高考冲刺:分类讨论思想
编稿:林景飞 审稿:张扬 责编:辛文升 热点分析 高考动向
分类讨论是一种重要的逻辑方法,也是中学数学中经常使用的数学思想方法之一.突出考查学生思维的严谨性和周密性,以及认识问题的全面性和深刻性,提高学生分析问题,解决问题的能力,能体现“着重考查数学能力”的要求.因此分类讨论是历年数学高考的重点与热点.而且也是高考的一个难点.
数学中的分类讨论贯穿教材的各个部分,它不仅形式多样,而且具有很强的综合性和逻辑性.
知识升华
1.分类讨论的常见情形
(1)由数学概念引起的分类讨论:主要是指有的概念本身是分类的,在不同条件下有不同结论,则必
须进行分类讨论求解,如绝对值、直线斜率、指数函数、对数函数等.
(2)由性质、定理、公式引起的分类讨论:有的数学定理、公式、性质是分类给出的,在不同条件下
2
结论不一致,如二次函数y=ax+bx+c(a≠0),由a的正负而导致开口方向不确定,等比数列前n项
和公式因公比q是否为1而导致公式的表达式不确定等.
2
(3)由某些数学式子变形引起的分类讨论:有的数学式子本身是分类给出的,如ax+bx+c>0,a=0,
a<0,a>0解法是不同的.
(4)由图形引起的分类讨论:有的图形的类型、位置也要分类,如角的终边所在象限,点、线、面的
位置关系等.
(5)由实际意义引起的讨论:此类问题在应用题中常见.
(6)由参数变化引起的讨论:所解问题含有参数时,必须对参数的不同取值进行分类讨论;含有参数
的数学问题中,参变量的不同取值,使得变形受限导致不同的结果.
2.分类的原则
(1)每次分类的对象是确定的,标准是同一的; 分类讨论问题的难点在于什么时候开始讨论,即认识为什么要分类讨论,又从几方面开始讨论,只有明确了讨论原因,才能准确、恰当地进行分类与讨论.这就要求我们准确掌握所用的概念、定理、定义,考虑问题要全面.函数问题中的定义域,方程问题中根之间的大小,直线与二次曲线位置关系中的判别式等等,常常是分类讨论划分的依据. (2)每次分类的对象不遗漏、不重复、分层次、不越级讨论.
当问题中出现多个不确定因素时,要以起主导作用的因素进行划分,做到不重不漏,然后对划分的每一类分别求解,再整合后得到一个完整的答案.数形结合是简化分类讨论的重要方法.
3.分类讨论的一般步骤
第一,明确讨论对象,确定对象的范围;
第二,确定分类标准,进行合理分类,做到不重不漏; 第三,逐类讨论,获得阶段性结果; 第四,归纳总结,得出结论.
4. 分类讨论应注意的问题
第一,按主元分类的结果应求并集. 第二,按参数分类的结果要分类给出.
第三,分类讨论是一种重要的解题策略,但这种分类讨论的方法有时比较繁杂,若有可能,应尽量避
免分类.
经典例题透析
类型一:不等式中的字母讨论
1、(2010·山东)若对于任意,恒成立,则a的取值范围是
________.
思路点拨:依据式子的特点,进行整理,分子分母同除以x.
解析:对一切恒成立,
在R+上的最大值.
而 .
当且仅当 即 x=1时等取号.
∴
举一反三:
.
【变式1】解关于的不等式: 解析:原不等式可分解因式为: (下面按两个根与 (1)当
,即
的大小关系分类) 或
时,不等式为
(,
).
或,不等式的解集
为:;
,即,即
或
时,不等式的解集为:
时,不等式的解集为:
;
;
(1)当 (2)当
综上所述,原不等式的解集为: 当 当 当
【变式2】解关于的不等式: 解析: (1)当 (2)当
时,不等式为时,需要对方程
, 解集为
;
的根的情况进行讨论:
.
或或时,
时,时,
; ;
.
① 即
时,方程
有两根
.
则原不等式的解为.
② 即
时,方程
没有实根,
此时为开口向上的抛物线,故原不等式的解为.
③ 即
时,方程
有两相等实根为
,
则原不等式的解为 (3)当 即
时,时,方程
恒成立,
.
有两根
此时,为开口向下的抛物线,
.
故原不等式的解集为 综上所述,原不等式的解集为:
.
当 当 当
时,解集为时,解集为时,解集为
;
;
;
当时,解集为
.
类型二:函数中的分类讨论
2、设为实数,记函数
,求的取值范围,并把
;
的最大值为表示为的函数
,;
(Ⅰ)设 (Ⅱ)求
(Ⅲ)试求满足 解析: (I)∵
的所有实数.
,
且,且 ,
,即……①
∴要使有意义,必须 ∵
∴的取值范围是
由①得:,
∴,,
(II)由题意知即为函数,的最大值,
∵时,直线是抛物线的对称轴,
∴可分以下几种情况进行讨论: (1)当段,
时,函数
,
的图象是开口向上的抛物线的一
由 (2)当 (3)当段,
时,
知在,
,
上单调递增,故,有
=2;
;
时,,函数的图象是开口向下的抛物线的一
若即时,,
若即时,,
若即时,,
综上所述,有=
(III)当时,;
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