摘 要:分類討論思想是初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的重要思想方法,教師引導(dǎo)學(xué)生利用分類討論思想解決各種復(fù)雜的數(shù)學(xué)題目,確保學(xué)生的解題效率,有利于發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)思維.分類討論思想主要運用在函數(shù)方程、三角問題和圓問題中.教師需要正確引導(dǎo)學(xué)生,幫助學(xué)生掌握分類討論思想方法在初中數(shù)學(xué)解題中的運用方法,提高學(xué)生的數(shù)學(xué)解題效率.
關(guān)鍵詞:初中數(shù)學(xué);解題思路;分類思想
中圖分類號:G632 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A ? ? ?文章編號:1008-0333(2021)23-0030-02
收稿日期:2021-05-15
作者簡介:陳艷陽(1983.11-),女,江蘇省如皋人,本科,中學(xué)一級教師,從事初中數(shù)學(xué)教學(xué)研究.
一、利用分類討論思想解決函數(shù)方程問題
方程問題是學(xué)生初中階段必須掌握的一個數(shù)學(xué)知識點,但是由于學(xué)生的認(rèn)知水平不足,數(shù)學(xué)知識儲備量有限,在學(xué)習(xí)較為抽象的數(shù)學(xué)函數(shù)問題時,總是感到難以下手.當(dāng)出現(xiàn)這種情況時,教師需要耐心引導(dǎo)學(xué)生,指導(dǎo)學(xué)生正確運用分類討論思想解決相應(yīng)的方程問題,提高學(xué)生的數(shù)學(xué)解題效率.
例1 現(xiàn)已知一個方程式子a-3x|a-1|+x2-3=0,a滿足什么條件的情況下,上述式子為一元二次方程?
解析 從題目給出的信息可以得出,當(dāng)x的指數(shù)小于等于2,且是自然數(shù)即可滿足要求,即|a-1|≤2.學(xué)生在解決上述問題時,容易犯的錯是,認(rèn)為只有當(dāng)指數(shù)為1時,才能滿足題目要求,導(dǎo)致答案不完整.而引入分類討論思想方法能夠有效避免學(xué)生的這一錯誤,教師指導(dǎo)學(xué)生將所有的可能列出來,避免答案遺漏現(xiàn)象.當(dāng)a-1=2,時,a=3或者a=-1,將a代入一元二次方程,可得到式子x2-3=0,或者3x2+3=0.當(dāng)a-1=1時,解得a=2或者a=0,得到一元二次方程式為x2-x-3=0,或者x2-3x-3=0.而當(dāng)a-1=0時,解得a的值為1,此時的一元二次方程式子為x2-5=0.通過上述解析,不難發(fā)現(xiàn)將分類討論思想方法運用到數(shù)學(xué)解題中,有效避免答案遺漏的現(xiàn)象,學(xué)生的解題準(zhǔn)確率有所提升.
二、利用分類討論思想解決三角幾何問題
三角形問題也是學(xué)生在解決數(shù)學(xué)問題中經(jīng)常遇到題型,因為幾何知識的抽象性和邏輯性,學(xué)生在解決這類問題時存在一定的難度.而且因為學(xué)生的空間想象力不足,難以準(zhǔn)確理解此類問題的具體意思,解題思路自然存在偏差.因此,教師在教學(xué)時,需要有意識、有目的地培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力,鍛煉學(xué)生的空間想象力.將分類討論思想方法運用到幾何問題解決中,有效幫助學(xué)生解決數(shù)學(xué)問題,提高學(xué)生的數(shù)學(xué)解題技能,確保學(xué)生的數(shù)學(xué)解題效率,增強(qiáng)學(xué)生的解題信心.
例2 如圖所示,已知兩條直線l1和l2,以及一條線段AB,兩條直線相交,假設(shè)兩條線段上存在一點P,在什么情況下,能夠滿足△PAB為等腰三角形?
