崔 堅
(山東省德州市臨邑第一中學(xué) 251500)
高中數(shù)學(xué)解題中運用分類討論的思想,不僅能夠使數(shù)學(xué)題目得以輕松解決,而且還能使學(xué)生形成相應(yīng)的發(fā)散思維.高中階段的數(shù)學(xué)與其他時期不同,通常具有較強的抽象性,不易被學(xué)生所理解.而分類討論作為數(shù)學(xué)解題中的一種重要思想,其在高中數(shù)學(xué)的許多題目解決中都得到廣泛運用,如概率、函數(shù)、數(shù)列等,其不僅可以使學(xué)生在解題時,具有清晰的思路,而且還能將抽象思維轉(zhuǎn)變?yōu)樾蜗笏季S,以確保相關(guān)數(shù)學(xué)題更好的完成.因此,想要使高中數(shù)學(xué)的解題有效性得到顯著提高,就需深化分類討論的探究,以促使復(fù)雜、抽象的數(shù)學(xué)題解答更加簡單,并使學(xué)生形成良好思維習(xí)慣的同時,實現(xiàn)數(shù)學(xué)成績的提高.
基于高中階段數(shù)學(xué)學(xué)科具備的特點,學(xué)生在對數(shù)學(xué)知識進行學(xué)習(xí)時,通常會遇到各種難題,且學(xué)生在解答數(shù)學(xué)題的時候,其中還包含著無限的可能,這就造成學(xué)生無法通過常規(guī)的形式進行數(shù)學(xué)試題解答.面對該數(shù)學(xué)問題,學(xué)生需注重具體問題具體分析,依據(jù)數(shù)學(xué)題所限定的范圍,對其實施正確劃分,將其分為一個個的小區(qū)域開展分析與運算,以促使學(xué)生的解題能力得到有效提高,該過程中運用到的數(shù)學(xué)思想以及解題技巧就是分類討論的解題思想.
在具體解題中,通過分類討論進行劃分的時候,需以劃分對象自身的相同或不同處作為依據(jù),并根據(jù)其相同點以及不同點,將其分成不同種類,這不僅有助于學(xué)生進行更好的比較,而且還能準(zhǔn)確找出其差異,并將有相同點的問題劃分到一個組別,這通常能夠使學(xué)生更有效的掌握相關(guān)數(shù)學(xué)問題間的聯(lián)系.
在高中數(shù)學(xué)的解題中,分類討論的思想運用通常有著重要價值.首先,有助于學(xué)生自身解題能力的提高,通過分類討論引導(dǎo)學(xué)生厘清數(shù)學(xué)題當(dāng)中存在的數(shù)學(xué)關(guān)系,以此對數(shù)學(xué)題目進行準(zhǔn)確解答,并在該過程中,促使學(xué)生對數(shù)學(xué)試題當(dāng)中存有的數(shù)學(xué)思想深入理解;其次,有助于高中數(shù)學(xué)的課堂教學(xué)水平提高,并使學(xué)生在課堂上的學(xué)習(xí)難度得到有效降低.在高中數(shù)學(xué)的解題中,通常對學(xué)生自身的思維能力具有較高的要求,在實際解題中,通過分類思想的運用,不僅能夠有效解決學(xué)生在解題過程中遇到的難題與困難,而且還能使學(xué)生在具體操作中,形成自身獨特的分類思維,從而使學(xué)生的解題能力得到顯著提高.同時,將分類討論運用于數(shù)學(xué)解題中,可通過“化整為零、積零為整”的教學(xué)形式,不僅可以使學(xué)生構(gòu)建自己對相關(guān)數(shù)學(xué)問題進行有效解決的機制,而且還能使學(xué)生對相關(guān)數(shù)學(xué)知識的邏輯性以及敏銳性得到有效提高,從而確保學(xué)生能夠靈活的學(xué)習(xí)相關(guān)數(shù)學(xué)知識,解決相關(guān)數(shù)學(xué)問題.
首先,統(tǒng)一性原則.高中數(shù)學(xué)的課堂解題中,數(shù)學(xué)教師需注重分類討論,并注重以統(tǒng)一分類的解題標(biāo)準(zhǔn)開展,避免同時運用多樣分類方法.比如,對三角形實施分類的時候,若將其分為銳角、直角、等腰、鈍角、不等邊三角形,由于該分類當(dāng)中出現(xiàn)了兩種不同的分類標(biāo)準(zhǔn),這種狀況下的分類結(jié)果就是錯誤的.
其次,互斥性原則.高中數(shù)學(xué)的解題中運用分類討論的方法,數(shù)學(xué)教師需充分明確在分類后每個子項的關(guān)系是互相排斥的關(guān)系,并保證分類之后的子項之間是無法相容的.
最后,層次性原則.高中數(shù)學(xué)與的解題中運用分類討論的解題思想,通常包含一次分類討論以及多次分類討論.對于一次分類討論而言,其通常指討論的數(shù)學(xué)問題只要開展一次分類即可;而對于多次分類討論而言,其主要指討論的數(shù)學(xué)問題需實施多次分析,直至符合相關(guān)要求.
