g10-05-09 · 核心課題
各段遞減等於整個定義域遞減嗎?
1/x 在所有非零實數上都是遞減嗎?
1 分鐘・紙上預測
先猜 f(−1) 與 f(1) 的大小,再與輸入的大小比較。
先討論或寫下判斷,毋須輸入文字即可繼續。
x₁ = 1,x₂ = 2。f(x₂)−f(x₁) = -0.5。
2 分鐘・解釋與修訂
你嘅猜想需要加上咩條件?
比較至少兩個例子。寫出理由,再一齊核對解釋。
揭示解釋與條件
1/x 分別在 (−∞,0) 及 (0,∞) 遞減;跨零時 −1<1 但 f(−1)=−1<f(1)=1,反駁整個定義域遞減。
條件:嚴格遞減要求每對允許的 x₁<x₂ 都有 f(x₁)>f(x₂);x=0 不允許。
數學論證:同號的 x₁<x₂ 滿足 1/x₁−1/x₂=(x₂−x₁)/(x₁x₂)>0;跨零時分母為負,符號相反。
1 分鐘・離堂檢核
給一對輸入反駁 1/x 在整個定義域遞減。
作答後核對
x₁=−1、x₂=1;輸入遞增,輸出亦由 −1 增至 1。
教師提示與延伸
先備:能閱讀函數的輸入、輸出及所述定義域;先在紙上寫預測。
追問:保持 x₁<x₂ 可見,追問反例否定了「任意一對」的甚麼意思。
迷思:兩段各自遞減,聯集上就一定遞減。
挑戰:對 (0,∞) 上的 2x²+1,用平方差證明遞增。
建議時間:預測 1 分鐘、對照 3 分鐘、解釋 2 分鐘、檢核 1 分鐘。觀察可以提出猜想,不能證明所有輸入都成立。