高中数学易错题集锦
指导教师:任宝安
参加学生:路栋胡思敏
李梅张大山
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,希望能对读者的学习有所帮助,加强思维的严密性训练。 忽视等价性变形,导致错误。 ?,但与不等价。 【例1】已知f(x)=ax+,若?3?f(1)?0,3?f(2)?6,求f(3)的范围。 ??3?a?b?0①?错误解法由条件得? b3?2a??6?②2?②×2-①6?a?15③ ①×2-②得?8b2???④ 33310b431043③+④得?3a??,即?f(3)?. 33333x,其值是同时受ba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。
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??f(1)?a?b?正确解法由题意有?b,解得: f(2)?2a??2?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。 【例2】解下列各题 ?f(3)?3a?(1) 设?、?是方程x2?2kx?k?6?0的两个实根,则(??1)2?(??1)2的最小值是 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, 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。如4
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。
? 原方程有两个实根?、?
∴??4k2?4(k?6)?0?k??2或k?3. 当k?3时,(??1)2?(??1)2的最小值是8; 当k??2时,(??1)2?(??1)2的最小值是18 这时就可以作出正确选择,只有(B)正确。 (2)已知(x+2)2+=1,求x2+y2的取值范围。
828错解由已知得y2=-4x2-16x-12,因此x2+y2=-3x2-16x-12=-3(x+)2+ 33∴当x=-时,x2+y2有最大值,即x2+y2的取值范围是(-∞,]。 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。 事实上,由于(x+2)2+=1?(x+2)2=1-≤1?-3≤x≤-1, 从而当x=-1时x2+y2有最小值1 ∴ x2+y2的取值范围是[1,]。 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。 【例3】已知:a>0,b>0,a+b=1,求(a+)2+(b+)2的最小值。 11111211错解(a+)2+(b+)2=a2+b2+2+2+4≥2ab++4≥4ab?+4=8,∴(a+)2+(b+)2的最小
ababababab值是8. 1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=,第二
21次等号成立的条件是ab=,显然,这两个条件是不能同时成立的。因此,8不是最小值。
ab1111112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),
22211∴(a+)2+(b+)2的最小值是。
ab●不进行分类讨论,导致错误
【例4】已知数列?an?的前n项和Sn?2n?1,求an. 错误解法an?Sn?Sn?1?(2n?1)?(2n?1?1)?2n?2n?1?2n?1. 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??。
?Sn(n?2,n?N)●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。
【例5】(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.
a1(1?q3)a1(1?q6)a1(1?q9)??2?错误解法?S3?S6?2S9,?,
1?q1?q1?q由q?0得方程2q?q?1?0.?(2q?1)(q?1)?0,?q??6333342或q?1。 a1(1?q3)a1(1?q6)a1(1?q9)??2?错误分析在错解中,由, 1?q1?q1?q整理得q3(2q6?q3?1)=0时,应有a1?0和q?1。 在等比数列中,a1?0是显然的,但公比q完全可能为1,因此,在解题时应先讨论公比q?1的情况,再在q?1的情况下,对式子进行整理变形。 正确解法若q?1,则有S3?3a1,S6?6a1,S9?9a1.但a1?0,即得S3?S6?2S9,与题设矛盾,故q?1.
又依题意S3?S6?2S9a1(1?q3)a1(1?q6)a1(1?q9)??2?)=0,即??q3(2q6?q3?11?q1?q1?q333(2q?1)(q?1)?0,因为q?1,所以q?1?0,所以2q?1?0.解得q??334. 2说明此题为1996年全国高考文史类数学试题第(21)题,不少考生的解法同错误解法,根据评分标准而痛失2分。 (2)求过点(0,1)的直线,使它与抛物线y2?2x仅有一个交点。
错误解法设所求的过点(0,1)的直线为y?kx?1,则它与抛物线的交点为
?y?kx?1,消去y得(kx?1)2?2x?0.整理得k2x2?(2k?2)x?1?0. ?2?y?2x?直线与抛物线仅有一个交点,???0,解得k?11.?所求直线为y?x?1. 22错误分析此处解法共有三处错误:
第一,设所求直线为y?kx?1时,没有考虑k?0与斜率不存在的情形,实际上就是承认了该直线