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不等式在高考试卷上“看似没有,但处处皆有”,推理与证明更是数学高考的重要能力要求,对于这两部分内容同学们常常因为理解不透彻,解题思路不严谨而致误.细节决定成败,忽视知识、方法的细微之处,想当然地去考虑问题,把问题主观化、简单化,必然导致错误的发生.下面我们分门别类,结合示例,剖析致错原因,让同学们学会关注细节,增强思维的严密性,笑对高考.
一、不等式易错点探究
运用不等式知识解题时容易发生以下错误:求范围问题多次利用不等式后扩大了变量的取值范围;使用基本不等式求最值时,忽视了其前提“一正、二定、三相等”;连续使用基本不等式,忽视验证同时满足任何一次的字母取值是否存在、是否一致;对使用基本不等式时等号取不到的情况,不能改变解题策略(例如借助函数y=x mx(m>0)的单调性).
.
二、推理与证明易错点剖析
从近几年的高考来看,推理与证明这部分内容主要考试题型有:1.利用归纳推理、类比推理去寻求更为一般的、新的结论;2.将演绎推理与立体几何、解析几何、函数与导数等知识结合在一起命制综合题;3.以不等式、立体几何、解析几何、函数与方程、数列知识为载体,考查分析法、综合法、反证法.同学们容易发生的错误有:
类型1 归纳不准确
例8 如图所示,坐标纸上的每个单元格的边长为1,由下往上的六个点:1,2,3,4,5,6的横、纵坐标分别对应数列{an}(n∈N*)的前12项,如下表所示.
a1a2a3a4a5a6a7a8a9a10a11a12
x1y1x2y2x3y3x4y4x5y5x6y6
按如此规律下去,则a2013 a2014 a2015= .
易错分析:本题中的“按如此规律下去”就是要求由题目给出的6个点的坐标和数列的对应法则,归纳出该数列的一般关系.可能出现的错误有两种:一是归纳时找不准“前几项”的规律,胡乱猜测;二是弄错奇偶项的关系.
正解分析:本题中各个点的纵坐标对应数列的偶数项,并且逐一递增,即a2n=n(n∈N*),各个点的横坐标对应数列的奇数项,正负交替后逐一递增,并且满足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,…,这个数列的规律是奇数项为1,-1,2,-2,3,…,偶数项为1,2,3,…,故a2013 a2015=0,a2014=1007,故a2013 a2014 a2015=1007.
点评:本题实质是根据前几项,归纳猜想一般规律,归纳推理是由部分到整体、由特殊到一般的推理,由归纳推理所得的结论不一定正确,通常归纳的个体数目越多,越具有代表性,那么推广的一般性命题也会越可靠,它是一种发现一般性规律的重要方法.
类型2 类比不得法
例9 在Rt△ABC中,AB⊥AC,AD⊥BC于D,求证:1AD2=1AB2 1AC2,那么在四面体ABCD中,类比上述结论,你能得到怎样的猜想?并说明理由.
易错分析:没有掌握类比的一般规律,不知道从平面如何过渡到空间,感觉无从下手,只能瞎写一通.
其实由平面中的结论类比到空间,一般规律是:①平面中的三角形与空间中的三棱锥是类比对象;②三角形各边的边长与三棱锥各面的面积是类比对象;③三角形边上的高与三棱锥面上的高是类比对象;④三角形的面积与三棱锥的体积是类比对象;⑤三角形面积公式中的“二分之一”与三棱锥体积公式中的“三分之一”是类比对象.
正解:类比AB⊥AC,AD⊥BC,1AD2=1AB2 1AC2猜想:
四面体ABCD中,AB、AC、AD两两垂直,AE⊥平面BCD,E为垂足,则1AE2=1AB2 1AC2 1AD2.
证明:如图,连结BE并延长交CD于F,
连结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,故猜想正确.
探究提高:(1)类比推理是由特殊到特殊的推理,其一般步骤为①找出两类事物之间的相似性或一致性;②用一类事物的性质去推测另一类事物的性质,得出一个明确的命题(猜想).
(2)类比推理的关键是找到合适的类比对象.平面几何中的一些定理、公式、结论等,可以类比到立体几何中,得到类似的结论.
类型3 利用反证法时,不能作出正确的反设
例10 否定“自然数a,b,c中恰有一个是偶数”时,正确的反设为 .
错解:自然数a,b,c中没有偶数.
错因分析:对“恰有”否定出错.数学中“恰有”是指“有且只有”.自然数a,b,c中为偶数的情况为a,b,c全为偶数;a,b,c中有两个数为偶数;a,b,c中恰有一个数为偶数;a,b,c全为奇数.所以反设应为“a,b,c中至少有两个偶数或都是奇数”.
正确答案:a,b,c中至少有两个偶数或都是奇数.
类型4 分析法、综合法运用不到位
例11 已知函数f(x)=log2(x 2),a,b,c是两两不相等的正数,且a,b,c成等比数列,试判断f(a) f(c)与2f(b)的大小关系,并证明你的结论.
易错分析:一是不会用分析法分析,找不到解决问题的切入口;二是不会用综合法表述,从而导致解题格式不规范.
正解分析:(1)判断两式的大小关系,可用特例法;(2)用分析法探寻证题思路;(3)用综合法完成证明.事实上,取a=1,b=2,c=4,则f(a) f(c)=f(1) f(4)=
探究提高:综合法和分析法各有其优缺点,分析法利于思考,综合法宜于表达,因此,在实际解题时,常常把分析法和综合法结合起来运用,先以分析法为主寻求解题思路,再用综合法表述解答或证明过程.有时还要把分析和综合结合起来交替使用,才能成功.
