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分类讨论思想方法

 123xyz123 2021-07-19

自从进入高中后,很多数学题都要进行分类讨论,相信学过高中数学的人都有分类讨论的思想。事实上,学生在解决数学问题时,有的总是不知道要进行分类讨论,有的虽然进行了分类讨论但还是遗漏,有的讨论了半天却不知道最后结论是什么。要解决在运用分类讨论思想方法出现的这些错误,就必须要明确以下几点:

1.不断地深刻理解数学概念(包括定义、性质、数学公式等等)

高中数学中要进行分类讨论求解的数学题大都是因数学概念而引发。因为有的概念本身就是分类的(如绝对值、指数函数和对数函数单调性、不等式两边同乘一个数的运算性质、直线的斜率、直线与平面所成的角等等),有的是有限制条件(如二次函数(方程、不等式)、方程同解原理、等比数列前n项和公式等等)。在解题时如果题设条件不能确定是那“一类”或者不能确定是否满足“限制条件”,那么自然就要分类讨论。所以要治好“不知道什么时候分类讨论”唯一途径是深刻理解数学概念。

2.掌握分类的方法

数学上的分类是严格的,要求不重复没遗漏。用集合语言表述就是各个集合两两交集都是空集(不重复),而它们的并集是全集(不遗漏)。做到这一点通常采用“二分法”,即根据引发讨论的因素确定分类标准,以此标准将全集一分为二(互补的集合)。当然复杂的问题会出现一类中还要分类,那么重复这个“二分法”(注意这时全集变成这“一类”的集合了)就可以将复杂的问题逐级划分清晰,从而各个击破。

3.按照分类讨论的逻辑整合分类的结论

例如上周有同学问函数y=|x+4|+|x+1|的值域怎么求。根据绝对值的定义对定义域进行分类讨论:当x<-4时y=-2x-5>3;当-4<=x<=-1时,y=3;当x>-1时,y=2x+5>3。函数的值域是函数的所有函数值的集合,分类是将定义域R划分出三个子集分别求出了函数在子集上的函数值的取值范围,因此函数的值域是这三类y的取值范围的并集,所以函数的值域是{y|y>=3}。

4.能避免分类讨论的尽量不采用分类讨论的思想方法

还是用上列求函数y=|x+4|+|x+1|的值域这道题,根据绝对值得几何意义,那就是求数轴上到-4、-1所对应的点的距离和的取值范围即可得函数的值域是{y|y>=3}。此法叫数形结合的思想方法,以后再详细介绍。

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这是一道计数问题,情况比较复杂。可以从B中最小的数作为分类标准,将问题分为B中最小的是2、3、4、5四类分别计数。

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g(x)其实是关于a为底数的对数的二次函数,二次函数的单调性由对称轴划分,对数函数单调性由底数a的值决定,说分类先按a的取值分为0<a<1和a>1两大类,然后可设a为底数的对数为t,根据复合函数的单调性列出二次函数在相应t的取值范围上的是减函数(0<a<1)增函数(a>1)的不等式即可解得a的取值范围。

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先去掉绝对值符号,分为两类x<a、x>=a,分别求出二次函数的函数值y的范围,然而会发现它又与二次函数的对称轴(单调性)有关,所以要进行第二次分类。


简解:

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