中小学教师资格证真题2018年上数学（初级中学）.pdf

2018 年上半年中小学教师资格考试数学学科知识与教学能力试题（ 初级中学）（科目代码：304）机密启用前姓名准考证号2018 年上半年中小学教师资格考试数学学科知识与教学能力试题（初级中学）注意事项：1.考试时间为120分钟，满分为150分。2.请按规定在答题卡上填涂、作答。 在试卷上作答无效，不予评分。一、单项选择题（本大题共8小题，每小题5分，共40分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案字母按要求涂黑错选、多选或未选均无分。1下列命题不?不正不确的是（）。A有理数对于乘法运算封闭B有理数可以比较大小C有理数集是实数集的子集D有理数集是有界集2设a，b为非零向量，下列命题正确的是（）。Aab垂直于aBab平行于aCab平行于aDab垂直于a3设f（x）为a，b上的连续函数，则下列命题不?不正不确的是（）。Af（x）在a，b上有最大值Bf（x）在a，b上一致连续Cf（x）在a，b上可积Df（x）在a，b上可导4若矩阵abc?d与abucd?v的秩均为2，则线性方程组ax+by=u，cx+dy=v的解的个数是（）。A0B1C2D无穷5边长为4的正方体木块，各面均涂成红色，将其锯成64个边长为1的小正方体，并将它们搅匀混在一起。 随机取出一个小正方体，恰有两面为红色的概率是（）。A38B181C916D3166在空间直角坐标系中，双曲柱面x2-y2=1与2x-y-2=0的交为（）。A椭圆B两条平行直线C抛物线D双曲线7下面不?不属不于“尺规作图三大问题”的是（）。A三等分任意角B作一个立方体使之体积等于已知立方体体积的二倍C作一个正方形使之面积等于已知圆的面积D作一个正方形使之面积等于已知正方形面积的二倍8下列函数不?不属不于初中数学课程内容的是（）。A一次函数B二次函数C指数函数D反比例函数二、简答题（本大题共5小题，每小题7分，共35分）9若ad-bc0，求abcc?d的逆矩阵。210求二次曲面3x2-2y2+z2=20过点（1，2，5）的切平面的法向量。11设acosx+bsinx是R到R的函数，V=acosx+bsinx|a，bR是函数集合。 对fV，令Df（x）=f（x），即D将一个函数变成它的导函数。 证明D是V到V上既单又满的映射。12简述选择中学数学教学方法的依据。313简述你对义务教育数学课程标准（2011年版）中“探索并证明三角形的中位线定理”这一目标的理解。三、解答题（本大题1小题，10分）14设f（x）是R上的可导函数，且f（x）0。（1）求lnf（x）的导函数；（4分）（2）已知f（x）-3x2f（x）=0，且f（0）=1，求f（x）。 （6分）4四、论述题（本大题1小题，15分）15义务教育数学课程标准（2011年版）在教学建议中指出应当处理好“面向全体学生与关注学生个体差异的关系”，论述数学教学中如何理解和处理这一关系。五、案例分析题（本大题1小题，20分）阅读案例，并回答问题.16案例：在有理数运算的课堂教学片段中，某学生的板演如下：|-0.25|（-27）（-1-15）=14（-72）（-45）=710针对该学生的解答，教师进行了如下教学：师：请仔细检查你的演算过程，看是否正确无误？生：好像正确吧。师：对于这个（-1-15），你是怎么想的？生：负1减15，不对；是负1负15的和，不对；哎呀！ 老师我不会了。5问题：（1）请指出该生解题中的错误，并分析产生错误的原因；（10分）（2）针对该生在解题中的错误，教师呈现如下两个例题，并板书了解答过程，例题1-1-15=-1+（-15）=-（1+15）；例题2-1-（-15）=-1+15=-45。请分析例题1、例题2中每一步运算的依据。 （10分）6六、教学设计题（本大题1小题，30分）17加权平均数可以刻画数据的集中趋势。 义务教育数学课程标准（2011年版）要求“理解平均数的意义，能计算中位数、众数、加权平均数”。 请完成下列任务：（1）设计一个教学引入片段，体现学习加权平均数的必要性；（12分）（2）说明加权平均数的“权重”的含义；（6分）（3）设计一道促进学生理解加权平均数的题目，并说明具体的设计意图。 （12分）72018年上半年中小学教师资格考试数学学科知识与教学能力试题（初级中学）参考答案及解析一、单项选择题1【答案】D。 解析：有理数与有理数的乘积仍然是有理数，所以对于乘法运算是封闭的，A项正确；有理数可以通过数轴法、绝对值法、差值法等比较大小，B项正确；实数集包括无理数集和有理数集，有理数集是实数集的子集，C项正确；全体有理数构成的集合是有理数集，记为Q，任意xQ，都有x+1Q，x-1Q，所以有理数集无上界也无下界，是无界集，D项错误。 