李亞男
分類討論是一種非常經(jīng)典的數(shù)學(xué)思想,這種思維方式可以在解決各種實(shí)際問題中應(yīng)用,在問題解析上發(fā)揮的效果非常明顯.教師要在解題教學(xué)時(shí)讓學(xué)生熟悉這種思維方法,并且要培養(yǎng)學(xué)生在解答相對(duì)復(fù)雜問題時(shí)形成良好的分類討論意識(shí).這可以很好地避免漏解的問題,能夠讓問題解答更加完整而準(zhǔn)確.教師可以首先結(jié)合平時(shí)講解的各類例題讓學(xué)生感受分類討論思想的使用,在學(xué)生頭腦中建立基本認(rèn)知;隨后,可以讓學(xué)生在各種習(xí)題練習(xí)中嘗試這種思維方法,加強(qiáng)學(xué)生的分類討論意識(shí).這會(huì)讓學(xué)生的解題能力得到很好的強(qiáng)化,也是提升學(xué)生綜合學(xué)科能力的訓(xùn)練方式.
一、函數(shù)問題中分類討論思想的使用
函數(shù)問題是高考數(shù)學(xué)中最常出現(xiàn)的考點(diǎn),很多函數(shù)問題不僅會(huì)考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的吸收掌握程度、思維的靈活性和完整性,也需要學(xué)生掌握一些有效的解題方法和技巧,善于利用函數(shù)性質(zhì)來將問題有效解答.在一些相對(duì)開放的函數(shù)問題的分析講解中,教師要讓學(xué)生在解答時(shí)思維保持嚴(yán)謹(jǐn).如果題設(shè)條件并不是太充分,要讓學(xué)生看到各種可能性,在不確定的情況下可以以分類討論作為切入點(diǎn),結(jié)合各種可能性分別進(jìn)行計(jì)算,再將各種可能的答案歸納匯總.
例1 已知函數(shù)f(a)=a10-a5+a2-a+1,試求f(a)>0條件下參數(shù)a的取值范圍.
分析:函數(shù)f(a)本身涉及多個(gè)多項(xiàng)式,它們的底數(shù)相同,而指數(shù)函數(shù)本身具有很強(qiáng)的單調(diào)性特性,且單調(diào)性情況與底數(shù)值的大小情況具有緊密聯(lián)系.這樣的背景下,很有必要讓學(xué)生將底數(shù)a可能存在的情況展開分類討論.教師可以指導(dǎo)學(xué)生選取幾個(gè)劃分區(qū)域,從幾個(gè)不同層次展開分類討論,分別為:(1)a<0;(2)a=0或a=1;(3)01.以這樣的方式來逐一解答,這能夠讓解析過程更加完整,能夠避免漏解的發(fā)生.
二、概率問題中分類討論思想的使用
概率問題同樣是高中數(shù)學(xué)中很有代表性的考題類型,很多時(shí)候?qū)W生之所以會(huì)在概率問題中失分,很重要的原因在于沒有將各種情況考慮在內(nèi),這說明學(xué)生的思維不夠嚴(yán)謹(jǐn),解題素養(yǎng)還有待進(jìn)一步提升.在遇到有的概率問題時(shí),學(xué)生會(huì)感覺找不到切入點(diǎn),不知道如何解答,好像題目的條件給定不夠完整.這種背景下教師應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生從題設(shè)出發(fā),展開相應(yīng)的分類討論過程.
例2 在某個(gè)國(guó)家舉辦奧運(yùn)會(huì)的時(shí)候,該國(guó)舉辦了火炬?zhèn)鬟f活動(dòng),其中18位火炬?zhèn)鬟f手的編號(hào)依次為1,2,3……18,試求從其中任選3人后能夠構(gòu)成以公差為3的等差數(shù)列的概率.
分析:首先教師要讓學(xué)生明確,這是一道典型的古典概型問題,總數(shù)C=17×16×3.為了準(zhǔn)確確定最后能夠構(gòu)成滿足等差數(shù)列的各種結(jié)果,避免出現(xiàn)遺漏某一種情況,教師可以引導(dǎo)學(xué)生展開相應(yīng)的分類討論.可以先假定構(gòu)成的等差數(shù)列為bn=b1+3(n-1),隨后可以分別就b1=1,2,3的三種情況展開討論,最后將結(jié)果匯總即可.這個(gè)問題的解析中首先需要學(xué)生構(gòu)建一個(gè)數(shù)列,隨后利用分類討論思想對(duì)各種可能性展開分析總結(jié).學(xué)生如果以這樣的思路解答問題,不僅解題過程清晰明確,也不會(huì)產(chǎn)生漏解的狀況,是一種很值得推崇的教學(xué)過程.
三、數(shù)列問題中分類討論思想的使用
在遇到一些相對(duì)復(fù)雜的數(shù)列問題時(shí),教師同樣要引導(dǎo)學(xué)生形成分類討論的思維.有些數(shù)列問題的看上去非常復(fù)雜,讓學(xué)生覺得不知道如何下手.面對(duì)這樣的問題,教師要讓學(xué)生梳理自己的思維,提煉題設(shè)中的關(guān)鍵信息,形成基本的解題思路.如果面對(duì)的是一個(gè)綜合性問題,如一個(gè)大題中有幾個(gè)小問,且問題之間有一定關(guān)聯(lián),這時(shí)需要提醒學(xué)生注重問題的關(guān)聯(lián)性,往往上面問題的解答是下面問題解答的鋪墊.在面對(duì)后面的比較復(fù)雜的問題時(shí),教師同樣可以指導(dǎo)學(xué)生采取分類討論的思想.
例3 已知等比數(shù)列{bn},其中b1=1,前n項(xiàng)和為Sn,且bk+1,bk+2,bk+3構(gòu)成等差數(shù)列(k∈N),試求:(1)試求數(shù)列{bn}的公比q;(2)Sk+1,Sk+2,Sk+3是否構(gòu)成等差數(shù)列?(k∈N),為什么?
分析:這個(gè)問題有兩個(gè)小問,教師首先要讓學(xué)生求出公比q,這個(gè)可以利用函數(shù)概念加以求解,得出來的結(jié)果為q=1或q=-12.有了這個(gè)結(jié)果后隨之便可以引導(dǎo)學(xué)生展開分類討論,可以讓學(xué)生分別討論當(dāng)q=1及q=-12時(shí)給出的數(shù)列能否構(gòu)成等差數(shù)列,并說明原因,將問題有效解答.這種有一定綜合性的問題看上去復(fù)雜,但是,只要教師引導(dǎo)學(xué)生理清思維,讓學(xué)生循序漸進(jìn)地進(jìn)入到解題思路中,問題會(huì)變得越來越簡(jiǎn)單直觀,解答的效果也會(huì)十分理想.