陳穎
摘 要:作為高中數(shù)學5種解題思路之一的分類討論思想,對老師的教學和學生的理解帶來了許多便利,降低了數(shù)學教學和學習難度。分類討論是對研究對象包含了多種情況,難以用統(tǒng)一的方法和公式進行分析時,需要對各種情況加以分類,并逐類求解,然后綜合歸納得解的方法。高中數(shù)學中的分類討論是根據(jù)數(shù)學研究對象本質(zhì)屬性的區(qū)別,將其分成幾個不同種類問題的一種邏輯上劃分的思維方式。分類討論是數(shù)學解題中的一個重要答題思路,它讓我的思考更加全面、思維更嚴密。本文介紹了分類討論過程需要遵守的原則、分析步驟、分類對象和分類類型,以及應用分類討論思想的案例分析。
關鍵詞:高中數(shù)學;分類討論;思想方法;分析
引言
隨著新課改的進行,對高中數(shù)學的理解提出了更高的要求。數(shù)學作為自然科學的基礎,是一種思維方式,在人類活動中得到廣泛的應用。高中數(shù)學可以說是初中數(shù)學的延伸,大學高數(shù)的基礎。高中數(shù)學新課改標準明確指出數(shù)學思想是數(shù)學基礎知識的重要組成部分 [1]。數(shù)學學習愈加重視學生對數(shù)學概念,解題思維和方法的準確掌握。掌握數(shù)學解題思想是解答數(shù)學題時不可缺少的一步,可以幫助同學們快速找到解題思路,節(jié)約思考時間。
高中數(shù)學的5種答題思路包括函數(shù)與方程思想、數(shù)形結合思想、特殊與一般的思想、極限思想解題步驟和分類討論思想。分類討論本質(zhì)上是一種邏輯上劃分的思維方式,是對數(shù)學研究對象根據(jù)題目的特點和要求分別歸類,逐類求解,然后綜合歸納得解 [2]。把相對復雜的問題簡單化,方便對其進行解答。歸類思想是基于對象本質(zhì)屬性的異同,對事物共性的抽象過程,將數(shù)學研究對象根據(jù)確定的原則,合理進行歸類。然后將它們一個一個地進行逐步求解,得出每一個小解,最后將所有結果進行總結歸納,得出研究對象的答案。分類討論揭示了數(shù)學事物之間的內(nèi)在規(guī)律,學會分類有助于學生總結歸納所學的知識,使所學的知識條理化,提高思維的概括性、嚴謹性和思考的全面性,從而提高分析問題和解決問題的能力。
本文首先介紹了分類討論過程需要遵守的原則和分析步驟,讓學生認識為什么分類、如何分類。然后介紹了高中數(shù)學比較常見的分類討論對象和類型,讓學生更好的應用到實踐去。最后對一些簡單的分類討論進行案例分析。
1.分類討論原則與步驟
學生初步建立分類討論意識后,也難以快速、準確的進行分類討論,還需要將分類討論進行標準化。這個標準的確定可以讓學生完整的解答習題。這個標準需要所討論的全域要完整且互斥,分類要“既不重復,也不遺漏”;在同一次討論中只能按所確定的一個標準進行;分類必須逐級進行直到最小分類級別,且分類討論時應逐級進行,不能越級。
針對新課標,討論的基本步驟可分為以下五個階段:(1)確定討論對象和討論的類型(全域);(2)明確分類標準,科學分類;(3)逐類分類、分級分析階段性結果;(4)用該級標準進行檢驗篩選結果;(5)歸納作出結論。
2.分類討論對象與類型
我們在運用分類討論的思想解決問題時,首先要審清題意,認真分析可能產(chǎn)生的不同因素,進行討論時要確定分類的標準,每一次分類只能按照一個標準來分,不能重復也不能遺漏,另外還要逐一認真解答。
運用分類討論思想前我們首先要審清題意、了解引起分類討論的常見因素,確定分類討論的對象,接著根據(jù)條件的不確定性確定分類討論類型。
1)高中數(shù)學中涉及的分類討論類型有:
a.根據(jù)數(shù)與代數(shù)可以將對象分為:概念分段定義;公式、定理、法則分段表達;實施某些運算引起分類討論;含參方程或不等式等;
b.根據(jù)幾何可以分為圖形位置不確定和圖形形狀不確定;
c.以及其他根據(jù)題設本身進行的分類。
2)高中數(shù)學中比較常見的分類討論類型有:
a.與數(shù)與式有關的分類討論。如:實數(shù)分類、絕對值、算術平方根;與函數(shù)及圖象有關的變量取值范圍、增減性等。
b.三角形中的分類討論。如:與各種三角形類型有關的討論等。
c.圓中的分類討論。如:點、直線、圓與圓的位置的不確定等。
3.分類討論的實踐應用
例 1:解方程
分析:本題考察研究對象的范圍作了限制,對實數(shù)的絕對值進行分類討論,可以將x分為3個區(qū)間,即x ≤ -1、-1 ≤ x ≤ 1和x ≥ 1。
解:當x ≤ -1時,原方程化為
當-1 ≤ x ≤ 1時,原方程化為 (應舍去)
當x ≥ 1時,原方程化為 ,
綜上所述x = 10或x = -4.
例2.若 a > 0且a ≠ 1, ,則p、q的大小關系是?
分析:本體考察了對象為不等式,實數(shù)分類的等式,根據(jù)log對數(shù)函數(shù)可以將等式分為兩類,即0 < a < 1和a > 1。