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分类讨论是一种常用的数学解题思想方法,历年中考中,分类讨论题不仅存在于低中档题中,而且还大量存在于高档和压轴题中。作为数学教师,既要对分类讨论思想有一个全面的了解,又要在教学中采取切实有效的措施,不断提高学生运用分类讨论思想解决数学问题的能力。中考复习中如何提高学生运用分类讨论思想解决数学问题的能力,笔者作以下尝试:
一、 分类讨论思想要点把握
1. 理解概念:所谓分类讨论,就是当问题所给的对象不能进行统一研究时,就需要对研究对象按某个标准分类,然后对每一类分别研究得出每一类的结论,最后综合各类结果得到整个问题的解答.化整为零,逐一解决,再积零为整.
2. 遵循分类原则:分类对象确定,标准统一,不重不漏,分层次,不越级.
3. 掌握分类步骤:明确讨论对象,确定对象的全体,确定分类标准,正确进行分类;逐类进行讨论,获取阶段性成果;归纳小结,综合出结论.
二、 分类讨论思想热点问题透析
初中数学涉及分类讨论的几类热点:代数有绝对值、方程及根的定义,函数的定义以及点所在象限等,多以低中档题出现;几何有各种图形的位置关系,未明确对应关系的全等或相似的可能对应情况等;代数与几何类分类情况的综合运用,多以高档和压轴题出现.复习中可结合具体热点问题逐渐渗透.
热点1 数学概念及定义问题.
主要包括:绝对值、方程及根的定义、函数的定义,必须明确讨论对象及原因,进而确定其存在的条件和标准.
例1 已知方程|x|=ax+1有一个负根而且没有正根,那么a的取值范围是 .
点拔 由已知方程显然可知x≠0,故按x>0和x<0两种情况进行讨论.
例2 已知关于x的方程kx+2(k+4)x+(k-4)=0
(1) 若方程有实数根,求k的取值范围
(2) 若等腰三角形ABC的边长a=3,另两边b和c恰好是这个方程的两个根,求△ABC的周长.
点拔 根据方程定义确定方程到底是一次方程还是二次方程,同时应注意的是第(2)问中并无说明哪两边是△ABC的腰,故应考虑其所有可能情况.
例3 求函数y=(-k)x+(k-3)x+的图象与x轴的交点?
点拔 二次项系数中含有参数k,此函数可能是二次函数,也可能是一次函数,故应对-k分类讨论.
热点2 图形位置或形状的不确定问题.
主要包括:线段及端点的不确定;角的一边不确定;三角形形状不确定;等腰三角形腰或顶角不确定;直角三角形斜边不确定;圆的对称性等都需要我们正确地运用分类讨论的思想进行解决.
例4 已知A、B、C三点在同一条直线上,且线段AB=7cm,点M为线段AB的中点,线段BC=3cm,点N为线段BC的中点,求线段MN的长.
点拔 点C在线段AB上或点C在线段AB的延长线上.
例5 已知∠AOB=60°,过O作一条射线OC,射线OE平分∠AOC,射线OD平分∠BOC,求∠DOE的大小.
点拔 射线OC在∠AOB内或射线OC在∠AOB外.
例6 若等腰三角形一腰上的中线分周长为9cm和12cm两部分,求这个等腰三角形的底和腰的长.
点拔 已知条件并没有指明哪一部分是9cm,哪一部分是12cm,应有两种情形.
例7 等腰三角形一腰上的高与另一腰所成的夹角为45°,求这个等腰三角形的顶角的度数.
点拔 依题意可画出图1和图2两种情形.图1中顶角为45°,图2中顶角为135°.
例8 若⊙O1和⊙O2相交于A、B两点,⊙O1与⊙O2的半径分别为2和,公共弦长为2,则∠O1AO2的度数为( )
A. 105° B. 75°或15°
C. 105°或15° D.15°
点拔 由圆的对称性,两圆的公共弦可在两圆心之间,也可以在两圆心同旁.
例9 已知一次函数y=-x+3与x轴、y轴交点分别为A、B,试在x轴上找一点P,使△PAB为等腰三角形.
点拔 本题中△PAB由于P点位置不确定而没有确定,而且等腰三角形中哪两条是腰也没有确定.我们可以按腰的可能情况加以分类:(1) PA=PB;(2) PA=AB;(3) PB=AB.
