初中數(shù)學(xué)解題中分類(lèi)討論思想的應(yīng)用

陳曄華

(江蘇省無(wú)錫市塘南中學(xué) 214062)

應(yīng)用分類(lèi)討論思想解答初中數(shù)學(xué)習(xí)題的難點(diǎn)在于如何找到分類(lèi)討論的分界點(diǎn).不同的題型尋找討論分界點(diǎn)的方法存在較大差別，因此教學(xué)中應(yīng)做好相關(guān)習(xí)題題型的歸納以及分類(lèi)討論思想在解題中的具體應(yīng)用，給學(xué)生帶來(lái)良好的解題啟發(fā).

1 用于求解絕對(duì)值中的參數(shù)

例1有理數(shù)x，y滿足|x|+|y|=13，|x+y|=1，求x的值.

解析∵|x|+|y|=13，|x+y|=1，|x+y|≠|(zhì)x|+|y|，可知x、y必定異號(hào).接下來(lái)需要進(jìn)行分類(lèi)討論：

(1)當(dāng)x>0，y<0時(shí)，則x-y=13，y=x-13，∴|2x-13|=1，則2x-13=±1，解得x=6或x=7；

(2)當(dāng)x<0，y>0時(shí)，則-x+y=13，y=x+13，∴|2x+13|=1，則2x+13=±1，解得x=-6或x=-7；

反思解答絕對(duì)值問(wèn)題時(shí)為更好的找到分類(lèi)討論的分界點(diǎn)，應(yīng)認(rèn)真審題，結(jié)合所學(xué)，充分挖掘隱含條件.如題目中判斷出x、y異號(hào)是分類(lèi)討論的關(guān)鍵.

2 用于求解函數(shù)中的參數(shù)

2.1 遇有坐標(biāo)軸名稱(chēng)不明確時(shí)需討論

例2已知正比例函數(shù)y=k1x與一次函數(shù)y=k2x+b圖象經(jīng)點(diǎn)P(-2，1)，其中一次函數(shù)y=k2x+b圖象與y軸交點(diǎn)坐標(biāo)為A(0，3)，求直線y=k1x與直線y=k2x+b與坐標(biāo)軸圍成三角形的面積.

圖1

∵直線y=k2x+b經(jīng)點(diǎn)P(-2,1)與A(0,3)，∴一次函數(shù)解析式為y=x+3.

反思從已知條件可直接求出一次函數(shù)與正比例函數(shù)解析式，然而在求兩條直線與坐標(biāo)軸圍成三角形面積時(shí)并未直接指出是x軸或y軸圍成的三角形，所以可采取分類(lèi)討論思想.

2.2 遇有點(diǎn)位置不明確時(shí)需討論

例3在平面直角坐標(biāo)系中，已知點(diǎn)A(-3，0)，B(2,6)，x軸上有一點(diǎn)C滿足S△ABC=12，求點(diǎn)C坐標(biāo).

解析∵S△ABC=12，∴AC=4.

(1)當(dāng)點(diǎn)C在點(diǎn)A右側(cè)，點(diǎn)C坐標(biāo)為(1,0)；

(2)當(dāng)點(diǎn)C在點(diǎn)A左側(cè)，點(diǎn)C坐標(biāo)為(-7,0).由此可知，點(diǎn)C坐標(biāo)為(1,0)或(-7,0).

反思由于無(wú)法確定x軸上點(diǎn)C位置，故而需要采取分類(lèi)討論.

2.3 遇有k、b符號(hào)不確定時(shí)需討論

例4一次函數(shù)y=kx+b圖象與x軸、y軸分別交于A與B兩點(diǎn)，S△AOB=4，且OA:OB=1:2，求該一次函數(shù)解析式.

∴OA·OB=8.

∵OA∶OB=1∶2

∴設(shè)OA=x，OB=2x(x>0)，則x·2x=8，即x=2(-2舍去).

∴OA=2,OB=4.

(1)當(dāng)k>0，b>0時(shí)，一次函數(shù)y=kx+b圖象經(jīng)第一/二/三象限，此時(shí)A(-2,0)，B(0,4)，一次函數(shù)解析式為y=2x+4.同理可得：

(2)當(dāng)k>0，b<0時(shí)，一次函數(shù)解析式為y=2x-4.

