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分类法解题在高中教学中的运用

2018-05-07许志开

课程教育研究·新教师教学 2017年31期
关键词:分类法解题教学高中数学

许志开

【摘要】解题策略在解题中有着重要的意义,尤其在数学教学中,强调解题策略有助于学生思维能力的提高。在高中数学解题中,积极运用分类法进行解题,是解题策略中的重要一种。本文就从在高中数学教学中进行分类讨论思想的重要性、分类讨论思想在解题中的具体应用,这两大方面进行分析阐述。旨在提高高中数学教学质量的提高。

【关键词】高中数学;解题教学;分类法

【中图分类号】G633.6 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089(2017)31-0117-02

高中数学相对初中数学来说,其深度有了一个质的变化。在高中数学教学中,作为高中教师,如何有效地提高学生的解题能力?如何有效地促进学生思维能力的发展?我们认为,在高中数学解题中,积极地采用分类方法进行解题,是其中重要的一条途径。

一、在高中数学教学中进行分类讨论思想的重要性

在高中数学教学中,积极地进行分类分析处理的思想,主要是通过集合的分类、概念的划分为基础进行的思想。在高中数学教学中,进行分类讨论的思想,需要注意以下几点:

1.对分类讨论的原因彻底弄清楚

在高中数学教学中,积极地采用分类思想进行教学活动,应该积极地明白进行分类讨论的深层原因。主要因素在于某些概念、法则、性质、定理、公式等等,在一些参数的函数、不等式,以及方程等问题。在几何研究过程中,图形由于产生变化,进而导致了问题的多种多样的可能性。作为教师应该彻底明确这些因素。

2.在分类讨论中,掌握正确的方法

在高中数学教学中,进行分类讨论进行解题,需要掌握正确的分类方法。首先是进行合理地分类,尤其是在分类过程中,做到不漏掉不重复分类的情况出现。在高中数学教学中进行分类解题,一般要遵循以下几个原则。第一是,在分类的时候标准必须明确合理;第二,在解题中,对于讨论的对象做到不遗漏和不重复;第三,在解题中,讨论的对象如果是几种情况的时候,要对各个情况给予分层进行分析。

3.对讨论结论给予有效地整合处理

由于分类解题思想,需要逻辑推理能力、分析能力和分类技巧能力做支撑。所以,在高中数学教学中采用分类解题思想进行解题,应该将讨论结论给予有效地整合处理,进而得优化后的结论,有助于学生思维能力的提高。

二、分类讨论思想在解题中的应用

1.在函数中如何进行有效地分类分析

在函数解答中,可以充分地运用分类的思想进行有效地分类,进而达到对问题的有效解决,下面就以一个具体的高中数学函数例题,给予分析阐明。

例题1,假设F(A)=A10-A5+A2-A+1,求证:对于一切实数A,都存在F(A)>0。

教师在看到上述求真的问题之后,可以积极地组织学生,对问题给予分析,继而达到确实可行的解决办法。在这一道试题中,是一道多项式求和的问题,并且每一项存在相同点,即都是一个同底的数,作为教师积极地将问题向所学的函数知识上引导:F(X)=AX,然后结合它的单调性对其证明。这里的指数函数F(X)=AX的单调性跟它的底数有着密不可分的关联。这个时候,教师应该组织学生对其分类进行分析处理。第一种情况:如果A<0的时候,A的奇次幂为负,偶次幂则为正。即:F(A)=A10+(-A)5+A2+(-A)+1≥1,也就是F(A)>0。第二种情况:如果A=0或A=1的时候,也就是f(A)=1>0。第三种情况,当a>1的时候,其指函数F(A)=AX是增函数,很明显,A10>A5,故而,F(A)=(A10-A5)+(A2-A)+1>1。第四种情况,如果A大于0而小于1的时候,那么指数函数F(X)=AX就为减函数。很明显,A10是大于A5的,则有:F(A)=A10+A2-A5+A2+(1-A)>0。通过对以上四种情况的分析,我们就得出了对于一切实数A,都存在F(A)>0的结论。

2.在不等式中如何进行有效地分类分析

同样,在不等式中也可以用到分类方式进行解题,可以有效地达到解答的目的。下面,笔者就以一道具体的例题给予分析阐明。

例题2,假设R∈N的时候,要满足|m|+|n|

对于这道题目,我们如果要直接求出答案,显然是很困难的,我们需要另辟蹊径,从特殊的角度对其解答。在这道题目中,我们可以将R看作是一个参数来进行思考。而整数解的组数必然会与R有着关联。在这里我们可以尝试着进行假设:g(k),继而我们就从特殊角度切入,进行解题探讨,进而寻求到计算解答的规律。

通过猜想,最后寻求证明而得出结论。如果R=1,那么我们就有解(0,0)也就是g(1)=1。如果R=2,那么我们就有解(0,0)和(0,±1),以及(±1,0)这三种情况。也就g(2)=1+4=5。如果R=3,那么我们就有解(0,0),(±1,0),(±1,±1),以及(0,±2),(0,±1),(±2,0),这六种情况。从而也就水到渠成地得到了这样的结论:g(3)=1+4+4x2。如果R=4的时候,那么我们同样有解:(0,0),(±1,±2),(±2,±1),(±2,0),(±1,±1),(0,±1),(±1,0),(0,±3),以及(0,±2),(±3,0)这10种情况,进而我们也就得出这样的结论g(4)=1+4+4*2+4*3,然后组织学生进行猜想活动,进而就得出结论:g(R)=g(R-1)+4(R-1)这样的结论,完成对问题的解答。

3.在概率教学中进行有效地分类分析

同样,在高中概率教学的时候,我们充分地运用分类的思想进行教学活动,促进学生快速地理解和掌握。我们依然用一个例题给予分析说明。

例题3,假设M={0,2,4,6,8},那么选择M的两个非空子集,a和b,如果要使b中的数最小的的一个数能够大于a中的最大的数的,那么我们选择的方法会有多少种可能?

在我们看到这道题目的时候,我们可以对这道题进行分类分析。根据已知條件,我们假设两种情况,第一种情况是a和b都非空。第二种情况是:a中最大的数小于b中最小的数。对于这两种情况,我们可以进行有效的分类讨论。当b中的最小数如果是2这个数字的时候,那么a中也就只有一种选法,也就是a={O}这一种情况,但是b则有8种情况的选法。当b中的最小数如果是4这个数字的时候,那么a就有三种选法,也就是a为{0,2}和{2},以及{0}。在b方面则有四种不同的情况。当b中的最小数如果是6这个数字,这个时候,a就有了七种不同的选法,那么a就成为了0,2,4}的非空子集这种情况。

但是b选法就很少了,只有两种可能。当b中的最小数如果是6这个数字,这个时候,的选择情况就剧增为15种,也就是a成为了{0,2,4,6}的非空子集这种情况,b在这个时候就剩下了一种情况,也就是b={8}种状况。我们通过以上的分层分析阐述,继而得出了所有选择方法的结论:15*1+7*2+3*4+1*8=49种。

三、结语

综上所述在高中数学教学中,积极地运用分类法进行教学活动,有助于培养学生的思维能力,提高学生的逻辑能力,进而促进工作数学课堂教学质量的提高。

参考文献

[1]林锦泉.高中数学教学中学生解题能力的培养探析[J].教育教学论坛,2014,34:85-86.

[2]周艳东.类比思维在高中数学教学和解题中的运用[J].才智,2012,21:108-110.

[3]时佳佳.分析类比思维在高中数学教学和解题中的运用[J].成功(教育),2012,22:53.

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