在推理和證明中常常會(huì)出現(xiàn)以下一些問(wèn)題,不妨讓我們走進(jìn)這些思維的誤區(qū):
一、歸納推理中因歸納結(jié)論導(dǎo)致錯(cuò)誤
例1設(shè)f(n)=n2+n+41,n∈N*,計(jì)算f(1)、f(2)、f(3)、f(4),…,f(10)的值,并作出歸納推理,猜想f(40)的值.
錯(cuò)解:f(1)=12+1+41=43,f(2)=22+2+41=47,f(3)=32+3+41=53,
f(4)=42+4+41=61,f(5)=52+5+41=71,f(6)=62+6+41=83,
f(7)=72+7+41=97,f(8)=82+8+41=113,f(9)=92+9+41=131,
f(10)=102+10+41=151.
猜想,因?yàn)?3,47,53,61,71,83,97,113,131,151都是質(zhì)數(shù),則當(dāng)n∈N*時(shí),f(n)=n2+n+41都是質(zhì)數(shù),所以f(40)也為質(zhì)數(shù).
剖析:上述解法的錯(cuò)誤在于歸納推理的結(jié)論不正確,從而導(dǎo)致錯(cuò)誤.
正解:f(1)=43,f(2)=47,f(3)=53,f(4)=61,f(5)=71,f(6)=83,f(7)=97,f(8)=113,f(9)=131,f(10)=151都是質(zhì)數(shù),但f(40)=402+40+41=41×41,所以f(40)為合數(shù).
二、因大、小前提、推理形式之一錯(cuò)誤導(dǎo)致推理過(guò)程或結(jié)論錯(cuò)誤例2如圖,在△ABC中,CD⊥AB,AC>BC,求證:∠ACD>∠BCD.
錯(cuò)解:在△ABC中,因?yàn)镃D⊥AB,AC>BC,所以AD>BD,則∠ACD>∠BCD.
剖析:錯(cuò)誤的原因在于運(yùn)用的大前提正確,在同一個(gè)三角形內(nèi),大邊對(duì)大角;而AD與BD并不是同一個(gè)三角形的兩邊,即小前提并不成立,因此推理過(guò)程錯(cuò)誤.
正解:∵CD⊥AB,∴∠ADC=∠BDC=90°,∴∠A+∠ACD=∠B+∠BCD=90°,
∴∠A-∠B=∠BCD-∠ACD.
在△ABC中,∵AC>BC,∴∠B>∠A,即∠A-∠B<0,∴∠BCD-∠ACD<0,
∴∠ACD>∠BCD.
三、因忽略已知條件導(dǎo)致錯(cuò)誤
例3設(shè)a+b>0,n為偶數(shù),求證:bn-1an+an-1bn≥1a+1b.
錯(cuò)解:∵bn-1an+an-1bn-1a-1b=
(an-bn)(an-1-bn-1)(ab)n,且n為偶數(shù),∴(ab)n>0.
又∵an-bn和an-1-bn-1同號(hào),∴bn-1an+an-1bn-1a-1b≥0,∴bn-1an+an-1bn≥1a+1b.
剖析:當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),an-bn和an-1-bn-1不一定同號(hào),這里忽略了在題設(shè)條件a+b>0的情況下,應(yīng)該分a>0且b>0和a、b有一個(gè)為負(fù)值兩種情況加以討論.
正解:bn-1an+an-1bn-1a-1b
=(an-bn)(an-1-bn-1)(ab)n,
(1)當(dāng)a>0且b>0時(shí),(an-bn)(an-1-bn-1)≥0,(ab)n>0,
∴(an-bn)(an-1-bn-1)(ab)n≥0,則bn-1an+an-1bn≥1a+1b.
(2)當(dāng)a、b有一個(gè)為負(fù)值時(shí),不妨設(shè)a>0,b<0,且a+b>0,則a>|b|.
又∵n為偶數(shù),∴(an-bn)(an-1-bn-1)>0,
又∵(ab)n>0,∴(an-bn)(an-1-bn-1)(ab)n>0,即bn-1an+an-1bn>1a+1b.
綜合(1)(2)知原不等式成立.
