又叫做原始操作法,有别于直接法,一 是指通过现场可以利用的实物如三角板、铅笔、纸张、手指等进行操作或者利用纸上模型进行演算演绎得到答案的方法;二是指根据题目提供的规则演算最初的几个步骤,从而发现规律,归纳出答案的方法。
[例题]、(据93年全国高考题改编)如图ABCD
是正方形,E是AB的中点,将△DAE和△CBE分别
沿虚线DE和CE折起,使AE和BE重合于P,则面
PCD和面ECD所成的二面角为( )度。
A、 15 B、30
C、 45 D、60
[解析]、你当然可以用三垂线定理来解,但不如现场操作更快:用正方形纸片折叠出三棱锥E-PCD,不难看出PE⊥面PCD,设二面角大小为
,则由射影面积公式有
,
,选B。
[练习1]已知
,则
的值( )
A、必为奇数 B、必为偶数 C、与
的奇偶性相反 D、与
的奇偶性相同
(提示:原始操作:令n=1、2,再结合逻辑排除法,知选A;也可以展开看)
[练习2]如果
的定义域为R,
,且
,
,则
=( )
A、1 B、-1 C、
D、-lg3-lg5
(提示:2008是个很大的数,所以立即意识到这应该是一个周期函数的问题!关键是求出周期值。现在进行现场操作:f(1)=lg3-lg2,f(2)=lg3+lg5,f(3)=f(2)-f(1)=…=1,f(4)= f(3)-f(2)=…lg2-lg3,f(5)= f(4)- f(3)=…-lg5-lg3,f(6)=f(5)- f(4)=…-1,f(7)=f(6)- f(5)=…lg3-lg2= f(1),所以周期是6。
=f(334×6+4)= f(4)= lg2-lg3,选C。当然你如果演算能力好,可以这样做:
=
=
,所以周期是6。其实凡属于抽象函数、抽象数列、抽象不等式问题,解题诀窍都不过是不断利用题目所给的规则而已)
[练习3]、如图所示是某城市的网格状道路,中
间是公园,公园四周有路,园内无公路。某人驾车从
城市的西南角的A处要到达东北角的B处,最短的
路径有多少条?(据加拿大数学竞赛题改编)
A、210 B、110 C、24 D、206
(提示:原始操作:先假设已经到达了与B共线的各交叉点,标注上此时的走法数(都是1);再退回至离B最近的对角顶点处,标注上此时的走法数是2;……,这样步步回退,直到A处,就知道答案了!这有点类似于杨晖三角的规律。当然也可以用公式法:先求出没有公园时的走法数
,再求出经过公园中心的走法数
,所以答案是
-
=110,选B)
[练习4]、如上图所示是一个长方体
骨架,一只蚂蚁在点M处得到信息:N处
有糖!为了尽快沿着骨架爬行到N处,该
蚂蚁可走的最短路径有( )
A、10 条 B、20 C、30 D、40
(提示:原始操作:假设从点N处逆着
往点M方向退回来,则在所经过的交点处的
走法数都容易写出,如图。所以从点M处出
发时一共有4+4+12=20种走法。选B)
[练习5]、有编号为1、2、3、4的四个小球放入有同样编号的四个盒子中,每盒一球,则任意一球的编号与盒的编号不同的放法种数共有( )
A、9 B、16 C、25 D、36
(提示:这道高考题是典型错位排列问题,思维清晰的时候,你可能这样考虑:完成这件事情即每个盒子都按要求放入小球,应该用乘法原理,1号盒可以选2、3、4号球,有3种选择;2号盒可以选1、3、4号球,也有3种选择;此时3、4号盒都只有唯一选择,3×3×1×1=9,因此答案是9。也可用现场操作之法破解,如图,每一列对应一种放法,一共有9种,选A)
|
|
球的编号 |
|||||||||
|
1号盒 |
2 |
2 |
2 |
3 |
3 |
3 |
4 |
4 |
|
|
|
2号盒 |
1 |
3 |
4 |
1 |
4 |
4 |
3 |
3 |
1 |
|
|
3号盒 |
4 |
4 |
1 |
4 |
1 |
2 |
1 |
2 |
2 |
|
|
4号盒 |
3 |
1 |
3 |
2 |
2 |
1 |
2 |
1 |
3 |
|
[练习6]、如图A、B、C是固定在桌面上的三根立柱,其中A柱上有三个大小不同的圆片,下面的直径总比上面的大,现将三个圆片移动到B柱上,要求每次只移动一片(叫移动一次),被移动的圆片只能放入A、B、C三个柱子之一,且大圆片不能叠在小圆片的上面,那么完成这件事情至少要移动的次数是( )
