2009年高考數(shù)學(xué)總復(fù)習(xí)解題思維專題講座之二
數(shù)學(xué)思維的反思性
一、概述
數(shù)學(xué)思維的反思性表現(xiàn)在思維活動中善于提出獨(dú)立見解,精細(xì)地檢查思維過程,不盲從、不輕信。在解決問題時(shí)能不斷地驗(yàn)證所擬定的假設(shè),獲得獨(dú)特的解決問題的方法,它和創(chuàng)造性思維存在著高度相關(guān)。本講重點(diǎn)加強(qiáng)學(xué)生思維的嚴(yán)密性的訓(xùn)練,培養(yǎng)他們的創(chuàng)造性思維。
二、思維訓(xùn)練實(shí)例
例1 已知,若求的范圍。
錯(cuò)誤解法 由條件得
②×2-①得
①×2-②得
+得
錯(cuò)誤分析 采用這種解法,忽視了這樣一個(gè)事實(shí):作為滿足條件的函數(shù),其值是同時(shí)受制約的。當(dāng)取最大(。┲禃r(shí),不一定取最大(。┲担蚨麄(gè)解題思路是錯(cuò)誤的。
正確解法 由題意有
解得:
把和的范圍代入得
在本題中能夠檢查出解題思路錯(cuò)誤,并給出正確解法,就體現(xiàn)了思維具有反思性。只有牢固地掌握基礎(chǔ)知識,才能反思性地看問題。
例2 證明勾股定理:已知在中,,求證
錯(cuò)誤證法 在中,而,
,即
錯(cuò)誤分析 在現(xiàn)行的中學(xué)體系中,這個(gè)公式本身是從勾股定理推出來的。這種利用所要證明的結(jié)論,作為推理的前提條件,叫循環(huán)論證。循環(huán)論證的錯(cuò)誤是在不知不覺中產(chǎn)生的,而且不易發(fā)覺。因此,在學(xué)習(xí)中對所學(xué)的每個(gè)公式、法則、定理,既要熟悉它們的內(nèi)容,又要熟悉它們的證明方法和所依據(jù)的論據(jù)。這樣才能避免循環(huán)論證的錯(cuò)誤。發(fā)現(xiàn)本題犯了循環(huán)論證的錯(cuò)誤,正是思維具有反思性的體現(xiàn)。
(2) 驗(yàn)算的訓(xùn)練
驗(yàn)算是解題后對結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)的過程。通過驗(yàn)算,可以檢查解題過程的正確性,增強(qiáng)思維的反思性。
例3 已知數(shù)列的前項(xiàng)和,求
錯(cuò)誤解法
錯(cuò)誤分析 顯然,當(dāng)時(shí),,錯(cuò)誤原因,沒有注意公式成立的條件是因此在運(yùn)用時(shí),必須檢驗(yàn)時(shí)的情形。即:
例4 實(shí)數(shù)為何值時(shí),圓與拋物線有兩個(gè)公共點(diǎn)。
錯(cuò)誤解法 將圓與拋物線 聯(lián)立,消去,
得 ①
因?yàn)橛袃蓚(gè)公共點(diǎn),所以方程①有兩個(gè)相等正根,得
解之,得
錯(cuò)誤分析 (如圖2-2-1;2-2-2)顯然,當(dāng)時(shí),圓與拋物線有兩個(gè)公共點(diǎn)。
要使圓與拋物線有兩個(gè)交點(diǎn)的充要條件是方程①有一正根、一負(fù)根;或有兩個(gè)相等正根。
當(dāng)方程①有一正根、一負(fù)根時(shí),得解之,得
因此,當(dāng)或時(shí),圓與拋物線有兩個(gè)公共點(diǎn)。
思考題:實(shí)數(shù)為何值時(shí),圓與拋物線,
(1) 有一個(gè)公共點(diǎn);
(2) 有三個(gè)公共點(diǎn);
(3) 有四個(gè)公共點(diǎn);
(4) 沒有公共點(diǎn)。
養(yǎng)成驗(yàn)算的習(xí)慣,可以有效地增強(qiáng)思維反思性。如:在解無理方程、無理不等式;對數(shù)方程、對數(shù)不等式時(shí),由于變形后方程或不等式兩端代數(shù)式的定義域可能會發(fā)生變化,這樣就有可能產(chǎn)生增根或失根,因此必須進(jìn)行檢驗(yàn),舍棄增根,找回失根。
(3) 獨(dú)立思考,敢于發(fā)表不同見解
受思維定勢或別人提示的影響,解題時(shí)盲目附和,不能提出自己的看法,這不利于增強(qiáng)思維的反思性。因此,在解決問題時(shí),應(yīng)積極地獨(dú)立思考,敢于對題目解法發(fā)表自己的見解,這樣才能增強(qiáng)思維的反思性,從而培養(yǎng)創(chuàng)造性思維。
例5 30支足球隊(duì)進(jìn)行淘汰賽,決出一個(gè)冠軍,問需要安排多少場比賽?
解 因?yàn)槊繄鲆蕴?個(gè)隊(duì),30個(gè)隊(duì)要淘汰29個(gè)隊(duì)才能決出一個(gè)冠軍。因此應(yīng)安排29場比賽。
思 路 分 析 傳統(tǒng)的思維方法是:30支隊(duì)比賽,每次出兩支隊(duì),應(yīng)有15+7+4+2+1=29場比賽。而上面這個(gè)解法沒有盲目附和,考慮到每場比賽淘汰1個(gè)隊(duì),要淘汰29支隊(duì),那么必有29場比賽。
例6 解方程
考察方程兩端相應(yīng)的函數(shù),它們的圖象無交點(diǎn)。
所以此方程無解。
例7 設(shè)是方程的兩個(gè)實(shí)根,則的最小值是( )
思路分析 本例只有一個(gè)答案正確,設(shè)了3個(gè)陷阱,很容易上當(dāng)。
利用一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系易得:
有的學(xué)生一看到,常受選擇答案(A)的誘惑,盲從附和。這正是思維缺乏反思性的體現(xiàn)。如果能以反思性的態(tài)度考察各個(gè)選擇答案的來源和它們之間的區(qū)別,就能從中選出正確答案。
原方程有兩個(gè)實(shí)根,
當(dāng)時(shí),的最小值是8;當(dāng)時(shí),的最小值是18;
這時(shí)就可以作出正確選擇,只有(B)正確。
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