故本题选D。2【答案】A。 解析：两个向量的数量积也称“点乘”，结果是一个数；向量积也称“叉乘”，结果是一个向量，其方向满足右手定则，垂直于原向量的平面。ab为向量积，方向与a，b向量垂直，所以A项正确，B项错误；ab为数量积，结果是一个数，无方向可言，所以C项和D项错误。 故本题选A。3【答案】D。 解析：已知f（x）在a，b上连续，闭区间内连续函数必有界，则必有最大值，所以A项中命题正确。 根据函数一致连续性定理：若函数f（x）在a，b上连续，则函数f（x）在a，b上一致连续。 所以B项中命题正确。f（x）在区间a，b上连续，则f（x）在a，b上可积。 所以C项中命题正确。 连续函数不一定可导，比如y=|x|连续，但在x=0处由于其左右导数不相等，所以不可导，D项中命题不正确。 故本题选D。4【答案】B。 解析：有n个未知量的非齐次线性方程组AX=b有解的充要条件是其系数矩阵A的秩等于其增广矩阵B的秩。 而当r（A）=r（B）=n时，方程组有唯一解；当r（A）=r（B）n时，方程组有无穷多个解；当r（A）0，故在xOy平面内双曲线x2-y2=1和直线2x-y-2=0有两个交点。 沿着平行z轴方向平移这两个点，就得到了两条平行直线，即双曲柱面x2-y2=1与平面2x-y-2=0的交为平行于z轴的两条平行直线。7【答案】D。 解析：“尺规作图三大问题”是指三等分角，即三等分一个任意角；立方倍积问题，即作一个立方体，使它的体积是已知立方体的体积的二倍；化圆为方问题，即作一个正方形，使它的面积等于已知圆的面积。故本题选D。8【答案】C。 解析：指数函数是高中数学必修1中的内容。二、简答题9【参考答案】A=bcd?d，A =abcd=ad-bc0，所以A可逆。8又A*=d-b-c?a，所以A-1=?A*A=1（ad-bc）d-b-c?a。10【参考答案】令F（x，y，z）=3x2-2y2+z2-20，可得Fx（x，y，z）=6x，Fy（x，y，z）=-4y，Fz（x，y，z）=2z，所以题中二次曲面的切平面的法向量为（6x，-4y，2z）。将点（1，2，5）代入到F（x，y，z）的偏导数中，可得过点（1，2，5）的切平面的法向量为（6，-8，10）。11【参考答案】先证满射。 对任意g（x）=acosx+bsinxV，有乙g（x）dx=乙（acosx+bsinx）dx=asinx-bcosx+C，所以存在f（x）=-bcosx+asinxV，使得Df（x）=f（x）=g（x），即D是V到V上的满射。再证单射。 对于f1（x）=a1cosx+b1sinxV和f2（x）=a2cosx+b2sinxV，如果f1（x）f2（x），则f1（x）-f2（x）=（a1-a2）cosx+（b1-b2）sinx=（a1-a2）2+（b1-b2）2姨sin（x+）0对于任意xR都成立，所以a1=a2和b1=b2不同时成立。Df1（x）=-a1sinx+b1cosx，Df2（x）=-a2sinx+b2cosx，则Df1（x）Df2（x）。 若不然，有Df1（x）=-a1sinx+b1cosx=-a2sinx+b2cosx=Df2（x）对任意xR都成立。 当x=0时，有b1=b2；当x=2时，有a1=a2，与“f1（x）f2（x）时a1=a2和b1=b2不同时成立”相矛盾。 即证得D是V到V上的单射。相关知识点设f是从集合A到集合B的映射，若f（A）=B，即B中任一元素b都是A中某元素的像，则称f为A到B上的满射；若对A中任意两个不同元素a1a2，它们的像f（a1）f（a2），则称f为A到B的单射；若映射f既是单射，又是满射，则称映射f为A到B的“双射”（或“一一映射”）。12【参考答案】教学方法是教师引导学生掌握知识技能，获得身心发展而共同活动的方法。 选择中学数学教学方法的依据有：符合教学规律和教学原则；符合教学目标和任务；符合教学内容的特点；符合学生的发展水平；符合教师的特长；符合教学的经验性。13【参考答案】三角形的中位线定理：三角形的中位线平行于三角形的第三边，并且等于第三边的一半。 “探索”是过程目标行为动词，“证明”是结果目标行为动词。 “探索并证明三角形中位线定理”这一目标的设置，要求学生不仅要记住该定理的内容，还需要掌握该定理的推导过程，联系知识间的内在关系，体会其中的数学思想，为进一步的学习提供必要的数学准备。探索并证明三角形中位线定理有助于学生认识数学内容之间的内在联系。 