摘要:由于數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)年段越高,學(xué)得越抽象,故許多老師都喜歡借助直觀把知識(shí)從抽象轉(zhuǎn)化成形象,這樣能夠促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解.但借助直觀思維的同時(shí),容易使學(xué)生形成思維定式,在一定程度上也會(huì)造成解題錯(cuò)誤,本文主要談?wù)搼{借圖形之后,所產(chǎn)生的審題不嚴(yán)、以偏概全、以圖代證、重“形”輕“數(shù)”等四種致誤習(xí)慣.
關(guān)鍵詞:數(shù);形;推理;致誤
我國數(shù)學(xué)家華羅庚先生談解題感受時(shí)提到:數(shù)缺形時(shí)少直觀,形離數(shù)時(shí)難人微.我們教師在解題教學(xué)時(shí)也經(jīng)常指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的思想尋找解題的方法,借助圖象的直觀形象性,解決問題方法簡(jiǎn)潔,易理解.深受師生的喜愛,在解數(shù)學(xué)題時(shí)也積極利用圖象思考問題的解答,收到了良好的效果.但“肜離數(shù)時(shí)難入微”.圖象解題多借助直觀思維的判斷,形成思維習(xí)慣,易忽視理性思考.造成解題錯(cuò)誤.現(xiàn)舉幾例,望能引起注意.
憑借圖形,易出現(xiàn)審題不嚴(yán)的致誤習(xí)慣
例1 如圖l,將一塊邊長為42厘米的正形鐵皮剪去四個(gè)角(即剪去四個(gè)全等的小正方形)后,重新焊接成一個(gè)無蓋的鐵盒.要使其容積最大.剪去的小正方形的邊長為多少厘米?最大的容積為多少?(忽略焊接誤差).
誤解:由題意,如圖l,設(shè)剪去的小正方形的邊長為xcm.則其容積為:
V=x(42-2x)2(O 運(yùn)用導(dǎo)數(shù)求其最值,得:當(dāng)x=7時(shí), 所得鐵盒的容積最大為:v=7x282=5488cm3 正解:由題意知,截取小正方形的邊長為42/4=10.5cm,截?。?)(2)兩個(gè)小正方形,再將截取的(1)(2)焊接在右側(cè)一邊的正中.構(gòu)成如圖2. 此時(shí),將四周折起焊接,則所得鐵盒的容積為v=(42-10.5)x(42-10.5)×10.5=6945.75cm3.顯然此種焊接體積較大. 感悟:本題涉及常見的折無蓋紙盒的裁剪方法,由于對(duì)圖形的熟悉,采取習(xí)慣的定向思維.認(rèn)為這樣剪去四角折起四邊就是需要的焊接方法,圖·形直觀的慣性思維,引誘我們走向?qū)忣}不清的誤區(qū). 憑借圖形,易出現(xiàn)以偏概全的致誤習(xí)慣 例2 已知命題:“若a>l,則恒成立”,判斷該命題的真假. 誤解:當(dāng)a>l時(shí),函數(shù)的圖象是遞增的且關(guān)于y=x對(duì)稱,可作出如下圖形(圖3): 依據(jù)圖形,可得,該命題是真命題, 正解:(1)當(dāng)時(shí),指數(shù)函數(shù)y=礦的圖象與對(duì)數(shù)函數(shù)y=logax的圖象有兩個(gè)交點(diǎn),都在直線y=x上,如圖(圖4) 由以上討論可知,該命題是假命題, 感悟:在學(xué)習(xí)指數(shù)函數(shù)與對(duì)數(shù)函數(shù)關(guān)系時(shí).我們大多數(shù)只討論它們是互為反函數(shù)的關(guān)系,圖象關(guān)于直線y=x對(duì)稱,習(xí)慣性給出圖3的直觀圖加以理解.給學(xué)生直觀認(rèn)為指數(shù)函數(shù)與對(duì)數(shù)函數(shù)當(dāng)a>l時(shí)就是圖3的位置情況,從而誤導(dǎo)出現(xiàn)以偏概全的習(xí)慣性錯(cuò)誤, 憑借圖形,易出現(xiàn)以圖代證的致誤習(xí)慣 例3有一個(gè)三棱錐和一個(gè)正四棱錐,它們的棱長都相等,將它們的一個(gè)側(cè)面重疊之后,還有幾個(gè)暴露面? 誤解:如下圖,正三棱錐S-EFG有4個(gè)面,正四棱錐v-ABCD有5個(gè)面,它們分開后共有9個(gè)面.若面EFG與面VAD重合后,這兩個(gè)面消失,故剩下7個(gè)暴露面. 正解:在三棱錐S-EFG中,設(shè)二面角S-EF-G為a,二面角D-VA-B為β,通過計(jì)算可知,a+β=180°,這表明當(dāng)面EFG和面VAD重合后,面SEF與面VAB珙面、由對(duì)稱性知,面SFG與面VDC共面,所以,應(yīng)該有5個(gè)暴露面, 感悟:對(duì)空間圖形進(jìn)行思考,多關(guān)注圖形的位置變化,進(jìn)行直觀性判斷,常忽視組合后出現(xiàn)新的情況的判斷,需要進(jìn)一步進(jìn)行檢驗(yàn)證明.給出正確的判斷.這就需要平常加強(qiáng)思維批判性方面的培養(yǎng). 憑借圖形,易出現(xiàn)重“形”輕“數(shù)”的致誤習(xí)慣 例4 函數(shù)f(x)=lgx-sinx的零點(diǎn)個(gè)數(shù)是____. 誤解:如圖7所示,在同一直角坐標(biāo)系中分別畫出對(duì)數(shù)函數(shù)y.=lgx與正弦函數(shù)y2=sirix的圖象,由圖7可知,這兩個(gè)圖象有1個(gè)交點(diǎn),所以函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)是1個(gè). 正解:如圖8所示,在同一直角坐標(biāo)系中分別畫出對(duì)數(shù)函數(shù)y1=lgx與正弦函數(shù)Y2=sirrx的圖象,注意到lgl0=1,一1≤sina≤1.作出圖形. 由圖可知,這兩個(gè)圖象有3個(gè)交點(diǎn),所以函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)是3個(gè). 例5求函數(shù)y=x2-2x的零點(diǎn)的個(gè)數(shù), 誤解:在同一坐標(biāo)系中作出函數(shù)y.=X2,y:=2x的圖象, 由圖形可以看出,函數(shù)y=x2-2x的零點(diǎn)個(gè)數(shù)為2. 正解:在同一坐標(biāo)系中作出函數(shù)yl=X2,y2=2x的圖象,如圖10,從圖形上可以看出函數(shù)當(dāng)x=4,y=16時(shí)也是兩函數(shù)的交點(diǎn),故函數(shù)y=x2-2x的零點(diǎn)的個(gè)數(shù)應(yīng)該為3. 感悟:在運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的解題時(shí).要正確作出圖形,要用“數(shù)”去準(zhǔn)確確定“形”的位置,要關(guān)注一些特殊點(diǎn)、相關(guān)的函數(shù)性質(zhì),必要時(shí)還需要對(duì)圖形的直觀分析給出嚴(yán)密的推理,定“形”不忘“數(shù)”,才能給出正確的解答,