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摘要:分类讨论是一种重要的数学思想,同时也是一种重要的解题策略,它体现了化整为零、积零为整的思想与归类整理的方法。分类讨论思想就是根据所研究对象的性质差异,分各种不同的情况予以分析解决.本文介绍了分类讨论常见的四种诱因,以及在四大类型方面的应用。
关键词:分类讨论 数学思维 数学思想 数学方法
推行素质教育,培养面向新世纪的合格人才,使学生具有创新意识,在创造中学会学习,教育应更多的关注学生的学习方法和策略。数学家乔治波利亚說:“完善的思维方法犹如北极星,许多人通过它而找到正确的道路”。
一、 分类讨论的引入
思维是一种复杂的心理活动过程。钱学森说:“思维科学以及心理学和教育学才是智力开发的基础。”当面临的数学问题不能以统一的形式解决时,可把已知条件涉及的范围分解为若干个子集,在各个子集中分别研究问题局部的解,然后通过组合各局部的解而得到原问题的解,这种思想就是分解组合思想,其方法称为分类讨论法。分类讨论思想的实质是根据要求,确定分类的标准,进行分类,然后对划分的每一类分别进行求解。进行分类讨论时,应该注意的是:第一应该明确分类的对象,但由于数学问题的千差万别、形态各异,对具体问题中谁是分类的对象,有些很明显,有些则比较隐蔽,需要认真分析。对同一问题,不同的出发点和不同的思维方式所选择的划分对象也不尽相同,划分对象选择得好,解法就简单,否则就复杂,甚至会误入歧途。特别要注意分类对象的统一,不能一会儿以这个对象为标准,一会儿以另一个对象为标准。第二是选择分类的标准,划分的对象确定后,紧接就是分类的标准,而标准的确定,要根据题目要求及已有的知识,具体情况具体分析,虽没有统一模式,但必须遵循既不重复,又不遗漏,且每次分类都必须按同一标准进行的原则,并力求最简。
二、分类讨论的应用
进行分类讨论的关键是明确分类讨论的原则,认识为什么要分类讨论,以什么标准分类,只有明确讨论的原因,才能恰当的进行分类讨论,这类题目可分为以下几种类型。
(1)对含有参数的题目,要对参数的允许值进行全面分类讨论。题目中含有不确定的参数时,常因参数取值范围的不同,使运算、结论都有受到影响的可能,而遇到这类情况就必须分类讨论,对参数定界,使运算及结论成为确定的或某种条件下的运算或结果。
例1:解不等式 (a+1)x>a2-1。分析:针对x前的系数(a+1)既可以大于0,或等于0,也可以小于0。不同的情况下有不同的答案,故也需要分类讨论。①当a+1>0 即a>-1时,则x>(a2-1)/(a+1)=a–1;②当a+1=0,即a= -1时,原不等式为0·x>0,故不等式无解;③当a+1<0 即a<-1时,则x<(a2-1) / (a+1)=a-1。综合得:a>-1时,x>a-1;a=-1时,无解;a<-1时,x (2)由图形的不确定而引起的分类。有的题目在题设条件下图形可能有几种情形,因此要对每种情况进行分类讨论求解,否则就可能漏解,这类问题多在立体几何或平面解析几何中出现。例2:如图,在△ABC中,AB=8cm,BC=16cm ,点P从点A出发沿AB边想向点B以2cm/s的速度移动,点Q从点B出发沿BC边向点C以4cm/s的速度移动,如果P、Q同时出发,经过几秒后△PBQ和△ABC相似?分析:根据对应线段成比例,以及对应线段所夹的角相等,可以判定两个三角形相似,但因为对应线段的不同,所以也应用分类讨论。解:设经过t秒后,△PBQ∽△ABC,根据对应边成比例:① BP:BA=BQ:BC,则(8-2t)/1=4t/2,解得,t=2;② BP:BC=BQ:BA,则(8-2t)/2=4t/1,解得t=0.8。综合得:经过2秒或0.8秒后,△PBQ和△ABC相似。
