摘 要: 新課程實施的背景下,高中數(shù)學對學生的考查,不僅僅局限于“雙基”的考查,而更重視對學生的數(shù)學思想方法的考查.數(shù)學思想方法是指導正確解題的核心,是解題的靈魂,只有掌握了數(shù)學思想,才能真正理解數(shù)學知識的內涵.而分類討論思想方法是高中數(shù)學中最基本的思想方法,在新教材中各處都有相應的滲透和體現(xiàn),稍加引申就能加深對思想方法的理解與深化.
關鍵詞: 新課程 分類討論思想 數(shù)學新教材習題 滲透
新課程實施的背景下,高中數(shù)學對學生的考查,不僅僅局限于“雙基”的考查,而更重視對學生的數(shù)學思想方法的考查.數(shù)學思想是指人們對數(shù)學理論和內容的本質的認識,數(shù)學方法是數(shù)學思想的具體化形式,實際上兩者的本質是相同的,差別只是站在不同的角度看問題,通?;旆Q為“數(shù)學思想方法”.常見的數(shù)學四大思想方法為:函數(shù)與方程、轉化與化歸、分類討論、數(shù)形結合.數(shù)學思想是學生必須具備的基本數(shù)學素養(yǎng).數(shù)學思想是解題的靈魂,指導正確解題的核心,只有掌握了數(shù)學思想,才能真正理解數(shù)學知識的內涵.
分類討論思想方法是高中數(shù)學中最基本的思想方法,它根據所研究的問題的特點和要求,分成若干類,轉化成若干個小問題來解決,按不同情況分類,然后逐一研究解決.其本質為“化整為零,積零為整”;原則為標準相同,不重不漏.其步驟是:①明確對象的全體,②確定分類標準,③科學分類,④逐類討論,⑤歸納小結,⑥得出結論.其好處為分類討論思想可以提高全面考慮問題的能力,形成周密嚴謹?shù)臄?shù)學素養(yǎng),對形成理性思維、發(fā)展智力具有基礎性作用.隨著新課改的實施,在新教材中各處都有相應的滲透和體現(xiàn),稍加引申就能加深對分類討論思想方法的理解與深化.本文以人教版課程實驗教科書(A)必修一為例,初探分類討論思想在新課程實施中的滲透.
例一:(12頁,B組3題)
設集合A={x|(x-3)(x-a)=0,a∈R},B={x|(x-4)(x-1)=0},求A∪B,A∩B.
分析:集合A中的條件a∈R,就已經告訴我們A中的元素與a的取值有關,分析問題時候注意此條件,就不難發(fā)現(xiàn)要對a的取值進行討論.
解:(1)當a=3時,A={3},B={4,1},A∪B={1,3,4},A∩B=?覫.
(2)當a=4時,A={3,4},B={4,1},A∪B={1,3,4},A∩B={4}.
(3)當a=1時,A={3,1},B={4,1},A∪B={1,3,4},A∩B={1}.
(4)當a≠1,3,4時,A={3,a},B={4,1},A∪B={1,3,4,a},A∩B=?覫.
備注:在講解過程中,注意為什么需要分類討論及分類討論的原則.如果不對a進行討論,在進行集合的交并運算的時候,就不符合集合中元素的互異性.同時也加深我們對集合中元素的性質的理解.
變式:(44頁,A組4題)
A={x|x=1},B={x|ax=1},若B?哿A,求a的值.
解:(1)當a=0時,B=?覫,符合B?哿A.
?。?)當a≠0時,B={},A={-1,1},
∵B?哿A,
∴=-1或者=1,
∴a=-1或1.
綜上所述:a=0,-1,1.
例二:(44頁,A組9題)
已知函數(shù)f(x)=4x-kx-8在[5,20]上具有單調性,求實數(shù)k的取值范圍.
分析:函數(shù)f(x)在[5,20]上具有單調性,但是單調性不明確,有增減兩種可能,進而需要進行分類討論.
解:函數(shù)f(x)=4x-kx-8的對稱軸為x=.
?。?)當函數(shù)f(x)=4x-kx-8在[5,20]為單調遞增時,
有≤5,解得k≤40.
?。?)當函數(shù)f(x)=4x-kx-8在[5,20]為單調遞減時,
有≥20,解得k≥160.
綜上所述,實數(shù)k的取值范圍是k≤40或k≥160.
備注:通過這道題向我們滲透了單調性中求參數(shù)取值范圍的問題,仔細分析,充分利用這道題,我們可以進一步引申出有關二次函數(shù)中的相關問題.
變式:1.已知函數(shù)f(x)=4x-kx-8在[5,20]上具不具有單調性,求實數(shù)k的取值范圍.(也可以利用補集的方法)
2.求函數(shù)f(x)=4x-kx-8在[5,20]上的最小值(最小值,最值).
3.求函數(shù)f(x)=4x-8x-8在[a,a+1]上的最小值(最大值,最值).
4.函數(shù)f(x)=4x-kx-8在區(qū)間[5,20]上的最大值為2,求k的值.
以上只是一些比較簡單的變式,還可以有其他的變式.但是我們通過這些簡單的題對分類討論思想加深了理解,同時也學到了關于一元二次函數(shù)有關參數(shù)范圍問題的解題方法.
例三:(60頁,B組第一題和75頁,B組第2題)
(1)求不等式a>a(a>0,且a≠1)中的x的取值范圍.
?。?)若log<1(a>0,且a≠1),求實數(shù)a的取值范圍.
分析:以上兩題考察的是指對數(shù)函數(shù)的單調性,底數(shù)都不確定,所以需要對底數(shù)做討論.
解:(1)1°當a>1時,有2x-7>4x-1,解得x<-3;
2°當0<a<1時,有2x-7<4x-1,解得x>-3.
綜上所述,當a>1時x的取值范圍是x<-3;當0<a<1時,x的取值范圍是x>-3.
?。?)1°當a>1時,log<1恒成立;
2°當0<a<1時,log<1=loga,∴0<a<.
所以實數(shù)a的取值范圍是{a|0<a<或a>1}.
分析:在指對數(shù)函數(shù)的教學中,一直要滲透底數(shù)對函數(shù)的性質的影響,養(yǎng)成良好的分類討論的習慣.
變式:已知x滿足a+a≤a+a(a>0,a≠1),函數(shù)y=log·log(ax)的值域為[-,0],求a的值.
解:由a+a≤a+a(a>0,a≠1)?圯(a-a)(a-a)≤0?圯x∈[2,4]
由y=log·log(ax)?圯y=(logx+)-
∵y∈[-,0]?圯-≤(logx+)-≤0?圯-2≤logx≤-1,
∴2≤x≤4
?、佼攁>1時,logx為單調增函數(shù),
log2≤logx≤log4,log2=-2且log4=-1,無解.
②當0<a<1時,logx為單調減函數(shù),log2≥logx≥log4,
∴l(xiāng)og2=-2且log4=-1?圯a=.
數(shù)學教學不應僅僅是單純的知識傳授,而應在講知識內容的同時注意對其中的數(shù)學思方法加以提煉總結,所以,我們可以在基礎知識的教學過程中實時地滲透數(shù)學思想方法,揭示提煉思想方法,深化和總結思想方法,使之能逐步被學生掌握并對他們發(fā)揮指導作用.在新教材中處處都有分類討論思想方法的滲透,同時其他的思想方法也處處都有滲透,只要我們細心留意,就能更好地服務于教學.