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高等数学竞赛专题-关于反例在数学分析教学中的作用

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关于反例在数学分析教学中的作用在社会实践和学习过程中,人们都有这样一个经验,当你对某一问题苦思冥想而不得其解时,从反面去想一想,常能茅塞顿开,获得意外的成功。用逆向思维方法从问题的反面出发,可以解决用直接方法很难或无法解决的问题。它不仅是解决问题的有力手段,而且推动了数学的进展,开辟了数学领域的新天地。当一个数学问题被提出来后,它面临着两种抉择:一是根据已知的公理、定义、定理等经过一系列的正确推理,推证命题成立;一是从一些迹象推断该命题不成立,然后寻求一个满足命题的条件,但使结论不成立的例证,从而否定这个命题。后者即为通常所说的反例。可以说,数学是在归纳、发现、推广中进展的。反例在数学的进展中功不可没。反例不但在数学的进展和证明中有同等重要的作用,而且,作为后人,在学习、领悟和深化钻研数学的时候,也离不开反例。因为条件的强弱,使用范围的宽窄,都需要用反例作对比,才能加深理解,假如命题有错误 ,证明有漏洞,也只有靠反例去证实,并从反例中得到修补的启示。举反例是一种重要的反证手段。重要的反例往往会成为数学殿堂的基石。学会构造反例是一种重要的数学技能,应该成为数学教学的基本训练内容而渗透于教学过程之中。反例的重要性要想充分的发挥出来,关键还在于具体的作出所需的反例。至于反例的作法,也如证明一样,因题而异,方式多变。问题:反例在数学分析教学中有哪些作用?答:其作用主要体现在以下几方面:(一)反例是强化概念的有力工具,也可以深化学生对知识的理解。在数学教学中,老师不仅要运用正确的例子深刻阐明知识点,而且要运用恰当的反例从另一个侧面抓住概念或规则的本质,弥补正面教学的不足,从而加深学生对知识的理解,给他们留下深刻的印象。例如:数学分析中函数的单调性,数列极限的运算法则,复数等概念和运算法则等等。对于初学者来说,对它们的理解常常模糊不清,在讲授这些知识的时候,假如从正面论述,同学们对它们的理解并不深刻。假如配合一些反例说明,效果就不一样了。例 1:若,, 则,反之是否成立?分析:反之不成立。直接说明不好入手,而举出反例来说明,就能使问题解决。例如:, , 显然 存在,但an和均不存在。例 2:试推断“在第一象限内是增函数”是否正确?分析:初学时我们都会认为“在第一象限内是增函数”但认真思考我们就会发现这一命题是错误的。例如当,显然,但 ,显然不符合增函数的定义。(二) 反例是帮助掌握...

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