張子謚
摘 要:分類討論能夠更好地區(qū)分同類知識點,避免混淆相似的知識點,有利于學生把握數(shù)學知識,培養(yǎng)學生的學習能力,并做好知識的遷移。結(jié)合目前高考的題型,若能夠做好分類討論,在高考中就可以獲得一定的機會。教師在數(shù)學教學中應重視對分類討論思想的運用,幫助學生有效掌握學習數(shù)學的有效方式,促進學生數(shù)學能力的提高。對此,本文結(jié)合具體的數(shù)學題目,就分類討論在高中數(shù)學中的應用問題進行簡要的剖析。本文作者結(jié)合多年來的工作經(jīng)驗,對分類討論思想在高中數(shù)學解題中的應用進行了研究,具有重要的參考意義。
關鍵詞:高中數(shù)學; 分類討論思想
一、全面討論,層次分類
分類討論運用于數(shù)學教學中,最為重要的一點就是要能夠根據(jù)題目提供的數(shù)據(jù)和條件來確定要討論的參數(shù),并據(jù)此進行合理的分類,做到不重復且沒有遺漏,討論時層次應清晰明確,做到不越級討論。教師在灌輸分類討論思想的時候,應將這些要素一一交代清楚,這樣解題時才能夠全面而且充分,沒有遺漏。很多學生解題時出現(xiàn)差錯原因就在于沒有按層次分類并全面地討論。
例題1 存在函數(shù)y=x2—2x,x∈[-2,a],求函數(shù)的最小值。
解析:在二次函數(shù)的解題中經(jīng)常會使用到分類討論,如例題1所示的題目,也是較為常見的二次函數(shù)求最值題。在解答這一問題時,學生根據(jù)所學知識,首先會想到該函數(shù)的對稱軸為直線x=1,但是x=1是不是在區(qū)間[-2,a]之內(nèi),就需要進行分類討論。在討論過程中,據(jù)題目提供的條件,需要明確討論的對象參數(shù)并進行合理的分類討論,具體分類如下:當-2根據(jù)上述分類討論的過程可以發(fā)現(xiàn),分類討論需要做到全面且有層次,不能重復也不能有所遺漏,任何一項失誤都會導致最后的結(jié)果錯誤。在分類中,還需要統(tǒng)一標準,有層次、分階段地討論,不能盲目隨意地分類討論,否則也容易出差錯。也就是說,在進行分類的時候,應根據(jù)題目條件和問題的性質(zhì),盡可能少地、精準地分類,在不重復不缺漏的情況下,有了層次分明的分類后,自然能夠正確地解答問題。
二、掌握定理,正確分類
在高中數(shù)學中有很多公式定理其實都與分類討論相關,這是因為在公式以及定理中本身就存在嚴格的限制條件,故而根據(jù)定理或公式進行解題的時候就需要依據(jù)這些定理的限制條件進行相關的分類討論,以避開討論結(jié)果不嚴謹?shù)那闆r。不少學生不能爭取讓運用分類討論的思想解題,很大一部分原因也在于對定理、公式的掌握不透徹,解題時沒能充分考慮到所使用的定理和公式的限制條件。根據(jù)定理、公式運用的分類討論,在等比數(shù)列的求和公式、絕對值的定義以及二次函數(shù)的定義等方面十分常見,教師教學時要注意引導學生透徹掌握定理、公式。
例題2 存在二次函數(shù)y=(a-1)x(b+1)+x2+1,試求a和b的取值范圍。
解析:解這道題時主要是根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)定理來進行相應的分類討論,因為y=(a-1)x(b+1)+x2+1是二次函數(shù),那么x的指數(shù)明顯不能超過2,據(jù)此(b+1)的值就可以分成三種情況:(b+1)=1或(b+1)=0或(b+1)=2,根據(jù)這三種情況討論b的取值范圍,對a的取值范圍的討論也根據(jù)二次函數(shù)的定義及性質(zhì)理論進行同樣的分類討論。又如,在求等比數(shù)列前n項和的題目中,主要依據(jù)的也是等比數(shù)列的求和公式,就需要分q=1和q≠1兩種情況進行討論了。這些都是根據(jù)定理或公式展開的分類討論,可見在數(shù)學教學或解題中使用分類討論的思想,主要定理與公式是必須掌握的。這一類型的分類就是數(shù)學概念上的知識運用,利用概念進行解題的時候,分類是十分重要的。此外,有一些數(shù)學定理和公式在定義的時候所要求的范圍已經(jīng)有了限制,對于這種前提也需要使用分類討論的思想,這點教師在教學中需要注意。
三、準確理解,確定分類
結(jié)合近年來的高考題目不難發(fā)現(xiàn),分類討論思想愈發(fā)成為重點考查的知識點,尤其是往后的大題中,使用分類討論解題更加普遍。其中,那些需要根據(jù)不同的參數(shù)來確定分類標準的題目,其確定的過程更直接決定著整道題目能否正確解開,這就要求教師在教學中應引導學生把握好分類討論,正確認識分類標準并能做出合理的分類,以應對考試中的各種變化。
例題3 存在函數(shù)g(x)=ax2-2x-2a,a∈R,假設g(x)>0的解集為G,F(xiàn)={x︱1解析:這道題看起來很復雜,似乎存在不少未知數(shù),學生容易被唬住而覺得無從下手。仔細分析后可以發(fā)現(xiàn),這道題將高中多種數(shù)學知識都結(jié)合在了一起,這就更要求學生在解題時能夠根據(jù)題目中提供的參數(shù)仔細分層,不重復也不遺漏,按照題目要求明確分類標準后,再進行討論,根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì),分類的情況主要為a>0和a<0兩種情況。
四、合作學習,深化討論
分類討論在高中數(shù)學中的運用是多方面的,其學習的組織形式上也可以是多種多樣的,小組合作的形式是經(jīng)過證明后比較有效地一種學習方式。同樣的,將小組合作學習的形式與分類討論的教學相結(jié)合,指導學生通過分類討論相關知識,可以促使學生互相交換不同的學習意見,既能夠及時解決學生在學習當中的困惑,也可以在討論中獲得一個比較明確的答案。
在分類討論的教學中,小組合作的活動形式可以是多樣的,如教師可以讓學生將新舊知識結(jié)合起來進行分類討論,像方程、不等式等就可以進行分類討論;也可以將同類的高考題目或者月考題型集中起來進行分類討論;還可以就數(shù)學概念之間的相似與不同進行分類討論與歸類,加深對數(shù)學概念的印象等??梢哉f,分類討并不只是運用在具體的某一類題型的解答中,而是可以滲透在數(shù)學的方方面面,它可以是抽象的,也可以是具象的。同時,小組的合作學習能夠打破個體學習的局限性,增強學生學習的趣味性,提高學生的學習自信心,引導學生將來主動地分類、思考。
綜上所述,分類討論思想在高中數(shù)學中的運用相當廣泛,它不僅可以幫助學生理清思路、快速解題,提高解題的正確率,同時還能夠有效鍛煉學生的解題思維,對學生數(shù)學學習中的嚴密性和靈活性之訓練也有幫助。從高考來看,很多問題也是離不開分類討論思想的。因此,在教學中,教師要結(jié)合自己的教學經(jīng)驗,總結(jié)出更多更有效的方法,幫助學生充分使用分類討論思想來解題。
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