(作者:周文國(guó),江蘇省張家港職業(yè)教育中心校)endprint
在推理和證明中常常會(huì)出現(xiàn)以下一些問(wèn)題,不妨讓我們走進(jìn)這些思維的誤區(qū):
一、歸納推理中因歸納結(jié)論導(dǎo)致錯(cuò)誤
例1設(shè)f(n)=n2+n+41,n∈N*,計(jì)算f(1)、f(2)、f(3)、f(4),…,f(10)的值,并作出歸納推理,猜想f(40)的值.
錯(cuò)解:f(1)=12+1+41=43,f(2)=22+2+41=47,f(3)=32+3+41=53,
f(4)=42+4+41=61,f(5)=52+5+41=71,f(6)=62+6+41=83,
f(7)=72+7+41=97,f(8)=82+8+41=113,f(9)=92+9+41=131,
f(10)=102+10+41=151.
猜想,因?yàn)?3,47,53,61,71,83,97,113,131,151都是質(zhì)數(shù),則當(dāng)n∈N*時(shí),f(n)=n2+n+41都是質(zhì)數(shù),所以f(40)也為質(zhì)數(shù).
剖析:上述解法的錯(cuò)誤在于歸納推理的結(jié)論不正確,從而導(dǎo)致錯(cuò)誤.
正解:f(1)=43,f(2)=47,f(3)=53,f(4)=61,f(5)=71,f(6)=83,f(7)=97,f(8)=113,f(9)=131,f(10)=151都是質(zhì)數(shù),但f(40)=402+40+41=41×41,所以f(40)為合數(shù).
二、因大、小前提、推理形式之一錯(cuò)誤導(dǎo)致推理過(guò)程或結(jié)論錯(cuò)誤例2如圖,在△ABC中,CD⊥AB,AC>BC,求證:∠ACD>∠BCD.
錯(cuò)解:在△ABC中,因?yàn)镃D⊥AB,AC>BC,所以AD>BD,則∠ACD>∠BCD.
剖析:錯(cuò)誤的原因在于運(yùn)用的大前提正確,在同一個(gè)三角形內(nèi),大邊對(duì)大角;而AD與BD并不是同一個(gè)三角形的兩邊,即小前提并不成立,因此推理過(guò)程錯(cuò)誤.
正解:∵CD⊥AB,∴∠ADC=∠BDC=90°,∴∠A+∠ACD=∠B+∠BCD=90°,
∴∠A-∠B=∠BCD-∠ACD.
在△ABC中,∵AC>BC,∴∠B>∠A,即∠A-∠B<0,∴∠BCD-∠ACD<0,
∴∠ACD>∠BCD.
三、因忽略已知條件導(dǎo)致錯(cuò)誤
例3設(shè)a+b>0,n為偶數(shù),求證:bn-1an+an-1bn≥1a+1b.
錯(cuò)解:∵bn-1an+an-1bn-1a-1b=
(an-bn)(an-1-bn-1)(ab)n,且n為偶數(shù),∴(ab)n>0.
又∵an-bn和an-1-bn-1同號(hào),∴bn-1an+an-1bn-1a-1b≥0,∴bn-1an+an-1bn≥1a+1b.
剖析:當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),an-bn和an-1-bn-1不一定同號(hào),這里忽略了在題設(shè)條件a+b>0的情況下,應(yīng)該分a>0且b>0和a、b有一個(gè)為負(fù)值兩種情況加以討論.
正解:bn-1an+an-1bn-1a-1b
=(an-bn)(an-1-bn-1)(ab)n,
(1)當(dāng)a>0且b>0時(shí),(an-bn)(an-1-bn-1)≥0,(ab)n>0,
∴(an-bn)(an-1-bn-1)(ab)n≥0,則bn-1an+an-1bn≥1a+1b.
(2)當(dāng)a、b有一個(gè)為負(fù)值時(shí),不妨設(shè)a>0,b<0,且a+b>0,則a>|b|.
又∵n為偶數(shù),∴(an-bn)(an-1-bn-1)>0,
又∵(ab)n>0,∴(an-bn)(an-1-bn-1)(ab)n>0,即bn-1an+an-1bn>1a+1b.
綜合(1)(2)知原不等式成立.
