【摘要】數學學習過程中檢驗是我們驗證解題過程是否正確的重要手段,本文將對一些常用的檢驗方法進行介紹,希望對你的平時解題有所幫助.
【關鍵詞】檢驗方法;數學解題
掌握數學檢驗的各種方法,并能正確地運用到解題過程,會對數學解題起到事半功倍的效果.
一、估值檢驗法
估值檢驗就是將解出的結果與常識上的估值進行比較,從而達到檢驗的目的.倘若我們在解題中,求出橢圓的離心率大于1,雙曲線的離心率小于1,求出自行車的速度超過汽車的速度,我們就會立即發現其中的錯誤,因為這些結果違背了數學的基本知識和日常生活中的一般常識.
二、驗證檢驗法
將解出的結果代入到原題的相關式中進行驗證,從而辨別正誤,這是一種可靠的檢驗方法,特別是對于確定數值的試題.
例1 已知集合A={a2,a+1,-3},B={a-3,2a-1,a2+1},若A∩B={-3},求實數a的值.
錯解 由題意,得a-3=-3或2a-1=-3,得a=0或a=-1.
檢驗 把a=0代入原題,得A∩B={1,-3}與原題A∩B={-3}不相符,所以舍去.
三、簡化檢驗法
一道復雜的或抽象的問題,檢驗解答過程是否正確往往比較困難,這時,我們可在不改變原題性質的前提下,考察其簡單的、具體的情形,從而易于辨析正誤.
例2 有20位志愿者分配到甲、乙、丙、丁四個奧運場館工作,每個場館5人,問有多少種分法?
錯解 甲、乙、丙、丁四個奧運場館依次分配5人,然后互換,共有C520C515C510C55A44種分法.
檢驗 我們不妨將問題簡化,把兩人分給甲、乙兩個奧運場館,有多少種分法?顯而易見,分配的次序對結果沒有影響,只有C12C11種方法,由此可知原解題有錯.正確結果為C520C515C510C55種分法.
四、條件檢驗法
條件檢驗就是從條件入手,全面檢驗已知條件是否得到充分利用,對題設的理解是否準確,隱含條件是否被挖掘,解題的各個環節是否與已知相矛盾.
例3 如果k,k+1,k+2是鈍角三角形的三邊,求k的取值范圍.
錯解 ∵k+2是三角形的最大邊,∴它所對的角θ必為鈍角.
由余弦定理,得
cosθ=k2+(k+1)2-(k+2)22k(k+1)=k2-2k-32k(k+1)=k-32k<0,
解得0 檢驗 上面解法似乎無懈可擊,但卻是錯誤的,導致錯誤的原因在于解題中未能應用“三角形任意兩邊之和大于第三邊”這一條件.當k=1時,顯然是構不成三角形的. 正解 設k+2所對的角為θ,則cosθ<0. ∴k>0,k+(k+1)>k+2,k2+(k+1)2-(k+2)22k(k+1)<0, 解得1 五、數形檢驗法 數是形的抽象概括,形是數的直觀表現,數形結合的試題可以用數或形來進行檢驗. 例4 已知雙曲線x2-y2=1,過點P(0,1)的直線l與雙曲線左支交于兩點,求直線l的斜率的取值范圍. 錯解 設直線l的方程為y=kx+1. 聯立y=kx+1,x2-y2=1,消去y,整理,得 (1-k2)x2-2kx-2=0. 由題意,得Δ=(-2k)2-4(1-k2)×(-2)>0,x1+x2=2k1-k2<0,x1x2=-21-k2>0, 解得k∈(-2,-1)∪(1,2). 檢驗 如圖所示,直線l1過點(0,1)且與漸近線y=x平行,直線l2過點(0,1)且與雙曲線左支相切.可知,符合題意的直線夾在直線l1與l2之間,且不包括直線l1和l2,所以k∈(1,2).原解答錯在沒有限定k>0. 六、邏輯檢驗法 要想得到正確的結果,解題過程必須做到每一步都是等價變換,如果對概念、定義、法則、定理、公式的理解不透徹,就有可能導致錯誤.所以我們可以通過解題的步驟是否符合推理的邏輯性,即可知解題的正確與否. 例5 函數f(x)=x3+ax2+bx+a2在x=1處有極值10,求a,b的值. 錯解 f′(x)=3x2+2ax+b,由題意知f′(1)=0,且f(1)=10,即2a+b+3=0,且a2+a+b+1=10,解得a=4,b=-11,或a=-3,b=3. 檢驗 f(x0)為極值的充要條件是f′(x0)=0且導函數f′(x)在x0附近兩側的符號相反,所以后面應該加上:a=4,b=-11時,f′(x)=3x2+8x-11=(3x+11)(x-1),在x=1附近兩側的符號相反,故a=4,b=-11,符合題意. 當a=-3,b=3時,f′(x)=3(x-1)2,在x=1附近兩側的符號相同,所以a=-3,b=3應舍去. 注:本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文