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时间:2019-03-15
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1、缜思深究方能正确完善——谈数学解题中容易忽视的典型问题许钦彪浙江省绍兴市稽山中学312000数学的灵活和严谨时刻体现在知识运用和解决问题中。从高中数学教学现状分析,由于受高考压力和每年增加的大量数学新题的影响,大部分中青年教师在数学教学时,主要偏重于数学知识运用的灵活性和解决问题的方法、技巧、创新能力方面,而无意中轻视了数学的严谨性,致使学生在解决数学问题时,虽然知识运用熟练灵活,方法技巧熟练掌握,但往往解答过程失之严密完整,而产生遗漏甚至错误结果。作为高中数学教师,教导学生学习掌握数学知识、方法和提高解决数学问题的能力是重要的教学目的和任务,但更重要的要让学生认识数学的
2、本质,培养数学思想,养成严谨正确的数学习惯和思维方式,在教学中体现和培养数学的核心素养,形成继续学习和持续发展的扎实基础。因而在教授数学知识和解题方法的同时,必须时刻重视数学的严谨性,及时发现和纠正思维的偏差和漏误,指导学生在灵活运用知识方法解决问题过程中,缜思深究,严谨细致,才能使数学思维和解法结果正确完善。本文就一些容易忽视和失误的典型问题列举几则具体和常见的实例,期望抛砖引玉,引起同行们的共鸣和讨论。一、深挖细究,充分利用隐含条件有些问题给出的信息中包含了隐含条件,隐含条件往往容易被忽略,从而导致解答走入歧路或产生错漏。以二则三角函数问题为例说明。例1.设,,求。分
3、析:这是一个非常简单的利用正余弦平方关系式的问题,但也是容易错解的问题。由两边平方得,。,,以上的解答就产生了增根。虽然有的学生已经注意到了:,。但还是得到了。如果注意到条件不但是告诉你这个值,而且还隐含了,即,虽然进一步得到了,但还是不够精确。继续探究挖掘:由,,,且,可知,,。可见,解题时,不能只看明显条件,还要注意隐含条件,而隐含条件是在不断探究挖掘下逐渐明朗精确,直至正确解答。这就需要缜思深究,方能使解答正确完善。例2:已知,,,求的值。分析:根据学生解题情况统计分析,大部分学生对此题的兴奋点和关注点在于角度的变化联系上,而忽视了角度范围及,的隐含条件,导致解答不
4、够完整。由已知得,。如果只注意到给出的明显条件,就得到了,,。若能考虑到,,则进一步有,。,得到,。但还是不够准确的。继续探究,考虑到,,,得到。可见,随着隐含条件的正确发现和利用,可以判断出,都是增根,正确的答案只有。二、重视公式、方法的前提条件在熟练掌握和灵活运用公式方法的同时,必须注意其应用的前提条件,忽视应用前提,往往得到错漏的结果。例3:已知实数,满足,求的最大值。分析:利用基本不等式求最值的前提是“一正、二定、三取到”,一般对“正”的要求学生是记住的,而对“定值、取到”却容易忽视或理解不深,从而产生错误解法。错解1:,的最大值是。这是较为典型和易犯的错误,事实
5、上当过程中出现多个不等号时,如果要取到最后的最值,就需要几个等号同时能取到,但这些等号往往不可能同时取到。比如这里第一个等号成立的条件是,第二个等号成立的条件是,这样就需要,与已知矛盾,所以是取不到的。错解2:当且仅当时取到,代入得到,的最大值是。这是忽视“定值”前提,混淆应用条件的典型错误。因为时取到最值的前提是或要是定值,没有定值这个前提,“时取最大值”是不正确的。正确解法是:由得到,当即,或,时,的最大值是。例4:已知,,,满足,,求的最大值。分析:学生基本上有以下两种解法。解法1:,最大值是。当且仅当,时取到。解法2:,。当且仅当时,取到最大值。两种解法得到的结果
6、不同,显然不可能都正确。其实解法1看似正确,细细探究,就可以发现要,同时取到,就必须要求,而给出的与不一定相等,所以解法1不正确。实质上仍是二个等号能否同时取到的问题。而解法2是完全正确的。例5:求过点的直线被椭圆所截弦的中点的轨迹方程。分析:直线和圆锥曲线的位置关系问题中,有关弦的端点、中点、斜率一类问题,“点差法”是行之有效的方法,但要注意其应用条件。如该问题用“点差法”的解决过程是:设弦的两个端点为,,弦的中点为。由相减得:,,又,。化简得,即。从以上“点差法”的解题过程看,解答似乎没有问题,但事实上是不准确的。我们可以由图形来看出,由于点在已知椭圆外,所以过该已知
7、点作已知椭圆的弦的中点轨迹不可能是完整的椭圆,而是其在已知椭圆内的一部分。因而需要求出的范围。当两个椭圆相交时,得到,即,所以所求轨迹方程是。也就是说,当解决过已知点作圆锥曲线的弦时,首先要判断该点是否在圆锥曲线内部,如在内部,“点差法”解决时,没有问题,如点不在内部,用“点差法”求出轨迹后,还需要进一步判断其范围。从数形结合考虑,当点在内时,过点作直线一定能与圆锥曲线相交得到弦,使中点存在。而当点在外时,过点作直线就不一定能与圆锥曲线相交,从而不存在弦和弦的中点。而“点差法”是不能表达这方面的情况的,所以要弥补其不足。因而,
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