(作者:夏志勇,海安县曲塘中学)
一、不等式易错点探究
运用不等式知识解题时容易发生以下错误:求范围问题多次利用不等式后扩大了变量的取值范围;使用基本不等式求最值时,忽视了其前提“一正、二定、三相等”;连续使用基本不等式,忽视验证同时满足任何一次的字母取值是否存在、是否一致;对使用基本不等式时等号取不到的情况,不能改变解题策略(例如借助函数y=x mx(m>0)的单调性).
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二、推理与证明易错点剖析
从近几年的高考来看,推理与证明这部分内容主要考试题型有:1.利用归纳推理、类比推理去寻求更为一般的、新的结论;2.将演绎推理与立体几何、解析几何、函数与导数等知识结合在一起命制综合题;3.以不等式、立体几何、解析几何、函数与方程、数列知识为载体,考查分析法、综合法、反证法.同学们容易发生的错误有:
类型1 归纳不准确
例8 如图所示,坐标纸上的每个单元格的边长为1,由下往上的六个点:1,2,3,4,5,6的横、纵坐标分别对应数列{an}(n∈N*)的前12项,如下表所示.
a1a2a3a4a5a6a7a8a9a10a11a12
x1y1x2y2x3y3x4y4x5y5x6y6
按如此规律下去,则a2013 a2014 a2015= .
易错分析:本题中的“按如此规律下去”就是要求由题目给出的6个点的坐标和数列的对应法则,归纳出该数列的一般关系.可能出现的错误有两种:一是归纳时找不准“前几项”的规律,胡乱猜测;二是弄错奇偶项的关系.
正解分析:本题中各个点的纵坐标对应数列的偶数项,并且逐一递增,即a2n=n(n∈N*),各个点的横坐标对应数列的奇数项,正负交替后逐一递增,并且满足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,…,这个数列的规律是奇数项为1,-1,2,-2,3,…,偶数项为1,2,3,…,故a2013 a2015=0,a2014=1007,故a2013 a2014 a2015=1007.
点评:本题实质是根据前几项,归纳猜想一般规律,归纳推理是由部分到整体、由特殊到一般的推理,由归纳推理所得的结论不一定正确,通常归纳的个体数目越多,越具有代表性,那么推广的一般性命题也会越可靠,它是一种发现一般性规律的重要方法.
类型2 类比不得法
例9 在Rt△ABC中,AB⊥AC,AD⊥BC于D,求证:1AD2=1AB2 1AC2,那么在四面体ABCD中,类比上述结论,你能得到怎样的猜想?并说明理由.
易错分析:没有掌握类比的一般规律,不知道从平面如何过渡到空间,感觉无从下手,只能瞎写一通.
其实由平面中的结论类比到空间,一般规律是:①平面中的三角形与空间中的三棱锥是类比对象;②三角形各边的边长与三棱锥各面的面积是类比对象;③三角形边上的高与三棱锥面上的高是类比对象;④三角形的面积与三棱锥的体积是类比对象;⑤三角形面积公式中的“二分之一”与三棱锥体积公式中的“三分之一”是类比对象.
正解:类比AB⊥AC,AD⊥BC,1AD2=1AB2 1AC2猜想:
四面体ABCD中,AB、AC、AD两两垂直,AE⊥平面BCD,E为垂足,则1AE2=1AB2 1AC2 1AD2.
证明:如图,连结BE并延长交CD于F,
连结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,故猜想正确.
探究提高:(1)类比推理是由特殊到特殊的推理,其一般步骤为①找出两类事物之间的相似性或一致性;②用一类事物的性质去推测另一类事物的性质,得出一个明确的命题(猜想).
(2)类比推理的关键是找到合适的类比对象.平面几何中的一些定理、公式、结论等,可以类比到立体几何中,得到类似的结论.
类型3 利用反证法时,不能作出正确的反设
例10 否定“自然数a,b,c中恰有一个是偶数”时,正确的反设为 .
错解:自然数a,b,c中没有偶数.
错因分析:对“恰有”否定出错.数学中“恰有”是指“有且只有”.自然数a,b,c中为偶数的情况为a,b,c全为偶数;a,b,c中有两个数为偶数;a,b,c中恰有一个数为偶数;a,b,c全为奇数.所以反设应为“a,b,c中至少有两个偶数或都是奇数”.
正确答案:a,b,c中至少有两个偶数或都是奇数.
类型4 分析法、综合法运用不到位
例11 已知函数f(x)=log2(x 2),a,b,c是两两不相等的正数,且a,b,c成等比数列,试判断f(a) f(c)与2f(b)的大小关系,并证明你的结论.
易错分析:一是不会用分析法分析,找不到解决问题的切入口;二是不会用综合法表述,从而导致解题格式不规范.
正解分析:(1)判断两式的大小关系,可用特例法;(2)用分析法探寻证题思路;(3)用综合法完成证明.事实上,取a=1,b=2,c=4,则f(a) f(c)=f(1) f(4)=
探究提高:综合法和分析法各有其优缺点,分析法利于思考,综合法宜于表达,因此,在实际解题时,常常把分析法和综合法结合起来运用,先以分析法为主寻求解题思路,再用综合法表述解答或证明过程.有时还要把分析和综合结合起来交替使用,才能成功.
(作者:夏志勇,海安县曲塘中学)