張杰
【摘要】“分類討論”思想常見于解決問題多樣,需要設(shè)定不同標(biāo)準(zhǔn)以轉(zhuǎn)化形式從而簡化問題的情形,通過將大問題轉(zhuǎn)化為小問題再逐一解決從而實現(xiàn)解決問題的目標(biāo),這是在解決數(shù)學(xué)問題過程中的常見思路和解題策略.這種化整為零的歸納方法不僅可以提高學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,優(yōu)化解題步驟,更能有效提升學(xué)生思維的條理性和邏輯性.
【關(guān)鍵詞】分類討論;數(shù)學(xué)解題;解題策略
1 在初中數(shù)學(xué)解題過程中實踐“分類討論”思想的步驟和基本原則
1.1 實踐“分類討論”思想的步驟
1.2 實踐“分類討論”思想的基本原則
(1)統(tǒng)一性:在一道題目的解題過程中,每次分類的標(biāo)準(zhǔn)一定要統(tǒng)一;
(2)匹配性:劃分后的小類外延總和應(yīng)與母類外延相等;
(3)互斥性:每項劃分后的各個小類之間應(yīng)該互相排斥,不能有邊界模糊的現(xiàn)象;
(4)層次性:在選定分類依據(jù)時,要分清主次,抓住主要問題,逐一擊破.
2 “分類討論”思想在初中數(shù)學(xué)解題過程中的應(yīng)用
2.1 “分類討論”思想在函數(shù)中的應(yīng)用
例1 如圖2,函數(shù)y=-x2 + bx +c的圖象經(jīng)過點(diǎn)A(m,0),B(0,n)兩點(diǎn),已知m和n分別是方程x2- 2x-3= 0的兩個實數(shù)根,并且有m (1)求m,n的值以及函數(shù)的解析式; (2)設(shè)該函數(shù)在t≤x≤t+1內(nèi)的最大值為p,最小值為q;若p-g=3,求t的值. 分析 (1)首先解方程求得A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo),然后利用待定系數(shù)法確定二次函數(shù)的解析式即可; (2)分析題目可以討論以下5種情況:①當(dāng)函數(shù)y在t≤x≤t+1內(nèi)的拋物線完全在對稱軸的左側(cè);②當(dāng)t+1=1時;③當(dāng)函數(shù)y在t≤x≤t+1內(nèi)的拋物線分別在對稱軸的兩側(cè);④當(dāng)t=1時;⑤函數(shù)y在t≤x≤t+1內(nèi)的拋物線完全在對稱軸的右側(cè);分別根據(jù)增減性即可解答. 解析 (1)m,n分別是方程x2- 2x-3=0的兩個實數(shù)根,且m 所以x1=-1,x2=3;故m=-1,n=3; 即A(-1,0),B(0,3) ,把(-1,0),(0,3)代入得: -1-b+c=0b=2 解得b=2c=3; 故函數(shù)解析式為:y=-x2+2x+3. (2)①當(dāng)函數(shù)y在該范圍內(nèi)的拋物線全部都在對稱軸的左側(cè),即當(dāng)x=t時,原函數(shù)取得最小值q=-t2+2t+3,最大值p=-(t+1)2 + 2(t+1)+3; 令p-q=-(t+1)2+2(t+1)+3-(-t2+2t+3)=3; 即-2t+1=3;解得t=-1; ②當(dāng)t+1=1即t=0時,此時p=4,q=3,不合題意,舍去; ③當(dāng)函數(shù)y在該范圍內(nèi)的拋物線位于對稱軸的兩側(cè)時,有p=4,令p-q=4-(-t2+2t+3)=3,即t2-2t-2=0解得:t1=1+ 3 (舍),t1=1- 3(舍); 或者p-q=4-[-(t+1)2+2(t+1)+3]=3;即t=± 3(不合題意,舍去); ④當(dāng)t=1時,此時p=4,q=3,不合題意,舍去; ⑤當(dāng)函數(shù)y在該范圍內(nèi)的拋物線全部在對稱軸的右側(cè),則當(dāng)x=t時原函數(shù)有最大值p=-t2+2t+3,最小值q=-(t+1)2 +2(t+1)+3, 令p-q=-t2 +2t+3-[-(t+1)2 +2(t+1)+3]=3, 解得t=2 ; 故t=-1或t=2. 點(diǎn)評 二次函數(shù)作為初中數(shù)學(xué)的重難點(diǎn),常見于壓軸大題,綜合性較強(qiáng),學(xué)生在實際解題過程中要合理利用分類討論思想簡化直至解決問題. 2.2 “分類討論”思想在幾何中的應(yīng)用 例2 如圖3,在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=6cm,AC=8cm,現(xiàn)有一動點(diǎn)P,從點(diǎn)A出發(fā),沿著三角形的邊AC→CB→BA運(yùn)動,回到點(diǎn)A停止,速度為3cm/s,設(shè)運(yùn)動時間為ts.問當(dāng)t為何值時,△ABP的面積等于△ABC面積的一半? 分析 分析題意可以知道該題存在兩種情況,因此需要分類討論:①當(dāng)點(diǎn)P在AC上時,②當(dāng)點(diǎn)P在BC上時,再利用三角形的面積之間的關(guān)系,求出點(diǎn)P移動的距離,從而求出時間即可; 解析 因為BC=6cm,AC=8cm, 所以S△ABC=12×BC×AC =12×6×8=24(cm2), 當(dāng)點(diǎn)P在AC上時,S△ABP=12AP·BC=12×3t×6=12×24, 所以t=43; 當(dāng)點(diǎn)P在BC上時,S△ABP=12PB·AC =12×(14-3t)×8=12×24, 所以t=113. 綜上所述,t為43或113時,△ABP的面積等于△ABC面積的一半. 點(diǎn)評 “分類討論”思想在幾何問題中的應(yīng)用十分廣泛,其中,動點(diǎn)問題則是應(yīng)用“分類討論”思想的重要領(lǐng)域.學(xué)生在解決此類問題時,要重點(diǎn)把握可能出現(xiàn)的多種情況并做好一一分類,切忌出現(xiàn)漏解、掉解現(xiàn)象. 3 總結(jié) 總的來說,不管是在解決函數(shù)問題還是幾何問題時,教師一定要善于引導(dǎo)學(xué)生把握“分類討論”的數(shù)學(xué)思想,充分結(jié)合題設(shè)條件,靈活遷移各類知識,通過逐一破解局部問題的思路達(dá)到解決整體問題的目的.這就是應(yīng)用“分類討論”思想解決數(shù)學(xué)問題的核心.