朱曉艷
分類(lèi)討論是初中數(shù)學(xué)一種重要的數(shù)學(xué)思想方法和解題策略。在歷屆中考中,都不乏有幾何分類(lèi)討論的題目出現(xiàn)。一進(jìn)入幾何圖形解答,就可能受圖形的局限而漏解?,F(xiàn)就幾何圖形分類(lèi)討論的入手方法作一探討:
1.找出定點(diǎn)確定分類(lèi)
此類(lèi)問(wèn)題,一般由題可知?jiǎng)狱c(diǎn)是在直線(xiàn)或射線(xiàn)上運(yùn)動(dòng)的。此時(shí)分類(lèi)可先在直線(xiàn)或射線(xiàn)上尋找定點(diǎn),根據(jù)動(dòng)點(diǎn)與定點(diǎn)的位置關(guān)系進(jìn)行分類(lèi)。
例1.如圖,直線(xiàn)AB經(jīng)過(guò)⊙O的圓心,與⊙O相交于A、B兩點(diǎn),點(diǎn)C在⊙O上,且∠AOC=30°,點(diǎn)E是直線(xiàn)AB上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn)(與點(diǎn)O不重合),直線(xiàn)EC交⊙O于點(diǎn)D,則使DE=DO的點(diǎn)E共有幾個(gè)?并求出相應(yīng)的∠OED的度數(shù)。
此題中動(dòng)點(diǎn)E所在直線(xiàn)的定點(diǎn)有點(diǎn)A、O、B,由此可根據(jù)點(diǎn)E與點(diǎn)A、O、B之間的位置關(guān)系作出四種分類(lèi):點(diǎn)E在點(diǎn)A的右邊;點(diǎn)E在點(diǎn)A、O之間;點(diǎn)E在點(diǎn)O、B之間;點(diǎn)E在點(diǎn)B的左邊。
2.找出線(xiàn)段等量關(guān)系確定分類(lèi)
此類(lèi)問(wèn)題,一般由題可知線(xiàn)段之間的等量關(guān)系,如等腰三角形兩腰相等、直角三角形勾股定理(直角三角形兩條直角邊的平方和等于斜邊的平方)或是題目中直接給出等量關(guān)系。
例2.如圖,在直角坐標(biāo)系中,⊙A的半徑為6,點(diǎn)A的坐標(biāo)為(-3,0),⊙A與x軸交于E、F兩點(diǎn),與y軸交于C、D兩點(diǎn),過(guò)點(diǎn)C作⊙A的切線(xiàn)BC交x軸于B。問(wèn):在x軸上是否存在點(diǎn)P,使△PBC為等腰三角形?若存在,請(qǐng)直接寫(xiě)出點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由。
此題中,明確給出提示需要分類(lèi)的條件是:“△PBC為等腰三角形”,同時(shí)題目中卻未明確兩腰。因此,可根據(jù)腰的不同得到三種分類(lèi):1.PB=PC;2.PB=BC;3.PC=BC。
若要利用直角三角形勾股定理,題目一般會(huì)只交代直角三角形,而不明確直角。此時(shí),可根據(jù)斜邊的不同而分三種情況予以討論。
3.找出角的等量關(guān)系確定分類(lèi)
此類(lèi)問(wèn)題,最多見(jiàn)于有關(guān)三角形相似的題目中。其依據(jù)是三角形相似性質(zhì)定理(兩三角形相似,對(duì)應(yīng)角相等。)。
例3.如圖,已知拋物線(xiàn)過(guò)點(diǎn)A(0,6),B(2,0),C(7, )。若D是拋物線(xiàn)的頂點(diǎn),E是拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸與直線(xiàn)AC的交點(diǎn),F(xiàn)與E關(guān)于D對(duì)稱(chēng)。在y軸上是否存在這樣的點(diǎn)P,使△AEP與△FDC相似,若沒(méi)有,請(qǐng)說(shuō)明理由。
此題中,給出需要分類(lèi)討論提示的語(yǔ)句是:“在y軸上是否存在這樣的點(diǎn)P,使△AEP與△FDC相似”。這句話(huà)沒(méi)有明確三角形相似的對(duì)應(yīng)角。因此,依據(jù)不同的對(duì)應(yīng)角予以分類(lèi)。由條件可知∠CFD=∠AFP,因此,只需分兩類(lèi)討論:1.∠FCD=∠FAP;2.∠FCD=∠FPA。
當(dāng)然,在這道題中,由于多了條件“∠CFD=∠AFP”,所以分類(lèi)情況比較簡(jiǎn)單。若沒(méi)有這一條件,一般可有六種分類(lèi)。
4.根據(jù)圖形本身特點(diǎn)確定分類(lèi)。
此類(lèi)題目經(jīng)常出現(xiàn)的字眼是“……使A、B、C、D等4個(gè)點(diǎn)構(gòu)成的四邊形為……四邊形”。由于題目中出現(xiàn)的4個(gè)點(diǎn)不是按順序排列的,因此由這4個(gè)點(diǎn)構(gòu)成的四邊形可以是四邊形ABCD、四邊形ABDC、四邊形ACBD、四邊形ACDB、四邊形ADBC、四邊形ADCB。分類(lèi)情況相當(dāng)復(fù)雜。如果按照字母順序逐一羅列,圖形不易呈現(xiàn)。那么如何進(jìn)行分類(lèi)才能保證不漏解,同時(shí)圖形又很容易得到?
