黄志琴
分解剖析 溯源归一
黄志琴
分类是初中数学第一个运用频繁并“隆重”介绍的数学思想方法.分类讨论题让同学们“爱恨交错”——具有挑战性而很难攻克.其实分类是有章可循,标准是它的基础,顺序是分类全面的保障.
问题一 怎样把 ||a的绝对值去掉?在数学问题中当我们不能确定时就需要分类.分类是需要标准的,想一想,它的分类标准是什么?正数、负数和零.与数的组成相关的分类讨论:比较数的大小,有理数的加法、乘法法则,化简二次根式等等.我们需要逐个依次考虑:负数、0、正数.
例1 化简代数式 ||x+1+ ||x-2及求它的最小值.
例2 已知二次函数y=x2+bx+c中,函数y与自变量x的部分对应值如下表:
(1)求该二次函数的关系式;
(2)当x为何值时,y有最小值,最小值是多少?
(3)若A(m,y1),B(m+1,y2)两点都在该函数的图像上,试比较y1与y2的大小.
【点拨】例1中我们需要找到两个“0”点,并且组合分成“三段”(结合数轴更清晰).
例2中的第(3)问,思路一,可转化为y1-y2的差与0的比较(“0”点),根据m的取值范围比较y1、y2的大小,这是函数应用中的常见问题.思路二,函数图像关于直线x=2对称,先确定相等时m的值为(“0”点值),在此基础上分类.亲爱的同学,解这一类题的关键是什么?
问题二 有一条道路和两个养鸡场.把这条道路看成一条直线l,两个养鸡场分别看成点A与点B,点A、B与直线l有多少种不同的位置关系?画出各种可能位置的图形.不同的位置,需逐个考虑.
例3(点在线上)已知一条直线上有A、B、C三点,线段AB的中点为P,AB=10,线段BC的中点为Q,BC=6,则线段PQ的长为___.
例4(点在线外)如图1,已知∠AOB.
(1)用直尺和圆规作射线OP,使OP⊥OB,
并分别作∠POA、∠AOB的平分线OM、ON;(2)求∠MON的度数.
图1
【点拨】例3中直线被点A、B分成三部分,点C相对于点B的位置可以在左侧或右侧,需要分类.
例4因为点P位置可以在直线OB的两侧,射线有2条,图形有2种.
问题三 当图形特殊化,放在平面直角坐标系或圆的背景中时,题目就变得复杂,需要分解剖析.
(1)求点A、B的坐标;
(2)点P是x轴上一点,问平面上是否存在点Q,使得以A、B、P、Q为顶点的四边形为菱形,若存在,写出Q的坐标;若不存在请说明理由.
图2
【点拨】已知两个点确定一条线段,线段AB可以是未知菱形的边或对角线,需要分类.点P的位置是在x轴上,即第二条边的所在直线确定,存在4个菱形,点Q的位置如下:Q1(5,3)、Q2(-9,3)、Q3(0,-3)、Q4(-,3).
特殊图形形状特殊,其中存在构成元素的特殊关系,定义和性质是我们考虑的分类标准.又如等腰三角形的边、角之间的特殊关系是我们分类的标准.确定能确定的,缩小范围,有条理地简化复杂问题.
小试身手
1.如图3,A(-5,0),B(-3,0),点C在y轴的正半轴上,∠CBO=45°,CD∥AB.∠CDA=90°.点P从点Q(4,0)出发,沿x轴向左以每秒1个单位长度的速度运动,运动时间为t秒.
(1)求点C的坐标;
(2)当∠BCP=15°时,求t的值;
(3)以点P为圆心,PC为半径的⊙P随点P的运动而变化,当⊙P与四边形ABCD的边(或边所在的直线)相切时,求t的值.
图3
2.直线y=x+3与x轴、y轴分别交于点A、C,经过A、C两点的抛物线y=ax2+bx+c与x轴的另一交点为B,顶点P的横坐标为-2.
(1)求该抛物线的表达式;
(2)连接BC,得△ABC.若点D在x轴上,且以点P、B、D为顶点的三角形与△ABC相似,求出点D的坐标.
图4
(作者单位:江苏省常州市金坛区白塔中学)
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