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合理运用分类讨论数学思想

2014-07-28林敏燕

广东教育·高中 2014年5期
关键词:求根排列组合判别式

林敏燕

当我们遇到一个问题比较复杂时,常常把这个问题分解成几个小问题来处理,这就是分类讨论的数学思想.它的基本思路是“化整为零,各个击破”.分类讨论的数学思想渗透到高中数学的各大块知识点中,如果我们在高考复习中善于运用这种解题思想,就能提高解题能力,提高复习效率.本文从高中数学的高考重点模块着眼,解析分类讨论数学思想的应用.

一、函数中的分类讨论思想

函数中的分类讨论大致分为二类,一类是函数是分段函数,必须进行分类讨论;一类是数学的性质是分类的,典型的例子是含有参数的问题.

设g(t)=m2+tm+1=tm+(m2+1),t∈[-1,1],

则g(t)min=h(m)=m2+m+1,m<01, m=0m2-m+1. m>0

若g(t)=m2+tm+1≥x1-x2对任意a∈A及t∈[-1,1]恒成立,

则g(t)min=h(m)≥x1-x2max=3,解得m≤-2或m≥2,

因此,存在实数m≤-2或m≥2,使得不等式m2+tm+1≥x1-x2对任意a∈A及t∈[-1,1]恒成立.

点评:对于含有参数的二次函数的最值,必须进行分类讨论.

例2. 已知函数f(x)=-x3+ax2+bx+c在(-∞,0)上是减函数,在(0,1)上上是增函数.

(1)求b的值,并求a的取值范围;

点评:当函数中含有参数时,函数的零点会随着参数的变化而变化,要结合函数图像及单调性来进行讨论.

二、不等式中的分类讨论思想

在导数这一类试题中,常常会遇到解含有参数的一元二次不等式时,这时,必须要用到分类讨论的数学思想.

点评:由于两根含有参数,不能确定大小,所以必须进行分类讨论.很多同学对含有参数的不等式不会因式分解,只会用求根公式,从而会给解题造成麻烦,求根公式中会出现绝对值.如何判断哪些一元二次不等式可以因式分解,哪些不可以因式分解呢?其实,只要判断该二次式的判别式是否是完全平方式,如是,必定可以进行十字相乘法的因式分解,如不是,只能用求根公式来求解.比如:解关于x的不等式x2+(a+2)x+2a>0中,判别式=(a-2)2,故可以用十字相乘法分解;解关于x的不等式x2+(a+2)x+a>0中,判别式=a2+4,故只能用求根公式来求方程的根.

三、圆锥曲线中的分类讨论思想

圆锥曲线中的分类讨论思想的主要表现在焦点在x轴或y轴,或是一个点在曲线的左支还是右支.

点评:仅仅由渐近线方程不能确定双曲线的离心率,必须分类讨论.这种类型的试题同学们容易漏解,复习时要引起注意.

故所求直线方程为3x-4y+5=0.

综上所述,所求直线为3x-4y+5=0或x=1.

点评:本题属于中等题,同学们很容易把斜率不存在的情况忽略.对于直线方程的假设大致有二种,一种是y-y0=k(x-x0),另一种是m(y-y0)=x-x0,前者不包括斜率不存在的情况,后者不包括斜率为零的情况,要视情况而定.

四、数列中的分类讨论思想

数列是一类特殊的函数,分类讨论的数学思想在数列中应用也是极为广泛.当数列中出现前n项和和数列通项,或者出现绝对值,或者出现奇偶性问题时,都得进行分类讨论.还有,在一个式子中,如果出现an,Sn,通过计算得到递推关系式,要不要讨论n=1的情况,也是同学们感到困惑的问题.

点评:当表达式中出现了n-1时,必须说明n≥2;如果表达式中没有包括n=1的情况,必须分类讨论;如果出现了(-1)n之类的,必须对整数的奇偶性进行讨论.

五、排列组合中的分类讨论思想

排列组合中最常用的方法是分类计数原理和分步计数原理,分类计数原理就是数学中的分类讨论思想.适当合理的分类,才能使问题变得简捷,易懂.

例7. 某艺校在一天的6节课中随机安排语文、数学、外语三门文化课和其他三门艺术课个1节,则在课表上的相邻两节文化课之间最多间隔1节艺术课的概率为 (用数字作答).

点评:这是一道难度较大的高考题,难点在于如何分类,如果分类混乱,总是会漏算或重算.这里还要考查考生对排列组合中分步计算原理的应用,捆绑法的应用.

六、解三角形中的分类讨论思想

在解三角形中,常常会出现多解的情况,是不是每一个解都满足题意呢?这里需要用到分类讨论的数学思想.

点评:本题容易得到二个解,如果不注意一些细节,容易得到错误的答案.

