【摘要】初中學(xué)生無論是在知識結(jié)構(gòu)層面還是思維方式及能力方面,同小學(xué)時期相比均得到大幅度的提升,他們可以更為精準(zhǔn)的領(lǐng)悟與感知抽象思維方式,分類討論思想是對試題進(jìn)行分類解讀,為其正確、快速的解答數(shù)學(xué)題目提供一種切實(shí)可行的方式.本文主要對分類討論思想如何在初中數(shù)學(xué)解題中應(yīng)用進(jìn)行分析和研究,同時分享一系列解題實(shí)例.
【關(guān)鍵詞】分類討論;初中數(shù)學(xué);解題技巧
從本質(zhì)視角來看,其實(shí)分類討論思想屬于邏輯劃分的一種特殊思維方式,在數(shù)學(xué)領(lǐng)域具體表現(xiàn)是“化整為零”,將一個大問題分成多個小問題以后逐個擊破,最后再積零為整.在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,分類討論思想占據(jù)著關(guān)鍵地位,既是一種特殊的邏輯思維方式,還是一個重要的解題策略,教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生合理應(yīng)用分類討論思維,幫助他們輕松解決數(shù)學(xué)試題.
1 應(yīng)用分類討論思想解答方程類試題
例1 請問當(dāng)m為何整數(shù)時,關(guān)于x的一元二次方程mx2-4x+4=0與x2-4mx+4m2-4m-5=0的根都是整數(shù).
分析 在本道題目中,直接點(diǎn)明是一道一元二次方程試題,因?yàn)檫@是題目中明確給出的條件,說明試題中的兩個方程二次項(xiàng)系數(shù)均不能為0,雖然m的值不能為0,但是m有一個具體的取值范圍,所以需使用分類討論思想,對m的實(shí)際取值展開分類討論[1].
詳解 因?yàn)檫@兩個方程均是一元二次方程,
所以這兩個方程的二次項(xiàng)系數(shù)都不能為0,
其中方程x2-4mx+4m2-4m-5=0的二次項(xiàng)系數(shù)為1,
變數(shù)就在方程mx2-4x+4=0的二次項(xiàng)系數(shù)上面,
即為m≠0,
則Δ1≥0,
解得m≤1,
同理Δ2≥0,
解得m≥-54,
綜合起來可得-54≤m≤1,且m≠0,
又因?yàn)閙為整數(shù),
所以m=1或者m=-1,
這時需要進(jìn)行分類討論,
①當(dāng)m=1時,這兩個方程的根均為整數(shù);
②當(dāng)m=-1時,第一個方程的根為x=-2±22,并非整數(shù),故要舍去;
所以說最終答案是當(dāng)m=1時,這兩個方程的根均為整數(shù).
2 應(yīng)用分類討論思想解答函數(shù)類試題
例2 已知一次函數(shù)y=kx+b,其中當(dāng)-3≤x≤1時,y的值為1≤y≤9,請問kb的值為( )
(A)14. (B)-6.
(C)-6或21. (D)-6或14.
分析 處理這樣一道一次函數(shù)類試題時,假如思考得不夠全面,學(xué)生們習(xí)慣于把系數(shù)k當(dāng)作正數(shù)來解答,求出的結(jié)果就只有一種,再加上這是一道選擇題,將會選出錯誤選項(xiàng),其實(shí)經(jīng)過對題目內(nèi)容的認(rèn)真閱讀能夠發(fā)現(xiàn),題目中并沒有指明該一次函數(shù)一次項(xiàng)的系數(shù)k是正數(shù)、還是負(fù)數(shù),故而可能存在正、負(fù)這兩種情況,所以需用到分類討論思想完成解題[2].
詳解 因?yàn)楫?dāng)-3≤x≤1,y的值為1≤y≤9,
所以要對一次項(xiàng)的系數(shù)k分成兩種不同情況進(jìn)行分類討論:
①當(dāng)k>0時,該一次函數(shù)的值y將會隨著自變量x的增加而增大,
由此獲得位于該一次函數(shù)上面兩個點(diǎn)的坐標(biāo),分別是(-3,1)和(1,9),
然后將坐標(biāo)(-3,1)和(1,9)分別代入到函數(shù)關(guān)系式y(tǒng)=kx+b中,
可以得到1=-3k+b9=k+b,
解得k=2,b=7,
那么kb=2×7=14.
②當(dāng)k<0時,該一次函數(shù)的值y將會隨著自變量x的增加而減小,
同樣可以得到位于該一次函數(shù)上面兩個點(diǎn)的坐標(biāo),分別是(-3,9)和(1,1),
然后將坐標(biāo)(-3,9)和(1,1)分別代入到函數(shù)關(guān)系式y(tǒng)=kx+b中,
可以得到9=-3k+b1=k+b,
解得k=-2,b=3,
那么kb=-2×3=-6.
所以說正確答案是(D)選項(xiàng).
3 應(yīng)用分類討論思想解答幾何類試題
例3 在圖1中,有一個△ABC,其中∠B為銳角,從頂點(diǎn)A往邊BC或者其延長線作垂線,同BC相交于H點(diǎn),又從頂點(diǎn)C往邊AB或者其延長線作垂線,同AC相交于K點(diǎn),當(dāng)2BHBC與2BKBA的值均為正整數(shù)時,請判定出△ABC的具體形狀,且加以證明.
圖1
分析 由于題干中只說明2BHBC與2BKBA的值均為正整數(shù),并沒有指出具體值,故這里要對它們的值進(jìn)行分類討論,在不同情況下△ABC的形狀也不同[3].
詳解 設(shè)2BHBC=x,2BKBA=y,
則x、y都是正整數(shù),xy<4,
那么x、y要分五種情況進(jìn)行討論,
①x=1,y=1,
這時BC=2BH,AB=2BK,△ABC是等邊三角形;
②x=1,y=2,
這時BC=2BH,AB=BK,△ABC是以∠BAC為直角的等腰直角三角形;
③x=1,y=3,
這時BC=2BH,AB=23BK,△ABC是以∠BAC=120°的等腰三角形;
④x=2,y=1,
這時同第②種情況類似,△ABC是以∠ACB為直角的等腰直角三角形;
⑤x=3,y=1,
這時同第③種情況類似,△ABC是以∠ACB=120°的等腰三角形.
4 結(jié)語
綜上所述,在初中數(shù)學(xué)解題訓(xùn)練活動中,教師應(yīng)意識到分類討論思想這一解題策略的作用和功效,平常講授理論知識時注重分類討論思想的滲透,指引學(xué)生根據(jù)具體題目靈活、恰當(dāng)?shù)膽?yīng)用分類討論思想,使其通過分類討論降低解題難度,逐步提高他們的數(shù)學(xué)解題水平.
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