江蘇省寶應(yīng)縣安宜高級中學(xué) 蔡洪霞
高中數(shù)學(xué)知識比較抽象,對于一些可能出現(xiàn)的多種情況,就要求學(xué)生能夠準(zhǔn)確歸類,做到不漏不重,有效地將問題化為幾種情況,分別對待,通過分類討論思想的靈活運用,不僅能讓學(xué)生鞏固掌握的數(shù)學(xué)知識,還能有效促進(jìn)學(xué)生思維能力的發(fā)展,從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,讓學(xué)生熱情高昂地投入到數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)和探究中。
所謂分類討論思想,就是根據(jù)數(shù)學(xué)研究對象的性質(zhì)和特點,將其分成幾個小類,將一個問題轉(zhuǎn)化成幾個小問題進(jìn)行研究和解決。在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,常常會涉及所研究對象的各種情況,這就要求根據(jù)研究對象的確定條件和變化條件的特點規(guī)律,將其按照不同的情況進(jìn)行分類,然后再逐一進(jìn)行討論,分類討論思想是數(shù)學(xué)中比較常用的思想方法之一。在對研究對象進(jìn)行分類的時候,需要根據(jù)研究對象的特點進(jìn)行正確的分類,避免分類不全或是重復(fù)的情況。分類討論思想在解決實際問題的過程中有著重要的意義,對于比較抽象、復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題,運用分類討論思想,可以將其轉(zhuǎn)化為幾個簡單的問題,從而有利于幫助學(xué)生樹立運用數(shù)學(xué)思想的意識,提高學(xué)生的思維能力。
分類討論思想在數(shù)學(xué)的各個知識學(xué)習(xí)和探究中都有著普遍的應(yīng)用,下面主要就高中數(shù)學(xué)中的一些常見的應(yīng)用進(jìn)行分析:
函數(shù)是高中數(shù)學(xué)知識的重點,也是學(xué)生比較難以掌握的難點,函數(shù)的結(jié)果常常會隨著變量的變化而變化,因此,在高中數(shù)學(xué)函數(shù)教學(xué)中進(jìn)行分類討論思想的應(yīng)用,可以把函數(shù)參數(shù)作為研究對象,然后進(jìn)行分類討論,深入問題的研究,將函數(shù)的各種情況都進(jìn)行有效分析,從而提高學(xué)生的知識掌握程度,促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)思想的運用能力。
比如:一個公司組織員工去外地旅游,在預(yù)訂酒店的時候有甲、乙兩家酒店價格一致,都是100元每人每天,已知甲酒店的團購方案是如果超過10人,超過10人的費用打9折,乙酒店的團購方案是如果超出20人,超過20人的費用打8折,如果你是負(fù)責(zé)聯(lián)系酒店的負(fù)責(zé)人,以上兩家選擇哪家更合適一些呢?
本題中的出游人數(shù)不確定,因此需要用分類討論的思想進(jìn)行解決,假設(shè)出游的人數(shù)是x,則當(dāng)x≤10的時候,兩個酒店一樣;當(dāng)10<x≤20的時候,甲酒店合適;當(dāng)x>20的時候,住甲酒店的費用為:10×100+(x-10)×90,住乙酒店的費用為:20×100+(x-20)×80,當(dāng)兩個酒店消費一樣時,解得x=30。因此,當(dāng)20<x<30的時候,住甲酒店合適,當(dāng)x=30時,兩個酒店消費一致,當(dāng)x>30的時候。住乙酒店合適。
概率問題也是高中數(shù)學(xué)教學(xué)的重點內(nèi)容,因為概率有著很多的不確定因素,必須要對各種可能出現(xiàn)的情況進(jìn)行合理分析,并進(jìn)行進(jìn)一步地討論和研究,因此很多時候需要進(jìn)行分類討論思想的運用,才能讓學(xué)生全面把握概率的各種可能性,進(jìn)而掌握概率的知識,提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。高中數(shù)學(xué)教師在進(jìn)行概率教學(xué)的時候,要從概率的研究對象出發(fā),結(jié)合概率問題的具體要求進(jìn)行合理分類,這樣既可以做到全面不遺漏,也可以有效解決問題。教師要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行合理的分類,對各個可能出現(xiàn)的情況進(jìn)行逐一討論,以便最終確定問題的結(jié)果。分類討論有利于學(xué)生用較短的時間高效地解決問題,從而有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。例如:有18個球,小明從1到18逐個為每個球進(jìn)行編號,如果這18個球中任意取出3個,那么,所取出的這三個球正好可以組成公差為3的等差數(shù)列的概率是多少?
本題是一個古典概型的問題,總的取法一共有C=17×16×3種。每個球都有被取出的可能,因此,可以用分類討論的思想進(jìn)行分類,因為公差為3的三個球可以組成一個等差數(shù)列,因此,當(dāng)a1=1的時候,球的編號要想符合條件,就需要從1、4、7、10、13、16中進(jìn)行選擇,共有4種符合條件的選法。同樣,當(dāng)a1=2,a1=3的時候,同樣有4種選法。因此,所取出的這三個球正好可以組成公差為3的等差數(shù)列的概率是
3.分類討論思想在數(shù)列中的應(yīng)用
分類討論思想在數(shù)列教學(xué)中也被經(jīng)常用到,在一些具有周期性的數(shù)列問題中,合理運用分類討論思想可以做到事半功倍,有效提高學(xué)生的思維能力和學(xué)習(xí)效率。因此,教師要引導(dǎo)學(xué)生在數(shù)列的學(xué)習(xí)中進(jìn)行分類討論思想的實際運用,尤其對一些知道了前n項的和,要求解數(shù)列通項公式的問題,需要對n=1的情況進(jìn)行要求討論。例如:已知數(shù)列{an}的前n項和為Sn=n2-n,那么,數(shù)列{an}的通項公式是多少?
本題需要注意n=1的特殊情況,因此,當(dāng)n=1時,a1=12-1=0;當(dāng)n≥2時,時,a1=0,所以通項公式為an=2n-2。
總之,分類討論思想在高中數(shù)學(xué)的教學(xué)中有著廣泛的應(yīng)用,可以有效促進(jìn)學(xué)生分析問題、解決問題的能力,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,讓學(xué)生掌握數(shù)學(xué)的思想方法,并能進(jìn)行靈活運用,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)邏輯思維能力。因此,高中數(shù)學(xué)教師在教學(xué)的過程中,不但要讓學(xué)生掌握數(shù)學(xué)的知識概念,還應(yīng)該通過對學(xué)生的各種訓(xùn)練,促進(jìn)學(xué)生的數(shù)學(xué)思想的意識,從而有效提高數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量。
[1]趙澤琦.分類討論思想在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].吉林教育,2017(30).
[2]羅倩倩.分類討論思想在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].高考,2016(24).
[3]羅橋忠.如何培養(yǎng)高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的數(shù)學(xué)思維[J].高考(綜合版),2014(04).