(作者单位:汕尾市华南师大附属中学汕尾学校)

责任编校 徐国坚endprint

当我们遇到一个问题比较复杂时,常常把这个问题分解成几个小问题来处理,这就是分类讨论的数学思想.它的基本思路是“化整为零,各个击破”.分类讨论的数学思想渗透到高中数学的各大块知识点中,如果我们在高考复习中善于运用这种解题思想,就能提高解题能力,提高复习效率.本文从高中数学的高考重点模块着眼,解析分类讨论数学思想的应用.

一、函数中的分类讨论思想

函数中的分类讨论大致分为二类,一类是函数是分段函数,必须进行分类讨论;一类是数学的性质是分类的,典型的例子是含有参数的问题.

设g(t)=m2+tm+1=tm+(m2+1),t∈[-1,1],

则g(t)min=h(m)=m2+m+1,m<01, m=0m2-m+1. m>0

若g(t)=m2+tm+1≥x1-x2对任意a∈A及t∈[-1,1]恒成立,

则g(t)min=h(m)≥x1-x2max=3,解得m≤-2或m≥2,

因此,存在实数m≤-2或m≥2,使得不等式m2+tm+1≥x1-x2对任意a∈A及t∈[-1,1]恒成立.

点评:对于含有参数的二次函数的最值,必须进行分类讨论.

例2. 已知函数f(x)=-x3+ax2+bx+c在(-∞,0)上是减函数,在(0,1)上上是增函数.

(1)求b的值,并求a的取值范围;

点评:当函数中含有参数时,函数的零点会随着参数的变化而变化,要结合函数图像及单调性来进行讨论.

二、不等式中的分类讨论思想

在导数这一类试题中,常常会遇到解含有参数的一元二次不等式时,这时,必须要用到分类讨论的数学思想.

点评:由于两根含有参数,不能确定大小,所以必须进行分类讨论.很多同学对含有参数的不等式不会因式分解,只会用求根公式,从而会给解题造成麻烦,求根公式中会出现绝对值.如何判断哪些一元二次不等式可以因式分解,哪些不可以因式分解呢?其实,只要判断该二次式的判别式是否是完全平方式,如是,必定可以进行十字相乘法的因式分解,如不是,只能用求根公式来求解.比如:解关于x的不等式x2+(a+2)x+2a>0中,判别式=(a-2)2,故可以用十字相乘法分解;解关于x的不等式x2+(a+2)x+a>0中,判别式=a2+4,故只能用求根公式来求方程的根.

三、圆锥曲线中的分类讨论思想

圆锥曲线中的分类讨论思想的主要表现在焦点在x轴或y轴,或是一个点在曲线的左支还是右支.

点评:仅仅由渐近线方程不能确定双曲线的离心率,必须分类讨论.这种类型的试题同学们容易漏解,复习时要引起注意.

故所求直线方程为3x-4y+5=0.

综上所述,所求直线为3x-4y+5=0或x=1.

点评:本题属于中等题,同学们很容易把斜率不存在的情况忽略.对于直线方程的假设大致有二种,一种是y-y0=k(x-x0),另一种是m(y-y0)=x-x0,前者不包括斜率不存在的情况,后者不包括斜率为零的情况,要视情况而定.

四、数列中的分类讨论思想

数列是一类特殊的函数,分类讨论的数学思想在数列中应用也是极为广泛.当数列中出现前n项和和数列通项,或者出现绝对值,或者出现奇偶性问题时,都得进行分类讨论.还有,在一个式子中,如果出现an,Sn,通过计算得到递推关系式,要不要讨论n=1的情况,也是同学们感到困惑的问题.

点评:当表达式中出现了n-1时,必须说明n≥2;如果表达式中没有包括n=1的情况,必须分类讨论;如果出现了(-1)n之类的,必须对整数的奇偶性进行讨论.

五、排列组合中的分类讨论思想

排列组合中最常用的方法是分类计数原理和分步计数原理,分类计数原理就是数学中的分类讨论思想.适当合理的分类,才能使问题变得简捷,易懂.

例7. 某艺校在一天的6节课中随机安排语文、数学、外语三门文化课和其他三门艺术课个1节,则在课表上的相邻两节文化课之间最多间隔1节艺术课的概率为 (用数字作答).

点评:这是一道难度较大的高考题,难点在于如何分类,如果分类混乱,总是会漏算或重算.这里还要考查考生对排列组合中分步计算原理的应用,捆绑法的应用.

六、解三角形中的分类讨论思想

在解三角形中,常常会出现多解的情况,是不是每一个解都满足题意呢?这里需要用到分类讨论的数学思想.

点评:本题容易得到二个解,如果不注意一些细节,容易得到错误的答案.

