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高中数学易错题举例解析
高中数学中有许多题目,求解的思路不难,但解题时,对某些特殊情形的讨论,却很容易被忽略。也就是在转化过程中,没有注意转化的等价性,会经常出现错误。本文通过几个例子,剖析致错原因,希望能对同学们的学习有所帮助。加强思维的严密性训练。 ● 忽视等价性变形,导致错误。
? x>0? x + y>0? x>1? x + y>3???? ? ,但 与 不等价。 ? y>0? xy>0? y>2? xy>2
x
已知f(x) = ax + ,若?3?f(1)?0,3?f(2)?6,求f(3)的范围。
b
①??3?a?b?0?错误解法 由条件得? b3?2a??6?②2?②×2-① 6?a?15 ③ ①×2-②得 ?8b2??? ④ 33310b431043③+④得 ?3a??,即?f(3)?.
33333x,其值是b错误分析 采用这种解法,忽视了这样一个事实:作为满足条件的函数f(x)?ax?同时受a和b制约的。当a取最大(小)值时,b不一定取最大(小)值,因而整个解题思路是错误的。
?f(1)?a?b12?正确解法 由题意有?b, 解得:a?[2f(2)?f(1)],b?[2f(1)?f(2)],
33f(2)?2a??2??f(3)?3a?b1651637?f(2)?f(1). 把f(1)和f(2)的范围代入得 ?f(3)?. 39933在本题中能够检查出解题思路错误,并给出正确解法,就体现了思维具有反思性。只有牢固地掌
握基础知识,才能反思性地看问题。 ●忽视隐含条件,导致结果错误。
2 (1) 设?、?是方程x?2kx?k?6?0的两个实根,则(??1)?(??1)的最小值是
22(A)?494(B)8(C)18(D)不存在
思路分析 本例只有一个答案正确,设了3个陷阱,很容易上当。 利用一元二次方程根与系数的关系易得:????2k,???k?6,
?(??1)2?(??1)2??2?2??1??2?2??1?(???)2?2???2(???)?2
349?4(k?)2?.44学习必备 欢迎下载
有的学生一看到?49,常受选择答案(A)的诱惑,盲从附和。这正是思维缺乏反思性的体现。4如果能以反思性的态度考察各个选择答案的来源和它们之间的区别,就能从中选出正确答案。
2? 原方程有两个实根?、?,∴??4k?4(k?6)?0 ? k??2或k?3.
22当k?3时,(??1)?(??1)的最小值是8; 当k??2时,(??1)?(??1)的最小值是18。 这时就可以作出正确选择,只有(B)正确。 y2
(2) 已知(x+2)+ =1, 求x2+y2的取值范围。
4
2
22错解 由已知得 y2=-4x2-16x-12,因此 x2+y2=-3x2-16x-12=-3(x+
8228)+ , 3382828
∴当x=- 时,x2+y2有最大值 ,即x2+y2的取值范围是(-∞, ]。
333分析 没有注意x的取值范围要受已知条件的限制,丢掉了最小值。 y2y22
事实上,由于(x+2)+ =1 ? (x+2)=1- ≤1 ? -3≤x≤-1,
44
2
从而当x=-1时x2+y2有最小值1。∴ x2+y2的取值范围是[1,
28
]。 3
注意有界性:偶次方x2≥0,三角函数-1≤sinx≤1,指数函数ax>0,圆锥曲线有界性等。 ●忽视不等式中等号成立的条件,导致结果错误。 11
已知:a>0 , b>0 , a+b=1,求(a+ )2+(b+ )2的最小值。
ab错解 (a+
1121112)+(b+)2=a2+b2+2+2+4≥2ab++4≥4ab?+4=8,
abababab∴(a+
121)+(b+)2的最小值是8. ab1,第二次等2分析 上面的解答中,两次用到了基本不等式a2+b2≥2ab,第一次等号成立的条件是a=b=
号成立的条件是ab=
1,显然,这两个条件是不能同时成立的。因此,8不是最小值。 ab1111112事实上,原式= a2+b2+2+2+4=( a2+b2)+(2+2)+4=[(a+b)2-2ab]+[(+)2-]+4
abababab1 = (1-2ab)(1+22)+4,
aba?b211111由ab≤()= 得:1-2ab≥1-=, 且22≥16,1+22≥17,
2422abab1251∴原式≥×17+4= (当且仅当a=b=时,等号成立),
2221125
∴(a + )2 + (b + )2的最小值是 。
2ab●不进行分类讨论,导致错误
n(1)已知数列?an?的前n项和Sn?2?1,求an.
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nn?1nn?1?2n?1. 错误解法 an?Sn?Sn?1?(2?1)?(2?1)?2?2错误分析 显然,当n?1时,a1?S1?3?21?1?1。
错误原因:没有注意公式an?Sn?Sn?1成立的条件是。
?S1(n?1)因此在运用an?Sn?Sn?1时,必须检验n?1时的情形。即:an??。
S(n?2,n?N)?n2(2)实数a为何值时,圆x?y?2ax?a?1?0与抛物线y?1x有两个公共点。 212222错误解法 将圆x?y?2ax?a?1?0与抛物线 y?x联立,消去y,
2122得 x?(2a?)x?a?1?0(x?0). ①
2222???0?171?因为有两个公共点,所以方程①有两个相等正根,得?2a??0 , 解之得a?.
82?2??a?1?0.错误分析 (如图2-2-1;2-2-2)显然,当a?0时,圆与抛物线有两个公共点。
y y
O O x
图2-2-1 图2-2-2
要使圆与抛物线有两个交点的充要条件是方程①有一正根、一负根;或有两个相等正根。
x ???0当方程①有一正根、一负根时,得?2解之,得?1?a?1.
a?1?0.?因此,当a?1712222或?1?a?1时,圆x?y?2ax?a?1?0与抛物线y?x有两个公共点。 8212222思考题:实数a为何值时,圆x?y?2ax?a?1?0与抛物线y?x,
2(1) 有一个公共点;(2)有三个公共点;(3)有四个公共点;(4)没有公共点。
●以偏概全,导致错误
以偏概全是指思考不全面,遗漏特殊情况,致使解答不完全,不能给出问题的全部答案,从而表现出思维的不严密性。
(1)设等比数列?an?的全n项和为Sn.若S3?S6?2S9,求数列的公比q.