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基于高中数学解题教学中的分类讨论策略分析

2018-08-24张羿嵩

新一代 2018年9期
关键词:具体化数形结合方法

张羿嵩

摘 要:高中数学解题中经常会遇到分类讨论,例如在解不等式中,里面涉及有参数,必不可少的就是会进行分类讨论。其实分类讨论也不是特别复杂,那么这就需要学生多利用数形结合的思想,这样很多抽象的数据可以让他们具体化。另外,高中生还应当熟悉几种典型分类讨论题目的解题方法,这样每次做题的时候就可以做到心中有数。

关键词:数学分类;讨论思想;参数;数形结合;具体化;方法

一、分类讨论思想的必要性

分类讨论思想是高中自始至终贯穿的一条主线,学生需要充分了解分类讨论的必要性,下面我们从以下3個方面进行分析和研究。

(一)明确分类讨论的原因。在做题目的时候由于函数定义域的限制,所以必须在定义域中求得有效解,那么就需要在各个定义域进行分类讨论,必要的时候也可以多结合一下数轴、平面直角坐标系,可以将分类寄托在图像上,这样更加形象。

(二)熟练掌握分类讨论的方法。当给一个函数,他的参数不确定是,就需要对参数进行分类讨论,要将参数的一个大致范围确定出来,然后在确定的范围内然后进行分类讨论,这样参数的问题可以变成具体的数值问题。

(三)将分类讨论的结果进行归纳整理。在完成各个对象的分类讨论时,需要将求得的解进行归纳整理,这个时候也是需要自己细心的时候了,因为有些结果重复了,你就需要将重复的进行合并整理。

二、分类讨论在高中数学中的体现

(一)函数中分类讨论思想的体现。这种题目一般会以选择题和填空题的形式进行考察。一般分类讨论思想会和换元思想、数形结合思想、转化与化归思想进行结合。

例题:假定函数f(x)=x2+x,x<0-x2,x≥0,若f(f(a))≤2,则实数a的取值范围为a≦ 。

题目分析:此题考查的是分段函数的知识,然后运用换元的知识进行解决。

解答: ①

或者 ② 解得①:

-2≤?子<0,解得②?子≥0,所以?子≥-2,于是f(a)≥-2,就相当于a<0a2+a≥-2 ③ 或者a≥0-a2≥-2 ④ ,解得③:a<0,解得④:0≦a≦,综上所述a≦。

(二)导数中分类讨论思想的体现。这种题目一般可以分成两类:含参数变量和不含参数变量。一般来说含参数变量的难度较大。

例题:已知函数f(a)=acosa-sina,a∈[0,?仔,2]

若x<

分析:此题需要利用分类讨论进行分析。

解答:当a>0时,x<相当于sina-ax>0相当于sina-ay<0

令g(a)=sina-ca即g'(a)=cosa-c

当c≤0时g(a)>0,对任意a∈(0,?仔/2)恒成立

当c≥1时,对任意a∈(0,?仔/2),g'(a)=cosa-c<0所以

g(a)在区间[0,?仔/2]上单调递减,从而g(a)

当0

因为g(a)在区间[0,a0]上是增函数

所以g(a0)>g(0)=0所以g(a)>0对∨a∈(0,?仔/2)恒成立

当且仅当g∈(?仔/2)=1-(?仔/2)c≥0即0

综上所述:当且仅当c≤2/?仔时,g(a)>0对任意a∈(0,?仔/2)恒成立

当且仅当c≥1时,g(a)<0对任意a∈(0,?仔/2)恒成立

所以:若x

(三)数列中分类讨论思想的体现。这个题目一般会以大题的形式出现在试卷中,一般会有两问至三小问,一般来说,第一问比较简单,就是求一个数列的基本系数,都是根据公式来求得,求解的时候需要考生仔细一点。第二、三问难度可能大一点,会有分类讨论夹杂在其中。

例题:已知等差数列{bn}满足:

b1=2,且b1,b2,b3成等比数列。

(1)求数列{bn}的通项公式

(2)记Sn为数列{bn}的前n项和,是不是存在正整数n,使得Sn>60n+800?若果存在,求n的最小值;如果不存在,请说明原因

解答:(1)设数列{bn}的公差为d,根据题意可得,2,2+d,2+4d成等比数列,所以有(2+d)2=2(2+4d),解得d=0或者d=4.当d=0时,{bn}=2;当d=4时,bn=4n-2。

从而得到数列{bn}的通项公式为bn=2或bn=4n-2.

(2)当bn=2时Sn=2n显然2n<60n+800此时不存在正整数n,使得Sn>60n+800成立

当bn=4n-2时,Sn=2n2令2n2>60n+800,解得n>40所以存在正整数n,使得Sn>60n+800成立,此时n的最小值为41

综上所述:当bn=2时,不满足满足题意的n

当bn=4n-2时,存在满足题意的n,此时n的最小值为41。

综上所述,要想真正的把分类讨论思想彻底弄清楚,那么就需要多去练习这样的题目,在大脑里面建立自己的做题体系。导致分类讨论的原因有很多,数学概念本身具有多种情形,数学的运算法则、基本定理、公式的限制,图形位置的不确定性、变化等等都可能引起分类讨论。建议同学们在进行分类讨论解题时,要做到标准统一,不重不漏。做到上面所述的三个原则会对大家解题有很大的帮助,希望大家形成有条理、科学的数学思维。

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