(作者:周文國(guó),江蘇省張家港職業(yè)教育中心校)endprint
在推理和證明中常常會(huì)出現(xiàn)以下一些問(wèn)題,不妨讓我們走進(jìn)這些思維的誤區(qū):
一、歸納推理中因歸納結(jié)論導(dǎo)致錯(cuò)誤
例1設(shè)f(n)=n2+n+41,n∈N*,計(jì)算f(1)、f(2)、f(3)、f(4),…,f(10)的值,并作出歸納推理,猜想f(40)的值.
錯(cuò)解:f(1)=12+1+41=43,f(2)=22+2+41=47,f(3)=32+3+41=53,
f(4)=42+4+41=61,f(5)=52+5+41=71,f(6)=62+6+41=83,
f(7)=72+7+41=97,f(8)=82+8+41=113,f(9)=92+9+41=131,
f(10)=102+10+41=151.
猜想,因?yàn)?3,47,53,61,71,83,97,113,131,151都是質(zhì)數(shù),則當(dāng)n∈N*時(shí),f(n)=n2+n+41都是質(zhì)數(shù),所以f(40)也為質(zhì)數(shù).
剖析:上述解法的錯(cuò)誤在于歸納推理的結(jié)論不正確,從而導(dǎo)致錯(cuò)誤.
正解:f(1)=43,f(2)=47,f(3)=53,f(4)=61,f(5)=71,f(6)=83,f(7)=97,f(8)=113,f(9)=131,f(10)=151都是質(zhì)數(shù),但f(40)=402+40+41=41×41,所以f(40)為合數(shù).
二、因大、小前提、推理形式之一錯(cuò)誤導(dǎo)致推理過(guò)程或結(jié)論錯(cuò)誤例2如圖,在△ABC中,CD⊥AB,AC>BC,求證:∠ACD>∠BCD.
錯(cuò)解:在△ABC中,因?yàn)镃D⊥AB,AC>BC,所以AD>BD,則∠ACD>∠BCD.
剖析:錯(cuò)誤的原因在于運(yùn)用的大前提正確,在同一個(gè)三角形內(nèi),大邊對(duì)大角;而AD與BD并不是同一個(gè)三角形的兩邊,即小前提并不成立,因此推理過(guò)程錯(cuò)誤.
正解:∵CD⊥AB,∴∠ADC=∠BDC=90°,∴∠A+∠ACD=∠B+∠BCD=90°,
∴∠A-∠B=∠BCD-∠ACD.
在△ABC中,∵AC>BC,∴∠B>∠A,即∠A-∠B<0,∴∠BCD-∠ACD<0,
∴∠ACD>∠BCD.
三、因忽略已知條件導(dǎo)致錯(cuò)誤
例3設(shè)a+b>0,n為偶數(shù),求證:bn-1an+an-1bn≥1a+1b.
錯(cuò)解:∵bn-1an+an-1bn-1a-1b=
(an-bn)(an-1-bn-1)(ab)n,且n為偶數(shù),∴(ab)n>0.
又∵an-bn和an-1-bn-1同號(hào),∴bn-1an+an-1bn-1a-1b≥0,∴bn-1an+an-1bn≥1a+1b.
剖析:當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),an-bn和an-1-bn-1不一定同號(hào),這里忽略了在題設(shè)條件a+b>0的情況下,應(yīng)該分a>0且b>0和a、b有一個(gè)為負(fù)值兩種情況加以討論.
正解:bn-1an+an-1bn-1a-1b
=(an-bn)(an-1-bn-1)(ab)n,
(1)當(dāng)a>0且b>0時(shí),(an-bn)(an-1-bn-1)≥0,(ab)n>0,
∴(an-bn)(an-1-bn-1)(ab)n≥0,則bn-1an+an-1bn≥1a+1b.
(2)當(dāng)a、b有一個(gè)為負(fù)值時(shí),不妨設(shè)a>0,b<0,且a+b>0,則a>|b|.
又∵n為偶數(shù),∴(an-bn)(an-1-bn-1)>0,
又∵(ab)n>0,∴(an-bn)(an-1-bn-1)(ab)n>0,即bn-1an+an-1bn>1a+1b.
綜合(1)(2)知原不等式成立.
(作者:周文國(guó),江蘇省張家港職業(yè)教育中心校)endprint