摘 要:在新課程改革背景下,教育教學(xué)的重心從知識(shí)傳授向綜合素質(zhì)培養(yǎng)轉(zhuǎn)變.培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì),不僅要求學(xué)生掌握教材知識(shí)內(nèi)容,同時(shí)還要求教師注重學(xué)生思維方式的培養(yǎng).數(shù)學(xué)作為初中階段的基礎(chǔ)學(xué)科,具有比較強(qiáng)的邏輯性,教師應(yīng)當(dāng)重視學(xué)生問(wèn)題分析能力的培養(yǎng),引導(dǎo)學(xué)生利用辯證思想,借助分類討論思想解決問(wèn)題.據(jù)此,文章淺析分類討論思想在初中數(shù)學(xué)中的應(yīng)用.
關(guān)鍵詞:分類討論思想;初中數(shù)學(xué);應(yīng)用策略
中圖分類號(hào):G632?? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A?? 文章編號(hào):1008-0333(2023)35-0062-03
在初中數(shù)學(xué)解題中,解題方式較為靈活,一道習(xí)題可能會(huì)有多種解題方式,不同類型的題目也可能有著相同的解題思路.在數(shù)學(xué)問(wèn)題解決中,教師應(yīng)當(dāng)注重?cái)?shù)學(xué)思想的應(yīng)用.分類討論思想是重要的數(shù)學(xué)思想之一,廣泛用于學(xué)習(xí)與生活,可完善學(xué)生數(shù)學(xué)知識(shí)體系,鍛煉學(xué)生思維能力及邏輯能力.同時(shí),借助分類討論思想,幫助學(xué)生整理數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn),深入探究數(shù)學(xué)知識(shí)規(guī)律,簡(jiǎn)化數(shù)學(xué)問(wèn)題,讓學(xué)生切實(shí)做到舉一反三.
1 初中數(shù)學(xué)教材中分類討論思想內(nèi)容分析
在初中數(shù)學(xué)教材中,包含很多分類討論思想內(nèi)容,要求學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中,體會(huì)分類討論思想,做出歸納和總結(jié),以此,完善學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu),體會(huì)分類討論思想在解題中的運(yùn)用.初中數(shù)學(xué)各階段分類討論思想內(nèi)容如表1所示.
對(duì)于初中階段的學(xué)生來(lái)說(shuō),剛剛系統(tǒng)化地接觸分類討論思想,想要深入發(fā)掘教材中的分類討論思想,需要了解分類的原則與步驟,嘗試自主分類,明確分類思路,為數(shù)學(xué)問(wèn)題解決做出知識(shí)遷移準(zhǔn)備[1].
2分類討論思想的應(yīng)用原則
2.1 同一性原則
在初中數(shù)學(xué)解題中,分類討論應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)對(duì)象做出合理的分類.需要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到,分類思想應(yīng)用的前提是有著明確的研究對(duì)象,只有準(zhǔn)確把握對(duì)象特征,才能夠靈活利用,圍繞同一性進(jìn)行分類,避免出現(xiàn)不同組對(duì)象產(chǎn)生屬性交集.
2.2 層次性原則
針對(duì)多次分類問(wèn)題,需要準(zhǔn)確把握層次性原則,結(jié)合概念的差異做好研究對(duì)象分類.在整個(gè)分類過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)做到全面考慮,避免忽略對(duì)象的某個(gè)屬性,導(dǎo)致出現(xiàn)分類錯(cuò)誤.
3 初中數(shù)學(xué)解題中分類討論思想的應(yīng)用策略
3.1 利用分類討論思想解決方程問(wèn)題
例1 某商場(chǎng)準(zhǔn)確購(gòu)進(jìn)A、B、C三種型號(hào)的電視機(jī),A型號(hào)電視機(jī)每臺(tái)進(jìn)價(jià)為1 500元,B型號(hào)電視機(jī)每臺(tái)進(jìn)價(jià)為2 100元,C型號(hào)電視機(jī)每臺(tái)進(jìn)價(jià)為2 500元,如果商場(chǎng)準(zhǔn)備使用90 000元購(gòu)進(jìn)三種型號(hào)的電視機(jī)50臺(tái),那么進(jìn)貨方案有幾種?
分析 通過(guò)對(duì)題目條件進(jìn)行分析,利用方程不能夠直接得出結(jié)果,而且A、B、C三種電視機(jī)的數(shù)量都是變量,因此,需要對(duì)問(wèn)題進(jìn)行轉(zhuǎn)化,利用分類討論思想進(jìn)行解題.
解 設(shè)購(gòu)進(jìn)A、B、C三種型號(hào)電視機(jī)數(shù)量分別是x、y、z臺(tái),根據(jù)題意得出x+y+z=501 500x+2 100y+2 500z=90 000,得出3y+5z=75,即y=25-53z,∵53z為正整數(shù),∴z是3的倍數(shù).
∴5≤53z<25且53z為正整數(shù),∴z的值可能是3、6、9、12.
當(dāng)z=3時(shí),得出y=20,x=27;
當(dāng)z=6時(shí),得出y=15,x=29;
當(dāng)z=9時(shí),得出y=10,x=31;
當(dāng)z=12時(shí),得出y=5,x=33;
答:商場(chǎng)可以有四種進(jìn)貨方案.
