特值法在初中數學解題中的應用舉例

2020-12-09 胡老師中小學數學

特值法是數學解題中運用的非常多的一種方法,在數學的解題中經常運用的到。

在用特值法的時候,一定要注意所取的特值必須要符合題目的條件,雖然是特值但有不能任意取值,必須要符合題目的限定條件。

一般能用特值法求值的題目通常是給出了一個取值範圍,我們在取值的時候一定要在這個範圍內去取值,然後去分析和運算,通常所要求得到的結論也只是一個範圍,所以在與不等式或範圍相關的題目中可以考慮用特值法來分析和解答。

在運用特值法解題的時候,為了防止所取的特值具有特殊性和意外性,可以多娶幾個特值進行分析和運算,以便得到準確 的結果。特值法在客觀題,也就是選擇題和填空題中運用的比較多,在解答題中因為需要有運算和論證的過程,一般不太適用。

特值法用法舉例:

特值法在判斷題中的應用:

我們知道,判斷一個結論正確需要經過嚴謹的分析和證明的過程,但需要證明一個結論是錯誤的,只需要舉出一個特例即可,所以特值法在判斷題中運用的比較多。

舉個簡單的例子:

一道初一的判斷題:互為補角的兩個角,肯定有一個角是鈍角,有一個角是銳角。

分析:先來回憶補角的概念,如果兩個角之和為180度,那麼這兩個角互為補角。這個判斷正確嗎?大眼一看,好像沒什麼問題,但仔細思考,發現存在一個特例,如果這兩個角都是直角呢?滿足條件,但不滿足結論,所以結果就是錯誤的。就用一個特值就作出了最終的判斷。

特值法在代數式大小比較的題目中經常用特值法:

看一道簡單的例題:

分析:

給出了m 的範圍,要比較含有m 的三個代數式的值,對於這個題目如果直接取比較,過程有些繁雜,那麼針對這個題目就可以用特值法來解答。m取值是在0到1之間,那麼我們就可以給m賦一個0到1之間的值,所取的特值要儘量簡單,方便運算,那麼針對這個題目我們可以給m取一個特值,然後分別代入需要比較大小的代數式中求值再進行比較,將代數式大小比較轉化為實數大小比較。

特值法在不等式組字母參數問題中的應用

看一道例題:

這是一道非常經典的不等式字母參數問題。

既然是不等式,那麼就需要先去解不等式組,表示出解集,這個不等式組比較特殊,第二個不等式含有字母參數m。先解第一個,得到x>1,第二個也不用解,就為x<2m+2,再結合題目已知條件,不等式組有解集,則可以得到解集的範圍為1<x<2m+2。

不等式組的正整數解是2,3,4,說明2,3,4,在1<x<2m+2這個範圍內,這個不等式組的解集的左端點是確定的,現在需要來確定右端點的範圍。既然2,3,4,在這個範圍內,那就說明2m+2肯定要比4大,比5小。

那就說明2m+2肯定要比4大,比5小呢?這是這個題目的關鍵。

此時可以用特值法來分析和判定,若2m+2<4,則正整數4就不在解集的範圍內,不合題意。那麼2m+2能取到4嗎?這是本題目的一個易錯點,假設2m+2=4,則原不等式組的解集就是1<x<4,正整數4依然不在解集的範圍內,所以2m+2不能取到4,只能大於4,則得到關於m的第一個不等式2m+2>4;

再來看看2m+2與5的關係。2m+2能取到5嗎?假設2m+2=5,則原不等式組的解集就是1<x<5,正整數4在解集的範圍內,所以2m+2可以取到5;那麼2m+2能大於5嗎?若2m+2>5,則正整數5就在解集的範圍內,比原來多了一個正整數解,不合題意。所以就得到了關於m的第二個不等式2m+2≤5.

最終得到關於m 的不等式組解不等式組即可。

對於這個題目的分析,也可以藉助數軸來分析,確定m的取值範圍,但有一點,要確定是否能取等號時還是需要取特值去分析和判斷。

特值法在不定方程中的應用

看一道練習題

這是一道二元一次方程,兩個未知數,但只有一個方程,有無數組解,但題目中還有另外一個條件,x和y均為正整數,則就限定在一定的條件內。對於這個題目的解答,我們可以先對式子進行變形,然後結合代數式的特徵,依次取特值進行計算。

特值法在函數中的應用

來看一道二次函數圖像與x軸交點位置判斷的題目:

判斷函數圖像與x軸交點的個數和位置,按照正常的思路,另y=0,得到關於x的一元二次方程,解這個方程求出x的值即可。但分析題目發現,這個函數表達式含有字母參數m,所以不能直接得到具體的數值,即便是最終求出x,還帶有字母參數,判斷起來比較繁瑣。怎麼辦?發現題目中給出了a的取值範圍a>1,根據這個條件,我們給a去個特值,為了方便運算,就取a=2,代入進行計算即可。

恰當、巧妙運用特值法解題可以讓很多運算過程比較複雜的題目運算能簡單些,可以提高我們的做題速度和效率。但在運用特值法時一定要結合具體條件和限定,合理取值。

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