例4.在平面直角坐標(biāo)系中,已知拋物線(xiàn)經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(-1,0)、B(3,0)、C(0,-1),點(diǎn)Q在y軸上,點(diǎn)P在拋物線(xiàn)上,要使以點(diǎn)Q、P、A、B為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形,求所有滿(mǎn)足條件的點(diǎn)P的坐標(biāo)。
此題中要求得到的四邊形是平行四邊形,已知的點(diǎn)有兩個(gè),我們將已知的線(xiàn)段AB按照邊或?qū)蔷€(xiàn)兩種情況進(jìn)行分類(lèi)。當(dāng)AB為邊時(shí),根據(jù)平行四邊形對(duì)邊平行且相等的性質(zhì),可以求得兩解;當(dāng)AB為對(duì)角線(xiàn)時(shí),根據(jù)平行四邊形對(duì)角線(xiàn)互相平分的性質(zhì),也可以求出一解。這種分類(lèi)方式顯然要比按照字母順序進(jìn)行分類(lèi)要簡(jiǎn)潔很多。如果要求得到的四邊形是其他特殊四邊形時(shí),也同樣可以根據(jù)特殊四邊形本身所具有的圖形特征進(jìn)行分類(lèi)。
5.找出圖形間不同位置確定分類(lèi)。
這一類(lèi)型的分類(lèi),較常見(jiàn)于圓的內(nèi)容中。例如,圓與點(diǎn)的位置關(guān)系、圓與直線(xiàn)的位置關(guān)系以及圓與圓的位置關(guān)系以及“相交兩圓連心線(xiàn)垂直平分公共弦”定理運(yùn)用中相交兩圓圓心位于公共弦的同側(cè)與異側(cè)。解題時(shí),可依據(jù)不同的位置關(guān)系予以分類(lèi)討論。
例5.已知在△ABC中,AB=13,BC=12,AC=5。如圖,把BA、BC看作射線(xiàn),如有半徑為r的⊙Q保持與BA、BC相切,試討論當(dāng)⊙Q與AC處于不同的位置關(guān)系時(shí)r的取值范圍分別是什么?
根據(jù)題目中出現(xiàn)關(guān)鍵語(yǔ)“⊙Q與AC處于不同的位置關(guān)系”,可知依據(jù)直線(xiàn)與圓的位置關(guān)系進(jìn)行解題。但又要考慮到圓心Q位置的不確定性,所以需要分四類(lèi)討論:⊙Q與AC相離(⊙Q在AC的左邊);⊙Q與AC相切(⊙Q在AC的左邊);⊙Q與AC相交;⊙Q與AC相離(⊙Q在AC的右邊);⊙Q與AC相切(⊙Q在AC的右邊)。
綜上可知,對(duì)于分類(lèi)討論題,首先應(yīng)認(rèn)真審查題目的特點(diǎn),考慮分類(lèi)的方向和分類(lèi)的標(biāo)準(zhǔn),做到既不重復(fù)又不遺漏,逐步熟練和掌握分類(lèi)討論。