谈高中数学分类讨论

作者: 陈玉良

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分类讨论思想与方法在学生学习与人们日常生活中随处可见,它也贯穿于整个高中数学教与学过程,从第一章节的集合,一直到最后的摡率与统计,每一处知识点与应用题目都有分类讨论的身影,学生们通过知识的学习、教师对典例的讲解和大量题目的实践练习,都积累了很多的解题经验与技巧,但对于绝大多数学生来说,还没有把握解决分类讨论题目,常在问题入手突破、具体分类实施、收尾总结等环节出现错误,原因在于对分类讨论的意义、标准、原则、架构等还没有清晰的认识。

一.理论体系

1.分类讨论思想与转化思想、方程思想、数形结合思想合称为数学四大思想。分类讨论思想是把所研究的问题根据题目的特点和要求,分成若干类,转化成若干个小问题来解决,即按不同情况分类,然后再逐一研究解决的数学思想。

2.分类讨论法是一种不得己而为之的方法,是一种被动解决问题的行为。处理问题时,不能用其他方法整体解决,只能化整为零,各个击破,归类处理。

3.分类讨论原则:不重不漏,即分出的各类情况不能出现重复,也不能出现遗漏情况。

4.解答分类讨论问题时的基本步骤是:先要确定讨论对象及要讨论对象全体的范围;其次确定分类标准,正确进行合理分类,原则是标准统一、不重不漏;再次对所分类分别进行研究,获取每一类的结论,可能对有的类还需进一步分类讨论,分级进行,获取阶段性结果;最后归纳小结,得出结论.注意分类时要统一标准。

二.实例辩析

例一已知二次函数f(x)=x2+2x+3,当xϵ[t,t+1]时,求f(x)的最小值g(t).

错解:由f(x)=x2-2x+3=(x-1)2+2,xϵ[t,t+1],

知函数的对称轴为直线x=1,

所以当t≤1≤t+1,即0≤t≤1时,g(t)=f(1)=2;

当t+1<1,即t<0时,f(x)在[t,t+1]上是减函数,

所以g(t)=f(t+1)=t2+2.

当t>1时,f(x)在[t,t+1]上是增函数,所以

g(t)=f(t)=t2-2t+3.

综上可得g(t)=

错因:分类标准不清楚,应以单调性为标准分3类,

当t≥1时,f(x)在[t,t+1]上是增函数,

当t≤0时,f(x)在[t,t+1]上是减函数,

当0<t<1时,f(x)在[t,t+1]上不是单调函数。

正确结果应为g(x)=

例二已知函数f(x)=|x-3|+|x+1|,作函数f(x)的图像。

分析:f(x)是分段函数,所以按其零点分区间去掉两个绝对值来分类讨论

解:当x≤-1时, f(x)=3-x-x-1=-2x+2;

当-1<x≤3时,f(x)=3-x+x+1=4;

当x>3时,f(x)=x-3+x+1=2

即f(x)=          (图像略)

例三 设xϵR,用[x]表示不超过x的最大整数,则y=[x]称为高斯函数.

例如:[-5.1]=-6,[π]=3.巳知函数 f(x)=,则函数y=[f(x)]的值可能为_________。

解析:要求[f(x)]的可能值,先要弄清f(x)的值域,

当x=0时,f(x)=0;当x≠0时,f(x)=

∵ϵ(-∞ ,-2]U[2,+∞)∴f(x)ϵ[-,0)U(0,].

综上,得f(x)ϵ[-,].

当f(x)ϵ[-,0)时,[f(x)]=-1;当f(x)ϵ[0,]时,[f(x)]=0.

所以填空为 -1或0.