人在思考時(shí),會(huì)像走路一樣,按照先前的意識(shí)一直走下去,直至需要拐彎時(shí),才會(huì)改變?cè)鹊乃季S方向,這就是慣性思維。在思考數(shù)學(xué)問題的時(shí)候,慣性思維常常表現(xiàn)在:當(dāng)問題的條件或情況已經(jīng)改變了,思考者仍按照過去的習(xí)慣或從熟悉的方面去思考。
關(guān)于x的一次函數(shù)y=(2m-1)x+1-4m的圖像不經(jīng)過第三象限,則m的取值范圍是_________。
一些同學(xué)一看到“一次函數(shù)”這樣的字眼,便馬上斷定:既然圖像不經(jīng)過第三象限,那么該函數(shù)的圖像一定經(jīng)過第一、二、四象限。于是2m-1<0,1-4m>0,所以m<■。
為什么這些同學(xué)由“一次函數(shù)y=(2m-1)x+1-4m的圖像不經(jīng)過第三象限”就馬上斷定該函數(shù)的圖像經(jīng)過第一、二、四象限呢?這是由于他們先學(xué)習(xí)的是正比例函數(shù)y=kx(k是常數(shù),k≠0),然后才學(xué)習(xí)一次函數(shù)y=kx+b(k、b是常數(shù),k≠0)。在他們的思想意識(shí)中,正比例函數(shù)不是一次函數(shù),或者說一次函數(shù)y=kx+b中的b≠0,一次函數(shù)的圖像一定經(jīng)過三個(gè)象限,這顯然是對(duì)一次函數(shù)的誤解。一次函數(shù)y=(2m-1)x+1-4m的圖像不經(jīng)過第三象限,可能經(jīng)過第一、二、四象限,也可能只經(jīng)過第二、四象限(此時(shí)函數(shù)是正比例函數(shù),圖像經(jīng)過原點(diǎn)),于是2m-1<0,1-4m≥0,所以m≤■。
已知關(guān)于x的一次函數(shù)y=kx+b。當(dāng)-3≤x≤1時(shí),對(duì)應(yīng)的y的取值范圍為1≤y≤9,求一次函數(shù)的解析式。
一些同學(xué)根據(jù)自變量和函數(shù)值的取值范圍得出自變量和函數(shù)值的對(duì)應(yīng)關(guān)系:-3與1對(duì)應(yīng),1與9對(duì)應(yīng),也就是說,當(dāng)x=-3時(shí),y=1;當(dāng)x=1時(shí),y=9。于是有-3k+b=1k+b=9,解得k=2b=7 。所以一次函數(shù)的解析式為y=2x+7。
這些同學(xué)得出的自變量和函數(shù)值的對(duì)應(yīng)關(guān)系是否正確?為什么他們會(huì)得出這樣的對(duì)應(yīng)關(guān)系?-3是自變量的最小值,而1是函數(shù)值的最小值,最小值與最小值對(duì)應(yīng)合情合理;而1是自變量的最大值,9是函數(shù)值的最大值,最大值與最大值對(duì)應(yīng)也合乎常理。不知不覺中這些同學(xué)已經(jīng)犯了一個(gè)“潛在假設(shè)”的錯(cuò)誤——一次函數(shù)y=kx+b中的函數(shù)值隨自變量的增大而增大,而忽略了“函數(shù)值隨自變量的增大而減小”的情況。此時(shí)-3與9對(duì)應(yīng),1與1對(duì)應(yīng),也就是說,當(dāng)x=-3時(shí),y=9;當(dāng)x=1時(shí),y=1,則有-3k+b=9k+b=1,解得k=-2b=3。所以一次函數(shù)的解析式為y=-2x+3。
因此一次函數(shù)的解析式為y=2x+7或y=-2x+3。
某班同學(xué)在研究一彈簧的長度跟外力的變化關(guān)系時(shí),實(shí)驗(yàn)記錄得到的相應(yīng)數(shù)據(jù)如下表:
■
則y關(guān)于x的函數(shù)圖像是( )
乍一看,本題似乎應(yīng)該選擇D,因?yàn)楦鶕?jù)表格中的信息,x取300及其后面的數(shù)時(shí),y=7.2的值不變,也就是說當(dāng)砝碼的質(zhì)量達(dá)到300克時(shí),彈簧指針的位置首次指向7.2厘米,事實(shí)果真如此嗎?
由表格知,當(dāng)x=0時(shí),y=2,在此基礎(chǔ)上砝碼每增加50克,彈簧的長度便增加1厘米,由此可得y與x的函數(shù)的關(guān)系式為y=2+■x。當(dāng)y=7.2時(shí),2+■x=7.2。解得x=260。從而當(dāng)x≥260時(shí),彈簧的長度不再發(fā)生變化。也就是說彈簧指針的位置首次指向7.2厘米時(shí)砝碼的質(zhì)量是260克,而不是300克,故答案應(yīng)選B。
從以上幾例可以看到,思維慣性常常表現(xiàn)在“潛在假設(shè)”上——未曾深入分析,便認(rèn)為那個(gè)最簡(jiǎn)單、最熟悉、最有可能的模型是正確的,而這個(gè)模型正好是同學(xué)們不自覺地添進(jìn)去的假設(shè),其根源仍在思維的慣性上。所以我們解題時(shí)要提高警惕,謹(jǐn)防思維慣性。