摘 要: 新課程實(shí)施的背景下,高中數(shù)學(xué)對(duì)學(xué)生的考查,不僅僅局限于“雙基”的考查,而更重視對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)思想方法的考查.數(shù)學(xué)思想方法是指導(dǎo)正確解題的核心,是解題的靈魂,只有掌握了數(shù)學(xué)思想,才能真正理解數(shù)學(xué)知識(shí)的內(nèi)涵.而分類(lèi)討論思想方法是高中數(shù)學(xué)中最基本的思想方法,在新教材中各處都有相應(yīng)的滲透和體現(xiàn),稍加引申就能加深對(duì)思想方法的理解與深化.
關(guān)鍵詞: 新課程 分類(lèi)討論思想 數(shù)學(xué)新教材習(xí)題 滲透
新課程實(shí)施的背景下,高中數(shù)學(xué)對(duì)學(xué)生的考查,不僅僅局限于“雙基”的考查,而更重視對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)思想方法的考查.數(shù)學(xué)思想是指人們對(duì)數(shù)學(xué)理論和內(nèi)容的本質(zhì)的認(rèn)識(shí),數(shù)學(xué)方法是數(shù)學(xué)思想的具體化形式,實(shí)際上兩者的本質(zhì)是相同的,差別只是站在不同的角度看問(wèn)題,通?;旆Q(chēng)為“數(shù)學(xué)思想方法”.常見(jiàn)的數(shù)學(xué)四大思想方法為:函數(shù)與方程、轉(zhuǎn)化與化歸、分類(lèi)討論、數(shù)形結(jié)合.數(shù)學(xué)思想是學(xué)生必須具備的基本數(shù)學(xué)素養(yǎng).數(shù)學(xué)思想是解題的靈魂,指導(dǎo)正確解題的核心,只有掌握了數(shù)學(xué)思想,才能真正理解數(shù)學(xué)知識(shí)的內(nèi)涵.
分類(lèi)討論思想方法是高中數(shù)學(xué)中最基本的思想方法,它根據(jù)所研究的問(wèn)題的特點(diǎn)和要求,分成若干類(lèi),轉(zhuǎn)化成若干個(gè)小問(wèn)題來(lái)解決,按不同情況分類(lèi),然后逐一研究解決.其本質(zhì)為“化整為零,積零為整”;原則為標(biāo)準(zhǔn)相同,不重不漏.其步驟是:①明確對(duì)象的全體,②確定分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn),③科學(xué)分類(lèi),④逐類(lèi)討論,⑤歸納小結(jié),⑥得出結(jié)論.其好處為分類(lèi)討論思想可以提高全面考慮問(wèn)題的能力,形成周密?chē)?yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)素養(yǎng),對(duì)形成理性思維、發(fā)展智力具有基礎(chǔ)性作用.隨著新課改的實(shí)施,在新教材中各處都有相應(yīng)的滲透和體現(xiàn),稍加引申就能加深對(duì)分類(lèi)討論思想方法的理解與深化.本文以人教版課程實(shí)驗(yàn)教科書(shū)(A)必修一為例,初探分類(lèi)討論思想在新課程實(shí)施中的滲透.
例一:(12頁(yè),B組3題)
設(shè)集合A={x|(x-3)(x-a)=0,a∈R},B={x|(x-4)(x-1)=0},求A∪B,A∩B.
分析:集合A中的條件a∈R,就已經(jīng)告訴我們A中的元素與a的取值有關(guān),分析問(wèn)題時(shí)候注意此條件,就不難發(fā)現(xiàn)要對(duì)a的取值進(jìn)行討論.
解:(1)當(dāng)a=3時(shí),A={3},B={4,1},A∪B={1,3,4},A∩B=?覫.
?。?)當(dāng)a=4時(shí),A={3,4},B={4,1},A∪B={1,3,4},A∩B={4}.
?。?)當(dāng)a=1時(shí),A={3,1},B={4,1},A∪B={1,3,4},A∩B={1}.
(4)當(dāng)a≠1,3,4時(shí),A={3,a},B={4,1},A∪B={1,3,4,a},A∩B=?覫.
備注:在講解過(guò)程中,注意為什么需要分類(lèi)討論及分類(lèi)討論的原則.如果不對(duì)a進(jìn)行討論,在進(jìn)行集合的交并運(yùn)算的時(shí)候,就不符合集合中元素的互異性.同時(shí)也加深我們對(duì)集合中元素的性質(zhì)的理解.
變式:(44頁(yè),A組4題)
A={x|x=1},B={x|ax=1},若B?哿A,求a的值.
解:(1)當(dāng)a=0時(shí),B=?覫,符合B?哿A.
?。?)當(dāng)a≠0時(shí),B={},A={-1,1},
∵B?哿A,
∴=-1或者=1,
∴a=-1或1.
綜上所述:a=0,-1,1.
