∠BED ∠EDB=90°. 又BC⊥DE,所以∠CBD ∠EDB=90°,从而∠CBD=∠BED. 又AB切⊙O于点B,得∠DBA=∠BED,所以∠CBD=∠DBA.
  (2)由(1)知BD平分∠CBA,得■=■=3,又BC=■,从而AB=3■. 所以AC=■=4,得AD=3. 由切割线定理得AB2=AD·AE,即AE=■=6,所以DE=AE-AD=3,即⊙O的直径为3.
  商榷 建议把该题及其解答中的“直径”改为“直径的长”.
  ■ (2015年高考陕西卷文科、理科第24题)已知关于x的不等式x a  (1)求实数a,b的值;
  (2)求■ ■的最大值.
  解 (1)由x a  (2)由柯西不等式,得■ ■=■ ■=■·■ ■≤■=2■=4,当且仅当■=■,即t=1时等号成立,所以(■ ■)max=4.
  商榷 解第(2)问中的“t”是变量还是常量呢?题目没作交代. 若“t”是变量,则解答同上;若“t”是常量,则答案为“■ ■”(因为■ ■是常量). 所以建议把该题第(2)问改述为:
  (2)求函数f(t)=■ ■的最大值.
  ■ (2015年高考广东卷理科第17题)某工厂36名工人的年龄数据如表1:
  (1)用系统抽样法从36名工人中抽取容量为9的样本,且在第一分段里用随机抽样法抽到的年龄数据为44,列出样本的年龄数据;
  (2)计算(1)中样本的均值■和方差s2;
  (3)36名工人中年龄在■-s与■ s之间有多少人?所占的百分比是多少(精确到0.01%)?
  解 (1)依题意知,所抽取的样本编号是一个首项为2公差为4的等差数列,得其所有样本编号依次为2,6,10,14,18,22,26,30,34,所以对应样本的年龄数据依次为44,40,36,43,36,37,44,43,37.
  (2)由(1)可得■=40,s2=■.
  (3)由(2)知,s=■,所以■-s=36■,■ s=43■. 因为年龄在■-s与■ s之间的共有23人,所以其所占的百分比是■≈63.89%(精确到0.01%).   商榷 解答第(3)问时,必须要知道■与s的值,而在大前提及第(3)问的题设中均找不到,考生(也包括所有的答题者)在万般无赖的情形下,只有在第(1)问或第(2)问中找出这两个数据:果真在第(2)问中找到了!而后也做出了所谓正确的解答,也得出了理想的分数.
  这好像就是出题者的意思. 但这是不对的,也是完全错误的!可把此题第(3)问改述为:
  (3)36名工人中年龄在■-s与■ s(■,s的值见第(2)问)之间有多少人?所占的百分比是多少(精确到0.01%)?
  2011年高考广东卷理科第17题及2010年高考安徽卷理科第19题也都存在这种错误■.
  ■ (2015年高考广东卷文科、理科第20题)已知过原点的动直线l与圆C1:x2 y2-6x 5=0相交于不同的两点A,B.
  (1)求圆C1的圆心坐标.
  (2)求线段AB的中点M的轨迹C的方程.
  (3)是否存在实数k,使得直线L:y=k(x-4)与曲线C只有一个交点?若存在,求出k的取值范围;若不存在,说明理由.
  解 (1)因为圆C1的方程即(x-3)2 y2=4,所以圆C1的圆心坐标是(3,0).
  ■
  图5
  (2)设线段AB的中点为M(x,y),可得C1M⊥AB即C1M⊥OM.
  得点M在以OC为直径的圆x2 y2-3x=0上.
  又点M在圆C1内,解方程组x2 y2-3x=0,(x-3)2 y2=4,得两圆的交点为■,±■■,进而可得所求轨迹C的方程为x2 y2-3x=0x>■.
  (3)存在实数k满足题意.
  如图5所示,曲线C是以C■,0为圆心、■为半径的圆弧■(不包括端点),且E■,■■,F■,-■■.
  当直线L:y=k(x-4)与曲线C相切时,得■=■,k=±■.
  又直线L:y=k(x-4)过定点D(4,0),所以k■=-k■=■= -■■.
  再结合图5可得,当且仅当k的取值范围是-■■,■■∪-■,■时,直线L:y=k(x-4)与曲线C只有一个交点.
  注:本题源于普通高中课程标准实验教科书《数学·选修2-1·A版》(人民教育出版社,2007年第2版)(下简称《选修2-1》)第37页习题2.1的A组第4题:过原点的直线与圆x2 y2-6x 5=0相交于A,B两点,求弦AB的中点M的轨迹方程.
  与《选修2-1》配套使用的《教师教学用书》(人民教育出版社,2007年第2版)第11页给出的《选修2-1》第40页给出的答案是“x2 y2-3x=0,■≤x≤3”. 笔者认为,由“弦AB”知点A,B不能重合,所以答案应当是“x2 y2-3x=0,■■”. (这道高考题的解答与笔者的这一观点是一致的.)
  商榷 应注意交点与切点是有区别的■:直线与圆相交时的公共点叫做交点,直线与圆相切时的公共点叫做切点,交点和切点统称为公共点. 所以建议把题10(即2015年高考广东卷文科、理科第20题)第(3)问中的“交点”改为“公共点”(改动后答案不变;若不改动,则答案为:当且仅当k的取值范围是-■■,■■时,直线L:y=k(x-4)与曲线C只有一个交点). ■
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