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浅谈初中数学分类讨论思想

2020-05-11黄国云

世界家苑 2020年2期
关键词:直角等腰三角度数

黄国云

摘要:分类讨论思想实际上是一种化整为零、分别对待、各个击破的思维方式在数学解题中的体现。是一种弱化问题,强化条件,以退为进的策略,简化了原问题的难度。

关键词:分类讨论思想;整合突破

在我们所遇到的数学问题中,有些问题的结论不是唯一确定的;有些问题的结论在解题中不能以统一的形式进行研究;还有些问题的已知量是含参形式给出的,因为参数的取值不同必然会影响问题的结论。我们将问题分解成几个相互独立的子问题来处理,最后综合这些子问题的解答,得到对整个原问题的解答。这种按不同情况分类,然后再逐一研究解决的数学思想称之为分类讨论思想。分类讨论思想是数学解题中的一种重要的解题方法,对培养学生的思维能力的综合性、探索性、条理性具有重要的作用。

在教学过程中,教师可以根据中学生逻辑思维的特征,有意识的对需要用分类讨论思想解决的数学问题进行适当的归类,对各类型分类问题进行探究,归纳。则有可能突破分类讨论这一教学重难点。笔者在本文中归纳说明几种常见的分类讨论的热点类型,以供参考。

1 含参变量根据数学定义而进行的分类讨论

例:若关于x的方程mx2m-1+(m-1)x-2=0是一元一次方程,则m为 。

分析:根据一元一次方程的定义,含一个未知数,未知数的次数是1次的整式方程是一元一次方程。因含参变量m的取值会导致不同的结果的产生,因此所求解的问题分三种情况讨论:①x的指数2m-1=1,解得m=1;②x的指数2m-1=0,解得m=0.5;③未知数x的系数m=0。

2 在实数的计算中的分类讨论

例:若x2=4则x= ;若| x |=4,则x= 。

在实数计算中,绝对值,平方根等问题,经常要分类讨论。

3 因动点位置不确定而产生的分类讨论

例:如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,AB=12cm ,AC=20cm,点P从顶点A沿AB以3cm/s的速度向点B运动,同时点Q从点C沿CA以5cm/s的速度向点A运动,当△APQ是等腰三角形时,求运动时间t的值。

分析:因双动点P、Q位置不确定产生等腰的三种情况:

①AP=AQ;②当QP=QA;③AP=PQ。还可以把原题进行如下变式:

变式1:当△APQ直角三角形,求运动时间t的值。

变式2:当△APQ与△ABC相似时,求运动时间t的值。

4 与等腰三角形有关的分类讨论

4.1 与角有关的分类讨论

例:已知等腰三角形中一个角的度数为40°,则底角的度数为 。

分析:在等腰三角形中,无论边还是顶角、底角不确定的情况下,要分情况

求解:①当顶角为40°时,底角的度数是70°;②当底角为40°时,顶角的度数是100°。

4.2 与边有关的分类讨论

例:等腰三角形一边长9cm,另一边长4cm,它的第三边是多少?

分析:这里的“一边”可以是等腰三角形的腰,也可以是底。分两类情况讨论:①当底为9时,三边长为4,4,9,∵4+4<9,∴不能构成三角形;②当腰长为9时,三边长为9,9,4,满足三角形三边关系,第三边长为9。

通過这个问题,进一步说明对分类讨论的结果要根据相关的定理,进行正确取舍,整合出原问题的答案。

5 与直角三角形有关的分类讨论

例:在直角三角形ABC中,若2AB=AC,则cosC= 。

分析:在直角三角形中,如果没有指明哪条边是直角边、斜边,这需要根据实际情况讨论;当然,在不知哪个角是直角时,有关角的问题也需要先讨论后求解.本题中,较长边AC可以是直角边,也可以是斜边,所以分两类情况讨论。

①当AC是直角边时,cosC=AC∶BC=2∶

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;②当AC是斜边时,cosC=BC:AC= 2:

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6 点与圆的位置关系不确定的分类讨论

例:平面上,有一个点到与已知圆各点所连的所有线段中,最短为6cm,最长为9cm,则该圆的半径为 。

分析:点在圆内,还是点在圆外不明确,所以需要分类讨论:①当这个点在圆外时,该圆的半径为(9-6)÷2=1.5cm;②当这个点在圆内时,该圆的半径为(9+6) ÷2=7.5cm.故答案为:1.5厘米或7.5厘米.

分类讨论是一种数学思想,更是一种逻辑思维习惯,属于综合性比较强的问题,难度比较大。想突破分类讨论问题难点,需要我们在教学过程中需要不断渗透分类讨论的思想,循序渐进地通过解决一些典型的常见的分类问题中,给学生足够思考的空间,抓住图形的特征及图形的变换,体会分类的原因,明确分类的标准,感悟分类基本原则----不重复,不遗漏。培养正确的分类技巧,并会对结果进行合理整合,逐步引导,不断归纳,才能提高学生的数学思维能力,提升学生的数学素养。

参考文献:

[1] 操斌.循序渐进整合突破[J].中学数学教学参考(下旬),2019(07).

[2] 殷曼曼.厘清分类,正确讨论[J].中学数学教学参考(下旬),2019.

[3] 陈长明.平面几何分类讨论问题探源[J].中学数学教学参考(下旬),2019(09).

(作者单位:福建省罗源第三中学)

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