三角形中位线定理的证明需要运用三角形全等的性质定理和判定定理、三角形相似的性质定理和判定定理、平行四边形的性质定理和判定定理等知识，而三角形中位线定理不仅为学生学习后续的平面图形、立体图形等内容奠定基础，并且在图形证明和计算中发挥着重要的作用。 学生经历探索并证明三角形中位线定理的学习过程，能够更好地体会并理解这些知识内在的联系，对学生构建知识体系，增强学习数学的信心也很有帮助。探索并证明三角形中位线定理的过程能够提高学生的推理能力。 从几何直观出发猜想三角形中位线和第三边的关系到运用三角形全等和平行四边形的相关知识严格地证明猜想的过程，就是从观察、归纳、猜想到用严密的数学思维和严谨的推理过程验证猜想的过程，就是学生学习并应用合情推理和演绎推理的过程。 经历这一过程可以增强学生综合应用合情推理和演绎推理来发现问题、解决问题的能力。9三、解答题14.【参考答案】（1）令y=lnf（x），则y=f（x）f（x）。（2）由f（x）-3x2f（x）=0整理得df（x）dx=3x2f（x），分离变量得df（x）f（x）=3x2dx，两边同时积分得乙df（x）f（x）=乙3x2dx，即lnf（x）=x3+C，故f（x）=ex3+C=C1ex3。又因为f（0）=C1=1，所以f（x）=ex3。四、论述题15【参考答案】教学活动应努力使全体学生达到课程目标的基本要求，同时要关注学生的个体差异，促进每个学生在原有基础上的发展。对于学习有困难的学生，教师要给予及时的关注与帮助；鼓励他们主动参与数学学习活动，并尝试用自己的方式解决问题、发表自己的看法；要及时地肯定他们的点滴进步；耐心地引导他们分析产生困难或错误的原因，并鼓励他们自己去改正，从而增强学习数学的兴趣和信心。 对于学有余力并对数学有兴趣的学生，教师要为他们提供足够的材料和思维空间，指导他们阅读，发展他们的数学才能。在教学活动中，要鼓励与提倡解决问题策略的多样化，恰当评价学生在解决问题过程中所表现出的不同水平。 问题情境的设计、教学过程的展开、练习的安排等要尽可能地让所有学生都能主动参与，提出各自解决问题的策略。 引导学生通过与他人的交流选择合适的策略，丰富数学活动的经验，提高思维水平。五、案例分析题16【参考答案】（1）学生在计算过程中错把-1-15算成了-45，应该是-65。出现这样的错误，有以下几个原因：学生没有完全理解正数和负数的概念，没能将正数、负数和相反数这些概念联系起来。学生对于符号的认识和理解不够全面，比如数学符号“-”，除了当作减号进行运算外，还可以当作负号，表示一个数的相反数。学生对于负数的运算法则和运算律掌握不扎实。教师在新课讲解过程中，对学生的预设不足，对于学生难以理解的知识点，没有进行更加细致和通俗的讲解。（2）例1是有理数的减法。 第一步是利用有理数减法法则，减去一个数等于加这个数的相反数，将减法转化为加法。 第二步是同号有理数加法，取相同的符号，然后把绝对值相加。例2是有理数的减法。 第一步利用有理数的减法法则，减去一个数等于加这个数的相反数，将减法转化为加法。 第二步是两个异号的绝对值不相等的有理数相加，取绝对值较大数的符号，并用较大的绝对值减去较小的绝对值。六、教学设计题17.【参考答案】（1）某超市出售一种牛奶糖和一种水果糖，牛奶糖单价15元/千克，水果糖单价10元/千克，为了满足广大消费者的不同需求，超市决定将两种糖混合销售，并设计了以下五种比例的混合方式：10牛奶糖（千克）水果糖（千克）1114233241引导学生思考：这五种混合糖的平均单价一样吗？ 全部用12.5元/千克的“平均”单价销售，是否合理？若不一样，哪一种应该最高？ 哪一种应该最低？ 如何设置这五种混合糖的单价才最为合理？（2）在计算加权平均数时，权重可以表示总体中的各种成分所占比例：权重越大的数据在总体中所占的比例越大，它对加权平均数的影响也越大。 在计算加权平均数时，常用权重来反映对应的数据的重要程度：权重越大的数据越重要。（3）某单位欲从内部招聘一名管理员，对甲、乙、丙三名候选人进行了笔试、面试和民主评议，三人的测试成绩如下表所示：测试项目测试成绩甲乙丙笔试758090面试937068民主评议508070（1）如果根据三项测试的平均成绩确定录用人选，那么谁将被录用？（2）根据实际需要，单位将笔试、面试、民主评议三项测试得分按433的比例确定个人的成绩，那么谁将被录用？（3）思考算术平均数与加权平均数有什么联系和区别呢？设计意图：在实际问题的教学中让学生理解，由于各个数据在本组数据里的重要程度未必相同，因而每个数据都有一个“权”，在各项权不相等时，就应采用加权平均数。 设计的该题目中笔试成绩这个数据明显比面试成绩和民主评议成绩更重要一些，若使用算术平均数对该问题进行求解，则无法体现笔试成绩在该项数据中的“重要程度”。11