顏湘玉
【摘要】討論思想是基于數(shù)學(xué)思維上建立的特殊的解題方法。討論思想融合了對(duì)數(shù)學(xué)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)和解決。隨著數(shù)學(xué)難度的提升,討論思想在教學(xué)中的地位也逐漸提升,高中學(xué)生掌握了討論思想,就能快速有效地解決數(shù)學(xué)問(wèn)題。本文針對(duì)討論思想在高中數(shù)學(xué)解題中的應(yīng)用進(jìn)行了分析研究。
【關(guān)鍵詞】高中數(shù)學(xué) 分類討論思想 應(yīng)用
【中圖分類號(hào)】F224.9 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2018)19-0063-02
一、討論思想概述
有些數(shù)學(xué)問(wèn)題,其答案并不是確定而唯一的。當(dāng)我們進(jìn)行到某一個(gè)步驟時(shí),往往發(fā)現(xiàn)問(wèn)題中含有幾種情況,此時(shí)不能將幾種情況一概而論,而要捕捉影響條件分支的重要因素。在一定的范圍里,根據(jù)題目的要求,將情況分類成不同條件再進(jìn)行討論,才能真正探究出問(wèn)題的解決思路。在面對(duì)數(shù)學(xué)題時(shí),要保持清醒的分類意識(shí),仔細(xì)閱讀題目,明確是否需要分類。在確定分類后,要找出題干中的關(guān)鍵信息,根據(jù)給出的條件正確分類。要堅(jiān)守一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)原則,不重復(fù)統(tǒng)計(jì)某一種情況,也不漏掉任何一種情況。分好類后,要順著這個(gè)類別的樹(shù)干往下延展,順著思路分類討論,對(duì)所有情況進(jìn)行整理,歸納總結(jié)出最后的結(jié)果。數(shù)學(xué)解題中,分類思想在不同問(wèn)題中都有應(yīng)用。例如函數(shù)、概率、數(shù)列、解析幾何等都需用到分類思想。學(xué)生熟練運(yùn)用分類思想,不僅在解題時(shí)游刃有余,對(duì)學(xué)生思維的邏輯性、條理性和概括性都有極大的幫助。
二、討論思想在高中數(shù)學(xué)解題中的應(yīng)用分析
分類思想作為探究和解決問(wèn)題的常用方法,在高中數(shù)學(xué)解題過(guò)程中發(fā)揮了關(guān)鍵性作用。分類可以看作是化整為零,再逐個(gè)擊破的過(guò)程。在數(shù)學(xué)解題中,分類可以化復(fù)雜為簡(jiǎn)單,化難為易。在幫助學(xué)生解題時(shí),在進(jìn)行分類的思維過(guò)程中,學(xué)生的歸納、總結(jié)能力也得到了鍛煉與提高。
1.討論思想在數(shù)列中的應(yīng)用
數(shù)列是高中數(shù)學(xué)的重要模塊,在高考數(shù)學(xué)中具有十分重要的地位。討論思想作為高中數(shù)學(xué)的一種重要思維方法,在數(shù)列問(wèn)題中也得到了廣泛應(yīng)用。通過(guò)舉例分析分類討論思想在數(shù)列中的應(yīng)用,加深了學(xué)生對(duì)分類討論思想的理解,增強(qiáng)了他們分類討論的意識(shí),提高了他們分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。下面,筆者以數(shù)列通項(xiàng)公式的求法、數(shù)列求和為例,具體說(shuō)明分類討論思想在數(shù)列中的應(yīng)用。
例如:假設(shè)q為等比數(shù)列{an}的公比,前n項(xiàng)和Sn>0(n=1,2,3,4……),那么q的取值范圍是多少?
