張建平
許多數(shù)學(xué)老師都遇到過(guò)這樣的問(wèn)題,一些學(xué)生在求解含有字母系數(shù)(未知數(shù)除外,下面出現(xiàn)的方程均以x為未知數(shù))的方程、不等式、函數(shù)等問(wèn)題時(shí),常常一廂情愿地把題目中沒(méi)有明確的條件,下意識(shí)地當(dāng)作已經(jīng)明確的條件應(yīng)用到解題過(guò)程中,自己還渾然不知. 自然,這樣得到的結(jié)果要么不完整,要么甚至是錯(cuò)誤的. 為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象呢?究其原因是多方面的,除了粗心、不會(huì)、不懂之外,還有一個(gè)重要的原因是部分學(xué)生在平時(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程中沒(méi)有養(yǎng)成分類(lèi)討論的思維習(xí)慣.
本文就學(xué)生在平時(shí)的課堂學(xué)習(xí)過(guò)程中,如何依托概念,培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成分類(lèi)討論的思維習(xí)慣談?wù)勛约旱目捶?,不到之處懇?qǐng)同行們批評(píng)指正.
一、準(zhǔn)確理解概念是養(yǎng)成分類(lèi)思維的根基
數(shù)學(xué)中的每一個(gè)概念,比如定義、定理、公式等,都是由條件和結(jié)論兩部分組成的,進(jìn)一步,那就是這些概念都有著明確的條件和結(jié)論,使用它們解題時(shí)只有在條件明確具備的前提下,才能得到正確的結(jié)論. 換言之,如果條件模糊不明確,也就是條件不具備或不完全具備,就無(wú)法得出正確的結(jié)論.
例如,解不等式 > 1,該不等式的解法有多種方法,有學(xué)生為了走“捷徑”這樣解,去分母,得1 > x,所以原不等式的解為x < 1. 這樣解當(dāng)然是錯(cuò)誤的,但是學(xué)生有走“捷徑”的想法本身并沒(méi)錯(cuò),那問(wèn)題出在哪兒呢?究其根源,問(wèn)題出在學(xué)生對(duì)不等式的相關(guān)概念的理解不到位造成的. 不等式有這樣兩條基本性質(zhì).
性質(zhì)1:不等式兩邊乘(或除)以同一個(gè)正數(shù),不等號(hào)的方向不變;
性質(zhì)2:不等式兩邊乘(或除)以同一個(gè)負(fù)數(shù),不等號(hào)的方向改變.
仔細(xì)研讀這兩條性質(zhì),就可以看到,兩條性質(zhì)其實(shí)就是兩種情況(分類(lèi)的萌芽),這兩種情況明白無(wú)誤地告訴我們?cè)诓坏仁絻蛇叧耍ɑ虺┮酝粋€(gè)正(或負(fù))數(shù)時(shí),要考慮不等號(hào)方向是否改變,而不等號(hào)方向是否改變,則依賴(lài)于條件中所乘(或除)以的數(shù)的正負(fù)是否明確. 現(xiàn)在回到不等式 > 1,去分母,必然要在該不等式兩邊同乘以x,問(wèn)題來(lái)了,所乘數(shù)x的正負(fù)明確嗎?回答當(dāng)然是不明確. 至此,要想通過(guò)去分母來(lái)解決此不等式,自然而然要對(duì)x的正負(fù)情況做分類(lèi)討論.
解答如下:當(dāng)x > 0時(shí),去分母得,1 > x,即x < 1,此時(shí)不等式解為0 < x < 1;當(dāng)x < 0時(shí),去分母得,1 > x,即x > 1,此時(shí)不等式無(wú)解.
從這里可以看到,依托概念分析問(wèn)題中的條件是否具備恰恰是分類(lèi)思維的端倪.
二、對(duì)比問(wèn)題和概念中的條件的同異是養(yǎng)成分類(lèi)思維習(xí)慣的好方法
下面以一元一次方程和一元二次方程的概念為依托,來(lái)做進(jìn)一步的分析說(shuō)明.
例1 解一元一次方程ax + b = 0;
例2 解方程ax + b = 0(a ≠ 0);
例3 解方程ax + b = 0.
分析:顯然這三個(gè)例子都是基于學(xué)生學(xué)過(guò)的一元一次方程這個(gè)概念而來(lái)的,所以首先要明確概念,“只含有一個(gè)未知數(shù)(元),并且未知數(shù)的次數(shù)都是1的方程叫一元一次方程” . 其次,以概念為依托,分析有無(wú)分類(lèi)討論的必要. 例1和例2其實(shí)是同一個(gè)方程,為什么呢?例1以文字的形式明確顯示(隱含a ≠ 0)該方程是一元一次方程,例2以方程后附加條件a ≠ 0也明確顯示出該方程是一元一次方程,所以這兩個(gè)方程雖然含有字母系數(shù)卻不需要討論. 例3則不同于前兩個(gè),該方程是否一元一次方程條件并不明確,條件不明確怎么辦?分類(lèi)討論順勢(shì)而來(lái).
例4 解方程ax2 + bx + c = 0.
分析:仍然先明確概念,“等號(hào)兩邊都是整式,只含有一個(gè)未知數(shù)(元),并且未知數(shù)的最高次數(shù)是2的方程,叫作一元二次方程”. 其次明確教材中關(guān)于一元二次方程的概念和它的一般形式 “ax2 + bx + c = 0(a,b,c是常數(shù)且a ≠ 0)”本質(zhì)上條件相同 .拿例4與概念相對(duì)比,就可以看出二者的不同,一般形式中對(duì)字母系數(shù)a,b,c有著明確的規(guī)定,且強(qiáng)調(diào)a ≠ 0,而例4中字母系數(shù)a,b,c并沒(méi)有這樣的規(guī)定,也就是不明確. 這不就在引導(dǎo)我們條件模糊不明確時(shí)應(yīng)當(dāng)要分情況討論嗎?至此分類(lèi)的想法自然而然就在頭腦中產(chǎn)生了. (至于如何分類(lèi),那是另一個(gè)問(wèn)題,這里不做討論)
例4的略解:當(dāng)a = 0時(shí),有bx + c = 0,此時(shí)解法同例3.
通過(guò)上面對(duì)含字母系數(shù)的方程簡(jiǎn)單分析,我們可以看到,理解方程概念進(jìn)而依托概念,可以幫助同學(xué)們?cè)诮獯鸷帜赶禂?shù)的方程中建立起良好的分類(lèi)思維意識(shí)和習(xí)慣. 這種思維習(xí)慣不僅在方程中隨處可見(jiàn),在其他諸如不等式、函數(shù)、幾何中點(diǎn)線面的相對(duì)位置的討論等,都處處可見(jiàn). 因此,把握概念,以概念為依托培養(yǎng)學(xué)生建立起良好的分類(lèi)討論的思維習(xí)慣,這對(duì)學(xué)生將來(lái)解決一些較復(fù)雜的問(wèn)題打下了基礎(chǔ).