(作者单位:汕尾市华南师大附属中学汕尾学校)

责任编校 徐国坚endprint

当我们遇到一个问题比较复杂时,常常把这个问题分解成几个小问题来处理,这就是分类讨论的数学思想.它的基本思路是“化整为零,各个击破”.分类讨论的数学思想渗透到高中数学的各大块知识点中,如果我们在高考复习中善于运用这种解题思想,就能提高解题能力,提高复习效率.本文从高中数学的高考重点模块着眼,解析分类讨论数学思想的应用.

一、函数中的分类讨论思想

函数中的分类讨论大致分为二类,一类是函数是分段函数,必须进行分类讨论;一类是数学的性质是分类的,典型的例子是含有参数的问题.

设g(t)=m2+tm+1=tm+(m2+1),t∈[-1,1],

则g(t)min=h(m)=m2+m+1,m<01, m=0m2-m+1. m>0

若g(t)=m2+tm+1≥x1-x2对任意a∈A及t∈[-1,1]恒成立,

则g(t)min=h(m)≥x1-x2max=3,解得m≤-2或m≥2,

因此,存在实数m≤-2或m≥2,使得不等式m2+tm+1≥x1-x2对任意a∈A及t∈[-1,1]恒成立.

点评:对于含有参数的二次函数的最值,必须进行分类讨论.

例2. 已知函数f(x)=-x3+ax2+bx+c在(-∞,0)上是减函数,在(0,1)上上是增函数.

(1)求b的值,并求a的取值范围;

点评:当函数中含有参数时,函数的零点会随着参数的变化而变化,要结合函数图像及单调性来进行讨论.

二、不等式中的分类讨论思想

在导数这一类试题中,常常会遇到解含有参数的一元二次不等式时,这时,必须要用到分类讨论的数学思想.

点评:由于两根含有参数,不能确定大小,所以必须进行分类讨论.很多同学对含有参数的不等式不会因式分解,只会用求根公式,从而会给解题造成麻烦,求根公式中会出现绝对值.如何判断哪些一元二次不等式可以因式分解,哪些不可以因式分解呢?其实,只要判断该二次式的判别式是否是完全平方式,如是,必定可以进行十字相乘法的因式分解,如不是,只能用求根公式来求解.比如:解关于x的不等式x2+(a+2)x+2a>0中,判别式=(a-2)2,故可以用十字相乘法分解;解关于x的不等式x2+(a+2)x+a>0中,判别式=a2+4,故只能用求根公式来求方程的根.

三、圆锥曲线中的分类讨论思想

圆锥曲线中的分类讨论思想的主要表现在焦点在x轴或y轴,或是一个点在曲线的左支还是右支.

点评:仅仅由渐近线方程不能确定双曲线的离心率,必须分类讨论.这种类型的试题同学们容易漏解,复习时要引起注意.

故所求直线方程为3x-4y+5=0.

综上所述,所求直线为3x-4y+5=0或x=1.

点评:本题属于中等题,同学们很容易把斜率不存在的情况忽略.对于直线方程的假设大致有二种,一种是y-y0=k(x-x0),另一种是m(y-y0)=x-x0,前者不包括斜率不存在的情况,后者不包括斜率为零的情况,要视情况而定.

四、数列中的分类讨论思想

数列是一类特殊的函数,分类讨论的数学思想在数列中应用也是极为广泛.当数列中出现前n项和和数列通项,或者出现绝对值,或者出现奇偶性问题时,都得进行分类讨论.还有,在一个式子中,如果出现an,Sn,通过计算得到递推关系式,要不要讨论n=1的情况,也是同学们感到困惑的问题.

点评:当表达式中出现了n-1时,必须说明n≥2;如果表达式中没有包括n=1的情况,必须分类讨论;如果出现了(-1)n之类的,必须对整数的奇偶性进行讨论.

五、排列组合中的分类讨论思想

排列组合中最常用的方法是分类计数原理和分步计数原理,分类计数原理就是数学中的分类讨论思想.适当合理的分类,才能使问题变得简捷,易懂.

例7. 某艺校在一天的6节课中随机安排语文、数学、外语三门文化课和其他三门艺术课个1节,则在课表上的相邻两节文化课之间最多间隔1节艺术课的概率为 (用数字作答).

点评:这是一道难度较大的高考题,难点在于如何分类,如果分类混乱,总是会漏算或重算.这里还要考查考生对排列组合中分步计算原理的应用,捆绑法的应用.

六、解三角形中的分类讨论思想

在解三角形中,常常会出现多解的情况,是不是每一个解都满足题意呢?这里需要用到分类讨论的数学思想.

点评:本题容易得到二个解,如果不注意一些细节,容易得到错误的答案.

(作者单位:汕尾市华南师大附属中学汕尾学校)

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