朱軍平
【摘要】在我國初中階段,數(shù)學(xué)學(xué)科作為一門復(fù)雜學(xué)科,具備嚴(yán)密邏輯性,同時,也是學(xué)好其他學(xué)科的重要基礎(chǔ).初中數(shù)學(xué)在教學(xué)過程中,要求立足于課本教學(xué)實際情況,制定符合學(xué)生特點的教學(xué)方法,能夠通過激發(fā)學(xué)生興趣,進(jìn)一步提高學(xué)習(xí)成績.當(dāng)前在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,分類討論思想不僅是學(xué)生學(xué)習(xí)難點,同時,也是考試重點,因此,作為數(shù)學(xué)教師需高度重視分類討論思想,在課堂教學(xué)中的重要應(yīng)用,同時在課后需布置分類討論思想相關(guān)習(xí)題,能夠使學(xué)生熟練掌握分類討論思想的作用和應(yīng)用.
【關(guān)鍵詞】分類討論法;初中數(shù)學(xué);解題教學(xué)
1 分類討論思想應(yīng)用原則
分類討論思想在運用時需要遵循互斥性和多層次性原則.比如初二某班級共有7名學(xué)生參與田徑比賽球類比賽,其中4名學(xué)生參與球類比賽,5名學(xué)生參與田徑比賽,表明在所羅列的7名學(xué)生中有同時參與兩項比賽的學(xué)生,并且為兩名,不能將7名簡單進(jìn)行田徑比賽和球類比賽分類,否則會出現(xiàn)邏輯錯誤,在數(shù)學(xué)課題講解過程中經(jīng)常會遇到復(fù)雜問題,通??刹捎枚址?,結(jié)合對象層次進(jìn)行逐層分類.
2 分類討論思想具體應(yīng)用
2.1 數(shù)值比較
要想使用正確分類討論法解題,要求明確分類對象,具體包括對象、范圍、性質(zhì)等相關(guān)因素,同時確定對象之后,按照對象性質(zhì)、屬性完成分類,分類對象標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一,不能出現(xiàn)重復(fù)和遺漏問題,需合理劃分,分清主次,不能出現(xiàn)越級討論的現(xiàn)象,這也是運用分類討論思想解題的關(guān)鍵.
例1比如在有理數(shù)a與8a大小比較時,首先,需分析兩數(shù)均是和有理數(shù)a相關(guān)的數(shù)字,a作為字母表示有理數(shù),根據(jù)有理數(shù)分類,其具備不確定性,同時,在這一道題中還涉及有理數(shù)分類的概念.根據(jù)題目要求,當(dāng)a大于等于a,此時a大于零時,a與B均為正數(shù),由正數(shù)比較法則,絕對值大,那么該數(shù)值就大,因此a小于8a,當(dāng)a=零時,此時a=8a=0,當(dāng)a小于0時,此時a與8a均為負(fù)數(shù),根據(jù)負(fù)數(shù)比較法,則絕對值大,該數(shù)值越小,因此a>8a.
例2 如果m-n=n-m并且m=4,n=3求(m+n)(m+n)的數(shù)值,對于該數(shù)學(xué)題需采用分類討論法進(jìn)行求解.首先,應(yīng)當(dāng)明確絕對值概念,涉及絕對值的問題,需進(jìn)行分類討論,只有通過分類討論才能夠得到完整且正確的結(jié)論,如果不進(jìn)行分類討論,會導(dǎo)致結(jié)果出現(xiàn)錯誤,對于該問題進(jìn)行分析解答,由于m=4,n=3,因此m=±4,n=±3,又因為m-n=n-m,因此n-m≥0,n>=m,當(dāng)n等于3時,m取值可能為-4.最終結(jié)果為1,如果a=-3時,m取值為-4,最終結(jié)果為49,所以(m+n)(m+n)數(shù)值為1或49.
2.2 方程求解
確定分類討論對象之后,需要進(jìn)行分類標(biāo)準(zhǔn)確定,通常標(biāo)準(zhǔn)是統(tǒng)一的,需合理進(jìn)行分類,要求無互斥、無遺漏,無重復(fù),做好相關(guān)準(zhǔn)備工作之后,即開始進(jìn)行分類討論.
例3比如結(jié)合參數(shù)的取值范圍分類,討論求解含有參數(shù)的相關(guān)問題.比如關(guān)于X的方式方程進(jìn)行求解,
x-ax-1-3x=1
已知該方程無解,求a的數(shù)值.類似這種問題需進(jìn)行分類討論.在求解該方程時,兩邊同時乘x(x-1),那么能夠得到
(x-a)×x-3×(x-1)=x×(x-1),
經(jīng)過整理,
(a+2)×x=3,當(dāng)a+2=0時,
此時a=-2,
該方程無解,那么原有方程也無解,如果當(dāng)x=1那么原方程無解,
此時(a+2)×1=3,a=1.