A、3 B、5 C、7 D、9
(提示:现场操作,选C)
[练习7]、如左图,正方体容器
中,棱长为1,E,F分别是所在棱的中点,G是面
的中心,在E、F、G三处各开有一小孔,则最大盛水量是( )
A、
B、
C、
D、![]()
(提示:你可以看着图现场想象一下,怎样才能使盛水量最大呢?你首先难免考虑由E、F、G确定一个水平面,如中图,经计算发现盛水量是
,此时DD/着地;难道不考虑只有点D着地的情形吗?…使水平面如右图那样呢?计算得盛水量是
,原来点F并不在水平面内!选D)
[练习8]、一个正四棱锥的底面边长与侧棱长都是a,现用一张正方形的包装纸将其完成包住(不能裁剪但可以折叠),那么包装纸的边长最小应该是( )
A、
B、
C、
D、![]()
(提示:现场用纸做一个正四棱锥,
先如图放样,其实不待你做成就知
道思路了--这已经相当于把正四
棱锥展开了,那么包装纸的边长就是正方形
的边长,选B)
[练习9]、一直线与直二面角的两个面所成的角分别是
和
,则
的范围是( )
A、
B、
C、
D、![]()
(提示:你可以拿一本书竖立在桌面上,拿一支笔代表直线去比划,会发现当
中有一个角等于
的时候,另一个角等于0,
可以取到
;当直线与二面角的棱重合时,
可以取到0,所以选C)
[练习10]、(05全国)不共面的四个定点到平面
的距离都相等,这样的平面共有( )个。
A、3 B、4 C、6 D、7
(提示:先画一个三棱锥,然后想象用一个平面以各种方式置于四个顶点之间,发现四个顶点有被平面分成2+2或者1+3两类情形,分别有3,4种可能,如图。选D)
[练习11]、(07高考模拟)若一个三位正整数如“a1a2a3”满足a1<a2且a3 <a2,则称这样的三位数为凸数(如343、275、120等),那么所有凸数个数为( )
A.240 B.204 C.729 D.920
( 提示:进行原始操作以发现规律:第二位数字不可能为1,若为2,则左边有1,右边有0、1可选,此时有1×2个凸数;若为3,则左边有1、2,右边有0、1、2可选,此时有2×3个凸数;若为4,则左边有1、2、3,右边有0、1、2、3可选,此时有3×4个凸数;……若为9,则……此时有8×9个凸数,所以一共有1×2+2×3+3×4+……+8×9=240个凸数,选A)
有些问题,属于比较大小或者确定位置的问题,我们只要对数值进行估算,或者对位置进行估计,就可以避免因为精确计算和严格推演而浪费时间。
[例题]、已知
是方程
的根,
是方程
的根,则
( )
A、6 B、3 C、2 D、1
[解析]、我们首先可以用图象法来解:如图,在同一
坐标系中作出四个函数,
,
,
,
的图象,设
与
的图象交于点A,其
横坐标为
;
与
的图象交于点C,其横坐标
为
;
与
的图象交于点B,其横坐标为
。因为
与
为反函数,点A与点B关于直线
对称,所以
2×
=3,选B。
此属于数形结合法,也算不错,但非最好。现在用估计法来解它:因为
是方程
的根,所以![]()
是方程
的根,所以
所以
选B。
[练习1]、用1、2、3、4、5这五个数字,组成没有重复数字的三位数,其中偶数共有( )
A、24个 B、30个 C、40个 D、60个
( 提示:如果用直接法可以分两步:先排个位,在两个偶数中任取一个有
种方法;第二步在剩下的4个数字中任取两个排在十位与百位有
种,由乘法原理,共有
=24个,选B。用估计法:五个数字可以组成
个三位数,其中偶数不到一半,选B。)
[练习2]、农民收入由工资性收入和其它收入两部分组成,2003年某地农民人均收入为3150元,其中工资性收入为1800元,其它收入1350元。预计该地区农民自2004年起工资性收入将以每年6%的年增长率增长,其它收入每年增加160元,根据以上数据,2008年该地区农民人均收入介于( )元
A、(4200,4400) B、(4400,4600)C、(4600,4800)D、(4800,5000)
(提示:由条件知该地区农民工资性收入自2004年起构成以
的等比数列,所以2008年工资性收入为
元;其它收入构成以1350为首项,公差为160的等差数列,所以所以2008年其它收入为1350+160×5=2150元,所以2008年该地区农民人均收入约为2340+2150=4490元,选B。)
