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表现为“潜在假设”,默认an与bn极限的存在性,既未想到要证明,更未给出证明.
由于在已知条件下,an与bn的极限确实存在,所以,学生的错误属于“对而不全”,缺少了关键步骤.
这个事实说明,学生的学习过程,是以自身已有的知识和经验为基础的主动建构活动.其“对而不全”的解法,正是学生对该数学问题的一种“替代观念”,是建构活动的一个产物,既有一定的合理性,又需要完善.接下来的反审活动,有助于学生掌握元认知知识,获得元认知体验和进行元认知调控.
2.教师认为“不一定保证 an与 bn存在”是不对的
事实上,在已知条件下,用待定系数法不仅可以求 (3an+bn),而且可以求 (αan+βbn),取α=1,β=0或α=0,β=1只不过是一种更简单的特殊情况.我们来给出一个更一般的结论.
命题1 若 (α1an+β1bn)=c1, (α2an+β2bn)=c2,
则当a1β2-α2β1≠0时,两个极限 an与 bn均存在,且
an=c1β2-c2β1/α1β2-α2β1, bn=α1c2-α2c1/α1β2-α2β1.
证明:设
an=x(α1an+β1bn)+y(α2an+β2bn)
=(α1x+α2y)an+(β1x+β2y)bn,
令
α1x+α2y=1,
β1x+β2y=0.
解得 x=β2/(α1β2-α2β1),y=-β1/(α1β2-α2β1).
从而
[x(α1an+β1bn)+y(α2an+β2bn)]
=x (α1an+β1bn)+y (α2an+β2bn)
=xc1+yc2=(c1β2-c2β1)/(α1β2-α2β1).
即 an=(c1β2-c2β1)/(α1β2-α2β1).
同理可确定bn极限的存在性,并计算出
bn=(α1c2-α2c1)/(α1β2-α2β1).
(1)取α1=3,β1=4,c1=8,α2=6,β2=-1,c2=1,可得 an=4/9, bn=5/3.这就是例1.也可以用文[2]正解的方法求出
an= [(1/27)(3an+4bn)+(4/27)(6an-bn)]
=(1/27) (3an+4bn)+(4/27) (6an-bn)=8/27+4/27=4/9.
bn= [(2/9)(3an+4bn)-(1/9)(6an-bn)]
=(2/9) (3an+4bn)-(1/9) (6an-bn)=16/9-1/9=5/3.
(2)取α1=2,β1=3,c1=5,α2=1,β2=-1,c2=2,这便得例2,有
an=(1/5) (2an+3bn)+(3/5) (an-bn)
=1/5×5+3/5×2=11/5,
bn=(1/5) (2an+3bn)-(2/5) (an-bn)
=1/5×5-2/5×2=1/5.
(3)取α1=2,β1=3,c1=7,α2=3,β2=-2,c2=4,这便得例3,确实有 an=2, bn=1.
应该说,求 an、 bn与求 (αan+βbn)道理是一样的,为什么会有这么多的教师长期坚持“ an、 bn不一定存在”呢?这除有知识、逻辑因素外,而对多数人来说,恐怕还有一个“人云亦云”,迷信权威、迷信刊物的心理性错误.我们说,失去自信比缺少知识更为可怕.
3.反例“an=4/3+n2/3,bn=1-n2/4”的错误根源
上面已经严格证明了 an与 bn的存在性(以α1β2-α2β1≠0为前提),因而文[2]作者一次又一次重复给出的反例肯定是错误的,问题是应该找出错误的原因,弄清错误的性质.
(1)检验可以发现错误
把an=4/3+n2/3,bn=1-n2/4代入已知条件,有
(3an+4bn)= 8=8.
但 (6an-bn)= (7+9/4n2)
不存在,更不等于1.
所以,文[2]的反例并不能成为反例.其之所以成为反
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