張羿嵩
摘 要:高中數(shù)學(xué)解題中經(jīng)常會遇到分類討論,例如在解不等式中,里面涉及有參數(shù),必不可少的就是會進行分類討論。其實分類討論也不是特別復(fù)雜,那么這就需要學(xué)生多利用數(shù)形結(jié)合的思想,這樣很多抽象的數(shù)據(jù)可以讓他們具體化。另外,高中生還應(yīng)當(dāng)熟悉幾種典型分類討論題目的解題方法,這樣每次做題的時候就可以做到心中有數(shù)。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)分類;討論思想;參數(shù);數(shù)形結(jié)合;具體化;方法
一、分類討論思想的必要性
分類討論思想是高中自始至終貫穿的一條主線,學(xué)生需要充分了解分類討論的必要性,下面我們從以下3個方面進行分析和研究。
(一)明確分類討論的原因。在做題目的時候由于函數(shù)定義域的限制,所以必須在定義域中求得有效解,那么就需要在各個定義域進行分類討論,必要的時候也可以多結(jié)合一下數(shù)軸、平面直角坐標(biāo)系,可以將分類寄托在圖像上,這樣更加形象。
(二)熟練掌握分類討論的方法。當(dāng)給一個函數(shù),他的參數(shù)不確定是,就需要對參數(shù)進行分類討論,要將參數(shù)的一個大致范圍確定出來,然后在確定的范圍內(nèi)然后進行分類討論,這樣參數(shù)的問題可以變成具體的數(shù)值問題。
(三)將分類討論的結(jié)果進行歸納整理。在完成各個對象的分類討論時,需要將求得的解進行歸納整理,這個時候也是需要自己細心的時候了,因為有些結(jié)果重復(fù)了,你就需要將重復(fù)的進行合并整理。
二、分類討論在高中數(shù)學(xué)中的體現(xiàn)
(一)函數(shù)中分類討論思想的體現(xiàn)。這種題目一般會以選擇題和填空題的形式進行考察。一般分類討論思想會和換元思想、數(shù)形結(jié)合思想、轉(zhuǎn)化與化歸思想進行結(jié)合。
例題:假定函數(shù)f(x)=x2+x,x<0-x2,x≥0,若f(f(a))≤2,則實數(shù)a的取值范圍為a≦ 。
題目分析:此題考查的是分段函數(shù)的知識,然后運用換元的知識進行解決。
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,就相當(dāng)于a<0a2+a≥-2 ③ 或者a≥0-a2≥-2 ④ ,解得③:a<0,解得④:0≦a≦,綜上所述a≦。
(二)導(dǎo)數(shù)中分類討論思想的體現(xiàn)。這種題目一般可以分成兩類:含參數(shù)變量和不含參數(shù)變量。一般來說含參數(shù)變量的難度較大。
例題:已知函數(shù)f(a)=acosa-sina,a∈[0,?仔,2]
若x< 分析:此題需要利用分類討論進行分析。 解答:當(dāng)a>0時,x<相當(dāng)于sina-ax>0相當(dāng)于sina-ay<0 令g(a)=sina-ca即g'(a)=cosa-c 當(dāng)c≤0時g(a)>0,對任意a∈(0,?仔/2)恒成立 當(dāng)c≥1時,對任意a∈(0,?仔/2),g'(a)=cosa-c<0所以 g(a)在區(qū)間[0,?仔/2]上單調(diào)遞減,從而g(a) 當(dāng)0 因為g(a)在區(qū)間[0,a0]上是增函數(shù) 所以g(a0)>g(0)=0所以g(a)>0對∨a∈(0,?仔/2)恒成立 當(dāng)且僅當(dāng)g∈(?仔/2)=1-(?仔/2)c≥0即0 綜上所述:當(dāng)且僅當(dāng)c≤2/?仔時,g(a)>0對任意a∈(0,?仔/2)恒成立 當(dāng)且僅當(dāng)c≥1時,g(a)<0對任意a∈(0,?仔/2)恒成立 所以:若x (三)數(shù)列中分類討論思想的體現(xiàn)。這個題目一般會以大題的形式出現(xiàn)在試卷中,一般會有兩問至三小問,一般來說,第一問比較簡單,就是求一個數(shù)列的基本系數(shù),都是根據(jù)公式來求得,求解的時候需要考生仔細一點。第二、三問難度可能大一點,會有分類討論夾雜在其中。 例題:已知等差數(shù)列{bn}滿足: b1=2,且b1,b2,b3成等比數(shù)列。 (1)求數(shù)列{bn}的通項公式 (2)記Sn為數(shù)列{bn}的前n項和,是不是存在正整數(shù)n,使得Sn>60n+800?若果存在,求n的最小值;如果不存在,請說明原因 解答:(1)設(shè)數(shù)列{bn}的公差為d,根據(jù)題意可得,2,2+d,2+4d成等比數(shù)列,所以有(2+d)2=2(2+4d),解得d=0或者d=4.當(dāng)d=0時,{bn}=2;當(dāng)d=4時,bn=4n-2。 從而得到數(shù)列{bn}的通項公式為bn=2或bn=4n-2. (2)當(dāng)bn=2時Sn=2n顯然2n<60n+800此時不存在正整數(shù)n,使得Sn>60n+800成立 當(dāng)bn=4n-2時,Sn=2n2令2n2>60n+800,解得n>40所以存在正整數(shù)n,使得Sn>60n+800成立,此時n的最小值為41 綜上所述:當(dāng)bn=2時,不滿足滿足題意的n 當(dāng)bn=4n-2時,存在滿足題意的n,此時n的最小值為41。 綜上所述,要想真正的把分類討論思想徹底弄清楚,那么就需要多去練習(xí)這樣的題目,在大腦里面建立自己的做題體系。導(dǎo)致分類討論的原因有很多,數(shù)學(xué)概念本身具有多種情形,數(shù)學(xué)的運算法則、基本定理、公式的限制,圖形位置的不確定性、變化等等都可能引起分類討論。建議同學(xué)們在進行分類討論解題時,要做到標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一,不重不漏。做到上面所述的三個原則會對大家解題有很大的幫助,希望大家形成有條理、科學(xué)的數(shù)學(xué)思維。