王正
摘要:分類(lèi)討論是一種邏輯方法,是一種重要的數(shù)學(xué)思想,同時(shí)也是一種重要的解題策略,它體現(xiàn)了化整為零、積零為整的思想與歸類(lèi)整理的方法。在圓中的應(yīng)用也是非常廣泛,其中大致包含以下幾個(gè)分類(lèi)的熱點(diǎn),熱點(diǎn)1:點(diǎn)與圓的位置關(guān)系不確定;熱點(diǎn)2: 弦所對(duì)弧的優(yōu)劣情況的不確定而分類(lèi)討論;熱點(diǎn)3:兩弦與直徑位置;熱點(diǎn)4:直線與圓的位置的不確定;熱點(diǎn)5:圓與圓的位置的不確定。
關(guān)鍵詞:分類(lèi)討論;圓的分類(lèi)
一、分類(lèi)討論思想的定義及原則
每個(gè)數(shù)學(xué)結(jié)論都有其成立的條件,每一種數(shù)學(xué)方法的使用也往往有其適用范圍,在我們所遇到的數(shù)學(xué)問(wèn)題中,有些問(wèn)題的結(jié)論不是唯一確定的,有些問(wèn)題的結(jié)論在解題中不能以統(tǒng)一的形式進(jìn)行研究,還有些問(wèn)題的已知量是用字母表示數(shù)的形式給出的,這樣字母的取值不同也會(huì)影響問(wèn)題的解決,由上述幾類(lèi)問(wèn)題可知,就其解題方法及轉(zhuǎn)化手段而言都是一致的,即把所有研究的問(wèn)題根據(jù)題目的特點(diǎn)和要求,分成若干類(lèi),轉(zhuǎn)化成若干個(gè)小問(wèn)題來(lái)解決,這種按不同情況分類(lèi),然后再逐一研究解決的數(shù)學(xué)思想,稱(chēng)之為分類(lèi)討論思想。
有關(guān)分類(lèi)討論思想的數(shù)學(xué)問(wèn)題具有明顯的邏輯性、綜合性、探索性,能訓(xùn)練人的思維條理性和概括性,進(jìn)行分類(lèi)討論時(shí),我們要遵循的原則是:
1、每級(jí)分類(lèi)按同一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行:確定分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn),正確進(jìn)行合理分類(lèi),即標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一;
2、分類(lèi)應(yīng)逐級(jí)進(jìn)行:對(duì)所分類(lèi)逐步進(jìn)行討論,分級(jí)進(jìn)行,獲取階段性結(jié)果;
3、同級(jí)互斥、不得越級(jí):不重不漏,科學(xué)地劃分,主次清晰,不越級(jí)討論。
最后進(jìn)行歸納小結(jié),綜合得出結(jié)論。靈活巧妙地運(yùn)用分類(lèi)討論思想解題,可化繁為簡(jiǎn),達(dá)到事半功倍的效果。
“分類(lèi)討論”在圓中的應(yīng)用
由于圓的的任意軸對(duì)稱(chēng)性及圓的旋轉(zhuǎn)不變性,給圓的問(wèn)題解答增加了難度,往往容易造成學(xué)生解答不完整,下面就圓中出現(xiàn)的幾個(gè)熱點(diǎn)分類(lèi),結(jié)合例題加以歸納與分析。
二、熱點(diǎn)1:點(diǎn)與圓的位置關(guān)系不確定
例1:在平面上半徑為4的⊙O中,圓上的點(diǎn)到平面上一點(diǎn)P的最小距離為2,求OP的長(zhǎng)。
分析:由于P點(diǎn)位置的不確定性,我們需要分類(lèi)討論P(yáng)點(diǎn)的位置。
①P點(diǎn)在圓內(nèi);
②P點(diǎn)在圓外。
熱點(diǎn)2:弦所對(duì)弧的優(yōu)劣情況的不確定而分類(lèi)討論
例2:已知⊙O的半徑為2,弦BC=2,點(diǎn)P為⊙O上異于B,C點(diǎn)一動(dòng)點(diǎn),則∠BPC=____________。
分析:由于圓上P點(diǎn)位置關(guān)系的不確定性,我們需要討論P(yáng)點(diǎn)在優(yōu)弧還是在劣弧上。
①點(diǎn)在弦BC所對(duì)的優(yōu)弧上;
②點(diǎn)在弦BC所對(duì)的劣弧上;
熱點(diǎn)3:兩弦與直徑位置關(guān)系不確定
例3:已知⊙O的半徑OA=1,弦AB,AC的長(zhǎng)分別是,
求∠BOC的度數(shù)。
分析:A點(diǎn)位置可以設(shè)定圓周上任意一點(diǎn),但AB、AC弦可以分布在半徑OA的兩側(cè),故有2×2共四種情況,又由于圓的軸對(duì)稱(chēng)性,其中兩種結(jié)果算法是對(duì)稱(chēng)的,所以不需要重復(fù)計(jì)算,所以我們此時(shí)只需要分AB、AC在OA的同側(cè)與異側(cè)進(jìn)行分類(lèi)。
①AB、AC在OA的同側(cè);
②AB、AC在OA的異側(cè);
熱點(diǎn)4:直線與圓的位置的不確定
例4:已知⊙O的半徑為4,點(diǎn)A在直線m上,且OA=4,則直線m與⊙O的位置關(guān)系是_______。
分析:學(xué)生容易出現(xiàn)誤判OA就是點(diǎn)O到直線m的距離,判定直線與圓是相切的,從而出現(xiàn)漏解的情況,在這里我們需要考慮OA是切線還是交線的情況進(jìn)行分類(lèi)。
①直線與圓相切;
②直線與圓相交;
熱點(diǎn)5:圓與圓的位置的不確定
例5:已知⊙M,⊙N相切,圓心距是8,其中⊙M的半徑為3,求⊙N的半徑。
分析:由于兩圓的相切關(guān)系分為內(nèi)切和外切,故需要分類(lèi)討論。
①兩圓外切;
②兩圓內(nèi)切;
綜上所述,在圓的應(yīng)用解答過(guò)程中,我們要注意圖形的變化,關(guān)注由于圖形的不確定性所導(dǎo)致的分類(lèi)討論,在掌握?qǐng)A的分類(lèi)討論方法后,善于舉一反三,觸類(lèi)旁通,使得這類(lèi)問(wèn)題不再是我們的易錯(cuò)點(diǎn)。