例10 在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=2,圆A的半径为1,如图所示,若点O在BC边上运动,(与点B和C不重合),
设BO=x,△AOC的面积为y.
(1) 求y关于x的函数解析式,并写出函数的定义域.
(2) 以点O为圆心,BO长为半径作圆O,求当圆O与圆A相切时△AOC的面积.
点拔 (2)由于圆与圆相切有两种情况:外切和内切,故解题中须分类讨论.
热点3 图形的对应关系不确定问题.
图形的对应关系多涉及到三角形的全等或相似问题,对其中可能出现的有关角、边的可能对应情况加以分类讨论.
例11 在△ABC中,AB=6,AC=4,P是AC的中点,过P点的直线交AB于点Q,若以A、P、Q为顶点的三角形和以A、B、C为顶点的三角形相似,则AQ的长为 .
点拔 依据相似三角形的判定方法,过点P的直线PQ应有两种作法:一是过点P作PQ∥BC;二是过点P作∠APQ=∠ABC.
例12 已知抛物线y=ax2+bx2+c的顶点坐标为(4,-1)与y轴交于点C(0,3),O是原点.
(1) 求这条抛物线的解析式.
(2) 设此抛物线与x轴的交点A、B(A在B的左边),问在y轴上是否存在点P,使以O,B,P为顶点的三角形与△AOC相似?若存在,请求出点P的坐标,若不存在,请说明理由.
点拔 问题(2)三角形相似对应关系不明确,需分类.解决此类问题,必须对三角形全等或相似的性质烂熟于心,对两三角形的对应角(或边)进行分类讨论,逐步找到符合题意的结论.
例13 如图所示,抛物线y=-(x-m)2的顶点为A,直线l:y=x-m与y轴的交点为B,其中m>0.
(1) 写出抛物线对称轴及顶点A的坐标
(用含有m的代数式表示)
(2) 证明点A在直线l上,并求∠OAB的度数.
(3) 动点Q在抛物线的对称轴上,则抛物线上是否存在点P,使以P、Q、A为顶点的三角形与△OAB全等?若存在,求出m的值,并写出所有符合上述条件的P点坐标;若不存在,说明理由.
点拔 (3)因为全等的对应关系未明确,因而需进行分类论,找准对应关系,从而解决问题.
一、 分类讨论思想要点把握
1. 理解概念:所谓分类讨论,就是当问题所给的对象不能进行统一研究时,就需要对研究对象按某个标准分类,然后对每一类分别研究得出每一类的结论,最后综合各类结果得到整个问题的解答.化整为零,逐一解决,再积零为整.
2. 遵循分类原则:分类对象确定,标准统一,不重不漏,分层次,不越级.
3. 掌握分类步骤:明确讨论对象,确定对象的全体,确定分类标准,正确进行分类;逐类进行讨论,获取阶段性成果;归纳小结,综合出结论.
二、 分类讨论思想热点问题透析
初中数学涉及分类讨论的几类热点:代数有绝对值、方程及根的定义,函数的定义以及点所在象限等,多以低中档题出现;几何有各种图形的位置关系,未明确对应关系的全等或相似的可能对应情况等;代数与几何类分类情况的综合运用,多以高档和压轴题出现.复习中可结合具体热点问题逐渐渗透.
热点1 数学概念及定义问题.
主要包括:绝对值、方程及根的定义、函数的定义,必须明确讨论对象及原因,进而确定其存在的条件和标准.
例1 已知方程|x|=ax+1有一个负根而且没有正根,那么a的取值范围是 .
点拔 由已知方程显然可知x≠0,故按x>0和x<0两种情况进行讨论.
例2 已知关于x的方程kx+2(k+4)x+(k-4)=0
(1) 若方程有实数根,求k的取值范围
(2) 若等腰三角形ABC的边长a=3,另两边b和c恰好是这个方程的两个根,求△ABC的周长.
点拔 根据方程定义确定方程到底是一次方程还是二次方程,同时应注意的是第(2)问中并无说明哪两边是△ABC的腰,故应考虑其所有可能情况.
例3 求函数y=(-k)x+(k-3)x+的图象与x轴的交点?
