高巧琴
(呂梁學院 數(shù)學系, 山西 離石 033001)
數(shù)學分析的研究對象是函數(shù),主要研究函數(shù)的三大分析性質(zhì):連續(xù)性、可微性與可積性,而極限是研究它們的主要工具,是貫穿數(shù)學分析的一條主線.因此,掌握好極限的求解方法是學習數(shù)學分析的關(guān)鍵環(huán)節(jié).極限包含數(shù)列極限與函數(shù)極限,二者是特殊與一般關(guān)系,要掌握求極限的方法,首先從最基本的數(shù)列極限開始.
求數(shù)列極限的方法繁多,學生碰到這類問題時常常會出現(xiàn)對方法選擇的困惑.以南京師范大學2017年研究生入學考試數(shù)學分析第一題的一道數(shù)列極限為例,分析探討學生易出現(xiàn)的誤區(qū)及合理選擇正確方法求解數(shù)列極限.
試題計算極限:
筆者針對這道題目的解法分析,探討在教學中如何打破學生的定勢思維和培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力.
很多同學首先想到利用迫斂性求解:
因為
(1)
這樣的解法是錯誤的,錯在哪里呢?
可以看出,對于所有的n并不是單調(diào)的,而是從第三項開始是嚴格單調(diào)遞減的,如圖1所示.
圖1 數(shù)列的圖像
結(jié)構(gòu)分析這屬于數(shù)列極限問題,從形式上看,是關(guān)于n項和的極限,但不能直接應(yīng)用數(shù)列極限的四則運算法則,因為隨著n的增大數(shù)列項數(shù)不斷增加,而四則運算法則只適用于有限個數(shù)列的和,鑒于此,常規(guī)的思路是先求和再求極限.
方法1:(利用均值極限)
方法2:(利用施篤茲定理)
2.1 教師在教學過程中,一方面要注重基本概念的解析、基本理論的拓展、基本方法的使用、典型錯誤的剖析;另一方面,要打破學生的思維定勢,全方位考慮問題,可以培養(yǎng)學生的探索精神,提高學生解決問題的能力和創(chuàng)新思維能力[3].
2.2 學生在學習過程中,要研究各種解題方法的原理本質(zhì),總結(jié)在解題過程中容易出現(xiàn)的誤區(qū),注意知識的嚴謹性,學會全面分析解決問題的能力.