分類討論思想是解決問題的一種邏輯方法,也是一種數學思想,這種思想在簡化研究對象,發展思維方面起著重要作用。因此,有關分類討論的思想的數學命題在高考試題中占有重要地位。所謂分類討論,就是在研究和解決數學問題時,當問題所給對象不能進行統一研究,我們就需要根據數學對象的本質屬性的相同點和不同點,將對象區分為不同種類,然后逐類進行研究和解決,最后綜合各類結果,得到整個問題的解決,這一思想方法,我們稱之為“分類討論的思想”。
1.分類討論的思想方法是中學數學的基本方法之一,是歷年高考的重點。
(1)分類討論的思想具有明顯的邏輯特點。
(2)分類討論問題一般涵蓋知識點較多,有利于對學生知識面的考查。
(3)解決分類討論問題,需要學生具有一定的分析能力和分類技巧。
(4)分類討論的思想與生產實踐和高等數學都緊密相關。
2.分類討論的思想的本質。
分類討論思想的本質上是“直接求解,存在不同情況”,從而增加了題設條件的解題策略。
3.運用分內討論的思想解題的基本步驟。
(1)確定討論對象和確定研究的區域。
(2)對所討論的問題進行合理的分類(分類時需要做到不重復、不遺漏、標準統一、分層不越級)。
(3)逐類討論,即對各類問題詳細討論,逐步解決。
(4)歸納總結,整合得出結論。
4.明確分類討論的思想的原因,有利于掌握分類討論的思想方法解決問題。
(1)由數學概念引起的分類討論:如絕對值定義、等比數列的前n項和公式,等等。
(2)由數學運算要求引起的分類討論:如偶次方根非負、對數中的底數和真數的要求、不等式兩邊同乘以實數對不等號方向的影響,等等。
(3)由函數的性質、定理、公式的限制引起的分類討論。
(4)由幾何圖形中點、線、面的相對位置不確定引起的分類討論。
(5)由參數的變化引起的分類討論:某些含參數的問題,由于參數的取值不同會導致所得結果不同,或由于不同的參數值要運用不同的求解或證明方法。
(6)其他根據實際問題具體分析進行分類討論,如排列、組合問題,實際應用題等。
5.分類討論思想的類型。
(1)問題中的變量或含有需討論的參數的,要進行分類討論的。
(2)問題中的條件是分類給出的。
(3)解題過程不能統一敘述,必須分類討論的。
(4)涉及幾何問題時,由幾何元素的形狀、位置的變化需要分類討論的。
典型例題
例1.(2009江蘇高考20題)設a為實數,函數f(x)=2x+(x-a)|x-a|。
(1)若f(0)≥1,求a的取值范圍;
(2)求f(x)的最小值;
(3)設函數h(x)=f(x),x∈(a,+∞)
分析:第(2)問,求f(x)的最小值,絕對值影響了求解,因此重要的問題是如何去絕對值。
記f(x)的最小值為g(a),有:
f(x)=2x+(x-a)|x-a|=3(x-)(x>a)(x+a)-2a(x≤a)。
下面對a≥0和a<0兩種情況討論即可。
例2.(2007#8226;上海)直角坐標系x○y中,,分別是與x,y軸正方向同向的單位向量。在直角三角形ABC中,若=2+,=3+k,則k的可能值個數是(?搖?搖?搖?搖)。
A.1個 B.2個 C.3個 D.4個
分析:由(2,1),(3,k),得(1,k-1),
由于△ABC為直角三角形,則∠A,∠B,∠C都可能為直角,由向量數量積為0,分別有2+k-1=0或3+k(k-1)=0或6+k=0,解得k=-1或k=-6。
答案:B
點評:本題主要考查向量運算及向量垂直的判定,也考查了學生分類討論思想能力,引起分類的原因是直角三角形直角的不確定,但有的學生也可能想到位置有三種情況,故主觀認為有三個值,這也是值得思考的。本題可從數學結合的角度分析C角不可能是直角。
由上述兩例題可以發現,分類討論是解決問題的重要方面,最重要的是討論的依據性、合理性、規范性。因此,在教學過程中,教師要注意分類討論思想的教學,讓學生體會分類的必要性,可操作性。