3.2 利用分類討論思想解決函數(shù)問(wèn)題
函數(shù)問(wèn)題是初中數(shù)學(xué)中的常見題型,主要有一次函數(shù)、反比例函數(shù)、二次函數(shù)等,作為考試中常見的題型,是初中數(shù)學(xué)解題中的重點(diǎn)和難點(diǎn).因此,作為初中數(shù)學(xué)教師,需要有效利用分類討論思想,引導(dǎo)學(xué)生解決函數(shù)問(wèn)題.
例2 如圖1所示,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線y=ax2+bx的對(duì)稱軸是x=34,且拋物線經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(2,1),點(diǎn)P是拋物線上的動(dòng)點(diǎn),橫坐標(biāo)為m(0<m<2),過(guò)P點(diǎn)作PB⊥x軸,垂足為B,PB與OA的交點(diǎn)是C,點(diǎn)O關(guān)于直線PB的對(duì)稱點(diǎn)是D,連接CD、AD,過(guò)點(diǎn)A作AE⊥x軸,垂足為E.
(1)求解拋物線的解析式;
(2)用含有m的式子表示C、D的坐標(biāo);
(3)如果△ACD為等腰三角形,求解所有符合條件的P點(diǎn)坐標(biāo).
解 (1)根據(jù)題意得-b2a=344a+2b=1,解得a=1b=-32,∴拋物線的解析式為y=x2-32x.
(2)C(m,12m),D(2m,0).
(3)根據(jù)題意,得出B(m,0),
在Rt△OBC中,OC2=OB2+BC2=m2+(12m)2=54m2,∴OC=52m,
∵O、D關(guān)于直線PC對(duì)稱,∴CD=OC=52m,
在Rt△AOE中,OA=OE2+AE2=5,
∴AC=OA-OC=5-52m,
在Rt△ADE中,AD2=AE2+DE2=4m2-8m+5.
在P點(diǎn)坐標(biāo)求解時(shí),可以分三種情況進(jìn)行討論.
當(dāng)AC=CD時(shí),即5-52m=52m,解得m=1,∴P(1,-12);
當(dāng)AC=AD時(shí),則AC2=AD2,即5-5m+54m2=4m2-8m+5,解得m1=0,m2=1211,
∵0<m<2,∴m=1211,即P(1211,-54121);
當(dāng)DA=DC時(shí),則DA2=DC2,∴4m2-8m+5=54m2,
解得m1=1011,m2=2,∵0<m<2,∴m=1011,即P(1011,-65121).
綜上,當(dāng)△ACD為等腰三角形時(shí),點(diǎn)P的坐標(biāo)分別是P1(1,-12)、P2(1211,-54121)、P3(1011,-65121).
3.3 利用分類討論思想解決幾何問(wèn)題
在初中幾何問(wèn)題教學(xué)中,教師可以巧妙引入分類討論思想,引導(dǎo)學(xué)生思考問(wèn)題,明確解題思路.如直線與圓的位置關(guān)系、等邊三角形的邊角關(guān)系以及直角三角形的邊角關(guān)系等,可以巧妙利用分類討論思想,完成幾何問(wèn)題的解題.
例3 在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=2,BC=4,點(diǎn)D、E分別為BC、AB的中點(diǎn),將△BDE圍繞B點(diǎn)旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)后D、E的對(duì)應(yīng)點(diǎn)分別是D′、E′,當(dāng)直線D′E′經(jīng)過(guò)點(diǎn)A時(shí),線段CD′的長(zhǎng)是_______.
分析 此題解題時(shí)分兩種情況,當(dāng)A點(diǎn)在E′D′的延長(zhǎng)線上以及A點(diǎn)在線段D′E′的延長(zhǎng)線上,通過(guò)分類討論,求解出BD的長(zhǎng)度,完成解題.
解 如圖2所示,當(dāng)A點(diǎn)在E′D′的延長(zhǎng)線上時(shí),
∵∠C=90°,AC=2,BC=4,
∴根據(jù)勾股定理得出AB=25,
∵點(diǎn)D、E分別為BC、AB的中點(diǎn),
∴DE∥AC,DE=12AC=1,BD=12BC=2,
∴∠EDB=∠ACB=90°,
∵將△BDE繞著點(diǎn)B旋轉(zhuǎn),
∴∠BD′E′=∠BDE=90°,D′E′=DE=1,BD=BD′=2,
∵Rt△ABC和Rt△BAD′中,D′B=AC=2,AB=BA,
∴Rt△ABC≌Rt△BAD′,
∴四邊形ACBD′為平行四邊形,且∠ACB=90°,
∴四邊形ACBD′是矩形,
∴CD′=AB=25.
如圖3所示,當(dāng)點(diǎn)A在線段D′E′的延長(zhǎng)線上時(shí),
∵∠AD′B=90°,
∴根據(jù)勾股定理得出AD′=4,
∴AE′=AD′-D′E′=3,
∵將△BDE繞著點(diǎn)B旋轉(zhuǎn),∴∠ABC=∠E′BD′,
∵BE′AB=12=BD′BC,
∴△ABE′∽△CBD′,∴AE′CD′=ABBC,
∴3CD′=254,∴CD′=655.
∴CD′的長(zhǎng)度是25或者655.
參考文獻(xiàn):
[1] 關(guān)建昌.新課標(biāo)下初中數(shù)學(xué)分類討論思想教學(xué)的幾個(gè)著力點(diǎn)[J].數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與研究(教研版),2021(16):12-13.
[責(zé)任編輯:李 璟]
收稿日期:2023-09-15
作者簡(jiǎn)介:陳友杰(1971.11-),男,福建省閩清人,本科,中學(xué)一級(jí)教師,從事初中數(shù)學(xué)教學(xué)研究.