解析 學(xué)生在求解上述數(shù)幾何問題時,因為缺乏較強(qiáng)的想象力,在解決問題上存在一定的難度,如果學(xué)生繼續(xù)運用傳統(tǒng)的解題方法,可能會導(dǎo)致答案錯誤.因此,教師需要指導(dǎo)學(xué)生正確解決上述問題,首先,教師需要幫助學(xué)生回憶有關(guān)等腰三角形的定義和相關(guān)知識,然后指導(dǎo)學(xué)生利用課堂所學(xué)知識進(jìn)行求解,正確運用分類討論思想方法,已知AB為等腰三角形的一條邊,現(xiàn)在需要進(jìn)行分類.首先,假設(shè)AB為等腰三角形的底邊,在此條件下,作線段AB的中垂線,分別與直線l1和l2相交于點P2和P1,此時滿足要求,即△PAB為等腰三角形.繼續(xù)假設(shè),當(dāng)線段AB為等腰三角形的腰時,又需要進(jìn)行分類.首先假設(shè)當(dāng)∠A為頂角時,教師引導(dǎo)學(xué)生利用課堂中與等腰三角形的定義知識,指導(dǎo)學(xué)生作圖.以點A為圓心,線段AB為半徑畫一個圓,和直線l1和l2相交于點P3、P4、P5和P6,即滿足上述題目的要求.當(dāng)∠B為頂角時,同理,以點B為圓心,線段AB為半徑作圓,可得到和直線l1和l2的交點P7、P8、P9和P10,滿足數(shù)學(xué)題目要求,△PAB為等腰三角形.由此可見,學(xué)生在解決初中數(shù)學(xué)三角問題時,應(yīng)當(dāng)正確指導(dǎo)學(xué)生利用分類討論思想解決數(shù)學(xué)問題,提高學(xué)生的數(shù)學(xué)解題效率,確保初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)質(zhì)量.
三、利用分類討論思想解決圓的相關(guān)問題
幾何數(shù)學(xué)知識是學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識的重中之重,學(xué)生的邏輯思維不足,難以準(zhǔn)確掌握數(shù)學(xué)幾何知識.因此,教師需要正確引導(dǎo)學(xué)生.初中的幾何知識包括三角形、圓形等幾何圖形,學(xué)生在解決這類問題時,因為對幾何知識的理解不透徹,無法準(zhǔn)確抓住題目的關(guān)鍵,從題意本身出發(fā),導(dǎo)致答案錯誤.所以,教師需要指導(dǎo)學(xué)生動手作圖,通過自主探索獲得數(shù)學(xué)新知識,既鍛煉學(xué)生的動手能力,又確保數(shù)學(xué)課堂的教學(xué)質(zhì)量.
例3 已知兩個圓O1和O2的半徑分別為10和17,兩個圓存在兩個交點A和B,線段AB的長為16,求圓心距O1O2和∠O1AO2?
解析 在求解上述題目時,學(xué)生需要將所有的可能性都考慮到,避免遺漏.所以,教師需要指導(dǎo)學(xué)生利用分類討論思想方法,確保答案的完整性.根據(jù)上述題目給出的信息,兩個圓相交存在兩個交點的情況有兩種,如圖所示.聯(lián)系以前所學(xué)的勾股定理,可以列出式子O1C=AO21-AC2=102-82=6.同理可得O2C=AO22-AC2=172-82=15.計算到這里,學(xué)生可能不知道如何繼續(xù)下一步,這時,教師需要指導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系三角函數(shù)的相關(guān)知識,調(diào)動學(xué)生所有可以利用的數(shù)學(xué)知識,鍛煉學(xué)生的實際運用能力.將上述得出的條件代入到新的式子中,可得到cos∠O1AC=ACAO1=810=45,同理可以得到cos∠O2AC=ACAO2=817,所以∠O1AC=36.9°,∠O2AC=61.9°.接著,教師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行假設(shè),分類進(jìn)行討論.假設(shè)兩個圓相交的情況如(a)所示,則O1O2=O1C+O2C=6+15=21,∠O1AO2=∠O1AC+∠O2AC=36.9°+61.9°=99°.當(dāng)兩個圓相交的情況如(b)所示時,教師需要引導(dǎo)學(xué)生重新分析.O1O2=O2C-O1C=15-6=9,∠O1AO2=∠O2AC-∠O1AC=61.9°-36.9°=25°.由此可以看出,分類討論思想運用廣泛,利用分類討論思想解決幾何數(shù)學(xué)問題,能夠確保答案的完整性和準(zhǔn)確性,讓數(shù)學(xué)解題教學(xué)課堂得以順利開展.
綜上所述,分類討論思想在初中數(shù)學(xué)解題中運用較為廣泛,教師需要合理準(zhǔn)確地引導(dǎo)學(xué)生利用分類討論思想,仔細(xì)審題,根據(jù)題目所給的信息,具體分析數(shù)學(xué)題目,確保答案的準(zhǔn)確性,提高學(xué)生的解題技能,發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)思維.
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