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如何看待有些數學題裏不是特殊數位,算也不好算?出題人是什麽心理?

2021-06-02知識

這個問題指向我反復強調的觀點,提倡考試多出甚至只出解答題,原則上杜絕填空題,選擇題不要以算出結果設問。凡是試圖算出某個結果的問題,不論是數值計算還是符號計算,理論上都可以用電腦實作。目前全世界最完善的符號計算軟體是 Mathematica。

什麽樣的問題是有數學意義的問題呢?其實只有 判斷題 。判斷一個命題對不對,然後論證這樣的判斷。比起算出一個數,證明結果的存在唯一性往往要有意義得多。這樣說顯得有點抽象,如果想要找一個具體的場合,我非常推薦解三角形。

首先請你明白一個道理,正弦定理和余弦定理 不是充要條件 ,也就是說利用它們只能求出所有可能的解,但是不能保證這些解都是對的。至於求出的解對不對,必須用其它方法驗證。

在初中,我們已經知道,對於 \triangle ABC, 已知 a,b,c; a,b,C; a,B,C; a,A,B, 都可以使這個三角形被唯一確定,唯獨已知 a,b,A 的情況比較復雜。在解三角形這一知識板塊中,對於已知 a,b,A 的情況作了詳細的討論 [1]

但是現在的高考已經很少考這些常規的問題了,例如 2020 年北京卷 [2] ,已知 a+b,c,A, 解存在唯一嗎?

答案是肯定的。固定點 A,B, 則在已知 a+b,c 的情況下,點 C 的軌跡是上半個橢圓,此橢圓的焦點是 A,B, 焦距是 c, 長軸是 a+b. 添加了條件 A, 則點 C 經過一個給定的從點 A 出發向上的射線,此射線與上半個橢圓有且只有一個交點。

比起算出結果,解存在唯一性的論證更有意義。可以說這是因為後者很難由電腦實作。如果讓我出題,我很有可能會以上面的論證過程設問。另一方面,對於現在這種希望算出結果的試題,事實上,當它作為解答題時,結果本身並不是重點,不是評分的主要方面。

參考

  1. ^https://zhuanlan.zhihu.com/p/341767570
  2. ^https://zhuanlan.zhihu.com/p/376136899