不等式在高考試卷上“看似沒有,但處處皆有”,推理與證明更是數學高考的重要能力要求,對于這兩部分內容同學們常常因為理解不透徹,解題思路不嚴謹而致誤.細節(jié)決定成敗,忽視知識、方法的細微之處,想當然地去考慮問題,把問題主觀化、簡單化,必然導致錯誤的發(fā)生.下面我們分門別類,結合示例,剖析致錯原因,讓同學們學會關注細節(jié),增強思維的嚴密性,笑對高考.
一、不等式易錯點探究
運用不等式知識解題時容易發(fā)生以下錯誤:求范圍問題多次利用不等式后擴大了變量的取值范圍;使用基本不等式求最值時,忽視了其前提“一正、二定、三相等”;連續(xù)使用基本不等式,忽視驗證同時滿足任何一次的字母取值是否存在、是否一致;對使用基本不等式時等號取不到的情況,不能改變解題策略(例如借助函數y=x+mx(m>0)的單調性).
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二、推理與證明易錯點剖析
從近幾年的高考來看,推理與證明這部分內容主要考試題型有:1.利用歸納推理、類比推理去尋求更為一般的、新的結論;2.將演繹推理與立體幾何、解析幾何、函數與導數等知識結合在一起命制綜合題;3.以不等式、立體幾何、解析幾何、函數與方程、數列知識為載體,考查分析法、綜合法、反證法.同學們容易發(fā)生的錯誤有:
類型1 歸納不準確
例8 如圖所示,坐標紙上的每個單元格的邊長為1,由下往上的六個點:1,2,3,4,5,6的橫、縱坐標分別對應數列{an}(n∈N*)的前12項,如下表所示.
a1a2a3a4a5a6a7a8a9a10a11a12
x1y1x2y2x3y3x4y4x5y5x6y6
按如此規(guī)律下去,則a2013+a2014+a2015= .
易錯分析:本題中的“按如此規(guī)律下去”就是要求由題目給出的6個點的坐標和數列的對應法則,歸納出該數列的一般關系.可能出現的錯誤有兩種:一是歸納時找不準“前幾項”的規(guī)律,胡亂猜測;二是弄錯奇偶項的關系.
正解分析:本題中各個點的縱坐標對應數列的偶數項,并且逐一遞增,即a2n=n(n∈N*),各個點的橫坐標對應數列的奇數項,正負交替后逐一遞增,并且滿足a4n-3+a4n-1=0(n∈N*),
正解:a1=1,a2=1,a3=-1,a4=2,a5=2,a6=3,a7=-2,a8=4,…,這個數列的規(guī)律是奇數項為1,-1,2,-2,3,…,偶數項為1,2,3,…,故a2013+a2015=0,a2014=1007,故a2013+a2014+a2015=1007.
點評:本題實質是根據前幾項,歸納猜想一般規(guī)律,歸納推理是由部分到整體、由特殊到一般的推理,由歸納推理所得的結論不一定正確,通常歸納的個體數目越多,越具有代表性,那么推廣的一般性命題也會越可靠,它是一種發(fā)現一般性規(guī)律的重要方法.
類型2 類比不得法
例9 在Rt△ABC中,AB⊥AC,AD⊥BC于D,求證:1AD2=1AB2+1AC2,那么在四面體ABCD中,類比上述結論,你能得到怎樣的猜想?并說明理由.
易錯分析:沒有掌握類比的一般規(guī)律,不知道從平面如何過渡到空間,感覺無從下手,只能瞎寫一通.
其實由平面中的結論類比到空間,一般規(guī)律是:①平面中的三角形與空間中的三棱錐是類比對象;②三角形各邊的邊長與三棱錐各面的面積是類比對象;③三角形邊上的高與三棱錐面上的高是類比對象;④三角形的面積與三棱錐的體積是類比對象;⑤三角形面積公式中的“二分之一”與三棱錐體積公式中的“三分之一”是類比對象.
正解:類比AB⊥AC,AD⊥BC,1AD2=1AB2+1AC2猜想:
四面體ABCD中,AB、AC、AD兩兩垂直,AE⊥平面BCD,E為垂足,則1AE2=1AB2+1AC2+1AD2.
證明:如圖,連結BE并延長交CD于F,
連結AF.
∵AB⊥AC,AB⊥AD,AC∩AD=A,
∴AB⊥平面ACD.
而AF平面ACD,∴AB⊥AF,
在Rt△ABF中,AE⊥BF,
∴1AE2=1AB2+1AF2.
在Rt△ACD中,AF⊥CD,∴1AF2=1AC2+1AD2.
∴1AE2=1AB2+1AC2+1AD2,故猜想正確.
探究提高:(1)類比推理是由特殊到特殊的推理,其一般步驟為①找出兩類事物之間的相似性或一致性;②用一類事物的性質去推測另一類事物的性質,得出一個明確的命題(猜想).
(2)類比推理的關鍵是找到合適的類比對象.平面幾何中的一些定理、公式、結論等,可以類比到立體幾何中,得到類似的結論.
類型3 利用反證法時,不能作出正確的反設
例10 否定“自然數a,b,c中恰有一個是偶數”時,正確的反設為 .
錯解:自然數a,b,c中沒有偶數.
錯因分析:對“恰有”否定出錯.數學中“恰有”是指“有且只有”.自然數a,b,c中為偶數的情況為a,b,c全為偶數;a,b,c中有兩個數為偶數;a,b,c中恰有一個數為偶數;a,b,c全為奇數.所以反設應為“a,b,c中至少有兩個偶數或都是奇數”.
正確答案:a,b,c中至少有兩個偶數或都是奇數.
類型4 分析法、綜合法運用不到位
例11 已知函數f(x)=log2(x+2),a,b,c是兩兩不相等的正數,且a,b,c成等比數列,試判斷f(a)+f(c)與2f(b)的大小關系,并證明你的結論.
易錯分析:一是不會用分析法分析,找不到解決問題的切入口;二是不會用綜合法表述,從而導致解題格式不規(guī)范.
正解分析:(1)判斷兩式的大小關系,可用特例法;(2)用分析法探尋證題思路;(3)用綜合法完成證明.事實上,取a=1,b=2,c=4,則f(a)+f(c)=f(1)+f(4)=
探究提高:綜合法和分析法各有其優(yōu)缺點,分析法利于思考,綜合法宜于表達,因此,在實際解題時,常常把分析法和綜合法結合起來運用,先以分析法為主尋求解題思路,再用綜合法表述解答或證明過程.有時還要把分析和綜合結合起來交替使用,才能成功.
(作者:夏志勇,海安縣曲塘中學)