由于本題中對(duì)q的范圍沒(méi)有明確說(shuō)明,因此在求解過(guò)程中需要分類討論,不能直接利用公式Sn=a1(1-qn)/(1-q)。解析:由于{an}是等比數(shù)列且Sn>0,可知a1=S1>0,q≠0。那么:
(1)當(dāng)q=1時(shí),Sn=na1>0
(2)當(dāng)q≠1使,Sn=a1(1-qn)/(1-q)>0,即(1-qn)/(1-q)>0(n=1,2,3,4……),這時(shí)可得到1-q<0且1-qn<0 或1-q>0且1-qn>0。
2.討論思想在函數(shù)中的應(yīng)用
分類討論思想在高中函數(shù)學(xué)習(xí)中得到了廣泛的應(yīng)用。例如,函數(shù)定義域的求法,函數(shù)解析式的求法,函數(shù)最值的求法,函數(shù)單調(diào)性、奇偶性的討論,以及與導(dǎo)數(shù)有關(guān)的綜合問(wèn)題等等。通過(guò)舉例分析分類討論思想在函數(shù)中的應(yīng)用,促進(jìn)了學(xué)生對(duì)分類討論思想基礎(chǔ)知識(shí)的理解,增強(qiáng)了他們分類討論的意識(shí)。
例如:函數(shù) y=(m+2)x?﹢?+3x-2(x≠0)為一次函數(shù)時(shí),m的值是多少?由于題目中已知該函數(shù)為一次函數(shù),而(m+1)x?﹢?可能為零、常數(shù)項(xiàng)或一次項(xiàng),因此需要利用分類討論的思想來(lái)進(jìn)行求解。具體求解過(guò)程如下:
(1)當(dāng)m+2=0,即m=-2時(shí),函數(shù)y=3x-2,此時(shí)該函數(shù)為一次函數(shù)。
(2)當(dāng)3m+2=0,即m=-時(shí),函數(shù)y=3x-2,此時(shí)該函數(shù)為一次函數(shù)。
(3)當(dāng)3m+2=1且m+2≠0,即m=時(shí),函數(shù)y=x-2,此時(shí)該函數(shù)為一次函數(shù)。
3.討論思想在幾何中的應(yīng)用
將討論思想應(yīng)用于幾何解題中,需要以題設(shè)條件為依據(jù)進(jìn)行劃分,避免漏解,確保解題的準(zhǔn)確。例如:圓柱的側(cè)面展圖為矩形,其中矩形的邊長(zhǎng)為 2和 4,求出圓柱的體積。由該題的題設(shè)條件可知圓柱的底面圓周長(zhǎng)可變?yōu)?2,高可為 4。
解析:(1)如果圓柱的高為2,r1=4/2π,因此v=πr1?h1=(4×2)/π=8/π;(2)如果圓柱的高為4,r2=2/2π,因此v=πr2?h2=(1×4)/π=4/π。由此可知:圓柱的體積為8/π或4/π。
三、加強(qiáng)討論思想應(yīng)用的優(yōu)化策略
分類討論思想在日常解題和高考中的應(yīng)用十分廣泛,但部分學(xué)生在實(shí)際解題過(guò)程中還存在諸多問(wèn)題。如討論充分遺漏、分類標(biāo)準(zhǔn)不明確、討論結(jié)果不準(zhǔn)確等,從而導(dǎo)致分類討論思想的應(yīng)用效果不佳。因此,高中數(shù)學(xué)應(yīng)用分類討論思想解題時(shí),需要詳細(xì)了解分類標(biāo)準(zhǔn),有效梳理解題思路,保證解題的準(zhǔn)確性,提高思維的嚴(yán)密性。我們通過(guò)高中數(shù)學(xué)解題中幾個(gè)應(yīng)用實(shí)例的討論,從兩個(gè)方面探討科學(xué)學(xué)習(xí)討論思想的策略。
第一,高中生應(yīng)有層次的進(jìn)行習(xí)題練習(xí)。首先要加大習(xí)題練習(xí),使高中生能夠通過(guò)大量習(xí)題練習(xí),對(duì)涉及分類討論思想題型和內(nèi)容有一個(gè)整體的了解,從而使學(xué)生遇到問(wèn)題后,能根據(jù)日常練習(xí)的邏輯思維解答題目。其次與傳統(tǒng)習(xí)題練習(xí)方法不同,習(xí)題練習(xí)過(guò)程中應(yīng)明確題目的層次性??蓪⒁粋€(gè)章節(jié)的學(xué)習(xí)時(shí)間,或一次抽查考試間隔時(shí)間為周期,對(duì)自身進(jìn)行思想層次的考察。再?gòu)牟蛔阒幦胧?,采用循序漸進(jìn)的方法,對(duì)題目所涉及的整個(gè)體系開(kāi)展研究,使討論思想得以強(qiáng)化。
第二,要激發(fā)學(xué)生自主思考的潛意識(shí),除了采用加強(qiáng)練習(xí)的方法,還可以激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,加快學(xué)生討論思想的養(yǎng)成。在此過(guò)程中,可采用一題多解的方式,也可采用案例研究的方式,讓學(xué)生積極參與到課堂分組教學(xué)中。這種例題鉆研模式,能使學(xué)生真正參與到課堂思考和發(fā)散思維學(xué)習(xí)中,使學(xué)生習(xí)得討論思想應(yīng)用的精髓。
四、結(jié)束語(yǔ)
分類思想對(duì)高中數(shù)學(xué)問(wèn)題的解答有較大的作用。分類思想的靈活運(yùn)用與否對(duì)高中生的思維敏捷性與細(xì)致性提出了考驗(yàn)。在平常的學(xué)習(xí)中要累積經(jīng)驗(yàn),對(duì)運(yùn)用到分類思想的數(shù)學(xué)問(wèn)題做出歸納與總結(jié),再遇到類似問(wèn)題時(shí),便可輕松應(yīng)對(duì)。對(duì)于相關(guān)的數(shù)學(xué)問(wèn)題,在解答時(shí),要善于觀察題干給出的關(guān)鍵性信息,作為解題線索,按照相應(yīng)的數(shù)學(xué)定理或公式進(jìn)行正確分類。分類過(guò)程要仔細(xì),不重復(fù)不遺漏,按照對(duì)應(yīng)的層次一步一步作答。最后進(jìn)行整合與總結(jié),做出正確的答案。
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