例二:(44頁(yè),A組9題)
已知函數(shù)f(x)=4x-kx-8在[5,20]上具有單調(diào)性,求實(shí)數(shù)k的取值范圍.
分析:函數(shù)f(x)在[5,20]上具有單調(diào)性,但是單調(diào)性不明確,有增減兩種可能,進(jìn)而需要進(jìn)行分類(lèi)討論.
解:函數(shù)f(x)=4x-kx-8的對(duì)稱(chēng)軸為x=.
(1)當(dāng)函數(shù)f(x)=4x-kx-8在[5,20]為單調(diào)遞增時(shí),
有≤5,解得k≤40.
(2)當(dāng)函數(shù)f(x)=4x-kx-8在[5,20]為單調(diào)遞減時(shí),
有≥20,解得k≥160.
綜上所述,實(shí)數(shù)k的取值范圍是k≤40或k≥160.
備注:通過(guò)這道題向我們滲透了單調(diào)性中求參數(shù)取值范圍的問(wèn)題,仔細(xì)分析,充分利用這道題,我們可以進(jìn)一步引申出有關(guān)二次函數(shù)中的相關(guān)問(wèn)題.
變式:1.已知函數(shù)f(x)=4x-kx-8在[5,20]上具不具有單調(diào)性,求實(shí)數(shù)k的取值范圍.(也可以利用補(bǔ)集的方法)
2.求函數(shù)f(x)=4x-kx-8在[5,20]上的最小值(最小值,最值).
3.求函數(shù)f(x)=4x-8x-8在[a,a+1]上的最小值(最大值,最值).
4.函數(shù)f(x)=4x-kx-8在區(qū)間[5,20]上的最大值為2,求k的值.
以上只是一些比較簡(jiǎn)單的變式,還可以有其他的變式.但是我們通過(guò)這些簡(jiǎn)單的題對(duì)分類(lèi)討論思想加深了理解,同時(shí)也學(xué)到了關(guān)于一元二次函數(shù)有關(guān)參數(shù)范圍問(wèn)題的解題方法.
例三:(60頁(yè),B組第一題和75頁(yè),B組第2題)
(1)求不等式a>a(a>0,且a≠1)中的x的取值范圍.
?。?)若log<1(a>0,且a≠1),求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
分析:以上兩題考察的是指對(duì)數(shù)函數(shù)的單調(diào)性,底數(shù)都不確定,所以需要對(duì)底數(shù)做討論.
解:(1)1°當(dāng)a>1時(shí),有2x-7>4x-1,解得x<-3;
2°當(dāng)0<a<1時(shí),有2x-7<4x-1,解得x>-3.
綜上所述,當(dāng)a>1時(shí)x的取值范圍是x<-3;當(dāng)0<a<1時(shí),x的取值范圍是x>-3.
?。?)1°當(dāng)a>1時(shí),log<1恒成立;
2°當(dāng)0<a<1時(shí),log<1=loga,∴0<a<.
所以實(shí)數(shù)a的取值范圍是{a|0<a<或a>1}.
分析:在指對(duì)數(shù)函數(shù)的教學(xué)中,一直要滲透底數(shù)對(duì)函數(shù)的性質(zhì)的影響,養(yǎng)成良好的分類(lèi)討論的習(xí)慣.
變式:已知x滿(mǎn)足a+a≤a+a(a>0,a≠1),函數(shù)y=log·log(ax)的值域?yàn)椋?,0],求a的值.
解:由a+a≤a+a(a>0,a≠1)?圯(a-a)(a-a)≤0?圯x∈[2,4]
由y=log·log(ax)?圯y=(logx+)-
∵y∈[-,0]?圯-≤(logx+)-≤0?圯-2≤logx≤-1,
∴2≤x≤4
?、佼?dāng)a>1時(shí),logx為單調(diào)增函數(shù),
log2≤logx≤log4,log2=-2且log4=-1,無(wú)解.
②當(dāng)0<a<1時(shí),logx為單調(diào)減函數(shù),log2≥logx≥log4,
∴l(xiāng)og2=-2且log4=-1?圯a=.
數(shù)學(xué)教學(xué)不應(yīng)僅僅是單純的知識(shí)傳授,而應(yīng)在講知識(shí)內(nèi)容的同時(shí)注意對(duì)其中的數(shù)學(xué)思方法加以提煉總結(jié),所以,我們可以在基礎(chǔ)知識(shí)的教學(xué)過(guò)程中實(shí)時(shí)地滲透數(shù)學(xué)思想方法,揭示提煉思想方法,深化和總結(jié)思想方法,使之能逐步被學(xué)生掌握并對(duì)他們發(fā)揮指導(dǎo)作用.在新教材中處處都有分類(lèi)討論思想方法的滲透,同時(shí)其他的思想方法也處處都有滲透,只要我們細(xì)心留意,就能更好地服務(wù)于教學(xué).