(3)當(dāng)k<0，b>0時(shí)，一次函數(shù)解析式為y=-2x+4

(4)當(dāng)k<0，b<0，一次函數(shù)解析式為y=-2x-4.

由此可知，一次函數(shù)解析式為y=2x±4或y=-2x±4

反思因無(wú)法確定k與b符號(hào)且二者的值存在較多可能，故而需要分類(lèi)討論.

2.4 遇有增減性不明確時(shí)需討論

例5已知一次函數(shù)y=kx+b自變量x取值范圍為-2≤x≤6，對(duì)應(yīng)函數(shù)值y的取值范圍為-11≤y≤9，求一次函數(shù)解析式.

解析(1)若函數(shù)y=kx+b為增函數(shù)，那么一次函數(shù)y=kx+b圖象兩端點(diǎn)坐標(biāo)為(-2，-11)與(6,9)，一次函數(shù)解析式為y=2.5x-6.

(2)若函數(shù)y=kx+b為減函數(shù)，函數(shù)y=kx+b圖象兩個(gè)端點(diǎn)坐標(biāo)為(-2，9)與(6,-11)，一次函數(shù)解析式為y=-2.5x+4.

由此可知，一次函數(shù)解析式為y=2.5x-6或y=2.5x+4.

反思由于未明確一次函數(shù)y=kx+b中k值的符號(hào)，所以無(wú)法確定函數(shù)增減性與其對(duì)應(yīng)兩個(gè)端點(diǎn)坐標(biāo)，需采取分類(lèi)討論.

3 用于求解圖形中的線段長(zhǎng)度

例6一張直角三角形紙張ABC，∠C=90°，AB=10，AC=6，點(diǎn)D為BC邊上任意一點(diǎn)，沿著過(guò)點(diǎn)D的直線折疊，使得點(diǎn)C落在斜邊AB上的點(diǎn)E上，若當(dāng)△BDE為直角三角形時(shí)，CD的長(zhǎng)為_(kāi)___.

圖2 圖3

反思遇到幾何中的折疊問(wèn)題時(shí)應(yīng)冷靜分析，保證考慮問(wèn)題的全面性.必要時(shí)要畫(huà)出相關(guān)草圖輔助分析，求解出滿足題干情境的線段長(zhǎng)度.

4 用于求解函數(shù)圖象中點(diǎn)的坐標(biāo)

例7如圖4，已知拋物線y=x2-2x-3的頂點(diǎn)為E，且和x軸正半軸交于點(diǎn)C，在y軸上存在一點(diǎn)D，滿足DC=DE，若在直線DE上存在一點(diǎn)P，使得以C、D、P為頂點(diǎn)的三角形和△DOC相似，求出所有可能的點(diǎn)P的坐標(biāo).

圖4 圖5

反思求解函數(shù)圖象中點(diǎn)的坐標(biāo)問(wèn)題難度一般較大，解題時(shí)應(yīng)注重聯(lián)系所學(xué)的一次函數(shù)圖象、二次函數(shù)圖象、圖形的全等與相似等知識(shí)點(diǎn)，尤其當(dāng)對(duì)應(yīng)邊不明確時(shí)應(yīng)注重分類(lèi)討論.根據(jù)圖形的全等、相似性質(zhì)構(gòu)建相關(guān)的等式關(guān)系，為求解點(diǎn)的坐標(biāo)做鋪墊.

為使學(xué)生掌握應(yīng)用分類(lèi)討論思想解題的技巧，既要注重為學(xué)生講解相關(guān)的理論與例題，又要要求學(xué)生做好學(xué)習(xí)的總結(jié)，把握不同題型分類(lèi)討論的注意事項(xiàng)以及相關(guān)細(xì)節(jié).同時(shí)，要求學(xué)生結(jié)合自身學(xué)習(xí)的薄弱點(diǎn)，及時(shí)進(jìn)行針對(duì)性的訓(xùn)練，不斷提高運(yùn)用分類(lèi)討論思想解題的熟練程度.