摘 要:分類討論是中學數學教學中的一個重要內容,分類討論問題既能夠考查學生最基本的數學素質狀況,又能夠考查學生的思維能力。本文就教學中常涉及的幾種分類討論問題,談一下如何幫助學生樹立分類討論的思想,并從中啟迪學生思維,培養學生的學習能力,形成良好的思維品質。
關鍵詞:初中學生 分類討論 思維品質
中圖分類號:G631文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)04(a)-0135-01
解決一個復雜的數學問題時,常常將涉及的對象分成若干相對簡單的情況,然后對各種情況逐個討論,最終使整個問題得以解決,這就是我們常說的分類討論。分類時應注意不重不漏,特別是不能遺漏所討論問題的各種情形。中學數學教材中,分類討論的思想最初出現于“有理數的分類”和“絕對值的性質”之中,在初二和初三的教材中也有滲透了分類討論思想的內容,而對分類討論思想的深刻認識和靈活運用,則要通過高中數學的學習才能達到,因此分類討論是中學數學教學中的一個重要內容。由于分類討論問題既能夠考查學生最基本的數學素質狀況,又能夠考查學生的思維能力,所以也成為了近幾年中考的熱點問題。在教學中如何向學生滲透分類討論的思想,幫助他們掌握分類討論的方法,是廣大初中教師十分關注的一個課題。本文就教學中常涉及的幾種分類討論問題,談一下如何幫助學生樹立分類討論的思想,并從中啟迪學生思維,培養學生的學習能力,形成良好的思維品質。
1 在基本概念、基本公式的教學中樹立分類討論的思想
在一些涉及分類的基本概念的教學中,應使學生了解分類討論必須有一個統一的分類標準,必須不重不漏,并初步掌握它在解題中的應用。如在講解三角形的分類時,應強調分類標準不同,分出的類型則不一樣,按邊的相等關系可分為不等邊三角形與等腰三角形,而按角分類則分為直角三角形和斜三角形,每一種分類不可遺漏,兩種分類之間不可混淆,以此訓練了學生思維的縝密性。
一些基本公式一般有應用的限制條件,解題時須分類予以考慮。為了讓學生在應用公式時注意這些限制條件,在教學中應促其開動腦筋,全神貫注地參與公式的推導過程,這樣也有利于培養學生思維的主動性。
例1:化簡:()。
分析:題設中只給出,并未指明m與n誰大誰小,而涉及二次根式型問題的化簡又與a有關,故得分類求解:
當m>n時,原式==1;當m 例2:若,則直線y=kx+k的圖象必過 象限。 分析:由題設所給的等比,考慮到可用等比性質,而涉及運用等比性質的問題又必須強調分母的和不能為0,此處未指明a+b+c的大小,故不能盲目認為a+b+c0,而應分類討論: 當a+b+c0時,k==2,直線過一、二、三象限; 當a+b+c=0時,k==-1,直線過二、三、四象限; ∴直線必過二、三象限。 2 在含字母系數的方程的教學中樹立分類討論的思想 用字母表示數是代數的一個重要特點,把具體的數過渡到用字母表示數,這也滲透了抽象概括的思維方法,有利于培養學生思維的深刻性。由于字母所表示的數具有不確定性,因此在求解系數是含字母的代數式的方程時,需分類予以討論。 例3:解關于x的方程(a-1)-2ax+a=0。 分析:由于系數的不同,可能得到不同類型的方程,故要討論系數,另外對二次方程的判別式也應予以討論。 (1)當a=1時,得-2x+1=0∴x=。 (2)當a1時△=4-4(a-1)·a=4a。 若a<0,則△<0,方程無實根 若a=0,則△=0,方程有兩等根:==0 若a>0且a1時,則△>0,方程有兩不相等的實數根: =,= 3 在幾何的解題教學中樹立分類討論的思想 在給定的幾何條件下,由于圖形的形狀或位置不同含有不同的結果或需用不同的方法處理,從而引發了幾何的分類討論問題。因此須引導學生在解題中自己動手畫圖時,應全面分析,盡可能突破思維定勢,考慮到每一種可能的情形,從而培養學生思維的廣闊性、靈活性。 例4:甲、乙兩人分別從A、B兩地到C地,甲從A地到C地需3小時,乙從B地到C地需2小時40分鐘,已知A、C兩地間的距離比B、C兩地間的距離遠10千米,每行1km甲比乙少花10分鐘。(1)求A、C兩地間的距離;(2)假設AC、BC、AB這三條道路均是直的,試判定A、B兩地之間距離d的取值范圍。 分析:(1)略;(2)是關于直線形的問題,這類問題如果題設中沒有指明點與直線的位置關系,則應分類求解:當B在AC之間時,d=10km;當B在AC延長線上時,d=26km;當A、B、C三地不在同一直線上時,10km ∴d的取值范圍為10km≤d≤26km 例5:在△ABC中,AB=9,AC=12,BC=18,D為AC上一點,DC=AC,在AB上取一點E,得到△ADE,若圖中兩個三角形相似,則DE的長是。 分析:當相似三角形以不定方式相似出現在條件中,每種方式的相似對應著不同的對應邊(角),從而使問題復雜化,需要分類討論。 若△ADE∽△ACB,即DE∥BC,則DE==6 若△ADE∽△ABC,則故DE==8 ∴DE的長為6和8 例6:在直徑為50cm的⊙0中,弦AB=40cm,弦CD=48cm,且AB∥CD,求AB與CD之間的距離。 分析:AB、CD可能在圓心的同側,此時,它們之間的距離為8cm;也可能在園心的兩側,此時它們之間的距離為22cm 例7:已知⊙0和不在⊙0上的一點p,過p的直線交⊙0于A、B兩點,若PA·PB=24,OP=5,則⊙0的半徑長為 。 分析:點P不在⊙0上,則點P可能在⊙0外,也可能在⊙0內。當點P在⊙0外時,半徑為1;當點P在⊙0內時,半徑為7。 由上可見,分類討論問題往往由語言的模糊性而產生,如果學生的基本概念扎實,則不難解出,如果概念模糊,則易解錯。因此在教學中要培養學生注意基本概念的完整和系統,養成仔細審題、周密思考的良好的思維習慣,充分挖掘教材內涵,不失時機地優化學生的思維品質,幫助學生樹立起分類討論的思想。 注:本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文