(3)由变形所受到的限制而引起的分类。解题过程实际是一种变形过程,而好多的变形是受条件限制的。如等式两边同除以一个代数式时,要考虑这代数式的值是否为0;解不等式时,当两边同乘(除)以一个代数式时,考虑该代数式是正还是负;解无理不等式时,去掉根号前要考虑两边是否都大于0等等.分类讨论作为一种重要的数学方法之一。一方面可以将复杂的问题分解成若干个简单的问题,有利于问题的解决;另一方面,恰当的分类讨论,可避免以偏概全,余值漏解。
数学并不神秘,不是只有天才才能学好数学,只要不懈努力,并掌握科学的学习方法,每个人都能学好数学。“在做中学会思考,在思中用心领悟”这句话道出了数学学习的真谛,即学好数学的关键是领悟,因此养成勇于实践,勤于思考的习惯并掌握思考问题的基本方法对学好数学至关重要。
关键词:分类讨论 数学思维 数学思想 数学方法
推行素质教育,培养面向新世纪的合格人才,使学生具有创新意识,在创造中学会学习,教育应更多的关注学生的学习方法和策略。数学家乔治波利亚說:“完善的思维方法犹如北极星,许多人通过它而找到正确的道路”。
一、 分类讨论的引入
思维是一种复杂的心理活动过程。钱学森说:“思维科学以及心理学和教育学才是智力开发的基础。”当面临的数学问题不能以统一的形式解决时,可把已知条件涉及的范围分解为若干个子集,在各个子集中分别研究问题局部的解,然后通过组合各局部的解而得到原问题的解,这种思想就是分解组合思想,其方法称为分类讨论法。分类讨论思想的实质是根据要求,确定分类的标准,进行分类,然后对划分的每一类分别进行求解。进行分类讨论时,应该注意的是:第一应该明确分类的对象,但由于数学问题的千差万别、形态各异,对具体问题中谁是分类的对象,有些很明显,有些则比较隐蔽,需要认真分析。对同一问题,不同的出发点和不同的思维方式所选择的划分对象也不尽相同,划分对象选择得好,解法就简单,否则就复杂,甚至会误入歧途。特别要注意分类对象的统一,不能一会儿以这个对象为标准,一会儿以另一个对象为标准。第二是选择分类的标准,划分的对象确定后,紧接就是分类的标准,而标准的确定,要根据题目要求及已有的知识,具体情况具体分析,虽没有统一模式,但必须遵循既不重复,又不遗漏,且每次分类都必须按同一标准进行的原则,并力求最简。
二、分类讨论的应用
进行分类讨论的关键是明确分类讨论的原则,认识为什么要分类讨论,以什么标准分类,只有明确讨论的原因,才能恰当的进行分类讨论,这类题目可分为以下几种类型。
(1)对含有参数的题目,要对参数的允许值进行全面分类讨论。题目中含有不确定的参数时,常因参数取值范围的不同,使运算、结论都有受到影响的可能,而遇到这类情况就必须分类讨论,对参数定界,使运算及结论成为确定的或某种条件下的运算或结果。
例1:解不等式 (a+1)x>a2-1。分析:针对x前的系数(a+1)既可以大于0,或等于0,也可以小于0。不同的情况下有不同的答案,故也需要分类讨论。①当a+1>0 即a>-1时,则x>(a2-1)/(a+1)=a–1;②当a+1=0,即a= -1时,原不等式为0·x>0,故不等式无解;③当a+1<0 即a<-1时,则x<(a2-1) / (a+1)=a-1。综合得:a>-1时,x>a-1;a=-1时,无解;a<-1时,x
(3)由变形所受到的限制而引起的分类。解题过程实际是一种变形过程,而好多的变形是受条件限制的。如等式两边同除以一个代数式时,要考虑这代数式的值是否为0;解不等式时,当两边同乘(除)以一个代数式时,考虑该代数式是正还是负;解无理不等式时,去掉根号前要考虑两边是否都大于0等等.分类讨论作为一种重要的数学方法之一。一方面可以将复杂的问题分解成若干个简单的问题,有利于问题的解决;另一方面,恰当的分类讨论,可避免以偏概全,余值漏解。
数学并不神秘,不是只有天才才能学好数学,只要不懈努力,并掌握科学的学习方法,每个人都能学好数学。“在做中学会思考,在思中用心领悟”这句话道出了数学学习的真谛,即学好数学的关键是领悟,因此养成勇于实践,勤于思考的习惯并掌握思考问题的基本方法对学好数学至关重要。