高中数学解题中的“分类讨论”方式渗透分析

2018-11-14 01:32李生
新课程·中学 2018年8期
关键词:分类讨论高中数学

李生

摘 要:在高中数学教学中,解题思想多隐藏在解题过程中,作为知识的深层次概括,理解起来有一定难度。因此在日常教学中,经常被学生忽视。基于此,主要以人教版高中数学教材内容为例,对高中数学解题中的“分类讨论”方式渗透进行分析,以期起到提升课程教育质量的效果。

关键词:高中;数学;分类讨论;学生

传统数学教学中,教师只关注学生的考试成绩,对学生数学解题思想的掌握情况并不关心。随着教育改革进程的不断深化,教师逐渐意识到解题思想渗透的价值。分类讨论作为常见的解题思想,能够有效降低问题难度,帮助学生梳理解题思路,强化学生逻辑分析能力。因此,教师需要提高对分类讨论的重视,并将其巧妙地渗透至课程教育活动中。

一、图形变化

当前,由图形不确定性引起的分类讨论具体包括:函数问题中区间的变动,立体几何中点、线、面的位置变动,二次函数对称轴位置的变动,直线由斜率引起的位置变动,函数图象形状的变动,离心率引起的形状变动等。在讲解此类问题时,教师需要巧妙渗透分类讨论法,引导学生讨论问题条件,寻找解题突破口,从而准确回答问题。如:长方形ABCD中,AB=4,BC=8,在BC边上取一点P,使BP=t,线段AP的垂直平分线与长方形的边的交点为Q,R时,用t表示QR.

要想解决此题,我们只需建立平面直角坐标系,设法求出点Q,R的坐标,利用两点间的距离公式建模即可。

二、概念变化

由数学概念引起的分类讨论,我们可以将其理解为数学概念的扩展与延伸,借助对此类问题的合理分类,能够有效提升学生的解题能力。高中数学教学中,由数学概念引起的分类讨论非常多,教师需要有意识带领学生总结归纳知识,如直线斜率、指数函数、对数函数等。在解答有关数学概念的问题时,对概念进行分类,从而准确解答问题。

三、运算需要

由运算的需要引发的分类讨论包含二次方程运算中两根大小的讨论、除法运算中分母是否能够为零、解析函数单调性时导数正负的讨论、绝对值或等价变形等。在解题结束后,需要自主反思数学问题涉及哪些内容,梳理知识间的数量关系,并找到问题中的隐含条件。在此基础上,验证答案的准确性。事实上,一道问题有许多种解答,万变不离其宗,只需要把握好问题的本质,便能顺利解决问题。

例3.已知在等比数列{an}中,a1=1,Sn是其前n项和,且ak+1,ak+3,ak+2(k∈N)成等差数列.(1)求数列{an}的公比;(2)试判断Sk+1,Sk+3,Sk+2(k∈N)是否也构成等差数列,并说明理由。

解:(1)设等比数列{an}的公比为q(q≠0),则ak+1=qk,ak+3=qk+2,ak+2=qk+1,依题意得2qk+2=qk+qk+1,由于qk≠0,所以2q2-q-1=0,解得q=1或q=-.

(2)当q=1时,Sk+1=(k+1)a1=k+1,Sk+3=k+3,Sk+2=k+2,显然Sk+1+Sk+2=k+1+k+2=2k+3≠2Sk+3,故Sk+1,Sk+3,Sk+2不能構成等差数列

四、性质、定理、公式变化

此种问题大多集中在选择题与解答题上,难度中等,有一定难度,具体体现在数列、指数函数、对数函数上。通常情况下,数列、指数函数、对数函数、一次函数等性质定理等,在不同的环境下结论是有所区别的。在解决此类问题时,我们必须要谨慎,确定题目适宜分类讨论后再使用。

在平面直角坐标系中,已知直线y=-x+3与x轴、y轴分别交于A、B两点,点C(0,n)是y轴正半轴上一点.把坐标平面沿直线AC折叠,使点B刚好落在x轴上,则点C的坐标是( )

解析:通过解读问题我们可以得知点C的位置分两种情况,即在y轴正半轴和负半轴,我们先考虑正半轴的情况,画出图形,过C作CD⊥AB于D,结合直线的解析式不难得到点A、点B的坐标,进而得到AB的长,但是如何才能将其与待求联系起来呢?我们只需要结合折叠的性质可知AC平分∠OAB,至此借助角平分线的性质可知CD=CO=n,接下来该如何求解呢?结合上述分析可进一步得到△COA≌△CDA,则有DA=OA,至此在△BCD中建立关于n的方程,解方程求出n的值,进而即可得到此时点C的坐标,同理自己试着解答点C在y轴负半轴上时n的值,即可得到点C的坐标。

综上所述,数学解题思想的理解与掌握对学生而言至关重要,教师需要提高对其的重视程度。在日常教学活动中,带领学生总结分类讨论的应用方法与技巧,激发学生学习兴趣。在学生用此思想解答问题时,教师需要给予适当指导,帮助学生构建数学知识框架,无形中强化学生的数学思维能力。

参考文献:

[1]赵云.高中数学中分类讨论的应用与教学组织方式分析[J].教师,2017(17):104.

[2]杜重山.高中数学教学中分类讨论思想的应用[J].学周刊,2017,20(20):106-107.

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