初中数学 怎样利用类比法学数学
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利用类比方法轻松学数学
类比方法是根据两个或两类事物在某些属性上的相同或相似,进而推得它们在其它属性上也相同或相似的推理方法。利用类比法,对我们学好数学有什么帮助?下面就本人的体会谈几点看法,旨在抛砖引玉。
一利用类比法可以巧记公式。
例如:我们在学习微分公式时,倘若机械地记那一大片公式,其容量很大,收到的效果甚微。如果我们能把微分公式和导数公式相类比,就会发现它们是通过“
)('x f dx
dy
”这一桥梁联系起来。只要我们在熟记导数公式的基础上,采用意义识记微分公式,就会感到既轻松又容易。又如,我们在学习矩阵的运算公式时,可以把矩阵跟向量相类比,就会发现其运算公式也是类似的。通过这样类比,我们在记忆公式时可以收到一举两得的效果。 二利用类比法可以活学性质。
例一:长方形和长方体主要性质的学习
通过这样的类比,我们就可以把平面几何知识和空间几何知识学得融会贯通。
通过这样的类比,我们不仅把指数函数和对数函数易混淆的性质弄得一清二楚,还可以从中学到反函数的一些重要性质。 三利用类比法可以扩展知识。
例一:21A A 、32A A 、13A A 构成三角形的充要条件是21A A +32A A +13A A =。通过类比,我们可以得到更一般化的结论:21A A ,32A A ,……,n n A A 1-,1A A n 。构成n 边形的充要条件是21A A +32A A +……+n n A A 1-+1A A n =0。 不仅在几何方面可以类比,在代数方面也不例外。
例二:212
22
12a a a a ≥+,当且仅当21a a =时取等号。通过类比,同样有:
n n
n n n a a na a a a ⋯⋯≥+⋯⋯++2121当且仅当21a a ==……=n a 时等号。
四利用类比法可以快速解题
例:设数列{}n a 中,11=a ,n s 是前n 项的和,且当2≥n 时,有n a 、n s 、2
1
-n s 成等比数列,求n a 的通项公式。
解:由已知⎪⎭⎫ ⎝⎛-
=212
n n n s a s 则⎪⎭⎫ ⎝
⎛-=21222
2s a s 即()⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=+21112222a a a
解得322-=a ,由⎪⎭⎫ ⎝⎛-=21332
3s a s 即⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-213
21321332
3a a a 解得
5*321523-=-
=a 同理可求得7
*523524-=-=a 由1a 、2a 、3a 、4a 的值猜想:当1=n 时,1=n a ;当2≥n 时,3
21
121---=n n a n 。 证明:(1)当1=n 时,11=a ,右边=1;当2=n 时,3
2
2-=a ,右边
3232*2112*21-=---=,∴等式成立。(2)当()2≥=k k n 时,321121---=k k a k 成立
,
那
么
1
+=k n 时,由
⎪⎭
⎫ ⎝⎛-=+++211
12
1k k k s a s 。∵
1
211213215131311121-=
⎪⎭⎫ ⎝⎛
-+--+⋯⋯+⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+=+⋯⋯++=k k k a a a s k k 。
又
∵
1
1+++=k k k a s s 有
()⎪
⎭
⎫
⎝
⎛-+=++++211121k k k k k a s a a s 即
⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-=⎪⎭⎫
⎝⎛+-+++211
21
121112
1k k k a k a a k 解得
()()1
21
121121211--+=+--
=+k k k k a k ,所以当1+=k n 时,等式也成成立。综上所述,
当1=n 时,1=n a ;当2≥n 时,3
21
121---=
n n a n 。 本题通过特殊值来类比猜想其通项公式,然后通过数学归纳法来验证其正确性,从而快速解题。倘若依照常规方法进行递推,往往会使人因繁杂的运算的而求错或半途而废。
由此可见,利用类比法学数学不仅学起来轻松,还给你带来事半功倍的效果。但是,并不是所有知识都可以类比。例如:()
x
a x
a y x a
g l log log 0+≠+;()y x y x sin sin sin +≠+;
()n n n b a b a +≠+。倘若我们盲目类比就会出错,得不偿失。所以,我们必须谨慎采用。