江蘇省徐州沛縣楊屯中學(xué) 張洪雷
分類討論思想是對研究對象的數(shù)學(xué)本質(zhì)進(jìn)行分析和討論,根據(jù)特征將其歸類的一種重要的數(shù)學(xué)思想,在一些題目中合理地運(yùn)用數(shù)學(xué)分類討論思想可以把復(fù)雜的問題簡單化,使學(xué)生開始接觸并思考數(shù)學(xué)的內(nèi)在規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生做題的條理性和周密性,有利于培養(yǎng)學(xué)生探索規(guī)律的能力,提高學(xué)生的做題正確率,這樣不僅可以在考試中拿到更多的分?jǐn)?shù),還可以對學(xué)生的思維進(jìn)行一定的訓(xùn)練,提高數(shù)學(xué)素養(yǎng)。因此,培養(yǎng)學(xué)生的分類討論思想在初中教學(xué)中是十分必要的。
在初中學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生會(huì)遇到許多需要運(yùn)用分類討論思想才能方便解答的問題,所以學(xué)習(xí)在不同的情況下都可以正確運(yùn)用分類討論思想是必要的。
當(dāng)學(xué)生學(xué)習(xí)有理數(shù)、實(shí)數(shù)、三角形邊長問題、不等式的概念時(shí),教師在課堂上常常采用帶領(lǐng)學(xué)生對相關(guān)概念進(jìn)行分類討論的方式進(jìn)行教學(xué),因?yàn)檫@些概念常常受到范圍或條件的制約,不同的制約條件得出的答案也不同,因此在解題的時(shí)候就會(huì)運(yùn)用分類討論思想。
在對除法、含絕對值的運(yùn)算、開偶次方等問題進(jìn)行解答時(shí),應(yīng)考慮到在滿足條件的情況下題目會(huì)有不同的解,這個(gè)時(shí)候就要運(yùn)用分類討論思想對題目進(jìn)行正確解答。
初中教材里,圓、三角形、不等式和函數(shù)所占比例較大,學(xué)生若想取得高分,那么一定要掌握這幾個(gè)重要板塊,在不同的情況下對不同的研究對象進(jìn)行討論,就非??简?yàn)學(xué)生的綜合素養(yǎng)。
在學(xué)習(xí)“直線與圓的位置關(guān)系”時(shí),直線與圓的位置關(guān)系可以根據(jù)圓的半徑大小與圓心到直線的距離來判斷:若圓心到直線的距離等于圓的半徑,則直線與圓相切;若圓心到直線的距離大于圓的半徑,則直線與圓相離;反之則相交。在以此概念為背景的相關(guān)習(xí)題中,分類討論的思想會(huì)常常被應(yīng)用。
例1:在同一平面內(nèi),半徑分別為10 和6 的兩圓相切,求圓心距。
對此題,解題者便可采用分類討論思想,考慮到兩圓相切分為外切與內(nèi)切兩種情況,若兩圓為外切,則兩圓的圓心距為10;若兩圓為內(nèi)切,則圓心距為2。這樣便能夠避免解題時(shí)由于思路單一而解答出錯(cuò)。
解題思路:已知兩圓相切,求其圓心距,首先要在腦海中設(shè)想兩圓的位置,不能先入為主地認(rèn)為兩圓只有外切,要在平時(shí)做題中積累經(jīng)驗(yàn),看到題目就要知道題目中的圓有外切和內(nèi)切兩種情況。若兩圓是外切,則圓心距為16;若兩圓是內(nèi)切,則圓心距為4。
解題過程:
①當(dāng)兩圓外切時(shí),6+10=16,圓心距為16。
②當(dāng)兩圓內(nèi)切時(shí),10-6=4,圓心距為4。
在學(xué)習(xí)與三角形有關(guān)的知識(shí)時(shí),常常會(huì)遇到已知兩邊長求第三邊,或是已知研究對象是直角等腰三角形與三角形其中一邊長時(shí),求三角形面積。此類問題主要是考查學(xué)生對三角形相關(guān)知識(shí)的掌握程度和理解程度,在題設(shè)條件沒有明確指出所給邊長是底還是腰時(shí),學(xué)生就要采用分類討論思想來討論問題。
例2:在平面內(nèi)有一等腰直角三角形,已知一邊長為10,求此三角形面積。
解題思路:題設(shè)條件未說明所給邊長是底邊長還是腰長,所以就應(yīng)分兩種情況對題目求解,一是三角形腰長為10;二是三角形底邊長為10。
解題過程:
②當(dāng)三角形底邊長為10 時(shí),
在解不等式問題時(shí),為了確保研究對象不遺漏、不重復(fù),在解題過程中保持清醒的頭腦,有序地進(jìn)行,因此常常使用分類討論的方法對題目進(jìn)行詳細(xì)討論。
例3:解關(guān)于x 的不等式ax2-2 ≥2x-ax(a ∈R)。
解題思路:看到平方應(yīng)注意,此題應(yīng)詳細(xì)地對a 分類:a=0,a>0,-2 <a <0,a=-2,a <-2。分別解不等式,求解集再取交集即可。
解題過程:
原不等式變形為ax2+(a-2)x-2 ≥0。
①a=0 時(shí),x ≤-1。
②a ≠0 時(shí),不等式即為(ax-2)(x+1)≥0,
當(dāng)a=-2 時(shí),x=-1;
綜上,當(dāng)a=0 時(shí),x ≤-1;
當(dāng)a=-2 時(shí),x=-1;
解方程是初中學(xué)生的必備技能之一,并且在以后的學(xué)習(xí)中,解方程發(fā)揮著巨大的作用。當(dāng)所給函數(shù)有絕對值時(shí),就應(yīng)該對題目進(jìn)行分類討論。
例4:求方程|5-x|+|x+4|=7 中x 的取值范圍。
解題思路:在解此類題過程中,應(yīng)該把絕對值中的研究對象進(jìn)行討論,將其劃分為大于零、小于零和等于零的情況。將其分類為x<-4,-4 ≤x ≤5,x >5,再解不等式。
解題過程:
①當(dāng)x <-4 時(shí),方程為:5-x-(x+4)=9,得x=-4,與x <-4矛盾;
②當(dāng)-4 ≤x ≤5 時(shí),方程為:5-x+x+4=9,成立。
③當(dāng)x >5 時(shí),方程為:-(5-x)+x+4=9,得x=5,與x >5 矛盾。
故x 的取值范圍為-4 ≤x ≤5。
綜上所述,在新課改和義務(wù)教育的背景下,教師應(yīng)越來越注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)與數(shù)學(xué)思維,因此不能單純地讓學(xué)生刷題,應(yīng)授人以漁,把正確的解題思想交給學(xué)生。分類討論思想作為一個(gè)基礎(chǔ)卻重要的數(shù)學(xué)思想,在初中數(shù)學(xué)教學(xué)里起著重要的作用,學(xué)生對數(shù)學(xué)的全新認(rèn)識(shí)可以由學(xué)習(xí)分類討論思想開始,有利于學(xué)生提升自身的思維能力,為以后的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。