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1、新版數(shù)學(xué)北師大版精品資料
類(lèi)比方法分類(lèi)解析
類(lèi)比思維是高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要發(fā)現(xiàn)式思維,它是通過(guò)兩個(gè)已知事物在某些方面所具有的共同屬性去推測(cè)這兩個(gè)事物在其他方面也有相同或類(lèi)似的屬性,從而大膽猜想得到結(jié)論,類(lèi)比題型還可培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)造力,它象一朵耀眼的奇葩,頻頻出現(xiàn)在高考中,現(xiàn)舉幾例供大家欣賞。
一、不等式中的類(lèi)比
例1先閱讀下面結(jié)論的證明,再解決后面的問(wèn)題:已知求證
證明:構(gòu)造函數(shù)
因?yàn)閷?duì)一切x恒有,所以,從而
(1)若試寫(xiě)出上述結(jié)論的推廣式:
(2)參考上述證法,對(duì)你推廣的結(jié)論加以證明。
解:(1)若求證:
(2)證明:構(gòu)造函數(shù)
=
=
因?yàn)閷?duì)一切x恒有,所以
2、,從而證得
點(diǎn)評(píng):本題命制巧妙,先通過(guò)對(duì)已知結(jié)論類(lèi)比得到結(jié)論的推廣,再通過(guò)觀察已知結(jié)論的證明方法來(lái)對(duì)推廣的結(jié)論的證明,本題即有結(jié)論的推廣類(lèi)比還包含證明方法的類(lèi)比,但是由于類(lèi)比結(jié)論產(chǎn)生錯(cuò)誤,使得下面的證明也產(chǎn)生錯(cuò)誤。
二、平面幾何與空間幾何的類(lèi)比
例2、如下圖,點(diǎn)P為斜三棱柱ABC-的側(cè)棱上一點(diǎn),PM交于
點(diǎn)M,PN交于點(diǎn)N.
(1) 求證:MN;
(2) 在任意▲DEF中有余弦定理
擴(kuò)展到空間,類(lèi)比三角形和余弦定理,寫(xiě)出斜三棱柱的三個(gè)側(cè)面面積與其中兩個(gè)側(cè)面所成的二面角之間的關(guān)系,并予以證明。
(1) 證明:因?yàn)?/,所以PM,PN,所以平面PMN,所以MN.
(2)解:
3、在斜三棱柱ABC-中有
其中x為平面與平面所組成的二面角. 因?yàn)槠矫鍼MN,所以,上述的二面角為
在▲PMN中,
所以
因?yàn)椋?
所以
點(diǎn)評(píng):本題首先通過(guò)平面中的余弦定理進(jìn)行類(lèi)比,得出空間中的余弦定理再通過(guò)證明驗(yàn)證結(jié)論的正確性。
三、圓錐曲線之間的類(lèi)比
例3、設(shè)分別為橢圓c:的左、右兩個(gè)焦點(diǎn)。
已知橢圓具有性質(zhì):若M、N是橢圓c上關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng)的兩個(gè)點(diǎn),點(diǎn)P是橢圓上任意一點(diǎn),當(dāng)直線PM、PN的斜率都存在,并記為時(shí),那么之積是與點(diǎn)P位置無(wú)關(guān)的定值,試寫(xiě)出雙曲線具有類(lèi)似特性的性質(zhì)并加以證明。
解:類(lèi)似的性質(zhì)為:若M、N是雙曲線上關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng)的兩個(gè)點(diǎn),點(diǎn)P是雙曲線上任意一點(diǎn),當(dāng)直線P
4、M、PN的斜率都存在,并記為時(shí),那么之積是與點(diǎn)P位置無(wú)關(guān)的定值。 設(shè)點(diǎn)M的坐標(biāo)為(m,n),則點(diǎn)N的坐標(biāo)為(-m,-n),其中. 又設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(x,y),由得
將,代入
得
點(diǎn)評(píng):類(lèi)比定義和性質(zhì)是中學(xué)數(shù)學(xué)中最??疾榈囊活?lèi)問(wèn)題,它能很好地培養(yǎng)學(xué)生探索問(wèn)題的能力,應(yīng)該給以足夠的重視。
四、數(shù)列之間的類(lèi)比
例4、電子計(jì)算機(jī)中使用二進(jìn)制,它與十進(jìn)制的換算關(guān)系如下表:
十進(jìn)制
1
2
3
4
5
6
……
二進(jìn)制
1
10
11
100
101
110
……
觀察二進(jìn)制1位數(shù),2位數(shù),3位數(shù)時(shí),對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制的數(shù),當(dāng)二進(jìn)制為6位數(shù)能表示十進(jìn)制中最大的數(shù)是__________.
解:通過(guò)閱讀,不難發(fā)現(xiàn):
,,,
,,進(jìn)而知寫(xiě)成二進(jìn)制為:111.
于是知二進(jìn)制為6位數(shù)能表示十進(jìn)制中最大的數(shù)是111111化成十進(jìn)制為:
點(diǎn)評(píng):通過(guò)閱讀,將乍看陌生的問(wèn)題熟悉化,然后找到解決的方法,即轉(zhuǎn)化成等比數(shù)列求解。