分類討論不僅是一種數(shù)學(xué)解題方法,而且還是較為常用的一種數(shù)學(xué)思想,對數(shù)學(xué)方法進行科學(xué)合理的運用,通常能夠使數(shù)學(xué)題的解答更清晰靈活.分類討論的解題思想運用于數(shù)學(xué)問題解答中,有著重要地位,因此,在函數(shù)問題解答中,分類討論的運用,首先需對函數(shù)問題實施處理與觀察,若該問題不能通過統(tǒng)一的方法實施研究與解答,則需對該研究對象實施劃分,將整體分為幾個部分實施解答,即分類討論.運用分類思想時,需確保研究對象的準(zhǔn)確劃分,避免條件疏漏或缺失,保證問題解答的準(zhǔn)確性與完整性.函數(shù)作為高中數(shù)學(xué)解題中占比較大的部分,在對函數(shù)進行學(xué)習(xí)時,需對函數(shù)組成的部分實施分析,對于不同自變量,其通常對應(yīng)著不同函數(shù),通過函數(shù)運算,又會產(chǎn)生不同的結(jié)果.
例1(對函數(shù)問題中的變量x進行分類討論)求函數(shù)y=|x+1|+|x+2|-2的值域.
在高中數(shù)學(xué)數(shù)列問題教學(xué)中,數(shù)列周期性和等比數(shù)列求和等相關(guān)問題都和分類討論相關(guān),學(xué)生通過分類討論的解題思想運用對數(shù)列問題的解答思路進行整理,并清楚地認識到題目當(dāng)中是概念劃分、條件劃分、集合劃分,以此將問題清楚地分為不同狀況實施解答,因為部分?jǐn)?shù)學(xué)知識在進行定義的時候,會依據(jù)分類概念實施,因此,學(xué)生在對有關(guān)數(shù)學(xué)問題進行解答的時候,需注重分類討論.通過分類討論的解題思想,不僅能夠使學(xué)生形成謹(jǐn)慎的邏輯以及嚴(yán)密的思維,而且還能使學(xué)生通過大量的習(xí)題練習(xí),充分理解與掌握該解題思想的運用方式與本質(zhì),并對分類的規(guī)律進行總結(jié),從而使學(xué)生更好的解決相關(guān)數(shù)學(xué)與問題.
例2假設(shè)首項是正數(shù)的等比數(shù)列{an}公比是q,前n項和為Sn>0(n=1,2,3,…),那么q的取值范圍是____.
分類討論的解題思想,是高考中對學(xué)生的學(xué)習(xí)能力進行考查的重點,學(xué)生需善于分析與思考,通過分類討論對復(fù)雜的概率問題進行解答,并使條件不清晰的相關(guān)數(shù)學(xué)問題更加清晰明了.將分類討論的解題思想運用于概率問題解題中,通常能夠使概率事件的分類更清晰.在對概率問題進行學(xué)習(xí)時,其主要的內(nèi)容就是引導(dǎo)學(xué)生充分了解、掌握相關(guān)概率事件的集合與某件事在全部事件中的具體發(fā)生概率,不論是分母,還是分子,通過分類討論的正確運用,對概率計算的正確性有著重要影響.在對概率相關(guān)問題進行解答時,學(xué)生需注重對事件的分析不遺漏且不重復(fù),對分類對象進行清晰掌握,并通過統(tǒng)一化的分類標(biāo)準(zhǔn),確保分類討論解題思想的準(zhǔn)確應(yīng)用.
例3某地的奧運會火炬?zhèn)鬟f活動中,共有編號是1,2,3,4,…,18的共18名火炬,從中只能選擇出3名擔(dān)任火炬手,選擇的火炬手編號通常能形成公差是3的等差數(shù)列的概率是( ).
A.151 B.168 C.1306 D.1408
解析該試題中,其不僅涉及到概率問題,而且還涉及到數(shù)列知識,學(xué)生在具體解題中,通過分類討論梳理好相應(yīng)的解題思路,首先,對問題的概型實施整理,該問題是古典概型的問題,求取基本事件,就是總情況是17×16×3.然后,根據(jù)相關(guān)規(guī)律選出相應(yīng)的火炬手,即a=1的時候,火炬手的選擇方式有幾種;b=2的時候,火炬手的選擇方式有幾種;c=3的時候,火炬手的選擇方式有幾種.經(jīng)過分類討論的狀況相加,得出概率是168,故選B.
高中數(shù)學(xué)的具體教學(xué)中,其難點通常是不等式求解,該類型數(shù)學(xué)題通常對高中生而言具有相應(yīng)的難度.在這種狀況下,數(shù)學(xué)教師在實際教學(xué)時,就需注重分類討論解題思想的運用,以促使學(xué)生在對不等式問題實施解答時,能夠應(yīng)用分類討論,這不僅可以使學(xué)生自身的解題思路更加清晰,而且還能使學(xué)生的解題能力以及解題效率得以顯著提高.
例4已知函數(shù)f(x)=|x+a-1|+|x-2a|,當(dāng)f(1)<3時,求實數(shù)a的取值范圍.
解析首先,根據(jù)f(1)<3可得,|a|+|1-2a|<3,并對a實施分類討論,第一,當(dāng)a≤0的時候,可得:-a+(1-2a)<3,對其使求解,得出:a>-2/3,以此得出結(jié)果:-2/3-2,因此,以此得到的結(jié)果是:0 綜上所述,在高中數(shù)學(xué)的解題教學(xué)中,分類討論的思想運用通常是有效且普遍的解題方法,這不僅可以使學(xué)生有效解決相關(guān)數(shù)學(xué)問題,而且還能確保學(xué)生準(zhǔn)確解決問題的同時,實現(xiàn)解題效率的提高.因此,學(xué)生只有充分掌握分類討論的思想標(biāo)準(zhǔn),才能促進其自身數(shù)學(xué)能力的增強.將分類討論的思想運用于高中數(shù)學(xué)的解題教學(xué)中,教師可積極引導(dǎo)學(xué)生理解與運用該思想,以促使學(xué)生在分類討論過程中,形成良好的邏輯思維,并實現(xiàn)學(xué)生全面發(fā)展.