高一数学中的分类讨论问题
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高一数学中的分类讨论问题
作者:杨必敏
来源:《学校教育研究》2015年第05期
高中数学新课程实施以来,数学思想方法逐步引起重视。其中分类讨论思想是中学生必须要掌握的一种思想方法。所谓分类讨论,即对问题中的各种情况进行分类,或对所涉及的范围进行分割,然后分别研究和求解,最后整合得答案。对于刚刚进入高中的学生来说,整个数学思想方法都还停留在一个浅层次。分类讨论的思想虽然在初中学习过一些,可对绝大多数同学来说,“为什么分类?怎样分类?”都是一个朦胧的状态。因此从高一开始,就对学生灌输这一思想方法尤为重要。下面,我就从高一数学(必修1)的几个常见问题来谈谈如何解决我们的分类讨论问题。
要解决分类讨论的问题就是要让学生弄清引发分类的原因(为什么分类),还要掌握科学分类的原则(怎样分类),即不重复,不遗漏。下面我举例说明。
例1:已知集合A 由三个元素 求实数 的值。
分析:本题是高一学生进入高中以来遇到的第一道分类讨论问题。学生在解决问题时主要是要搞清楚 三个元素中到底哪个为1,由集合的定义,我们知道,三个元素都可以为1,于是分类讨论的思想就出来了。但是我们也知道,集合元素的互异性,所以我们最后还要进行检验。这也就是说我们分类讨论要不重复,不遗漏。
解:若a+2=1,则a=-1,此时 ,这与元素的互异性相矛盾,故a=-1应舍去。 若 ,则a=0或a=-2. 当a=0时,A= ,满足题意。
当a=-2时,A= ,这与元素的互异性相矛盾,故a=-2应舍去。
当 时,则a=-1或a=-2。由(1)、(2)知两个值都应舍去。综上:a=0。
反思:我们分析之所以分类,是因为哪个元素为1不确定。这是很典型的由运算引起的分类讨论,这在我们含参数的运算中很常见。如初中的含参数的一元二次方程的解,就要根据△的正负来进行分类;再如,分式方程的求解等。解决这类问题的关键是对各种计算熟悉。当然尤其是这类问题的分类,是在运算过程中发现的,所以我们是要大胆的下笔。
例2:已知集合 ,若 ,求实数m 的取值范围。
分析:这是一个很典型的集合问题,也是学生在做题过程中最容易出错的问题,出错的原因就是子集的概念理解得不是很清楚,忽略掉空集是任何集合的子集这一重要信息,从而导致没有进行分类。当然这道题的分类标准就是分B 集合为空集或者不为空集。