【摘要】分類討論思想是初中階段解決數(shù)學(xué)問題的常見思想之一,通過對(duì)題目中展示的不同情況進(jìn)行分類討論,可以保證條理清晰,不重復(fù)、不遺漏.本文以初中數(shù)學(xué)題為例,研究分類討論思想在初中數(shù)學(xué)解題中的應(yīng)用,以此促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)解題效率的提高.
【關(guān)鍵詞】分類討論;初中數(shù)學(xué);解題方法
數(shù)學(xué)作為一門抽象性強(qiáng)、邏輯性強(qiáng)的學(xué)科,為幫助學(xué)生迅速找到解題的竅門,需要引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)有效地應(yīng)用分類討論思想,優(yōu)化解題步驟,降低解題難度.
1借助分類討論思想,解答函數(shù)問題
例1在直角坐標(biāo)系xOy中,一次函數(shù)y=23x+2的圖象與x軸、y軸分別交于A、B兩點(diǎn),點(diǎn)C坐標(biāo)為1,0,點(diǎn)D在x軸上,且∠BCD=∠ABD.求圖象經(jīng)過B、D兩點(diǎn)的一次函數(shù)的解析式.
思路分析通過分析題目不難發(fā)現(xiàn),A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)容易確定,但D點(diǎn)的坐標(biāo)難以確定,所以說(shuō)解題的關(guān)鍵是確定D點(diǎn)的坐標(biāo).再結(jié)合點(diǎn)D在x軸上,且∠BCD=∠ABD的條件,可以發(fā)現(xiàn)點(diǎn)D的位置不確定,它能在C點(diǎn)的右側(cè),也能在C點(diǎn)的左側(cè).因此,解答此題時(shí),需要進(jìn)行分類討論.
解析已知點(diǎn)A、B分別是一次函數(shù)y=23x+2與x軸、y軸的交點(diǎn),
所以A-3,0,B0,2.
因?yàn)辄c(diǎn)C坐標(biāo)為1,0,根據(jù)勾股定理可得,BC=3,AB=11.
設(shè)點(diǎn)D的坐標(biāo)為x,0.
情況1,當(dāng)點(diǎn)D在C點(diǎn)的右側(cè),即xgt;1,如圖1所示.
因?yàn)椤螧CD=∠ABD,
∠BDC=∠ADB,
所以△BCD∽△ABD,相似比為BCAB,
又因?yàn)镾△BCD=12CD·OB,
S△ABD=12AD·OB,
所以S△BCDS△ABD=CDAD=BCAB2,
即x-1x+3=3112.
因?yàn)閤gt;1,
所以x-1x+3=311,解得x=52,即D點(diǎn)的坐標(biāo)為52,0.
設(shè)圖象經(jīng)過B、D兩點(diǎn)的一次函數(shù)解析式為y=kx+b,可列出式子b=252k+b=0,
整理解得b=2k=-225,
所以所求一次函數(shù)為y=-225x+2.
情況2,當(dāng)點(diǎn)D在C點(diǎn)的左側(cè),即xlt;1,如圖2所示.
因?yàn)椤螧CD=∠ABD,∠BAC=∠DAB,
所以△ABC∽△ADB,
所以ADAB=BDCB,
即x+311=x2+23,
整理解得x1=-14,x2=52.
又因?yàn)閤lt;1,
所以x2=52舍去,即D點(diǎn)的坐標(biāo)為-14,0,
所以圖象經(jīng)過B、D兩點(diǎn)的一次函數(shù)解析式為y=42x+2.
綜上,所求的一次函數(shù)為y=-225x+2或y=42x+2.
2借助分類討論思想,解答方程試題
例2求一元二次方程xx-5x+6=0的解.
思路分析本題考查一元二次方程的解.解答本題時(shí),先進(jìn)行分組討論,再去掉絕對(duì)值符號(hào).
解析當(dāng)x≥0時(shí),原方程可化為x2-5x+6=0,
即x-2x-3=0,
解得x1=2,x2=3;
當(dāng)x<0時(shí),原方程可化為x2-5x-6=0,
即x+1x-6=0,
解得x1=-1,x2=6,
因?yàn)閤<0,所以x2=6舍去.
綜上,一元二次方程xx-5x+6=0的解為x1=2,x2=3,x3=-1.
3借助分類討論思想,解答幾何試題
例3矩形ABCD中,AB=6,BC=8,點(diǎn)P在矩形ABCD的內(nèi)部,點(diǎn)E在邊BC上,滿足△PBE∽△DBC,若△APD是等腰三角形,則PE的長(zhǎng)為()
思路分析本題考查勾股定理以及矩形、相似三角形的性質(zhì).通過分析題目,發(fā)現(xiàn)題目中并沒有明確指出點(diǎn)P與點(diǎn)E的位置.在條件不明確的情況下,應(yīng)結(jié)合題目所給的條件△APD是等腰三角形,分PD=DA、PD=PA兩種情況討論求解.因此,解答本題時(shí),要靈活運(yùn)用分類討論思想.
解析已知四邊形ABCD為矩形,
所以∠BAD=90°,
求得BD=AB2+AD2=62+82=10.
情況1,當(dāng)PD=DA=8時(shí),
BP=BD-PD=10-8=2,
因?yàn)椤鱌BE∽△DBC,
所以BPBD=PECD,即210=PE6,
求得PE=65.
情況2,當(dāng)PD=PA時(shí),P為BD的中點(diǎn),
因?yàn)椤鱌BE∽△DBC,
所以BPBD=PECD,即510=PE6,
求得PE=3.
綜上,PE的長(zhǎng)為65或3.
4結(jié)語(yǔ)
分類討論思想在初中數(shù)學(xué)解題中具有十分重要的作用,通過合理的科學(xué)運(yùn)用,學(xué)生可以更好地理清問題的本質(zhì),化繁為簡(jiǎn),提高應(yīng)對(duì)難題的自信心以及解題的效率、準(zhǔn)確性.因此,在初中數(shù)學(xué)解題中,教師要有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)用分類討論思想進(jìn)行解答.