陳 磊
(江蘇省鎮(zhèn)江市寶堰中學(xué) 212125)
在研究某一問題時(shí),不能用統(tǒng)一的方法進(jìn)行研究,這時(shí)需要采用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn),將問題進(jìn)行分類別研究,得出每一種類別的結(jié)果,最后綜合每一種類別的結(jié)果給出整個(gè)問題的結(jié)果,這就是分類討論的思想方法.簡而言之,就是先通過對研究對象進(jìn)行分類,再分別研究,最后綜合解決問題.
初中階段采用分類討論應(yīng)遵循以下原則:
(1)一致性原則:每一次分類的標(biāo)準(zhǔn)必須是一致的.如對三角形進(jìn)行分類,必須采用一致的標(biāo)準(zhǔn),按邊分為等腰三角形、不等邊三角形;按角分為銳角三角形、直角三角形、鈍角三角形.
(2)不重復(fù)原則:所有類別之間必須是互斥的.如折線上的動(dòng)點(diǎn)問題,端點(diǎn)A歸屬于第一種情況,就不能再重復(fù)歸屬于第二種情況.
(3)不遺漏原則:分類必須包括所有類別,不出現(xiàn)遺漏.如整數(shù)分為正整數(shù)、負(fù)整數(shù),還有零,零就不能被遺漏.
(4)層次性原則:分類必須逐級(jí)進(jìn)行,不能越級(jí).如實(shí)數(shù)的分類上,分為有理數(shù)和無理數(shù),有理數(shù)分為整數(shù)和分?jǐn)?shù),整數(shù)分為正整數(shù)、零、負(fù)整數(shù).層次分明,不同標(biāo)準(zhǔn)的不同層次的分類不能混淆.
在解題的過程中,用分類討論思想方法解決初中數(shù)學(xué)問題時(shí),不僅要遵循上述的四個(gè)原則,也要保證在解題過程中的科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、全面,還要依據(jù)分類討論的具體步驟操作.
一般而言,運(yùn)用分類討論思想方法解決問題時(shí),要先對問題進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)問題中有變幻不定的影響因素或者有問題不便于統(tǒng)一處理,確實(shí)需要采用分類討論的方法進(jìn)行解決,并明確將對誰進(jìn)行分類.
明確分類對象后,需要回顧和對象有關(guān)的知識(shí)網(wǎng)絡(luò),找出破壞統(tǒng)一處理的要素或原因,尋找一個(gè)標(biāo)準(zhǔn),能區(qū)分所有的情形,能把復(fù)雜的不確定的“動(dòng)態(tài)型”問題分解為多個(gè)便于具體操作的子問題來解決.
有了統(tǒng)一的分類標(biāo)準(zhǔn),我們就針對該問題進(jìn)行分類,針對每一類情況,實(shí)施該情況內(nèi)的解題策略,且最后結(jié)論也該是這一類情況內(nèi).這里,我們也有一個(gè)原則,那就是先解決簡單的情況,然后,盡力設(shè)法尋找其他情況與該情況的異同點(diǎn),再各個(gè)擊破.如分類不能一次完成,再進(jìn)行上述重復(fù)過程.
各種類型的情況研究完并不意味著整個(gè)問題的解決,需要將所有情況的結(jié)論進(jìn)行歸納綜合,得出最終結(jié)論.
這四個(gè)步驟概括的說無非就是一個(gè)從確定分類對象、尋找分類標(biāo)準(zhǔn)到分類解決問題,再到綜合歸納總結(jié)出結(jié)果的過程.
根據(jù)以上的分析,筆者以近幾年中考題為例,闡述分類討論在中考解題中的應(yīng)用.
注意m=0的情況,遵循不重復(fù)性的原則.最后將結(jié)論匯總得出需要解決問題的綜合結(jié)論:m=-1或m=3.
例3 若點(diǎn)A(m,n)在直線y=kx(k≠0) 上,當(dāng)-1≤m≤1時(shí),-1≤n≤1,則這條直線的解析式為____.
分析該題首先要對一次函數(shù)圖象與性質(zhì)有所理解,尋找分類對象,那就是比例系數(shù)k,回顧知識(shí)點(diǎn):當(dāng)k>0時(shí),y隨x的增大而增大;當(dāng)k>0時(shí),y隨x的增大而減小.對k分兩種情況進(jìn)行討論研究:① 當(dāng)k> 0時(shí),m=-1時(shí),n=-1;m=1時(shí),n=1,此時(shí),y=x.② 當(dāng)k<0時(shí),m=-1時(shí),n=1;m=1時(shí),n=-1,此時(shí),y=-x.最后將結(jié)論匯總得出需要解決問題的綜合結(jié)論:這條直線的解析式為y=x或y=-x.
例4 已知:如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,四邊形OABC是矩形,OA=4,OC=3,動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)C出發(fā),沿射線CB方向以每秒2個(gè)單位長度的速度運(yùn)動(dòng);同時(shí),動(dòng)點(diǎn)Q從點(diǎn)O出發(fā),沿x軸正半軸方向以每秒1個(gè)單位長度的速度運(yùn)動(dòng).設(shè)點(diǎn)P、點(diǎn)Q的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t(s).連接CQ,當(dāng)點(diǎn)P,Q在運(yùn)動(dòng)過程中,記△CQP與矩形OABC重疊部分的面積為S,求S與t的函數(shù)關(guān)系式.
分類討論思想的應(yīng)用非常廣泛,涉及到的知識(shí)點(diǎn)較多,解決關(guān)鍵在于弄清引起分類的原因,明確要分類討論的對象與標(biāo)準(zhǔn),分不同情況各個(gè)擊破,再將各個(gè)結(jié)論歸納總結(jié),綜合得出最后正確結(jié)論,這其實(shí)就是一個(gè)總—分—總的過程.分類討論思想是一類重要的數(shù)學(xué)思想,教師一方面引導(dǎo)學(xué)生理解其分類精髓,學(xué)會(huì)運(yùn)用分類思想解題,另一方面也要不斷培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力,對學(xué)生學(xué)習(xí)其它數(shù)學(xué)思想會(huì)產(chǎn)生積極作用.