点拔 二次项系数中含有参数k,此函数可能是二次函数,也可能是一次函数,故应对-k分类讨论.
热点2 图形位置或形状的不确定问题.
主要包括:线段及端点的不确定;角的一边不确定;三角形形状不确定;等腰三角形腰或顶角不确定;直角三角形斜边不确定;圆的对称性等都需要我们正确地运用分类讨论的思想进行解决.
例4 已知A、B、C三点在同一条直线上,且线段AB=7cm,点M为线段AB的中点,线段BC=3cm,点N为线段BC的中点,求线段MN的长.
点拔 点C在线段AB上或点C在线段AB的延长线上.
例5 已知∠AOB=60°,过O作一条射线OC,射线OE平分∠AOC,射线OD平分∠BOC,求∠DOE的大小.
点拔 射线OC在∠AOB内或射线OC在∠AOB外.
例6 若等腰三角形一腰上的中线分周长为9cm和12cm两部分,求这个等腰三角形的底和腰的长.
点拔 已知条件并没有指明哪一部分是9cm,哪一部分是12cm,应有两种情形.
例7 等腰三角形一腰上的高与另一腰所成的夹角为45°,求这个等腰三角形的顶角的度数.
点拔 依题意可画出图1和图2两种情形.图1中顶角为45°,图2中顶角为135°.
例8 若⊙O1和⊙O2相交于A、B两点,⊙O1与⊙O2的半径分别为2和,公共弦长为2,则∠O1AO2的度数为( )
A. 105° B. 75°或15°
C. 105°或15° D.15°
点拔 由圆的对称性,两圆的公共弦可在两圆心之间,也可以在两圆心同旁.
例9 已知一次函数y=-x+3与x轴、y轴交点分别为A、B,试在x轴上找一点P,使△PAB为等腰三角形.
点拔 本题中△PAB由于P点位置不确定而没有确定,而且等腰三角形中哪两条是腰也没有确定.我们可以按腰的可能情况加以分类:(1) PA=PB;(2) PA=AB;(3) PB=AB.
例10 在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=2,圆A的半径为1,如图所示,若点O在BC边上运动,(与点B和C不重合),
设BO=x,△AOC的面积为y.
(1) 求y关于x的函数解析式,并写出函数的定义域.
(2) 以点O为圆心,BO长为半径作圆O,求当圆O与圆A相切时△AOC的面积.
点拔 (2)由于圆与圆相切有两种情况:外切和内切,故解题中须分类讨论.
热点3 图形的对应关系不确定问题.
图形的对应关系多涉及到三角形的全等或相似问题,对其中可能出现的有关角、边的可能对应情况加以分类讨论.
例11 在△ABC中,AB=6,AC=4,P是AC的中点,过P点的直线交AB于点Q,若以A、P、Q为顶点的三角形和以A、B、C为顶点的三角形相似,则AQ的长为 .
点拔 依据相似三角形的判定方法,过点P的直线PQ应有两种作法:一是过点P作PQ∥BC;二是过点P作∠APQ=∠ABC.
例12 已知抛物线y=ax2+bx2+c的顶点坐标为(4,-1)与y轴交于点C(0,3),O是原点.
(1) 求这条抛物线的解析式.
(2) 设此抛物线与x轴的交点A、B(A在B的左边),问在y轴上是否存在点P,使以O,B,P为顶点的三角形与△AOC相似?若存在,请求出点P的坐标,若不存在,请说明理由.
点拔 问题(2)三角形相似对应关系不明确,需分类.解决此类问题,必须对三角形全等或相似的性质烂熟于心,对两三角形的对应角(或边)进行分类讨论,逐步找到符合题意的结论.
例13 如图所示,抛物线y=-(x-m)2的顶点为A,直线l:y=x-m与y轴的交点为B,其中m>0.
(1) 写出抛物线对称轴及顶点A的坐标
(用含有m的代数式表示)
(2) 证明点A在直线l上,并求∠OAB的度数.
(3) 动点Q在抛物线的对称轴上,则抛物线上是否存在点P,使以P、Q、A为顶点的三角形与△OAB全等?若存在,求出m的值,并写出所有符合上述条件的P点坐标;若不存在,说明理由.
点拔 (3)因为全等的对应关系未明确,因而需进行分类论,找准对应关系,从而解决问题.