陳 磊
(江蘇省鎮(zhèn)江市寶堰中學 212125)
在研究某一問題時,不能用統(tǒng)一的方法進行研究,這時需要采用一個標準,將問題進行分類別研究,得出每一種類別的結果,最后綜合每一種類別的結果給出整個問題的結果,這就是分類討論的思想方法.簡而言之,就是先通過對研究對象進行分類,再分別研究,最后綜合解決問題.
初中階段采用分類討論應遵循以下原則:
(1)一致性原則:每一次分類的標準必須是一致的.如對三角形進行分類,必須采用一致的標準,按邊分為等腰三角形、不等邊三角形;按角分為銳角三角形、直角三角形、鈍角三角形.
(2)不重復原則:所有類別之間必須是互斥的.如折線上的動點問題,端點A歸屬于第一種情況,就不能再重復歸屬于第二種情況.
(3)不遺漏原則:分類必須包括所有類別,不出現遺漏.如整數分為正整數、負整數,還有零,零就不能被遺漏.
(4)層次性原則:分類必須逐級進行,不能越級.如實數的分類上,分為有理數和無理數,有理數分為整數和分數,整數分為正整數、零、負整數.層次分明,不同標準的不同層次的分類不能混淆.
在解題的過程中,用分類討論思想方法解決初中數學問題時,不僅要遵循上述的四個原則,也要保證在解題過程中的科學、嚴謹、全面,還要依據分類討論的具體步驟操作.
一般而言,運用分類討論思想方法解決問題時,要先對問題進行分析,發(fā)現問題中有變幻不定的影響因素或者有問題不便于統(tǒng)一處理,確實需要采用分類討論的方法進行解決,并明確將對誰進行分類.
明確分類對象后,需要回顧和對象有關的知識網絡,找出破壞統(tǒng)一處理的要素或原因,尋找一個標準,能區(qū)分所有的情形,能把復雜的不確定的“動態(tài)型”問題分解為多個便于具體操作的子問題來解決.
有了統(tǒng)一的分類標準,我們就針對該問題進行分類,針對每一類情況,實施該情況內的解題策略,且最后結論也該是這一類情況內.這里,我們也有一個原則,那就是先解決簡單的情況,然后,盡力設法尋找其他情況與該情況的異同點,再各個擊破.如分類不能一次完成,再進行上述重復過程.
各種類型的情況研究完并不意味著整個問題的解決,需要將所有情況的結論進行歸納綜合,得出最終結論.
這四個步驟概括的說無非就是一個從確定分類對象、尋找分類標準到分類解決問題,再到綜合歸納總結出結果的過程.
根據以上的分析,筆者以近幾年中考題為例,闡述分類討論在中考解題中的應用.
注意m=0的情況,遵循不重復性的原則.最后將結論匯總得出需要解決問題的綜合結論:m=-1或m=3.
例3 若點A(m,n)在直線y=kx(k≠0) 上,當-1≤m≤1時,-1≤n≤1,則這條直線的解析式為____.
分析該題首先要對一次函數圖象與性質有所理解,尋找分類對象,那就是比例系數k,回顧知識點:當k>0時,y隨x的增大而增大;當k>0時,y隨x的增大而減?。畬分兩種情況進行討論研究:① 當k> 0時,m=-1時,n=-1;m=1時,n=1,此時,y=x.② 當k<0時,m=-1時,n=1;m=1時,n=-1,此時,y=-x.最后將結論匯總得出需要解決問題的綜合結論:這條直線的解析式為y=x或y=-x.
例4 已知:如圖所示,在平面直角坐標系xOy中,四邊形OABC是矩形,OA=4,OC=3,動點P從點C出發(fā),沿射線CB方向以每秒2個單位長度的速度運動;同時,動點Q從點O出發(fā),沿x軸正半軸方向以每秒1個單位長度的速度運動.設點P、點Q的運動時間為t(s).連接CQ,當點P,Q在運動過程中,記△CQP與矩形OABC重疊部分的面積為S,求S與t的函數關系式.
分類討論思想的應用非常廣泛,涉及到的知識點較多,解決關鍵在于弄清引起分類的原因,明確要分類討論的對象與標準,分不同情況各個擊破,再將各個結論歸納總結,綜合得出最后正確結論,這其實就是一個總—分—總的過程.分類討論思想是一類重要的數學思想,教師一方面引導學生理解其分類精髓,學會運用分類思想解題,另一方面也要不斷培養(yǎng)學生的數學思維能力,對學生學習其它數學思想會產生積極作用.