[练习3]、已知过球面上A、B、C三点的截面和球心的距离等于球半径的一半,且AB=BC=CA=2,则球面面积是( )
A、
B、
C、
D、![]()
(提示:用估计法,设球半径R,△ABC外接圆半径为
,
则S球=
,选D)
[练习4]、如图,在多面体ABCDEF中,
四边形ABCD是边长为3的正方形,EF∥AB,
![]()
,EF与平面ABCD的距离为2,则
该多面体的体积为( )
A、
B、5 C、6 D、![]()
(提示:该多面体的体积比较难求,可连接BE、CF,问题转化为四棱锥E-ABCD与三棱锥E-BCF的体积之和,而
=6,所以只能选D)
[练习5]、在直角坐标平面上,已知A(-1,0)、B(3,0),点C在直线
上,若∠ACB >
,则点C的纵坐标的取值范围是( )
A、
B、![]()
C、
D、![]()
(提示:如图,M、N在直线
上,且∠AMB=∠ANB=
,要使∠ACB >
,点C应该在M、N之间,故点C的纵坐标应该属于某一开区间,而点C的纵坐标是可以为负值的,选D)
[练习6]、已知三棱锥P-ABC的侧面与底面所成二面角都是
,底面三角形三边长分别是7、8、9,则此三棱锥的侧面面积为( )
A、
B、
C、
D、![]()
(提示:你可以先求出
的面积为
,再利用射影面积公式求出侧面面积为
;你也可以先求出
的面积为
,之后求出P在底面的射影到个侧面的距离,都是三棱锥P-ABC的高的一半,再利用等体积法求得结果,但好象都不如用估值法:假设底面三角形三边长都是8,则面积为
,这个面积当然比原来大了一点点,再利用射影面积公式求出侧面面积为
,四个选项中只有
与之最接近,选B)
[练习7]、(07海南、宁夏理11文12)甲、乙、丙三名射箭运动员在某次测试中个射箭20次,三人测试成绩如下表
|
甲的成绩 |
||||
|
环数 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
频数 |
5 |
5 |
5 |
5 |
|
乙的成绩 |
||||
|
环数 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
频数 |
6 |
4 |
4 |
6 |
|
丙的成绩 |
||||
|
环数 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
频数 |
4 |
6 |
6 |
4 |
分别表示三名运动员这次测试成绩的标准差,则有( )
A、
B、
C、
D、![]()
(提示:固然可以用直接法算出答案来,标准答案正是这样做的,但是显然时间会花得多。你可以用估计法:他们的期望值相同,离开期望值比较近的数据越多,则方差--等价于标准差会越小!所以选B。这当然也可以看作是直觉法)
[练习8]、(07全国Ⅱ理 12)设F为抛物线
的焦点,A、B、C为该抛物线上的三点,若
,则
等于( )
A、9 B、6 C、4 D、3
(提示:很明显(直觉)三点A、B、C在该抛物线上的图
形完全可能如右边所示(数形结合),可以估计(估值法)
到,
稍大于
(通径,长为4),
∴
,选B。
当然也可以用定义法:由
可知
,由抛物线定义有
,所以
=6)
[练习9]、(07福建理12)如图,三行三列的方阵中有9个数
,从中任取三个数,则至少有两个数位于同行或同列的概率是( )
A、
B、
C、
D、![]()
(提示:用估值法,至少有两个数位于同行或同列的反面是三个数既不同行也不同列,这种情况仅有6种,在总共
种取法数中所占比例很小,∴选D)
[练习10](07湖北理9)连续投掷两次骰子的点数为
,记向量b=(m,n)
与向量a=(1,-1)的夹角为
,则
的概率是( )
A、
B、
C、
D、![]()
(提示:用估值法,画个草图,立刻发现在
范围内(含在OB上)的向量b的个数
超过一半些许,选C,完全没有必要计算)
[练习11](05年四川)若
,则( )
A、
B、
C、
D、![]()
(提示:注意到
,可知不能够用单调性法去判断。问题等价于
的时候比较a、b、c的大小,∵lg2=0.3010,lg3=0.4771,lg5=0.6990,∴ a=0.1505,b=0.1590, c=0.1398,选B。
当然,直接用作差比较法也是可以的。)