綜合上述研究,如果原有方程無解,那么a的取值為1或-2.
例4比如在分式方程3x-3+axx2-9+=4x+3中,要想求解a的值,可需要借助分類討論思想.
解
經(jīng)過去分母之后能夠獲得下列公式
3(x+3)+ax=4(x-3)
(a-1)x=-21,
已知-21a-1=-3或者21a-1=3,或者a-1=0,因此a=8a=-6或1.
在這種變式中將無解變?yōu)橛性龈?,如何進(jìn)行求解? a=8或a=-1.
此外,在一元二次方程中同樣也可運用分類導(dǎo)學(xué)思想,比如在m2x2+(2m+1)x+1=0方程存在實數(shù)根,需要求解m的取值范圍.對于這種情況下可將其分為兩種情況:第一,如果m2=0,此時m=0,該方程為一元一次方程,那么x+1=0存在實數(shù)根x=-1;第二,如果m2≠0,此時該方程為一元二次方程,所求方程存在實數(shù)根,所以?(2m+1)2-4m2=4m+10那么m大于1/4,此時m2≠0,綜合來看m應(yīng)該大于-1/4.
2.3 在圓和三角形中的運用
分類討論思想也可用于圓和三角形等一些幾何圖形中.
例5 比如已知某函數(shù)y=- 33x+3 3在x,y軸交點分別為A、B兩點.在x軸中尋找一個點P,使得?PAB為等腰三角形.對于這一類題由于在?PAB中P點的位置不確定,因此無法確定?PAB,且不清楚哪兩條邊為等腰三角形的腰.這種情況下對于?PAB來說存在三種情況,可將其分為:第一,PA=PB;第二,PA=AB;第三,PB等于AB,此時分別求解B的坐標(biāo)為(0, 3),a點的坐標(biāo)為(9,0)設(shè)置P點為(x,0),利用兩點距離公式,針對上述三種情況羅列對應(yīng)方程,可求出P點坐標(biāo)為(-9,0),(9+6 3,0)(9-6 3,0).在上述例題中舍去不滿足條件的解集.
在解答這一問題中很容易出現(xiàn)漏解的問題,因此在解答時需考慮圖形可能存在的位置,緊扣題目中已知條件分類,畫出符合條件圖形.
由于部分幾何問題或者實際應(yīng)用問題題目已知條件和結(jié)論不是唯一的,這種情況下也要對此進(jìn)行分類討論.
例6 已知在△ABC中,兩邊a=6,b=8,此時求解第三個邊.
解
第一,當(dāng)△ABC為直角三角形,此時c為斜邊時c=10,如果c不是斜邊,由于8>6,那么b為斜邊,因此c= 82-62= 7.
第二,當(dāng)△ABC為銳角三角形,此時由于a
①b2 ②C2 ③b ④c 由于①和②均屬于銳角三角形,③和④保證存在三角形,而③和④可通過①和②得出, 因此b2 第三,當(dāng)△ABC為鈍角三角形,此時由于a 那么C2>a2+b2ca2+c2b 此時10 2.4 點運動變化 由于點運動變化也會引起分類討論,由于運動導(dǎo)致的點存在不同位置,需針對不同位置進(jìn)行求解,否則會出現(xiàn)漏解. 例7 比如平面動點中分類討論思想的運用,如下圖所示, 已知在該正方形ABCD中,其邊長為10厘米,P為動點,從A點出發(fā),其運動速度為2厘米每秒,沿正方形邊逆時針勻速運動.如圖所示回到A點停止,當(dāng)P點運動至t秒時,求取P,D兩點之間的距離.對于該題根據(jù)已知條件可知,P點是從A點出發(fā)分別到達(dá)B、C、D,那么到達(dá)A點左右時間為10/2秒,20/2秒,30/2秒,40/2秒,也就是5秒、10秒、15秒、20秒,因此可將其分為以下幾種情況:第一,t介于0~5之間,此時P位于線段AB中.那么PD=P1D= (2t)2+102=2 t2+25厘米. 第2,如果t介于5~10之間,那么P點位于線段BC上,此時PD=P2D.由此可回顧之前所學(xué)橢圓相關(guān)概念界定,視橢圓半長軸a可變,也就是說a為參數(shù),這種情況下可令2c= (8-2)2+(3+5)2=10,在該橢圓中2a>20C,因此結(jié)論是成立的.意味著結(jié)論,可加強(qiáng),將89/9替換成10,此時不等式仍然成立. 參考文獻(xiàn): [1]李國巍. 分類討論思想在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用方法分析[J]. 2021(2020-14):13-14. [2]包吉明.分類討論思想在初中數(shù)學(xué)解題教學(xué)中的運用探究[J].好家長,2019, 000(003):152-152.